JP2940600B2 - 自走揚水機 - Google Patents
自走揚水機Info
- Publication number
- JP2940600B2 JP2940600B2 JP9043664A JP4366497A JP2940600B2 JP 2940600 B2 JP2940600 B2 JP 2940600B2 JP 9043664 A JP9043664 A JP 9043664A JP 4366497 A JP4366497 A JP 4366497A JP 2940600 B2 JP2940600 B2 JP 2940600B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- casing
- pump
- self
- propelled
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸流水車とターボ
形遠心式ポンプとで成る流体機械に関し、特に外部動力
を用いることなく、ランナ羽根の外周に設けられたケー
シングから圧力水を取出せるようにした自走揚水機に関
する。
形遠心式ポンプとで成る流体機械に関し、特に外部動力
を用いることなく、ランナ羽根の外周に設けられたケー
シングから圧力水を取出せるようにした自走揚水機に関
する。
【０００２】
【従来の技術】揚水機（ポンプ）は低位置にある水（流
体）を高位置に移動させる機械で、従来往復動式揚水機
と回転式揚水機とがある。回転式揚水機は、回転する羽
根部に水を導入し、羽根の回転遠心力によって水に運動
エネルギーを与え、その運動エネルギーを圧力に変える
ことにより、水圧に基づいて水を低位置より高位置に押
上げて移動させる回転機械である。この回転式揚水機を
駆動する為には、羽根車の軸を電動機や水車などの動力
機械で駆動回転させる必要がある。図７は、電動機１０
０により結合部１０１を介してポンプ１０２の羽根車の
軸を駆動する回転式揚水機の例を示しており、図８はい
わゆるフランシス水車１１０により、結合部１１１を介
してポンプ１１２の羽根車の軸を駆動する回転式揚水機
の例を示している。
体）を高位置に移動させる機械で、従来往復動式揚水機
と回転式揚水機とがある。回転式揚水機は、回転する羽
根部に水を導入し、羽根の回転遠心力によって水に運動
エネルギーを与え、その運動エネルギーを圧力に変える
ことにより、水圧に基づいて水を低位置より高位置に押
上げて移動させる回転機械である。この回転式揚水機を
駆動する為には、羽根車の軸を電動機や水車などの動力
機械で駆動回転させる必要がある。図７は、電動機１０
０により結合部１０１を介してポンプ１０２の羽根車の
軸を駆動する回転式揚水機の例を示しており、図８はい
わゆるフランシス水車１１０により、結合部１１１を介
してポンプ１１２の羽根車の軸を駆動する回転式揚水機
の例を示している。
【０００３】また、図９は上記回転式揚水機のターボ形
遠心式ポンプの一例を、羽根車（ランナ）について示し
ており、同図（Ａ）は正面図であり、同図（Ｂ）は側面
図である。そして、水車ランナ羽根１２０は軸１２１に
回転自在に取り付けられており、水車ランナ羽根１２０
の正面から水が押し付けられることにより、軸１２１を
中心として回転すると共に、水車ランナ羽根１２０の先
細形状の外周先端部より水流が図示矢印のように、周設
されたケ−シング１２２内に流入する。
遠心式ポンプの一例を、羽根車（ランナ）について示し
ており、同図（Ａ）は正面図であり、同図（Ｂ）は側面
図である。そして、水車ランナ羽根１２０は軸１２１に
回転自在に取り付けられており、水車ランナ羽根１２０
の正面から水が押し付けられることにより、軸１２１を
中心として回転すると共に、水車ランナ羽根１２０の先
細形状の外周先端部より水流が図示矢印のように、周設
されたケ−シング１２２内に流入する。
【０００４】ところで、水車は、水の有するエネルギー
を機械的仕事に変える回転機械であり、エネルギーの変
換方式の違いから、いわゆる衝動水車と反動水車とに大
別される。衝動水車は、圧力水頭を速度水頭に変えた流
水を羽根車に作用させる構造の水車をいい、高落差（一
般的に２００〜１８００ｍ）で水量の比較的少ないとこ
ろに用いられるペルトン水車などがある。一方、反動水
車は、圧力水頭をもつ流水を羽根車に作用させる構造の
水車をいい、比較的広範囲の落差（一般的に４０〜６０
０ｍ程度）の水力発電に使用されるフランシス水車や、
低落差（一般的に８０ｍ以下）で大水量の場合に適する
プロペラ水車などがある。
を機械的仕事に変える回転機械であり、エネルギーの変
換方式の違いから、いわゆる衝動水車と反動水車とに大
別される。衝動水車は、圧力水頭を速度水頭に変えた流
水を羽根車に作用させる構造の水車をいい、高落差（一
般的に２００〜１８００ｍ）で水量の比較的少ないとこ
ろに用いられるペルトン水車などがある。一方、反動水
車は、圧力水頭をもつ流水を羽根車に作用させる構造の
水車をいい、比較的広範囲の落差（一般的に４０〜６０
０ｍ程度）の水力発電に使用されるフランシス水車や、
低落差（一般的に８０ｍ以下）で大水量の場合に適する
プロペラ水車などがある。
【０００５】図１０は反動水車の一種であるプロペラ水
車の構造の一例を示しており、かかるプロペラ水車は超
低落差（５ｍ〜０．２ｍ）に適用される。即ち、図１０
のプロペラ水車は管胴形のケーシング１３０内に羽根車
１３１及びステーベーン１３２を装備し、管胴形ケ−シ
ング１３０内を流れる水の流入側の静水頭と、流出側の
静水頭との差を位置のエネルギーとして羽根車１３１の
羽根面に作用させて回転力を得るもので、超低落差の利
用に適している。流水側から入った水はステーベーン１
３２によって旋廻流となり、羽根面に作用して羽根車１
３１に回転力を与えた後、流出側から放水（排水）され
る。羽根車１３１の羽根は、水の流れを全面で受けられ
る様に広く、薄い構造になっている。
車の構造の一例を示しており、かかるプロペラ水車は超
低落差（５ｍ〜０．２ｍ）に適用される。即ち、図１０
のプロペラ水車は管胴形のケーシング１３０内に羽根車
１３１及びステーベーン１３２を装備し、管胴形ケ−シ
ング１３０内を流れる水の流入側の静水頭と、流出側の
静水頭との差を位置のエネルギーとして羽根車１３１の
羽根面に作用させて回転力を得るもので、超低落差の利
用に適している。流水側から入った水はステーベーン１
３２によって旋廻流となり、羽根面に作用して羽根車１
３１に回転力を与えた後、流出側から放水（排水）され
る。羽根車１３１の羽根は、水の流れを全面で受けられ
る様に広く、薄い構造になっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来、上述したポンプ
の軸を水車で回転駆動させる場合には、水車に導入する
水管とポンプの水管とを分離し、かつ各々の動作を妨げ
ないように結合部材を介して軸等を直結する必要がある
ため、構造が極めて複雑となっていた。特に超低落差の
水車の場合には、ポンプも水中に設置するような形態に
なってしまい、構造上実際には不可能となっていた。従
って、通常は自然河川などから直接水を汲上げる場合に
は、ポンプを電動機やエンジン（内燃機関）などで駆動
する方式が多く採られている。しかし、河川の近くに
は、電源となる配電線が無い場合が多く、また、エンジ
ンの場合には燃料の供給や、エンジンの発する騒音や排
気ガスの環境への影響などから、ポンプの設置利用が難
しい場合が多かった。
の軸を水車で回転駆動させる場合には、水車に導入する
水管とポンプの水管とを分離し、かつ各々の動作を妨げ
ないように結合部材を介して軸等を直結する必要がある
ため、構造が極めて複雑となっていた。特に超低落差の
水車の場合には、ポンプも水中に設置するような形態に
なってしまい、構造上実際には不可能となっていた。従
って、通常は自然河川などから直接水を汲上げる場合に
は、ポンプを電動機やエンジン（内燃機関）などで駆動
する方式が多く採られている。しかし、河川の近くに
は、電源となる配電線が無い場合が多く、また、エンジ
ンの場合には燃料の供給や、エンジンの発する騒音や排
気ガスの環境への影響などから、ポンプの設置利用が難
しい場合が多かった。
【０００７】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、電動機等の外部駆動力を必
要とすることなく、流水のエネルギーを効率良く利用し
て自走するポンプによって、河川等の低位置から高位置
へ揚水出来る自走揚水機を提供することにある。
のであり、本発明の目的は、電動機等の外部駆動力を必
要とすることなく、流水のエネルギーを効率良く利用し
て自走するポンプによって、河川等の低位置から高位置
へ揚水出来る自走揚水機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、低位置にある
水を高位置に移動させる自走揚水機に関し、本発明の上
記目的は、流水の作用によって回転する軸流水車と、前
記軸流水車の外周に設けられたケーシングとで成る揚水
機であり、前記軸流水車におけるランナ羽根の内部に中
空の流水路を設けて前記流水の一部が通過出来るように
し、前記ランナ羽根の外周に前記ケーシングを配置し、
前記ランナ羽根が流水の作用によって回転することで前
記流水路の水が前記ケーシングに向かって遠心的に放出
されることによって、前記ケーシングから圧力水を取出
せるようにすることによって達成される。
水を高位置に移動させる自走揚水機に関し、本発明の上
記目的は、流水の作用によって回転する軸流水車と、前
記軸流水車の外周に設けられたケーシングとで成る揚水
機であり、前記軸流水車におけるランナ羽根の内部に中
空の流水路を設けて前記流水の一部が通過出来るように
し、前記ランナ羽根の外周に前記ケーシングを配置し、
前記ランナ羽根が流水の作用によって回転することで前
記流水路の水が前記ケーシングに向かって遠心的に放出
されることによって、前記ケーシングから圧力水を取出
せるようにすることによって達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明による自走揚水機の
構造を、回転軸に平行な面の断面図として示しており、
本発明の主要部をなす構造である水車ランナ羽根１は、
流水を通すパイプ状の管胴２の内部の回転自在の主軸３
に取り付けられており、Ｘ−Ｘ´における断面構造は図
２に示すようになっている。水車ランナ羽根１は主軸３
を中心として水流によって回転するもので、主軸３の流
入側には、管胴２の内壁に固定された流入側ステーベー
ン４を介して支持部５が設けられ、主軸３の流出側に
は、管胴２の内壁に固定された流出側ステーベーン６を
介して支持部７が設けられている。主軸３の両端は支持
部５及び７にそれぞれ埋設されたベアリングで支持さ
れ、主軸３は自由に回転するようになっている。流入側
ステーベーン４は流入口８からの流水に旋廻流を与え、
旋廻流となった水流が水車ランナ羽根１の表面に押し付
けられるようになっている。また、水車ランナ羽根１の
内部には中空の流水路１０が外方に向かって放射状に設
けられており、流水路１０の径は外方に向かって徐々に
狭くなって、大きな水圧を得るようになっている。流水
路１０の流入口１１は、主軸３に近い位置に長形状に、
かつ主軸３の軸方向に直角となるように設けられてい
る。図３は、図２の流線〜に添って、水車ランナ羽
根１の流水路１０の断面形状を示している。
構造を、回転軸に平行な面の断面図として示しており、
本発明の主要部をなす構造である水車ランナ羽根１は、
流水を通すパイプ状の管胴２の内部の回転自在の主軸３
に取り付けられており、Ｘ−Ｘ´における断面構造は図
２に示すようになっている。水車ランナ羽根１は主軸３
を中心として水流によって回転するもので、主軸３の流
入側には、管胴２の内壁に固定された流入側ステーベー
ン４を介して支持部５が設けられ、主軸３の流出側に
は、管胴２の内壁に固定された流出側ステーベーン６を
介して支持部７が設けられている。主軸３の両端は支持
部５及び７にそれぞれ埋設されたベアリングで支持さ
れ、主軸３は自由に回転するようになっている。流入側
ステーベーン４は流入口８からの流水に旋廻流を与え、
旋廻流となった水流が水車ランナ羽根１の表面に押し付
けられるようになっている。また、水車ランナ羽根１の
内部には中空の流水路１０が外方に向かって放射状に設
けられており、流水路１０の径は外方に向かって徐々に
狭くなって、大きな水圧を得るようになっている。流水
路１０の流入口１１は、主軸３に近い位置に長形状に、
かつ主軸３の軸方向に直角となるように設けられてい
る。図３は、図２の流線〜に添って、水車ランナ羽
根１の流水路１０の断面形状を示している。
【００１０】管胴２の、水車ランナ羽根１に対応する外
部には渦巻き状のケーシング２０が周設されており、水
車ランナ羽根１の回転により、各流水路１０を経て遠心
的に導出された水流を流出口１２から集めて、揚水取出
口２１より圧力水を取出せるようになっている。
部には渦巻き状のケーシング２０が周設されており、水
車ランナ羽根１の回転により、各流水路１０を経て遠心
的に導出された水流を流出口１２から集めて、揚水取出
口２１より圧力水を取出せるようになっている。
【００１１】このような構造において、流水は管胴２の
流入口８から入り、ステーベーン４の回転作用で旋廻流
となり、その旋廻水流が水車ランナ羽根１の羽根に作用
して、ランナ羽根１を主軸３を中心として回転させる。
大部分の水流Ａは水車ランナ羽根１に作用してＡ′方向
に進み、流出口９から外部へ流出する。しかし、一部の
流水Ｂは、水車ランナ羽根１内の流水路１０の流入口１
１より流入し、流水路１０の内部で、水車ランナ羽根１
の回転に基づくＢ´方向の遠心力によって運動エネルギ
ーを与えられ、先端部の流出口１２から揚水渦巻ケーシ
ング２０内に流出し、圧力水として揚水取出口２１より
取出すことができる。
流入口８から入り、ステーベーン４の回転作用で旋廻流
となり、その旋廻水流が水車ランナ羽根１の羽根に作用
して、ランナ羽根１を主軸３を中心として回転させる。
大部分の水流Ａは水車ランナ羽根１に作用してＡ′方向
に進み、流出口９から外部へ流出する。しかし、一部の
流水Ｂは、水車ランナ羽根１内の流水路１０の流入口１
１より流入し、流水路１０の内部で、水車ランナ羽根１
の回転に基づくＢ´方向の遠心力によって運動エネルギ
ーを与えられ、先端部の流出口１２から揚水渦巻ケーシ
ング２０内に流出し、圧力水として揚水取出口２１より
取出すことができる。
【００１２】尚、ケ−シング２０の底部（内側）は中空
になっているが、その底部は水車ランナ羽根１の先端部
（流出口１２）と緊密に係合しており、水や圧力の漏洩
はないようになっている。
になっているが、その底部は水車ランナ羽根１の先端部
（流出口１２）と緊密に係合しており、水や圧力の漏洩
はないようになっている。
【００１３】図４は本発明の他の実施例を図２に対応さ
せて示しており、流水路１０の流入口１１を主軸３と平
行方行になるように設けている。このような流入口１１
としても同様な、水の流入及びケ−シングへの導出を実
現することができる。
せて示しており、流水路１０の流入口１１を主軸３と平
行方行になるように設けている。このような流入口１１
としても同様な、水の流入及びケ−シングへの導出を実
現することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の自走揚
水機を使用すれば、水流に基づいて水車ランナ羽根が回
転し、水車ランナ羽根内の流水路に入った水が遠心的に
導出されるので、外部からの動力を必要とせずに揚水が
出来る。つまり、流水の力でポンプを自走させ、低位置
から高位置へ揚水できる。
水機を使用すれば、水流に基づいて水車ランナ羽根が回
転し、水車ランナ羽根内の流水路に入った水が遠心的に
導出されるので、外部からの動力を必要とせずに揚水が
出来る。つまり、流水の力でポンプを自走させ、低位置
から高位置へ揚水できる。
【００１５】図５は本発明の自走揚水機を河川の中にフ
ロ−トを介して入れ、河の自然流水を利用してポンプ吐
出口から揚水を得る場合を示している。また、図６はあ
る程度大きな落差Ｈを得られる場合で、流水を管路によ
って導入し、ポンプ吐出口から揚水を得る自走揚水機を
使用した場合を示す。この様に本発明の自走揚水機は、
利用方法も広い範囲に亘り利用効果は大きい。
ロ−トを介して入れ、河の自然流水を利用してポンプ吐
出口から揚水を得る場合を示している。また、図６はあ
る程度大きな落差Ｈを得られる場合で、流水を管路によ
って導入し、ポンプ吐出口から揚水を得る自走揚水機を
使用した場合を示す。この様に本発明の自走揚水機は、
利用方法も広い範囲に亘り利用効果は大きい。
【図１】本発明による自走揚水機の構造例を示す断面構
造図である。
造図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ´における軸に垂直な面の断面構
造図である。
造図である。
【図３】自走揚水機の羽根の中空部構造を示す部分断面
図である。
図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面構造図である。
【図５】河川内に本発明の自走揚水機を設置した様子を
示す図である。
示す図である。
【図６】落差のある水路の途中で使用する自走揚水機の
設置例を示す図である。
設置例を示す図である。
【図７】電動機で駆動するポンプを有する代表的な回転
式揚水機の外観図である。
式揚水機の外観図である。
【図８】フランシス水車で駆動するポンプを有する回転
式揚水機の一部断面構造図である。
式揚水機の一部断面構造図である。
【図９】タ−ボ形遠心式ポンプの構造例を示す構造図で
ある。
ある。
【図１０】超低落差に使用されるプロペラ水車の構造例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ 水車ランナ羽根 ２ 管胴 ３ 主軸 ４ 流入側ステーベーン ５ 流入側支持部 ６ 流出側ステーベーン ７ 流出側支持部 ８ 流入口 ９ 流出口 １０ 流水路 ２０ 揚水用渦巻ケーシング
Claims (3)
- 【請求項１】 流水の作用によって回転する軸流水車
と、前記軸流水車の外周に設けられたケーシングとで成
る揚水機であり、前記軸流水車におけるランナ羽根の内
部に中空の流水路を設けて前記流水の一部が通過出来る
ようにし、前記ランナ羽根の外周に前記ケーシングを配
置し、前記ランナ羽根が流水の作用によって回転するこ
とで前記流水路の水が前記ケーシングに向かって遠心的
に放出されることによって、前記ケーシングから圧力水
を取出せるようにしたことを特徴とする自走揚水機。 - 【請求項２】 前記ランナ羽根内部の流水路の流入口
が、前記軸流水車の回転軸の中心線に対して直角方向に
向くように、かつ当該軸流水車の回転軸の近傍に、開け
られており、前記ランナ羽根内部の流水路の流出口が、
前記ケーシングに向かって開けられている請求項１に記
載の自走揚水機。 - 【請求項３】 前記ランナ羽根内部の流水路の流入口
が、前記軸流水車の回転軸の中心線に対して平行方向に
向くように、かつ当該軸流水車の回転軸の近傍に、開け
られており、前記ランナ羽根内部の流水路の流出口が、
前記ケーシングに向かって開けられている請求項１に記
載の自走揚水機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9043664A JP2940600B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 自走揚水機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9043664A JP2940600B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 自走揚水機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238448A JPH10238448A (ja) | 1998-09-08 |
| JP2940600B2 true JP2940600B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=12670130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9043664A Expired - Fee Related JP2940600B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | 自走揚水機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2940600B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108757487A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-11-06 | 安徽畅宇泵阀制造有限公司 | 一种高扬程的气动式化工泵 |
| CN108757486A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-11-06 | 安徽畅宇泵阀制造有限公司 | 气动式化工泵 |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP9043664A patent/JP2940600B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10238448A (ja) | 1998-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2578232B2 (ja) | 非容積移送式回転機械 | |
| US4067665A (en) | Turbine booster pump system | |
| EP3559415B1 (en) | Turbine | |
| JP3898311B2 (ja) | 水車またはポンプ水車 | |
| JP2007154667A (ja) | フランシス形水力機械 | |
| JP2940600B2 (ja) | 自走揚水機 | |
| CN103306736B (zh) | 一种动力涡轮及其动力机 | |
| CN112253485A (zh) | 一种叶轮悬臂式全贯流泵 | |
| CN218266385U (zh) | 一种新型全贯流泵 | |
| CN102588296B (zh) | 一种新型多喷嘴涡轮式风动潜水泵 | |
| CN215213746U (zh) | 一种涡轮管道泵 | |
| JP2001304190A (ja) | 高速ゲートポンプ | |
| JP5582802B2 (ja) | 流体流通構造 | |
| JP3042310U (ja) | 一体型揚水機 | |
| JPS6363750B2 (ja) | ||
| US4655680A (en) | Continuous blade axial-flow friction drag pump | |
| CN112177944A (zh) | 一种高抗气蚀的一体化管道泵 | |
| CN220302190U (zh) | 一种大功率液力透平首级叶轮 | |
| CN202493443U (zh) | 一种新型多喷嘴涡轮式风动潜水泵 | |
| KR950006397B1 (ko) | 터빈 | |
| CN214617064U (zh) | 一种高抗气蚀的一体化管道泵 | |
| RU2202715C2 (ru) | Конденсатный насосный агрегат | |
| CN219672876U (zh) | 一种海洋矿物提升用泵 | |
| RU2182263C2 (ru) | Центробежный насос | |
| RU2311558C1 (ru) | Способ получения энергии путем ее многоступенчатого преобразования и устройство для его осуществления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |