JP5300508B2 - Pump impeller and pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はポンプの羽根車およびポンプに関し、羽根車の流路における異物の詰まりを防止する技術に係るものである。 The present invention relates to a pump impeller and a pump, and relates to a technique for preventing clogging of foreign matters in a flow path of the impeller.
従来、この種のポンプには下水等の流体を扱うものがあり、図9に示すように、ポンプ1は羽根車2がポンプケーシング3の所定形状をなす渦室3aに配置してある。ポンプケーシング3は、下部に設けたケーシング吸込口4が羽根車2の回転軸心方向に向けて開口しており、渦室3aに連通して側部に設けたケーシング吐出口5が羽根車2の回転軸の接線方向と同方向に向けて開口している。
Conventionally, there are pumps of this type that handle fluids such as sewage. As shown in FIG. 9, the pump 1 is arranged in a vortex chamber 3 a in which an
羽根車2は回転軸心側から径方向外側へ渦巻き状に延びる一枚羽根6を有し、回転軸心方向における一枚羽根6の両側にシュラウド7が形成してある。一枚羽根6は、回転軸心側に近接する端縁が羽根入口部8をなし、周縁側に位置する端縁が羽根出口部9をなし、羽根入口部8から羽根出口部9へ向けて螺旋状の内側流路10を形成している。内側流路10はケーシング吸込口4に連通し、かつ羽根出口部9において渦室3aに連通している。
The
この種のポンプにおける羽根車には、特許文献1に記載するものがあり、図6〜図8に示す。ここでは、先に図9において説明した構成要件と同様のものには同符号を付して説明する。図6は羽根車の軸心と直交する断面図、図7(a)〜(d)は羽根車の軸心を通り、軸心回りの各角度における断面図、図8は羽根車の開口部の展開図である。 There exists what is described in patent document 1 in the impeller in this kind of pump, and it shows in FIGS. 6-8. Here, the same components as those previously described with reference to FIG. 6 is a cross-sectional view orthogonal to the impeller shaft center, FIGS. 7A to 7D are cross-sectional views at various angles around the shaft center, and FIG. 8 is an opening of the impeller. FIG.
図6に示すように、羽根車2は渦巻き状に延びる一枚羽根6を有しており、図7に示すように、羽根6の内側流路10は断面径を一定にして汚物の引っかかりを防止している。そして、図8に示すように、羽根車2の外側面には内側流路10に連通する外側流路をなす流出口11を形成しており、流出口11の流路幅は、流速に反比例して半径方向の分速度が遅い部分を大幅11aに形成し、半径方向の分速度の速い部分を小幅にしており、羽根車2に及ぼす排水の運動の反力を全周にわたって一定として羽根車2の振動を防止し、高揚程の排水を可能としている。
As shown in FIG. 6, the
ところで、固形物を含む液体の搬送に使用するポンプでは、ポンプ内部に固形物が詰まることを避けるために、羽根車としてその流路断面に大きな通過粒径を設定したものを使用する場合がある。しかし、羽根車の外側面に形成する外側流路の最大流路幅、つまりシュラウド間の幅を広げると排出容量が大きくなり、ポンプを使用する設備にとっては必要以上の容量の液体を吐き出す事態が生じることがある。 By the way, in a pump used for transporting a liquid containing solid matter, in order to avoid clogging the solid matter inside the pump, there may be used an impeller having a large passage particle size set in the flow passage cross section. . However, if the maximum flow path width of the outer flow path formed on the outer surface of the impeller, that is, the width between the shrouds is increased, the discharge capacity increases, and there is a situation in which liquid with a capacity more than necessary for the equipment using the pump is discharged. May occur.
このため、羽根車のシュラウド間の外側面に形成する外側流路が内側流路の羽根出口部に続く最大流路幅の部位において最大通過粒径を保ち、徐々に流路幅もしくは流路深さを減少させて最大通過粒径より小さくすることで、最大通過粒径の固形物を通過させつつ、最大通過粒径に影響されることなく排出容量を最適に設計することができる。 For this reason, the outer passage formed on the outer surface between the shrouds of the impeller keeps the maximum passage particle size at the portion of the largest passage width that continues to the blade outlet portion of the inner passage, and gradually increases the passage width or passage depth. By reducing the size to be smaller than the maximum passing particle size, it is possible to optimally design the discharge capacity without being influenced by the maximum passing particle size while allowing the solid material having the maximum passing particle size to pass through.
しかし、この構成では、固形物が最大通過粒径またはそれに近い大きさを有する場合には内側流路の羽根出口部から外側流路へ続く最大流路幅の部位においてシュラウド間に固形物が詰まり易くなる。 However, in this configuration, when the solid matter has a maximum passage particle size or a size close thereto, the solid matter is clogged between the shrouds at the portion of the maximum passage width that extends from the blade outlet portion of the inner passage to the outer passage. It becomes easy.
本発明は、上記した課題を解決するものであり、最大通過粒径に影響されることなく排出容量を最適に設計することができ、かつ固形物が通過し易いポンプの羽根車を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and provides an impeller of a pump that can optimally design a discharge capacity without being affected by the maximum passing particle diameter and that allows solids to easily pass therethrough. With the goal.
上記課題を解決するために、本発明のポンプの羽根車は、ケーシングの渦室内で回転軸心廻りに回転し、回転軸心方向の両側にシュラウドを有する一枚羽根からなる羽根車において、羽根車のシュラウド間の外側面に形成する外側流路が羽根車内部の内側流路の羽根出口部に続く最大流路幅の部位において内側流路と同等の最大通過粒径を保ち、流路幅と流路深さを徐々に減少させて最大通過粒径より小さくし、シュラウドは、少なくとも外側流路の最大流路幅に対応する部分において、相互の間隔が羽根車の径方向外側へ向けて広がり、かつ双方の対向面が平面の傾斜面をなすことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an impeller of a pump according to the present invention is an impeller comprising a single blade that rotates around a rotation axis in a vortex chamber of a casing and has shrouds on both sides in the direction of the rotation axis. The outer passage formed on the outer surface between the shrouds of the car maintains the maximum passage particle size equivalent to that of the inner passage at the portion of the largest passage width that follows the blade outlet portion of the inner passage inside the impeller, and the passage width The flow path depth is gradually decreased to make it smaller than the maximum passage particle size, and the shroud is spaced at least in the portion corresponding to the maximum flow path width of the outer flow path so that the mutual distance is directed radially outward of the impeller. It spreads, and both opposing surfaces make a flat inclined surface, It is characterized by the above-mentioned.
本発明のポンプは、吸込口および吐出口を有し、かつ内部に羽根車を配置する渦室を有したケーシングを備え、前記羽根車が上記の何れかの羽根車からなることを特徴とする。 The pump according to the present invention includes a casing having a suction port and a discharge port, and having a vortex chamber in which an impeller is disposed, and the impeller includes any one of the impellers described above. .
以上の構成において、羽根車の回転により内側流路から外側流路へ噴出する流体および固形物はケーシングの渦室を通ってケーシングの外部へ流れ出る。この際に、内側流路の羽根出口部から外側流路へ続く最大流路幅の部位では固形物の最大粒径部分をシュラウド間に含んでいるが、シュラウド間は少なくとも外側流路の最大流路幅に対応する部分において羽根車の径方向外側へ向けて広がっているので、最大通過粒径の固形物の通過を促進してシュラウド間の固形物の詰まりを防止する。また、当然に最大通過粒径より小さい固形物がシュラウド間に詰まるおそれも低減できる。よって、最大通過粒径に影響されることなく排出容量を最適にしたポンプの羽根車およびポンプを実現することができる。 In the above configuration, the fluid and solids ejected from the inner channel to the outer channel due to the rotation of the impeller flow out of the casing through the vortex chamber of the casing. At this time, the portion of the maximum flow width that extends from the blade outlet portion of the inner flow passage to the outer flow passage contains the maximum particle size portion of the solid matter between the shrouds, but at least the maximum flow of the outer flow passage is between the shrouds. Since the portion corresponding to the road width spreads outward in the radial direction of the impeller, the passage of the solid material having the maximum passing particle diameter is promoted to prevent clogging of the solid material between the shrouds. Naturally, it is possible to reduce the possibility of clogging between the shrouds with solids smaller than the maximum passing particle diameter. Therefore, it is possible to realize a pump impeller and a pump that optimize the discharge capacity without being affected by the maximum passing particle diameter.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1〜図5において、ポンプ51は下水等の流体を扱うものであり、羽根車52がポンプケーシング53の所定形状をなす渦室53aの内部に配置してある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5, a
ポンプケーシング53は、下部に設けたケーシング吸込口54が羽根車52の回転軸心方向に向けて開口しており、渦室53aに連通して側部に設けたケーシング吐出口55が羽根車52の回転軸の接線方向と同方向に向けて開口している。羽根車52はモータ等の駆動機(図示省略)によって回転軸心Mを中心として回転駆動される。
In the
羽根車52は回転軸心側から径方向外側へ渦巻き状に延びる一枚羽根60を有し、回転軸心方向における一枚羽根60の両側にシュラウド61が形成してある。上側のシュラウド61の上部には駆動軸(図示省略)を連結する孔62を有したボス部63が形成してあり、ボス部63の周囲にはポンプケーシング53と摺動するリム部64が形成してある。
The
一枚羽根60は、回転軸心側に近接する端縁が羽根入口部65をなし、周縁側に位置する端縁が羽根出口部66をなし、羽根入口部65から羽根出口部66に向って螺旋状の内側流路67を形成している。内側流路67はケーシング吸込口54に連通し、かつ羽根出口部66において渦室53aに連通している。
In the
羽根車52のシュラウド61の間において一枚羽根60の外側面には外側流路68が形
成してある。外側流路68は羽根車52の回転方向と反対方向に延びており、内側流路67の羽根出口部66に続く部位が最大流路幅を有して内側流路67と同等の最大通過粒径を保っており、回転方向と反対方向に延びるにしたがって流路幅と流路深さを徐々に減少させて最大通過粒径より小さくなっている。
An
そして、図1に示すように、両側のシュラウド61の間隔は羽根車52の径方向外側へ向けて広がっており、両シュラウド61の対向面が傾斜面61aをなす。このシュラウド61の傾斜面61aは全周に設けてもよいが、少なくとも外側流路68の最大流路幅に対応する範囲に設ければよく、また少なくとも一方のシュラウド61の対向面に形成すればよい。さらに、傾斜面61aの形状は平面に限定されるものではなく、曲面であってもよい。
And as shown in FIG. 1, the space | interval of the
以下、上記した構成における作用を説明する。ポンプケーシング53の室内で羽根車52が回転軸心Mの廻りに回転する状態において、ケーシング吸込口54から吸い込む流体および固形物は内側流路67に流入し、羽根車52の回転により与える遠心力を受けて流体および固形物は羽根60の羽根出口部66から渦室53aへ流出し、ケーシング53の内側面に沿って渦室53aを旋回し、ケーシング吐出口55から吐き出される。
Hereinafter, the operation of the above-described configuration will be described. In a state where the
この際に、外側流路68の流路幅と流路深さが減少するほどに固形物の外側流路68からみ出す部分が多くなり、内側流路67の羽根出口部66から外側流路68へ続く最大流路幅の部位では固形物の最大粒径部分をシュラウド61の間に含んでいるが、シュラウド61の間隔は少なくとも外側流路68の最大流路幅に対応する部分において羽根車52の径方向外側へ向けて広がっているので、最大通過粒径またはそれに近い大きさの固形物の通過を促進してシュラウド61の間に固形物が詰まることを防止する。よって、最大通過粒径に影響されることなく排出容量を最適に設計することができる。
At this time, as the channel width and the channel depth of the
51 ポンプ
52 羽根車
53 ポンプケーシング
53a 渦室内
54 ケーシング吸込口
55 ケーシング吐出口
60 一枚羽根
61 シュラウド
61a 傾斜面
62 孔
63 ボス部
64 リム部
65 羽根入口部
66 羽根出口部
67 内側流路
68 外側流路
M 回転軸心
51
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