JPH0426720Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は両吸込渦巻ポンプに関し、特に両吸
込渦巻ポンプのキヤビテーシヨンによる損害対策
のための改良構造に係るものである。

〔従来技術〕

従来例によるこの種の両吸込渦巻ポンプの概要
構成を第４図に示す。この第４図において、符号
１は吸込部１ａおよび吐出部１ｂを形成したケー
シング、２はポンプ軸、３はこのポンプ軸２に固
定された羽根車、４はこの羽根車３への吸込水流
の吸込口部、５はこの吸込口部４に装着されたラ
イナリングである。またこのような従来例構成で
の両吸込渦巻ポンプにあつて、羽根車３の入口部
への吸込水流の流れ込み部であるところの吸込口
部４は、第５図あるいは第６図に拡大して示すよ
うに構成されている。

こゝで前記従来例構成の場合、吸込水流が流れ
込む羽根車３の入口部，つまり吸込口部４の構造
は、鋳造，加工上の問題およびコスト面などの理
由により、主として流体力学的な面からのみ設計
されていて、ケーシングとの一体構造されている
のが通常である。

ところで、上記の如き両吸込渦巻ポンプの場
合、一般に片吸込渦巻ポンプの場合のような羽根
車入口付近のキヤビテーシヨンは起こらないこと
が常識的となつている。すなわち、片吸込渦巻ポ
ンプでは、羽根車の曲率半径が相違する部分にお
いて流入速度が変化してくることにより生じる最
低圧近傍部分、特に羽根車入口付近にキヤビテー
シヨンが発生することが周知であるのに対し、両
吸込ポンプでは、必要とする正味有効吸込揚程が
小さくなるため、設計水量で運転されている場合
には羽根車入口付近のキヤビテーシヨンは生じな
いのが一般的である。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、本願考案者は、実際にはこうした両
吸渦巻ポンプにおいてもキヤビテーシヨンエロー
ジヨンによるポンプケーシングの損傷が発生して
いることを見出だした。それによれば、両吸込渦
巻ポンプの場合しばしば設計水量より少ない水量
で運転されることがあるが、前記第４図に示すよ
うな従来例構成での両吸込渦巻ポンプにおけるキ
ヤビテーシヨンエロージヨンによる損傷は、こう
した小水量の運転時に、第５図，第６図に符号６
で示した吸込口部４のケーシング部分に発生する
ことが殆んどすべてゞある。第７図は、実験によ
つて得た前記吸込口部４における運転水量と損傷
量、及び運転水量と損傷範囲の関係を示したグラ
フであつて、このグラフから明らかなように、通
常運転（設計水量の±20％程度）では前記吸込口
部４にはほとんどエロージヨンが生じておらず、
小水量運転になるにつれて損傷量及び損傷範囲と
も二次曲線的に増加しているのが確認される。
尚、損傷範囲は、羽根車の吸込口部の内径をＤと
するとともに最外損傷部の径をD´とし、D´／Ｄで
表している。次に、第８図はNo.１〜10の十種類の
両吸込渦巻ポンプにおいて、それぞれ小水量運転
を行つた場合の前記吸込口部の損傷範囲を示すも
ので、いずれの両吸込渦巻ポンプにおいても前記
吸込口部の内径Ｄの1.5倍の外径で囲まれる領域
内でエロージヨンによる損傷が発生していること
が分かる。

このように、両吸込渦巻ポンプにおいて小水量
運転時に前記吸込口部にエロージヨンによる損傷
を生じるのは、考案者の観察によれば第５図に矢
符で示すように、一旦羽根車３に入つた水が水量
が小さいために逆流することによる。すなわち、
この逆流時の旋回流速はほぼ羽根車３入口周速に
等しいため、この強い旋回流が、羽根車３から飛
び出して羽根車入口からケーシング壁つまり吸込
口部４に沿つて拡がつていくためである。この旋
回流速は羽根車入口から遠ざかるのに連れて減速
しており、従つてエロージヨンの度合いは、吸込
口部４の羽根車入口直前である最も内側において
大きく、外側に向かうに連れて小さくなり、前述
したように1.5Dでほぼ生じなくなつている。

このようにしてケーシング部が損傷した場合の
処置としては、一般的に同部分への材料の溶射，
充填とその加工による手段とか、あるいはケーシ
ング自体の取替え手段などが考えられるが、その
いずれもポンプの設置現場での補修は極めて困難
であるばかりか、前者の手段では後で剥離する惧
れもあり、後者の手段では高価であつていずれは
補修を必要とし、その対策費用が嵩むなどの不都
合があつた。

また最近の傾向として、ユーザー側から高吸込
み性能仕様によるポンプの要求が多く、この要求
を満足させるために、メーカー側では例えば羽根
車の目玉径を大きくするなどの設計がなされてい
るのであるが、このような高吸込み性能の羽根車
では、通常性能の場合に比較して、その水量が最
高効率点からたとえ僅かでも少水量域側に偏つて
も逆流を発生し易く、この逆流に起因するキヤビ
テーシヨンによりケーツシングの羽根車入口部分
が損傷されるものであつた。

この考案は上記のような事情に鑑みなされたも
のであつて、設計水量より少ない小水量運転した
ときに生じるキヤビテーシヨンエロージヨンから
ケーシング面を防護できるようにした両吸込渦巻
ポンプを提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 前記問題点を解決するために、この考案では、
羽根車への吸込口部を形成しているケーシング面
の前記吸込口部の内径から該内径の1.5倍の外径
で囲まれる領域に、耐キヤビテーシヨンエロージ
ヨン特性の良好な材料からなるリング状の入口部
材を着脱自在に装着されるようにしたものであ
る。

［作用］ この考案においては、キヤビテーシヨンエロー
ジヨンの著しい領域、つまり羽根車の吸込口部を
形成しているケーシング面において、前記吸込口
部の内径から該内径の1.5倍の外径で囲まれる領
域に、耐キヤビテーシヨンエロージヨン特性の良
好な材料からなるリング状の入口部材が装着され
ることで、前記領域のキヤビテーシヨンエロージ
ヨンを大幅に制御することができる。しかも、前
記リング状の入口部材が着脱自在に装着されてい
ることにより、リング状の入口部材に経時的な損
傷が生じた場合の交換、特にポンプ設置現場にお
けるリング状入口部材の交換を容易に行うことが
できる。

〔実施例〕

以下、この考案に係る両吸込渦巻ポンプの実施
例につき、第１図ないし第３図を参照して詳細に
説明する。

第１図に示す第１の実施例は、前記従来例にお
ける第５図に対応して示した吸込口部の断面説明
図であり、これらの各図中，同一符号は同一また
は相当部分を表わしている。

まずこの実施例においては、前記した従来例で
の欠点を解決するために、ポンプ構成を可視化す
ると共に、少水量での連続試験を繰り返してキヤ
ビテーシヨンの影響範囲を検討した結果，このキ
ヤビテーシヨンによつて影響を受ける範囲，つま
り損傷を受けるケーシング領域は、羽根車３への
吸込口部４の入口径，こゝではライナリング５の
内径Ｄの１〜1.5倍の部分であることを確認でき
た。

そこでこの第１図に示す第１の実施例では、前
記ライナリング５の内径Ｄの１〜1.5倍に相当す
る吸込口部４のケーシング面部分を平面部１ｃと
し、この平面部１ｃに対して、耐キヤビテーシヨ
ンエロージヨン特性の良好な材料，例えばステン
レス鋼などで製作したリング状の入口部材７を、
適宜に取付けビス８などにより着脱自在に装着さ
せたものである。

従つてこの第１の実施例の場合には、キヤビテ
ーシヨンによつて損傷を受け易い領域での吸込口
部４のケーシング面部分、つまり吸込口部４の内
径に相当するライナリング５の内径から1.5倍に
相当する外径1.5Dで囲まれる領域に、耐キヤビ
テーシヨンエロージヨン特性に優れた材料による
リング状の入口部材を装着させたので、同損害を
事前に防止でき、またたとえ損傷を受けた場合に
あつても設置現場での取替えが容易であり、従来
での鋳物材料，すなわちFC材による一体構造に
比較して、ステンレス鋼による入口部材であれ
ば、そのエロージヨン寿命をおゝよそ６倍程度ま
で延長できた。

また前記入口部材７の形状については、ケーシ
ング平面部１ｃに装着させる側こそ、同面１ｃと
同様に平面形状に形成させる必要があるが、水流
に接触する面側は、第１の実施例でのように、平
面形状に形成しても、あるいは第２図に示す第２
の実施例でのように、水流の流れ込みに適した曲
面形状，もしくは第３図に示す第３の実施例での
ように、必要に応じて前記ライナリング５と一体
的に形成してもよい。

〔考案の効果〕

以上詳述したようにこの考案によるときは、両
吸込渦巻ポンプにおいて、羽根車への吸込口部を
形成しているケーシング面の前記吸込口部の内径
から該内径の1.5倍の外径で囲まれる領域に、耐
キヤビテーシヨンエロージヨン特性の良好の材料
からなるリング状の入口部材を着脱自在に装着さ
せるようにしたので、キヤビテーシヨンエロージ
ヨンによつて損傷し易いケーシング面を充分に防
護することができ、また構造的にも極めて簡単
で、既存のものにも安易に適用可能であり、入口
部材は耐キヤビテーシヨンエロージヨン特性の良
好な材料であれば任意のものを使用でき、かつ部
分的に入口部材を装着させるために安価であるほ
か、損傷を生じたときにもその取替えが安易であ
つて、しかも設置現場で処置し得るなどの実用上
有益な諸効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る両吸込渦巻ポンプの第
１の実施例を示す吸込口部の断面説明図、第２図
および第３図は同上第２および第３の実施例によ
る吸込口部の断面説明図であり、また第４図は一
般的な従来の両吸込渦巻ポンプの概要構成を示す
正面断面図、第５図および第６図は同上従来例で
の両吸込渦巻ポンプの吸込口部の格別例による断
面説明図、第７図は運転水量に対する損傷量及び
損傷範囲を示すグラフ、第８図は複数の両吸込渦
巻ポンプにおけるそれぞれの損傷範囲を示す説明
図である。 １……ケーシング、１ａ，１ｂ……ケーシング
の吸込部，吐出部、２……ポンプ軸、３……羽根
車、４……吸込口部、５……ライナリング、７…
…入口部材、Ｄ……吸込口部の内径、１．５Ｄ…
…吸込口部の内径の1.5倍の外径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 羽根車と、この羽根車を固定したポンプ軸
   と、これらを覆うケーシングとを有し、羽根車
   の回転駆動により、吸込まれる水流をケーシン
   グ内で、吸込口部を経て羽根車へ流れ込ませる
   ようにした両吸込渦巻ポンプにおいて、前記羽
   根車への吸込口部を形成しているケーシング面
   の前記吸込口部の内径から該内径の1.5倍の外
   径で囲まれる領域に、耐キヤビテーシヨンエロ
   ージヨン特性の良好な材料からなるリング状の
   入口部材を着脱自在に装着させたことを特徴と
   する両吸込渦巻ポンプ。 (2) 羽根車への吸込口部を形成しているケーシン
   グ面の前記吸込口部の内径から該内径の1.5倍
   の外径で囲まれる領域を平面部とし、この平面
   部に入口部材を着脱自在に装着させたことを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   両吸込渦巻ポンプ。 (3) 入口部材をライナリングと一体構造にしたこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の両吸込渦巻ポンプ。