(57)【要約】【課題】構造を複雑化させることなく異物の詰まりを抑制する。【解決手段】貫流水車１は水路からの流水を導入する導水管２と、回転方向に沿って配置された複数のランナー羽根５を有するとともに、導水管２により導入された流水をランナー羽根５に受けて回転するランナー３とを備えている。複数のランナー羽根５のうちの２つであるランナー羽根５ａ、５ｂと、ランナー羽根５ａ、５ｂにランナー３の回転方向の上流において隣接するランナー羽根５との間隔は、他の隣接するランナー羽根５の間隔の２倍になっている。【選択図】図１
2007182762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路からの流水を導入する導水管と、回転方向に沿って配置された複数のランナー羽根を有すると共に前記導水管により導入された流水を前記ランナー羽根に受けて回転するランナーとを備える貫流水車のランナーであって、
複数の前記ランナー羽根のうちの一部は、他のランナー羽根よりも、前記ランナーの回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔が大きくなっていることを特徴とするランナー。
【請求項２】
前記他のランナー羽根よりも回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔が大きくなっているランナー羽根と、このランナー羽根に前記ランナーの回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔が、前記他のランナー羽根と、前記他のランナー羽根に前記ランナーの回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔の整数倍になっていることを特徴とする請求項１に記載のランナー。
【請求項３】
複数の前記ランナー羽根のうち、前記他のランナー羽根よりも前記ランナーの回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔が大きくなっているものが２以上あることを特徴とする請求項１又は２に記載のランナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導水管とランナーとを有する貫流水車に使用されるランナーに関する。さらに詳述すると、本発明はランナーにおけるランナー羽根の取り付け構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
水路から水を導入する導水管と、導水管により導入した水を受けて回転するランナーとを備えた貫流水車のランナーにおいて、複数のランナー羽根がランナーの周方向に沿って等間隔に配置されたものがある。このようなランナーにおいては、羽根の間に異物などが詰まりやすく、異物が詰まってしまうとランナーを止めて異物の除去を行う必要があり、貫流水車の稼働率が低下してしまう。羽根の間に異物が詰まらないようにするために、例えば特許文献１に記載の水力発電設備においては、水車の上流側にスクリーンを設け、スクリーンにおいて異物を捕捉し、捕捉した異物を圧力水によって外部に排出している。これによると、異物が水車まで流れ込まないため、水車において異物が詰まることもない。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６１５０３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した異物の捕捉方法では、異物を捕捉するためのスクリーンや異物を排出するための排出機構が必要となってしまうので、装置全体が大掛かりになると共に構造が複雑化してしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、構造を複雑化させることなく異物の詰まりを抑制できるランナーを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明のランナーは、水路からの流水を導入する導水管と、回転方向に沿って配置された複数のランナー羽根を有すると共に導水管により導入された流水をランナー羽根に受けて回転するランナーとを備える貫流水車のランナーであって、複数のランナー羽根のうちの一部は、他のランナー羽根よりも、ランナーの回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔が大きくなっている。
【０００７】
これによると、ランナー羽根の間隔が大きくなった部分に大きな異物が流れてきた場合にランナー羽根の間を異物が通過するため、ランナーに異物が詰まることが少なくなり、水車の稼働率が増加する。
【０００８】
また、本発明のランナーにおいては、他のランナー羽根よりも回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔が大きくなっているランナー羽根と、このランナー羽根にランナーの回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔が、前記他のランナー羽根と、他のランナー羽根にランナーの回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔の整数倍になっていてもよい。これによると、他の部分に影響を与えることなく、隣接するランナー羽根の間隔が大きい部分を形成することができる。また、このようなランナーは、ランナー羽根が等間隔に並んだ従来のランナーからランナー羽根の一部を取り除くことによっても形成することができる。
【０００９】
また、本発明のランナーにおいては、複数のランナー羽根のうち、他のランナー羽根よりもランナーの回転方向の上流において隣接するランナー羽根との間隔が大きくなっているものが２以上あってもよい。これによると、隣接するランナー羽根の間隔が大きくなった部分のうちの１つからランナー内に流れ込んだ異物を、他の隣接するランナー羽根の間隔が大きくなった部分から外部に排出することができるため、異物の除去を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１は貫流水車１を示す側面図である。図１に示すように、貫流水車１は導水管２とランナー３とを有する。導水管２は川などの水路から水を導入する。ランナー３は、図１、図２に示すように、ランナー３の回転方向に沿って配置された複数のランナー羽根５と該ランナー羽根５の両端を固定する２枚の側板６とを有する。図２は図１のランナー３の正面図である。そして、ランナー３は回転軸４により支持されて、導水管２により導入された流水（図中矢印Ａ，Ｂ）をランナー羽根５に受けて回転する。この貫流水車１の動作時には、導水管２からランナー３に水が流れ込む。これにより、水がランナー羽根５を押し下げるように作用し（図１中、矢印Ａ）、さらにランナー３に流れ込んだ水が外部に放出される時にはランナー羽根５を押し上げるように作用する（図１中、矢印Ｂ）。よって、ランナー３が回転軸４を中心に図１の時計周り方向に回転する。ランナー３には例えば発電機が取り付けられており、ランナー３の回転により発電が行われる。
【００１２】
ランナー羽根５には、図１、図２に示すように、ランナー３の回転方向（図１の反時計回り方向）の上流において隣接するランナー羽根５の間隔が他のものよりも大きくなっているもの（図１の２つのランナー羽根５ａ、５ｂ）がある。そして、ランナー羽根５ａ、５ｂと、ランナー羽根５ａ、５ｂにランナー３の回転方向の上流において隣接するランナー羽根５との間隔は、他の隣接するランナー羽根５の間隔の２倍となっており、この間隔が大きくなった部分が領域Ｗ１、Ｗ２となっている。
【００１３】
次に、導水管２からランナー３に異物７が流れ込んだ場合の動作について説明する。ただし、以下では、異物７は領域Ｗ１、Ｗ２を通過することはできるが、隣接する他のランナー羽根５の間は通過できない大きさのものであるとする。
【００１４】
導水管２からランナー３に流れ込んだ水に異物７が領域Ｗ１に達すると、異物７は、領域Ｗ１を通過してランナー３の内部に流れ込む。さらに、ランナー３に流れ込んだ異物７は、領域Ｗ２を通過して外部に排出される。
【００１５】
以上に説明した実施の形態によると、ランナー羽根５ａ、５ｂと、ランナー羽根５ａ、５ｂとランナー３の回転方向の上流において隣接するランナー羽根５との間隔が、他の隣接するランナー羽根５の間隔よりも大きくなっているため、他の隣接するランナー羽根５の間を通過することができないが、領域Ｗ１、Ｗ２は通過することができるような大きさの異物７が導水管２からランナー３に流れ込んでも、異物７が領域Ｗ１及びＷ２のいずれかに達した場合、領域Ｗ１、Ｗ２からランナー内部７に流れ込む。これにより、ランナー３に異物７が詰まることが少なくなり、貫流水車１の稼働率が増加する。
【００１６】
また、ランナー羽根５ａ、５ｂと、ランナー羽根５ａ、５ｂにランナー３の回転方向の上流において隣接するランナー羽根５との間隔が、他の隣接するランナー羽根５の間隔の２倍になっているため、他の隣接するランナー羽根５の間隔に影響を与えることなく、隣接するランナー羽根の間隔が大きい部分を形成することができる。また、このようなランナーは、ランナー羽根が等間隔に並んだ従来のランナーからランナー羽根の一部を取り除くことによっても形成することができる。
【００１７】
また、隣接するランナー羽根５の間隔が大きくなった領域は、領域Ｗ１、Ｗ２の２か所に設けられているので、Ｗ１、Ｗ２の一方からランナー内に流れ込んだ異物７を、他方から外部に排出することができるため、異物７の除去を効率よく行うことができる。
【００１８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
【００１９】
例えば、本実施形態ではランナー羽根５ａ、５ｂと、ランナー羽根５ａ、５ｂにランナー３の回転方向の上流において隣接するランナー羽根５との間隔が、他の隣接するランナー羽根５の間隔の２倍になるようにしているが、これには限られず３以上の整数倍であってもよい。この場合でも、他の隣接するランナー羽根５の間隔に影響を与えることなく、隣接するランナー羽根の間隔が大きい部分を形成することができる。また、このようなランナーは、ランナー羽根が等間隔に並んだ従来のランナーからランナー羽根の一部を取り除くことによっても形成することができる。あるいはランナー羽根５ａ、５ｂと、ランナー羽根５ａ、５ｂにランナー３の回転方向の上流において隣接するランナー羽根５との間隔が、他の隣接するランナー羽根５の間隔の整数倍であることにも限られない。
【００２０】
また、本実施形態では隣接するランナー羽根５の間隔が大きくなっている領域が、領域Ｗ１、Ｗ２の２箇所設けられているが、隣接するランナー羽根５の間隔が大きくなっている部分が３か所以上あってもよい。この場合でも、隣接するランナー羽根５の間隔が大きくなっている領域の１つからランナー３内に流れ込んだ異物７を他の隣接するランナー羽根５の間隔が大きくなっている領域のいずれかから排出することができる。あるいは、隣接するランナー羽根５の間隔が大きくなっている領域が１か所のみ設けられていてもよい。この場合には、隣接するランナー羽根５の間隔が大きくなっている領域からランナー３内に流れ込んだ異物７は、ランナー３がその内部に異物７が残ったまま回転し、異物７と隣接するランナー羽根５の間隔が大きくなっている領域とが重なったときに、異物７は外部に排出される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のランナーおよび羽根ユニットを備えた貫流水車を示す側面図である。
【図２】図１のランナーの正面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  貫流水車
２  導水管
３  ランナー
４  回転軸
５  ランナー羽根
６  側板
７  異物
【図１】
2007182762.tif 000003
【図２】
2007182762.tif 000004