JP2012072701A - 遠心ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】自吸運転時にケース内の空気を羽根車で効率よく排出可能で、かつ、定常運転時にケース内に吸い込まれた液体を羽根車で効率よく吐出可能な遠心ポンプを提供する。
【解決手段】遠心ポンプ15は、ケース21内に羽根車23が回転自在に収容され、羽根車23に複数の第1羽根25が設けられ、複数の第1羽根25でケース21内の空気を排出可能で、かつケース21内に吸い込んだ液体を吐出可能なポンプである。羽根車23は、複数の第1羽根25を備えるとともに複数の第2羽根27を備えている。第2羽根27は、第1羽根25より羽根車23の回転中心26側に設けられ、羽根高さ寸法H2が第1羽根25の羽根高さ寸法H1より小さく設定されている。
【選択図】図5
【解決手段】遠心ポンプ15は、ケース21内に羽根車23が回転自在に収容され、羽根車23に複数の第1羽根25が設けられ、複数の第1羽根25でケース21内の空気を排出可能で、かつケース21内に吸い込んだ液体を吐出可能なポンプである。羽根車23は、複数の第1羽根25を備えるとともに複数の第2羽根27を備えている。第2羽根27は、第1羽根25より羽根車23の回転中心26側に設けられ、羽根高さ寸法H2が第1羽根25の羽根高さ寸法H1より小さく設定されている。
【選択図】図5
Description
本発明は、ケース内に羽根車が回転自在に収容され、羽根車に複数の第1羽根が設けられ、複数の第1羽根でケース内の空気を排出可能で、かつケース内に吸い込んだ水などの液体を吐出可能な遠心ポンプに関する。
遠心ポンプは、ケース内にメカニカルシールなどを介して回転軸が回転自在に突出され、突出させた回転軸に羽根車が設けられている。羽根車は、回転軸にハブが設けられ、ハブに複数の羽根が設けられている。
この遠心ポンプを駆動する際には、自吸運転の呼び水作用でケース内に負圧を発生させ、発生させた負圧でケース内に水などの液体(以下、「液体」という)を吸い込む。
自吸運転で液体を吸い込むことにより定常運転で吸い込んだ液体を羽根車で吐出する(例えば、特許文献1参照。)。
この遠心ポンプを駆動する際には、自吸運転の呼び水作用でケース内に負圧を発生させ、発生させた負圧でケース内に水などの液体(以下、「液体」という)を吸い込む。
自吸運転で液体を吸い込むことにより定常運転で吸い込んだ液体を羽根車で吐出する(例えば、特許文献1参照。)。
ここで、空気は液体と比べて密度や粘性が低い。よって、自吸運転においてケース内の空気を羽根車で外部に排出させる際に、ケース内の空気は羽根車の回転中心側で、かつハブ側に引き寄せられ易い。
このため、自吸運転においてケース内の空気を羽根車で外部に効率よく排出するためには、羽根車の羽根を回転中心側に延ばすことが好ましい。
このため、自吸運転においてケース内の空気を羽根車で外部に効率よく排出するためには、羽根車の羽根を回転中心側に延ばすことが好ましい。
一方、液体は空気と比べて密度や粘性が高い。よって、定常運転においてケース内に吸い込んだ液体を羽根車で外部に吐出させる際に、ケース内に吸い込まれた液体は羽根車の回転中心側で、かつハブ側に引き寄せられ難い。
このため、定常運転においてケース内に吸い込まれた液体を羽根車で外部に効率よく吐出するためには、羽根車の羽根を回転中心側からある程度離すことが好ましい。
このため、定常運転においてケース内に吸い込まれた液体を羽根車で外部に効率よく吐出するためには、羽根車の羽根を回転中心側からある程度離すことが好ましい。
しかし、自吸運転時の排出効率を考慮して羽根車の羽根を回転中心側に延ばした場合、回転中心側に延ばした羽根が定常運転において液体の流れを妨げる虞がある。
一方、定常運転時の吐出効率を考慮して羽根車の羽根を回転中心側からある程度離した場合、回転中心側に引き寄せた空気を羽根車で効率よく排出できない虞がある。
一方、定常運転時の吐出効率を考慮して羽根車の羽根を回転中心側からある程度離した場合、回転中心側に引き寄せた空気を羽根車で効率よく排出できない虞がある。
本発明は、自吸運転においてケース内の空気を羽根車で外部に効率よく排出することが可能で、かつ、定常運転においてケース内に吸い込まれた液体を羽根車で外部に効率よく吐出することが可能な遠心ポンプを提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、ケース内に羽根車が回転自在に収容され、前記羽根車に複数の第1羽根が設けられ、前記複数の第1羽根で前記ケース内の空気を排出可能で、かつ前記ケース内に吸い込んだ液体を吐出可能な遠心ポンプにおいて、前記羽根車は、前記第1羽根より前記羽根車の回転中心側に設けられ、羽根高さ寸法が前記第1羽根の羽根高さ寸法より小さい複数の第2羽根を備えたことを特徴とする。
請求項1に係る発明では、羽根車に第1羽根および第2羽根を備え、第2羽根を第1羽根より羽根車の回転中心側に設けた。
ここで、空気は液体と比べて密度や粘性が低い。よって、自吸運転においてケース内の空気を羽根車で外部に排出させる際に、ケース内の空気は羽根車の回転中心側で、かつハブ側に引き寄せられ易い。
ここで、空気は液体と比べて密度や粘性が低い。よって、自吸運転においてケース内の空気を羽根車で外部に排出させる際に、ケース内の空気は羽根車の回転中心側で、かつハブ側に引き寄せられ易い。
よって、自吸運転において羽根車の回転中心側に引き寄せられた空気を第2羽根で案内することができ、第2羽根で案内された空気を第1羽根で外部に案内することができる。
これにより、自吸運転においてケース内の空気を第2羽根および第1羽根で外部に効率よく排出することができる。
これにより、自吸運転においてケース内の空気を第2羽根および第1羽根で外部に効率よく排出することができる。
また、請求項1に係る発明では、第2羽根の羽根高さ寸法を第1羽根の羽根高さ寸法より小さくした。
ここで、液体は空気と比べて密度や粘性が高い。よって、定常運転においてケース内に吸い込んだ液体を羽根車で外部に吐出させる際に、ケース内に吸い込まれた液体は羽根車の回転中心側で、かつハブ側に引き寄せられ難い。
ここで、液体は空気と比べて密度や粘性が高い。よって、定常運転においてケース内に吸い込んだ液体を羽根車で外部に吐出させる際に、ケース内に吸い込まれた液体は羽根車の回転中心側で、かつハブ側に引き寄せられ難い。
よって、定常運転においてケース内に吸い込んだ液体を第2羽根を回避させて第1羽根に案内することができるので第2羽根が液体の流れを妨げる虞がない。
これにより、定常運転においてケース内に吸い込まれた液体を羽根車(第1羽根)で外部に効率よく吐出することができる。
これにより、定常運転においてケース内に吸い込まれた液体を羽根車(第1羽根)で外部に効率よく吐出することができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
実施例に係る遠心ポンプ15について説明する。
図1に示すように、遠心ポンプユニット10は、略矩形体枠状に形成されたフレーム11と、フレーム11のベース12に設けられたエンジン13と、エンジン13に設けられるとともにベース12に設けられた遠心ポンプ15とを備えている。
図1に示すように、遠心ポンプユニット10は、略矩形体枠状に形成されたフレーム11と、フレーム11のベース12に設けられたエンジン13と、エンジン13に設けられるとともにベース12に設けられた遠心ポンプ15とを備えている。
エンジン13は、図4に示すように、クランクシャフト(回転軸)18の端部18aが遠心ポンプ15内に突出され、突出された端部18aが遠心ポンプ15の羽根車23に連結されている。
クランクシャフト18は、端部18aの近傍部位18bがメカニカルシール41に回転自在に支持されている。
クランクシャフト18は、端部18aの近傍部位18bがメカニカルシール41に回転自在に支持されている。
図2、図3に示すように、遠心ポンプ15は、エンジン13のシリンダブロック17に蓋部材36を介してボルト止めされたケース21と、ケース21の内部(ケース内)22に設けられてクランクシャフト18の端部18aに連結された羽根車23と、羽根車23を覆うボリュート28とを備えている。
また、遠心ポンプ15は、ケース21の吸込口21a(図4参照)に設けられた吸込ノズル32と、ケース21の吐出口21bに設けられた吐出ノズル33とを備えている。
図4に示すように、ケース21は、蓋部材36に対向するとともにケース21の吸込口21aを有する吸込口側壁部37と、吸込口側壁部37の吸込口21aをボリュート28の吸込口28bに連通する連通路31と、吸込口側壁部37および蓋部材36間の各上端部に設けられた頂部38とを有する。
以下、ボリュート28の吸込口28bを「ボリュート吸込口」と略記する。
以下、ボリュート28の吸込口28bを「ボリュート吸込口」と略記する。
蓋部材36は、クランクシャフト18(端部18aの近傍部位18b)と同軸上に支持孔36aが形成され、支持孔36aにメカニカルシール41が同軸上に支持され、メカニカルシール41に端部18aの近傍部位18bが回転自在に支持されている。
さらに、クランクシャフト18の端部18aがメカニカルシール41を介してケース21の内部22(ボリュート28の内部29)に突出されている。
さらに、クランクシャフト18の端部18aがメカニカルシール41を介してケース21の内部22(ボリュート28の内部29)に突出されている。
クランクシャフト18(端部18aの近傍部位18b)はメカニカルシール41を用いて回転自在に支持されている。
よって、ケース21の内部22の液体が、近傍部位18bの支持部位から外部に漏れることをメカニカルシール41で機械的に制限することができる。
ケース21の内部22に突出されたクランクシャフト18の端部18aに羽根車23が設けられている。
よって、ケース21の内部22の液体が、近傍部位18bの支持部位から外部に漏れることをメカニカルシール41で機械的に制限することができる。
ケース21の内部22に突出されたクランクシャフト18の端部18aに羽根車23が設けられている。
図5、図6に示すように、羽根車23は、クランクシャフト18の端部18aに設けられたハブ24と、ハブ24のうちのメカニカルシール41の反対側の面(以下、「表面」という)24aに設けられた複数の第1羽根25と、ハブ24の表面24aに設けられた複数の第2羽根27とを備えている。
ハブ24は、回転中心26を中心とする半径R1の円板状に形成されたプレート状の部材である。
回転中心26は、クランクシャフト18の端部18aに対して同軸上に位置する部位である。
回転中心26は、クランクシャフト18の端部18aに対して同軸上に位置する部位である。
第1羽根25は、回転中心26側の上流側端部25aからハブ24側の下流側端部25bまで湾曲状に形成されている。
第1羽根25は、一例として、6枚設けられている。
第1羽根25は、一例として、6枚設けられている。
第1羽根25の上流側端部25aは、回転中心26から半径R2の円弧上に所定間隔をおいて設けられている。
第1羽根25の下流側端部25bは、回転中心26から半径R1の円弧上(すなわち、ハブ24の外周上)に所定間隔をおいて設けられている。
この第1羽根25は、羽根高さ寸法H1に形成されている。
第1羽根25の下流側端部25bは、回転中心26から半径R1の円弧上(すなわち、ハブ24の外周上)に所定間隔をおいて設けられている。
この第1羽根25は、羽根高さ寸法H1に形成されている。
第2羽根27は、第1羽根25の上流側端部25aに対して回転中心26側に設けられ、回転中心26側の上流側端部27aから第1羽根25の上流側端部25aの近傍まで湾曲状に形成されている。
第2羽根27は、一例として、6枚設けられている。
第2羽根27は、一例として、6枚設けられている。
第2羽根27の上流側端部27aは、回転中心26から半径R3の円弧上に所定間隔をおいて設けられている。
第2羽根27の下流側端部27bは、回転中心26から半径R4の円弧上に所定間隔をおいて設けられている。
第2羽根27の下流側端部27bは、回転中心26から半径R4の円弧上に所定間隔をおいて設けられている。
ここで、第2羽根27の上流側端部27aが設けられる半径R3の円弧は、第1羽根25の上流側端部25aが設けられる半径R2の円弧より小さく設定されている。
すなわち、第2羽根27は、第1羽根25より回転中心26側に設けられている。
この第2羽根27は、羽根高さ寸法H2に形成されている。
すなわち、第2羽根27は、第1羽根25より回転中心26側に設けられている。
この第2羽根27は、羽根高さ寸法H2に形成されている。
第2羽根27の羽根高さ寸法H2は、第1羽根25の羽根高さ寸法H1より小さく設定されている。
よって、第2羽根27は、第1羽根25に対して高さが一段低くなるように形成されている。
すなわち、羽根車23は、回転中心26側に複数の第2羽根27が「一段目の羽根」として設けられ、複数の第2羽根27の外側に複数の第1羽根25が「二段目の羽根」として設けられている。
よって、第2羽根27は、第1羽根25に対して高さが一段低くなるように形成されている。
すなわち、羽根車23は、回転中心26側に複数の第2羽根27が「一段目の羽根」として設けられ、複数の第2羽根27の外側に複数の第1羽根25が「二段目の羽根」として設けられている。
以上説明した、羽根車23によれば、複数の第2羽根27を第1羽根25より回転中心26側に設けることで、自吸運転中に回転中心26側で、かつハブ24側に引き寄せられた空気を複数の第2羽根27で複数の第1羽根25側に案内できる。
さらに、複数の第2羽根27で案内された空気を複数の第1羽根25で外部に排出することができる。これにより、自吸運転においてボリュート28(図4参照)の内部29の空気を羽根車23で効率よく排出することができる。
さらに、複数の第2羽根27で案内された空気を複数の第1羽根25で外部に排出することができる。これにより、自吸運転においてボリュート28(図4参照)の内部29の空気を羽根車23で効率よく排出することができる。
さらに、羽根車23によれば、第2羽根27の羽根高さ寸法H2を第1羽根25の羽根高さ寸法H1より小さく設定することで、定常運転において複数の第2羽根27が液体の流れを妨げる虞がない。
これにより、定常運転においてボリュート28(図4参照)の内部29に吸い込まれた液体を羽根車23で効率よく吐出することができる。
これにより、定常運転においてボリュート28(図4参照)の内部29に吸い込まれた液体を羽根車23で効率よく吐出することができる。
図2、図4に示すように、羽根車23は、ケース21の内部22に収容されたボリュート28で覆われている。
ボリュート28は、渦巻形に形成されたケーシングであり、側壁28aにクランクシャフト18に対して同軸上にボリュート吸込口28bを備え、上部に上向きに開口した吐出口28cを備え、底部28dに開口部28eを備えている。
ボリュート28は、渦巻形に形成されたケーシングであり、側壁28aにクランクシャフト18に対して同軸上にボリュート吸込口28bを備え、上部に上向きに開口した吐出口28cを備え、底部28dに開口部28eを備えている。
ボリュート28の底部28dに開口部28eを設けることで、自吸運転の際に、ケース21の内部22に供給された呼び液体(呼び水作用を奏する液体)を開口部28eからボリュート28の内部29に進入させることができる。
ボリュート28の内部29に呼び液体が進入した状態で、羽根車23を矢印A方向に回転させることにより、ボリュート28の内部29の空気が吐出口28cから排出され、ボリュート28の内部29に負圧が発生する。
ボリュート28の内部29に呼び液体が進入した状態で、羽根車23を矢印A方向に回転させることにより、ボリュート28の内部29の空気が吐出口28cから排出され、ボリュート28の内部29に負圧が発生する。
また、定常運転において、羽根車23を矢印A方向に回転させることにより、ボリュート吸込口28bからボリュート28の内部29に液体が吸い込まれる。
ボリュート28の内部29に吸い込まれた液体がボリュート28の内周壁に沿って送り出され、送り出された液体が吐出口28cから吐出される。
ボリュート28の内部29に吸い込まれた液体がボリュート28の内周壁に沿って送り出され、送り出された液体が吐出口28cから吐出される。
つぎに、自吸運転においてボリュート28の内部29の空気を排出して内部29を負圧状態にする例を図7、図8に基づいて説明する。
図7(a)に示すように、自吸運転において、羽根車23を回転する前にケース21の内部22に供給口35から呼び液体(呼び水作用を奏する液体)を矢印Bの如く供給する。
ケース21の内部22に供給された呼び液体が、ボリュート28の底部28dに備えた開口部28e(図2参照)からボリュート28の内部29に進入する。
図7(a)に示すように、自吸運転において、羽根車23を回転する前にケース21の内部22に供給口35から呼び液体(呼び水作用を奏する液体)を矢印Bの如く供給する。
ケース21の内部22に供給された呼び液体が、ボリュート28の底部28dに備えた開口部28e(図2参照)からボリュート28の内部29に進入する。
図7(b)に示すように、羽根車23の第1羽根25より回転中心26側に第2羽根27が設けられている。この羽根車23を矢印C方向に回転させる。
ここで、空気は液体と比べて密度や粘性が低い。よって、ボリュート28(図7(a)参照)の内部29の空気が回転中心26側で、かつハブ24側に矢印Dの如く引き寄せられる。
回転中心26側で、かつハブ24側に引き寄せられた空気は、複数の第2羽根27で外部側(すなわち、複数の第1羽根25側)に矢印Eの如く案内される。
ここで、空気は液体と比べて密度や粘性が低い。よって、ボリュート28(図7(a)参照)の内部29の空気が回転中心26側で、かつハブ24側に矢印Dの如く引き寄せられる。
回転中心26側で、かつハブ24側に引き寄せられた空気は、複数の第2羽根27で外部側(すなわち、複数の第1羽根25側)に矢印Eの如く案内される。
複数の第1羽根25に案内された空気は、複数の第1羽根25でボリュート28の吐出口28c(図2参照)から外部に排出される。
このように、羽根車23に複数の第2羽根27を設けることにより、回転中心26側で、かつハブ24側に引き寄せられた空気を複数の第2羽根27で効率よく複数の第1羽根25側案内することができる。
これにより、自吸運転においてボリュート28(図7(a)参照)の内部29の空気を羽根車23で外部に効率よく排出することができる。
このように、羽根車23に複数の第2羽根27を設けることにより、回転中心26側で、かつハブ24側に引き寄せられた空気を複数の第2羽根27で効率よく複数の第1羽根25側案内することができる。
これにより、自吸運転においてボリュート28(図7(a)参照)の内部29の空気を羽根車23で外部に効率よく排出することができる。
図8に示すように、自吸運転の呼び液体(呼び水作用を奏する液体)作用でボリュート28の内部29に負圧を発生させる。
ボリュート28の内部29に負圧を発生させることで、発生させた負圧でボリュート28の内部29にボリュート吸込口28bから液体を矢印Fの如く吸い込むことができる。
ボリュート28の内部29に負圧を発生させることで、発生させた負圧でボリュート28の内部29にボリュート吸込口28bから液体を矢印Fの如く吸い込むことができる。
ついで、定常運転においてボリュート28の内部29に吸い込まれた液体を吐出する例を図9に基づいて説明する。
図9に示すように、第2羽根27の羽根高さ寸法H2が第1羽根25の羽根高さ寸法H1より小さく設定されている。
定常運転において、この羽根車23を矢印C方向に回転させる。
図9に示すように、第2羽根27の羽根高さ寸法H2が第1羽根25の羽根高さ寸法H1より小さく設定されている。
定常運転において、この羽根車23を矢印C方向に回転させる。
ここで、液体は空気と比べて密度や粘性が高い。よって、羽根車23の回転でボリュート28の内部29に矢印Fの如く吸い込まれた液体は羽根車23の回転中心26側で、かつハブ24側に引き寄せられ難い。
液体が羽根車23の回転中心26側で、かつハブ24側に引き寄せられ難いので、ボリュート28の内部29に吸い込まれた液体は複数の第2羽根27まで到達しない。
液体が羽根車23の回転中心26側で、かつハブ24側に引き寄せられ難いので、ボリュート28の内部29に吸い込まれた液体は複数の第2羽根27まで到達しない。
液体が複数の第2羽根27まで到達しないので、複数の第2羽根27が液体の流れを妨げる虞がない。
これにより、定常運転においてボリュート28の内部29に吸い込まれた液体を羽根車23(複数の第1羽根25)で外部に矢印Gの如く効率よく吐出することができる。
これにより、定常運転においてボリュート28の内部29に吸い込まれた液体を羽根車23(複数の第1羽根25)で外部に矢印Gの如く効率よく吐出することができる。
なお、本発明に係る遠心ポンプは、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、複数の第1羽根25として6枚を例示し、複数の第2羽根27として6枚を例示したが、これに限らないで、複数の第1羽根25および複数の第2羽根27の枚数は適宜変更が可能である。
例えば、前記実施例では、複数の第1羽根25として6枚を例示し、複数の第2羽根27として6枚を例示したが、これに限らないで、複数の第1羽根25および複数の第2羽根27の枚数は適宜変更が可能である。
また、前記実施例では、羽根車23の回転中心26側に「一段目の羽根」として複数の第2羽根27を設け、複数の第2羽根27の外側に「二段目の羽根」として複数の第1羽根25を設けた二段の羽根構造について説明したが、これに限定するものではない。
例えば、複数の第2羽根27と複数の第1羽根25との間に、複数の中間羽根を設けて三段の羽根構造とすることも可能であり、さらに他の複数段の羽根構造とすることも可能である。
例えば、複数の第2羽根27と複数の第1羽根25との間に、複数の中間羽根を設けて三段の羽根構造とすることも可能であり、さらに他の複数段の羽根構造とすることも可能である。
さらに、前記実施例で示した遠心ポンプ15、ケース21、羽根車23、ハブ24、第1羽根25、第2羽根27およびボリュート28などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
本発明は、羽根車に複数の第1羽根が設けられ、第1羽根でケース内の空気を排出可能で、かつケース内に吸い込んだ液体を吐出可能な遠心ポンプへの適用に好適である。
15…遠心ポンプ、21…ケース、22…ケースの内部(ケース内)、23…羽根車、24…ハブ、25…第1羽根、26…回転中心、27…第2羽根、28…ボリュート、29…ボリュートの内部、H1…第1羽根の羽根高さ寸法、H2…第2羽根の羽根高さ寸法。
Claims (1)
- ケース内に羽根車が回転自在に収容され、前記羽根車に複数の第1羽根が設けられ、前記複数の第1羽根で前記ケース内の空気を排出可能で、かつ前記ケース内に吸い込んだ液体を吐出可能な遠心ポンプにおいて、
前記羽根車は、
前記第1羽根より前記羽根車の回転中心側に設けられ、羽根高さ寸法が前記第1羽根の羽根高さ寸法より小さい複数の第2羽根を備えたことを特徴とする遠心ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010217916A JP2012072701A (ja) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 遠心ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010217916A JP2012072701A (ja) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 遠心ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012072701A true JP2012072701A (ja) | 2012-04-12 |
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Family Applications (1)
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JP2010217916A Withdrawn JP2012072701A (ja) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | 遠心ポンプ |
Country Status (1)
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