JP2005146981A - ラインポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、吸込み路から渦巻き室へ向う経路において、安定した流体の流れが確保し得るラインポンプを提供する。
【解決手段】本発明のラインポンプは、渦巻き室４の吸込み口４ａと連通する吸込み路１１の一端側の内面うち、インペラ８の吸込み部７と向き合う内面部分に、該インペラ８の軸心を延長した延長線αの周りに位置して複数枚の整流板１２，１３を設ける構成を採用した。この複数枚の整流板１２，１３により、吸込み路１１からの流体の流れをインペラ８の吸込み部７へ向う方向に整流させて、充分に流れの乱れを抑えるようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば流体設備の配管の途中に組み込まれて使用されるラインポンプに関する。

工場やビルなどで用いられる冷却水を循環させる設備、やその他流体の供給や循環などを行う設備では、配管の途中にラインポンプを組付けることが行われている。

こうしたラインポンプのポンプ部は、渦巻き室および渦巻き室の吸込み口から渦巻き室の直径方向に延びる吸込み路が形成されたケーシングを用いられている。そして、渦巻き室の内部にインペラを回転自在に収め、インペラの正面中央に形成されている吸込み部を渦巻き室の正面側に形成された吸込み口に臨ませて、全体を構成してある。これにより、ポンプ部は、電動モータなど駆動源によりインペラを回転させると、水など流体が吸込み路の他端に形成された吸込み口部から吸込まれ、上記吸込み路、上記渦巻き室を通じて、渦巻き室の外周部に形成された吐出路を経て、吐出路の先端の吐出口部から吐出されるようにしている。

ところで、ラインポンプでは、吐出口部と吸込み口部とが渦巻き室を挟んで一直線上に並ぶレイアウトが用いられるために、吸込み路には、進路が渦巻き室の直径方向に沿う方向から、渦巻き室の吸込み口に向う方向へ急激に変わる経路が強いられる。

この構造のため、ラインポンプのインペラの吸込み部へ向う流体の流れは、急激な進路の変更を受けて大きく乱れやすく、騒音や振動の発生、キャビテーションの発生を招いていた。

そこで、ラインポンプでは、機種に応じて、吸込み口の近くに一枚の整流板を設けることが実施されている。

ところが、この整流板だけでは、吸込み路から渦巻き室へ至る流体の流れを安定させることは難しい。

そこで、本発明の目的は、吸込み路から渦巻き室へ向う経路において、安定した流体の流れが確保し得るラインポンプを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、進路が変って渦巻き室の吸込み口と連通する吸込み路の一端側の内面うち、インペラの吸込み部と向き合う内面部分に、該インペラの軸心を延長した延長線の周りに位置して複数枚の整流板を設ける構成を採用して、吸込み路の出口からの流体の流れを、複数枚の整流板で、インペラの吸込み部へ向う方向に整流させるようにした。

請求項２に記載の発明は、さらに整流作用が効果的に得られるよう、整流板の少なくとも一枚には、吸込み口部側に、流体の流れ方向に沿って配置された整流板を採用したことにある。

請求項３に記載の発明は、さらに少ない整流板の枚数で効果的に得られるよう、複数枚の整流板には、吸込み路の最先端側に配置された第１整流板と、その反対の吸込み口部側に配置された第２整流板とを有した組み合わせを用いる構成とした。

請求項４に記載の発明は、高い整流作用を高めるために、インペラの吸込み部と向き合う吸込み路の内面部分を、整流板が有るインペラ軸心の延長線の周り部分から該延長線へ向かうにしたがい高くなる山形形状として、吸込み路の出口の流体がインペラへ向けて流れやすくした。

請求項１に記載の発明によれば、複数枚の整流板が、渦巻き室の吸込口と対向する吸込み路の内面に設けられることにより、流体の流れに乱れ生じやすい部位、すなわち吸込み路の出口からインペラの入口へ流れ方向が変る領域で、高い整流作用をもたらせることができる。

それ故、吸込み路から渦巻き室の吸込み口へ向う経路における流体の流れを充分に安定化させることができ、騒音や振動の低減、キャビテーションの抑制を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、少なくとも吸込み路の吸込み口部側に、流れ方向に延びる整流板を設置する構成を採用することにより、渦巻き室の吸込み口へ向うコーナー部入口側の流れが効果的に整流されるので、複数枚の整流板による整流作用が高まるという効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、特に吸込み口側と進路が変るコーナー部分側との双方に整流板を配置するだけのレイアウトで、流れ方向が変る領域に高い整流作用をもたらせることができるといった効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、山形形状が、進路が異なる方向にある渦巻き室の吸込み口へ流体を導くガイドをなすために、整流板と共同して、一層、整流作用が高められるといった効果を奏する。

［一実施形態］
以下、本発明を図１および図２に示す一実施形態にもとづいて説明する。

図１は本発明を適用したラインポンプ、例えばインラインポンプの正断面図、図２は同インラインポンプの下面図を示していて、図中１はポンプ部、２は電動モータ（駆動源）である。

ここで、ポンプ部１について説明すると、３はポンプケーシングである。図１および図２に示されるようにポンプケーシング３は、例えば横向きに配置された上方が開口した渦巻き室４と、同渦巻き室４を挟んで左右に配置された吸込み口部５および吐出口部６とをもつ。このうち渦巻き室４内には、正面中央に吸込み部７を有する円盤状のインペラ８が回転自在に収められている。このインペラ８の吸込み部７が、渦巻き室４の下方の中央に形成してある吸込み口４ａから、渦巻き室４外へ臨んでいる。渦巻き室４の上方の開口は、上記電動モータ２が設置された円盤状のケーシングカバー９で塞いである。そして、このケーシングカバー９の下側から突き出た電動モータ２の出力軸２ａが、インペラ８の中心に締結してある。

図２に示されるように渦巻き室４のうち、最も広い面積を有する渦巻き部分は、同部分から渦巻き室４の左側方向へ突き出た吐出路１０を介して、吐出口部６と連通させてある。また図１に示されるように渦巻き室４の下面（外面）には、渦巻き室４の中央から渦巻き室４の直径方向、ここでは右側方向へ延びるように吸込み路１１が形成されている。このうち吸込み路１１の出口となる左端部は、図１に示されるように渦巻き室４の吸込み口４ａを外側から覆う壁部をなしている。つまり、吸込み路１１の左端（一端に相当）は、進路が、渦巻き室４の直径方向から、急激に、それとは直角な方向となる吸込み口４ａと向き合う方向（渦巻き室４の軸心方向）へ変更して、吸込み口４ａと連通させてある。また図１および図２に示されるように吸込み路１１の入口となる右端（他端）は、吸込み口部５と連通させてあり、吸込み口部５、渦巻き室４、吐出口部６が直線状に並だレイアウトのインラインポンプを構成している。つまり、インペラ８が電動モータ２で駆動（回転）されると、吸込み口部５から水など流体を吸い込み、同流体を吸込み路１１、渦巻き室４を通じて、吐出路１０を経て、反対側の吐出口部６から吐出されるようにしてある。

また吸込み路１１の出口側のうち、吸込み口４ａと向き合う内面部分１４には、複数枚の整流板、ここでは二枚の整流板１２，１３が立設されている。整流板１２，１３は、図１および図２に示されるようにインペラ８の軸線を延長した延長線αの周りに立設させてある。整流板１２，１３は、いずれも延長線αを中心とした放射方向に沿って配置されていて、吸込み口部５から流入する流体の流れをインペラ８の吸込み部７（＝渦巻き室４の吸込み口４ａ）へ向う方向に整流するようにしている。また有効に整流作用が発揮されるよう、複数枚の整流板の設置には、同整流板のうち、少なくとも一枚の整流板を、吸込み路１１の出口側に形成されているコーナー部１１ａの入口、例えば延長線αを挟んだ吸込み口部５側の吸込み路１１の出口部分に、吸込み路１１の流れと平行に配置させる構造が採用してある。具体的には、整流板１３（第２整流板に相当）は、図２に示されるようにコーナー部１１ａの入口を形成している部位、例えば吸込み路１１の出口側の中央位置に、流体の流れ方向と平行をなす向きに設けてある。この中央に配置した整流板１３にて、流れの乱れが生じやすい吸込み路１１の出口の流れを、吸込み口４ａの入口（インペラ８の吸込み部７）へ向う流体の流れに整流させる構造にしてある。またこの整流板１３を用いて、少ない枚数で有効な整流効果が発揮されるよう、残る整流板１２（第１整流板に相当）は、図１および図２に示されるように流体の流れが変りやすい吸込み路１１の出口側のうち、整流板１３とは反対側の壁面の向きが急激に変化する最先端に設けている。具体的には、整流板１２は、吸込み路１１の出口側に形成されているコーナー部１１ａの最先端や吸込み路１１の最先端を形成しているＬ字状の内面部分に渡り設けてある。この整流板１２により、吸込み路１１の最先端側を流れる流体が、進路が変更する向きに沿って整流される構造にしてある。この延長線αを挟んで上・下流側に配置した整流板１２と整流板１３の組み合わせにより、吸込み路１１から吸込み口４ａ（インペラ８）へ向う流体の全体に対して整流作用を及ぼす構造にしてある。

また図１に示されるように整流板１２，１３が設置されたコーナー部１１ａの内面部分（吸込み口４ａと向き合う内面部分）は、延長線αの周囲の部分から該延長線αへ向かうにしたがい円弧を描きながら高さ寸法が高くなる山形形状にしてある。このコーナー部１１ａに形成される山形形状部１５により、吸込み路１１の出口からの流体を、異なる方向にある渦巻き室４の吸込み口４ａへ導くガイドを形成している。このガイドにより、吸込み路１１の出口からの流体が、積極的に整流板１２，１３を通じ、異なる方向で開口している吸込み口４ａへ向けさせている。この向きを変更させるガイドにより、整流板１２，１３の整流作用が助長される構成にしてある。

つぎに、このように構成されたラインポンプの作用を説明する。

今、インペラ８が電動モータ２で回転駆動され、ラインポンプが運転されたとする。

このラインポンプの運転により、吸込み口部５から流体、ここでは水（図示しない）が吸込まれる。この吸込まれた水は、吸込み路１１のコーナー部１１ａを通じ、吸込み口４ａからインペラ８の吸込み部７に吸込まれ、渦巻き室４、吐出路１０を経て、吐出口部６から吐出される。

この際、吸込み路１１の出口側の流れは、コーナー部１１ａの入口に配置された整流板１３により、吸込み口４ａの入口へ向う方向に整流されたり、コーナー部１１ａのＬ字状の内面に沿わせた整流板１２により整流されたりしながら、吸込み口４ａの入口へ向う。つまり、複数枚の整流板１２，１３により、吸込み路１１の出口から水が安定した流れで、吸込み口４ａへ吸込まれる。しかも、このときコーナー部１１ａの出口側からの水は、コーナー部１１ａの出口に形成されている山形形状部１５（山形形状の斜面や曲面）により、図１中の矢印に示されるようにコーナー部１１ａから吸込み口４ａへ向うように指向させてあるから、整流板１２，１３において高い整流作用をもたらす。

このように流れ方向が変る領域、すなわち吸込み口４ａと対向する吸込み路１１の内面に、複数枚の整流板１２，１３を設ける構造により、高い整流効果を確保させることができる。これにより、吸込み路１１から渦巻き室４へ向う経路、すなわち吸込み路１１から異なる方向の吸込み口４ａへ向う経路で、流れを充分に安定化させることができ、流れが乱れることを要因とした騒音や振動の発生を低減できる。しかも、流れの乱れで生ずるキャビテーションの発生も抑えることができる。

特に複数枚の整流板１２，１３のうち、すくなくとも一枚の整流板１３を吸込み口部５側に設置するレイアウトを採用すると、同整流板１３で、吸込み口４ａへ向うコーナー部１１ａの入口側の流れを合理的に整流させることができ、複数枚の整流板１２，１３がもたらす整流作用を効果的に高めることができる。

そのうえ、整流は、吸込み口４ａの中心（インペラ８の軸心）を挟んで、吸込み路１１の最先端側に整流板１２を配置し、その反対の吸込み口部５側に整流板１３を配置するといった、流れが乱れやすい吸込み口４ａの中心を境とした上下流域だけに整流板１２，１３を設けるという、枚数を最小限に抑えた整流板１２，１３のレイアウトで、高い整流作用をもたらせることができる。

特にインペラ８の吸込み部７（渦巻き室４の吸込み口４ａ）と向き合う吸込み路１１の内面部分は、山形形状にして、整流板１２，１３を通じ、吸込み路１１の出口からの水を渦巻き室４の吸込み口４ａへ導き、吸込み路１１からの水がインペラ８の吸込み部７へ流入しやすくしてあるから、整流板１２，１３の整流作用を助長させることができ、一層、安定した流れインペラ８の吸込み部７へ水を流入させることができ、騒音および振動の低減、キャビテーションの抑制の向上を図ることができる。

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述の一実施形態は、二枚の整流板を用いた例を挙げたが、これに限らず、３枚以上の整流板を用いる構造でもよい。

は本発明の一実施形態に係るラインポンプを示す正断面図。 同ラインポンプの下面図。

符号の説明

１…ポンプ部、３…ポンプケーシング、４…渦巻き室、４ａ…吸込み口、５…吸込み口部、６…吐出口部、７…吸込み部、８…インペラ、１０…吐出路、１１…吸込み路、１１ａ…コーナー部、１２，１３…整流板、１５…山形形状部、α…延長線。

Claims (4)

1. 正面側に吸込み部を有するインペラを回転自在に収める渦巻き室、該渦巻き室に形成され前記インペラの吸込み部を渦巻き室外へ臨ませる吸込み口、該吸込み口から該吸込み口から離れる方向へ前記渦巻き室の直径方向に沿って延び一端が前吸込み部と向き合う方向に進路が変って前記吸込み口と連通し、他端が流体の流入をなす吸込み口部と連通する吸込み路を有して構成されるポンプ部と、
   前記吸込み路の一端側の内面うち、前記インペラの吸込み部と向き合う内面部分に、該インペラの軸心を延長した延長線の周りに位置して立設され、前記吸込み路の出口からの流体の流れを前記インペラの吸込み部へ向う方向に整流させる複数枚の整流板と
   を具備したことを特徴とするラインポンプ。
2. 前記整流板の少なくとも一枚は、前記延長線を挟む前記吸込み口部側に、流体の流れ方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載のラインポンプ。
3. 前記複数枚の整流板は、前記延長線を挟んで、前記吸込み路の最先端側に配置された第１整流板と、その反対の吸込み口部側に配置された第２整流板とを有した組み合わせが用いてあることを特徴とする請求項１に記載のラインポンプ。
4. 前記インペラの吸込み部と向き合う吸込み路の内面部分は、前記整流板が有る前記延長線の周囲の部分から該延長線へ向かうにしたがい高くなる山形形状にしてあることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載のラインポンプ。

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