JPS61501938A - 新ロ−タリ−プロペラポンプ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 新ロータリープロペラポンプ機構 本発明は超高速回転することの可能なロータリープロペラポンプに関し、該ポン プの高出力と吐出噴射流の直線流速は、該ポンプを交流発電機の駆動に、又、船 舶のプロペラに代用して使うことにより船の推進用として利用することが可能な ものである。

この型の先行技術のポンプ及び本願に非限定的に記載した用途例において、水力 発電プラントの発電機は回転駆動用として大容量の水を必要とし、この水は主に ダムから供給される。そのとき、ポンプはこの水を高圧化して発電機のロータ軸 上の羽根車に噴射する。この水はほとんど再利用されない。

船舶の推進においては、回転プロペラが、船を前後に駆動推進する。しかしプロ ペラの能力には限界がある。というのはプロペラはその保有限界能力以下で良く 作動するためである。

上述のような諸例の場合の性能改善は、単純かつ堅牢であり、コスト性能がよく 極めて効率的な設計による改善されたプロペラポンプを可及的に用いることによ り、達成可能であり、該改善型ポンプは数十立方メートルの容量の貯溜器から水 を供給することにより、閉じた水路系にて極めて大型の発電機を駆動することが 可能である。

本発明の新しいプロペラポンプ機構は、長さに等しい内径を有した中空円筒にお いて、その中空円筒内にある軸部分の長さに亘って延設したプロペラ羽根を上記 軸上に堅固に取着して構成した軸を回転駆動することにある。こうして前記プロ ペラ羽根の螺旋ピッチは、実際に同寸法である前記中空円筒の長さ又は直径と等 しくなる。

技術的理由により、特にバランス目的からプロペラ羽根は２つを取着してもよく 、一枚の羽根あるいは２枚の羽根（Ｓ）は前記の有効な中空円筒（６と６′との 間）の内面に周回嵌合されている。

このポンプ機構は超高速回転可能であり、また回転しなければならない。羽根の 先端は、他の全てのプロペラがそう作動しているように、最高速度が３４０メ一 トル／秒（ｍｐｓ）の限界値に達しなければならない。ロータリーポンプは、そ れがプロペラ型であろうとなかろうと、そのポンプの直径が中空円筒の長さに等 しいものは全て、ロータが上記の速度で回転したとき、ポンプから噴出された液 体や気体は１００メ一トル／秒の速度で流出しなければならない。

本発明は添付の単一図面に基づいた以下の記載により更によく理解できるであろ う。また本図面は、本発明を限定することなく１つの実施例を示した断面図であ る。

図示のように、本発明に依るポンプは、図示されていない出張り（ラグ）を具備 した中空円筒形状の固体、つまりステータ（５）と、前記ステータ上の端部フラ ンジ、即ち矢印Ａ側の吸込みフランジ（２）及び矢印Ｒ側の出口フランジ（７） とを有し、断面（６）　−（６）と（６’　）−（６’　）との間はポンプの有 効中空円筒部であり、また前記ステータ（５）の基盤部Ｇご取りつけだ軸受フラ ンジ（３）を有し、咳軸受フランジ各々は玉軸受けあるいはテーパころ軸受（４ ）を収容しており、また前記ステータ（５）の全長にわたり貫通しているロータ （１）とを有して成る。

ロータはその一端に回転運動を付与する図示していない駆動軸を保持している。

このロータは軸受（４）で軸承され、有効中空円筒（６と６′との間）内にある ロータ部分には、該円筒の直径に等しいピッチを有したインペラー渦巻羽根ある いはプロペラ羽根（Ｓ）が取着されており、それ故に各回転時に有効中空円筒（ ６と６′との間）に対応した利用可能な体積を掃流し、矢印Ｒで示す出口フラン ジ（７）からその内容物を吐出する。

ポンプの作動は以下の如くである。ステータ（５）はポンプを使おうとする所に 取り付けられる。軸と一体になったプロペラ羽ｆｌｕ　（Ｓ）を有するロータ軸 （１）は動力源と連結する。

ポンプの動きをスローモーションで想像し、軸（１）がポンプの中空円筒（６と ６′との間）の長さ方向一杯にわたりインペラ渦巻羽根（Ｓ）と一体になってい ることを考慮に入れ、以下に軸（１）の回転中における挙動を記載する。

渦巻羽根（Ｓ）の出発点は母線上の点（６）にあり、数点は吸込みフランジ（２ ）（矢印Ａ参照）と連通している。ロータ軸（１）をゆっくりと手で回転する、 つまり渦巻羽根（Ｓ）を回転すると、該羽根でスプーンと同じように水を引き連 れ、この羽根（６）の出発点が初期の出発点（６）に戻るまで回転を続ける。こ うして一回転をし、ポンプの中空円筒の理論上の体積からロータの関連体積を差 し引いた体積と等しい水の体積を吸い込み点（６）から吐出点（６′）へ移動さ せたことになる。

この作動は、１分の１の尺度で図示した添付図面のようなロータリープロペラポ ンプにおいては、１秒間に１０００回転余りの速度あるいはそれ以上の速度での 軸（１）の各回転毎に繰り返し遂行される。

ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔｈｅ：　ＩＮＴＥＲＮＡτｒＯＮＡＬ　５ＺＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　Ｏｒｑ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．プロペラ羽根（Ｓ）と一体に形成されたロータ（１）が有効長さに等しい直 径を有した中空円筒（６−６′）中で回転し、前記羽根（Ｓ）のピッチは前記中 空円筒（６−６′）の直径に等しく、かつ該中空円筒（６−６′）の利用可能体 積量を各１回転中に押し流すことが可能であり、その内容物がポンプの出口フラ ンジ（Ｒ）へ吐出されることを特徴としたロータリープロペラポンプ機構。
2. ２．前記プロペラ羽根（Ｓ）を２枚技術的理由により具備させたことを特徴とす る請求の範囲第１項に記載のロータリープロペラポンプ。
3. ３．前記の１枚又は２枚のプロペラ羽根が前記有効中空円筒（６―６′）の内面 に周回嵌合されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のロータリープロペ ラポンプ。
4. ４．前記ステータ（５）の基盤部に取着された各軸受けフランジ（３）が玉軸受 又はテーパころ軸受（４）を収容したことを特徴とした請求の範囲第１項に記載 のロータリープロペラポンプ。