(57)【要約】【課題】ポンプ又は水車において、軸ケース内に存在する空気が運転開始に伴って円滑に抜け出るようにして機関としての効率低下を解消させる。【解決手段】水の下降エネルギで被駆動回転が可能な羽根車１４と、この羽根車１４を外囲するケーシングＣと、羽根車１４が一体回転状態に装備される回転軸１２とケーシングＣに内装される状態で回転軸１２を回転自在に囲繞する軸ケース１３と、を有して成る水車において、回転軸１２の下端に開口する開口部２０ａを有し、かつ、軸ケース１３の内部に連通するエア抜き路Ｌが回転軸１２に中空形成されるとともに、開口部２０ａからエア抜き路Ｌに連通し、かつ、外部大気に開放可能なエア排出手段Ｈを設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体にポンピング作用又は液体流れによる被駆動回転が可能な羽根車と、この羽根車を外囲するケーシングと、前記羽根車が一体回転状態に装備される回転軸と、前記ケーシングに内装される状態で前記回転軸を回転自在に囲繞する軸ケースと、を有して成るポンプ又は水車であって、
少なくとも前記回転軸の一端側に開口する開口部を有し、かつ、前記軸ケースの内部に連通するエア抜き路が前記回転軸に中空形成されるとともに、前記開口部を介して前記エア抜き路に連通し、かつ、外部大気に開放可能なエア排出手段が設けられているポンプ又は水車。
【請求項２】
開口部を有する前記回転軸の一端側が、前記ケーシングに回転自在、かつ、シール状態で支承されている請求項１に記載のポンプ又は水車。
【請求項３】
前記軸ケースに、前記軸ケースと前記ケーシングとで囲まれる液体流路に連通する連通孔が形成されている請求項１又は２に記載のポンプ又は水車。
【請求項４】
前記ケーシングが、斜流羽根車を収容するとともに前記斜流羽根車の上側に導水管が配置される水車ケーシング、又は斜流羽根車を収容するとともに前記斜流羽根車の上側に揚水管を有するポンプケーシングとして構成され、
前記エア抜き路が、上下向きの前記回転軸の下端に開口して前記回転軸の軸心に沿う縦穴と、前記軸ケースの内部に開口するとともに前記縦穴に連通する径方向孔と、を有して構成されている請求項１〜３の何れか一項に記載のポンプ又は水車。
【請求項５】
前記ケーシングが、斜流羽根車を収容するとともに前記斜流羽根車の上側に導水管が配置される水車ケーシングに構成され、
前記回転軸が上下方向の軸心を有するものに構成され、前記連通孔が、前記液体流路における断面積の最も大きい緩流部又はその付近となる高さレベルの位置に形成されている請求項３に記載の水車。
【請求項６】
前記回転軸の上端部に連動連結される発電機が装備されている請求項５に記載の水車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ又は水車に係り、詳しくは、羽根車の回転軸を支承する軸ケース内部のエアを効率的に抜けるようにする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ポンプや水車は、液体にポンピング作用又は液体流れによる被駆動回転が可能な羽根車と、この羽根車を外囲するケーシングと、羽根車が一体回転状態に装備される回転軸と、ケーシングに内装される状態で回転軸を回転自在に囲繞する軸ケースと、を有して構成されており、特許文献１で開示される水車や特許文献２で開示されるポンプが知られている。
【０００３】
特許文献１にて開示される水力発電装置の軸流水車には、羽根車（５）回転軸（６）は発電機（３）の回転軸でもあり、水車ケーシング（２）の内側に、内周筒部（２Ｂ）の下方においてメカニカルシール（９）を囲繞する軸ケース（符記無し）が装備されている（図１等を参照）。また、特許文献２にて開示される斜流ポンプには、羽根車（２，３）の回転軸（６）の軸受（１４）を支持するコーンと呼ばれる軸ケース（１６）が装備されている（図３等を参照）。
【０００４】
いずれの特許文献において示されるポンプ又は水車であっても、軸ケースの内部空間には当初は空気（エア）が入っており、水が流れてのポンプ又は水車の稼働時には羽根車の根元部位といった軸ケースの隙間から徐々に空気を追い出して浸水されることにより、次第に水充満状態に切換わるものと考えられている。しかしながら、軸ケースに収容される軸受やメカニカルシールは、それらの周囲に水等の液体が存在する条件下において所期の性能が発揮されるものであるから、ポンプ又は水車の稼働開始から実際に水が充満されるまでの間は十分な軸受機能やシール機能が発揮され難いという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１等で開示される水車においては、運転開始から羽根車を囲繞するケーシング内に気泡が多く発生し、そのために水流が制限されて発電効率が低下するという問題も発生している。即ち、立軸斜流型の水車においては、ケーシング内部において水流による空気の押出しが不完全になり易く、水と空気とが混在する状態で羽根車の回転が開始されるとともに、空気は上昇して抜けようとするに対して水は上から下に流れることからなかなか空気が抜けず、結果としてケーシング内に空気が滞留する傾向になると考えられる。
【特許文献１】特開２００３−０６５１９９号公報
【特許文献２】特開平１０−１８４５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、前述した構成を有するポンプ又は水車において、軸ケース内に存在する空気が運転開始に伴って円滑に抜け出るようにして機関としての効率低下を解消せんとする点にある。また、羽根車を囲繞するケーシングの内部にて、空気の抜け移動方向(上昇）と水等の液体の移動方向（下降）とが反対方向となる立軸型の水車において、ケーシング内の空気を効率良く抜けるようにすることも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、液体にポンピング作用又は液体流れによる被駆動回転が可能な羽根車１４と、この羽根車１４を外囲するケーシングＣと、前記羽根車１４が一体回転状態に装備される回転軸１２と、前記ケーシングＣに内装される状態で前記回転軸１２を回転自在に囲繞する軸ケース１３と、を有して成るポンプ又は水車において、
少なくとも前記回転軸１２の一端側に開口する開口部２０ａを有し、かつ、前記軸ケース１３の内部に連通するエア抜き路Ｌが前記回転軸１２に中空形成されるとともに、前記開口部２０ａを介して前記エア抜き路Ｌに連通し、かつ、外部大気に開放可能なエア排出手段Ｈが設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のポンプ又は水車において、前記開口部を有する回転軸１２の一端側が、前記ケーシングＣに回転自在、かつ、シール状態で支承されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のポンプ又は水車において、前記軸ケース１３に、前記軸ケース１３と前記ケーシングＣとで囲まれる液体流路Ｒに連通する連通孔２４が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のポンプ又は水車において、前記ケーシングＣが、斜流羽根車１４を収容するとともに前記斜流羽根車１４の上側に導水管８が配置される水車ケーシング、又は斜流羽根車１４を収容するとともに前記斜流羽根車１４の上側に揚水管を有するポンプケーシングに構成され、
前記エア抜き路Ｌが、上下向きの前記回転軸１２の下端に開口して前記回転軸１２の軸心Pに沿う縦穴２０と、前記軸ケース１３の内部に開口するとともに前記縦穴２０に連通する径方向孔２６と、を有して構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載の水車において、前記ケーシングＣが、斜流羽根車１４を収容するとともに前記斜流羽根車１４の上側に導水管８が配置される水車ケーシングに構成され、
前記回転軸１２が上下方向の軸心Pを有するものに構成され、前記連通孔２４が、前記液体流路Ｒにおける断面積の最も大きい緩流部Ｒａ又はその付近となる高さレベルの位置に形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の水車において、前記回転軸１２の上端部に連動連結される発電機３が装備されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、羽根車を支持する回転軸が軸ケースを通っている構造に着目し、その回転軸に中空形成されるエア抜き路、及びこれに連通するエア排出手段を介して軸ケースの内部スペースと外部（機外）とが連通されるから、ポンピング（ポンプ）又は重力（水車）による水圧によって軸ケース内に存在する空気を押出して排出させることが可能になる。つまり、本来的に装備されている回転軸を利用し、かつ、駆動源も不要となる合理的な手段により、軸ケース内部にある空気を円滑に抜くことが可能になっており、その結果、軸ケース内に存在する空気が運転開始に伴って円滑に抜け出るようにして機関としての効率低下が解消されるポンプ又は水車を提供することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、開口部を有する回転軸の一端側を回転自在、かつ、シール状態でケーシングに支承されるから、本来的に装備されている回転軸を延長してその内部にエア抜き路を設ける程度の比較的簡単で新たなスペースが殆ど不要であり、専用の回転軸の軸受部も不要で、かつ、空気排出のための駆動源も不要となる合理的な手段を構築することができる。その合理的手段によって軸ケース内部にある空気を円滑に抜くことができ、請求項１の発明による前記効果が強化されるポンプ又は水車を提供することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、水の圧力によって液体流路に存在する空気が連通孔を通って軸ケース内に移動させることが可能になり、従って、軸ケースの内部にある空気と、液体流路から入ってくる空気とが軸ケースの内部スペースに集まり、その集まった空気をエア抜き路を通って外部に排出可能となる。その結果、軸ケース内に存在する空気、並びに液体流路に存在する空気の双方が運転開始に伴って円滑に抜け出るようになり、機関としての効率低下が解消されるより優れたポンプ又は水車を提供することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、回転軸に中空形成されるエア抜き路を、回転軸の軸心に沿う縦穴と径方向孔という加工がし易く生産性の良い構造のものとしながらも、請求項１〜３の発明による前記いずれかの効果が、回転軸が上下方向に向く立軸型のポンプ又は水車において発揮される利点がある。
【００１７】
請求項５の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、次のような効果を奏する。即ち、浮力によって上方移動しようとする空気と重力で下降移動する水とが逆の動きになり、断面積が最大となる緩流部において泡立ちが活発化するが、上に行き難くて液体流路に存在する空気は容易に連通孔を通って軸ケース内に入ることができる。故に、軸ケース内部の空気と、液体流路から入ってくる空気とが軸ケースの内部スペースにおいて頂部に浮上して集まり、その集まる空気が今度はエア抜き路及びエア排出手段を通って外部に排出可能となる。つまり、本来的に装備されている縦向きの回転軸の内部にエア抜き路を設ける程度の比較的簡単で新たなスペースが殆ど不要であり、かつ、空気排出のための駆動源も不要となる合理的な手段により、軸ケース内部にある空気、並びにケーシング内に滞留している空気を円滑に抜くことができ、立軸型の水車が効率良く作動する状態を維持可能となっている。
【００１８】
その結果、羽根車を囲繞するケーシングの内部にて、空気の抜け移動方向(上昇）と水等の液体の移動方向（下降）とが反対方向となる立軸型の水車において、ケーシング内の空気を効率良く抜けるようにすることができる。この場合、請求項６のように、回転軸の上端部に連動連結される発電機を装備すれば、長期に亘って効率良く稼働する発電装置を構築することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明によるポンプ又は水車の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は発電装置の概略図、図２は立軸斜流水車の要部構造を示す断面図、図３は水車稼働時の空気の抜け状況を示す断面図、図４は横軸型ポンプ又は水車における空気抜き構造を示す概略図である。
【００２０】
〔実施例１〕
ポンプ又は水車の実施例１は、図１に示すように、発電装置Ｅにおける立軸斜流水車Ｓである。発電装置Ｅは、ダム湖１から取り入れられて下方の河川２に流れる水を用いて立軸斜流水車Ｓを回転させ、それによって発電機３を回して発電させる構造であり、取水管７、モータ等の駆動機構４ａで切換操作される開閉弁である入口弁４、立軸斜流水車Ｓ、吐出管６、発電機３等を有して構成されている。
【００２１】
立軸斜流水車Ｓは、図１，図２に示すように、取水管７に接続される導水管８と、羽根車ケース９と、出口ケース（ベルマウス）１０と、出口エルボ管５等で成るケーシングＣを有し、図１では省略してあるが、ダム湖１の湖壁１Ａの外面に沿う極小スペースに設置されている（要するに、湖壁１Ａにほぼ当接して設置されていることが多い）。導水管８は、取水管７に連結されるエルボ部８ａ、発電機３を設置するための上方突出管部８ｂ、直管状の導水主部８ｃ、及び下拡がり状の接続管部８ｄとから成り、その内部の軸心Ｐ上において複数の軸受部１１で回転自在に支持される回転軸１２が内装されている。回転軸１２の上端は、発電機３の主軸（図示省略）に連動連結されている。
【００２２】
回転軸１２の出口ケース１０に対応する高さ位置の近傍には、出口ケース１０の内側に位置する複数の羽根部１４ａを持つ羽根車１４がそのハブ部１４ｂをして一体回転状態に嵌装されており、ハブ部１４ｂに液密に続く軸ケース１３には、回転軸１２に対する軸受部１５が設けられている。出口ケース１０の下端には出口エルボ管５の上端が接続連結されている。羽根車１４は、複数の羽根部１４ａがボルト止めによってハブ部１４ｂに連結一体化されて成る組立式のものに構成されているが、一体式のものでも良い。
【００２３】
軸ケース１３は、複数の連設リブ１５と複数の案内羽根１６とを介して羽根車ケース９に一体形成される主ケーシング１３Ａと、接続管部８ｄの内側に位置する状態で主ケーシング１３Ａに液密に連結一体化される上ケース部１３Ｂとで構成されている。接続管部８ｄ及び羽根車ケース９の上端部と軸ケース１３とによって下拡がり円環状の拡下流路１７が形成されており、羽根車ケース９の下部と軸ケース１３の下部とにより、羽根部１４ａに続く下窄まり円環状の窄下流路１８が形成されている。これら拡下流路１７や窄下流路１８等から液体流路Ｒが形成されている。また、略円錐筒形状の上ケース部１３Ｂの頂部には回転軸１２が貫通されている。
【００２４】
回転軸１２の下端部（一端側）は、出口エルボ管５から下方に突出形成される取出し凸部５Ａに軸受部１９及びシール手段２７を介して回転自在、かつ、シール状態で支持される軸端部１２ａに形成されるとともに、回転軸１２には、その下端で開口し、かつ、導水管８の下部に至る長さで軸心Ｐを中心とする中心縦穴２０が穿孔形成されている。中心縦穴２０の下端には、取出し凸部５Ａの蓋（外壁部分の一例）２１を介してチューブ材やパイプ材等による排出路２２が接続されており、排出路２２の末端には開閉弁２３が接続されている。上記実施例では回転軸１２の下端で開口する中心縦穴２０を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、中心縦穴を設けた回転軸の下端開口を板材等で塞ぎ、回転軸の下端側に径方向の横穴を設けて開口させても良いし、軸の上下端二ヶ所から空気を抜くようにしても良い。尚、図２の２３ａはモータ等の弁切換操作手段である。
【００２５】
図２，図３に示すように、軸ケース１３における連設リブ１５と案内羽根１６との上下間に位置する短い直胴ケース部１３Ｃには、軸心Ｐに対する周方向で所定角度毎の複数箇所に連通孔２４が形成されるとともに、軸ケース１３の内部スペース２５における上端部に位置して、その内部スペース２５と中心縦穴２０とを連通させる横孔（径方向孔）２６が上下二列で、かつ、軸心Ｐに対して放射状を為すよう複数箇所に形成されている。これら中心縦穴２０と横孔２６とでエア抜き路Ｌが構成されている。尚、図２に示す２８は、接続管部８の内部状況を視認するための覗き窓である。また、横孔（径方向孔）２６は上下二列でなくても良く、一列でも三列以上であっても良い。次に、水車Ｓの作動時における空気の抜け具合について説明する。
【００２６】
図３には、水車Ｓに水を流した場合の羽根車１４付近の状況を示してある。即ち、入口弁７を「閉」から「開」に切換えてダム湖１の貯水を立軸斜流水車Ｓに流入させて発電機３を回して発電させている状態であって、ケーシングＣ内の空気と流入してきた水とが、接続管部８ｄから羽根車１４部位に架けての断面形状変化部分において入り混じってるような状況になっている。図３において、白抜きの矢印は水の流れを示し、実線の矢印は空気の流れを示している。取水管７から勢いよく下降してくる水は、流路の断面積が最大から縮小傾向に変化する手前の箇所であり、かつ、流速が最も遅くなる箇所、即ち、液体流路Ｒにおける最も径の大きい羽根車ケース（緩流部の一例）９で、特に最大径部Ｒａで泡立ちが盛んになる（空気が溜り易い）傾向があり、従ってその場所（その高さレベル）に連通孔２４を設けることにより、液体流路Ｒに存在する空気を効率良く軸ケース１３の内部スペース２５に移動させることが可能になる。
【００２７】
浮力によって上方移動しようとする空気は、重力によって上から下に流れる水と逆らうような動きになり、断面積が狭まる開始地点である直胴ケース部１３Ｃにおいて泡立ちが最も活発化すると考えられ、上移動し切れない空気は水の圧力によって直胴ケース部１３Ｃに形成されている複数の連通孔２４から軸ケース１３の内部に押し込まれるようになる。軸ケース１３の内部も、空気のみの状態から図示（図３）のように、各隙間部位から入ってくる水が次第に溜った状態を呈しており、元々軸ケース１３の内部にあった空気と、液体流路Ｒから入ってくる空気とが軸ケース１３の内部スペース２５において頂部に浮上して集まり、その集まって空気が今度は横孔２６と中心縦穴２０と、即ちエア抜き路Ｌを通って外部に排出可能となる。
【００２８】
従って、開閉弁２３を「開」に操作すれば、ケーシングＣ内を流下移動する水の圧力によって、軸ケース１３の内部スペース２５に存在する空気、並びに液体流路Ｒに存在する空気を回転軸１２に形成されているエア抜き路Ｌを通して機外排出させることが可能になる。開閉弁２３の出口（図示省略）から排出されるものが空気から水に変わり始めたら、液体流路Ｒ及び軸ケース１３の空気が抜け切ったとして開閉弁２３を「閉」に操作することが考えられる。また、開閉弁２３から空気と水とが混ざった状態のものが暫く排出されることも考えられるので、その空気と水との混合物の排出開始から所定時間の経過後に開閉弁２３を閉じ操作するようにしても良い。また、開閉弁２３はフロートを用いた排気弁としても良い。
【００２９】
つまり、立軸斜流水車Ｓは、導水管８を通って落下する水による被駆動回転が可能な斜流羽根車１４と、この斜流羽根車１４を外囲するケーシングＣと、羽根車１４が一体回転状態に装備される回転軸１２と、ケーシングＣに内装される状態で回転軸１２を回転自在に囲繞するとともにケーシングＣ（羽根車ケース９）との間に液体流路Ｒを形成する軸ケース１３と、を有して構成されており、回転軸１２の下端（「一端側」の一例）に開口する開口部２０ａを有し、かつ、軸ケース１３の内部に連通するエア抜き路Ｌが回転軸１２に中空形成されるとともに、開口部２０ａを介してエア抜き路Ｌに連通し、かつ、外部大気に開放可能となるように、排出路２２と開閉弁２３とから成るエア排出手段Ｈが設けられている。そして、回転軸１２の一端が、ケーシングＣから外部に突出形成される取出し凸部５Ａに軸受部１９を介して回転自在、かつ、シール手段２７を介してシール状態で支承されており、エア排出手段Ｈが、開口部２０ａに臨む状態で取出し凸部５Ａの外壁部分である蓋２１に貫通形成される排出孔２１ａを有して構成されている。尚、「少なくとも前記回転軸の一端側」とは、「回転軸の一端側と他端側とのうちの少なくとも一方」の意である。
【００３０】
ケーシングＣは、斜流羽根車１４を収容するとともに斜流羽根車１４の上側に導水管８が配置される水車ケーシングとして構成されており、エア抜き路Ｌが、上下向きの回転軸１２の下端に開口して回転軸１２の軸心Pに沿う縦穴２０と、軸ケース１３の内部に開口するとともに縦穴２０に連通する径方向孔２６と、を有して構成されている。そして、連通孔２４は、液体流路Ｒにおける最も径の大きい接続管部（大径部の一例）８ｄ又はその付近となる高さレベルの位置に形成されている。
【００３１】
このように、軸ケース１３の内部スペース２５や液体流路Ｒでの空気、水の動きを調べることにより、吐出エルボ管５の取出し凸部５Ａや開閉弁２３を設ける必要はあるにせよ、本来的に装備されている回転軸１２を延長してその内部にエア抜き路Ｌを設ける程度の比較的簡単で新たなスペースが殆ど不要であり、かつ、空気排出のための駆動源も不要となる合理的な手段により、軸ケース１３内部にある空気、並びにケーシングＣ内に滞留している空気を円滑に抜くことができ、立軸斜流水車Ｓが効率良く作動する状態を維持可能となっている。それにより、長期に亘って効率良く発電機３を回転させて安定的に発電装置Ｅを稼働させることが可能である。
【００３２】
ところで、図１に仮想線で示すように、取水管７ではなく吐出管６の途中に開閉弁４を設けることが考えられる。この構造であれば、取水管７やケーシングＣ内が常に水で満たされていることになり、水車Ｓとしての作動開始時に空気と水とが混在することによる前記不都合（軸ケース１３内や液体流路Ｒから空気がなかなか抜けないこと）が構造的に生じない好ましいものとなる。しかしながら、水車Ｓの下流側に開閉弁４を設けるには、土中に埋まっている埋設管である吐出管６に装着することになるので、大規模な土木工事が必要になってコストや工期が多く掛る上に、吐出管６の埋設部位は場所的に開閉弁等の他の機器を設ける余裕の無い又は不可なことが多い（図３に示すコンクリート土手等）。
【００３３】
従って、開閉弁４は取水管７に入口弁として設ける場合が多い。その際に、「空気が抜け難い」という前記不都合が新たな問題となるが、回転軸１２を下方延長させてその中を通して空気を外部排出させる構造により、経済的不利益少なく問題解決が可能となっている。また、ケーシングＣの外部にエア抜き配管を設置する考えもあるが、より平面スペースの狭い場所に設置できることを特徴とした立軸斜流水車の優位性を損うことになり、好ましい手段ではない。上記実施例では立軸斜流水車の例で説明を行ったが、立軸斜流ポンプであっても良く、その場合には導水管８の部分が揚水管となる。
【００３４】
〔実施例２〕
ポンプ又は水車の実施例２は、図４に示すように、斜流羽根車１４の上流側に吸込み管３１が配置されるポンプケーシングＣと、羽根車ケース３２に収容されて液体にポンピング作用可能な羽根車１４、羽根車１４を装備する回転軸１２、回転軸１２を駆動回転させる電動モータ等の駆動源３３等を有して成る横軸ポンプＡである。羽根車１４のハブ部１４ｂを貫通する回転軸１２の先端部１２ａは羽根車ケース部３２の内部にリブ部３２ａを介して支持される軸ケース１３に回転自在に支承されている。
【００３５】
モータ軸を兼ねる単一の回転軸１２には、先端（一端側の一例）から基端（他端）に架けて貫通する中空状の中心横穴２０（エア抜き路Ｌに相当）が形成されており、軸ケース１３の内部スペース２５の空気を外部排出可能となるように、排出路２２と開閉弁２３とから成るエア排出手段Ｈを形成している。取出し凸部５Ａにおいて回転自在に軸受支承される回転軸１２の基端側には、排出路２２及び弁切換操作手段２３ａで開閉切換え可能な開閉弁２３が接続されている。エア排出手段Ｈが、開口部２０ａに臨む状態で取出し凸部５Ａの外壁部分２１に貫通形成される排出孔２１ａを有して構成されている。
【００３６】
この横軸ポンプＡでは、羽根車１４を駆動回転させてのポンピングによって揚水される水の圧力により、軸ケース１３の内部スペース２５に隙間部位（連通孔の一例）２４から水が浸入し、元々内部スペース２５に存在している空気（特に、回転軸１２の軸心より下半分の容積分についての空気）は回転軸１２の先端の開口部２０ａから中心横穴２０に押しやられ、排出路２２及び開閉弁２３を通して機外に排出可能である。
【００３７】
〔別実施例〕
図示（図２を参照）は省略するが、例えば、羽根車１４までで終わる長さの回転軸１２の先端に、吐出エルボ管５から立設される固定配管を相対回転自在で、かつ、シール状態で接続し、中心縦穴２０を通ってくる軸ケース１３内空気を、前記固定配管の中空経路の出口から機外排出させる構造も可能である。これなら、回転軸１２を実施例１にように下方延長する必要は無い。尚、上記実施例は斜流羽根を備える流体機械について説明を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば、軸流羽根を備える立軸型の各種ポンプや横軸型の各種水車に本発明を適用させることも可能である。また、エア排出手段として、排出路と開閉弁とを用いる例を示したが、これに限定されるものではなく、排出路のみで開閉弁を備えないものであっても良いし、強制的にエアを排出させるためのファンやポンプを取付けた構成のも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】立軸斜流水車を用いた発電装置の概略構造を示す模式図（実施例１）
【図２】図１の水車におけるケーシング付近の詳細構造を示す断面図
【図３】空気の抜け状況を示すケーシング付近の断面図
【図４】横軸ポンプにおけるケーシング及びその付近の断面図（実施例２）
【符号の説明】
【００３９】
３          発電機
８          導水管
９          緩流部
１２        回転軸
１３        軸ケース
１４        羽根車
２０        縦穴
２０ａ      開口部
２４        連通孔
２６        径方向孔
３１        吸込み管
Ｃ          ケーシング
Ｈ          エア排出手段
Ｌ          エア抜き路
Ｐ          軸心
Ｒ          液体流路
【図１】
2009203911.tif 000003
【図２】
2009203911.tif 000004
【図３】
2009203911.tif 000005
【図４】
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