JPH0616998Y2 - 貫流水車のランナー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本考案は、貫流水車のランナーの改良に関する。

Ｂ．考案の概要 この考案は、ランナーブレードを回転軸に対して平行に
配した円筒形状から成る貫流水車のランナーに関するも
ので、前記ランナーブレードの両端部を支持する端板に
おいて、回転軸との連結部分の板厚とランナーブレード
との連結部分との板厚とをほぼ同じ厚さにすると共に各
連結部分との間の端板平面部分にこの連結部分よりも板
厚を薄くして成る薄肉部を形成し、端板と回転軸及びラ
ンナーブレードとの連結剛性を低下させずに端板のラン
ナーブレード方向の剛性を適度に低下させることで、ラ
ンナーブレードに生ずる応力を低下させることができる
貫流水車のランナーを提供するものである。

Ｃ．従来の技術 貫流水車のランナーは、第４図に示すように端板３０と
端板３０との間に互いに平行なランナーブレード２を円
筒形に配設し、水車３１の側面に接線方向から水流を当
て、その水圧による回転力を端板３０に設けられた回転
軸４より取り出すようになっている。そしてランナー３
１が回転中はランナーブレード２に大きな水圧ががけら
れるので、端板３０間にランナーブレード２を補強する
仕切板６がいくつか設けてある。この仕切板６は、常に
流水中に置かれるため回転の抵抗とならないように、板
厚を薄くして形成されている。それ故に、発生した回転
力を回転軸４に伝達するため、端板３０は板厚が厚いも
のとなっている。

Ｄ．考案が解決しようとする問題点 上述したように端板３０の板厚が厚く形成されているこ
とから、水圧を受けてランナーブレード２にたわみが生
じた場合においても、端板３０は剛性が高くなっている
ためほとんど変形されず、そのため第５図のグラフに示
すようにランナーブレード２に生ずる応力Ｓが端板３０
の板厚を厚くするに従って非常に高くなるという問題が
あった。

Ｅ．問題点を解決するための手段 そこで本考案は、ランナーブレードに過大な応力が生ず
るのを防止することを目的として、端板を互いに間隔を
あけて回転軸に垂直に設け、この端板間に複数のランナ
ーブレードを前記回転軸の周囲に当該回転軸と平行に配
置した貫流水車のランナーにおいて、前記端板における
前記回転軸との連結部分の板厚と該端板における前記ラ
ンナーブレードとの連結部分との板厚とをほぼ同じ厚さ
に形成すると共に、前記端板における回転軸との連結部
分と前記ランナーブレードとの連結部分との間の端板平
面部分に前記各連結部分よりも板厚を薄くして成る薄肉
部を前記回転軸を中心とする円形状に形成することで、
端板と回転軸及びランナーブレードとの連結部分の剛性
を低下させずに端板の有する横方向の剛性を適度に低下
させるようにしたのである。

Ｆ．実施例 第１図は本考案にかかる貫流水車のランナー１の一実施
例であり、ランナーブレード２の両端に端板３を設け、
端板３の中央に回転軸４を貫通させ、前記両端板３の間
に仕切板６を配している。

前記ランナーブレード２は、前記回転軸４に対して平行
で、前記端板３の外周に円形に配置してあり、各ランナ
ーブレード２の間隔は全て等しく且つ中心軸４に向かう
線に対して一定の角度に斜傾させてある。前記仕切板６
は端板３間に設けられた薄板の円形板で、回転軸４に固
着されており、外周部分においてランナーブレード２を
固定し保持している。ランナーブレード２の両端に設け
た端板３は、前記仕切板６より厚い板厚の円形板で、中
心部にて回転軸４と固着し、対向する端板３との間にお
いてランナーブレード２の端部を固定している。そし
て、この端板３は回転軸４との連結部分（内径側）の板
厚とランナーブレード２との連結部分（外径側）との板
厚とがほぼ同じ厚さに形成される一方、この各連結部分
の間の端板平面部分はその連結部分よりも板厚が薄くな
っている。即ち、端板３における回転軸４との連結部分
とランナーブレード２との連結部分との間の外面側には
回転軸４を中心とした同心円の溝部７が数条形成されて
おり、第２図に示すように、端板３にはこの溝部７が形
成された部分のみその溝部７の深さ分削除されて薄くな
ることで薄肉部８を設けている。前記回転軸４は、発電
機等図示しない接続機器の入力端に連結されている。

このようにランナー１を構成したため、ランナーブレー
ド２が水流から水圧を受けると、端板３は薄肉部８が形
成されてその剛性か低いので、この薄肉部８から端板３
がランナーブレード２と共に適当量たわみ、第２図に点
線で示すように、端板３のように変形する。ところが、
端板３の内径側における回転軸４との連結部分と外径側
におけるランナーブレード２との連結部分はこの薄肉部
８よりも十分な厚みが確保されているので、強固な連結
関係が維持される。そのためランナーブレード２に加え
られた力が分散され、ランナーブレード２に生ずる応力
が減少できる。なお、前述の実施例では、薄肉部８を端
板３の外周面に溝部７を形成することで設けたが、本考
案はこれに限らず、第３図に示すように、段状の段部９
を形成することで薄肉部８を設けてもよい。更にこの薄
肉部８は両端板３に設けず片側の端板３のみであっても
よく、又内面側であってもよい。

Ｇ．考案の効果 以上述べたように本考案によれば、端板における回転軸
との連結部分の板厚とランナーブレードとの連結部分と
の板厚とをほぼ同じ厚さに形成すると共にその回転軸と
の連結部分とランナーブレードとの連結部分との間の端
板平面部分に各連結部分よりも板厚を薄くして成る薄肉
部を形成したので、ランナーブレード中間に設けられた
仕切板の板厚を厚くすることなくランナー回転方向の強
度を保つと共に端板の回転軸方向の剛性を適度に低下さ
せることができ、水圧を受けた場合端板がランナーブレ
ードと共にたわむので、ランナーブレードに加えられた
力が分散されて、ランナーブレードに生ずる変形応力を
減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案にかかるもので、第１図はラン
ナーの一実施例を示す斜視図、第２図は第１図の部分断
面図、第３図は他の実施例にかかる部分断面図、第４図
は従来例を示す斜視図、第５図は端板板厚とランナーブ
レード応力の関係を示すグラフである。 図面中、 １，３１はランナー、 ２はランナーブレード、 ３は端板、 ４は回転軸、 ８は薄肉部である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】端板を互いに間隔をあけて回転軸に垂直に
   設け、この端板間に複数のランナーブレードを前記回転
   軸の周囲に当該回転軸と平行に配置した貫流水車のラン
   ナーにおいて、前記端板における前記回転軸との連結部
   分の板厚と該端板における前記ランナーブレードとの連
   結部分との板厚とをほぼ同じ厚さに形成すると共に、前
   記端板における回転軸との連結部分と前記ランナーブレ
   ードとの連結部分との間の端板平面部分に前記各連結部
   分よりも板厚を薄くして成る薄肉部を前記回転軸を中心
   とする円形状に形成したことを特徴とする貫流水車のラ
   ンナー。