JPH03267582A - 潮力発電用ポンプ水車のランナ - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、陸地の貯水池と海との間に設置され、潮の
干満を利用して潮力発電を行う潮力発電用ポンプ水車の
ランナに関する。

【従来の技術】

第２図は潮力発電所として設計されたプロペラ形ポンプ
水車の縦断面図であり、２はプロペラ形ポンプ水車、３
は海、４は貯水池であり、プロペラ形ポンプ水車２の発
電電動機はケーシング内に収められ、チューブラ水車と
同様な構造である。 貯水池側の発電電動機からステーベーン、ガイドベーン
、ランナの順に海の方へ並んでいる。潮力発電用ポンプ
水車の運転は次のように行う。 海３から貯水池４に水を満たすときは、海３が高水位で
貯水池４が低水位のとき、海３が貯水池４の水位よりも
高い間水車運転して発電し、海水位が下がるとともに同
じ方向の揚水に切換えて貯水池水位を海水位よりも高め
、海３は低水位で貯水池４を高水位となし、ついで貯水
池４から海３へ放流するときは、海水位が貯水池水位よ
りも低い間水車運転して発電し、海水位が上がるととも
に同じ流れ方向の揚水に切換えて貯水池水位を低くし、
貯水池４を低水位となし海３を高水位となすという運転
サイクルを繰り返す。 第３図は従来の潮力発電用ポンプ水車の運転モードとラ
ンチ羽根の位置との関係を示す説明図で、太い矢印Ｐ、
　Ｑは水流の方向を示し、細い矢印Ｒ２Ｓはランナの回
転方向を示す。水流の方向Ｐは貯水池から海へ向かう方
向を示し、水流の方向Ｑは海から貯水池へ向かう方向を
示す。第３図（Ａ）は水流がＰ方向で水車運転の場合、
第３図（Ｂ）は水流がＰ方向でポンプ運転の場合、第３
図（Ｃ）は水流がＱ方向で水車運転する場合、第３図（
Ｄ）は水流がＱ方向でポンプ運転する場合、第３図（Ｅ
）はＰ、Ｑ両方向にスルーシング（無負荷放流）する場
合を示す、第３図（Ａ）と第３図（Ｂ）において水車運
転とポンプ運転ではランナの回転方向Ｒは同じだが、ラ
ンナ羽根１の角度を１８０°変えている。第３図（Ｃ）
と第３図（Ｄ）において水流の方向がＰからＱへ逆にな
るとランナの回転方向がＳとなり、第３図（Ａ）、第３
図（Ｂ）とは逆になっている。第３図（Ｅ）においてス
ルーシングの方向が逆になると、ランチ羽根１の位置は
１８０°変えている。従来の潮力発電用ポンプ水車では
、第３図のように運転モードを切換えるとき、水車運転
かポンプ運転かによってランナ羽根１の位置を変え、さ
らに水流の方向によってランナ羽根１の位置を変えてい
た。

【発明が解決しようとする課題】

潮力発電は海水を使用するためランナ羽根の壊食による
摩耗がはげしい。ランナ羽根の最低圧は、一般にランナ
羽根外周部出口の羽根裏面に生じ、プロペラ水車では羽
根の外周部付近にキャビテーション環線を生ずる。従来
の潮力発電用ランナは長時間の運転後ランナ交換を行っ
ていた。 従来は、水車運転からポンプ運転への切換え、または水
流の方向を変えるなどの運転モードの切換えの度に、ラ
ンナ羽根の位置を変える操作を行っていた。 この発明は、水車運転またはポンプ運転のときにランナ
羽根の位置を変えることなく、かつ水流の方向を変える
ときはランナ羽根の位置をわずかに変えるようにした潮
力発電用ポンプ水車のランナを提供することを目的とす
る。

【課題を解決するための手段】

上記目的は、陸地の貯水池と海との間に設置され、潮の
干満を利用して前記貯水池と前記海との間で海水により
発電する潮力発電用ポンプ水車において、このポンプ水
車のランナ羽根のランナ羽根軸に直角方向の断面形状を
ランナ羽根軸の中心に対して各断面で点対称にするとと
もに、運転に伴い前記ランナ羽根が環線される部分の肉
厚をあらかじめ厚（形成し、水流の方向が同一で水車運
転またはポンプ運転のときは、前記ランナ羽根の位置を
そのまま運転し、水流の方向を切換えるときは前記ラン
ナ羽根の角度を３０°ないし６０゜変えて運転すること
によって達成される。

【作　用］ この発明は、ランナ羽根のランナ羽根軸に直角方向の断
面形状をランナ羽根軸の中心に対して点対称に形成した
ので、水流の方向が同一のときは、水車運転とポンプ運
転とでランナ羽根の位置をそのままにして運転できる。 さらに、水流の方向を切換えるときは、ランナ羽根の位
置を３０°ないし６０°変えればそのまま水車運転また
はポンプ運転をすることができる。 さらに、運転に伴いランナ羽根が環線される部分の肉厚
をあらかじめ厚くしたので、長期間の運転に耐えること
ができる。 【実施例】 以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第１図
はこの発明の実施例に用いるランナ羽根の位置を示す断
面図である。潮力発電用水車としてプロペラ形ポンプ水
車を用い、ランナ羽根１を４枚ないし５枚取り付けてい
る。ランナ羽根１のランナ羽根軸に直角方向の断面形状
をランナ羽根軸の中心１ａに対し各断面で点対称に形成
するとともに、運転にともないランナ羽根が環線される
ランナ羽根外周部付近の肉厚をあらかじめ厚く構成した
。 第１図において、Ｘ軸、Ｙ軸の中心にランナ羽板軸の中
心１ａを位置させ、水流の方向Ｐ、ＱをＹ軸の方向と一
致させる。貯水池から海へ水を流すときは、水流の方向
は矢印Ｐで示し、水流がＰ方向のとき水車運転またはポ
ンプ運転ともにランナ羽根１は実線の位置で運転し、そ
のときランナ羽根１のランナ羽根軸に直角方向の断面の
基準線１ｂは図の位置にある。 水流を逆にして海から貯水池へ矢印Ｑ方向に水を流すと
きは、ランナ羽根の基準線１ｂを３０゜ないし６０°変
えて、ランナ羽根１は２点鎖線の位置で運転し、水車運
転またはポンプ運転共にランナ羽根１の位置は同じでよ
い。 また、スルーシング（無負荷放流）のときは、ランナ羽
根１の方向を水流の方向とほぼ平行にすればよく、水流
の方向が逆になってもランチ羽根１の位置はそのままで
よい。

【発明の効果】

この発明は、ランナ羽根のランナ羽根軸に直角方向の断
面形状をランナ羽根軸の中心に対して点対称に形成し、
水流の方向が同一のときは水車運転とポンプ運転とでラ
ンナ羽根の位置をそのままにして運転できるので、運転
モードの切換えは直ちにできる。さらに、水流の方向を
切換えるときは、ランナ羽根の角度を３０°ないし６０
°変えればよいので、運転モードの切換えが容易となり
短時間でできる。また、運転にともないランナ羽根が環
線される部分の肉厚をあらかじめ厚く形成し、長期間の
運転に耐えるので、ランナを短期間で取り替える必要が
なく、さらに、水流の方向によってランナ羽根のキャビ
テーション発生位置が変わるため、同じ位置でランナ羽
根の環線が少なく、経年後の効率低下が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に用いるランナ羽根の位置を
説明する断面図、第２図は潮力発電所の縦断面図、第３
図は従来の潮力発電用ポンプ水車の運転モードとランナ
羽根の位置との関係を示す説明図で、第３図（Ａ）は水
流がＰ方向で水車運転のときのランナ羽根位置を示す図
、第３図（Ｂ）は水流がＰ方向でポンプ運転のときのラ
ンナ羽根位置を示す図、第３図（Ｃ）は水流がＱ方向で
水車運転のときのランナ羽根位置を示す図、第３図（Ｄ
）は水流がＱ方向でポンプ運転のときのランナ羽根位置
を示す図、第３図（Ｅ）はＰ、　Ｑ両方向にスルーシン
グするときのランナ羽根位置を示す図である。 ｌ：ランナ羽根、１ａ：ランナ羽根軸の中心、２：プロ
ペラ形ポンプ水車、３：海、４：貯水池、Ｐ、Ｑ：水流
の方向、Ｒ，Ｓ：ランナの回転方向。 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）陸地の貯水池と海との間に設置され、潮の干満を利
   用して前記貯水池と前記海との間で海水により発電する
   潮力発電用ポンプ水車において、このポンプ水車のラン
   ナ羽根のランナ羽根軸に直角方向の断面形状を、ランナ
   羽根軸の中心に対して各断面で点対称にするとともに、
   運転に伴いランナ羽根が壊蝕される部分の肉厚をあらか
   じめ厚く形成し、水流の方向が同一で水車運転またはポ
   ンプ運転のときは、前記ランナ羽根の位置をそのまま運
   転し、水流の方向を切換えるときは前記ランナ羽根の位
   置を３０゜ないし６０゜変えて運転することを特徴とす
   る潮力発電用ポンプ水車のランナ。