JP2002303240A - 流体機械の案内羽根構造 - Google Patents
流体機械の案内羽根構造Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 面間寸法が小さく抑えられる利点を損なうこ
となく、効率を向上させることができるサイドスラスタ
形式のポンプまたは小水力発電設備などの流体機械の案
内羽根構造を提供する。 【解決手段】 羽根車２を固着して水平方向にのびるポ
ンプ主軸３と、ポンプケーシング１の外部に配置されて
ポンプ主軸８を回転駆動する縦軸電動機４とを備え、縦
軸電動機４の回転軸６とポンプ主軸３がポンプケーシン
グ１に装入されたギヤケース８に収容されている直交変
換動力伝達機構５を介して連動可能に互いに連結されて
おり、ギヤケース８が複数の案内羽根１２，１２…を介
してポンプケーシング１に支持され、かつ回転軸６を回
転自在に収容した回転軸ケーシング１０をギヤケース８
からポンプケーシング１に延設してある。
となく、効率を向上させることができるサイドスラスタ
形式のポンプまたは小水力発電設備などの流体機械の案
内羽根構造を提供する。 【解決手段】 羽根車２を固着して水平方向にのびるポ
ンプ主軸３と、ポンプケーシング１の外部に配置されて
ポンプ主軸８を回転駆動する縦軸電動機４とを備え、縦
軸電動機４の回転軸６とポンプ主軸３がポンプケーシン
グ１に装入されたギヤケース８に収容されている直交変
換動力伝達機構５を介して連動可能に互いに連結されて
おり、ギヤケース８が複数の案内羽根１２，１２…を介
してポンプケーシング１に支持され、かつ回転軸６を回
転自在に収容した回転軸ケーシング１０をギヤケース８
からポンプケーシング１に延設してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体機械の案内羽
根構造に係り、詳しくは、通水管路に介装されるインラ
インポンプや灌漑用水門や取水用水門などを開閉するゲ
ートの門扉に内蔵して該門扉の閉鎖状態で排水を行うゲ
ートポンプあるいは小水力発電設備の水車などの流体機
械の案内羽根構造に関する。
根構造に係り、詳しくは、通水管路に介装されるインラ
インポンプや灌漑用水門や取水用水門などを開閉するゲ
ートの門扉に内蔵して該門扉の閉鎖状態で排水を行うゲ
ートポンプあるいは小水力発電設備の水車などの流体機
械の案内羽根構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、図２に示すサイドスラスタ形
式のインラインポンプが知られている。このインライン
ポンプは、ポンプケーシング１の内部に回転自在に収容
された軸流羽根車２と、この羽根車２を固着して水平方
向にのびるポンプ主軸３と、このポンプ主軸３を回転駆
動する縦軸電動機４と、この縦軸電動機４とポンプ主軸
３の間に介在して縦軸電動機４の出力回転をポンプ主軸
３に伝達する直交変換動力伝達機構５とを備えており、
縦軸電動機４はポンプケーシング１の外部に配置されて
いる。
式のインラインポンプが知られている。このインライン
ポンプは、ポンプケーシング１の内部に回転自在に収容
された軸流羽根車２と、この羽根車２を固着して水平方
向にのびるポンプ主軸３と、このポンプ主軸３を回転駆
動する縦軸電動機４と、この縦軸電動機４とポンプ主軸
３の間に介在して縦軸電動機４の出力回転をポンプ主軸
３に伝達する直交変換動力伝達機構５とを備えており、
縦軸電動機４はポンプケーシング１の外部に配置されて
いる。
【０００３】直交変換動力伝達機構５は、縦軸電動機４
の出力回転軸６の下端部に同時回転可能に結合した第１
傘歯車７Ａと、ポンプ主軸３の後端部に同時回転可能に
結合されて第１傘歯車７Ａに噛み合う第２傘歯車７Ｂと
を備えた減速機によってなり、ポンプケーシング１に装
入されたギヤケース８に収容されている。また、縦軸電
動機４の出力回転軸６は、縦軸電動機７側の出力回転軸
６Ａと、第１傘歯車７Ａ側の出力回転軸６Ｂに分割さ
れ、これら出力回転軸６Ａ，６Ｂはカップリング９によ
って分解可能に結合されている。さらに、出力回転軸６
Ｂは回転軸ケーシング１０に回転自在に収容され、この
回転軸ケーシング１０を介してギヤケース８がポンプケ
ーシング１に固定支持されている。つまり、回転軸ケー
シング１０により、軸流羽根車２、ポンプ主軸３、第２
傘歯車７Ｂおよびギヤケース８などを揺動不能に強固に
支持している。したがって、縦軸電動機４を起動するこ
とで、縦軸電動機４の出力回転軸６→第１傘歯車７Ａａ
→第２傘歯車７Ｂの動力伝達経路でポンプ主軸１と軸流
羽根車２を回転させて、ポンプケーシング１を介設した
通水管路１１の水を矢印Ｆ方向に圧送することができ
る。
の出力回転軸６の下端部に同時回転可能に結合した第１
傘歯車７Ａと、ポンプ主軸３の後端部に同時回転可能に
結合されて第１傘歯車７Ａに噛み合う第２傘歯車７Ｂと
を備えた減速機によってなり、ポンプケーシング１に装
入されたギヤケース８に収容されている。また、縦軸電
動機４の出力回転軸６は、縦軸電動機７側の出力回転軸
６Ａと、第１傘歯車７Ａ側の出力回転軸６Ｂに分割さ
れ、これら出力回転軸６Ａ，６Ｂはカップリング９によ
って分解可能に結合されている。さらに、出力回転軸６
Ｂは回転軸ケーシング１０に回転自在に収容され、この
回転軸ケーシング１０を介してギヤケース８がポンプケ
ーシング１に固定支持されている。つまり、回転軸ケー
シング１０により、軸流羽根車２、ポンプ主軸３、第２
傘歯車７Ｂおよびギヤケース８などを揺動不能に強固に
支持している。したがって、縦軸電動機４を起動するこ
とで、縦軸電動機４の出力回転軸６→第１傘歯車７Ａａ
→第２傘歯車７Ｂの動力伝達経路でポンプ主軸１と軸流
羽根車２を回転させて、ポンプケーシング１を介設した
通水管路１１の水を矢印Ｆ方向に圧送することができ
る。
【０００４】このような構成のサイドスラスタ形式のイ
ンラインポンプでは、その面間寸法Ｌを小さく抑えて、
コンパクト化を達成することができるとともに、カップ
リング９を分解することで、縦軸電動機４のみをポンプ
ケーシング１から取外すことができるので、縦軸電動機
４のメンテナンスを容易に行うことができる。また、前
記構成のサイドスラスタ形式のポンプを灌漑用水門や取
水用水門などを開閉するゲートの門扉に内蔵すれば、ポ
ンプの面間寸法Ｌが小さく抑えられることで、門扉の厚
さを小さく設定して重量を軽減することができるので、
門扉自体のコストを削減し、かつ小径の扉昇降用スピン
ドルと小型の開閉装置の使用を可能にして、設備費を削
減すことができる。
ンラインポンプでは、その面間寸法Ｌを小さく抑えて、
コンパクト化を達成することができるとともに、カップ
リング９を分解することで、縦軸電動機４のみをポンプ
ケーシング１から取外すことができるので、縦軸電動機
４のメンテナンスを容易に行うことができる。また、前
記構成のサイドスラスタ形式のポンプを灌漑用水門や取
水用水門などを開閉するゲートの門扉に内蔵すれば、ポ
ンプの面間寸法Ｌが小さく抑えられることで、門扉の厚
さを小さく設定して重量を軽減することができるので、
門扉自体のコストを削減し、かつ小径の扉昇降用スピン
ドルと小型の開閉装置の使用を可能にして、設備費を削
減すことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
サイドスラスタ形式のポンプでは、旋回速度成分を有し
て軸流羽根車２から流出する流れを軸方向に整流し、か
つ水の速度エネルギーを圧力のエネルギーに変換する案
内羽根を備えていないのでポンプ効率がよくない。ま
た、回転軸ケーシング１０により、軸流羽根車２、ポン
プ主軸３、第２傘歯車７Ｂおよびギヤケース８などを揺
動不能に強固に支持しなければならないので、回転軸ケ
ーシング１０が大きくなる（厚肉かつ大径になる）。こ
のため、水の流れ方向（矢印Ｆ方向）および流れに直交
する方向の抵抗が大きくなって、ポンプ全体効率を悪く
している。このような欠点は、前述のサイドスラスタ形
式のポンプのみに限らず、たとえば反矢印Ｆ方向に水を
流して、羽根車２を水車として回転させ、縦軸電動機４
を発電機として機能させるサイドスラスタ形式の小水力
発電設備においても同様に生じる。
サイドスラスタ形式のポンプでは、旋回速度成分を有し
て軸流羽根車２から流出する流れを軸方向に整流し、か
つ水の速度エネルギーを圧力のエネルギーに変換する案
内羽根を備えていないのでポンプ効率がよくない。ま
た、回転軸ケーシング１０により、軸流羽根車２、ポン
プ主軸３、第２傘歯車７Ｂおよびギヤケース８などを揺
動不能に強固に支持しなければならないので、回転軸ケ
ーシング１０が大きくなる（厚肉かつ大径になる）。こ
のため、水の流れ方向（矢印Ｆ方向）および流れに直交
する方向の抵抗が大きくなって、ポンプ全体効率を悪く
している。このような欠点は、前述のサイドスラスタ形
式のポンプのみに限らず、たとえば反矢印Ｆ方向に水を
流して、羽根車２を水車として回転させ、縦軸電動機４
を発電機として機能させるサイドスラスタ形式の小水力
発電設備においても同様に生じる。
【０００６】そこで、本発明は、面間寸法が小さく抑え
られる利点を損なうことなく、効率を向上させることが
できるサイドスラスタ形式のポンプまたは小水力発電設
備などの流体機械の案内羽根構造を提供することを目的
としている。
られる利点を損なうことなく、効率を向上させることが
できるサイドスラスタ形式のポンプまたは小水力発電設
備などの流体機械の案内羽根構造を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る流体機械の案内羽根構造は、流体機械
ケーシングの内部に回転自在に収容された羽根車と、こ
の羽根車を固着した主軸と、前記流体機械ケーシングの
外部に配置されて前記主軸を回転駆動する電動機または
前記主軸によって回転駆動される発電機とを備え、この
電動機または発電機側の回転軸と前記主軸が前記流体機
械ケーシングに装入されたギヤケースに収容されている
直交変換動力伝達機構を介して連動可能に互いに連結さ
れている流体機械において、前記ギヤケースが複数の案
内羽根を介して前記流体機械ケーシングに支持されてい
るとともに、前記回転軸を回転自在に収容した回転軸ケ
ーシングが前記ギヤケースから流体機械ケーシングに延
設されていることを特徴としている。
に、本発明に係る流体機械の案内羽根構造は、流体機械
ケーシングの内部に回転自在に収容された羽根車と、こ
の羽根車を固着した主軸と、前記流体機械ケーシングの
外部に配置されて前記主軸を回転駆動する電動機または
前記主軸によって回転駆動される発電機とを備え、この
電動機または発電機側の回転軸と前記主軸が前記流体機
械ケーシングに装入されたギヤケースに収容されている
直交変換動力伝達機構を介して連動可能に互いに連結さ
れている流体機械において、前記ギヤケースが複数の案
内羽根を介して前記流体機械ケーシングに支持されてい
るとともに、前記回転軸を回転自在に収容した回転軸ケ
ーシングが前記ギヤケースから流体機械ケーシングに延
設されていることを特徴としている。
【０００８】本発明によれば、電動機を備えている流体
機械（ポンプ）では、旋回速度成分を有して羽根車から
流出する流れを複数の案内羽根によって軸方向に整流
し、かつ速度エネルギーを圧力のエネルギーに変換する
ことができるのでポンプ効率が向上する。また、発電機
を備えている流体機械（小水力発電設備）では、案内羽
根によって旋回速度成分を与えた水を水車として機能す
る羽根車に導くことができるので、水車効率（発電効
率）が向上する。
機械（ポンプ）では、旋回速度成分を有して羽根車から
流出する流れを複数の案内羽根によって軸方向に整流
し、かつ速度エネルギーを圧力のエネルギーに変換する
ことができるのでポンプ効率が向上する。また、発電機
を備えている流体機械（小水力発電設備）では、案内羽
根によって旋回速度成分を与えた水を水車として機能す
る羽根車に導くことができるので、水車効率（発電効
率）が向上する。
【０００９】一方、前記電動機を備えている流体機械お
よび発電機を備えている流体機械の両者ともに、羽根車
または水車、主軸、直交変換動力伝達機構の一部および
ギヤケースなどを複数の案内羽根によって揺動不能に強
固に支持しているので、回転軸ケーシングを小さく（薄
肉かつ小径）できる。このため、流れ方向および該流れ
に直交する方向の抵抗が小さくなって、ポンプ効率また
は水車効率（発電効率）が向上する。
よび発電機を備えている流体機械の両者ともに、羽根車
または水車、主軸、直交変換動力伝達機構の一部および
ギヤケースなどを複数の案内羽根によって揺動不能に強
固に支持しているので、回転軸ケーシングを小さく（薄
肉かつ小径）できる。このため、流れ方向および該流れ
に直交する方向の抵抗が小さくなって、ポンプ効率また
は水車効率（発電効率）が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態に
係るサイドスラスタ形式のインラインポンプの一例を示
す縦断側面図である。なお、図２の従来例と同一もしく
は相当部分には、同一符号を付して説明する。
面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態に
係るサイドスラスタ形式のインラインポンプの一例を示
す縦断側面図である。なお、図２の従来例と同一もしく
は相当部分には、同一符号を付して説明する。
【００１１】図１において、インラインポンプは、ポン
プケーシング１の内部に回転自在に収容された軸流羽根
車２と、この羽根車２を固着して水平方向にのびるポン
プ主軸３と、このポンプ主軸８を回転駆動する縦軸電動
機４と、この縦軸電動機４とポンプ主軸３の間に介在し
て縦軸電動機４の出力回転をポンプ主軸３に伝達する直
交変換動力伝達機構５とを備えており、縦軸電動機４は
ポンプケーシング１の外部に配置されている。
プケーシング１の内部に回転自在に収容された軸流羽根
車２と、この羽根車２を固着して水平方向にのびるポン
プ主軸３と、このポンプ主軸８を回転駆動する縦軸電動
機４と、この縦軸電動機４とポンプ主軸３の間に介在し
て縦軸電動機４の出力回転をポンプ主軸３に伝達する直
交変換動力伝達機構５とを備えており、縦軸電動機４は
ポンプケーシング１の外部に配置されている。
【００１２】直交変換動力伝達機構５は、縦軸電動機４
の出力回転軸６の下端部に同時回転可能に結合した第１
傘歯車７Ａと、ポンプ主軸３の後端部に同時回転可能に
結合されて第１傘歯車７Ａに噛み合う第２傘歯車７Ｂと
を備えた減速機によってなり、ポンプケーシング１に装
入されたギヤケース８に収容されている。また、縦軸電
動機４の出力回転軸６は、縦軸電動機７側の出力回転軸
６Ａと、第１傘歯車７Ａ側の出力回転軸６Ｂに分割さ
れ、これら出力回転軸６Ａ，６Ｂはカップリング９によ
って分解可能に結合されている。
の出力回転軸６の下端部に同時回転可能に結合した第１
傘歯車７Ａと、ポンプ主軸３の後端部に同時回転可能に
結合されて第１傘歯車７Ａに噛み合う第２傘歯車７Ｂと
を備えた減速機によってなり、ポンプケーシング１に装
入されたギヤケース８に収容されている。また、縦軸電
動機４の出力回転軸６は、縦軸電動機７側の出力回転軸
６Ａと、第１傘歯車７Ａ側の出力回転軸６Ｂに分割さ
れ、これら出力回転軸６Ａ，６Ｂはカップリング９によ
って分解可能に結合されている。
【００１３】一方、ギヤケース８は、複数（たとえば６
枚〜９枚程度）の案内羽根１２，１２…（ただし、図１
には、２枚の案内羽根１２，１２のみを示している）を
介してポンプケーシング１に支持されているとともに、
出力回転軸６における出力回転軸６Ｂは、ギヤケース８
からポンプケーシング１にのびる回転軸ケーシング１０
に回転自在に収容されている。したがって、縦軸電動機
４を起動することで、縦軸電動機４の出力回転軸６→第
１傘歯車７Ａａ→第２傘歯車７Ｂの動力伝達経路でポン
プ主軸１と軸流羽根車２を回転させて、ポンプケーシン
グ１を介設した通水管路１１の水を矢印Ｆ方向に圧送す
ることができる。することができる。
枚〜９枚程度）の案内羽根１２，１２…（ただし、図１
には、２枚の案内羽根１２，１２のみを示している）を
介してポンプケーシング１に支持されているとともに、
出力回転軸６における出力回転軸６Ｂは、ギヤケース８
からポンプケーシング１にのびる回転軸ケーシング１０
に回転自在に収容されている。したがって、縦軸電動機
４を起動することで、縦軸電動機４の出力回転軸６→第
１傘歯車７Ａａ→第２傘歯車７Ｂの動力伝達経路でポン
プ主軸１と軸流羽根車２を回転させて、ポンプケーシン
グ１を介設した通水管路１１の水を矢印Ｆ方向に圧送す
ることができる。することができる。
【００１４】このような構成のサイドスラスタ形式のイ
ンラインポンプでは、従来例と同様に、その面間寸法Ｌ
を小さく抑えて、コンパクト化を達成することができる
とともに、カップリング９を分解することで、縦軸電動
機４のみをポンプケーシング１から取外すことができる
ので、縦軸電動機４のメンテナンスを容易に行うことが
できる。
ンラインポンプでは、従来例と同様に、その面間寸法Ｌ
を小さく抑えて、コンパクト化を達成することができる
とともに、カップリング９を分解することで、縦軸電動
機４のみをポンプケーシング１から取外すことができる
ので、縦軸電動機４のメンテナンスを容易に行うことが
できる。
【００１５】一方、旋回速度成分を有して羽根車２から
流出する流れを複数の案内羽根１２，１２…によって軸
方向に整流し、かつ速度エネルギーを圧力のエネルギー
に変換することができるのでポンプ効率が向上する。ま
た、羽根車２、主軸３、直交変換動力伝達機構５の第２
傘歯車７Ｂおよびギヤケース８などを複数の案内羽根１
２，１２…によって揺動不能に強固に支持しているの
で、回転軸ケーシング１０に羽根車２、主軸３、直交変
換動力伝達機構５の第２傘歯車７Ｂおよびギヤケース８
などの支持機能をもたせなくてもよい。したがって、回
転軸ケーシング１０を従来の回転軸ケーシング１０より
も著しく小さく（薄肉かつ小径）することができる。こ
のため、流れ方向および該流れに直交する方向の抵抗が
小さくなって、ポンプ効率を一層向上させることができ
る。
流出する流れを複数の案内羽根１２，１２…によって軸
方向に整流し、かつ速度エネルギーを圧力のエネルギー
に変換することができるのでポンプ効率が向上する。ま
た、羽根車２、主軸３、直交変換動力伝達機構５の第２
傘歯車７Ｂおよびギヤケース８などを複数の案内羽根１
２，１２…によって揺動不能に強固に支持しているの
で、回転軸ケーシング１０に羽根車２、主軸３、直交変
換動力伝達機構５の第２傘歯車７Ｂおよびギヤケース８
などの支持機能をもたせなくてもよい。したがって、回
転軸ケーシング１０を従来の回転軸ケーシング１０より
も著しく小さく（薄肉かつ小径）することができる。こ
のため、流れ方向および該流れに直交する方向の抵抗が
小さくなって、ポンプ効率を一層向上させることができ
る。
【００１６】複数の案内羽根１２，１２…は、通常、ス
テンレスなどの鋼板によって形成される。しかし、これ
ら案内羽根１２，１２…を鋳造によって成形してもよ
い。このように、鋳造によって案内羽根１２，１２…成
形した構造では、複数の案内羽根１２，１２…の中から
選択した一つの案内羽根１２に回転軸ケーシング１０を
一体に造形すればよい。
テンレスなどの鋼板によって形成される。しかし、これ
ら案内羽根１２，１２…を鋳造によって成形してもよ
い。このように、鋳造によって案内羽根１２，１２…成
形した構造では、複数の案内羽根１２，１２…の中から
選択した一つの案内羽根１２に回転軸ケーシング１０を
一体に造形すればよい。
【００１７】また、複数の案内羽根１２，１２…は、羽
根車２側の入口部の肉厚を大きくし、全長の３０〜５０
％の部位で最大肉厚として、羽根車２反対側の出口部の
肉厚を小さくした肉厚分布の翼形断面に形成すること
で、案内羽根１２個々の強度を高めることができるとと
もに、ポンプ効率を一層向上させることができ、しかも
キャビテーション性能を向上させることもできる。ま
た、通常は、６枚〜９枚程度である案内羽根１２，１２
…の数量を１２枚〜１８枚程度に増量することで、案内
羽根１２，１２…の軸方向寸法を短縮して、ポンプの面
間寸法Ｌをさらに小さくすることができる。
根車２側の入口部の肉厚を大きくし、全長の３０〜５０
％の部位で最大肉厚として、羽根車２反対側の出口部の
肉厚を小さくした肉厚分布の翼形断面に形成すること
で、案内羽根１２個々の強度を高めることができるとと
もに、ポンプ効率を一層向上させることができ、しかも
キャビテーション性能を向上させることもできる。ま
た、通常は、６枚〜９枚程度である案内羽根１２，１２
…の数量を１２枚〜１８枚程度に増量することで、案内
羽根１２，１２…の軸方向寸法を短縮して、ポンプの面
間寸法Ｌをさらに小さくすることができる。
【００１８】前記構成のサイドスラスタ形式のポンプを
灌漑用水門や取水用水門などを開閉するゲートの門扉に
内蔵すれば、ポンプの面間寸法Ｌが小さく抑えられるこ
とで、門扉の厚さを小さく設定して重量を軽減すること
ができるので、門扉自体のコストを削減し、かつ小径の
扉昇降用スピンドルと小型の開閉装置の使用を可能にし
て、設備費を大幅に削減すことができるばかりか、ポン
プ効率を向上させることができ、しかもキャビテーショ
ン性能を向上させることもできる。
灌漑用水門や取水用水門などを開閉するゲートの門扉に
内蔵すれば、ポンプの面間寸法Ｌが小さく抑えられるこ
とで、門扉の厚さを小さく設定して重量を軽減すること
ができるので、門扉自体のコストを削減し、かつ小径の
扉昇降用スピンドルと小型の開閉装置の使用を可能にし
て、設備費を大幅に削減すことができるばかりか、ポン
プ効率を向上させることができ、しかもキャビテーショ
ン性能を向上させることもできる。
【００１９】なお、前記実施の形態では、羽根車２を固
着して水平方向にのびるポンプ主軸３と、このポンプ主
軸８を回転駆動する縦軸電動機４を備えた横軸構造のポ
ンプで説明しているが、羽根車２を固着して垂直方向に
のびるポンプ主軸３と、このポンプ主軸８を回転駆動す
る横軸電動機４を備えた縦軸構造のポンプであってもよ
い。また、軸流羽根車２を有する軸流ポンプで説明して
いるが、斜流羽根車２を有する斜流ポンプにも適用可能
である。
着して水平方向にのびるポンプ主軸３と、このポンプ主
軸８を回転駆動する縦軸電動機４を備えた横軸構造のポ
ンプで説明しているが、羽根車２を固着して垂直方向に
のびるポンプ主軸３と、このポンプ主軸８を回転駆動す
る横軸電動機４を備えた縦軸構造のポンプであってもよ
い。また、軸流羽根車２を有する軸流ポンプで説明して
いるが、斜流羽根車２を有する斜流ポンプにも適用可能
である。
【００２０】さらに、前記実施の形態では、サイドスラ
スタ形式のポンプで説明しているが、本発明は、たとえ
ば反矢印Ｆ方向に水を流して、羽根車２を水車として回
転させ、縦軸電動機４を発電機４として機能させるサイ
ドスラスタ形式の小水力発電設備にも適用することがで
きる。小水力発電設備に適用した場合でも、面間寸法Ｌ
を小さく抑えて、コンパクト化を達成することができる
とともに、カップリング９を分解することで、発電機４
のみを取外すことができるので、発電機４のメンテナン
スを容易に行うことができる。
スタ形式のポンプで説明しているが、本発明は、たとえ
ば反矢印Ｆ方向に水を流して、羽根車２を水車として回
転させ、縦軸電動機４を発電機４として機能させるサイ
ドスラスタ形式の小水力発電設備にも適用することがで
きる。小水力発電設備に適用した場合でも、面間寸法Ｌ
を小さく抑えて、コンパクト化を達成することができる
とともに、カップリング９を分解することで、発電機４
のみを取外すことができるので、発電機４のメンテナン
スを容易に行うことができる。
【００２１】一方、案内羽根１２，１２…によって旋回
速度成分を与えた水を水車２に導くことができるので、
水車効率（発電効率）が向上する。また、水車２、主軸
３、直交変換動力伝達機構５の第２傘歯車７Ｂおよびギ
ヤケース８などを複数の案内羽根１２，１２…によって
揺動不能に強固に支持しているので、回転軸ケーシング
１０に水車２、主軸３、直交変換動力伝達機構５の第２
傘歯車７Ｂおよびギヤケース８などの支持機能をもたせ
なくてもよい。したがって、回転軸ケーシング１０を著
しく小さく（薄肉かつ小径）できる。このため、流れ方
向および該流れに直交する方向の抵抗が小さくなって、
水車効率（発電効率）を一層向上させることができる。
なお、本発明を小水力発電設備に適用して、案内羽根１
２，１２…を翼形断面に形成する場合は、水車２側の出
口部の肉厚を小さくし、水車２反対側の入口部の肉厚を
大きくした肉厚分布にすればよい。この小水力発電設備
直では、交変換動力伝達機構５が発電機４の回転軸６の
下端部に同時回転可能に結合した第１傘歯車７Ａと、水
車軸３の後端部に同時回転可能に結合されて第１傘歯車
７Ａに噛み合う第２傘歯車７Ｂとを備えた増速機として
機能することになる。
速度成分を与えた水を水車２に導くことができるので、
水車効率（発電効率）が向上する。また、水車２、主軸
３、直交変換動力伝達機構５の第２傘歯車７Ｂおよびギ
ヤケース８などを複数の案内羽根１２，１２…によって
揺動不能に強固に支持しているので、回転軸ケーシング
１０に水車２、主軸３、直交変換動力伝達機構５の第２
傘歯車７Ｂおよびギヤケース８などの支持機能をもたせ
なくてもよい。したがって、回転軸ケーシング１０を著
しく小さく（薄肉かつ小径）できる。このため、流れ方
向および該流れに直交する方向の抵抗が小さくなって、
水車効率（発電効率）を一層向上させることができる。
なお、本発明を小水力発電設備に適用して、案内羽根１
２，１２…を翼形断面に形成する場合は、水車２側の出
口部の肉厚を小さくし、水車２反対側の入口部の肉厚を
大きくした肉厚分布にすればよい。この小水力発電設備
直では、交変換動力伝達機構５が発電機４の回転軸６の
下端部に同時回転可能に結合した第１傘歯車７Ａと、水
車軸３の後端部に同時回転可能に結合されて第１傘歯車
７Ａに噛み合う第２傘歯車７Ｂとを備えた増速機として
機能することになる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る流体
機械の案内羽根構造は構成されているので、以下のよう
な格別の効果を奏する。
機械の案内羽根構造は構成されているので、以下のよう
な格別の効果を奏する。
【００２３】すなわち、流体機械の面間寸法を小さく抑
える利点が損なわれない。また、電動機を備えている流
体機械（ポンプ）では、旋回速度成分を有して羽根車か
ら流出する流れを複数の案内羽根によって軸方向に整流
し、かつ速度エネルギーを圧力のエネルギーに変換する
ことができるのでポンプ効率が向上する。そして、発電
機を備えている流体機械（小水力発電設備）では、案内
羽根によって旋回速度成分を与えた水を水車として機能
する羽根車に導くことができるので、水車効率（発電効
率）が向上する。つまり流体機械効率を向上させること
ができる。しかも、これら流体機械の羽根車（水車）、
主軸、直交変換動力伝達機構の一部およびギヤケースな
どを複数の案内羽根によって揺動不能に強固に支持して
いるので、回転軸ケーシングを小さくできる。このた
め、流れ方向および該流れに直交する方向の抵抗が小さ
くなって、流体機械効率を一層向上させることができ
る。
える利点が損なわれない。また、電動機を備えている流
体機械（ポンプ）では、旋回速度成分を有して羽根車か
ら流出する流れを複数の案内羽根によって軸方向に整流
し、かつ速度エネルギーを圧力のエネルギーに変換する
ことができるのでポンプ効率が向上する。そして、発電
機を備えている流体機械（小水力発電設備）では、案内
羽根によって旋回速度成分を与えた水を水車として機能
する羽根車に導くことができるので、水車効率（発電効
率）が向上する。つまり流体機械効率を向上させること
ができる。しかも、これら流体機械の羽根車（水車）、
主軸、直交変換動力伝達機構の一部およびギヤケースな
どを複数の案内羽根によって揺動不能に強固に支持して
いるので、回転軸ケーシングを小さくできる。このた
め、流れ方向および該流れに直交する方向の抵抗が小さ
くなって、流体機械効率を一層向上させることができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態に係るサイドスラスタ形
式のインラインポンプの一例を示す縦断側面図である。
式のインラインポンプの一例を示す縦断側面図である。
【図２】従来例の縦断側面図である。
１ ポンプケーシング（流体機械ケーシング） ２ 羽根車または水車 ３ 主軸 ４ 電動機または発電機 ５ 直交変換動力伝達機構 ６ 回転軸 １０ 回転軸ケーシング １２ 案内羽根
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 幸広 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者 橋本 靖志 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 Ｆターム(参考） 3H072 AA09 AA26 BB07 BB31 CC23 CC42
Claims (1)
- 【請求項１】 流体機械ケーシングの内部に回転自在に
収容された羽根車と、この羽根車を固着した主軸と、前
記流体機械ケーシングの外部に配置されて前記主軸を回
転駆動する電動機または前記主軸によって回転駆動され
る発電機とを備え、この電動機または発電機側の回転軸
と前記主軸が前記流体機械ケーシングに装入されたギヤ
ケースに収容されている直交変換動力伝達機構を介して
連動可能に互いに連結されている流体機械において、前
記ギヤケースが複数の案内羽根を介して前記流体機械ケ
ーシングに支持されているとともに、前記回転軸を回転
自在に収容した回転軸ケーシングが前記ギヤケースから
流体機械ケーシングに延設されていることを特徴とする
流体機械の案内羽根構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001109731A JP2002303240A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 流体機械の案内羽根構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001109731A JP2002303240A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 流体機械の案内羽根構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002303240A true JP2002303240A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18961633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001109731A Pending JP2002303240A (ja) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | 流体機械の案内羽根構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002303240A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107559130A (zh) * | 2017-08-17 | 2018-01-09 | 浙江大学 | 水平轴模块化海流能发电机组 |
| CN108700021A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-10-23 | 株式会社铃诗苑 | 水力发电装置 |
| CN108915924A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-11-30 | 天津电气科学研究院有限公司 | 一种整装灯泡贯流式水轮发电机组 |
-
2001
- 2001-04-09 JP JP2001109731A patent/JP2002303240A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108700021A (zh) * | 2016-02-24 | 2018-10-23 | 株式会社铃诗苑 | 水力发电装置 |
| KR20180116404A (ko) * | 2016-02-24 | 2018-10-24 | 가부시키가이샤 베르시온 | 수력 발전 장치 |
| EP3421779A4 (en) * | 2016-02-24 | 2019-07-31 | NTN Corporation | HYDROELECTRIC GENERATOR |
| CN108700021B (zh) * | 2016-02-24 | 2020-10-09 | Ntn株式会社 | 水力发电装置 |
| KR102631953B1 (ko) * | 2016-02-24 | 2024-01-31 | 엔티엔 가부시키가이샤 | 수력 발전 장치 |
| CN107559130A (zh) * | 2017-08-17 | 2018-01-09 | 浙江大学 | 水平轴模块化海流能发电机组 |
| CN107559130B (zh) * | 2017-08-17 | 2020-11-13 | 浙江大学 | 水平轴模块化海流能发电机组 |
| CN108915924A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-11-30 | 天津电气科学研究院有限公司 | 一种整装灯泡贯流式水轮发电机组 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040908 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070604 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070810 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080212 |