(57)【要約】【課題】  点検保守時の際の作業時間の短縮等が可能なステーベーン配置構造を有する立軸バルブ水車を提供することを目的とする。【解決手段】  コンクリート基礎１７に流水路が縦方向となるように入口管を設け、この入口管内に発電機を内蔵するバルブやステーベーン８，ランナを設け、コンクリート基礎１７により入口管（外側ケーシング２１）と隔てて設けられた水車室１０からステーベーン８の内部を経由してバルブ（内側ケーシング２２）側へ通ずる点検通路１８をコンクリート基礎１７に形成した立軸バルブ水車において、水車室１８側のコンクリート基礎内にその端部が埋設配置されるステーベーン８が複数となるようにステーベーン８をＸ字配置し、これらのステーベーン８のそれぞれに別個に連通する点検通路１８をコンクリート基礎１７に形成する。【選択図】図４
2006070702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎構造物内に流水路が縦方向となるように入口管を設け、この入口管内に発電機を内蔵するバルブやステーベーン，ランナを設け、前記基礎構造物により前記入口管と隔てて設けられた水車室から前記ステーベーンの内部を経由してバルブ側へ通ずる点検通路を前記基礎構造物に形成した立軸バルブ水車において、
前記バルブとは反対側の端が前記水車室側に位置するステーベーンが複数となるように前記ステーベーンを配置し、
前記バルブとは反対側の端が前記水車室側に位置する前記複数のステーベーンのうち少なくとも２つのステーベーンのそれぞれに別個に連通する複数の点検通路を前記水車室と前記入口管を隔てる前記基礎構造物に形成したことを特徴とする立軸バルブ水車。
【請求項２】
請求項１において、前記ステーベーンは４つであり、前記バルブとは反対側の端が前記水車室側に位置するステーベーンが２つとなるように、立軸バルブ水車を上から見て、前記ステーベーンをＸ字配置としたことを特徴とする立軸バルブ水車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立軸バルブ水車に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低落差を利用して発電するシステムとし、ダムや河川又は導水路に立軸のバルブ水車を建設して、単機容量が比較的大型の低落差用水車発電方式が考えられ実用に供されている。立軸バルブ水車は、一般的に、足場のよくない作業環境で水車の組立分解，点検を行わねばならず、横軸バルブ水車より作業時間が増大する傾向にあるが、横軸バルブ水車より設置スペースが小さいという利点を持っている。また、バルブの下方に位置するステーベーンは、その内部が空洞であり、その一つが作業や運転管理用の水車室から出入りできる点検通路と通じており、水車や発電機の保守点検用にも使用される。立軸バルブ水車としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８０１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステーベーンは、上述のように、その一つが点検通路と連通しているが、その配置については、点検保守時等の作業時間との関係で考慮されてはいなかった。
【０００５】
本発明は、点検保守時の際の作業時間の短縮等が可能なステーベーン配置構造を有する立軸バルブ水車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】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、水車室と入口管を隔てる基礎構造物に、水車室からステーベーンの内部を経由してバルブ側へ通ずる点検通路を形成した立軸バルブ水車において、バルブとは反対側の端が水車室側に位置するステーベーンが複数となるようにステーベーンを配置し、バルブとは反対側の端が水車室側に位置する複数のステーベーンのうち少なくとも２つのステーベーンのそれぞれに別個に連通する複数の点検通路を水車室と入口管を隔てる基礎構造物に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、水車室からバルブ内部への移動，バルブ内部から水車室への移動が容易となり、点検保守時等の際の作業時間を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の立軸バルブ水車が適用される発電所の概要を示すものである。この図１では、説明の便宜上、立軸バルブ水車の垂直断面に防振ステー６やステーベーン８等も図示されているが、本来的には、後述の図２に図示されるように、防振ステー６やステーベーン８等は見えない位置にある。
【００１０】
図１において、ダムや河川又は導水路などの上流水路１から水は符号２で示す流水方向にバルブ水車の入口管３へ流入する。流入した水は、バルブ４のトップカバー５や防振ステー６を通過して、バルブ４の固定と整流の役目をするステーベーン８を通過し、流量調節用の可動のガイドベーン１１を通り、バルブ水車のランナ１２を回転させる。水は吸出し管２４，放水路１５を経て下流水路１６へと流出する。水流のエネルギーは、ランナ
１２および水車主軸，発電機の回転子を回転させることに消費され、最終的に電気エネルギーに変換される。
【００１１】
発電機の回転子や固定子は、バルブ４の内部に内蔵されている。バルブ４や、ステーベーン８，ランナ１２は、コンクリート基礎１７に縦方向に設けられた入口管３内に配置される。ステーベーン８は、バルブ４と反対側の端がコンクリート基礎１７に埋設され、バルブ４を流水中で保持している。このような構成の立軸バルブ水車は横軸バルブ水車より設置スペースが小さいという利点を持っている。
【００１２】
また、コンクリート基礎１７には、バルブ水車に隣接して作業や運転管理用の水車室
１０が設けられている。水車室１０からバルブ４の内部に移動しバルブ内部の発電機等の保守点検が可能なように、コンクリート基礎１７には水車室１０から出入りできる点検通路１８が形成されている。ステーベーン８の内部は空洞となっており、このステーベーン８に点検通路１８が連通している。
【００１３】
また、バルブ４の下方に位置するステーベーン８は上部に設置されることになる発電機の固定子や回転子の分解組立時の基礎や足場にもなる。また、オーバーホールの時などに作業員が出入りするための点検シャフト７が設けられている。
【００１４】
図２と図３は本発明の立軸バルブ水車の詳細を示す断面図であり、図４は水車室とバルブ水車の水平断面図（図２のＡ−Ａ矢視図）である。図２は、図４のＢ−Ｂ矢視図であり、水車室１０の一部も含めて図示している。図３は図４のＣ−Ｃ矢視図である。
【００１５】
本実施例では、ステーベーン８を４つとし、ステーベーンの埋設配置を、図４に示すように、Ｘ字配置にしている。これにより、水車室１０から（同一方向から）アクセス可能で、ステーベーン８を経由する点検通路１８が同一水平面内に２つ形成されることになる。
【００１６】
図２及び図３に示すように、バルブ４の内部には、発電機を構成する固定子１９と回転子２０が設けられている。回転子２０には水車主軸２３が連結されている。この水車主軸２３にはランナ１２が連結されている。また、水車抜水時の点検用，作業用に開閉されるマンホールドア１４が設けられており、これにより、水車の保守点検がスムーズに行なわれる。また、監査路９がコンクリート基礎１７の下部に設けられている。
【００１７】
図２の断面図では、図４から分かるように、ステーベーン８は現れていない。また、防振ステー６も現れていないが、これは、ステーベーン８と同様にＸ字に配置しているからである。図３に示すように、防振ステー６とステーベーン８はコンクリート基礎１７とバルブ４との間に設けられている。
【００１８】
図３に示すように、ステーベーン８の内部は空洞であり、バルブ４側とは、発電機の下方で連結されている。そして、ステーベーン８の内部は、図４に示すように、水車室１０とは点検通路１８で通じている。
【００１９】
図４に示すように、本実施例では、４つのステーベーン８はＸ字配置となっている。ステーベーン８のバルブ４（バルブ４の下部の内側ケーシング２２）と反対側端がコンクリート基礎１７に埋設されている。ステーベーン８は等角度で配置されている。そして、その内の２つのステーベーン８が、そのコンクリート基礎側が水車室１０側に位置するように配置されている。符号ａはステーベーン８の取付線２６と水平断面長手方向の線２５とのなす角度を示しており、本実施例では４５度となっている。この２つのステーベーンのそれぞれに連通する、水車室からの出入り口となる点検通路１８が別個にコンクリート基礎１７に形成されている。
【００２０】
本実施例によれば、このようなステーベーンの埋設配置を採用したので、ステーベーンの機能及び発電所の構造を基本的に損なうことなく、点検通路を増加させることができる。特に、ステーベーン枚数を増加させることなく、ステーベーンに通じる点検通路を複数とすることができる。点検通路を複数とすることにより、作業工程の短縮による経費節減という効果もある。また、点検通路が複数となることによって、作業の安全性も向上する。また、ステーベーンをＸ字配置することによって、バルブ自重および浮力を効率良く、建屋コンクリートに伝達することができるという効果もある。
【００２１】
図５に参考までに従来のステーベーンの配置構造を示す水車室とバルブ水車の水平断面図を示す。ステーベーン８は、十字配置であり、ステーベーン８の取付線２６と水平断面長手方向の線２５とのなす角度は０度または９０度である。この場合、ステーベーン８と水車室１０と通じる点検通路１８が一箇所しかないため、点検保守時には出入口が一箇所しかないことになり、作業時間の増加を余儀なくされ、作業工程の長期化が懸念される。本発明では上述のように、このような懸念は生じない。
【００２２】
上述の実施例では、ステーベーン８の取付線２６と水平断面長手方向の線２５とのなす角度ａは４５度であるが、ステーベーン枚数に応じ、その角度は２０度から６０度の範囲で選択される。即ち、コンクリート基礎１７で外側を構成され、その内部の鉛直方向に作業や運転管理用の水車室１０および立軸バルブ水車が平行に配置される発電所において、水車室とバルブ水車を含む水平面で切断してみたときに、切断面の長手方向には水車室とバルブ水車が配置されており、水車主軸２３の回転中心を通る前述の切断面の長手方向直線と、内側ケーシング２２の接続部の中心と外側ケーシング２１の接続部の中心を通りかつその延長線が水車主軸２３の回転中心を通る直線とのなす角度が２０度から６０度となるようにステーベーンを配置する。このような実施例でも上述の実施例と同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用される立軸バルブ水車の説明図である。
【図２】本発明の一実施例を示す立軸バルブ水車の垂直断面図で、図４のＢ方向矢視図ある。
【図３】本発明の一実施例を示す立軸バルブ水車の垂直断面図で、図４のＣ方向矢視図である。
【図４】本発明の一実施例を示す立軸バルブ水車の水平断面図であり、図２のＡ方向矢視図である。
【図５】従来の立軸バルブ水車の水平断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…上流水路、２…流水方向、３…入口管、４…バルブ、５…トップカバー、６…防振ステー、７…点検シャフト、８…ステーベーン、９…監査路、１０…水車室、１１…ガイドベーン、１２…ランナ、１３…ディスチャージリング、１４…マンホールドア、１５…放水路、１６…下流水路、１７…コンクリート基礎、１８…点検通路、１９…固定子、
２０…回転子、２１…外側ケーシング、２２…内側ケーシング、２３…水車主軸、２４…吸出し管、２５…水平断面の長手方向の線、２６…ステーベーンの取付線、ａ…水平断面の長手方向の線とステーベーンの取付線とのなす角度。
【図１】
2006070702.tif 000003
【図２】
2006070702.tif 000004
【図３】
2006070702.tif 000005
【図４】
2006070702.tif 000006
【図５】
2006070702.tif 000007