JP3276011B2 - Centrifugal pump impeller - Google Patents

Centrifugal pump impeller

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JP3276011B2
JP3276011B2 JP00801292A JP801292A JP3276011B2 JP 3276011 B2 JP3276011 B2 JP 3276011B2 JP 00801292 A JP00801292 A JP 00801292A JP 801292 A JP801292 A JP 801292A JP 3276011 B2 JP3276011 B2 JP 3276011B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、遠心ポンプの羽根車に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal pump impeller.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の遠心ポンプの設計では、羽根数の
無限大の理論より理論式が導かれ、ポンプ発生揚程が決
定される。従って、羽根数が多ければ多いほどよいので
あるが、羽根数が多いと摩擦損失の増加とか、羽根厚の
影響による損失の増大が起こるので、或る羽根枚数が最
良の効率を与えることになる。
2. Description of the Related Art In the design of a conventional centrifugal pump, a theoretical formula is derived from the theory of infinity of the number of blades, and the pump generating head is determined. Therefore, the greater the number of blades, the better. However, if the number of blades is large, the friction loss increases, and the loss increases due to the influence of the blade thickness, so that a certain number of blades gives the best efficiency. .

【0003】これらを加味した経験的な実験式として、
フライデーの式 または、ステパノフの式 (式中、Z:最高効率を生じる羽根数 D1 :羽根車入口径 D2 :羽根車出口径 β1 :羽根入口角 β2 :羽根出口角) などがあり、これらの式の最良羽根数としてZは5〜9
程度の間に計算されるので、従来設計の羽根車の羽根数
は5枚から9枚が最も多く採用される羽根数である。
[0003] As an empirical empirical formula taking these factors into account,
Friday formula Or the Stepanov formula (Where, Z: the number of blades generating the highest efficiency D 1 : impeller inlet diameter D 2 : impeller outlet diameter β 1 : blade inlet angle β 2 : blade outlet angle) And Z is 5-9
Since the calculation is performed between the degrees, the number of blades of the conventionally designed impeller is the most frequently used number of blades.

【0004】一方、幾何学的寸法が制約される羽根入口
では、羽根入口面積と羽根枚数の関係から見れば、羽根
枚数は少ない方が良い。羽根枚数を多くすると、同一メ
リデイアン断面の羽根車で実質的な羽根入口面積が減少
し、羽根入口部が抵抗となって損失が増大し、効率の劣
化を招くことになる。これに伴って、当然ポンプの吸込
能力も劣化することになる。羽根枚数を少なくすると、
発生揚程が減ることになるので、これを防ぐために羽根
車の回転数を増加して、ポンプケーシングの固定側で見
た羽根車の回転時に通過する羽根数を多くすればよいの
であるが、従来設計の羽根入口では高速化できないため
これを行うことができない。従って、前記のような羽根
数が採用される。
On the other hand, at the blade entrance where the geometrical size is restricted, it is better to reduce the number of blades in view of the relationship between the blade entrance area and the number of blades. When the number of blades is increased, the substantial blade entrance area of the impeller having the same meridian cross section is reduced, the resistance at the blade entrance is increased, the loss is increased, and the efficiency is reduced. Along with this, the suction capacity of the pump naturally deteriorates. If you reduce the number of blades,
Since the generated head is reduced, in order to prevent this, the rotation speed of the impeller should be increased to increase the number of blades passing when the impeller rotates on the fixed side of the pump casing. This cannot be done because the speed cannot be increased at the design blade entrance. Therefore, the number of blades as described above is adopted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
より少ない羽根枚数を有すると共に、高速でかつ小さい
抵抗で回転可能な羽根車であって、従来設計の遠心ポン
プより高い効率を与える遠心ポンプの羽根車を提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a centrifugal impeller having a smaller number of blades than the conventional one and capable of rotating at a high speed and with a small resistance, which provides a higher efficiency than a conventionally designed centrifugal pump. It is to provide a pump impeller.

【0006】[0006]

【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、本発明による遠心ポンプの羽根車は、ポンプ用羽
根車の回転軸に嵌合するボスに連なるシュラウドの子午
面形状を凹形の円弧状回転面とし、羽根入口縁が取りつ
くボスシュラウドは回転軸にほぼ平行な円筒状に形成
し、羽根入口縁はこの入口側ボスシュラウド面からなめ
らかに連続させ、羽根目玉部へ大きく張り出させ、ケー
シング側の羽根入口縁は回転軸に対してほぼ直角に延び
るようにし、円筒状のボスシュラウドに取りつく羽根入
口縁とケーシング側羽根入口縁の間を上流側に凸形をな
す円弧状のなめらかな曲線によって結んで羽根入口縁を
形成し、この羽根の入口角はボスシュラウド側入口縁で
はほぼ0°に、ケーシング側入口縁ではほぼ従来の設計
で計算される角度に設定し、かつボスシュラウド側とケ
ーシング側の間の羽根入口角をなめらかに変化させた形
状の羽根入口を有し、前記羽根形状の羽根入口から羽根
出口端までなめらかな曲面で結んで形成した羽根を有す
る遠心ポンプの羽根車であって、そのポンプ設計値であ
るポンプ比速度が100〜600(m3/min・m・
r.p.m)の範囲で羽根枚数を3枚とすると共に、羽根
車外周部のこれらの3枚の羽根の間に任意の枚数の部分
羽根を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, an impeller of a centrifugal pump according to the present invention has a concave shape in a meridional plane of a shroud connected to a boss fitted to a rotary shaft of a pump impeller. The boss shroud where the blade inlet edge is attached is formed in a cylindrical shape almost parallel to the rotation axis, and the blade inlet edge is smoothly continuous from this inlet side boss shroud surface, and is greatly extended to the blade eyeball. And a casing-side blade inlet edge extending substantially perpendicular to the rotation axis, and a circle having a convex shape on the upstream side between the blade inlet edge attached to the cylindrical boss shroud and the casing-side blade inlet edge. An arc-shaped smooth curve connects them to form a blade inlet edge.The blade inlet angle is approximately 0 ° at the boss shroud-side inlet edge and approximately the angle calculated by the conventional design at the casing-side inlet edge. Blade having a blade entrance angle between the boss shroud side and the casing side, the blade entrance angle between the boss shroud side and the casing side being smoothly changed, and formed by a smooth curved surface from the blade-shaped blade entrance to the blade exit end. A centrifugal pump having a pump specific speed of 100 to 600 (m 3 / min · m ·
(rpm), the number of blades is three, and an arbitrary number of partial blades are provided between these three blades on the outer periphery of the impeller.

【0007】[0007]

【作用】本発明の遠心ポンプの羽根車の基本構成は、特
願平3−98941号(特開平4−365998号公
報)の明細書および図面に記載された羽根の構成と同じ
である。すなわち、本発明の遠心ポンプの羽根車に用い
られる羽根入口角は、羽根入口径では従来設計手法を用
いた羽根入口角と同様に設定されるが、ボス径側ではほ
ぼ0°となるように設定されている。このような羽根入
口角とすると、従来設計理論では羽根入口のボス近辺で
は、羽根への水の流入が全くできないことになり、ポン
プ特性およびキャビテーション特性の劣化を招くことに
なる。しかしながら、実際は全く逆で、ボス側羽根入口
縁を羽根目玉部へ大きく張り出し、ケーシング側の入口
縁は回転軸にほぼ直角に形成して、ボス側羽根入口縁と
ケーシング側羽根入口縁の間を上流に凸形になす円弧状
のなめらかな曲線で形成することによって、羽根入口の
流路面積が広く確保され、ボスまたはシュラウドつけ根
近傍の流れをそぎ取るようにして効率よく羽根内へ導く
ことが可能になり、羽根入口での流れが均一となり、羽
根全域(ボスからチップまで)で作用する羽根車とする
ことができ、キャビテーション特性やポンプ特性を改善
することができる。この入口形状の羽根を子午面形状が
凹形の円弧状回転面をなすシュラウドと組み合わせるこ
とで、このシュラウドによって軸方向から流入してくる
水流をなめらかに径方向へ方向変換することができ、羽
根車内損失を最小として最良のポンプ特性が得られる。
以上のような羽根入口形状とすることにより、羽根入口
通路面積が確保され、羽根入口への均一な流入が実現で
きるので、羽根入口メリデイアン流速を従来設計のそれ
より増加させることができ、以上のような羽根入口形状
とすることによって羽根車の回転数を増加させ高速ポン
プとすることができる。その結果、ポンプケーシングの
固定側で見た羽根車の回転時に通過する羽根数は、通例
の遠心ポンプが1,500r.p.m×5枚=7,500
枚/ 分であるが、本発明の羽根車の回転数を8,000
r.p.mとすると、8,000r.p.m×3枚=24,0
00枚/ 分となり、1,500r.p.mでは16枚の羽
根枚数に相当することになる。したがって、回転数を増
加させればさせるほど前述の羽根数無限大の理論に近づ
くことになり、効率が向上する。なお、後述するよう
に、上記の形状の羽根を有する羽根車を比速度100〜
1,000(m3/min・m・r.p.m)の範囲で羽根
数を変えて実験した結果、羽根枚数が3枚のときに最良
の効率が得られることがわかった。
The basic structure of the impeller of the centrifugal pump of the present invention is the same as the structure of the impeller described in the specification and the drawings of Japanese Patent Application No. 3-98941 (JP-A-4-365998). In other words, the blade inlet angle used for the impeller of the centrifugal pump of the present invention is set in the blade inlet diameter in the same manner as the blade inlet angle using the conventional design method, but is substantially 0 ° on the boss diameter side. Is set. With such a blade entrance angle, water cannot flow into the blade at all near the boss at the blade entrance according to the conventional design theory, resulting in deterioration of pump characteristics and cavitation characteristics. However, in fact, the opposite is true, the boss-side blade entrance edge is greatly extended to the blade eyeball portion, and the casing-side entrance edge is formed substantially at right angles to the rotation axis, so that the space between the boss-side blade entrance edge and the casing-side blade entrance edge is formed. By forming it with a smooth arc-shaped curve that forms a convex shape upstream, a wide flow path area at the blade inlet is secured, and the flow near the boss or shroud root can be efficiently led into the blade. As a result, the flow at the blade inlet becomes uniform, and an impeller acting on the entire blade (from the boss to the tip) can be obtained, whereby cavitation characteristics and pump characteristics can be improved. By combining this inlet-shaped blade with a shroud having an arc-shaped rotating surface with a concave meridian shape, the shroud can smoothly change the water flow flowing in from the axial direction in the radial direction. The best pump characteristics are obtained by minimizing the in-vehicle loss.
By adopting the above-mentioned blade inlet shape, the blade inlet passage area is secured, and uniform inflow to the blade inlet can be realized, so that the blade inlet meridian flow velocity can be increased from that of the conventional design. By adopting such a blade inlet shape, the rotation speed of the impeller can be increased and a high-speed pump can be obtained. As a result, the number of blades passing when the impeller rotates as viewed from the fixed side of the pump casing is 1,500 rpm × 5 sheets = 7,500
Per minute, but the number of revolutions of the impeller of the present invention is 8,000.
Assuming rpm, 8,000 rpm x 3 sheets = 24,0
This is 00 sheets / minute, which is equivalent to 16 blades at 1,500 rpm. Therefore, as the number of rotations is increased, the theory of the infinite number of blades is approached, and the efficiency is improved. In addition, as described later, an impeller having blades of the above-described shape has a specific speed of 100 to
As a result of an experiment in which the number of blades was changed within a range of 1,000 (m 3 /min·m·r.p.m), it was found that the best efficiency was obtained when the number of blades was three.

【0008】特に、本発明の羽根車の基本構成である前
述の特許出願の羽根車の3枚の羽根の間で羽根車の外周
端部の位置に任意の枚数の部分羽根を設け、かつ、その
比速度を100〜600(m3/min・m・r.p.
m)の範囲に設定することにより、後述するように高い
揚程が得られ、その結果、比較的低比速度の遠心ポンプ
の効率が更に大幅に向上するようになる。
[0008] In particular, an arbitrary number of partial blades are provided between the three blades of the impeller of the above-mentioned patent application, which is the basic configuration of the impeller of the present invention, at the outer peripheral end of the impeller, and The specific speed is 100 to 600 (m 3 /min·m·r.p.
By setting the value in the range of m), a high head is obtained as described later, and as a result, the efficiency of the centrifugal pump having a relatively low specific speed is further greatly improved.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の遠心ポンプの羽根車を図面に
示す実施例により詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a centrifugal pump according to an embodiment of the present invention.

【0010】図1に本発明による羽根車を有する遠心ポ
ンプの縦断面を示す。この遠心ポンプは、ボリュートケ
ーシング11を有するポンプハウジング12を有し、こ
のポンプハウジング12はベースフレーム13に取りつ
けられている。このベースフレーム13には、回転軸1
4がベアリング15、16により回転可能に支持され、
この回転軸14の外側端部にはプーリー17が固定され
ていると共に、ポンプハウジング12のボリュートケー
シング11の中心へ突出する回転軸14の内側端部に
は、本発明による羽根車20が固定され、この羽根車に
隣接してメカニカルシール18が装着されている。ポン
プハウジング12の前端面には、羽根車20の羽根入口
21に流入する水の流れを案内するために、吸入口19
をフロントケーシング22が取りつけられている。
FIG. 1 shows a longitudinal section of a centrifugal pump having an impeller according to the present invention. This centrifugal pump has a pump housing 12 having a volute casing 11, which is mounted on a base frame 13. This base frame 13 has a rotating shaft 1
4 is rotatably supported by bearings 15, 16;
A pulley 17 is fixed to an outer end of the rotating shaft 14, and an impeller 20 according to the present invention is fixed to an inner end of the rotating shaft 14 protruding to the center of the volute casing 11 of the pump housing 12. A mechanical seal 18 is mounted adjacent to the impeller. The front end face of the pump housing 12 has a suction port 19 for guiding the flow of water flowing into the blade inlet 21 of the impeller 20.
Is attached to the front casing 22.

【0011】本発明による遠心ポンプの羽根車20の基
本構成は、特願平3−98941号(特開平4−365
998号公報)の明細書および図面に記載された羽根の
構成と同じであり、この特許出願の発明の羽根車につい
て図2ないし図8に示すとともに一応以下に簡単に説明
するが、その詳細についてはこの特許出願の明細書およ
び図面を参照すれば理解できるので、ここでは省略す
る。
The basic structure of the impeller 20 of the centrifugal pump according to the present invention is disclosed in Japanese Patent Application No. 3-98941 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-365).
No. 998) and the configuration of the impeller described in the drawings. The impeller of the invention of this patent application is shown in FIGS. 2 to 8 and briefly described briefly below. Can be understood with reference to the specification and the drawings of this patent application, and thus are omitted here.

【0012】図2は本発明の羽根車の基本構成である、
前述の特許出願の羽根車の回転軸方向から見た羽根車形
状を表す正面図、図3はこの羽根車の回転中心を通るメ
リデイアン断面を示す。図5、6および7は、図2の羽
根車の羽根入口から羽根出口に向かって各羽根断面形状
を子午線B、CおよびDに沿って切断した断面図であ
る。なお、図2の羽根のA矢印とE矢印から見た羽根の
形状はそれぞれ図3のAの実線とEの実線で示されてい
る。図2ないし図7に示すように、本発明の遠心ポンプ
の羽根車20の基本構成である、前述の特許出願の羽根
車に用いられる羽根入口角は、羽根入口径では従来設計
手法を用いた羽根入口角と同様に設定されるが、ボス径
側ではほぼ0°となるように設定されている。このよう
な羽根入口角とすると、従来設計理論では羽根入口のボ
ス近辺では、羽根への水の流入が全くできないことにな
り、ポンプ特性およびキャビテーション特性の劣化を招
くことになる。しかしながら、実際は全く逆で、ボス側
羽根入口縁26aを羽根目玉部へ大きく張り出し、ケー
シング側の入口縁26bは回転軸にほぼ直角に形成し
て、ボス側羽根入口縁26aとケーシング側羽根入口縁
26bの間が上流に凸形になすように羽根入口縁26を
円弧状のなめらかな曲線で形成することによって、羽根
入口の流路面積が広く確保され、ボスまたはシュラウド
24のつけ根24a近傍の流れをそぎ取るようにして効
率よく羽根内へ導くことが可能にしている。そして、こ
れにより、本発明の基本構成である羽根車20は羽根入
口での流れが均一となり、羽根全域(ボスからチップま
で)で作用する羽根車とされ、キャビテーション特性や
ポンプ特性を改善することができる。この入口形状の羽
根を子午面形状が凹形の円弧状回転面をなすシュラウド
24と組み合わせることで、このシュラウド24によっ
て軸方向から流入してくる水流をなめらかに径方向へ方
向変換することができ、羽根車20内損失を最小として
最良のポンプ特性が得られるようにしている。以上のよ
うな羽根入口形状とすることにより、羽根入口通路面積
が確保され、羽根入口への均一な流入が実現できるの
で、羽根入口メリデイアン流速を従来設計のそれより増
加させることが可能となり、以上のような羽根入口形状
とすることによって羽根車の回転数を増加させ高速ポン
プとすることを可能にしている。
FIG. 2 shows the basic configuration of the impeller of the present invention.
FIG. 3 is a front view showing the shape of the impeller viewed from the rotation axis direction of the impeller of the above-mentioned patent application, and FIG. 3 shows a meridian section passing through the center of rotation of the impeller. FIGS. 5, 6, and 7 are cross-sectional views of the impeller of FIG. 2 taken along meridians B, C, and D from the blade inlet to the blade outlet. Note that the shape of the blade as viewed from the arrows A and E of the blade in FIG. 2 is indicated by the solid line in FIG. 3A and the solid line in E, respectively. As shown in FIGS. 2 to 7, the blade inlet angle used for the impeller of the above-mentioned patent application, which is the basic configuration of the impeller 20 of the centrifugal pump of the present invention, is based on the conventional design method for the blade inlet diameter. It is set in the same manner as the blade entrance angle, but is set to be substantially 0 ° on the boss diameter side. With such a blade entrance angle, water cannot flow into the blade at all near the boss at the blade entrance according to the conventional design theory, resulting in deterioration of pump characteristics and cavitation characteristics. However, in fact, the opposite is true, that is, the boss-side blade entrance edge 26a is greatly extended to the blade eyeball portion, and the casing-side entrance edge 26b is formed substantially perpendicular to the rotation axis, so that the boss-side blade entrance edge 26a and the casing-side blade entrance edge are formed. By forming the blade inlet edge 26 with a circular arc-shaped smooth curve so that the space between the blades 26b is convex toward the upstream, a large flow passage area at the blade inlet is ensured, and the flow near the root 24a of the boss or shroud 24 is increased. So that it can be efficiently guided into the blade. As a result, the impeller 20, which is a basic configuration of the present invention, has a uniform flow at the blade entrance, and is an impeller that acts on the entire blade (from the boss to the tip), thereby improving cavitation characteristics and pump characteristics. Can be. By combining this inlet-shaped blade with the shroud 24 having an arc-shaped rotating surface with a concave meridian shape, the shroud 24 can smoothly change the flow of water flowing in from the axial direction in the radial direction. In addition, the loss in the impeller 20 is minimized to obtain the best pump characteristics. By adopting the above-mentioned blade inlet shape, the blade inlet passage area is secured, and uniform inflow to the blade inlet can be realized, so that the blade inlet meridian flow velocity can be increased from that of the conventional design. By adopting the blade inlet shape as described above, the rotation speed of the impeller can be increased and a high-speed pump can be obtained.

【0013】このような形状の羽根25を有する羽根車
20において、比速度100〜1,000(m3/min
・m・r.p.m)の範囲内の3種類程度の比速度で前記
羽根形状の羽根車20を有するポンプを用いて羽根25
の枚数を2枚から5枚の範囲で変えて実験を行った結
果、図8に示すように羽根25の枚数が3枚のときに最
良の効率を示す特性が得られることがわかった。そこ
で、本発明の羽根車20においては、羽根25の枚数を
3枚としている。また、図8に示す結果から、最も適切
な比速度として、ポンプ設計値であるポンプ比速度を1
00〜600(m3/min・m・r.p.m)の範囲に
設定している。
In the impeller 20 having the blades 25 having such a shape, the specific speed is 100 to 1,000 (m 3 / min).
(M.r.p.m.) using a pump having the blade-shaped impeller 20 at approximately three types of specific speeds.
As a result of conducting an experiment while changing the number of the blades from 2 to 5 as shown in FIG. 8, it was found that the characteristic exhibiting the best efficiency was obtained when the number of the blades 25 was 3, as shown in FIG. Therefore, in the impeller 20 of the present invention, the number of the blades 25 is three. Further, from the results shown in FIG. 8, the pump specific speed, which is the pump design value, is set to 1 as the most appropriate specific speed.
It is set in the range of 00 to 600 (m 3 /min·m·r.p.m).

【0014】更に、本発明の羽根車20では、その基本
構成である3枚の羽根25を有する羽根車であって、各
羽根25の間に部分羽根を設けている。以下、その詳細
を説明する。図9は、この部分羽根を設けた本発明の羽
根車を示す、回転軸方向から見た正面図である。なお、
図9においては、図2ないし図4に示す例の羽根車20
と同じ構成要素には、その参照符号に100をプラスし
た参照符号を付している。図9に示すように、本発明の
羽根車120では、図2ないし図4に示す前述の羽根2
5である3枚の羽根125が周方向に配置されている
が、これらの3枚の羽根125の間で羽根車120の羽
根外周端側に、任意の数(図示例では互いに隣接する羽
根125の間に1枚;合計3枚)の部分羽根131を設
けている。
Further, the impeller 20 of the present invention is an impeller having three blades 25 as its basic configuration, and partial blades are provided between the blades 25. Hereinafter, the details will be described. FIG. 9 is a front view showing the impeller of the present invention provided with the partial blades, as viewed from the rotation axis direction. In addition,
In FIG. 9, the impeller 20 of the example shown in FIGS.
The same components as those described above are denoted by reference numerals obtained by adding 100 to the reference numerals. As shown in FIG. 9, in the impeller 120 of the present invention, the aforementioned impeller 2 shown in FIGS.
5, three blades 125 are arranged in the circumferential direction. Between these three blades 125, an arbitrary number (in the illustrated example, adjacent blades 125) (One sheet; three sheets in total).

【0015】図10は図9に示す羽根車120の回転中
心を通るメリデイアン断面を示す図、図11ないし図1
5は、それぞれ、図9に示す羽根車120の羽根入口
(羽根入口縁126)から羽根出口127に向かって3
枚羽根125と部分羽根131の断面形状をそれぞれ図
9において子午線F、B、G、C、Dに沿って切断した
断面図である。
FIG. 10 is a view showing a meridian section passing through the center of rotation of the impeller 120 shown in FIG. 9, and FIGS.
5 are from the blade inlet (blade inlet edge 126) of the impeller 120 shown in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view of the cross-sectional shape of the single blade 125 and the partial blade 131 cut along meridians F, B, G, C, and D in FIG. 9, respectively.

【0016】部分羽根131の羽根形状もその外周縁側
の部分が3枚羽根125の羽根形状の外周縁側の部分と
同様に形成されている。すなわち、子午線Fに沿う図1
1に示す部分羽根131の断面と、この部分羽根131
の子午線Fの位置にほぼ相当する子午線Dに沿う図15
に示す羽根125の断面とがほぼ同じ形状に形成されて
いる。したがって、部分羽根131の羽根形状は、前述
の特許出願の明細書および図面の羽根(本発明の羽根1
25に相当する)の記載を参照することにより理解する
ことができるので、その詳細な説明は省略する。
The blade shape of the partial blade 131 is also formed on the outer peripheral edge side in the same manner as the blade-shaped outer peripheral side portion of the three blades 125. That is, FIG. 1 along the meridian F
1 and the cross section of the partial blade 131 shown in FIG.
15 along a meridian D which substantially corresponds to the position of the meridian F of FIG.
Are formed in substantially the same shape as the cross section of the blade 125 shown in FIG. Therefore, the blade shape of the partial blade 131 is the same as that of the specification and drawings of the above-mentioned patent application (the blade 1 of the present invention).
25 (equivalent to No. 25), and a detailed description thereof will be omitted.

【0017】一般に比速度の小さい羽根車の場合、羽根
125の羽根数が3枚では少なすぎて揚程が得られない
が、本発明のようにこの羽根125の入口羽根形状と羽
根車120の外周端部に設けられた部分羽根131とを
組み合わせて高速化することにより、前述の羽根数無限
大の理論に近づき、図16において3枚の羽根125の
みの場合の実線で示す曲線から、3枚の羽根125と3
枚の部分羽根131とを組み合わせた場合の点線で示す
曲線に顕著に揚程を向上させることができ、高揚程が得
られ、これによって低比速度ポンプの効率を大幅に向上
させることができる。
In general, in the case of an impeller having a small specific speed, the number of blades of the blade 125 is too small to obtain a lift because the number of blades is three. However, as in the present invention, the shape of the inlet blade of the blade 125 and the outer periphery of the impeller 120 are different. By increasing the speed by combining with the partial blades 131 provided at the end, the above-mentioned theory of the infinite number of blades is approached. From the curve shown by the solid line in the case of only three blades 125 in FIG. Wings 125 and 3
The head shown in the dotted line in the case where the partial blades 131 are combined can significantly improve the head, and a high head can be obtained, thereby greatly improving the efficiency of the low specific speed pump.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る遠心
ポンプの羽根車によれば、前述の特願平3−98941
号(特開平4−365998号公報)の明細書および図
面に記載された羽根の構成と同じ構成の3枚の羽根と、
これらの間に配置された任意枚数の部分羽根とを組み合
わせ、かつ、そのポンプ設計値であるポンプ比速度10
0〜600(m3/min・m・r.p.m) 程度の低い
範囲に設定することにより、より高い揚程を得ることが
できる。
As described above, according to the centrifugal pump impeller of the present invention, the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-98941 is applied.
No. (JP-A-4-365998) and three blades having the same configuration as the configuration of the blade described in the specification and the drawings.
An arbitrary number of partial blades arranged between them are combined, and the pump specific speed 10
A higher head can be obtained by setting the range to a low range of about 0 to 600 (m 3 /min·m·rp.m).

【0019】したがって、このように高い揚程が得られ
ることから、低比速度ポンプの効率を更に大幅に向上さ
せることができる。
Therefore, since such a high head is obtained, the efficiency of the low specific speed pump can be further greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る羽根車を有する遠心ポンプの縦
断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a centrifugal pump having an impeller according to the present invention.

【図2】 図1に組み込まれた本発明の羽根車の基本構
成であり、特願平3−98941号(特開平4−365
998号公報)の明細書および図面に記載された羽根の
羽根車の正面図である。
FIG. 2 shows a basic configuration of the impeller of the present invention incorporated in FIG. 1 and disclosed in Japanese Patent Application No. 3-98941 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-365).
998) is a front view of a blade impeller described in the specification and the drawings.

【図3】 図2に示す羽根車の中心軸線を通る縦断面図
である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view passing through a center axis of the impeller shown in FIG. 2;

【図4】 図2に示す羽根車の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the impeller shown in FIG.

【図5】 図2に示す羽根を線Bに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
FIG. 5 is a meridian section of the blade shown in FIG. 2 cut along a line B;

【図6】 図2に示す羽根を線Cに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
FIG. 6 is a meridian section of the blade shown in FIG. 2 cut along a line C;

【図7】 図2に示す羽根を線Dに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
FIG. 7 is a meridian section of the blade shown in FIG.

【図8】 に示す羽根車の羽根数を変えて実験した結果
をポンプ効率について示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a result of an experiment performed by changing the number of blades of the impeller shown in FIG.

【図9】 本発明に係る羽根車の一例を示し、図2に示
す羽根車の各羽根の間に配置された部分羽根を有する、
3枚羽根と3枚部分羽根とを組み合わせた羽根車の正面
図である。
9 shows an example of the impeller according to the present invention, and has partial blades arranged between the respective blades of the impeller shown in FIG. 2.
It is a front view of the impeller which combined three blades and three partial blades.

【図10】図9に示す羽根車の中心軸線を通る縦断面図
である。
FIG. 10 is a vertical cross-sectional view passing through a center axis of the impeller shown in FIG.

【図11】図9に示す羽根を線Fに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
FIG. 11 is a meridian section of the blade shown in FIG. 9 cut along a line F;

【図12】図9に示す羽根を線Bに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
FIG. 12 is a meridian section of the blade shown in FIG. 9 cut along a line B;

【図13】図9に示す羽根を線Gに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
13 is a meridian section of the blade shown in FIG. 9 cut along a line G. FIG.

【図14】図9に示す羽根を線Cに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
FIG. 14 is a meridian section of the blade shown in FIG. 9 cut along a line C;

【図15】図9に示す羽根を線Dに沿って切断したメリ
デイアン断面である。
FIG. 15 is a meridian section of the blade shown in FIG. 9 cut along a line D;

【図16】特願平3−98941号(特開平4−365
998号公報)の明細書および図面に記載された3枚羽
根の羽根車と、本発明のこれらの3枚羽根の羽根車と3
枚の部分羽根とを組み合わせた羽根車とを比較実験した
結果を示すグラフである。
FIG. 16: Japanese Patent Application No. 3-98941 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-365)
998) and the three-bladed impeller of the present invention and the three-bladed impeller of the present invention.
It is a graph which shows the result of the comparative experiment with the impeller which combined the sheet | seat partial blade.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14…回転軸 20,120…羽根車 24,124…シュラウド 24a,124a…ボスシュラウド 26,126…羽根入口縁 26a,126a…ボスシュラウド側羽根入口縁 26b,126b…ケーシング側羽根入口縁 27,127…羽根出口 131…部分羽根 14 Rotary shaft 20, 120 Impeller 24, 124 Shroud 24a, 124a Boss shroud 26, 126 Blade inlet edge 26a, 126a Boss shroud blade inlet edge 26b, 126b Casing blade inlet edge 27, 127 … Vane outlet 131… Partial wing

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポンプ用羽根車の回転軸に嵌合するボス
に連なるシュラウドの子午面形状を凹形の円弧状回転面
とし、羽根入口縁が取りつくボスシュラウドは回転軸に
ほぼ平行な円筒状に形成し、羽根入口縁はこの入口側ボ
スシュラウド面からなめらかに連続させ、羽根目玉部へ
大きく張り出させ、ケーシング側の羽根入口縁は回転軸
に対してほぼ直角に延びるようにし、円筒状のボスシュ
ラウドに取りつく羽根入口縁とケーシング側羽根入口縁
の間を上流側に凸形をなす円弧状のなめらかな曲線によ
って結んで羽根入口縁を形成し、この羽根の入口角はボ
スシュラウド側入口縁ではほぼ0°に、ケーシング側入
口縁ではほぼ従来の設計で計算される角度に設定し、か
つボスシュラウド側とケーシング側の間の羽根入口角を
なめらかに変化させた形状の羽根入口を有し、前記羽根
形状の羽根入口から羽根出口端までなめらかな曲面で結
んで形成した羽根を有する遠心ポンプの羽根車であっ
、 そのポンプ設計値であるポンプ比速度が100〜600
(m3/min・m・r.p.m)の範囲で羽根枚数を3
枚とすると共に、羽根車外周部のこれらの3枚の羽根の
間に任意の枚数の部分羽根を設けたことを特徴とする遠
心ポンプの羽根車。
1. A meridional surface of a shroud connected to a boss fitted to a rotating shaft of a pump impeller is a concave arc-shaped rotating surface, and a boss shroud at a blade inlet edge is a cylinder substantially parallel to the rotating shaft. The blade inlet edge is smoothly continuous from the inlet side boss shroud surface, is greatly extended to the eyeball portion, and the blade inlet edge on the casing side extends substantially at right angles to the rotation axis. A blade inlet edge is formed by connecting the blade inlet edge attached to the V-shaped boss shroud and the casing-side blade inlet edge by an arc-shaped smooth curve that forms a convex shape on the upstream side. At the side entrance edge, it is set to almost 0 °, and at the casing side entrance edge, the angle is calculated almost by the conventional design, and the blade entrance angle between the boss shroud side and the casing side is smoothly changed. Having a blade inlet shape, met impeller of a centrifugal pump having a vane which is formed by connecting in a smooth curved surface from the blade inlet to the blade outlet edge of the vane shape
The pump specific speed, which is the pump design value, is 100 to 600.
(M 3 /min.m.r.p.m.)
And the three blades around the impeller
An impeller for a centrifugal pump , wherein an arbitrary number of partial blades are provided therebetween .
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