(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水力機械のランナに連結された主軸を支持する主軸軸受装置であって、
前記主軸の周囲に設けられ、潤滑材が貯留される軸受槽と、
前記軸受槽内に設けられ、前記軸受槽に貯留される前記潤滑材に少なくとも一部が浸漬されて、前記主軸の半径方向荷重を受ける軸受パッドと、
前記軸受槽内に貯留される前記潤滑材の上方の気相空間を、前記軸受槽の外部に気体連通する槽隙間と、
仕切部材と、を備え、
前記軸受槽は、前記潤滑材を貯留する槽本体と、前記槽本体を覆う槽本体カバー部材と、を有し、
前記仕切部材は、前記槽本体カバー部材に連結され、
前記気相空間は、前記仕切部材よりも内周側に形成される、前記軸受槽の外部に前記槽隙間を介して気体連通した外部連通空間と、前記仕切部材よりも外周側に形成される、前記槽隙間を有していない非連通空間とに仕切られていることを特徴とする主軸軸受装置。
【請求項２】
前記仕切部材は、上下方向に延びていることを特徴とする請求項１に記載の主軸軸受装置。
【請求項３】
前記槽本体カバー部材は、前記槽本体の上部に設けられた開口部を覆う軸受カバーと、前記槽本体と前記軸受カバーとを連結する槽連結体と、を有し、
前記仕切部材は、前記槽連結体から下方に延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の主軸軸受装置。
【請求項４】
前記仕切部材の下端の高さ位置は、前記軸受パッドの上端の高さ位置より下方に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の主軸軸受装置。
【請求項５】
前記軸受パッドの外周側に設けられ、前記軸受パッドの半径方向位置を調整するための調整部材が取り付けられた軸受支持台を更に備え、
前記仕切部材は、上方から見たときに、前記軸受支持台より外周側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の主軸軸受装置。
【請求項６】
前記仕切部材に、前記外部連通空間と前記非連通空間との間の圧力差を調整するための圧力調整孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の主軸軸受装置。
【請求項７】
前記ランナと、
前記ランナに連結された前記主軸と、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の前記主軸軸受装置と、を備えたことを特徴とする水力機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、主軸軸受装置および水力機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所向けのフランシス水車等の水力機械において、水流によって回転駆動するランナは、主軸を介して発電機に連結されている。このうち主軸は、ランナの上方に設けられた主軸軸受装置によって回転可能に支持されている。
【０００３】
図３に示すように、水潤滑軸受装置５０（主軸軸受装置）は、主軸５１の周囲に設けられた軸受槽５２と、軸受槽５２内に設けられ、主軸５１の半径方向荷重を受ける軸受パッド５３と、を備えている。このうち軸受槽５２には、潤滑水（図３に示すＷ）が貯留され、軸受パッド５３はこの潤滑水に浸漬されている。すなわち、図３は、主軸軸受装置の一例として、潤滑材として水を使用する水潤滑軸受装置の例を示している。軸受パッド５３は、主軸５１の外周面に取り付けられた主軸スカート５４に、所定のギャップＧを介して対向配置されている。
【０００４】
ところで、潤滑材には油を使用する場合もあるが、水を使用する場合には、油の流出による環境影響を回避できるという点で好都合である。しかしながら、水は油よりも蒸発しやすいため、定期的に軸受槽内に水が補給される。
【０００５】
また、水潤滑軸受装置は、定格が比較的小さい水力機械に限られていたが、軸受パッドの軸受負荷能力が向上し、水潤滑軸受装置が、より大きな定格の水力機械にも適用されるようになってきている。
【０００６】
しかしながら、大きな定格の水力機械では、負荷が大きくなるが故に軸受損が増大し得る。このことにより、水力機械の運転中、潤滑水の温度が上昇して潤滑水の蒸発量が増大し得る。すなわち、図３に示すように、水潤滑軸受装置５０の軸受槽５２に貯留されている潤滑水が、潤滑水の水面の上方に形成される気相空間５５に蒸発する。蒸発した潤滑水の蒸気は、主軸５１と、軸受槽５２の軸受カバー５６との間の槽隙間５７から外部に流出し、軸受槽５２に貯留された潤滑水が減少する。
【０００７】
潤滑水の減少を抑制するための一つの対策として、軸受槽内に設けられた冷却装置の能力を増強することが考えられる。しかしながら、この場合、冷却装置の追加や冷却装置の容量を増大させることになり、初期コストおよびメンテナンスコストが増大し得るという問題がある。また、冷却装置の能力を増強する場合には、冷却装置が占めるスペースが増大し、水潤滑軸受装置が大型化するという問題もある。さらに、夏場に軸受槽の周囲に結露が生じ得るという問題もある。すなわち、夏場の周囲温度の上昇によって潤滑水の温度も上昇して潤滑水の蒸発量も増加し得る。この場合、冷却能力を増強して、潤滑水の蒸発量の低減が図られる。しかしながら、軸受槽の温度が低下するため、軸受槽の外面に結露が生じ得る。このため、冷却能力の増強が制限され、潤滑水の蒸発量の低減が困難になり、潤滑水の補給の頻度が増えていた。
【０００８】
潤滑水の減少を抑制するための他の対策として、軸受槽内に潤滑水を供給する設備を設けることが考えられる。具体的には、上水道管を施設して、この上水道管から軸受槽内に水を供給することが考えられる。また、河川水を浄化して清水を製造する設備を設けて、清水を軸受槽内に供給することも考えられる。しかしながら、このような設備を設置するためには、多くのコストがかかるという問題がある。また、このような設備を設置する場合には、多くのスペースを要するため、設備の設置スペースを確保することが困難になるという問題もある。
【０００９】
また、潤滑水が減少することを防止するために、軸受槽内に、複数の冷却管が設けられ、そのうちの一つの冷却管が、潤滑水の上方の気相空間に配置されている例が知られている。この例では、潤滑水から蒸発した蒸気を、気相空間内の冷却管によって冷却して冷却管の外表面に結露させ、滴下させることができる。このことにより、潤滑水が蒸発して減少することを抑制することができる。しかしながら、冷却管を気相空間に設けるためには、水潤滑軸受装置の製作コストが増大するおそれがある。また、気相空間内に冷却管を配置する場合には、冷却管の占めるスペースが増大し、水潤滑軸受装置が大型化して、設置スペースが増大するおそれもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−２１４８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、低コストで潤滑水の補給頻度を効果的に低減することができる主軸軸受装置および水力機械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】
【００１２】
実施の形態による主軸軸受装置は、水力機械のランナに連結された主軸を支持する主軸軸受装置である。この主軸軸受装置は、主軸の周囲に設けられ、潤滑材が貯留される軸受槽と、軸受槽内に設けられた軸受パッドと、を備えている。軸受パッドは、軸受槽に貯留される潤滑材に少なくとも一部が浸漬されて、主軸の半径方向荷重を受ける。軸受槽内に貯留される潤滑材の上方の気相空間は、軸受槽の外部に気体連通した外部連通空間と、軸受槽の外部に気体連通していない非連通空間とに、仕切部材によって仕切られている。
【００１３】
また、実施の形態による水力機械は、ランナと、ランナに連結された主軸と、上述した主軸軸受装置と、を備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、低コストで潤滑水の補給頻度を効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施の形態におけるフランシス水車の全体構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の主軸軸受装置を示す断面図である。
【図３】図３は、一般的な主軸軸受装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態における主軸軸受装置および水力機械について説明する。
【００１７】
図１および図２を用いて、本実施の形態における主軸軸受装置および水力機械について説明する。ここでは、まず、図１を用いて、水力機械の一例としてのフランシス水車について説明する。なお、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「水平」、「同一」、「一定」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めるものとしている。
【００１８】
図１に示すように、フランシス水車１は、上池から水圧管（いずれも図示せず）を通って水流が流入する渦巻き状のケーシング２と、ケーシング２の内周側に設けられた複数のステーベーン３と、ステーベーン３の内周側に設けられた複数のガイドベーン４と、ガイドベーン４の内周側に設けられたランナ５と、を備えている。このうちステーベーン３は、ケーシング２から流入する水流をガイドベーン４に導き、ガイドベーン４は、ステーベーン３からの水流をランナ５に導くようになっている。また、ガイドベーン４は、水の流量を調整可能に構成されており、ランナ５への水流の流量を変えて、後述する発電機７の発電出力が調整可能になっている。
【００１９】
図１に示すように、ランナ５は、ガイドベーン４からの水流によって、回転軸線Ｘを中心に回転駆動するように構成されている。すなわち、ランナ５は、後述する主軸６に連結されたクラウン５ａと、クラウン５ａの外周側に設けられたバンド５ｂと、クラウン５ａとバンド５ｂとの間に設けられた複数のランナ羽根５ｃと、を有している。
【００２０】
ランナ５のクラウン５ａには、主軸６を介して発電機７が連結されている。また、ランナ５の下流側には、吸出し管８が設けられている。この吸出し管８は、図示しない下池（または放水路）に連結されており、ランナ５を回転駆動させた水が下池に放出されるようになっている。
【００２１】
次に、本実施の形態による主軸軸受装置について、図２を用いて説明する。ここで、主軸軸受装置は、ランナ５に連結された主軸６を支持するためのものである。本実施の形態においては、主軸軸受装置の一例として、潤滑材に水を用いた水潤滑軸受装置について説明する。
【００２２】
図２に示すように、水潤滑軸受装置１０は、主軸６の周囲に設けられた軸受槽１１（軸受槽）と、軸受槽１１内に設けられ、主軸６の半径方向荷重を受ける軸受パッド２０と、を備えている。このうち、軸受槽１１は、潤滑材としての潤滑水（図２に示すＷ）が貯留されるようになっている。上述した軸受パッド２０の少なくとも一部は、貯留される潤滑水に浸漬される。なお、潤滑水には、防腐剤などの添加剤などが添加されていてもよい。
【００２３】
軸受パッド２０は、主軸６の外周側に配置されている。より具体的には、主軸６の外周面に主軸スカート２１が取り付けられており、この主軸スカート２１の外周側に、軸受パッド２０が配置されている。そして、軸受パッド２０は、主軸スカート２１に、所定のギャップＧを介して対向している。軸受パッド２０は、円筒状に形成されていてもよいが、セグメント状に形成されていてもよい。セグメント状とは、軸受パッド２０が、円周方向に配列された複数の軸受パッド単体（図示せず）によって構成されている状態を意味する。
【００２４】
潤滑水は、軸受パッド２０と主軸スカート２１との間のギャップＧに介在され、軸受パッド２０と主軸スカート２１との間の潤滑材としての役割を果たしている。このため、軸受パッド２０は、全体的に潤滑水に浸漬されることが好適であるが、主軸６の半径方向荷重を受けることができて摩耗等で問題がなければ、軸受パッド２０の全体が潤滑水に浸漬されることに限られることはない。すなわち、軸受パッド２０と主軸スカート２１との間のギャップＧに存在する潤滑水が、主軸６の回転によって当該ギャップＧから上方に噴出する。これに伴って、ギャップＧの下方の潤滑水がギャップＧに引き上げられる。このため、軸受パッド２０の全体ではなく、その一部が潤滑水に浸漬されていれば、主軸６の回転時には、軸受パッド２０と主軸スカート２１との間に潤滑水を介在させることができる。
【００２５】
軸受パッド２０の外周側に、軸受支持台２２が設けられている。軸受支持台２２に、軸受パッド２０の半径方向位置を調整するための調整部２３が取り付けられている。より具体的には、調整部２３は、調整ボルト２３ａと調整ナット２３ｂとを有しており、軸受支持台２２に、外周側から調整ボルト２３ａが挿入されて螺合されている。調整ボルト２３ａの内周側端は、軸受パッド２０の外周面に当接している。調整ボルト２３ａのねじ込み量を調整することにより、軸受パッド２０の半径方向位置が調整され、軸受パッド２０と主軸スカート２１との間のギャップＧが調整可能になっている。調整ボルト２３ａには調整ナット２３ｂが螺合されており、調整ボルト２３ａを所望の位置に静止させている。なお、軸受支持台２２の下部から内周側に支持板２４が延びており、軸受パッド２０を、半径方向移動可能に下方から支持している。また、軸受支持台２２は、軸受槽１１の槽本体１２に、連結部材２５を介して連結されて槽本体１２に支持されている。
【００２６】
軸受槽１１は、上部に設けられた開口部１２ａを有する槽本体１２と、槽本体１２の開口部１２ａを覆う軸受カバー１３と、槽本体１２と軸受カバー１３とを連結する槽連結体１４と、を有している。このうち槽本体１２は、概略的には、底板部１２ｂと、底板部１２ｂから上方に延びる内周側筒部１２ｃと、底板部１２ｂから上方に延びる外周側筒部１２ｄと、を含んでいる。内周側筒部１２ｃおよび外周側筒部１２ｄは、主軸６に同心状に形成されており、外周側筒部１２ｄが、内周側筒部１２ｃより外周側に配置されている。内周側筒部１２ｃの一部は、主軸６と主軸スカート２１との間に配置されている。このように形成された軸受槽１１のうちの槽本体１２内に潤滑水が貯留されるようになっている。
【００２７】
槽連結体１４は、槽本体１２の上部にボルト等の締結部１５によって取り付けられている。この槽連結体１４の上部に、他の締結部１５によって軸受カバー１３が取り付けられている。槽連結体１４は、図２に示す形態では、回転軸線Ｘを含む断面において、Ｌ字状に形成されている。より具体的には、槽連結体１４は、槽本体１２の外周側筒部１２ｄの上部に取り付けられた連結水平部１４ａと、軸受カバー１３が取り付けられた連結筒部１４ｂと、を含んでいる。このうち連結水平部１４ａは、槽本体１２の外周側筒部１２ｄから内周側に水平方向に延びている。連結筒部１４ｂは、主軸６に同心状に形成されており、上方から見たときに、槽本体１２の外周側筒部１２ｄよりも内周側に配置されている。すなわち、連結筒部１４ｂの径は、外周側筒部１２ｄの径よりも小さくなっている。
【００２８】
槽連結体１４には、図示しない配線の引出し口２６が設けられている。この配線の一端は、軸受パッド２０に設けられた図示しない温度センサに接続されており、他端は、図示しない制御装置に接続されている。温度センサによって計測された温度情報は、この配線を介して制御装置に送信され、温度監視されたり、機器制御に用いられたりする。
【００２９】
主軸６と軸受槽１１の軸受カバー１３（軸受槽１１の上部）との間に、槽隙間２７が設けられている。この槽隙間２７は、軸受槽１１の内部空間を、軸受槽１１の外部に気体連通している。なお、軸受槽１１内の噴霧水粒が槽隙間２７を通って外部に流出することを抑制する目的で、槽隙間２７に、ブラシシール（図示せず）が設けられる場合がある。
【００３０】
ところで、図２に示す形態においては、軸受槽１１の槽本体１２内に、複数の冷却管２８が設けられている。冷却管２８内には、冷却媒体が通流するようになっており、軸受槽１１に貯留された潤滑水が冷却される。冷却された潤滑水は、軸受パッド２０を冷却する。このようにして、軸受パッド２０が冷却され、潤滑水が、冷却管２８と軸受パッド２０との間での熱伝達媒体としての役割を果たしている。なお、槽本体１２内には、このような冷却管２８が設けられない場合もある。
【００３１】
図２に示すように、軸受槽１１内に、上下方向に延びる仕切板３０（仕切部材）が設けられている。この仕切板３０は、軸受槽１１内に貯留された潤滑水の上方の気相空間３１を、軸受槽１１の外部に気体連通した外部連通空間３２と、軸受槽１１の外部に気体連通していない非連通空間３３とに仕切っている。すなわち、軸受槽１１の内部空間のうち潤滑水の上方に形成される気相空間３１が、仕切板３０より内周側に形成された外部連通空間３２と、仕切板３０より外周側に形成された非連通空間３３とに仕切られている。このうち外部連通空間３２は、上述した槽隙間２７を介して軸受槽１１の外部に気体連通している。
【００３２】
本実施の形態においては、仕切板３０は、軸受槽１１の槽連結体１４から下方に延びている。より具体的には、仕切板３０は、連結筒部１４ｂを下方に延長するように形成されており、仕切板３０の径は、連結筒部１４ｂの径と同一となっている。そして、仕切板３０と、槽連結体１４の連結筒部１４ｂと、連結水平部１４ａとが、一体に形成されており、槽連結体１４と仕切板３０とは、全体としてＴ字状に形成されている。
【００３３】
仕切板３０の下端３０ａの高さ位置は、潤滑水の最低水面（下限水面）よりも下方に配置されることが好適である。潤滑水の水量は、図示しない液面レベルセンサなどによって監視されており、潤滑水の水面が下がって最低水面に達すると、軸受槽１１内に水が補給される。最低水面は、諸条件によって任意に設定されるものである。この設定された最低水面よりも下方に下端３０ａが配置されるように仕切板３０を設けることが好適である。このことにより、潤滑水の水面が最低水面に達した場合であっても、仕切板３０の少なくとも下端３０ａを潤滑水に浸漬させることができ、気相空間３１を効果的に仕切ることができる。なお、最低水面に関わることなく、仕切板３０の下端３０ａの高さ位置は、軸受パッド２０の上端２０ａの高さ位置より下方に配置されるようにしてもよい。このことにより、最低水面が軸受パッド２０の上端２０ａまたは当該上端２０ａより上方に設定される場合には、仕切板３０の下端３０ａをより確実に潤滑水に浸漬させることができ、気相空間３１を効果的に仕切ることができる。
【００３４】
また、図２に示す形態では、仕切板３０の下端３０ａは、軸受支持台２２の上端より上方に配置されている。このことにより、軸受槽１１の槽本体１２と軸受支持台２２とを連結する連結部材２５と、仕切板３０とが干渉することの防止を図っている。
【００３５】
図２に示すように、仕切板３０に、外部連通空間３２と非連通空間３３との間の圧力差を調整するための圧力調整孔３４が設けられていてもよい。この圧力調整孔３４は、仕切板３０を貫通して、外部連通空間３２と非連通空間３３とを気体連通している。しかしながら、圧力調整孔３４の大きさは、外部連通空間３２と非連通空間３３とを仕切るという仕切板３０の機能に影響を与えない程度の大きさ、例えば、仕切板３０による潤滑水の蒸発量の低減の効果を十分に得ることができる程度の大きさになっていることが好適である。
【００３６】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００３７】
フランシス水車１の運転時、ランナ５と発電機７を連結する主軸６が回転する。
【００３８】
主軸６の回転により、軸受パッド２０と主軸スカート２１との間のギャップＧに存在する潤滑水が当該ギャップＧから上方に噴出する。噴出した潤滑水は、潤滑水の水面に衝突し、水流となって上方に噴出したり、あるいはその衝突時の衝撃によってミスト状の噴霧水粒が発生したりする。発生した噴霧水粒は、外部連通空間３２に飛散する。外部連通空間３２に飛散した噴霧水粒の表面から潤滑水が蒸発し得る。また、軸受槽１１に貯留された潤滑水の水面から、外部連通空間３２および非連通空間３３に潤滑水が蒸発し得る。
【００３９】
軸受槽１１の外部連通空間３２内の空気は、潤滑水の蒸気を伴って、主軸６と軸受カバー１３との間の槽隙間２７を通って、軸受槽１１の外部に流出する。このため、外部連通空間３２には、噴霧水粒の表面および潤滑水の水面から潤滑水が継続的に蒸発し得る。
【００４０】
しかしながら、外部連通空間３２は、非連通空間３３に対して仕切板３０によって仕切られているため、外部連通空間３２の体積は、軸受槽１１の気相空間３１全体の体積よりも小さくなっている。このことにより、噴霧水粒が充満する体積が小さくなり、噴霧水粒の表面からの潤滑水の蒸発を抑制することができる。
【００４１】
また、仕切板３０が上下方向に延びて仕切板３０の下端３０ａが潤滑水に浸漬していることにより、軸受槽１１に貯留された潤滑水の水面のうち外部連通空間３２に接する面の面積を低減することができる。このことにより、潤滑水の水面からの潤滑水の蒸発を抑制することができる。
【００４２】
一方、軸受槽１１の非連通空間３３は、軸受槽１１の外部に気体連通した外部連通空間３２と仕切られている。このことにより、非連通空間３３が軸受槽１１の外部に気体連通することが防止され、非連通空間３３内の空気が、軸受槽１１の外部に流出することが防止される。このため、潤滑水の水面から非連通空間３３への潤滑水の蒸発が抑制される。
【００４３】
このようにして、軸受槽１１に貯留された潤滑水の蒸発量が低減され、潤滑水の減少を抑制することができる。このため、潤滑水の水面が最低水面に達するまでの期間を長くすることができ、潤滑水の補給頻度を効果的に低減することができる。なお、潤滑水の蒸発量を低減するための構成は、仕切板３０によって達成されており、この仕切板３０は、潤滑水の水面を覆うような構成になっていない。このことにより、運転中における潤滑水の水面の変動が、阻害されることを防止できる。
【００４４】
ところで、非連通空間３３が、軸受槽１１の外部に気体連通した外部連通空間３２と仕切られているため、非連通空間３３の体積を大きくし、外部連通空間３２の体積を小さくすることが好ましい。このことにより、外部連通空間３２において、噴霧水粒の表面および潤滑水の水面から蒸発し得る潤滑水の蒸発量をより一層低減することが可能となる。このため、仕切板３０を主軸スカート２１に近づけることが好適となり得る。しかしながら、仕切板３０が主軸スカート２１に近づくにつれて、軸受パッド２０と主軸スカート２１との間のギャップＧから噴出した潤滑水の水流が仕切板３０に衝突しやすくなる。この場合、潤滑水の噴霧水粒が増大して蒸発量の増加を引き起こす可能性が生じる。また、潤滑水の水流が衝突することによって仕切板３０が損傷を受ける可能性もある。このため、仕切板３０は、このような潤滑水の水流との衝突を回避可能な位置に配置されることが好適である。例えば、主軸６の回転速度などの諸条件にもよるが、潤滑水の水流との衝突を回避可能であれば、仕切板３０は、上方から見たときに、軸受パッド２０より外周側に配置されるようにしてもよく、あるいは図２に示すように、軸受支持台２２より外周側に配置されるようにしてもよい。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、軸受槽１１内に貯留された潤滑水の上方の気相空間３１が、軸受槽１１の外部に気体連通した外部連通空間３２と、軸受槽１１の外部に気体連通していない非連通空間３３とに、仕切板３０によって仕切られている。このことにより、外部連通空間３２の体積を低減することができ、外部連通空間３２に蒸発する潤滑水の蒸発量を低減することができる。一方、非連通空間３３は、軸受槽１１の外部に気体連通していないため、非連通空間３３に蒸発する潤滑水の蒸発量を低減することができる。このため、軸受槽１１に貯留された潤滑水の蒸発量を低減することができ、潤滑水の水面が最低水面に達するまでの期間を長くすることができる。また、潤滑水の蒸発量を低減するための構成を、仕切板３０によって達成することができ、構造が複雑になることを抑制し、低コスト化を図ることができる。この結果、低コストで潤滑水の補給頻度を効果的に低減することができる。更に言えば、潤滑水の蒸発量を低減可能な水潤滑軸受装置１０が大型化することを防止でき、水潤滑軸受装置１０が占めるスペースが増大することを防止できる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、仕切板３０は上下方向に延びている。このことにより、軸受槽１１に貯留された潤滑水の水面のうち外部連通空間３２に接する面の面積を低減することができる。このことにより、潤滑水の水面からの潤滑水の蒸発を抑制することができ、潤滑水の蒸発量をより一層低減することができる。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、仕切板３０は、軸受槽１１の槽本体１２と軸受カバー１３とを連結する槽連結体１４から下方に延びている。このことにより、水潤滑軸受装置１０の上方に他の構造物が存在する場合であっても、仕切板３０を軸受槽１１内に容易に組み立てることができる。
【００４８】
さらに、本実施の形態によれば、仕切板３０に、外部連通空間３２と非連通空間３３との間の圧力差を調整するための圧力調整孔３４が設けられている。このことにより、外部連通空間３２と非連通空間３３との間の圧力差が生じた場合には、この圧力調整孔３４を通って圧力の高い方から低い方に空気を流すことができる。このため、外部連通空間３２の圧力と非連通空間３３の圧力を均一化させて、外部連通空間３２に接する潤滑水の水面の高さ位置と、非連通空間３３に接する潤滑水の水面の高さ位置を同一にすることができる。
【００４９】
なお、上述した本実施の形態においては、軸受槽１１の槽本体１２と軸受カバー１３とが、槽連結体１４によって連結されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、軸受槽１１の構成は任意とすることができる。例えば、槽連結体１４を用いることなく、槽本体１２の上部に軸受カバー１３が取り付けられるようにしてもよい。この場合、仕切板３０は、気相空間３１を外部連通空間３２と非連通空間３３とに区切ることが可能であれば任意の構成若しくは形状とすることができるが、例えば、軸受カバー１３から下方に延びるように形成してもよい。
【００５０】
また、上述した本実施の形態においては、潤滑材として、水を用いる例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、潤滑材として油など他の流体を用いてもよい。
【００５１】
さらに、上述した本実施の形態では、水力機械の一例としてフランシス水車を例にとって説明したが、このことに限られることはなく、フランシス水車以外の水力機械にも、本発明による主軸軸受装置および水力機械を適用することができる。例えば、カプラン水車などの立軸水車にも好適に適用することができる。
【００５２】
以上述べた実施の形態によれば、低コストで潤滑水の補給頻度を効果的に低減することができる。
【００５３】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１：フランシス水車、６：主軸、１０：水潤滑軸受装置、１１：軸受槽、１２：槽本体、１２ａ：開口部、１３：軸受カバー、１４：槽連結体、２０：軸受パッド、２０ａ：上端、２２：軸受支持台、３０：仕切板、３０ａ：下端、３１：気相空間、３２：外部連通空間、３３：非連通空間、３４：圧力調整孔、Ｗ：潤滑水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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