JP2007120372A - Centrifugal pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遠心式ポンプに関し、特に、中心軸と直交する半径方向に延在する吸込管から吸込口を介して吸い込まれた液体を、中心軸の方向へ延在する筒管を介して羽根車へ導く構造を有する遠心式ポンプに関する。 The present invention relates to a centrifugal pump, and in particular, a liquid sucked from a suction pipe extending in a radial direction orthogonal to the central axis through a suction port is impellered via a cylindrical pipe extending in the direction of the central axis. The present invention relates to a centrifugal pump having a structure leading to a car.
ポンプは、水などの液体を圧送する機械であって、液体を吸込口（流入口）から吸い込んで吐出口（流出口）から吐き出す機械である。ポンプには種々の種類があるが、その１つの種類として、遠心式ポンプが知られている。遠心式ポンプは、水などの液体をインペラーにより外周部の渦巻室へ急速に加速して送り出す機械である。換言すれば、遠心式ポンプは、羽根車を回転させることによって得られる遠心力で液体を圧送する機械である。このような遠心式ポンプは、高流量かつ高揚程を得ることが出来、効率も良いことから、ポンプの形式として広く採用されている。 The pump is a machine that pumps liquid such as water and sucks liquid from a suction port (inlet) and discharges it from a discharge port (outlet). There are various types of pumps, and one type is known as a centrifugal pump. A centrifugal pump is a machine that rapidly accelerates and sends a liquid such as water to a spiral chamber in an outer peripheral portion by an impeller. In other words, the centrifugal pump is a machine that pumps liquid with centrifugal force obtained by rotating an impeller. Such a centrifugal pump is widely adopted as a pump type because it can obtain a high flow rate and a high head and has high efficiency.
一方、周知のように、種々のパーソナルコンピュータが発売されているが、パーソナルコンピュータは、ＣＰＵや、メモリ等を内蔵している。ＣＰＵはクロック周波数が高くなるに伴い、動作中に発生する熱が高くなる傾向にある。従って、ＣＰＵで発生した熱を外部へ排出する必要がある。 On the other hand, as is well known, various personal computers have been put on the market, and the personal computer incorporates a CPU, a memory, and the like. The CPU tends to increase the heat generated during operation as the clock frequency increases. Therefore, it is necessary to discharge the heat generated by the CPU to the outside.
従来一般的にＣＰＵの排熱機構としては、ヒートシンクと空冷ファンとを組み合わせた空冷システムを採用している。しかしながら、この空冷システムを採用したパーソナルコンピュータでは、騒音の主な原因である「風切り音」が発生するという問題がある。このような「風切り音」を極力低減するために、ＣＰＵの冷却に水冷システムを採用したパーソナルコンピュータが開発され、注目されている。 Conventionally, an air cooling system in which a heat sink and an air cooling fan are combined is generally used as a heat exhaust mechanism of a CPU. However, a personal computer employing this air cooling system has a problem that “wind noise”, which is the main cause of noise, is generated. In order to reduce such “wind noise” as much as possible, a personal computer adopting a water cooling system for cooling the CPU has been developed and attracted attention.
上述した遠心式ポンプは、このような水冷システムにおいて、水を圧送するために使用される。このような遠心式ポンプは、筐体（ケーシング）の中央部に設けられた吸込口（流入口）から供給される水（液体）を、回転する羽根車の遠心力を利用して圧送し、筐体（ケーシング）の外周部に設けられた吐出口（流出口）から吐き出すような構成を持つ。 The centrifugal pump described above is used to pump water in such a water cooling system. Such a centrifugal pump pumps water (liquid) supplied from a suction port (inlet) provided in the central part of the casing (casing) using the centrifugal force of the rotating impeller, It has the structure which discharges from the discharge outlet (outflow port) provided in the outer peripheral part of the housing | casing (casing).
このような構成の遠心式ポンプにおいては、吸込口まで液体を運ぶための吸込管（流入管）がロータの回転の中心軸の方向に対して直交する半径方向に延在して配置され、この吸込管（流入管）によって半径方向内側の吸込口まで運ばれた液体を円筒管により中心軸の方向に沿って羽根車の方向へ導出するような構造を有する（例えば、特許文献１参照）。 In the centrifugal pump having such a configuration, the suction pipe (inflow pipe) for transporting the liquid to the suction port is disposed so as to extend in the radial direction perpendicular to the direction of the central axis of rotation of the rotor. The liquid carried to the suction port (inflow pipe) by the suction pipe (inflow pipe) is led out in the direction of the impeller along the direction of the central axis by the cylindrical pipe (see, for example, Patent Document 1).
一方、吸込口（流入口）から羽根車への流路における、急激な管路拡大による圧力損失を避けるため、筐体の中央部で上記円筒管を羽根車の方向へ向けて延在した構造を持つ遠心式ポンプが知られている。この場合、吸込管（流入管）と円筒管とは、吸込口（流入口）で直角に交わる。換言すれば、吸込管（流入管）と円筒管との間の接続は、円筒管の外周側面に吸込口（流入口）を開けて、吸込管（流入管）を接続する。 On the other hand, in order to avoid pressure loss due to rapid pipe expansion in the flow path from the suction port (inlet) to the impeller, the cylindrical tube extends toward the impeller at the center of the housing Centrifugal pumps are known. In this case, the suction pipe (inflow pipe) and the cylindrical pipe intersect at a right angle at the suction port (inlet). In other words, the connection between the suction pipe (inflow pipe) and the cylindrical pipe is performed by opening a suction port (inlet) on the outer peripheral side surface of the cylindrical pipe and connecting the suction pipe (inflow pipe).
以下、図１及び図２を参照して、このような構造を持つ従来の遠心式ポンプについて説明する。図示の遠心式ポンプ１０では、後述する羽根車を回転駆動するモータとしてＤＣブラシレスモータを採用している。
Hereinafter, a conventional centrifugal pump having such a structure will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the illustrated
図示の遠心式ポンプ１０は、筐体（後述する）の中心で、所定の中心軸Ｏ方向（図示の例では上下方向）に延在する固定軸１１を備え、この固定軸１１には軸受け１３を介してロータ１５が回転自在に取り付けられている。ロータ１５は、軸受け１３に回転自在に取り付けられた、中心軸Ｏ方向に延在する円筒部１５１と、この円筒部１５１の上端で、中心軸Ｏ方向と直交する方向（半径方向外側）に延在する円環部１５３と、この円環部１５３の下面の外周端に固定された、固定軸１１と同心の円環状の永久磁石１５５とを有する。この永久磁石１５５は周方向に着磁されている。
The illustrated
回転軸１１の下端は、後述する下ケースの支持部を介して、中心軸Ｏ方向と直交する方向（半径方向外側）へ延在する略円形平板状の基板１７に固定されている。この基板１７の主面（上面）１７ａ上に、ＤＣブラシレスモータのステータ１９が固定して取り付けられている。ステータ１９は、固定軸１１を中心として放射状に延びる複数の固定子コア１９１と、複数の固定子コア１９１のそれぞれに巻回した固定子コイル１９３と有する。
The lower end of the rotating shaft 11 is fixed to a substantially circular flat plate-
ステータ１９とロータ１５との間に下ケース２１が配置されている。詳述すると、下ケース２１は、固定軸１１の下端部を固定して支持する略円柱状の下支持部２１１と、ロータ１５の円筒部１５１の下面と所定の空間を空けて対向するように、下支持部２１１の上端部側から半径方向外側へ延在する第１の円環部２１２と、ロータ１５の円筒部１５１の外周面と所定の空間を空けて対向するように、第１の円環部２１２の外周端から上方へ延在する第１の円筒部２１３と、ロータ１５の円板部１５３の下面と所定の空間を空けて対向するように、第１の円筒部２１３の上端から半径方向外側へ延在する第２の円環部２１４と、ロータ１５の永久磁石１５５の内周面と所定の空間を空けて対向するように、第２の円環部２１４の外周端から下方へ延在する第２の円筒部２１５と、ロータ１５の永久磁石１５５の下面と所定の空間を空けて対向するように、第２の円筒部２１５の外周下端から半径方向外側へ延在する第３の円環部２１６と、ロータ１５の永久磁石１５５の外周面と所定の空間を空けて対向するように、第３の円環部２１６の外周端から上方へ延在する第３の円筒部２１７と、この第３の円筒部２１７の上周端から半径方向外側へ延在する延在する第４の円環部２１８とを有する。
A
ステータ１９は、下ケース２１の第１の円筒部２１３と、第２の円環部２１４と、第２の円筒部２１５との間に形成された空間内に配置される。一方、ロータ１５の永久磁石１５５は、下ケース２１の第２の円筒部２１５と、第３の円環部２１６と、第３の円筒部２１７との間に形成された空間内に配置される。したがって、ロータ１５の永久磁石１５５とステータ１９とは、下ケース２１の第２の円筒部２１５を間に挟んで、互いに対向して配置される。
The
下ケース２１は、第４の円環部２１３の上面の内周縁近傍から上方へ、固定軸１１と同心に、突出する円環状突出部２１９を備えている。この円環状突出部２１９の外周壁にはリング状のシールゴム２３が配置されている。
The
ロータ１５の円環部１５３の上面には、固定軸１１を中心として、半径方向へ放射状に延在する複数枚の羽根１５７が固定されている。これら複数枚の羽根１５７と上記円環部１５３と上記円筒部１５１とによって、羽根車が構成されている。換言すれば、ロータ１５は、羽根車と永久磁石１５５とによって構成されている。
A plurality of
ロータ１５は、上述した下ケース２１と後述する上ケース２５との間に形成される空間内に配置される。
The
図１及び図２に加えて図３乃至図５をも参照して、上ケース２５の構造について詳細に説明する。上ケース２５は、固定軸１１の上端部を固定して支持する円筒状の上支持部２５１と、この上支持部２５１から所定距離だけ離れて、上支持部２５１との間で流路用の空間を形成する円筒管２５２と、上記複数枚の羽根１５７を覆うように、円筒管２５２から半径方向外側へ延在するカップ状部２５３と、下ケース２１の第４の円環部２１８の上面と対向するように、カップ状部２５３の外周下端から半径方向外側へ延在する円環部２５４とを備えている。
The structure of the
上ケース２５は、水などの液体を吸い込む（流入する）ための吸込管（流入管）２５６と、液体を吐き出す（流出する）ための吐出管（流出管）２５７とを更に備える。
The
吸込管（流入管）２５６は、カップ状部２５３の上面上に中心軸Ｏ方向と直交する方向（半径方向又は水平方向）に延在して配置されており、吸込口（流入口）２５６ａを介して上ケース２５の中央部で上記円管２５２と連結されている。従って、液体は、吸込管２５６中を半径方向外側から半径方向内側へ流れ、吸込口２５６ａで直角に中心軸Ｏ方向に曲げられて、円管２５２を通り、羽根車へ導出される。
The suction pipe (inflow pipe) 256 is disposed on the upper surface of the cup-
吐出管（流出管）２５７は、円環部２５４の上面上に中心軸Ｏ方向と直交する面（水平面）内で延在して配置されており、吐出口（流出口）２５７ａを介して上ケース２５のカップ状部２５３と外周部で連結されている。従って、回転する羽根車によって圧送された液体は、カップ状部２５３の外周部から吐出口（流出口）２５７ａを介して、吐出管２５７中を流れて水平方向に沿って吐き出される。
The discharge pipe (outflow pipe) 257 is disposed on the upper surface of the
尚、円筒管２５２の上端は、円板状のキャップ２５８によって閉じられている。また、円環部２５４は、その下面側に円環状の凹部２５４ａを有する。この円環状の凹部２５４ａに、下ケース２１の円環状突出部２１９とリング状のシールゴム２３とが挿入され、下ケース２１と上ケース２５との間に挟まれた空間を密閉している。とにかく、下ケース２１と上ケース２５との組み合わせによって、遠心式ポンプ１０のロータ１５を収容するためのケーシング（筐体）が構成されている。ケーシング（筐体）は樹脂製である。
The upper end of the
図６に上ケース２５とロータ１５とを組み合わせた組立て体の断面図を示す。上ケース２５での吸込管（流入管）２５６から羽根車までの流路に関して、急激な管路拡大による圧力損失を避けるために、円筒管２５２を羽根車に近接する位置まで延在させている。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of an assembly in which the
また、他の遠心式ポンプとして、吸込管から吸込口まで導かれて来た液体（水）を、ロータを介して吐出口（吐水口）まで案内するボリュートケーシングを設けたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。 As another centrifugal pump, a pump provided with a volute casing for guiding the liquid (water) guided from the suction pipe to the suction port to the discharge port (water discharge port) through the rotor is also known. (For example, refer to Patent Document 2).
図７に、従来の遠心式ポンプ１０における、吸込管（流入管）２５６、円筒管２５２、及びキャップ２５８の部分のみを断面で示す。従って、図７では上支持部２５１の図示を省略してある。これらの具体的な寸法の一例は次の通りである。吸込管（流入管）２５６の内径は３ｍｍであり、外径は５ｍｍである。吸込管（流入管）２５６の入口から中心軸Ｏまでの長さは３５ｍｍである。円筒管２５２の内径は５．６ｍｍであり、外径は８ｍｍである。円筒管２５２の外管壁の高さ（長さ）は７ｍｍであり、内管壁の高さ（長さ）は５．５ｍｍである。したがって、キャップ２５８の厚さは１．５ｍｍである。
FIG. 7 shows a cross section of only the suction pipe (inflow pipe) 256, the
尚、上ケース２５は、金型を使用して成型して作られる。換言すれば、上ケース２５は樹脂製である。
The
このような構造を有する従来の遠心式ポンプ１０において、液体は吸込管（流入管）２５６中を、図７の矢印Ａで示されるように、半径方向（水平方向）に沿って外側から内側へ向かって流れ、吸込口（流入口）２５６ａを介して円筒管２５２中に入り、この円筒管２５２中を中心軸Ｏ方向に沿って下方へ流れる。
In the conventional
すなわち、従来の遠心式ポンプ１０では、液体の流れ方向を直角に曲げるために、吸込管（流入管）２５６と円筒管２５２とを吸込口（流入口）２５６ａを介して接続している。換言すれば、吸込管（流入管）２５６と円筒管２５２とは共に直管から成るので、液体の流れ方向を直角に曲げるために、直管同士を接続している。これにより、吸込管（流入管）２５６から吸込口（流入口）２５６ａを通過した液体は、円筒管２５２の内管壁に対して直角にぶつかるので、吸込口（流入口）２５６ａから離れた円筒管２５２の角部Ｂにおいて淀みが発生する。このように、淀む液体が存在するので、損失が発生し、液体の流量が減少する。その結果、遠心式ポンプ１０の消費電力が増加してしまう。
That is, in the conventional
また、上記特許文献２に記載された遠心式ポンプにおいても、吸込管から吸込口を通過した液体は、ボリュートケーシングの内壁に対して略直角にぶつかるので、ボリュートケーシングの内壁の角部において淀みが発生する。その結果、上述した従来の遠心式ポンプと同様の問題が発生する。
Also, in the centrifugal pump described in
したがって、本発明の課題は、より多くの液体をポンプ内へ供給することが可能な、遠心式ポンプを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a centrifugal pump that can supply more liquid into the pump.
本発明によれば、中心軸（Ｏ）の回りに回転可能に配置され、羽根車（１５１，１５３，１５７）を備えたロータ（１５）と、前記ロータを収容するケーシング（２１，２５）であって、液体を前記中心軸と直交する半径方向（Ａ）に沿って外側から内側の吸込口（２５６ａ）まで導く吸込管（２５６）と、前記吸込口（２５６ａ）から吸い込まれた前記液体を前記中心軸（Ｏ）に沿って前記羽根車まで導く筒管（２５２Ａ；２５２Ｂ；２５２Ｃ）とを持つ、前記ケーシングとを有する遠心式ポンプにおいて、前記筒管（２５２Ａ；２５２Ｂ；２５２Ｃ）は、前記吸込管（２５６）中を流れて来た液体を、淀み無くスムーズに前記羽根車側へ向けて導く案内手段（２５２ａ；２５２ｂ；２５２ｃ−１，２５２ｃ−２）を有することを特徴とする、遠心式ポンプが得られる。 According to the present invention, a rotor (15) that is rotatably arranged around a central axis (O) and includes an impeller (151, 153, 157), and a casing (21, 25) that houses the rotor. A suction pipe (256) for guiding the liquid from the outside to the inside suction port (256a) along a radial direction (A) orthogonal to the central axis, and the liquid sucked from the suction port (256a). In the centrifugal pump having the casing and the cylindrical pipe (252A; 252B; 252C) leading to the impeller along the central axis (O), the cylindrical pipe (252A; 252B; 252C) It has a guide means (252a; 252b; 252c-1, 252c-2) for guiding the liquid flowing through the suction pipe (256) smoothly toward the impeller without stagnation. , Centrifugal pump is obtained.
上記遠心式ポンプにおいて、前記案内手段は、前記吸込口（２５６ａ）と対向する前記筒管の角部の内管壁に、前記半径方向（Ａ）に対して前記羽根車側へ斜めに傾けて設けられた傾斜壁（２５２ａ；２５２ｂ；２５２ｃ−１，２５２ｃ−２）から構成されて良い。 In the centrifugal pump, the guide means is inclined obliquely toward the impeller side with respect to the radial direction (A) on an inner tube wall of a corner portion of the cylindrical tube facing the suction port (256a). You may be comprised from the provided inclined wall (252a; 252b; 252c-1,252c-2).
前記傾斜壁は、例えば、前記半径方向（Ａ）に対して所定角度（θ）だけ前記羽根車側へ傾いた一枚の平面形状の傾斜壁（２５２ａ）から構成されて良い。前記所定角度（θ）は、２０度から７０度の範囲にあることが好ましい。より好ましくは、前記所定角度(θ)は４５度である。 The inclined wall may be composed of, for example, a single plane-shaped inclined wall (252a) that is inclined toward the impeller side by a predetermined angle (θ) with respect to the radial direction (A). The predetermined angle (θ) is preferably in the range of 20 degrees to 70 degrees. More preferably, the predetermined angle (θ) is 45 degrees.
前記傾斜壁は、例えば、前記半径方向（Ａ）に対して前記羽根車側へ傾いた曲面形状の傾斜壁（２５２ｂ）から構成されて良い。前記曲面形状は、例えば、球面形状であっても良いし、円柱面形状であっても良い。 The inclined wall may be constituted by, for example, a curved inclined wall (252b) inclined toward the impeller side with respect to the radial direction (A). The curved surface shape may be, for example, a spherical shape or a cylindrical surface shape.
前記傾斜壁は、例えば、前記半径方向（Ａ）に対して前記羽根車側へ傾いた複数枚の平面形状の傾斜壁（２５２ｃ−１，２５２ｃ−２）から構成されて良い。具体的には、前記傾斜壁は、第１及び第２の平面状傾斜壁（２５２ｃ−１，２５２ｃ−２）から成る。その場合、前記第１の平面状傾斜壁（２５２ｃ−１）は、前記半径方向（Ａ）に対して前記羽根車側へ第１の角度（θ１）だけ傾いており、前記第２の平面状傾斜壁（２５２ｃ−２）は、前記中心軸（Ｏ）の方向に対して前記羽根車側へ第２の角度（θ２）だけ傾いている。前記第１の角度（θ１）は、例えば、３０度であって良く、前記第２の角度（θ２）は、例えば、３０度であって良い。 The inclined wall may be composed of, for example, a plurality of planar inclined walls (252c-1, 252c-2) inclined toward the impeller side with respect to the radial direction (A). Specifically, the inclined wall includes first and second planar inclined walls (252c-1, 252c-2). In this case, the first planar inclined wall (252c-1) is inclined by a first angle (θ 1 ) toward the impeller side with respect to the radial direction (A), and the second plane The inclined wall (252c-2) is inclined by a second angle (θ 2 ) toward the impeller side with respect to the direction of the central axis (O). The first angle (θ 1 ) may be 30 degrees, for example, and the second angle (θ 2 ) may be 30 degrees, for example.
尚、上記遠心式ポンプにおいて、前記筒管は、例えば、円筒管（２５２Ａ；２５２Ｂ；２５２Ｃ）から構成される。また、前記ケーシング（２１，２５）は樹脂製である。前記ロータ（１５）は、前記中心軸（Ｏ）と同心の円環状の永久磁石（１５５）を持って良い。この場合、前記遠心式ポンプは、前記ケーシング（２１，２５）を介して前記永久磁石（１５５）の対向面に配置されたステータ（１９）を備える。 In the centrifugal pump, the cylindrical tube is constituted by, for example, a cylindrical tube (252A; 252B; 252C). The casings (21, 25) are made of resin. The rotor (15) may have an annular permanent magnet (155) concentric with the central axis (O). In this case, the centrifugal pump includes a stator (19) disposed on an opposing surface of the permanent magnet (155) via the casing (21, 25).
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。 In addition, the code | symbol in the said parenthesis is attached | subjected in order to make an understanding of this invention easy, and it is only an example, and of course is not limited to these.
本発明では、筒管が、吸込管中を流れて来た液体を淀み無くスムーズに羽根車側へ向けて導く案内手段を有するので、より多くの液体をポンプ内へ供給することが可能となる。 In the present invention, the cylindrical pipe has guide means for smoothly guiding the liquid flowing through the suction pipe toward the impeller without stagnation, so that it becomes possible to supply more liquid into the pump. .
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明が適用される遠心式ポンプの基本的な構成は、図１及び図２を参照して説明した従来の遠心式ポンプ１０と同じであり、異なる点は上ケースの円筒管の構成にある。従って、図１及び図２に示されたものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付す。そして、以下においては、説明を簡略するために、従来の遠心式ポンプ１０と異なる点についてのみ説明する。
The basic configuration of the centrifugal pump to which the present invention is applied is the same as that of the conventional
図８を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る遠心式ポンプに使用される上ケースの円筒管２５２Ａについて説明する。
With reference to FIG. 8, a
図示の円筒管２５２Ａは、吸込口２５６ａと対向する角部Ｂ（図７参照）の内管壁に液体の流れ方向（半径方向）Ａに対して羽根車側へ斜めに傾けて配置された傾斜壁２５２ａを有している点を除いて、従来の円筒管２５２と同様の構成を有する。この傾斜壁２５２ａは、吸込管（流入管）２５６中を流れて来た液体を、淀み無くスムーズに羽根車側へ向けて導く案内手段として働く。
The illustrated
図示の傾斜壁２５２ａは、中心軸Ｏに直交する面（水平面）、換言すれば、液体の流れる方向（半径方向）Ａに対して所定角度θだけ羽根車側へ傾いた一枚の平面形状をしている。図示の例では、この角度θは４５度である。又、この平面状傾斜壁２５２ａの水平方向の寸法Ｌは５ｍｍである。尚、平面状傾斜壁２５２ａの傾斜角度θは、４５度以外の角度であっても良く、２０度から７０度の範囲であることが望ましい。また、平面状傾斜壁２５２ａの水平方向（半径方向）Ａの寸法Ｌは５ｍｍ以外の寸法であっても良いのは勿論である。但し、この寸法Ｌを円筒管２５２Ａの内径（この例では、５．６ｍｍ）に比較して小さくし過ぎると、効果が小さくなるので、適当な値を選択すべきであるのは明らかである。
The illustrated
図９に吸込口（流入口）２５６ａ付近の液体の流入路（吸込管２５６及び円筒管２５２Ａ）における液体の流速を矢印の長さで示す。矢印の長さが長ければ、それだけ液体の流速が速いことを示している。図９から、円筒管２５２Ａに平面状傾斜壁２５２ａを設けたことにより、吸込管（流入管）２５６中を流れて来た液体が、淀み無くスムーズに羽根車側へ導かれているのが分かる。
FIG. 9 shows the flow rate of the liquid in the liquid inflow path (
尚、外ケース２５の材料として使用した樹脂は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）である。
The resin used as the material of the
次に、傾斜壁２５２ａが無い従来の円筒管２５２を備えた従来の遠心式ポンプ１０と、傾斜壁２５２ａを持つ円筒管２５２Ａを備えた本実施の形態に係る遠心式ポンプとにおける効果を比較するために、シミュレーション結果について説明する。
Next, the effects of the conventional
シミュレーションは、ＣＲＡＤＬＥ社製流体解析ソフトＳＣＲＹＵ／Tetra for Windows Versions 5を使用して数値計算を行った。従来の遠心式ポンプ１０と本実施の形態における遠心式ポンプに対して、液体の流入部（入口）から羽根車の空間までの管路形状をモデル化した。流入部に一定圧力を加えて液体を自然放出させたときの、断面を横切る液体の流速の積分値を比較した。その結果、本発明者らは、本実施の形態に係る遠心式ポンプを使用すると、従来の遠心式ポンプ１０に比較して、流量が約９．５％増加することを確認した。本発明の第１の実施の形態に係る遠心式ポンプは、より多くの液体をポンプ内へ供給することができる。
In the simulation, numerical calculation was performed using the fluid analysis software SCRYU / Tetra for Windows Versions 5 manufactured by CARDLE. For the conventional
とにかく、本発明の第１の実施の形態に係る遠心式ポンプおいては、円筒管２５２Ａの角部に傾斜壁２５２ａを設けることにより、吸込管２５６の流路断面積と、円筒管２５２Ａの流路断面積と、それらの間を接続する曲げ部の流路断面積とを、略等しい構造とすることができる。
In any case, in the centrifugal pump according to the first embodiment of the present invention, by providing the
上述した本発明の第１の実施の形態に係る遠心式ポンプでは、円筒管２５２Ａに一枚の平面形状の傾斜壁２５２ａを設けているが、傾斜壁の形状は平面形状に限定されず、曲面形状であっても良く、複数枚の平面形状の傾斜壁の組み合わせによって構成しても良いのは勿論である。
In the above-described centrifugal pump according to the first embodiment of the present invention, the
図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る遠心式ポンプに使用される上ケースの円筒管２５２Ｂについて説明する。図示の円筒管２５２Ｂは、平面形状の傾斜壁２５２ａの代わりに球面形状又は円柱面形状の傾斜壁２５２ｂを有している点を除いて、図８に示した円筒管２５２Ａと同様の構成を有する。
With reference to FIG. 10, an upper case
図示の傾斜壁２５２ｂは、半径Ｒの球面形状又は円柱面形状をしており、図示の例では、半径Ｒは５ｍｍである。このような構成の傾斜壁２５２ｂを有する円筒管２５２Ｂによれば、吸込管（流入管）２５６中を流れて来た液体を、淀み無くスムーズに羽根車側へ向けて導くことができる。その結果、本発明の第２の実施の形態に係る遠心式ポンプも、より多くの液体をポンプ内へ供給することができる。
The illustrated
図１１を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る遠心式ポンプに使用される上ケースの円筒管２５２Ｃについて説明する。図示の円筒管２５２Ｃは、一枚の平面状傾斜壁２５２ａの代わりに、第１及び第２の平面状傾斜壁２５２ｃ−１、２５２ｃ−２を有している点を除いて、図８に示した円筒管２５２Ａと同様の構成を有する。
With reference to FIG. 11, an upper case
第１の平面状傾斜壁２５２ｃ−１は、中心軸Ｏに直交する面（水平面）、換言すれば、液体の流れる方向（半径方向）Ａに対して羽根車側へ第１の角度θ１だけ傾いており、図示の例では、この第１の角度θ１は３０度である。第２の平面状傾斜壁２５２ｃ−２は、中心軸Ｏの方向に対して羽根車側へ第２の角度θ２だけ傾いており、図示の例では、この第２の角度θ２は３０度である。このような構成の第１及び第２の平面状傾斜壁２５２ｃ−１、２５２ｃ−２を有する円筒管２５２Ｃにおいても、吸込管（流入管）２５６中を流れて来た液体を、淀み無くスムーズに羽根車側へ向けて導くことができる。その結果、本発明の第３の実施の形態に係る遠心式ポンプも、より多くの液体をポンプ内へ供給することができる。
The first planar
以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、本発明の第２の実施の形態では、傾斜壁の曲面形状として球面形状又は円柱面形状を採用しているが、曲面形状は球面形状又は円柱面形状に限定されず、種々の曲面形状のものを採用しても良いのは勿論である。さらに、本発明の第１及び第３の実施形態では、平面状の傾斜壁として１枚と２枚の例を挙げて説明しているが、平面状の傾斜壁は３枚以上あっても良いのは勿論である。上述した実施の形態では、吸込口から吸い込まれた液体を中心軸に沿って羽根車まで導く筒管として、円筒管を例に挙げて説明しているが、筒管の断面形状は円形に限定されず、多角形であっても良い。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the second embodiment of the present invention, a spherical shape or a cylindrical surface shape is adopted as the curved surface shape of the inclined wall, but the curved surface shape is not limited to the spherical shape or the cylindrical surface shape, and various curved surface shapes. Of course, it may be adopted. Further, in the first and third embodiments of the present invention, one and two examples are described as the planar inclined wall, but there may be three or more planar inclined walls. Of course. In the above-described embodiment, the cylindrical tube is described as an example of the cylindrical tube that guides the liquid sucked from the suction port to the impeller along the central axis, but the cross-sectional shape of the cylindrical tube is limited to a circular shape. It may not be a polygon.
１０ 遠心式ポンプ
１１ 固定軸
１３ 軸受
１５ ロータ
１５１ 円筒部
１５３ 円環部
１５５ 永久磁石
１５７ 羽根
１７ 基板
１９ ステータ
２１ 下ケース
２３ シールゴム
２５ 上ケース
２５１ 上支持部
２５２Ａ、２５２Ｂ、２５２Ｃ 円筒管
２５２ａ 平面形状の傾斜壁
２５２ｂ 球面形状又は円柱面形状の傾斜壁
２５２ｃ−１ 第１の平面状傾斜壁
２５２ｃ−２ 第２の平面状傾斜壁
２５３ カップ状部
２５４ 円環部
２５６ 吸込管（流入管）
２５６ａ 吸込口（流入口）
２５７ 吐出管（流出管）
２５７ａ 吐出口（流出口）
２５８ キャップ
DESCRIPTION OF
256a Suction port (inlet)
257 Discharge pipe (outflow pipe)
257a Discharge port (outlet)
258 cap
Claims (15)
前記筒管は、前記吸込管中を流れて来た液体を、淀み無くスムーズに前記羽根車側へ向けて導く案内手段を有することを特徴とする、遠心式ポンプ。 A rotor that is rotatably arranged around a central axis and includes an impeller, and a casing that accommodates the rotor, and guides liquid from an outer side to an inner suction port along a radial direction orthogonal to the central axis In a centrifugal pump having a suction pipe and a casing having a cylindrical pipe that guides the liquid sucked from the suction port to the impeller along the central axis,
The centrifugal pump according to claim 1, wherein the cylindrical pipe has guide means for guiding the liquid flowing through the suction pipe toward the impeller smoothly without stagnation.
前記第２の平面状傾斜壁は、前記中心軸の方向に対して前記羽根車側へ第２の角度だけ傾いている、請求項１０に記載の遠心式ポンプ。 The first planar inclined wall is inclined to the impeller side by a first angle with respect to the radial direction;
The centrifugal pump according to claim 10, wherein the second planar inclined wall is inclined by a second angle toward the impeller side with respect to the direction of the central axis.
15. The rotor according to claim 1, wherein the rotor has an annular permanent magnet concentric with the central axis, and the centrifugal pump includes a stator disposed on an opposing surface of the permanent magnet via the casing. The centrifugal pump as described in any one.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005312279A JP2007120372A (en) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | Centrifugal pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005312279A JP2007120372A (en) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | Centrifugal pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007120372A true JP2007120372A (en) | 2007-05-17 |
Family
ID=38144475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2005312279A Withdrawn JP2007120372A (en) | 2005-10-27 | 2005-10-27 | Centrifugal pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007120372A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101567534B1 (en) | 2014-10-21 | 2015-11-10 | 주식회사 조은펌프 | Pump Having Suction Casing with Flow Guides |
-
2005
- 2005-10-27 JP JP2005312279A patent/JP2007120372A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101567534B1 (en) | 2014-10-21 | 2015-11-10 | 주식회사 조은펌프 | Pump Having Suction Casing with Flow Guides |
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