JP2002081398A - Centrifugal pump - Google Patents
Centrifugal pumpInfo
- Publication number
- JP2002081398A JP2002081398A JP2000338117A JP2000338117A JP2002081398A JP 2002081398 A JP2002081398 A JP 2002081398A JP 2000338117 A JP2000338117 A JP 2000338117A JP 2000338117 A JP2000338117 A JP 2000338117A JP 2002081398 A JP2002081398 A JP 2002081398A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- centrifugal pump
- vortex
- fixed guide
- guide blade
- 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.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は遠心ポンプに関し、
特にはその静止流路形状に関する。The present invention relates to a centrifugal pump,
In particular, it relates to the shape of the stationary flow path.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１７は典型的な高圧多段遠心ポンプの
全体の断面図である。流体は吸込口から入り、各段の羽
根車１を順次通過する毎に、単段羽根車揚程分昇圧され
吐出口より高圧状態で流出する。図１８（Ａ）は図１７
のXVIIIA-XVIIIA 面に沿って見た、ある１つの段のポン
プの断面図であって、羽根車１の周りに、基部２ａと基
部２ａから延伸する舌部２ｂから成る固定案内羽根２が
部分的にオーバーラップするように、周方向に３個所
（但し固定案内羽根は１乃至複数箇所でも良い）、所定
のピッチで配設されている。隣接する２つの固定案内羽
根２の内の上流側の固定案内羽根２の、詳細にはその基
部２ａの、内側面３と、下流側の固定案内羽根２の、詳
細にはその舌部２ｂの外側面４で静止流路５が構成され
る。羽根車１から流出した流体は、舌部２ｂの舌端部６
の先端の舌端６ａで画成される入口８から静止流路５内
に入り、静止流路５おいて、減速し、速度エネルギーか
ら圧力エネルギーに変換され次の段の羽根車入口に導か
れる。図１８の（Ｂ）は、図１８の（Ａ）の線XVIIIB-X
VIIIB線に沿って見た断面である。2. Description of the Related Art FIG. 17 is an overall sectional view of a typical high-pressure multistage centrifugal pump. The fluid enters through the suction port, and each time it sequentially passes through the impeller 1 of each stage, the fluid is boosted by the lift of the single-stage impeller and flows out from the discharge port in a high pressure state. FIG.
Fig. 9 is a cross-sectional view of one stage of the pump as viewed along the plane XVIIIA-XVIIIA, wherein a fixed guide blade 2 including a base 2a and a tongue 2b extending from the base 2a is partially surrounded around the impeller 1; At three locations in the circumferential direction (although there may be one or more fixed guide vanes), they are arranged at a predetermined pitch so as to overlap with each other. Of the adjacent fixed guide blades 2, the upstream fixed guide blades 2, specifically, the inner surface 3 of the base 2 a thereof, and the downstream fixed guide blades 2, specifically, the tongue portion 2 b thereof The outer side surface 4 forms a stationary flow path 5. Fluid flowing out of the impeller 1 is applied to the tongue end 6 of the tongue 2b.
From the inlet 8 defined by the tongue end 6a at the tip of the nozzle, enters the stationary channel 5, decelerates in the stationary channel 5, is converted from velocity energy to pressure energy, and is guided to the next stage impeller inlet. . FIG. 18 (B) shows the line XVIIIB-X of FIG. 18 (A).
It is a cross section viewed along line VIIIB.
【０００３】なお、特許請求の範囲を含め、本明細書に
説明において、舌部、舌端部および舌端という用語を使
用するが、舌部２ｂは固定案内羽根２の基部２ａから舌
の様に延伸している部材全体を意味し、舌端部６はその
先端部分を意味し、舌端６ａは、舌端部６の最先端を意
味する。In the description, including the claims, the terms tongue, tongue end and tongue end are used in the description, but the tongue 2b is like a tongue from the base 2a of the fixed guide blade 2. The tongue end 6 means the tip portion, and the tongue end 6a means the tip of the tongue end 6.
【０００４】上記のような、高圧ポンプのプラント配管
系統内において、小流量運転を行った場合に、配管系統
内の圧力脈動振幅が増加し、激しい振動が発生すること
がある。これは、図１９の（Ａ）に示すようなポンプ
の、いわゆる、Ｑ−Ｈ特性（静特性を意味する）の右上
がりの不安定域近傍で運転することによるサージング等
の不安定現象、もしくは、配管系流体柱の固有振動数と
連成した自励振動現象等であることが明らかになってき
ている。[0004] When a small flow rate operation is performed in a plant piping system of a high-pressure pump as described above, the amplitude of pressure pulsation in the piping system may increase, and severe vibration may occur. This is due to an unstable phenomenon such as surging caused by operating a pump as shown in FIG. 19A in the vicinity of a so-called QH characteristic (meaning a static characteristic) inclining unstable region, or It is becoming clear that the phenomenon is a self-excited vibration phenomenon or the like coupled with the natural frequency of the piping system fluid column.
【０００５】従来は、こうしたトラブルの対策として、
ポンプ運転点の下限を上げたり、配管系の変更により流
体柱の固有振動数を変える等が行なわれてきたが後者
は、系統変更が困難な場合が多く、その効果も不確さが
残るため多くの場合前者の対策がなされている。一方、
ポンプ運転点の下限（ミニマムフロー）の増加策は、必
要以上の流量を送水するため、プラントシステムとして
のエネルギー損失につながったりバイパス流路等余分な
配管が必要となる場合がある。Conventionally, as a countermeasure for such troubles,
Although the lower limit of the pump operating point has been raised and the natural frequency of the fluid column has been changed by changing the piping system, the latter is often difficult to change the system, and the effect remains uncertain. In many cases, the former measure is taken. on the other hand,
In order to increase the lower limit (minimum flow) of the pump operating point, an excessive flow rate is supplied, which may lead to energy loss as a plant system and may require extra piping such as a bypass flow path.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、ポンプ特性の
不安定性そのものを低減することが望まれており、本発
明はかかる状況に鑑み、ポンプ特性の安定性を向上する
ことを目的とする。Therefore, it is desired to reduce the instability of the pump characteristics itself, and in view of such circumstances, an object of the present invention is to improve the stability of the pump characteristics.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】さて、本願出願人は、実
験によって、定格点流量運転時では図２０（Ａ）に示す
スムーズな流況を示すものが、図１９における低流量の
不安定域（右上がり領域）のポンプ運転条件では、図２
０の（Ｂ）に示すように渦を発生していることを確認し
た。そして、この渦が拡大・発達して圧損が増加して、
抵抗が不安定となり、その結果、ポンプの特性が不安定
になるものと考えられる。そこで、本発明では、上記知
見に基づき以下のようにして、ポンプの安定性を向上す
る。The applicant of the present invention has shown by experiments that the smooth flow condition shown in FIG. 20A at the time of rated point flow rate operation is shown in FIG. Under the pump operating conditions (upward right region), FIG.
It was confirmed that a vortex was generated as shown in FIG. And this vortex expands and develops, the pressure loss increases,
It is considered that the resistance becomes unstable, and as a result, the characteristics of the pump become unstable. Therefore, in the present invention, the stability of the pump is improved as follows based on the above findings.
【０００８】請求項１の発明によれば、回転駆動される
羽根車の外側に軸方向に離間して形成された一対の軸方
向側壁の間に、舌部を有する１個乃至複数の固定案内羽
根を架橋配置し、固定案内羽根の内側面と固定案内羽根
の外側面で静止流路を形成して成る遠心ポンプにおい
て、静止流路の実験的に確認された低流量時の渦発生領
域、またはその近傍に、渦の発生を抑制する渦発生抑制
手段を設けた遠心ポンプが提供される。この様に構成し
た遠心ポンプでは低流量時、渦発生抑制手段により渦発
生が抑制されるので、ポンプ特性の安定性が向上する。According to the first aspect of the present invention, one or a plurality of fixed guides having a tongue portion are provided between a pair of axial side walls formed apart from each other in the axial direction outside the rotary driven impeller. In a centrifugal pump in which the blades are arranged in a bridge and a stationary flow path is formed by the inner surface of the fixed guide blade and the outer surface of the fixed guide blade, a vortex generation region at a low flow rate experimentally confirmed in the stationary flow passage, Alternatively, there is provided a centrifugal pump provided with a vortex generation suppressing means for suppressing vortex generation in the vicinity thereof. In the centrifugal pump configured as described above, the vortex generation is suppressed by the vortex generation suppressing means at a low flow rate, so that the stability of the pump characteristics is improved.
【０００９】請求項２の発明では、渦発生抑制手段が、
軸方向側壁に設けられた、部分流量時の高い静圧領域と
低い静圧領域とを結ぶ、１つ以上の再循環流路とされ、
再循環流路を通る流れにより渦の発生が抑制される。請
求項３の発明では、特に、再循環流路が、軸方向側壁の
壁面に形成した溝であって、該溝が部分流量時の強い静
圧勾配に沿って形成されており、請求項４の発明では、
特に、再循環流路が、渦発生領域の軸方向側壁の壁面に
入口を有し、該入口より内側の壁面に出口を有する、軸
方向側壁の内部に形成されたトンネル状の流路とされ
る。According to the second aspect of the present invention, the vortex generation suppressing means includes:
Provided on the axial side wall, and one or more recirculation flow paths connecting the high static pressure region and the low static pressure region at the time of partial flow,
The generation of the vortex is suppressed by the flow through the recirculation flow path. According to the third aspect of the present invention, the recirculation flow path is a groove formed on the wall surface of the axial side wall, and the groove is formed along a strong static pressure gradient at a partial flow rate. In the invention of
In particular, the recirculation flow path is a tunnel-shaped flow path formed inside the axial side wall, which has an inlet on the wall surface of the axial side wall of the vortex generation region and has an outlet on the wall surface inside the inlet. You.
【００１０】請求項５の発明では、渦発生抑制手段が渦
発生領域の上流部分の静止流路内に配設した１つ以上の
渦撹乱板とされ、渦撹乱板によって渦の成長が抑制され
る。請求項６の発明では、特に、渦撹乱板は、長手方向
の軸線が定格点流量運転時に渦が発生しないように定格
点流量運転時の流れ方向に略沿うように設置されてい
る。請求項７の発明では、渦発生抑制手段が渦発生領域
の壁面に設けた１つ以上の突起又は凹凸とされ、突起又
は凹凸により渦の発達が抑制される。According to the fifth aspect of the present invention, the vortex generation suppressing means is one or more vortex disturbance plates disposed in the stationary flow path at the upstream portion of the vortex generation region, and the vortex generation plate suppresses vortex growth. You. According to the sixth aspect of the invention, the vortex disturbance plate is particularly installed so that the longitudinal axis thereof substantially follows the flow direction during the rated point flow operation so that no vortex is generated during the rated point flow operation. In the invention of claim 7, the vortex generation suppressing means is one or more projections or irregularities provided on the wall surface of the vortex generation region, and the development of the vortex is suppressed by the projections or irregularities.
【００１１】請求項８の発明では、渦発生抑制手段が、
後流側が流路断面積が大きくなるように、周方向におい
て略舌端の位置において、静止流路を形成する上流側の
固定案内羽根の内側面、および、または、軸方向側壁面
に設けた段差とされ、段差により渦の発達が抑制され
る。In the invention according to claim 8, the vortex generation suppressing means includes:
At the substantially tongue end position in the circumferential direction, the inner surface of the upstream fixed guide blade forming the stationary flow path, and / or the axial side wall surface is provided so that the downstream side has a larger flow path cross-sectional area. A step is formed, and the development of the vortex is suppressed by the step.
【００１２】請求項９の発明では、渦発生抑制手段が、
静止流路を形成する上流側の固定案内羽根を貫通し該上
流側の固定案内羽根の外側面に設けた開口と内側面に設
けた開口の間を連通する連通穴であって、該連通穴の内
側面の開口が周方向において下流側の固定案内羽根の舌
端の位置にあるように形成されていて、連通穴の外側面
開口から内側面開口へ流体が流れ渦の発達が抑制され
る。According to the ninth aspect of the present invention, the vortex generation suppressing means includes:
A communication hole penetrating the upstream fixed guide blade forming the stationary flow path and communicating between an opening provided on an outer surface of the upstream fixed guide blade and an opening provided on an inner surface of the upstream fixed guide blade. Is formed so that the opening on the inner surface of the hole is at the position of the tongue end of the fixed guide vane on the downstream side in the circumferential direction. .
【００１３】請求項１０の発明では、渦発生抑制手段
が、静止流路を形成する下流側の固定案内羽根の舌部の
舌端部分の外側面に設けた開口と内側面に設けた開口の
間を連通する連通穴とされ、連通穴の内側面開口から外
側面開口へ流体が流れ渦の発達が抑制される。According to the tenth aspect of the present invention, the vortex generation suppressing means includes an opening provided on the outer surface of the tongue portion of the tongue of the downstream fixed guide blade forming the stationary flow path and an opening provided on the inner surface. The communication hole is a communication hole that communicates between them, and the fluid flows from the inner surface opening to the outer surface opening of the communication hole to suppress the development of the vortex.
【００１４】請求項１１の発明では、遠心ポンプが、前
段のポンプの静止流路の外側出口から、後段のポンプの
羽根車室に伸びる戻り流路を有する多段遠心ポンプであ
って、渦発生抑制手段が、前段のポンプの静止流路の後
段側の軸方向側壁面の周方向において舌端の近傍の位置
に設けた開口と、ポンプの戻り流路を形成する壁面に設
けた開口を連通する連通穴とされ、連通穴のポンプの戻
り流路を形成する壁面に設けた開口から前段のポンプの
静止流路の後段側の軸方向側壁面の周方向において舌端
の近傍の位置に設けた開口へ流体が流れ渦の発生が抑制
される。According to an eleventh aspect of the present invention, the centrifugal pump is a multistage centrifugal pump having a return flow path extending from the outer outlet of the stationary flow path of the preceding pump to the impeller chamber of the subsequent pump, and the vortex generation suppression. The means communicates an opening provided at a position near the tongue end in the circumferential direction of the axial side wall surface on the downstream side of the stationary flow path of the preceding pump with an opening provided on the wall forming the return flow path of the pump. The communication hole is provided at a position near the tongue end in the circumferential direction of the axial side wall surface on the downstream side of the stationary flow path of the upstream pump from the opening provided on the wall forming the return flow path of the communication hole. Fluid flows to the opening and generation of vortices is suppressed.
【００１５】請求項１２の発明では、渦発生抑制手段
が、静止流路を流れる流体が静止流路を形成する下流側
の固定案内羽根の舌部の外面の舌端の直後流部分で剥離
しないようにする剥離防止手段とされ、流体の剥離が防
止されて渦の発生が抑制される。請求項１３の発明で
は、特に、剥離防止手段が、静止流路を形成する下流側
の固定案内羽根の外側面を周方向で舌部の舌端から所定
の区間にわたり滑らかに内側に凹ませた凹部とされ、請
求項１４の発明では、特に、剥離防止手段が、さらに、
前記凹部に対向するように、静止流路を形成する上流側
の固定案内羽根の内側面を内側に滑らかに突出させた凸
部を含むようにされている。In the twelfth aspect of the present invention, the vortex generation suppressing means does not separate the fluid flowing through the stationary flow path at a portion immediately downstream of the tongue end on the outer surface of the tongue of the downstream fixed guide blade forming the stationary flow path. In this case, the separation of the fluid is prevented, and the generation of the vortex is suppressed. In the invention of claim 13, in particular, the separation preventing means smoothly indents the outer surface of the downstream fixed guide blade forming the stationary flow path inward in the circumferential direction over a predetermined section from the tongue end of the tongue. In the invention according to the fourteenth aspect, in particular, the separation preventing means further includes
In order to oppose the concave portion, a convex portion in which the inner side surface of the upstream fixed guide blade forming the stationary flow path smoothly protrudes inward is included.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明の実施形態を説明する。初めに第１の実施形態につ
いて説明する。第１の実施形態は、静止流路の軸方向の
側壁に１つ以上の再循環流路を設けて再循環流路に沿う
流体の流れを発生して渦の発生を抑制するものである。
図１がこの第１の実施形態における再循環流路を説明す
る図であって、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見
た断面図、（Ｂ）は図１のIB-IB 面に沿って見た断面
図、（Ｃ）は図１の（Ａ）のIC-IC 面に沿って見た断面
図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment will be described. In the first embodiment, at least one recirculation flow path is provided on an axial side wall of a stationary flow path, and a flow of fluid along the recirculation flow path is generated to suppress generation of a vortex.
1A and 1B are diagrams illustrating a recirculation flow channel according to the first embodiment. FIG. 1A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to a rotation axis, and FIG. FIG. 1C is a sectional view taken along the IC-IC plane of FIG. 1A.
【００１７】従来技術に関し、図１８に示したように、
羽根車１の外側に軸方向に離間して形成されている一対
の軸方向側壁７ａ，７ｂの間に、１乃至複数の固定案内
羽根２が架橋配置されていて、固定案内羽根２の内の、
上流側の固定案内羽根２の内側面３と下流側の固定案内
羽根２の外側面４の間に静止流路５が形成されていて、
下流側の固定案内羽根２の舌部２ｂの舌端６ａの付近の
軸方向の一対の側壁７ａ，７ｂに、それぞれ、上流側の
固定案内羽根２の内側面３で規定される外側端部と羽根
車１の直外側の内側端部を結ぶように、放射方向とθの
角度を成して、矩形断面の溝状の再循環流路１０が２本
形成されている。Regarding the prior art, as shown in FIG.
One or a plurality of fixed guide blades 2 are bridged between a pair of axial side walls 7a and 7b formed on the outside of the impeller 1 so as to be spaced apart in the axial direction. ,
A stationary flow path 5 is formed between the inner surface 3 of the upstream fixed guide blade 2 and the outer surface 4 of the downstream fixed guide blade 2,
An outer end defined by the inner surface 3 of the upstream fixed guide blade 2 is provided on a pair of axial side walls 7a and 7b near the tongue end 6a of the tongue 2b of the downstream fixed guide blade 2 respectively. Two groove-shaped recirculation flow paths 10 having a rectangular cross section are formed at an angle of θ with respect to the radiation direction so as to connect the inner ends directly outside the impeller 1.
【００１８】ここで、再循環流路１０を配設する領域に
ついて詳述する。図２は、再循環流路１０を設けない場
合の渦の発生する領域を示す図であって、静止流路５の
入口８のポート直径をＡとすると、舌端６ａから上流側
にＡ、下流側に２Ａの範囲に、外周壁側から梨地表示し
たような幅で発生する。そこで、再循環流路１０は図２
に示す渦発生領域を通過するように配設されている。Here, the area where the recirculation flow path 10 is provided will be described in detail. FIG. 2 is a diagram illustrating a region where vortices are generated when the recirculation flow path 10 is not provided. Assuming that the port diameter of the inlet 8 of the stationary flow path 5 is A, A is upstream from the tongue end 6a, In the range of 2A on the downstream side, it occurs with a width as shown in a satin pattern from the outer peripheral wall side. Therefore, the recirculation flow path 10 is shown in FIG.
Are arranged so as to pass through the vortex generation region shown in FIG.
【００１９】次に、再循環流路１０は放射方向とθの角
度をなしている理由について説明する。図３には、再循
環流路１０を設けない場合の当該部分の静圧分布（等静
圧線）が示されている。再循環流路１０の内周側への流
れは図３に示される静圧分布における静圧勾配によって
生ずるので、再循環流路１０はこの勾配の強い方向に沿
うように、等静圧線にほぼ直交する方向に傾斜されてい
る。すなわち、θは等静圧線に直交する方向の放射線か
らの角度であり、概ね５度以上とされる。なお、図３の
静圧流路３内に小さい文字で示されているのは静圧の大
きさである。Next, the reason why the recirculation flow path 10 forms an angle of θ with the radiation direction will be described. FIG. 3 shows a static pressure distribution (isostatic line) of the portion where the recirculation flow path 10 is not provided. Since the flow to the inner peripheral side of the recirculation flow path 10 is generated by the static pressure gradient in the static pressure distribution shown in FIG. 3, the recirculation flow path 10 is formed along the isostatic pressure line so as to follow the direction of the strong gradient. It is inclined in a direction that is substantially orthogonal. That is, θ is an angle from the radiation in a direction orthogonal to the isostatic pressure line, and is set to about 5 degrees or more. It should be noted that what is indicated by small letters in the static pressure channel 3 in FIG. 3 is the magnitude of the static pressure.
【００２０】第１の実施形態は上記のように構成され、
その結果、図４に白抜きの矢印で示すように渦発生部の
流体が再循環流路１０に沿って、内周側まで流れ去り、
渦の形成が弱められ、安定したポンプ性能が得られる。
図５は、第１の実施形態の再循環流路によるポンプ特性
の安定性を再循環流路の無い従来技術と比較したもので
あって、（Ａ）が従来技術の場合、（Ｂ）が本発明の第
１の実施形態の場合である。The first embodiment is configured as described above,
As a result, the fluid in the vortex generating section flows along the recirculation flow path 10 to the inner peripheral side as shown by the white arrow in FIG.
Vortex formation is weakened, and stable pump performance is obtained.
FIG. 5 is a graph comparing the stability of the pump characteristics by the recirculation flow channel of the first embodiment with the conventional technology without the recirculation flow channel, where (A) is the conventional technology and (B) is This is the case of the first embodiment of the present invention.
【００２１】図５の（Ａ），（Ｂ）において、 横軸はポンプ流量の無次元値 Ｑ／（Ｄ2・ｕ） 縦軸はポンプの揚程の無次元値 ｇＨ／ｕ2、 ただし、 Ｑ：ポンプ吐出流量（ｌ／ｓ）、 Ｄ：羽根車出口径（ｍ）、 ｕ：出口周速（ｍ／ｓ）、 Ｈ：ポンプ揚程（ｍ）、 ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ2）、 である。図５の（Ａ）と（Ｂ）を比較すると、再循環流
路無しの従来技術（Ａ）に対して再循環流路有りの本発
明（Ｂ）は不安定な右上がり勾配が弱くなり、ポンプ特
性の安定性が向上している。5A and 5B, the horizontal axis represents the dimensionless value of the pump flow rate Q / (D 2 · u), and the vertical axis represents the dimensionless value gH / u 2 of the pump head, where Q : Pump discharge flow rate (l / s), D: impeller outlet diameter (m), u: outlet peripheral speed (m / s), H: pump lift (m), g: gravitational acceleration (m / s 2 ), It is. Comparing (A) and (B) of FIG. 5, the present invention (B) with the recirculation flow path is weaker than the conventional technique (A) without the recirculation flow path, and the unstable upward slope is weaker. The stability of the pump characteristics is improved.
【００２２】図６は再循環流路１０の溝断面形状の変形
例であって、図６の（Ａ）は断面が円形のもの、図６の
（Ｂ）は断面が台形のもの、図６の（Ｃ）は断面が三角
形のものである。FIGS. 6A and 6B show a modified example of the cross-sectional shape of the groove of the recirculation flow passage 10, wherein FIG. 6A shows a circular cross section, FIG. 6B shows a trapezoidal cross section, and FIG. (C) has a triangular cross section.
【００２３】次に、第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は、第１の実施形態が再循環流路１０が
矩形断面の溝であるのに対して、穿孔したトンネル状の
再循環流路２０としたものである。図７の（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）がこの第２の実施形態における再循環流
路を説明する図であって、（Ａ）は回転軸に直角な平面
に沿って見た断面図、（Ｂ）は図１のVIIB-VIIB 面に沿
って見た断面図、（Ｃ）は図１の（Ａ）のVIIC-VIIC 面
に沿って見た断面図である。トンネル状再循環流路２０
の入口２１は、図２に示した渦発生領域内に設けられ、
出口２２は図７の（Ｂ）に示されるように羽根車１出口
付近の前シュラウド１Ｆ側及び後シュラウド１Ｒ側それ
ぞれに設けられている。Next, a second embodiment will be described.
The second embodiment is different from the first embodiment in that the recirculation flow path 10 is a groove having a rectangular cross section, whereas the perforated tunnel-shaped recirculation flow path 20 is used. 7 (A),
(B), (C) is a diagram for explaining the recirculation flow path in the second embodiment, (A) is a cross-sectional view along a plane perpendicular to the rotation axis, (B) is a diagram 1A is a cross-sectional view taken along the VIIB-VIIB plane, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the VIIC-VIIC plane in FIG. Tunnel-shaped recirculation channel 20
Is provided in the vortex generation region shown in FIG.
As shown in FIG. 7B, the outlets 22 are provided on the front shroud 1F side and the rear shroud 1R side near the impeller 1 outlet.
【００２４】この第２の実施形態においても、第１の実
施形態と同様、円孔のトンネル型の再循環流路２０の入
口部の渦発生領域の流体は、静圧が高いため再循環流路
２０を通って内周側へ流出する。この吸い込み作用によ
り不安定性の原因となる渦が減衰し、ポンプ特性が安定
化する。そして、第１の実施形態に比して、流路壁に入
口穴が存在するだけであり静止流路における定格点流量
運転時の流れの乱れが少なく効率低下が抑制できる。In the second embodiment, as in the first embodiment, the fluid in the vortex generation region at the inlet of the circular tunnel-type recirculation flow path 20 has a high static pressure and thus has a high recirculation flow. It flows out to the inner peripheral side through the road 20. The vortex which causes instability is attenuated by this suction action, and the pump characteristics are stabilized. Then, compared to the first embodiment, only the inlet hole is present in the flow path wall, and the flow disturbance during the rated point flow rate operation in the stationary flow path is small, and the decrease in efficiency can be suppressed.
【００２５】次に、第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態は渦発生領域の上流部分に渦攪乱板を設
けたものである。図８の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）がこの
第３の実施形態における渦攪乱板を説明する図であっ
て、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見た断面図、
（Ｂ）は図８のVIIIB-VIIIB 面に沿って見た断面図であ
る。渦撹乱板３０は、図８の（Ａ）に示されるように舌
端６ａより若干上流側の位置において、（Ｂ）に示され
ているように一対の軸方向側壁７ａ，７ｂを結ぶように
架橋配置されている。なお、渦撹乱板３０の断面形状は
他に図８の（Ｃ）、（Ｄ）に示すような翼形、菱形等の
流線形を呈しておればどのような形状でもよい。Next, a third embodiment will be described.
In the third embodiment, a vortex disrupter is provided in an upstream portion of the vortex generation region. FIGS. 8A, 8B, and 8C are views for explaining a vortex disrupter according to the third embodiment, and FIG. 8A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the rotation axis. ,
(B) is a sectional view taken along the plane VIIIB-VIIIB in FIG. 8. The vortex disrupter 30 connects the pair of axial side walls 7a and 7b at a position slightly upstream of the tongue end 6a as shown in FIG. 8A, as shown in FIG. 8B. The bridge is arranged. The cross-sectional shape of the vortex disrupter 30 may be any other shape as long as it exhibits a streamline such as an airfoil or a rhombus as shown in FIGS. 8C and 8D.
【００２６】第３の実施形態では、上記のように不安定
性の原因となる渦発生領域の上流部分に渦撹乱板３０が
設置され、図９に示されるように高速で羽根車側へ曲が
る主流との干渉によって、渦形成領域が大きく乱され、
安定した渦の発達が阻害される。これによりポンプ特性
が安定化する。一方、定格点流量運転時は、主流流れが
渦撹乱板とほぼ平行であり、（平行になる様に設置す
る）流れの乱れを生じない。よって効率低下もほとんど
ない。In the third embodiment, the vortex disturbance plate 30 is provided upstream of the vortex generation region causing the instability as described above, and as shown in FIG. The vortex formation region is greatly disturbed by interference with
The development of stable vortices is inhibited. This stabilizes the pump characteristics. On the other hand, during the rated point flow operation, the main flow is substantially parallel to the vortex disrupter plate, and the flow is not disturbed (installed so as to be parallel). Therefore, there is almost no reduction in efficiency.
【００２７】次に、第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態は渦発生領域の壁面に渦攪乱突起を設け
たものである。図１０の（Ａ），（Ｂ）がこの第４の実
施形態における渦攪乱突起を説明する図であって、
（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見た断面図、
（Ｂ）は図１０のXB-XB 面に沿って見た断面図である。
渦撹乱突起４０は、図１０の（Ａ）に示されるように、
周方向で下流側の固定案内羽根２の舌部２ｂの舌端６ａ
の位置、および、その直上流、直下流において、（Ｂ）
に示されるように静止流路５の外周壁面、すなわち上流
側の固定案内羽根２の内側面３、軸方向の両側壁７ａ，
７ｂの壁面のそれぞれに設置されている。Next, a fourth embodiment will be described.
In the fourth embodiment, a vortex disturbance projection is provided on the wall surface of the vortex generation region. FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining the eddy disruption protrusion according to the fourth embodiment,
(A) is a sectional view taken along a plane perpendicular to the rotation axis,
FIG. 11B is a sectional view taken along the XB-XB plane of FIG.
As shown in FIG. 10A, the vortex disturbance protrusion 40
Tongue end 6a of tongue 2b of fixed guide blade 2 on the downstream side in the circumferential direction
At the position and immediately upstream and downstream thereof (B)
As shown in FIG. 3, the outer peripheral wall surface of the stationary flow path 5, that is, the inner surface 3 of the upstream fixed guide blade 2, the axial side walls 7a,
7b is installed on each of the wall surfaces.
【００２８】不安定性の原因となる渦発生領域の壁面に
渦撹乱突起４０を設置することにより、渦撹乱突起４０
の周りの流れに乱れが生じ渦の発達が阻害され、ポンプ
特性が安定化する。渦撹乱突起４０の大きさを考慮する
ことで定格流量運転時の効率低下を最小限に抑えること
ができる。なお、突起の形状は図１０の（Ｂ）のような
四角錐型の他、円錐型、弾頭型、デルタ翼型、さらには
ランダムな凹凸でもかまわない。By providing the vortex disrupting projection 40 on the wall of the vortex generating region which causes instability, the vortex disrupting projection 40 is provided.
The flow around the turbulence causes turbulence, which inhibits the development of the vortex and stabilizes the pump characteristics. By considering the size of the vortex disturbance projection 40, it is possible to minimize a decrease in efficiency during the rated flow rate operation. The shape of the projection may be a conical shape, a warhead type, a delta wing shape, or a random unevenness, in addition to the square pyramid shape as shown in FIG.
【００２９】次に、第５の実施形態について説明する。
第５の実施形態は静止流路５内、詳細には入口８、すな
わち周方向において下流側の固定案内羽根の舌部２ｂの
舌端６ａの位置に、段差５０を設けたものである。図１
１の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）がこの第５の実施形態にお
ける段差５０を説明する図であって、（Ａ）は静止流路
５の外周側壁面、すなわち上流側の固定案内羽根２の内
側面３、に段差を設けた場合、（Ｂ）は流路の軸方向の
側壁７ａ，７ｂに段差を設けた場合を示し、（Ｃ）は図
１１の（Ｂ）のXIC-XIC 面に沿って見た断面図である。Next, a fifth embodiment will be described.
In the fifth embodiment, a step 50 is provided in the stationary flow path 5, specifically, at the entrance 8, that is, at the position of the tongue end 6a of the tongue 2b of the fixed guide blade on the downstream side in the circumferential direction. FIG.
(A), (B) and (C) of FIG. 1 are diagrams illustrating a step 50 in the fifth embodiment, wherein (A) is an outer peripheral side wall surface of the stationary flow path 5, that is, an upstream fixed guide. FIG. 11B shows a case where a step is provided on the inner side surface 3 of the blade 2, FIG. 11B shows a case where a step is provided on the axial side walls 7 a and 7 b of the flow path, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the XIC plane.
【００３０】第５の実施形態は上記のように構成され、
従来技術では固定案内羽根２の舌端部６に生じていた渦
は、段差５０の後ろ側で発生するようになる。それと共
に、旋回逆流してきた流れ（図中矢印）が段差に衝突し
て乱れるので、渦の安定した発達が抑制され、ポンプの
性能が安定する。The fifth embodiment is configured as described above,
In the prior art, the vortex generated at the tongue end 6 of the fixed guide blade 2 is generated behind the step 50. At the same time, the flow (arrow in the figure) that has swirled backward flows collides with the step and is disturbed, so that the stable development of the vortex is suppressed, and the performance of the pump is stabilized.
【００３１】次に、第６の実施形態について説明する。
第６の実施形態は静止流路５を形成する上流側の固定案
内羽根２に連通路を設けたものである。図１２の
（Ａ），（Ｂ）がこの第６の実施形態を説明する図であ
って、（Ａ）は軸に直角な平面で切った断面図であり、
（Ｂ）は（Ａ）のXIIB-XIIB面に沿って見た断面図であ
る。図示されるように、静止流路５を形成する上流側の
固定案内羽根２の外側面４に設けた外側開口６０ａと内
側面３に設けた内側開口６０ｂを連通する円形断面の連
通路６０が形成されている。Next, a sixth embodiment will be described.
In the sixth embodiment, a communication path is provided in the stationary guide blade 2 on the upstream side that forms the stationary flow path 5. FIGS. 12A and 12B are views for explaining the sixth embodiment, and FIG. 12A is a sectional view taken along a plane perpendicular to the axis.
(B) is a sectional view taken along the XIIB-XIIB plane of (A). As shown in the figure, a communication passage 60 having a circular cross-section communicating an outer opening 60a provided on the outer surface 4 of the upstream fixed guide blade 2 forming the stationary flow path 5 and an inner opening 60b provided on the inner surface 3 is provided. Is formed.
【００３２】第６の実施形態は上記のように構成されて
いて、外側開口６０ａの圧力が、内側開口６０ｂの圧力
よりも高いので、外側開口６０ａから内側開口６０ｂに
向かって流体の一部が流れ、静止流路５の入口９の近傍
における渦の発生が抑制される。したがって、内側開口
６０ｂは、渦発生領域、好ましくは、流れ方向におい
て、静止流路５を形成する下流側の固定案内羽根２の舌
端６ａの近傍の位置に配設し、吹出す流体が図２の渦発
生領域を通過する必要があるが、外側開口６０ａは圧力
が高いので必ずしも図示の位置にある必要はない。図１
２の（Ｂ）は、管通路６０が側壁７ａと側壁７ｂの間の
全幅にわたる長方形断面を有する変形例を示している。The sixth embodiment is configured as described above. Since the pressure of the outer opening 60a is higher than the pressure of the inner opening 60b, a part of the fluid flows from the outer opening 60a toward the inner opening 60b. The generation of eddies near the inlet 9 of the flow and the stationary flow path 5 is suppressed. Therefore, the inner opening 60b is disposed at a position near the tongue end 6a of the fixed guide blade 2 on the downstream side that forms the stationary flow path 5 in the vortex generation region, preferably in the flow direction, so that the fluid to be blown out is formed. Although it is necessary to pass through the second vortex generation region, the outer opening 60a does not necessarily have to be at the position shown in the drawing because of high pressure. FIG.
FIG. 2B shows a modification in which the pipe passage 60 has a rectangular cross section over the entire width between the side walls 7a and 7b.
【００３３】次に、第７の実施形態について説明する。
第７の実施形態は静止流路５を形成する下流側の固定案
内羽根２の舌端部に連通路を設けたものである。図１３
の（Ａ），（Ｂ）がこの第７の実施形態を説明する図で
あって、図１３の（Ａ）が連通路を通る軸に直角な平面
で切った断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のXIIIB-XIIIB
面に沿って見た断面図である。図示されるように、静止
流路５を形成する下流側の固定案内羽根２の舌部２ｂの
舌端部６に、その外側開口７０ａと内側開口７０ｂを連
通する円形断面の連通路７０が形成されている。Next, a seventh embodiment will be described.
In the seventh embodiment, a communication path is provided at the tongue end of the fixed guide blade 2 on the downstream side that forms the stationary flow path 5. FIG.
FIGS. 13A and 13B are views for explaining the seventh embodiment, and FIG. 13A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to an axis passing through the communication passage, and FIG. Is XIIIB-XIIIB of (A)
It is sectional drawing seen along a surface. As shown in the figure, a communication passage 70 having a circular cross-section is formed at the tongue end 6 of the tongue 2b of the downstream fixed guide blade 2 forming the stationary flow path 5 so as to communicate the outer opening 70a and the inner opening 70b. Have been.
【００３４】第７の実施形態は上記のように構成されて
いて、舌部２ｂの外側の流れよりも羽根車１に近い内側
の流れの方が速度が大きく、外側開口７０ａにおける静
圧が、内側開口７０ｂにおける静圧よりも高いので、外
側開口７０ａから内側開口７０ｂに向かって液体の一部
が流れ、静止流路５の入口９の近傍における渦の発生が
抑制される。外周壁側開口７０ａの位置は、第１の実施
の形態に関して説明したように静止流路５の入口８のポ
ート径をＡとすると、舌端部６の先端から２Ａ程度の範
囲内にあることが必要である。図１３の（Ｂ）は、貫通
路７０が側壁７ａと側壁７ｂの全幅にわたる長方形断面
を有する変形例を示している。The seventh embodiment is configured as described above, and the flow inside the impeller 1 is faster than the flow outside the tongue 2b, and the static pressure at the outside opening 70a is Since the pressure is higher than the static pressure at the inner opening 70b, a part of the liquid flows from the outer opening 70a toward the inner opening 70b, and generation of a vortex near the inlet 9 of the stationary flow path 5 is suppressed. When the port diameter of the inlet 8 of the stationary flow path 5 is A as described in the first embodiment, the position of the outer peripheral wall side opening 70a is within a range of about 2A from the tip of the tongue end portion 6. is necessary. FIG. 13B shows a modification in which the through-path 70 has a rectangular cross-section over the entire width of the side walls 7a and 7b.
【００３５】次に、第８の実施の形態について説明す
る。この第８の実施の形態は、遠心ポンプが、前段のポ
ンプの静止流路の外端から、後段のポンプの羽根車室に
伸びる戻り流路を有する多段遠心ポンプの場合に適用さ
れるものである。図１４の（Ａ），（Ｂ）が第８の実施
の形態を説明する図であって、図１４の（Ａ）が軸に直
角な平面で切った断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のXIVB
-XIVB面に沿って見た断面図である。Next, an eighth embodiment will be described. The eighth embodiment is applied to the case where the centrifugal pump is a multi-stage centrifugal pump having a return flow path extending from the outer end of the stationary flow path of the preceding pump to the impeller chamber of the subsequent pump. is there. FIGS. 14A and 14B are views for explaining the eighth embodiment, in which FIG. 14A is a sectional view taken along a plane perpendicular to the axis, and FIG. A) XIVB
It is sectional drawing seen along the -XIVB plane.
【００３６】図１４の（Ａ）、（Ｂ）に示されるよう
に、舌端部の先端の近傍の前段のポンプの静止流路の後
段側の軸方向側壁７ｂに開口８０ａを有し、後段のポン
プへの戻り流路９を形成する壁面９ａに開口８０ｂを有
する連通路８０を備えている。第８の実施形態は上記の
ように構成されていて、開口８０ｂにおける静圧は静止
流路５の出口の静圧と略同じであって開口８０ａにおけ
る静圧よりも高いので、連通路８０を通って戻り流路９
から静止流路７へ向かって流体の一部が流れ、静止流路
５の入口８の近傍における渦の発生が抑制される。As shown in FIGS. 14A and 14B, an opening 80a is provided in the axial side wall 7b on the downstream side of the stationary flow path of the upstream pump near the tip of the tongue end. A communication path 80 having an opening 80b in a wall surface 9a forming a return flow path 9 to the pump. The eighth embodiment is configured as described above, and the static pressure at the opening 80b is substantially the same as the static pressure at the outlet of the stationary flow path 5 and higher than the static pressure at the opening 80a. Return channel 9 through
A part of the fluid flows from the flow path toward the stationary flow path 7, and the generation of a vortex near the inlet 8 of the static flow path 5 is suppressed.
【００３７】次に、第９の実施の形態について説明す
る。この第９の実施の形態は、静止流路に流入した流体
が舌部の外側表面から剥離するのを防止するようにした
ものである。図１５が第９の実施の形態を説明する図で
あって、静止流路５を形成する下流側の固定案内羽根２
の舌部２ｂの外側面４の舌端部６の直下流の部分に内側
に向けて滑らかに凹ませた凹部９０を形成ものである。
第９の実施の形態はこのように構成されているので入口
ポート９から静止流路５に流入した流体は舌部２ｂの外
側面４に押し付けられるように流れ、外側面４から剥離
せずに流れることができ、渦の発生が抑制される。な
お、凹部９０は、第１の実施の形態に関して説明したよ
うに静止流路５の入口ポートの径をＡとすると、舌端部
６の先端から３Ａ程度の範囲内にあることが好ましい。Next, a ninth embodiment will be described. In the ninth embodiment, the fluid flowing into the stationary flow path is prevented from peeling off the outer surface of the tongue. FIG. 15 is a view for explaining the ninth embodiment, in which the stationary guide vanes 2 on the downstream side forming the stationary flow path 5 are shown.
A recess 90 which is smoothly recessed inward is formed in a portion of the outer surface 4 of the tongue portion 2b immediately downstream of the tongue end portion 6.
Since the ninth embodiment is configured as described above, the fluid flowing into the stationary flow path 5 from the inlet port 9 flows so as to be pressed against the outer surface 4 of the tongue 2b, and does not separate from the outer surface 4. It can flow and the generation of vortices is suppressed. As described in the first embodiment, when the diameter of the inlet port of the stationary flow path 5 is A, the recess 90 is preferably within a range of about 3 A from the tip of the tongue end 6.
【００３８】次に、第９の実施の形態の変形例について
説明する。図１６が、この第９の実施の形態の変形例を
説明する図であって、同図に示されるように、この第９
の実施の形態の変形例は、第９の実施の形態における凹
部９０に加えて、これに対向する上流側の固定案内羽根
２の基部２ａの内側面３に、内側に滑らかに突出する凸
部９１を形成したものである。第９の実施の形態の変形
例はこのように構成されているので入口ポート９から静
止流路５に流入した流体は、さらに強く舌部２ａの外面
４に押し付けられ、より確実に渦の発生が抑制される。Next, a modification of the ninth embodiment will be described. FIG. 16 is a view for explaining a modification of the ninth embodiment. As shown in FIG.
In the modification of the embodiment, in addition to the concave portion 90 in the ninth embodiment, a convex portion which projects smoothly inward on the inner side surface 3 of the base portion 2a of the fixed guide blade 2 on the upstream side opposed thereto. 91 are formed. Since the modification of the ninth embodiment is configured as described above, the fluid flowing from the inlet port 9 into the stationary flow path 5 is more strongly pressed against the outer surface 4 of the tongue 2a, and the vortex is more reliably generated. Is suppressed.
【００３９】[0039]
【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、回転駆
動される羽根車の外側に軸方向に離間して形成された一
対の軸方向側壁の間に、舌部を有する１個乃至複数の固
定案内羽根を架橋配置し、固定案内羽根の内側面と固定
案内羽根の外側面で静止流路を形成して成る遠心ポンプ
において、静止流路の実験的に確認された低流量時の渦
発生領域、またはその近傍に、渦の発生を抑制する渦発
生抑制手段が設けられ、渦発生抑制手段によって低流量
時の渦の発生が抑制されてポンプは低流量でも安定して
作動しポンプの安定性が向上する。According to the invention described in each of the claims, one or more tongues having a tongue are provided between a pair of axial side walls formed to be spaced apart in the axial direction outside the rotary driven impeller. In a centrifugal pump in which a plurality of fixed guide blades are arranged in a cross-linked manner and a stationary flow path is formed by the inner surface of the fixed guide blade and the outer surface of the fixed guide blade, the low flow rate of the stationary flow passage experimentally confirmed At or near the vortex generation area, vortex generation suppression means for suppressing vortex generation is provided, and the vortex generation suppression means suppresses vortex generation at low flow rates, so that the pump operates stably even at low flow rates. Stability is improved.
【図１】第１の実施形態の再循環流路を説明する図であ
って、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見た断面
図、（Ｂ）は図１の（Ａ）のIB-IB 面に沿って見た断面
図、（Ｃ）は図１の（Ａ）のIC-IC 面に沿って見た断面
図、である。FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating a recirculation flow channel according to a first embodiment, wherein FIG. 1A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to a rotation axis, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the IB-IB plane, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the IC-IC plane in FIG.
【図２】低流量時の静止流路内の渦の発生領域を説明す
る図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a region where vortices are generated in a stationary flow channel at a low flow rate.
【図３】低流量時の静止流路内の静圧分布を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a static pressure distribution in a stationary flow path at a low flow rate.
【図４】第１の実施形態における再循環流路の作用、効
果を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an operation and an effect of a recirculation flow channel according to the first embodiment.
【図５】第１の実施形態によるポンプ特性の安定性の向
上を比較説明する図で、（Ａ）は従来技術の場合を示
し、（Ｂ）は第１の実施形態の場合を示している。FIGS. 5A and 5B are diagrams for comparing and improving the stability of the pump characteristics according to the first embodiment, wherein FIG. 5A shows the case of the prior art, and FIG. 5B shows the case of the first embodiment; .
【図６】再循環流路の溝の形状の他の例を示す図であっ
て、（Ａ）は断面が円形のもの、（Ｂ）は断面が台形の
もの、（Ｃ）は断面が三角形のもの、である。6A and 6B are diagrams showing another example of the shape of the groove of the recirculation flow channel, wherein FIG. 6A shows a circular cross section, FIG. 6B shows a trapezoidal cross section, and FIG. belongs to.
【図７】第２の実施形態のトンネル状の再循環流路を説
明する図であって、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿っ
て見た断面図、（Ｂ）は図７の（Ａ）のVIIB-VIIB 面に
沿って見た断面図、（Ｃ）は図７の（Ａ）のVIIC-VIIC
面に沿って見た断面図、である。7A and 7B are diagrams illustrating a tunnel-like recirculation flow channel according to a second embodiment, in which FIG. 7A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the rotation axis, and FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the VIIB-VIIB plane, and FIG. 7C is a VIIC-VIIC of FIG.
It is sectional drawing seen along the surface.
【図８】第３の実施形態の渦撹乱板を説明する図であっ
て、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見た断面図、
（Ｂ）は図８の（Ａ）のVIII-VIII 面に沿って見た断面
図、（Ｃ）は別の渦攪乱板の断面図、（Ｄ）は別の渦攪
乱板の断面図、である。8A and 8B are diagrams illustrating a vortex disturbance plate according to a third embodiment, in which FIG. 8A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to a rotation axis;
(B) is a cross-sectional view taken along plane VIII-VIII of (A) of FIG. 8, (C) is a cross-sectional view of another vortex disrupter, and (D) is a cross-sectional view of another vortex disrupter. is there.
【図９】渦撹乱板による作用、効果を説明する図であ
る。FIG. 9 is a diagram illustrating the operation and effect of the vortex disrupter.
【図１０】第４の実施形態の渦撹乱突起を説明する図で
あって、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見た断面
図、（Ｂ）は図１０の（Ａ）のXB-XB 面に沿って見た断
面図、である。10A and 10B are diagrams illustrating a vortex disturbance projection according to a fourth embodiment, in which FIG. 10A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the rotation axis, and FIG. 10B is a diagram of FIG. It is sectional drawing seen along XB-XB plane.
【図１１】第５の実施形態の段差を説明する図であっ
て、（Ａ）は段差を外周壁に設けた場合の回転軸に直角
な平面に沿って見た断面図、（Ｂ）は段差を軸方向の両
側の壁に設けた場合の回転軸に直角な平面に沿って見た
断面図、（Ｃ）は図１１の（Ｂ）のXIC-XIC 面に沿って
見た断面図、である。11A and 11B are diagrams illustrating a step according to the fifth embodiment, in which FIG. 11A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the rotation axis when the step is provided on the outer peripheral wall, and FIG. FIG. 11C is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the rotation axis when steps are provided on both walls in the axial direction, FIG. 11C is a cross-sectional view taken along the XIC-XIC plane of FIG. It is.
【図１２】第６の実施形態の連通路を説明する図であっ
て、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見た断面図、
（Ｂ）は図１３の（Ａ）のXIIB-XIIB 面に沿って見た断
面図、（Ｃ）は別の断面形状の連通路の断面図、であ
る。12A and 12B are diagrams illustrating a communication path according to a sixth embodiment, in which FIG. 12A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to a rotation axis;
13B is a cross-sectional view taken along the XIIB-XIIB plane of FIG. 13A, and FIG. 13C is a cross-sectional view of a communication passage having another cross-sectional shape.
【図１３】第７の実施形態の連通路を説明する図であっ
て、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見た断面図、
（Ｂ）は図１３の（Ａ）のXIIIB-XIIIB 面に沿って見た
断面図である。13A and 13B are diagrams illustrating a communication path according to a seventh embodiment, in which FIG. 13A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to a rotation axis;
FIG. 13B is a sectional view taken along the XIIIB-XIIIB plane of FIG.
【図１４】第８の実施形態の連通路を説明する図であっ
て、（Ａ）は回転軸に直角な平面に沿って見た断面図、
（Ｂ）は図１４の（Ａ）のXIVB-XIVB 面に沿って見た断
面図である。14A and 14B are diagrams illustrating a communication path according to an eighth embodiment, wherein FIG. 14A is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to a rotation axis;
FIG. 15B is a cross-sectional view taken along the XIVB-XIVB plane of FIG.
【図１５】第９の実施形態の凹部を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a concave portion according to a ninth embodiment.
【図１６】第９の実施の形態の変形例における凹部およ
び凸部を説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a concave portion and a convex portion according to a modification of the ninth embodiment.
【図１７】本発明が適用される多段遠心ポンプの断面図
である。FIG. 17 is a sectional view of a multistage centrifugal pump to which the present invention is applied.
【図１８】（Ａ）図１７のXVIIIA-XVIIIA 面に沿って見
た断面図である。（Ｂ）図１７の（Ａ）のXVIIIB-XVIII
B 面に沿って見た断面図である。18A is a sectional view taken along the plane XVIIIA-XVIIIA of FIG. (B) XVIIIB-XVIII of FIG. 17 (A)
It is sectional drawing seen along the B side.
【図１９】ポンプ特性を説明する図である。FIG. 19 is a diagram illustrating pump characteristics.
【図２０】（Ａ）従来技術において渦の発生していない
時の流れを説明する図である。（Ｂ）従来技術において
渦の発生している時の流れを説明する図である。FIG. 20A is a diagram illustrating a flow when no vortex is generated in the related art. (B) is a diagram for explaining a flow when a vortex is generated in the related art.
１…羽根車 ２…固定案内羽根 ２ａ…基部 ２ｂ…舌部 ３…（固定案内羽根の）内側面 ４…（固定案内羽根の）外側面 ５…静止流路 ６…舌端部 ６ａ…舌端 ７ａ，７ｂ…側壁 ８…（静止流路の）入口 ９…戻り流路 １０…（溝型）再循環流路 ２０…（トンネル型）再循環流路 ３０…渦攪乱板 ４０…渦攪乱突起 ５０…段差 ６０…連通路 ７０…連通路 ８０…連通路 ９０…凹部 ９１…凸部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Impeller 2 ... Fixed guide blade 2a ... Base 2b ... Tongue 3 ... Inner surface (of fixed guide blade) 4 ... Outer surface (of fixed guide blade) 5 ... Static flow path 6 ... Tongue end 6a ... Tongue end 7a, 7b: Side wall 8: Inlet (of stationary flow path) 9: Return flow path 10: (Groove type) recirculation flow path 20 ... (Tunnel type) recirculation flow path 30: Vortex disrupter plate 40: Vortex disruption protrusion 50 ... steps 60 ... communication paths 70 ... communication paths 80 ... communication paths 90 ... concave parts 91 ... convex parts
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/66 Ｆ０４Ｄ 29/66 Ｎ (72)発明者 小室 隆信 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 宮川 和芳 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 北島 直幸 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 竹内 毅 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 山本 康晴 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 小西 揚 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 Ｆターム(参考） 3H034 AA01 AA12 BB01 BB06 BB17 CC03 CC04 DD09 DD10 DD27 EE06 EE07 EE08 EE10 EE18 3H035 DD01 DD05 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) F04D 29/66 F04D 29/66 N (72) Inventor Takanobu Komuro 2-1-1 Shinama, Arai-machi Takasago-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries Inside the Takasago Research Institute Co., Ltd. (72) Kazuyoshi Miyagawa 2-1-1, Aramachi-cho, Niihama, Takasago City, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Inside the Takasago Laboratory Co., Ltd. No. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Works (72) Inventor Takeshi Takeshi 2-1-1, Araimachi Shinhama, Takasago City, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Works (72) Inventor Yasuharu Yamamoto 2-1-1, Araimachi Shinama, Takasago City, Hyogo Prefecture No. 1 Inside the Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Works (72) Inventor Yang Konishi 2-1-1, Araimachi, Takasago-shi, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Works, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. F-term (reference) 3H034 AA01 AA12 BB01 BB06 BB17 CC03 CC04 DD09 DD10 DD27 EE06 EE07 EE08 EE10 EE18 3H035 DD01 DD05
Claims (14)
離間して形成された一対の軸方向側壁の間に、舌部を有
する１個乃至複数の固定案内羽根を架橋配置し、固定案
内羽根の内側面と固定案内羽根の外側面で静止流路を形
成して成る遠心ポンプにおいて、 静止流路の実験的に確認された低流量時の渦発生領域、
またはその近傍に、渦の発生を抑制する渦発生抑制手段
を設けたことを特徴とする遠心ポンプ。1. A fixed guide vane having one or more tongue portions is bridged between a pair of axial side walls formed axially apart from each other outside a rotary driven impeller, and fixed. In a centrifugal pump in which a stationary flow path is formed by the inner surface of the guide vane and the outer surface of the fixed guide vane, the vortex generation region at a low flow rate experimentally confirmed in the stationary flow passage,
A centrifugal pump provided with vortex generation suppressing means for suppressing vortex generation in the vicinity thereof.
れた、部分流量時の高い静圧領域と低い静圧領域とを結
ぶ、１つ以上の再循環流路であることを特徴とする請求
項１に記載の遠心ポンプ。2. The vortex generation suppressing means is one or more recirculation flow paths provided on an axial side wall and connecting a high static pressure area and a low static pressure area at a partial flow rate. The centrifugal pump according to claim 1, wherein
した溝であって、該溝が部分流量時の強い静圧勾配に沿
って形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載
の遠心ポンプ。3. The recirculation flow path is a groove formed on a wall surface of an axial side wall, and the groove is formed along a strong static pressure gradient at a partial flow rate. 3. The centrifugal pump according to 2.
の壁面に入口を有し、該入口より内側の壁面に出口を有
する、軸方向側壁の内部に形成されたトンネル状の流路
であることを特徴とする請求項２に記載の遠心ポンプ。4. A tunnel-like flow formed inside an axial side wall, wherein the recirculation flow path has an inlet on a wall surface of an axial side wall of the vortex generation region and has an outlet on a wall surface inside the inlet. The centrifugal pump according to claim 2, wherein the centrifugal pump is a road.
分の静止流路内に配設した１つ以上の渦撹乱板であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプ。5. The centrifugal pump according to claim 1, wherein the vortex generation suppressing means is at least one vortex disturbance plate disposed in a stationary flow path in an upstream portion of the vortex generation region.
量運転時に渦が発生しないように定格点流量運転時の流
れ方向に略沿うように設置されていることを特徴とする
ことを特徴とする請求項５に記載の遠心ポンプ。6. The vortex disrupting plate is characterized in that the longitudinal axis is disposed substantially along the flow direction during rated point flow operation so that no vortex is generated during rated point flow operation. The centrifugal pump according to claim 5, characterized in that:
けた１つ以上の突起又は凹凸であることを特徴とする請
求項１に記載の遠心ポンプ。7. The centrifugal pump according to claim 1, wherein the vortex generation suppressing means is one or more protrusions or irregularities provided on a wall surface of the vortex generation region.
が大きくなるように、周方向において略舌端の位置にお
いて、静止流路を形成する上流側の固定案内羽根の内側
面、および、または、軸方向側壁面に設けた段差であ
る、ことを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプ。8. The vortex generation suppressing means includes: an inner surface of an upstream fixed guide blade forming a stationary flow path at a position substantially at a tongue end in a circumferential direction such that a flow cross-sectional area is increased on a downstream side; The centrifugal pump according to claim 1, wherein the centrifugal pump is a step provided on an axial side wall surface.
上流側の固定案内羽根を貫通し該上流側の固定案内羽根
の外側面に設けた開口と内側面に設けた開口の間を連通
する連通穴であって、該連通穴の内側面の開口が周方向
において下流側の固定案内羽根の舌端の位置にあるよう
に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の
遠心ポンプ。9. The vortex generation suppressing means penetrates an upstream fixed guide blade forming a stationary flow path, and connects between an opening provided on an outer surface of the upstream fixed guide blade and an opening provided on an inner surface of the upstream fixed guide blade. 2. A communication hole for communication, wherein the opening on the inner surface of the communication hole is formed at the position of the tongue end of the fixed guide blade on the downstream side in the circumferential direction. Centrifugal pump.
る下流側の固定案内羽根の舌部の舌端部分の外側面に設
けた開口と内側面に設けた開口の間を連通する連通穴で
ある、ことを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプ。10. A communication in which the vortex generation suppressing means communicates between an opening provided on an outer surface of a tongue end portion of a tongue of a downstream fixed guide blade forming a stationary flow path and an opening provided on an inner surface. The centrifugal pump according to claim 1, wherein the centrifugal pump is a hole.
路の外側出口から、後段のポンプの羽根車室に伸びる戻
り流路を有する多段遠心ポンプであって、 渦発生抑制手段が、前段のポンプの静止流路の後段側の
軸方向側壁面の周方向において舌端の近傍の位置に設け
た開口と、ポンプの戻り流路を形成する壁面に設けた開
口を連通する連通穴であることを特徴とする請求項１に
記載の遠心ポンプ。11. The multi-stage centrifugal pump, wherein the centrifugal pump has a return flow path extending from the outer outlet of the stationary flow path of the preceding pump to the impeller chamber of the latter pump, wherein the vortex generation suppressing means is provided in the former stage. A communication hole that communicates between an opening provided at a position near the tongue end in the circumferential direction of the axial side wall surface on the downstream side of the stationary flow path of the pump and an opening provided on a wall surface forming the return flow path of the pump. The centrifugal pump according to claim 1, wherein:
流体が静止流路を形成する下流側の固定案内羽根の舌部
の外面の舌端の直後流部分で剥離しないようにする剥離
防止手段であることを特徴とする請求項１に記載の遠心
ポンプ。12. A vortex generation suppressing means for preventing separation of a fluid flowing in a stationary flow path at a downstream portion immediately after a tongue end of an outer surface of a tongue portion of a downstream fixed guide blade forming a stationary flow path. The centrifugal pump according to claim 1, which is a means.
下流側の固定案内羽根の外側面を周方向で舌部の舌端か
ら所定の区間にわたり滑らかに内側に凹ませた凹部であ
ることを特徴とする請求項１２に記載の遠心ポンプ。13. The peeling preventing means is a concave part in which the outer surface of the downstream fixed guide blade forming the stationary flow path is smoothly concaved inward in a circumferential direction over a predetermined section from the tongue end of the tongue part. The centrifugal pump according to claim 12, wherein:
対向するように、静止流路を形成する上流側の固定案内
羽根の内側面を内側に滑らかに突出させた凸部を含むこ
とを特徴とする請求項１３に記載の遠心ポンプ。14. The peeling prevention means further includes a convex portion having an inner surface of an upstream fixed guide blade forming a stationary flow path, which smoothly projects inward so as to face the concave portion. The centrifugal pump according to claim 13, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000338117A JP3771794B2 (en) | 1999-11-04 | 2000-11-06 | Centrifugal pump |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31396299 | 1999-11-04 | ||
| JP2000182990 | 2000-06-19 | ||
| JP11-313962 | 2000-06-19 | ||
| JP2000-182990 | 2000-06-19 | ||
| JP2000338117A JP3771794B2 (en) | 1999-11-04 | 2000-11-06 | Centrifugal pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002081398A true JP2002081398A (en) | 2002-03-22 |
| JP3771794B2 JP3771794B2 (en) | 2006-04-26 |
Family
ID=27339371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000338117A Expired - Lifetime JP3771794B2 (en) | 1999-11-04 | 2000-11-06 | Centrifugal pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3771794B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013194558A (en) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Centrifugal pump |
| JP2020159256A (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社日立産機システム | Centrifugal fluid machine |
| JP7401065B1 (en) | 2022-11-07 | 2023-12-19 | 日機装株式会社 | Diffuser and centrifugal pump |
-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000338117A patent/JP3771794B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013194558A (en) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Centrifugal pump |
| JP2020159256A (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社日立産機システム | Centrifugal fluid machine |
| JP7337525B2 (en) | 2019-03-26 | 2023-09-04 | 株式会社日立産機システム | centrifugal fluid machine |
| JP7401065B1 (en) | 2022-11-07 | 2023-12-19 | 日機装株式会社 | Diffuser and centrifugal pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3771794B2 (en) | 2006-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4295611B2 (en) | Flow stabilizer | |
| US6203275B1 (en) | Centrifugal compressor and diffuser for centrifugal compressor | |
| EP1593854B1 (en) | Inlet casing and suction passage structure | |
| US4375938A (en) | Roto-dynamic pump with a diffusion back flow recirculator | |
| US8591176B2 (en) | Fluid flow machine with sidewall boundary layer barrier | |
| US6582189B2 (en) | Turbo machines | |
| US20130309082A1 (en) | Centrifugal turbomachine | |
| US6595746B1 (en) | Mixed flow pump | |
| EP1219838B1 (en) | Guide wheel for centrifugal pumps | |
| WO2005050024A1 (en) | Multiple diverter for reducing wear in a slurry pump | |
| US7153097B2 (en) | Centrifugal impeller and pump apparatus | |
| JP2002081398A (en) | Centrifugal pump | |
| KR102569738B1 (en) | Diffusers for radial compressors | |
| JP2008190487A (en) | Centrifugal type fluid machine | |
| JP3311526B2 (en) | Axial blower | |
| EP1330607A1 (en) | Axial flow turbo compressor | |
| JP2005240713A (en) | Centrifugal compressor | |
| JPH04143499A (en) | Diffuser of centrifugal fluid machine | |
| CN114981544A (en) | Bearing housing for a fan and fan having a corresponding housing | |
| JP2011117402A (en) | Suction casing of centrifugal fluid machine | |
| JP2006200489A (en) | Centrifugal fluid machine and its suction casing | |
| EP3456937B1 (en) | Turbocharger | |
| US7798772B2 (en) | Centrifugal pump intake channel | |
| JP2006170112A (en) | Unstable flow suppression device for fluid machine | |
| JP2000303995A (en) | Turbo machine restraining blade inlet re-circulating flow and blade rotating stall |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041025 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041102 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050201 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050303 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050405 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050603 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050616 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060117 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060210 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 3771794 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100217 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100217 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110217 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110217 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120217 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120217 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130217 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140217 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |