JP2015500441A - プロペラポンプおよびポンプステーション - Google Patents

Abstract

第１の態様では、本発明は、ポンプハウジング、およびポンプハウジング内に配置されプロペラを有するポンプコアを備えるプロペラポンプに関し、ポンプハウジングとポンプコアは共にチャネルを境界付け、案内羽根によって連結される。プロペラポンプは、案内羽根（１３）の後縁部（３０）のチャネル（２７）の断面積（Ａ２）がプロペラの翼（２１）の後縁部（２９）での断面積（Ａ１）よりも大きく、断面積（Ａ１）の１．１倍よりも小さい測定値を有し、プロペラポンプの特定の回転速度が２００より大きく３００未満であることを特徴とする。第２の態様では、本発明は、こうしたプロペラポンプを備えるポンプステーションに関する。【選択図】図３

Description

本発明は、一般に、液体をポンピングするための軸流ポンプという名称でも知られているプロペラポンプに関する。プロペラポンプは、通常、比較的低圧で大量の液体を流すのに使用される。本発明は、特に、入口開口および出口開口を含む内面を有する軸方向に延びる管状ポンプハウジングを備えるプロペラポンプに関する。プロペラポンプは、包絡面を有する軸方向に延びるポンプコアも備え、ポンプコアの少なくとも１つの軸方向部分が前記ポンプハウジングによって包囲される。さらに、プロペラポンプは、少なくとも１つの半径方向に延びる案内羽根を備え、案内羽根は、ポンプハウジングの内面およびポンプコアの包絡面に連結される。ポンプコアは、駆動ユニット、および油圧ユニットを備え、油圧ユニットは、駆動ユニットに関して上流に位置し、ハブおよび少なくとも１つの翼を有するプロペラを備える。プロペラポンプは、軸方向に延びるチャネルも備え、チャネルは、ポンプハウジングの入口開口からポンプハウジングの出口開口まで延び、半径方向に、それぞれポンプハウジングの内面およびポンプコアの包絡面によって境界付けられる。

第２の態様では、本発明は、こうしたプロペラポンプ、ならびに柱状パイプを備えるポンプステーションに関し、プロペラポンプは柱状パイプの下端に配置される。

従来技術のプロペラポンプは、プロペラポンプの技術分野で認められている仮説により設計されており、とりわけ以下に基づいている。プロペラポンプは、プロペラポンプのチャネルの断面積が、できるだけ短い軸方向距離で、プロペラの翼の後縁部の領域で見られる断面積（Ａ_１）から案内羽根の後縁部の領域のできるだけ大きい断面積（Ａ_２）まで増加し、その後、チャネルの出口開口の領域のより大きい断面積（Ａ_３）までさらに増加するように設計される。これは、損失を最低限に抑え、できるだけ大きい圧力を再取得するためである。しかし、軸方向距離を短縮する可能性は、分離（後方に向けられた流れを有する領域）が断面積の過剰な増加で発生する事実によって制限される。分離の発生で、損失がかなり増加したことになる。従来技術のプロペラポンプでは、分離を発生させずに、どの程度の断面積の増加が可能であるかという知識が、非粘性計算（inviscous calculation）に基づいており、設計者らは、経験、いわゆる拡散係数に頼って、案内羽根通路中に分離が発生するかどうかを判断している。こうした係数は、１９５０年代に翼列試験によって解明された。案内羽根の後縁部の後からチャネルの出口開口までのディフューザについて、１つは環状ディフューザについてのいわゆるパフォーマンスチャートまで減少された。

以下は、上記の仮説により認識された面積関係の例である。［Ａ_２≒１．４×Ａ_１］および［Ａ_３≒２．３×Ａ_１］。これらの面積関係は、たとえば２００〜３００内の比較的速い特定の回転速度（ｎ_ｑ）を有するプロペラポンプに有効であり、公称回転速度ｎで動作するプロペラポンプの一定の圧力水頭Ｈまで輸送することができる液体流量Ｑの大きさの測定値である。ただし、［ｎ_ｑ＝ｎ×Ｑ^{（１／２）}／Ｈ^{（３／４）}］。面積の早い増加の結果、こうした設計は、比較的小さい流量が最も早く得られ、その直接の結果、仮説によれば、プロペラポンプの上端の下流領域で発生する損失が最小限に抑えられると考えられることに関係する。

しかし、上記の仮説によって設計されたプロペラポンプでは、全く反対に、案内羽根の領域、および／または案内羽根の後縁部の下流のディフューザ、および／またはプロペラポンプの下流の柱状管のチャネル内で大きい損失および大きい分離領域が発生することが判明した。これは、たとえば、二次流れ、およびチャネルの曲率などを考慮に入れない２次元実験に基づく拡散係数によるものである。また、ディフューザについてのパフォーマンスチャートは、たとえば、いわゆる線形の端壁（ポンプコアの包絡面およびポンプハウジングの内面）、およびディフューザ内への均一の流量プロファイル、すなわち案内羽根の後縁の領域で取られる断面積に沿った均一の流量プロファイルを前提としているために限界がある。

本発明は、従来技術のプロペラポンプの上記の不利な点および欠点を回避し、改良型プロペラポンプを提供することを目的とする。

本発明の主な目的は、案内羽根の後縁部の領域、および／またはチャネルの出口開口の領域で取られる断面積での均一な流量プロファイルをもたらす、序文に記載したタイプの改良型プロペラポンプを提供することである。

本発明の他の目的は、相対的に言えば、比較的細い柱状管を必要とするプロペラポンプを提供することである。

本発明によれば、少なくとも主な目的は、序文に記載され、独立クレームに記載された特徴を有するプロペラポンプおよびポンプステーションによって達成される。本発明の好ましい実施形態は従属クレームにさらに詳細に記載されている。

本発明の第１の態様により、序文に記載されたタイプのプロペラポンプであって、前記少なくとも１つの案内羽根の後縁部の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_２）がプロペラの少なくとも１つの翼の後縁部の領域のチャネルの断面積（Ａ_１）の１．０４倍よりも大きく、前記少なくとも１つの案内羽根の後縁部の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_２）がプロペラの少なくとも１つの翼の後縁部の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_１）の１．１倍以下であり、ポンプハウジングの出口開口の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_３）が前記少なくとも１つの案内羽根の後縁部の領域のチャネルの断面積（Ａ_２）以上であり、ポンプハウジングの出口開口の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_３）がプロペラの少なくとも１つの翼の後縁部の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_１）の１．９倍以下であり、プロペラポンプが２００以上かつ３００以下の特定の回転速度（ｎ_ｑ）を有することを特徴とするプロペラポンプが提供される。

本発明の第２の態様により、こうしたプロペラポンプを備えるポンプステーションが提供される。

したがって、本発明は、２００〜３００の特定の回転速度を有するプロペラポンプの幾つかのグループについて、それぞれ、プロペラの翼の後縁部の領域の位置と案内羽根の後縁部の領域の位置とチャネルの出口開口の位置の間のポンプハウジングのチャネルの断面積の制御された適度の増加によって、後方に向けられる流れが生じることなく、制御された流量プロファイルが案内羽根の後縁部および／またはチャネルの出口開口の領域で取られる断面積に沿って得られるという解釈に基づくものである。

本発明によれば、ポンプハウジングの出口開口の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_３）は、前記少なくとも１つの案内羽根の後縁部の領域のチャネルの断面積（Ａ_２）以上であり、ポンプハウジングの出口開口の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_３）は、プロペラの少なくとも１つの翼の後縁部の領域の前記チャネルの断面積（Ａ_１）の１．９倍以下である。それによって、案内羽根の後縁部の領域の位置と、チャネルの出口開口の領域の位置の間のポンプハウジングのチャネルの断面積の制御された適度の増加により、チャネルの出口開口の領域で取られる断面積に沿って均一な流量プロファイルが得られ、プロペラポンプの下流の損失がより減少する。

好ましい実施形態によれば、ポンプコアは、シールユニットをさらに備え、シールユニットは、軸方向に延びる管状油ハウジング、および前記少なくとも１つの案内羽根を備え、シールユニットは、前記ポンプハウジングによって包囲されるように配置され、前記少なくとも１つの案内羽根は、ポンプハウジングの内面および油ハウジングの包絡面に固定的に連結される。それによって、プロペラポンプの支持ユニットが頑強な設計になり、油圧ユニットおよび駆動ユニットを支持ユニットに容易に連結することができる。

本発明のさらなる利点および特徴は、他の従属クレーム、ならびに好ましい実施形態の詳細な説明に見られる。

添付の図面を参照し、好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、本発明の上記その他の特徴および利点のさらに完全な理解が得られるであろう。

本発明によるプロペラポンプの上からの斜視図である。 図１のプロペラポンプを備える、本発明によるポンプステーションを示す概略断面側面図である。 図１によるプロペラポンプを示す断面側面図である。 図３の一部を示す拡大図である。 図１によるプロペラポンプの上からの図である。 図１によるプロペラポンプの下からの図である。

初めに図１および２を参照する。本発明は、一般に、水、地表水、廃水など、液体のポンピング／輸送のための、全般的に１で示されたプロペラポンプ、または軸流ポンプに関する。プロペラポンプは、一般に、比較的低圧で大量の液体を流すように構成される。さらに、本発明によるプロペラポンプは、２００以上、かつ３００以下の特定の回転速度（ｎ_ｑ）を有するように設計される。特定の回転速度は、［ｎ_ｑ＝ｎ×Ｑ^{（１／２）}／Ｈ^{（３／４）}］として決定される。式中、ｎ＝プロペラポンプの公称回転速度、Ｑ＝ポンピングされた液体流量、かつＨ＝ポンピングされた液体の圧力水頭である。

図１には、本発明によるプロペラポンプ１の斜視図が示されており、図２には、１つまたは複数のプロペラポンプ１を備える概略ポンプステーションの一部が示されており、各プロペラポンプ１は、液体を下部ベースン３から上部ベースン４に輸送するための下部ベースン３から上部ベースン４まで延びる柱状管２の下端に配置される。指摘されるように、通常、柱状管２の軸方向の長さはプロペラポンプ１の軸方向の高さの数倍長く、プロペラポンプ１と柱状管２は互いに同心に配置される。プロペラポンプ１は、給電および可能な信号転送のための１つまたは複数のケーブル５に接続され、ケーブル５は、プロペラポンプ１から柱状管２の内部を経由して、電源および／または制御ユニット（図示せず）まで走る。

次に、図３および４も参照する。図３には、こうしたプロペラポンプ１の断面側面図が示されており、図４には、図３で示したプロペラポンプの拡大された部分が示されている。

本発明のプロペラポンプ１は、全般的に６で示された軸方向に延びる管状ポンプハウジングを備え、ポンプハウジング６は、軸方向の相互関係で相互連結された入口漏斗７とディフューザ８を備える。図で示した実施形態では、入口漏斗７およびディフューザ８は、伸縮式に構成され、軸方向に延びるねじによって取り外し可能に連結される。ポンプハウジング６は、内面９を有し、さらに、入口漏斗７の下端の領域内に位置する入口開口１０、およびディフューザ８の上端の領域内に位置する出口開口１１を含む。プロペラポンプ１は、柱状管２内に下降されるように構成され、したがって、柱状管２の内径よりも幾らか小さい外径を有する。したがって、ディフューザ８の上端の外面と柱状管２の内面の間に間隙ができる。柱状管２の内面とポンプハウジング６の外面の間に位置する空間を経由し、さらに入口開口１０までの、前記間隙を通って下るポンピングされた液体の還流を防ぐため、ポンプハウジング６は柱状管２の下端に配置された半径方向内側に延びるフランジ上で担持され、きっちり閉鎖される。

さらに、本発明によるプロペラポンプ１は、全般的に１２で示された軸方向に延びるポンプコアを備え、ポンプコア１２は、プロペラポンプ１が柱状管２内に取り付けられた状態の場合に、柱状管２の内面から半径方向に距離を置くように位置付けられた外側包絡面を有する。好ましくは、ポンプコア１２は、ポンプハウジング６の軸方向の高さよりも高い軸方向の高さを有し、ポンプコア１２の少なくとも軸方向の部分が前記ポンプハウジング６によって包囲されなければならない。好ましくは、ポンプコア１２の軸方向の高さは、ポンプハウジング６の軸方向の高さの少なくとも２倍である。換言すれば、ポンプコア１２が、ポンプハウジング６の内面９から半径方向に距離を置くように位置付けられるのと同時に、ポンプハウジング６とポンプコア１２は、軸方向に互いに重なるように配置される。好ましくは、ポンプコア１２とポンプハウジング６は互いに同心に配置される。さらに、本発明によるプロペラポンプ１は、ポンプハウジング６の内面９およびポンプコア１２の包絡面に連結された少なくとも１つの半径方向に延びる案内羽根１３を備える。好ましくは、プロペラポンプ１は、ポンプコア１２の周縁に沿って等距離に配置された５つまたは７つのこうした案内羽根１３を備える。本発明によるプロペラポンプの上からの平面図を示す図５も参照する。

ポンプコア１２は、全般的に１４で示され、電気モータ１５、および前記モータから延びる駆動軸１６を備える駆動ユニットを含み、モータ１５は給電ケーブル５に直接または間接的に接続される。好ましくは、駆動ユニット１４は、包絡面１８を有する軸方向に延びる管状モータハウジング１７を備える。

さらに、ポンプコア１２は、ハブ２０を有するプロペラ、および前記ハブ２０に連結され、前記ハブ２０から半径方向に突き出る少なくとも１つの翼２１を備える、全般的に１９で示された油圧ユニットを含む。前記少なくとも１つの翼２１は、ポンプハウジング６の内面９に向かって延び、狭い間隙が前記少なくとも１つの翼２１とポンプハウジング６の内面９を分離する。プロペラのハブ２０は、図で示した実施形態の例では、駆動軸１６の自由下端に従来の方法でねじで締結されることによって、駆動軸１６に取り外し可能に連結され、駆動軸１６によって回転駆動される。油圧ユニット１９は、ポンプハウジング６によって全体的に包囲され、すなわち、油圧ユニット１９の全体がポンプハウジングの入口開口１０と出口開口１１の間に位置する。好ましくは、プロペラは、ハブ２０の周縁に沿って等距離に配置された３つまたは４つの翼２１を備える。本発明によるプロペラポンプの下からの平面図を示す図６も参照する。

図で示した実施形態の例によれば、好ましくは、ポンプコア１２は、油圧ユニット１９の直接下流、かつ駆動ユニット１４の直接上流に配置された、全般的に２２で示されたシールユニットも備える。シールユニット２２は、軸方向に延びる管状油ハウジング２３、および前記少なくとも１つの案内羽根１３を備え、案内羽根１３は、図で示した実施形態では、ポンプハウジング６の内面９および油ハウジング２３の包絡面に固定的に連結される。シールユニット２２は、油圧ユニット１９と同様に、ポンプハウジング６によって包囲される。図で示した実施形態の例では、油ハウジング２３は、油ハウジング底部と呼ばれる第１の下部２３’および油ハウジングカバーと呼ばれる第２の上部２３”からなり、液体、好ましくは油を収容するチャンバ２４を共に画定する。油ハウジング２３は、シールユニット２２内に含まれる全般的に２５で示された駆動軸シールアセンブリのための座部を形成する。駆動軸シールアセンブリ２５は、シールカートリッジとしても知られ、ポンピングされた液体が油ハウジング２３のチャンバ２４内に漏れるのを防止する外側機械的面シール、および液体が油ハウジング２３のチャンバ２４と駆動ユニット１４の間を通過するのを防止する内側機械的面シールを備える。駆動軸シールアセンブリ２５は、前記機械的面シールの代わりに、他のタイプの適したシールを備えることもでき、あるいは、シールユニット２２は前記駆動軸シールアセンブリ以外の他のタイプのシール解決法を含むことができる。したがって、指摘されるように、駆動軸１６は、油ハウジング２３、および、それぞれ駆動ユニット１４とシールユニット２２の間、かつシールユニット２２と油圧ユニット１９の間のインターフェースに配置された前記駆動軸シールアセンブリ２５を通って延びる。

さらに、図で示した実施形態では、ポンプコア１２は、全般的に２６で示されたポンプ頂部を備え、ポンプ頂部２６内で、モータ１５への内部電源、および給電ケーブル５を経由する外部電源が相互接続される。好ましくは、油圧ユニット１９、シールユニット２２、駆動ユニット１４、およびポンプ頂部２６は互いに同心に配置される。好ましくは、ポンプ頂部２６は、円錐台形状を有して、ポンプ頂部２６の直接下流の柱状管２の後方に向けられた／負の流量を有する領域の発生を最低限に抑える。好ましくは、ポンプ頂部２６は下流方向にテーパが大きくなる二重曲率の包絡面を有する。さらに、ポンプ頂部２６の高さは、好ましくは、ポンプ頂部２６の底部の直径の０．８〜１．１倍に概ね等しく、ポンプ頂部２６の頂部の直径は、ポンプ頂部２６の底部の直径の０．４〜０．７倍に概ね等しい。

油圧ユニット１９は、ポンプコア１２の含まれた部分中の最も遠い上流、すなわちポンプハウジング６の入口開口１０に最も近いところに位置する。ポンプハウジング６の入口開口１０から下流方向に見ると、油圧ユニット１９はシールユニット２２に隣接するように配置され、油圧ユニット１９のプロペラはシールユニット２２の油ハウジング２３に対して回転可能である。駆動ユニット１４は、シールユニット２２に隣接するように配置され、シールユニット２２に連結され、その後にポンプ頂部２６が駆動ユニット１４に隣接するように配置され、駆動ユニット１４に連結される。それぞれポンプ頂部２６と駆動ユニット１４の間、駆動ユニット１４とシールユニット２２の間、およびシールユニット２２と油圧ユニット１９の間のインターフェースは、ポンピングされた液体が、たとえば、電子機器およびモータ１５など、ポンプコア１２内の内部部分に入り、損傷するのを防ぐように液密である。

本発明によるプロペラポンプ１は、ポンプハウジング６の入口開口１０からポンプハウジング６の出口開口１１まで延びる軸方向に延びるチャネル２７も備え、チャネル２７は、半径方向に、それぞれポンプハウジング６の内面９およびポンプコア１２の包絡面によって境界付けられる。図で示したプロペラポンプ１の好ましい実施形態では、前記チャネル２７は、半径方向で、それぞれポンプハウジング６の内面９およびプロペラのハブ２０の包絡面、油ハウジング２３の包絡面、およびモータハウジング１７の包絡面１８によって境界付けられる。指摘されるように、モータハウジング１７の包絡面１８の大部分がポンプハウジング６から軸方向に分離しているため、モータハウジング１７の包絡面１８の一軸方向部分だけが、前記チャネル２７を境界付ける助けをする。好ましくは、前記チャネル２７は、プロペラのハブ２０の最も上流に位置する部分からポンプハウジング６の出口開口１１まで軸方向に延びる環状またはトロイダルのサブチャネルを有する。換言すれば、チャネル２７のトロイダルのサブチャネルは、回転対称である。

さらに、前記チャネル２７は、図３および４によるプロペラポンプ１の中心線と交わる軸方向に延びる平面で見ると、図３および４の破線で示された中心線２８を有する。本明細書に記載したチャネル２７の様々な断面積は、ポンプハウジング６の内面９とポンプコア１２の包絡面が、チャネル２７の全長に沿って、またはその長さの一部に沿って、互いに平行ではない結果、チャネル２７の前記中心線２８に対して横方向／垂直に取られたものである。特定の断面積がチャネル２７の中心線２８の一点で測定される場合、チャネル２７の中心線２８の接線はプロペラポンプ１の中心線に対して平行ではなく、したがって、この特定の断面積は、円錐台形状の包絡面の面積に相当する。

本発明によるプロペラポンプ１では、少なくとも３つの中心断面積を測定／考慮することができる。これらの３つの中心断面積は、プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域で取られた前記チャネル２７の断面積（Ａ_１）、前記少なくとも１つの案内羽根１３の後縁部３０の領域で取られた前記チャネル２７の断面積（Ａ_２）、ならびにポンプハウジング６の出口開口１１の領域で取られた前記チャネル２７の断面積（Ａ_３）である。

本発明によれば、前記少なくとも１つの案内羽根１３の後縁部３０の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_２）は、プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域のチャネル７の断面積（Ａ_１）以上でなければならず、さらに、前記少なくとも１つの案内羽根１３の後縁部３０の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_２）は、プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_１）の１．１倍以下でなければならない。換言すれば、以下の面積関係は、［Ａ_１≦Ａ_２≦１．１×Ａ_１］に当てはまる。プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域で取られた断面積（Ａ_１）は、たとえば、０．０４ｍ^２よりも大きく、０．１１ｍ^２未満である。

本発明の好ましい実施形態によれば、ポンプハウジング６の出口開口１１の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_３）は、前記少なくとも１つの案内羽根１３の後縁部３０の領域のチャネル２７の断面積（Ａ_２）以上でなくてはならず、さらに、ポンプハウジング６の出口開口１１の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_３）はプロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_１）の１．９倍以下でなければならない。換言すれば、以下の面積関係は、好ましくは、［Ａ_２≦Ａ_３≦１．９×Ａ_１］に当てはまる。

本発明のさらに好ましい実施形態によれば、ポンプハウジング６の出口開口１１の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_３）は、前記少なくとも１つの案内羽根１３の後縁部３０の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_２）の１．２倍よりも大きくなければならず、さらに、ポンプハウジング６の出口開口１１の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_３）は、プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_１）の１．６倍未満でなければならない。換言すれば、以下の面積関係は好ましくは、［１．２×Ａ_２＜Ａ_３＜１．６×Ａ_１］に当てはまる。最も好ましくは、ポンプハウジング６の出口開口１１の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_３）は、プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_１）の１．４倍に等しくなければならない。

本発明の好ましい実施形態によれば、前記少なくとも１つの案内羽根１３の後縁部３０の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_２）は、プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_１）の１．０４倍よりも大きくなければならない。好ましくは、前記少なくとも１つの案内羽根１３の後縁部３０の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_２）は、プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_１）の１．０８倍未満でなければならない。換言すれば、以下の面積関係は、好ましくは、［１．０４×Ａ_１＜Ａ_２＜１．０８×Ａ_１］に当てはまる。最も好ましくは、前記少なくとも１つの案内羽根１３の後縁部３０の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_２）は、プロペラの少なくとも１つの翼２１の後縁部２９の領域の前記チャネル２７の断面積（Ａ_１）の１．０６倍に等しくなければならない。

図２で示した本発明の好ましい実施形態によれば、ワイア３１がリフティングハンドル３２に連結され、リフティングハンドル３２はポンプ頂部２６に連結される。ワイア３１は、柱状管２の内部を経由して柱状管２上に位置する固定点まで走り、好ましくは、ワイア３１の延長はプロペラポンプ１の中心線の延長と一致する。さらに、プロペラポンプ１の少なくとも１つの給電ケーブル５は、ポンプ頂部２６を出てから、ワイア３１に取り付けられ、ワイア３１に衝合して柱状管２上の高さまで走る。給電ケーブル５をワイア３１に取り付ける目的は、自由に垂れ下がる給電ケーブルが柱状管２内の液体流のあり得る回転速度成分の影響を受け、それによる危険が生じ、柱状管２の内面に対して擦り切れるからである。

前記少なくとも１つの案内羽根１３の目的は、動作中にプロペラによって生成される液体流中の回転速度成分をポンピングされた液体の静圧、または圧力水頭に変換する／転じることである
発明の実行可能な変更形態
本発明は、単なる例示および例証のためのものである、上述し、図面で示した実施形態のみに限定されない。本出願は、本明細書に記載した好ましい実施形態の全ての適応例および変形形態を包含するものであり、したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の語句表現によって記載され、ゆえに、装置を添付の特許請求の範囲内の全ての実行可能な方法で変更することができる。

指摘されるように、特許請求の範囲ならびに説明で使用した用語「断面積」は、チャネルの内側の境界面およびチャネルの外側の境界面がチャネルの全長に沿って互いに平行でない結果として、面積の測定がチャネルの中心線に対して横方向／垂直に行われることが意図される。

指摘されるように、特許請求の範囲ならびに説明で使用された用語「の領域で」は、面積の測定が、本文で用語「の領域で」に続く明らかな位置／ユニットと一致する、交わる、または直接隣接するポンプハウジングのチャネルの断面で行われることが意図される。

また、指摘されるように、上、下、上部、下部などの用語についての／に関する全ての情報は、参照番号を適切に読むことができるように方向付けられた図、図面によって方向付けられた装置で解釈／読解されるべきである。したがって、こうした用語は、単に、図で示した実施形態内の相互関係を示すものであり、本発明による装置が他の構成／設計で設けられる場合は、その関係を変えることができる。

指摘されるように、一特定の実施形態からの特徴を他の実施形態の特徴と組み合わせることができることが明確に記載されていない場合でも、可能な場合は、明らかであると考えられるべきである。

本明細書中、および後の特許請求の範囲で、前後関係で何か異なることが示されない場合、理解されるように、語「備える（comprise）」、および「備える（comprises）」、「備える（comprising）」などの変形は、示されたユニット、あるいはステップ、またはユニットもしくはステップのグループを含み、他のユニットあるいはステップ、またはユニットもしくはステップのグループが除外されないことを指す。

Claims (11)

1. 液体をポンピングするためのプロペラポンプであって、
   内面（９）を有し、入口開口（１０）および出口開口（１１）を含む軸方向に延びる管状ポンプハウジング（６）と、
   包絡面を有する軸方向に延びるポンプコア（１２）であって、前記ポンプコア（１２）の少なくとも軸方向の部分が前記ポンプハウジング（６）によって包囲されるポンプコア（１２）と、
   前記ポンプハウジング（６）の前記内面（９）および前記ポンプコア（１２）の前記包絡面に連結される少なくとも１つの半径方向に延びる案内羽根（１３）とを備え、
   前記ポンプコア（６）が駆動ユニット（１４）および前記駆動ユニット（１４）に対して上流に位置しハブ（２０）および少なくとも１つの翼（２１）を有するプロペラを備える油圧ユニット（１９）を備え、
   さらに前記プロペラポンプ（１）が前記ポンプハウジング（６）の前記入口開口（１０）から前記ポンプハウジング（６）の前記出口開口（１１）まで延びる軸方向に延びるチャネル（２７）を備え、前記チャネル（２７）が半径方向にそれぞれ前記ポンプハウジング（６）の前記内面（９）および前記ポンプコア（１２）の前記包絡面によって境界付けられる、プロペラポンプにおいて、
   前記少なくとも１つの案内羽根（１３）の後縁部（３０）の領域の前記チャネル（２７）の断面積（Ａ_２）が前記プロペラの前記少なくとも１つの翼（２１）の後縁部（２９）の領域の前記チャネル（２７）の断面積（Ａ_１）の１．０４倍よりも大きく、
   前記少なくとも１つの案内羽根（１３）の前記後縁部（３０）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_２）が前記プロペラの前記少なくとも１つの翼（２１）の前記後縁部（２９）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_１）の１．１倍以下であり、
   前記ポンプハウジング（６）の前記出口開口（１１）の領域の前記チャネル（２７）の断面積（Ａ_３）が前記少なくとも１つの案内羽根（１３）の前記後縁部（３０）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_２）以上であり、
   前記ポンプハウジング（６）の前記出口開口（１１）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_３）が前記プロペラの前記少なくとも１つの翼（２１）の前記後縁部（２９）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_１）の１．９倍以下であり、
   前記プロペラポンプ（１）が２００以上かつ３００以下の特定の回転速度（ｎ_ｑ）を有することを特徴とする、プロペラポンプ。
2. 請求項１に記載のプロペラポンプにおいて、前記ポンプハウジング（６）の前記出口開口（１１）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_３）が前記少なくとも１つの案内羽根（１３）の前記後縁部（３０）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_２）の１．２倍よりも大きく、前記ポンプハウジング（６）の前記出口開口（１１）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_３）が前記プロペラの前記少なくとも１つの翼（２１）の前記後縁部（２９）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_１）の１．６倍未満であることを特徴とする、プロペラポンプ。
3. 請求項１または２に記載のプロペラポンプにおいて、前記少なくとも１つの案内羽根（１３）の前記後縁部（３０）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_２）が前記プロペラの前記少なくとも１つの翼（２１）の前記後縁部（２９）の前記領域の前記チャネル（２７）の前記断面積（Ａ_１）の１．０８倍未満であることを特徴とする、プロペラポンプ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のプロペラポンプにおいて、前記ポンプコア（１２）がシールユニット（２２）をさらに備え、前記シールユニット（２２）が軸方向に延びる管状油ハウジング（２３）および前記少なくとも１つの案内羽根（１３）を備え、前記シールユニット（２２）が前記ポンプハウジング（６）によって包囲されるように配置され、前記少なくとも１つの案内羽根（１３）が前記ポンプハウジング（６）の内面および前記油ハウジング（２３）の包絡面に固定的に連結されることを特徴とする、プロペラポンプ。
5. 請求項４に記載のプロペラポンプにおいて、前記駆動ユニット（１４）が包絡面（１８）を有する軸方向に延びる管状モータハウジング（１７）を備え、前記駆動ユニット（１４）が前記シールユニット（２２）に連結され前記シールユニット（２２）の下流に配置されることを特徴とする、プロペラポンプ。
6. 請求項５に記載のプロペラポンプにおいて、前記ポンプハウジング（６）の前記チャネル（２７）が半径方向にそれぞれ前記ポンプハウジング（６）の前記内面および前記プロペラの前記ハブ（２０）の包絡面、前記油ハウジング（２３）の前記包絡面、ならびに前記モータハウジング（１７）の前記包絡面（１８）によって境界付けられることを特徴とする、プロペラポンプ。
7. 請求項４から６のいずれか一項に記載のプロペラポンプにおいて、前記油圧ユニット（１９）が前記シールユニット（２２）に隣接するように前記シールユニット（２２）の上流に配置されることを特徴とする、プロペラポンプ。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のプロペラポンプにおいて、前記ポンプコア（１２）および前記ポンプハウジング（６）が同心に配置されることを特徴とする、プロペラポンプ。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のプロペラポンプにおいて、前記ポンプハウジング（６）の前記チャネル（２７）が軸方向に前記プロペラの前記ハブ（２０）の最も離れた上流に位置する部分から前記ポンプハウジング（６）の前記出口開口（１１）まで延びるサブチャネルを有し、前記サブチャネルがトロイダル形状を有することを特徴とする、プロペラポンプ。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のプロペラポンプにおいて、前記プロペラが３つの翼（２１）を有し、前記プロペラポンプ（１）が７つの案内羽根（１３）を備えることを特徴とする、プロペラポンプ。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のプロペラポンプ（１）および柱状管（２）を備え、前記プロペラポンプ（１）が前記柱状管（２）と同心に前記柱状管（２）の下端に配置される、液体をポンピングするためのポンプステーション。

Images