[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH09195916A - 水力機械 - Google Patents

水力機械

Info

Publication number
JPH09195916A
JPH09195916A JP8002740A JP274096A JPH09195916A JP H09195916 A JPH09195916 A JP H09195916A JP 8002740 A JP8002740 A JP 8002740A JP 274096 A JP274096 A JP 274096A JP H09195916 A JPH09195916 A JP H09195916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide vane
lower cover
cover
vane
hydraulic machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8002740A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Honma
啓 本間
Kotaro Tezuka
光太郎 手塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8002740A priority Critical patent/JPH09195916A/ja
Publication of JPH09195916A publication Critical patent/JPH09195916A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガイドベーン上下端からの漏水量を低減して
効率を向上させると共に、キャビテーションによる壊食
を抑制する。 【解決手段】 ガイドベーン5の上下端が、上カバー3
および下カバー4のステイベーン2側延長線上またはそ
れよりも低くなる様に、上カバー3および下カバー4の
流路面に、少なくともガイドベーン可動範囲を網羅する
凹溝10a,10bを形成した。さらに、凹溝のガイドベー
ン上流側近傍と、ガイドベーン上流側の上下端に耐キャ
ビテーション材料を被着した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水車、ポンプ水車
などの水力機械に係り、特にガイドベーン上下端と上下
カバーとの隙間からの漏水量を低減した水力機械に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図11は従来の水力機械の一例としてフラ
ンシス型ポンプ水車の概略構成を示す断面図である。同
図に示すように、図示しない上池から導水する鉄管に接
続されたケーシング1の内周部に翼列状に配設されたス
テイベーン2と、このステイベーン2の内周側に配設さ
れ、上カバー3と下カバー4との間の流路に挟持された
ガイドベーン5と、主軸6の下端部に取り付けられたラ
ンナ7と、ランナ7からの水流を図示しない下池に導く
吸出し管8等で構成されている。このようなポンプ水車
では、ケーシング1に導入された高圧水はステイベーン
2を経て、流量調節するガイドベーン5を通してランナ
7に向かって流れ、エネルギ授受を行って吸出し管8へ
流出する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な水力機械では、ランナ7に入る水量を調節するために
ガイドベーン5を可動させる必要がある。そのために、
図12に示すように、ガイドベーン5の上下端と上カバー
3および下カバー4とが直接接触しないように、適度の
隙間9a,9bを有して挟持されている。ガイドベーン
5の方向は、水流がランナ7に効率よく流入するように
決められているが、隙間9a,9bからの漏水は無秩序
にランナ7に流入するので、エネルギ変換効率が低下す
る。この低下量は単に漏水した水量に相当する分に留ま
らず、ランナ7内に二次流れを誘起して更に効率の低下
を招く事になる。なお、隙間9a,9bからの漏水の
内、ランナ7との相乗効果やガイドベーン5の軸方向の
圧力分布及び速度分布によって、ガイドベーン5の下端
側の隙間9bからの漏水が多い。
【0004】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、ガイドベーン上下端からの漏
水量を低減し、高効率で高信頼性の水力機械を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に対応する発明
は、ステイベーンの内周側に翼列状に配設された複数個
のガイドベーンを、相対向する上カバーと下カバーとの
間の流路に挟持してなる水力機械において、ガイドベー
ンの上下端の内、少なくとも、ガイドベーンの下端が、
前記流路を形成する下カバー上面のステイベーン側延長
線上またはそれよりも下側になるように構成したもので
ある。
【0006】請求項2に対応する発明は、請求項1の発
明の一実施形態を示すもので、ガイドベーンに対向する
下カバーの上面に、少なくともガイドベーン可動範囲を
網羅する凹溝を形成して、ガイドベーンの下端が、前記
流路を形成する下カバー上面のステイベーン側延長線上
またはそれよりも下側になるようにしたものである。
【0007】請求項1および請求項2に対応する発明に
よれば、ステイベーンから流出した水流は、下カバー上
面に沿って流れガイドベーンに流入する。この際、水流
は慣性によって直進するので、凹溝で形成された隙間に
進入することなくガイドベーンを通ってランナに流入す
る。したがって、隙間からの漏水量が低減され、結果的
に効率が向上する。
【0008】請求項3に対応する発明は、請求項2記載
の水力機械において、下カバーの上面に形成された凹溝
のガイドベーン上流側近傍と、ガイドベーン上流側の下
端に、耐キャビテーション性材料を被着したものであ
る。
【0009】凹溝を形成する事によってガイドベーン下
端からの漏水を大幅に低減できる反面、ガイドベーン下
端部が負圧になり、キャビテーションが発生しやすくな
る。本発明では、キャビテーションの発生しやすい部分
にニッケルクロム鋼やコバルト系合金銅等の耐キャビテ
ーション性材料が被着されているので、漏水量を低減し
て、かつキャビテーションによる壊食の発生を抑制でき
る。
【0010】請求項4に対応する発明は、ステイベーン
の内周側に翼列状に配設された複数個のガイドベーン
を、相対向する上カバーと下カバーとの間の流路に挟持
してなる水力機械において、前記流路を形成する下カバ
ーおよび上カバーの内、少なくとも下カバー上面のガイ
ドベーン可動範囲上流側近傍に、流水方向に滑らかな形
状の凸部を形成したものである。
【0011】本発明によれば、ステイベーンからの流出
水は凸部に案内されてガイドベーンに流入するので、ガ
イドベーン下端からの漏水量が低減され、効率が向上す
る。請求項5に対応する発明は、請求項4記載の水力機
械において、下カバーの上面に形成された凸部及びこの
凸部に対向するガイドベーンの下端に、耐キャビテーシ
ョン性材料を固着したもので、漏水量を低減して、かつ
キャビテーションによる壊食の発生を抑制できる
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の各実施の形態を図面
を参照して説明する。なお、図11に示す従来例とガイド
ベーン近傍以外の構成は同一であり、水力機械の詳細な
説明は省略する。
【0013】(第1の実施の形態)第1の実施の形態を
図1乃至図2に基づいて説明する。この第1の実施の形
態は請求項1または請求項2記載の発明に対応する。図
1は本発明の水力機械のガイドベーン近傍を示す断面
図、図2は図1のA−A断面図である。
【0014】図1において、ガイドベーン5の上下端
が、流路を形成する上カバー3あるいは下カバー4のス
テイベーン2側延長線上またはそれよりも各カバーに入
り込ように、上カバー3あるいは下カバー4のガイドベ
ーン5の対向面に、ガイドベーン5の可動範囲を網羅す
る凹溝10a,10bが形成されている。また、ガイドベー
ン5の上下端と上カバー3および下カバー4とが直接接
触しないように、適度の隙間9a,9bを有して挟持さ
れている。
【0015】次に、以上のように構成された本実施の形
態の作用について説明する。ステイベーン2から流出し
た水流は、上下カバー3,4間の流路を通って流れガイ
ドベーン5に流入する。この際、水流は慣性によって直
進するので、凹溝10a,10bで形成された隙間9a,9
bに進入することなくガイドベーン5を通ってランナ7
に流入する。したがって、隙間9a,9bからの漏水量
が低減され、結果的に効率が向上する。
【0016】なお、本実施の形態では、上カバー3およ
び下カバー4の両方に凹溝10a,10bを形成したが、一
般にガイドベーン5を通過する水流は、ケーシング1か
らステイベーン2に亘る流路形状の影響や、ランナ7と
の相乗効果あるいはガイドバーン5の軸方向の圧力分布
等によって、ガイドバーン5の下側ほど多く流れる。こ
れはガイドベーン5の軸方向高さが大きくなるほど顕著
になる。したがって、ガイドベーン5からの漏水は、下
端側の隙間9bほど多く、上端側の隙間9aからは少な
い。このことから、少なくともガイドベーン5下端側に
凹溝10bを形成することで、漏水量を同等に低減でき
る。
【0017】本第1の実施の形態の他の実施の形態を図
3および図4に示す。図3に示す実施の形態は、凹溝10
a,10bをガイドベーン5の可動範囲を網羅する環状溝
に形成したもので、加工が容易で、漏水の低減効果は同
等である。また、図4に示す実施の形態は、下流側全面
に設けたもので、水車運転時に漏水の低減効果があるよ
うにしたものである。
【0018】(第2の実施の形態)第2の実施の形態を
図5に基づいて説明する。この第2の実施の形態は請求
項3記載の発明に対応する。図5において、下カバーの
上面に形成された凹溝のガイドベーン上流側近傍と、ガ
イドベーン上流側の下端に、耐キャビテーション性材料
13を溶接肉盛りや溶射で被着したものである。
【0019】凹溝10bを形成する事によってガイドベー
ン5下端からの漏水を大幅に低減できる反面、ガイドベ
ーン5下端部が負圧になり、キャビテーションが発生し
やすくなる。本実施の形態では、キャビテーションの発
生しやすい上記部分にニッケルクロム鋼やコバルト系合
金銅等の耐キャビテーション性材料13が被着されている
ので、漏水量を低減して、かつキャビテーションによる
壊食の発生を抑制できる。なお、本実施の形態では、ガ
イドベーン5下端側を例に説明したが、ガイドベーン5
上端および上カバー3にも同様に被着してもよい。
【0020】(第3の実施の形態)第3の実施の形態図
6乃至図7に基づいて説明する。この第3の実施の形態
は請求項4または請求項5記載の発明に対応する。図6
は本発明の水力機械のガイドベーン近傍を示す断面図、
図7は図6のB−B断面図である。
【0021】図6において、前記流路を形成する下カバ
ー4および上カバー3の内、少なくとも下カバー4上面
のガイドベーン5可動範囲上流側近傍に、流水方向に滑
らかな形状の凸部11を有する当て板12をボルト14で固定
したものである。なお、当て板12の固定は溶接でもよ
い。
【0022】次に、以上のように構成された本実施の形
態の作用について説明する。ステイベーン2からの流出
水は当て板12の凸部11に案内されてガイドベーン5に流
入するので、水流は慣性によって隙間9bに進入するこ
となくガイドベーン5を通ってランナ7に流入する。し
たがって、隙間9bからの漏水量が低減され、結果的に
効率が向上する。
【0023】本第3の実施の形態の他の実施の形態を図
8および図9に示す。前記の当て板12に代えて、凸部11
を溶接肉盛り等で形成したもので、前述した第3の実施
の形態と同様の作用効果がある。
【0024】さらに他の実施の形態は図10に示すよう
に、凸部11を耐キャビテーション性材料13を溶接肉盛り
して形成すると共に、この凸部11に対向するガイドベー
ン5の下端に、耐キャビテーション性材料13を溶接肉盛
りや溶射等で固着したもので、漏水量を低減して、かつ
キャビテーションによる壊食の発生を抑制できる。な
お、本第3の実施の形態では、ガイドベーン5下端側を
例に説明したが、ガイドベーン5上端および上カバー3
も同様の構成にしてもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
イドベーン上下端からの漏水量を低減し、かつ、キャビ
テーションによる壊食を抑制できる高効率で高信頼性の
水力機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水力機械の第1の実施の形態を示すガ
イドベーン近傍の構成図。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】本発明の第1の実施の形態の他の実施の形態を
示す図2 に対応する断面図。
【図4】本発明の第1の実施の形態のさらに他の実施の
形態を示す図2 に対応する断面図。
【図5】本発明の水力機械の第2の実施の形態を示すガ
イドベーン近傍の構成図。
【図6】本発明の水力機械の第3の実施の形態を示すガ
イドベーン近傍の構成図。
【図7】図6のB−B線に沿う断面図。
【図8】本発明の第3の実施の形態の他の実施の形態を
示す図6に対応する構成図。
【図9】図8のC−C線に沿う断面図。
【図10】本発明の第3の実施の形態のさらに他の実施
の形態を示す図6に対応する断面図。
【図11】従来の水力機械の一例を示すフランシス型ポ
ンプ水車の概略構成図。
【図12】図11に示すフランシス型ポンプ水車のガイド
ベーン近傍の構成図。
【図13】図12のD−D線に沿う断面図。
【符号の説明】
1……ケーシング 2……ステイベーン 3……上カバー 4……下カバー 5……ガイドベーン 7……ランナ 9a,9b……隙間 10a,10b……凹溝 11……凸部 12……当て板 13……耐キャビテーション材料 14……ボルト 15……ガイドベーンブッシュ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステイベーンの内周側に翼列状に配設さ
    れた複釧固のガイドベーンを、相対向する上カバーと下
    カバーとの間の流路に挟持してなる水力機械において、
    ガイドベーンの上下端の内、少なくとも、ガイドベーン
    の下端が、前記流路を形成する下カバー上面のステイベ
    ーン側延長線上またはそれよりも下側になるように構成
    したことを特徴とする水力機械。
  2. 【請求項2】 ガイドベーンに対向する下カバーの上面
    に、少なくともガイドベーン可動範囲を網羅する凹溝を
    形成したことを特徴とする請求項1記載の水力機械。
  3. 【請求項3】 下カバーの上面に形成された凹溝のガイ
    ドベーン上流側近傍と、ガイドベーン上流側の下端に、
    耐キャビテーション性材料を被着したことを特徴とする
    請求項2記載の水力機械。
  4. 【請求項4】 ステイベーンの内周側に翼列状に配設さ
    れた複数個のガイドベーンを、相対向する上カバーと下
    カバーとの間の流路に挟持してなる水力機械において、
    前記流路を形成する下カバーおよび上カバーの内、少な
    くとも下カバー上面のガイドベーン可動範囲上流側近傍
    に、流水方向に滑らかな形状の凸部を形成したことを特
    徴とする水力機械。
  5. 【請求項5】 下カバーの上面に形成された凸部及びこ
    の凸部に対向するガイドベーンの下端に、耐キャビテー
    ション性材料を固着したことを特徴とする請求項4記載
    の水力機械。
JP8002740A 1996-01-11 1996-01-11 水力機械 Pending JPH09195916A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8002740A JPH09195916A (ja) 1996-01-11 1996-01-11 水力機械

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8002740A JPH09195916A (ja) 1996-01-11 1996-01-11 水力機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09195916A true JPH09195916A (ja) 1997-07-29

Family

ID=11537751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8002740A Pending JPH09195916A (ja) 1996-01-11 1996-01-11 水力機械

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09195916A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009041380A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Hitachi Ltd ガイドベーン
US7650239B2 (en) * 2004-11-16 2010-01-19 Denso Corporation Object recognition apparatus for motor vehicle
US20150100228A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Denso Corporation Preceding vehicle selection apparatus
EP2966269A1 (de) * 2014-07-08 2016-01-13 MTU Aero Engines GmbH Verschleissschutzanordnung für eine strömungsmaschine, verfahren und verdichter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7650239B2 (en) * 2004-11-16 2010-01-19 Denso Corporation Object recognition apparatus for motor vehicle
JP2009041380A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Hitachi Ltd ガイドベーン
US20150100228A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Denso Corporation Preceding vehicle selection apparatus
US9114810B2 (en) * 2013-10-03 2015-08-25 Denso Corporation Preceding vehicle selection apparatus
EP2966269A1 (de) * 2014-07-08 2016-01-13 MTU Aero Engines GmbH Verschleissschutzanordnung für eine strömungsmaschine, verfahren und verdichter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1422382B1 (en) Axial flow turbine
EP2450532B1 (en) Rotor blades
US20010007634A1 (en) Hollow blade for hydraulic turbine or pump
US8147180B2 (en) Axial flow turbine and stage structure thereof
US10774654B2 (en) Cooling arrangements in turbine blades
US7481058B2 (en) High temperature steam valve and steam turbine plant
JPH09203371A (ja) 土砂摩耗対応水力機器
EP1052437B1 (en) Brush seal segment having bristle damping
JPH09195916A (ja) 水力機械
EP3329100B1 (en) Cooling arrangements in tip shrouded turbine rotor blades
JP2011102564A (ja) 軸流水車のランナ
US7210908B2 (en) Hydraulic machine rotor
US20190345953A1 (en) Radial flow runner for a hydraulic machine
CA2503879A1 (en) Stress relief grooves for francis turbine runner blades
EP1108926B1 (en) Rotary machine containing a brush seal
JP2000054944A (ja) 羽根車
US20040136828A1 (en) Wheel space pressure relief device
JP2006022694A (ja) 水力機械のランナとそのランナを有する水力機械
JP4768361B2 (ja) フランシス形ランナ及び水力機械
EP3669069A1 (en) Hydraulic machine comprising a radial flow runner
JP2008121574A (ja) 水力機械のランナ及び水力機械用ランナの製造方法
JPS6114402A (ja) 蒸気タ−ビンのノズルダイヤフラム
JP2000337101A (ja) 軸流タービン翼列
JP2011043095A (ja) フランシス型水車のランナ及びその製造方法
WO2022171336A1 (en) Runner for a hydraulic turbine or pump