渦巻ケーシングは、一般的に A 字型の取水室と呼ばれ、略して「カタツムリの殻」と呼ばれます。導水機構への水の供給を均一にするために、その断面積は徐々に小さくなっています。さらに、導水機構の作業負荷を軽減するために必要な渦流を作り出すことができます。
水力損失を最小限に抑え、プラントと土木工学への投資の規模を縮小するために、適切なサイズにする必要があります。これは、さまざまなヘッドと容量の要件に適応可能な、鉄筋コンクリートまたは金属で作られた密閉構造です。カタツムリ殻は、反動タービンで最も一般的に使用される吸気チャンバーです。
分類：
タービンシェルは金属製とコンクリート製の2種類に分けられます。
金属：
ノーズ端から入口部までの角度をカタツムリ殻の包括角といいます。高落差水車では主に金属が使用されています。金属は、その製造方法によって溶接型、鋳造溶接型、鋳造型に分類できます。金属の構造タイプは、水車の落差とサイズに密接に関係しています。直径 D1＜3m の高落差斜流水車では、一般的に鋳造溶接型と鋳造型が使用されます。金属の断面は、鋼材を節約するために円形であることが多く、鋼板の厚さは、入口部のさまざまな応力条件に応じて変える必要があります。一般的に、カタツムリ殻の入口部の厚さは大きく、ノーズ端に向かって薄くなります。
金属の応力状況は複雑で、内部の水圧によって生じる薄壁応力だけでなく、スネイルシェルとシートリングの接続部や、同じ軸断面内の厚さの異なる鋼板の接続部における剛性の違いによって生じる局所応力も含まれます。
カタツムリ殻は、内部水圧に基づいて強度計算を行う必要があります。カタツムリ殻の内部水圧はすべてカタツムリ殻自体が負担していると仮定し、カタツムリ殻鋼板の厚さを決定して、正常な動作を確保します。薄肉応力に加えて、シートリングディスクエッジの剛性が大きく変形が小さいため、カタツムリ殻はシートリングに剛体接続していると見なすことができ、カタツムリ殻鋼板に追加の局所応力が発生します。さらに、同じ軸断面内で異なる厚さの鋼板を接続する場合、鋼板の厚さが異なるため、カタツムリ殻とシートリングの接続時の状況と同様に、追加の局所応力も発生します。この部分の強度計算は、関連資料を参照できます。
大中型斜流水車は、一般的に鋼板溶接構造を採用しています。スネイルシェルとシートリングの接続部も溶接されています。溶接スネイルシェルの溶接セクション数は、スネイルシェルの水力性能に影響を与えるため、少なすぎてはいけません。ただし、スネイルシェルのプロファイルを可能な限り滑らかにして水力性能を向上させるために、セクションを多すぎると、製造と設置に困難と非経済的な側面が生じます。
鋳造カタツムリ殻は剛性が高く、一定の外圧に耐えることができ、タービンの支持点として機能し、ガイド機構とその伝動装置を直接配置することがよくあります。鋳造カタツムリ殻は、通常、コンクリートに完全に埋め込まれません。さまざまな用途のヘッドに応じて、鋳造カタツムリ殻にさまざまな材料を使用できます。鋳鉄は、ヘッドが120m未満の小型ユニットに一般的に使用されます。鋳鋼は、ヘッドが120mを超える場合に主に使用されます。また、ヘッドが非常に高く、水に大量の固体粒子が含まれている場合は、ステンレス鋼も鋳造カタツムリ殻に使用できます。
鋳造溶接スネイルシェルは、鋳造スネイルシェルと同様に、小型の高揚程斜流タービンに適しています。鋳造溶接スネイルシェルの外殻は鋼板からプレス加工されており、固定ガイドベーンとシートリングは一般に鋳造され、その後溶接されて一体部品を形成します。溶接後は、溶接応力を除去するために必要な熱処理が必要です。
コンクリートのカタツムリの殻:
一般的には、落差40m以下の大・中規模発電所に使用され、主に発電所の水中部分の大量のコンクリート内に直接螺旋状の空洞を作ります。発電所の水中部分を流し込む際に螺旋状のテンプレートをあらかじめ設置し、テンプレートを取り外した後にカタツムリ殻になります。カタツムリ殻を強化するために、コンクリートに大量の鉄筋を追加するため、鉄筋コンクリートカタツムリ殻と呼ばれることもあります。
