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公開番号2025029821
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134671
出願日2023-08-22
発明の名称ランナ、および、その製造方法
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類F03B 3/14 20060101AFI20250228BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】作製を効率的に実行可能なランナ等を提供する。
【解決手段】実施形態のランナは、クラウンとバンドとの間に複数の羽根が回転方向に配置されている。ランナは、ランナセグメントを複数備える。ランナセグメントは、クラウンが回転方向において複数の羽根の数に分割されることによって構成されるクラウンセグメントと、バンドが回転方向において複数の羽根の数に分割されることによって構成されるバンドセグメントとを含み、クラウンセグメントとバンドセグメントとの間に1つの前記羽根が配置されている。ランナは、複数のクラウンセグメントの接合面のそれぞれの間、および、複数のバンドセグメントの接合面のそれぞれの間が、回転方向において接合されており、接合面は、線織面である。
【選択図】図5B
特許請求の範囲【請求項１】
クラウンとバンドとの間に複数の羽根が回転方向に配置されているランナであって、
前記クラウンが前記回転方向において前記複数の羽根の数に分割されることによって構成されるクラウンセグメントと、前記バンドが前記回転方向において前記複数の羽根の数に分割されることによって構成されるバンドセグメントとを含み、前記クラウンセグメントと前記バンドセグメントとの間に１つの前記羽根が配置されているランナセグメント
を複数備え、
複数の前記クラウンセグメントの接合面のそれぞれの間、および、複数の前記バンドセグメントの接合面のそれぞれの間が、前記回転方向において接合されており、
前記接合面は、線織面である、
ランナ。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
請求項１に記載のランナを製造する製造方法であって、
前記複数のクラウンセグメントのそれぞれの間、および、前記バンドセグメントのそれぞれの間をレーザー溶接によって接合するレーザー溶接工程
を有する、
ランナの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ランナ、および、その製造方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
図７は、関連技術に係るフランシス型水車９０の要部を模式的に示す部分断面図である。図７において、縦方向は、鉛直方向ｚであり、横方向は、第１水平方向ｘであり、紙面に直交する方向は、鉛直方向ｚおよび第１水平方向ｘに直交する第２水平方向ｙである。
【０００３】
図７に示すように、フランシス型水車９０は、ランナ１を備え、例えば、鉛直方向ｚに沿った軸を回転軸ＡＸとして、ランナ１が回転方向Ｒに回転するように構成されている。
【０００４】
ランナ１は、クラウン２と羽根３とバンド４とを有し、クラウン２とバンド４との間に、複数の羽根３が回転方向Ｒに並ぶように配置されている。
【０００５】
フランシス型水車９０において、水車運転（発電運転）を実行する際には、ケーシング９６からガイドベーン９５を介して、水がランナ１に導入され、ランナ１の外周側から内周側へ流れる。これにより、ランナ１が主軸９２と共に回転する。すなわち、ランナ１において、水の圧力エネルギーが回転エネルギーへ変換される。そして、ランナ１の回転エネルギーが主軸９２を介して発電機９８に伝達され、発電機９８において発電が実行される。水車運転の実行の際に、ランナ１から流出した水は、吸出し管９７を介して外部（例えば、下池）に放出される。
【０００６】
図８は、関連技術に係るフランシス型水車において、ランナ１が組み立てられる前の分解状態の一例を示す分解斜視図である。
【０００７】
図８に示すように、ランナ１は、円板状のクラウン２と円環状のバンド４と複数の羽根３との各部品を組み合わせることによって作製される。複数の羽根３は、クラウン２とバンド４とのそれぞれに接合される。ここでは、クラウン２と羽根３との間、および、羽根３とバンド４との間は、例えば、アーク溶接によって接合される場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１０－５３７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、アーク溶接によって接合を行う場合には、アーク溶接による入熱量が多いため、ランナ１に熱変形が生ずる場合がある。このため、入熱量が多いアーク溶接に代えて、入熱量が少ないレーザー溶接によって接合を行うことが検討されている。
【００１０】
図９は、関連技術において、レーザー溶接によって羽根３をバンド４に接合するときの様子を示す図である。図９において、縦方向は、鉛直方向ｚであり、横方向は、第１水平方向ｘであり、紙面に直交する方向は、第２水平方向ｙである。
（【００１１】以降は省略されています）

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