JP2001254665A - 水流を利用した回転ポンプの水圧回転方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水流を利用した回転ポンプを用いて水圧回転
方法により発電機等を起動させる。 【解決手段】 円筒形若しくは長円形の囲壁内に偏心ロ
ータを内設しかつ該偏心ロータに複数の羽根を出入可能
に装設して囲壁内の空気を保持して流体を搬送する回転
ポンプにおいて、水道管等から大量に流水される水流を
利用して水圧回転させ、該水圧回転により発電機等を起
動させることを特徴とする水流を利用した回転ポンプの
水圧回転方法、及び長円形に形成された囲壁内の所定位
置に回転子を挿入しかつ該回転子の羽根が摺動自在な溝
部を形成し更に前記羽根がバネの弾力により内壁面に押
圧され、該押圧により気密が保持されて羽根に対する流
体の流水と水圧に押されて回転子に回転運動を与えるこ
とを特徴とする水流を利用した回転ポンプの水圧回転装
置を提供。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転ポンプに関するが、
詳しくは水流を利用した回転ポンプの水圧回転方法とそ
の回転装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転ポンプは、例えば図３に示す
ようなものであり、この回転ポンプは円筒形の囲壁内に
偏心したロータを入れこれに数枚の羽根が出入できるよ
うに構成されている。そして、羽根はバネの弾力によっ
て常に囲壁内に押しつけられて気密を保って流体を持ち
運ぶことができるようになっている。この種の回転ポン
プは容量が小さくしかも起動に呼び水を必要としないの
で、実験用のポンプとしては最適である。

【０００３】具体例としては、例えば回転ポンプのうち
特に剛性回転子羽根ポンプでは、剛性羽根・ローラ・ス
リッパ・シューズ・バケット等の形状をした可動密封要
素がポンプ運転時にＯＴＩ容積及びＯＴＯ容積間の液封
部を維持するため、一般にカム表面によって半径方向に
内向き及び外向きに動くので、カム表面が本体内面で羽
根が回転体の上又は中に取り付けられる場合は内羽根ポ
ンプ或いは羽根回転体内置ポンプと呼ばれる。このＯＴ
Ｉ容積は、本体壁面・回転子壁面・回転子と本体間の液
封接触及び羽根と本体の液封接触によって決まる。また
ＯＴＩＯ容積は、本体壁表面・回転子表面・羽根と回転
子の液封点及び羽根と本体の液封点で決まる。更にＯＴ
Ｏ容積は、本体表面・回転子表面・羽根と本体の液封点
及び羽根と回転子の液封点によって決まる。

【０００４】そこで内羽根ポンプの場合は、羽根背後の
半径方向内部の容積は板状羽根・ローラなどのような形
状である場合では、そこに閉じ込められている液体に対
して羽根がポンプ作用を行うため、常に一定容積をもっ
た流体と液体の混合体に保つかさもなければ排出されな
ければならない。しかし、羽根が揺れスリッパー式であ
る場合では排出は不要である。

【０００５】一方、回転ピストンポンプでは回転ピスト
ンポンプは吸込弁又は吐出弁を必要としない真の回転ポ
ンプである。この回転ポンプは、ポンプ回転体が回転す
るときに回転体の孔をピストンのように往復運転する部
品要素があることから名づけられている。ピストンに似
たこの部品要素は、羽根ポンプの羽根やローラと同じ様
にカム表面に従って往復運動するが、この場合のポンプ
作用はピストン要素の空洞内における往復運動から直接
生じるものである。そして、回転部が回るにつれてピス
トン要素が軸方向に運動する場合はアキシャル形ピスト
ンポンプと呼ばれてる。このＯＴＩ容積は、吸込室のケ
ーシング内壁と吸込室に通じているおのおののピストン
シリンダ部分から成り、またＣＴＩＯ容積はシリンダが
吸込口及び吐出口から密封されたときのシリンダ壁とケ
ーシング壁との容積及びシリンダとピストン間の容積か
ら定まり、更にＯＴＯ容積はおのおのピストンが吐出室
に通じるときのシリンダ部分と吐出室の容積から成るも
のである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の回転ポン
プでは解決することができない方法で発電機等を起動さ
せようとするところに、本発明が解決しようとする課題
を有する。すなわち、工場や家庭などの水道管等を経由
して大量の流水の水圧を利用して回転ポンプを水圧回転
させ、その回転によって、発電機等を運動させようとす
るところに本発明の解決問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の如き従来
の課題を解決するために開発したものであって、円筒形
若しくは長円形の囲壁内に偏心ロータを内設しかつ該偏
心ロータに複数の羽根を出入可能に装設して囲壁内の空
気を保持して流体を搬送する回転ポンプにおいて、水道
管等から大量に流水される水流を利用して水圧回転させ
該水圧回転により発電機等を起動させることを特徴とす
る水流を利用した回転ポンプの水圧回転方法の提供にあ
り、また長円形に形成された囲壁内の所定位置に回転子
を挿入しかつ該回転子の羽根が摺動自在な溝部を形成し
更に前記羽根がバネの弾力により内壁面に押圧され、該
押圧により気密が保持されて羽根に対する流体の流水と
水圧に押されて回転子に回転運動を与えることを特徴と
する水流を利用した回転ポンプの水圧回転装置の提供に
あり、また羽根の巾より狭い溝部を流入量調整位置と流
出量調整位置との間に形成し前記羽根の狭い溝部を介し
て回転子に回転を与えながら流出させて流量を均一化す
るとともに、流体の流入圧力が一定の場合に羽根の圧力
受面の巾を広くして回転子の回転力を増加しかつ回転子
の溝部の巾と羽根とを合わせて調整する水流を利用した
回転ポンプの水圧回転装置の提供にある。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、円筒形若し
くは長円形の囲壁内に偏心ロータを内設しかつ該偏心ロ
ータに複数の羽根を出入可能に装設して囲壁内の空気を
保持して流体を搬送する回転ポンプにおいて、水道管等
から大量に流水される水流を利用して水圧回転させ該水
圧回転により発電機等を起動させることを特徴とする水
流を利用した回転ポンプの水圧回転方法であるから、従
来不可能とされていた回転ポンプを水圧回転させて発電
機等を起動させることができる。

【０００９】また本発明の実施形態は、長円形に形成さ
れた囲壁内の所定位置に回転子を挿入しかつ該回転子の
羽根が摺動自在な溝部を形成し更に前記羽根がバネの弾
力により内壁面に押圧され該押圧により気密が保持され
て羽根に対する流体の流水と水圧に押されて回転子に回
転運動を与えることを特徴とする水流を利用した回転ポ
ンプの水圧回転装置であるから、工場や家庭などの水道
管等を経由して大量に流出する水圧を利用して回転ポン
プを水圧回転させることができる。

【００１０】更に本発明の実施形態は、羽根の巾より狭
い溝部を流入量調整位置と流出量調整位置との間に形成
し前記羽根の狭い溝部を介して回転子に回転を与えなが
ら流出させて流量を均一化するとともに、流体の流入圧
力が一定の場合に羽根の圧力受面の巾を広くして回転子
の回転力を増加しかつ回転子の溝部の巾と羽根とを合わ
せて調整する水流を利用した回転ポンプの水圧回転装置
であるから、羽根の摺動摩擦の抵抗量を減少させること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面に従って本発明の実施例について
説明する。本発明は、図３に示す従来の回転ポンプに改
良を加えて水流と水圧を利用し水圧回転させて発電機等
を起動させるものであるから、回転ポンプの基本構造に
ついては従来の技術欄で説明されているので、ここでは
その特徴の部分についてのみ説明する。

【００１２】まず、図１に示すように本発明の水圧回転
装置は、図示されているように１が回転ポンプ本体、２
がカバー、３が回転子、４がパッキング押え、５が羽
根、６がバネ、７がカバー用ボルト、８がパッキン押え
用ボルト、９がグランドパッキン、１０がＯリング、１
１が流量調整溝形成範囲指示であり、またＡは液体流入
側、Ｂは液体流出側、ＣとＤは流出量調整位置、ＥとＦ
は流入量調整位置、Ｇは羽根溝部である。

【００１３】このように構成することによって、本発明
装置は次のような特徴を有する。ア．長円形に形成され
た囲壁内の所定の位置に回転子３を入れるとともに回転
子３に羽根５が摺動できる溝部を形成する。このように
構成することによって、羽根５がバネ６の弾力にて内壁
面に押しつけられて気密を保ち、更に羽根５を液体の流
れと圧力とに押されて回転子３に回転運動を与えること
ができる。イ．また液体は、液体流入側Ａより入り回転
子３に回転を与えながら流体流出側Ｂより流出させ、そ
の流量を均一化するために羽根５の巾より狭い溝の流量
調整溝形成範囲指示１１を流入量調整装置Ｅ・Ｆとの間
に形成することにより流体の流れが円滑化される。一
方、流出量調整位置Ｃ・Ｄの間も流入量調整位置Ｅ・Ｆ
と対象に形成する。ウ．また流体流入側Ａより入る液体
の圧力が一定の場合は、羽根５の圧力受の巾を広くする
ことにより回転子３の回転力を増すことができるので、
この場合は回転子３の溝部の巾も羽根５に会わせて調整
を行う。エ．更に羽根５の両面に複数の羽根溝部Ｇを形
成することにより、回転子３の溝間の羽根５の摺動摩擦
の抵抗力を減ずることが可能となる。

【００１４】以上のような特徴を有することから、従来
不可能とされていた回転ポンプの構造を変えることによ
って、工場や家庭の水道管等を経由して流れる大量の水
流と水圧を利用して水圧回転させることができる。そし
て、その水圧回転によって得られるエネルギーで発電機
等を起動させることが可能となる。図２は、本発明の他
の実施例を図示したものであり、いわゆる円盤の回転力
を利用して発電機等を回転させる回転ポンプである。図
中Ｓが回転円盤でありＷが発電機である。なお、図示さ
れていないが他に動力装置を付設したりハンドル操作し
て回転させることも可能となる。

【００１５】

【発明の効果】本発明のは、円筒形若しくは長円形の囲
壁内に偏心ロータを内設しかつ該偏心ロータに複数の羽
根を出入可能に装設して囲壁内の空気を保持して流体を
搬送する回転ポンプにおいて、水道管等から大量に流水
される水流を利用して水圧回転させ該水圧回転により発
電機等を起動させることを特徴とする水流を利用した回
転ポンプの水圧回転方法であり、また長円形に形成され
た囲壁内の所定位置に回転子を挿入しかつ該回転子の羽
根が摺動自在な溝部を形成し更に前記羽根がバネの弾力
により内壁面に押圧され該押圧により気密が保持されて
羽根に対する流体の流水と水圧に押されて回転子に回転
運動を与えることを特徴とする水流を利用した回転ポン
プの水圧回転装置であり、また羽根の巾より狭い溝部を
流入量調整位置と流出量調整位置との間に形成し前記羽
根の狭い溝部を介して回転子に回転を与えながら流出さ
せて流量を均一化するとともに、流体の流入圧力が一定
の場合に羽根の圧力受面の巾を広くして回転子の回転力
を増加しかつ回転子の溝部の巾と羽根とを合わせて調整
する水流を利用した回転ポンプの水圧回転装置であるか
ら、次のような多くの効果を有する。 ア．工場や家庭などの水道管等を経由して大量な水が使
用されているので、この水流と水圧とを利用して回転ポ
ンプを水圧回転させて発電機等を回転して起動させるこ
とが可能となる。 イ．羽根の巾より狭い溝を形成することによって、液体
の流れを円滑にすることができる。 ウ．羽根の両面に複数の溝を形成することによって、羽
根の摺動摩擦抵抗力を減少させることができる。 エ．円盤の回転力を利用して発電機等を回転させること
もできる。 オ．動力装置を取り付けたり、ハンドル操作などにより
ポンプを作動することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明からなる回転ポンプの水圧回転装置を示
した説明概要図。

【図２】本発明の他の実施例を示した説明概要図。

【図３】従来の回転ポンプを示した説明概要図。

【符号の説明】

１ 回転ポンプ本体 ２ カバー ３ 回転子 ４ パッキン押え ５ 羽根 ６ バネ ７ カバー用ボルト ８ パッキン押え用ボ
ルト ９ グランドパッキン １０ Ｏリング １１ 流量調整溝形成範囲指示 Ａ 液体流入側 Ｂ 液体流出側 Ｃ・Ｄ 流出量調整位置 Ｅ・Ｆ 流入量調整位
置 Ｇ 羽根溝部 Ｓ 回転円盤 Ｗ 発電機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形若しくは長円形の囲壁内に偏心ロ
   ータを内設し、かつ該偏心ロータに複数の羽根を出入可
   能に装設して囲壁内の空気を保持して流体を搬送する回
   転ポンプにおいて、水道管等から大量に流水される水流
   を利用して水圧回転させ、該水圧回転により発電機等を
   起動させることを特徴とする水流を利用した回転ポンプ
   の水圧回転方法。
2. 【請求項２】 長円形に形成された囲壁内の所定位置に
   回転子を挿入しかつ該回転子の羽根が摺動自在な溝部を
   形成し、更に前記羽根がバネの弾力により内壁面に押圧
   され、該押圧により気密が保持されて羽根に対する流体
   の流水と水圧に押されて回転子に回転運動を与えること
   を特徴とする水流を利用した回転ポンプの水圧回転装
   置。
3. 【請求項３】 羽根の巾より狭い溝部を流入量調整位置
   と流出量調整位置との間に形成し、前記羽根の狭い溝部
   を介して回転子に回転を与えながら流出させて流量を均
   一化する請求項２記載の水流を利用した回転ポンプの水
   圧回転装置。
4. 【請求項４】 流体の流入圧力が一定の場合に羽根の圧
   力受面の巾を広くして回転子の回転力を増加し、かつ回
   転子の溝部の巾と羽根とを合わせて調整する請求項２及
   び３記載の水流を利用した回転ポンプの水圧回転装置。