インペラとステーターベーンの作り方

軸流ポンプのイメージです。ハウジングに囲まれたインペラ(黄色)が回転し渦流を発生。そのままでは水は回転しながらハウジングの内側に張り付くだけで余り推力は得られません。そこでインペラ後方に置かれたステーターベーン(水色)で水を整流し後方へ押しやります。インペラとハウジングの隙間は出来るだけ少ない方が効率は上がります。


ウオータージェット推進の「要」軸流ポンプを作ります。最初は飛行機用ダクテッドファンを流用してましたが余り良い結果が得られなかったので自作しました。もっと良い方法が有ると思いますが何度か試作して自分なりに上手く出来た方法を紹介いたします。
                                
RCカーのシャーシに使われる市販のFRP板を使います。今回は1mm厚。ピッチをきつめにしたい時はもう少し厚板が良いです。
適当な羽根の形状にカットしたものを数枚作ります。ここでは余り精密にカットする必要は有りません。本当は6葉ぐらいにしたかったのですが面倒なので4葉。捻りが入りますので下側はやや大きめにカットします。
センターにシャフト径と同じ穴を開けエポキシ接着剤を塗って重ねた後、ビス、ナットで固定します。重ねる際に上と下の板を少しずつずらしていくと捻りとピッチが入ります。ずらせ具合で自分の好みの羽根形状が作り出せます。
乾燥後にヤスリでシコシコ削って仕上げます。凹面の部分はリューターが有れば便利。円周はシャフトをドリルチャックで掴んで回転させヤスリを当てて真円にしハウジングの内径と合わせます。これでインペラはできあがり。
4mm径シャフトにネジを切りナットでインペラを固定してます。市販のRCパワーボート用ドライブドックというペラを固定する物が売ってますのでこれを使えば便利。
右はダクテッドファン流用のインペラです。左側、今回製作の物は翼面積が大きくピッチが緩やかです。



ステーターベーンの製作

ステーターベーンは平板でも良いのですが出来るだけ反動トルクを無くするために反りを入れます。
先ず適当な円筒形の物を用意します。いつも愛飲のビール缶では反りが少ないので単1乾電池を使いました。これに離型剤を塗ってガラスクロスを積層します。今回樹脂は使わずエポキシ接着剤を使用。写真は離型した所です。
離型したベーンの形を整えFRPパイプに接着します。FRPパイプはホームサンターで売ってるごく普通のものでこれにノコで溝を切りベーンを差し込んで瞬間接着剤で仮止め。内側からエポキシ接着剤をタップリ流し込めばガッチリ固定できます。
ハウジングにベーンを固定します。トユの塩ビパイプを使ったハウジングにノコで溝を切りセンターを合わせてエポキシ接着剤で固定。最後に娘のドラエモンゲームのコマを真ん中に取り付けてスピンナー変わりにしました。
左からトユの塩ビパイプを使ったハウジング、ステーターベーン、インペラです。
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