JPH09195983A

JPH09195983A - 円板摩擦損失が軽減されたターボ型流体機械

Info

Publication number: JPH09195983A
Application number: JP535396A
Authority: JP
Inventors: Naoya Haruta; 直哉春田; Yorio Doi; 依男土居; Eisaku Nakatani; ▲栄▼作中谷
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】羽根車を用いたターボ型流体機械において、
経時においても安定に効果を発揮し、低回転数や高粘度
液体に生じる層流域において円板摩擦損失を低減できる
ターボ型流体機械を得る。【解決手段】羽根車を用いたターボ型流体機械におい
て、主軸によって回転する羽根車主板面（又は羽根車主
板に相当する羽根車取り付けボス部）及び該羽根車主板
面（又は羽根車主板に相当する羽根車取り付けボス部）
に近接して相対するケーシング壁面から選ばれ、且つ円
板摩擦損失を発生する少なくとも一つの面に、水との接
触角が１２０度以上の撥水性被膜を形成してなることを
特徴とするターボ型流体機械。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は主軸によって回転す
る羽根車主板面及び／又はその面に相対するケーシング
壁面に撥水性被膜を形成することにより、回転によって
生じる円板摩擦抵抗を減少させ、機械効率を向上させた
ターボ型流体機械に関する。

【０００３】

【０００２】

【０００４】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】液体の
輸送において与圧機器、例えばポンプの機械効率に関わ
る損失動力の低減は、駆動動力の低減化に結びつき輸送
のエネルギー効率を高める上で重要な課題である。

【０００５】遠心ポンプにおける損失動力発生の原因の
一つとして回転体である羽根車がケーシングの中で回転
する際の、壁面との間での輸送液体の流体摩擦による損
失、すなわち円板摩擦損失が挙げられる。これは流体力
学的損失であるが、工学的にはポンプの機械損失に含め
て取り扱われており、その度合いは機械効率の１０〜２
０％程度と見積もられている。

【０００６】

【０００３】この円板摩擦損失を低減する方法として希
薄高分子溶液の封入を行うことが有効であると多くの研
究者によって報告されている。高分子溶液の封入により
液体が乱流で流動するポンプの高回転域で摩擦抵抗が減
少し損失を低減できる。しかしこの方法は高分子溶液が
常に高い剪断応力に曝されるために経時での高分子の主
鎖切断による劣化、性能の低下をもたらすという欠点が
ある。さらに、低回転数や高粘度液体に生じる層流域で
はその効果は生じえない。

【０００７】

【０００４】そこで本発明者等は、ポンプや水車などの
羽根車を用いたターボ型流体機械における、羽根車の回
転により円板摩擦損失を発生する面に高度な撥水性を持
たせることにより主に低回転数の層流流動領域において
円板摩擦損失を低減できることを見出し、ポンプや水車
などのターボ型流体機械の羽根車の機械効率の上昇を可
能ならしめることができたものである。

【０００８】

【０００５】

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、羽根
車を用いたターボ型流体機械において、主軸によって回
転する羽根車主板面及び該羽根車主板面に近接して相対
するケーシング壁面から選ばれ、且つ円板摩擦損失を発
生する少なくとも一つの面に、水との接触角が１２０度
以上の撥水性被膜を形成してなることを特徴とするター
ボ型流体機械を提供するものである。

【００１０】また本発明は、軸流ポンプ及びプロペラ水
車から選ばれるターボ型流体機械において、羽根車取り
付けボス部表面と該ボス部分表面に近接して相対するケ
ーシングの後面静止壁面のうちの少なくとも一つの面
に、水との接触角が１２０度以上の撥水性被膜を形成し
てなることを特徴とするターボ型流体機械を提供するも
のである。

【００１１】

【０００６】

【００１２】

【発明の実施の形態】オープン型羽根車を用いたポンプ
や水車などのターボ型流体機械では、羽根車主板裏面及
び該羽根車主板裏面に近接して相対するケーシングの後
面静止壁面によって形成される後室内において、羽根車
の回転によって円板摩擦損失が発生する。

【００１３】また、クローズ型羽根車を用いたポンプあ
るいは水車などのターボ型流体機械では、羽根車主板裏
面及び該羽根車主板裏面に近接して相対するケーシング
の後面静止壁面によって形成される後室内において、羽
根車の回転によって円板摩擦損失が発生すると共に、こ
れに加えて羽根車主板前面及び該羽根車主板前面に近接
して相対するケーシングの前面静止壁面によって形成さ
れる前室内において、羽根車の回転によって円板摩擦損
失が発生する。

【００１４】

【０００７】また、軸流ポンプ及びプロペラ水車から選
ばれるターボ型流体機械においては、上記羽根車主板に
相当する羽根車取り付けボス部表面とボス部表面に近接
して相対するケーシングの後面静止壁面との間に、羽根
車の回転によって円板摩擦損失が発生する。

【００１５】本発明において、オープン型羽根車を用い
たターボ型流体機械では、前記後室を構成する羽根車主
板裏面及び該羽根車主板裏面に近接して相対するケーシ
ングの後面静止壁面のうちのいずれか一方の面、好まし
くは両面に撥水性被膜が形成される。

【００１６】

【０００８】また、クローズ型羽根車を用いたターボ型
流体機械では、前記後室を構成する羽根車主板裏面及び
該羽根車主板裏面に近接して相対するケーシングの後面
静止壁面ならびに前記前室を構成する羽根車主板前面及
び該羽根車主板前面に近接して相対するケーシングの前
面静止壁面のうちの少なくとも一つの面、好ましくは上
記後室及び前室を構成する全ての面に撥水性被膜が形成
される。

【００１７】オープン型又はクローズ型羽根車以外の羽
根車、例えばセミクローズ型羽根車などの羽根車を用い
たターボ型流体機械においても、羽根車の回転によって
円板摩擦損失が発生する室を構成する面に撥水性被膜が
形成される。

【００１８】

【０００９】さらに軸流ポンプ及びプロペラ水車から選
ばれるターボ型流体機械においては、上記羽根車主板に
相当する羽根車取り付けボス部表面及び該ボス部表面に
近接して相対するケーシングの後面静止壁面のうちのい
ずれか一方の面、好ましくは両面に撥水性被膜が形成さ
れる。

【００１９】

【００１０】本発明において、上記所定の面に撥水性被
膜を形成するためには、撥水性被膜形成材料を塗布する
などの方法によればよい。

【００２０】上記撥水性被膜形成材料としては、水との
接触角が１２０度以上の撥水性被膜を形成可能な材料で
あればいずれも使用することができる。代表的には例え
ば、ポリテトラフルオロエチレンに代表されるフッ素樹
脂系高分子材料及びシリコン系高分子材料等が知られて
いる。

【００２１】

【００１１】また本発明者等は、先に特開平２−８２８
４号公報、特開平２−８２８５号公報及び特開平２−８
２６３号公報において、撥水性被膜形成組成物として、
フッ素樹脂、シリコン樹脂、又はフッ素含有不飽和単量
体とシリコン含有不飽和単量体とを共重合成分として含
有する共重合体であるポリマー（Ａ）ならびに平均粒子
径が５μm 以下の粒状物（Ｂ）を含有する撥水性被膜形
成性組成物を提案したが、これらの撥水性被膜形成性組
成物を好適に使用することができる。

【００２２】

【００１２】これらのうち、特に（ａ）フルオロアルキ
ル基含有（メタ）アクリレート５〜１００重量％及び該
フルオロアルキル基含有（メタ）アクリレートと共重合
可能な不飽和単量体０〜９５重量％からなる（共）重合
体と（ｂ）アルコキシシリル基含有（メタ）アクリレー
ト０．１〜７５重量％及び該アルコキシシリル基含有
（メタ）アクリレートと共重合可能な不飽和単量体２５
〜９９．９重量％からなる共重合体との混合物であるポ
リマーならびに平均粒子径が５μm 以下の粒状物（Ｂ）
を含有する撥水性被膜形成性組成物が好適である。

【００２３】上記フルオロアルキル基含有（メタ）アク
リレートとしては、下記一般式（Ｉ）で表されるものを
挙げることができる。

【００２４】

【００１３】

【００２５】

【化１】

【００２６】

【００１４】上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体
例としては、２−パーフルオロオクチルエチルメタクリ
レート、２−パーフルオロイソノニルエチルメタクリレ
ート、２−パーフルオロノニルエチルメタクリレート、
２−パーフルオロデシルエチルメタクリレート、２−パ
ーフルオロブチルエチルメタクリレート、パーフルオロ
メチルメチルメタクリレート、パーフルオロエチルメチ
ルメタクリレート、パーフルオロブチルメチルメタクリ
レート、パーフルオロオクチルメチルメタクリレート、
パーフルオロデシルメチルメタクリレート、パーフルオ
ロメチルプロピルメタクリレート、パーフルオロプロピ
ルプロピルメタクリレート、パーフルオロオクチルプロ
ピルメタクリレート、パーフルオロオクチルアミルメタ
クリレート、パーフルオロオクチルウンデシルメタクリ
レートなどの炭素数１〜２０のパーフルオロアルキル基
を有するパーフルオロアルキルアルキルメタクリレート
類及び上記メタクリレートをアクリレートにかえたパー
フルオロアルキルアルキルアクリレート類；さらにこれ
らのパーフルオロアルキルアルキル（メタ）アクリレー
トのパーフルオロアルキル基において１つのフッ素原子
が水素原子に置き換わった（メタ）アクリレート類、例
えば２−ハイドロジェンヘキサフルオロプロピルメチル
アクリレートなどが挙げられ、この中でも特に好適なも
のは２−パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、
２−パーフルオロイソノニルエチルメタクリレートであ
る。

【００２７】

【００１５】上記（Ｉ）式の単量体と共重合可能な不飽
和単量体（以下、「共単量体」という）としては、例え
ば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ブチ
ル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ラウリル
等の（メタ）アクリル酸のＣ_1-18アルキルエステル；グ
リシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート；ヒ
ドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタク
リレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキ
シプロピルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸のＣ
_2-8 ヒドロキシアルキルエステル；ジメチルアミノエチ
ルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、
ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノ
エチルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸のアミノ
アルキルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド；アクリル酸、メタクリル酸；（メタ）アクリロイル
オキシアルキルポリメチルシリコン類、例えばγ−（メ
タ）アクリロイルオキシプロピルポリメチルシリコン；
（メタ）アクリロイルオキシ基を有するフルオロエーテ
ル類；等の（メタ）アクリル酸系不飽和単量体、および
さらに、例えば、スチレン、スチレンペンタフルオライ
ド、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、アクロレイン、メタアク
ロレイン、ブタジエン、イソプレンなどのアクリル系不
飽和単量体以外の不飽和単量体を挙げることができる。

【００２８】

【００１６】（共）重合体（ａ）の製造に用いられる
（Ｉ）式の単量体と共単量体の使用割合は、両者の合計
量を基準にして、（Ｉ）式の単量体５〜１００重量％、
好ましくは４０〜１００重量％、及び共単量体０〜９５
重量％、好ましくは０〜６０重量％の範囲であることが
撥水性の点から適している。

【００２９】

【００１７】上記（共）重合体（ａ）は通常、約３，０
００〜５００，０００、さらには約５，０００〜約４
５，０００の範囲の数平均分子量をもつことが好まし
い。数平均分子量が約５００，０００を超えると、造膜
時に相分離構造を形成し難くなり、他方、数平均分子量
が約３，０００未満になると、造膜後相分離構造がレオ
ロジー的に変化し撥水性及びその持続性が損なわれる傾
向がみられる。

【００３０】

【００１８】前記共重合体（ｂ）は、シリコン含有重合
性不飽和単量体と、該シリコン含有重合性不飽和単量体
と共重合可能な不飽和単量体との共重合体である。

【００３１】上記シリコン含有重合性不飽和単量体は下
記一般式（II）

【００３２】

【００１９】

【００３３】

【化２】

【００３４】

【００２０】で示される基を表し、ここでｊは０又は１
の整数であり、ｋは０〜６の整数であり、ｐは１〜５の
整数であり、ｑは１〜２０の整数であり、ｒは０〜２の
整数であり、ｓは１〜３の整数であり、そしてｒ＋ｓ＝
３である）で示されるシリコン含有重合性不飽和単量体
（以下、「（II）式の単量体」という）であり、例え
ば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメ
トキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニル
ジメチルメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプ
ロピルジメチルメトキシシランなどが挙げられ、なかで
もγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキ
シシランが好適である。

【００３５】

【００２１】上記（II）式の単量体と共重合可能な不飽
和単量体としては、前記（共）重合体（ａ）の製造に際
して式（Ｉ）の単量体と共重合させうる共単量体として
記載した不飽和単量体を例示することができ、好適に
は、（メタ）アクリル酸のアルキルエステル及びスチレ
ンが挙げられる。

【００３６】

【００２２】共重合体（ｂ）の製造に用いられる（II）
式の単量体と、該（II）式の単量体と共重合可能な不飽
和単量体の使用割合は、両者の合計量を基準にして、
（II）式の単量体０．１〜７５重量％、好ましくは０．
１〜４０重量％、及び該共重合可能な不飽和単量体２５
〜９９．９重量％、好ましくは６０〜９９．９重量％の
範囲であることが硬化性、粒状物の分散性及び疎水性の
点から好適である。

【００３７】上記共重合体（ｂ）は一般に、約４，００
０〜約２００，０００、さらには約８，０００〜約７
０，０００の範囲の数平均分子量をもつことが好まし
い。

【００３８】

【００２３】前記粒状物（Ｂ）は、平均粒子径が５μm
以下、好ましくは３μm 以下、より好ましくは１μm 以
下の粒子物であり、該粒子物は有機質微粒子及び無機質
微粒子のいずれであってもよいが、塗膜形成後において
塗膜中に粒状物として存在することが必要である。

【００３９】かかる粒子物の例としては、シリカ微粉
末、フルオロカーボン微粉末、カーボンブラックなどを
挙げることができるが、中でもシリカ微粉末が好まし
く、殊に表面をシラザン

【００４０】

【００２４】

【００４１】

【化３】

【００４２】

【００２５】等の疎水化化合物によって疎水化処理した
シリカ微粉末が好適である。

【００４３】また、真球状のシリカ微粒子などの真球状
微粒子を配合することによって、得られる塗膜表面の平
滑性を向上させることができる。

【００４４】

【００２６】上記（共）重合体（ａ）、共重合体（ｂ）
及び粒状物（Ｂ）の各配合割合は特に限定されるもので
はないが、一般的には、（ａ）成分と（ｂ）成分との合
計量１００重量部に対して（Ｂ）成分は２０〜６００重
量部、特に５０〜２００重量部の範囲で配合するのが得
られる塗膜の撥水性及び物性等の点から好ましい。ま
た、（ａ）成分と（ｂ）成分の比率は、（ａ）成分：
（ｂ）成分の重量比で通常９７．５：２．５ないし３
０：７０、好ましくは９７．５：２．５ないし５０：５
０の範囲内にあることが、撥水性及び粒子物の分散性の
点から好都合である。

【００４５】

【００２７】上記した特に好適な撥水性被膜形成性組成
物は、上記（共）重合体（ａ）、共重合体（ｂ）及び粒
状物（Ｂ）の他に、必要に応じて、例えば溶剤、顔料の
ような着色剤、界面活性剤等の通常塗料に用いられてい
る添加剤を適宜含ませることもできる。

【００４６】

【００２８】本発明のターボ型流体機械における、輸送
される液体の流れなどについてオープン型羽根車を用い
た遠心ポンプを例にとり、断面モデル図である後記図１
を参照にして説明する。また図１におけるオープン型羽
根車の外観を示すモデル図を後記図２に示す。図２に示
された羽根車は、ケーシング（図２に図示せず）に収め
て用いられる。

【００４７】

【００２９】本発明による遠心ポンプの一例である図１
において、撥水性被膜は後室１を構成する羽根車主板３
の裏面及びケーシングの後面静止壁４の内面のいずれ
か、好ましくは両面に形成されている。

【００４８】

【００３０】撥水性被膜は水との接触角が１２０度以上
となるものであればよく特に制限されるものではなく、
例えば前記撥水性被膜形成性組成物から好適に形成する
ことができる。

【００４９】撥水性被膜形成性組成物から撥水性被膜を
形成するためには、例えばスプレー塗り、ハケ塗り、ロ
ーラー塗りなどそれ自体既知の塗装手段を利用すること
ができる。撥水性被膜の乾燥膜厚は特に制限されるもの
ではないが、通常、１〜５０μm 、好ましくは１０〜３
０μm の範囲であり、常温〜２００℃の範囲内の温度で
乾燥することによって良好な被膜とすることができる。

【００５０】

【００３１】図１において、主軸２の回転により羽根車
５が回転することによって液体流入口６から流入した
水、スラリーなどの液体は羽根車の回転円の半径方向に
加速され吐出口７から吐出される。このとき流入した液
体の一部は後室１に入り込み滞留液層となる。

【００５１】

【００３２】従来の遠心ポンプにおいては羽根車５の裏
面である羽根車主板３の裏面と後面静止壁４の内面との
間に摩擦を生じ円板摩擦損失を引き起こしていたが、本
発明による遠心ポンプにおいては羽根車主板３裏面及び
／又は後面静止壁４の内面に撥水性被膜が形成されてい
るために滞留液層との間の摩擦が少なく、それにより生
じる円板摩擦損失が軽減されている。

【００５２】

【００３３】

【００５３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。

【００５４】なお、本発明の範囲は実施例に限定される
ものではない。以下において、「部」及び「％」はそれ
ぞれ「重量部」及び「重量％」を意味する。

【００５５】

【００３４】合成例１２−パーフルオロオクチルエチルメタクリレート３５０
部、２−パーフルオロオクチルエチルアクリレート１５
０部及びヘキサフルオロメタキシレン（以下ＨＦＭＸと
いう）８０部を１L のフラスコに精秤し、よくかきまぜ
混合し、モノマーと溶剤との混合液を得た。混合液を１
L の滴下ロートに移した。水冷管、温度計及び撹拌装置
を取りつけた四つ口の１L フラスコを用意し、混合液の
入った１L 滴下ロートを装てんし、２００部の混合液を
四つ口フラスコに移した。撹拌しながら、温度を１０５
〜１１０℃に昇温し、次いで、この温度を保ち、重合開
始触媒アゾビスイソブチロニトリル（以下ＡＩＢＮとい
う）を０．８部加えた。続いて、滴下ロートから、混合
液を５０cc／１５分間の速度で滴下した。また、１５分
毎にＡＩＢＮを０．２部添加した。滴下終了後２０分経
過してから、ＨＦＭＸ１３４部をフラスコに加え、温度
を１１５〜１２０℃に昇温し維持し、ＡＩＢＮ０．５部
を３０分毎に５回添加した。最後にＡＩＢＮを添加して
から、１時間３０分経過後に、フラスコの冷却を開始
し、温度が６０℃以下になってから、さらに希釈溶媒と
してＨＦＭＸを２８６部加え希釈し、反応を終了した。

【００５６】得られたフルオロアルキル基含有共重合体
樹脂液は淡黄色で、ガードナー粘度Ｆ、不揮発分４８．
７％であった。

【００５７】

【００３５】合成例２ｉ−ブチルアクリレート２００部、ラウリルメタクリレ
ート１００部、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリ
メトキシシラン２００部、ｎ−ブチルアルコール３３部
及びＡＩＢＮ７．５部を混合、溶解し、この混合液を１
L の滴下ロートに移した。水冷管、温度計、撹拌機を取
り付けた四つ口の２L フラスコを用意し、ｎ−ブチルア
ルコール１００部、酢酸ブチル２００部を加えて、１１
０℃に昇温維持した。次いでこの温度を保ちながら、滴
下ロートから混合液を２時間かけて、フラスコ内に滴下
した。滴下終了後１時間して、ＡＩＢＮ１部と酢酸ブチ
ル１７０部との混合液を１時間３０分かけて、滴下し
た。滴下終了後、温度を１２０℃に昇温し、２時間反応
後、冷却した。得られたシリコン含有共重合体樹脂液は
無色透明で、ガードナー粘度Ｐ、不揮発分５１．０％で
あった。

【００５８】

【００３６】撥水性被膜形成性組成物の製造製造例１合成例２で得たシリコン含有共重合体樹脂液１００部、
合成例１で得たフルオロアルキル基含有共重合体樹脂液
１００部、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリ
フルオロエタン６００部、ＨＦＭＸ６００部及び疎水シ
リカＡ（注１）１００部を配合し、シェーカーにて分散
を行ない、撥水性被膜形成性組成物を得た。

【００５９】（注１）疎水シリカＡ：平均粒径約０．１
μm の疎水シリカ微粉末、米国タルコ社製、商品名「タ
ルノックス−５００」。

【００６０】

【００３７】実施例１上記製造例１で得た撥水性被膜形成性組成物を、後記図
１で例示されるオープン型羽根車を用いた遠心ポンプ
の、羽根車主板の裏面及びケーシングの後面静止壁の内
面に乾燥膜厚が約２５μm となるように塗装し、室温に
２４時間放置し乾燥させて撥水性被膜を形成した。この
撥水性被膜は、水との接触角（塗面上に脱イオン水０．
０３ccを水滴として滴下し、滴下１分間経過時における
水滴と塗面との接触角を、協和界面科学社製、「コンタ
クタングルメータ」にて測定した値、以下、同様）が１
５６度であった。

【００６１】上記撥水性被膜を形成した遠心ポンプは、
撥水性被膜を形成していない遠心ポンプに比較して、羽
根車の回転によって生じる円板摩擦抵抗が減少し、その
結果として機械効率が向上した。

【００６２】

【００３８】実施例２実施例１において、オープン型羽根車を用いた遠心ポン
プのかわりにクローズ型羽根車を用いた遠心ポンプを使
用し、この遠心ポンプの羽根車主板の裏面、ケーシング
の後面静止壁の内面、羽根車主板の前面、及びケーシン
グの前面静止壁の内面に製造例１で得た撥水性被膜形成
性組成物を塗装する以外は、実施例１と同様に行なって
クローズ型羽根車を用いた遠心ポンプに撥水性被膜を形
成した。この撥水性被膜は、水との接触角が１５６度で
あった。

【００６３】上記撥水性被膜を形成した遠心ポンプは、
撥水性被膜を形成していない遠心ポンプに比較して、羽
根車の回転によって生じる円板摩擦抵抗が減少し、その
結果として機械効率が向上した。

【００６４】

【００３９】実施例３実施例１において、オープン型羽根車を用いた遠心ポン
プのかわりにプロペラ水車を使用し、このプロペラ水車
の羽根車取り付けボス部表面及びこのボス部表面に近接
して相対するケーシングの後面静止壁の内面に、製造例
１で得た撥水性被膜形成性組成物を塗装する以外は、実
施例１と同様に行なってプロペラ水車に撥水性被膜を形
成した。この撥水性被膜は、水との接触角が１５６度で
あった。上記撥水性被膜を形成したプロペラ水車は、撥
水性被膜を形成していないプロペラ水車に比較して、羽
根車の回転によって生じる円板摩擦抵抗が減少し、その
結果として機械効率が向上した。

【００６５】

【００４０】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のでなく、水車のランナーに応用すること等本発明の範
囲内において種々変更を加え得ることは勿論可能であ
る。

【００６６】

【００４１】

【００６７】

【発明の効果】本発明によれば、ポンプや水車などのタ
ーボ型流体機械において、羽根車主板面、それに相対し
ているケーシング壁面、又は羽根車主板面に相当する羽
根車取り付けボス部表面、このボス部表面に近接して相
対するケーシングの後面静止壁の内面に撥水性被膜を形
成せしめておくことにより、羽根車の回転によって生じ
る円板摩擦抵抗が減少し、その結果として機械効率の向
上が可能となるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の一実施例に用いるオープン型羽
根車を用いた遠心ポンプの断面のモデル図である。

【図２】図１におけるオープン型の羽根車の外観を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１‥‥後室２‥‥主軸３‥‥羽根車主板４‥‥後面静止壁５‥‥羽根車６‥‥液体流入口７‥‥吐出口８‥‥ケーシング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】羽根車を用いたターボ型流体機械におい
て、主軸によって回転する羽根車主板面及び該羽根車主
板面に近接して相対するケーシング壁面から選ばれ、且
つ円板摩擦損失を発生する少なくとも一つの面に、水と
の接触角が１２０度以上の撥水性被膜を形成してなるこ
とを特徴とするターボ型流体機械。
【請求項２】オープン型羽根車を用いたターボ型流体
機械において、主軸によって回転する羽根車主板裏面
と、該羽根車主板裏面に近接して相対するケーシングの
後面静止壁面とのいずれか一方の面又は両面に、撥水性
被膜を形成してなる請求項１記載のターボ型流体機械。
【請求項３】羽根車主板裏面及び後面静止壁面の両面
に撥水性被膜を形成してなる請求項２記載のターボ型流
体機械。
【請求項４】クローズ型羽根車を用いたターボ型流体
機械において、羽根車主板面の前面及び裏面ならびに該
羽根車主板面に近接して相対する各ケーシング壁面のう
ちの少なくとも一つの面に、撥水性被膜を形成してなる
請求項１記載のターボ型流体機械。
【請求項５】羽根車主板面の前面及び裏面ならびに該
羽根車主板面に近接して相対する各ケーシング壁面の全
ての面に撥水性被膜を形成してなる請求項４記載のター
ボ型流体機械。
【請求項６】軸流ポンプ及びプロペラ水車から選ばれ
るターボ型流体機械において、羽根車取り付けボス部表
面と該ボス部分表面に近接して相対するケーシングの後
面静止壁面のうちの少なくとも一つの面に、水との接触
角が１２０度以上の撥水性被膜を形成してなることを特
徴とするターボ型流体機械。
【請求項７】撥水性被膜が、（Ａ）フッ素樹脂、シリ
コン樹脂、及びフッ素含有不飽和単量体とシリコン含有
重合性不飽和単量体とを共重合成分として含有する共重
合体から選ばれる少なくとも１種のポリマーならびに
（Ｂ）平均粒子径が５μm 以下の粒状物を含有する撥水
性被膜形成性組成物から形成した撥水性被膜であること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のター
ボ型流体機械。
【請求項８】ポリマー（Ａ）が、（ａ）フルオロアル
キル基含有（メタ）アクリレート５〜１００重量％及び
該フルオロアルキル基含有（メタ）アクリレートと共重
合可能な不飽和単量体０〜９５重量％からなる（共）重
合体と（ｂ）シリコン含有重合性不飽和単量体０．１〜
７５重量％及び該シリコン含有重合性不飽和単量体と共
重合可能な不飽和単量体２５〜９９．９重量％からなる
共重合体との混合物である請求項７記載のターボ型流体
機械。
【請求項９】ポリマー（Ａ）１００重量部に対して、
粒状物（Ｂ）を２０〜６００重量部含有することを特徴
とする請求項７又は８記載のターボ型流体機械。