JP2002227795A - 遠心ポンプ - Google Patents
遠心ポンプInfo
- Publication number
- JP2002227795A JP2002227795A JP2001022727A JP2001022727A JP2002227795A JP 2002227795 A JP2002227795 A JP 2002227795A JP 2001022727 A JP2001022727 A JP 2001022727A JP 2001022727 A JP2001022727 A JP 2001022727A JP 2002227795 A JP2002227795 A JP 2002227795A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- centrifugal pump
- flow rate
- impeller
- pump
- disk
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速で使用される遠心ポンプにおいて、小流
量域で高効率を達成することができる遠心ポンプを提供
する。 【解決手段】 ポンプケーシング（１）の内部に主軸
（４）の一端に固定した円板（５）を配設し、該円板
（５）の吸込側側面（５ａ）の外周部分に複数個の凹溝
（１１）を設ける。
量域で高効率を達成することができる遠心ポンプを提供
する。 【解決手段】 ポンプケーシング（１）の内部に主軸
（４）の一端に固定した円板（５）を配設し、該円板
（５）の吸込側側面（５ａ）の外周部分に複数個の凹溝
（１１）を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高速で使用される遠
心ポンプに係り、特に小流量域で高効率を達成すること
ができる遠心ポンプに関するものである。
心ポンプに係り、特に小流量域で高効率を達成すること
ができる遠心ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４と図５とは、この種の遠心ポンプの
一般的な構成を示す図であり、図４は断面図、図５は羽
根車２の正面図である。図４に示すように、ポンプケー
シング１の内部には、羽根車２がロータ（主軸）４の一
端に固着されて配設されており、ポンプケーシング１の
高圧側の開口部には、ケーシングカバー３が固着され、
ロータ４の他端側が挿通されている。なお、図中の符号
Ａは吸込口を、Ｂは吐出し口をそれぞれ示している。
一般的な構成を示す図であり、図４は断面図、図５は羽
根車２の正面図である。図４に示すように、ポンプケー
シング１の内部には、羽根車２がロータ（主軸）４の一
端に固着されて配設されており、ポンプケーシング１の
高圧側の開口部には、ケーシングカバー３が固着され、
ロータ４の他端側が挿通されている。なお、図中の符号
Ａは吸込口を、Ｂは吐出し口をそれぞれ示している。
【０００３】このような遠心ポンプでは、駆動機によっ
て羽根車２を回転させ、羽根車２によって液体に速度エ
ネルギーを与え、ポンプケーシング１内で減速すること
によって圧力エネルギーに変換している。そして、遠心
ポンプを高速で使用する場合には、回転速度に比例して
最高効率点の流量は大きくなる。この遠心ポンプを小流
量点で、ある一定の全揚程で使用する場合には、吐出し
弁などで吐出し量を制限することによって流量の調整が
行われる。この場合には、吐出し弁でのエネルギーの損
失に加え、図６及び図７に示したように、羽根車２の入
口部ａや出口部ｂでの逆流成分によって、効率低下及び
振動を増大させている。
て羽根車２を回転させ、羽根車２によって液体に速度エ
ネルギーを与え、ポンプケーシング１内で減速すること
によって圧力エネルギーに変換している。そして、遠心
ポンプを高速で使用する場合には、回転速度に比例して
最高効率点の流量は大きくなる。この遠心ポンプを小流
量点で、ある一定の全揚程で使用する場合には、吐出し
弁などで吐出し量を制限することによって流量の調整が
行われる。この場合には、吐出し弁でのエネルギーの損
失に加え、図６及び図７に示したように、羽根車２の入
口部ａや出口部ｂでの逆流成分によって、効率低下及び
振動を増大させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
に対処するためのもので、高速で使用される遠心ポンプ
に関し、小流量域で高効率を達成することができる遠心
ポンプを提供することを目的としている。
に対処するためのもので、高速で使用される遠心ポンプ
に関し、小流量域で高効率を達成することができる遠心
ポンプを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ポンプ
ケーシングの内部に主軸の一端に固着した羽根車を配設
した遠心ポンプにおいて、その羽根車は円板状であって
その吸込側の側面に外周面に開口する複数個の凹溝を形
成していることを特徴とする。これにより、吸込口から
流入する流量をポンプケーシングと円板状の羽根車との
隙間によって制限でき、高速で使用される遠心ポンプの
小流量域で高効率を達成することができる。なお、この
凹溝は、円板状の羽根車の側面に羽根車半径の０．４倍
ないし０．６倍位の位置を始点にして、半径方向外方に
回転方向と反対方向に傾斜して延び、その断面積は半径
方向外方に向かって漸次増加するようにするのが好まし
い。
ケーシングの内部に主軸の一端に固着した羽根車を配設
した遠心ポンプにおいて、その羽根車は円板状であって
その吸込側の側面に外周面に開口する複数個の凹溝を形
成していることを特徴とする。これにより、吸込口から
流入する流量をポンプケーシングと円板状の羽根車との
隙間によって制限でき、高速で使用される遠心ポンプの
小流量域で高効率を達成することができる。なお、この
凹溝は、円板状の羽根車の側面に羽根車半径の０．４倍
ないし０．６倍位の位置を始点にして、半径方向外方に
回転方向と反対方向に傾斜して延び、その断面積は半径
方向外方に向かって漸次増加するようにするのが好まし
い。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１と図２とは、本発明の第１実施
形態の遠心ポンプを示す図であり、図１は断面図、図２
は羽根車に相当する円板５の正面図である。前記従来例
と同等または相当部分には、同一の符号を付して、その
重複した説明を省略する。
基づいて説明する。図１と図２とは、本発明の第１実施
形態の遠心ポンプを示す図であり、図１は断面図、図２
は羽根車に相当する円板５の正面図である。前記従来例
と同等または相当部分には、同一の符号を付して、その
重複した説明を省略する。
【０００７】図１に示すように、ロータ４の一端には円
板５が固着されている。その円板５は、ポンプケーシン
グ壁面１ａに対向する吸込口Ａ側の側面５ａに、外周面
５ｂに開口する凹溝１１が、図示例では５本設けられて
いる。この凹溝１１は、円板５の側面５ａに始点１１ａ
を有し、この始点１１ａは、円板５の半径の０．４倍な
いし０．６倍位の位置にある。そして半径方向外方に向
かって回転方向Ｒと反対方向に滑らかに弯曲して傾斜し
て延びる部分１１ｂを有し、その断面積が半径方向外方
に行くにしたがって増加しており、その外周面５ｂに終
端部１１ｃを有している。
板５が固着されている。その円板５は、ポンプケーシン
グ壁面１ａに対向する吸込口Ａ側の側面５ａに、外周面
５ｂに開口する凹溝１１が、図示例では５本設けられて
いる。この凹溝１１は、円板５の側面５ａに始点１１ａ
を有し、この始点１１ａは、円板５の半径の０．４倍な
いし０．６倍位の位置にある。そして半径方向外方に向
かって回転方向Ｒと反対方向に滑らかに弯曲して傾斜し
て延びる部分１１ｂを有し、その断面積が半径方向外方
に行くにしたがって増加しており、その外周面５ｂに終
端部１１ｃを有している。
【０００８】なお、この凹溝は、円板５の側面５ａに円
板５の半径の０．４倍位ないし０．６倍位の位置に始点
１１ａが有り、始点１１ａと終点１１ｃとは回転方向Ｒ
の反対方向に角度θ＝０°ないし４５°を成し、そして
直線もしくは円板５の半径以上のｒで湾曲しているのが
好ましい。
板５の半径の０．４倍位ないし０．６倍位の位置に始点
１１ａが有り、始点１１ａと終点１１ｃとは回転方向Ｒ
の反対方向に角度θ＝０°ないし４５°を成し、そして
直線もしくは円板５の半径以上のｒで湾曲しているのが
好ましい。
【０００９】また、円板側面５ａの半径方向内方におい
ては、対向するポンプケーシング１の側壁１ａとの軸方
向の隙間δによって流量制限部６が形成されている。
ては、対向するポンプケーシング１の側壁１ａとの軸方
向の隙間δによって流量制限部６が形成されている。
【００１０】図示しない駆動機によって円板５は回転駆
動され、円板５の凹溝１１によって液体に速度エネルギ
ーが与えられ、そしてポンプケーシング１内で減速され
て圧力エネルギーに変換されている。なお、円板５の凹
溝１１は、小流量域での使用に適するように、凹溝の大
きさ（断面積）を従来の羽根車の通液路の大きさの１／
３ないし１／２位にしてある。これは小流量域での運転
において、図１及び図２に矢印で示したような逆流を発
生しにくくするためである。
動され、円板５の凹溝１１によって液体に速度エネルギ
ーが与えられ、そしてポンプケーシング１内で減速され
て圧力エネルギーに変換されている。なお、円板５の凹
溝１１は、小流量域での使用に適するように、凹溝の大
きさ（断面積）を従来の羽根車の通液路の大きさの１／
３ないし１／２位にしてある。これは小流量域での運転
において、図１及び図２に矢印で示したような逆流を発
生しにくくするためである。
【００１１】流量制限部６の摩擦損失は一般に次式で想
定できる。
定できる。
【数１】 ここに、△ｈ：摩擦損失、ｆ：摩擦係数、ｖ：流速、
ｇ：重力加速度 である。また、流速ｖは、次式で計算
される。 ｖ＝Ｑ／Ａ ここに、Ｑ：流量、Ａ：通路の断面積である。上記の式
から、摩擦損失は流量の２乗に比例して増大するので、
ある特定の流量点では摩擦損失の大小は隙間δに大きく
依存する。すなわち、ある特定の流量点では、隙間δを
円板５の外径の２％未満にすると流量制限効果は大きい
が摩擦積失も大きくなり、隙間δを円板５の外径の２％
以上にすると流量制限効果は小さくなり摩擦損失も小さ
くなる。
ｇ：重力加速度 である。また、流速ｖは、次式で計算
される。 ｖ＝Ｑ／Ａ ここに、Ｑ：流量、Ａ：通路の断面積である。上記の式
から、摩擦損失は流量の２乗に比例して増大するので、
ある特定の流量点では摩擦損失の大小は隙間δに大きく
依存する。すなわち、ある特定の流量点では、隙間δを
円板５の外径の２％未満にすると流量制限効果は大きい
が摩擦積失も大きくなり、隙間δを円板５の外径の２％
以上にすると流量制限効果は小さくなり摩擦損失も小さ
くなる。
【００１２】次ぎに、図３に、本発明のポンプと従来の
ポンプとの性能の比較を、横軸に流量、縦軸に全揚程・
効率を採り、本発明のポンプを実線で従来のポンプを破
線でそれぞれ示してある。小流量範囲で同程度の全揚程
を持つ場合の比較であり、図に示すように、本発明の効
率は小流量範囲では高い。従来のポンプでは、ポンプ内
部で流量制限をしていないので、羽根車２の入口部ａや
出口部ｂ、翼間内の逆流成分が大きいためであり、本発
明のポンプでは流量制限部６によって流入量を制限でき
るために、円板５での逆流成分が軽減されたためであ
る。その反面、大流量範囲では、本発明のポンプは流量
制限部６の摩擦損失が大きくなるため、効率低下は顕著
である。
ポンプとの性能の比較を、横軸に流量、縦軸に全揚程・
効率を採り、本発明のポンプを実線で従来のポンプを破
線でそれぞれ示してある。小流量範囲で同程度の全揚程
を持つ場合の比較であり、図に示すように、本発明の効
率は小流量範囲では高い。従来のポンプでは、ポンプ内
部で流量制限をしていないので、羽根車２の入口部ａや
出口部ｂ、翼間内の逆流成分が大きいためであり、本発
明のポンプでは流量制限部６によって流入量を制限でき
るために、円板５での逆流成分が軽減されたためであ
る。その反面、大流量範囲では、本発明のポンプは流量
制限部６の摩擦損失が大きくなるため、効率低下は顕著
である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高速で使用される遠心ポンプに対し、吸込口から流入す
る流量を制限することによって円板内での逆流成分が低
減されるため、小流量域での高効率を達成することがで
きる。
高速で使用される遠心ポンプに対し、吸込口から流入す
る流量を制限することによって円板内での逆流成分が低
減されるため、小流量域での高効率を達成することがで
きる。
【図１】本発明の一実施形態の遠心ポンプを示す軸方向
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の円板を示す正面図であ
る。
る。
【図３】本発明と従来ポンプとの性能を比較した図であ
る。
る。
【図４】従来の遠心ポンプを示す軸方向断面図である。
【図５】従来の遠心ポンプの羽根車を示す正面図であ
る。
る。
【図６】従来の遠心ポンプで小流量運転時の羽根車の逆
流状態を示す断面図である。
流状態を示す断面図である。
【図７】従来の遠心ポンプで小流量運転時の羽根車の逆
流状態を示す正面図である。
流状態を示す正面図である。
１・・・ポンプケーシング ２・・・羽根車 ３・・・ケーシングカバー、 ４・・・ロータ ５・・・円板 ６・・・流量制限部 １１・・・凹溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺 若 信 幸 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 Ｆターム(参考） 3H033 AA01 BB01 BB06 CC01 DD03 EE19
Claims (1)
- 【請求項１】 ポンプケーシングの内部に主軸の一端に
固着した羽根車を配設した遠心ポンプにおいて、その羽
根車は円板状であってその吸込側の側面に外周面に開口
する複数個の凹溝を形成していることを特徴とする遠心
ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022727A JP2002227795A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 遠心ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001022727A JP2002227795A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 遠心ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002227795A true JP2002227795A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18888100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001022727A Pending JP2002227795A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 遠心ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002227795A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096226A1 (ja) | 2008-01-31 | 2009-08-06 | National University Corporation Yokohama National University | 流体機械 |
| US7748964B2 (en) | 2004-03-24 | 2010-07-06 | Terumo Kabushiki Kaisha | Blood pump apparatus |
| CN114810623A (zh) * | 2022-04-16 | 2022-07-29 | 江苏大学流体机械温岭研究院 | 一种基于马氏距离的叶片式泵健康监测评估方法及装置 |
-
2001
- 2001-01-31 JP JP2001022727A patent/JP2002227795A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7748964B2 (en) | 2004-03-24 | 2010-07-06 | Terumo Kabushiki Kaisha | Blood pump apparatus |
| US8430652B2 (en) | 2004-03-24 | 2013-04-30 | Terumo Kabushiki Kaisha | Blood pump apparatus |
| WO2009096226A1 (ja) | 2008-01-31 | 2009-08-06 | National University Corporation Yokohama National University | 流体機械 |
| US8469654B2 (en) | 2008-01-31 | 2013-06-25 | National University Corporation Yokohama National University | Fluid machine |
| CN114810623A (zh) * | 2022-04-16 | 2022-07-29 | 江苏大学流体机械温岭研究院 | 一种基于马氏距离的叶片式泵健康监测评估方法及装置 |
| CN114810623B (zh) * | 2022-04-16 | 2023-09-22 | 江苏大学流体机械温岭研究院 | 一种基于马氏距离的叶片式泵健康监测评估方法及装置 |
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