JP2015014251A - Pump blade for submersible pump and submersible pump including the same - Google Patents

Pump blade for submersible pump and submersible pump including the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump blade for a submersible pump that can cancel or reduce a radial load.SOLUTION: A pump blade for a non-clog type submersible pump comprises: a nearly cylindrical body part; a suction port 15 provided at the center of a lower end surface of the body part; discharge ports 17A and 17B opened in a side surface of the body part; and flow passages 13A and 13B that allow the suction port to communicate with the discharge ports inside the body part. The number of the flow passages 13A and 13B is two or more, and the dimensions, shapes, and positions of the flow passages are set so as to reduce fluid imbalance with respect to a rotation axis C.

Description

本発明は、水中ポンプ用ポンプ羽根に係り、特に、汚水汚物に使用される水中ポンプ用ポンプ羽根及びこれを備えた水中ポンプに関する。   The present invention relates to a pump blade for a submersible pump, and more particularly to a pump blade for a submersible pump used for sewage waste and a submersible pump equipped with the same.

従来、汚水汚物用水中ポンプとして、図10に示すようなものが存在していた。この水中ポンプには、内部で図9に示すようなポンプ羽根111が使用されている(特許文献1参照)。このポンプ羽根111は、一端に吸込口129が形成され且つ他端側の側方に吐出口134が形成され、内部に前記吸込口129と前記吐出口134とをつなぐ螺旋状流路135が区画形成された略円筒形状のポンプ羽根111である。そして、ポンプ羽根111の外周面における前記吐出口134よりも前記吸込口側部分から前記外周面に沿って外方に突出し、前記吸込口側と前記吐出口側とを仕切るフランジ部140を備えている。   Conventionally, there has been a submersible pump for wastewater filth as shown in FIG. In this submersible pump, pump blades 111 as shown in FIG. 9 are used (see Patent Document 1). The pump blade 111 has a suction port 129 formed at one end and a discharge port 134 formed laterally on the other end side, and a spiral flow path 135 that connects the suction port 129 and the discharge port 134 is defined inside. This is a substantially cylindrical pump blade 111 formed. Further, a flange portion 140 that protrudes outward along the outer peripheral surface from the suction port side portion of the outer peripheral surface of the pump blade 111 from the suction port side and partitions the suction port side and the discharge port side is provided. Yes.

当該ポンプ羽根111は、ポンプケーシング112内に収容されており、ポンプ羽根111を回転駆動するための密閉型の水中モータ113に連結されている。水中モータ113は、ステータ114及びロータ115からなるモータ116と、モータ116を覆うモータケーシング117とを備えている。ロータ115の中心部には、上下方向に延びる駆動軸118が設けられている。駆動軸118の上端部とやや下側の中途部とは、軸受119、120によってそれぞれ回転自在に支持されている。そして、駆動軸118の下端部にポンプ羽根111が連結されている。   The pump blade 111 is accommodated in a pump casing 112 and is connected to a sealed submersible motor 113 for rotationally driving the pump blade 111. The underwater motor 113 includes a motor 116 including a stator 114 and a rotor 115, and a motor casing 117 that covers the motor 116. A drive shaft 118 extending in the vertical direction is provided at the center of the rotor 115. The upper end portion of the drive shaft 118 and the middle portion on the slightly lower side are rotatably supported by bearings 119 and 120, respectively. The pump blade 111 is connected to the lower end portion of the drive shaft 118.

ポンプケーシング112の内部には、断面が半円状に窪んだ内壁125によって区画されたポンプ室126が形成されている。ポンプ羽根111の吐出部138は、このポンプ室126に収容されている。ポンプケーシング112の下部には、下方に突出した吸込部121が形成されている。吸込部121には、下方に開口した吸込口122が形成されている。ポンプケーシング112の側部には、側方に突出した吐出部123が形成されている。吐出部123には、側方に開口した吐出口124が形成されている。   Inside the pump casing 112 is formed a pump chamber 126 defined by an inner wall 125 having a semicircular cross section. The discharge part 138 of the pump blade 111 is accommodated in the pump chamber 126. A suction portion 121 that protrudes downward is formed in the lower portion of the pump casing 112. A suction port 122 that opens downward is formed in the suction part 121. On the side of the pump casing 112, a discharge portion 123 protruding sideways is formed. The discharge part 123 is formed with a discharge port 124 that opens to the side.

ポンプ羽根111には、軸方向の下側から上側に向かって順に、吸込部127と吐出部128とが設けられている。吸込部127及び吐出部128は、いずれも略円筒形状に形成されており、吐出部128は吸込部127よりも大径に構成されている。吐出部128と吸込部127とは、ポンプ羽根11の外周面から外方に突出したフランジ部140によって仕切られている。ポンプ羽根111の吸込部127の下端には、下方に開口した吸込口129が設けられている。吐出部128の上側は、上端壁によって覆われている。つまり、ポンプ羽根111の上側は上端壁によって密閉されている。上端壁の中心部には、駆動軸118の先端を挿入する穴が形成されており、この穴の周囲部分は駆動軸118を取り付けるための取付部131を構成している。なお、符号137は二次流路であり、符号138は2次羽根である。   The pump blade 111 is provided with a suction part 127 and a discharge part 128 in order from the lower side to the upper side in the axial direction. The suction part 127 and the discharge part 128 are both formed in a substantially cylindrical shape, and the discharge part 128 is configured to have a larger diameter than the suction part 127. The discharge part 128 and the suction part 127 are partitioned by a flange part 140 protruding outward from the outer peripheral surface of the pump blade 11. A suction port 129 that opens downward is provided at the lower end of the suction portion 127 of the pump blade 111. The upper side of the discharge part 128 is covered with an upper end wall. That is, the upper side of the pump blade 111 is sealed by the upper end wall. A hole into which the tip of the drive shaft 118 is inserted is formed at the center of the upper end wall, and a peripheral portion of the hole constitutes an attachment portion 131 for attaching the drive shaft 118. Reference numeral 137 represents a secondary flow path, and reference numeral 138 represents a secondary blade.

特許第4713066号明細書Japanese Patent No. 4713066

しかしながら、上記従来技術には、避けがたい問題点があった。すなわち、従来のポンプ羽根では、回転するときに大きなラジアル荷重が生じてしまうという点である。この点
について以下に詳述する。
However, the above prior art has problems that cannot be avoided. That is, in the conventional pump blade, a large radial load is generated when rotating. This point will be described in detail below.

特許文献1に開示された発明に係るポンプ羽根111では、吸込口129から吐出口134までの流路は1本である。すなわち、駆動軸118と同軸で下方に向かって開口している吸込口129から汚水汚物を吸い込み、その汚水汚物は1本の螺旋状流路を通って吐出口134から排出されるようになっている。ここで、螺旋状流路が形成されている部分は空間であるため重量が無い。一方、ポンプ羽根111の壁を形成している部分は重量を有する。このため、駆動軸118の軸線(回転中心)に関して、ポンプ羽根111の重量は円周方向に沿って大きく偏って分布してしまう。このようなポンプ羽根111が回転すると、回転中心に関して流体の重量の偏りも大きくなり、ラジアル荷重が発生しやすくなる。   In the pump blade 111 according to the invention disclosed in Patent Document 1, the number of flow paths from the suction port 129 to the discharge port 134 is one. That is, sewage filth is sucked from the suction port 129 that is coaxial with the drive shaft 118 and opens downward, and the sewage filth is discharged from the discharge port 134 through one spiral channel. Yes. Here, since the part in which the spiral flow path is formed is a space, there is no weight. On the other hand, the part which forms the wall of the pump blade | wing 111 has weight. For this reason, with respect to the axis (rotation center) of the drive shaft 118, the weight of the pump blade 111 is greatly deviated along the circumferential direction. When such a pump blade 111 rotates, the deviation of the weight of the fluid with respect to the rotation center also increases, and a radial load is likely to be generated.

また、上記問題点を考慮して、ポンプ羽根の重量バランス(ダイナミックバランス)を均衡させたのちに、ラジアル荷重を相殺する錘を付加することも考えられる。すなわち、ポンプ羽根の円周方向に沿った重量のアンバランスを解消するように、ポンプ羽根の壁の一部を肉抜きしたり、逆に壁を厚くするようにバランス修正を行った後に、ラジアル荷重を相殺する錘を反対方向に加えるのである。しかしながら、当該工夫をしても、自ずと限界がある。なぜなら、ポンプ羽根の螺旋状流路内には汚水汚物が流れ、当該汚水汚物自体の重量がポンプ羽根に加わるため、回転に伴うラジアル荷重が変化するために、清水で算定した質量では相殺することはできない。更に、汚水汚物自体の重量を予め考慮したとしても、その時々で流れる汚水汚物の混入比率も変化するため、螺旋状流路が1本である従来のポンプ羽根では、ラジアル荷重の解消或いは低減は不可能である。以上のような課題に鑑みると、流体バランスが均衡していることが望ましい。   In consideration of the above problems, it is also conceivable to add a weight that cancels the radial load after balancing the weight balance (dynamic balance) of the pump blades. That is, after removing the balance of the wall of the pump blade so as to eliminate the unbalance of the weight along the circumferential direction of the pump blade, A weight that cancels the load is applied in the opposite direction. However, even if the device is used, there is a limit. This is because sewage filth flows in the spiral flow path of the pump blade, and the weight of the sewage filth itself is added to the pump blade. I can't. Furthermore, even if the weight of the sewage filth itself is taken into account in advance, the mixing ratio of the sewage sewage that flows from time to time also changes, so in conventional pump blades with one spiral channel, the radial load can be eliminated or reduced Impossible. In view of the above problems, it is desirable that the fluid balance is balanced.

ここで、上述のダイナミックバランスとは、空気中において羽根車を回転させたときの、回転軸に対する重心およびモーメント中心のズレと定義される。ダイナミックバランスは、上述のような肉抜き等の修正作業によって除去することができる。また、流体バランスとは、ポンプ羽根の回転と共に流路内を流体が流れている場合のバランスをいう。仮に、上述のダイナミックバランスが最適(重量アンバランスが0)であっても、水中でポンプ羽根を回した場合にはポンプ羽根中の水(汚水汚物)領域が回転軸について偏っている。このため、流体アンバランスが生じ、壁面圧力を通じてポンプ羽根に力(これをラジアル荷重という)が作用する。ラジアル荷重変動が大きいと振動の原因となるため、これを相殺する錘をつける工夫などが行われている。この点に関し、本願発明のようなマルチチャネルでは、シングルチャネルに比べて水領域の質量分布が非軸対称になりにくいので、ラジアル荷重を大幅に低減させることができる。以上の点に鑑み、課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。   Here, the above-described dynamic balance is defined as a deviation of the center of gravity and the center of moment with respect to the rotation axis when the impeller is rotated in the air. The dynamic balance can be removed by the correction work such as the above-described meat removal. The fluid balance refers to the balance when the fluid is flowing in the flow path with the rotation of the pump blade. Even if the above-mentioned dynamic balance is optimal (weight unbalance is 0), when the pump blade is rotated in water, the water (sewage waste) region in the pump blade is biased with respect to the rotation axis. For this reason, fluid imbalance arises and force (this is called radial load) acts on a pump blade through wall pressure. Since large radial load fluctuations can cause vibrations, some devices have been devised to add weights to offset them. In this regard, in the multi-channel as in the present invention, the mass distribution in the water region is less likely to be non-axisymmetric as compared with the single channel, so that the radial load can be greatly reduced. In view of the above points, specific means for solving the problems are as follows.

本発明は、上記課題の鑑みてなされたものであり、第1の手段では、略円筒状の本体部と、本体部の下端面の中央に設けられた吸込口と、本体部の側面に開口する吐出口と、本体部の内部で吸込口から吐出口に連通する流路とを備えるノンクロッグ型の水中ポンプ用ポンプ羽根であって、流路の数は複数本あり、これらの流路は回転軸線に関して流体アンバランスを低減させるように、流路の寸法、形状及び位置が設定されている、という構成を採っている。   The present invention has been made in view of the above problems, and in the first means, a substantially cylindrical main body portion, a suction port provided at the center of the lower end surface of the main body portion, and an opening on the side surface of the main body portion. A non-clog type pump blade for a submersible pump comprising a discharge port and a flow channel communicating from the suction port to the discharge port inside the main body, and there are a plurality of flow channels. The configuration is such that the size, shape and position of the flow path are set so as to reduce the fluid imbalance with respect to the rotation axis.

このような構成を採ることで、吸込口から吸込まれた汚水汚物は、各流路に分かれて流れる。このとき、流路は流体アンバランスを低減するように設定されているため、回転軸線に関して流体アンバランスが発生し難く、ポンプ羽根の回転に伴うラジアル荷重の発生を大幅に抑えることができる。   By adopting such a configuration, the sewage filth sucked from the suction port flows in each flow path. At this time, since the flow path is set so as to reduce the fluid imbalance, it is difficult for the fluid imbalance to occur with respect to the rotation axis, and the generation of the radial load accompanying the rotation of the pump blade can be significantly suppressed.

また、第2の手段では、流路の数は2本以上である、という構成を採っている。このような構成をとることで、ポンプ羽根が1回転する間の汚水汚物の排出が複数回に分配され、排出時の圧力変動が抑えられる。   Further, the second means employs a configuration in which the number of flow paths is two or more. By adopting such a configuration, discharge of sewage filth during one rotation of the pump blade is distributed a plurality of times, and pressure fluctuation during discharge is suppressed.

また、第3の手段では、流路は吸込口と吐出口との間で断面積が変化する、という構成を採っている。本発明に係るポンプ羽根では、吐出口付近で汚水汚物が流路の表面から剥離すると、吸込口からの汚水汚物の吸込みができなくなってしまう。このため、所定以上の圧力を維持するように断面積が場所によって異なっている。   Moreover, in the 3rd means, the flow path has taken the structure that a cross-sectional area changes between a suction inlet and a discharge outlet. In the pump blade according to the present invention, when sewage filth is separated from the surface of the flow path near the discharge port, the sewage filth cannot be sucked from the suction port. For this reason, a cross-sectional area changes with places so that the pressure more than predetermined may be maintained.

また、第4の手段では、流路は吸込口と吐出口との間で断面形状が変化する、という構成を採っている。また、第5の手段では、流路の断面形状は前記吸込口から吐出口に向かって、円形から略矩形又は楕円形に変化する、という構成を採っている。吸込口は円形であり、また、流路の上流部も円形であるのに対し、ポンプ羽根の外周面は円柱の外周面の形状に近くなる。このため、一定の断面積を確保するためには、吐出口付近の断面形状を変化させる必要がある。   Moreover, in the 4th means, the flow path has taken the structure that a cross-sectional shape changes between a suction inlet and a discharge outlet. In the fifth means, the cross-sectional shape of the flow path is changed from a circular shape to a substantially rectangular shape or an elliptical shape from the suction port toward the discharge port. The suction port is circular, and the upstream portion of the flow path is also circular, whereas the outer peripheral surface of the pump blade is close to the shape of the outer peripheral surface of the cylinder. For this reason, in order to ensure a constant cross-sectional area, it is necessary to change the cross-sectional shape near the discharge port.

また、第6の手段では、前記流路は、内壁面が連続曲面で形成されている、という構成を採っている。このような構成を採ることで、汚水汚物中の異物が流路内を円滑に流れ、異物による詰まりなどの発生を防止できる。   Moreover, in the 6th means, the said flow path has taken the structure that the inner wall surface is formed in the continuous curved surface. By adopting such a configuration, the foreign matter in the sewage filth flows smoothly through the flow path, and the occurrence of clogging by the foreign matter can be prevented.

第7の手段では、少なくとも2本の流路の分岐部の近傍における内壁は、相互に異なる表面粗さを具備している、という構成を採っている。このような構成の下で、吸込口近傍の分岐部において、長い繊維状の異物が2つの流路に分かれて流れてしまう場合がある。しかしながら、表面粗さが流路同士で異なっていれば、なめらかな表面を有する流路側の摩擦抵抗が低く、そちらの側に異物が流れる可能性が高い。   In the seventh means, the inner wall in the vicinity of the branch portion of at least two flow paths has a different surface roughness. Under such a configuration, a long fibrous foreign matter may flow in two flow paths at a branch portion near the suction port. However, if the surface roughness is different between the flow paths, the frictional resistance on the flow path side having a smooth surface is low, and there is a high possibility that foreign matter flows on that side.

第8の手段では、前記流路は、すべて同じ寸法及び形状を有しており、前記回転軸線に関して等角度間隔で配置されている、という構成を採っている。以上のような構成を採ることで、吸込口から吸込まれた汚水汚物は、各流路に分かれて流れる。このとき、各流路は同じ寸法及び形状を有し、回転軸線に関して等角度間隔の位置に配置されているため、回転軸線に関する重量アンバランスが発生せず、羽根車の回転に伴うラジアル荷重の発生を最小限に抑えることができる。   In the eighth means, all the flow paths have the same size and shape and are arranged at equiangular intervals with respect to the rotation axis. By adopting the configuration as described above, the sewage filth sucked from the suction port flows in each flow path. At this time, since each flow path has the same size and shape and is arranged at an equiangular interval with respect to the rotation axis, there is no weight imbalance with respect to the rotation axis, and the radial load associated with the rotation of the impeller is not generated. Occurrence can be minimized.

更に、手段1から8の何れか一項に記載のポンプ羽根と、前記ポンプ羽根を収容するポンプケーシングと、前記ポンプ羽根を駆動するモータとを備えたことを特徴とする水中ポンプ、という構成を採っている。以上のような構成を採ることで、ポンプとして組み立てられて運転された場合に、流体バランスに優れたポンプが実現され、騒音や振動等の問題が発生しない。   Further, a submersible pump comprising the pump blade according to any one of means 1 to 8, a pump casing for housing the pump blade, and a motor for driving the pump blade. Adopted. By adopting the above-described configuration, when assembled and operated as a pump, a pump with excellent fluid balance is realized, and problems such as noise and vibration do not occur.

本発明によれば、上記手段を採ることで、一例として以下のような効果が得られる。
1.回転軸線に関してポンプ羽根の流体バランスを取ることができるので、運転時のラジアル荷重の平均値を低減できる。
2.上述のラジアル荷重の低減に伴い、運転時の騒音や振動が低減される。また、軸受を小容量のものに変更することが可能であるし、従来の軸受をそのまま使用する場合でも、ポンプ羽根の定格回転数を増大させることができる。
3.また、吐出口が複数であり、ポンプ羽根が1回転する間の汚水汚物の排出が複数回に分配されるため、排出圧力の変動が低減される。
4.吸込み口付近の吸込み流路は回転軸線と一致した直線流路となっていることで、入口部分の流路長さが短縮され、流れが円滑に流入することで損失が低下し、水力効率の向上
が期待できる。
According to the present invention, by taking the above-described means, the following effects can be obtained as an example.
1. Since the fluid balance of the pump blade can be taken with respect to the rotation axis, the average value of the radial load during operation can be reduced.
2. With the reduction of the radial load described above, noise and vibration during operation are reduced. Moreover, it is possible to change a bearing to a thing with a small capacity | capacitance, and even when using the conventional bearing as it is, the rated rotation speed of a pump blade can be increased.
3. Moreover, since there are a plurality of discharge ports and the discharge of sewage filth during one rotation of the pump blade is distributed multiple times, fluctuations in the discharge pressure are reduced.
4). The suction flow path in the vicinity of the suction port is a straight flow path that coincides with the rotation axis, so that the flow path length at the inlet portion is shortened, the flow smoothly flows in, loss is reduced, and hydraulic efficiency is improved. Improvement can be expected.

1本の流路を示す図であり、図1(A)は流路の形状を示した斜視図であり、図1(B)は平面図である。It is a figure which shows one flow path, FIG. 1 (A) is the perspective view which showed the shape of the flow path, and FIG. 1 (B) is a top view. 本発明の一実施形態に係るポンプ羽根に用いられる、2本の流路を示す図であり、図2(A)は流路の形状を示した斜視図であり、図2(B)は平面図である。It is a figure which shows the two flow paths used for the pump blade | wing which concerns on one Embodiment of this invention, FIG. 2 (A) is the perspective view which showed the shape of the flow path, FIG.2 (B) is a plane. FIG. 図2に開示した流路を備えるポンプ羽根の図であり、図3(A)は吸込口側から見た斜視図であり、図3(B)は側面図である。It is a figure of a pump blade provided with a channel indicated in Drawing 2, Drawing 3 (A) is a perspective view seen from the suction mouth side, and Drawing 3 (B) is a side view. 図3に開示したポンプ羽根の図であり、図4(A)は平面図であり、図4(B)は側面図であり、図4(C)は底面図(吸込口側)である。FIG. 4 is a view of the pump blade disclosed in FIG. 3, FIG. 4 (A) is a plan view, FIG. 4 (B) is a side view, and FIG. 4 (C) is a bottom view (suction port side). 図4に開示したいポンプ羽根の断面図であり、図5(A)は図4(A)の5A−5A線における断面図であり、図5(B)は図4(B)の5B−5B線における断面図である。FIG. 5A is a cross-sectional view of a pump blade desired to be disclosed in FIG. 4, FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line 5A-5A in FIG. 4A, and FIG. 5B is 5B-5B in FIG. It is sectional drawing in a line. 本発明の第2の実施形態に係るポンプ羽根に用いられる、3本の流路を示す図であり、図6(A)は流路の形状を示した斜視図であり、図6(B)は平面図である。It is a figure which shows the three flow paths used for the pump blade | wing which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, FIG. 6 (A) is the perspective view which showed the shape of the flow path, FIG. 6 (B) Is a plan view. 図6に開示した流路を備えるポンプ羽根の断面図である。It is sectional drawing of a pump blade | wing provided with the flow path disclosed in FIG. 各流路の寸法や形状が異なる場合のポンプ羽根を示す断面図であり、図8(A)は1本の細い流路と2本の太い流路の組み合わせであり、図8(B)は各流路の角度間隔が異なる場合である。FIG. 8A is a cross-sectional view showing pump blades when the size and shape of each flow path are different. FIG. 8A is a combination of one thin flow path and two thick flow paths, and FIG. This is a case where the angular intervals of the respective flow paths are different. 本発明の一実施形態にかかるポンプ羽根を備えた水中ポンプの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the submersible pump provided with the pump blade | wing concerning one Embodiment of this invention. 従来のポンプ羽根を示す側面図である。It is a side view which shows the conventional pump blade | wing. 図10に開示したポンプ羽根を備える水中ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a submersible pump provided with the pump blade disclosed in FIG.

次に、図1〜図8を参照しながら、本発明の一実施形態に係るポンプ羽根について説明する。   Next, a pump blade according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

[全体構成]
本実施形態のポンプ羽根は、回転軸線と同軸の吸込口と外周部の吐出口とを連通させる複数の流路を備え、この流路が回転軸線に関して等角度間隔の論理和で配置されている。流路の数は、特に限定されるものでは無いが、図3〜図5に示すものは流路が2本の実施形態であり、図6〜図8に示すものは流路が3本の実施形態である。流路は、吸込口と吐出口との間に曲線状に湾曲して形成されている。本ポンプ羽根は、一例として鋳造によって製造されている。但し、強度や耐腐食性が確保されるものであれば、他の金属や非金属材料を用いることも可能である。
[overall structure]
The pump blade according to the present embodiment includes a plurality of flow paths that allow the suction port coaxial with the rotation axis to communicate with the discharge port on the outer peripheral portion, and the flow paths are arranged in a logical sum at equal angular intervals with respect to the rotation axis. . The number of flow paths is not particularly limited, but those shown in FIGS. 3 to 5 are embodiments with two flow paths, and those shown in FIGS. 6 to 8 have three flow paths. It is an embodiment. The flow path is formed in a curved shape between the suction port and the discharge port. This pump blade is manufactured by casting as an example. However, other metals or non-metallic materials can be used as long as strength and corrosion resistance are ensured.

[流路]
図1(A)は、ポンプ羽根で用いられる流路3を示す、コンピュータグラフィックスで制作した画像である。流路3の形状を吸込口5から吐出口7に向かって説明すると、吸込口5の近傍では流路は回転軸線Cと同軸となっている。すなわち、吸込口5の近傍の流路3の中心軸線は、回転軸線Cと平行で且つ一致している。その下流側では、流路3の中心軸線は下方に進みながら、回転軸線Cに関して半径方向外側に向かう。この回転軸線方向から半径方向外側への遷移部分は、連続的な曲線で形成されている。
[Flow path]
FIG. 1 (A) is an image produced by computer graphics showing the flow path 3 used in the pump blade. When the shape of the flow path 3 is described from the suction port 5 toward the discharge port 7, the flow path is coaxial with the rotation axis C in the vicinity of the suction port 5. That is, the central axis of the flow path 3 in the vicinity of the suction port 5 is parallel to and coincides with the rotation axis C. On the downstream side, the central axis of the flow path 3 goes downward in the radial direction with respect to the rotation axis C while proceeding downward. The transition portion from the rotational axis direction to the radially outer side is formed by a continuous curve.

更に、流路3の中心軸線は、半径方向外側に向かいながら、同時に回転軸線Cに関して円周方向にも向かう。このため、これら半径方向外側成分と円周方向成分の合成により、流路3の中心軸線は渦巻き状に外側に向かうこととなる。また、流路3の断面形状は、吸込口5の近傍では完全な円形であるが、吐出口7の近傍では矩形である。このため、吸込
口5から吐出口7へ向かう遷移領域は、円形が除々に矩形となるように連続的に変化している。但し、矩形とは言っても、角部分は完全な直角面ではなく、曲率半径の小さな曲面で形成されている。これは、角部分に異物が詰まってしまうのを防止するためである。
Furthermore, the central axis of the flow path 3 is also directed in the circumferential direction with respect to the rotation axis C while being directed radially outward. For this reason, the center axis of the flow path 3 goes outward in a spiral shape by combining the radially outer component and the circumferential component. The cross-sectional shape of the flow path 3 is a perfect circle in the vicinity of the suction port 5, but is a rectangle in the vicinity of the discharge port 7. For this reason, the transition region from the suction port 5 toward the discharge port 7 continuously changes so that the circle gradually becomes a rectangle. However, even if it is a rectangle, the corner portion is not a complete right-angle surface, but is formed by a curved surface with a small radius of curvature. This is to prevent foreign matters from clogging the corners.

図1(A)においては、流路3の理論上の形状を示しているが、実際にポンプ羽根に適用される場合は、ポンプ羽根の外縁は回転軸線Cを中心とした円形となる。具体的には、図1(A)に示している楕円が、ポンプ羽根の外縁を規定するものである。このため、ポンプ羽根に形成される実際の流路3は、図1(B)に示すように、吐出口7が広い角度範囲にわたって形成されるような形状となる。以上が、ポンプ羽根に用いられる流路3の形状であるが、これはあくまでも流路3が1本の場合を説明している。以下に説明するように、本実施形態では、2本の流路を組み合わせたことを特徴としているので、その具体例を説明する。   In FIG. 1A, the theoretical shape of the flow path 3 is shown, but when actually applied to the pump blade, the outer edge of the pump blade is circular with the rotation axis C as the center. Specifically, the ellipse shown in FIG. 1A defines the outer edge of the pump blade. For this reason, the actual flow path 3 formed in the pump blade has such a shape that the discharge port 7 is formed over a wide angular range, as shown in FIG. The above is the shape of the flow path 3 used for the pump blades, but this only explains the case where there is only one flow path 3. As described below, this embodiment is characterized by combining two flow paths, and a specific example thereof will be described.

図2(A)は、流路13A,13Bが2本設けられ、これらの流路13A,13Bが回転軸線C(吸込口)を基準にして、論理和をとることによって構成されたものである。各流路13A,13Bは、完全に同一の寸法及び形状を有しており、且つ中心軸線Cに関して点対称の位置に配置されている。換言すると、図1の流路3を回転コピーして、等角度間隔で配置したものである。従って、図2(B)に示すように、流路13A,13Bが吸込口15から半径方向外側に向かう領域は、相互に180°離れた方向(反対方向)に向かって延びている。ここで、論理和とは、吸込口を共通として、二つの流路を単純に組み合わせることを言う。   In FIG. 2A, two flow paths 13A and 13B are provided, and these flow paths 13A and 13B are configured by taking a logical sum with reference to the rotation axis C (suction port). . Each flow path 13A, 13B has completely the same size and shape, and is arranged at a point-symmetrical position with respect to the central axis C. In other words, the flow path 3 of FIG. 1 is rotationally copied and arranged at equiangular intervals. Therefore, as shown in FIG. 2 (B), the regions where the flow paths 13A and 13B are directed radially outward from the suction port 15 extend in directions (opposite directions) that are 180 ° apart from each other. Here, the logical sum means that the two flow paths are simply combined with the suction port in common.

図2(B)は、図1(B)と同様に、ポンプ羽根の外縁(点線で表示)によって実際の流路13A,13Bを示した図である。この図に示すように、各流路13A,13Bは完全に回転軸線Cに関して点対称で、全体として概ねS字状の流路を形成している。ポンプ羽根の外縁近傍では、図1(B)の例と同様に、広い角度範囲にわたって吐出口17A,17Bが形成されている。   FIG. 2B is a diagram showing the actual flow paths 13A and 13B by the outer edges (indicated by dotted lines) of the pump blades, as in FIG. 1B. As shown in this figure, each of the flow paths 13A and 13B is completely point-symmetric with respect to the rotation axis C, and forms a generally S-shaped flow path as a whole. In the vicinity of the outer edge of the pump blade, discharge ports 17A and 17B are formed over a wide angular range, as in the example of FIG.

図3は、本実施形態に係るポンプ羽根11を、コンピュータグラフィックスで制作した図である。特に、図3(A)は吸込口15の側から斜めに見た図であり、図3(B)は側方から見た図である。この図に示されるポンプ羽根11の内部に形成されている流路が、図2(B)に示されている流路13A,13Bである。図3(B)から明らかであるが、流路の断面形状は、回転軸線Cの右側(上流側)で円形に近く、一方回転軸線の左側(下流側)では矩形の一部を形成するような形状となっている。   FIG. 3 is a diagram in which the pump blade 11 according to the present embodiment is produced by computer graphics. In particular, FIG. 3 (A) is a view seen obliquely from the suction port 15 side, and FIG. 3 (B) is a view seen from the side. The flow paths formed inside the pump blade 11 shown in this figure are the flow paths 13A and 13B shown in FIG. As apparent from FIG. 3B, the cross-sectional shape of the flow path is close to a circle on the right side (upstream side) of the rotation axis C, and forms a part of a rectangle on the left side (downstream side) of the rotation axis. It has become a shape.

図4は、本実施形態のポンプ羽根11であり、図4(A)は上面図、図4(B)は側面図、そして図4(C)は底面図をそれぞれ示す。図4(A)及び図4(B)に示されるように、中心軸線Cの領域には円筒状のハブ14が形成されているが、このハブ14に駆動モータの駆動軸(図示略)が挿入されるようになっている。ポンプ羽根11は、例えば1500rpm程度の回転数で回転するようになっている。但し、効率が向上するのであれば、1500rpmより低い回転数或いは高い回転数で回転させることもできる。   FIG. 4 shows the pump blade 11 of the present embodiment, FIG. 4 (A) is a top view, FIG. 4 (B) is a side view, and FIG. 4 (C) is a bottom view. As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), a cylindrical hub 14 is formed in the region of the central axis C, and a drive shaft (not shown) of a drive motor is provided on the hub 14. It is supposed to be inserted. The pump blade 11 rotates at a rotational speed of about 1500 rpm, for example. However, if the efficiency is improved, it can be rotated at a rotational speed lower than 1500 rpm or higher.

図5(A)は、図4(B)の5A−5A線における断面図を示している。この図に示されるように、ポンプ羽根11には、中心軸線Cの一方側に開口する吸込口15が形成されており、ポンプ羽根11の回転に伴って汚水汚物が吸い込まれるようになっている。そして、汚水汚物は吸込口15から流路13A,13Bに沿って円周方向外側に移送され、最終的に吐出口17A,17Bから排出されるようになっている。図に示すように、中心軸線Cの他端側にも開口が形成されているが、上述したように駆動軸が挿入されるため、この開口から汚水汚物が漏れだすことは無い。   FIG. 5A is a cross-sectional view taken along line 5A-5A in FIG. As shown in this figure, the pump blade 11 is formed with a suction port 15 that opens on one side of the central axis C, and sewage filth is sucked as the pump blade 11 rotates. . The sewage filth is transferred from the suction port 15 to the outside in the circumferential direction along the flow paths 13A and 13B, and finally discharged from the discharge ports 17A and 17B. As shown in the figure, an opening is also formed on the other end side of the central axis C. However, since the drive shaft is inserted as described above, sewage filth does not leak from this opening.

また、図5(B)は、図4(B)の5B−5B線における断面図を示している。この図に示すように、吸込口15から繋がる流路13A,13Bは渦巻き状に半径方向外側に延び、ポンプ羽根11の外縁部において吐出口17A,17Bとなっている。このため、流路以外の部分は、ポンプ羽根11を構成する壁部分となっている。図から明らかなように、本実施形態の吐出口17A,17Bは、中心軸線Cに関して約180°の角度範囲に形成されている。これは、流路13A,13Bが2本であることと、吐出口17A,17Bはできるだけ広い角度範囲にわたって形成することが効率を向上させる、という基本的な考え方に基づいている。なお、図5(B)においては、説明の便宜上ポンプケーシング16も記載している。ポンプ羽根11とポンプケーシング16との関係は後述する。   FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line 5B-5B in FIG. As shown in this figure, the flow paths 13A and 13B connected from the suction port 15 extend outward in the radial direction in a spiral shape, and form discharge ports 17A and 17B at the outer edge portion of the pump blade 11. For this reason, the part other than the flow path is a wall part constituting the pump blade 11. As is apparent from the drawing, the discharge ports 17A and 17B of the present embodiment are formed in an angle range of about 180 ° with respect to the central axis C. This is based on the basic idea that there are two flow paths 13A and 13B and that the discharge ports 17A and 17B are formed over as wide an angular range as possible to improve efficiency. In FIG. 5B, the pump casing 16 is also shown for convenience of explanation. The relationship between the pump blade 11 and the pump casing 16 will be described later.

吸込口15は円筒状で、回転軸線Cと同軸となるように開口している。このため、論理和によって実質的に共通の1つの吸込口15となっている。この吸込口15は、実際にポンプに設置される場合には、下方に向かって開口するように配置される。吸込口15の内径は、当該ポンプ羽根11が取り扱う汚水汚物に含まれる固形物の大きさに基づいて設定される。   The suction port 15 is cylindrical and opens so as to be coaxial with the rotation axis C. For this reason, one suction port 15 which is substantially common is obtained by logical sum. When the suction port 15 is actually installed in a pump, the suction port 15 is arranged to open downward. The inner diameter of the suction port 15 is set based on the size of the solid matter contained in the sewage filth handled by the pump blade 11.

[流路の分岐部]
図5に示されるように、流路13A、13Bは、上述のように1つの吸込口15から2つの流路に分岐する。流路13A,13Bは、吸込口15の近傍から分岐部まではほぼ同じ断面積を有している。一方、分岐部からその下流に向かって徐々に断面積が減少するようになっている。これは、仮に分岐後の流路13A,13Bのそれぞれの断面積が吸込口15の断面積と同等であった場合、合計面積が2倍となって汚水汚物の圧力が低下してしまい、流路13A,13Bの内面からの汚水汚物の剥離現象が生じてしまうからである。このような剥離現象が生じてしまうと、ポンプの効率が低下したり、場合によっては汚水汚物を吸込口15から吸い込むことができなくなることも考えられる。このため、上述のように分岐後の流路13A,13Bの断面積を吸込口15の断面積よりも減少させているのである。
[Flow path branching section]
As shown in FIG. 5, the flow paths 13 </ b> A and 13 </ b> B branch from one suction port 15 into two flow paths as described above. The flow paths 13A and 13B have substantially the same cross-sectional area from the vicinity of the suction port 15 to the branch portion. On the other hand, the cross-sectional area gradually decreases from the branch portion toward the downstream side. This is because, if the cross-sectional areas of the flow paths 13A and 13B after branching are equal to the cross-sectional area of the suction port 15, the total area is doubled and the pressure of the sewage filth is reduced. This is because a sewage detachment phenomenon from the inner surfaces of the paths 13A and 13B occurs. If such a peeling phenomenon occurs, it is conceivable that the efficiency of the pump is lowered, and in some cases, the sewage filth cannot be sucked from the suction port 15. For this reason, the cross-sectional area of the flow paths 13A and 13B after branching is made smaller than the cross-sectional area of the suction port 15 as described above.

分岐後の流路13A,13Bの断面積の減少割合は、取り扱う汚水汚物の性質や、ポンプ羽根11の回転数などのパラメータによって種々変更される。例えば、汚水汚物の粘性が大きな場合には剥離現象が生じにくいので、断面積の減少割合を小さくしてもよい。また、ポンプ羽根11の回転数が高い場合には、剥離現象が生じやすいので、断面積の減少割合を大きくすることが望ましい。具体的な断面積の減少割合については、例えば、吸込口15の断面積を1とした場合に、分岐後の流路の断面積を0.55(流路が2本の場合)程度としている。   The reduction ratio of the cross-sectional areas of the flow paths 13A and 13B after branching is variously changed depending on parameters such as the nature of the sewage filth to be handled and the rotational speed of the pump blade 11. For example, when the viscosity of sewage filth is high, the peeling phenomenon is unlikely to occur, and therefore the reduction rate of the cross-sectional area may be reduced. Further, when the rotational speed of the pump blade 11 is high, a peeling phenomenon is likely to occur, so it is desirable to increase the reduction ratio of the cross-sectional area. Regarding the specific reduction ratio of the cross-sectional area, for example, when the cross-sectional area of the suction port 15 is 1, the cross-sectional area of the flow path after branching is about 0.55 (when there are two flow paths). .

また、分岐部の近傍における各流路13A,13Bの内壁面は、相互に表面粗さが異なるように形成されている。これは、汚水汚物内に繊維状物体(長い紐状の物体)が存在する場合の対策である。例えば、汚水汚物内に長さ数十cm程度の繊維状物体が存在すると仮定する。この場合、繊維状物体の両端部が2つの流路13A,13Bにそれぞれ分かれて流れてしまうことが考えられる。このような状態が発生すると、繊維状物体が分岐部に貼りついて滞留してしまう。   Further, the inner wall surfaces of the flow paths 13A and 13B in the vicinity of the branch portion are formed so that the surface roughness is different from each other. This is a countermeasure when a fibrous object (long string-like object) exists in the sewage filth. For example, it is assumed that a fibrous object having a length of about several tens of centimeters exists in sewage filth. In this case, it is conceivable that both ends of the fibrous object flow separately into the two flow paths 13A and 13B. When such a state occurs, the fibrous object sticks to the branch portion and stays.

一方、分岐部の近傍における各流路13A,13Bの表面粗さが異なることで、繊維状物体を一方の流路13A又は13Bに円滑に流すことができる。すなわち、一方の流路13Aの内面を滑らかにし、他方の流路13Bの内面を粗い状態(例えば、鋳造したままの状態)にする。このような場合、滑らかな内面では繊維状物体の摩擦抵抗は小さく、逆に粗い内面では摩擦係数は大きくなる。このような摩擦係数の不均衡により、繊維状物体が滑らかな内面を持つ流路側に流れることとなる。このように、敢えて表面粗さを変えることで、流路13A,13Bを2本にすることで生じる可能性のある課題を解決することが
できる。
On the other hand, since the surface roughness of each of the flow paths 13A and 13B in the vicinity of the branch portion is different, the fibrous object can be smoothly flowed into the one flow path 13A or 13B. That is, the inner surface of one channel 13A is smoothed, and the inner surface of the other channel 13B is rough (for example, as cast). In such a case, the frictional resistance of the fibrous object is small on the smooth inner surface, and conversely, the friction coefficient is increased on the rough inner surface. Such a friction coefficient imbalance causes the fibrous object to flow toward the flow path having a smooth inner surface. Thus, the problem which may arise by making the flow path 13A, 13B into two by changing surface roughness dare can be solved.

[ポンプ羽根の作用]
次に、図5(B)に基づいて、本実施形態に係るポンプ羽根11の作用について説明する。ポンプ羽根11は、図5(B)における時計回りに回転する。このとき、ポンプ羽根11の(第1の)流路13A内に存在している汚水汚物には、回転に伴う遠心力が作用している。このため、汚水汚物はポンプ羽根11の半径方向外側に向かって移動しようとする。そして、ポンプ羽根11の吐出口17Aがポンプケーシング16の排出口18と対面した時に、汚水汚物がこの吐出口17A及び排出口18を経由してポンプの外部へ送出される。
[Operation of pump blade]
Next, based on FIG. 5 (B), the effect | action of the pump blade | wing 11 which concerns on this embodiment is demonstrated. The pump blade 11 rotates clockwise in FIG. At this time, centrifugal force associated with rotation acts on the sewage filth present in the (first) flow path 13A of the pump blade 11. For this reason, the sewage filth tends to move toward the radially outer side of the pump blade 11. When the discharge port 17 </ b> A of the pump blade 11 faces the discharge port 18 of the pump casing 16, sewage filth is sent out of the pump via the discharge port 17 </ b> A and the discharge port 18.

ポンプ羽根11が更に時計回りに回転すると、次の吐出口17Bがポンプケーシング16の排出口18に対面することとなる。ポンプ羽根11の(第2の)流路13Bに存在している汚水汚物にも、回転に伴う遠心力が作用する。このため、上記と同様に、汚水汚物がこの吐出口17B及び排出口18を経由してポンプの外部へ送出される。このことは、ポンプ羽根11が1回転する間に、汚水汚物が2回排出されることを意味する。仮に、排出される汚水汚物の量が、従来の1本の流路しか有しないポンプ羽根と同じ場合には、汚水汚物の排出が2回に分配されるため、1回の排出量は半分となる。このため、汚水汚物の排出時の脈動(圧力変動)が低く抑えられることとなる。   When the pump blade 11 further rotates clockwise, the next discharge port 17B faces the discharge port 18 of the pump casing 16. The centrifugal force accompanying the rotation also acts on the sewage filth present in the (second) flow path 13B of the pump blade 11. For this reason, similarly to the above, sewage filth is sent out of the pump via the discharge port 17B and the discharge port 18. This means that sewage waste is discharged twice while the pump blade 11 rotates once. If the amount of discharged sewage filth is the same as that of a conventional pump blade having only one flow path, the discharge of sewage filth is distributed twice, so that the amount discharged per time is half. Become. For this reason, the pulsation (pressure fluctuation) at the time of discharge of sewage filth is suppressed low.

上述のように、ポンプ羽根11から汚水汚物が排出されると、流路13A,13B内では圧力低下が生じる。この圧力低下の作用として、吸込口15から汚水汚物が吸い込まれることとなる。このため、上述したように、吐出口17A,17Bの近傍で汚水汚物が流路13A,13Bの内面から剥離しないように、流路13A,13Bの断面積が規定されている。なお、流路13A,13Bの断面積は、吸込口15から吐出口17A,17Bに向かって除々に変化させてもよいし、所定区間は一定の断面積で、他の区間は異なる大きさの一定の断面積にしてもよい。   As described above, when sewage filth is discharged from the pump blade 11, a pressure drop occurs in the flow paths 13A and 13B. As an effect of this pressure drop, sewage filth is sucked from the suction port 15. For this reason, as described above, the cross-sectional areas of the flow paths 13A and 13B are defined so that sewage filth is not separated from the inner surfaces of the flow paths 13A and 13B in the vicinity of the discharge ports 17A and 17B. The cross-sectional areas of the flow paths 13A and 13B may be gradually changed from the suction port 15 toward the discharge ports 17A and 17B. The predetermined section has a constant cross-sectional area and the other sections have different sizes. It may have a constant cross-sectional area.

また、本実施形態の流路13A,13Bは、吸込口15と吐出口17A,17Bとの間で、断面形状が円形から矩形に変化している。しかしながら、これらの断面形状はあくまでも一例である。例えば、吸込口15から吐出口17A,17Bにわたって順に、円形→遷移領域→楕円形にしたり、或いは、円形→遷移領域→楕円形→遷移領域→矩形というような組み合わせであってもよい。また、本実施形態の矩形は正方形であるが、長方形断面にしてもよい。   Further, in the flow paths 13A and 13B of the present embodiment, the cross-sectional shape changes from a circular shape to a rectangular shape between the suction port 15 and the discharge ports 17A and 17B. However, these cross-sectional shapes are merely examples. For example, the shape may be circular → transition region → elliptical in order from the suction port 15 to the discharge ports 17A and 17B, or a combination of circular → transition region → elliptical → transition region → rectangle. Moreover, although the rectangle of this embodiment is a square, you may make it a rectangular cross section.

また、流路13A,13Bは、すべての内壁面が連続曲面で形成されている。これは、流路13A,13B内での異物の詰まりを防止するためである。本実施形態では、流路13A,13Bの断面形状は吐出口17A,17B付近において矩形である。しかし、断面の角部は完全な直角ではなく、連続的な曲面で接続されている。また、流路13A,13Bの長手方向軸線(吸込口15から吐出口17A,17Bの断面中心を結んだ線)の形状も連続的である。このため、汚水汚物が流れる過程で流路13A,13B内で引っ掛かるのが防止される。   Moreover, as for the flow paths 13A and 13B, all the inner wall surfaces are formed in the continuous curved surface. This is to prevent clogging of foreign matters in the flow paths 13A and 13B. In the present embodiment, the cross-sectional shapes of the flow paths 13A and 13B are rectangular in the vicinity of the discharge ports 17A and 17B. However, the corners of the cross section are not completely right angles but connected by a continuous curved surface. In addition, the shape of the longitudinal axis of the flow paths 13A and 13B (the line connecting the cross-sectional centers of the discharge ports 17A and 17B from the suction port 15) is also continuous. For this reason, it is prevented that it catches in flow path 13A, 13B in the process in which sewage filth flows.

図6及び図7は、3本の流路を備える、第2の実施形態に係るポンプ羽根21について説明する図である。特に。図6(A)は第1の実施形態の図2(A)に対応し、図6(B)は図2(B)に対応し、更に、図7は図5に対応している。ここで、図6は3本の流路23A,23B,23Cが吸込口25を中心として等角度間隔の位置で配置された状態を示す図である。   FIG.6 and FIG.7 is a figure explaining the pump blade | wing 21 which concerns on 2nd Embodiment provided with three flow paths. In particular. 6A corresponds to FIG. 2A of the first embodiment, FIG. 6B corresponds to FIG. 2B, and FIG. 7 corresponds to FIG. Here, FIG. 6 is a diagram showing a state in which the three flow paths 23A, 23B, and 23C are arranged at equiangular intervals with the suction port 25 as the center.

第1の実施形態と同様に、各流路23A,23B,23Cは、完全に同一の寸法及び形
状を有しており、且つ回転軸線Cに関して、図1の流路を回転コピーして、等角度間隔で配置したものである。従って、図6(B)に示すように、流路23A,23B,23Cが吸込口25から半径方向外側に向かう領域は、相互に120°離れた方向に延びている。
As in the first embodiment, each of the flow paths 23A, 23B, and 23C has completely the same size and shape, and the rotational path C of FIG. They are arranged at angular intervals. Therefore, as shown in FIG. 6B, the regions where the flow paths 23A, 23B, and 23C are directed radially outward from the suction port 25 extend in directions that are 120 ° apart from each other.

図6(B)は、図2(B)と同様に、ポンプ羽根23の外縁(点線で表示)によって実際の流路23A,23B,23Cを示した図である。ポンプ羽根23の外縁近傍では、図2(B)の例と同様に、広い角度範囲(約120°)にわたって吐出口27A,27B,27Cが形成されている。図7は、実際のポンプケーシング26内にポンプ羽根が収納されている状態を示す断面図である。   6B is a diagram showing the actual flow paths 23A, 23B, and 23C by the outer edges (indicated by dotted lines) of the pump blades 23, as in FIG. 2B. In the vicinity of the outer edge of the pump blade 23, discharge ports 27A, 27B, and 27C are formed over a wide angle range (about 120 °) as in the example of FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where pump blades are housed in the actual pump casing 26.

本実施形態に係るポンプ羽根で21は、1回転ごとに3つの流路23A,23B,23Cから3回に分けて汚水汚物が排出されることとなる。このため、排出流量が同じと仮定した場合には、流路が2本の第1の実施形態のポンプ羽根11よりも、排出時の圧力変動は低く抑えられる。   In the pump blade 21 according to the present embodiment, sewage filth is discharged from the three flow paths 23A, 23B, and 23C three times for each rotation. For this reason, when it is assumed that the discharge flow rate is the same, the pressure fluctuation at the time of discharge is suppressed to be lower than that of the pump blade 11 of the first embodiment having two flow paths.

以上の説明は、すべての流路が同じ寸法及び形状で、各回転軸線を中心に等角度間隔で配置されているポンプ羽根である。しかし、流体バランスを低減できるのは、上記の構成のポンプ羽根に限られる訳ではない。すなわち、図8(A)に示すように、1本の流路が細く、残りの流路2本が太い場合でも、流体バランスを低減することは可能である。これとは逆に、細い流路が2本と太い流路が1本の組み合わせでも可能である。   In the above description, all the flow paths are the same size and shape, and the pump blades are arranged at equiangular intervals around each rotation axis. However, the fluid balance can be reduced by the pump blade having the above-described configuration. That is, as shown in FIG. 8A, even when one channel is thin and the remaining two channels are thick, the fluid balance can be reduced. On the contrary, a combination of two thin channels and one thick channel is possible.

また、図8(B)に示すように、各流路間の角度間隔を等しくしない場合であっても、流体バランスを低減することは可能である。このように、角度間隔を変化させることで、ボリュート内の間欠流(脈動)を大きくし、異物の排出性を高めることができる。   Further, as shown in FIG. 8B, the fluid balance can be reduced even when the angular intervals between the flow paths are not equal. In this way, by changing the angular interval, the intermittent flow (pulsation) in the volute can be increased, and the foreign matter dischargeability can be improved.

図9は、本実施形態に係る上述のポンプ羽根11を備えた水中ポンプ60の断面図である。ポンプ羽根11は、ポンプケーシング62内に収容されており、ポンプ羽根11を回転駆動するための密閉型の水中モータ63に連結されている。水中モータ63は、ステータ64及びロータ65からなるモータ66と、モータ66を覆うモータケーシング67とを備えている。ロータ65の中心部には、上下方向に延びる駆動軸68が設けられている。駆動軸68の上端部とやや下側の中途部とは、軸受69、70によってそれぞれ回転自在に支持されている。そして、駆動軸68の下端部にポンプ羽根11が連結されている。   FIG. 9 is a cross-sectional view of the submersible pump 60 including the above-described pump blade 11 according to the present embodiment. The pump blade 11 is accommodated in a pump casing 62 and is connected to a sealed submersible motor 63 for rotationally driving the pump blade 11. The submersible motor 63 includes a motor 66 including a stator 64 and a rotor 65, and a motor casing 67 that covers the motor 66. A drive shaft 68 extending in the vertical direction is provided at the center of the rotor 65. The upper end portion of the drive shaft 68 and the middle portion on the slightly lower side are rotatably supported by bearings 69 and 70, respectively. The pump blade 11 is connected to the lower end portion of the drive shaft 68.

ポンプケーシング62の内部には、断面が半円状に窪んだ内壁75によって区画されたポンプ室76が形成されている。ポンプ羽根11の吐出部88は、このポンプ室76に収容されている。ポンプケーシング62の下部には、下方に突出した吸込部71が形成されている。吸込部71には、下方に開口した吸込口72が形成されている。ポンプケーシング62の側部には、側方に突出した排出部73が形成されている。排出部73には、側方に開口した排出口74が形成されている。   Inside the pump casing 62 is formed a pump chamber 76 defined by an inner wall 75 whose section is recessed in a semicircular shape. The discharge part 88 of the pump blade 11 is accommodated in the pump chamber 76. A suction portion 71 protruding downward is formed at the lower portion of the pump casing 62. The suction portion 71 is formed with a suction port 72 that opens downward. A discharge portion 73 projecting sideways is formed on the side of the pump casing 62. The discharge portion 73 is formed with a discharge port 74 that opens to the side.

本発明に係るポンプ羽根は、特に、汚水汚物用水中ポンプに利用することが可能である。   The pump blade according to the present invention can be used particularly for a submersible pump for sewage waste.

1,11,21 ポンプ羽根
3 流路
5 吸込口
7 吐出口
13A,13B 流路
15 吸込口
17A,17B 吐出口
23A,23B,23C 流路
25 吸込口
26 ポンプケーシング
27A,27B,27C 吐出口
C 回転軸線
1, 11, 21 Pump blade 3 Channel 5 Suction port 7 Discharge port 13A, 13B Channel 15 Suction port 17A, 17B Discharge port 23A, 23B, 23C Channel 25 Suction port 26 Pump casing 27A, 27B, 27C Discharge port C Axis of rotation

Claims (9)

略円筒状の本体部と、
前記本体部の下端面の中央に設けられた吸込口と、
前記本体部の側面に開口する吐出口と、
前記本体部の内部で前記吸込口から吐出口に連通する流路とを備えるノンクロッグ型の水中ポンプ用ポンプ羽根であって、
前記流路の数は複数本あり、これらの流路は回転軸線に関して流体アンバランスを低減させるように、流路の寸法、形状及び位置が設定されている、ポンプ羽根。
A substantially cylindrical body,
A suction port provided in the center of the lower end surface of the main body,
A discharge port opening in the side surface of the main body,
A non-clog type pump blade for a submersible pump comprising a flow path communicating from the suction port to the discharge port inside the main body,
There are a plurality of the flow paths, and the dimensions, shape, and positions of the flow paths are set so that these flow paths reduce the fluid imbalance with respect to the rotation axis.
前記流路の数は、2本以上であることを特徴とする請求項1に記載のポンプ羽根。   The pump blade according to claim 1, wherein the number of the flow paths is two or more. 前記流路は、前記吸込口と吐出口との間で、断面積が変化することを特徴とする、請求項1又は2のポンプ羽根。   The pump blade according to claim 1, wherein the flow path has a cross-sectional area that varies between the suction port and the discharge port. 前記流路は、前記吸込口と吐出口との間で、断面形状が変化することを特徴とする、請求項1から3の何れか一項に記載のポンプ羽根。   The pump blade according to any one of claims 1 to 3, wherein a cross-sectional shape of the flow path is changed between the suction port and the discharge port. 前記流路の断面形状は、前記吸込口から吐出口に向かって、円形から略矩形又は楕円形に変化することを特徴とする、請求項4に記載のポンプ羽根。   The pump blade according to claim 4, wherein a cross-sectional shape of the flow path changes from a circular shape to a substantially rectangular shape or an elliptical shape from the suction port toward the discharge port. 前記流路は、内壁面が連続曲面で形成されていることを特徴とする、請求項1から5の何れか一項に記載のポンプ羽根。   The pump blade according to any one of claims 1 to 5, wherein the flow path has an inner wall surface formed of a continuous curved surface. 少なくとも2本の前記流路の分岐部の近傍における内壁は、相互に異なる表面粗さを具備していることを特徴とする、請求項1から6の何れか一項の記載のポンプ羽根。   The pump blade according to any one of claims 1 to 6, wherein inner walls of the at least two flow paths in the vicinity of branch portions have different surface roughnesses. 前記流路は、すべて同じ寸法及び形状を有しており、前記回転軸線に関して等角度間隔で配置されている、請求項1から7の何れか一項に記載のポンプ羽根。   The pump blade according to any one of claims 1 to 7, wherein all the flow paths have the same size and shape and are arranged at equiangular intervals with respect to the rotation axis. 請求項1から8の何れか一項に記載のポンプ羽根と、このポンプ羽根を収容するポンプケーシングと、前記ポンプ羽根を駆動するモータとを備えたことを特徴とする水中ポンプ。   A submersible pump comprising the pump blade according to any one of claims 1 to 8, a pump casing that accommodates the pump blade, and a motor that drives the pump blade.
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