JP2016148306A - Guide body and pump device - Google Patents

Guide body and pump device Download PDF

Info

Publication number
JP2016148306A
JP2016148306A JP2015026456A JP2015026456A JP2016148306A JP 2016148306 A JP2016148306 A JP 2016148306A JP 2015026456 A JP2015026456 A JP 2015026456A JP 2015026456 A JP2015026456 A JP 2015026456A JP 2016148306 A JP2016148306 A JP 2016148306A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide body
guide
fluid
flow path
impeller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015026456A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
和也 平本
Kazuya Hiramoto
和也 平本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2015026456A priority Critical patent/JP2016148306A/en
Publication of JP2016148306A publication Critical patent/JP2016148306A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a guide body that has high energy efficiency in a wide operating range, and a pump device.SOLUTION: A guide body is arranged concentrically with an impeller, and guides fluid attracted in association with the rotation of the impeller. The guide body comprises: case parts that define a cylindrical flow passage; and a plurality of guide vane parts arranged in the cylindrical flow passage to spirally partition the cylindrical flow passage. In at least one of the plurality of guide vane parts, an end part on the inflow side of the fluid is formed in a stepped shape of which the outer peripheral side in the cylindrical flow passage is long and of which the inner peripheral side is short.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、ガイド体、及びポンプ装置に関するものである。   The present invention relates to a guide body and a pump device.

従来から、流体を移送するために多段ポンプが広く用いられている。多段ポンプは、駆動軸に沿って配置された複数段の羽根車が、流体の流路を画定するガイド体に収容されて構成される。ガイド体は、羽根車が昇圧した流体を螺旋状に案内して整流し、次の段の羽根車へと移送する。多段ポンプでは、羽根車とガイド体との段数を変更することにより、所望の揚程を得ることができる。   Conventionally, multistage pumps have been widely used to transfer fluids. The multi-stage pump is configured such that a plurality of impellers arranged along a drive shaft are accommodated in a guide body that defines a fluid flow path. The guide body spirally guides and rectifies the fluid boosted by the impeller, and transfers the fluid to the next stage impeller. In a multistage pump, a desired head can be obtained by changing the number of stages of the impeller and the guide body.

特開平6−323291号公報JP-A-6-323291

一般に、多段ポンプのようなポンプ装置は、所定の定格吐出量で運転するときに最もエネルギ効率が高くなるようにガイド体の翼部角度が設計される。このため、運転吐出量が定格吐出量から増減すると、流体の流れとガイド体の翼部角度とが合わなくなり、ガイド体流入側のガイド翼部で流れが阻害される量が大きくなり、ポンプ装置のエネルギ効率が低下する。特に運転吐出量が増加すると、ガイド翼部の内周側で大きく流れが阻害される。しかし、作業環境、又は使用者のニーズなどによって、定格吐出量に対して増減した吐出量でポンプ装置が使用される場合も多く、幅広い吐出量領域でエネルギ効率が高いことが望まれる。   In general, in a pump device such as a multistage pump, the blade angle of the guide body is designed so that the energy efficiency becomes the highest when operating at a predetermined rated discharge amount. For this reason, if the operating discharge amount increases or decreases from the rated discharge amount, the flow of fluid and the blade angle of the guide body do not match, and the amount of flow impeded by the guide blade on the guide body inflow side increases, and the pump device The energy efficiency of is reduced. In particular, when the operation discharge amount increases, the flow is greatly hindered on the inner peripheral side of the guide blade portion. However, there are many cases where the pump device is used with a discharge amount that is increased or decreased with respect to the rated discharge amount depending on the working environment or the needs of the user, and it is desired that the energy efficiency is high in a wide discharge amount region.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、幅広い運転領域でエネルギ効率が高いガイド体、及びポンプ装置を提案することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at proposing the guide body and pump apparatus with high energy efficiency in a wide driving | operation area | region.

本発明のガイド体は、羽根車と同心上に配置され、羽根車の回転に伴って誘引される流体を案内するガイド体である。このガイド体は、円筒状の流路を画定するケース部と、円筒状の流路に複数配置され、円筒状の流路を螺旋状に区画する複数のガイド翼部と、を備える。そして、複数のガイド翼部の少なくとも1つにおける流体の流入側の端部は、円筒状の流路における外周側が長く内周側が短い段差状に形成されている。
このガイド体によれば、羽根車の回転に伴って誘引される流体量が比較的少ないときには、流体の多くが、長い部位である延出部によって案内される。一方、誘引される流体量が比較的多いときには、流体の多くが、短い部位である凹部を通って案内される。このため、幅広い運転領域でエネルギ効率を高くすることができる。
The guide body of this invention is a guide body which is arrange | positioned concentrically with an impeller and guides the fluid attracted with rotation of an impeller. The guide body includes a case section that defines a cylindrical flow path, and a plurality of guide blade sections that are arranged in the cylindrical flow path and that divide the cylindrical flow path in a spiral manner. An end portion on the fluid inflow side in at least one of the plurality of guide blade portions is formed in a stepped shape having a long outer peripheral side and a short inner peripheral side in the cylindrical flow path.
According to this guide body, when the amount of fluid attracted with the rotation of the impeller is relatively small, most of the fluid is guided by the extending portion that is a long portion. On the other hand, when the amount of fluid to be attracted is relatively large, most of the fluid is guided through the recess that is a short portion. For this reason, energy efficiency can be made high in a wide driving | operation area | region.

また、段差状に形成された端部の短い部位である凹部は、段差状に形成された端部の長い部位である延出部との境界部が曲線状に形成されてもよい。
こうすれば、誘引される流体量が多いときに、凹部を通って案内される流体のエネルギロスを小さくすることができる。
Moreover, the recessed part which is a short part of the edge part formed in the step shape may form a boundary part with the extension part which is a long part of the edge part formed in the step shape in a curved line shape.
In this way, when the amount of fluid attracted is large, the energy loss of the fluid guided through the recess can be reduced.

また、段差状に形成された端部は、円筒状の流路における径方向の中央よりも外周側が長く円筒状の流路における径方向の中央よりも内周側が短い段差状に形成されていてもよい。   Further, the end portion formed in a step shape is formed in a step shape in which the outer peripheral side is longer than the radial center in the cylindrical flow path and the inner peripheral side is shorter than the radial center in the cylindrical flow path. Also good.

また、ケース部は、流体の流入側から流出側に向けて径が細くなるように流路を画定してもよい。   Further, the case portion may define the flow path so that the diameter thereof becomes narrower from the fluid inflow side toward the outflow side.

本発明のポンプ装置は、上記の本発明のガイド体と、このガイド体と同心円状に配置され、ガイド体に流体を誘引する羽根車と、を備える。
このポンプ装置によっても、本発明のガイド体と同様の効果を奏することができる。
The pump device of the present invention includes the above-described guide body of the present invention and an impeller arranged concentrically with the guide body and attracting fluid to the guide body.
Also with this pump device, the same effect as the guide body of the present invention can be obtained.

また、羽根車を回転させる動力源を、更に備えてもよい。   Moreover, you may further provide the power source which rotates an impeller.

本実施形態の多段ポンプを模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the multi stage pump of this embodiment typically. 本実施形態のガイド体を示す外観図である。It is an external view which shows the guide body of this embodiment. 図2中A−A断面を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the AA cross section in FIG. 図2中A−A断面を示すA−A視図である。It is an AA view which shows the AA cross section in FIG. 図2中B−B断面を示すB−B視図である。It is a BB view which shows the BB cross section in FIG. 図4中のガイド翼部280を示す図である。It is a figure which shows the guide wing | blade part 280 in FIG. 1枚のガイド翼部280を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one guide wing | blade part 280. FIG. ポンプの吐出し量が比較的小さいときの流体の主な移動を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the main movement of the fluid when the discharge amount of a pump is comparatively small. ポンプの吐出し量が比較的大きいときの流体の主な移動を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the main movement of the fluid when the discharge amount of a pump is comparatively large. (A)は、吐き出し量に対する揚程曲線および効率曲線を示す図であり、(B)は、吐き出し量に対するガイド損失揚程を示す図である。(A) is a figure which shows the lift curve and efficiency curve with respect to the discharge amount, (B) is a figure which shows the guide loss lift with respect to the discharge amount.

以下、本願発明の一実施形態に係るポンプ装置およびガイド体を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、一例として、多段ポンプ、及び多段ポンプに適用されるガイド体を説明するが、これには限られない。   Hereinafter, a pump device and a guide body according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Although the following embodiment demonstrates the guide body applied to a multistage pump and a multistage pump as an example, it is not restricted to this.

図1は、本実施形態の多段ポンプを模式的に示す縦断面図である。図1中、太線矢印は、流体の流れを模式的に示すものである。図1に示すように、多段ポンプ10は、動力源としてのモータ100と、モータ100の上部に取り付けられるポンプ部200とを備える。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the multistage pump of the present embodiment. In FIG. 1, bold arrows schematically show the flow of fluid. As shown in FIG. 1, the multistage pump 10 includes a motor 100 as a power source and a pump unit 200 attached to an upper portion of the motor 100.

モータ100は、電気ケーブル102を介して図示しない外部電源に接続されている。モータ100は、その駆動軸104が、継手106を介してポンプ部200の主軸230に接続されている。モータ100は、ポンプ部200の主軸230を回転させることができるものであれば、如何なるものを用いてもよい。モータ100は、本発明の中核をなさないため、詳細な構成については説明を省略する。   The motor 100 is connected to an external power source (not shown) via an electric cable 102. The drive shaft 104 of the motor 100 is connected to the main shaft 230 of the pump unit 200 via the joint 106. As long as the motor 100 can rotate the main shaft 230 of the pump unit 200, any motor 100 may be used. Since the motor 100 does not form the core of the present invention, the description of the detailed configuration is omitted.

ポンプ部200は、吸込ケース210と、吐出ケース220と、主軸230と、羽根車240と、ガイド体250と、を備える。   The pump unit 200 includes a suction case 210, a discharge case 220, a main shaft 230, an impeller 240, and a guide body 250.

吸込ケース210は、モータ100の上部に設けられ、ポンプ部200の最下段として配置される。吸込ケース210は、下部の組付部212とモータ100のケース108とがビス214により締結されて、モータ100に固定される。吸込ケース210は、略円筒状に形成され、流体を吸い込むための吸込口216が組付部212の上部に形成されている。吸込ケース210の上部の組付部218には、ガイド体250の組付部252がビス253により締結されて、ガイド体250が固定される。   The suction case 210 is provided in the upper part of the motor 100 and is arranged as the lowest stage of the pump unit 200. The suction case 210 is fixed to the motor 100 by fastening a lower assembly portion 212 and the case 108 of the motor 100 with screws 214. The suction case 210 is formed in a substantially cylindrical shape, and a suction port 216 for sucking fluid is formed in the upper portion of the assembly portion 212. The assembly part 252 of the guide body 250 is fastened to the assembly part 218 at the upper part of the suction case 210 by a screw 253, and the guide body 250 is fixed.

吐出ケース220は、ガイド体250の上部に設けられ、ポンプ部200の最上段として配置される。吐出ケース220は、下部の組付部222とガイド体250の組付部254とがビス255により締結されて、ガイド体250に固定される。吐出ケース220は、略円筒状に形成され、上部の組付部224が図示しない吐出配管に取り付けられる。吐出ケース220は、流体が逆流するのを抑制する逆止弁226を内部に備える。   The discharge case 220 is provided on the upper portion of the guide body 250 and is disposed as the uppermost stage of the pump unit 200. The discharge case 220 is fixed to the guide body 250 by a lower assembly portion 222 and an assembly portion 254 of the guide body 250 being fastened by screws 255. The discharge case 220 is formed in a substantially cylindrical shape, and the upper assembly portion 224 is attached to a discharge pipe (not shown). The discharge case 220 includes a check valve 226 that prevents the fluid from flowing backward.

主軸230は、モータ100に継手106を介して接続され、吸込ケース210およびガイド体250の内部を挿通する。主軸230は、ガイド体250の軸受スリーブ268によって軸支される。主軸230には、複数の羽根車240が取り付けられ、主軸230の回転に伴って複数の羽根車240が回転する。   The main shaft 230 is connected to the motor 100 through the joint 106 and is inserted through the suction case 210 and the guide body 250. The main shaft 230 is supported by a bearing sleeve 268 of the guide body 250. A plurality of impellers 240 are attached to the main shaft 230, and the plurality of impellers 240 rotate as the main shaft 230 rotates.

羽根車240は、主軸230を挿入するための円筒状の挿入部と、挿入部の外周面に取り付けられた複数の羽根と、を有する。羽根車240は、主軸230と一体に回転し、複数の羽根により流体を上流(図中下方)から下流(図中上方)に圧送する。   The impeller 240 has a cylindrical insertion portion for inserting the main shaft 230 and a plurality of blades attached to the outer peripheral surface of the insertion portion. The impeller 240 rotates integrally with the main shaft 230 and pumps fluid from the upstream (lower in the figure) to the downstream (upper in the figure) by a plurality of blades.

ガイド体250は、金属または樹脂などにより形成されている。ガイド体250は、この実施形態では、主軸230と、羽根車240とを収容し、流体の流路を画定する。ガイド体250は、流体の逆流を防ぐために、羽根車240との間にライナリング258を備える。ガイド体250は、上下に組付部252、254を有し、吸込ケース210および吐出ケース220との固定が可能であるとともに、ガイド体250と羽根車240との組を1段として、複数段を積層可能に形成されている(図1の例では、2段が積層されている)。   The guide body 250 is made of metal or resin. In this embodiment, the guide body 250 accommodates the main shaft 230 and the impeller 240 and defines a fluid flow path. The guide body 250 includes a liner ring 258 between the guide body 250 and the impeller 240 in order to prevent backflow of fluid. The guide body 250 has assembly parts 252 and 254 on the upper and lower sides, and can be fixed to the suction case 210 and the discharge case 220. The guide body 250 and the impeller 240 are combined in a single stage, so that a plurality of stages are provided. Can be stacked (in the example of FIG. 1, two stages are stacked).

図2は、本実施形態の1段のガイド体を示す外観図であり、図3は、図2中A−A断面を示す斜視図であり、図4は、図2中A−A断面を示すA−A視図である。また、図5は、図2中B−B断面を示すB−B視図である。なお、図2〜図5では、組付部252、254を省略して示している。また、図5中、太線矢印は、流体の流れを模式的に示すものである。   2 is an external view showing a one-stage guide body of the present embodiment, FIG. 3 is a perspective view showing a cross section AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross section taken along the line AA in FIG. It is an AA view shown. 5 is a BB view showing a BB cross section in FIG. 2 to 5, the assembly parts 252 and 254 are omitted. In FIG. 5, thick arrows schematically indicate the flow of fluid.

ガイド体250は、流路の内壁を画定する内側ケース部260と、流路の外壁を画定する外側ケース部270と、内側ケース部260と外側ケース部270とを接続する複数のガイド翼部280と、を備える。なお、内側ケース部260、外側ケース部270、およびガイド翼部280は、例えば金属の鋳造などにより一体に形成されてもよいし、別々に形成されて接続されてもよい。   The guide body 250 includes an inner case portion 260 that defines the inner wall of the flow channel, an outer case portion 270 that defines the outer wall of the flow channel, and a plurality of guide wing portions 280 that connect the inner case portion 260 and the outer case portion 270. And comprising. The inner case portion 260, the outer case portion 270, and the guide wing portion 280 may be integrally formed by, for example, metal casting, or may be separately formed and connected.

内側ケース部260は、主軸230が挿入される軸受スリーブ268を有する。図5に示すように、内側ケース部260の外壁面は、上方に向かうほど径が小さくなる略円筒形状に形成されている。外側ケース部270は、内側ケース部260との間に流路が画定されるように、内側ケース部260の外郭に対応した形状の空間を内部に有する。つまり、外側ケース部270は、中空の形状に形成され、外側ケース部270の内壁面は、上方に向かうほど径が小さくなる略円筒形状に形成されている。内側ケース部260と外側ケース部270とは、互いに離間して配置されることにより、羽根車250から誘引される流体が通過する円筒状の流路Fcを画定する。   The inner case portion 260 has a bearing sleeve 268 into which the main shaft 230 is inserted. As shown in FIG. 5, the outer wall surface of the inner case portion 260 is formed in a substantially cylindrical shape whose diameter decreases toward the top. The outer case part 270 includes a space having a shape corresponding to the outline of the inner case part 260 so that a flow path is defined between the outer case part 270 and the inner case part 260. That is, the outer case part 270 is formed in a hollow shape, and the inner wall surface of the outer case part 270 is formed in a substantially cylindrical shape whose diameter decreases toward the upper side. The inner case portion 260 and the outer case portion 270 are spaced apart from each other, thereby defining a cylindrical flow path Fc through which a fluid attracted from the impeller 250 passes.

内側ケース部260と外側ケース部270とは、互いに離間した状態で複数(本実施形態では、7つ)のガイド翼部280によって接続されている。複数のガイド翼部280は、周方向に均等な位置関係で円筒状の流路Fcに配置され(図3、図4参照)、それぞれ滑らかな曲面状の板面を有する板状に形成されている。図6は、図4中の内側ケース部260および外側ケース部270を省略してガイド翼部280を示す図であり、図7は、1
枚のガイド翼部280を示す斜視図である。なお、図6及び図7中、一点鎖線は、比較的吐出し量が小さいときの流体の主な流れを模式的に示すものであり、太線は、比較的吐出し量が大きいときの流体の主な流れを模式的に示すものである。
The inner case portion 260 and the outer case portion 270 are connected by a plurality of (seven in this embodiment) guide blade portions 280 in a state of being separated from each other. The plurality of guide wing portions 280 are arranged in a cylindrical flow path Fc with an equal positional relationship in the circumferential direction (see FIGS. 3 and 4), and are each formed in a plate shape having a smooth curved plate surface. Yes. FIG. 6 is a view showing the guide blade portion 280 with the inner case portion 260 and the outer case portion 270 in FIG. 4 omitted, and FIG.
It is a perspective view which shows the sheet | seat guide wing | blade part 280. FIG. 6 and 7, the alternate long and short dash line schematically shows the main flow of the fluid when the discharge amount is relatively small, and the thick line shows the fluid flow when the discharge amount is relatively large. The main flow is schematically shown.

ガイド翼部翼部280は、図5〜図7に示すように、周方向に回転しながら、内側ケース部260と外側ケース部270とにより画定される円筒状の流路Fcを板面によって区画するように配置されている。ガイド翼部280は、下端部(流路の流入側の端部)では、板面が主軸230の軸方向と略垂直となり、上端部(流路の流出側の端部)では、板面が主軸230の軸方向と略並行となるように設けられている。これにより、ガイド翼部280は、内側ケース部260と外側ケース部270とにより画定される空間が複数の螺旋状の流路となるように区画する。   As shown in FIGS. 5 to 7, the guide wing wing 280 divides a cylindrical flow path Fc defined by the inner case portion 260 and the outer case portion 270 by a plate surface while rotating in the circumferential direction. Are arranged to be. The guide blade 280 has a plate surface substantially perpendicular to the axial direction of the main shaft 230 at the lower end (end on the inflow side of the flow path), and a plate surface at the upper end (end on the outflow side of the flow path). It is provided so as to be substantially parallel to the axial direction of the main shaft 230. Thereby, the guide wing | blade part 280 partitions so that the space demarcated by the inner side case part 260 and the outer side case part 270 may become a some spiral flow path.

ガイド翼部280の下端部は、外周側(外側ケース部270に近い側)が長く、内周側(内側ケース部260および主軸230に近い側)が短い、段差状に形成されている。つまり、ガイド翼部280の下端部は、内周側が切り欠かれている。以下、外周側の長い部位を延出部282、内周側の短い部位を凹部284という。本実施形態では、延出部282と凹部284とは、主軸230の軸方向と垂直な方向である径方向に関して、中央より外周側が延出部282、中央より内周側が凹部284となるように形成されている(図6中、Wa=Wb)。また、延出部282は、凹部284との境界部283が略直角となるように形成され、凹部284は、延出部282との境界部285が滑らかな曲面状に形成されている。この実施形態では、一例として、凹部284の延出部282との境界部285は、主軸230の軸方向に沿って見たときの流路の幅Wfの2分の1(Wf/2)を曲率半径とする曲面状に形成されている。   The lower end portion of the guide wing portion 280 is formed in a stepped shape having a long outer peripheral side (side closer to the outer case portion 270) and a shorter inner peripheral side (side closer to the inner case portion 260 and the main shaft 230). That is, the inner peripheral side of the lower end portion of the guide wing portion 280 is cut away. Hereinafter, a long part on the outer peripheral side is referred to as an extending part 282 and a short part on the inner peripheral side is referred to as a concave part 284. In the present embodiment, the extending portion 282 and the recessed portion 284 are such that the outer peripheral side from the center is the extending portion 282 and the inner peripheral side from the center is the recessed portion 284 with respect to the radial direction that is perpendicular to the axial direction of the main shaft 230. It is formed (Wa = Wb in FIG. 6). The extended portion 282 is formed such that a boundary portion 283 with the recessed portion 284 is substantially perpendicular, and the recessed portion 284 has a boundary portion 285 with the extended portion 282 formed in a smooth curved surface. In this embodiment, as an example, the boundary portion 285 of the recess 284 with the extending portion 282 has a half (Wf / 2) of the width Wf of the flow path when viewed along the axial direction of the main shaft 230. It is formed in a curved surface having a radius of curvature.

図8は、ポンプの吐出し量が比較的小さいときの流体の主な移動を説明する模式図であり、図9は、ポンプの吐出し量が比較的大きいときの流体の主な移動を説明する模式図である。なお、図8中の一点鎖線、図9中の太線は、主軸230周りの移動について考慮することなく、流体の動きを示している。本実施形態の多段ポンプ10では、モータ100からの動力によって主軸230が回転すると、主軸230と一体に羽根車240が回転し、羽根車240の複数の羽根によって、流体が上方に誘引される。羽根車240によって誘引された流体は、ガイド翼部280によって螺旋状に案内されることにより整流される。そして、ガイド体250内部の流路を通過した流体は、そのまま後段の羽根車240または吐出ケース2320内部に案内される。これにより、多段ポンプ10は、流体を移送することができる。   FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the main movement of the fluid when the discharge amount of the pump is relatively small, and FIG. 9 illustrates the main movement of the fluid when the discharge amount of the pump is relatively large. It is a schematic diagram to do. Note that the alternate long and short dash line in FIG. 8 and the thick line in FIG. 9 indicate the movement of the fluid without considering the movement around the main axis 230. In the multistage pump 10 of the present embodiment, when the main shaft 230 rotates by the power from the motor 100, the impeller 240 rotates integrally with the main shaft 230, and the fluid is attracted upward by the plurality of blades of the impeller 240. The fluid attracted by the impeller 240 is rectified by being guided spirally by the guide blade portion 280. Then, the fluid that has passed through the flow path inside the guide body 250 is guided as it is into the subsequent impeller 240 or the discharge case 2320. Thereby, the multistage pump 10 can transfer a fluid.

ここで、羽根車240によって誘引される流体は、ポンプの吐出し量が比較的小さいときには、羽根車240内部の二次流れの影響により、外周側を通って上方(下流)に案内される傾向がある。一方、ポンプの吐出し量が比較的大きいときには、近い経路である内周側を通って上方(下流)に案内される傾向がある。これに対して、本実施形態のガイド翼部280の下端部(流体の流入側の端部)は、外周側は、延出部282が形成されて流路が長くなっており(ガイド翼部280に案内される距離が長くなっており)、内周側は、凹部284が形成されて流路が短くなっている(ガイド翼部280に案内される距離が短くなっている)。このため、ポンプの吐出量が比較的小さいときには、図8に示すように、流体の多くが延出部282によって案内され、流体をより的確に上方(後段)に案内することができる。一方、ポンプの吐出し量が比較的大きいときには、図9に示すように、流体の多くが凹部284を通過し、流体の流れを阻害しない。これにより、幅広い運転領域において、多段ポンプ10のエネルギ効率を高くすることができる。   Here, the fluid attracted by the impeller 240 tends to be guided upward (downstream) through the outer peripheral side under the influence of the secondary flow inside the impeller 240 when the discharge amount of the pump is relatively small. There is. On the other hand, when the discharge amount of the pump is relatively large, it tends to be guided upward (downstream) through the inner peripheral side which is a close path. On the other hand, the lower end portion (end portion on the fluid inflow side) of the guide wing portion 280 of the present embodiment has an extended portion 282 formed on the outer peripheral side, and has a long flow path (guide wing portion). The distance guided by 280 is long), and on the inner peripheral side, the recess 284 is formed and the flow path is shortened (the distance guided by the guide blade 280 is shortened). For this reason, when the discharge amount of the pump is relatively small, as shown in FIG. 8, most of the fluid is guided by the extending portion 282, and the fluid can be guided more accurately (backward). On the other hand, when the discharge amount of the pump is relatively large, as shown in FIG. 9, most of the fluid passes through the recess 284 and does not hinder the flow of the fluid. Thereby, the energy efficiency of the multistage pump 10 can be made high in a wide operation region.

図10(A)は、多段ポンプの吐き出し量に対する揚程曲線および効率曲線を示す図であり、図10(B)は、多段ポンプの吐き出し量に対するガイド損失を示す図である。こ
こで、図10(A)、(B)中、実線は、ガイド翼部280の下端部が段差状に形成されている本実施形態のグラフであり、破線は、ガイド翼部280の下端部に凹部284が形成されていない比較例のグラフである。図10(A)に示すように、多段ポンプ10は、特定の吐き出し量を定格Mdとして、最も効率がよくなるようにガイド翼部280の角度が設計されており、吐き出し量が定格Mdから離れると流体の流れとガイド翼部280の角度が合わなくなってエネルギ効率が低下する。しかし、本実施形態の多段ポンプでは、図10(B)に示すように、ガイド翼部280の下端部を段差状に形成することにより、吐き出し量が大きいときに、従来の多段ポンプに比べて、ガイド体250内部を通過することによるガイド損失が小さくなっている。これにより、図10(A)に示すように、本実施形態の多段ポンプ10では、吐き出し量が大きいときに、比較例の多段ポンプに比べて効率の低下を抑制することができる(効率を高くできる)。また、本実施形態の多段ポンプ10では、吐き出し量が小さいときに比較例の多段ポンプとエネルギ効率の差はほとんどなく、すべての吐き出し量の範囲で揚程の差もほとんどない。つまり、本実施形態の多段ポンプ10は、揚程を変えずに、吐き出し量が大きいときのエネルギ効率を向上させることができる。なお、吐き出し量に対する揚程、効率、ガイド損失は、ガイド体250と羽根車240との段数を変更した場合にも、図10(A)、(B)に示す関係と同様の結果が得られた。
FIG. 10A is a diagram showing a lift curve and an efficiency curve with respect to the discharge amount of the multistage pump, and FIG. 10B is a diagram showing a guide loss with respect to the discharge amount of the multistage pump. Here, in FIGS. 10A and 10B, the solid line is a graph of the present embodiment in which the lower end portion of the guide wing portion 280 is formed in a step shape, and the broken line is the lower end portion of the guide wing portion 280. It is a graph of the comparative example in which the recessed part 284 is not formed in FIG. As shown in FIG. 10A, in the multistage pump 10, the angle of the guide blade portion 280 is designed so that the specific discharge amount is rated Md and the efficiency is the highest. The flow of the fluid and the angle of the guide blade 280 are not matched, and the energy efficiency is lowered. However, in the multistage pump of the present embodiment, as shown in FIG. 10B, the lower end portion of the guide blade portion 280 is formed in a step shape, so that when the discharge amount is large, compared to the conventional multistage pump. The guide loss due to passing through the inside of the guide body 250 is reduced. Thereby, as shown to FIG. 10 (A), in the multistage pump 10 of this embodiment, when the amount of discharge is large, the fall of efficiency can be suppressed compared with the multistage pump of a comparative example (high efficiency). it can). Moreover, in the multistage pump 10 of this embodiment, when the discharge amount is small, there is almost no difference in energy efficiency from the multistage pump of the comparative example, and there is almost no difference in the head in the range of all discharge amounts. That is, the multistage pump 10 of this embodiment can improve the energy efficiency when the discharge amount is large without changing the head. The lift, efficiency, and guide loss with respect to the discharge amount were the same as those shown in FIGS. 10A and 10B even when the number of stages of the guide body 250 and the impeller 240 was changed. .

以上説明した本実施形態の多段ポンプ10は、円筒状の流路を画定する内側ケース部260および外側ケース部270と、内側ケース部260および外側ケース部270を接続して円筒状の流路Fcを螺旋状に区画するガイド翼部280とを備える。そして、ガイド翼部280の下端部(流体の流入側の端部)は、外周側が長い延出部282として形成され、内周側が短い凹部284として形成されている。これにより、羽根車240の回転に伴って誘引される流体量が比較的少ないときには、流体の多くが延出部282によって案内される。また、誘引される流体量が比較的多いときには、流体の多くが凹部284を通って案内される。このため、幅広い運転領域でエネルギ効率を高くすることができる。   The multi-stage pump 10 of the present embodiment described above is connected to the inner case portion 260 and the outer case portion 270 that define the cylindrical flow path, and the cylindrical flow path Fc by connecting the inner case section 260 and the outer case section 270. And a guide wing portion 280 that divides the shape into a spiral shape. And the lower end part (end part of the fluid inflow side) of the guide wing | blade part 280 is formed as the extended part 282 where the outer peripheral side is long, and is formed as the recessed part 284 where the inner peripheral side is short. Thereby, when the amount of fluid attracted with the rotation of the impeller 240 is relatively small, most of the fluid is guided by the extending portion 282. Also, when the amount of fluid attracted is relatively large, most of the fluid is guided through the recess 284. For this reason, energy efficiency can be made high in a wide driving | operation area | region.

しかも、ガイド翼部280の凹部284は、延出部282との境界部285が曲面状に形成されているので、凹部284を通って案内される流体のエネルギロスを小さくすることができる。さらに、ガイド体250の内側ケース部260と外側ケース部270とは、流体の流入側から流出側に向けて径が細くなるように流路を画定するので、羽根車240によって誘引される流体を効果的に整流して下流に案内することができる。   In addition, since the recess 284 of the guide blade 280 has a curved boundary 285 with the extension 282, the energy loss of the fluid guided through the recess 284 can be reduced. Further, since the inner case portion 260 and the outer case portion 270 of the guide body 250 define a flow path so that the diameter becomes narrower from the fluid inflow side to the outflow side, the fluid attracted by the impeller 240 is allowed to flow. It is possible to effectively rectify and guide downstream.

上記したガイド翼部280は、延出部282と凹部284とを有する1段の段差状に形成されるものとしたが、複数段の段差状に形成されてもよい。   The guide wing portion 280 described above is formed in a single stepped shape having the extending portion 282 and the concave portion 284, but may be formed in a plurality of steps.

上記したガイド翼部280の凹部284は、延出部282との境界部285が曲面状に形成されるものとしたが、略直角な境界部とするなど、曲面状以外の形状に形成されてもよい。また、ガイド翼部280の延出部282は、凹部284との境界部283が略直角に形成されるものとしたが、流路の幅Wfの2分の1(Wf/2)の曲率半径の曲面状とするなど、曲面状に形成されてもよい。また、延出部282、凹部284の境界部283、285を曲面状に形成する場合には、その曲率半径は流路の幅Wfの2分の1(Wf/2)に限らず、種々の曲率半径で曲面状に形成すればよい。   The concave portion 284 of the guide wing portion 280 is formed in a shape other than the curved surface, such as a substantially perpendicular boundary portion, although the boundary portion 285 with the extending portion 282 is formed in a curved shape. Also good. In addition, the extended portion 282 of the guide wing portion 280 is formed such that the boundary portion 283 with the concave portion 284 is formed at a substantially right angle, but the curvature radius is one half of the width Wf of the flow path (Wf / 2) It may be formed in a curved shape such as a curved shape. Further, when the boundary portions 283 and 285 of the extending portion 282 and the concave portion 284 are formed in a curved surface shape, the radius of curvature is not limited to one half (Wf / 2) of the width Wf of the flow path. What is necessary is just to form in a curved surface shape with a curvature radius.

上記したガイド翼部280は、主軸230の軸方向と垂直な方向である径方向に関して、中央より外周側が延出部282、中央より内周側が凹部284となるように形成されるものとした。しかし、延出部282と凹部284とは、中央を境に区分けされるものに限定されるものではなく、適宜定めた幅、割合とすればよい。   The guide blade portion 280 described above is formed so that the outer peripheral side from the center is the extended portion 282 and the inner peripheral side from the center is the concave portion 284 with respect to the radial direction that is perpendicular to the axial direction of the main shaft 230. However, the extending portion 282 and the recessed portion 284 are not limited to those divided at the center, and may be appropriately determined in width and ratio.

上記した多段ポンプ10では、モータ100が下方に設置され、その上方にポンプ部2
00が設置されるものとしたが、ポンプ部200の上方にモータ100が設置されてもよい。また、ポンプ部100は、図1に示すように縦置きに限定されるものではなく、横置きなどとしてもよい。また、多段ポンプ10は、水中で使用してもよいし、陸上で使用してもよい。
In the multistage pump 10 described above, the motor 100 is installed at the lower side, and the pump unit 2 is placed above the motor 100.
00 is installed, but the motor 100 may be installed above the pump unit 200. Further, the pump unit 100 is not limited to the vertical placement as shown in FIG. The multistage pump 10 may be used underwater or on land.

上記したガイド体250では、内側ケース部260と外側ケース部270との間に、7つのガイド翼部280が設けられるものとしたが、ガイド翼部280は、1つ〜6つ、又は8つ以上であってもよい。   In the guide body 250 described above, the seven guide wing portions 280 are provided between the inner case portion 260 and the outer case portion 270. However, the guide wing portions 280 have one to six or eight guide wing portions 280. It may be the above.

上記したガイド体250では、すべてのガイド翼部280の下端部が段差状に形成されるものとしたが、少なくとも1つのガイド翼部280の下端部が段差状に形成されればよい。たとえば、下端部が段差状に形成されたガイド翼部と、段差状に形成されていないガイド翼部とが1つ置きに交互に設けられるものとしたり、所定数置きに交互に設けられるものとしてもよい。   In the guide body 250 described above, the lower end portions of all the guide blade portions 280 are formed in a step shape, but the lower end portion of at least one guide blade portion 280 may be formed in a step shape. For example, it is assumed that guide wings having lower ends formed in steps and guide wings not formed in steps are alternately provided, or alternately provided every predetermined number. Also good.

上記したガイド体250は、下流に向かうほど径が小さくなる円筒状の流路Fcを画定するものとしたが、この例に限定されず如何なるものとしてもよい。また、上記したガイド体250は、羽根車240を収容するものとしたが、ガイド体250とは別に羽根車240を収容するケースを備えてもよい。   The guide body 250 described above defines the cylindrical flow path Fc whose diameter decreases toward the downstream, but is not limited to this example, and may be anything. Moreover, although the above-mentioned guide body 250 shall accommodate the impeller 240, you may provide the case which accommodates the impeller 240 separately from the guide body 250. FIG.

上記した多段ポンプ10では、2段のガイド体250と羽根車240とが設けられるものとしたが、ガイド体250と羽根車240とは、1段だけで用いられてもよいし、3段以上が設けられてもよい。   In the multistage pump 10 described above, the two-stage guide body 250 and the impeller 240 are provided. However, the guide body 250 and the impeller 240 may be used in only one stage, or three or more stages. May be provided.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof. In addition, any combination of the embodiment and the modified example is possible within a range where at least a part of the above-described problems can be solved or a range where at least a part of the effect can be achieved, and is described in the claims and the specification. Any combination or omission of each component is possible.

10 多段ポンプ
100 モータ
102 電気ケーブル
104 駆動軸
106 継手
200 ポンプ部
210 吸込ケース
220 吐出ケース
230 主軸
240 羽根車
250 ガイド体
260 内側ケース部
270 外側ケース部
280 ガイド翼部
282 延出部
284 凹部
285 境界部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multistage pump 100 Motor 102 Electric cable 104 Drive shaft 106 Joint 200 Pump part 210 Suction case 220 Discharge case 230 Main shaft 240 Impeller 250 Guide body 260 Inner case part 270 Outer case part 280 Guide blade part 282 Extend part 284 Concave part 285 Boundary Part

Claims (6)

羽根車と同心上に配置され、前記羽根車の回転に伴って誘引される流体を案内するガイド体であって、
円筒状の流路を画定するケース部と、
前記円筒状の流路に複数配置され、前記円筒状の流路を螺旋状に区画する複数のガイド翼部と、
を備え、
前記複数のガイド翼部の少なくとも1つにおける流体の流入側の端部は、前記円筒状の流路における外周側が長く内周側が短い段差状に形成されている、
ガイド体。
A guide body that is arranged concentrically with the impeller and guides the fluid attracted as the impeller rotates;
A case portion that defines a cylindrical flow path;
A plurality of guide wings arranged in a plurality of the cylindrical flow path, and spirally dividing the cylindrical flow path;
With
The end portion on the fluid inflow side in at least one of the plurality of guide blade portions is formed in a stepped shape in which the outer peripheral side in the cylindrical flow path is long and the inner peripheral side is short,
Guide body.
請求項1に記載のガイド体であって、
前記段差状に形成された端部の短い部位である凹部は、前記段差状に形成された端部の長い部位である延出部との境界部が曲線状に形成されている、
ガイド体。
The guide body according to claim 1,
The concave portion, which is a short portion of the end portion formed in the step shape, has a curved boundary portion with the extended portion, which is a long portion of the end portion formed in the step shape,
Guide body.
請求項1又は2に記載のガイド体であって、
前記段差状に形成された端部は、前記円筒状の流路における径方向の中央よりも外周側が長く前記円筒状の流路における径方向の中央よりも内周側が短い段差状に形成されている、
ガイド体。
The guide body according to claim 1 or 2,
The end portion formed in the step shape is formed in a step shape in which the outer peripheral side is longer than the radial center in the cylindrical flow path and the inner peripheral side is shorter than the radial center in the cylindrical flow path. Yes,
Guide body.
請求項1乃至3の何れか1項に記載のガイド体であって、
前記ケース部は、流体の流入側から流出側に向けて径が細くなるように流路を画定する、
ガイド体。
The guide body according to any one of claims 1 to 3,
The case portion defines a flow path so that the diameter becomes narrower from the fluid inflow side to the outflow side.
Guide body.
請求項1乃至4の何れか1項に記載のガイド体と、
前記ガイド体と同心円状に配置され、前記ガイド体に流体を誘引する羽根車と、
を備えるポンプ装置。
A guide body according to any one of claims 1 to 4,
An impeller arranged concentrically with the guide body and attracting fluid to the guide body;
A pump device comprising:
請求項5に記載のポンプ装置であって、
前記羽根車を回転させる動力源を更に備える、
ポンプ装置。
The pump device according to claim 5,
A power source for rotating the impeller;
Pump device.
JP2015026456A 2015-02-13 2015-02-13 Guide body and pump device Pending JP2016148306A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015026456A JP2016148306A (en) 2015-02-13 2015-02-13 Guide body and pump device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015026456A JP2016148306A (en) 2015-02-13 2015-02-13 Guide body and pump device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016148306A true JP2016148306A (en) 2016-08-18

Family

ID=56691141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015026456A Pending JP2016148306A (en) 2015-02-13 2015-02-13 Guide body and pump device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016148306A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101881086B1 (en) * 2017-11-13 2018-07-23 주식회사 대영파워펌프 Stage of vertical multi-stage centrifugal pump

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01247798A (en) * 1988-03-28 1989-10-03 Hitachi Ltd High speed centrifugal compressor
WO2003038284A1 (en) * 2001-11-01 2003-05-08 Ishigaki Company Limited Turbo pump

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01247798A (en) * 1988-03-28 1989-10-03 Hitachi Ltd High speed centrifugal compressor
WO2003038284A1 (en) * 2001-11-01 2003-05-08 Ishigaki Company Limited Turbo pump

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101881086B1 (en) * 2017-11-13 2018-07-23 주식회사 대영파워펌프 Stage of vertical multi-stage centrifugal pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3009686B1 (en) Impeller and fluid machine
EP2813711B1 (en) Circulation pump
KR101252984B1 (en) Flow vector control for high speed centrifugal pumps
JP5649055B2 (en) Barrel type multistage pump
US9551354B2 (en) Regenerative-type fluid machinery having a guide vane on a channel wall
CN108700078B (en) Diffuser and multistage pump device
JP2016031064A (en) Multiple stage pump
EP3014126B1 (en) Propeller pump for pumping liquid
KR100822070B1 (en) Centrifugal type turbo machine
JP2018105298A (en) High efficiency double suction impeller
JP2017180155A (en) Centrifugal compressor
JP2016148306A (en) Guide body and pump device
US10859092B2 (en) Impeller and rotating machine
JP2017048703A (en) Centrifugal Pump
JP6269447B2 (en) Centrifugal pump
JP5481346B2 (en) Centrifugal pump
JP2020133502A (en) Multistage centrifugal fluid machine
JP2020002908A (en) Vertical multistage pump
JP7320994B2 (en) multistage pump
US10718335B2 (en) Turbomachine
KR101567534B1 (en) Pump Having Suction Casing with Flow Guides
CA2859250C (en) Progressive vortex pump
KR20200061028A (en) Centrifugal pump and method for converting performance thereof
JP2020070764A (en) pump
JP2015190321A (en) Pump connection member, and multistage pump

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171030

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180808

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190304