(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーを変換する水力設備（Ｉ）であって、
強制水流（Ｅ）用の少なくとも１つの経路（４、５、６）を形成し、
タービン、ポンプ、又はタービン−ポンプ型の、少なくとも１つの装置（１）と、
少なくとも１つの変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有し、可変サイズの少なくとも１つの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）を画定する、部材８と、
前記閉鎖容積に加圧流体を供給する手段（７、９、２１２、９１、９２）と、
を備え、
変形可能な壁を有する前記部材（８）が、前記装置（１）の回転部分（２）の下流に位置する水力ダクト（６）内に取り付けられ、
前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）が、局部的に、前記回転部分（２）の下流で、前記水力ダクト（６）内の前記水流（Ｅ）用の調節可能な断面（Ｓ63）を形成し、
前記部材（８）が、前記設備の構造的要素（６３１）に取り付けられ、この構造的要素と共に前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）を形成する、少なくとも１つの変形可能な膜（８１、８１’、８１”）を有し、前記少なくとも１つの変形可能な膜（８１、８１’、８１”）が、前記少なくとも１つの変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を形成し、更に、前記水力設備が、前記変形可能な膜（８１、８１’、８１”）の中央領域を前記構造的要素（６３１）に対して接続する、少なくとも１つの付属品（８２）を備え、この付属品が、前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）内に存在する前記流体の圧力の影響下において、前記変形可能な膜の前記変形を限定することができるか、
又は、
前記部材が、変形可能な膜（８１）によって形成され、前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）を前記部材の上に画定するバルーン（８）であって、前記水力設備が、前記変形可能な膜の２つの領域（８１６、８１７）を相互に接続する少なくとも１つの付属品（８２）を備え、この付属品が、前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）内に存在する前記流体の圧力の影響下において、前記変形可能な膜の前記変形を限定することができる、
ことを特徴とする、設備。
【請求項２】
前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）が、互いに独立的に加圧流体（９、９’、９”）が供給される可変サイズのいくつかの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）を画定することを特徴とする、請求項１に記載の設備。
【請求項３】
前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）が、前記設備（Ｉ）の固定部分（６３１）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の設備。
【請求項４】
前記水力ダクト（６）が、曲がり部（６３）を形成し、前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）が、この曲がり部（６３１）に配置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の設備。
【請求項５】
前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）が、前記曲がり部（６３）の外側部分（６３１）に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の設備。
【請求項６】
前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）が、前記曲がり部（６３）の内側部分に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の設備。
【請求項７】
前記水力ダクト（６）が、曲がり部（６３）を形成し、前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）が、前記曲がり部（６３）の上流（６１）に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の設備。
【請求項８】
前記水力ダクト（６）が、曲がり部（６３）を形成し、前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）が、前記曲がり部（６３）の下流（６２）に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の設備。
【請求項９】
前記回転部分（２）の下流に位置する前記水力ダクト（６）が、少なくとも部分的に拡がることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１０】
前記加圧流体を供給する手段が、加圧水の制御された供給源（９１）を、前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）によって画定された前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）に接続する、少なくとも１つの流路（９、９’、９”）を有することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１１】
前記加圧流体を供給する手段が、水以外の加圧流体の制御された供給源（９２）を、前記変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を有する部材（８）によって画定された前記閉鎖容積（Ｖ8）に接続する、少なくとも１つの流路（９）を有することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１２】
前記調節部材（８）によって画定された前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）から前記加圧流体を排出する手段（１０、１０１、１０２）を備えることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の設備。
【請求項１３】
強制水流（Ｅ）用の少なくとも１つの経路（４、５、６）を形成し、
タービン、ポンプ、又はタービン−ポンプ型の装置（１）を備える、エネルギーの変換用の水力設備（Ｉ）を制御する方法であって、
少なくとも１つの変形可能な壁（８１、８１’、８１”）有する部材（８）によって画定され、前記装置（１）の回転部分（２）の下流に配置された、少なくとも１つの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）内に、加圧流体（Ｆ9）を注入するステップを備え、
前記部材（８）が、前記設備の構造的要素（６３１）に取り付けられ、この構造的要素と共に前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）を形成する、少なくとも１つの変形可能な膜（８１、８１’、８１”）を有し、前記少なくとも１つの変形可能な膜（８１、８１’、８１”）が、前記少なくとも１つの変形可能な壁（８１、８１’、８１”）を形成し、更に、前記水力設備が、前記変形可能な膜（８１、８１’、８１”）の中央領域を前記構造的要素（６３１）に対して接続する、少なくとも１つの付属品（８２）を備え、この付属品が、前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）内に存在する前記流体の圧力の影響下において、前記変形可能な膜の前記変形を限定することができるか、
又は、
前記部材が、変形可能な膜（８１）によって形成され、前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）を前記部材の上に画定するバルーン（８）であって、前記水力設備が、前記変形可能な膜の２つの領域（８１６、８１７）を相互に接続する少なくとも１つの付属品（８２）を備え、この付属品が、前記可変サイズの閉鎖容積（Ｖ8、Ｖ’8、Ｖ”8）内に存在する前記流体の圧力の影響下において、前記変形可能な膜の前記変形を限定することができ、
前記回転部分の下流の水力ダクト内の、前記水流（Ｅ）のための断面（Ｓ63）を調節する、
ことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービン、ポンプ、又はタービン−ポンプ型の装置を備え、その内部に強制水流用の水路が形成された、水力エネルギーを機械又は電気エネルギーに変換し、又はこの逆に変換する、水力設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、設備の出力として所望の水頭及びパワーに基づいた公称運転点の機能に従い、水力設備を設計することが知られている。実用上は、タービンの有効性及びその動的運転は、主に、タービンが設置される湖や川の一般的な水位及び流量などの水力学的状態と、タービンを通過する水量を決定する運転上のニーズの影響を受けることになる。しかしながら、設備の様々な水力ダクトの設計は、主に、１つの運転点に対して合わされており、特定の速度では不適当である可能性があり、特に、新しいタービンの設置による設備の改装の場合には、不適当である可能性がある。
【０００３】
例えば、特許文献１又は特許文献２に示されているように、流量が大きい場合に、タービンブレードとホイールシュラウドとの間の半径方向の距離を増大させるために、タービンの回転部分の周りに柔軟な本体を備えることが知られている。この半径方向の距離の増大により、水流領域を、設備の効率低下を引き起こすようなタービンとの相互作用を伴わないようにすることができる。又、特許文献３に示されているように、タービンの回転ハブに、このハブの周りの水流領域を低減することができる、拡張できるベローズを取り付けることも、知られている。このベローズを平らにした構成では、ハブと接触する水流の部分がブレードの湾曲部と相互作用しないように、ブレードのベースのトラニオン（ｔｒｕｎｎｉｏｎ）がハブから突出している。従って、このために、設備の効率が低下する。
【０００４】
更に、しばしば「ドラフトチューブ」とも呼ばれる下流の送水ダクトが設けられた設備では、流れの方向に拡がるその形状に起因し、強制水流がダクトを完全に満たさない事態が発生し、この結果、特定の速度においてダクトの表面から水流が分離する現象が発生する。
【０００５】
同様の問題は、ポンプ及びタービン−ポンプの場合にも発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際特許出願公開第ＷＯ−Ａ−２００６／０３５１１９号
【特許文献２】国際特許出願公開第ＷＯ−Ａ６２００６／０５３８７８号
【特許文献３】米国特許出願公開第ＵＳ−Ａ−２００５／００６９４１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、様々な速度において最適に運転できる設備を提案することにより、これらの欠点を改善するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従って、本発明は、強制水流用の少なくとも１つの経路を形成し、タービン、ポンプ、又はタービン−ポンプ型の少なくとも１つの装置と、少なくとも１つの変形可能な壁が提供され、可変サイズの少なくとも１つの閉鎖容積を画定する部材と、閉鎖容積に加圧流体を供給する手段と、を有する水力設備に関する。この設備は、変形可能な壁を有する部材が、装置の回転部分の下流に位置する水力ダクト内に取り付けられ、変形可能な壁が、回転部分の下流において、局所的に、水力ダクト内の流れを調節することができる断面を形成していることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、設備に対して選択された運転点に基づいて、装置の回転部分の下流において、強制水流用の送水ダクトの形状を適合させることが可能であり、この結果、広範な運転範囲にわたって設備の運転及び性能を最適化することが可能である。本発明は、設備の改装と新規の設備に対して適用することができる。本発明は、あらゆるタイプの水力タービン、具体的には、フランシスタービン、カプランタービン、「プロペラ」又は「斜流」タービン、バルブタービン、ポンプ、及びタービン−ポンプ、に関係する。これらの装置のすべてにおいて、変形可能な壁を有する部材は、例えば、カプランタービンのブレードなどの回転部分の下流に、配置される。
【００１０】
本発明では、水力装置とは、流れと回転部分の間においてエネルギーの伝達が行われる設備の一部である。このような装置は、水流取入ダクト及び排出ダクトを含まない。装置の回転部分の一例は、フランシスタービンのホイールである。
【００１１】
設備下流の特定の領域における水力ダクトの水流断面を形成する壁の形状を調節可能とすることにより、設備の全体的な有効性を向上させることができるだけでなく、圧力変動、電力動揺、キャビテーション、及び酸素溶解現象、回転部分の回転によって生じる雑音及び振動、を低減することができる。又、本発明によれば、設備の安定性を向上させることができ、回転部分の速度の暴走とピーク速度に好影響を与えることができ、生きている動物を通過させることができる可能性に対して好影響を与えることができ、しばしば、「魚類フレンドリー（ｆｉｓｈ  ｆｒｉｅｎｄｌｙ  ｃａｐａｃｉｔｙ）」と呼ばれる。
【００１２】
変形可能な壁を有する部材がホイールの下流においてダクト内に収容されているという事実により、流れが分離する現象を除去するか又はこれを大幅に制限するために、この下流ダクト内において流れを制御することができる。この変形可能な壁を有する部材の使用により、水力装置の運転が改善される。具体的には、これにより、局所的現象が発生した場合にそれらによって生じる流体損失を低減することができる。
【００１３】
本発明の有利な、但し、必須ではない態様によれば、このような設備は、次の特徴の中の１つ又は複数のものを、技術的に許容できるすべての組合せにおいて、含むことができる。
【００１４】
−前述の部材は、設備の構造的要素に取り付けられ、この構造的要素と共に可変サイズの閉鎖容積を形成する、少なくとも１つの変形可能な膜を備える。加圧流体が、この１つ又は複数の膜を膨張させ、可変性を有する壁を形成するのに利用される。
【００１５】
−一変形として、前述の部材は、変形可能な膜によって形成され、可変サイズの閉鎖容積を画定する、少なくとも１つのバルーンによって形成される。
【００１６】
−少なくとも１つの付属品が、変形可能な膜の中間領域を構造的要素に対して接続し、又は、膜の２つの領域を１つに接続し、この付属品が、閉鎖容積内に存在する流体の圧力の影響下における膜の変形を制限することができると、有利である。
【００１７】
−変形可能な壁を有する部材は、加圧流体が供給される可変サイズのいくつかの閉鎖容積を、相互に別々に画定する。
【００１８】
−変形可能な壁を有する部材は、設備の固定部分に取り付けられる。この部材は、下流の水力ダクトによって形成された曲がり部で、曲がり部の外側部分又は内側部分に配置可能である。一変形として、変形可能な壁を有する部材は、曲がり部の上流又は下流に配置される。
【００１９】
−回転部分の下流に位置する水力ダクトは、少なくとも部分的に拡がる形状を有する。
【００２０】
−調節部材によって画定された閉鎖容積に流体を供給する手段は、加圧水の制御された供給源を、この閉鎖容積に対して接続する、少なくとも１つの流路を有する。一変形として、これらの手段は、水以外の加圧流体の制御された供給源を、この閉鎖容積に対して接続する、少なくとも１つの流路を有する。
【００２１】
−調節部材によって画定された閉鎖容積から、加圧流体を排出する手段が、備えられる。
【００２２】
又、本発明は、前述の設備を制御する方法と、更に詳しくは、回転部分の下流において水力ダクト内の強制水流の断面を調節するために、少なくとも１つの変形可能な壁を備えた部材によって画定され、装置の回転部分の下流に位置する水力ダクト内に配置された、少なくとも１つの閉鎖容積に、加圧流体を注入するステップを備える方法にも、関する。
【００２３】
本発明の方法によれば、設備の性能を最適化するために、設備に対して選択された運転点の関数として、水力ダクトの形状を変更することができる。
【００２４】
設備の３つの実施例に関する以下の説明は、本発明について更に理解することができるようにし、本発明のその他の利点を更に明らかにするものであるが、一例に過ぎず、添付図面を参照して説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態による設備の、軸方向の断面における概略図である。
【図２】図１の細部ＩＩを更に拡大した図である。
【図３】図２に類似した図であり、別の運転状態における設備の図である。
【図４】図２に類似した図であり、本発明の第２の実施形態による設備の図である。
【図５】図２に類似した図であり、本発明の第３の実施形態による設備の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１〜図３に示されている設備Ｉは、図示されていない容積の水から発生する強制水流Ｅによってホイール２が回転する、フランシスタイプのタービン１を備える。ホイール２は、タービン１の回転部分を形成している。タービン１は、ホイールの回転に応じて、図示されてはいない電力網に交流電流を供給する交流発電機３に結合されている。従って、設備Ｉによれば、水流Ｅの水力エネルギーを電気エネルギーに変換することができる。強制ダクト４は、水流Ｅをホイール２に供給することができ、前述の容積の水と、ハウジング５と、の間に延び、ハウジング５には、水流Ｅを部分的に調節できる案内羽根５１が取り付けられている。設備Ｉの下流に水流Ｅを排出し、その水が採取された川に戻すために、ホイール２の下流には、ダクト６が備えられている。
【００２７】
要素４、５、及び６は、共に水流Ｅの水路を形成している。
【００２８】
特に、交流発電機４から供給される電力網の電気的ニーズに応じてタービン１を制御するために、制御ユニット７が備えられている。制御ユニット７は、設備Ｉのいくつかの運転点を定義すると共に、制御信号Ｓ1、Ｓ2を、それぞれ、交流発電機３及び案内羽根５１に送信することができる。
【００２９】
ダクト６は、垂直で、ホイール２の回転軸Ｘ2を中心とする、上流部分６１と、水流Ｅの方向にわずかに上り勾配になっている軸Ｘ62を中心とする、下流部分６２と、部分６１及び６２を接続する曲がり部６３と、を有する。参照符号Ｖ6は、ダクト６の内部容積を示す。
【００３０】
ダクト６は、水流Ｅの方向において、その長さの少なくとも一部にわたって拡がる形状を有しており、即ち、その断面の面積が、この水流の方向に増大しているため、「ドラフトチューブ」と言うことができる。この拡がる形状により、特に、曲がり部６３において、ダクト６の内部表面との関係で、水流Ｅが分離する現象が生じる可能性がある。そして、これらの現象は、特に、乱流領域における水の再循環のために、ダクト６内における水の通過を混乱させることになろう。
【００３１】
曲がり部６３の外側部分６３１には、ダクト６内において水流Ｅを調節する部材８が配置されている。この調節部材は、その周囲８１１に沿って壁６３１に対して取り付けられた変形可能な膜８１を有する。従って、壁６３１と、この壁に対向する膜８１の表面８１２の間には、膜８１によって内部容積Ｖ6の残りの部分から隔離されるという意味において閉鎖された、容積Ｖ8が形成されている。
【００３２】
又、設備Ｉは、パイプ９をも有し、このパイプは、流路を形成すると共に、ダクト４を容積Ｖ8に対して接続している。このパイプには、パイプ９内の水流を制御するためのバルブを形成するモジュール９１が取り付けられており、この水流は、矢印Ｆ9によって表されている。モジュール９１は、適切な信号Ｓ3により、制御ユニット７によって制御される。
【００３３】
従って、矢印Ｆ9によって示されているように、パイプ９内に水を流すことにより、水を容積Ｖ8内に注入することができる。モジュール９１は、容積Ｖ8を加圧することができる部材８用の加圧水の制御された供給源を形成している。
【００３４】
更に、パイプ１０により、必要に応じて、容積Ｖ8内に存在する水をダクト６の下流部分６２に排出することができる。パイプ１０には、パイプ１０内の水流を制御するモジュール１０１が取り付けられており、この水流は、矢印Ｆ10によって表されている。モジュール１０１は、適切な信号Ｓ4により、制御ユニット７によって制御される。
【００３５】
従って、制御ユニット７により、容積Ｖ8内に存在する水の圧力と、この結果として、曲がり部６３の水流断面Ｓ63を形成する膜８１の形状、即ち、曲がり部６３の領域におけるダクト６の形状と、を制御することができる。
【００３６】
図２及び図３の比較からわかるように、膜は、水流Ｅによって部分６３１に対して押し付けられて潰れた状態にある図３の構成から、ダクト６内の水流Ｅの側から見た場合に凸部を形成する図２の構成まで、柔軟に変形することができる。従って、ダクト４からの加圧水により、容積Ｖ8の供給量の関数として、図３に示されている形状と図２に示されている形状との間において、水流Ｅの断面Ｓ63を調節することができる。
【００３７】
信号Ｓ3及びＳ4によってモジュール９１及び１０１を適切に制御することにより、中間値を得ることができる。
【００３８】
図３には、図２の構成の膜８１の外形が破線によって示されている。
【００３９】
膜８１が図３の構成から図２の構成に変化した場合に、断面Ｓ63の面積が減少することにより、曲がり部６３内において水流Ｅを加速させることが可能であり、これは、タービン１の特定の運転構成において、特に、水流Ｅが分離する現象を防止するために有利である。又、図３の構成から図２の構成に膜８１を変化させることにより、曲がり部６３内における水流Ｅの方向を変更するもでき、有利である。
【００４０】
ダクト６内における部材８の場所を適切に選択すれば、この部材の膨張又は収縮により、水流Ｅの平均及び局所的速度に影響を及ぼす断面を変更することができる。
【００４１】
従って、部材８は、モジュール９１及び１０１の適切な制御によって、水流Ｅの速度や方向を調節又は制御することができ、タービン１が、恒久的に計画どおりの水路と同一の状態のままの、水流Ｅ用の水路によって、一定のレベルで運転できるので、設備Ｉの全体的な効率の低下を伴うことなしに、水流Ｅの速度や方向を調節又は制御することができる。換言すれば、ダクト６内に配置された部材８による水流Ｅの調節により、タービン１の運転が混乱することはない。この水流Ｅの調節により、その合計流量の大幅な変化を伴うことなしに、水流Ｅの速度の範囲が局所的に調節される。
【００４２】
部材８近傍の部分６１及び６２の壁は、それぞれ、参照符号６１１及び６２１によって示されている。膜８１の形状及び配置は、壁６１１及び６２１との関係で、膜８１の外側表面８１３、即ち、容積Ｖ8とは反対側の表面の間に、良好な連続性を確実にするように選定されおり、この結果、部材８とダクト６の部分６１及び６２との間の、遷移領域Ｚ1及びＺ2、における乱流の生成が回避される。
【００４３】
容積Ｖ8が完全に充填された状態において、部材８の形状を効果的に制御するために、支柱を形成する柔軟な付属品８２が、膜８１と壁６３１の間に延び、断面Ｓ63を制限する方向において、容積Ｖ8内の圧力の影響下における膜８１の変形を制限している。
【００４４】
設備Ｉの運転状態に応じて、断面Ｓ63を増大させるために、膜８１を表面６３１に近接させなければならない場合には、モジュール９１が、パイプ９内の水流Ｆ9を停止又は制限するように命令され、一方、モジュール１０１が、パイプ１０内の水流Ｆ10を増大させるように命令される。図示されてはいない本発明の一変形によれば、パイプ１０を吸引ポンプに接続することができる。
【００４５】
膜８１は、シーリングすることができるが、もし容積Ｖ8内の水の圧力が、曲がり部６３内の水流Ｅの乱流特性に起因した膜８１の振動を発生させずに、制御ユニット７によって決定された位置に膜８１を保持するのに十分である場合には、部材８の機能は、容積Ｖ8から容積Ｖ6へのわずかな漏洩と共存できるため、シーリングは必須ではない。
【００４６】
膜８１を形成するために使用される材料は、柔軟であって、薄く、強力なものでなければならない。特に、容積Ｖ8内の水圧の結果としてもたらされる張力に耐えるものでなければならない。この目的には、例えば、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）繊維に基づいた材料などの複合材料を利用することができる。又、弾性を有するか又はわずかに弾性を有する膜、或いは、場合によっては、異なる弾性を有する膜の組合せを利用することも考えられ、これらの膜は、最適な壁の形状を生成するために配置される。
【００４７】
接続部材又は付属品８２は、コード、ケーブル、又は織布片によって形成可能である。これらは、この容積内の水の分布を妨げることのないように、容積Ｖ8の幅の小さな部分にわたってのみ延びている。
【００４８】
図４に示されている本発明の第２の実施形態においては、第１の実施形態のものに類似した要素には、同一の参照符号が付与されている。この実施例においては、部材８は、第１の実施例のダクト９に類似したダクト９、９’、及び９”によってそれぞれ供給される３つの容積Ｖ8、Ｖ’8、及びＶ”8を形成する３つの膜８１、８１’、及び８１”から形成されている。従って、どの１つ又は複数の容積Ｖ8、Ｖ’8、及びＶ”8に加圧水が供給されるのかに応じて、部材８の異なる形状を得ることができ、この結果、様々な方式によって曲がり部６３内の水流Ｅを調節することができる。ダクト１０、１０’、及び１０”により、容積Ｖ8、Ｖ’8、及びＶ”8内にそれぞれ存在する水を排出することができる。ダクト１０、１０’、及び１０”には、容積Ｖ8、Ｖ’8、及びＶ”8の「膨張」及び「収縮」を独立して制御するために、図示されてはいない独立制御型の水流調節手段が備えられる。
【００４９】
図５に示されている本発明の第３の実施形態においては、部材８は、単独で部材８の内部容積Ｖ8を画定する変形可能で柔軟な膜８１によって形成された、バルーンである。容積Ｖ8には、膜８１内に設けられたオリフィス８１４を通して、信号Ｓ3によって制御されたブースタポンプ９２から、加圧空気が供給される。パイプ９が、ポンプ９２を、容積Ｖ8に対して接続している。パイプ１０が、膜８１内に設けられた第２オリフィス８１５を通して、吸引ポンプ１０２を、容積Ｖ8に対して接続している。ポンプ１０２は、信号Ｓ4によって制御される。
【００５０】
膜８１は、曲がり部６３の外側部分６３１に対して押し付けられ、その内部にオリフィス８１４及び８１５が設けられている第１部分８１６と、シーリングされた態様で第１部分に対して接続され、第１の実施形態の膜８１と同様に作動する、第２部分８１７と、を有する。従って、容積Ｖ8の加圧空気の供給を制御することにより、曲がり部６３を通過する水流Ｅ用のダクトの、見掛けの形状を変更することができる。
【００５１】
本発明の図示されてはいない実施例によれば、部分８１６及び８１７の中央領域を第１の実施形態の接続部材８２に類似した接続部材を介して接続することができ、この結果、ポンプ９２によって供給される空気の圧力の影響下におけるバルーン８の膨張を、制限することができる。
【００５２】
前述の様々な実施例の特徴は、組み合わせ可能である。具体的には、図１〜図４の実施例においては、部材８を膨張させるための流体として空気を利用することができ、図５の実施例においては、水を利用することができる。実際には、本発明の調節部材８によって形成される可変サイズの閉鎖容積を膨張させるために、水又は空気以外の加圧流体を考えることもできる。
【００５３】
本発明は、前述の実施例に限定されるものではなく、図１〜図５に示されているもの以外のダクト６の部分、具体的には、上流部分６１及び下流部分６２、或いは、曲がり部６３の内部、に適用することもできる。
【００５４】
本発明は、フランシスタービンに限定されるものではなく、任意のタイプの反動タービンに適用することができる。又、本発明は、これらの設備の固定部分内にポンプ又はタービン−ポンプを有する設備において使用することもできる。これらの場合にも、水力装置の回転部分の下流の強制水流用の水流断面を調節するために、変形可能な壁を有する部材が利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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