JP2844496B2 - 閉鎖形管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装置 - Google Patents
閉鎖形管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装置Info
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば暖房装置の中での水の循環の調整装
置等の閉鎖形管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装
置に関する。
置等の閉鎖形管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装
置に関する。
例えば暖房装置等の閉鎖形管系においては、管系の中
に接続されている使用個所の需要が、装置全体の変化す
る流体抵抗を決める。暖房装置の使用個所はその加熱体
であり、その都度の熱需要に合わされている加熱体弁
は、程度の差はあるが流体抵抗の原因となる。
に接続されている使用個所の需要が、装置全体の変化す
る流体抵抗を決める。暖房装置の使用個所はその加熱体
であり、その都度の熱需要に合わされている加熱体弁
は、程度の差はあるが流体抵抗の原因となる。
前述の循環系は、最大の揚液量に設計されなければな
らないので、部分負荷領域内でのみ動作することがしば
しばである。このことは、うず巻ポンプの所要の揚送圧
力と揚液量との間の関係が零揚液量へ向かって立下がる
特性を有することを要する。しかし、従来このような循
環回路に使用されるうず巻ポンプは、揚液量零に向かっ
て立上る特性を有する。装置の中のこのようなうず巻ポ
ンプを一定の回転数で作動する場合、ポンプにより発生
される圧力と、その都度に必要な圧力との間の差は絞り
により絞られなければならない。これにより大きいエネ
ルギー損失が発生する。
らないので、部分負荷領域内でのみ動作することがしば
しばである。このことは、うず巻ポンプの所要の揚送圧
力と揚液量との間の関係が零揚液量へ向かって立下がる
特性を有することを要する。しかし、従来このような循
環回路に使用されるうず巻ポンプは、揚液量零に向かっ
て立上る特性を有する。装置の中のこのようなうず巻ポ
ンプを一定の回転数で作動する場合、ポンプにより発生
される圧力と、その都度に必要な圧力との間の差は絞り
により絞られなければならない。これにより大きいエネ
ルギー損失が発生する。
暖房装置では、快適にかつ小コストで需要に合わせる
ための種々の調整装置がすでに開発されている。機構的
解法として、いわゆるバイパス調整方式が知られてい
る。この場合、帰還案内導管により揚液の一部が、ポン
プの圧力側で取出され、吸込側に供給される。この手段
は、暖房装置の使用揚液量を減少するが、しかし暖房装
置特性曲線自身は、より大きい揚液量へ向かってずれ
る。暖房装置特性曲線とは、管系の全流体抵抗等により
定まる、管系の流量と系の損失水頭の関係を表すグラフ
である。
ための種々の調整装置がすでに開発されている。機構的
解法として、いわゆるバイパス調整方式が知られてい
る。この場合、帰還案内導管により揚液の一部が、ポン
プの圧力側で取出され、吸込側に供給される。この手段
は、暖房装置の使用揚液量を減少するが、しかし暖房装
置特性曲線自身は、より大きい揚液量へ向かってずれ
る。暖房装置特性曲線とは、管系の全流体抵抗等により
定まる、管系の流量と系の損失水頭の関係を表すグラフ
である。
現時点では、例えば圧力差、外部温度、前送り温度、
帰還温度等の種々の制御量へかなりの程度整合できるよ
うにうず巻ポンプの回転数を調整する調整装置が普及し
ている。調整は、異なる所定回転数に切換えるか、又は
それなりに大きいコストをかけて無段で行われる。回転
数調整装置は通常、前述の揚液量調整装置に比して損失
が小さい。しかし回転数調整装置は、損失がまったく無
い訳ではない。また、回転数調整装置でも圧力差の一部
を絞る必要がある。
帰還温度等の種々の制御量へかなりの程度整合できるよ
うにうず巻ポンプの回転数を調整する調整装置が普及し
ている。調整は、異なる所定回転数に切換えるか、又は
それなりに大きいコストをかけて無段で行われる。回転
数調整装置は通常、前述の揚液量調整装置に比して損失
が小さい。しかし回転数調整装置は、損失がまったく無
い訳ではない。また、回転数調整装置でも圧力差の一部
を絞る必要がある。
本発明の課題は、小コストの技術で大きい損失を回避
して、暖房装置等の設備の中に発生する作動状態の変化
に整合する冒頭に記載の装置を提供することにある。
して、暖房装置等の設備の中に発生する作動状態の変化
に整合する冒頭に記載の装置を提供することにある。
この課題は本発明により、うず巻ポンプが、揚液量
（Ｑ）を横軸に揚程（Ｈ）を縦軸にして示されている特
性曲線の、零揚液量（Ｑ＝０）に向かって立下がる特性
を有する領域内で作動されることにより解決される。
（Ｑ）を横軸に揚程（Ｈ）を縦軸にして示されている特
性曲線の、零揚液量（Ｑ＝０）に向かって立下がる特性
を有する領域内で作動されることにより解決される。
請求の範囲第２項以下には、本発明の種々の有利な実
施例が記載されている。
施例が記載されている。
本発明の装置に関する１つの有利な実施例では、揚液
量が０の場合の揚程がうず巻ポンプの設計点での揚程の
約80％であるポンプ特性曲線を有するうず巻ポンプを使
用することが提案されている。これにより、とりわけ暖
房装置が、それに課せられた作動条件へ良好に整合する
ことが可能となる。
量が０の場合の揚程がうず巻ポンプの設計点での揚程の
約80％であるポンプ特性曲線を有するうず巻ポンプを使
用することが提案されている。これにより、とりわけ暖
房装置が、それに課せられた作動条件へ良好に整合する
ことが可能となる。
本発明の装置に用いられる、揚液量零へ向かって立下
がる特性を有するポンプ特性曲線は、有利には羽根の出
口角度が60°以上、さらに有利には90°の羽根車を有す
るうず巻ポンプにより実現される。このような羽根車
は、今までは通常使用されていないことに注意された
い。
がる特性を有するポンプ特性曲線は、有利には羽根の出
口角度が60°以上、さらに有利には90°の羽根車を有す
るうず巻ポンプにより実現される。このような羽根車
は、今までは通常使用されていないことに注意された
い。
立下がり特性を有するポンプ特性曲線を実現する場
合、例えば11枚以上の大きい数の羽根を有する羽根車も
有効である。羽根の出口角度及び羽根の数は、相関関係
にある。すなわち、羽根の数を増加すると羽根の出口角
度は小さくできる。
合、例えば11枚以上の大きい数の羽根を有する羽根車も
有効である。羽根の出口角度及び羽根の数は、相関関係
にある。すなわち、羽根の数を増加すると羽根の出口角
度は小さくできる。
立下がり特性を有するポンプ特性曲線を実現するため
には、うず巻ポンプの回転軸に対して僅かな傾斜角度し
か有しない入口エッジを有する羽根車も有効である。さ
らに、羽根車に後置接続されている集液室と、吐出管へ
の入口との間の移行領域内に設けられている突出部の流
れ衝突エッジが、鋭角エッジに形成されて直角に配置さ
れ、吐出管に向いている側では丸く形成されていること
が提案される。この手段により、零揚液量点での領域内
でのポンプ特性曲線をより良好に低下できる。
には、うず巻ポンプの回転軸に対して僅かな傾斜角度し
か有しない入口エッジを有する羽根車も有効である。さ
らに、羽根車に後置接続されている集液室と、吐出管へ
の入口との間の移行領域内に設けられている突出部の流
れ衝突エッジが、鋭角エッジに形成されて直角に配置さ
れ、吐出管に向いている側では丸く形成されていること
が提案される。この手段により、零揚液量点での領域内
でのポンプ特性曲線をより良好に低下できる。
うず巻ポンプを駆動する電動機が、回転トルクの変化
が回転数の僅かな変化しかもたらさない急峻な特性曲線
を有すると有利である。何故ならばこれにより、電動機
によりポンプ特性曲線がより小さい揚液量に対して持ち
上がるという望ましくない現象を、許容し得る最小値に
制限できるからである。
が回転数の僅かな変化しかもたらさない急峻な特性曲線
を有すると有利である。何故ならばこれにより、電動機
によりポンプ特性曲線がより小さい揚液量に対して持ち
上がるという望ましくない現象を、許容し得る最小値に
制限できるからである。
第１図に表現されている、ある暖房装置の揚液量と揚
程の関係を示すダイヤグラムを用いて、本発明をさらに
詳しく説明する。
程の関係を示すダイヤグラムを用いて、本発明をさらに
詳しく説明する。
図示の線図の横軸は、揚液量Ｑがm3/hの単位で測定さ
れて記載され、縦軸は揚程Ｈがｍの単位で記載されてい
る。暖房の装置循環ポンプの図示されているポンプ特性
曲線１は、ほぼ釣鐘状を描いている。その設計点（２）
すなわちポンプ特性曲線（１）と暖房装置特性曲線
（３）との交点は、ほぼ最大値に位置するが、しかし設
計点（２）は、Ｑ＝０に向かって低下する領域内に位置
することもある。ポンプを作動するためには、同時に調
整装置のためは、ポンプ特性曲線（１）の設計点（２）
と揚液量Ｑ＝０との間に位置する領域が利用される。
れて記載され、縦軸は揚程Ｈがｍの単位で記載されてい
る。暖房の装置循環ポンプの図示されているポンプ特性
曲線１は、ほぼ釣鐘状を描いている。その設計点（２）
すなわちポンプ特性曲線（１）と暖房装置特性曲線
（３）との交点は、ほぼ最大値に位置するが、しかし設
計点（２）は、Ｑ＝０に向かって低下する領域内に位置
することもある。ポンプを作動するためには、同時に調
整装置のためは、ポンプ特性曲線（１）の設計点（２）
と揚液量Ｑ＝０との間に位置する領域が利用される。
暖房装置の中で例えば加熱体を作動させるために絞り
動作を行うと流体抵抗が大きくなり、より急峻な暖房装
置特性曲線（４）が設定される。暖房装置特性曲線
（４）は、立下がるポンプ特性曲線（１）と新交点
（５）を形成する。この新運転点（新作動点）は、より
短い揚程及び揚液量を有する。さらに絞り動作を行う都
度にさらにより急峻な暖房装置特性曲線（６）が設定さ
れる。これに対応してさらにより小さい出力データを有
するポンプ運転点（７）が設定される。
動作を行うと流体抵抗が大きくなり、より急峻な暖房装
置特性曲線（４）が設定される。暖房装置特性曲線
（４）は、立下がるポンプ特性曲線（１）と新交点
（５）を形成する。この新運転点（新作動点）は、より
短い揚程及び揚液量を有する。さらに絞り動作を行う都
度にさらにより急峻な暖房装置特性曲線（６）が設定さ
れる。これに対応してさらにより小さい出力データを有
するポンプ運転点（７）が設定される。
以上に説明した線及び点は、理論的基礎を形成する。
実際に形成された暖房装置で実際に得られる需要点
（８）は、理論的基礎から僅かにずれる。
実際に形成された暖房装置で実際に得られる需要点
（８）は、理論的基礎から僅かにずれる。
このように、実際に管系の流体抵抗とポンプ揚程の間
に自動整合が行われる。この自動整合のために、発生障
害に影響されるおそれのある機械的及び／又は電子的構
成部品を有する大コストの調整装置は不要である。この
自動整合は、変化する流体抵抗を有する閉鎖形管系の中
の作動状態に対応し、立下がりポンプ特性曲線を有する
作動のみから得られる。
に自動整合が行われる。この自動整合のために、発生障
害に影響されるおそれのある機械的及び／又は電子的構
成部品を有する大コストの調整装置は不要である。この
自動整合は、変化する流体抵抗を有する閉鎖形管系の中
の作動状態に対応し、立下がりポンプ特性曲線を有する
作動のみから得られる。
図２は本発明の特性曲線を有するうず巻ポンプの回転
軸に垂角な面で切った概念的断面である。
軸に垂角な面で切った概念的断面である。
図３は図２のポンプの回転軸を含む面で切った一部破
断断面図である。
断断面図である。
このポンプは羽根12を有するインペラー11を有する。
この羽根12は、第２図に示すように、入口端16を有す
る。ボリュート（集液室）13はインペラー11の下流にあ
る。ポンプケーシングは、上記ボリュート13からポンプ
出口のディフューザ部15への入口の境界部に、突出部14
を有する。上記突出部14は、インペラー11に向かう側に
鋭いエッジを有する。そしてディフューザ部15に向かっ
ては丸いエッジを有している。
この羽根12は、第２図に示すように、入口端16を有す
る。ボリュート（集液室）13はインペラー11の下流にあ
る。ポンプケーシングは、上記ボリュート13からポンプ
出口のディフューザ部15への入口の境界部に、突出部14
を有する。上記突出部14は、インペラー11に向かう側に
鋭いエッジを有する。そしてディフューザ部15に向かっ
ては丸いエッジを有している。
出口角度とは、羽根12の外端部における接線と、羽根
車の外周のその点における接線のなす角度であり、入口
角度とは、羽根12の入口端16おける羽根12の接線と、羽
根車の内周のその点における接線のなす角度であり、こ
れらはうず巻ポンプにおける普通の用語であるので、こ
れらについての説明は省略する。
車の外周のその点における接線のなす角度であり、入口
角度とは、羽根12の入口端16おける羽根12の接線と、羽
根車の内周のその点における接線のなす角度であり、こ
れらはうず巻ポンプにおける普通の用語であるので、こ
れらについての説明は省略する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04D 15/00
Claims (7)
- 【請求項１】閉鎖形管系の中でうず巻ポンプにより循環
される液体の揚液量の調整装置において、 うず巻ポンプが、60°以上の羽根の出口角度を有し、 うず巻ポンプが揚液量（Ｑ）を横軸に揚程（Ｈ）を縦軸
にして示されている特性曲線の、揚液量が（Ｑ＝０）に
向かって少くなる方向に変化すると揚程が小さくなるよ
うに立下がる特性を有する領域内で作動されることを特
徴とする閉鎖系管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整
装置。 - 【請求項２】うず巻ポンプが、揚液量が０の場合の揚程
がうず巻ポンプの設計点での揚程の約80％であるポンプ
特性曲線を有することを特徴とする請求項１に記載の閉
鎖形管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装置。 - 【請求項３】羽根の出口角度が約90°であることを特徴
とする請求項１に記載の閉鎖形管系の中のうず巻ポンプ
の揚液量の調整装置。 - 【請求項４】うず巻ポンプが、11枚以上の羽根を有する
羽根車を有することを特徴とする請求項１に記載の閉鎖
形管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装置。 - 【請求項５】うず巻ポンプが、うず巻ポンプの回転軸に
対して僅かな傾斜角度しか有しない入口エッジを有する
羽根車を有することを特徴とする請求項１に記載の閉鎖
形管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装置。 - 【請求項６】羽根車に後置接続されている集液室と、吐
出管への入口との間の移行領域内に設けられている突出
部の流れ衝突エッジが、羽根車に向いている側では鋭角
エッジに形成されて直角に配置されており、吐出管に向
いている側では丸く形成されているうず巻ポンプが設け
られていることを特徴とする請求項１に記載の閉鎖形管
系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装置。 - 【請求項７】うず巻ポンプを駆動する電動機が、回転ト
ルクの変化が回転数の僅かな変化しかもたらさない特性
曲線を有することを特徴とする請求項１に記載の閉鎖形
管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4201100A DE4201100A1 (de) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Einrichtung zur regelung des foerderstroms einer kreiselpumpe in geschlossenem rohrnetz |
| DE4201100.0 | 1992-01-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06511058A JPH06511058A (ja) | 1994-12-08 |
| JP2844496B2 true JP2844496B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=6449692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5512104A Expired - Lifetime JP2844496B2 (ja) | 1992-01-17 | 1992-12-21 | 閉鎖形管系の中のうず巻ポンプの揚液量の調整装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5551837A (ja) |
| EP (1) | EP0621964B1 (ja) |
| JP (1) | JP2844496B2 (ja) |
| DE (2) | DE4201100A1 (ja) |
| WO (1) | WO1993014450A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104776037A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-15 | 江苏大学 | 一种离心泵变工况水力设计方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19914581A1 (de) * | 1999-03-31 | 2000-10-12 | Grundfos A S Bjerringbro | Kreiselpumpenaggregat |
| MX2011002665A (es) | 2008-09-10 | 2011-07-28 | Pentair Pump Group Inc | Bomba centrifuga de multiples etapas, de alta eficiencia y metodo para ensamblado. |
| EP2420678B2 (en) † | 2010-08-21 | 2018-08-15 | Grundfos Management A/S | Centrifugal pump |
| CN106097153B (zh) * | 2016-07-01 | 2019-12-13 | 新奥泛能网络科技股份有限公司 | 一种确定管网特性曲线的方法及装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US2366251A (en) * | 1940-12-17 | 1945-01-02 | Fullemann Johann | Blower impeller |
| GB613892A (en) * | 1945-07-09 | 1948-12-03 | Bbc Brown Boveri & Cie | Method of producing centrifugal blowers for supercharging internal combustion engines |
| US3205828A (en) * | 1963-08-23 | 1965-09-14 | Gorman Rupp Co | High efficiency low specific speed centrifugal pump |
| FR2082704A5 (ja) * | 1970-03-24 | 1971-12-10 | Hayward Pierre | |
| DE2115875A1 (de) * | 1971-04-01 | 1972-10-12 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Mari | Wasch und Reinigungsmittel mit einem Gehalt an einer Gerustsubstanz |
| US4158527A (en) * | 1976-08-26 | 1979-06-19 | Ecolaire Incorporated | Adjustable speed drive system for centrifugal fan |
| US4166310A (en) * | 1977-06-06 | 1979-09-04 | Rockwell International Corporation | Method of altering an axial impeller/stator vane combination |
| DE3101516A1 (de) * | 1981-01-19 | 1982-08-26 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Abschaltpumpe fuer ein hydraulisches system |
| KR920008189B1 (ko) * | 1987-12-18 | 1992-09-25 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 가변속 양수 시스템 |
-
1992
- 1992-01-17 DE DE4201100A patent/DE4201100A1/de not_active Withdrawn
- 1992-12-21 DE DE59204380T patent/DE59204380D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-21 US US08/256,656 patent/US5551837A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-21 EP EP93901716A patent/EP0621964B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-21 WO PCT/EP1992/002970 patent/WO1993014450A1/de active IP Right Grant
- 1992-12-21 JP JP5512104A patent/JP2844496B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104776037A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-15 | 江苏大学 | 一种离心泵变工况水力设计方法 |
| CN104776037B (zh) * | 2015-04-23 | 2016-11-23 | 江苏大学 | 一种离心泵变工况水力设计方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06511058A (ja) | 1994-12-08 |
| DE59204380D1 (de) | 1995-12-21 |
| EP0621964A1 (de) | 1994-11-02 |
| DE4201100A1 (de) | 1993-07-22 |
| WO1993014450A1 (de) | 1993-07-22 |
| EP0621964B1 (de) | 1995-11-15 |
| US5551837A (en) | 1996-09-03 |
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