JPS63225797A - 水力機械の軸受冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、水力機械の軸受の冷却装置に関する。

（従来の技術） 第３図は、横軸型の水力機械における従来の軸受装置の
概略構成図であって、一端にランナ１を１貞結した主軸
２が、ランナケーシング３の前カバー４を貫通し、ケー
シング３の外部に配設されている軸受５によって軸支さ
れるとともに、その他端に図示しない発電機等が連結さ
れている。

上記軸受５は軸受箱６内に収納支持されており、その軸
受箱６内には軸受潤滑用の潤滑油７が充填されている。

ところで、」二記軸受箱７内には、軸受５の摩擦熱によ
って加熱された潤滑油７を冷却するため軸受冷却蛇管８
が内蔵されており、その軸受冷却蛇管８にランナ室の背
圧室３ａより冷却水を取水して導水して、１−起用滑油
７を冷却するとともに、潤滑油７を熱交換した冷却水は
ドラフトチューブ９に排水されるようにしである。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、このような装置においては、軸受冷却蛇管８
への給水源がランナ室の背圧水であって一般にかなり大
きい圧力を有しており、給水ポンプ等が不要となる利点
があるが、軸受冷却蛇管８が軸受箱６内に内蔵されてい
るため、土砂摩擦や腐食等によって上記軸受冷却蛇管８
が破損したような場合には、冷却水が潤滑油７と混合し
、軸受５の潤滑が十分できなくなり軸受の焼損事故を発
生せしめる可能性がある。

本発明はこのような点に鑑み、潤滑油への冷却水の混入
等が全く発生しないような軸受冷却装置を得ることを目
的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は、水力機械のランナを直結した主軸をケーシン
グ外部において軸支する軸受の冷却装置において、上記
軸受の油槽内においてヒートパイプの受熱部を挿入し、
そのヒートパイプの放熱部をランナ背圧室から取出した
水によって冷却するようにしたことを特徴とするもので
あって、上記油槽内に挿入されたヒートパイプの受熱部
における吸熱作用によって、油槽内の潤滑油の冷却を効
果的に行ない、軸受の焼損事故を確実に防止できる。し
かもヒートパイプの放熱部はランナ背圧室からの取水に
よって冷却するので、特別の冷却水を使用する必要もな
い。

（実施例） 以下、第１図および第２図を参照して本発明の一実施例
について説明する。

第１図において、符号２は一端にランナ１を直結した主
軸であって、この主軸２はケーシング３の前カバー４を
貫通し、上記ケーシング３の外部に配設されている軸受
５によって軸支されている。

ところで、上記軸受５は従来と全く同様に潤滑油７が充
填されている軸受箱６内に収納支持されており、その軸
受箱６には、ヒートパイプ１０の受熱部１０ａが潤滑油
７内に挿入されるように装着されている。一方、上記ヒ
ートパイプ１０の放熱部１０ｂは上記軸受箱６の外側に
露出されており、その放熱部１０ｂには冷却水貫通路１
０ｃが形成され、その冷却水貫通路１０ｃの一端がラン
ナ背圧室の外周側の高圧部３　ａ　１に導管１１ａによ
って接続され、他端がランナ背圧室の内周側の低圧部３
　ａ　２に導管１１ｂによって接続されている。

なお、図中符号１ａはランナ１に設けられたランナバラ
ンスホールである。

しかして、ランナ背圧室３ａの高圧部３　ａ　１より取
水された冷却水は、導管１１ａを経てヒートパイプ１０
の放熱部１０ｂに形成された冷却水貫通路１０ｃへ導か
れ、そこで熱交換してヒートパイプ１０の放熱部１０ｂ
を冷却し、その後ランナ背圧室３ａの低圧部３　ａ　２
へ戻される。そして上記ランナ背圧室３ａの低圧部３　
ａ　２に戻された冷却水はランナバランスホール１ａを
通過してドラフトチューブへと排出される。

−Ｘ、ヒートパイプ１０の受熱部１０ａにおいては、潤
滑油７と熱交換して軸受に発生した熱により昇温した潤
滑油の熱を吸収してこれを冷却するとともに、その熱が
放熱部１０ｂへ導かれ前記冷却水中に放熱される。

ところで、ランナ背圧室３ａ内の圧力は、第２図に示す
ように、主軸１の中心からの距離が大きい程大きくなる
。したがって、前カバーのランナ背圧室３ａの高圧部３
　ａ　１に連通ずる取水口４ａと前カバーの低圧部３　
ａ　２に連通ずる排水口４ｂとの間には圧力差ａを生じ
る。この圧力差ａは、ランナの回転数が高い程大きくな
り、前カバー排水口４ｂへ戻された冷却水はランナバラ
ンスホール１ａを経てドラフトチューブへと排水される
。

このようにして、ヒートパイプ１０の冷却水貫通路１０
ｃに対して冷却水が上記圧力差によって自動的に供給さ
れ、冷却水供給のために別の動力源を要することはない
。

〔発明の効果〕

以］−説明したように、本発明によれば、ヒートパイプ
により軸受に発生した熱をランナ背圧室から取水した冷
却水を介して冷却するので、従来の冷却蛇管を軸受箱内
に設けたもののように、水漏れにより潤滑油に冷却水が
混入するようなことを確実に防止することができる。し
かも、上記冷却水をランナ背圧室から取水するため、背
圧室の圧力が低くなり、その分推力が低減でき、スラス
ト軸受に加わるスラスト力が小さくなる利点もある。

また、ランナ背圧室の圧力水は余剰水であり、水車の発
電電力量等には寄与しないため、冷却水のために格別の
費用がかさむ等のようなこともない。さらに、ヒートパ
イプの放熱部の冷却水貫通路をランナ背圧室の高圧部と
低圧部とに接続すれば、両者の圧力差によって冷却水が
自動的に上記冷却水貫通路内を流通し、特別の冷却水ポ
ンプを要することなく、また冷却水の供給導管も短かく
て済み、経済的である等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軸受冷却装置を示す概略構成図、第２
図は冷却水取水原理説明図、第３図は従来の軸受冷却装
置の概略構成図である。 １・・・ランナ、１ａ・・・ランナバランスホール、２
・・・主軸、３・・・ケーシング、３ａ・・・ランナ背
圧室、３ａ　・・・高圧部、３　ａ　２・・・低圧部、
４・・・前カバー、５・・・軸受、６・・・軸受箱、７
・・・潤滑油、１０・・・ヒーＩ・パイプ、１０ａ・・
・受熱部、１０ｂ・・・放熱部、１０Ｃ・・・冷却水貫
通路。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 罠　１　図 も２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水力機械のランナを直結した主軸をケーシング外部
   において軸支する軸受の冷却装置において、上記軸受の
   油槽内にヒートパイプの受熱部を挿入し、そのヒートパ
   イプの放熱部をランナ背圧室から取水した水により冷却
   するようにしたことを特徴とする、水力機械の軸受冷却
   装置。 ２、ヒートパイプの放熱部には、冷却水貫通路が形成さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
   の水力機械の軸受冷却装置。 ３、冷却水貫通路の一端はランナ背圧室の高圧部に接続
   され、他端がランナ背圧室の低圧部に接続されているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第２項記載の水力機械
   の軸受冷却装置。