JP2022053726A - Vortex pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、渦流ポンプに関するものである。 The present invention relates to a vortex pump.
ケーシングカバーとケーシングライナーとに挟まれた領域の中でモータの回転軸に接続された円盤形状のインペラを回転させて、吸込口から吸い込んだ水を吐出口から吐出させる渦流ポンプが知られている(例えば、特許文献1参照)。 A vortex pump is known in which a disk-shaped impeller connected to a rotating shaft of a motor is rotated in a region sandwiched between a casing cover and a casing liner to discharge water sucked from a suction port from a discharge port. (See, for example, Patent Document 1).
従来の渦流ポンプは、インペラと、インペラの外周に複数の羽根(ブレード)と、羽根と羽根との間に形成される羽根溝とを備えている。インペラを高速で回転させると、インペラが回転して水を押し出す力によって羽根溝内にある水に循環流が形成される。そして、この循環流によって生じる圧力によって、羽根間にある水が吐出口から吐出される。 A conventional vortex pump includes an impeller, a plurality of blades (blades) on the outer periphery of the impeller, and a blade groove formed between the blades. When the impeller is rotated at high speed, a circulating flow is formed in the water in the blade groove by the force of the impeller rotating and pushing out the water. Then, due to the pressure generated by this circulating flow, the water between the blades is discharged from the discharge port.
このような渦流ポンプにおいては、インペラの回転により発生する循環流をスムーズに発生させ、持続、強化することがポンプ効率を高めるために重要であり、インペラの羽根間の溝形状がポンプ性能に大きな影響を与える。 In such a vortex pump, it is important to smoothly generate, sustain, and strengthen the circulating flow generated by the rotation of the impeller in order to improve the pump efficiency, and the groove shape between the impeller blades has a large effect on the pump performance. Affect.
従来の渦流ポンプでは、インペラを改良した様々なものが開発されているが、未だ不十分であり、さらにポンプ効率を高めることを可能にする技術の提供が望まれている。 Various conventional vortex pumps with improved impellers have been developed, but they are still insufficient, and it is desired to provide a technology that makes it possible to further improve the pump efficiency.
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、ポンプ効率を向上させることが可能な渦流ポンプを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a vortex pump capable of improving pump efficiency.
そして、この目的を達成するために、本発明に係る渦流ポンプは、インペラの回転により吸込口から吸い込まれた液体が、流路を通って、吐出口から吐出される渦流ポンプであって、インペラは、円盤状部材の両側面の外周端部周方向に複数の羽根溝を備える。そして、周方向に隣り合う羽根溝は、羽根によって仕切られ、羽根溝においてインペラの回転方向と逆の方向に位置する面である羽根溝上流側面と、羽根溝において回転方向に位置する面である羽根溝下流側面とを有する。羽根溝上流側面の半径方向内方部分は、円盤状部材の回転中心と羽根溝上流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に対して回転方向と逆の方向へ後傾するように形成される。羽根溝下流側面の半径方向外方部分は、回転中心と羽根溝下流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に対し、回転方向へ前傾するように形成されるものであり、これにより所期の目的を達成するものである。 In order to achieve this object, the vortex pump according to the present invention is a vortex pump in which the liquid sucked from the suction port by the rotation of the impeller is discharged from the discharge port through the flow path, and the impeller. Provide a plurality of blade grooves in the circumferential direction of the outer peripheral end of both side surfaces of the disk-shaped member. The blade grooves adjacent to each other in the circumferential direction are partitioned by the blades and are a surface located in the blade groove in the direction opposite to the rotation direction of the impeller, which is an upstream side surface of the blade groove, and a surface located in the blade groove in the rotation direction. It has a side surface downstream of the blade groove. The radial inner part of the upstream side surface of the blade groove is tilted backward in the direction opposite to the rotation direction with respect to the reference line connecting the rotation center of the disk-shaped member and the radial inner end portion of the upstream side surface of the blade groove. It is formed. The radial outer portion of the downstream side surface of the blade groove is formed so as to tilt forward in the rotation direction with respect to the reference line connecting the center of rotation and the radial inner end portion of the downstream side surface of the blade groove. To achieve the intended purpose.
本発明によれば、ポンプ効率を向上させることが可能な渦流ポンプを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vortex pump capable of improving pump efficiency.
本発明に係る渦流ポンプは、インペラの回転により吸込口から吸い込まれた液体が、流路を通って、吐出口から吐出される渦流ポンプであって、インペラは、円盤状部材の両側面の外周端部周方向に複数の羽根溝を備える。そして、周方向に隣り合う羽根溝は、羽根によって仕切られ、羽根溝においてインペラの回転方向と逆の方向に位置する面である羽根溝上流側面と、羽根溝において回転方向に位置する面である羽根溝下流側面とを有する。羽根溝上流側面の半径方向内方部分は、円盤状部材の回転中心と羽根溝上流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に対して回転方向と逆の方向へ後傾するように形成される。羽根溝下流側面の半径方向外方部分は、回転中心と羽根溝下流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に対し、回転方向へ前傾するように形成される。 The vortex pump according to the present invention is a vortex pump in which a liquid sucked from a suction port due to rotation of an impeller is discharged from a discharge port through a flow path, and the impeller is an outer periphery of both side surfaces of a disk-shaped member. A plurality of blade grooves are provided in the circumferential direction of the end. The blade grooves adjacent to each other in the circumferential direction are partitioned by the blades and are a surface located in the blade groove in the direction opposite to the rotation direction of the impeller, which is an upstream side surface of the blade groove, and a surface located in the blade groove in the rotation direction. It has a side surface downstream of the blade groove. The radial inner part of the upstream side surface of the blade groove is tilted backward in the direction opposite to the rotation direction with respect to the reference line connecting the rotation center of the disk-shaped member and the radial inner end portion of the upstream side surface of the blade groove. It is formed. The radial outer portion of the blade groove downstream side surface is formed so as to tilt forward in the rotation direction with respect to the reference line connecting the center of rotation and the radial inner end portion of the blade groove downstream side surface.
このように構成することで、回転方向と羽根溝上流側面の半径方向内方部分とがなす角が小さくなり、循環流が羽根溝上流側面に衝突し羽根溝内に流入する際に、循環流が比較的スムーズに羽根溝内に流れ込むので、ポンプ効率を向上させることが可能になる。同時に、羽根溝下流側面の半径方向外方部分を、円盤状部材の回転中心と羽根溝下流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に対して前傾させていることで、回転方向と羽根溝の回転方向上流側面の半径方向外方部分とがなす角が小さくなり、羽根溝下流側面に沿って羽根溝から円盤状部材の半径方向に流出する流れが流路内の円盤状部材の回転方向に向かう流れにスムーズに合流するようになるので、ポンプ効率をより向上させることが可能になる。 With this configuration, the angle between the rotation direction and the radial inner part of the upstream side of the blade groove becomes small, and when the circulating flow collides with the upstream side of the blade groove and flows into the blade groove, the circulating flow flows. Flows into the blade groove relatively smoothly, so it is possible to improve the pump efficiency. At the same time, the radial outer portion of the downstream side surface of the blade groove is tilted forward with respect to the reference line connecting the rotation center of the disk-shaped member and the radial inner end portion of the downstream side surface of the blade groove, thereby rotating the direction of rotation. The angle between the blade groove and the radial outer part of the upstream side surface of the blade groove becomes smaller, and the flow flowing out from the blade groove in the radial direction along the downstream side surface of the blade groove flows in the disc-shaped member in the flow path. Since it smoothly joins the flow in the direction of rotation, it is possible to further improve the pump efficiency.
また、本発明に係る渦流ポンプでは、羽根溝上流側面の半径方向外方部分は、円盤状部材の回転中心と羽根溝上流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に対して回転方向へ前傾するように形成されてもよい。 Further, in the vortex pump according to the present invention, the radial outer portion of the upstream side surface of the blade groove is in the rotational direction with respect to the reference line connecting the rotation center of the disk-shaped member and the radial inner end portion of the upstream side surface of the blade groove. It may be formed so as to lean forward.
これにより、羽根の厚みは半径方向外方部分において最も薄くなるが、羽根溝の数が同等の場合においても羽根の最低厚みを厚くすることができ、羽根がより高い強度を持つ可能性が向上する。さらに、羽根溝上流側面の半径方向外方部分とインペラの回転方向とがなす角が小さくなる。したがって、羽根溝上流側面近傍を流れる循環流の速度ベクトルの内、回転方向成分が大きくなり、吸込口から流路を通り吐出口へと向かう流れとスムーズに合流するため、より一層ポンプ効率を高めることが可能になる。 As a result, the thickness of the blade is the thinnest in the outer portion in the radial direction, but the minimum thickness of the blade can be increased even when the number of blade grooves is the same, and the possibility that the blade has higher strength is improved. do. Further, the angle formed by the radial outer portion of the upstream side surface of the blade groove and the rotation direction of the impeller becomes smaller. Therefore, in the velocity vector of the circulating flow flowing near the upstream side surface of the blade groove, the rotation direction component becomes large and smoothly merges with the flow from the suction port to the discharge port through the flow path, further improving the pump efficiency. Will be possible.
また、本発明に係る渦流ポンプでは、羽根溝下流側面の半径方向内方部分は、円盤状部材の回転中心と羽根溝下流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に接するように形成されてもよい。 Further, in the vortex pump according to the present invention, the radial inner portion of the downstream side surface of the blade groove is formed so as to be in contact with the reference line connecting the rotation center of the disk-shaped member and the radial inner end portion of the downstream side surface of the blade groove. May be done.
これにより、羽根溝の半径方向内方部分の周方向の幅を大きくすることができ、羽根溝内に循環流が流入しやすくなる。これによってより一層ポンプ効率を高めることが可能になる。 As a result, the width of the radial inner portion of the blade groove in the circumferential direction can be increased, and the circulating flow can easily flow into the blade groove. This makes it possible to further improve the pump efficiency.
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、全図面を通して同一の部位については同一の符号を付して二度目以降の説明を省略している。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are examples that embody the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. In addition, the same parts are designated by the same reference numerals throughout the drawings, and the second and subsequent explanations are omitted.
(実施の形態1)
最初に、図1~図3を参照して、本発明の実施の形態1に係る渦流ポンプ1の概略について説明する。図1は、渦流ポンプ1の外観を示す斜視図である。図2は、ポンプ部2の分解斜視図である。図3は、ポンプ部2を、回転軸18を通して鉛直下向に切った断面図である。なお、渦流ポンプ1は、ウエスコ型ポンプ又はカスケードポンプとも称されるものである。
(Embodiment 1)
First, the outline of the
渦流ポンプ1は、主に井戸に設置され、吸込口11から水などの液体を吸い込み、吸込口11から吸い込んだ水などの液体を吐出口12から吐出するポンプである。図1に示す通り、渦流ポンプ1は、モータ10、吸込口11、吐出口12、ポンプケーシング13、及びケーシングカバー14を備えている。
The
ポンプケーシング13は、渦流ポンプ1の外枠である。ポンプケーシング13の上部には、吸込口11と吐出口12とが設けられている。吸込口11は、液体を渦流ポンプ1内に吸い込む入口であり、吐出口12は、液体を渦流ポンプ1から吐き出す出口である。ポンプケーシング13の内部には、モータ10が設けられている。モータ10は、後述のインペラ15を回転させるための駆動源である。
The
ポンプケーシング13の下部には、ケーシングカバー14が取り付けられている。ケーシングカバー14は、後述のケーシングライナー17と共に流路19をポンプケーシング13に形成するための蓋である。
A
図2に示す通り、ケーシングカバー14の内部には、ポンプ部2が形成されている。即ち、ポンプケーシング13の下部に凹状となった部分が設けられており、その凹状となった部分にケーシングカバー14、インペラ15、メカニカルシール16、及びケーシングライナー17を備えるポンプ部2がある。ポンプ部2は、渦流ポンプ1においてポンプ機能を発揮させる部分である。
As shown in FIG. 2, a
ポンプ部2において、ポンプケーシング13の下部の凹状となった部分には、貫通孔13hが設けられている。貫通孔13hは、モータ10の回転軸18をポンプ部2側へ貫通させるための孔である。回転軸18は、インペラ15と固定されてモータ10の動力によりインペラ15を回転させるための軸である。
In the
ポンプケーシング13には、ポンプケーシング13の凹部の内壁に沿って凹形のケーシングライナー17が取り付けられている。ケーシングライナー17は、ケーシングカバー14と共に流路19を形成するための部材である。ケーシングライナー17には、突出孔17hが設けられている。突出孔17hは、回転軸18を貫通させるための孔である。つまり、貫通孔13h及び突出孔17hから回転軸18がケーシングカバー14側に突出している。突出孔17hを塞ぐように回転軸18には、円筒状のメカニカルシール16が設置されている。メカニカルシール16は、ケーシングライナー17に設けられた突出孔17hから液体がモータ10側へ流出するのを防ぐための部材である。
A
ケーシングライナー17と対向するインペラ15の面と反対の面には、円盤状のケーシングカバー14が対向して取り付けられる。ケーシングカバー14は、ポンプケーシング13に固定される。このとき、ケーシングカバー14は、ケーシングライナー17と接するように取り付けられる。これにより、ポンプケーシング13の中にケーシングカバー14とケーシングライナー17とで囲まれた領域である流路19(図3参照)が形成される。
A disk-shaped
回転軸18は、メカニカルシール16を貫通し、回転軸18の先端には、円盤状のインペラ15が接続されている。インペラ15は、ケーシングカバー14とケーシングライナー17とにより形成された流路19に内包されて、取り付けられている。インペラ15の一方の面は、ケーシングカバー14と対向し、他方の面は、ケーシングライナー17と対向している。インペラ15は、モータ10によって回転して、インペラ15に設けられた後述の羽根溝15bによって液体に循環流を発生させ、吸込口11から吸い込んだ液体を吐出口12から吐出させるための部材である。
The
流路19は、液体で満たされ、インペラ15の回転によって液体に循環流を発生させる領域である。
The
この流路19の状態は、図3に示す通りである。即ち、ケーシングカバー14とインペラ15並びにインペラ15とケーシングライナー17とは、それぞれ極めて近接した状態で対向して設置されている。ケーシングカバー14からインペラ15までの隙間と、インペラ15からケーシングライナー17までの隙間との合計は、例えば、0.09mm~0.17mmである。このように隙間を極めて少なくすることで隙間からの液体の流入出を抑えて、後述の羽根溝15bで発生する循環流を保護しつつ、インペラ15を高速で回転(例えば、125Wのモータ10を使用した場合、3000rpm)させることができる。
The state of the
次に、図4及び図5を参照して、インペラ15の構造について説明する。図4(a)は、インペラ15の第1面15xの斜視図であり、図4(b)は、インペラ15の第2面15yの斜視図である。図5(a)は、インペラ15の第1面15xを正面視したときの正面図とその断面図であり、図5(b)は、インペラ15の羽根溝15b周辺の拡大図である。なお、インペラ15の第1面15xとは、ケーシングカバー14と対向する面であり、インペラ15の第2面15yとは、ケーシングライナー17と対向する面である。ここで、第1面15xと第2面15yとは、後述する固定部15e1と固定部15e2の突出度合が異なる以外は、同一の構造であるため、第1面15xの構造について説明し、第2面15yの構造についての説明は省略する。
Next, the structure of the
図4(a)に示す通り、インペラ15の第1面15xの中心には、固定部15e1が設けられている。固定部15e1は、回転軸18が挿入され、回転軸18にインペラ15を固定するための部位である。固定部15e1より外周側において固定部15e1と接しない位置にインペラ15と同心円の円環状の平面である第1肉厚部15a1が設けられる。そして、第1肉厚部15a1を抉るようにインペラ15の外周端部には、羽根溝15bが周方向に複数設けられている。
As shown in FIG. 4A, a fixing portion 15e1 is provided at the center of the
図5(a)に示す通り、隣り合う羽根溝15bは、羽根15cによって隔てられ、羽根15cによって羽根溝上流側面15b1と羽根溝下流側面15b2とが形成される。そして、図5(b)に示す通り、羽根溝上流側面15b1の全体(半径方向の中心側領域となる半径方向内方部分及び半径方向の外縁側領域となる半径方向外方部分)は、インペラ15の回転中心P0と羽根溝上流側面15b1の半径方向内方端部P1とを結ぶ基準線(図中のP1を通る破線)に対して回転方向Rと異なる方向(回転方向Rとは逆の方向)に角度αだけ後傾するように形成される。
As shown in FIG. 5A, the
一方で、羽根溝下流側面15b2の半径方向内方部分は、インペラ15の回転中心P0と羽根溝下流側面15b2の半径方向内方端部P2とを結ぶ基準線に接するように形成される。そして、羽根溝下流側面15b2の半径方向外方部分は、インペラ15の回転中心P0と羽根溝下流側面15b2の半径方向内方端部P2とを結ぶ基準線(図中のP2を通る破線)に対して回転方向Rへ角度βだけ前傾するように形成される。つまり、羽根溝下流側面15b2は、半径方向外方部分が選択的に前傾する形状となっている。
On the other hand, the radial inner portion of the blade groove downstream side surface 15b2 is formed so as to be in contact with the reference line connecting the rotation center P0 of the
そして、羽根溝15b内の液体は、インペラ15が高速で回転することによって羽根溝上流側面15b1によって押され、循環流を生じる。羽根15cの近傍には、羽根溝上流側面15b1に沿ってインペラ15の半径方向外方へ向かって流れる循環流F1と、羽根溝下流側面15b2に沿ってインペラ15の半径方向外方へ向かって流れる循環流F2が存在する。羽根溝上流側面15b1の第1肉厚部15a1は、後述のケーシングカバー14の第1対向部14aと近接して対向することで、羽根溝15b及び羽根15cで発生する循環流を保護するための部位である。また、第1肉厚部15a1は、羽根溝15b内の液体が流出するのを防ぎ、羽根溝15b内に侵入した異物でインペラ15とケーシングカバー14との隙間より大きいものが隙間に侵入するのを防ぐための部位でもある。
Then, the liquid in the
羽根溝15b内の領域を第1面15x側と第2面15y側とに分けるように、第1面15xと第2面15yとに向かって弓型となっている曲面を有する仕切部15dが設けられている。仕切部15dは、図4に示す通り、羽根溝15b内の領域を第1面15x側と第2面15y側とに分けるための部材である。
A
次いで、図6を参照してケーシングカバー14について説明する。図6は、インペラ15の第1面15xと対向するケーシングカバー14の面の斜視図である。図6に示す通り、インペラ15の第1面15xと対向するケーシングカバー14の面には、第1対向部14a、第1壁部14b、第1流路形成部14c、ポンプケーシング接触部14d、及び中心部14eを備える。
Next, the
インペラ15の第1面15xと対向するケーシングカバー14の面の中央には、凹状の中心部14eが設けられている。中心部14eは、インペラ15の第1面15xに設けられた固定部15e1を収容する部位である。
A concave
ケーシングカバー14には、中心部14eを囲むように略円環形状の平面領域である第1対向部14aが凸設されている。第1対向部14aには、第1対向部14aから伸展した接触部14fが設けられている。接触部14fは、ケーシングカバー14の外縁と接触している。第1対向部14aは、接触部14fを介してポンプケーシング接触部14dの一部で固定されている。第1対向部14aは、インペラ15の第1面15xにある第1肉厚部15a1と近接して対向することで、羽根溝15bで発生する循環流を保護し、羽根溝15b内の液体が流出するのを防ぎ、羽根溝15b内に侵入した異物でインペラ15とケーシングカバー14との隙間より大きいものが隙間に侵入するのを防ぐための部位である。接触部14fは、第1対向部14aから伸展しケーシングカバー14と接触する部位である。
The
第1対向部14aの外周には、第1対向部14aより凹陥した第1流路形成部14cが設けられている。第1流路形成部14cは、吸込口11から吸い込まれた液体がインペラ15の回転によって吐出口12に吐出される場合の流路19内における液体の流路である。
A first flow
第1流路形成部14cの外周には、一部が欠成された円環形状の凸状の第1壁部14bが設けられている。第1壁部14bは、第1流路形成部14cを形成するための部材である。また、第1壁部14bが欠成された部分の一部には、接触部14fが固定され、欠成された部分は接触部14fによって2つの領域に分けられている。この2つの領域のうち、図6において右側の欠成された部分は、吸込口11から吸い込んだ液体が第1流路形成部14cへと入ってくる入口となっている。一方、図6において左側の欠成された部分は、吐出口12へと液体を送り出す出口となっている。第1壁部14bの外周には、ポンプケーシング13と接触し、流路19から液体が漏れないようにするためのポンプケーシング接触部14dが設けられている。
On the outer periphery of the first flow
次いで、図7を参照してケーシングライナー17について説明する。図7は、インペラ15の第2面15yと対向する側のケーシングライナー17の斜視図である。図7に示す通り、インペラ15の第2面15yと対向する側のケーシングライナー17には、第2対向部17a、第2壁部17b、第2流路形成部17c、舌部17d、及び突出孔17hを備える。
Next, the
ケーシングライナー17のインペラ15の第2面15yと対向する側に中央には、突出孔17hが設けられている。
A protruding
ケーシングライナー17には、突出孔17hを囲むように略円環形状の平面領域である第2対向部17aが凸設されている。第2対向部17aは、舌部17dと接続されている。第2対向部17aは、インペラ15の第2面15yにある第2肉厚部15a2と近接して対向することで、羽根溝15bで発生する循環流を保護し、羽根溝15b内の液体が流出するのを防ぎ、羽根溝15b内に侵入した異物でインペラ15とケーシングライナー17との隙間より大きいものが隙間に侵入するのを防ぐための部位である。
The
第2対向部17aの外周には、第2対向部17aより凹陥した第2流路形成部17cが設けられている。第2流路形成部17cは、吸込口11から吸い込まれた液体がインペラ15の回転によって吐出口12に吐出される場合の流路19内における液体の流路である。
A second flow
第2流路形成部17cの外周には、一部が欠成された円環形状の凸状の第2壁部17bが設けられている。第2壁部17bは、第2流路形成部17cを形成するための部材である。また、第2壁部17bが欠成された部分の一部には、舌部17dが設けられており、欠成された部分は舌部17dによって2つの領域に分けられている。この2つの領域のうち、図7において左側の欠成された部分は、吸込口11から吸い込んだ液体が第2流路形成部17cへと入ってくる入口となっている。一方、図7において右側の欠成された部分は、吐出口12へと液体を送り出す出口となっている。舌部17dは、吐出口12へと送り出される液体が、再び吸込口11から吸い込んだ液体が第2流路形成部17cへと入ってくる入口へと戻らないようにするための部材である。
On the outer periphery of the second flow
次いで、図8を参照して、以上のように構成された渦流ポンプ1の作用を説明する。図8は、ポンプ部2における水の流路を示す回転軸18と直交する断面の模式図である。図8に示す通り、モータ10が回転すると、液体(水W)で満たされた流路19内においてインペラ15が高速回転する。そして、インペラ15が高速回転することで発生する遠心力が羽根溝15b内にある水Wに作用する。これにより、吸込口11から吸い込まれた水Wは、吸込口側水路Winから吐出口側水路Woutに行くまでの間に、モータ10の回転駆動により回転するインペラ15から運動量を得て全圧を高めながら、吐出口12から吐出される。
Next, with reference to FIG. 8, the operation of the
以上のように、羽根溝上流側面15b1の半径方向内方部分をインペラ15の回転中心P0と羽根溝上流側面15b1の半径方向内方端部P1とを結ぶ基準線に対して角度αだけ後傾させていることで、回転方向Rと羽根溝上流側面15b1の半径方向内方部分とがなす角が小さくなり、循環流が羽根溝上流側面15b1に衝突し羽根溝15b内に流入する際に、従来の渦流ポンプ(羽根溝の羽根溝上流側面と羽根溝下流側面とが平行になるように形成されたインペラ)の場合と比べてスムーズに流入するので、高いポンプ効率を確保した渦流ポンプ1を実現することができる。
As described above, the radial inner portion of the blade groove upstream side surface 15b1 is tilted backward by an angle α with respect to the reference line connecting the rotation center P0 of the
さらに、羽根溝下流側面15b2の半径方向外方部分をインペラ15の回転中心P0と羽根溝下流側面15b2の半径方向内方端部P2とを結ぶ基準線に対して前傾させていることで、回転方向Rと羽根溝下流側面15b2とがなす角が小さくなり、羽根溝下流側面15b2に沿って羽根溝15b内からインペラ15の半径方向に流出する循環流F2が流路内の回転方向Rに向かう流れとスムーズに合流するので、高いポンプ効率を確保した渦流ポンプ1を実現することができる。
Further, the radial outer portion of the blade groove downstream side surface 15b2 is tilted forward with respect to the reference line connecting the rotation center P0 of the
また、羽根溝下流側面15b2の半径方向内方部分がインペラ15の回転中心P0と羽根溝下流側面15b2の半径方向内方端部P2とを結ぶ基準線に接するように形成されていることで、半径方向外方部分と同一平面上に存在する場合(基準線に対して角度αだけ前傾している状態)よりも羽根溝15bの半径方向内方部分の周方向の幅を大きく確保することができ、羽根溝内に循環流が流入しやすくなるため、より一層高いポンプ効率を確保した渦流ポンプ1を実現することができる。
Further, the radial inner portion of the blade groove downstream side surface 15b2 is formed so as to be in contact with the reference line connecting the rotation center P0 of the
つまり、ポンプ効率を向上させることが可能な渦流ポンプ1とすることができる。
That is, the
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is easy to guess.
第一変形例について図9を参照して説明する。図9は、第一変形例におけるインペラ25の羽根溝25b周辺の拡大図である。
The first modification will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an enlarged view of the periphery of the
第一変形例におけるインペラ25は、羽根溝上流側面25b1がインペラ25の回転中心P0(図5(a)参照)と羽根溝上流側面25b1の半径方向内方端部P1とを結ぶ基準線に対して回転方向Rとは逆の方向に角度αだけ後傾した半径方向内方部分と、半径方向内方部分に接する基準線に対して回転方向Rに前傾した半径方向外方部分とを有して形成される点で、実施の形態1におけるインペラ15と異なる。これ以外のインペラ25の構成は、実施の形態1に係るインペラ15と同様であり、インペラ25を用いた渦流ポンプ1についても同様の構成である。以下、実施の形態1で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
In the
第一変形例におけるインペラ25は、図9に示すように、隣り合う羽根溝25bは、羽根25cによって隔てられ、羽根25cによって羽根溝上流側面25b1と羽根溝下流側面25b2とが形成される。そして、羽根溝上流側面25b1の半径方向内方部分は、インペラ25の回転中心P0と羽根溝上流側面25b1の半径方向内方端部P1とを結ぶ基準線に対して回転方向Rとは逆の方向に角度αだけ後傾するように形成される。そして、羽根溝上流側面25b1の半径方向外方部分は、半径方向内方部分に接する基準線に対して回転方向Rに角度γだけ前傾するように形成される。
In the
一方、羽根溝下流側面25b2の半径方向内方部分は、インペラ25の回転中心P0と羽根溝下流側面25b2の半径方向内方端部P2とを結ぶ基準線に接するように形成される。そして、羽根溝下流側面25b2の半径方向外方部分は、インペラ25の回転中心P0と羽根溝下流側面25b2の半径方向内方端部P2とを結ぶ基準線に対して回転方向Rへ角度βだけ前傾するように形成される。
On the other hand, the radial inner portion of the blade groove downstream side surface 25b2 is formed so as to be in contact with the reference line connecting the rotation center P0 of the
以上のように、第一変形例におけるインペラ25によれば、羽根溝25bの個数が等しい場合において、実施の形態1におけるインペラ15の羽根15cと比べて、羽根25cの先端領域での厚み(羽根溝上流側面25b1と羽根溝下流側面25b2との間の幅)が増加するので、羽根25cの強度を向上させることができる。これにより、インペラ25内に異物が混入した際の耐性が向上する。さらに、インペラ25では、羽根溝上流側面25b1の半径方向外方部分と回転方向Rとがなす角が小さくなる。つまり、羽根溝上流側面25b1近傍を流れる循環流F1の速度ベクトルの内、回転方向Rへの成分が大きくなり、渦流ポンプ1の吸込口11から流路19を通り吐出口12へと向かう流れとスムーズに合流するようになるため、より一層高いポンプ効率を確保した渦流ポンプ1を実現することができる。
As described above, according to the
次に、第二変形例について図10を参照して説明する。図10は、第二変形例におけるインペラ35の羽根溝35b周辺の拡大図である。
Next, a second modification will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged view of the periphery of the
第二変形例におけるインペラ35では、羽根溝下流側面35b2の全体(半径方向内方部分及び半径方向外方部分)が、インペラ35の回転中心P0(図5(a)参照)と羽根溝下流側面35b2の半径方向内方端部P2とを結ぶ基準線に対して回転方向Rへ角度βだけ前傾するように形成される点で、実施の形態1におけるインペラ15と異なる。これ以外のインペラ35の構成は、実施の形態1に係るインペラ15と同様であり、インペラ35を用いた渦流ポンプ1についても同様の構成である。以下、実施の形態1で説明済みの内容は再度の説明を適宜省略し、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
In the
第二変形例におけるインペラ35は、図10に示すように、隣り合う羽根溝35bは、羽根35cによって隔てられ、羽根35cによって羽根溝上流側面35b1と羽根溝下流側面35b2とが形成される。そして、羽根溝上流側面35b1の全体(半径方向内方部分及び半径方向外方部分)が、インペラ35の回転中心P0と羽根溝上流側面35b1の半径方向内方端部P1とを結ぶ基準線に対して回転方向Rとは逆の方向に角度αだけ後傾するように形成される。
In the
一方、羽根溝下流側面35b2の全体(半径方向内方部分及び半径方向外方部分)が、インペラ35の回転中心P0と羽根溝下流側面35b2の半径方向内方端部P2とを結ぶ基準線に対して回転方向Rへ角度βだけ前傾するように形成される。なお、第二変形例では、羽根35cの先端領域での厚み(羽根溝上流側面35b1と羽根溝下流側面35b2との間の幅)を、実施の形態1におけるインペラ15の羽根15cの先端領域での厚みと同じにするため、羽根35cの根元部分(半径方向内方端部側)の厚みが増加している。つまり、羽根溝35bの最小周方向幅が狭くなっている。
On the other hand, the entire blade groove downstream side surface 35b2 (radial inner portion and radial outer portion) serves as a reference line connecting the rotation center P0 of the
以上のように、第二変形例におけるインペラ35によれば、羽根溝35bの半径方向内方部分の周方向の幅が徐々に広くなっていくので、循環流の羽根溝35bへの流入時の損失が少なくなり、渦流ポンプ1に適用した場合に、渦流ポンプ1のポンプ効率を向上させることができる。
As described above, according to the
本発明に係る渦流ポンプは、ポンプ効率を向上させることを可能とするものであるので、家庭用などの高頻度で使用される渦流ポンプ等として有用である。 Since the vortex pump according to the present invention makes it possible to improve the pump efficiency, it is useful as a vortex pump or the like used frequently for home use or the like.
1 渦流ポンプ
2 ポンプ部
10 モータ
11 吸込口
12 吐出口
13 ポンプケーシング
13h 貫通孔
14 ケーシングカバー
14a 第1対向部
14b 第1壁部
14c 第1流路形成部
14d ポンプケーシング接触部
14e 中心部
14f 接触部
15 インペラ
15a1 第1肉厚部
15a2 第2肉厚部
15b 羽根溝
15b1 羽根溝上流側面
15b2 羽根溝下流側面
15c 羽根
15d 仕切部
15e1 固定部
15e2 固定部
15x 第1面
15y 第2面
16 メカニカルシール
17 ケーシングライナー
17a 第2対向部
17b 第2壁部
17c 第2流路形成部
17d 舌部
17h 突出孔
18 回転軸
19 流路
25 インペラ
25b 羽根溝
25b1 羽根溝上流側面
25b2 羽根溝下流側面
25c 羽根
35 インペラ
35b 羽根溝
35b1 羽根溝上流側面
35b2 羽根溝下流側面
35c 羽根
W 水
Win 吸込口側水路
Wout 吐出口側水路
P0 回転中心
P1 半径方向内方端部
P2 半径方向内方端部
1
Claims (3)
前記インペラは、円盤状部材の両側面の外周端部周方向に複数の羽根溝を備え、
周方向に隣り合う前記羽根溝は、羽根によって仕切られ、前記羽根溝において前記インペラの回転方向と逆の方向に位置する面である羽根溝上流側面と、前記羽根溝において前記回転方向に位置する面である羽根溝下流側面とを有し、
前記羽根溝上流側面の半径方向内方部分は、前記円盤状部材の回転中心と前記羽根溝上流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に対して前記回転方向と逆の方向へ後傾するように形成され、
前記羽根溝下流側面の半径方向外方部分は、前記回転中心と前記羽根溝下流側面の半径方向内方端部とを結ぶ基準線に対し、前記回転方向へ前傾するように形成されることを特徴とする渦流ポンプ。 A vortex pump in which the liquid sucked from the suction port by the rotation of the impeller passes through the flow path and is discharged from the discharge port.
The impeller is provided with a plurality of blade grooves in the circumferential direction of the outer peripheral end of both side surfaces of the disk-shaped member.
The blade grooves adjacent to each other in the circumferential direction are partitioned by blades, and are located on the upstream side surface of the blade groove, which is a surface of the blade groove located in the direction opposite to the rotation direction of the impeller, and in the blade groove in the rotation direction. It has a surface on the downstream side of the blade groove and has a surface.
The radial inner portion of the blade groove upstream side surface is rearward in the direction opposite to the rotation direction with respect to the reference line connecting the rotation center of the disk-shaped member and the radial inner end portion of the blade groove upstream side surface. Formed to tilt,
The radial outer portion of the blade groove downstream side surface is formed so as to tilt forward in the rotation direction with respect to the reference line connecting the rotation center and the radial inner end portion of the blade groove downstream side surface. A vortex pump featuring.
Priority Applications (2)
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JP2020160519A JP2022053726A (en) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Vortex pump |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020160519A JP2022053726A (en) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Vortex pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022053726A true JP2022053726A (en) | 2022-04-06 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2020160519A Pending JP2022053726A (en) | 2020-09-25 | 2020-09-25 | Vortex pump |
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JP (1) | JP2022053726A (en) |
WO (1) | WO2022064964A1 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2984582B2 (en) * | 1994-08-01 | 1999-11-29 | 愛三工業株式会社 | Friction regeneration pump |
-
2020
- 2020-09-25 JP JP2020160519A patent/JP2022053726A/en active Pending
-
2021
- 2021-08-30 WO PCT/JP2021/031637 patent/WO2022064964A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022064964A1 (en) | 2022-03-31 |
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