JP2008057398A - Self-priming pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、揚液用の羽根車が呼び水作用も行うことができる自吸式ポンプにおいて、羽根車が内蔵される翼室から続く気液分離路で気液分離のために発生させた渦流の減衰手段の改良に関するものである。 The present invention relates to a self-priming pump in which a pump impeller for pumping can also perform a priming action, in which a vortex generated for gas-liquid separation in a gas-liquid separation path continuing from a blade chamber in which the impeller is built. The present invention relates to an improvement of damping means.
従来、下記特許文献1〜4に記載された自吸式ポンプにおいては、いずれも、翼室内の羽根車により吸込路から翼室へ吸入された搬送液を翼室から気液分離路を経て吐出路へ吐出する揚液作動のほかに、羽根車により翼室内の自吸液を気液分離路へ孔から渦流として噴出することにより翼室内に戻して循環させながら気液分離する自吸作動を行うことができる。下記特許文献1の図2における板部材16や下記特許文献2の第1図における凹所5や下記特許文献3の第1図における邪魔板5や下記特許文献4の第1図における空洞受け13などのように、前記気液分離路内には渦流内の空気の逆流を抑えて気液分離を促進させるためにその渦流を減衰させる減衰手段が設けられている。
前記各減衰手段はいずれも気液分離路内の形状に変化を持たせて渦流に対し衝突による抵抗を与えるものである。このような減衰手段は気液分離路内の形状を複雑にするとともに、このような減衰手段を気液分離路内に形成する作業を困難にする。 Each of the attenuating means gives a resistance to the vortex flow by collision by changing the shape in the gas-liquid separation path. Such a damping means complicates the shape in the gas-liquid separation path and makes it difficult to form such a damping means in the gas-liquid separation path.
この発明は、自吸式ポンプにおいて従来にない簡単な減衰手段を採用することにより気液分離路内の形状を簡単にするとともに減衰手段の形成作業を容易にすることを目的としている。 An object of the present invention is to simplify the shape of the gas-liquid separation path and facilitate the operation of forming the damping means by employing a simple damping means that has not been used in the conventional self-priming pump.
後記実施形態の図面(図1〜4)の符号を援用して本発明を説明する。
請求項1または請求項2の発明にかかる自吸式ポンプは下記の共通構成を有している。
この自吸式ポンプにおいては、翼室2内の羽根車3により吸込路15から翼室2へ吸入された搬送液を翼室2から気液分離路6を経て吐出路7へ吐出する揚液作動のほかに、羽根車3により翼室2内の自吸液(搬送液)を気液分離路6を通して翼室2内に戻して循環させながら気液分離する自吸作動を行うことができる。
The present invention will be described with reference to the reference numerals of the drawings (FIGS. 1 to 4) of the embodiments described later.
The self-priming pump according to the first or second aspect of the invention has the following common configuration.
In this self-priming pump, the pumped liquid that is sucked from the
さらに、請求項1の発明において、前記気液分離路6には、翼室2内の自吸液を気液分離路6へ渦流として噴出することができる主孔11を設けるとともに、その主孔11よりも上流側で翼室2内の自吸液を気液分離路6へ反発流(例えば副渦流)として噴出することができる副孔12を設け、その反発流により渦流(例えば主渦流)を減衰させることができる。
Furthermore, in the first aspect of the present invention, the gas-liquid separation path 6 is provided with a main hole 11 through which the self-priming liquid in the
請求項1の発明では、副孔12からの反発流により渦流を減衰させる減衰手段を採用したので、減衰手段が簡単になって気液分離路6内の形状を簡単にするとともに減衰手段の形成作業を容易にする。 In the first aspect of the present invention, the damping means that attenuates the vortex flow by the repulsive flow from the sub-hole 12 is adopted. Therefore, the damping means is simplified, the shape inside the gas-liquid separation path 6 is simplified, and the formation of the damping means is formed. Make work easier.
さらに、請求項2の発明において、前記気液分離路6には、翼室2内の自吸液を気液分離路6へ主渦流として噴出することができる主孔11を設けるとともに、その主孔11よりも上流側で翼室2内の自吸液を気液分離路6へ副渦流として噴出することができる副孔12を設け、その副渦流の回転向きXRを主渦流の回転向きXFに対し逆向きに設定している。
Furthermore, in the invention of
請求項2の発明では、副孔12からの副渦流により主渦流を減衰させる減衰手段を採用したので、減衰手段が簡単になって気液分離路6内の形状を簡単にするとともに減衰手段の形成作業を容易にする。また、副渦流の回転向きXRを主渦流の回転向きXFに対し逆向きに設定したので、副渦流による主渦流の減衰効果を高める。 In the second aspect of the present invention, the attenuation means for attenuating the main eddy current by the auxiliary vortex flow from the auxiliary hole 12 is adopted. Therefore, the attenuation means is simplified, the shape in the gas-liquid separation path 6 is simplified, and the attenuation means Facilitates forming operations. Further, since the rotation direction XR of the auxiliary vortex flow is set opposite to the rotation direction XF of the main vortex flow, the effect of attenuation of the main vortex flow by the auxiliary vortex flow is enhanced.
請求項2の発明を前提とする請求項3の発明にかかる気液分離路6において、副渦流は主渦流の下方領域Sに対し交差する。請求項3の発明では、副渦流による主渦流の減衰効果をより一層高める。
In the gas-liquid separation path 6 according to the invention of
請求項1または請求項2または請求項3の発明を前提とする請求項4の発明において、前記気液分離路6は、翼室2からの導入口8と、吐出路7への導出口9と、その導入口8と導出口9との間の導出路10とを有し、前記主孔11はこの導出口9に設けられ、前記副孔12はこの導出路10に設けられている。請求項4の発明では、反発流(例えば副渦流)による渦流(例えば主渦流)の減衰効果をより一層高める。
In the invention of
請求項1から請求項4のうちいずれかの請求項の発明を前提とする請求項5の発明において、前記吸込路15は、翼室2に面する吸込室16と、この吸込室16に対し隔壁19により区画されて第一の連通口21を介して連通する貯液室20と、この吸込室16に対し吸込口17を介して連通するとともにこの貯液室20に対し第二の連通口22を介して連通する供給室18とを備えている。請求項5の発明では、吸込室16に対し隔壁19により区画した貯液室20を設けたので、貯液室20の搬送液が逆流しにくくなり、貯液室20に搬送液が残り易い。従って、再自吸時の自吸機能を高めることができる。
In the invention of claim 5 premised on the invention of any one of
本発明は自吸式ポンプにおいて気液分離路6内の形状を簡単にするとともに減衰手段の形成作業を容易にすることができる。 The present invention can simplify the shape of the gas-liquid separation path 6 in the self-priming pump and can easily form the damping means.
以下、本発明の一実施形態にかかる自吸式ポンプについて図面を参照して説明する。
図1に示す自吸式ポンプは非容積形ポンプ(ターボ形ポンプ)の一種である遠心ポンプ(うず巻ポンプ)であって、図2に示すケーシング1に設けられた翼室2内で羽根車3が主軸4を中心にして回転可能に支持されているとともに、その羽根車3の回転中心線4aの方向の両側のうち一方の側で吸込カバー5がケーシング1に取り付けられている。このケーシング1においては、翼室2の外周の一側で気液分離路6が羽根車3の回転方向に沿って設けられて吐出路7に接続されている。この気液分離路6においては、翼室2内の底部2aに導入口8が連通するととともに、翼室2内の天井部2bに隣接して配設された吐出路7に導出口9が連通し、その導入口8と導出口9との間で導出路10が下方から上方へ延設されている。この導入口8と導出口9と導出路10において内周面は円形状に形成されている。
Hereinafter, a self-priming pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The self-priming pump shown in FIG. 1 is a centrifugal pump (spiral pump) which is a kind of non-displacement pump (turbo pump), and is impeller in a
図2及び図3(a)に示すように、前記気液分離路6の導出口9には翼室2に面する側の壁6aに主孔11が翼室2との間で貫設されている。図2及び図3(b)に示すように、前記気液分離路6の導出路10には翼室2に面する側の壁6aに副孔12が翼室2との間で貫設されている。この主孔11の噴出中心線11a及び副孔12の噴出中心線12aはいずれも導出口9及び導出路10の内周面の接線方向に沿っているが、前記羽根車3の回転中心線4aの方向Yの両側のうち壁6aの一側に主孔11が形成されているとともに壁6aの他側に副孔12が形成されている。ちなみに、この気液分離路6において、副孔12の噴出中心線12aを含む横断面で区画されてその副孔12に連続する内孔13は、主孔11の噴出中心線11aを含む横断面で区画されてその主孔11に連続する内孔14の下方領域Sに対し交差し、この両内孔13,14は所定距離Lだけ互いに離間している。前記主孔11及び副孔12については、機械加工しているが、鋳抜きにより成形してもよい。なお、前記翼室2内の羽根車3については、ボリュート式及び単段式であるが、ディフューザ式や多段式であってもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3A, a main hole 11 is provided in the
前記吸込カバー5内に設けられた吸込路15においては、主軸4の外周で翼室2の端面部2cに吸込室16(供給経路)が面してこの端面部2cから斜め上方に延び、この吸込室16の天井部16bに対し吸込口17(供給経路)を介して供給室18(供給経路)が連通し、この吸込室16及び供給室18に対し隔壁19により区画された貯液室20が端面部2c及び吸込室16に対し前記羽根車3の回転中心線4aの方向Yで並設されている。この貯液室20の底部20aは端面部2cに隣接する吸込室16の底部16a(供給経路の下流側)に対し第一の連通口21を介して連通し、この貯液室20の天井部20bはこの供給室18(供給経路の上流側)に対し吸込口17に隣接する第二の連通口22を介して連通している。図4(a)(b)に示すように、この第二の連通口22における開口面積は、この吸込口17における開口面積よりも小さく設定されている。また、この第一の連通口21における開口面積は、この第二の連通口22における開口面積よりも大きく設定されている。なお、前記吸込路15については、片吸込式及び混流式であるが、両吸込式や半径流式であってもよい。
In the
さて、吸込路15や翼室2に十分な呼び水が確保された状態で、羽根車3が回転すると、搬送液は、供給室18から吸込口17を通って吸込室16に供給されるとともに、供給室18から第二の連通口22を通って貯液室20に供給された後にその貯液室20から第一の連通口21を通って吸込室16に供給され、その吸込室16から端面部2cを通って翼室2に吸入される。翼室2内の搬送液は、翼室2から気液分離路6の導入口8と導出路10と導出口9とを経て吐出路7へ吐出される。このような揚液作動のほかに、始動時には、羽根車3により翼室2内の自吸液(搬送液)を気液分離路6を通して翼室2内に戻して循環させながら気液分離する自吸作動を行う。すなわち、この自吸作動時には、翼室2内の自吸液が主孔11から導出口9へ噴出されて内孔14の内周面に沿った主渦流が発生するとともに、その主渦流よりも上流側で翼室2内の自吸液が副孔12から導出路10へ噴出されて内孔13の内周面に沿った副渦流が発生し、その副渦流の回転向きXRは主渦流の回転向きXFに対し逆向きに設定されている。気液分離路6において副渦流は主渦流の下方領域Sに対し交差する。サイクロン効果によりこの主渦流から空気が吐出路7へ抜けるとともに、この主渦流は副孔12の付近まで下がった後に副渦流に衝突して減衰される。一方、停止時に、吸込路15においては、まず翼室2や吸込室16内の搬送液が吸込口17を通って供給室18から逆流し、その逆流に伴い真空度が破壊されて生じた空気が第二の連通口22から貯液室20に流入するとともに、その空気の圧力により、呼び水として貯液室20に残った貯液が第一の連通口21から吸込室16を通って翼室2に戻る。
Now, when the
従って、本実施形態では、副孔12からの副渦流により主渦流を減衰させる減衰手段が簡単になって気液分離路6内の形状が簡単になるとともに、その減衰手段の形成作業が容易になり、副渦流による主渦流の減衰効果を高めることができる。また、本実施形態では、吸込路15において搬送液が供給室18から逆流した際に主に吸込室16や翼室2の搬送液が吸込口17から逆流し、吸込室16に対し隔壁19により区画した貯液室20の搬送液が逆流しにくくなり、貯液室20に搬送液が残り易くなるとともに、貯液室20に残った貯液が第一の連通口21から吸込室16を通って翼室2に戻り易くなり、吸込室16や翼室2に呼び水を確保し易くなる。
Therefore, in this embodiment, the attenuation means for attenuating the main vortex flow by the auxiliary vortex flow from the auxiliary hole 12 is simplified, the shape in the gas-liquid separation path 6 is simplified, and the forming operation of the attenuation means is facilitated. Thus, the attenuation effect of the main vortex due to the auxiliary vortex can be enhanced. Further, in the present embodiment, when the carrier liquid flows backward from the
前記実施形態では、副渦流により主渦流を減衰させているが、主渦流を減衰させることができれば、必ずしも副渦流でなくてもよいため、副孔12の噴出中心線12aの向きや副孔12の数及び形成部位などを適宜変更して、主渦流を減衰させることができる反発流をその副孔12から噴出させるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the main vortex is attenuated by the auxiliary vortex. However, if the main vortex can be attenuated, the auxiliary vortex may not necessarily be the auxiliary vortex. The repulsive flow capable of attenuating the main vortex may be ejected from the sub-hole 12 by appropriately changing the number and the formation site.
2…翼室、3…羽根車、6…気液分離路、7…吐出路、8…導入口、9…導出口、10…導出路、11…主孔、12…副孔、15…吸込路、16…吸込室、17…吸込口、18…供給室、19…隔壁、20…貯液室、21…第一の連通口、22…第二の連通口、XR…副渦流の回転向き、XF…主渦流の回転向き、S…主渦流の下方領域。 2 ... vane chamber, 3 ... impeller, 6 ... gas-liquid separation path, 7 ... discharge path, 8 ... inlet, 9 ... outlet, 10 ... outlet, 11 ... main hole, 12 ... subhole, 15 ... suction Route: 16 ... Suction chamber, 17 ... Suction port, 18 ... Supply chamber, 19 ... Bulkhead, 20 ... Liquid storage chamber, 21 ... First communication port, 22 ... Second communication port, XR ... Rotating direction of secondary vortex , XF: rotation direction of the main vortex, S: lower region of the main vortex.
Claims (5)
前記気液分離路には、翼室内の自吸液を気液分離路へ渦流として噴出することができる主孔を設けるとともに、その主孔よりも上流側で翼室内の自吸液を気液分離路へ反発流として噴出することができる副孔を設け、その反発流により渦流を減衰させる
ことを特徴とする自吸式ポンプ。 In addition to the pumping operation in which the carrier liquid sucked into the blade chamber from the suction passage by the impeller in the blade chamber is discharged from the blade chamber to the discharge passage through the gas-liquid separation passage, self-primed liquid in the blade chamber is removed by the impeller. In a self-priming pump that can perform a self-priming operation of gas-liquid separation while circulating back to the blade chamber through the liquid separation path,
The gas-liquid separation path is provided with a main hole through which the self-priming liquid in the blade chamber can be ejected as a vortex flow into the gas-liquid separation path, and the self-priming liquid in the blade chamber is disposed upstream of the main hole. A self-priming pump characterized in that a sub-hole that can be ejected as a repellent flow is provided to the separation path, and the vortex is attenuated by the repellent flow.
前記気液分離路には、翼室内の自吸液を気液分離路へ主渦流として噴出することができる主孔を設けるとともに、その主孔よりも上流側で翼室内の自吸液を気液分離路へ副渦流として噴出することができる副孔を設け、その副渦流の回転向きを主渦流の回転向きに対し逆向きに設定した
ことを特徴とする自吸式ポンプ。 In addition to the pumping operation in which the carrier liquid sucked into the blade chamber from the suction passage by the impeller in the blade chamber is discharged from the blade chamber to the discharge passage through the gas-liquid separation passage, self-primed liquid in the blade chamber is removed by the impeller. In a self-priming pump that can perform a self-priming operation of gas-liquid separation while circulating back to the blade chamber through the liquid separation path,
The gas-liquid separation path is provided with a main hole through which the self-priming liquid in the blade chamber can be ejected as a main vortex flow into the gas-liquid separation path, and the self-priming liquid in the blade chamber is evacuated upstream of the main hole. A self-priming pump characterized in that a sub-hole that can be ejected as a sub-vortex flow into a liquid separation path is provided, and the rotation direction of the sub-vortex flow is set opposite to the rotation direction of the main vortex flow.
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