JPS63189693A

JPS63189693A - 渦巻型タ−ボ機械

Info

Publication number: JPS63189693A
Application number: JP2337887A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Fukahori; 賢久深堀
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1988-08-05

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、渦巻室に回転羽根が配備されてなる渦巻型
ターボ機械に関する。

〔従来の技術〕

周知のように渦巻型ターボ機械は渦巻室内で回転羽根を
回転させ、流体にエネルギーを与えて流体を送る機械で
あり、渦巻型のポンプ、ブロワ−２圧縮機、水車等がこ
れに属する。

渦巻型ターボ機械としての渦巻型ポンプは、一般に、偏
平なケーシングの内部空間である渦巻室に回転羽根を配
備した構成になっている。そして、回転羽根が回転する
と、渦巻室の内部の流体、例えば水が遠心力によって外
方へ押し出されて渦巻室の内周面に沿う渦流を形成しつ
つ吐出口から送り出される一方、渦巻室の中央部に生じ
る負圧により吸込口から水が渦巻室に吸い込まれる。

このような渦巻型ポンプにあっては、ポンプの効率や性
能の低下を極力防いで、揚程を変えずに吐出量のみを変
えたい場合や、吐出量を変えずに揚程のみを変えたい場
合や、吐出量と揚程をいずれも変えたい場合がある。

これらの場合、従来、次のような対策が行われていた。

■回転羽根の羽根角度や出口幅を可変とする。

■回転羽根を羽根角度や出口幅が異なる別の回転羽根と
取り替える。

■回転羽根を羽根角度や出口幅が異なる別の回転羽根と
取り替えると共に、元のケーシングをその回転羽根に対
応するケーシングと取り替える。

■回転羽根の回転数を変える。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、回転羽根の羽根角度や出口幅を可変形式にする
ことは、回転羽根の構造の複雑化を招き、中・小型の渦
巻ポンプではその実現が困難である。

また、渦巻型ポンプの特性は第４図に実線又は一点ｔ！
線で示した揚程曲線により表され、この揚程曲線はその
渦巻型ポンプの個々について独自のものであるから、回
転羽根のみを別の回転羽根と取り替えることは、当初の
ポンプ特性に悪影響を及ぼし、ポンプの効率や性能の低
下を招き、期待した効率や性能を得ることが困難である
。その上、回転羽根を取り替えるには、ポンプを含む機
械系の運転を休止して配管系や渦巻ポンプを分解する必
要があるので、稼働率の低下を招くばかりでなく、取替
え作業に多くの時間と労力が必要になり、特に、揚程や
吐出量を頻繁に変更することを要する場合の対策として
は不向きである。回転羽根とケーシングの双方を取り替
えるものについても同様である。さらに、回転羽根の回
転数を変えることは、揚程と吐出量の双方を変えたいと
きには一応有効であるといえるが、揚程又は吐出量のい
ずれか一方のみを変えることが困難である。以上の問題
は、渦巻型ポンプ以外の他の種類の渦巻型ターボ機械に
ついても同様に存在する。

この発明が解決しようとする技術的課題は、回転羽根の
羽根角度や出口幅を変えることなく、また、回転羽根や
ケーシングを取り替えることなく、揚程及び吐出量の何
れか一方又はその双方を簡単に変えることが可能であり
、かつ、そのような変更を行っても効率や性能の低下を
生じにくい渦巻型ターボ機械を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
回転羽根が配備された渦巻室の室壁の内周面に沿って弾
力性を具備するシートが配設されており、かつ、上記シ
ートをその弾力性に抗して内側又は外側へ張り出させる
ための操作手段を備えていることである。

〔作　用〕

上記構成の渦巻型ターボ機械において、シートをその弾
力性に抗して内側又は外側へ張り出させると、それに見
合って渦巻室の流体通路の断面、債が減少又は増大する
。ここで、渦巻型ポンプ及びその他の渦巻型ターボ機械
において、渦巻室の流体通路の断面積を変化させると変
化前の揚程曲線と変化後の揚程曲線は異なるものになり
、揚程を変えずに吐出量のみを変えたり吐出量を変えず
に揚程のみを変えたりするときに効率や性能が余り低下
しない最適な運転条件を設定できることが判っている。

従って、シートをその弾力性に抗して内側又は外側へ張
り出させたり、元の状態に復元させたりすることによっ
て、余り大きな効率や性能の低下を伴わない最適な運転
条件で揚程のみ或いは吐出量のみ、さらにはその双方が
変化する。

〔実施例〕

第１図はこの発明の渦巻型ターボ機械の一例である渦巻
型ポンプについての実施例を示した概略断面図である。

同図の渦巻型ポンプにおいて、ケーシング１の内部空間
は渦巻室２となっており、この渦巻室２に回転羽根３が
配備されている。回転羽ｆＩ３の周囲に形成される流体
通路４の断面積は回転羽根３の回転方向の前方にいくほ
ど漸次広くなっており、その終端部に吐出口５が連通さ
れている。６は渦巻室２の室壁の内周面に沿って配設さ
れた弾力性を具備するシートであり、例えばゴムシート
を用いることが可能である。この実施例において、シー
ト６は上記室壁の内周面と吐出口５の壁面の全域に亘っ
て配設されている。第２図に示すように、ケーシング１
は環状のケーシング本体７と吸込カバー８と背面カバー
９とに分割されており、上記シート６の幅方向の一端部
６ａをケーシング本体７と背面カバー９との結合部分に
挟み付け、他端部６ｂをケーシング本体７と吸込カバー
８との結合部分に挾み付けている。シート６の渦巻室２
に面する部分とケーシング１との間には、複数のバッド
１０・・・が並べて配置されており、それらのバッド１
０・・・から突出された軸体１）・・・がケーシングｌ
の外側へ４出されている。

ここで、バッド１０と軸体１）はこの発明の構成要素で
ある操ｊ乍手段の一例である。

このような渦巻型ポンプにおいて、軸体１）・・・を介
してパッド１０・・・を押し込むと、シート６がパッド
１０・・・に押されて第１図及び第２図に一点ｇ線で示
すように渦巻室２の内方へ張り出す。そのため、シート
６が張り出した個所では渦巻室２の流体通路４の断面積
が減少する。また、パッド１０・・・の押込力を解除す
ると、シート６の弾力性又は渦巻室２の流体圧力によっ
て第１図及び第２図の一点鎖線で示す状態から実線で示
す状態に復元し、流体通路４の断面積が元の大きさにま
で増大する。叙述のように渦巻室２の流体通路４の断面
積が変わると、それに応じてポンプの特性が変わり、□
揚程曲線はそれぞれ別のものになる。従って、例えばシ
ート６が元の状態に復元しているときの揚程曲線が第４
図のＨ３で表され、シート６が内方へ張り出したときの
揚程曲線が同図のＨ２で表されるとした場合、揚程ｈ１
を変えずに吐出量をｑｌから９２に減少させたいときに
は、シート６を内方へ張り出して流体通路４を吐出量ｑ
２に見合うように絞り込めばよく、逆に揚程ｈ＋を変え
ずに吐出量をｑ２から９１に増大させたいときにはシー
ト６を元の状態に復元させればよい。また、吐出ｆｆｌ
　ｑ　＋を変えずに揚程をｈｌからｈ２に下げたいとき
にはシート６を内方へ張り出して流体通路４を絞り込め
ばよく、逆に吐出！　ｑ　＋を変えずに揚程をｈ２から
り、に上げたいときにはシート６を元の復元状態にすれ
ばよい。さらに揚程及び吐出量の双方を変えたい場合に
は、シート６の張り出し幅を調節して所望の揚程と吐出
量が得られるようにすればよい。このようにすれば効率
及び性能を余り損なわずに最適の運転状態に近い状態で
の運転が■能である。

ポンプの特性に及ぼす流体通路４の断面積の影響は、流
体通路４の終端部において最も大きい。

従って、シート６の配設個所は、上記実施例のように渦
巻室２の内周面と吐出口５の内面の全域である必要は必
ずしも無く、流体通路４の終端部に対応する渦巻室２の
内周面だけであってもよい。

また、パッド１０を押し込んだり引き出したりするため
の構成としては、例えば軸体１）にねじ部を形成し、そ
のねじ部をケーシング１に形成したねじ孔に螺合させた
機構によっても他の機構によってもよい。さらに上記実
施例ではパッド１０を押し込んでシート６を内方へ張り
出させる構成のものを説明したが、この点はケーシング
の内側からシートを外方へ押して張り出させる構成とし
てもよく、いずれの場合でも流体通路の断面積を変える
ことが可能である。

第１図及び第２図ではシート６を渦巻室２の半径方向へ
張り出させるものを説明したが、シート６を張り出させ
る方向は渦巻室２の幅方向であってもよい。その例を第
３図に示しである。即ち、第３図の例では、パッド１０
・・・をシート６の両側に配置したものである。その他
の構成及び作用は第１図及び第２図で説明したところと
同様であるから、同一部分に同一符号を付すことによっ
て詳細な説明を省略する。

〔発明の効果〕

この発明の渦巻型ターボ機械によると、操作手段によっ
てシートを内側又は外側へ張り出させたり、シートをも
との状態に復元させたりするだけで容易に渦巻室の流体
通路の断面積が変わるので、回転羽根の羽根角度や出口
幅を変えずに特性をある程度変更できるようになり、揚
程を変えずに吐出量のみを変える場合、吐出量を変えず
に揚程のみを変える場合、揚程と吐出量の双方を変える
場合のいずれの場合でも効率や性能の低下を余り伴わな
い最適な運転条件を簡単に実現できる。そして、そのよ
うに運転条件を変えるときにポンプを含む機械系の運転
を休止したり配管系や渦巻ポンプを分解する必要がない
ので、それに要する時間と労力が不要になり省力化が達
成される。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図はこの発明の渦巻型ターボ機械の一例で
ある渦巻型ポンプの実施例を概略的に示すもので、第１
図は縦断正面図、第２図は縦断側面図、第３図は他の実
施例を示す縦断側面図、第４図は渦巻型ポンプの特性曲
線図である。２・・・渦巻室、３・・・回転羽根、６・・・シート、
１０・・・パッド（操作手段の一部）、１）・−・軸体
（操作手段の一部）。第１図第２図　　　　　　　第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転羽根が配備された渦巻室の室壁の内周面に沿
って弾力性を具備するシートが配設されており、かつ、
上記シートをその弾力性に抗して内側又は外側へ張り出
させるための操作手段を備えてなる渦巻型ターボ機械。