JP2000186661A - Fluid-pressure motor - Google Patents

Fluid-pressure motor

Info

Publication number
JP2000186661A
JP2000186661A JP10364646A JP36464698A JP2000186661A JP 2000186661 A JP2000186661 A JP 2000186661A JP 10364646 A JP10364646 A JP 10364646A JP 36464698 A JP36464698 A JP 36464698A JP 2000186661 A JP2000186661 A JP 2000186661A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
housing
fluid
fluid pressure
pressure motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10364646A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisao Nagatomo
久男 永友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP10364646A priority Critical patent/JP2000186661A/en
Publication of JP2000186661A publication Critical patent/JP2000186661A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means to generate an output high enough to allow the operation of various load apparatuses by a fluid pressure of an applying water current. SOLUTION: A fluid-pressure motor 1A comprises a housing 10 being of watertight or airtight structure; a rotor 20 rotatably arranged in the housing 10 and having a plurality of grooves 21 formed in an outer peripheral surface; a rotor shaft 25 arranged at the rotation center of the rotor 20 and integrally mounted with the rotor 20, and having at least one end protruded externally of the housing 10; at least one nozzle 30 to inject fluid against the groove 21 of the rotor 20; and fluid exhaust ports 40 arranged at least each one on one side and the other side of the housing 10 in a direction perpendicular to the rotor shaft 25.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、水、空気、空気
以外のガス等の流体圧を利用してロータを回転させて回
転出力を得る流体圧モータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid pressure motor for obtaining a rotational output by rotating a rotor using fluid pressure of water, air, gas other than air, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば水圧を利用したものとして
発電機用のタービンがあり、水流でタービンを回転させ
て発電する。しかし、水力発電機用のタービンを回す構
造は一般に非常に大掛かりであり、とても一般の家庭等
で使用することは不可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a turbine for a generator, for example, utilizing water pressure, and the turbine is rotated by a water flow to generate power. However, the structure for rotating a turbine for a hydroelectric generator is generally very large, and it is impossible to use it in a general household or the like.

【0003】一方、小型の水力発電機も各種考案されて
いる。例えば特開昭59−215968号公報に記載さ
れた「小型水力発電機」では、上水道本管から各家庭に
引き込まれる引込パイプに設けられる水道メータの下流
側に小型水力発電機が設置される。この小型水力発電機
は、水タンクの下部に引込パイプを接続し、水タンクの
下部に発電装置を設置したもので、水タンクの斜孔から
噴出される水流によってプロペラを回転させ、この回転
をプーリやベルト等を介して発電装置に伝達し、発電装
置を動作させることにより電力を得ている。
[0003] On the other hand, various small hydroelectric generators have been devised. For example, in a "small hydraulic power generator" described in JP-A-59-215968, a small hydraulic power generator is installed downstream of a water meter provided on a service pipe drawn from a water main to each home. This small hydroelectric generator has a draw pipe connected to the lower part of the water tank, and a power generator installed at the lower part of the water tank.The propeller is rotated by the water flow ejected from the oblique hole of the water tank, and this rotation is performed. Electric power is obtained by transmitting the power to the power generator via a pulley, a belt, or the like, and operating the power generator.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、大型の水力
発電機と同様に、小型の水力発電機も、サイズ、形状、
構造等に多少の相違はあるが、基本的にタービン羽根に
水流を当て、タービン羽根を回転させることで発電を起
こしている。上記公報記載の小型水力発電機でも、それ
相当の発電量が得られるが、水流の運動エネルギーを効
率良く電気エネルギーに変換するのには十分ではない。
又、前記公報記載の小型水力発電機は、水タンクを使用
しているため、小型といっても、十分な発電量を確保す
るためにはそれなりに大きくならざるを得ず、小型化に
も限界がある。更に、水力発電機は発電だけが目的であ
るが、それ以外の用途、例えばタービン羽根に連結され
た回転軸の回転運動を利用して別の仕事をすることは考
えられていない。
By the way, like a large hydropower generator, a small hydropower generator also has a size, a shape,
Although there are some differences in the structure and the like, power is basically generated by applying a water flow to the turbine blade and rotating the turbine blade. Even with the small hydroelectric generator described in the above publication, a corresponding power generation amount can be obtained, but it is not enough to efficiently convert the kinetic energy of the water flow into electric energy.
In addition, the small hydroelectric generator described in the above publication uses a water tank, so even if it is small, it has to be relatively large in order to secure a sufficient amount of power generation, and it is also necessary to reduce the size. There is a limit. Further, while the hydroelectric generator is intended only for power generation, it is not contemplated to perform other tasks in other applications, such as utilizing the rotational motion of a rotating shaft coupled to a turbine blade.

【0005】本発明は、そのような問題点に着目してな
されたものであって、加えた水流等の流体圧から各種負
荷機器を動作させるのに十分な出力が得られ(変換効率
の高い)、小型化だけでなく大型化にも容易に対応で
き、簡素な構造で低コストを実現できる手段を提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made in view of such a problem, and an output sufficient for operating various load devices can be obtained from a fluid pressure such as an added water flow (high conversion efficiency). It is an object of the present invention to provide a means which can easily cope with not only miniaturization but also large-size, and can realize low cost with a simple structure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明の流
体圧モータにより達成される。即ち、本発明の請求項1
記載の流体圧モータは、水密又は気密な構造のハウジン
グと、このハウジング内に回転可能に配置され、外周面
に複数の溝を有するロータと、ロータの回転中心にロー
タに一体に取付けられ、少なくとも一端部がハウジング
外部に突出するロータ軸と、ハウジングに設けられ、ロ
ータの溝に向かって流体を噴射する少なくとも1つの噴
出口と、ロータ軸に垂直な方向に対して少なくともハウ
ジングの一方側及び他方側にそれぞれ1つずつ設けられ
た流体排出口とを備えることを特徴とする。
The above object is achieved by a fluid pressure motor according to the present invention. That is, claim 1 of the present invention
The fluid pressure motor described above has a housing having a watertight or airtight structure, a rotor rotatably disposed in the housing and having a plurality of grooves on an outer peripheral surface, and a rotor that is integrally attached to the rotor at the center of rotation of the rotor. A rotor shaft having one end protruding outside the housing, at least one ejection port provided in the housing to eject fluid toward a groove of the rotor, and at least one side and the other of the housing in a direction perpendicular to the rotor axis; And one fluid outlet provided on each side.

【0007】この流体圧モータでは、噴出口から流体
(水、空気、空気以外のガス等)がロータの溝に向かっ
て噴射されると、ロータがロータ軸と一体に回転すると
共に、溝に噴射された流体が流体排出口からハウジング
外部に出る。ここに、本発明の流体圧モータでは、流体
排出口がロータ軸に垂直な方向に対して少なくともハウ
ジングの一方側及び他方側にそれぞれ1つずつ設けられ
ているため、即ち少なくとも2つの流体排出口が設けら
れているため、溝に噴射された流体は、2つの流体排出
口からハウジング外部に素早く流出し、ハウジング内部
に溜まってロータの回転を抑制する抵抗にならない。こ
の結果、加えた流体の運動エネルギーが効率良くロータ
及びロータ軸の回転運動に変換され、ロータ軸の回転速
度が大きくなり、回転トルクも大きくなる。
In this fluid pressure motor, when fluid (water, air, gas other than air, etc.) is jetted from the jet port toward the groove of the rotor, the rotor rotates integrally with the rotor shaft and jets into the groove. The discharged fluid exits the housing through the fluid outlet. Here, in the fluid pressure motor of the present invention, since one fluid outlet is provided on each of at least one side and the other side of the housing with respect to a direction perpendicular to the rotor axis, that is, at least two fluid outlets are provided. Is provided, the fluid injected into the groove quickly flows out of the housing from the two fluid discharge ports, and does not become a resistance that suppresses the rotation of the rotor by accumulating inside the housing. As a result, the kinetic energy of the added fluid is efficiently converted into the rotational motion of the rotor and the rotor shaft, the rotational speed of the rotor shaft increases, and the rotational torque also increases.

【0008】因みに、流体排出口が1つであると、噴出
口から噴射された流体がハウジング外部にスムーズに流
れず、ハウジング内部に滞留するため、滞留した流体が
抵抗となって、ロータの回転が抑制され、十分な回転速
度や回転トルクが得られない。なお、本発明において、
ロータを回転させるのに使用される流体は、ロータを回
転させることができるのであれば特定されず、例えば液
体としては水、気体としては空気、空気以外のガスが示
される。このような流体が噴出口からロータの溝に向か
って噴射される。
If the number of fluid outlets is one, the fluid ejected from the ejection port does not flow smoothly to the outside of the housing, but stays inside the housing. Is suppressed, and a sufficient rotation speed and rotation torque cannot be obtained. In the present invention,
The fluid used to rotate the rotor is not specified as long as it can rotate the rotor. For example, the liquid includes water, the gas includes air, and a gas other than air. Such a fluid is ejected from the ejection port toward the groove of the rotor.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、この発明を実施の形態に基
づいて詳細に説明する。一実施形態に係る流体圧モータ
の内部を示す正面図を図1に、同じく内部を示す側面図
を図2に、同モータの平面図(上面図)を図3に示す。
この流体圧モータ1Aは、流体として例えば水を利用す
るもので、水密な構造のハウジング10と、ハウジング
10内に回転可能に配置され、外周面に複数の溝21を
有するロータ20と、ロータ20の回転中心にロータ2
0に一体に取付けられ、少なくとも一端部がハウジング
10外部に突出するロータ軸25と、ハウジング10に
設けられ、ロータ20の溝21に向かって流体を噴射す
る少なくとも1つの噴出口としてのノズル30と、ロー
タ軸25に垂直な方向に対して少なくともハウジング1
0の一方側及び他方側にそれぞれ1つずつ設けられた流
体排出口40とを備える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. FIG. 1 is a front view showing the inside of a fluid pressure motor according to one embodiment, FIG. 2 is a side view showing the same inside, and FIG. 3 is a plan view (top view) of the motor.
The fluid pressure motor 1A uses, for example, water as a fluid, and includes a housing 10 having a watertight structure, a rotor 20 rotatably disposed in the housing 10, and having a plurality of grooves 21 on an outer peripheral surface; Rotor 2 at the center of rotation
A rotor shaft 25 integrally attached to the housing 10 and having at least one end protruding outside the housing 10, a nozzle 30 provided on the housing 10 and serving as at least one ejection port for ejecting fluid toward the groove 21 of the rotor 20. And at least the housing 1 in a direction perpendicular to the rotor shaft 25.
And one fluid outlet 40 provided on each of one side and the other side.

【0010】これらのハウジング10、ロータ20、ロ
ータ軸25、ノズル30等には、砲金、真鍮、ステンレ
ス、プラスチック等の材料が使用されるが、これらの材
料の組合せでもよい。ハウジング10は、ここでは基台
3にゆるやかに隆起する隆起部4で支持され、基台3は
これを固定するためのネジ挿通孔5を有する。この実施
形態では、ハウジング10は、筒体11と、この筒体1
1の両側開口を塞ぐようにそれぞれ取付けられた円形の
側板12とからなり、側板12は筒体11の折り曲げ縁
部にネジ15で固定されている。勿論、ハウジング10
は、筒体11と側板12との取付部から水がハウジング
10外部に漏洩しないようにシールリング等により水密
な構造になっている。又、ハウジング10は、その上部
側にノズル30や水圧メータ45を支持するヘッドカバ
ー13(図2、図3では図示せず)が設けられている。
For the housing 10, the rotor 20, the rotor shaft 25, the nozzle 30, and the like, materials such as gunmetal, brass, stainless steel, and plastic are used, but a combination of these materials may be used. Here, the housing 10 is supported by a raised portion 4 which is gently raised on the base 3, and the base 3 has a screw insertion hole 5 for fixing the same. In this embodiment, the housing 10 includes a cylindrical body 11 and the cylindrical body 1.
1 comprises circular side plates 12 attached so as to close both side openings, and the side plates 12 are fixed to the bent edges of the cylindrical body 11 with screws 15. Of course, the housing 10
Has a watertight structure with a seal ring or the like so that water does not leak out of the housing 10 from the mounting portion between the cylindrical body 11 and the side plate 12. The housing 10 is provided with a head cover 13 (not shown in FIGS. 2 and 3) for supporting the nozzle 30 and the water pressure meter 45 on the upper side.

【0011】ハウジング10内に回転可能に配置された
ロータ20の回転中心には、ロータ軸25が貫通状に一
体に取付けられ、ロータ軸25はハウジング10の両側
板12の内側に取付けられた軸受50により回転可能に
支持されている。ロータ軸25が一方の側板12を貫通
する部分において、側板12の内側にはオイルシーラ5
1が取付けられ、この貫通部分から水がハウジング10
外部に洩れないようになっている。
A rotor shaft 25 is integrally mounted at the center of rotation of a rotor 20 rotatably disposed within the housing 10 so as to penetrate the rotor 20. The rotor shaft 25 is mounted on the inside of both side plates 12 of the housing 10. 50 rotatably supported. At a portion where the rotor shaft 25 penetrates the one side plate 12, an oil sealer 5 is provided inside the side plate 12.
1 is attached, and water passes through the housing 10
It does not leak to the outside.

【0012】ロータ20の外周面に形成された溝21
は、ロータ20の回転中心から等角度間隔を置いて複数
個(例えば12個)存在し、ここでは平面視楕円形状で
ある。溝21は、その中央部が最も深く、縁に向かうほ
ど浅くなったすり鉢状になっている。ノズル30は、ロ
ータ20の外周面に対する接線方向に水を噴射するよう
にハウジング10の上部側に配置されている(図1参
照)。ノズル30の噴射孔は、水が扇形に広がって溝2
1の中央部を中心にほぼ全体に当たるように形成されて
いる。このノズル30は、流体供給パイプ31の先端部
に設けられており、パイプ31に別の可撓性パイプやホ
ース等が接続され、水源から水が供給される。
A groove 21 formed on the outer peripheral surface of the rotor 20
Are present at equal angular intervals from the center of rotation of the rotor 20 (for example, 12), and have an elliptical shape in plan view here. The groove 21 has a mortar shape that is deepest at the center and becomes shallower toward the edge. The nozzle 30 is disposed on the upper side of the housing 10 so as to spray water in a tangential direction to the outer peripheral surface of the rotor 20 (see FIG. 1). The water is spread in a fan shape in the nozzle 2
It is formed so as to hit almost the whole centering on the central portion of 1. The nozzle 30 is provided at a distal end of a fluid supply pipe 31. Another flexible pipe, a hose, or the like is connected to the pipe 31, and water is supplied from a water source.

【0013】一方、流体排出口40は、ハウジング10
の下部側において、両側板12に前記ロータ25軸に垂
直な方向に対して対称位置(線対称位置)に設けられて
いる。この流体排出口40にそれぞれ排出管41が接続
されている。排出管41は、それぞれ独立していてもよ
いが、図3のように1本の管42に合流する方が排水を
利用する上で都合が良い。この場合、両排出管41が成
す角度θは約45°以内であるのが好ましい。これは、
排出管41が成す角度が45°より大きいと、両排出管
41からの水が合流点で互いに衝突し合い、それにより
水が流れ難くなり、排出管41、延いてはハウジング1
0内部に水が滞留するのを防ぐためである。
On the other hand, the fluid outlet 40 is connected to the housing 10.
Are provided on both side plates 12 at symmetrical positions (linearly symmetrical positions) with respect to a direction perpendicular to the rotor 25 axis. A discharge pipe 41 is connected to each of the fluid discharge ports 40. The discharge pipes 41 may be independent from each other, but it is more convenient to join the drain pipes 41 as shown in FIG. In this case, the angle θ formed by the two discharge pipes 41 is preferably within about 45 °. this is,
If the angle formed by the discharge pipes 41 is larger than 45 °, the water from both the discharge pipes 41 collides with each other at the junction, thereby making it difficult for water to flow.
This is for preventing the water from staying inside the 0.

【0014】又、この流体圧モータ1Aでは、ハウジン
グ10の筒体11の上部側に水圧メータ45が取付けら
れ、排出管41を閉じてハウジング10内部に水を一杯
に溜めた状態で水圧を測定できるようになっている。こ
のように構成した流体圧モータ1Aでは、可撓性パイプ
やホース等を通じて流体供給パイプ31のノズル30か
ら水がロータ20の溝21に向かって噴射されると、水
は扇形に広がって溝21に当たり、ロータ20が回転す
る。溝21に当たった水は、ロータ20の回転や流下に
よりハウジング10の下部側に達するが、ハウジング1
0の下部側には2つの流体排出口40が存在するため、
水は2つの排出口40から排出管41を通じてハウジン
グ10外部に素早く流出する。これにより、水流の運動
エネルギーがロータ20(即ちロータ軸25)の回転運
動に効率良く変換され、ロータ軸25が大きなトルクで
高速回転する。
In this fluid pressure motor 1A, a water pressure meter 45 is mounted on the upper side of the cylindrical body 11 of the housing 10, and the discharge pipe 41 is closed to measure the water pressure in a state where the water is fully stored inside the housing 10. I can do it. In the fluid pressure motor 1A configured as described above, when water is injected from the nozzle 30 of the fluid supply pipe 31 toward the groove 21 of the rotor 20 through a flexible pipe, a hose, or the like, the water spreads in a fan shape and the groove 21 , The rotor 20 rotates. The water that has hit the groove 21 reaches the lower side of the housing 10 due to the rotation or flow down of the rotor 20.
Since there are two fluid outlets 40 on the lower side of 0,
Water quickly flows out of the housing 10 from the two discharge ports 40 through the discharge pipe 41. Thereby, the kinetic energy of the water flow is efficiently converted into the rotational motion of the rotor 20 (that is, the rotor shaft 25), and the rotor shaft 25 rotates at high speed with a large torque.

【0015】別実施形態に係る流体圧モータの内部を示
す側面図を図2に示す。但し、各要素の形状は異なる
が、上記流体圧モータ1Aと同じ要素には同一符号を付
してある。この流体圧モータ1Bは、基本的に上記モー
タ1Aと同じ構造である。ハウジング10は、筒体11
と、この筒体11の両側開口を塞ぐようにそれぞれ取付
けられた円形の側板12とからなる。両側板12間には
固定軸17が架設され、固定軸17の両端にナット18
が螺合されることにより、両側板12で筒体11が挟持
される。筒体11と側板12との接触境界には、シール
リング55が嵌め込まれている。
FIG. 2 is a side view showing the inside of a fluid pressure motor according to another embodiment. However, although the shape of each element is different, the same elements as those of the fluid pressure motor 1A are denoted by the same reference numerals. The fluid pressure motor 1B has basically the same structure as the motor 1A. The housing 10 includes a cylinder 11
And circular side plates 12 respectively attached so as to close the openings on both sides of the cylindrical body 11. A fixed shaft 17 is installed between both side plates 12, and nuts 18 are provided at both ends of the fixed shaft 17.
Are screwed into each other so that the cylindrical body 11 is sandwiched between the side plates 12. A seal ring 55 is fitted on the contact boundary between the cylindrical body 11 and the side plate 12.

【0016】ロータ20に一体に取付けられたロータ軸
25の両端部は、ハウジング10(即ち側板12)の外
部に突出し、側板12に取付けられた軸受50で回転可
能に支持されている。又、側板12には、軸受50に隣
接してオイルシーラ51が取付けられている。このオイ
ルシーラ51と前記シールリング55により、ハウジン
グ10が水密構造になっている。
Both ends of a rotor shaft 25 integrally mounted on the rotor 20 protrude outside the housing 10 (that is, the side plate 12), and are rotatably supported by bearings 50 mounted on the side plate 12. An oil sealer 51 is attached to the side plate 12 adjacent to the bearing 50. The housing 10 has a watertight structure by the oil sealer 51 and the seal ring 55.

【0017】ロータ20の溝21は、ここでは平面視三
日月形状であり、同様にロータ20の中心から等角度間
隔を置いて複数個配置されている。流体排出口40は、
ハウジング10の筒体11の下部側に線対称で設けら
れ、各排出口40に排出管41が接続されている。排出
管41は図3に示すように1本の管に合流している。な
お、上記実施形態に示した流体圧モータ1A,1Bは一
例であり、様々な変更が可能である。例えば、上記流体
圧モータ1A,1Bでは、ノズル30(及び流体供給パ
イプ31)は1つであるが、2つ並べて設けることで、
ロータ20の回転力を更に高めてもよい。或いは、流体
排出口40(及び排出管41)は2つであるが、3つ以
上設けて、排水をよりスムーズにしてもよい。例えば、
流体排出口40を3つ設ける場合は、2つの排出口40
の対称位置の丁度真中にもう1つの排出口40を設ける
のが最適である。又、ロータ20の回転効率を考慮し
て、ノズル30がロータ20の外周面に対する接線方向
に水を噴射するように配置されていることに併せて、同
様に流体排出口40も接線方向に配置するのが好まし
い。更に、ノズル30と排出口40を同一方向に配置す
ることで、排水がより一層スムーズになる。他方、ノズ
ル30の代わりに、ハウジング10の筒体11の適所に
噴出口を直接形成し、噴出口から水をロータ20の溝2
1に噴射してもよい。
Here, the grooves 21 of the rotor 20 have a crescent shape in plan view, and a plurality of grooves 21 are similarly arranged at equal angular intervals from the center of the rotor 20. The fluid outlet 40 is
The discharge pipe 41 is connected to each of the discharge ports 40. The discharge pipe 41 is connected to the lower part of the cylindrical body 11 of the housing 10 in a line symmetric manner. The discharge pipe 41 joins one pipe as shown in FIG. Note that the fluid pressure motors 1A and 1B shown in the above embodiment are merely examples, and various changes can be made. For example, in the fluid pressure motors 1A and 1B, the number of the nozzles 30 (and the fluid supply pipes 31) is one.
The rotational force of the rotor 20 may be further increased. Alternatively, the number of the fluid discharge ports 40 (and the discharge pipes 41) is two, but three or more fluid discharge ports may be provided to make drainage smoother. For example,
When three fluid outlets 40 are provided, two outlets 40
Optimally, another outlet 40 is provided just in the middle of the symmetrical position. In consideration of the rotational efficiency of the rotor 20, the nozzle 30 is arranged so as to spray water tangentially to the outer peripheral surface of the rotor 20, and the fluid outlet 40 is similarly arranged tangentially. Is preferred. Furthermore, by arranging the nozzle 30 and the discharge port 40 in the same direction, drainage is further smoothed. On the other hand, instead of the nozzle 30, a spout is formed directly at an appropriate position of the cylindrical body 11 of the housing 10, and water is supplied from the spout to the groove 2
One may be injected.

【0018】このような流体圧モータ1A,1Bは、非
常に用途が広いが、次にその各種使用例(流体圧モータ
を使用したシステム)について図5〜図9を参照して説
明する。図5は、流体圧モータを家庭用の上水道に適用
した場合の模式図である。図5において、水道の蛇口8
1に通じる水道管80にバイパス管82を設け、その分
岐点に三方弁83を設け、バイパス管82に前記流体圧
モータ1A(又は1B)を接続し、そのモータ1Aのロ
ータ軸25にダイナモ70を直結し、ダイナモ70にL
ED85を接続する。
The fluid pressure motors 1A and 1B are very versatile. Next, various examples of use (systems using a fluid pressure motor) will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic diagram when the fluid pressure motor is applied to domestic water supply. In FIG.
1 is provided with a bypass pipe 82, a three-way valve 83 is provided at a branch point thereof, the fluid pressure motor 1A (or 1B) is connected to the bypass pipe 82, and a dynamo 70 is attached to the rotor shaft 25 of the motor 1A. Directly connected to the dynamo 70
Connect ED85.

【0019】この流体圧モータシステムでは、水道水を
蛇口81から普通に使用する場合は、三方弁83を水道
管80側にしておく。流体圧モータ1Aを利用して発電
させる場合は、三方弁83をバイパス管82側にした上
で、蛇口81を開けると、前記したように流体圧モータ
1Aのロータ20が回転し、ロータ20と一体に回転す
るロータ軸25の回転により、ダイナモ70で発電が行
われる。そして、得られた電気によりLED85が点灯
する。従って、水を使用している間は、LED85が点
灯する。勿論、水の出方(強弱)に応じて、LED85
の輝度が変化する。なお、LED85は、照明や非常灯
等に使用できる。例えば、停電時に懐中電灯を持ち合わ
せていないときや無いときは、蛇口81を開ければ、L
ED85の照明が直ぐに得られて便利である。
In this fluid pressure motor system, when tap water is normally used from the faucet 81, the three-way valve 83 is set to the water pipe 80 side. When power is generated using the fluid pressure motor 1A, the three-way valve 83 is set on the bypass pipe 82 side, and when the faucet 81 is opened, the rotor 20 of the fluid pressure motor 1A rotates as described above, and The dynamo 70 generates electric power by the rotation of the rotor shaft 25 that rotates integrally. Then, the LED 85 is turned on by the obtained electricity. Therefore, the LED 85 is lit while using water. Of course, depending on the way of water (strength), LED 85
Changes. Note that the LED 85 can be used for lighting, an emergency light, and the like. For example, when the flashlight is not held at the time of the power failure or when there is no flashlight, the faucet 81 is opened,
The illumination of the ED85 is immediately available and convenient.

【0020】図6は、流体圧モータを噴水設備に適用し
た場合の概略図である。噴水は一般に地中に設置された
ポンプ90により水を吸引して噴出口91より吹き上げ
ているが、ポンプ90と噴出口91との間の流路に流体
圧モータ1A(又は1B)を設け、そのロータ軸25に
ダイナモ70を直結し、ダイナモ70に噴水を照明する
ライト95を接続する。これにより、ポンプ90で得ら
れる水圧を有効に利用することができ、ライト95用の
電力が不要となることから、省エネにも役立つ。
FIG. 6 is a schematic diagram when the fluid pressure motor is applied to a fountain facility. The fountain is generally suctioned by a pump 90 installed in the ground and blows up from a spout 91. A fluid pressure motor 1A (or 1B) is provided in a flow path between the pump 90 and the spout 91, A dynamo 70 is directly connected to the rotor shaft 25, and a light 95 for illuminating a fountain is connected to the dynamo 70. As a result, the water pressure obtained by the pump 90 can be effectively used, and power for the light 95 is not required, which is also useful for energy saving.

【0021】図7は、建築物の屋上に支柱101により
設置された給水塔100に流体圧モータを適用した場合
の概略図である。給水塔100へ水を送るパイプ102
の途中に流体圧モータ1A(又は1B)を設け、そのロ
ータ軸25にダイナモ70を直結し、屋上に設置された
電飾105をダイナモ70に接続する。これにより、パ
イプ102を通じて給水塔100に水が供給される度
に、電飾105が点灯する。なお、流体圧モータ1A
は、給水塔100から各階へのパイプ103の途中に設
けてもよい(一点鎖線参照)。
FIG. 7 is a schematic diagram of a case where a fluid pressure motor is applied to a water supply tower 100 installed by a support 101 on the roof of a building. Pipe 102 for sending water to water tower 100
The fluid pressure motor 1A (or 1B) is provided on the way, and the dynamo 70 is directly connected to the rotor shaft 25, and the electric decoration 105 installed on the roof is connected to the dynamo 70. Thus, each time water is supplied to the water tower 100 through the pipe 102, the illumination 105 is turned on. The fluid pressure motor 1A
May be provided in the middle of the pipe 103 from the water tower 100 to each floor (see the dashed line).

【0022】図5〜図7に示す使用例では、いずれも流
体圧モータ1A,1Bのロータ軸25の回転を利用して
ダイナモ70で発電させているが、ダイナモ70はロー
タ軸25の回転運動を効率的に電気に変換する構造であ
るのが好ましい。このダイナモ70の構造の一例を図8
に概略的に示す。図8のダイナモ70では、円筒状のコ
ア71の内周面に複数(ここでは12)の溝71aが等
角度間隔で形成され、各溝71aにコイル72が巻回さ
れている。溝71aはコア71の縦断方向に延伸し、こ
の溝71aにコイル72が順に連続して巻回されてい
る。コア71の内部にはロータ73が回転可能に配置さ
れ、ロータ73の中心には、流体圧モータ1A,1Bの
ロータ軸25が継手により連結される回転軸74が一体
に取付けられている。ロータ73の外周面には複数(こ
こでは8)の磁石75が等角度間隔で取付けられてい
る。磁石75はコイル72と同様にコア71の縦断方向
に延伸する細長いものであり、コイル72と対向する。
In each of the usage examples shown in FIGS. 5 to 7, power is generated by the dynamo 70 utilizing the rotation of the rotor shaft 25 of the fluid pressure motors 1A and 1B. Is preferably converted to electricity efficiently. An example of the structure of the dynamo 70 is shown in FIG.
Is shown schematically in FIG. In the dynamo 70 of FIG. 8, a plurality of (here, 12) grooves 71a are formed at equal angular intervals on an inner peripheral surface of a cylindrical core 71, and a coil 72 is wound around each groove 71a. The groove 71a extends in the longitudinal direction of the core 71, and the coil 72 is wound continuously around the groove 71a. A rotor 73 is rotatably arranged inside the core 71, and a rotary shaft 74 to which the rotor shafts 25 of the fluid pressure motors 1 </ b> A and 1 </ b> B are connected by a joint is integrally mounted at the center of the rotor 73. A plurality (here, eight) of magnets 75 are attached at equal angular intervals to the outer peripheral surface of the rotor 73. The magnet 75 is elongated like the coil 72 and extends in the longitudinal direction of the core 71, and faces the coil 72.

【0023】この構造のダイナモ70を使用すれば、ロ
ータ軸25の回転運動が効率良く電力に変換される。な
お、回転軸74を用いずに、流体圧モータ1A,1Bの
ロータ軸25にロータ73を直接固定してもよい。又、
図8のダイナモ70は、8個の磁石75を有する8極で
あるが、4極、6極、10極、12極等、少なくとも4
極以上であれば、変換効率の高い構造となる。更に、コ
ア71の溝71aの個数も12個に限定されるものでは
なく、適宜増減すればよい。その上、このような構造の
ダイナモ70では、負荷に応じて極数を容易に変えるこ
とができる。
If the dynamo 70 having this structure is used, the rotational movement of the rotor shaft 25 is efficiently converted to electric power. Note that the rotor 73 may be directly fixed to the rotor shaft 25 of the fluid pressure motors 1A and 1B without using the rotating shaft 74. or,
The dynamo 70 in FIG. 8 is an eight-pole having eight magnets 75, but has at least four poles such as four poles, six poles, ten poles, and twelve poles.
If the number is more than the maximum, a structure with high conversion efficiency will be obtained. Further, the number of the grooves 71a of the core 71 is not limited to 12, but may be increased or decreased as appropriate. In addition, in the dynamo 70 having such a structure, the number of poles can be easily changed according to the load.

【0024】一方、ダイナモを用いない場合の適用例を
図9に示す。図9は、流体圧モータを使用したハンディ
タイプの洗浄具を示し、円筒形状に構成された流体圧モ
ータ110の先端部にキャップ120が被着され、モー
タ110のロータ軸113の先端部に取付けられたブラ
シ121がキャップ120の先端から出ている。この洗
浄具では、流体圧モータ110のハウジング111に設
けられた流体供給パイプ112にホース等を接続し、水
道水を導入すると、ロータ軸113が回転し、その先端
のブラシ121が回転するので、ブラシ121の回転と
キャップ120の先端から出る水により、洗浄を行うこ
とができる。
On the other hand, FIG. 9 shows an application example in which a dynamo is not used. FIG. 9 shows a hand-held cleaning tool using a fluid pressure motor. A cap 120 is attached to the tip of a fluid pressure motor 110 having a cylindrical shape, and is attached to the tip of a rotor shaft 113 of the motor 110. The brush 121 protrudes from the tip of the cap 120. In this cleaning tool, a hose or the like is connected to a fluid supply pipe 112 provided in a housing 111 of the fluid pressure motor 110, and when tap water is introduced, the rotor shaft 113 rotates and the brush 121 at the tip thereof rotates. Cleaning can be performed by the rotation of the brush 121 and the water coming out of the tip of the cap 120.

【0025】勿論、ブラシ121を大きなものに取り替
えれば、洗車を行うことも可能であるし、ブラシ121
に代えて研摩板を取付ければ、研摩を行うことができ
る。又、羽根を取付ければ、ハンディタイプの扇風機と
して利用できる。他方、上記流体圧モータ1A,1Bの
ロータ軸25に、歯車等で構成された減速機構を取付
け、ロータ軸25の回転数を落として別の負荷に利用し
てもよい。
Of course, by replacing the brush 121 with a large one, it is possible to wash the car.
If a polishing plate is attached instead of, polishing can be performed. If the blades are attached, it can be used as a handy type fan. On the other hand, a reduction mechanism composed of gears or the like may be attached to the rotor shafts 25 of the fluid pressure motors 1A and 1B, and the rotation speed of the rotor shaft 25 may be reduced to be used for another load.

【0026】この他、図面には示していないが、例えば
水道メータを流体圧モータとダイナモを備えたものと
し、ダイナモで得られた電力により水道メータの情報
(水道使用量等)を水道局に伝送するようにすれば、検
針が不要になる。又、上記流体圧モータ及び流体圧モー
タシステムでは、流体として水を取り上げているが、そ
の他の流体として空気や空気以外のガスでも全く同様に
適用することができる。
In addition, although not shown in the drawings, for example, the water meter is provided with a fluid pressure motor and a dynamo, and the information (water consumption, etc.) of the water meter is transmitted to the waterworks bureau by the electric power obtained by the dynamo. If transmission is performed, meter reading becomes unnecessary. Further, in the above-described fluid pressure motor and fluid pressure motor system, water is taken up as a fluid, but air or a gas other than air can be applied in the same manner as other fluids.

【0027】ここで、因みに上記のような構造の流体圧
モータ1A,1Bにより得られるロータ軸25の回転
数、及びダイナモ70との組合せにより得られる電力に
ついて説明する。構造やサイズにも依るが、通常の家庭
用の上水道の水圧(約1.5〜2k圧)の場合、無負荷
時のロータ軸25の回転数は2000〜3000rpm
程度、ダイナモ70を組合せたときに得られる電力は、
DC15V、電流0.5〜1A程度である。又、5k圧
程度の水圧の場合、無負荷時のロータ軸25の回転数は
5000rpm程度、ダイナモ70との組合せによる電
力は、DC50V、電流1.5A程度である。但し、こ
れらの数値は、最低限それだけは得られるというもので
あり、最適な変換効率構造にすれば更に出力を高めるこ
とができる。
Here, a description will be given of the number of rotations of the rotor shaft 25 obtained by the fluid pressure motors 1A and 1B having the above-described structure, and the electric power obtained by combination with the dynamo 70. Although it depends on the structure and size, in the case of a normal domestic water supply water pressure (approximately 1.5 to 2 k pressure), the number of rotations of the rotor shaft 25 at no load is 2000 to 3000 rpm.
The power obtained when the dynamo 70 is combined is
DC 15 V, current 0.5-1 A. In the case of a water pressure of about 5 k, the rotation speed of the rotor shaft 25 under no load is about 5000 rpm, the electric power in combination with the dynamo 70 is DC 50 V, and the current is about 1.5 A. However, these numerical values can be obtained at a minimum, and the output can be further increased by using an optimum conversion efficiency structure.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1記載の流体圧モータによれば、ロータ軸に垂直な方向
に対して少なくともハウジングの一方側及び他方側にそ
れぞれ1つずつ設けられた流体排出口を有するため、即
ち少なくとも2つの流体排出口を有するので、下記の効
果が得られる。 (1)加えた流体の運動エネルギーが効率良くロータ及
びロータ軸の回転運動に変換され、ロータ軸の回転速度
が大きくなり、回転トルクも大きくなる。 (2)容易に小型化できるだけでなく、反対に大型化に
も簡単に対応できる。 (3)簡素な構造で低コストである。 (4)水や空気等の流体を使用する産業機器に広く適用
できる。 (5)請求項2,3,4の構成とすれば、いずれも変換
効率が更に向上し、出力を高めることができる。
As described above, according to the fluid pressure motor according to the first aspect of the present invention, at least one housing is provided on at least one side of the housing with respect to the direction perpendicular to the rotor shaft. The following effects can be obtained because the fluid outlet is provided, that is, at least two fluid outlets are provided. (1) The kinetic energy of the added fluid is efficiently converted into the rotational motion of the rotor and the rotor shaft, the rotational speed of the rotor shaft increases, and the rotational torque also increases. (2) Not only can it be easily reduced in size, but it can also be easily adapted to increase in size. (3) Simple structure and low cost. (4) It can be widely applied to industrial equipment using a fluid such as water or air. (5) According to the second, third, and fourth configurations, the conversion efficiency can be further improved, and the output can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実施形態に係る流体圧モータの内部を示す正
面図である。
FIG. 1 is a front view showing the inside of a fluid pressure motor according to one embodiment.

【図2】図1の流体圧モータの内部を示す側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view showing the inside of the fluid pressure motor of FIG.

【図3】図1の流体圧モータの平面図(上面図)であ
る。
FIG. 3 is a plan view (top view) of the fluid pressure motor of FIG. 1;

【図4】別実施形態に係る流体圧モータの内部を示す側
面図である。
FIG. 4 is a side view showing the inside of a fluid pressure motor according to another embodiment.

【図5】実施形態の流体圧モータを家庭用の上水道に適
用した場合の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram when the fluid pressure motor of the embodiment is applied to domestic water supply.

【図6】実施形態の流体圧モータを噴水設備に適用した
場合の概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram when the fluid pressure motor of the embodiment is applied to a fountain facility.

【図7】実施形態の流体圧モータを建築物の屋上に設置
された給水塔に適用した場合の概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram when the fluid pressure motor of the embodiment is applied to a water supply tower installed on the roof of a building.

【図8】実施形態の流体圧モータと組合せて使用するダ
イナモの構造の一例を示す概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the structure of a dynamo used in combination with the fluid pressure motor of the embodiment.

【図9】実施形態の流体圧モータを使用したハンディタ
イプの洗浄具を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a handy type cleaning tool using the fluid pressure motor of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B 流体圧モータ 10 ハウジング 20 ロータ 21 溝 25 ロータ軸 30 ノズル(噴出口) 40 流体排出口 70 ダイナモ 1A, 1B Fluid pressure motor 10 Housing 20 Rotor 21 Groove 25 Rotor shaft 30 Nozzle (jet port) 40 Fluid outlet 70 Dynamo

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水密又は気密な構造のハウジングと、この
ハウジング内に回転可能に配置され、外周面に複数の溝
を有するロータと、ロータの回転中心にロータに一体に
取付けられ、少なくとも一端部がハウジング外部に突出
するロータ軸と、ハウジングに設けられ、ロータの溝に
向かって流体を噴射する少なくとも1つの噴出口と、ロ
ータ軸に垂直な方向に対して少なくともハウジングの一
方側及び他方側にそれぞれ1つずつ設けられた流体排出
口とを備えることを特徴とする流体圧モータ。
1. A housing having a water-tight or air-tight structure, a rotor rotatably disposed in the housing and having a plurality of grooves on an outer peripheral surface, and being integrally mounted on the rotor at a rotation center of the rotor, at least one end portion. A rotor shaft protruding outside the housing, at least one ejection port provided in the housing and ejecting fluid toward a groove of the rotor, and at least one side and the other side of the housing with respect to a direction perpendicular to the rotor axis. A fluid pressure motor comprising: a fluid discharge port provided one each.
【請求項2】前記ロータの溝は、ロータの回転中心から
等角度間隔を置いて形成された平面視三日月形状である
ことを特徴とする請求項1記載の流体圧モータ。
2. The fluid pressure motor according to claim 1, wherein the grooves of the rotor have a crescent shape in a plan view formed at equal angular intervals from the center of rotation of the rotor.
【請求項3】前記噴出口は、ロータの外周面に対する接
線方向に流体を噴射するように配置されていることを特
徴とする請求項1又は請求項2記載の流体圧モータ。
3. The fluid pressure motor according to claim 1, wherein the ejection port is arranged to eject the fluid in a tangential direction to an outer peripheral surface of the rotor.
【請求項4】前記流体排出口は、前記ロータ軸に垂直な
方向に対して対称位置に配置されていることを特徴とす
る請求項1、請求項2又は請求項3記載の流体圧モー
タ。
4. The fluid pressure motor according to claim 1, wherein the fluid discharge port is disposed at a position symmetrical with respect to a direction perpendicular to the rotor axis.
JP10364646A 1998-12-22 1998-12-22 Fluid-pressure motor Pending JP2000186661A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10364646A JP2000186661A (en) 1998-12-22 1998-12-22 Fluid-pressure motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10364646A JP2000186661A (en) 1998-12-22 1998-12-22 Fluid-pressure motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000186661A true JP2000186661A (en) 2000-07-04

Family

ID=18482322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10364646A Pending JP2000186661A (en) 1998-12-22 1998-12-22 Fluid-pressure motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000186661A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030075672A (en) * 2002-03-20 2003-09-26 이종환 Multifunction electric motor
JP2014005761A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Chiyuugai Technos Kk High-speed rotating device in fluid pressure motor and high-speed rotating method therefor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030075672A (en) * 2002-03-20 2003-09-26 이종환 Multifunction electric motor
JP2014005761A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Chiyuugai Technos Kk High-speed rotating device in fluid pressure motor and high-speed rotating method therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR200456993Y1 (en) Showerhead with turbocharger mechanism
KR20020039674A (en) Hydro-power generation for a water treatment system
CN109505721B (en) Water wheel driver and hydraulic energy conversion device
CA3111078A1 (en) Fluid driven solar panel cleaning system
CN202550800U (en) Vortex tube motor
CN102684391A (en) Vortex tube motor
JP2012505345A (en) Fluid power generation motor
FI109013B (en) Water spray device
KR20010033606A (en) Rolling fluid machine
US11174833B2 (en) Pipe-flow driven electric power generator device
JP2000186661A (en) Fluid-pressure motor
JP2010226803A (en) Hydraulic power generating apparatus
JP6028244B2 (en) Water turbine device and hydroelectric power generation device
JP2007175705A (en) Rotary brush for water washing
US718967A (en) Water-motor.
KR20110063994A (en) Current energy power generation apparatus having simple structure
JP2005273466A (en) Power generating system
WO2013035385A1 (en) Head utilization water turbine transmission device
CN219458808U (en) High waterproof low wear&#39;s floor washing machine motor
RU2212353C2 (en) Disk-type tool actuated by sea water
CN112031991B (en) Fan blade cleaning device for wind driven generator
JPH0713499U (en) Purification system for lakes and marshes
CN201180612Y (en) Miniature hydroelectric power generation device
JPH0539773A (en) River water flow utilizing power generator
CN115156202B (en) Water hose cleaning machine

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050315

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060404