JP5766463B2 - 遠心回転機械 - Google Patents

Description

本発明は、遠心回転機械に関するものである。

従来、ポンプや水車に代表される遠心回転機械において、スクロールを備えるものが知られている。このスクロールは、羽根車における作動流体の入口側又は出口側を円周方向全域に亘って覆っており、その内部には、作動流体が円周方向に旋回する旋回流路と、旋回流路に接続され、旋回流路を介在させて羽根車と外部の流路とを連通させる連通流路と、が形成されている。例えば、羽根車における作動流体の入口側を円周方向に覆うスクロール（吸込ケーシング）においては、外部から流入した作動流体をスクロールによって予旋回させて羽根車の入口に流入させている。また、羽根車における作動流体の出口側を円周方向に覆うスクロール（吐出ケーシング）においては、羽根車から半径方向に流出した作動流体をスクロールによって旋回させて、作動流体の動圧を静圧に変換している。

ところで、上記のスクロールにおいては、旋回流路と連通流路との境界であるスロートの断面積（作動流体の流通方向に直交する断面積）の大きさによって作動流体の吸込流量や吐出流量が変化することから、その遠心回転機械の運転仕様を満たすようにスロートの断面積の大きさを設定するのが通常である。すなわち、互いに運転仕様が異なる遠心回転機械においては、一般的には、それぞれの運転仕様に応じた最適な断面積が設定されることとなる。

特開２０１０−１２１５４１号公報

しかしながら、従来の技術においては、作動流体の流量が増減して運転仕様を外れた場合に、性能が低下したり、運転状態が不安定になったりするという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、作動流体の流量が運転仕様を外れた場合の性能低下を抑制することを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る遠心回転機械は、軸線を中心として回転する羽根車と、前記羽根車における作動流体の入口側又は出口側を円周方向全域に亘って覆うと共に、内部に、作動流体が円周方向に旋回する旋回流路及び前記旋回流路に接続され、前記旋回流路を介在させて前記羽根車と外部の流路とを連通させる連通流路を有するスクロールと、を有する遠心回転機械において、前記旋回流路と前記連通流路との境界であるスロートの、前記作動流体の流通方向に直交する断面積の大きさを変化させる調整機構が設けられ、前記調整機構は、前記スロートを画定する前記スクロールの壁部の少なくとも一部をなし、前記スクロールの内部及び外部のうち少なくとも一方に向けて変形可能な調整板を有し、前記調整板には、ボルトが、相対回転可能に、かつ、前記調整板に向けて進退可能に連結され、前記ボルトの進退によって前記調整板を変形させ、前記スロートの断面積の大きさを変化させることを特徴とする。
このようにすれば、調整機構によってスロートの断面積の大きさを変化させることができるので、作動流体の流量が運転仕様を外れた場合においても、その作動流体の流量に、より適したスロートの断面積の大きさに変化させることで、性能の低下を抑制することが可能である。
また、調整板を変形させることで、スクロール内に可動機構を設けることなく、直接的にスロートの断面積の大きさを変化させることができる。また、スロートの断面積の大きさをより詳細に設定することができる。

本発明に係る遠心回転機械によれば、作動流体の流量が運転仕様を外れた場合に性能が低下することを抑制することができる。

本発明の第一参考例に係るポンプＭ１を示す図であって図１（ａ）が正面 図であり、図１（ｂ）が子午断面図（図１（ａ）のＩ−Ｉ線断面図）である。 本発明の第一参考例において、図１（ｂ）のII−II線断面図である。 本発明の第一参考例において、図３の要部拡大断面図である。 本発明の第二参考例に係るポンプＭ２の軸線Ｐに直交する一断面である。 本発明の第二参考例において、図４の要部拡大断面図である。 本発明の第三参考例に係るポンプＭ３のスクロール２０の軸線Ｐに直交する一断面である。 本発明の第三参考例において、図６の要部拡大断面図である。 本発明の第四参考例に係るポンプＭ４の軸線Ｐに直交する一断面である。 本発明の第四参考例において、図８の要部拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るポンプＭ５の軸線Ｐに直交する一断面である。 本発明の実施形態の第一変形例に係るポンプＭ５´の子午断面の拡大図である。 本発明の実施形態の第二変形例に係るポンプＭ５´´のスクロール２０の軸線Ｐに直交する一断面である。 本発明の第五参考例に係るポンプＭ６の軸線Ｐに直交する一断面である。 本発明の第五参考例の第一変形例に係るポンプＭ６´の子午断面の拡大図である。 本発明の第五参考例の第二変形例に係るポンプＭ６´´のスクロール２０の軸線Ｐに直交する一断面である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
〔第一参考例〕
図１は、本発明の第一参考例に係るポンプ（遠心回転機械）Ｍ１を示す図であって図１（ａ）が正面図であり、図１（ｂ）が子午断面図である。
図１（ｂ）に示すように、ポンプＭ１は、ロータ１とステータ２とを有している。

ロータ１は、軸線Ｐ上に配設された主軸１１と、主軸１１の先端に固定された羽根車１２とを有している。

主軸１１は、ステータ２に配設された軸受部２９（軸受装置２９Ａ，２９Ｂ）によって片持ち支持されており、軸線Ｐを中心にして回転可能である。なお、以下の説明においては、軸線Ｐの延在方向を「主軸方向」と、主軸１１の周方向を「円周方向」、主軸１１の半径方向を「主半径方向」という。

羽根車１２は、所謂クローズドインペラタイプのものであり、複数の湾曲した羽根１２ａを主板１２ｂと側板１２ｃとで挟んで構成されている。羽根車１２においては、複数の羽根１２ａが、羽根車１２の中心軸周りに互いに間隔を空けて配列されている。このような構成により、羽根車１２は、主板１２ｂと側板１２ｃとの間の空間が、複数の羽根１２ａによって複数に分割された空間となっている。そして、この分割された空間のそれぞれが用水Ｗの流路となっている。

羽根車１２は、主板１２ｂを主軸１１の先端部に挿通されており、主軸１１の先端に対して螺着した軸端ナット１３によって主軸１１に同軸状に拘束されている。
この羽根車１２は、主軸方向一方に向けて開口する内側開口１２ｘ１から、複数の羽根１２ａによって分割された各流路に用水Ｗを流入させ、主半径方向外方に向けて開口する外側開口１２ｍ２から用水Ｗを全周状に流出させる。

ステータ２は、図１に示すように、スクロール２０と、ケーシングカバー２５とを有している。

図２は、図１（ｂ）のII−II線断面図である。なお、図２においては、羽根車１２を二点鎖線で簡略的に図示している。
図２に示すように、スクロール２０は、渦巻き型に形成されており、羽根車１２の外側開口１２ｍ２の周囲を円周方向全域に亘って覆っている。

旋回流路２１は、スクロール２０の内壁２０ａと、羽根車１２との間に全周状に画定されており、流路断面の大きさが最も小さい内端２１ｘ１から最も大きい外端２１ｘ２に向かうに従って、流路断面の大きさが次第に大きくなるように形成されている。

連通流路２２は、その一端２２ｘ１が旋回流路２１の外端２１ｘ２に接続されており、外端２１ｘ２における接線方向一方側に向けて延びている。この連通流路２２は、旋回流路２１の内端２１ｘ１側に対して、三角状に形成された舌部２０ｂによって隔絶されている。すなわち、この舌部２０ｂは、羽根車１２の外側開口１２ｘ２に沿って円周方向に延びる一方側に旋回流路２１の一部を画定すると共に、接線方向に延びる他方側に連通流路２２を画定している。

ケーシングカバー２５は、主軸方向の一方側において、スクロール２０に接続されている。このケーシングカバー２５の内部には、主軸方向一方側に向けて開口する吸込口２５ａから羽根車１２の内側開口１２ｘ１まで続く流路が画定されている。

図１に示すように、ステータ２において、スクロール２０に主軸方向他方側に連続して形成されたパッキン収容部２６には、軸封装置２７が設けられており、主軸１１とパッキン収容部２６との間から漏出する用水Ｗを封止している。
パッキン収容部２６に連続する軸受収容部２８には、主軸１１を回転可能に片持ち支持する軸受部２９（軸受装置２９Ａ，２９Ｂ）が収容されている。

ポンプＭ１は、図２に示すように調整機構３０を有している。
調整機構３０は、可動壁体３１と、回動軸３２とを備えている。
可動壁体３１は、羽根車１２の外周に沿うようにして延びており、舌部２０ｂの先端をなしている。この可動壁体３１は、翼型に形成されている。より具体的には、スクロール２０の内壁２０ａ側の基端３１ａに比べて先端３１ｂが細くなるように先鋭状に形成されており、旋回流路２１を画定する内側面３１ｃが羽根車１２の外周に沿うように凹状に形成され、連通流路２２を画定する外側面３１ｄが主半径方向外方側に凸状に形成されている。

回動軸３２は、主軸方向に延びており、スクロール２０の内壁２０ａに回動可能に連結されている。この回動軸３２は、可動壁体３１の基端３１ａ側を貫通しており、可動壁体３１を相対変位不可能に連結している。
なお、回動軸３２は、不図示のロック機構によって任意の位置に拘束することが可能となっている。また、本参考例においては、回動軸３２をアクチュエータ（不図示）によって回動させているが、手作業によって回動させることも可能である。

このような構成により、回動軸３２が内壁２０ａに対して回動することで、可動壁体３１がその先端で円弧の軌跡を描くように回動して、スロート２１ｓの流路断面積が変更可能になっている。
ここで、本明細書においては、旋回流路２１の外端２１ｘ２と連通流路２２の一端２２ｘ１との境界をスロート２１ｓと定義し、スロート２１ｓにおける用水Ｗの流れ方向に直交する断面積をスロート２１ｓの断面積と定義する。

続いて、上述したポンプＭ１及び調整機構３０について、図２の要部拡大図である図３を用いて説明する。
用水Ｗの流量が運転仕様の範囲内である場合には、スロート２１ｓの断面積がポンプＭ１の運転仕様によって設定された大きさとなるように、可動壁体３１が定常位置に拘束される（図３において実線で示す）。

一方、用水Ｗの流量が運転仕様から外れた場合においては、減少後の用水Ｗの流量に対して、スロート２１ｓの断面積が不適切な大きさとなってポンプＭ１の性能が低下してしまう。そこで、図３に示すように可動壁体３１を回動させ、可動壁体３１の先端を羽根車１２の外周から離間させて、スロート２１ｓの断面積の大きさを変化させる（この可動壁体３１を符号３１Ａ，３１Ｂで示す。）。このようにすることで、用水Ｗの流量に対して不適切な大きさとなっていたスロート２１ｓの断面積がより適切な大きさとなり、ポンプＭ１の性能が回復する。
このようにして、用水Ｗの流量の増減に関わらず、ポンプＭ１の運転状態及びその性能が安定する。

以上説明したように、ポンプＭ１及び調整機構３０によれば、スロート２１ｓの断面積の大きさを変化させることができるので、用水Ｗの流量が運転仕様を外れた場合においても、その用水Ｗの流量に、より適したスロート２１ｓの断面積に変化させることで、性能の低下を抑制することが可能である。

また、用水Ｗを表面（内側面３１ｃ，外側面３１ｄ）に沿わす可動壁体３１を舌部２０ｂに備えるので、比較的に簡素な構成でスロート２１ｓの断面積の大きさを変化させることが可能となる。
また、回動軸３２を中心として可動壁体３１を回動させるので、スロート２１ｓの断面積の大きさを容易に微調整することが可能である。

〔第二参考例〕
次いで、本発明の第二参考例について図を用いて説明する。なお、以下の説明及びその説明に用いる図面において、既に説明を終えた構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。
上述した第一参考例においては、所謂吐出ケーシングとして用いられたスクロール２０を有するポンプＭ１について本発明を適用したが、本参考例においては、所謂吸込ケーシングとして用いられたスクロール４０を有するポンプＭ２について本発明を適用している。

図４は、本参考例に係るポンプＭ２の軸線Ｐに直交する一断面である。
図４に示すように、スクロール４０は、羽根車１２における用水Ｗの内側開口１２ｘ１の軸方向一方側において、羽根車１２の内側開口１２ｘ１を円周方向全域に亘って覆っている。このスクロール４０の内部には、用水Ｗが円周方向に旋回する旋回流路４１と、旋回流路４１に接続され、旋回流路４１を介在させて羽根車１２と外部の流路とを連通させる連通流路４２とが画定されている。

このスクロール４０は、第一参考例のスクロール２０と異なり、外部の流路と接続された連通流路４２の吸込口４２ｘ２から流入した用水Ｗを、連通流路４２の一端４２ｘ１まで流した後に、外端４１ｘ２から旋回流路４１に流入させ、用水Ｗが内端４１ｘ１まで流れる間に、大部分を羽根車１２に流入させ、一部を舌部４３（後述する。）から用水Ｗの主流に流出させて再循環させる。

この連通流路４２は、その一端４２ｘ１が旋回流路４１の外端４１ｘ２に接続されており、外端４１ｘ２における接線方向一方側に沿うようにして延びている。この連通流路４２は、旋回流路４１の内端４１ｘ１側に対して、三角状に形成された舌部４３によって隔絶されている。すなわち、この舌部４３は、羽根車１２の内側開口１２ｘ１に沿って円周方向に延びる一方側に旋回流路４１の一部を画定すると共に、接線方向に延びる他方側に連通流路４２を画定している。

舌部４３は、連通流路４２側に形成されていると共に連通流路４２の一部を画定する舌部本体４３ａと、旋回流路４１側に形成されていると共に旋回流路４１の一部を画定する可動壁体４３ｂとを有している。

図５は、図４の要部拡大図である。
図５に示すように、可動壁体４３ｂは、舌部４３と同様の構成となっており、回動軸３２を中心にして回動可能に形成されている。この可動壁体４３ｂは、凸状の外側面３１ｄを舌部本体４３ａに密着可能、かつ、可動壁体４３ｂの基端３１ａ側を貫通する回動軸３２を中心にして回動可能に構成されている。このように可動壁体４３ｂは、回動軸３２と共に調整機構６０を構成している。

続いて、上述したポンプＭ２及び調整機構６０について図４を用いて説明する。
用水Ｗの流量が運転仕様の範囲内である場合には、スロート４１ｓ（旋回流路４１の外端４１ｘ２と連通流路４２の一端４２ｘ１との境界）の断面積がポンプＭ２の運転仕様によって設定された大きさとなるように、舌部４３が定常位置に拘束される（図４において実線で示す。）。

一方、用水Ｗの流量が運転仕様から外れた場合においては、図５に示すように、舌部４３を回動させて、スロート４１ｓの断面積の大きさを変化させる（この可動壁体４３ｂを符号４３ｂＡで示す。）。本参考例においては、可動壁体４３ｂの変位方向が舌部本体４３ａによって干渉を受けることから、スロート４１ｓの断面積が増加する。
別の見方をすれば、可動壁体４３ｂの絞り量が大きくなることで、用水Ｗの予旋回流れの、羽根車１２の内側開口１２ｘ１に流入する流入角度が変化する（大きくなる。）。そして、羽根車１２の内側開口１２ｘ１に対して用水Ｗを円周方向に均等に流入させる。これにより、用水Ｗの流量の変化に関わらず、ポンプＭ２の運転状態及びその性能が安定する。

以上説明したように、ポンプＭ２及び調整機構６０によれば、スロート４１ｓの断面積の大きさを変化させることができるので、用水Ｗの流量が運転仕様を外れた場合においても、その用水Ｗの流量に、より適したスロート４１ｓの断面積に変化させることができる。これにより、ポンプＭ２の性能の低下を抑制することが可能である。

〔第三参考例〕
次いで、本発明の第三参考例について図を用いて説明する。
なお、以下の説明及びその説明に用いる図面において、既に説明を終えた構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

図６は、ポンプＭ３のスクロール２０の軸線Ｐに直交する一断面である。
ポンプＭ３は、基本的な構造は上述したポンプＭ１と同様であるが、上述した調整機構３０に代えて調整機構７０を有する点で、ポンプＭ１と相違する。

図６に示すように、調整機構７０は、可動壁体７１と、可動壁体７１を直線的にガイドする直動レール７２と、可動壁体７１を直動レール７２上で直動させるアクチュエータ（不図示）とを有している。
可動壁体７１は、先鋭状に形成されており、可動壁体３１と同様に翼型に形成された翼型部７１ａと、翼型部７１ａに続いて形成された真直部７１ｂとを有している。この可動壁体７１は、スクロール２０の舌部２０ｂにおいて、舌部２０ｂの先端側に向けて穿孔された貫通孔７０ａに収容されており、定常位置において翼型部７１ａを貫通孔７０ａから突出させている。この定常状態において、翼型部７１ａの内側面７１ｃは、スクロール２０の舌部２０ｂの内表面に滑らかに接続している。

直動レール７２は、貫通孔７０ａにおいて貫通孔７０ａの貫通方向に敷設されており、可動壁体７１を滑動可能に嵌着させている。
アクチュエータ（不図示）は、直動レール７２の延在方向において可動壁体７１を押し引き可能である。

続いて、ポンプＭ３及び調整機構７０の作用について図７を用いて説明する。
図７に示すように、用水Ｗの流量が運転仕様の範囲内である場合には、スロート２１ｓの断面積がポンプＭ３の運転仕様によって設定された大きさとなるように、可動壁体７１が定常位置に拘束される（図７において実線で示す。）。

一方、用水Ｗの流量が運転仕様から外れた場合においては、図７に示すように可動壁体７１をアクチュエータ（不図示）によってスクロール２０の内側に押し込み、可動壁体７１を直動レール７２上で直動させ、スロート２１ｓの断面積を減少させる（この可動壁体７１を符号７１Ａで示す。）。あるいは、可動壁体７１をアクチュエータ（不図示）によってスクロール２０の外側に引き込み、可動壁体７１を直動レール７２上で直動させ、スロート２１ｓの断面積を増加させる（この可動壁体７１を符号７１Ｂで示す。）。このようにすることで、用水Ｗの流量に対するスロート２１ｓの断面積がより適切な大きさとなり、ポンプＭ３の性能が回復する。これにより、用水Ｗの流量の増減に関わらず、ポンプＭ３の運転状態及びその性能が安定する。

以上説明したように、ポンプＭ３及び調整機構７０によれば、上述した第一参考例と同様の効果を得ることができる。
また、可動壁体７１を回動軸で回動させてスロート２１ｓの断面積の大きさを変化させずに、直動レール７２上で直動させてスロート２１ｓの断面積の大きさを変化させるので、用水Ｗに対する可動壁体７１の強度を容易に確保することができる。

〔第四参考例〕
次いで、本発明の第四参考例について図を用いて説明する。
なお、以下の説明及びその説明に用いる図面において、既に説明を終えた構成要素と同様の構成要素については、同一の符号を付して、重複した説明を省略する。

図８は、本参考例に係るポンプＭ４の軸線Ｐに直交する一断面であり、図９は、ポンプＭ４の要部拡大断面図である。
ポンプＭ４は、基本的な構造は上述したポンプＭ２と同様であるが、上述した調整機構６０に代えて調整機構８０を有する点で、ポンプＭ２と相違する。

図８に示すように、調整機構８０は、可動壁体７１と、直動レール７２と、可動壁体７１を直動レール７２上で直動させるアクチュエータ（不図示）とを有している。
可動壁体７１は、スクロール４０の内壁４０ａの舌部４３において、羽根車１２の接線方向に穿孔された貫通孔８０ａに収容されており、定常位置において翼型部７１ａを貫通孔８０ａから突出させている。この定常状態において、翼型部７１ａの内側面７１ｃと外側面７１ｄとは、スクロール４０の舌部４３の表面に滑らかに接続している。
直動レール７２は、貫通孔８０ａにおいて可動壁体７１の延在方向に敷設されている。

続いて、上述したポンプＭ４及び調整機構８０について図を用いて説明する。
用水Ｗの流量が運転仕様の範囲内である場合には、スロート２１ｓの断面積がポンプＭ４の運転仕様によって設定された大きさとなるように、図９に示すように可動壁体７１が定常位置に拘束される（図９において実線で示す）。

一方、用水Ｗの流量が運転仕様から外れた場合においては、図９に示すように可動壁体７１をスクロール４０の内側に押し込み、可動壁体７１を直動レール７２上で直動させ、スロート２１ｓの断面積を減少させる（この可動壁体７１を符号７１Ａで示す。）。あるいは、可動壁体７１をスクロール２０の外側に引き込み、スロート２１ｓの断面積を増加させる（この可動壁体７１を符号７１Ｂで示す。）
このようにすることで、用水Ｗの流量に対するスロート２１ｓの断面積がより適切な大きさとなり、ポンプＭ４の性能が回復する。
別の見方をすれば、可動壁体７１の絞り量が変化することで、用水Ｗの予旋回流れの、羽根車１２の内側開口１２ｘ１に流入する流入角度が変化する。そして、羽根車１２の内側開口１２ｘ１に対して用水Ｗを円周方向に均等に流入させる。これにより、用水Ｗの流量の変化に関わらず、ポンプＭ４の運転状態及びその性能が安定する。
これにより、用水Ｗの流量の増減に関わらず、ポンプＭ４の運転状態及びその性能が安定する。

以上説明したように、ポンプＭ４及び調整機構８０によれば、上述した第一参考例及び第三参考例と同様の効果を得ることができる。
なお、上述した各参考例においては、可動壁体３１及び可動壁体７１の翼型部７１ａを翼型に形成したが、他の形状（例えば棒体、円周状体）に形成してもよい。

〔実施形態〕
次いで、本発明の実施形態について図を用いて説明する。
図１０は、本実施形態に係るポンプＭ５を示す概略図である。
図１０に示すように、本発明に係るポンプＭ５は、上述した第二参考例が調整機構６０を有していたのに対して、調整機構９０を有している。

調整機構９０は、調整板９１とボルト９２とアクチュエータ（不図示）とを有している。
調整板９１は、内壁４０ａの一部をなしており、舌部４３に対向する部分に組み付けられている。この調整板９１は、可曉性を有する材料で構成されている。

ボルト９２は、調整板９１に沿って立設された支持板９３に支持されている。この支持板９３は、雌ネジ孔９３ａを有しており、その延在方向を調整板９１に向けた状態でボルト９２が雌ネジ孔９３ａに螺着している。このような構成により、ボルト９２は、その先端が調整板９１に相対回転可能に連結されている。このような構成により、ボルト９２は、アクチュエータによって回転されることにより、調整板９１に向けて進退可能となっている。
なお、アクチュエータ（不図示）に代えて手作業によってボルト９２を進退させてもよい。

続いて、調整機構９０の作用について説明する。
スロート４１ｓの断面積を小さくしたい場合には、ボルト９２を調整板９１に向けて螺進させる。ボルト９２は、調整板９１をスクロール４０の内側に押し込むことにより、調整板９１を舌部４３に向けて変形させる。調整板９１が舌部４３に向けて変形することで、スロート４１ｓの断面積が減少する。
一方、スロート４１ｓの断面積を大きくしたい場合には、ボルト９２を調整板９１から離間するように螺進させる。ボルト９２は、調整板９１をスクロール４０の外側に引くことにより、調整板９１を舌部４３から遠ざけるように変形させる。調整板９１が舌部４３から遠ざかるように変形することで、スロート４１ｓの断面積が増加する。

この構成によれば、スクロール４０内に可動機構を設けることなく、直接的にスロート４１ｓの断面積の大きさを変化させることができる。
また、ボルト９２の進退によって調整板９１を変形させるので、スロート４１ｓの断面積を微調整することが可能となる。

図１１は、ポンプＭ５の第一変形例に係るポンプＭ５´を示す概略断面図である。
上述したポンプＭ５においては、調整機構９０を舌部４３に対向する位置に設けたが、この第一変形例に係るポンプＭ５´では、調整機構９０´を内壁４０ａの軸方向他方側（軸方向において羽根車１２側）の位置に設けている。この構成によっても、スロート４１ｓの断面積を増減させることが可能であり、上述した効果と同様の構成を得ることができる。

図１２は、ポンプＭ５の第二変形例を示すポンプＭ５´´を示す概略断面図である。
上述したポンプＭ５においては、調整機構９０をスクロール４０に設置する構成としたが、この第二変形例に係るポンプＭ５´´では、調整機構９０´´を吐き出しスクロール２０に設置している。この構成によっても、スロート２１ｓの断面積を増減させることが可能であり、上述した効果と同様の構成を得ることができる。

〔第五参考例〕
次いで、本発明の第五参考例について図を用いて説明する。
図１３は、本参考例に係るポンプＭ６を示す概略図である。
図１３に示すように、本発明に係るポンプＭ６は、上述した第二参考例が調整機構６０を有していたのに対して、調整機構１００を有している。

図１３に示すように、調整機構１００は、複数（本参考例では三つ）の調整蓋１０１（１０１Ａ〜１０１Ｃ）を有している。
調整蓋１０１（１０１Ａ〜１０１Ｃ）は、スクロール４０の内壁４０ａの、舌部４３に対向する位置に形成された連通部１００ａに装着可能に形成されている。各調整蓋１０１Ａ〜１０１Ｃは、連通部１００ａに装着した場合に、スクロール４０の内側に露出する膨出部の大きさが相違するように形成されており、より具体的には、１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの順に膨出部の大きさが小さくなるようになっている。すなわち、各調整蓋１０１Ａ〜１０１Ｃを連通部１００ａに装着した場合には、スロート４１ｓの断面積の大きさが１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃの順に大きくなる。なお、調整蓋１０１Ｂを連通部１００ａに装着した場合に、スロート４１ｓの断面積がポンプＭ６の運転仕様によって設定された大きさとなるようになっている。

続いて、調整機構１００の作用について説明する。
用水Ｗの流量が運転仕様の範囲内である場合には、スロート４１ｓの断面積がポンプＭ６の運転仕様によって設定された大きさとなるように、調整蓋１０１Ｂが装着される。
一方、スロート４１ｓの断面積を小さくしたい場合には、調整蓋１０１Ｂに代えて調整蓋１０１Ａを装着する。調整蓋１０１Ａが装着されることで、調整蓋１０１Ｂに比べて、スクロール４０の内側に露出する膨出部の大きさが大きくなって、スロート４１ｓの断面積が小さくなる。
一方、スロート４１ｓの断面積を大きくしたい場合には、調整蓋１０１Ｂに代えて調整蓋１０１Ｃを装着する。調整蓋１０１Ｃが装着されることで、調整蓋１０１Ｂに比べて、スクロール４０の内側に露出する膨出部の大きさが小さくなって、スロート４１ｓの断面積が大きくなる。

この構成によれば、スロート４１ｓの断面積が予め定まった大きさに設定されているために、スロート４１ｓの断面積の微調整を要さずに、スロート４１ｓの断面積の大きさを変化させることができる。

図１４は、ポンプＭ６の第一変形例に係るポンプＭ６´を示す概略断面図である。
上述したポンプＭ６においては、調整機構１００（連通部１００ａ）をスクロール４０の内壁４０ａの、舌部４３に対向する位置に形成したが、この第一変形例に係るポンプＭ６´では、調整機構１００´（連通部１００ａ´）を内壁４０ａの軸方向他方側（主軸方向において羽根車１２側）の位置に設けている。この構成によっても、スロート４１ｓの断面積を増減させることが可能であり、上述した効果と同様の構成を得ることができる。

図１５は、ポンプＭ６の第二変形例に係るポンプＭ６´´を示す概略断面図である。
上述したポンプＭ６においては、調整機構１００をスクロール４０に設置する構成としたが、この第二変形例に係るポンプＭ６´´では、調整機構１００´´（連通部１００ａ´´）を吐き出しスクロール２０に設置している。この構成によっても、スロート２１ｓの断面積を増減させることが可能であり、上述した効果と同様の構成を得ることができる。

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述した実施形態においては、所謂クローズドインペラタイプの羽根車１２を用いる構成としたが、所謂オープンインペラタイプの羽根車を用いてもよい。
また、上述した実施形態においては、ポンプについて本発明を適用したが、水車等の他の遠心回転機械に本発明を適用してもよい。同様に、リカバリータービン機能を備えたポンプについて本発明を適用してもよく、リカバリータービン運転時に性能が低下するのを抑制することが可能である。なお、これらの場合には、用水Ｗの流れる向きは、ポンプにおいて流れる用水Ｗの向きとは逆方向になる。

１２…羽根車
２０，４０…スクロール
２０ａ，４０ａ…内壁
２０ｂ，４３…舌部
２１，４１…旋回流路
２１ｓ，４１ｓ…スロート
２２，４２…連通流路
３０，６０，７０，８０，９０（９０´，９０´´），１００（１００´，１００´´）…調整機構
３１（３１Ａ，３１Ｂ），７１（７１Ａ，７１Ｂ）…可動壁体
３２…回動軸
４３ｂ（４３ｂＡ）…可動壁体
７１ａ…翼型部
１００ａ…連通部
１０１（１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ）…調整蓋
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５（Ｍ５´，Ｍ５´´），Ｍ６（Ｍ６´，Ｍ６´´）…ポンプ（遠心回転機械）
Ｐ…軸線
Ｗ…用水（作動流体）

Claims (1)

1. 軸線を中心として回転する羽根車と、
   前記羽根車における作動流体の入口側又は出口側を円周方向全域に亘って覆うと共に、内部に、作動流体が円周方向に旋回する旋回流路及び前記旋回流路に接続され、前記旋回流路を介在させて前記羽根車と外部の流路とを連通させる連通流路を有するスクロールと、を有する遠心回転機械において、
   前記旋回流路と前記連通流路との境界であるスロートの、前記作動流体の流通方向に直交する断面積の大きさを変化させる調整機構が設けられ、
   前記調整機構は、前記スロートを画定する前記スクロールの壁部の少なくとも一部をなし、前記スクロールの内部及び外部のうち少なくとも一方に向けて変形可能な調整板を有し、
   前記調整板には、ボルトが、相対回転可能に、かつ、前記調整板に向けて進退可能に連結され、
   前記ボルトの進退によって前記調整板を変形させ、前記スロートの断面積の大きさを変化させることを特徴とする遠心回転機械。

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