JP7080470B2 - 二重反転式羽根車及び流体機械 - Google Patents
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Description
流体機械を水車として用いる場合、流体は水または液体であり、流体が第1の羽根車に向けて入力されると、第1の羽根車は流体からエネルギーを得て回転する。第1の羽根車には発電機が接続されており、第1の羽根車により発電機の回転子が回転して発電する。流体は第1の羽根車から出て第2の羽根車に流れ込み、第2の羽根車は流体からエネルギーを得て第1の羽根車とは逆方向に回転する。第2の羽根車には発電機が接続されており、第2の羽根車により発電機の回転子が回転して発電する。流体は第2の羽根車から流出する。流体機械を風車として用いる場合、流体は空気または気体であり、水車の場合と同様に第1の羽根車、第2の羽根車が流体からエネルギーを得て回転して発電を行う。
水車はインライン式であり、図1に示すように、ケーシング50の入口側の開口50aに、例えばホース等の水管11が取り付けられる。なお、水車に水管11を取り付けずに、ケーシング50の両端の開口を開放した状態で、河川など流れのある流体に、ケーシング50の入口側の開口50aが上流側を向くようにして水車10を浸漬させてもよい。
また、第1の羽根車20の各羽根24は、第2の羽根車30の外周に突出する突出端部27を備えているため、水の流れる方向を効果的に径方向内向きに曲げて水を第2の羽根車30へ送ることができ、摩擦損失を低減することができる。
第1の羽根車20のハブ23の出口側端面23bに、第1の羽根車20と同軸に円筒状の第3の筒状体80が嵌め込まれる凹部20aが形成されている。第3の筒状体80は、出口側端面80bから軸方向に延び、周方向に等間隔を空けて配置された複数のスポーク83によりケーシング50の内壁に固定されている。スポーク83は、第1の羽根車20の突出端部27と第2の羽根車30との間であって、第1の羽根車20及び第2の羽根車30の回転を妨げない位置に設けられている。第3の筒状体80内には第2の羽根車30と同軸に発電機84が収容されており、発電機84の回転軸に第2の羽根車30のハブ33に設けられた軸33aがカップリング等により連結されている。第3の筒状体80により第2の羽根車30はケーシング50内に回転可能に軸支される。
その他の構成については、図1の実施形態と同様であるため、対応する部分に同一の符号を付すことで説明を省略する。
第1の羽根車20のハブ23の出口側端面23bに、第1の羽根車20と同軸に円筒状の第3の筒状体80が嵌められる凹部20aが形成されている。第3の筒状体80は、出口側端面80bから軸方向に延びるスポーク83によりケーシング50の内壁に固定されている。スポーク83は、第1の羽根車20の突出端部27と第2の羽根車30との間であって、第1の羽根車20及び第2の羽根車30の回転を妨げない位置に設けられている。第3の筒状体80内の出口側には第2の羽根車30と同軸に第2の発電機84が収容されており、第2の発電機84の回転軸に第2の羽根車30のハブ33に設けられた軸33aがカップリング等により連結されている。第3の筒状体80内の入口側には第1の羽根車20と同軸に第1の発電機85が収容されており、第1の発電機85の回転軸に第1の羽根車20のハブ23に設けられた軸23aがカップリング等により連結されている。第1の羽根車20の軸23aは凹部20aの底部から突設されている。第3の筒状体80により第1、第2の各羽根車20、30をケーシング50内に回転可能に軸支することができる。
第2の羽根車30を軸支する第3の筒状体80が第1の羽根車20内に配置されるため、流体機械である水車10を小型化できる。
その他の構成については、図1の実施形態と同様であるため、対応する部分に同一の符号を付すことで説明を省略する。
流体機械を風車として用いる場合は、流体は空気または気体であり、水車の場合と同様に第1の羽根車20、第2の羽根車30が流体からエネルギーを得て回転し、第1の羽根車20、第2の羽根車30に連結された発電機64、74により発電を行う。
20 第1の羽根車
30 第2の羽根車
40 二重反転式羽根車
21 軸流式羽根車
22 斜流式羽根車
23 ハブ
24 羽根
25 円筒状部
26 縮径部
27 突出端部
50 ケーシング
60、70、80 第1~第3の筒状体
64、74、84 発電機(回転電機)
Claims (5)
- 同軸に配置される第1及び第2の各羽根車よりなり、
前記第1の羽根車は、軸方向に並ぶ軸流式羽根車と斜流式羽根車とを有し、
前記第2の羽根車は、前記第1の羽根車の回転方向と逆方向へ回転する遠心式羽根車であって、前記斜流式羽根車と連なる位置に配置され、
前記第1の羽根車は、ハブと、前記ハブの外周面に前記ハブの軸方向に対して螺旋状に設けられた複数枚の羽根とを備え、
前記ハブは、
前記軸流式羽根車を構成し、全長にわたり径が一定の円筒状部と、
前記斜流式羽根車を構成し、径が端部に向けて小さくなる縮径部とを備える、二重反転式羽根車。 - 前記第1の羽根車の各羽根は、前記第2の羽根車の外周に突出する請求項1に記載の二重反転式羽根車。
- 請求項1または2に記載の二重反転式羽根車と、
前記二重反転式羽根車を収容する筒状のケーシングとを備える流体機械。 - 前記ケーシング内に固定され、前記第1、第2の各羽根車を前記ケーシング内に回転可能に軸支する筒状体をさらに備える請求項3に記載の流体機械。
- 前記筒状体内に収容される回転電機をさらに備え、
前記回転電機の回転軸が前記第1、第2の各羽根車の軸と同軸に連結される請求項4に記載の流体機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018028556A JP7080470B2 (ja) | 2018-02-21 | 2018-02-21 | 二重反転式羽根車及び流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018028556A JP7080470B2 (ja) | 2018-02-21 | 2018-02-21 | 二重反転式羽根車及び流体機械 |
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JP2019143535A JP2019143535A (ja) | 2019-08-29 |
JP7080470B2 true JP7080470B2 (ja) | 2022-06-06 |
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ID=67772035
Family Applications (1)
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JP2018028556A Active JP7080470B2 (ja) | 2018-02-21 | 2018-02-21 | 二重反転式羽根車及び流体機械 |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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- 2018-02-21 JP JP2018028556A patent/JP7080470B2/ja active Active
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