JP2003083284A - ポンプ - Google Patents
ポンプInfo
- Publication number
- JP2003083284A JP2003083284A JP2001276968A JP2001276968A JP2003083284A JP 2003083284 A JP2003083284 A JP 2003083284A JP 2001276968 A JP2001276968 A JP 2001276968A JP 2001276968 A JP2001276968 A JP 2001276968A JP 2003083284 A JP2003083284 A JP 2003083284A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- flow
- constant
- main shaft
- pump
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプの羽根におけるキャビテーションの発
生を防止すること。 【解決手段】 ケーシング１２内において長手方向に回
転自在に支持された主軸１４と、主軸１４の回転軸線Ｏ
を中心として周方向に等間隔に配設されハブ１４ａを介
して主軸１４に固定された複数の羽根１６とを具備する
ポンプ１０において、羽根１６の負圧面１６ｆに沿う流
れの局所的な相対角度βが流れ方向に一定となる領域
I、II、IIIを設けた。
生を防止すること。 【解決手段】 ケーシング１２内において長手方向に回
転自在に支持された主軸１４と、主軸１４の回転軸線Ｏ
を中心として周方向に等間隔に配設されハブ１４ａを介
して主軸１４に固定された複数の羽根１６とを具備する
ポンプ１０において、羽根１６の負圧面１６ｆに沿う流
れの局所的な相対角度βが流れ方向に一定となる領域
I、II、IIIを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャビテーション
の発生を抑制したポンプに関する。
の発生を抑制したポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】用水や排水用に用いられるポンプとして
は斜流ポンプや軸流ポンプが用いられている。こうした
従来のポンプでは、一般的に羽根の出口角度は１７°〜
２５°前後に設定されており、流量や羽根車の回転数か
ら決定される羽根入口角度から流れに沿って羽根の角度
を徐々に変化させて羽根を形成している。
は斜流ポンプや軸流ポンプが用いられている。こうした
従来のポンプでは、一般的に羽根の出口角度は１７°〜
２５°前後に設定されており、流量や羽根車の回転数か
ら決定される羽根入口角度から流れに沿って羽根の角度
を徐々に変化させて羽根を形成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図５を参照すると、一
般的な斜流ポンプの羽根をモデルに数値解析により求め
た羽根面圧力分布の一例が図示されている。図５におい
て、縦軸は羽根面圧力であり、横軸は羽根の入口から出
口へ流線に沿った長さである（右端は出口近傍となって
いる）。また、羽根のハブの近傍に沿った羽根面圧力の
変化が二点鎖線(HUB)で示され、羽根の中心線に沿った
羽根面圧力の変化が実線(MID)で示され、羽根のチップ
近傍に沿った羽根面圧力の変化が一点鎖線(TIP)で示さ
れている。
般的な斜流ポンプの羽根をモデルに数値解析により求め
た羽根面圧力分布の一例が図示されている。図５におい
て、縦軸は羽根面圧力であり、横軸は羽根の入口から出
口へ流線に沿った長さである（右端は出口近傍となって
いる）。また、羽根のハブの近傍に沿った羽根面圧力の
変化が二点鎖線(HUB)で示され、羽根の中心線に沿った
羽根面圧力の変化が実線(MID)で示され、羽根のチップ
近傍に沿った羽根面圧力の変化が一点鎖線(TIP)で示さ
れている。
【０００４】図５から理解されるように、羽根の入口に
隣接する領域、より詳細には入口から出口までの距離の
約５％に相当する長さの領域では、非常に羽根負荷が高
くなっており、キャビテーションが発生しやすくなって
いる。特に、負圧面では急激に圧力が低下してキャビテ
ーションが発生し易くなっていることが理解される。ま
た、ハブの近傍よりもチップの近傍の方が羽根負荷が大
きく、また、負圧面での圧力も低くなっており、チップ
近傍でキャビテーションが発生し易くなっていることが
理解される。
隣接する領域、より詳細には入口から出口までの距離の
約５％に相当する長さの領域では、非常に羽根負荷が高
くなっており、キャビテーションが発生しやすくなって
いる。特に、負圧面では急激に圧力が低下してキャビテ
ーションが発生し易くなっていることが理解される。ま
た、ハブの近傍よりもチップの近傍の方が羽根負荷が大
きく、また、負圧面での圧力も低くなっており、チップ
近傍でキャビテーションが発生し易くなっていることが
理解される。
【０００５】本発明は、こうした従来技術の問題を解決
することを技術課題としており、羽根の負圧面における
キャビテーションの発生を抑制したポンプを提供するこ
とを目的としている。
することを技術課題としており、羽根の負圧面における
キャビテーションの発生を抑制したポンプを提供するこ
とを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、ケーシング内において長手方向に回転自在に支持さ
れた主軸と、前記主軸の回転軸線を中心として周方向に
等間隔に配設されハブを介して前記主軸に固定された複
数の羽根とを具備するポンプにおいて、前記羽根は、前
記羽根の負圧面に沿う流れの局所的な相対角度が流れ方
向に一定となる領域を有していることを特徴とするポン
プを要旨とする。
は、ケーシング内において長手方向に回転自在に支持さ
れた主軸と、前記主軸の回転軸線を中心として周方向に
等間隔に配設されハブを介して前記主軸に固定された複
数の羽根とを具備するポンプにおいて、前記羽根は、前
記羽根の負圧面に沿う流れの局所的な相対角度が流れ方
向に一定となる領域を有していることを特徴とするポン
プを要旨とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。先ず、図１を参照する
と、本発明を適用するポンプ、特に斜流ポンプ１０が図
示されている。斜流ポンプ１０は中空円筒状のケーシン
グ１２を具備しており、該ケーシング１２はベルマウス
状の入口開口部１２ａを有している。ケーシング１２の
中心軸線Ｏに沿って主軸１４が延設されており、該主軸
１４は図示しない軸受によりケーシング１２に中心軸線
Ｏを中心として回転自在に支持されている。主軸１４
は、また、主軸１４の後端またはケーシング１２内に設
けられた駆動モータ（図示せず）により回転駆動され
る。
の好ましい実施形態を説明する。先ず、図１を参照する
と、本発明を適用するポンプ、特に斜流ポンプ１０が図
示されている。斜流ポンプ１０は中空円筒状のケーシン
グ１２を具備しており、該ケーシング１２はベルマウス
状の入口開口部１２ａを有している。ケーシング１２の
中心軸線Ｏに沿って主軸１４が延設されており、該主軸
１４は図示しない軸受によりケーシング１２に中心軸線
Ｏを中心として回転自在に支持されている。主軸１４
は、また、主軸１４の後端またはケーシング１２内に設
けられた駆動モータ（図示せず）により回転駆動され
る。
【０００８】主軸１４の先端部にはハブ１４ａが固定さ
れている。複数の羽根１６が中心軸線Ｏを中心として等
間隔に配設されており、該羽根１６は、ハブ１４ａに固
定されて、中心軸線Ｏを中心として主軸１４と共に回転
するようになっている。図３を参照すると、本実施形態
において羽根１６は中心軸線Ｏを中心として回転するよ
うになっている。羽根１６が回転することにより、作動
流体、例えば水が図１において矢印Ｆで示すように流れ
る。作動流体としての水は懸濁物や気泡を含んでいても
良い。
れている。複数の羽根１６が中心軸線Ｏを中心として等
間隔に配設されており、該羽根１６は、ハブ１４ａに固
定されて、中心軸線Ｏを中心として主軸１４と共に回転
するようになっている。図３を参照すると、本実施形態
において羽根１６は中心軸線Ｏを中心として回転するよ
うになっている。羽根１６が回転することにより、作動
流体、例えば水が図１において矢印Ｆで示すように流れ
る。作動流体としての水は懸濁物や気泡を含んでいても
良い。
【０００９】図２を参照すると、羽根１６は入口側端部
１６ａ、入口側端部１６ａの反対側の出口側端部１６
ｂ、ハブ１４ａの反対側のチップ側縁部１６ｃおよび入
口側端部１６ａとチップ側縁部１６ｃとの交点１６ｄを
有している。本実施形態では、羽根１６の入口側端部１
６ａに隣接する領域を先端領域Iと定義し、チップ側縁
部１６ｃに隣接する領域をチップ領域IIと定義し、交点
１６ｄに隣接する領域を交差領域IIIと定義する。図３
を参照すると、羽根１６は回転方向Ｒに対して前側の正
圧面１６ｅと、後側の負圧面１６ｆとを有している。図
３には、また、羽根１６の入口１と出口２における速度
三角形が図示されており、Ｕは羽根１６の周速度、Ｖは
作動流体の絶対速度、Ｗは作動流体の相対速度、βは相
対角度である。添え字１、２は各々入口と出口に対応し
ており、羽根１６の入口端部１６ａ、出口端部１６ｂに
おける局所の羽根１６の周速度Ｕ、作動流体の絶対速度
Ｖ、作動流体の相対速度Ｗ、相対角度βを示している。
１６ａ、入口側端部１６ａの反対側の出口側端部１６
ｂ、ハブ１４ａの反対側のチップ側縁部１６ｃおよび入
口側端部１６ａとチップ側縁部１６ｃとの交点１６ｄを
有している。本実施形態では、羽根１６の入口側端部１
６ａに隣接する領域を先端領域Iと定義し、チップ側縁
部１６ｃに隣接する領域をチップ領域IIと定義し、交点
１６ｄに隣接する領域を交差領域IIIと定義する。図３
を参照すると、羽根１６は回転方向Ｒに対して前側の正
圧面１６ｅと、後側の負圧面１６ｆとを有している。図
３には、また、羽根１６の入口１と出口２における速度
三角形が図示されており、Ｕは羽根１６の周速度、Ｖは
作動流体の絶対速度、Ｗは作動流体の相対速度、βは相
対角度である。添え字１、２は各々入口と出口に対応し
ており、羽根１６の入口端部１６ａ、出口端部１６ｂに
おける局所の羽根１６の周速度Ｕ、作動流体の絶対速度
Ｖ、作動流体の相対速度Ｗ、相対角度βを示している。
【００１０】本発明の１つの実施形態では、羽根１６
は、少なくとも負圧面１６ｆにおける流れの相対角度β
が流れ方向に概ね一定となるように形成されている。よ
り具体的には、例えば、羽根１６における出口角度を１
７°〜２５°前後に設定して、局所の相対角度βが一定
となるように入口方向に羽根の角度を順次決定すること
により羽根１６の形状を決定することができる。直接的
には、上記の方法により羽根１６の負圧面１６ｆの形状
を決定するであるが、羽根１６のキャンバラインに沿っ
て数値解析的に相対角度βを一定となる形状を求め、負
圧面１６ｆと正圧面１６ｅと該キャンバラインに平行に
形成してもよい。このように、流れの負圧面に対する相
対角度βが概ね一定となるようにすることにより、キャ
ビテーションが発生しにくい羽根形状を得ることができ
る。
は、少なくとも負圧面１６ｆにおける流れの相対角度β
が流れ方向に概ね一定となるように形成されている。よ
り具体的には、例えば、羽根１６における出口角度を１
７°〜２５°前後に設定して、局所の相対角度βが一定
となるように入口方向に羽根の角度を順次決定すること
により羽根１６の形状を決定することができる。直接的
には、上記の方法により羽根１６の負圧面１６ｆの形状
を決定するであるが、羽根１６のキャンバラインに沿っ
て数値解析的に相対角度βを一定となる形状を求め、負
圧面１６ｆと正圧面１６ｅと該キャンバラインに平行に
形成してもよい。このように、流れの負圧面に対する相
対角度βが概ね一定となるようにすることにより、キャ
ビテーションが発生しにくい羽根形状を得ることができ
る。
【００１１】図４は、本実施形態を適用した斜流ポンプ
の羽根をモデルに数値解析により求めた羽根面圧力分布
を示すグラフである。図４において、縦軸は羽根面圧力
であり、横軸は羽根の入口から出口へ流線に沿った長さ
である（右端は出口近傍である）。また、羽根のハブの
近傍に沿った羽根面圧力の変化が二点鎖線(HUB)で示さ
れ、羽根の中心線に沿った羽根面圧力の変化が実線(MI
D)で示され、羽根のチップ近傍に沿った羽根面圧力の変
化が一点鎖線(TIP)で示されている。
の羽根をモデルに数値解析により求めた羽根面圧力分布
を示すグラフである。図４において、縦軸は羽根面圧力
であり、横軸は羽根の入口から出口へ流線に沿った長さ
である（右端は出口近傍である）。また、羽根のハブの
近傍に沿った羽根面圧力の変化が二点鎖線(HUB)で示さ
れ、羽根の中心線に沿った羽根面圧力の変化が実線(MI
D)で示され、羽根のチップ近傍に沿った羽根面圧力の変
化が一点鎖線(TIP)で示されている。
【００１２】図４を参照すると、本実施形態を適用する
ことにより、羽根負荷が低減され、キャビテーションの
発生が抑制され得ることが理解される。特に、羽根の入
口に隣接する領域、より詳細には入口から出口までの距
離の約５％に相当する長さの領域における、負圧面での
圧力低下が図５の場合と比較して低減されている。
ことにより、羽根負荷が低減され、キャビテーションの
発生が抑制され得ることが理解される。特に、羽根の入
口に隣接する領域、より詳細には入口から出口までの距
離の約５％に相当する長さの領域における、負圧面での
圧力低下が図５の場合と比較して低減されている。
【００１３】上記の実施形態では、羽根１６は、その負
圧面１６ｆの全体にわたって相対角度βが一定となるよ
うに形成されている旨説明したが、特に圧力低下が著し
い先端領域I、チップ領域IIまたは交差領域IIIのみにお
いて相対角度βが一定となるように羽根１６の負圧面１
６ｆを形成してもよい。また、負圧面１６ｆと共に正圧
面１６ｅをこのように形成してもよい。
圧面１６ｆの全体にわたって相対角度βが一定となるよ
うに形成されている旨説明したが、特に圧力低下が著し
い先端領域I、チップ領域IIまたは交差領域IIIのみにお
いて相対角度βが一定となるように羽根１６の負圧面１
６ｆを形成してもよい。また、負圧面１６ｆと共に正圧
面１６ｅをこのように形成してもよい。
【００１４】図２において、交差領域IIIは先端領域Iと
チップ領域IIの重畳部分のように図示されているが、交
点１６ｄを中心とする所定半径の円弧内の領域またはそ
れに類似する形状の領域としてもよい。また、本発明
は、斜流ポンプのみならず軸流ポンプまたは遠心ポンプ
にも適用可能である。
チップ領域IIの重畳部分のように図示されているが、交
点１６ｄを中心とする所定半径の円弧内の領域またはそ
れに類似する形状の領域としてもよい。また、本発明
は、斜流ポンプのみならず軸流ポンプまたは遠心ポンプ
にも適用可能である。
【００１５】
【発明の効果】流れの負圧面に対する相対角度が概ね一
定となるように羽根の負圧面を形成することにより、キ
ャビテーションが発生しにくい羽根形状を得ることが可
能となる。
定となるように羽根の負圧面を形成することにより、キ
ャビテーションが発生しにくい羽根形状を得ることが可
能となる。
【図１】本発明を適用するポンプの概略断面図である。
【図２】羽根の拡大図である。
【図３】羽根の側面を速度三角形と共に示す図である。
【図４】相対角度が一定となるように羽根を形成した場
合の羽根面圧力分布を示すグラフである。
合の羽根面圧力分布を示すグラフである。
【図５】従来技術による羽根の羽根面圧力分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
１０…ポンプ
１２…ケーシング
１４…主軸
１４ａ…ハブ
１６…羽根
Claims (5)
- 【請求項１】 ケーシング内において長手方向に回転自
在に支持された主軸と、前記主軸の回転軸線を中心とし
て周方向に等間隔に配設されハブを介して前記主軸に固
定された複数の羽根とを具備するポンプにおいて、 前記羽根は、前記羽根の負圧面に沿う流れの局所的な相
対角度が流れ方向に一定となる領域を有していることを
特徴とするポンプ。 - 【請求項２】 前記羽根は、その負圧面の全体にわたっ
て流れの相対角度が流れ方向に一定となるように形成さ
れている請求項１に記載のポンプ。 - 【請求項３】 前記羽根は、入口側端部に隣接する負圧
面領域において、流れの相対角度が流れ方向に一定とな
るように形成されている請求項１に記載のポンプ。 - 【請求項４】 前記羽根は、チップ側縁部に隣接する負
圧面領域において、流れの相対角度が流れ方向に一定と
なるように形成されている請求項１に記載のポンプ。 - 【請求項５】 前記羽根は、入口側端部とチップ側縁部
の交点に隣接する負圧面領域において、流れの相対角度
が流れ方向に一定となるように形成されている請求項１
に記載のポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001276968A JP2003083284A (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001276968A JP2003083284A (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083284A true JP2003083284A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19101587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001276968A Withdrawn JP2003083284A (ja) | 2001-09-12 | 2001-09-12 | ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003083284A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102748322A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-24 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 双叶片轴流泵 |
| CN102748300A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-24 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 螺旋轴流泵 |
| CN104912843A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-16 | 江苏大学 | 一种具有工作面椭圆形叶片出口边的混流泵叶轮 |
| JP2020051321A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 株式会社クボタ | ポンプ装置の維持管理方法、設計方法、及びポンプ装置 |
-
2001
- 2001-09-12 JP JP2001276968A patent/JP2003083284A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102748322A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-24 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 双叶片轴流泵 |
| CN102748300A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-24 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 螺旋轴流泵 |
| CN104912843A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-16 | 江苏大学 | 一种具有工作面椭圆形叶片出口边的混流泵叶轮 |
| JP2020051321A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 株式会社クボタ | ポンプ装置の維持管理方法、設計方法、及びポンプ装置 |
| JP7086802B2 (ja) | 2018-09-26 | 2022-06-20 | 株式会社クボタ | ポンプ装置の維持管理方法、設計方法、及びポンプ装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6254342B1 (en) | Air supplying device | |
| CA1308959C (en) | Centrifugal pump | |
| KR101868132B1 (ko) | 원심 펌프용 임펠러 | |
| US7476081B2 (en) | Centrifugal compressing apparatus | |
| JP2000240590A (ja) | 多翼前向ファン | |
| JP4143184B2 (ja) | 下水を輸送するためのポンプに使用される遠心型または半軸流型のポンプ羽根車 | |
| JPH094585A (ja) | 汚水ポンプ | |
| JP4882939B2 (ja) | 可動翼軸流ポンプ | |
| JP2003083284A (ja) | ポンプ | |
| JPH0637879B2 (ja) | 遠心ポンプ | |
| EP3150858B1 (en) | Centrifugal fan | |
| EP1532367B1 (en) | Centrifugal impeller and pump apparatus | |
| KR100663965B1 (ko) | 축류팬 | |
| JP2004346775A (ja) | プロペラファン並びにエンジン冷却装置及び建設機械 | |
| JP4183612B2 (ja) | 軸流ポンプ | |
| JPH106119A (ja) | 輻流羽根車の加工方法 | |
| JPH09195986A (ja) | 流体機械の羽根車 | |
| JPH0988887A (ja) | ウォータポンプ | |
| JP6200531B2 (ja) | インペラ及び流体機械 | |
| JP2005155579A (ja) | 多翼送風ファン | |
| KR102558158B1 (ko) | 부분개방 측판을 갖는 전곡깃 원심 임펠러 | |
| JP3225197B2 (ja) | 流体機械の旋回失速抑制装置 | |
| JPH05272444A (ja) | 水力機械のランナ | |
| KR100487338B1 (ko) | 축류팬 | |
| JP3676541B2 (ja) | スクリュー式曝気機の羽根構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060315 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |