JP2003021090A - 軸流ポンプ - Google Patents
軸流ポンプInfo
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- JP2003021090A JP2003021090A JP2001206192A JP2001206192A JP2003021090A JP 2003021090 A JP2003021090 A JP 2003021090A JP 2001206192 A JP2001206192 A JP 2001206192A JP 2001206192 A JP2001206192 A JP 2001206192A JP 2003021090 A JP2003021090 A JP 2003021090A
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- Japan
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- shaft
- axial flow
- flow pump
- outer shaft
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャビテーションの発生を抑え、吸込水面が
低い場合でも、十分な吸込性能と吐出圧力とが可能な軸
流ポンプを得る。 【解決手段】 軸流ポンプの管体１の内部に、羽根車５
ａ、５ｂを２段に設け、１段目の羽根車５ａを低速回転
させて、キャビテーションの発生を抑えながら管体１の
吸込口２より流体を吸い上げ、２段目の羽根車５ｂを１
段目の羽根車５ａより高速回転させて流体を加圧して送
り出す。
低い場合でも、十分な吸込性能と吐出圧力とが可能な軸
流ポンプを得る。 【解決手段】 軸流ポンプの管体１の内部に、羽根車５
ａ、５ｂを２段に設け、１段目の羽根車５ａを低速回転
させて、キャビテーションの発生を抑えながら管体１の
吸込口２より流体を吸い上げ、２段目の羽根車５ｂを１
段目の羽根車５ａより高速回転させて流体を加圧して送
り出す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体を吸い上げる
のに用いられる軸流ポンプに関するものである。
のに用いられる軸流ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、高い吸込性能と吐出圧力を
得るため、特開平９−１７０５９５号公報に示すよう
な、管体内に水の吸込み方向に沿って２段の羽根車が設
けられた軸流ポンプを開発した。この軸流ポンプは、下
端に開口部からなる吸込口を有し、内部が吸込口より吸
い込まれた水が流れる流路とされた管体に、水の吸込み
方向に沿って羽根車が２段に設けられ、流路の上流に配
置された１段目の羽根車によって吸い上げられた水を、
下流に配置された２段目の羽根車によってさらに吸い上
げる構造となっており、高い吸込性能と広範囲な吐出圧
力を得ることが可能とされている。
得るため、特開平９−１７０５９５号公報に示すよう
な、管体内に水の吸込み方向に沿って２段の羽根車が設
けられた軸流ポンプを開発した。この軸流ポンプは、下
端に開口部からなる吸込口を有し、内部が吸込口より吸
い込まれた水が流れる流路とされた管体に、水の吸込み
方向に沿って羽根車が２段に設けられ、流路の上流に配
置された１段目の羽根車によって吸い上げられた水を、
下流に配置された２段目の羽根車によってさらに吸い上
げる構造となっており、高い吸込性能と広範囲な吐出圧
力を得ることが可能とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、吸込水面が
低下し、吸込水面と吸込口との高さの差が小さくなる
と、吸込口での水圧が低下するため、飽和蒸気圧が低下
し、羽根車の周辺にキャビテーションが生じて、軸流ポ
ンプの性能を低下させるだけでなく、羽根車等の部品の
損傷を引き起こす恐れがあった。また、キャビテーショ
ンの発生を抑えるため、羽根車を低速回転させて揚水を
行うと、吸込性能及び吐出圧力が低下するので、同様の
ポンプ性能を得るには、吸込口、羽根車等を大きく設計
しなければならず、そのためのコストを必要とし、さら
に設置場所の制約を受ける可能性があった。
低下し、吸込水面と吸込口との高さの差が小さくなる
と、吸込口での水圧が低下するため、飽和蒸気圧が低下
し、羽根車の周辺にキャビテーションが生じて、軸流ポ
ンプの性能を低下させるだけでなく、羽根車等の部品の
損傷を引き起こす恐れがあった。また、キャビテーショ
ンの発生を抑えるため、羽根車を低速回転させて揚水を
行うと、吸込性能及び吐出圧力が低下するので、同様の
ポンプ性能を得るには、吸込口、羽根車等を大きく設計
しなければならず、そのためのコストを必要とし、さら
に設置場所の制約を受ける可能性があった。
【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、小型な装置で、キャビテーションの発生を抑えな
がら、吸込水面が低い場合でも、十分な吸込性能と吐出
圧力とを得ることのできる軸流ポンプを提供することを
目的としている。
ので、小型な装置で、キャビテーションの発生を抑えな
がら、吸込水面が低い場合でも、十分な吸込性能と吐出
圧力とを得ることのできる軸流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】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の軸流ポンプは、下端に開口部を有
し、内部が開口部より吸い込まれた流体が流れる流路と
された管体と、管体内に流体の吸込み方向に沿って複数
段設けられ、回転することにより流体を開口部より吸い
上げる羽根車と、この羽根車を駆動させる駆動源とを有
し、流路の最上流に配置された１段目の羽根車はその回
転数が、下流に配置された他の羽根車の回転数に比べて
低くされていることを特徴としている。つまり、低速回
転される１段目の羽根車によってキャビテーションの発
生を抑えながら開口部より流体を吸い上げ、高速回転さ
れる２段目以降の羽根車によって流体を送り出すことが
でき、吸込水面が低下した場合でも、十分な吸込性能と
吐出圧力とを得ることができる。
に、請求項１記載の軸流ポンプは、下端に開口部を有
し、内部が開口部より吸い込まれた流体が流れる流路と
された管体と、管体内に流体の吸込み方向に沿って複数
段設けられ、回転することにより流体を開口部より吸い
上げる羽根車と、この羽根車を駆動させる駆動源とを有
し、流路の最上流に配置された１段目の羽根車はその回
転数が、下流に配置された他の羽根車の回転数に比べて
低くされていることを特徴としている。つまり、低速回
転される１段目の羽根車によってキャビテーションの発
生を抑えながら開口部より流体を吸い上げ、高速回転さ
れる２段目以降の羽根車によって流体を送り出すことが
でき、吸込水面が低下した場合でも、十分な吸込性能と
吐出圧力とを得ることができる。
【０００６】請求項２記載の軸流ポンプは、１段目の羽
根車における流路の断面が、他の羽根車における流路の
断面よりも、大きくされていることを特徴としている。
したがって、一定時間内に、低速回転する１段目の羽根
車により吸い上げられられる流体の流量と、高速回転す
る他の羽根車により送り出される流体の流量とをほぼ同
量に保ち、効率よく流体を吸い上げることができる。
根車における流路の断面が、他の羽根車における流路の
断面よりも、大きくされていることを特徴としている。
したがって、一定時間内に、低速回転する１段目の羽根
車により吸い上げられられる流体の流量と、高速回転す
る他の羽根車により送り出される流体の流量とをほぼ同
量に保ち、効率よく流体を吸い上げることができる。
【０００７】請求項３記載の軸流ポンプは、１段目の羽
根車を回転させる回転軸と、他の羽根車を回転させる回
転軸とは、減速機または増速機からなる動力伝達機構を
介して、どちらか一方の回転力が他方に伝達されてそれ
ぞれ回転させられることを特徴としている。つまり、１
段目の羽根車を回転させる回転軸か他の羽根車を回転さ
せる回転軸かのどちらか一方を、駆動源によって回転さ
せるようにすれば良いので、回転軸に駆動源を別々に設
ける必要がなく、コストの削減と装置の小型化を図るこ
とができる。
根車を回転させる回転軸と、他の羽根車を回転させる回
転軸とは、減速機または増速機からなる動力伝達機構を
介して、どちらか一方の回転力が他方に伝達されてそれ
ぞれ回転させられることを特徴としている。つまり、１
段目の羽根車を回転させる回転軸か他の羽根車を回転さ
せる回転軸かのどちらか一方を、駆動源によって回転さ
せるようにすれば良いので、回転軸に駆動源を別々に設
ける必要がなく、コストの削減と装置の小型化を図るこ
とができる。
【０００８】請求項４記載の軸流ポンプは、回転軸が、
内部が中空とされた外軸と、該外軸内に挿通された内軸
とから構成され、内軸に１段目の羽根車が設けられ、外
軸に他の羽根車が設けられていることを特徴としてい
る。よって、内軸を駆動源に接続して回転させ、その回
転力を動力伝達機構により増幅して外軸に伝えて、外軸
を内軸より高速回転させることで、低速回転する１段目
の羽根車の回転数にあわせた低い出力の駆動源を使用す
ることができる。
内部が中空とされた外軸と、該外軸内に挿通された内軸
とから構成され、内軸に１段目の羽根車が設けられ、外
軸に他の羽根車が設けられていることを特徴としてい
る。よって、内軸を駆動源に接続して回転させ、その回
転力を動力伝達機構により増幅して外軸に伝えて、外軸
を内軸より高速回転させることで、低速回転する１段目
の羽根車の回転数にあわせた低い出力の駆動源を使用す
ることができる。
【０００９】請求項５記載の軸流ポンプは、回転軸が、
内部が中空とされた外軸と、該外軸内に挿通された内軸
とから構成され、外軸に１段目の羽根車が設けられ、内
軸に他の羽根車が設けられていることを特徴としてい
る。したがって、外軸を駆動源に接続して回転させ、そ
の回転力を動力伝達機構により増幅して内軸に伝えて、
内軸を外軸より高速回転させることで、低速回転する１
段目の羽根車の回転数にあわせた低い出力の駆動源を使
用することができる。
内部が中空とされた外軸と、該外軸内に挿通された内軸
とから構成され、外軸に１段目の羽根車が設けられ、内
軸に他の羽根車が設けられていることを特徴としてい
る。したがって、外軸を駆動源に接続して回転させ、そ
の回転力を動力伝達機構により増幅して内軸に伝えて、
内軸を外軸より高速回転させることで、低速回転する１
段目の羽根車の回転数にあわせた低い出力の駆動源を使
用することができる。
【００１０】請求項６記載の軸流ポンプは、動力伝達機
構が、太陽歯車と、該太陽歯車の外周側に周方向へ間隔
を開けて設けられた複数の遊星歯車と、これら遊星歯車
の外周側を囲うように設けられた内歯車とを有する遊星
歯車機構であることを特徴としている。したがって、内
軸または外軸を回転させる歯車を、太陽歯車、遊星歯
車、内歯車のうちから選ぶことで、必要に応じて内軸と
外軸との回転速度比を変えることができる。また、動力
伝達機構は、内軸と外軸との間にコンパクトな遊星歯車
機構を設けた構造であるので、装置の小型、軽量化を図
ることができる。
構が、太陽歯車と、該太陽歯車の外周側に周方向へ間隔
を開けて設けられた複数の遊星歯車と、これら遊星歯車
の外周側を囲うように設けられた内歯車とを有する遊星
歯車機構であることを特徴としている。したがって、内
軸または外軸を回転させる歯車を、太陽歯車、遊星歯
車、内歯車のうちから選ぶことで、必要に応じて内軸と
外軸との回転速度比を変えることができる。また、動力
伝達機構は、内軸と外軸との間にコンパクトな遊星歯車
機構を設けた構造であるので、装置の小型、軽量化を図
ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例の軸流
ポンプを、図面を参照しながら説明する。図１には、本
発明の実施形態例の立軸式軸流ポンプが示されている。
図中符号１は、下端に開口部からなる吸込口２を有し、
その内部が吸込口２より吸い込まれた水が流れる流路３
とされ、吸込水面４に対して垂直方向に延びた管体であ
る。この管体１の内部には、回転することにより水を吸
込口２より吸い上げる羽根車５ａ、５ｂが、水の吸込み
方向に沿って２段に設けられている。また、これら羽根
車５ａ、５ｂの後ろには、水を整流させて水の運動エネ
ルギーを圧力エネルギーとする案内羽５Ａ、５Ｂがそれ
ぞれ設けられている。
ポンプを、図面を参照しながら説明する。図１には、本
発明の実施形態例の立軸式軸流ポンプが示されている。
図中符号１は、下端に開口部からなる吸込口２を有し、
その内部が吸込口２より吸い込まれた水が流れる流路３
とされ、吸込水面４に対して垂直方向に延びた管体であ
る。この管体１の内部には、回転することにより水を吸
込口２より吸い上げる羽根車５ａ、５ｂが、水の吸込み
方向に沿って２段に設けられている。また、これら羽根
車５ａ、５ｂの後ろには、水を整流させて水の運動エネ
ルギーを圧力エネルギーとする案内羽５Ａ、５Ｂがそれ
ぞれ設けられている。
【００１２】１段目の羽根車５ａにおける流路３ａの断
面は、２段目の羽根車５ｂにおける流路３ｂの断面より
大きくされている。
面は、２段目の羽根車５ｂにおける流路３ｂの断面より
大きくされている。
【００１３】１段目の羽根車５ａを回転させる内軸６ａ
は、内部が中空とされた２段目の羽根車５ｂを回転させ
る外軸６ｂに挿通され、その端部７が管体１の外部に設
けられた駆動源８に連結されている。また、内軸６ａと
外軸６ｂとの間には動力伝達機構１０が設けられてい
る。
は、内部が中空とされた２段目の羽根車５ｂを回転させ
る外軸６ｂに挿通され、その端部７が管体１の外部に設
けられた駆動源８に連結されている。また、内軸６ａと
外軸６ｂとの間には動力伝達機構１０が設けられてい
る。
【００１４】この動力伝達機構１０は、図２（ａ）に示
すように、外軸６ｂの端部に連結された太陽歯車１０ａ
と、この太陽歯車１０ａの外周側に周方向へ間隔を開け
て設けられ、内軸６ａのアーム９に回転可能に支持され
た複数の遊星歯車１０ｂと、これら遊星歯車１０ｂの外
周側を囲うように設けられた内歯車１０ｃとを有す遊星
歯車機構である。この遊星歯車機構からなる動力伝達機
構１０によれば、内軸６ａが回転すると、遊星歯車１０
ｂが内歯車１０ｃと太陽歯車１０ａの間を自転しながら
公転して、内軸６ａの回転力を外軸６ｂに伝達し、外軸
６ｂを内軸６ａより高速回転させる。
すように、外軸６ｂの端部に連結された太陽歯車１０ａ
と、この太陽歯車１０ａの外周側に周方向へ間隔を開け
て設けられ、内軸６ａのアーム９に回転可能に支持され
た複数の遊星歯車１０ｂと、これら遊星歯車１０ｂの外
周側を囲うように設けられた内歯車１０ｃとを有す遊星
歯車機構である。この遊星歯車機構からなる動力伝達機
構１０によれば、内軸６ａが回転すると、遊星歯車１０
ｂが内歯車１０ｃと太陽歯車１０ａの間を自転しながら
公転して、内軸６ａの回転力を外軸６ｂに伝達し、外軸
６ｂを内軸６ａより高速回転させる。
【００１５】上記立軸式軸流ポンプを駆動させると、内
軸６ａが回転して１段目の羽根車５ａが回り、吸込口２
より水が流路３へ吸い上げられる。吸い込げられた水は
流路３ａを通り、羽根車５ａに吸い込まれてその圧力を
増し、流路３ｂに送り出される。流路３ｂに送り出され
た水は、１段目の羽根車５ａより高速回転する２段目の
羽根車５ｂに吸い込まれてさらに圧力を増し、流路３の
奥へと送り出される。
軸６ａが回転して１段目の羽根車５ａが回り、吸込口２
より水が流路３へ吸い上げられる。吸い込げられた水は
流路３ａを通り、羽根車５ａに吸い込まれてその圧力を
増し、流路３ｂに送り出される。流路３ｂに送り出され
た水は、１段目の羽根車５ａより高速回転する２段目の
羽根車５ｂに吸い込まれてさらに圧力を増し、流路３の
奥へと送り出される。
【００１６】このように、上記実施形態例の立軸式軸流
ポンプによれば、低速回転される１段目の羽根車５ａに
よってキャビテーションの発生が抑えられながら、吸込
口２から水が吸い上げられ、高速回転される２段目の羽
根車５ｂによって水が送り出されるので、吸込水面４が
低下した場合でも、十分な吸込性能と吐出圧力とが得ら
れる。
ポンプによれば、低速回転される１段目の羽根車５ａに
よってキャビテーションの発生が抑えられながら、吸込
口２から水が吸い上げられ、高速回転される２段目の羽
根車５ｂによって水が送り出されるので、吸込水面４が
低下した場合でも、十分な吸込性能と吐出圧力とが得ら
れる。
【００１７】また、１段目の羽根車５ａにおける流路３
ａの断面は、２段目の羽根車５ｂにおける流路３ｂの断
面より大きくされているので、一定時間内に、低速回転
する１段目の羽根車５ａにより流される水の流量と、高
速回転する２段目の羽根車５ｂにより流される水の流量
とはほぼ同量に保たれ、効率よく水が吸い込まれる。
ａの断面は、２段目の羽根車５ｂにおける流路３ｂの断
面より大きくされているので、一定時間内に、低速回転
する１段目の羽根車５ａにより流される水の流量と、高
速回転する２段目の羽根車５ｂにより流される水の流量
とはほぼ同量に保たれ、効率よく水が吸い込まれる。
【００１８】１段目の羽根車５ａを回転させる内軸６ａ
は、内部が中空とされた、２段目の羽根車５ｂを回転さ
せる外軸６ｂに挿通され、動力伝達機構１０を介してそ
の回転力が回転数を増して外軸６ｂに伝達されるため、
それぞれの回転軸に駆動源７を設ける必要がなく、コス
トの削減と装置の小型化とが図られる。しかも、駆動源
７は、低速回転する１段目の羽根車５ａの回転数にあわ
せた低い出力のものを使用することができる。
は、内部が中空とされた、２段目の羽根車５ｂを回転さ
せる外軸６ｂに挿通され、動力伝達機構１０を介してそ
の回転力が回転数を増して外軸６ｂに伝達されるため、
それぞれの回転軸に駆動源７を設ける必要がなく、コス
トの削減と装置の小型化とが図られる。しかも、駆動源
７は、低速回転する１段目の羽根車５ａの回転数にあわ
せた低い出力のものを使用することができる。
【００１９】さらに、遊星歯車機構において、内軸６ａ
と外軸６ｂとに連結する歯車を、それぞれ太陽歯車１０
ａ、遊星歯車１０ｂ、内歯車１０ｃのうちから選ぶこと
で、必要に応じて内軸６ａと外軸６ｂとの回転速度比を
変えることができる。また、動力伝達機構１０は、内軸
６ａと外軸６ｂとの間にコンパクトな遊星歯車機構を設
けた構造であるので、装置の小型、軽量化を図ることが
できる。
と外軸６ｂとに連結する歯車を、それぞれ太陽歯車１０
ａ、遊星歯車１０ｂ、内歯車１０ｃのうちから選ぶこと
で、必要に応じて内軸６ａと外軸６ｂとの回転速度比を
変えることができる。また、動力伝達機構１０は、内軸
６ａと外軸６ｂとの間にコンパクトな遊星歯車機構を設
けた構造であるので、装置の小型、軽量化を図ることが
できる。
【００２０】ここで、遊星歯車機構としては、上記構造
の他に、図２（ｂ）に示すように、内軸６ａを内歯車１
０ｃに連結し、外軸６ｂを太陽歯車１０ｂに連結して内
軸６ａから外軸６ｂに回転力を伝達させる構造、あるい
は、図２（ｃ）に示すように、内軸６ａを遊星歯車１０
ａに連結し、外軸６ｂを内歯車１０ｃに連結して内軸６
ａから外軸６ｂに回転力を伝達させる構造がある。
の他に、図２（ｂ）に示すように、内軸６ａを内歯車１
０ｃに連結し、外軸６ｂを太陽歯車１０ｂに連結して内
軸６ａから外軸６ｂに回転力を伝達させる構造、あるい
は、図２（ｃ）に示すように、内軸６ａを遊星歯車１０
ａに連結し、外軸６ｂを内歯車１０ｃに連結して内軸６
ａから外軸６ｂに回転力を伝達させる構造がある。
【００２１】次に、ポンプの軸が吸込水面４に対して水
平に設けられた横軸式軸流ポンプに本発明を適応した場
合について、図３を参照して説明する。
平に設けられた横軸式軸流ポンプに本発明を適応した場
合について、図３を参照して説明する。
【００２２】図３中符号１１は、吸込水面４に対して垂
直に延びた後、吸込水面４に対して水平に曲げられた管
体である。この管体１１は、一端に開口部からなる吸込
口１２を有し、その内部が吸込口１２より吸い上げられ
た水が流れる流路１３とされている。この流路１３の吸
込水面４に対して水平になった箇所には、回転すること
により水を吸込口１２から吸い上げる羽根車１５ａ、１
５ｂが、、水の吸込み方向に沿って２段に設けられてい
る。また、これら羽根車１５ａ、１５ｂの後ろには、水
を整流させて水の運動エネルギーを圧力エネルギーとす
る案内羽１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ設けられている。
直に延びた後、吸込水面４に対して水平に曲げられた管
体である。この管体１１は、一端に開口部からなる吸込
口１２を有し、その内部が吸込口１２より吸い上げられ
た水が流れる流路１３とされている。この流路１３の吸
込水面４に対して水平になった箇所には、回転すること
により水を吸込口１２から吸い上げる羽根車１５ａ、１
５ｂが、、水の吸込み方向に沿って２段に設けられてい
る。また、これら羽根車１５ａ、１５ｂの後ろには、水
を整流させて水の運動エネルギーを圧力エネルギーとす
る案内羽１５Ａ、１５Ｂがそれぞれ設けられている。
【００２３】１段目の羽根車１５ａにおける流路１３ａ
の断面は、２段目の羽根車１５ｂにおける流路１３ｂの
断面より大きくされている。
の断面は、２段目の羽根車１５ｂにおける流路１３ｂの
断面より大きくされている。
【００２４】２段目の羽根車１５ｂを回転させる内軸１
６ｂは、内部が中空とされた１段目の羽根車１５ａを回
転させる外軸１６ａに挿通され、その端部が管体１の水
の吸い込み方向とは逆側の外部に設けられた駆動源１７
に連結されている。また、内軸１６ｂと外軸１６ａの間
には、動力伝達機構１８が設けられている。
６ｂは、内部が中空とされた１段目の羽根車１５ａを回
転させる外軸１６ａに挿通され、その端部が管体１の水
の吸い込み方向とは逆側の外部に設けられた駆動源１７
に連結されている。また、内軸１６ｂと外軸１６ａの間
には、動力伝達機構１８が設けられている。
【００２５】この動力伝達機構１８は、内軸１６ｂの端
部に連結された太陽歯車１８ａと、この太陽歯車１８ａ
の外周側に周方向へ間隔を開けて設けられ、外軸１６ａ
の端部１９に回転可能に支持される複数の遊星歯車１８
ｂと、これら遊星歯車１８ｂの外周側を囲うように設け
られた内歯車１８ｃとを有する遊星歯車機構である。こ
の遊星歯車機構からなる動力伝達機構１８によれば、内
軸１６ｂが回転すると、遊星歯車１８ｂが内歯車１８ｃ
と太陽歯車１８ａの間を自転しながら公転して、内軸１
６ｂの回転力を外軸１６ａに伝達し、外軸１６ａを内軸
１６ｂより低速回転させる。
部に連結された太陽歯車１８ａと、この太陽歯車１８ａ
の外周側に周方向へ間隔を開けて設けられ、外軸１６ａ
の端部１９に回転可能に支持される複数の遊星歯車１８
ｂと、これら遊星歯車１８ｂの外周側を囲うように設け
られた内歯車１８ｃとを有する遊星歯車機構である。こ
の遊星歯車機構からなる動力伝達機構１８によれば、内
軸１６ｂが回転すると、遊星歯車１８ｂが内歯車１８ｃ
と太陽歯車１８ａの間を自転しながら公転して、内軸１
６ｂの回転力を外軸１６ａに伝達し、外軸１６ａを内軸
１６ｂより低速回転させる。
【００２６】上記横軸式軸流ポンプを駆動させると、内
軸１６ｂから外軸１６ａに回転力が伝達されて外軸１６
ａが回転され、１段目の羽根車１５ａが回される。この
羽根車１５ａの回転により、吸込口１２より水が流路１
３へ吸い上げられる。吸い上げられた水は流路１３ａを
通り、１段目の羽根車１５ａに吸い込まれてその圧力を
増し、流路１３ｂに送り出される。流路１３ｂに送り出
された水は、１段目の羽根車１５ａより高速回転する２
段目の羽根車１５ｂに吸い込まれてさらに圧力を増し、
流路１３の奥へと送り出される。
軸１６ｂから外軸１６ａに回転力が伝達されて外軸１６
ａが回転され、１段目の羽根車１５ａが回される。この
羽根車１５ａの回転により、吸込口１２より水が流路１
３へ吸い上げられる。吸い上げられた水は流路１３ａを
通り、１段目の羽根車１５ａに吸い込まれてその圧力を
増し、流路１３ｂに送り出される。流路１３ｂに送り出
された水は、１段目の羽根車１５ａより高速回転する２
段目の羽根車１５ｂに吸い込まれてさらに圧力を増し、
流路１３の奥へと送り出される。
【００２７】このように、上記実施形態例の横軸式軸流
ポンプによれば、立軸式軸流ポンプと同様に、低速回転
される１段目の羽根車１５ａによってキャビテーション
の発生が抑えられながら、吸込口１２から水が吸い上げ
られ、高速回転される２段目の羽根車１５ｂによって水
が送り出されるので、吸込水面４が低下した場合でも、
十分な吸込性能と吐出圧力とが得られる。
ポンプによれば、立軸式軸流ポンプと同様に、低速回転
される１段目の羽根車１５ａによってキャビテーション
の発生が抑えられながら、吸込口１２から水が吸い上げ
られ、高速回転される２段目の羽根車１５ｂによって水
が送り出されるので、吸込水面４が低下した場合でも、
十分な吸込性能と吐出圧力とが得られる。
【００２８】また、１段目の羽根車１５ａにおける流路
１３ａの断面は、２段目の羽根車１５ｂにおける流路１
３ｂの断面より大きくされているので、一定時間内に、
低速回転する１段目の羽根車１５ａにより流される水の
流量と、高速回転する２段目の羽根車１５ｂにより流さ
れる水の流量とがほぼ同量に保たれ、効率よく水が吸い
込まる。
１３ａの断面は、２段目の羽根車１５ｂにおける流路１
３ｂの断面より大きくされているので、一定時間内に、
低速回転する１段目の羽根車１５ａにより流される水の
流量と、高速回転する２段目の羽根車１５ｂにより流さ
れる水の流量とがほぼ同量に保たれ、効率よく水が吸い
込まる。
【００２９】２段目の羽根車１５ｂを回転させる内軸１
６ｂは、内部が中空とされ、１段目の羽根車１５ａを回
転させる外軸１６ａに挿通され、動力伝達機構１８を介
してその回転力を外軸１６ａに伝達するため、それぞれ
の回転軸に駆動源１７を設ける必要がなく、コストの削
減と装置の小型化を図ることができる。
６ｂは、内部が中空とされ、１段目の羽根車１５ａを回
転させる外軸１６ａに挿通され、動力伝達機構１８を介
してその回転力を外軸１６ａに伝達するため、それぞれ
の回転軸に駆動源１７を設ける必要がなく、コストの削
減と装置の小型化を図ることができる。
【００３０】さらに、遊星歯車機構において、外軸１６
ａと内軸１６ｂとに連結する歯車を、それぞれ太陽歯車
１８ａ、遊星歯車１８ｂ、内歯車１８ｃのうちから選ぶ
ことで、必要に応じて外軸１６ａと内軸１６ｂとの回転
速度比を変えることができる。また、動力伝達機構１８
は、外軸１６ａと内軸１６ｂとの間にコンパクトな遊星
歯車機構を設けた構造であるので、装置の小型、軽量化
を図ることができる。
ａと内軸１６ｂとに連結する歯車を、それぞれ太陽歯車
１８ａ、遊星歯車１８ｂ、内歯車１８ｃのうちから選ぶ
ことで、必要に応じて外軸１６ａと内軸１６ｂとの回転
速度比を変えることができる。また、動力伝達機構１８
は、外軸１６ａと内軸１６ｂとの間にコンパクトな遊星
歯車機構を設けた構造であるので、装置の小型、軽量化
を図ることができる。
【００３１】なお、上記実施形態例の軸流ポンプは、羽
根車を２段にしか設けていないが、２段目以降の羽根車
を複数設けても良い。また、羽根車５ａ、５ｂ、１５
ａ、１５ｂは、角度が固定された固定翼でも、あるいは
角度が可変可能とされた可動翼でも良い。さらに、本発
明の軸流ポンプは、水以外の他の流体にも適用可能であ
ることは、言うまでもない。
根車を２段にしか設けていないが、２段目以降の羽根車
を複数設けても良い。また、羽根車５ａ、５ｂ、１５
ａ、１５ｂは、角度が固定された固定翼でも、あるいは
角度が可変可能とされた可動翼でも良い。さらに、本発
明の軸流ポンプは、水以外の他の流体にも適用可能であ
ることは、言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の軸流ポ
ンプによれば、下記の効果を得ることができる。請求項
１記載の軸流ポンプによれば、流体が流れる流路の最上
流に配置された１段目の羽根車はその回転数が、下流に
配置された他の羽根車の回転数に比べて低くされている
ので、低速回転される１段目の羽根車によってキャビテ
ーションの発生を抑えながら開口部から流体を吸い上
げ、高速回転される２段目以降の羽根車によって流体を
送り出し、吸込水面が低下した場合でも、十分な吸込性
能と吐出圧力とを得ることができる。
ンプによれば、下記の効果を得ることができる。請求項
１記載の軸流ポンプによれば、流体が流れる流路の最上
流に配置された１段目の羽根車はその回転数が、下流に
配置された他の羽根車の回転数に比べて低くされている
ので、低速回転される１段目の羽根車によってキャビテ
ーションの発生を抑えながら開口部から流体を吸い上
げ、高速回転される２段目以降の羽根車によって流体を
送り出し、吸込水面が低下した場合でも、十分な吸込性
能と吐出圧力とを得ることができる。
【００３３】請求項２記載の軸流ポンプによれば、１段
目の羽根車における流路の断面が、他の羽根車における
流路の断面よりも大きくされているため、一定時間内
に、低速回転する１段目の羽根車により吸い上げられら
れる流体の流量と、高速回転する他の羽根車により送り
出される流体の流量とをほぼ同量に保ち、効率よく流体
を吸い上げることができる。
目の羽根車における流路の断面が、他の羽根車における
流路の断面よりも大きくされているため、一定時間内
に、低速回転する１段目の羽根車により吸い上げられら
れる流体の流量と、高速回転する他の羽根車により送り
出される流体の流量とをほぼ同量に保ち、効率よく流体
を吸い上げることができる。
【００３４】請求項３記載の軸流ポンプによれば、１段
目の羽根車を回転させる回転軸と、他の羽根車を回転さ
せる回転軸とは、減速機または増速機からなる動力伝達
機構を介して、どちらか一方の回転力が他方に伝達され
てそれぞれ回転させられ、１段目の羽根車を回転させる
回転軸か、他の羽根車を回転させる回転軸かのどちらか
一方を駆動源により回転させるようにすれば良いので、
回転軸にそれぞれ駆動源を設ける必要がなく、コストの
削減と装置の小型化を図ることができる。
目の羽根車を回転させる回転軸と、他の羽根車を回転さ
せる回転軸とは、減速機または増速機からなる動力伝達
機構を介して、どちらか一方の回転力が他方に伝達され
てそれぞれ回転させられ、１段目の羽根車を回転させる
回転軸か、他の羽根車を回転させる回転軸かのどちらか
一方を駆動源により回転させるようにすれば良いので、
回転軸にそれぞれ駆動源を設ける必要がなく、コストの
削減と装置の小型化を図ることができる。
【００３５】請求項４記載の軸流ポンプによれば、回転
軸が、内部が中空とされた外軸と、該外軸内に挿通され
た内軸とから構成され、内軸に１段目の羽根車を設け、
外軸に他の羽根車が設け、内軸の回転力を動力伝達機構
により増幅して外軸に伝えて、外軸を内軸より高速回転
させることで、低速回転する１段目の羽根車の回転数に
あわせた低い出力の駆動源を使用することができる。
軸が、内部が中空とされた外軸と、該外軸内に挿通され
た内軸とから構成され、内軸に１段目の羽根車を設け、
外軸に他の羽根車が設け、内軸の回転力を動力伝達機構
により増幅して外軸に伝えて、外軸を内軸より高速回転
させることで、低速回転する１段目の羽根車の回転数に
あわせた低い出力の駆動源を使用することができる。
【００３６】請求項５記載の軸流ポンプによれば、回転
軸が、内部が中空とされた外軸と、該外軸内に挿通され
た内軸とから構成され、外軸に１段目の羽根車を設け、
内軸に他の羽根車を設け、外軸の回転力を動力伝達機構
により増幅して内軸に伝えて、内軸を外軸より高速回転
させることで、低速回転する１段目の羽根車の回転数に
あわせた低い出力の駆動源を使用することができる。
軸が、内部が中空とされた外軸と、該外軸内に挿通され
た内軸とから構成され、外軸に１段目の羽根車を設け、
内軸に他の羽根車を設け、外軸の回転力を動力伝達機構
により増幅して内軸に伝えて、内軸を外軸より高速回転
させることで、低速回転する１段目の羽根車の回転数に
あわせた低い出力の駆動源を使用することができる。
【００３７】請求項６記載の軸流ポンプによれば、動力
伝達機構が、太陽歯車と、該太陽歯車の外周側に周方向
へ間隔を開けて設けられた複数の遊星歯車と、これら遊
星歯車の外周側を囲うように設けられた内歯車とを有す
る遊星歯車機構であるため、内軸または外軸を回転させ
る歯車を、太陽歯車、遊星歯車、内歯車のうちから選ぶ
ことで、必要に応じて内軸と外軸との回転速度比を変え
ることができる。また、動力伝達機構は、内軸と外軸と
の間にコンパクトな遊星歯車機構を設けた構造であるの
で、装置の小型、軽量化を図ることができる。
伝達機構が、太陽歯車と、該太陽歯車の外周側に周方向
へ間隔を開けて設けられた複数の遊星歯車と、これら遊
星歯車の外周側を囲うように設けられた内歯車とを有す
る遊星歯車機構であるため、内軸または外軸を回転させ
る歯車を、太陽歯車、遊星歯車、内歯車のうちから選ぶ
ことで、必要に応じて内軸と外軸との回転速度比を変え
ることができる。また、動力伝達機構は、内軸と外軸と
の間にコンパクトな遊星歯車機構を設けた構造であるの
で、装置の小型、軽量化を図ることができる。
【図１】 本発明の実施形態例の立軸式軸流ポンプの断
面図である。
面図である。
【図２】 本発明の実施形態例の軸流ポンプに用いられ
る動力伝達機構の断面図である。
る動力伝達機構の断面図である。
【図３】 本発明の実施形態例の横軸式軸流ポンプの断
面図である。
面図である。
１、１１ 管体
２、１２ 吸込口（開口部）
３、３ａ、３ｂ、１３、１３ａ、１３ｂ 流路
４ 吸込水面
５ａ、５ｂ、１５ａ、１５ｂ 羽根車
６ａ、１６ｂ 内軸（回転軸）
６ｂ、１６ａ 外軸（回転軸）
８、１７ 駆動源
１０、１８ 動力伝達機構
１０ａ、１８ａ 太陽歯車
１０ｂ、１８ｂ 遊星歯車
１０ｃ、１８ｃ 内歯車
Claims (6)
- 【請求項１】 下端に開口部を有し、内部が前記開口部
より吸い込まれた流体が流れる流路とされた管体と、該
管体内に前記流体の吸込み方向に沿って複数段設けら
れ、回転することにより前記流体を前記開口部より吸い
上げる羽根車と、該羽根車を駆動させる駆動源とを有す
る軸流ポンプであって、前記流路の最上流に配置された
１段目の羽根車はその回転数が、下流に配置された他の
羽根車の回転数に比べて低くされていることを特徴とす
る軸流ポンプ。 - 【請求項２】 前記１段目の羽根車における流路の断面
が、前記他の羽根車における流路の断面よりも大きくさ
れていることを特徴とする請求項１記載の軸流ポンプ。 - 【請求項３】 前記１段目の羽根車を回転させる回転軸
と、前記他の羽根車を回転させる回転軸は、減速機また
は増速機からなる動力伝達機構を介して、どちらか一方
の回転力が他方に伝達されてそれぞれ回転されることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の軸流ポンプ。 - 【請求項４】 前記回転軸は、内部が中空とされた外軸
と、該外軸内に挿通された内軸とから構成され、前記内
軸に１段目の羽根車が設けられ、前記外軸に他の羽根車
が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいず
れか１項記載の軸流ポンプ。 - 【請求項５】 前記回転軸は、内部が中空とされた外軸
と、該外軸内に挿通された内軸とから構成され、前記外
軸に１段目の羽根車が設けられ、前記内軸に他の羽根車
が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいず
れか１項記載の軸流ポンプ。 - 【請求項６】 前記動力伝達機構は、太陽歯車と、該太
陽歯車の外周側に周方向へ間隔を開けて設けられた複数
の遊星歯車と、これら遊星歯車の外周側を囲うように設
けられた内歯車とを有する遊星歯車機構であることを特
徴とする請求項３〜５のいずれか１項記載の軸流ポン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206192A JP2003021090A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 軸流ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001206192A JP2003021090A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 軸流ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021090A true JP2003021090A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19042366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001206192A Withdrawn JP2003021090A (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 軸流ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003021090A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010180859A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Ihi Corp | 多段ターボ圧縮機 |
| KR100984787B1 (ko) * | 2010-03-08 | 2010-10-04 | 한국기계연구원 | 콤팩트한 증속 구동장치가 설치된 고속 터보형 펌프 |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001206192A patent/JP2003021090A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010180859A (ja) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Ihi Corp | 多段ターボ圧縮機 |
| KR100984787B1 (ko) * | 2010-03-08 | 2010-10-04 | 한국기계연구원 | 콤팩트한 증속 구동장치가 설치된 고속 터보형 펌프 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |