[發明專利]水力發電裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201110037223.1
• 申請日: 2007-03-21
• 公開（公告）號: CN102094745A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 田中彰吾;弓田行宣;伊藤秀明;吉川伸一
• 申請（專利權）人: 日本電產三協株式會社
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B11/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱立鳴

本申請是申請人于2007年3月21日提交的、申請號為200710089637.2、發明名稱為“水力發電裝置及其制造方法”的發明專利申請的分案申請。?

技術領域

本發明涉及利用自來水等進行發電的水力發電裝置及其制造方法。?

背景技術

有一種自動水龍頭裝置正在普及：當將手伸到龍頭下方位置時，一旦傳感器感知這種情況，水就從龍頭自動流出。另外，近年還提出有如下裝置的方案：在自來水的流路途中位置設置小型的水力發電裝置，積蓄由該水力發電裝置所獲得的電力，將該電力供給于自動水龍頭裝置的傳感器回路等。?

這種水力發電裝置具有：在從流體入口至流體出口之間構成流路的殼體；配置在該流路途中位置的支軸；可旋轉地支承在該支軸上的圓筒狀的發電用水輪，以往，作為發電水輪，采用了如下結構：在從外周面伸出葉片的圓筒部上一體地樹脂成形有具有貫通支軸的軸孔的徑向軸承(例如參照專利文獻1)。?

專利文獻1：日本特開2004-340111號公報?

在這種水力發電裝置中，在發電用水輪的軸孔與支軸之間存在間隙。另外，由于發電用水輪因射出口射出的水噴射到葉片而產生旋轉，故隨著發電用水輪的旋轉，葉片與射出口的位置關系產生變動，發電用水輪所受到的力的方向產生變動，其結果，存在當發電用水輪旋轉時會發生旋轉振動和旋轉噪聲的問題。?

另外，當將發電用水輪還包含徑向軸承地一體樹脂成形時，因縮孔等影響而不能獲得軸孔內徑尺寸的高精度，存在發電用水輪旋轉時會發生旋轉噪聲的問題。另外，當欲采用在從外周面伸出葉片的圓筒部的兩端分別一體樹脂成形有徑向軸承的結構時，因縮孔等影響，有時各徑向軸承的軸孔尺寸會發生誤差。在這種狀態下，由于不能將軸孔之間的同芯進行定心，因此，雖然在徑向軸承的軸孔與支軸之間設置有較大的間隙，但一旦有這種較大的間隙，發電用水輪進行旋轉時就會發生旋轉噪聲。?

發明內容

鑒于上述問題，本發明的第1目的在于提供一種可防止發電用水輪進行旋轉時發生旋轉振動或旋轉噪聲的水力發電裝置。本發明的第2目的在于提供一種在設于發電用水輪的一對徑向軸承中能可靠地將軸孔之間的同芯進行定心的水力發電裝置及其制造方法。?

為實現上述第1目的，本發明的水力發電裝置具有：從流體入口到流體出口的流路；在所述流路的途中位置可旋轉地配置在軸線周圍的發電用水輪；從該發電用水輪的周圍噴射水的射出口，該水力發電裝置的特征是，所述發電用水輪具有：向外周側伸出的多片第1葉片；在軸線方向與該第1葉片鄰接的位置相對于所述發電用水輪的旋轉中心軸線構成同軸狀的圓筒板部，在所述第1葉片及所述圓筒板部上均開設有所述射出口。?

對于本發明的水力發電裝置所使用的發電用水輪，在軸線方向與第1葉片鄰接的位置具有圓筒板部，射出口向跨在第1葉片及圓筒板部雙方的方向開口，故射出口射出的一部分水直接噴到第1葉片，而射出口射出的剩余水從各方向始終噴在圓筒板部的外端面。因此，噴在圓筒板部的水的壓力對發電用水輪發揮調芯作用，可防止發電用水輪旋轉時的旋轉振動和旋轉噪聲。?

在本發明中，所述發電用水輪具有在軸線方向與所述第1葉片鄰接的區域向外周側伸出的多片的第2葉片，所述圓筒板部最好構成為將所述第2葉片的外周端之間連接。采用這種結構，直接噴射到第1葉片的水流其后流過圓筒板部的內側，此時就可效率良好地噴射到第2葉片。因此，可效率良好地使發電用水輪旋轉，提高水力發電裝置的發電效率。?

在本發明中，所述圓筒板部的外端面最好處于與所述第1葉片外周端相同的半徑距離的位置。采用這種結構，可效率良好地將直接噴射到第1葉片后的水流引導到圓筒板部的內側。?

在本發明中，最好所述射出口形成多個，所述多片第1葉片各自最接近所述射出口的時間錯開。例如，可以將所述多片的第1葉片等角度間隔地配置，所述射出口也等角度間隔地形成多個，在該場合所述第1葉片的片數和所述射出口的個數互為素數的關系。即，射出口的個數與第1葉片的片數可以避免一方是另一方的整數倍的條件。采用這種結構，由于可防止射出口射出的水同時強烈噴射到2片以上的葉片，從而可防止較大的力同時作用于發電用水輪的情況。因此，能可靠地防止發電用水輪旋轉時發生旋轉振動和旋轉噪聲。?