JP3276011B2 - 遠心ポンプの羽根車 - Google Patents
遠心ポンプの羽根車Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、遠心ポンプの羽根車に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の遠心ポンプの設計では、羽根数の
無限大の理論より理論式が導かれ、ポンプ発生揚程が決
定される。従って、羽根数が多ければ多いほどよいので
あるが、羽根数が多いと摩擦損失の増加とか、羽根厚の
影響による損失の増大が起こるので、或る羽根枚数が最
良の効率を与えることになる。
無限大の理論より理論式が導かれ、ポンプ発生揚程が決
定される。従って、羽根数が多ければ多いほどよいので
あるが、羽根数が多いと摩擦損失の増加とか、羽根厚の
影響による損失の増大が起こるので、或る羽根枚数が最
良の効率を与えることになる。
【０００３】これらを加味した経験的な実験式として、
フライデーの式 または、ステパノフの式 （式中、Ｚ：最高効率を生じる羽根数 Ｄ1 ：羽根車入口径 Ｄ2 ：羽根車出口径 β1 ：羽根入口角 β2 ：羽根出口角） などがあり、これらの式の最良羽根数としてＺは５〜９
程度の間に計算されるので、従来設計の羽根車の羽根数
は５枚から９枚が最も多く採用される羽根数である。
フライデーの式 または、ステパノフの式 （式中、Ｚ：最高効率を生じる羽根数 Ｄ1 ：羽根車入口径 Ｄ2 ：羽根車出口径 β1 ：羽根入口角 β2 ：羽根出口角） などがあり、これらの式の最良羽根数としてＺは５〜９
程度の間に計算されるので、従来設計の羽根車の羽根数
は５枚から９枚が最も多く採用される羽根数である。
【０００４】一方、幾何学的寸法が制約される羽根入口
では、羽根入口面積と羽根枚数の関係から見れば、羽根
枚数は少ない方が良い。羽根枚数を多くすると、同一メ
リデイアン断面の羽根車で実質的な羽根入口面積が減少
し、羽根入口部が抵抗となって損失が増大し、効率の劣
化を招くことになる。これに伴って、当然ポンプの吸込
能力も劣化することになる。羽根枚数を少なくすると、
発生揚程が減ることになるので、これを防ぐために羽根
車の回転数を増加して、ポンプケーシングの固定側で見
た羽根車の回転時に通過する羽根数を多くすればよいの
であるが、従来設計の羽根入口では高速化できないため
これを行うことができない。従って、前記のような羽根
数が採用される。
では、羽根入口面積と羽根枚数の関係から見れば、羽根
枚数は少ない方が良い。羽根枚数を多くすると、同一メ
リデイアン断面の羽根車で実質的な羽根入口面積が減少
し、羽根入口部が抵抗となって損失が増大し、効率の劣
化を招くことになる。これに伴って、当然ポンプの吸込
能力も劣化することになる。羽根枚数を少なくすると、
発生揚程が減ることになるので、これを防ぐために羽根
車の回転数を増加して、ポンプケーシングの固定側で見
た羽根車の回転時に通過する羽根数を多くすればよいの
であるが、従来設計の羽根入口では高速化できないため
これを行うことができない。従って、前記のような羽根
数が採用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
より少ない羽根枚数を有すると共に、高速でかつ小さい
抵抗で回転可能な羽根車であって、従来設計の遠心ポン
プより高い効率を与える遠心ポンプの羽根車を提供する
ことである。
より少ない羽根枚数を有すると共に、高速でかつ小さい
抵抗で回転可能な羽根車であって、従来設計の遠心ポン
プより高い効率を与える遠心ポンプの羽根車を提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による遠心ポンプの羽根車は、ポンプ用羽
根車の回転軸に嵌合するボスに連なるシュラウドの子午
面形状を凹形の円弧状回転面とし、羽根入口縁が取りつ
くボスシュラウドは回転軸にほぼ平行な円筒状に形成
し、羽根入口縁はこの入口側ボスシュラウド面からなめ
らかに連続させ、羽根目玉部へ大きく張り出させ、ケー
シング側の羽根入口縁は回転軸に対してほぼ直角に延び
るようにし、円筒状のボスシュラウドに取りつく羽根入
口縁とケーシング側羽根入口縁の間を上流側に凸形をな
す円弧状のなめらかな曲線によって結んで羽根入口縁を
形成し、この羽根の入口角はボスシュラウド側入口縁で
はほぼ０°に、ケーシング側入口縁ではほぼ従来の設計
で計算される角度に設定し、かつボスシュラウド側とケ
ーシング側の間の羽根入口角をなめらかに変化させた形
状の羽根入口を有し、前記羽根形状の羽根入口から羽根
出口端までなめらかな曲面で結んで形成した羽根を有す
る遠心ポンプの羽根車であって、そのポンプ設計値であ
るポンプ比速度が１００〜６００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・
ｒ.ｐ.ｍ）の範囲で羽根枚数を３枚とすると共に、羽根
車外周部のこれらの３枚の羽根の間に任意の枚数の部分
羽根を設けたことを特徴としている。
めに、本発明による遠心ポンプの羽根車は、ポンプ用羽
根車の回転軸に嵌合するボスに連なるシュラウドの子午
面形状を凹形の円弧状回転面とし、羽根入口縁が取りつ
くボスシュラウドは回転軸にほぼ平行な円筒状に形成
し、羽根入口縁はこの入口側ボスシュラウド面からなめ
らかに連続させ、羽根目玉部へ大きく張り出させ、ケー
シング側の羽根入口縁は回転軸に対してほぼ直角に延び
るようにし、円筒状のボスシュラウドに取りつく羽根入
口縁とケーシング側羽根入口縁の間を上流側に凸形をな
す円弧状のなめらかな曲線によって結んで羽根入口縁を
形成し、この羽根の入口角はボスシュラウド側入口縁で
はほぼ０°に、ケーシング側入口縁ではほぼ従来の設計
で計算される角度に設定し、かつボスシュラウド側とケ
ーシング側の間の羽根入口角をなめらかに変化させた形
状の羽根入口を有し、前記羽根形状の羽根入口から羽根
出口端までなめらかな曲面で結んで形成した羽根を有す
る遠心ポンプの羽根車であって、そのポンプ設計値であ
るポンプ比速度が１００〜６００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・
ｒ.ｐ.ｍ）の範囲で羽根枚数を３枚とすると共に、羽根
車外周部のこれらの３枚の羽根の間に任意の枚数の部分
羽根を設けたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】本発明の遠心ポンプの羽根車の基本構成は、特
願平３−９８９４１号（特開平４−３６５９９８号公
報）の明細書および図面に記載された羽根の構成と同じ
である。すなわち、本発明の遠心ポンプの羽根車に用い
られる羽根入口角は、羽根入口径では従来設計手法を用
いた羽根入口角と同様に設定されるが、ボス径側ではほ
ぼ０°となるように設定されている。このような羽根入
口角とすると、従来設計理論では羽根入口のボス近辺で
は、羽根への水の流入が全くできないことになり、ポン
プ特性およびキャビテーション特性の劣化を招くことに
なる。しかしながら、実際は全く逆で、ボス側羽根入口
縁を羽根目玉部へ大きく張り出し、ケーシング側の入口
縁は回転軸にほぼ直角に形成して、ボス側羽根入口縁と
ケーシング側羽根入口縁の間を上流に凸形になす円弧状
のなめらかな曲線で形成することによって、羽根入口の
流路面積が広く確保され、ボスまたはシュラウドつけ根
近傍の流れをそぎ取るようにして効率よく羽根内へ導く
ことが可能になり、羽根入口での流れが均一となり、羽
根全域（ボスからチップまで）で作用する羽根車とする
ことができ、キャビテーション特性やポンプ特性を改善
することができる。この入口形状の羽根を子午面形状が
凹形の円弧状回転面をなすシュラウドと組み合わせるこ
とで、このシュラウドによって軸方向から流入してくる
水流をなめらかに径方向へ方向変換することができ、羽
根車内損失を最小として最良のポンプ特性が得られる。
以上のような羽根入口形状とすることにより、羽根入口
通路面積が確保され、羽根入口への均一な流入が実現で
きるので、羽根入口メリデイアン流速を従来設計のそれ
より増加させることができ、以上のような羽根入口形状
とすることによって羽根車の回転数を増加させ高速ポン
プとすることができる。その結果、ポンプケーシングの
固定側で見た羽根車の回転時に通過する羽根数は、通例
の遠心ポンプが１,５００ｒ.ｐ.ｍ×５枚＝７,５００
枚/ 分であるが、本発明の羽根車の回転数を８,０００
ｒ.ｐ.ｍとすると、８,０００ｒ.ｐ.ｍ×３枚＝２４,０
００枚/ 分となり、１,５００ｒ.ｐ.ｍでは１６枚の羽
根枚数に相当することになる。したがって、回転数を増
加させればさせるほど前述の羽根数無限大の理論に近づ
くことになり、効率が向上する。なお、後述するよう
に、上記の形状の羽根を有する羽根車を比速度１００〜
１,０００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ）の範囲で羽根
数を変えて実験した結果、羽根枚数が３枚のときに最良
の効率が得られることがわかった。
願平３−９８９４１号（特開平４−３６５９９８号公
報）の明細書および図面に記載された羽根の構成と同じ
である。すなわち、本発明の遠心ポンプの羽根車に用い
られる羽根入口角は、羽根入口径では従来設計手法を用
いた羽根入口角と同様に設定されるが、ボス径側ではほ
ぼ０°となるように設定されている。このような羽根入
口角とすると、従来設計理論では羽根入口のボス近辺で
は、羽根への水の流入が全くできないことになり、ポン
プ特性およびキャビテーション特性の劣化を招くことに
なる。しかしながら、実際は全く逆で、ボス側羽根入口
縁を羽根目玉部へ大きく張り出し、ケーシング側の入口
縁は回転軸にほぼ直角に形成して、ボス側羽根入口縁と
ケーシング側羽根入口縁の間を上流に凸形になす円弧状
のなめらかな曲線で形成することによって、羽根入口の
流路面積が広く確保され、ボスまたはシュラウドつけ根
近傍の流れをそぎ取るようにして効率よく羽根内へ導く
ことが可能になり、羽根入口での流れが均一となり、羽
根全域（ボスからチップまで）で作用する羽根車とする
ことができ、キャビテーション特性やポンプ特性を改善
することができる。この入口形状の羽根を子午面形状が
凹形の円弧状回転面をなすシュラウドと組み合わせるこ
とで、このシュラウドによって軸方向から流入してくる
水流をなめらかに径方向へ方向変換することができ、羽
根車内損失を最小として最良のポンプ特性が得られる。
以上のような羽根入口形状とすることにより、羽根入口
通路面積が確保され、羽根入口への均一な流入が実現で
きるので、羽根入口メリデイアン流速を従来設計のそれ
より増加させることができ、以上のような羽根入口形状
とすることによって羽根車の回転数を増加させ高速ポン
プとすることができる。その結果、ポンプケーシングの
固定側で見た羽根車の回転時に通過する羽根数は、通例
の遠心ポンプが１,５００ｒ.ｐ.ｍ×５枚＝７,５００
枚/ 分であるが、本発明の羽根車の回転数を８,０００
ｒ.ｐ.ｍとすると、８,０００ｒ.ｐ.ｍ×３枚＝２４,０
００枚/ 分となり、１,５００ｒ.ｐ.ｍでは１６枚の羽
根枚数に相当することになる。したがって、回転数を増
加させればさせるほど前述の羽根数無限大の理論に近づ
くことになり、効率が向上する。なお、後述するよう
に、上記の形状の羽根を有する羽根車を比速度１００〜
１,０００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ）の範囲で羽根
数を変えて実験した結果、羽根枚数が３枚のときに最良
の効率が得られることがわかった。
【０００８】特に、本発明の羽根車の基本構成である前
述の特許出願の羽根車の３枚の羽根の間で羽根車の外周
端部の位置に任意の枚数の部分羽根を設け、かつ、その
比速度を１００〜６００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.
ｍ）の範囲に設定することにより、後述するように高い
揚程が得られ、その結果、比較的低比速度の遠心ポンプ
の効率が更に大幅に向上するようになる。
述の特許出願の羽根車の３枚の羽根の間で羽根車の外周
端部の位置に任意の枚数の部分羽根を設け、かつ、その
比速度を１００〜６００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.
ｍ）の範囲に設定することにより、後述するように高い
揚程が得られ、その結果、比較的低比速度の遠心ポンプ
の効率が更に大幅に向上するようになる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の遠心ポンプの羽根車を図面に
示す実施例により詳細に説明する。
示す実施例により詳細に説明する。
【００１０】図１に本発明による羽根車を有する遠心ポ
ンプの縦断面を示す。この遠心ポンプは、ボリュートケ
ーシング１１を有するポンプハウジング１２を有し、こ
のポンプハウジング１２はベースフレーム１３に取りつ
けられている。このベースフレーム１３には、回転軸１
４がベアリング１５、１６により回転可能に支持され、
この回転軸１４の外側端部にはプーリー１７が固定され
ていると共に、ポンプハウジング１２のボリュートケー
シング１１の中心へ突出する回転軸１４の内側端部に
は、本発明による羽根車２０が固定され、この羽根車に
隣接してメカニカルシール１８が装着されている。ポン
プハウジング１２の前端面には、羽根車２０の羽根入口
２１に流入する水の流れを案内するために、吸入口１９
をフロントケーシング２２が取りつけられている。
ンプの縦断面を示す。この遠心ポンプは、ボリュートケ
ーシング１１を有するポンプハウジング１２を有し、こ
のポンプハウジング１２はベースフレーム１３に取りつ
けられている。このベースフレーム１３には、回転軸１
４がベアリング１５、１６により回転可能に支持され、
この回転軸１４の外側端部にはプーリー１７が固定され
ていると共に、ポンプハウジング１２のボリュートケー
シング１１の中心へ突出する回転軸１４の内側端部に
は、本発明による羽根車２０が固定され、この羽根車に
隣接してメカニカルシール１８が装着されている。ポン
プハウジング１２の前端面には、羽根車２０の羽根入口
２１に流入する水の流れを案内するために、吸入口１９
をフロントケーシング２２が取りつけられている。
【００１１】本発明による遠心ポンプの羽根車２０の基
本構成は、特願平３−９８９４１号（特開平４−３６５
９９８号公報）の明細書および図面に記載された羽根の
構成と同じであり、この特許出願の発明の羽根車につい
て図２ないし図８に示すとともに一応以下に簡単に説明
するが、その詳細についてはこの特許出願の明細書およ
び図面を参照すれば理解できるので、ここでは省略す
る。
本構成は、特願平３−９８９４１号（特開平４−３６５
９９８号公報）の明細書および図面に記載された羽根の
構成と同じであり、この特許出願の発明の羽根車につい
て図２ないし図８に示すとともに一応以下に簡単に説明
するが、その詳細についてはこの特許出願の明細書およ
び図面を参照すれば理解できるので、ここでは省略す
る。
【００１２】図２は本発明の羽根車の基本構成である、
前述の特許出願の羽根車の回転軸方向から見た羽根車形
状を表す正面図、図３はこの羽根車の回転中心を通るメ
リデイアン断面を示す。図５、６および７は、図２の羽
根車の羽根入口から羽根出口に向かって各羽根断面形状
を子午線Ｂ、ＣおよびＤに沿って切断した断面図であ
る。なお、図２の羽根のＡ矢印とＥ矢印から見た羽根の
形状はそれぞれ図３のＡの実線とＥの実線で示されてい
る。図２ないし図７に示すように、本発明の遠心ポンプ
の羽根車２０の基本構成である、前述の特許出願の羽根
車に用いられる羽根入口角は、羽根入口径では従来設計
手法を用いた羽根入口角と同様に設定されるが、ボス径
側ではほぼ０°となるように設定されている。このよう
な羽根入口角とすると、従来設計理論では羽根入口のボ
ス近辺では、羽根への水の流入が全くできないことにな
り、ポンプ特性およびキャビテーション特性の劣化を招
くことになる。しかしながら、実際は全く逆で、ボス側
羽根入口縁２６ａを羽根目玉部へ大きく張り出し、ケー
シング側の入口縁２６ｂは回転軸にほぼ直角に形成し
て、ボス側羽根入口縁２６ａとケーシング側羽根入口縁
２６ｂの間が上流に凸形になすように羽根入口縁２６を
円弧状のなめらかな曲線で形成することによって、羽根
入口の流路面積が広く確保され、ボスまたはシュラウド
２４のつけ根２４ａ近傍の流れをそぎ取るようにして効
率よく羽根内へ導くことが可能にしている。そして、こ
れにより、本発明の基本構成である羽根車２０は羽根入
口での流れが均一となり、羽根全域（ボスからチップま
で）で作用する羽根車とされ、キャビテーション特性や
ポンプ特性を改善することができる。この入口形状の羽
根を子午面形状が凹形の円弧状回転面をなすシュラウド
２４と組み合わせることで、このシュラウド２４によっ
て軸方向から流入してくる水流をなめらかに径方向へ方
向変換することができ、羽根車２０内損失を最小として
最良のポンプ特性が得られるようにしている。以上のよ
うな羽根入口形状とすることにより、羽根入口通路面積
が確保され、羽根入口への均一な流入が実現できるの
で、羽根入口メリデイアン流速を従来設計のそれより増
加させることが可能となり、以上のような羽根入口形状
とすることによって羽根車の回転数を増加させ高速ポン
プとすることを可能にしている。
前述の特許出願の羽根車の回転軸方向から見た羽根車形
状を表す正面図、図３はこの羽根車の回転中心を通るメ
リデイアン断面を示す。図５、６および７は、図２の羽
根車の羽根入口から羽根出口に向かって各羽根断面形状
を子午線Ｂ、ＣおよびＤに沿って切断した断面図であ
る。なお、図２の羽根のＡ矢印とＥ矢印から見た羽根の
形状はそれぞれ図３のＡの実線とＥの実線で示されてい
る。図２ないし図７に示すように、本発明の遠心ポンプ
の羽根車２０の基本構成である、前述の特許出願の羽根
車に用いられる羽根入口角は、羽根入口径では従来設計
手法を用いた羽根入口角と同様に設定されるが、ボス径
側ではほぼ０°となるように設定されている。このよう
な羽根入口角とすると、従来設計理論では羽根入口のボ
ス近辺では、羽根への水の流入が全くできないことにな
り、ポンプ特性およびキャビテーション特性の劣化を招
くことになる。しかしながら、実際は全く逆で、ボス側
羽根入口縁２６ａを羽根目玉部へ大きく張り出し、ケー
シング側の入口縁２６ｂは回転軸にほぼ直角に形成し
て、ボス側羽根入口縁２６ａとケーシング側羽根入口縁
２６ｂの間が上流に凸形になすように羽根入口縁２６を
円弧状のなめらかな曲線で形成することによって、羽根
入口の流路面積が広く確保され、ボスまたはシュラウド
２４のつけ根２４ａ近傍の流れをそぎ取るようにして効
率よく羽根内へ導くことが可能にしている。そして、こ
れにより、本発明の基本構成である羽根車２０は羽根入
口での流れが均一となり、羽根全域（ボスからチップま
で）で作用する羽根車とされ、キャビテーション特性や
ポンプ特性を改善することができる。この入口形状の羽
根を子午面形状が凹形の円弧状回転面をなすシュラウド
２４と組み合わせることで、このシュラウド２４によっ
て軸方向から流入してくる水流をなめらかに径方向へ方
向変換することができ、羽根車２０内損失を最小として
最良のポンプ特性が得られるようにしている。以上のよ
うな羽根入口形状とすることにより、羽根入口通路面積
が確保され、羽根入口への均一な流入が実現できるの
で、羽根入口メリデイアン流速を従来設計のそれより増
加させることが可能となり、以上のような羽根入口形状
とすることによって羽根車の回転数を増加させ高速ポン
プとすることを可能にしている。
【００１３】このような形状の羽根２５を有する羽根車
２０において、比速度１００〜１,０００（ｍ3／ｍｉｎ
・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ）の範囲内の３種類程度の比速度で前記
羽根形状の羽根車２０を有するポンプを用いて羽根２５
の枚数を２枚から５枚の範囲で変えて実験を行った結
果、図８に示すように羽根２５の枚数が３枚のときに最
良の効率を示す特性が得られることがわかった。そこ
で、本発明の羽根車２０においては、羽根２５の枚数を
３枚としている。また、図８に示す結果から、最も適切
な比速度として、ポンプ設計値であるポンプ比速度を１
００〜６００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ）の範囲に
設定している。
２０において、比速度１００〜１,０００（ｍ3／ｍｉｎ
・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ）の範囲内の３種類程度の比速度で前記
羽根形状の羽根車２０を有するポンプを用いて羽根２５
の枚数を２枚から５枚の範囲で変えて実験を行った結
果、図８に示すように羽根２５の枚数が３枚のときに最
良の効率を示す特性が得られることがわかった。そこ
で、本発明の羽根車２０においては、羽根２５の枚数を
３枚としている。また、図８に示す結果から、最も適切
な比速度として、ポンプ設計値であるポンプ比速度を１
００〜６００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ）の範囲に
設定している。
【００１４】更に、本発明の羽根車２０では、その基本
構成である３枚の羽根２５を有する羽根車であって、各
羽根２５の間に部分羽根を設けている。以下、その詳細
を説明する。図９は、この部分羽根を設けた本発明の羽
根車を示す、回転軸方向から見た正面図である。なお、
図９においては、図２ないし図４に示す例の羽根車２０
と同じ構成要素には、その参照符号に１００をプラスし
た参照符号を付している。図９に示すように、本発明の
羽根車１２０では、図２ないし図４に示す前述の羽根２
５である３枚の羽根１２５が周方向に配置されている
が、これらの３枚の羽根１２５の間で羽根車１２０の羽
根外周端側に、任意の数（図示例では互いに隣接する羽
根１２５の間に１枚；合計３枚）の部分羽根１３１を設
けている。
構成である３枚の羽根２５を有する羽根車であって、各
羽根２５の間に部分羽根を設けている。以下、その詳細
を説明する。図９は、この部分羽根を設けた本発明の羽
根車を示す、回転軸方向から見た正面図である。なお、
図９においては、図２ないし図４に示す例の羽根車２０
と同じ構成要素には、その参照符号に１００をプラスし
た参照符号を付している。図９に示すように、本発明の
羽根車１２０では、図２ないし図４に示す前述の羽根２
５である３枚の羽根１２５が周方向に配置されている
が、これらの３枚の羽根１２５の間で羽根車１２０の羽
根外周端側に、任意の数（図示例では互いに隣接する羽
根１２５の間に１枚；合計３枚）の部分羽根１３１を設
けている。
【００１５】図１０は図９に示す羽根車１２０の回転中
心を通るメリデイアン断面を示す図、図１１ないし図１
５は、それぞれ、図９に示す羽根車１２０の羽根入口
（羽根入口縁１２６）から羽根出口１２７に向かって３
枚羽根１２５と部分羽根１３１の断面形状をそれぞれ図
９において子午線Ｆ、Ｂ、Ｇ、Ｃ、Ｄに沿って切断した
断面図である。
心を通るメリデイアン断面を示す図、図１１ないし図１
５は、それぞれ、図９に示す羽根車１２０の羽根入口
（羽根入口縁１２６）から羽根出口１２７に向かって３
枚羽根１２５と部分羽根１３１の断面形状をそれぞれ図
９において子午線Ｆ、Ｂ、Ｇ、Ｃ、Ｄに沿って切断した
断面図である。
【００１６】部分羽根１３１の羽根形状もその外周縁側
の部分が３枚羽根１２５の羽根形状の外周縁側の部分と
同様に形成されている。すなわち、子午線Ｆに沿う図１
１に示す部分羽根１３１の断面と、この部分羽根１３１
の子午線Ｆの位置にほぼ相当する子午線Ｄに沿う図１５
に示す羽根１２５の断面とがほぼ同じ形状に形成されて
いる。したがって、部分羽根１３１の羽根形状は、前述
の特許出願の明細書および図面の羽根（本発明の羽根１
２５に相当する）の記載を参照することにより理解する
ことができるので、その詳細な説明は省略する。
の部分が３枚羽根１２５の羽根形状の外周縁側の部分と
同様に形成されている。すなわち、子午線Ｆに沿う図１
１に示す部分羽根１３１の断面と、この部分羽根１３１
の子午線Ｆの位置にほぼ相当する子午線Ｄに沿う図１５
に示す羽根１２５の断面とがほぼ同じ形状に形成されて
いる。したがって、部分羽根１３１の羽根形状は、前述
の特許出願の明細書および図面の羽根（本発明の羽根１
２５に相当する）の記載を参照することにより理解する
ことができるので、その詳細な説明は省略する。
【００１７】一般に比速度の小さい羽根車の場合、羽根
１２５の羽根数が３枚では少なすぎて揚程が得られない
が、本発明のようにこの羽根１２５の入口羽根形状と羽
根車１２０の外周端部に設けられた部分羽根１３１とを
組み合わせて高速化することにより、前述の羽根数無限
大の理論に近づき、図１６において３枚の羽根１２５の
みの場合の実線で示す曲線から、３枚の羽根１２５と３
枚の部分羽根１３１とを組み合わせた場合の点線で示す
曲線に顕著に揚程を向上させることができ、高揚程が得
られ、これによって低比速度ポンプの効率を大幅に向上
させることができる。
１２５の羽根数が３枚では少なすぎて揚程が得られない
が、本発明のようにこの羽根１２５の入口羽根形状と羽
根車１２０の外周端部に設けられた部分羽根１３１とを
組み合わせて高速化することにより、前述の羽根数無限
大の理論に近づき、図１６において３枚の羽根１２５の
みの場合の実線で示す曲線から、３枚の羽根１２５と３
枚の部分羽根１３１とを組み合わせた場合の点線で示す
曲線に顕著に揚程を向上させることができ、高揚程が得
られ、これによって低比速度ポンプの効率を大幅に向上
させることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る遠心
ポンプの羽根車によれば、前述の特願平３−９８９４１
号（特開平４−３６５９９８号公報）の明細書および図
面に記載された羽根の構成と同じ構成の３枚の羽根と、
これらの間に配置された任意枚数の部分羽根とを組み合
わせ、かつ、そのポンプ設計値であるポンプ比速度１０
０〜６００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ） 程度の低い
範囲に設定することにより、より高い揚程を得ることが
できる。
ポンプの羽根車によれば、前述の特願平３−９８９４１
号（特開平４−３６５９９８号公報）の明細書および図
面に記載された羽根の構成と同じ構成の３枚の羽根と、
これらの間に配置された任意枚数の部分羽根とを組み合
わせ、かつ、そのポンプ設計値であるポンプ比速度１０
０〜６００（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ） 程度の低い
範囲に設定することにより、より高い揚程を得ることが
できる。
【００１９】したがって、このように高い揚程が得られ
ることから、低比速度ポンプの効率を更に大幅に向上さ
せることができる。
ることから、低比速度ポンプの効率を更に大幅に向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る羽根車を有する遠心ポンプの縦
断面図である。
断面図である。
【図２】 図１に組み込まれた本発明の羽根車の基本構
成であり、特願平３−９８９４１号（特開平４−３６５
９９８号公報）の明細書および図面に記載された羽根の
羽根車の正面図である。
成であり、特願平３−９８９４１号（特開平４−３６５
９９８号公報）の明細書および図面に記載された羽根の
羽根車の正面図である。
【図３】 図２に示す羽根車の中心軸線を通る縦断面図
である。
である。
【図４】 図２に示す羽根車の斜視図である。
【図５】 図２に示す羽根を線Ｂに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
デイアン断面である。
【図６】 図２に示す羽根を線Ｃに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
デイアン断面である。
【図７】 図２に示す羽根を線Ｄに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
デイアン断面である。
【図８】 に示す羽根車の羽根数を変えて実験した結果
をポンプ効率について示すグラフである。
をポンプ効率について示すグラフである。
【図９】 本発明に係る羽根車の一例を示し、図２に示
す羽根車の各羽根の間に配置された部分羽根を有する、
３枚羽根と３枚部分羽根とを組み合わせた羽根車の正面
図である。
す羽根車の各羽根の間に配置された部分羽根を有する、
３枚羽根と３枚部分羽根とを組み合わせた羽根車の正面
図である。
【図１０】図９に示す羽根車の中心軸線を通る縦断面図
である。
である。
【図１１】図９に示す羽根を線Ｆに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
デイアン断面である。
【図１２】図９に示す羽根を線Ｂに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
デイアン断面である。
【図１３】図９に示す羽根を線Ｇに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
デイアン断面である。
【図１４】図９に示す羽根を線Ｃに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
デイアン断面である。
【図１５】図９に示す羽根を線Ｄに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
デイアン断面である。
【図１６】特願平３−９８９４１号（特開平４−３６５
９９８号公報）の明細書および図面に記載された３枚羽
根の羽根車と、本発明のこれらの３枚羽根の羽根車と３
枚の部分羽根とを組み合わせた羽根車とを比較実験した
結果を示すグラフである。
９９８号公報）の明細書および図面に記載された３枚羽
根の羽根車と、本発明のこれらの３枚羽根の羽根車と３
枚の部分羽根とを組み合わせた羽根車とを比較実験した
結果を示すグラフである。
１４…回転軸 ２０，１２０…羽根車 ２４，１２４…シュラウド ２４ａ，１２４ａ…ボスシュラウド ２６，１２６…羽根入口縁 ２６ａ，１２６ａ…ボスシュラウド側羽根入口縁 ２６ｂ，１２６ｂ…ケーシング側羽根入口縁 ２７，１２７…羽根出口 １３１…部分羽根
Claims (1)
- 【請求項１】 ポンプ用羽根車の回転軸に嵌合するボス
に連なるシュラウドの子午面形状を凹形の円弧状回転面
とし、羽根入口縁が取りつくボスシュラウドは回転軸に
ほぼ平行な円筒状に形成し、羽根入口縁はこの入口側ボ
スシュラウド面からなめらかに連続させ、羽根目玉部へ
大きく張り出させ、ケーシング側の羽根入口縁は回転軸
に対してほぼ直角に延びるようにし、円筒状のボスシュ
ラウドに取りつく羽根入口縁とケーシング側羽根入口縁
の間を上流側に凸形をなす円弧状のなめらかな曲線によ
って結んで羽根入口縁を形成し、この羽根の入口角はボ
スシュラウド側入口縁ではほぼ０°に、ケーシング側入
口縁ではほぼ従来の設計で計算される角度に設定し、か
つボスシュラウド側とケーシング側の間の羽根入口角を
なめらかに変化させた形状の羽根入口を有し、前記羽根
形状の羽根入口から羽根出口端までなめらかな曲面で結
んで形成した羽根を有する遠心ポンプの羽根車であっ
て、 そのポンプ設計値であるポンプ比速度が１００〜６００
（ｍ3／ｍｉｎ・ｍ・ｒ.ｐ.ｍ）の範囲で羽根枚数を３
枚とすると共に、羽根車外周部のこれらの３枚の羽根の
間に任意の枚数の部分羽根を設けたことを特徴とする遠
心ポンプの羽根車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00801292A JP3276011B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 遠心ポンプの羽根車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00801292A JP3276011B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 遠心ポンプの羽根車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195989A JPH05195989A (ja) | 1993-08-06 |
| JP3276011B2 true JP3276011B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=11681439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00801292A Expired - Lifetime JP3276011B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 遠心ポンプの羽根車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3276011B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4875783B1 (ja) | 2011-09-15 | 2012-02-15 | 三菱重工業株式会社 | 磁気カップリングポンプ及びこれを備えているポンプユニット |
| CN103047173B (zh) * | 2011-10-12 | 2015-02-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 获得离心泵蜗壳的高效低噪叶轮方法 |
| CN102588332A (zh) * | 2012-03-08 | 2012-07-18 | 江苏大学 | 一种核主泵的离心式叶轮设计方法 |
| CN102979759A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-20 | 江苏大学 | 一种多相混输泵叶轮的设计方法 |
-
1992
- 1992-01-21 JP JP00801292A patent/JP3276011B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05195989A (ja) | 1993-08-06 |
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