JPS6346699Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本考案は、効率が良くしかも信頼性の高いダリ
ウス形の貫流水車に関する。

＜従来技術＞ 回転軸の周囲にスポークを放射状に突設し、こ
れらスポークの先端に複数のランナブレードを取
付けたダリウス形の貫流水車は、他形式の水車と
比較すると水のエネルギ利用効率が低いため、出
力当りのランナブレードの長さやスポークの長さ
が長くなる傾向にあり、大柄とならざるを得な
い。しかし、構造が簡単で導水管等の特別な水路
が不要であり、発電設備全体を低コストに抑える
ことが可能なことから、特に小水力発電に好適な
ものとなつている。

従来の立軸ダリウス形貫流水車の概略構造を表
す第１図に示すように、流水１が通過する水路２
上には発電機３を搭載する架台４が設置されてお
り、この架台４から下向きに突出して流水１中に
位置する回転軸５の下部には、上下一組のスポー
ク６が放射状に複数組突設され、これらスポーク
６の先端にそれぞれランナブレード７が取付けら
れている。従つて、流水１によりランナブレード
７が回転軸５と共に回転して発電機３を駆動する
ようになつている。

ところが、この立軸ダリウス形貫流水車におい
ては、発電機３の出力を上げるためにランナブレ
ード７を大形化すると共にスポーク６の長さを長
くすると、回転軸５が片持ち状態になつているこ
ともあつて、この回転軸５の剛性不足を補うため
に回転軸５及びスポーク６を大径化しなければな
らない。この結果、流水１の円滑な通過を妨げる
こととなつて逆に発電効率を低下させてしまう矛
盾を生ずる。

＜考案の目的＞ 本考案は、ランナブレードやスポークを長くし
てもこのスポークや回転軸の剛性を余り上げる必
要がなく、効率が良くて信頼性の高いダリウス形
の貫流水車を提供することを目的とする。

＜考案の概要＞ 本考案においては、水路の上方に設置される発
電機ケーシングに枠状をなすブラケツトを吊り下
げ、このブラケツトの下端部と発電機ケーシング
とで回転軸の両端部を回転自在に支持することに
より、回転軸の撓み変形等を抑えてスポークと共
にその剛性向上の必要性を無くしている。回転軸
にスポークを介して取付けられるランナブレード
はブラケツト内に位置しており、流水中に位置す
る回転軸の下端部とブラケツトの下端部との間に
は水中軸受が介装され、信頼性向上に寄与してい
る。

＜実施例＞ 本考案による貫流水車を立軸ダリウス形のもの
に応用した一実施例の断面構造を表す第２図及び
その−矢視断面構造、−矢視断面構造を
それぞれ表す第３図、第４図に示すように、流水
１１が通過する水路１２上には、発電機ケーシン
グ１３が設置されており、この発電機ケーシング
１３には発電機１４及びこの発電機１４に接続す
る増速機１５が架台１６を介して搭載されてい
る。増速機１５を介して発電機１４に連結される
回転軸１７は発電機ケーシング１８を貫通し、下
部が水路１２の流水１１中に位置しており、上端
部は架台１６に設けられたラジアルスラスト軸受
１８を介して回転自在に支持されている。このラ
ジアルスラスト軸受１８は回転軸１７に負荷する
ラジアル荷重及びスラスト荷重を支える機能を有
し、回転軸１７と発電機ケーシング１３の底板部
１９との間には、水路１２が増水した場合や流水
１１の静落差を利用した設計の場合に発電機ケー
シング１３中に流水１１が流れ込むのを防止する
水シール２０が介装されている。本実施例では架
台１６を介して発電機ケーシング１３と回転軸１
７との間にラジアルスラスト軸受１７を介装した
が、水シール２０の箇所にこのラジアルスラスト
軸受１７を直接設けるようにしても良く、この場
合にはラジアルスラスト軸受１７を水封型のもの
にすることが望ましい。

一方、回転軸１７の下部には上下一組のスポー
ク２１が複数組（本実施例では三組）放射状に突
設されており、これらスポーク２１の先端にはそ
れぞれランナブレード２２が固設されている。ラ
ンナブレード２２を挾んで流水１１の通過方向と
平行に対向し且つ上端が発電機ケーシング１３の
底板部１９に一体的に取付けられたブラケツト２
３は下端の底板部２４にて枠状に形成されてお
り、この底板部２４と回転軸１７の下端部との間
に水中軸受２５が介装されている。

従つて、第３図中、右から左へと流れる流水１
１の速度水頭によりランナブレード２２が第４図
中、左回り回転して回転軸１７から増速機１５を
介して発電機１４に伝えられ、発電機１４を駆動
するようになつている。

回転軸１７はその上端部と下端部とがラジアル
スラスト軸受１８及び水中軸受２５にて回転自在
に支持されており、ブラケツト２３も流水１１に
対して撓み変形しにくい枠状をなしているため、
回転軸１７やスポーク２１の径を太くしなくても
回転軸１７を円滑に回転させることが可能であ
り、水路１２中を流れる流水１１の抵抗を最小限
に抑えた効率の高い運転ができる。又、水中軸受
２５やラジアルスラスト軸受１８を用いて回転軸
１７を支持しているため、信頼性の高いものとす
ることが可能である。

＜考案の効果＞ 本考案によると、ブラケツトにより回転軸の下
端部も水中軸受を介して回転自在に支持している
ため、回転軸やスポークの剛性を高めなくてもラ
ンナブレードを大形化することができ、従来より
も効率の良い発電を行うことが可能である。又、
ブラケツトと回転軸とを水中軸受を介して連結す
ると共に発電機ケーシングと回転軸とを水面上方
の軸受を介して連結するようにしたので、各軸受
の信頼性が低下するような虞は全くなく、メンテ
ナンス等を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の立軸ダリウス形貫流水車の一例
を表す断面図、第２図は本考案を立軸ダリウス形
貫流水車に応用した一実施例の概略構造を表す断
面図、第３図はその−矢視断面図、第４図は
第２図中の−矢視断面図であり、図中の符号
で、１１は流水、１２は水路、１３は発電機ケー
シング、１４は発電機、１７は回転軸、１８はラ
ジアルスラスト軸受、２１はスポーク、２２はラ
ンナブレード、２３はブラケツト、２５は水中軸
受である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発電機が収納され且つ水路の上方に設置される
   発電機ケーシングと、上端が前記発電機に接続す
   ると共に前記発電機ケーシングを貫通して前記水
   路を流れる流水中に下部が位置する回転軸と、前
   記流水の水面より上方に位置して前記発電機ケー
   シングと前記回転軸との間に介装され且つ前記回
   転軸に負荷するラジアル荷重とスラスト荷重とを
   受ける軸受と、前記回転軸の下部に放射状に突設
   されたスポークの先端に取付けられて前記流水に
   より前記回転軸を駆動回転させる複数のランナブ
   レードと、これらランナブレードを挾んで対向し
   且つ下端部が相互に連結されると共に上端部が前
   記発電機ケーシングに支持された枠状のブラケツ
   トと、このブラケツトの下端部と前記回転軸の下
   端部との間に介装される水中軸受とを具えたこと
   を特徴とする貫流水車。