JP2534284Y2

JP2534284Y2 - 多段遠心ポンプ

Info

Publication number: JP2534284Y2
Application number: JP3498791U
Authority: JP
Inventors: 研一梶原
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2006-05-17
Also published as: JPH0524991U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、少水量での運転を行な
うことのできる多段遠心ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に遠心ポンプは、設計点（最高効率
点）付近で使用されるが、用途によつては極めて少水量
での運転を必要とするものもある。例えば、断続的な運
転を避けてポンプは連続運転を行ない、必要な時は、弁
を開にして液を流し、不必要な時は、弁を閉にしてポン
プ締切運転を行なうシステムや、給水システムにおい
て、吐出管路に設置されるフロースイッチ等の作用によ
り少流量にてポンプを停止し、圧力タンクより極めて少
水量の水を流すようにした圧力タンク方式のユニットな
どで上記のような極めて少水量での運転状況が発生す
る。

【０００３】ところが、上記した従来の給水装置におい
ては、極めて少水量で運転しているとき、１段目の羽根
車の翼入口付近には、初期のキャビテーションが発生
し、揚程の低下や流量低下などの問題が発生する。

【０００４】この問題を解決するために、現在、ポンプ
の吐出側から一定の揚液を吸込側の水槽等に逃がす常時
逃がし方式や初段の羽根車のフロントシュラウド側に穴
を明けて、気泡の発生を防ぐ手段などが用いられてい
る。

【０００５】図３は、上記常時逃がし方式を採用した給
水ポンプ装置を示す側面図であつて、ポンプ１の吐出口
１ａに接続され、途中に図示しない圧力タンクを設けた
送水管２に、吸込水槽３へ常時逃がすようにした逃がし
配管４が接続され、送水管２からの末端送水量が零ない
し極く微少水量のときでも、ホンプ１の吐出側から逃が
し配管４を経て常時一定の揚液を吸込水槽３へ逃がすよ
うにして、１段目の羽根車の翼入口付近での初期のキャ
ビテーションの発生を防いでいる。

【０００６】上記ポンプ１の内部構造は、図５に示すよ
うに、多段の羽根車５を取り巻くようにガイドベーン６
が取付けられており、該ガイドベーン６の側方には、隣
接する中間ケーシング本体１Ａに溶接されたガイドベー
ン側板７との間に戻し通路８が形成されており、ポンプ
運転時、吸込口１２から吸込まれた揚液は、各段の羽根
車５で昇圧され、各段のガイドベーン６と戻し通路８を
通過する間に圧力を回復し、吐出口１３より外部へ導か
れるようになつている。なお、図中、９はポンプ主軸、
１０はライナリング、１１は外側ケーシング、１４は軸
封装置である。

【０００７】図４（ａ）及び（ｂ）は、上記羽根車に穴
を明けて気泡の発生を防ぐ手段を採用したポンプの初段
羽根車の平面図及び側断面図であつて、羽根車１５のフ
ロントシュラウド（側板）１６側に穴１７を設けてい
る。図中、１８は羽根である。この羽根車１５をポンプ
に取付けて運転したとき、該羽根車１５により昇圧され
て羽根車出口より吐出された揚液の一部は、シュラウド
１６に明けられた穴１７を経て再び羽根車１５内の低圧
部に戻されて昇圧されるという循環流れが形成され、こ
れによつて１段目の羽根車の翼入口付近での初期のキャ
ビテーションの発生を防いでいる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】上記した従来の常時逃
がし方式（図３）は、揚液の一部を逃がし配管４を経て
常時、吸込水槽３等に戻すため、この部分を含めたポン
プ効率は大幅に低下すると共に、そのために必要な配管
等の付帯設備が必要になるという問題点があつた。

【０００９】また、羽根車シュラウド側に穴を明ける方
式（図４）は、鋳造製の羽根車を使用するポンプでは、
初段の羽根車に追加加工を実施するだけでよいが図５に
示すような鋼板のプレス成形による羽根車の場合など
は、金型の変更など次段以降の羽根車との互換性が著し
く損われるという問題点があつた。

【００１０】本考案は、上記従来技術における問題点を
解決し、配管等の付帯設備や羽根車シュラウド側の穴明
け等を必要とすることなく、少水量運転時の初段羽根車
入口部でのキャビテーションの発生を防止でき、また初
段および次段以降の羽根車の互換性を有し、しかも効率
の低下が最小限に抑えられる多段遠心ポンプを提供する
ことを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本考案は、多段遠心ポンプにおける初段の羽根車
入口部とケーシングとの半径方向の隙間を、２段目以降
の羽根車入口部の当該隙間より大きくしたことを特徴と
している。

【００１２】上記羽根車入口部の隙間を、ケーシングに
挿入するライナリングと羽根車入口部の周面とによつて
構成したことを特徴としている。

【００１３】また、初段の羽根車入口部とケーシングと
の半径方向の隙間を断面Ｕ形に形成し、羽根車に流入す
る揚液の流れ方向と、該断面Ｕ形隙間を通つて漏れる揚
液の噴出方向とがほぼ同一方向となるようにしたことを
特徴としている。

【００１４】

【作用】本考案は、上記のように構成されているので、
ポンプ運転時、初段羽根車より吐出された昇圧された揚
液の一部は、羽根車シュラウドと中間ケーシング側壁と
の間を通り、羽根車入口部周面と、通常、ケーシングに
挿入して取付けられるライナリングとの半径方向の隙間
を通つて羽根車入口部へ再び戻す循環流れが形成され
る。

【００１５】上記の羽根車入口部へ戻される循環（漏
れ）流によつて、たとえ、ポンプ吐出揚液が極めて少流
量になつても、初段の羽根車の翼入口付近の負圧の発生
が防がれ、キャビテーションの発生が防止される。

【００１６】また、上記初段羽根車入口部の周面とケー
シングとの半径方向の隙間をＵ形に形成し、該羽根車に
流入する揚液の流れ方向と、該Ｕ形隙間を通つて漏れる
揚液の噴出方向とがほぼ同一方向となるようにしたもの
では、初段羽根車出口より吐出され羽根車入口部へ戻る
循環流れが、羽根車に流入する揚液の流れに沿つて噴出
して合流するので、揚液の流入を積極的に助け、これに
伴つて、たとえ、ポンプ吐出量が極めて少流量になつて
も、初段羽根車の翼入口付近でのキャビテーションの発
生を積極的に防止する。

【００１７】

【実施例】次に、本考案の実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本考案の一実施例を示す多段遠心ポンプの
要部縦断面図であつて、図中、図５に記載した符号と同
一の符号は同一ないし同類部分を示すものとする。

【００１８】図において、多段の羽根車５を取り巻くよ
うにガイドベーン６が取付けられて、おり、該ガイドベ
ーン６の側方には隣接する中間ケーシング本体１Ａに溶
接されたガイドベーン側板７との間に戻し通路８が形成
されている点は、従来例（図５）と変りはないが、本実
施例では、初段羽根車５Ａの入口部の周面、つまり羽根
車シュラウド５ｃの入口部５ａの周面と、中間ケーシン
グ１Ａに挿入して取付けられるライナリング１０とによ
つて形成される隙間δ₁が、２段目以降の羽根車５Ｂの
入口部の周面、つまり羽根車シュラウド入口部５ｂの周
面とライナリング１０とによつて形成される隙間δ₂よ
り大きく構造されている。

【００１９】上記のように構成されているのでポンプ運
転時、ポンプ吸込口１２より矢印ａのように吸込まれた
揚液は、初段羽根車５Ａによつて昇圧され、大部分の揚
液は該羽根車出口よりガイドベーン６へ向つて吐出さ
れ、戻し通路８を経て次段羽根車５Ｂに流入して昇圧さ
れ、このようにして順次昇圧されていくが、一部の揚液
は羽根車シュラウド５ｃと中間ケーシング１Ａの側壁１
ｃとの間を通り、初段羽根車５Ａにおいては、該シュラ
ウド入口部５ａの周面とライナリング１０との隙間δ₁
を通つて羽根車入口部へ戻り、上記矢印ａ方向の流れと
共に再び羽根車５Ａに吸込まれる。同様に、２段目（以
降）の羽根車５Ｂにおいても、羽根車出口より吐出され
た揚液の一部がシュラウド入口部５ｂの周面とライナリ
ング１０との隙間δ₂を通つて２段目羽根車５Ｂの入口
部へ戻る。

【００２０】ところが、上記隙間δ₁は隙間δ₂より大
きく形成されているので、該隙間δ₁を経て初段羽根車
５Ａより該羽根車入口部へ戻る循環流量が２段目以降の
羽根車５Ｂより隙間δ₂を経てそれぞれの羽根車入口部
へ戻る循環流量より大きいので、たとえ、極めて少水量
での運転時でも、１段目の羽根車の翼入口付近にはキャ
ビテーションの発生を有効に防止することができる。

【００２１】他方、２段目以降の羽根車においては、小
さい隙間δ₂を通るライナリング部からの戻り流量が少
ないので効率の低下は最小限に抑えられる。

【００２２】また、この実施例によれば、初段及び次段
以降の羽根車は全く同一のものを使用でき、ライナリン
グ又は初段の入口部の変更のみで対応でき、製作が容易
である。

【００２３】図２は、本考案の他の実施例を示す多段遠
心ポンプの要部縦断面図であつて、図中、図１に記載し
た符号と同一の符号は同一ないし同類部分を示すものと
し、先の実施例（図１）と異る点について説明する。

【００２４】この実施例では、初段に使用するライナリ
ング１０Ａと、初段羽根車５Ａのシュラウドの入口部５
ａとの隙間を断面Ｕ形に構成し、羽根車に流入する揚液
の流入方向ａと、Ｕ形隙間を通つて漏れる揚液の噴出方
向ｂとがほぼ同一方向となるようになつている。

【００２５】この実施例によれば、初段羽根車５Ａ出口
より吐出され該羽根車入口部へ戻る循環流が該羽根車５
Ａに流入する揚液の流れに沿つて噴出し合流するので、
揚液の流入を積極的に助ける。従つて、たとえ、ポンプ
吐出量が極めて少流量になつても、初段羽根車５Ａの翼
入口付近でのキャビテーションの発生をより積極的に防
止することができる。

【００２６】上記した第２の実施例（図２）において、
初段羽根車５Ａのシュラウド入口部５ａに形成される断
面Ｕ形通路を、ライナリング１０Ａの内周面とシュラウ
ド流入口部５ａの外周面、及びシュラウド流入口部５ａ
の内周面と、中間ケーシング１Ａに溶接された側板７Ａ
の折り曲げ部の外周面とによつて形成した構造について
説明したが、上記Ｕ形通路を、ライナリング１０Ａのみ
とシュラウド流入部５ａとによつて形成し、又は上記ケ
ーシング７Ａのみとシュラウド流入部５ａとによつて形
成することも可能である。

【００２７】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
多段遠心ポンプの初段の羽根車入口部とケーシング側と
の半径方向の隙間を、２段目以降の羽根車入口部の当該
隙間より大きく構成したことにより、従来例におけるよ
うな配管等の特別の付帯設備や羽根車シュラウド側の穴
明けなどを必要とすることなく、少水量運転時の初段羽
根車入口部でのキャビテーションの発生を防止すること
ができるばかりでなく、多段遠心ポンプの初段部のみで
揚液を戻すため、効率の低下を最小限に抑えることがで
きる。また、初段及び次段以降の羽根車は全く同一のも
のを使用でき、ライナリング又は初段の入口部の変更の
みで対応できるので製作が容易である。

【００２８】また、初段羽根車入口部とケーシング側と
の半径方向の隙間を断面Ｕ形に形成することにより、初
段羽根車出口より吐出され該断面Ｕ形隙間を経て該羽根
車入口部へ戻る循環流が、該羽根車に流入する揚液の流
れとほぼ同じ方向に噴出して合流するので、揚液の流入
を助け、これに伴ってポンプ吐出量が極めて少流量にな
つても、初段羽根車の翼入口付近でのキャビテーション
の発生をより積極的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す多段遠心ポンプの要部
縦断面図である。

【図２】本考案の他の実施例を示す多段遠心ポンプの要
部縦断面図である。

【図３】従来例を示す常時逃がし方式の給水装置の側面
図である。

【図４】（ａ）は従来例を示す羽根車の要部平面図、
（ｂ）は同縦断面図である。

【図５】従来の多段遠心ポンプの縦断面図である。

【符号の説明】１Ａ中間ケーシング５Ａ初段の羽根車５Ｂ２段目の羽根車５ａシュラウドの流入口部１０，１０Ａライナリング１１外側ケーシング１２吸込口 δ₁，δ₂ 隙間

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】羽根車を同一軸上に多数重ねて構成する
多段遠心ポンプにおいて、初段の羽根車入口部とケーシ
ングとの半径方向の隙間を、２段目以降の羽根車入口部
の当該隙間より大きくしたことを特徴とする多段遠心ポ
ンプ。
【請求項２】初段の羽根車入口部とケーシングとの半
径方向の隙間を、ケーシングに挿入するライナリング
と、羽根車入口部の周面によつて構成したことを特徴と
する請求項１記載の多段遠心ポンプ。
【請求項３】初段の羽根車入口部とケーシングとの半
径方向の隙間を断面Ｕ形に形成し、羽根車に流入する揚
液の流れ方向と、該断面Ｕ形隙間を通つて漏れる揚液の
噴出方向とがほぼ同一方向となるようにしたことを特徴
とする請求項１又は２記載の多段遠心ポンプ。