JP3204686U - Pump and mold temperature control apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
【課題】回転数を変更することなく耳障りな音を低減し得るポンプ及びこれを備えた金型温度調節装置を提供する。【解決手段】流路14の吸込口側と吐出口側とを区画するように仕切部17が設けられたケーシング10内に、外周部に複数の羽根片24が周方向に間隔を空けて設けられたインペラ20を回転自在に設けたポンプ3であって、前記インペラは、電源周波数で駆動されるモーター30によって回転される際の1秒間当たりの回転数に前記羽根片の枚数を乗じて得られる基本周波数が3.5kHz〜6.0kHzの値となるように構成されている。【選択図】図1A pump capable of reducing harsh sounds without changing the number of rotations and a mold temperature control apparatus including the pump are provided. SOLUTION: A plurality of blade pieces 24 are provided at an outer peripheral portion at intervals in a circumferential direction in a casing 10 provided with a partitioning portion 17 so as to partition a suction port side and a discharge port side of a flow path 14. The impeller 20 is rotatably provided with the impeller 20. The impeller is obtained by multiplying the number of blade pieces by the number of rotations per second when the impeller 20 is rotated by a motor 30 driven at a power supply frequency. The fundamental frequency is set to a value of 3.5 kHz to 6.0 kHz. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、インペラを回転自在に設けたポンプ及びこれを備えた金型温度調節装置に関する。 The present invention relates to a pump provided with an impeller so as to be rotatable, and a mold temperature control apparatus including the pump.
従来より、流体を吸込み、吐出するポンプとしては、種々のポンプが知られているが、小流量で高揚程のポンプが望まれる場合がある。このようなポンプとしては、流路の吸込口側と吐出口側とを区画するように仕切部が設けられたケーシング内に、外周部に複数の羽根片が周方向に間隔を空けて設けられたインペラ(羽根車)を回転自在に設けたいわゆる過流ポンプ(カスケードポンプや再生ポンプとも言う)が知られている(例えば、下記特許文献1及び下記特許文献2参照)。
Conventionally, various pumps have been known as pumps for sucking and discharging fluid. However, a pump with a small flow rate and a high head may be desired. As such a pump, a plurality of blade pieces are provided on the outer peripheral portion at intervals in the circumferential direction in a casing provided with a partition so as to partition the suction port side and the discharge port side of the flow path. A so-called overflow pump (also referred to as a cascade pump or a regenerative pump) in which an impeller (impeller) is rotatably provided is known (see, for example, Patent Document 1 and
このようなポンプでは、インペラを回転させることで、吸込口から吸い込んだ流体の圧力が吐出口に至る過程で高められるものであるが、インペラの回転を伴い移動する羽根片が仕切部の吐出口付近に位置する毎に周期的に圧力が上昇するため、耳障りな高音域の騒音が生じ易いという問題があった。このような騒音を抑制すべく、回転数を変更することも考えられるが、回転数の変更により、ポンプの能力が変化することとなるため、更なる改善が望まれる。 In such a pump, by rotating the impeller, the pressure of the fluid sucked from the suction port is increased in the process of reaching the discharge port, but the blade piece that moves with the rotation of the impeller is the discharge port of the partition part. Since the pressure periodically rises every time it is located in the vicinity, there is a problem that annoying high-frequency noise is likely to occur. Although it is conceivable to change the rotation speed in order to suppress such noise, the pump performance changes due to the change in the rotation speed, so further improvement is desired.
本考案は、上記実情に鑑みなされたものであり、回転数を変更することなく耳障りな音を低減し得るポンプ及びこれを備えた金型温度調節装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a pump that can reduce annoying sound without changing the number of revolutions, and a mold temperature control apparatus including the pump.
前記目的を達成するために、本考案に係るポンプは、流路の吸込口側と吐出口側とを区画するように仕切部が設けられたケーシング内に、外周部に複数の羽根片が周方向に間隔を空けて設けられたインペラを回転自在に設けたポンプであって、前記インペラは、電源周波数で駆動されるモーターによって回転される際の1秒間当たりの回転数に前記羽根片の枚数を乗じて得られる基本周波数が3.5kHz〜6.0kHzの値となるように構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pump according to the present invention has a plurality of blade pieces around the outer periphery in a casing provided with a partition so as to partition the suction port side and the discharge port side of the flow path. A pump in which an impeller provided at intervals in a direction is rotatably provided, wherein the impeller is rotated at a number of rotations per second when rotated by a motor driven at a power frequency. The fundamental frequency obtained by multiplying by is configured to have a value of 3.5 kHz to 6.0 kHz.
また、前記目的を達成するために、本考案に係る金型温度調節装置は、温調媒体を貯留する貯留部と、この貯留部の温調媒体を金型に設けられた媒体流通路に送媒する本考案に係るポンプと、を備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mold temperature control device according to the present invention includes a storage unit that stores a temperature control medium, and a temperature control medium in the storage unit that is sent to a medium flow path provided in the mold. And a pump according to the present invention.
本考案に係るポンプ及びこれを備えた金型温度調節装置は、上述のような構成としたことで、回転数を変更することなく耳障りな音を低減させることができる。 Since the pump according to the present invention and the mold temperature control apparatus including the pump are configured as described above, it is possible to reduce annoying sound without changing the rotation speed.
以下に、本考案の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1〜図3は、本実施形態に係るポンプ及びこれを備えた金型温度調節装置の一例を模式的に示す図である。
なお、図3では、媒体等が通過する経路となる管路(配管)等を、実線及び波線にて模式的に示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1-3 is a figure which shows typically an example of the pump which concerns on this embodiment, and a metal mold | die temperature control apparatus provided with the same.
In FIG. 3, pipes (piping) or the like, which are paths through which the medium or the like passes, are schematically shown by solid lines and wavy lines.
本実施形態に係るポンプ3は、図1及び図2に示すように、流路14の吸込口11側と吐出口19側とを区画するように仕切部17が設けられたケーシング10内に、外周部22に複数の羽根片24が周方向に間隔を空けて設けられたインペラ(羽根車)20を回転自在に設けた構成とされている。
本実施形態に係る金型温度調節装置1は、図3に示すように、温調媒体を貯留する貯留部2と、この貯留部2の温調媒体を金型7に設けられた媒体流通路8に送媒する本実施形態に係るポンプ3と、を備えている。また、ポンプ3の吸込側と貯留部2の送媒(ポンプ3)側とは、接続路4を介して接続されている。また、ポンプ3の吐出側には、金型7の媒体流通路8に接続される送媒路5が接続され、貯留部2の返媒(金型7)側には、金型7の媒体流通路8に接続される返媒路6が接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
As shown in FIG. 3, the mold temperature control apparatus 1 according to the present embodiment includes a
金型7は、例えば、固定型と可動型とを有した構成とされており、これら固定型及び可動型には、温調媒体を流通させる媒体流通路8,8がそれぞれに設けられている。これら媒体流通路8,8の入口(送媒接続口)側には、送媒路5が接続され、媒体流通路8,8の出口(返媒接続口)側には、返媒路6が接続される。
送媒路5と媒体流通路8,8の入口とは、単一の送媒路5を複数に分岐させるマニホールド部やこのマニホールド部の複数の接続口に接続されたホースやチューブ等の可撓性を有した配管材を介して接続した構成としてもよい。また、マニホールド部や管路等の適所に、媒体流通路8に向けて送媒される温調媒体の通過を許容または遮断する送媒バルブを設けた構成としてもよい。
また、返媒路6と媒体流通路8,8の出口とも略同様、単一の返媒路6を複数に分岐させるマニホールド部やこのマニホールド部の複数の接続口に接続されたホースやチューブ等の可撓性を有した配管材を介して接続した構成としてもよい。また、マニホールド部や管路等の適所に、媒体流通路8から返媒される温調媒体の通過を許容または遮断する返媒バルブを設けた構成としてもよい。
The mold 7 has, for example, a configuration having a fixed mold and a movable mold, and the fixed mold and the movable mold are respectively provided with
The
In addition, in a similar manner to the outlets of the
なお、金型7の温度を検出する検出手段としての温度センサーを適所に設けた構成としてもよい。例えば、この温度センサーを、金型7に埋込状に設けた構成としてもよく、また、媒体流通路8の出口側部位や、出口近傍部位の返媒路6に設けた態様としてもよい。
また、この金型7の成形機としては、金型7の固定型と可動型とによって形成されるキャビティー等に、シリンダ等で溶融させた材料としての合成樹脂をノズル等から射出して充填し、成形品を逐次、成形する射出成形機等としてもよく、また、圧縮成形機等の他の成形機としてもよい。また、成形材料としては、合成樹脂材料に、炭素繊維やガラス繊維等の強化繊維を含有させた繊維強化合成樹脂材料等としてもよい。
In addition, it is good also as a structure which provided the temperature sensor as a detection means which detects the temperature of the metal mold | die 7 in an appropriate place. For example, the temperature sensor may be embedded in the mold 7 or may be provided in the outlet side portion of the
Further, as a molding machine for the mold 7, a synthetic resin as a material melted by a cylinder or the like is injected into a cavity or the like formed by the fixed mold and the movable mold of the mold 7 from a nozzle or the like. In addition, an injection molding machine or the like that sequentially molds the molded product may be used, or another molding machine such as a compression molding machine may be used. Moreover, as a molding material, it is good also as a fiber reinforced synthetic resin material etc. which made the synthetic resin material contain reinforcing fibers, such as carbon fiber and glass fiber.
また、金型温度調節装置1は、貯留部2において予め設定された温度となるように調節される温調媒体を送媒路5及び返媒路6を介して媒体流通路8に循環させるように供給する構成とされている。
送媒路5や接続路4、ポンプ3の接続管路等の適所には、金型7に向けて供給される温調媒体の温度を検出する温度センサーや、ポンプ3の吐出圧を検出する圧力計等が設けられている。なお、送媒路5と返媒路6または貯留部2とを、バイパスバルブが設けられたバイパス路によって接続した構成としてもよい。
貯留部2は、温調媒体を貯留する媒体タンクを構成し、当該金型温度調節装置1の稼働中には、原則的には温調媒体で満たされ満レベルとされる。また、貯留部2には、図示は省略しているが、当該貯留部2に温調媒体を供給(補給)する供給路や当該貯留部2から温調媒体を排出する(オーバーフローさせる)排出路等が接続されている。
Further, the mold temperature adjusting device 1 circulates the temperature adjusting medium adjusted so as to have a preset temperature in the
A temperature sensor that detects the temperature of the temperature control medium supplied toward the mold 7 and a discharge pressure of the
The
また、貯留部2には、温調媒体を加熱する加熱手段としてのヒーターや、温調媒体を冷却する冷却手段としての冷却路、媒体レベルの低下を検出するレベル計等が設けられている。この貯留部2の冷却手段としては、貯留部2内の温調媒体に直接的に冷却媒体としての温調媒体を供給する冷却路を設けた直接冷却式としてもよく、または、貯留部2内や貯留部2に接続される管路を流れる温調媒体を間接的に冷却する冷却路等を設けた間接冷却式としてもよい。また、直接冷却及び間接冷却の両方を可能な構成とし、温調媒体の設定温度等に応じて直接冷却または間接冷却の選択が可能な構成とされたものでもよい。また、貯留部2には、貯留部2内の温調媒体を排出するドレン(ドレンバルブ)や、過温防止用のサーモスタット等が設けられている。また、貯留部2や適所に、貯留部2を含む系内の圧力の異常上昇を防止する開放リリーフ弁(安全弁)等を設けた構成としてもよい。
Further, the
また、図示は省略しているが、当該金型温度調節装置1の適所には、CPU等からなり当該金型温度調節装置1の各機器に信号線等を介して接続され各機器を制御する制御部が設けられている。また、この制御部に信号線等を介してそれぞれ接続された、各種設定などを設定、入力したり、表示したりするための表示部及び操作部を構成する表示操作部や、この表示操作部の操作により設定、入力された設定条件や入力値、各種プログラム、予め設定された各種動作条件、各種データテーブル等が格納され、各種メモリ等から構成された記憶部等が設けられている。
当該金型温度調節装置1においては、温調媒体の温度を検出する温度センサーの検出温度に基づいて、温調媒体が予め設定された所定の設定温度となるように、ヒーターへの通電制御による加熱制御及び冷却路への冷却媒体の供給制御による冷却制御が制御部によって実行される構成としてもよい。
Although not shown, the mold temperature control device 1 includes a CPU or the like at an appropriate position and is connected to each device of the mold temperature control device 1 via a signal line or the like to control each device. A control unit is provided. In addition, a display operation unit that configures a display unit and an operation unit that are connected to the control unit via a signal line or the like to set, input, and display various settings, and the display operation unit. The setting conditions and input values, various programs, various operating conditions set in advance, various data tables, and the like set and input by the above operation are stored, and a storage unit composed of various memories and the like is provided.
In the mold temperature control apparatus 1, based on the temperature detected by a temperature sensor that detects the temperature of the temperature control medium, the heater is controlled by energizing the heater so that the temperature control medium has a preset temperature set in advance. It is good also as a structure by which the cooling control by heating control and supply control of the cooling medium to a cooling path is performed by a control part.
なお、温調媒体としては、水(清水)でもよく、また、油系等の他の媒体でもよい。また、温調媒体を水(清水)とした場合で、常圧の沸点よりも高温に加熱する必要がある場合には、その温度に合わせて温調媒体が沸騰しない圧力となるように系内の圧力が維持されるものとしてもよい。また、冷却媒体を水とした場合には、その供給源を、工場等に設置されるクーリングタワー等としてもよい。また、冷却媒体としては、適宜のチラー等の冷却器等によって温度制御がなされるものとしてもよく、また、間接冷却(熱交換)式とした場合には、エタノールやその他のアルコール、その他の冷却媒体としてもよい。 In addition, as a temperature control medium, water (fresh water) may be sufficient and other media, such as an oil system, may be sufficient. In addition, when the temperature control medium is water (fresh water) and it is necessary to heat to a temperature higher than the boiling point of normal pressure, the system is adjusted so that the temperature control medium does not boil according to the temperature. The pressure may be maintained. Further, when the cooling medium is water, the supply source may be a cooling tower or the like installed in a factory or the like. In addition, the cooling medium may be temperature-controlled by an appropriate chiller or the like, and in the case of indirect cooling (heat exchange) type, ethanol, other alcohols, other cooling It may be a medium.
ポンプ3は、図1(a)及び図2に示すように、インペラ20を回転自在に収容するケーシング10と、インペラ20を回転させるモーター30と、を備えており、いわゆる過流ポンプ(カスケードポンプや再生ポンプとも言う)とされている。このポンプ3は、モーター30を起動させれば、インペラ20が回転され、吸込口11側から吸い込んだ流体としての温調媒体を、吐出口19側から吐出する構成とされている。
ケーシング10は、インペラ20を収容する収容室13を区画するように形成され、略円板状とされたインペラ20に対応させてインペラ20の軸(回転軸31)方向に見て、略円筒状とされている。このケーシング10は、軸方向一方向に開口した略円筒状のケーシング本体と、このケーシング本体の開口を覆う蓋体と、を備えた構成とされたものでもよい。
As shown in FIGS. 1A and 2, the
The
また、ケーシング10の流路14は、図1(a)に示すように、インペラ20の外周部22に沿うように円弧状に設けられている。この流路14は、図1(c)に示すように、軸心側(径方向内側)に向く内周面15と、この内周面15の軸方向両側に連なるように設けられ、互いに向き合う方向となる軸方向に向く軸方向両側内面と、これら軸方向両側内面の軸心側に連なるように設けられ、内周面15側となる径方向外側に向く外向面16と、によって区画されている。換言すれば、流路14は、軸方向に向けて開口する2つの円弧状溝を互いに向き合わせたような構成とされている。
流路14を区画する内周面15は、インペラ20の外周端面との間にクリアランスとなる隙間を隔てるように、回転軸31を円心として円弧状に形成されている。また、流路14を区画する軸方向両側内面は、図例では、互いに平行状とした例を示しているが、軸心側に向かうに従い互いに近接(または離間)するような傾斜面(テーパ面)状としてもよい。
Moreover, the
The inner
流路14を区画する外向面16は、後記するインペラ20の外周部22に設けられた羽根片24の基端部(軸心側端部)に径方向で概ね一致した位置となるように設けられている。なお、流路14を区画する内周面15、軸方向両側内面及び外向面16の入隅部を、R面形状やC面形状等としてもよい。
また、ケーシング10には、内周面15において開口するように吸込路12と吐出路18とが設けられている。これら吸込路12及び吐出路18は、内周面15を構成する側周壁部を貫通するように設けられている。また、これら吸込路12及び吐出路18は、概ね径方向外側に向けて延びるように、かつ流路14側の開口同士が周方向に間隔を空けた位置において開口するように設けられている。これら吸込路12の流路14側の開口と吐出路18の流路14側の開口との周方向の間隔は、流路14の吸込路12側と吐出路18側とを仕切る観点等から適宜の間隔としてもよい。これら吸込路12及び吐出路18の流路14側の開口同士の周方向の間隔は、例えば、吸込路12及び吐出路18の流路14側の各開口中心と軸心とを結ぶ仮想線のなす角が20度〜100度程度となるような間隔でもよく、図例では、このなす角を、60度程度とした例を示している。
The
The
図2(a)に示すように、吸込路12の反流路側の開口が吸込口11とされ、図例では、軸方向に向けて開口する接続口を構成している。この吸込口11に、貯留部2の送媒側に接続される接続路4が接続される。また、吐出路18の反流路側の開口が吐出口19とされ、図例では、軸方向に向けて開口する接続口を構成している。この吐出口19に、媒体流通路8に接続される送媒路5が接続される。また、図例では、これら吸込口11及び吐出口19を開口方向に見て円形状とした例を示している。なお、吸込路12及び吐出路18は、管路長手方向に見て略方形状とされたものでもよい。
また、これら吸込路12及び吐出路18の流路14側の開口同士を仕切るように仕切部17が設けられている。この仕切部17は、上記のように円弧状溝を互いに向き合わせたような構成とされた流路14を仕切るように設けられている。また、この仕切部17は、円弧状溝が形成されないように、インペラ22の外周部22の軸方向両面に近接するように設けられている。この仕切部17は、外向面16から径方向外側に向けて突出するように、かつ吸込路12及び吐出路18の流路14側の開口間の内周面15に近接または当接するように設けられている。また、この仕切部17の周方向に沿う寸法は、上記した吸込路12及び吐出路18の流路14側の開口同士の周方向の間隔に応じた寸法とされている。
As shown in FIG. 2A, the opening on the side opposite to the flow path of the
A
また、ケーシング10の軸方向における少なくとも一方側には、インペラ20の回転軸31を回転自在に保持する軸受部や、この軸受部から軸方向外側(モーター30側)への温調媒体の流出を抑制するメカニカルシールなどのシール部が設けられている。また、モーター30の出力軸と回転軸31とは、一体的にまたは適宜の継手を介して同軸状に設けられたものでもよく、また、適宜の歯車等を介して連結されたものでもよい。
なお、ケーシング10の流路14や仕切部17、吸込路12、吐出路18の形状や、吸込口11及び吐出口19の開口方向等は、図例のようなものに限られず、種々の変形が可能である。
Further, on at least one side of the
In addition, the shape of the
インペラ20は、軸方向に見た中心部に、回転軸31が挿通される軸挿通孔21を設けた構成とされている。図例では、軸挿通孔21を、回転軸31に設けられたキー部が係合する軸心に向けて開口する溝部を設けたキー孔状とした例を示している。
また、このインペラ20の軸挿通孔21が設けられた中心部の軸方向に沿う寸法を、外周部22を含む中心部の外周側部位の軸方向に沿う寸法よりも大としている。また、この中心部と羽根片24が設けられた外周部22との間に、外周部22の軸方向両側から段下がり状となるように軸方向に沿う寸法が小とされた円環状部を設けた構成としている。
このインペラ20やケーシング10は、銅合金やステンレス、アルミニウム、鉄等の金属系材料や、繊維強化合成樹脂材料等の硬質の合成樹脂系材料等から形成されたものでもよい。
The
In addition, the dimension along the axial direction of the central portion where the
The
また、インペラ20は、電源周波数で駆動されるモーター30によって回転される際の1秒間当たりの回転数(rps)に羽根片24の枚数を乗じて得られる基本周波数が3.5kHz〜6.0kHzの値となるように構成されている。つまり、電源周波数が60Hz下における極数が2のモーター(三相誘導電動機)30の1分間当たりの回転数(同期速度)は、3600rpm(1秒間当たりの回転数が60rps)であり、基本周波数が3.5kHz〜6.0kHzの値となる羽根片24の枚数は、59枚〜100枚となる。好ましくは、基本周波数が4.0kHz以上の値となる羽根片24の枚数、つまり、67枚以上としてもよい。
また、同様に、電源周波数が50Hz下における極数が2のモーター(三相誘導電動機)30の1分間当たりの回転数(同期速度)は、3000rpm(1秒間当たりの回転数が50rps)であり、基本周波数が3.5kHz〜6.0kHzの値となる羽根片24の枚数は、70枚〜120枚となる。好ましくは、基本周波数が4.0kHz以上の値となる羽根片24の枚数、つまり、80枚以上としてもよい。
なお、上記モーター30の1分間当たりの回転数(rpm)は、滑りを考慮した定格回転数として把握することも可能である。この場合は、羽根片24の枚数範囲が上記範囲よりも多くなる傾向となる。また、上記では、極数が2のモーター30の1分間当たりの回転数を例示したが、モーター30の極数に応じて適宜、算出可能である。
The
Similarly, the number of revolutions (synchronous speed) per minute of a motor (three-phase induction motor) 30 with two poles under a power supply frequency of 50 Hz is 3000 rpm (the number of revolutions per second is 50 rps). The number of
Note that the rotation speed (rpm) per minute of the
インペラ20の羽根片24の枚数を少なくし過ぎれば、ピーク周波数となる基本周波数及びこの基本周波数を整数(自然数)倍した周波数(倍音)成分が、聴感曲線(等ラウドネス曲線)から最も聞こえ易い周波数帯となる3kHz付近の値となったり、また、聴感曲線(等ラウドネス曲線)から聞こえ易い周波数帯となる2kHz〜6kHzの間に、複数のピーク周波数が現出する傾向がある。一方、インペラ20の羽根片24の枚数を多くし過ぎれば、ポンプ3自体の能力が低下したり、羽根片24を薄くする必要があることから強度が低下する傾向がある。
このような観点や電源周波数の違いに対応可能なように、本実施形態では、モーター30の極数を2とし、インペラ20の羽根片24の枚数を70枚〜90枚としている。また、設計上及び成形上の観点等から、インペラ20の羽根片24の枚数を、360度を自然数で除した値、例えば、60枚や72枚、90枚、120枚等としてもよい。本実施形態では、インペラ20の羽根片24の枚数を、電源周波数が60Hz下において特に好ましい72枚、つまり、基本周波数が略4.32kHzとなる枚数としている。
If the number of
In this embodiment, the number of poles of the
また、本実施形態では、このインペラ20の外周部22の軸方向両側のそれぞれに、周方向に間隔を空けて複数の羽根片24,27を設けた構成としている。
また、これら軸方向両側の各羽根片24,27を、周方向に等間隔を空けて設けた構成としている。また、これら軸方向両側の各羽根片24,27を、厚さ方向を周方向に沿わせた構成、つまり、軸方向に突出するような構成としている。また、これら軸方向両側の各羽根片24,27の周方向に沿う厚さ寸法を、それぞれ同厚さとしている。また、これら軸方向両側の各羽根片24,27を、回転軸31を円心として放射状に延びるように設けた構成としている。つまり、隣り合う羽根片24,24,27,27同士が径方向外側に向かうに従い離間するように、つまりは、径方向外側に向けて拡開状となるように設けた構成としている。
In the present embodiment, a plurality of
Further, the
また、軸方向一方側部位23の羽根片24の枚数と軸方向他方側部位26の羽根片27の枚数とを、同枚数としている。つまり、軸方向両側のそれぞれに、72枚の羽根片24,27を設けた構成としている。つまりは、隣り合う羽根片24,24,27,27の厚さ方向中心線を通る仮想線同士のなす角度(開き角)θ1が5度となるように、インペラ20の外周部22の軸方向両側に羽根片24,27を設けた構成としている。
また、本実施形態では、これら軸方向一方側部位23の羽根片24と軸方向他方側部位26の羽根片27とを周方向に1/2ピッチずれた位置となるように設けた構成としている。つまり、軸方向に見て、軸方向両側のうちの一方側部位23(26)の隣り合う羽根片24,24(27,27)間の周方向中心に、他方側部位26(23)の羽根片27(24)が位置するように、インペラ20の外周部22の軸方向両側に羽根片24,27を設けた構成としている。
Further, the number of
Further, in the present embodiment, the
また、これら軸方向両側の隣り合う羽根片24,24,27,27同士の間が流体としての温調媒体を受け入れる溝部25,28とされる。これら軸方向両側の羽根片24,27及び溝部25,28は、互いに周方向に1/2ピッチずれた構成以外は、軸方向で対称状となるように同様の構成とされている。
本実施形態では、これら軸方向両側の羽根片24,27を、インペラ20の外周部22の軸方向両側に、軸方向及び径方向外側に向けて開口する切欠状の溝部25,28が形成されるように設けた構成としている。換言すれば、羽根片24,27を残存させるように溝部25,28を設けた構成としている。上記した羽根片24,27の枚数は、これら軸方向両側の溝部25,28の本数と同義であり、つまり、上記した羽根片24,27の枚数を、溝部25,28の本数として把握することもできる。これら溝部25,28の軸方向に沿う深さ寸法や周方向に沿う幅寸法、羽根片24,27の厚さ寸法等は、インペラ20の強度上の観点や、吐出量(流量)や揚程等のポンプ3の能力の低下を抑制する観点等から適宜、設定可能である。
Further, between the
In the present embodiment, notched
また、図例では、軸方向両側の羽根片24,27を、インペラ20の円環状部よりも軸方向に沿う寸法が大とされた外周部22の径方向外側の略半部に設けた構成とし、これら羽根片24,27の軸方向両側端面を、外周部22の径方向内側の軸方向両面と同一平面状とした例を示している。また、これら羽根片24,27の径方向外側に向く外周側端面を、内周面15に平行状に設けた構成としている。また、外周部22の径方向外側に設けられた羽根片24,27の概ね全体が径方向で流路14内に位置するように、かつ外周部22の径方向内側との境界部が径方向で外向面16と概ね一致した位置となるように設けた構成としている。また、外周部22の径方向内側の軸方向両面に、ケーシング10の流路14を区画するように互いに向き合う方向に突出するように形成された突段部が近接して配される構成としている。また、溝部25,28を、径方向外側に向かうに従い軸方向に沿う深さ寸法が大となるように設けた構成としている。図例では、溝部25,28の軸方向外側に向く溝底面を凹湾曲面状とした例を示している。なお、溝部25,28や羽根片24,27の形状等は、図例のものに限られず、種々の変形が可能である。
Further, in the illustrated example, the
本実施形態に係るポンプ3及びこれを備えた金型温度調節装置1は、上述のような構成としたことで、回転数を変更することなく耳障りな音を低減することができる。
つまり、ポンプ3のインペラ20を、電源周波数で駆動されるモーター30によって回転される際の1秒間当たりの回転数に羽根片24,27の枚数を乗じて得られる基本周波数が3.5kHz〜6.0kHzの値となるように構成している。従って、ピーク周波数となる基本周波数及びこの基本周波数を整数倍した周波数(倍音)成分が、聴感曲線(等ラウドネス曲線)から最も聞こえ易い周波数帯となる3kHz付近の値とならず、また、聴感曲線(等ラウドネス曲線)から聞こえ易い周波数帯となる2kHz〜6kHzの間に、複数のピーク周波数が現出することがないため、耳障りな音を効果的に低減することができる。また、基本周波数が上記範囲よりも低い値となるようにインペラ20を構成したものと比べて、可聴範囲(20Hz〜20kHz程度)におけるピーク周波数の数が少なくなるため、耳障りな音を効果的に低減することができる。また、基本周波数が上記範囲よりも高い値となるようにインペラ20を構成したものと比べて、羽根片24,27の枚数増加によるポンプ3の能力の低下や強度低下等を抑制することができる。また、回転数を変更して騒音を抑制するようなものと比べて、ポンプ3の能力変化やポンプ3(モーター30)の過負荷等を抑制することができる。
Since the
That is, the basic frequency obtained by multiplying the number of
また、本実施形態では、モーター30の極数を2とし、インペラ20の羽根片24,27の枚数を70枚〜90枚としている。従って、電源周波数が50Hz及び60Hzのいずれの場合でも、基本周波数が3.5kHz〜6.0kHzの値となり、部品の共用化を図ることができ、汎用性を向上させることができる。また、90枚以下とすることで、羽根片24,27の枚数増加によるポンプ能力の低下や、強度低下等をより効果的に抑制することができる。なお、電源周波数が50Hz及び60Hzのいずれの場合でも、羽根片24,27の枚数が同一とされた共用のインペラ20とする態様に限られず、電源周波数毎に好適な羽根片24,27の枚数とされたインペラ20を適用するようにしてもよい。
In the present embodiment, the number of poles of the
また、本実施形態に係る金型温度調節装置1は、温調媒体を貯留する貯留部2と、この貯留部2の温調媒体を金型7に設けられた媒体流通路8に送媒するポンプ3と、を備えた構成としている。従って、比較的に流路が複雑化する傾向がある金型7の媒体流通路8に効果的に温調媒体を送出することができる。また、上記のように耳障りな音を低減できる金型温度調節装置1となる。なお、本実施形態に係るポンプ3は、金型温度調節装置1に組み込まれる態様に限られず、その他、種々の流体を移送するものとして適用可能である。
Moreover, the mold temperature control apparatus 1 according to the present embodiment sends a
また、本実施形態では、インペラ20の軸方向両側に、等間隔を空けて同枚数の羽根片24,27を設け、これら軸方向両側の羽根片24,27を、互いに1/2ピッチずれた位置となるように設けた構成とした例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、軸方向両側の羽根片24,27を、1/2ピッチとは異なるピッチずれた位置となるように設けたり、また、軸方向に見て重なり合うように設けたりしてもよい。また、インペラ20の軸方向両側の羽根片24,27の枚数を異ならせたり、不等間隔となるように設けたりしてもよい。この場合は、羽根片24,27が周方向で極端に偏在しないように、隣り合う羽根片24,24,27,27同士の周方向の最大ピッチが最小ピッチの3倍以下、好ましくは1.5倍以下程度等となるように適宜、設定するようにしてもよい。また、インペラ20の軸方向両側に羽根片24,27を設けた態様に代えて、軸方向一方側のみに羽根片24を設けた態様等としてもよい。
In the present embodiment, the same number of
次に、本考案に係るポンプの実施例の一例と比較例とを、図4及び図5を参照して説明する。
実施例は、上記実施形態に係るポンプ3、つまり、インペラ20が上記構成とされたものを採用した。比較例では、図4(a)に示すように、インペラ20Aの羽根片24の枚数が実施例よりも少ない枚数となる45枚のポンプ3Aとした。つまり、比較例のポンプ3Aは、隣り合う羽根片24,24の厚さ方向中心線を通る仮想線同士のなす角度(開き角)θ2が8度となるように、インペラ20Aの外周部22Aに羽根片24を設けた構成とされている。つまりは、これら羽根片24,24によって区画される溝部25Aの周方向に沿う幅寸法が実施例よりも大とされている。なお、図4(a)では、インペラ20Aの軸方向一方側部位23Aのみを図示しているが、軸方向他方側部位にも、上記実施形態と同様、1/2ピッチずれた位置となるように、45枚の羽根片が設けられている。また、実施例のポンプ3と比較例のポンプ3Aとは、インペラ20,20Aの羽根片24,24,27,27の枚数以外は同様の構成とされている。
Next, an example of a pump according to the present invention and a comparative example will be described with reference to FIGS.
The Example employ | adopted the
上記構成とされた各ポンプ3,3Aを金型温度調節装置に組み込み、温調媒体を循環させるようにポンプ3,3Aを起動し、以下のように、官能評価試験とFFTアナライザーを用いた解析とを行った。なお、図5(a)、(b)では、サンプリング時間帯における周波数特性解析の結果を示しており、縦軸を音圧、横軸を周波数として模式的に図示している。
官能評価試験は、実施例及び比較例のポンプ3,3Aを組み込んだ金型温度調節装置の駆動中の音評価を、男女各4名を被験者として行った。結果は、図4(b)に示すように、8名中7名が実施例よりも比較例の方が耳障りな高い音や金属音等が気になる結果となった。
The
In the sensory evaluation test, sound evaluation during driving of the mold temperature control apparatus incorporating the
FFTアナライザーを用いた解析は、実施例及び比較例のポンプ3,3Aを組み込んだ金型温度調節装置の駆動音を、騒音計(YOKOGAWA社製サウンドレベルメーター:3607)を用いて測定し、FFTアナライザー(小野測器社製ポータブルデュアルチャネルFFTアナライザー:CF360)を用いて解析した。結果は、実施例では、図5(a)に示すように、4kHzを少し上回った付近に基本周波数のピークが現れ、以降、概ね4kHz毎となる8kHzを少し上回った付近と12kHzを少し上回った付近と16kHzを少し上回った付近とに倍音のピークが現れる結果となった。なお、図5(a)において、16kHzを上回った以降に波形が現れていないのは、音圧が−80dBを下回っているものと推察される。
The analysis using the FFT analyzer was carried out by measuring the drive sound of the mold temperature control apparatus incorporating the
一方、比較例では、図5(b)に示すように、2.5kHzを少し上回った付近に基本周波数のピークが現れ、以降、概ね2.5kHz毎となる付近に倍音のピークが現れる結果となった。この結果からも、実施例では、比較例に比して可聴範囲(20Hz〜20kHz程度)におけるピーク周波数の数が少なくなることが示され、また、最も聞こえ易い周波数帯となる3kHz付近(2.5kHz〜3.5kHz)にピークが現れないことが示され、耳障りな音を低減できることが示された。また、実施例においても、比較例と比べて、金型温度調節装置に適用された場合に必要となる揚程範囲で実用上、問題がない吐出量であった。 On the other hand, in the comparative example, as shown in FIG. 5B, the peak of the fundamental frequency appears in the vicinity of slightly above 2.5 kHz, and the peak of harmonics appears in the vicinity of approximately every 2.5 kHz thereafter. became. Also from this result, it is shown that the number of peak frequencies in the audible range (about 20 Hz to 20 kHz) is smaller in the embodiment than in the comparative example, and the vicinity of 3 kHz (2. It was shown that no peak appeared at 5 kHz to 3.5 kHz), and that it was possible to reduce harsh sounds. Also, in the example, compared with the comparative example, the discharge amount was practically no problem in the lift range required when applied to the mold temperature controller.
1 金型温度調節装置
2 貯留部
3 ポンプ
10 ケーシング
11 吸込口
14 流路
17 仕切部
19 吐出口
20 インペラ
22 外周部
24,27 羽根片
30 モーター
7 金型
8 媒体流通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold
Claims (3)
前記インペラは、電源周波数で駆動されるモーターによって回転される際の1秒間当たりの回転数に前記羽根片の枚数を乗じて得られる基本周波数が3.5kHz〜6.0kHzの値となるように構成されていることを特徴とするポンプ。 An impeller having a plurality of blade pieces spaced apart in the circumferential direction is rotatably provided in a casing provided with a partition so as to partition the suction port side and the discharge port side of the flow path. A pump,
The impeller has a fundamental frequency obtained by multiplying the number of blade pieces by the number of rotations per second when it is rotated by a motor driven at a power supply frequency, and has a value of 3.5 kHz to 6.0 kHz. A pump characterized by comprising.
前記モーターの極数が2であり、前記インペラの羽根片の枚数が70枚〜90枚であることを特徴とするポンプ。 In claim 1,
The number of poles of the motor is 2, and the number of blade pieces of the impeller is 70 to 90.
Priority Applications (1)
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JP2016001451U JP3204686U (en) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | Pump and mold temperature control apparatus having the same |
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JP2018003809A (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | 株式会社荏原製作所 | Pump |
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2016
- 2016-03-30 JP JP2016001451U patent/JP3204686U/en active Active
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