(57)【要約】本発明は、フランシス構造のポンプに関するものであって、以下の特徴を有する：  −ランナー；  −螺旋ケーシング；  −吸出管：  −ポンプの始動の間作動可能であり、始動後に非作動にすることができ、かつランナーの回転方向とは逆に作用する旋回を発生させる、ランナーへの供給部内に配置されたカウンター旋回発生器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランシス構造のポンプであって、以下の特徴：
１．１  ランナー（１）；
１．２  螺旋ケーシング（２）；
１．３  吸出管（３）；
１．４  始動の間、ポンプ方向に作動可能であり、始動後に非作動にすることができ、かつランナー（１）の回転方向とは逆に作用する旋回を発生させる、ランナー（１）への供給部内に配置されたカウンター旋回発生器（７）、
を有する、フランシス構造のポンプ。
【請求項２】
カウンター旋回発生器（７）が、ポンプタービンの構成要素であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
カウンター旋回発生器が、案内部材（７．１）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ。
【請求項４】
カウンター旋回発生器が、複数のカウンター旋回発生ノズル（８）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ。
【請求項５】
カウンター旋回発生器が、吸出管の流出部分（３．３）内に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項６】
カウンター旋回発生器が、回転軸（１．１）を中心にグループ化された、複数のユニットを有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、下方水槽から上方水槽へ水を汲み上げるための、水力発電所用のフランシス構造のポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】  この種のポンプは、ランナー、螺旋ケーシングおよび吸出管を有している。【０００３】  これは、ポンプフィード発電所の要素となることができる。この種のものとして、水が上方水槽から下方水槽へ流れる場合に、タービンとして駆動することができる。特許文献１を参照。【０００４】  この種のポンプは、発電所に基づく所定のパラメータに、特に所定の給送高さと所定の流量に、合わせて設計されている。【０００５】  この種のポンプにおいては、常に始動する際に問題がもたらされる。問題は、始動する際に、流れが不安定であるために、ポンプが水を全く給送しないことにある。【０００６】  発明者は、以下のことを認識した：【０００７】  問題は、給送高さが、構造の基礎となる寸法を超えた場合に発生する。これは、たとえば、上方水面が特に高い場合、あるいは下方水面が特に低い場合、あるいは両方が同時に発生した場合に、生じることがある。従って発明者は、給送高さを特に問題のある変量として認識した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開パンフレットＷＯ２０１０／０９４８８７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明の課題は、冒頭で挙げた種類のポンプを、給送高さが大きい場合でも流れが安定しており、かつポンプの始動を可能にするように、形成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  解決は、以下のことにある：
−ポンプの供給部内に旋回発生器が設けられる。
−特に吸出管に幾つかの案内部材が対応づけられており、それらは吸出管の周面に配置されて、ポンプの始動の間吸出管から案内される流れ内へ圧入可能である。
−案内部材は、流れにランナーの回転に対して逆向きの旋回を与えるように、形成され、かつ配置されている。従って始動の際に、流れが安定する。【００１１】  始動の際に、逆旋回によって初めて安定した流れが形成された場合に、案内部材を再び押し離すことができる。【００１２】  本発明および従来技術を、図面を用いて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】水力発電所の構成要素としてのフランシスポンプを正面で示している。
【図２】吸出管の、ランナーが接続されている部分を図式的に軸断面で示している。
【図３】図２の対象をＩＩＩ−ＩＩＩ線で示している。
【図４】複数の水圧式の旋回発生器を有する吸出管を軸垂直の断面で図式的に示している。
【図５】従来技術に基づく吸出管を流れラインと共に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  図１に示すフランシスポンプは、ランナー１を有しており、そのランナーが螺旋ケーシング２によって包囲されている。
【００１５】  ランナー１の前段に吸出管３が接続されている。ランナー１によって発生された給送流が、螺旋ケーシングから昇り導管４内へ供給される。
【００１６】  吸出管の流入側の端部は、ここには図示されない下方水槽内へ潜っている。昇り導管４の流出側の端部は、ここには図示されない上方水槽内へ開口している。
【００１７】  ポンプは、電動機５によって駆動されている。ランナー１と電動機５は、同軸に配置されており、かつ軸６を介して互いに駆動結合されている。
【００１８】  吸出管３は、流入部分３．１、ベンド管３．２およびランナー１の前段に接続された流出部分３．３を有している。
【００１９】  決定的な構成部分は、ランナー１に対して逆方向に旋回を発生させる装置である。この装置は、多数のカウンター旋回発生器７を有している。これらは、吸出管の流出部分３．３に配置されている。図２と３を参照。
【００２０】  図２に示すカウンター旋回発生器７は、以下のように構築されている：
【００２１】  流出部分３．３の壁が、ランナーに近い領域内にポケット３．４を有している。案内部材７．１は、調節装置３．５によってランナー１の回転軸１．１に対して大きい距離または少ない距離で摺動することができる。案内部材は、羽根形状であることができる。
【００２２】  図３からは、案内部材７．１が回転軸１．１の平面に対して傾斜していることが、明らかである。これが、流出部分３．３内で流れ内に旋回が発生される前提である。
【００２３】  また、案内部材７．１を変位可能に軸承することも考えられるので、回転軸１．１の平面に対する傾斜とそれに伴って旋回も変化される。複数の、たとえば２、３、４のカウンター旋回発生器７が設けられている。しかし、１つのカウンター旋回発生器７のみを設けることも、考えられる。
【００２４】  カウンター旋回発生器は、図示されたものとは異なる形態を有することもできる。すなわち案内部材は、回転軸と回転軸上に取り付けられた複数の羽根とを有する、回転可能な部材として形成することもできる。また、非機械的解決も、考えられる。すなわち、たとえばノズルを設けることができ、そのノズルが吸出管に、たとえばその流出部分３．３内に、搭載される。ノズルは、流動可能な媒体、一般に水、に接続可能であり、かつ、吸出管３内の流れの中に所望のカウンター旋回が発生されるように、方向付けされている。
【００２５】  図４は、水圧式解決を示している。吸出管３の壁に複数の旋回発生ノズル８が配置されている。ここでウォータービームが導入される。放射方向は、矢印によって示されている。
【００２６】  図５は、水圧ポンプの吸出管３を流れライン図と共に図式的に示している。吸出管は、本発明に基づくカウンター旋回発生器を搭載していない。見ての通り、吸出管のベンド管の内壁領域に、剥がれＸがもたらされる。
【００２７】  本発明は、ポンプタービンにおいても適用される。このような場合においては、カウンター旋回発生器は、ポンプ駆動において、−そして始動の際のみに−作動される。
【符号の説明】
【００２８】  １            ランナー
１．１        回転軸
２            螺旋ケーシング
３            吸出管
３．１        流入部分
３．２        ベンド管
３．３        流出部分
３．４        ポケット
３．５        調節装置
４            昇り導管
５            電動機
６            軸
７            カウンター旋回発生器
７．１        案内部材
８            カウンター旋回発生ノズル
【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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【国際調査報告】
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