JPS59119095A - 斜流ポンプの羽根車 - Google Patents
斜流ポンプの羽根車Info
- Publication number
- JPS59119095A JPS59119095A JP57226266A JP22626682A JPS59119095A JP S59119095 A JPS59119095 A JP S59119095A JP 57226266 A JP57226266 A JP 57226266A JP 22626682 A JP22626682 A JP 22626682A JP S59119095 A JPS59119095 A JP S59119095A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- pump
- hub
- radius
- curvature
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/548—Specially adapted for liquid pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、言争炉圧力容器内の底部に設置されるインタ
ーナルポンプの羽根車および案内羽根の形状に関するも
のである。
ーナルポンプの羽根車および案内羽根の形状に関するも
のである。
第１図に従来のインターナルポンプの構造を示す。ポン
プの羽根車１および案内羽根２の水力部は原子炉圧力容
器４内に納められ、容器４の外部に取付けられているキ
ャンドモータ６によシ軸３を介して駆動される。圧力容
器４内には円筒状の隔壁５があυ、ポンプは圧力容器４
内壁とこの隔壁５との間の円環状の空間に設置されるた
めポンプ水力部の外径寸法りに制約を受け、通常の斜流
ポンプに比べ小さな外径が要求される。第２図に、羽根
車と案内羽根の子午面断面形状を示す。羽根車１の出口
近くのシュラウド面１ａおよびハブ面１ｂの形状は、通
常、直線あるいは図に示すように、半径ＲＩ２ 、 Ｒ
ｂ２Ｏ円弧から形成される下に凸な形状である。このよ
うに構成された羽根車では、図からもわかるように、ハ
ブ側１ｂの流線は、羽根車１と案内羽根２間にて急激な
転向を余儀なくされ案内羽根２人口直後の２ｂ付近にお
いて流 。
プの羽根車１および案内羽根２の水力部は原子炉圧力容
器４内に納められ、容器４の外部に取付けられているキ
ャンドモータ６によシ軸３を介して駆動される。圧力容
器４内には円筒状の隔壁５があυ、ポンプは圧力容器４
内壁とこの隔壁５との間の円環状の空間に設置されるた
めポンプ水力部の外径寸法りに制約を受け、通常の斜流
ポンプに比べ小さな外径が要求される。第２図に、羽根
車と案内羽根の子午面断面形状を示す。羽根車１の出口
近くのシュラウド面１ａおよびハブ面１ｂの形状は、通
常、直線あるいは図に示すように、半径ＲＩ２ 、 Ｒ
ｂ２Ｏ円弧から形成される下に凸な形状である。このよ
うに構成された羽根車では、図からもわかるように、ハ
ブ側１ｂの流線は、羽根車１と案内羽根２間にて急激な
転向を余儀なくされ案内羽根２人口直後の２ｂ付近にお
いて流 。
れが剥離し案内羽根２の損失が増す可能性が太きいとい
う欠点を有する。一方、このように急激な転向を回避す
るには案内羽根２ノ・ブ径およびシュラウド径を犬とし
、子午面形状を破線２ａ′。
う欠点を有する。一方、このように急激な転向を回避す
るには案内羽根２ノ・ブ径およびシュラウド径を犬とし
、子午面形状を破線２ａ′。
２ｂ’で示すようにする必要がある。しかしこのように
すると流れの剥離の損失は低減されるが案内羽根２の最
大径は犬となシ、また、所定圧力回復を得るには軸方向
長さが犬となシ、ポンプの寸法制約条件を満たすととが
極めて困難になるという欠点がある。また、たとえ案内
羽根２の外径寸法が制約寸法内に納まっても次に羽根車
径を小さくする必要がある。羽根車径の縮少は、ポンプ
の一般性能のＱ−Ｈ曲線に右上）部が存在する不安定性
能をもたらしたシ、効率の低下をもたらす。
すると流れの剥離の損失は低減されるが案内羽根２の最
大径は犬となシ、また、所定圧力回復を得るには軸方向
長さが犬となシ、ポンプの寸法制約条件を満たすととが
極めて困難になるという欠点がある。また、たとえ案内
羽根２の外径寸法が制約寸法内に納まっても次に羽根車
径を小さくする必要がある。羽根車径の縮少は、ポンプ
の一般性能のＱ−Ｈ曲線に右上）部が存在する不安定性
能をもたらしたシ、効率の低下をもたらす。
このように従来技術のポンプには種々の欠点がある。
本発明は斜流ポンプの性能を低下させることなしにポン
プの外径の縮少を図るか、あるいはポンプ最大径が制約
されている場合、効率および安定性の優れた斜流ポンプ
を得ることを目的とするものである。
プの外径の縮少を図るか、あるいはポンプ最大径が制約
されている場合、効率および安定性の優れた斜流ポンプ
を得ることを目的とするものである。
本発明は上記目的を達成するために、斜流羽根車出口部
のＩ・ブ面の子午面形状をノ・プ面の曲率半径の中心が
シュラウド側ではなくノ・プよシ軸心側にあるように凸
面となるようにして、羽根車ノ１プと案内羽根／・ブと
の形状の連ながシを滑らかで且つ曲率半径を大として案
内羽根入口直後におけるハブ面の剥離を抑制し、案内羽
根の効率を低下させることなく案内羽根最大径の縮少を
図るようにしたものである。
のＩ・ブ面の子午面形状をノ・プ面の曲率半径の中心が
シュラウド側ではなくノ・プよシ軸心側にあるように凸
面となるようにして、羽根車ノ１プと案内羽根／・ブと
の形状の連ながシを滑らかで且つ曲率半径を大として案
内羽根入口直後におけるハブ面の剥離を抑制し、案内羽
根の効率を低下させることなく案内羽根最大径の縮少を
図るようにしたものである。
以下、本発明の実施例の子午面断面流路形状を第３図〜
第７図について説明する。なお説明上の比較のため、第
４図に従来技術による場合を示す。
第７図について説明する。なお説明上の比較のため、第
４図に従来技術による場合を示す。
両者のポンプ水力部全長り、Ｌ’、羽根車人口径ＤＩ
、 ＤＩ’ 、羽根車外径Ｄ２ 、 Ｄ２’ 、および
羽根車出口幅Ｂ２ ｓ Ｂ２’は同一寸法としである。
、 ＤＩ’ 、羽根車外径Ｄ２ 、 Ｄ２’ 、および
羽根車出口幅Ｂ２ ｓ Ｂ２’は同一寸法としである。
第３図の本発明の羽根車の出口部の流路壁の曲率半径Ｒ
ｓｚ、Ｒｈ２の中心は、羽根車の軸心側に設置すること
を特徴としている。すなわち、第３図においてハブ壁面
は凸なる形状に、シュラウド壁面は凹ないしは直線の形
状に形成されている。一方、従来のポンプでは、第４図
に示すように、羽根車出口部の流路壁の曲率半径Ｒ，′
２ 、 Ｒｈ’２の中心は、羽根車の軸心と反対側に通
常設置されている。第３図と第４図を比較すると次の点
が明らかである。
ｓｚ、Ｒｈ２の中心は、羽根車の軸心側に設置すること
を特徴としている。すなわち、第３図においてハブ壁面
は凸なる形状に、シュラウド壁面は凹ないしは直線の形
状に形成されている。一方、従来のポンプでは、第４図
に示すように、羽根車出口部の流路壁の曲率半径Ｒ，′
２ 、 Ｒｈ’２の中心は、羽根車の軸心と反対側に通
常設置されている。第３図と第４図を比較すると次の点
が明らかである。
すなわち、本発明の羽根車のハブの壁面形状は、羽根車
内において曲率の符号が変わるが、羽根車出口付近から
案内羽根入口付近にわけて大きな曲率半径をもつ上に凸
な形状となっている。一方、従来のポンプでは、羽根車
出口付近と、案内羽根入口直後においてハブ壁面形状の
曲率の符号が変化し、下に凸から上に凸な形状に変化し
ている。
内において曲率の符号が変わるが、羽根車出口付近から
案内羽根入口付近にわけて大きな曲率半径をもつ上に凸
な形状となっている。一方、従来のポンプでは、羽根車
出口付近と、案内羽根入口直後においてハブ壁面形状の
曲率の符号が変化し、下に凸から上に凸な形状に変化し
ている。
また、外径Ｄ３′および軸方向長さＬ′の制約から案内
羽根入口付近のハブ壁の曲率半径Ｒｈ’３は、本発明の
場合の案内羽根入口直後のノ・ブ壁の曲率半径Ｒｈ ａ
に比べてかなシ小さくならざるを得ない一方、案内羽根
入口部のハブ面における流れの剥離は、ハブ面の曲率半
径が大きい方が生じにくいことは明らかである。したが
って、ノ・プの曲率半径を大きく設定できる本発明のポ
ンプの方が案内羽根の損失を小さくすることができる。
羽根入口付近のハブ壁の曲率半径Ｒｈ’３は、本発明の
場合の案内羽根入口直後のノ・ブ壁の曲率半径Ｒｈ ａ
に比べてかなシ小さくならざるを得ない一方、案内羽根
入口部のハブ面における流れの剥離は、ハブ面の曲率半
径が大きい方が生じにくいことは明らかである。したが
って、ノ・プの曲率半径を大きく設定できる本発明のポ
ンプの方が案内羽根の損失を小さくすることができる。
次に、第３図と第４図を比較して明らかなように、案内
現車の外径Ｄ３とＤｓ’は、本発明のポンプのＤ３の方
が、従来技術のポンプのＤ３′よシ小さい。すなわち、
ポンプ外径が小さくできるという利点がある。
現車の外径Ｄ３とＤｓ’は、本発明のポンプのＤ３の方
が、従来技術のポンプのＤ３′よシ小さい。すなわち、
ポンプ外径が小さくできるという利点がある。
このことは、言いかえると、ポンプ外径が制約されてい
る場合、羽根車径を相対的に大きく設定できるというこ
とである。羽根車径を大きくできるということは、ポン
プのＱ−Ｈ特性曲線を、締切点から大流量側まで右下シ
の安定曲線にすることが容易となシ、安定性能がことの
ほか要求される原子力発電所用のポンプとして好都合で
ある。また適度に径が犬なるポンプは、羽根の長さも必
要にして十分な長さに設定することができ羽根車の効率
を高めることができるという利点も、もたらされる。こ
のように本発明の子午面流路形状を適用すれば、ポンプ
の水力性能の向上、あるいは、水力性能の低下をもたら
すことなしにポンプの小型化を図ることができる。
る場合、羽根車径を相対的に大きく設定できるというこ
とである。羽根車径を大きくできるということは、ポン
プのＱ−Ｈ特性曲線を、締切点から大流量側まで右下シ
の安定曲線にすることが容易となシ、安定性能がことの
ほか要求される原子力発電所用のポンプとして好都合で
ある。また適度に径が犬なるポンプは、羽根の長さも必
要にして十分な長さに設定することができ羽根車の効率
を高めることができるという利点も、もたらされる。こ
のように本発明の子午面流路形状を適用すれば、ポンプ
の水力性能の向上、あるいは、水力性能の低下をもたら
すことなしにポンプの小型化を図ることができる。
なお、本発明に類似した従来技術として第５図に示すよ
うな可動翼斜流ポンプがある。このポンプの羽根車１の
シュラウド面１ａおよびハブ面１ｂは、それぞれ半径Ｒ
８およびＲｈの球面で構成され、本発明の羽根車出口付
近の流路壁形状の曲率半径の中心は軸心側にあるという
本発明の必要条件に含まれる。しかし、可動翼斜流ポン
プでは、任意の羽根取付角においても羽根と流路壁との
間に隙間を設けないという必要性から球面という上に凸
なる流路形状が採られているに過ぎず、本発明の場合と
発明の目的が全く異なっている。
うな可動翼斜流ポンプがある。このポンプの羽根車１の
シュラウド面１ａおよびハブ面１ｂは、それぞれ半径Ｒ
８およびＲｈの球面で構成され、本発明の羽根車出口付
近の流路壁形状の曲率半径の中心は軸心側にあるという
本発明の必要条件に含まれる。しかし、可動翼斜流ポン
プでは、任意の羽根取付角においても羽根と流路壁との
間に隙間を設けないという必要性から球面という上に凸
なる流路形状が採られているに過ぎず、本発明の場合と
発明の目的が全く異なっている。
一方第５図の公知例では羽根車入口部も球面にあり、ポ
ンプの吸込性能の上からは、好ましくない形状であシ第
３図に示す本発明の下に凸なる流路形状の方が吸込性能
が優れていることは明らかである。
ンプの吸込性能の上からは、好ましくない形状であシ第
３図に示す本発明の下に凸なる流路形状の方が吸込性能
が優れていることは明らかである。
次に本発明は、従来ポンプに比べ、Ｑ−Ｈ曲線の安定性
に優れていることを説明する。第６図に、本発明と従来
ポンプの羽根車入口および出口を同一形状とし、シュラ
ウド面とハブ面の形状のみを変えた場合の子午面形状を
示す。実線は本発明を破線は従来ポンプをそれぞれ示す
。羽根車外径の縮少を図るべく大きな羽根出口角を有す
る羽根車をもつポンプでは、前述のように第７図に実線
で示すようなポンプのＱ−Ｈ曲線に不安定部が発生する
場合が多い。これは低流量域のＡ点において、羽根車内
の流れに大きな剥離が生じ失速状態となる。その後Ｂ点
では、流れは第６図の流線にて示したように、羽根車入
口部では吸込側へ逆流する流れが生じるほか、。羽根車
出口付近では流線のシュラウド側への移動が生じる。こ
のようなフローパタンにおける全揚程が第７図のＢ点の
全揚程である。不安定性能はこのＢ点の全揚程が低いか
ら生じるのであって、Ａ点の全揚程まで高まれば安定性
能となる。しかるに本発明の羽根車においては、第６図
に示されるように出口付近のシュラウド面は、その回転
半径が従来の羽根車に比べ大きくなっている。したがっ
て、その付近を通る流線８ａの流れに作用する遠心力は
大となシ、その結果、羽根車出口で得られる全揚程は、
従来羽根車に比べ高い全揚程が得られる。その結果、第
７図Ｂ点の全揚程が高まシ、一点鎖勝で示すような安定
なＱ−Ｈ曲線が得られる。
に優れていることを説明する。第６図に、本発明と従来
ポンプの羽根車入口および出口を同一形状とし、シュラ
ウド面とハブ面の形状のみを変えた場合の子午面形状を
示す。実線は本発明を破線は従来ポンプをそれぞれ示す
。羽根車外径の縮少を図るべく大きな羽根出口角を有す
る羽根車をもつポンプでは、前述のように第７図に実線
で示すようなポンプのＱ−Ｈ曲線に不安定部が発生する
場合が多い。これは低流量域のＡ点において、羽根車内
の流れに大きな剥離が生じ失速状態となる。その後Ｂ点
では、流れは第６図の流線にて示したように、羽根車入
口部では吸込側へ逆流する流れが生じるほか、。羽根車
出口付近では流線のシュラウド側への移動が生じる。こ
のようなフローパタンにおける全揚程が第７図のＢ点の
全揚程である。不安定性能はこのＢ点の全揚程が低いか
ら生じるのであって、Ａ点の全揚程まで高まれば安定性
能となる。しかるに本発明の羽根車においては、第６図
に示されるように出口付近のシュラウド面は、その回転
半径が従来の羽根車に比べ大きくなっている。したがっ
て、その付近を通る流線８ａの流れに作用する遠心力は
大となシ、その結果、羽根車出口で得られる全揚程は、
従来羽根車に比べ高い全揚程が得られる。その結果、第
７図Ｂ点の全揚程が高まシ、一点鎖勝で示すような安定
なＱ−Ｈ曲線が得られる。
以上、原子炉用のポンプに対して説明したが本発明は、
通常の揚水用の斜流ポンプおよび多段斜流ポンプに対し
ても同様に適用可能であることは言うまでもない。
通常の揚水用の斜流ポンプおよび多段斜流ポンプに対し
ても同様に適用可能であることは言うまでもない。
本発明によれば、斜流ポンプの性能を低下させることな
しに、斜流ポンプの外径および軸方向寸法の縮少が可能
で、ポンプの小型化が実現できる。
しに、斜流ポンプの外径および軸方向寸法の縮少が可能
で、ポンプの小型化が実現できる。
逆に、ポンプの外径、軸方向寸法に制約を受けるとき、
効率およびＱ−Ｈ曲線の安定性の優れた斜流ポンプを実
現できる。
効率およびＱ−Ｈ曲線の安定性の優れた斜流ポンプを実
現できる。
第１図は、従来のインターナルポンプの構造を示す縦断
面図、第２図は、第１図のポンプの羽根車と案内羽根部
の詳細を示す縦断面図、第３図は、本発明の実施例の流
路形状を示す概略断面図、第４図は従来技術のポンプの
流路形状を示す概略断面図、第５図は、従来の可動翼斜
流ポンプの要部断面図、第６図は、ポンプの低流量域の
流れを示す概略断面図、第７図は、斜流ポンプの一般性
能を示す線図である。 １・・・羽根車、２・・・案内羽根、３・・・ポンプ軸
、４・・・原子炉圧力容器、５・・・炉内隔壁、６・・
・キャンドモータ、７・・・吸込側への逆流の流線、８
・・・低流量域第 １ 凹 ｌ 罰２図 罰 ４ 図 η ３ 図 ＼ □□↑− 刀 ５ 図 ％ ２ 図 第 ７ 図 ■ 手続補正書（方式） １・小作の表示 昭和５７年特許願第 ２２６２６６ 号２、発明の名
称 斜流ポンプの羽根車 ３、補正をする者 ／’、 ＋４ｆ５１ Ｑ印式会Ｈ口 立 ・製
作 所４’： ＋％ バ 三 １）
１ｊｈ 茂４、代 理 人 ７・補正の内容 別紙の通シ。
面図、第２図は、第１図のポンプの羽根車と案内羽根部
の詳細を示す縦断面図、第３図は、本発明の実施例の流
路形状を示す概略断面図、第４図は従来技術のポンプの
流路形状を示す概略断面図、第５図は、従来の可動翼斜
流ポンプの要部断面図、第６図は、ポンプの低流量域の
流れを示す概略断面図、第７図は、斜流ポンプの一般性
能を示す線図である。 １・・・羽根車、２・・・案内羽根、３・・・ポンプ軸
、４・・・原子炉圧力容器、５・・・炉内隔壁、６・・
・キャンドモータ、７・・・吸込側への逆流の流線、８
・・・低流量域第 １ 凹 ｌ 罰２図 罰 ４ 図 η ３ 図 ＼ □□↑− 刀 ５ 図 ％ ２ 図 第 ７ 図 ■ 手続補正書（方式） １・小作の表示 昭和５７年特許願第 ２２６２６６ 号２、発明の名
称 斜流ポンプの羽根車 ３、補正をする者 ／’、 ＋４ｆ５１ Ｑ印式会Ｈ口 立 ・製
作 所４’： ＋％ バ 三 １）
１ｊｈ 茂４、代 理 人 ７・補正の内容 別紙の通シ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、羽根車の子午面流路形状において、羽根の前縁付近
のシュラウド面およびハブ面の形状を示す円弧の中心を
、それぞれの面よシ回転軸からの距離が大きい側に設け
、且つ、羽根の後縁付近のハブ面の形状を示す円弧の中
心は、ハブ面よシ回転軸側に設け、前縁から後縁まで滑
らかな曲線で結んで子午面流路を形成したことを特徴と
する斜流ポンプの羽根車。 ２、特許請求の範囲第１項において、羽根車子午面流路
形状の、羽根後縁付近のシュラウド面の形状を示す円弧
の中心を、シュラウド面よシ回転軸側に設けたことを特
徴とする斜流ポンプの羽根車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57226266A JPS59119095A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 斜流ポンプの羽根車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57226266A JPS59119095A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 斜流ポンプの羽根車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119095A true JPS59119095A (ja) | 1984-07-10 |
Family
ID=16842507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57226266A Pending JPS59119095A (ja) | 1982-12-24 | 1982-12-24 | 斜流ポンプの羽根車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119095A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084690A (ja) * | 1994-06-13 | 1996-01-09 | Carrier Corp | 遠心送風機インレットオリフィス及び回転翼用アセンブリ |
-
1982
- 1982-12-24 JP JP57226266A patent/JPS59119095A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH084690A (ja) * | 1994-06-13 | 1996-01-09 | Carrier Corp | 遠心送風機インレットオリフィス及び回転翼用アセンブリ |
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