(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出弁で流量調節を行わずに、設定流量に対し、ポンプの設置条件に関係なく、最適な運転が可能な可動翼ポンプ装置を提供する。【解決手段】翼角が変更可能な複数の可動翼を有する可動翼ポンプ装置であって、複数の可動翼３３のうち少なくとも一枚の可動翼３３の圧力面３３ａ側の流体と負圧面３３ｂ側の流体の圧力差を検出可能な圧力検出機構としてのひずみゲージ３６と、ひずみゲージ３６によって検出された圧力差に基づいて、複数の可動翼３３の翼角を一斉に調節操作可能な翼角操作機構と、を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼角が変更可能な複数の可動翼を有する可動翼ポンプ装置であって、
複数の前記可動翼のうち少なくとも一枚の可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差を検出可能、又は前記圧力面側の流体及び前記負圧面側の流体の各圧力を検出可能な圧力検出機構と、
前記圧力検出機構によって検出された前記圧力差又は前記各圧力に基づいて、複数の前記可動翼の前記翼角を個別に又は一斉に調節操作可能な翼角操作機構と、を備えている可動翼ポンプ装置。
【請求項２】
前記翼角操作機構を制御する制御機構を備える請求項１に記載の可動翼ポンプ装置。
【請求項３】
前記圧力検出機構は、複数の前記可動翼のうち少なくとも一枚の前記可動翼に設けられた該可動翼を厚み方向に貫通する貫通穴の内部において、前記厚み方向と交差する仮想面に沿って配置されたひずみゲージから構成されている請求項１又は２に記載の可動翼ポンプ装置。
【請求項４】
前記貫通穴は、前記圧力面及び前記負圧面の各表面における開口面積である表面開口面積が、前記ひずみゲージが配置されている部分の開口面積である内部開口面積よりも小さい請求項３に記載の可動翼ポンプ装置。
【請求項５】
前記圧力検出機構は、前記可動翼のチップ側であって回転方向の前端側の隅部、前記可動翼のチップ側であって回転方向の後端側の隅部、前記可動翼のボス側であって回転方向の前端側の隅部又は前記可動翼のボス側であって回転方向の後端側の隅部の少なくともいずれか一箇所に設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の可動翼ポンプ装置。
【請求項６】
翼角が変更可能な複数の可動翼を有する可動翼ポンプ装置における翼角調節方法であって、
複数の前記可動翼のうち少なくとも一枚の可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差、又は前記圧力面側の流体及び前記負圧面側の流体の各圧力を検出する圧力検出工程と、
前記圧力検出工程によって検出された前記圧力差又は前記各圧力に基づいて、複数の前記可動翼の前記翼角を個別に又は一斉に調節操作する翼角調節工程と、を備えている翼角調節方法。
【請求項７】
前記圧力検出工程は、前記圧力差を前記可動翼の複数個所において検出する請求項６に記載の翼角調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、翼角が変更可能な複数の可動翼を有する可動翼ポンプ装置及び翼角調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
翼角が変更可能な複数の可動翼を有する可動翼ポンプ装置は、河川水、上水、農業用水に使用する軸斜流ポンプや、発電所の循環水ポンプなどに使用される。
【０００３】
この可動翼ポンプ装置は運転中に翼角度の調節により、吐出量を任意に制御できるため、固定翼ポンプに比べて広範囲の流量域でポンプを高効率で運転し、軸動力を節減できる。なお、翼角とは、可動翼の翼弦線と、該羽根車の回転軸心と直交する平面とがなす角度をいう。
【０００４】
可動翼ポンプ装置の一例として、特許文献１には、立軸斜流ポンプが開示されている。該立軸斜流ポンプは、主軸と翼角制御可能の可動翼とを設けたコーンを有し、コーン内に配設されたシリンダ内において、可動翼の吸込側と可動翼の吐出側の圧力差によって往復動するピストンの往復動と、可動翼とが連動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−９２０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示された立軸斜流ポンプは、吸込側の水位変動などにより、吸込圧力が変化した場合は、吐出圧力との差が一定となるように翼角が変わり、翼角に応じた吐出量に変化するため、所定の吐出量とするためには、吐出弁の開閉調節などの調節が必要になる。このとき、吐出側の圧力が変わると、吸込圧力との差が一定となるように翼角が再び変わることとなる。したがって、最適なポンプ運転状態になるまでに、吐出弁の開閉調節が繰り返され、複雑な制御が必要になると考えられる。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、吐出弁で流量調節を行わずに、設定流量に対し、ポンプの設置条件に関係なく、最適な運転が可能な可動翼ポンプ装置及び翼角調節方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するための、本発明に係る可動翼ポンプ装置の特徴構成は、翼角が変更可能な複数の可動翼を有する可動翼ポンプ装置であって、複数の前記可動翼のうち少なくとも一枚の可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差を検出可能、又は前記圧力面側の流体及び前記負圧面側の流体の各圧力を検出可能な圧力検出機構と、前記圧力検出機構によって検出された前記圧力差又は前記各圧力に基づいて、複数の前記可動翼の前記翼角を個別に又は一斉に調節操作可能な翼角操作機構と、を備えている点にある。
【０００９】
上述の構成によると、流量に応じた標準的な翼角に操作した後に、可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差が最も小さくなるように翼角を調節する、つまり可動翼が流入角に正対するように調節操作をすることによって、そのときの流量において常に効率のよい運転が可能となる。これにより電気消費量の低減も達成することができる。なお、運転開始前の翼角は、適宜設定すればよい。例えば、可動翼ポンプ装置の運転開始前においては翼角を最も小さくしておき、可動翼ポンプ装置の運転に伴って翼角を徐々に最適にしていくような調節操作をすることができる。
【００１０】
圧力検出機構は、可動翼の圧力面と負圧面とにそれぞれ設けられたひずみゲージや圧力センサ、可動翼に設けられた該可動翼を厚み方向に貫通する貫通穴の内部において可動翼の厚み方向と交差する仮想面に沿って配置されたひずみゲージや該貫通穴を流れる流体の流量及び方向を検出可能な流量センサが例示できる。なお、圧力検出機構は、少なくとも一枚の可動翼に備えていればよい。
【００１１】
翼角操作機構は、圧力検出機構が検出した一枚の可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差に基づいて翼角を調節可能に構成されていてもよいし、圧力検出機構が検出した圧力面側の流体及び負圧面側の流体の各圧力から算出された圧力差に基づいて翼角を調節可能に構成されていてもよい。その際、翼角操作機構が、複数の可動翼の翼角を個別に調節操作可能に構成されているのであれば、可動翼毎に最適な翼角を実現することができるし、複数の可動翼の翼角を一斉に調節操作可能に構成されているのであれば、翼角の調節操作に係る機構を簡素化することができる。
【００１２】
翼角操作機構は、油圧式や機械式のアクチュエータによって、可動翼の翼角を調節操作可能に構成されている。翼角操作機構は、作業員の手動によって操作される構成であってもよいし、所定のプログラム等に基づいて自動的に操作される構成であってもよい。
【００１３】
本発明においては、前記翼角操作機構を制御する制御機構を備えると好適である。
【００１４】
上述の構成によると、制御機構によって、圧力検出機構によって検出された圧力差等に基づいて、翼角操作機構を自動的に操作することができるため、作業員の手動による翼角の調節操作が不要である。
【００１５】
本発明においては、前記圧力検出機構は、複数の前記可動翼のうち少なくとも一枚の前記可動翼に設けられた該可動翼を厚み方向に貫通する貫通穴の内部において、前記厚み方向と交差する仮想面に沿って配置されたひずみゲージから構成されていると好適である。
【００１６】
上述の構成によると、圧力検出機構をひずみゲージから構成し、該ひずみゲージを可動翼の内部に配置することによって、圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差を直接的に検出することができる。なお、貫通穴は、可動翼を鋳造によって形成する際に予め設けておくと、後からの切削加工等が不要となる。
【００１７】
本発明においては、前記貫通穴は、前記圧力面及び前記負圧面の各表面における開口面積である表面開口面積が、前記ひずみゲージが配置されている部分の開口面積である内部開口面積よりも小さいと好適である。
【００１８】
圧力面及び負圧面の各表面における開口が大きいと、可動翼の圧力面側や負圧面側を流れる流体に対して抵抗となる虞があり、また異物が挟まる虞もあるため好ましくない。圧力面及び負圧面の各表面における開口は流体が通流できさえすればよい。一方、貫通穴の内部においては、ひずみゲージを配置するのに十分な空間が必要である。そこで、上述のような構成が好ましく採用される。これにより、可動翼の表面においては、流体の圧力測定のための貫通穴が流体の抵抗とならず、またこの貫通穴に異物が挟まる虞を無くすことができ、可動翼の内部においてはひずみゲージの配置空間を十分に確保することができる。
【００１９】
本発明においては、前記圧力検出機構は、前記可動翼のチップ側であって回転方向の前端側の隅部、前記可動翼のチップ側であって回転方向の後端側の隅部、前記可動翼のボス側であって回転方向の前端側の隅部又は前記可動翼のボス側であって回転方向の後端側の隅部の少なくともいずれか一箇所に設けられていると好適である。
【００２０】
圧力検出機構は、可動翼のチップ側であって回転方向の前端側の隅部、可動翼のチップ側であって回転方向の後端側の隅部、可動翼のボス側であって回転方向の前端側の隅部又は可動翼のボス側であって回転方向の後端側の隅部の少なくともいずれか一箇所に設けられていると、可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差が検出可能、又は圧力面側の流体及び負圧面側の流体の各圧力が検出可能である。
【００２１】
なお、回転方向の前端側の隅部は、最もキャビテーションが発生しやすい。したがって、圧力検出機構は、少なくとも可動翼のチップ側であって回転方向の前端側の隅部に、設けられていることが好ましい。この可動翼の回転方向の前端側の隅部における圧力差が小さくなるように可動翼を制御することによって、キャビテーションの発生を防止することができる。
【００２２】
圧力検出機構の設置箇所が多いほど、可動翼の全体を総合的に見て、最もポンプ効率のよい翼角を実現することができる。
【００２３】
上述の目的を達成するための、本発明に係る可翼角調節方法の特徴構成は、翼角が変更可能な複数の可動翼を有する可動翼ポンプ装置における翼角調節方法であって、複数の前記可動翼のうち少なくとも一枚の可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差、又は前記圧力面側の流体及び前記負圧面側の流体の各圧力を検出する圧力検出工程と、前記圧力検出工程によって検出された前記圧力差又は前記各圧力に基づいて、複数の前記可動翼の前記翼角を個別に又は一斉に調節操作する翼角調節工程と、を備えている点にある。
【００２４】
上述の構成によると、流量変動に伴って変化する、可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差が最も小さくなるように翼角を最適、つまり可動翼が流入角に正対するように調節操作をすることによって、常に効率のよい運転が可能となる。これにより電気消費量の低減も達成することができる。なお、運転開始前の翼角は、適宜設定すればよい。例えば、可動翼ポンプ装置の運転開始前においては翼角を最も小さくしておき、可動翼ポンプ装置の運転に伴って翼角を徐々に最適にしていくような調節操作をすることができる。
【００２５】
圧力検出工程においては、可動翼の圧力面と負圧面とにそれぞれ設けられたひずみゲージや圧力センサ、可動翼に設けられた該可動翼を厚み方向に貫通する貫通穴の内部において可動翼の厚み方向と交差する仮想面に沿って配置されたひずみゲージや該貫通穴を流れる流体の流量及び方向を検出可能な流量センサから圧力ないし圧力差を検出すればよい。なお、圧力検出工程においては、少なくとも一枚の可動翼における圧力ないし圧力差を検出できればよい。
【００２６】
翼角操作工程は、圧力検出工程において検出した一枚の可動翼の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差に基づいて翼角を調節可能に構成されていてもよいし、圧力検出工程において検出した圧力面側の流体及び負圧面側の流体の各圧力から算出された圧力差に基づいて翼角を調節可能に構成されていてもよい。その際、翼角操作工程が、複数の可動翼の翼角を個別に調節操作可能に構成されているのであれば、可動翼毎に最適な翼角を実現することができるし、複数の可動翼の翼角を一斉に調節操作可能に構成されているのであれば、翼角の調節操作を簡略化することができる。
【００２７】
翼角操作工程は、油圧式や機械式のアクチュエータによって、可動翼の翼角を調節操作可能に構成されている。翼角操作工程は、作業員の手動によって操作される態様であってもよいし、所定のプログラム等に基づいて自動的に操作される態様であってもよい。
【００２８】
本発明においては、前記圧力検出工程は、前記圧力差を前記可動翼の複数個所において検出すると好適である。
【００２９】
圧力検出工程において、可動翼の複数個所において圧力差を検出することによって、可動翼の全体を総合的に見て、最もポンプ効率のよい翼角を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る可動翼ポンプ装置の概略図
【図２】翼角制御機構の説明図
【図３】羽根車を上流側から見た説明図
【図４】圧力検出機構の説明図
【図５】別実施形態に係る可動翼の説明図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係る可動翼ポンプ装置及び翼角調節方法を図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図１には、可動翼ポンプ装置１が示されている。可動翼ポンプ装置１は、立軸斜流ポンプ１０と、立軸斜流ポンプ１０に備えられている羽根車１３が有する可動翼３３の翼角を調節操作する翼角操作機構４０と、翼角操作機構４０の制御機構５０とを備えている。
【００３３】
立軸斜流ポンプ１０は、ケーシング１１内において回転自在に配設された主軸１２と、主軸１２の下端部に設けられ主軸１２と一体回転する羽根車１３と、ケーシング１１の上側に連設された揚水管１４と、揚水管１４の上側に連結された吐出曲管１５と、ケーシング１１の下側に連設された吸込ケーシング１６と、吐出曲管１５の下流側に連設された吐出管１７とを備えている。
【００３４】
ケーシング１１には羽根車１３の下流側に案内羽根１８が備えられている。案内羽根１８は、羽根車１３から吐出した流体を軸方向に整流してスムーズに揚水管１４に導くために設けられている。
【００３５】
建屋の床部２０の開口２１にアンカーボルト２２によって位置決め固定された取付座２３に、止水ゴム（図示せず）を介して円環状の鋼板から構成されたベースプレート２５が固定されている。ベースプレート２５には、吐出曲管１５が固定されている。
【００３６】
吐出曲管１５の上部には、主軸１２の周囲に封水機構（図示せず）と、主軸１２を支持する軸受機構２６とが設けられ、主軸１２の上端は軸継手としてのカップリング２９を介して、ベースプレート２５に固定された架台２８に載置されたモータ３０の出力軸３１に連結されている。
【００３７】
図３に示すように、羽根車１３は、主軸１２に固定的に支持されるボス部３２と、ボス部３２の周囲に配置された複数の可動翼３３を備えている。
【００３８】
ボス部３２は、中央に主軸１２を軸支する主軸固定部３２ａが設けられ、周囲に後述する可動翼３３の支軸３９を遊挿可能な支軸保持部３２ｂが設けられている。なお、ボス部３２は、ステンレス鋼やねずみ鋳鉄等の、流体に対して強度と耐食性のある材質から形成されている。
【００３９】
可動翼３３は、基端部に支軸３９が一体形成されている。可動翼３３、支軸３９は、ステンレス鋼やねずみ鋳鉄等の、流体に対して強度と耐食性のある材質から形成されている。
【００４０】
図３及び図４に示すように、羽根車１３の複数の可動翼３３のうち一枚の可動翼３３のチップ側であって回転方向の前端側の隅部には、該可動翼３３を厚み方向に貫通する貫通穴３４が設けられている。さらに、可動翼３３には、該可動翼３３の厚み方向と交差する方向に沿って、貫通穴３４に連通する横穴３５が形成されている。
【００４１】
横穴３５から、該可動翼３３の厚み方向と交差する仮想面に沿ってひずみゲージ３６が貫通穴３４の内部に配置される。なお、ひずみゲージ３６の長手方向の両縁部が横穴３５の対向側面にそれぞれ固定される。
【００４２】
貫通穴３４は、圧力面３３ａ及び負圧面３３ｂの各表面における開口面積である表面開口面積が、ひずみゲージ３６が配置されている部分である横穴３５の、厚み方向と交差する方向に沿った開口面積である内部開口面積よりも小さい。
【００４３】
可動翼３３の表面においては、流体の圧力測定のための貫通穴３４が流体の抵抗とならず、またこの貫通穴３４に異物が挟まる虞を無くすことができ、可動翼３３の内部においてはひずみゲージ３６の配置空間を十分に確保することができる。
【００４４】
可動翼３３の内部には、横穴３５とボス部３２とを連通する連通穴３７が設けられてあり、この連通穴３７にひずみゲージ３６のリード線３８が通されている。なお、連通穴３７及びリード線３８は、図３において記載を省略している。該リード線３８は、主軸１２の内部（後述のとおり主軸１２は中空に構成されている。）を通り、回転接続用コネクター等を適宜介して、制御機構５０に接続されている（図１参照）。
【００４５】
貫通穴３４、横穴３５及び連通穴３７は、可動翼３３を鋳造によって形成する際に予め設けられていると好ましい。なお、貫通穴３４、横穴３５及び連通穴３７は、可動翼３３を鋳造後に切削加工によって形成されてもよい。
【００４６】
上記のように貫通穴３４の内部に配置されたひずみゲージ３６の一方の面には、可動翼３３の圧力面３３ａ側の流体の圧力が作用し、ひずみゲージ３６の他方の面には、可動翼３３の負圧面３３ｂ側の流体との圧力が作用し、これらの圧力差に応じてひずみゲージ３６はひずみを生じる。制御機構５０は、生じたひずみによる抵抗変化を、可動翼３３の圧力面３３ａ側の流体と負圧面３３ｂ側の流体の圧力差として直接的に検出する。したがって、ひずみゲージ３６が本発明に係る圧力検出機構である。
【００４７】
翼角操作機構４０は、可動翼３３の翼角を調節操作するものであり、可動翼３３の翼角を変更させて吐出量を変更する。翼角操作機構４０は以下のように構成されている。
【００４８】
上述のように、軸受機構２６によって回転自在に支持されている主軸１２の先端部に、ボス部３２が設けられている。なお、主軸１２及びボス部３２は中空に構成されている。
【００４９】
この中空のボス部３２を貫通して複数の支軸３９が円周方向の間隔を隔てて、それぞれ支軸保持部３２ｂによって回動可能に支持されている。支軸３９のボス部３２への挿入端部にアーム４１が取付けられている。アーム４１はジョイント４２を介してヘッド４３に連結されている。
【００５０】
ヘッド４３には中空の主軸１２の内部に、主軸１２の軸心方向に沿って移動可能かつ主軸１２とともに回転するように配置された翼角操作棒４４の下端部が連結されている。
【００５１】
翼角操作棒４４の上端部には、該翼角操作棒４４を、主軸１２の軸心方向に沿って移動させるアクチュエータ４５が配置されている。アクチュエータ４５は、油圧機構から構成されている。具体的には、翼角操作棒４４の上端部にはピストン４６が連結され、該ピストン４６は、主軸１２とともに回転する油圧サーボシリンダ４７の内部に配置されている。
【００５２】
油圧サーボシリンダ４７の油室には方向制御弁４８を介して油圧供給機構４９からの圧油が給排され、これにより翼角操作棒４４は、主軸１２の軸心方向に沿って上下に移動操作される。翼角操作棒４４の上下移動に伴って、翼角操作棒４４の下端部に連結されたヘッド４３が上下し、これに連動してアーム４１が傾動され、アーム４１に連結された支軸保持部３２ｂが回動するのに伴って支軸３９が回動し、したがって可動翼３３の翼角が変更される。
【００５３】
制御機構５０は、マイクロコンピュータや、マイクロコンピュータで実行されるプログラム等を記憶したメモリ等の周辺機器から構成され、圧力検出機構としてのひずみゲージ３６のリード線３８が接続されている。制御機構５０は、ひずみゲージ３６によって検出された圧力差に基づいて、所定のプログラムを実行し、翼角操作機構４０を制御、すなわち油圧供給機構４９及び方向制御弁４８を制御することにより可動翼３３の翼角を調節操作するように構成されている。
【００５４】
制御機構５０は、例えば、ひずみゲージ３６が検出した、可動翼３３の圧力面側の流体の圧力と負圧面側の流体の圧力とから検出される圧力差が所定の値より高くなると、翼角操作機構４０を制御し、羽根車１３の可動翼３３の翼角を圧力差が小さくなる、好ましくは０となるように変化させる。これにより可動翼３３に対する流体の衝突が少なくなり、流れの剥離が解消され、軸動力が低減される。
【００５５】
このように、制御機構５０は、可動翼３３の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差が最も小さくなるように翼角を最適、つまり可動翼が流入角に正対するように調節操作をすることによって、常に効率のよい運転を可能とする。これにより電気消費量の低減も達成することができる。なお、運転開始前の翼角は、適宜設定すればよい。例えば、可動翼ポンプ装置１の運転開始前においては翼角を最も小さくしておき、可動翼ポンプ装置１の運転に伴って翼角を徐々に最適にしていくような調節操作をすることができる。
【００５６】
上述した実施形態においては、圧力検出機構が、可動翼３３のチップ側であって回転方向の前端側の隅部に設けられている場合について説明した。これは、可動翼３３のチップ側であって回転方向の前端側の隅部は、可動翼３３において最もキャビテーションが発生しやすい。この隅部における圧力差が小さくなるように可動翼を制御することによって、キャビテーションの発生を効果的に防止することができるからである。
【００５７】
しかし、圧力検出機構としてのひずみゲージ３６は、図５に示すように、可動翼のチップ側であって回転方向の前端側の隅部、可動翼３３のチップ側であって回転方向の後端側の隅部、可動翼３３のボス側であって回転方向の前端側の隅部又は可動翼のボス側であって回転方向の後端側の隅部に設けられていてもよい。また、ひずみゲージ３６は、上述の四箇所のうち複数個所に設けられていてもよい。ひずみゲージ３６の設置箇所が多いほど、可動翼３３の全体を総合的に見て、最もポンプ効率のよい翼角を実現することができる。
【００５８】
上述した実施形態においては、複数の可動翼３３のうち一枚の可動翼３３に、圧力検出手段が備えられている場合について説明したが、これに限らない。複数の可動翼３３のそれぞれに圧力検出手段が備えられていてもよい。
【００５９】
上述した実施形態においては、翼角操作機構４０は、複数の可動翼３３の翼角を簡素な機構でありながら一斉に調節操作可能に構成されている場合について説明したが、これに限らない。翼角操作機構４０は、複数の可動翼３３の翼角を個別に調節操作可能に構成されていてもよい。特に、上述のように、複数の可動翼３３のそれぞれに圧力検出手段が備えられている場合に有効である。翼角操作機構４０が、複数の可動翼の翼角を個別に調節操作可能に構成されているのであれば、可動翼３３毎に最適な翼角を実現することができる。
【００６０】
上述した実施形態においては、圧力検出機構としてのひずみゲージが貫通穴の内部に配置されている構成について説明したが、これに限らない。ひずみゲージは、可動翼３３の圧力面や負圧面の表面に貼り付けされる構成であってもよい。可動翼３３の圧力面及び負圧面のひずみを、ひずみゲージによって検出する。これらのひずみは、圧力面側の流体や負圧面側の流体が可動翼３３に作用した結果生じることから、これらひずみを計測することによって、可動翼３３の圧力面側の流体の圧力や負圧面側の流体の圧力、したがってこれらの圧力差が間接的に検出されることになる。
【００６１】
また、圧力検出機構は、ひずみゲージ３６から構成される場合に限らず、貫通穴３４を通る流体の流量及び方向を検出可能な流量センサから構成されてもよい。該流体は、可動翼３３の圧力面側の流体と負圧面側の流体の圧力差によって流れることから、該流体の流量を計測することによって、圧力差を間接的に検出することができる。
【００６２】
上述した実施形態においては、翼角操作機構４０は、油圧式のアクチュエータによって、可動翼３３の翼角を調節操作可能に構成されている場合について説明したが、これに限らない。翼角操作機構４０は、ウォームギヤ及びネジ機構を有する機械式のアクチュエータによって翼角操作棒４４を上下に移動操作することによって、可動翼３３の翼角を調節操作可能に構成されていてもよい。
【００６３】
上述した実施形態においては、翼角操作機構４０は、検出された圧力差に基づいて制御機構５０が所定のプログラム等を実行することによって、自動的に操作される構成について説明したが、これに限らない。翼角操作機構４０は、検出された圧力差に基づいて、作業員の手動によって操作される構成であってもよい。
【００６４】
以上のように構成された可動翼ポンプ装置１において、本発明に係る翼角調節方法が好適に実行される。
【００６５】
すなわち、翼角調節方法は、翼角が変更可能な複数の可動翼３３を有する可動翼ポンプ装置１における翼角調節方法であって、複数の可動翼３３のうち少なくとも一枚の可動翼３３の圧力面３３ａ側の流体と負圧面３３ｂ側の流体の圧力差、又は圧力面３３ａ側の流体及び負圧面３３ｂ側の流体の各圧力を検出する圧力検出工程と、圧力検出工程によって検出された圧力差又は各圧力に基づいて、複数の可動翼３３の翼角を個別に又は一斉に調節操作する翼角調節工程と、を備えている。その際、圧力検出工程は、圧力差を可動翼３３の複数個所において検出するように構成されていると好ましい。
【００６６】
可動翼ポンプ装置１が、立軸斜流ポンプ１０を備え、該立軸斜流ポンプ１０に備えられている羽根車１３が有する可動翼３３の翼角が調節可能な構成について説明したが、これに限らない。可動翼ポンプ装置１は、例えば、立軸軸流ポンプ、横軸斜流ポンプ又は横軸軸流ポンプを備え、これらのポンプに備えられている羽根車が有する可動翼の翼角が調節可能な構成であってもよい。
【００６７】
上述した実施形態は、いずれも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１      ：可動翼ポンプ装置
１０    ：立軸斜流ポンプ
１３    ：羽根車
３３    ：可動翼
３３ａ  ：圧力面
３３ｂ  ：負圧面
３４    ：貫通穴
３５    ：横穴
３６    ：ひずみゲージ
３７    ：連通穴
３８    ：リード線
４０    ：翼角操作機構
５０    ：制御機構
【図１】
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【図２】
2020023890.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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