JP2020197149A - インペラ及びポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、径方向のサイズを大型化させることなく、揚程を向上させることの可能なインペラ及びポンプを提供することを目的とする。【解決手段】ハブ６３の前段部６９の外面６９ａとシュラウド６４の内面６４ａとを接続するように、前段部６９に設けられ、ハブ６３の周方向Ｃｄに間隔をあけて配置され、斜流を形成するメイン翼６５と、ハブ６３の後段部６８の外面６８ａと接続されて後段部６８に設けられ、周方向Ｃｄに間隔をあけて配置され、軸流を形成するスプリッタ翼と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、インペラ及びポンプに関する。
原油を地下から汲み上げる際には、例えば、特許文献１に開示されたポンプが用いられている。
このようなポンプのうちの１つとして、鉛直方向に延びた筒状とされており、下部にモータステータを支持する生産管と、鉛直方向に延び、生産管内に挿入されるインナーエレメントと、を備えた原油採掘ポンプがある。
インナーエレメントは、鉛直方向に延びるモータ軸と、ポンプ軸と、複数のインペラと、磁気部品及びモータステータを含む電動モータと、を有する。
ポンプ軸は、鉛直方向に延びており、下端がモータ軸の上端と接続されている。複数のインペラは、ポンプ軸の外周面に設けられており、鉛直方向に間隔をあけて配置されている。磁気部品は、モータ軸の外周面に設けられており、モータステータと対向するように配置されている。
上記構成とされた原油採掘ポンプでは、電動モータにより、ポンプ軸とともに複数のインペラが回転することで、地下から地上に原油が汲み上げられる。
また、上記原油採掘ポンプでは、径方向のサイズが大きくないことが好まれる。
特開平４−１２４４７８号公報
ところで、地下から汲み上げる原油には、天然ガスからなる気泡が含まれる場合がある。
気泡を含んだ原油がインペラ内に導入されると、インペラ内に気泡が集積して、インペラの揚程が低下する可能性があった。
そこで、本発明は、径方向のサイズを大型化させることなく、揚程を向上させることの可能なインペラ及びポンプを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るインペラによれば、地下から原油を汲み上げる際に使用するポンプを構成するインペラであって、軸線を中心とする円環形状とされており、前記軸線回りに回転し、後段部及び前記後段部から前記軸線に近づく方向に傾斜する前段部を有するハブと、前記前段部の外面と接続されるとともに、前記前段部に設けられ、前記ハブの周方向に間隔をあけて配置され、斜流を形成するメイン翼と、前記後段部の外面と接続されるとともに、前記後段部に設けられ、前記ハブの周方向に間隔をあけて配置され、軸流を形成するスプリッタ翼と、を備える。
本発明によれば、ハブの前段部に設けられ、ハブの周方向に間隔をあけて配置され、斜流を形成するメイン翼と、ハブの後段部に設けられ、ハブの周方向に間隔をあけて配置され、軸流を形成するスプリッタ翼と、を備えることで、ハブの前段部のみにスプリッタ翼を設けた場合と比較して、インペラの外径を大きくすることなく、スプリッタ翼の外径を大きくすることが可能となる。これにより、インペラの揚程を向上させることができる。
つまり、インペラの外径を大きくすることなく、インペラの揚程を向上させることができる。
また、上記本発明の一態様に係るインペラにおいて、前記スプリッタ翼は、前記ハブの周方向において前記メイン翼とは重ならない位置に配置されていてもよい。
このように、ハブの周方向においてメイン翼とは重ならない位置にスプリッタ翼を配置させることで、メイン翼の機能が発揮される領域とスプリッタ翼の機能が発揮される領域とを分離させることができる。
また、上記本発明の一態様に係るインペラにおいて、前記スプリッタ翼の枚数は、前記メイン翼の枚数よりも多くてもよい。
このように、スプリッタ翼の枚数をメイン翼の枚数よりも多くすることで、インペラの揚程を十分に確保することができる。
また、上記本発明の一態様に係るインペラにおいて、前記後段部の外面は、前記ハブの外径が最大値となる最大位置を含み、前記前段部の外面は、前記後段部から前記軸線に向かう方向に前記ハブの外径を縮径してもよい。
このように、スプリッタ翼が配置される後段部がハブの外径が最大値となる最大位置を含むことで、スプリッタ翼により軸流を形成することができる。
また、メイン翼が配置される前段部が後段部の外径よりも小さく、かつ後段部から軸線に向かう方向にハブの外径を縮径することで、メイン翼により斜流を形成することができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るインペラによれば、地下から原油を汲み上げる際に使用するポンプを構成するインペラであって、軸線を中心とする円環形状とされており、前記軸線回りに回転し、後段部及び前記後段部から前記軸線に近づく方向に傾斜する前段部を有するハブと、前記ハブの外面と接続されるとともに、前記前段部から前記後段部にわたって設けられ、前記ハブの周方向に間隔をあけて配置され、斜流を形成するメイン翼と、前記後段部の外面と接続されるとともに、前記後段部に設けられ、前記ハブの周方向に間隔をあけて配置され、軸流を形成するスプリッタ翼と、を備える。
本発明によれば、ハブの外面と接続されるとともに、前段部から後段部にわたって設けられ、ハブの周方向に間隔をあけて配置され、斜流を形成するメイン翼と、ハブの外面と接続されるとともに、後段部に設けられ、ハブの周方向に間隔をあけて配置され、軸流を形成するスプリッタ翼と、を備えることで、ハブの前段部にスプリッタ翼を設けた場合と比較して、インペラの外径を大きくすることなく、スプリッタ翼の外径を大きくすることが可能となる。これにより、インペラの揚程の低下を抑制することができる。
また、上記本発明の一態様に係るインペラにおいて、前記スプリッタ翼の枚数は、前記メイン翼の枚数よりも多くてもよい。
このように、スプリッタ翼の枚数をメイン翼の枚数よりも多くすることで、インペラの揚程を十分に確保することができる。
また、上記本発明の一態様に係るインペラにおいて、前記後段部の外面は、前記ハブの外径が最大値となる最大位置を含み、前記前段部の外面は、前記後段部から前記軸線に向かう方向に前記ハブの外径を縮径してもよい。
このように、スプリッタ翼が配置される後段部がハブの外径が最大値となる最大位置を含むことで、スプリッタ翼により軸流を形成することができる。
また、メイン翼が配置される前段部が後段部の外径よりも小さく、かつ後段部から軸線に向かう方向にハブの外径を縮径することで、メイン翼により斜流を形成することができる。
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るインペラによれば、地下から原油を汲み上げるポンプであって、請求項１から７のうち、いずれか一項記載のインペラ、鉛直方向に延びるとともに、複数の前記インペラが前記鉛直方向に配置されたポンプ軸、上端が前記ポンプ軸の下端と接続され、前記ポンプ軸の下方に延びるモータ軸、前記モータ軸の外周面に設けられた磁気部品、及び複数の前記インペラを収容する筒状とされ、前記ポンプ軸と同じ方向に延びるポンプステータを有するインナーエレメントと、前記鉛直方向に延びた筒状とされ、内側に前記インナーエレメントを収容するとともに、前記インナーエレメントを支持する生産管と、前記生産管の下部に配置され、前記磁気部品とともに電動モータを構成するモータステータと、を備える。
本発明によれば、揚程を向上可能なインペラを複数有することで、ポンプを安定して稼働させることができる。
本発明によれば、径方向のサイズを大型化させることなく、インペラの揚程を向上させることができる。
本発明の第１の実施形態に係るポンプの概略構成を示す縦断面図である。 図１に示すポンプのうち、領域Ａで囲まれた部分を拡大した縦断面図である。 図２に示すインペラの構成するハブを拡大した縦断面図である。 図２に示すハブ、メイン翼、スプリッタ翼、隔壁部、及びベーンを側面視するとともに、横方向に展開した側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るインペラのうち、ハブ、メイン翼、スプリッタ翼、隔壁部、及びベーンを側面視するとともに、横方向に展開した側面図である。
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１〜図４を参照して、第１の実施形態に係るポンプ１０について説明する。図１〜図３において、Ｚ方向は鉛直方向を示している。図１において、Ａは領域、Ｏ１は生産管２１の軸線（以下、「軸線Ｏ１」という）、Ｏ２はインナーエレメント２６の軸線（以下、「軸線Ｏ２」という）をそれぞれを示している。図１では、ポンプ１０の構成要素ではない掘削管５も図示する。
図２及び図４において、Ｄｒはインペラ４５が回転する方向（以下、「Ｄｒ方向」という）、Ｃｄはハブ６３の周方向（以下、「周方向Ｃｄ」という）をそれぞれ示している。
図３において、Ｒｍａｘはハブの外径の最大値（以下、「最大値Ｒｍａｘ」という）、ｍは最大値Ｒｍａｘとなる後段部６８の外面６８ａ上の位置（以下、「最大位置ｍ」という）をそれぞれ示している。
図１〜図４において、同一構成部分には、同一符号を付す。図１に示す矢印は、地下から汲み上げる原油が流れる方向を示している。
ポンプ１０は、筒状とされた掘削管５の内側に収容されている。掘削管５は、Ｚ方向に延びる筒状部６と、筒状部６の下端部の内周面から径方向内側に突出するリング状の支持部７と、を有する。
ポンプ１０は、生産管２１と、ラジアル軸受２３と、モータステータ２４と、インナーエレメント２６と、を有する。
生産管２１は、筒状とされており、Ｚ方向に延びている。生産管２１は、筒状部３１と、支持部３２と、モータステータ収容部３３と、を有する。
筒状部３１は、Ｚ方向に延びており、生産管２１の上部側を構成している。
支持部３２は、リング状とされており、筒状部３１とモータステータ収容部３３との間に設けられている。支持部３２は、筒状部３１とモータステータ収容部３３とを連結している。支持部３２は、筒状部３１及びモータステータ収容部３３よりも径方向内側に突出するとともに、筒状部３１よりも径方向外側に突出している。
支持部３２のうち、筒状部３１よりも内側に突出した部分は、ポンプステータ４７の下端を支持する上面３２ａを有する。
モータステータ収容部３３は、筒状とされており、Ｚ方向に延びている。モータステータ収容部３３は、生産管２１の下部側を構成している。モータステータ収容部３３の内側には、リング状の収容空間３３Ａが形成されている。モータステータ収容部３３の下端は、支持部７の上面７ａに支持されている。
ラジアル軸受２３は、収容空間３３Ａの上端部及び下端部に配置されている。
モータステータ２４は、収容空間３３Ａの外周を区画するモータステータ収容部３３の内周面３３ａに固定されている。
インナーエレメント２６は、モータ軸３６と、磁気部品３７と、スラストカラー４１と、ポンプ軸４３と、複数のインペラ４５と、ポンプステータ４７と、を有する。
モータ軸３６は、流路形成軸部５１と、第１の接続部５２と、を有する。
流路形成軸部５１は、Ｚ方向に延びた軸部であり、その軸線が軸線Ｏ２と一致している。流路形成軸部５１は、地上に汲み上げる原油に到達する下端面５１ａ（モータ軸３６の下端面３６ａ）を有する。
流路形成軸部５１は、第１の流路５１Ａと、複数の第２の流路５１Ｂと、を有する。
第１の流路５１Ａは、Ｚ方向に延びている。第１の流路５１Ａは、下端が下端面５１ａに到達しており、上端が第１の接続部５２よりも下方に配置されている。第１の流路５１Ａは、下端面５１ａから原油を上方に導くための流路である。
複数の第２の流路５１Ｂは、下端が第１の流路５１Ａの上端と接続されている。複数の第２の流路５１Ｂは、斜め上方に向かう方向に延びており、上端が流路形成軸部５１の外周面５１ｂから露出されている。
複数の第２の流路５１Ｂから導出された原油は、モータ軸３６の上方に配置された複数のインペラ４５により上方（地上）へと導かれる。
第１の接続部５２は、モータ軸３６の上端を構成している。第１の接続部５２は、着脱可能な状態でポンプ軸４３の下端と連結されている。
磁気部品３７は、流路形成軸部５１の外周面５１ｂに固定されている。磁気部品３７は、流路形成軸部５１の径方向においてモータステータ２４と対向するように配置されている。磁気部品３７及びモータステータ２４は、電動モータ３８を構成している。
スラストカラー４１は、流路形成軸部５１に固定されている。スラストカラー４１は、径方向外側に突出するリング形状とされている。
ポンプ軸４３は、その軸線が軸線Ｏ２と一致するように、流路形成軸部５１の上方に配置されている。
ポンプ軸４３は、ポンプ軸本体５６と、第２の接続部５７と、を有する。
ポンプ軸本体５６は、Ｚ方向に延びており、円柱形状とされている。ポンプ軸本体５６の外径は、Ｚ方向において一定とされている。
第２の接続部５７は、ポンプ軸本体５６の下端に配置されている。第２の接続部５７は、ポンプ軸本体５６の下端と一体に形成されている。第２の接続部５７は、ポンプ軸本体５６の下端から下方に延びている。
第２の接続部５７は、モータ軸３６の上端を構成する第１の接続部５２と連結されている。
複数のインペラ４５は、ポンプ軸本体５６の外周面５６ａに設けられている。複数のインペラ４５は、Ｚ方向に間隔を空けて配置されている。
インペラ４５は、ハブ６３と、シュラウド６４と、複数のメイン翼６５と、複数のスプリッタ翼６６と、を有する。インペラ４５の軸線は、軸線Ｏ２と一致している。インペラ４５は、軸線Ｏ２回りに回転する。
ハブ６３は、軸線Ｏ２を中心とする円環形状とされている。ハブ６３は、軸線Ｏ２回りに回転する。ハブ６３は、貫通部６３Ａと、後段部６８と、前段部６９と、外面６３ａと、を有する。
貫通部６３Ａは、ハブ６３の中央部をＺ方向に貫通するように貫通されている。貫通部６３Ａには、外面６３ａが下側を向くようにポンプ軸本体５６が挿入されている。ハブ６３は、ポンプ軸本体５６に固定されている。
ハブ６３は、貫通部６３Ａにポンプ軸本体５６が挿入された状態で、ポンプ軸本体５６に固定されている。
後段部６８は、ハブ６３のうち、原油の流れ方向の下流側に位置する部分を構成している。後段部６８は、前段部よりも拡径されている。後段部６８は、シュラウド６４と対向する外面６８ａを有する。外面６８ａは、ハブ６３の外径が最大値Ｒｍａｘとなる位置である最大位置ｍを含む。
前段部６９は、ハブ６３のうち、原油の流れ方向の上流側に位置する部分を構成している。前段部６９は、後段部６８と一体に構成されている。
前段部６９は、外径が後段部６８の外径よりも小さく、かつ後段部６８から軸線Ｏ２に向かう方向にハブ６３の外径を縮径する形状とされている。前段部６９は、軸線Ｏ２に近づく方向に傾斜している。前段部６９は、湾曲した外面６９ａを有する。外面６９ａは、外面６８ａと一体とされた面である。
外面６３ａは、後段部６８の外面６８ａと、前段部６９の外面６９ａと、で構成されている。
シュラウド６４は、軸線Ｏ２を中心とする円環形状とされている。シュラウド６４は、間隔をあけた状態で、ハブ６３の外側に配置されている。シュラウド６４は、ハブ６３の外面６３ａと対向する内面６４ａを有する。
複数のメイン翼６５は、前段部６９のみに設けられている。複数のメイン翼６５は、周方向Ｃｄに間隔をあけて配置されている。複数のメイン翼６５は、前段部６９の外面６９ａとシュラウド６４の内面６４ａとを接続している。
周方向Ｃｄにおいて、互いに隣り合う位置に配置されたメイン翼６５間は、原油が流れる流路として機能する。この流路は、斜流を形成する。
上記構成とされた複数のメイン翼６５は、原油を昇圧する機能を有する。メイン翼６５の枚数は、例えば、少なくするとよい。
このように、メイン翼６５の数を少なくすることで、メイン翼６５間の間隔を広くすることが可能になるとともに、原油に含まれる気泡が集積することを抑制できる。
複数のスプリッタ翼６６は、後段部６８のみに設けられている。複数のスプリッタ翼６６は、周方向Ｃｄに間隔をあけて配置されている。複数のスプリッタ翼６６は、最大位置ｍを含む後段部６８の外面６８ａとシュラウド６４の内面６４ａとを接続している。つまり、複数のスプリッタ翼６６は、ハブ６３の外面６３ａのうち、最大位置ｍを含む後段部６８の外面６８ａのみに設けられている。
周方向Ｃｄにおいて、互いに隣り合う位置に配置されたスプリッタ翼６６間は、原油が流れる流路として機能する。この流路は、軸流を形成する。
スプリッタ翼６６が区画する上記流路の出口の径方向の幅は、例えば、ベーン８３が区画する流路の入口の径方向の幅と等しくなるように構成することが好ましい。
スプリッタ翼６６は、原油（流体）中に含まれるガス気泡を崩壊させることができる。
インペラ４５の入口付近の小径部ではメイン翼６５の枚数を減らし、インペラ４５の出口付近の大径部ではスプリッタ翼６６の枚数を増やすとよい。
このような構成とすることで、周方向Ｃｄにおける翼間寸法を確保した上で、圧力上昇を効率良く行うことができる。
上述したように、最大位置ｍを含む後段部６８の外面６８ａのみにスプリッタ翼６６を設けることで、ハブ６３の前段部６９のみにスプリッタ翼を設けた場合と比較して、インペラ４５の外径（シュラウド６４の外径）を大きくすることなく、スプリッタ翼６６の外径を大きくすることが可能となる。これにより、インペラ４５の揚程を向上させることができる。
つまり、インペラ４５の外径を大きくすることなく、インペラ４５の揚程を向上させることができる。
スプリッタ翼６６の枚数は、例えば、メイン翼６５の枚数よりも多くするとよい。具体的には、スプリッタ翼６６の枚数は、例えば、メイン翼６５の枚数の２〜３倍の範囲内で設定することが可能である。
このように、メイン翼６５の枚数よりもスプリッタ翼６６の枚数を多くすることで、十分な揚程を確保することができる。
上記構成とされた複数のインペラ４５は、ポンプ軸本体５６とともに回転することで、複数の第２の流路５１Ｂから導出された原油を上方（地上）へと導く遠心ポンプとして機能する。
そして、地上に向かう原油は、インペラ４５を通過することで、圧力が上昇する。このため、インペラ４５を通過する度に、原油の圧力が上昇していく。
ポンプステータ４７は、Ｚ方向に延びる筒状の部材であり、生産管２１の内側に収容されている。
ポンプステータ４７は、荷重受け部７１と、連結管７３と、ポンプケーシング７５と、を有する。
荷重受け部７１は、ポンプステータ４７の下部を構成している。荷重受け部７１は、スラストカラー４１のスラスト方向の力を受けるスラスト軸受部７８を有する。
荷重受け部７１の下端は、インナーエレメント２６の自重により、支持部３２の上面３２ａに当接されている。これにより、インナーエレメント２６は、生産管２１に支持されている。
連結管７３は、Ｚ方向に延びる筒状の部材であり、モータ軸３６を収容している。連結管７３とモータ軸３６との間には、複数のインペラ４５のうち、一番下に配置されたインペラ４５に原油を導くための筒状の流路が形成されている。
連結管７３は、荷重受け部７１の上端と接続されており、上端がポンプケーシング７５の下端と接続されている。これにより、連結管７３は、ポンプケーシング７５と荷重受け部７１とを連結している。
ポンプケーシング７５は、ポンプケーシング本体８１と、嵌合部８２と、ベーン８３と、隔壁部８５と、を有する。
ポンプケーシング本体８１は、筒状の部材であり、連結管７３上に設けられている。ポンプケーシング本体８１は、ポンプ軸本体５６のうち、複数のインペラ４５が設けられた領域、及び複数のインペラ４５の周囲を囲んでいる。
ポンプケーシング本体８１の内側には、インペラ４５を収容させるための空間８１Ａが複数形成されている。複数の空間８１Ａは、Ｚ方向に間隔を空けて配置されている。
ポンプケーシング本体８１は、生産管２１の内側に収容されている。ポンプケーシング本体８１の外周面８１ａと生産管２１の内周面２１ａとの間には、円筒形状とされた隙間８８が形成されている。
嵌合部８２は、ポンプケーシング本体８１の上端に設けられている。嵌合部８２は、ポンプケーシング本体８１の径方向外側に突出したリング状の部材である。嵌合部８２は、生産管２１の内側に嵌合されている。
ベーン８３は、ポンプケーシング本体８１の内周面８１ｂのうち、各空間８１Ａの上部を区画する部分に設けられている。ベーン８３は、周方向Ｃｄに間隔を空けて複数配置されている。
隔壁部８５は、ポンプ軸本体５６を囲む環状の部材であり、各空間８１Ａに配置された複数のベーン８３の内側に設けられている。隔壁部８５は、ハブ６３の上側に配置されている。隔壁部８５は、複数のベーン８３により支持されている。
隔壁部８５の下部の形状は、ハブ６３の上部の形状に対応している。隔壁部８５とポンプ軸本体５６及びハブ６３との間には、隙間が形成されている。
ポンプケーシング本体８１の内周面、隔壁部８５、及び互いに隣り合うベーン８３とで区画された空間は、インペラ４５を経由した原油が流れる流路として機能する。
第１の実施形態のインペラ４５によれば、最大位置ｍを含む後段部６８の外面６８ａのみにスプリッタ翼６６を設けることで、ハブ６３の前段部６９のみにスプリッタ翼を設けた場合と比較して、インペラ４５の外径（シュラウド６４の外径）を大きくすることなく、スプリッタ翼６６の外径を大きくすることが可能となる。これにより、インペラ４５の揚程を向上させることができる。
つまり、インペラ４５の外径を大きくすることなく、インペラ４５の揚程を向上させることができる。
また、第１の実施形態のポンプ１０によれば、揚程の低下を抑制可能なインペラ４５を複数有することで、ポンプ１０を安定して稼働させることができる。
なお、複数のスプリッタ翼６６は、例えば、周方向Ｃｄにおいてメイン翼６５とは重ならない位置に配置してもよい。
このように、周方向Ｃｄにおいてメイン翼６５とは重ならない位置にスプリッタ翼６６を配置することで、メイン翼６５の機能が発揮される領域とスプリッタ翼６６の機能が発揮される領域とを分離することができる。
（第２の実施形態）
図５を参照して、第２の実施形態のインペラ９０について説明する。図５において、図４に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
インペラ９０は、第１の実施形態のインペラ４５を構成する複数のメイン翼６５に替えて、複数のメイン翼９１を有すること以外は、インペラ４５と同様に構成されている。
複数のメイン翼９１は、前段部６９から後段部６８にわたって設けられていること以外は、メイン翼６５と同様に構成されている。
このような構成とされた第２の実施形態のインペラ９０においても、最大位置ｍを含む後段部６８の外面６８ａのみにスプリッタ翼６６が設けられているため、インペラ９０の外径を大きくすることなく、インペラ９０の揚程を向上させることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、第１及び第２の実施形態では、シュラウド６４を備えたインペラ４５，９０を例に挙げて説明したが、シュラウド６４を備えていないオープンタイプのインペラ（オープン羽根車）にも適用可能である。
５…掘削管
６，３１…筒状部
６ａ，２１ａ，３３ａ，８１ｂ…内周面
７，３２…支持部
７ａ，３２ａ…上面
１０…ポンプ
２１…生産管
２３…ラジアル軸受
２４…モータステータ
２６…インナーエレメント
３１…筒状部
３３…モータステータ収容部
３３Ａ…収容空間
３６…モータ軸
３６ａ，５１ａ…下端面
３７…磁気部品
３８…電動モータ
４１…スラストカラー
４３…ポンプ軸
４５，９０…インペラ
４７…ポンプステータ
５１…流路形成軸部
５１Ａ…第１の流路
５１ｂ，５６ａ，８１ａ…外周面
５１Ｂ…第２の流路
５２…第１の接続部
５６…ポンプ軸本体
５７…第２の接続部
６３…ハブ
６３ａ，６８ａ，６９ａ…外面
６３Ａ…貫通部
６４…シュラウド
６４ａ…内面
６５，９１…メイン翼
６６…スプリッタ翼
６８…後段部
６９…前段部
７１…荷重受け部
７３…連結管
７５…ポンプケーシング
７８…スラスト軸受部
８１…ポンプケーシング本体
８１Ａ…空間
８２…嵌合部
８３…ベーン
８５…隔壁部
８８…隙間
Ａ…領域
Ｄ…方向
ｍ…最大位置
Ｒｍａｘ…最大値
Ｃｄ…周方向
Ｏ１，Ｏ２…軸線

Claims (8)

  1. 地下から原油を汲み上げる際に使用するポンプを構成するインペラであって、
    軸線を中心とする円環形状とされており、前記軸線回りに回転し、後段部及び前記後段部から前記軸線に近づく方向に傾斜する前段部を有するハブと、
    前記前段部の外面と接続されるとともに、前記前段部に設けられ、前記ハブの周方向に間隔をあけて配置され、斜流を形成するメイン翼と、
    前記後段部の外面と接続されるとともに、前記後段部に設けられ、前記ハブの周方向に間隔をあけて配置され、軸流を形成するスプリッタ翼と、
    を備えるインペラ。
  2. 前記スプリッタ翼は、前記ハブの周方向において前記メイン翼とは重ならない位置に配置されている請求項１記載のインペラ。
  3. 前記スプリッタ翼の枚数は、前記メイン翼の枚数よりも多い請求項１または２記載のインペラ。
  4. 前記後段部の外面は、前記ハブの外径が最大値となる最大位置を含み、
    前記前段部の外面は、前記後段部から前記軸線に向かう方向に前記ハブの外径を縮径する請求項１から３のうち、いずれか一項記載のインペラ。
  5. 地下から原油を汲み上げる際に使用するポンプを構成するインペラであって、
    軸線を中心とする円環形状とされており、前記軸線回りに回転し、後段部及び前記後段部から前記軸線に近づく方向に傾斜する前段部を有するハブと、
    前記ハブの外面と接続されるとともに、前記前段部から前記後段部にわたって設けられ、前記ハブの周方向に間隔をあけて配置され、斜流を形成するメイン翼と、
    前記後段部の外面と接続されるとともに、前記後段部に設けられ、前記ハブの周方向に間隔をあけて配置され、軸流を形成するスプリッタ翼と、
    を備えるインペラ。
  6. 前記スプリッタ翼の枚数は、前記メイン翼の枚数よりも多い請求項５記載のインペラ。
  7. 前記後段部の外面は、前記ハブの外径が最大値となる最大位置を含み、
    前記前段部の外面は、前記後段部から前記軸線に向かう方向に前記ハブの外径を縮径する請求項５または６記載のインペラ。
  8. 地下から原油を汲み上げるポンプであって、
    請求項１から７のうち、いずれか一項記載のインペラ、鉛直方向に延びるとともに、複数の前記インペラが前記鉛直方向に配置されたポンプ軸、上端が前記ポンプ軸の下端と接続され、前記ポンプ軸の下方に延びるモータ軸、前記モータ軸の外周面に設けられた磁気部品、及び複数の前記インペラを収容する筒状とされ、前記ポンプ軸と同じ方向に延びるポンプステータを有するインナーエレメントと、
    前記鉛直方向に延びた筒状とされ、内側に前記インナーエレメントを収容するとともに、前記インナーエレメントを支持する生産管と、
    前記生産管の下部に配置され、前記磁気部品とともに電動モータを構成するモータステータと、
    を備えるポンプ。
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