JPS62255579A - 横軸水車発電機の軸受冷却装置 - Google Patents
横軸水車発電機の軸受冷却装置Info
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- JPS62255579A JPS62255579A JP61100080A JP10008086A JPS62255579A JP S62255579 A JPS62255579 A JP S62255579A JP 61100080 A JP61100080 A JP 61100080A JP 10008086 A JP10008086 A JP 10008086A JP S62255579 A JPS62255579 A JP S62255579A
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- JP
- Japan
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- thrust
- bearing
- heat
- thrust collar
- cooling device
- 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.)
- Granted
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、横軸水軍発電機のスラスト拗受の冷却に関
するものである。
するものである。
ｉａ６図は従来例による横軸水車発電機の回転軸ヒート
パイプを用いた軸受冷却装置の断面図で、第６（ロ）に
おいて、ランナー６と直結する回転軸４がケーシング１
５の外部のジャーナルｌｉｄ受ｌおよびスラスト軸受３
により水平に支承され、回転軸４の内部にジャーナル軸
受ｌおよびスラスト軸受３を発熱部とし吸出管１８円の
水路に露出するランナー６を凝縮部とする回転・細ヒー
トパイプ７を形成している。スラストカラーｎはスラス
トカラー３で情方向に支持され、ジャーナル軸受１およ
びスラスト軸受３は軸受スタンド２に収容され潤滑油５
を封入している。８はＬ１転・鴻ヒートパイプの蒸Ｉ：
ＦＣＪ窒闇、１６はスピードリング、１７はガイドベー
ン、加は回転軸ヒートパイプの作動液、沼は地面である
。
パイプを用いた軸受冷却装置の断面図で、第６（ロ）に
おいて、ランナー６と直結する回転軸４がケーシング１
５の外部のジャーナルｌｉｄ受ｌおよびスラスト軸受３
により水平に支承され、回転軸４の内部にジャーナル軸
受ｌおよびスラスト軸受３を発熱部とし吸出管１８円の
水路に露出するランナー６を凝縮部とする回転・細ヒー
トパイプ７を形成している。スラストカラーｎはスラス
トカラー３で情方向に支持され、ジャーナル軸受１およ
びスラスト軸受３は軸受スタンド２に収容され潤滑油５
を封入している。８はＬ１転・鴻ヒートパイプの蒸Ｉ：
ＦＣＪ窒闇、１６はスピードリング、１７はガイドベー
ン、加は回転軸ヒートパイプの作動液、沼は地面である
。
従来の軸受冷却装置では、スラストカラーｎで発生した
熱の大部分は回転軸ヒートパイプ７へ流入するが、その
際 ■スラストカラーの発熱部から回転軸ヒートバイブの詔
ぬ９闇８までの熱伝導距離が長い。
熱の大部分は回転軸ヒートパイプ７へ流入するが、その
際 ■スラストカラーの発熱部から回転軸ヒートバイブの詔
ぬ９闇８までの熱伝導距離が長い。
■スラストカラーｎ内の熱伝導及びヒートパイプ蒸発面
での熱流束が大ぎい。
での熱流束が大ぎい。
■スラストカラー四は肉厚を通常一様とするため、摩擦
により発熱するスラストカラーの表面から回転中心部へ
向うにしたがい熱伝導面積が小さくなるとともに、蒸発
面の面積も小さくなる。
により発熱するスラストカラーの表面から回転中心部へ
向うにしたがい熱伝導面積が小さくなるとともに、蒸発
面の面積も小さくなる。
以上の理由により、発熱部からヒートパイプまでの熱抵
抗の増大とヒートパイプ蒸発面での熱流束が大きくなる
ことによる熱抵抗の増大により温度差が大きくなるので
、軸受部の温度が許容値以上となるため出力約５００ｋ
Ｗ以上の横軸水車発を機の軸受冷却装置への適用は困難
であった。
抗の増大とヒートパイプ蒸発面での熱流束が大きくなる
ことによる熱抵抗の増大により温度差が大きくなるので
、軸受部の温度が許容値以上となるため出力約５００ｋ
Ｗ以上の横軸水車発を機の軸受冷却装置への適用は困難
であった。
軸受部の温度を許容値以下とする方法には、発熱部から
ヒートパイプ凝縮部までの温匿差を低減すること、冷却
部分での伝熱面積を太きくし液膜を薄くして熱伝達率を
萬めて温度差を低減する方法がある。
ヒートパイプ凝縮部までの温匿差を低減すること、冷却
部分での伝熱面積を太きくし液膜を薄くして熱伝達率を
萬めて温度差を低減する方法がある。
この発明は、横軸水工発電機のスラスト軸受の伝熱面積
を増大させ、回転軸ヒートパイプ凝縮部での熱抵抗を低
減し、軸受温度を低減させることを目的とする。
を増大させ、回転軸ヒートパイプ凝縮部での熱抵抗を低
減し、軸受温度を低減させることを目的とする。
この発明によれば、上記目的は、ジャーナル軸受および
スラスト軸受により水平に支承されランナーと直結する
回転軸の内部に回転軸ヒートパイプを形成する横軸水車
発電機の、前記スラスト軸受のスラストカラーに中９部
を備え中空部を前記回転軸ヒートパイプの発熱部の蒸気
空間に連通させるとともに、中空部の表面に複数の凹凸
部を設けることによって達成される。
スラスト軸受により水平に支承されランナーと直結する
回転軸の内部に回転軸ヒートパイプを形成する横軸水車
発電機の、前記スラスト軸受のスラストカラーに中９部
を備え中空部を前記回転軸ヒートパイプの発熱部の蒸気
空間に連通させるとともに、中空部の表面に複数の凹凸
部を設けることによって達成される。
第１図は本発明の実施例による横軸水車発電機の軸受冷
却装置の断面図、第２図は第１図の軸受冷却装置のスラ
ストカラーを示す詳細図、第３図は第２図のＡ−Ａ方向
断面図、第４図は本発明の他の実施例による軸受冷却装
置のスラストカラーを示す詳細図、第５図は第４図のＢ
−Ｂ方向断面図である。以下図面に基いて説明する。
却装置の断面図、第２図は第１図の軸受冷却装置のスラ
ストカラーを示す詳細図、第３図は第２図のＡ−Ａ方向
断面図、第４図は本発明の他の実施例による軸受冷却装
置のスラストカラーを示す詳細図、第５図は第４図のＢ
−Ｂ方向断面図である。以下図面に基いて説明する。
＠１図において、ラン、叛ｔと直結する回転軸４がケー
シングを貫通し、回転軸４を軸受スタンド２に収容され
たジャーナル軸受ｌおよびスラスト軸受３により水平に
支持し１回転軸の他端には図示されない発電機を結合し
ている。軸受スタンド２には潤滑油５を封入しである。
シングを貫通し、回転軸４を軸受スタンド２に収容され
たジャーナル軸受ｌおよびスラスト軸受３により水平に
支持し１回転軸の他端には図示されない発電機を結合し
ている。軸受スタンド２には潤滑油５を封入しである。
第１図において１５はケーシング、１６はスピードリン
グ、１７はガイドベーン、１８は吸出管である。回転軸
４を中空とし作動液加を封入しジャーナル軸受１および
スラスト軸受３を発熱部とし、水路に露出するランナー
Ｇを凝縮部とする回転軸ヒートパイプ７におい℃、スラ
スト軸受３のスラストカラーｎに中”２％９を設けこの
中空部９を回転軸ヒートパイプの蒸も空間に連通させる
とともに中空部の表面に複数の凹凸部を設けている。
グ、１７はガイドベーン、１８は吸出管である。回転軸
４を中空とし作動液加を封入しジャーナル軸受１および
スラスト軸受３を発熱部とし、水路に露出するランナー
Ｇを凝縮部とする回転軸ヒートパイプ７におい℃、スラ
スト軸受３のスラストカラーｎに中”２％９を設けこの
中空部９を回転軸ヒートパイプの蒸も空間に連通させる
とともに中空部の表面に複数の凹凸部を設けている。
第２図および第３図において、スラストカラーｎの中空
部９は第３図に示すように断面がドーナツ形状をしてい
て、スラストカラーの中空部９を８本の円筒状の作動流
体通路１９により蒸楢空間８と連通していて、Ｕは中空
部密閉用ふたである。
部９は第３図に示すように断面がドーナツ形状をしてい
て、スラストカラーの中空部９を８本の円筒状の作動流
体通路１９により蒸楢空間８と連通していて、Ｕは中空
部密閉用ふたである。
スラストカラーρの中空部９の表面に複数の凹凸部２１
を回転軸４に対し同心的に設けている。
を回転軸４に対し同心的に設けている。
第４図および第５図において、第２図および第３図と同
じ部位は同じ番号を付してあり、スラストカラーρには
円筒状の中空部９が放射状に８本設けられそれぞれ円筒
状の作動流体通路１９により回転軸ヒートパイプの蒸も
空間８に連通していて、スラストカラー乙の中空部９の
表面には複数の環状の凹凸部２１を設けている。
じ部位は同じ番号を付してあり、スラストカラーρには
円筒状の中空部９が放射状に８本設けられそれぞれ円筒
状の作動流体通路１９により回転軸ヒートパイプの蒸も
空間８に連通していて、スラストカラー乙の中空部９の
表面には複数の環状の凹凸部２１を設けている。
この様に構成したスラスト軸受３とスラストカラーｎと
がスラスト力を受けて摩擦抵抗により発生した熱は、ス
ラストカラーｎ内を熱伝導により中空部乙の表面の凹凸
部２】に伝えられる。この凹凸部で作動液が加熱され蒸
発すると、この蒸気は中空部９から作動流体通路１９を
通って圧力の低い発熱部の蒸気空間８へ流れさらに圧力
の低いランナー側へ移動する。ランナー側へ移動した蒸
気は冷却部の壁面（液膜）に接して凝縮して液となる。
がスラスト力を受けて摩擦抵抗により発生した熱は、ス
ラストカラーｎ内を熱伝導により中空部乙の表面の凹凸
部２】に伝えられる。この凹凸部で作動液が加熱され蒸
発すると、この蒸気は中空部９から作動流体通路１９を
通って圧力の低い発熱部の蒸気空間８へ流れさらに圧力
の低いランナー側へ移動する。ランナー側へ移動した蒸
気は冷却部の壁面（液膜）に接して凝縮して液となる。
この液は遠心力によりスラストカラー側へ戻される。作
動液は常時スラストカラー中空部が満される量を真空封
入する。スラスト軸受３の固定部の熱は、潤滑油５に伝
えられさらに回転軸ヒートパイプ７の表面に伝達されラ
ンナー側へ放熱するとともに、軸受スタンド２の外表面
から大気に放熱する。スラストカラーｎの中空部９の表
面の凹凸部２１はフィンの役割をする。
動液は常時スラストカラー中空部が満される量を真空封
入する。スラスト軸受３の固定部の熱は、潤滑油５に伝
えられさらに回転軸ヒートパイプ７の表面に伝達されラ
ンナー側へ放熱するとともに、軸受スタンド２の外表面
から大気に放熱する。スラストカラーｎの中空部９の表
面の凹凸部２１はフィンの役割をする。
この発明によれば横軸回転電機のスラストカラーρに発
生する熱をスラストカラーの肉厚を伝って熱伝導し、さ
らに伝熱面積の大きい中空部を熱伝導し、中空部表面の
凹凸部により伝熱面積を平面の２〜４倍に増大できるこ
とにより、熱流束を小さくし蒸発部の熱抵抗を大幅に低
減できる。これによってスラストカラ一部の温度差を小
さくできるようになって、出力５００ｋＷ以上の横軸水
車発電機または横軸ポンプなどのスラスト軸受冷却を可
能とし、冷却性能を高めることができる。
生する熱をスラストカラーの肉厚を伝って熱伝導し、さ
らに伝熱面積の大きい中空部を熱伝導し、中空部表面の
凹凸部により伝熱面積を平面の２〜４倍に増大できるこ
とにより、熱流束を小さくし蒸発部の熱抵抗を大幅に低
減できる。これによってスラストカラ一部の温度差を小
さくできるようになって、出力５００ｋＷ以上の横軸水
車発電機または横軸ポンプなどのスラスト軸受冷却を可
能とし、冷却性能を高めることができる。
第１図は本発明の実施例による横軸水車発電機の軸受冷
却装置の断面図、第２図は第１図の軸受冷却装置のスラ
ストカラーを示す詳細図、第３図は第２図のスラストカ
ラーのＡ−Ａ方向断面図、第４図は本発明の他の実施例
による軸受冷却装置のスラストカラーを示す詳細図、第
５図は第４図のスラストカラーのＢ−Ｂ方向断面図、第
６図は従来例による横軸水車発電機の軸受冷却装置の断
面図である。 ｌ：ジャーナル軸受、３ニスラスト軸受、４：回転軸、
６：ランナー、７：回転軸ヒートパイプ、８：蒸坂空間
、９：中空部、２１：凹凸部、２２ニスラストカラー。
却装置の断面図、第２図は第１図の軸受冷却装置のスラ
ストカラーを示す詳細図、第３図は第２図のスラストカ
ラーのＡ−Ａ方向断面図、第４図は本発明の他の実施例
による軸受冷却装置のスラストカラーを示す詳細図、第
５図は第４図のスラストカラーのＢ−Ｂ方向断面図、第
６図は従来例による横軸水車発電機の軸受冷却装置の断
面図である。 ｌ：ジャーナル軸受、３ニスラスト軸受、４：回転軸、
６：ランナー、７：回転軸ヒートパイプ、８：蒸坂空間
、９：中空部、２１：凹凸部、２２ニスラストカラー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ランナーと直結する回転軸がケーシング外部のジャ
ーナル軸受およびスラスト軸受により水平に支承され、
前記回転軸の内部に前記ジャーナル軸受およびスラスト
軸受を発熱部とし、水路に露出するランナーを凝縮部と
する回転軸ヒートパイプを形成する横軸水車発電機にお
いて、前記スラスト軸受のスラストカラーに中空部を備
え前記中空部を前記回転軸ヒートパイプの発熱部の蒸気
空間に連通させるとともに、前記中空部の表面に複数の
凹凸部を設けたことを特徴とする横軸水車発電機の軸受
冷却装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の横軸水車発電機の軸受
冷却装置において、スラストカラーの中空部の凹凸部は
回転軸に対し同心的に配置されていることを特徴とする
横軸水車発電機の軸受冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61100080A JPS62255579A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61100080A JPS62255579A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62255579A true JPS62255579A (ja) | 1987-11-07 |
| JPH0447149B2 JPH0447149B2 (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=14264463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61100080A Granted JPS62255579A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62255579A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101187727B1 (ko) | 2009-12-31 | 2012-10-04 | 한국에너지기술연구원 | 작동유체 침투 방지용 유기냉매 터빈 발전장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62251474A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | Fuji Electric Co Ltd | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61100080A patent/JPS62255579A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62251474A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-02 | Fuji Electric Co Ltd | 横軸水車発電機の軸受冷却装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101187727B1 (ko) | 2009-12-31 | 2012-10-04 | 한국에너지기술연구원 | 작동유체 침투 방지용 유기냉매 터빈 발전장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0447149B2 (ja) | 1992-08-03 |
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