JP3168366U - ポンプ羽根車 - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出流路を流れる液体が乱流になることなく、それを備えるポンプの作業効率を確実に向上させるポンプ羽根車を提供する。【解決手段】ポンプ羽根車は互いに取り付けられた2つの羽根車本体10,20を有する。各羽根車本体は、環状の底壁11,21及び、該底壁の内側表面に個別に形成される複数の仕切り用突出部12,22を有する。複数の吐出流路は、仕切り用突出部の間にそれぞれ画定される。各吐出流路の横断面積は、吐出流路の内端から外側開口端に向かって減少する。よって、吐出流路を流れる液体が乱流になることなく、ポンプ羽根車を備えるポンプの作業効率が確実に向上する。【選択図】図2
Description
本考案は、ポンプ羽根車に関し、特に、渦巻きポンプ用ポンプ羽根車に関する。
図8を参照すると、一般的な渦巻きポンプ90は、ハウジング92と、ハウジング92に実装された従来型羽根車91と、モータ93と、駆動軸94と、を有する。駆動軸94は、モータ93から突出し、従来型羽根車91に連結されて従来型羽根車91を駆動する。
図9及び図10を更に参照すると、従来型羽根車91は、中央チャネル911と、複数の羽根913と、複数の吐出流路912と、を有する。中央チャネル911は、従来型羽根車91において軸方向に形成される。複数の羽根913は、従来型羽根車91に個別に形成され、従来型羽根車91の周りに配置される。各羽根913の厚さは均一である。各吐出流路912は、2つの近接する羽根913の間に画定され、従来型羽根車91において放射状に配置され、中央チャネル911及び従来型羽根車91の外部と連通し、横断面積を有する。従来型羽根車91の外周は、従来型羽根車91の中央部から周辺部に向かって徐々に大きくなるので、各吐出流路912の横断面積は、従来型羽根車91の中央部から周辺部に向かって増加する。ポンプ90が従来型羽根車91を作動させて駆動すると、遠心力によって液体が中央チャネル911から引き寄せられ、吐出流路912を通って外へと流れ出す。液体が羽根車91の周辺部に近付けば近付くほど、液体の流れは速くなる。
流体力学によると、内部を非圧縮性流体が流れる管の各位置では、液体の流速を乗じた管の横断面積の値が一定である。つまり、液体は、羽根車91の周辺部に近付くにつれて速く流れるので、吐出流路912の横断面積は小さくなるはずである。しかしながら実際には、従来型羽根車91の吐出流路912の横断面積は増加する。そのため、液体は吐出流路912の中を均一に流れず乱流となってしまうため、従来型羽根車91を備えたポンプ90は、非効率的である。
本考案は、吐出流路を流れる液体が乱流になることなく、それを備えるポンプの作業効率を確実に向上させるポンプ羽根車を提供することを主要な目的とする。
ポンプ羽根車は、互いに取り付けられる2つの羽根車本体及び複数の吐出流路912を有する。各羽根車本体は、環状の底壁及び、底壁の内側表面上に個別に形成される複数の仕切り用突出部を有する。吐出流路は、仕切り用突出部の間にそれぞれ画定される。各吐出流路の横断面積は、吐出流路の内端から外側開口端に向かって減少する。
よって、吐出流路を流れる液体が乱流になることなく、ポンプ羽根車を備えるポンプの作業効率が確実に向上する。
よって、吐出流路を流れる液体が乱流になることなく、ポンプ羽根車を備えるポンプの作業効率が確実に向上する。
図2、図5、図7を参照すると、本考案に係るポンプ羽根車は、第1の羽根車本体10,10Aと、第2の羽根車本体20,20Aと、複数の吐出流路30,30Aと、カラー40と、複数のボルト60と、を備える。
図3を更に参照すると、第1の羽根車本体10,10Aは、第1の底壁11,11Aと、複数の第1の仕切り用突出部12,12Aと、複数の面取り部13,13Aと、フランジ14と、を備える。第1の底壁11,11Aは環状であり、第1の底壁11,11Aの中央部を通って形成される流入孔111,111Aを有する。複数の第1の仕切り用突出部12,12Aは、第1の底壁11,11Aの内側表面上に個別に形成され、その周りに配置される。各第1の仕切り用突出部12,12Aは湾曲し、その2つの側面が向かい合って幅を有する。第1の仕切り用突出部12,12Aの幅は、第1の仕切り用突出部12,12Aの内端から外端に向かって広くなる。第1の羽根車本体10,10Aの複数の面取り部13,13Aは、第1の羽根車本体10,10Aの第1の仕切り用突出部12,12Aの側面と第1の底壁11,11Aの内側表面との間にそれぞれ形成される。フランジ14は、第1の底壁11,11Aの外側表面上及び第1の底壁11,11Aの流入孔111,111Aの周囲に形成される。
第2の羽根車本体20,20Aは、第1の羽根車本体10,10Aに固定して取り付けられ、第2の底壁21,21Aと、複数の第2の仕切り用突出部22,22Aと、複数の面取り部23,23Aと、を有する。第2の底壁21,21Aは、第1の羽根車本体10,10Aの第1の底壁11,11Aから離れて平行であり、軸部211,211Aを有する。軸部211,211Aは、第2の底壁21,21Aの中央部に形成され、モータの駆動軸に連結されて駆動される。複数の第2の仕切り用突出部22,22Aは、第2の底壁21,21Aの内側表面上に個別に形成され、その周りに配置される。各第2の仕切り用突出部22,22Aは湾曲し、その2つの側面が向かい合って幅を有する。第2の仕切り用突出部12,12Aの幅は、第2の仕切り用突出部12,12Aの内端から外端に向かって広くなる。第2の羽根車本体20,20Aの複数の面取り部23,23Aは、第2の羽根車本体20,20Aの第2の仕切り用突出部22,22Aの側面と第2の底壁21,21Aの内側表面との間にそれぞれ形成される。
複数の吐出流路30,30Aは、第1の仕切り用突出部12,12Aと第2の仕切り用突出部22,22Aとの間にそれぞれ画定される。各吐出流路30,30Aは、外側開口端31,31A及び横断面積を有する。吐出流路30,30Aの横断面積は、吐出流路30,30Aの内端から外側開口端31,31Aに向かって小さくなる。
カラー40は、第1の羽根車本体10,10A及び第2の羽根車本体20,20Aの周囲に実装され、複数の流出孔41を有する。複数の流出孔41は、カラー40を通って個別に形成され、複数の吐出流路30,30Aの複数の外側開口端31,31Aにそれぞれ対応する。各流出孔41は、対応する吐出流路30,30Aの外側開口端31,31A以下であってもよい。
ボルト60は、第1羽根車本体10及び第2の羽根車本体20の第1の底壁11,11Aと、第2の底壁21,21Aと、第1の仕切り用突出部12,12Aと、第2の仕切り用突出部22,22Aと、を通って固定されて実装され、第1の羽根車本体10,10A及び第2の羽根車本体20,20Aを互いに固定して保持する。ポンプ羽根車は、6本のボルト60を有することが好ましいが限定されるものではない。
図1及び図4を更に参照すると、第1及び第2の好適な実施形態において、第2の羽根車本体20の第2の仕切り用突出部22は、第1の羽根車本体10の第1の仕切り用突出部12にそれぞれ対応して重ねられる。各吐出流路30は、2つの隣接する第1の仕切り用突出部12と、2つの隣接する第1の仕切り用突出部12に対応する2つの第2の仕切り用突出部22との間に画定される。第1の羽根車本体10のそれぞれは、第1の仕切り用突出部12を12箇所に有することが好ましいが限定されるものではない。同様に、第2の羽根車本体20のそれぞれは、第2の仕切り用突出部22を12箇所に有することが好ましいが限定されるものではない。従って、ポンプ羽根車の第1及び第2の好適な実施形態のそれぞれにおいて、吐出流路30が12箇所で画定される。
図4及び図5を参照すると、第2の好適な実施形態において、ポンプ羽根車は、仕切り板50を更に備える。仕切り板50は環状であり、第1の羽根車本体10の第1の仕切り用突出部12と第2の羽根車本体20の第2の仕切り用突出部22との間に実装され、吐出流路30のそれぞれを2つのサブチャネル32に分割する。
図6を更に参照すると、第3の好適な実施形態において、各第2の仕切り用突出部22Aは、2つの隣接する第1の仕切り用突出部12Aの間に実装される。各吐出流路30Aは、互いに隣り合う第1の仕切り用突出部12Aのうちの1つと第2の仕切り用突出部22Aのうちの1つとの間に画定される。第1の羽根車本体10Aのそれぞれは、第1の仕切り用突出部12Aを6箇所に有することが好ましいが限定されるものではない。同様に、第2の羽根車本体20Aのそれぞれは、第2の仕切り用突出部22Aを6箇所に有することが好ましいが限定されるものではない。従って、ポンプ羽根車の第3の好適な実施形態において、吐出流路30Aが12箇所で画定される。
ポンプ羽根車を小型化する際に、吐出流路30と同じ数の個別の第1の仕切り用突出部12又は第2の仕切り用突出部22を形成することは困難である。そのため、ポンプ羽根車の第3の実施形態においては、吐出流路30Aの数を第1の仕切り用突出部12A又は第2の仕切り用突出部22Aの数の2倍とする。ポンプ羽根車の第3の好適な実施形態は、ポンプ羽根車の第1及び第2の好適な実施形態よりもポンプ羽根車の小型化により適している。
説明したポンプ羽根車は、以下の利点を有する。ポンプ羽根車をポンプに実装して作動させると、遠心力によって液体が第1の羽根車本体11,11Aの流入孔111,111Aから引き寄せられ、そして、吐出流路30,30Aを通って外に向かって流れる。液体の流速は、カラー40の流出孔41によって制限される。各吐出流路30,30Aの横断面積は、吐出流路30,30Aの内端から外端に向かって減少するので、液体は、速度を増しながら均一に流れ層流となる。従って、液体が乱流とならず、液体におけるキャビテーションが起こらず、ポンプにおける振動が起こらないため、ポンプ羽根車を備えるポンプの作業効率が確実に向上する。
更に、中型及び大型のポンプ羽根車においては液体がより乱流になり易いので、吐出流路30のそれぞれを2つのサブチャネル32に分割する仕切り板50によりサブチャネル32を流れる液体の層流を確実に維持する。そのため、仕切り板50を備えるポンプ羽根車は、中型化又は大型化されたポンプ羽根車に特に適している。
更に、第1の羽根車本体10,10Aの第1の底壁11,11A及び第2の羽根車本体20,20Aの第2の底壁21,21Aは、互いに平行となるように配置されるので、第1の底壁11,11A及び第2の底壁21,21Aの間の距離が等しい。結果として、液体とポンプ羽根車との間の抵抗が低くなる。また、第1の羽根車本体10,10A及び第2の羽根車本体20,20Aの面取り部13,13A,23,23Aも、液体とポンプ羽根車との間の抵抗を減少させる。更に、第1の羽根車本体10,10A及び第2の羽根車本体20,20Aを、計算機数値制御(CNC)システムを用いるフライス盤によって製造すると、吐出流路30,30Aの大きさが正確になり、吐出流路30,30Aの周囲に画定されるポンプ羽根車の内側表面が平坦になる。従って、液体とポンプ羽根車との間の抵抗が更に低減される。
10,10A 第1の羽根車本体
11,11A 第1の底壁
12,12A 第1の仕切り用突出部
13,13A 面取り部
14 フランジ
20,20A 第2の羽根車本体
21,21A 第2の底壁
22,22A 第2の仕切り用突出部
23,23A 面取り部
30,30A 吐出流路
31,31A 外側開口端
32 サブチャネル
40 カラー
41 流出孔
50 仕切り板
60 ボルト
111,111A 流入孔
211,211A 軸部
11,11A 第1の底壁
12,12A 第1の仕切り用突出部
13,13A 面取り部
14 フランジ
20,20A 第2の羽根車本体
21,21A 第2の底壁
22,22A 第2の仕切り用突出部
23,23A 面取り部
30,30A 吐出流路
31,31A 外側開口端
32 サブチャネル
40 カラー
41 流出孔
50 仕切り板
60 ボルト
111,111A 流入孔
211,211A 軸部
Claims (8)
- その中心部を通って形成される流入孔を有する環状の第1の底壁と、前記第1の底壁の内側表面上の周囲に個別に形成され、それぞれが湾曲し、その内端から外端へ向かって広がる幅を有する複数の第1の仕切り用突出部とを有する第1の羽根車本体と、
前記第1の羽根車本体に固定されて取り付けられ、前記第1の羽根車本体の前記第1の底壁から離れて平行でありその中心部の上に形成された軸部分を有する第2の底壁と、前記第2の底壁の内側表面上の周囲に個別に形成され、それぞれが湾曲し、その内端から外端へ向かって広がる幅を有する複数の第2の仕切り用突出部とを有する第2の羽根車本体と、
前記第1の仕切り用突出部と前記第2の仕切り用突出部との間にそれぞれ画定され、それぞれが外側開口端と、その内端から前記外側開口端へ向かって減少する横断面積とを有する複数の吐出流路と、を備えるポンプ羽根車。 - 前記第2の羽根車本体の前記第2の仕切り用突出部は、前記第1の羽根車本体の前記第1の仕切り用突出部に対してそれぞれ対応して重ねられ、各吐出流路は、2つの隣接する前記第1の仕切り用突出部と、2つの隣接する前記第1の仕切り用突出部に対応する2つの前記第2の仕切り用突出部との間に画定されることを特徴とする請求項1に記載のポンプ羽根車。
- 各第2の仕切り用突出部は、2つの隣接する前記第1の仕切り用突出部の間に実装され、各吐出流路は、互いに隣り合う前記第1の仕切り用突出部のうちの1つと前記第2の仕切り用突出部のうちの1つとの間に画定されることを特徴とする請求項1に記載のポンプ羽根車。
- 前記第1の羽根車本体の前記第1の仕切り用突出部と前記第2の羽根車本体の前記第2の仕切り用突出部との間に実装される環状の仕切り板を更に備える請求項2に記載のポンプ羽根車。
- 前記第1の羽根車本体と前記第2の羽根車本体の周囲に実装され、そこを通って個別に形成されて前記吐出流路の前記外側開口端にそれぞれ対応する複数の流出孔を有するカラーを更に備える請求項1、2、3又は4に記載のポンプ羽根車。
- 前記カラーの各流出孔は、対応する吐出流路の前記外側開口端以下であることを特徴とする請求項5に記載のポンプ羽根車。
- 各第1の仕切り用突出部は、2つの向かい合った側面を有し、前記第1の羽根車本体は、前記第1の羽根車本体の前記第1の仕切り用突出部の前記側面と前記第1の底壁の前記内側表面との間にそれぞれ形成される複数の面取り部を有し、各第2の仕切り用突出部は、2つの向かい合った側面を有し、前記第2の羽根車本体は、前記第2の羽根車本体の前記第2の仕切り用突出部の前記側面と前記第2の底壁の前記内側表面との間にそれぞれ形成される複数の面取り部を有することを特徴とする請求項6に記載のポンプ羽根車。
- 前記第1の羽根車本体及び前記第2の羽根車本体の前記第1の底壁と、前記第2の底壁と、前記第1仕切り用突出部と、前記第2の仕切り用突出部とを通って固定されて実装される複数のボルトを更に備える請求項7に記載のポンプ羽根車。
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