JP2012140918A - バーレル型多段ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】旋回流路内の断面における速度の軸方向分布を均一にし、最終段の流体損失を抑制したバーレル型多段ポンプを提供する。
【解決手段】複数段の遠心羽根車と，前記遠心羽根車を覆う内ケーシングと，吸込管および吐出管を有する円筒状の外ケーシングとを備え，前記内ケーシングは，各遠心羽根車の下流側に設けられた複数段のディフューザと，これらのディフューザの下流側に設けられ流体の流れを次段遠心羽根車に導く戻り流路と，これらの戻り流路に配置された返し羽根とを有し，外ケーシングと内ケーシングの間に前記吐出口に繋がる円筒状の旋回流路及びその旋回流路とディフューザとの間に両者を繋ぐ接続流路を備え，この接続流路の形状が回転軸方向の吸込口側に傾斜し，旋回流路における接続流路の流出位置が該吐出管の軸中央付近となるように構成された。
【選択図】図６

Description

この発明は，比較的高揚程の用途に用いられるバーレル型多段ポンプに関するものである。

従来の一般的なバーレル型多段ポンプのディフューザ及びステージの構造を図１に示す。この遠心多段ポンプは，羽根車１から遠心方向に流出した流体を，羽根車外周部に設けた羽根付きディフューザ１６の拡大流路で運動エネルギーを圧力エネルギーに変換させ，さらにディフューザ外周側のステージに形成したＵターン通路１７で径方向内側に転向させた後，Ｕターン通路１７の下流側に設けた返し羽根２０で次段の羽根車へと導いている。最終段においては，ディフューザ１６の全周から吐出された液体は，接続流路１９及び旋回流路１８を経て，吐出管４１へと送られる。接続流路１９の子午面形状は，回転軸１０と直角を成す方向，すなわち外周方向に直線的に設けられ，旋回流路１８との合流部は，吐出管４１の中心線４１ａから離れた位置に設けられている。この接続流路１９の中心線４１ａから離れた位置に設けたのは，吐出管４１の位置をポンプの吸込口３側にずらして配置することでポンプの軸方向長さを低減し，ポンプを小型・軽量化して、コスト低減を図るためである。しかし，上記構成には流体の吐出部分で流体損失が生じ、その要因は二つ考えられる。

第一の要因として、上記最終段形状では図３に示すように，接続流路１９の流れが旋回流路１８に流入後，ほとんど合流部付近であるＸの領域を旋回して流れた後，吐出管４１に流出する流れとなるので、旋回流路１８の断面で見ると，接続流路１９との合流部Ｘ付近は旋回流れの速度が大きく，合流部Xから離れたポンプ吸込側の位置のＹ付近では速度が小さくなり，この断面内の速度不均一が流体損失をもたらす。更に，子午面断面でこの付近の流れは，図４に示すように接続流路１９を出た流れは，旋回流路１８にていったんその方向をポンプの軸方向に転向し，更に吐出管４１に至る部分で再び外周方向に流れ方向を変えて，クランクを通り抜けるように吐出管４１に至る。特に吐出管４１に流入する際に，もともと周方向に速度が大きい流れが更に軸方向に直角に方向を変えることとなるので，この部分で流れが形状に沿うことができず，流れが大きく剥離して乱れ，甚大な流体損失をもたらすものである。

第二の要因として，図５に示すような図４に示した接続流路１９と吐出し口４を通る断面方向で見ると，羽根車１を出た流れがディフューザ１６に設けられた案内羽根１６ａを通り，接続流路１９に達して旋回流路１８に至る際に，必ずしも全ての流れが旋回流路１８の羽根車回転方向の一方向に流れた後に吐出管４１至るものではなく，特に吐出管４１の近傍においては，一部接続流路１９を出た流れが，吐出管４１付近の流れの乱れの影響を受けて，羽根車１の回転方向（矢印で示す）と逆方向に流れ，旋回流路を順方向に流れる流れと干渉した後に，吐出管に至ることが判明し，この部分でも非常に大きい流れの損失が生じるものである。

第二の要因は，旋回流路１８の断面積が周方向に一定であり，かつ接続流路１９から旋回流路１８に流入する流量は周方向に一定であるので，旋回流路１８における羽根車の回転方向の流速は，旋回流路１８と吐出管４１の接続部から羽根車１の回転方向に増速した後、吐出管４１を通って流出するが，旋回流路１８における旋回流路と吐出管４１の接続部から羽根車１の回転方向下流付近においては，周方向の流速が著しく弱まり，淀みも生じて，その部分において旋回方向と逆方向の流れが生じることが主要因として考えられる。

特開平１１−３０３７９６号公報（特許文献１）には，ボルテックスポンプ又はうず巻きポンプに対して，旋回流路の断面積を，吐出口に遠い位置から該吐出口に近づくにつれて羽根車の回転方向に徐々に大きくして，該旋回流路の断面積を同方向に漸次増大させるものが提案されている。また、特開２００６−１５２８４９号公報（特許文献２）には，遠心ポンプに対して，吐出ケーシングの内部端壁面の外周縁と羽根車の外周円に対応する円弧との間の円輪部分から，回転の回転方向に，吐出口に向かって徐々に深くなる螺旋形状の溝部を持つものが提案されている。これらはいずれも，旋回流路における流れを整流し，ポンプの内部流路の損失を低減してポンプの効率を向上させ，エネルギー消費の削減に貢献することを目的としてなされている手段である。

特開平１１−３０３７９６号公報 特開２００６−１５２８４９号公報

しかしながら、特許文献１のボルテックスポンプには吐出流路の旋回方向に対して吐出管を過ぎた付近に断面積を漸次増大させるような構造が羽根車の出口付近にしか設けられておらず，吐出管付近の旋回方向後方では旋回流路の断面積が変化しないため，流れが淀んでやはり逆方向の流れが生じ，旋回流れと干渉するために流体損失の低減が不可能となる。またうず巻きポンプについては，吐出管の中心線の位置が羽根車の出口流路の中心と一致しており，この一致した構造をバーレルポンプに適用した場合，最終段の羽根車の出口幅よりも通常吐出管の径が大きいため，バーレルを長く設計しないと吐出管を取り付けることはできず，この場合はポンプが大きくなり，コストが増大してしまう。

特許文献２の遠心ポンプでは，吐出口に向かって徐々に深くなる螺旋形状の溝部をバーレルポンプに適用を試みる場合は，まず吐出し方向にバーレルを長く設計しなければならないことは明らかであり，前述の特許文献１と同様にポンプが大型化してしまう。また，流体損失においても，吐出管付近での旋回方向後方ではやはり流れが淀む領域が生成されると考えられ，旋回方向と逆の流れが生じて損失を増大させてしまう。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、旋回流路の吐出位置を吐出管の軸中央付近に位置させることで旋回流路内の断面における速度の軸方向分布を均一にし、最終段の流体損失を抑制したバーレル型多段ポンプを提供するものである。

上記課題を解決するため，本発明は、回転軸に複数段に設けられた遠心羽根車と，前記遠心羽根車を覆う内ケーシングと，流体の吸込口の吸込管および吐出口の吐出管を有する円筒状の外ケーシングとを備え，前記内ケーシングは，各遠心羽根車の下流側に設けられた複数段のディフューザと，これらのディフューザの下流側に設けられ流体の流れを次段遠心羽根車に導く戻り流路と，これらの戻り流路に配置された返し羽根とを有したバーレル型多段ポンプにおいて，
外ケーシングと内ケーシングの間に前記吐出口に繋がる円筒状の旋回流路及びその旋回流路とディフューザとの間に両者を繋ぐ接続流路を備え，この接続流路の形状が回転軸方向の吸込口側に傾斜し，旋回流路における接続流路の流出位置が該吐出管の軸中央付近となるように構成されたことを特徴とする。

また、上記のバーレル型多段ポンプにおいて，該接続流路内に複数枚の案内羽根を備えたことを特徴とする。

また、上記のバーレル型多段ポンプにおいて，該旋回流路の外周の半径方向長さが周方向に変化し，旋回流路の断面積が吐出管の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有することを特徴とする。

また、上記のバーレル型多段ポンプにおいて，該吐出管の内筒の一端付近に，吐出管もしくは旋回流路内に突出した突出部を持つことを特徴とする。

また、上記のバーレル型多段ポンプにおいて，上記該接続流路と吐出管の中心線に対する傾斜角度が，周方向に分布を持つことを特徴とする。

また、上記のバーレル型多段ポンプにおいて，該接続流路内に複数枚の案内羽根を備えたことを特徴とする。

また、上記のバーレル型多段ポンプにおいて，該旋回流路の外周の半径方向長さが周方向に変化し，旋回流路の断面積が吐出管の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有することを特徴とする。

また、上記のバーレル型多段ポンプにおいて，該吐出管の内筒の一端付近に，吐出管もしくは旋回流路内に突出した突出部を持つことを特徴とする。

上記課題を解決するため，本発明は、回転軸に複数段に設けられた遠心羽根車１と，前記遠心羽根車を覆う内ケーシングと，流体の吸込口および吐出口を有する円筒状の外ケーシングとを備え，前記内ケーシングは，各遠心羽根車の下流側に設けられた複数段のディフューザと，これらのディフューザの下流側に設けられ流体の流れを次段遠心羽根車に導く戻り流路と，これらの戻り流路に配置された返し羽根７とを有したバーレル型多段ポンプにおいて，
外ケーシングと内ケーシングの間に前記吐出口に繋がる円筒状の旋回流路，及びその旋回流路とディフューザとの間に両者を繋ぐ接続流路を備え，吐出管の内筒の一端付近に，吐出管もしくは旋回流路内に突出した突出部を持つことを特徴とする。

また、上記のバーレル型多段ポンプにおいて，該旋回流路の外周の半径方向長さが周方向に変化し，旋回流路の断面積が吐出管の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有することを特徴とする。

本発明によれば、バーレル型多段ポンプの最終段の流体損失を抑制し，ポンプの効率を向上させることで，エネルギー消費を抑制できると同時に，ポンプを小型化することが可能となり，材料や加工に関わるコストやエネルギーを低減することが可能となり，環境負荷を大きく抑制することができる。

請求項１に記載の発明によれば，旋回流路内の主軸に直交する断面における速度の軸方向分布が均一になり，以って旋回流路内の液体の圧力損失を低減することができる。

請求項２に記載の発明によれば，以上のような吐出流路形状にしたので，該接続流路内における流体の減速率の制御及び整流効果を持たせ、旋回流路を含めた流路損失の最小化を図ることが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば，以上のような吐出流路形状にしたので，旋回流路内の主軸に垂直な断面における流体の速度の周方向分布を均一にし，以って流体損失を低減させることができる。

請求項４に記載の発明によれば，以上のような吐出流路形状にしたので，該旋回流路内及び吐出ノズル内の流体の渦や流れの乱れを最小限に抑え，以って圧力損失の低減ができ，さらに，旋回流路内の主軸に直交する断面における速度の軸方向分布が均一にできる。

請求項５に記載の発明によれば，旋回流路内の周方向の速度の軸方向分布がさらに均一になり，以って旋回流路内の液体の圧力損失を低減することができる。

請求項９に記載の発明によれば，該旋回流路内及び吐出ノズル内の流体の渦や流れの乱れを最小限に抑え，以って圧力損失の低減を果たすことができる。

従来のバーレル型多段ポンプの構造図である。 本発明の実施例１の構造図である。 従来技術の課題を示す模式図である。 従来技術の課題を示す模式図である。 従来技術の課題を示す模式図である。 本発明の実施例２の説明図である。 本発明の実施例３の説明図である。 本発明の実施例４の説明図である。 本発明の実施例５の説明図である。 本発明の実施例６の説明図である。 本発明の実施例７の説明図である。 本発明の実施例８の説明図である。 本発明の実施例９の説明図である。 本発明の実施例１０の説明図である。 本発明の実施例１１の説明図である。 本発明の実施例１２の説明図である。 本発明の実施例１３の説明図である。 本発明の実施例１４の説明図である。

（実施例１）
図２に本発明の実施例１を示す。実施例１のバーレル型多段ポンプは、回転軸１０に複数段に設けられた遠心羽根車１と，前記遠心羽根車１を覆う内ケーシング２と，流体の吸込口３の吸込管３１および吐出口４の吐出管４１を有する円筒状の外ケーシング５とを備え，前記内ケーシング２は，各遠心羽根車１の下流側に設けられた複数段のディフューザ６と，これらのディフューザの下流側に設けられ流体の流れを次段遠心羽根車に導く戻り流路と，これらの戻り流路に配置された返し羽根７とを有している。そして、上記外ケーシング５と内ケーシング２の間に前記吐出口４に繋がる円筒状の旋回流路８，及びその旋回流路８とディフューザ６との間に両者を繋ぐ接続流路９を備え，その接続流路９の子午面形状が回転軸方向の吸込口３側に屈曲または傾斜し，旋回流路８における流出位置が該吐出口４の吐出管４１の軸中央４１ａ付近となるように構成されている。

この形状とすることで，最終段の羽根車１或いはディフューザ６の案内羽根１１から流出した流れは，旋回流路８の断面中心付近に流出するため，旋回流路８において旋回しながら左右に流れが拡大し，従来技術のように接続流路の出口が旋回流路の端にある場合のように旋回流路断面における速度分布が偏ることはなく，比較的均一となって速度分布の偏りによる流体損失の発生が抑制される。さらに，接続流路９の出口は吐出管４１に近い位置に設けられているため，吐出管４１底部付近の接続流路９を出た流れはスムーズに吐出口４に流れ込むこととなり，従来技術のように流れの角度を大きく変えることはなく，流れの剥離を抑制し，この部分で生じる流体損失も抑制することができる。

したがってこの形状は，前述した流体損失増大の第一の原因について解決するものであり，多段ポンプの最終段における圧力損失を低減して，ポンプの効率を向上させることが可能となる。また，図２に示すような接続流路９の形状や，吐出管の位置は，バーレルポンプ全体の長さを短くする上で有効であり，したがってポンプが小型化することが可能となり，材料費，加工費を低減することによってコストの低減が可能となる。
（実施例２）
図６に本発明の実施例２を示す。本実施例は、回転軸１０方向の吸込口３側に屈曲または傾斜した該接続流路９の子午面図上の流路中心線と傾斜角度、即ち，吐出管４１の中心線４１ａに対する傾斜角度が回転軸１０の周方向に分布を持つようにしたものである。図６（ａ）でＡ、Ｂ、Ｃはそれぞれ、図６（ｂ）のＡ位置、Ｂ位置、Ｃ位置で角度α、β、γ（一部図示）の傾斜を示している。Ａ位置では角度（α）が小さく、Ｂ位置（β）、Ｃ位置（γ）となるに従って角度が大きくなるように構成される。この構成とすることで，旋回流路８と接続流路９の合流位置が周方向に変化し，接続流路９を出た流れは強制的に旋回流路８の周方向において左右に振り分けられ，旋回流路８の断面の速度分布を上記実施例１よりさらに均一化できる。

そして，吐出管４１付近における接続流路９からの流出位置を吐出管の中心線４１ａに近い位置としており，接続流路９から出た流れはスムーズに吐出管４１に流入することができ，この付近での流体損失を増大させることはない。したがって，本実施例２によって，前述した流体損失増大の第一の要因を解決し，損失を一層低減させてポンプ効率を向上させることができる。なお、遠心羽根車１は矢印で示す周方向に回転し、ディフューザ６には案内羽根１１が設けられている。
（実施例３）
図７に本発明の実施例３を示す。この実施例３は，図２の実施例１の接続流路９に複数枚の案内羽根１１を設けた形状となっている。この案内羽根１１は実施例１、２のディフューザ６に設けられた案内羽根１１を接続流路９まで延長したものである。このような構成とすることで，羽根車１，或いは案内羽根１１を出た流れに対して，さらにこの接続流路９まで延長して配置された案内羽根１１によってその流れの減速量をコントロールすることができ，接続流路９での旋回速度の減速と，旋回流路８における減速を適切に割り振ることによって，流れを一層整流して均一化し，流体損失のないスムーズな流れを実現することができ，ポンプの効率を向上させることができる。

さらに，この案内羽根１１の構造物が付加されることにより，この部分での構造強度も向上させることが可能となり，ポンプ全体の構造上の信頼性も向上させることができる。
（実施例４）
図８に本発明の実施例４を示す。この実施例４は，旋回流路８と接続流路９の合流位置が周方向に変化している点は実施例２と同じである。図６の実施例２の接続流路９に複数枚の案内羽根１１を追加した形状となっており、案内羽根１１は実施例２においてディフューザ６に設けられた案内羽根１１を接続流路９まで延長したものである。このような構成とすることで，羽根車１，或いは案内羽根１１を出た流れに対して，さらにこの接続流路９に配置した案内羽根１１によってその流れの減速量をコントロールすることができ，接続流路９での旋回速度の減速と，旋回流路８における減速を適切に割り振ることによって流れを整流し，流体損失のないスムーズな流れを実現することができ，ポンプの効率を向上させることができる。さらに，この案内羽根１１の構造物が付加されることにより，この部分での構造強度も向上させることが可能となり，ポンプ全体の構造上の信頼性も向上させることができる。
（実施例５）
図９に本発明の実施例５を示す。本実施例５は，外ケーシング５と内ケーシング２の間に前記吐出口４に繋がる円筒状の旋回流路８，及びその旋回流路８とディフューザ６との間に両者を繋ぐ接続流路９を備え，その旋回流路８の外周の半径方向長さが周方向に変化し，旋回流路８の子午面断面積Ｓが吐出管４１の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有すものである。このような構成とすることで，旋回流路８に流入した流れは一方向にほぼ一定速度で流れ吐出管４１から流出することができる。
従来のように旋回流路８の断面形状が周方向に同一の場合は，周方向に断面積が同一となるため，旋回流路８内は，接続流路９から流出する液体が主軸回転方向の流れに絶え間なく合流することで，主軸回転方向に増速流れとなり，最終的に吐出管から流出することが想定される。しかし実際の旋回流路８内部の流れは想定と大きく異なり，旋回流路の上流の領域においては，主軸回転方向に流れるべき流量に対して旋回流路８の子午面断面積が大きいため，旋回流路に羽根車回転方向に流れ出た後に羽根車回転方向の流速が大きく低下し，その後流れが接続流路と旋回流路の接続部から離れた領域まで拡散し，接続部から最も離れた領域では羽根車回転方向と逆方向の流れとなり，やがて吐出管から流出する。この領域での流れの大きな転向がこの流路における損失を増大させていた。

本実施例５では，この部分で旋回流路８の断面積が小さくなっているため，流れのよどみは生じることなく，また吐出管４１の一端部（突出部）４２で旋回方向の流路が旋回流路断面全域でふさがれるため，従来技術のようにこの部分での逆流が干渉することもなく，結果として旋回流路ではスムーズな一方向の流れとなって最終的に吐出管４１から出口４に流れ出ることになり，流体損失が増大することなく，ポンプの効率を向上させることができる。すなわちこれは，前述の流体損失増大の第二の要因について解決する構造を示すものである。
（実施例６）
図１０に本発明の実施例６を示す。本実施例６は，外ケーシング５と内ケーシング２の間に前記吐出口４に繋がる円筒状の旋回流路８，及びその旋回流路８とディフューザ６との間に両者を繋ぐ接続流路９を備え，吐出管４１の内筒の一端付近に，吐出管４１もしくは旋回流路８内に突出した突出部４３を持つ構造となっている。このような構造とすることで，実施例５と同じく，吐出管４１の旋回方向後流側の一端で旋回方向の流路が旋回流路断面全域でふさがれるため，従来技術のようにこの部分での逆流が干渉することもなく，結果として旋回流路８ではスムーズな一方向の流れとなって最終的に吐出管４１から出口に流れ出ることになり，流体損失が増大することなく，ポンプの効率を向上させることができる。これは，前述の流体損失増大の第二の要因について解決する構造を示すものである。

また、この様な構造とすることで，突出部４３はたとえば外ケーシング５とは別の部品として製作し，取り付ければよいこととなり，外ケーシング５に設ける旋回流路８の断面は周方向に一定として製作すればよい。従って旋回流路形状の実現が容易となり，製作の信頼性や，製作コストの低減も図ることが可能となる。
（実施例７）
図１１に本発明の実施例７を示す。この実施例７は，図２の実施例１において，旋回流路８の子午面断面積が吐出管４１の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有すものである。接続流路９の子午面形状を屈曲及び傾斜させ，旋回流路８における流出位置を該吐出口４の吐出管の軸中央付近とすることと，旋回流路８の外周の半径方向長さを周方向に変化させ，旋回流路８の子午面断面積を吐出管４１の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大することの両方を組み合わせることで，前述した第一，及び第二の流体損失増大の要因を同時に抑制することが可能となり，したがって多段ポンプの最終段の性能を大きく向上させることができる。
（実施例８）
図１２に本発明の実施例８を示す。この実施例８は，図６の実施例２において，旋回流路８の子午面断面積が吐出管４１の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有すものである。接続流路９の傾斜部における子午面図上の流路中心線の傾斜角度に，吐出管４１の中心線に対して周方向に分布を持たせることと，旋回流路８の外周の半径方向長さを周方向に変化させ，旋回流路の子午面断面積を吐出管の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大することの両方を組み合わせることで，前述した第一，及び第二の流体損失増大の要因を同時に抑制することが可能となり，したがって多段ポンプの最終段の性能を大きく向上させることができる。
（実施例９）
図１３に本発明の実施例９を示す。この実施例９は，図７の実施例３において，旋回流路８の子午面断面積が吐出管４１の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有すものである。接続流路９の子午面形状を屈曲及び傾斜させ，旋回流路８における流出位置を該吐出口４の吐出管４１の軸中央付近とすることと，接続流路９に複数枚の案内羽根１１を設けたこと，及び旋回流路８の外周の半径方向長さを周方向に変化させ，旋回流路８の子午面断面積を吐出管４１の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大することの３要素を組み合わせることで，前述した第一，及び第二の流体損失増大の要因を同時に抑制することが可能となり，したがって多段ポンプの最終段の性能を大きく向上させることができる。
（実施例１０）
図１４に本発明の実施例１０を示す。この実施例１０は，図８の実施例４において，旋回流路８の子午面断面積が吐出管４１の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有すものである。接続流路９の傾斜部における子午面図上の流路中心線の傾斜角度に，吐出管４１の中心線に対して周方向に分布を持たせることと，接続流路９に複数枚の案内羽根１１を設けたこと，及び旋回流路８の外周の半径方向長さを周方向に変化させ，旋回流路８の子午面断面積を吐出管４１の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大することの３要素を組み合わせることで，前述した第一，及び第二の流体損失増大の要因を一挙に抑制することが可能となり，したがって多段ポンプの最終段の性能を大きく向上させることができる。
（実施例１１）
図１５に発明の実施例１１を示す。この実施例１１は，図２の実施例１において，吐出管４１の内筒の一端付近に，吐出管４１もしくは旋回流路８内に突出した突出部４４部を持つものである。接続流路９の子午面形状を屈曲及び傾斜させ，旋回流路８における流出位置を該吐出口４の吐出管４１の軸中央付近とすることと，吐出管４１の内筒の一端付近に突出した突出部４４を持たせることの両方を組み合わせることで，前述した第一，及び第二の流体損失増大の要因を同時に抑制することが可能となり，したがって多段ポンプの最終段の性能を大きく向上させることができる。
（実施例１２）
図１６に本発明の実施例１２を示す。この実施例１２は，図６の実施例２において，吐出管４１の内筒の一端付近に，吐出管４１もしくは旋回流路８内に突出した突出部４５を持つものである。接続流路９の傾斜部における子午面図上の流路中心線の傾斜角度に，吐出管４１の中心線に対して周方向に分布を持たせることと，吐出管４１の内筒の一端付近に突出した突出部４５を持たせることの両方を組み合わせることで，前述した第一，及び第二の流体損失増大の要因を一挙に抑制することが可能となり，したがって多段ポンプの最終段の性能を大きく向上させることができる。
（実施例１３）
図１７に本発明の実施例１３を示す。この実施例１３は，図７の実施例３において，吐出管４１の内筒の一端付近に，吐出管４１もしくは旋回流路８内に突出した突出部４６を持つものである。接続流路９の子午面形状を回転軸方向の吸込口側に屈曲及び傾斜させ，旋回流路８における流出位置を該吐出口４の吐出管４１の軸中央付近とすることと，接続流路に複数枚の案内羽根１１を設けたこと，及び吐出管４１の内筒の一端付近に突出した突出部４６を持たせることの３要素を組み合わせることで，前述した第一，及び第二の流体損失増大の要因を一挙に抑制することが可能となり，したがって多段ポンプの最終段の性能を大きく向上させることができる。
（実施例１４）
図１８に本発明の実施例１４を示す。この実施例１４は，図８の実施例４において，吐出管４１の内筒の一端付近に，吐出管４１もしくは旋回流路８内に突出した突出部４７を持つものである。接続流路９の傾斜部における子午面図上の流路中心線の傾斜角度に，吐出管４１の中心線に対して周方向に分布を持たせることと，接続流路９に複数枚の案内羽根１１を設けたこと，及び吐出管４１の内筒の一端付近に突出した突出部４７を持たせることの３要素を組み合わせることで，前述した第一，及び第二の流体損失増大の要因を一挙に抑制することが可能となり，したがって多段ポンプの最終段の性能を大きく向上させることができる。

１…羽根車、２…内ケーシング、３…吸込口、４…吐出口、５…外ケーシング、６…ディフューザ、７…水返し羽根、８…旋回流路、９…接続流路、１０…回転軸、１１…案内羽根（接続流路内に設置された案内羽根）、３１…吸込管、４１…吐出管、４１ａ…吐出管の中心線、４２〜４７…突出部。

Claims (10)

1. 回転軸に複数段に設けられた遠心羽根車と，前記遠心羽根車を覆う内ケーシングと，流体の吸込口の吸込管および吐出口の吐出管を有する円筒状の外ケーシングとを備え，前記内ケーシングは，各遠心羽根車の下流側に設けられた複数段のディフューザと，これらのディフューザの下流側に設けられ流体の流れを次段遠心羽根車に導く戻り流路と，これらの戻り流路に配置された返し羽根とを有したバーレル型多段ポンプにおいて，
   外ケーシングと内ケーシングの間に前記吐出口に繋がる円筒状の旋回流路及びその旋回流路とディフューザとの間に両者を繋ぐ接続流路を備え，この接続流路の形状が回転軸方向の吸込口側に傾斜し，旋回流路における接続流路の流出位置が該吐出管の軸中央付近となるように構成されたことを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
2. 請求項１のバーレル型多段ポンプおいて，該接続流路内に複数枚の案内羽根を備えたことを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
3. 請求項１または２のバーレル型多段ポンプにおいて，該旋回流路の外周の半径方向長さが周方向に変化し，旋回流路の断面積が吐出管の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有することを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
4. 請求項１〜３のいずれかのバーレル型多段ポンプにおいて，該吐出管の内筒の一端付近に，吐出管もしくは旋回流路内に突出した突出部を持つことを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
5. 請求項１のバーレル型多段ポンプにおいて，上記該接続流路と吐出管の中心線に対する傾斜角度が，周方向に分布を持つことを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
6. 請求項５のバーレル型多段ポンプにおいて，該接続流路内に複数枚の案内羽根を備えたことを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
7. 請求項５または６のバーレル型多段ポンプにおいて，該旋回流路の外周の半径方向長さが周方向に変化し，旋回流路の断面積が吐出管の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有することを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
8. 請求項５〜７のいずれかのバーレル型多段ポンプにおいて，該吐出管の内筒の一端付近に，吐出管もしくは旋回流路内に突出した突出部を持つことを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
9. 回転軸に複数段に設けられた遠心羽根車と，前記遠心羽根車を覆う内ケーシングと，流体の吸込口および吐出口を有する円筒状の外ケーシングとを備え，前記内ケーシングは，各遠心羽根車の下流側に設けられた複数段のディフューザと，これらのディフューザの下流側に設けられ流体の流れを次段遠心羽根車に導く戻り流路と，これらの戻り流路に配置された返し羽根とを有したバーレル型多段ポンプにおいて，
   外ケーシングと内ケーシングの間に前記吐出口に繋がる円筒状の旋回流路，及びその旋回流路とディフューザとの間に両者を繋ぐ接続流路を備え，吐出管の内筒の一端付近に，吐出管もしくは旋回流路内に突出した突出部を持つことを特徴とするバーレル型多段ポンプ。
10. 請求項９のバーレル型多段ポンプにおいて，該旋回流路の外周の半径方向長さが周方向に変化し，旋回流路の断面積が吐出管の内筒の一端から回転軸回転方向に徐々に拡大する形状を有することを特徴とするバーレル型多段ポンプ。

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