JPS63163115A - 流体エネルギ取出し装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主流体に対してこれに異種流体を所定量づつ一
定比率で供給あるいは注入可能にしたり、流体が流れる
流体経路に配置し、この流体の流量を計測するための流
体エネルギ取出し装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に現在使用されているこのような装置としては、第
６図に示すようなものがある。これはロータ室１３０内
のロータ１４０を回転させるために、このロータ１４０
の羽根１４０ａを流体が通過する入口１１０から出口１
２０の間に配置し、この流体の力によりロータ１４０を
回転させているものであり、これは第５図の（イ）に示
すように小流量域では精度は得られないが、大流量域に
おいては高い精度が得られるのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このため、流体は前記羽根に作用するが、このロータの
互いに隣り合う羽根とロータ室の内壁との間には前記流
体が溜まったままとなるからこのロータの回転中にはこ
れが抵抗になり、特に小流用域においてこのロータが回
転しないことがあり、信頼性に欠けていた。また、主流
体に対して一定比率で異種流体を混合するようにした場
合、回転が不規則であると、これら流体の混合比にばら
つきが生じるため、このような作業の自動化が不可能で
あった。更に、このロータの回転を取出して流量を計測
するようにした場合において、特に、小流量域での使用
ができない等の諸々の問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は以上の問題点を解決するとともに小流量域にお
いても正確にその流体エネルギの正確な取出しを可能に
することを目的として発明されたものであり、人口１１
と出口１２との間にロータ室１３を形成し、この人口１
１から流体を導き、出口１２からその流体を排出するロ
ータケース１０において、このロータ室１３に放射方向
に等間隔をおいて形成した羽根１４ａを有するロータ１
４を回転自在に配置し、ロータ１４の羽根１４ａとロー
タ室１３の内１１３ａ　、１３ｂとの間には微少隙間を
形成し、このロータ１４に対して接線方向から流入する
位置に前記入口１１を形成し、このロータ１４の逆転方
向へ少なくとも羽根１ｄａの１ピッチ分以上の距離だけ
前記入口１１から移動した位置に前記出口１２を形成し
、更にこのロータ室１３には入口１１前方の少なくとも
羽根１４ａの１ピッチおいた位置から出口１２にかけて
ロータ１４の羽根１４ａの軌跡に沿いこの羽根１４ａの
先端外周あるいは羽根１４ａの両側必るいは両側及び先
端外周のいずれにも広い間隔を有する逃し溝１５を形成
した流体エネルギ取出し装置である。

〔作用〕

入口１１から流体が流入することによりロータ１４が回
転する。このロータ１４の回転とともに流体は羽根１１
ａとロータケース１０の内壁１３ａとの間の微少隙間か
ら流れでる。このように、内壁１３ａと羽根１４ａとの
間の隙間から流れ出た流体は順次逃し溝１５を通過して
出口１２へ達する。このように流体は逃し溝１５を通過
して出口１２に達するようになっているので、ロータ１
４の回転に対する流体の流体摩擦抵抗が減少し、精度が
極めて向上するものでめる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を第１図乃至第４図に基づき説明す
る。第１図及び第２図において１０は入口１１及び出口
１２を有するロータケースであり、このロータケース１
０にはロータ室１３が形成されている。このロータ室１
３には放射状に等間隔をおいて、複数の羽根１４ａが形
成されたロータ１４が回転自在に内挿してあり、このロ
ータ１４の羽根１４ａの先端とロータ室１３の内壁１３
ａ　、１３ｂとの間には僅かの隙間が形成されている。

このように、ロータ１４の羽根１４ａに接するごとき内
壁１３ａ　１１３ｂの一方は、ロータ１４の接線方向に
形成されている前記入口１１の前方において、少なくと
も前記ロータ１４の羽根１４ａの１ピッチだけ形成して
あり、またロータ１４の逆転方向の前記入口１１と出口
１２との間にも使方の内壁１３ｂが少なくとも羽根１４
ａの１ピッチ以上に相当する距離だけ形成されている。

このようにすることにより、流体エネルギがロータ１４
に確実に加わり、ロータ１４が逆転することもない。更
に、前記入り口側の内壁１３ａと出口側の内壁１３ｂと
の間には前記羽根１４ａの幅より広く羽根１４ａの先端
より大ぎい円弧形状の逃し溝１５がロータ１４に沿い形
成されており、この逃し溝１５は前記出口１２に連通し
ている。尚、この逃し溝１５はこの実施例では、羽根１
４ａの幅より広く羽根１ｄａの先端径より大きい形状に
したが、何もこれに限定されるものではなく、羽根１４
ａの先端径より大きい形状だけでも良く、また、羽根１
４ａの幅より広い形状だけであっても良い。

一方、第３図に示すように、前記ロータ１４の中心線上
には一端がロータケース１０に、他端がこのロータケー
ス１０に固定されたギアケース２０に夫々支持される第
１ガイド軸２１が貫挿してあり、ロータ１４の一端には
減速歯車機構２３を構成する駆動歯車２３ａが一体形成
されている。これら減速歯車機ＪｆｌＳ　２３の一方の
歯車群は面記第１カイ！’　軸２１に回転自在に支持さ
れており、他方の歯車群は前記第１カイト１ＮＩ２１に
平行に配置された第２カイト軸２２に回転自在に支持さ
れている。

これら減速歯車機構２３はギアケース２０に内蔵してあ
り、この減速歯車機＠２３にはこのギアケース２０に回
転自在に支持されている伝達軸２４に固定された従動南
中２３ｂと噛合っている。この伝達軸２４の他端には前
記ギアケース２０に固定された支持軸２５を介して回転
自在に軸支されたローラハウジング３１の外周に形成さ
れた南に噛合う伝達歯車２６か固定されており、これに
よりローラハウジング３１は回転されるようになってい
る。

更に、第４図に示すにうに、このローラハウジング３１
の外周には円周方向に等間隔をおいて４個のローラ３２
が夫々回転自在に軸支してあり、このローラハウジング
３１と前記ギアケース２０に取イ」けられたカムブロッ
ク３３との間には前記主流体と異なった異種流体を吸引
し、その先端から流出させるための弾ｉ生復元力の大き
い注入チューブ３４が配置されてチューブポンプ３０が
構成されている。

次ぎにこの実施例の動作を説明する。ロータケース１０
の入口１１から主流体が供給されてロータ室１３に入る
。これによりロータ１４の羽根１４ａにはこの流体が作
用し、ロータ１４は回転する。

この時、互いに隣接する羽根１ｄａとロータ室１３の内
壁１３ａ　、　１３ｂとの間と羽根１４ａと内壁１３ａ
との隙間を通過する流体は移動する。そしてこのロータ
１４の回転によりその流体の一部が逃し溝１５に達して
、この流体はこの逃し溝１５へ移動し、出口１１から排
出されるからロータ１４の流体摩擦抵抗が減少する。こ
れによりロータ１４は第５図の（口〉に示す小流量域で
も正確に回転し、安定した精度か得られる。

このようにして、ロータ１４が流量に応じて回転すると
、この回転が第３図に示すように駆動歯車２３ａから歯
車群を介して従動歯車２３ｂに減速されて伝達され、こ
の回転がチューブポンプ３０のローラハウジング３１を
所定方向に回転する。

このため、注入チューブ３４はローラ３２により順次押
し出されていくので、異種流体はこれにより前方へ一定
比率で供給される。

尚、この実施例では、このロータ１４の回転をチューブ
ポンプ３０の駆動源として利用したが、これに代えて、
このロータ１４の回転を取出して流量を表示するように
すれば、小流量域における正確な流量表示か可能な流量
計の提供も可能になる。

（発明の効果〕 本発明は以上説明した実施例から明らかなように、人口
１１と出口１２との間にロータ室１３を形成し、この人
口１１から流体を導き、出口１２からその流体を排出づ
るロータケース１０において、このロータ室１３に放射
方向に等間隔をおいて形成した羽根１４ａを有するロー
タ１４を回転自在に配置し、このロータ１４の羽根１４
ａとロータ室１３の内壁１３ａ　、１３ｂとの間には微
少隙間を形成し、このロータ１４に対して接線方向から
流入する位１６に前記入口１１を形成し、このロータ１
４の逆転方向へ少なくとも羽根１４ａの１ピッチ分以上
の距離だけ前記入口１１から移動した位置に前記出口１
２を形成し、更にこのロータ室１３には入口１１前方の
少なくとも羽根１４ａの１ピッチおいた位置から出口１
２にかけてロータ１４の羽根１４ａの軌跡に沿いこの羽
根１ｄａの先端外周あるいは羽根１４ａの両側あるいは
両側及び先端外周のいずれにも広い間隔を有する逃し溝
１５を形成した流体エネルギ取出し装置である。

このため、前記ロータにはこの流体による流体摩１察抵
抗が大巾に減少するので、特に小流量域においてこのロ
ータは確実に回転することができ、信頼性が向上する。

また、主流体に対して一定比率で異種流体を混合するよ
うにした場合においても、回転がその流量に応じて正確
に回転するから、これら流体の混合比が一定となり、こ
のような作業の自動化が可能になる。更に、このロータ
の回転を取出して流口を計測するようにした場合におい
て、特に、小流量域での使用に好適である。しかもロー
タケースと羽根との間に最大限の逃し溝を形成しただけ
であるので、構造か簡単で安価に提供できる等の顕著な
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部断面図、第２図は第
１図の要部拡大図、第３図は本発明の実施例を示す正面
断面図、第４図は第３図の平面図、第５図は流量計測精
度を示す線図、第６図は従来例を示す要部断面図である
。 １０はロータケース、　　１１は入口、１２は出口、　
　　　　　　１３はロータ室、１３ａ　、１３ｂは内壁
、　　１４はロータ、１４ａは羽根、　　　　　１５は
逃し溝、２０はギアケース、　　　２１は第１ガイド軸
、２２は第２ガイド軸、　　２３は減速歯車機溝、２４
は伝達軸、　　　　　２５は支持軸、３０はチューブポ
ンプ、　３１はローラハウジング、３２はローラ、　　
　　　　３４は注入チューブ、特許出願人　　日東精工
株式会社 第３図 第５図 第６図 １４０ユ　　１４０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入口１１と出口１２との間にロータ室１３を形成し
   、この入口１１から流体を導き、出口１２からその流体
   を排出するロータケース１０において、前記ロータ室１
   ３に放射方向に等間隔をおいて形成した羽根１４ａを有
   するロータ１４を回転自在に配置し、 このロータ１４に対して接線方向から流体が流入する位
   置に前記入口１１を形成し、 このロータ１４の逆転方向へ少なくとも羽根１４ａの１
   ピッチ分以上の距離だけ前記入口１１から移動した位置
   に前記出口１２を形成し、更に、前記ロータ室１３に前
   記入口１１の前方の少なくとも羽根１４ａの１ピッチお
   いた位置から出口１２にかけてロータ１４の羽根１４ａ
   の軌跡に沿いこの羽根１４ａとの間に逃し溝１５を形成
   した、 ことを特徴とする流体エネルギ取出し装置。 ２）ロータの羽根とロータ室の内壁との間には微少隙間
   が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の流体エネルギ取出し装置。 ３）逃し溝は前記羽根１４ａの先端外周に沿い広い間隔
   を有して形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の流体エネルギ取出し装置。 ４）逃し溝は前記羽根１４ａの両側に広い間隔を有して
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の流体エネルギ取出し装置。 ５）逃し溝は前記羽根１４ａの両側及び先端外周に沿い
   夫々広い間隔を有して形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の流体エネルギ取
   出し装置。