JP5857042B2 - 複流渦巻ポンプ - Google Patents

Description

本発明は好ましくは単段複流渦巻ポンプ、特に海洋ディーゼルエンジン用の冷却水ポンプまたは船舶上のバラスト水送達ポンプに関し、ポンプ筐体を有し、回転的に駆動されるシャフト上に、回転的に固定的に配置された複流インペラを有し、前記インペラを使用して流体は、負圧領域（吸引側）からの２軸側から吸入することができ、半径方向において正圧領域（加圧側）へ送達され、軸方向に（正圧領域を介して）相互に離間され、インペラと少なくとも一つの静的ポンプ構成要素、特に、ポンプ筐体との間に形成される少なくとも２つの封止ギャップによって負圧領域は正圧領域に関して密封される。

周知の複流渦巻ポンプにおいて、環状ギャップとして形成される封止ギャップは、軸方向に在り、インペラとポンプ筐体との間に形成される。既知の渦巻ポンプの動作の間、片側で支持されているシャフト上に作用する、結果として生じる半径方向力が起こり、特に、最適の動作点で渦巻ポンプが働いていない場合、これによりインペラが回転的に固定されているシャフトは、半径方向に偏ることになる。この偏り運動の間、インペラがポンプ筐体に接触するのを防止するために、軸方向のすき間として形成される封止ギャップは、適切に広い寸法とされなければならない。しかしながら、絶えず送達される媒体が、封止キャップを通して半径方向の正圧領域から負圧領域（吸引領域）へ軸方向に流れ込むので、結果的にポンプの特性損失がもたらされる。結果として、周知の渦巻ポンプの効率は著しく損なわれる。シャフトが片側で支持される場合には、上記で引用された渦巻ポンプは比較的小体積の流れが送達される用途にのみ適している。大量流用途のための複流渦巻ポンプの場合、たとえば、海洋ディーゼルエンジン用の冷却水ポンプまたは船舶上のバラスト水送達ポンプの場合、インペラを担うシャフトは、動作の間、半径方向の偏り動作を最小にするために一般にインペラの両軸側で支持される。これらの用途用でシャフトが片側のみで支持される場合、シャフトは適切な大直径で、および／または複合的な支持で使用されなければならないことになる。

上記で引用された先行技術から始まって、本発明は特に複雑な構成の手段無しで、少なくとも５００ｍ^３／時の大流量の高効率を可能にする複流渦巻ポンプが示す基本的な問題を有する。インペラを担う渦巻ポンプのシャフトは、好ましくは片側のみで支持されるべきであり、可能な最小の直径を有するべきである。ポンプ筐体上のインペラへの衝撃は確実に避けられなければならない。

この問題は、封止ギャップが半径方向と同様に円周方向に伸び、ポンプ構成要素とインペラとの間に軸方向に配置して形成されている一般的な複流渦巻ポンプによって解決され、好ましくは軸方向で測定されるギャップのギャップ幅は、インペラの半径方向外側で半径方向間隔を空けて配置される全ての構成要素に比べてインペラの半径方向の距離より大きい。換言すれば、軸方向のギャップとして形成される封止ギャップのギャップ幅は、インペラによって片側に制限される他の全てのギャップ（半径方向ギャップ）のギャップ幅より大きい。このことは、他の方法で表現すると、インペラと任意のポンプの構成要素との半径方向において測定される距離が軸方向ギャップとして形成される封止ギャップ幅より大きいことを意味する。

本発明の有益な更なる発展は、従属請求項において示される。本発明の範囲は、明細書の中で開示した特徴、特許請求の範囲、および／または図の少なくとも２つの全ての組合せを含む。反復を避けるために、装置として開示される特徴は、方法に従って開示したものと考えられ、権利請求することができる。同様に、方法に従って開示される特徴は、装置に従って開示したものと考えられ、権利請求することができる。

本発明は、渦巻ポンプの吸引側が加圧側に対して密封される、インペラと少なくとも一つのポンプ構成要素との間の封止ギャップが、その長さ方向の大きさ、すなわち、軸方向ギャップとしての大きさと関連して、半径方向に在るように構成される思想に基づく。換言すれば、本発明によるインペラは、少なくとも一つの、好ましくは唯一のポンプ構成要素から封止ギャップにより軸方向に間隔を空けている。封止の幅は、少なくとも近似的に軸方向に伸び、インペラとインペラに対する半径方向に離隔して配置される他の全てのポンプ構成要素との間の距離よりも、好ましくはその長さ方向の大きさを超えて少なくとも一つの位置で少ない。換言すれば、封止ギャップのギャップ幅は、インペラの半径方向外側に位置する全てのポンプ構成要素に対するインペラの半径方向距離未満である。それらの軸方向範囲がそれらの半径方向範囲より（かなり）少ないという点で、封止ギャップは区別される。軸方向において測定される軸方向ギャップ（封止ギャップ）のギャップ幅は、インペラと軸方向ギャップを制限するポンプ構成要素との間で配置される半径方向ギャップの、半径方向で測定されるギャップ幅より大きい。

封止ギャップのギャップ幅は、インペラ７と軸方向ギャップを制限するポンプ構成要素、特にポンプ筐体および／または好ましくは筐体部分を形成する挿入部との半径方向距離の、好ましくは少なくとも２０％であり、好ましくは少なくとも１２％、更により好ましくは６％である。

当然、インペラの半径方向吐出領域の両軸側上の軸方向ギャップとして形成されるいくつかの封止ギャップを提供することが可能である。しかしながら、軸方向ギャップとして形成される１つの封止ギャップのみを提供することが好ましく、最小のギャップ幅を有するギャップは封止ギャップであると理解される。

実施形態の変種は極めて特に好適であり、好ましくは２つの封止ギャップは、インペラがそれを通して少なくとも一つの、好ましくは唯一のポンプ構成要素から離隔する、円周状に閉じた半径方向ギャップの半径方向内部の領域においてのみ配置される。軸方向ギャップが、半径方向ギャップから始まって、半径方向内向きに延びる場合、特に好ましい。したがって、実施形態の変形は特に好まれ、軸方向ギャップは、少なくとも半径方向内側の領域で、シャフトに対して半径方向ギャップが有するよりも小さい距離を有する。封止ギャップは、想像的な円形シリンダの内側に有利に位置し、シリンダの生成面は半径方向ギャップを受容する。実施形態のこの種の変形の結果として、封止作用は改善される。

インペラが円形状の、円筒状のケーシング外形を有する場合、それは特に目的に適い、それによって、封止ギャップ（軸方向ギャップ）が円筒状のケーシング外形を含むインペラの前面と、少なくとも一つの、好ましくは唯一のポンプ構成要素との間で形成される場合、更により好適である。

代替的に、ケーシング外形もまた提供され、インペラがその中で半径方向の外側にさらにその吐出領域で伸ばすことができる。しかしながら、後に説明されるように、ポンプジェットとインペラとの間に配置された可能な半径方向ギャップより小さな半径を有する領域において、軸方向封止ギャップが配置される場合、このような幾何学的構成の場合もまた好まれる。

軸方向ギャップとしての封止ギャップの形成に基づいて、半径方向の偏りにより、インペラが、封止ギャップを制限しているポンプ構成要素に当たる危険無しに、先行技術よりかなり小さい封止ギャップのギャップ幅を寸法取りできる可能性がある。したがって、本発明によって、加圧領域から吸引領域（負圧領域）へ流れる液体の量は、封止ギャップの小さなギャップ幅によって最小にされるので、封止ギャップの設計によって渦巻ポンプの高性能を達成することが可能である。インペラとポンプ構成要素および／またはポンプの他の構成要素との間の距離は、動作の間に生じるインペラの可能性のある最大の偏りの場合さえも、衝突の危険のないような様式で、半径方向において寸法取りすることができる。したがって、大流量での用途、特に海洋用途に対して、インペラの半径方向の以前より大きな偏りを許容できるので、インペラシャフトの片側のみの支持を実現させることは可能である。さらに、このようなシャフトの寸法を最小にすることができる。

実施形態は、特に単純な構造を有し、したがって、封止ギャップは長さ方向の大きさに比べて正確に半径方向に（許容誤差の枠組内で）在る点で好ましい。しかしながら、封止ギャップを制限している少なくとも一つの構造構成要素（インペラおよび／またはポンプ構成要素、特にポンプ筐体）の適切な形状の封止ギャップの僅かに湾曲した、または僅かに傾斜した設計は可能であり、インペラの湾曲した偏り動作のギャップ幾何学が、特に片側シャフト支持で、特にかかる様式で起こり、これによりギャップ幅は、動作の間のインペラの偏りの度合とは無関係に、少なくとも独立して一定のままである。曲率半径は、インペラを担うシャフトの支持体へのインペラの距離と、特に好適な様式で、少なくとも近似的に一致する。

本発明の更なる発展により、軸方向ギャップとして形成される封止ギャップのギャップ幅は、２００μｍ〜２０００μｍの範囲、極めて特に好ましくは２００μｍ〜４００μｍの範囲の値から選択されることが有利に提供される。

最小の、すなわち、ポンプ構成要素が軸方向ギャップとして形成される封止ギャップを制限する、インペラから渦巻ポンプのポンプ構成要素への最も僅かな半径方向距離（インペラが静止しているときの）が、２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の値から選択される場合には、特に有益である。換言すれば、インペラと上記で引用されたポンプ構成要素との間の距離は、好ましくは指示された範囲の値の距離より大である。上記で引用された最小半径方向距離は、特に好ましくは、インペラから封止ギャップを制限している少なくとも一つの、好ましくは一つのみのポンプ構成要素への最小半径方向距離のみでなく、むしろ半径方向の偏りによる衝突を確実に防ぐために、インペラからポンプの全構造構成要素への最小半径方向距離である。

複流渦巻ポンプの実施形態は、封止ギャップがインペラの軸方向で面する前面と、少なくとも一つのポンプ構成要素との間に配置される特に好適な構造を有する。換言すれば、封止ギャップが、相互から最大に可能な軸方向距離を有する場合が好ましい。たとえば、インペラが少なくとも近似的に円形の円筒状であるケーシング外形を有する場合に、これは実現可能である。半径方向ギャップを受け入れる渦巻円筒の想像上で生成された表面は、外側で軸方向ギャップを特に好ましく取り囲む。

最初に説明したとおり、半径方向に伸びる軸方向ギャップ（封止ギャップ）という句は、許容範囲の枠組の中で、封止ギャップが長さ方向の広がりに対して正確に半径方向にのみ在る実施形態のみでなく、すなわち、封止ギャップがたとえば円環板の形状で構築されることを示す。実施形態は、また、封止ギャップが僅かな上昇角度を有するもの、または僅かに湾曲しているものにおいても考えられ、すなわち、好ましくは少なくとも近似的に一致する、特に片側で支持されるシャフトの場合、シャフト支持体からの特定の封止ギャップの距離と一致する、大きな曲率半径を有する。特定の封止ギャップは、したがって渦巻ポンプの動作の間のギャップ幅が変わらないかまたは、可能な限り僅かに変わるのみのような様式において設計され、すなわち、ギャップ幾何学は偏り運動に従うので、インペラの可能性のある半径方向偏りによる。封止ギャップの湾曲または傾きは、インペラおよび／またはインペラの反対側の軸の側上の封止ギャップを制限している少なくとも一つの、好ましくは唯一のポンプ構成要素の適切な幾何学的形状によってすることが実現できる。特定の封止ギャップからシャフトの長さ方向の延長線に直交して配置される想像上の放射状板までの角度（傾斜角）は、極めて特に好ましくは０．０１度〜２．０度の範囲の値から選択される。可能な曲率半径は、好ましくは２００ｍｍ〜１０００ｍｍ、好ましくは３００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲の値から選択される。

特定の封止ギャップの、より正確には少なくとも封止ギャップを制限する表面（インペラのおよび／またはポンプ構成要素の）の曲率半径は好ましくは特定の封止ギャップ（特に封止ギャップの半径方向に最も内側の領域上の）からシャフト支持体までの距離、特に片側で支持されるもの（ポンプシャフト）の場合、少なくとも近似的に一致する。対応する様式において、明細書において説明されるギャップの傾斜角は、上記で引用された放射状板に対して封止ギャップを制限している少なくとも一つの面の（インペラのおよび／またはポンプ構成要素の）角を意味する。

既に示したとおり、インペラを担うシャフトが片側のみ、好ましくは上側のみで支持される場合、これは渦巻ポンプの実施形態の極めて経済的な変形である。

本発明による渦巻ポンプが大流量用途、特に船舶用途のために設計される場合、それは特に目的に適っている。渦巻ポンプは、約５００ｍ^３／時〜約４０００ｍ^３／時の範囲の値の体積流量、好ましくは約８００ｍ^３／時〜約１５００ｍ^３／時の範囲の値の体積流量（たとえば、やや小さな冷却水ポンプの場合）、または約１５００ｍ^３／時〜約２３００ｍ^３／時の範囲の値の体積流量（たとえば、標準サイズの冷却水ポンプの場合）、もしくは約２３００ｍ^３／時〜約３５００ｍ^３／時の範囲の値の体積流量（たとえば、やや大きな冷却水ポンプの場合）で送達し、好ましくは最大の送達レベルで約２０ｍ〜約５０ｍ範囲の値、好ましくは約３０ｍからである値の量を送達するように設計される。特に海洋用途のために、複流渦巻ポンプが垂直構造において実現する場合、すなわち、シャフトが渦巻ポンプの設置面に対して垂直に延びるような様式で実現する場合、特に空間的な理由で好ましい。

渦巻ポンプが単段渦巻ポンプ、すなわち唯一のインペラを含んでいるポンプである場合には特に好ましい。

ポンプ筐体が、インペラの２軸側で流路を吸込み側上に置き、圧力側上でつる巻様式で、好ましくは２つの出口導管を組み合わせるいわゆる螺線状の筐体である場合、特に目的に適っている。

本発明はまた、海洋ディーゼルエンジン用の冷却水ポンプとしてまたは船舶上のバラスト水送達ポンプとして本発明の思想に従って設計される複流渦巻ポンプの使用を含む。

本発明の他の利点、特徴および詳細は、好適な例示的実施形態の下記明細から、ならびに図面からもたらされる。

本発明の思想によって構成される複流渦巻ポンプの例示的実施形態の断面図である。 ギャップの状態を示す基礎図面である。 封止ギャップの実施形態の異なる可能性を示す部分図である。 封止ギャップの実施形態の異なる可能性を示す部分図である。 封止ギャップの実施形態の異なる可能性を示す部分図である。 封止ギャップの実施形態の異なる可能性を示す部分図である。 封止ギャップの実施形態の異なる可能性を示す部分図である。

図において、同一の要素と同一の機能を有する要素は、同一の参照番号によって特徴づけられる。

図１は、垂直構造の複流渦巻ポンプ１の断面図である。図示した例示的な実施形態は、３０ｍの最大送達レベルで、２３００ｍ^３／時の体積流を送達するために設計された海洋ディーゼルエンジン用冷却水ポンプである。

渦巻ポンプ１は、螺線状の筐体として設計されるポンプ筐体２を含み、吸込み側入口３、ならびに加圧側出口４を有する。片側で支持されるシャフト５は、垂直方向に上方から下向きにポンプ筐体２へ延び、ボールベアリングとして形成されるベアリング６で支持される。シャフト５はその内側に実質的に円形の円筒状ケーシング外形を有する複流インペラ７を担う。インペラ７は、回転的に固定した様式でシャフト５上に載置される。シャフトシール８は、軸方向で支持体６とインペラ７との間の領域に位置する。図１から明らかなように、シャフト５は、ポンプ筐体２上にねじ込むことによって固定されるカバー９を介してシャフトシール８より上の領域へ延びる。

インペラ７は、負圧領域１０（吸込み側）を正圧領域１１（加圧側）から分離する。

シャフト５は、エンジン（図示せず）により、特に電動機により、周知の様式で回転することができ、それによってシャフト５によって回転しているインペラ７は流体、ここでは冷却水、を負圧領域１０の両方の軸側から吸い込み、半径方向外向きに、正圧領域１１内へ送達し、それによって、正圧領域１１は分離壁１４によって相互に分離される２つのつる巻状に配置された流導管１２、１３に再分割される。２つの流導管１２、１３および流体流は、出口４の領域で再び一緒にされる。

渦巻ポンプ１の作動の間、特に渦巻ポンプ１が最適の動作点で機能していない時、半径方向力を伴うシャフト５の負荷はインペラ７の領域で起こり、ここで負荷は半径方向のインペラ７を有するシャフト５を偏らせる傾向を有する。インペラ７が半径方向でポンプ筐体２（ポンプ構成要素）と衝突することを防止するために、２つの軸方向に離間された、軸方向に延びている半径方向ギャップ１５、１６は、広すぎるように寸法取りされ、作動の間のシャフト５の最大限に考えられる偏りでさえ、インペラ７のポンプ筐体２との衝突には結果としてなり得ない。半径方向ギャップ１５、１６は、封止ギャップとしては設計されず、約５ｍｍと示される例示的な実施形態のギャップから、それらの比較的に大きいギャップ幅（最も狭い位置で測定した）のために、充分な封止機能を満たさない。半径方向ギャップは、円形の、円筒状に生成された表面の形状を有する。半径方向ギャップ１５、１６が唯一の封止ギャップであるなら、液体、ここでは冷却水が正圧領域１１から半径方向ギャップ１５、１６を通って負圧領域１０へ絶えず大流量で流れ、循環路において直接送達されことになるので、渦巻ポンプ１は、比較的に大きなギャップ幅のための極めて劣悪な効率となるであろう。

インペラ７とポンプ筐体２（ポンプ構成要素）との間の衝突の危険を避けると共に、所望の封止作用を達成するために、ポンプ筐体２（ポンプ構成要素）はインペラ７をわたって両軸側上で伸び、すなわち、上方と下方に、半径方向内向きに、軸方向ギャップとして形成され、長さ方向の延長として半径方向へ延びる封止ギャップ１９，２０がインペラ７の各前面１７、１８とポンプ筐体２（ポンプ構成要素）との間に形成される。最も狭い位置で測定されるこれらの封止ギャップ１９、２０が半径方向ギャップ１５、１６より小さいギャップ幅を有することが必須である。

封止ギャップ１９、２０は半径方向ギャップ１５、１６の半径方向内側に位置し、それにより半径方向ギャップ１５、１６は次第に封止ギャップ１９、２０となり、かつ封止ギャップ１９，２０は半径方向ギャップ１５、１5に直接的に境界を接している。図示した例示的な実施形態において、封止ギャップ１９、２０の幅は約４００μｍに相当する。

インペラ７の前面１７，１８、および特定の前面１７、１８と平行してここで整列されるポンプ筐体２の壁面21,22によって対向する表面で示される例示的な実施形態において、説明されているように、封止ギャップ、１９、２０は、インペラ７によって軸方向において片側で制限される。

動作の間、インペラ７の偏りが半径方向で起こると、前面１７、１８はポンプ筐体２の壁面２１、２２と実質的に平行してシフトし、その結果、衝突はここでは起こる可能性が
ない。半径方向ギャップ１５、１６は説明されているように、非常に広く寸法取りされるので、ここでもインペラ７との衝突は排除され、最大限に許容される偏りでさえ、排除される。

図２は、ギャップの状態を模式的に示す。

模式的に示されたインペラ２は、回転可能に支持されたシャフト５上に回転的に固定した様式で配置されているように認識することができる。

インペラ７はポンプ構成要素２３、ここではポンプ筐体２、より正確にはポンプ筐体２の構成要素を形成する挿入部２４によって囲まれている。代替的には、挿入部は筐体構成要素を形成するために構成され配置されることができず、したがって、ポンプ筐体内部で、そして、外側の筐体側に離隔して配置される。インペラ７が回転すると、吸引側（負圧領域）１０から加圧側（正圧領域）１１への矢印方向に液体が流れる。

２つの封止ギャップ１９、２０は、一部品でも二部品でも設計できるポンプ構成要素２３とインペラ７との間に形成され、より正確には円形の、円筒状のケーシング外形を含むインペラ７の前面１７、１８との間で形成される。これらの封止ギャップ１９、２０は、ポンプ構成要素２３とインペラ７との間に軸方向に形成される軸方向ギャップである。封止ギャップ１９、２０のギャップ幅ｓは、示された例示的な実施形態において４００μｍである。平らな円環板の形状の２つの封止ギャップ１９、２０は、軸方向で相互に離隔して、とりわけ、半径方向出口領域、またはインペラ７の領域によって互いに分離している。

示された例示的な実施形態において、インペラ７とポンプ構成要素２３と間の封止ギャップ１９、２０に加えて２つの半径方向ギャップ１５、１６が提供され、これらのギャップ幅ａは封止ギャップのギャップ幅ｓより大きい。示された例示的な実施形態においてインペラ７が静止している時、ギャップ幅ａは約５ｍｍである。封止ギャップ１９、２０は、半径方向ギャップ１５、１６の半径方向内側に位置し、したがって、半径方向ギャップ１５、１６よりシャフト５から近くに離隔している。半径方向ギャップは、円形で、円筒状のジャケットの形状を有する。封止ギャップ１９、２０は、近似的に円環板の形状を有する。（狭い）半径方向ギャップ１５、１６を提供することはまた、ポンプ構成要素２３の改変構成設計において除去することができる。好ましくはインペラ７の両軸側に関して、２つの軸側のうちの少なくとも１つの軸方向ギャップである平行面に存在する幾つかの封止ギャップ１９、２０を提供することもまた、考えられる。次いで、軸方向に隣接する２つの封止ギャップは、好ましくはインペラ７の少なくとも一つの軸側上の封止ギャップのギャップ幅より大きいギャップ幅を有する半径方向ギャップを介して互いに接続している。このように、段のあるギャップ形成は結果として生じ、そこで、軸方向ギャップ断面は封止ギャップを表す。したがって、段のあるギャップ設計が、結果として生じる。

考えられる代替的封止ギャップの幾何学構造は図３〜図７に示され、それによって湾曲の角度または曲率半径は明白さの理由で誇張された様式で示される。実際には、最小の上昇および大きな曲率半径が含まれる。

全ての例示的な実施形態では、封止ギャップが実質的に半径方向においてそれらの長さ方向の延長に関して在る軸方向ギャップであり、それらの軸の延長は（実質的に）半径方向の延長より小さいという共通の事実がある。

図３による例示的な実施形態において、封止ギャップ１９はインペラ７とポンプ構成要素２３との間で形成される。封止ギャップ１９を制限しているインペラ７の部分は、シャフトの長さ方向の延長に対して正確に半径方向に在り、一方でこれと反対に、封止ギャップ１９を制限するポンプ構成要素２３の表面部分は、放射状平面に対してここでは１度未満の角度αで僅かに傾斜している。このことにより、示された例示的な実施形態においてインペラ７の表面部分がそこに横たわる、想像上の放射状平面に対するこの角度αについての封止ギャップ傾斜がもたらされる。

図４による例示的な実施形態において、と同様に、封止ギャップ１９を制限しているインペラ７の表面部分、ならびに封止ギャップ１９と対向し、かつこれを制限しているポンプ構成要素２３の表面部分は、放射状平面に対して傾けられ、例示的な実施形態において、ここで１０度未満の同じ角度αの下で共に示されている。異なるが、同様の傾斜角を実現させることもまた可能である。

図５による例示的な実施形態において、封止ギャップ１９を制限しているインペラ７の表面領域は、シャフトの長さ方向の延長に対して半径方向平面に位置し、封止ギャップ１９を制限しているポンプ構成要素２３の表面領域はこれと対照的に湾曲しており、その湾曲は、好ましくはシャフト５（図示せず）の支持体から、封止ギャップ１９を有する半径を有する。

図６による例示的な実施形態において、封止ギャップ１９を制限している表面、ならびにインペラ７の表面の両方の表面、およびポンプ構成要素２３の表面は、僅かに湾曲しているように設計される。

図７による例示的な実施形態において、封止ギャップ１９を制限しているインペラ７の表面は、水平であるが、半径方向面に対して１０度未満の角度αで傾斜して設計され、対照的に封止ギャップ１９を制限しているポンプ構成要素（２３）の表面は僅かに湾曲していて、好ましくは５００ｍｍの曲率半径を有する。

参照番号のリスト
１：複流渦巻ポンプ
２：ポンプ筐体
３：入口（入口接続片）
４：出口（出口接続片）
５：シャフト
６：支持体
７：インペラ
８：シャフトシール
９：カバー
１０：負圧領域
１１：正圧領域
１２：流導管
１３；流導管
１４：分離壁
１５：半径方向ギャップ
１６：半径方向ギャップ
１７：前面
１８：前面
１９：封止ギャップ
２０：封止ギャップ
２１：壁面
２２：壁面
２３：ポンプ構成要素
２４：挿入部
ｓ；ギャップ幅、封止ギャップ
ａ；ギャップ幅、半径方向ギャップ

Claims (17)

1. 複流渦巻ポンプであって、ポンプ筐体（２）を有し、回転的に駆動されるシャフト（３）上に回転的に固定的に配置され複流インペラ（７）を有し、前記インペラを使用して、流体を、負圧領域（１０）からの２つの軸側より吸引し、半径方向で正圧領域（１１）内へ送達することができ、軸方向に離間され、前記インペラ（７）と、少なくとも一つの静的ポンプ構成要素（２３）との間で形成された、少なくとも２つの封止ギャップ（１９、２０）によって前記負圧領域（１０）は前記正圧領域（１１）に対して密封された複流渦巻ポンプにおいて、
   前記封止ギャップ（１９、２０）は軸方向ギャップとして形成され、円周方向に、ならびに半径方向に延び、前記インペラ（７）と前記ポンプ構成要素（２３）との間に軸方向に配置され、そのギャップ幅（ｓ）は、前記インペラ（７）から、前記インペラ（７）に対して前記半径方向距離で配置される全ての構成要素への半径方向距離（ａ）より小さく、前記渦巻ポンプは、垂直構造において実現することを特徴とする、複流渦巻ポンプ。
2. 前記封止ギャップ（１９、２０）の前記ギャップ幅（ｓ）が２００μｍ〜２０００μｍの範囲の値から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の渦巻ポンプ。
3. 前記インペラ（７）から、前記インペラ（７）が静止している状態の前記渦巻ポンプの前記ポンプ構成要素（２３）までの最小の半径方向距離（ａ）が、２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の値から選択されることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
4. 前記封止ギャップ（１９、２０）が前記インペラ（７）の前面（１７、１８）と、前記ポンプ構成要素（２３）と間に配置されることを特徴とする、請求項１または３のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
5. 前記封止ギャップ（１９、２０）が、正確に半径方向に在るか、または約０〜１度の値の範囲の角度の放射状の面を包含するように設計され、かつ／または前記封止ギャップ（１９、２０）は、２００ｍｍ〜１０００ｍｍの値の範囲の曲率半径を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
6. 前記シャフト（３）が片側のみで支持されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
7. 前記渦巻ポンプが、約５００ｍ^３／時〜約４０００ｍ^３／時の値の範囲の体積流量で送達するために設計されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
8. 前記２つの封止ギャップ（１９、２０）のみが、シャフト（５）に対して、前記インペラ（７）とポンプ構成要素として形成された前記半径方向ギャップ（１５、１６）との間より小さい半径方向距離を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
9. 前記インペラ（７）は、円形、円筒形ケーシング外形を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
10. 前記渦巻ポンプが、海洋ディーゼルエンジン用の冷却水ポンプであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
11. 前記渦巻ポンプが、海洋ディーゼルエンジン用のバラスト水送達ポンプであることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
12. 前記少なくとも一つの静的ポンプ構成要素（２３）が、前記ポンプ筐体（２）であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
13. 前記少なくとも一つの静的ポンプ構成要素（２３）が、挿入部（２４）であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の渦巻ポンプ。
14. 前記体積流量が、約８００ｍ ^３ ／時〜約１５００ｍ ^３ ／時の値の範囲であることを特徴とする、請求項７に記載の渦巻ポンプ。
15. 前記体積流量が、約１５００ｍ ^３ ／時〜約２３００ｍ ^３ ／時の値の範囲であることを特徴とする、請求項７に記載の渦巻ポンプ。
16. 前記体積流量が、約２３００ｍ ^３ ／時〜約３５００ｍ ^３ ／時の値の範囲であることを特徴とする、請求項７に記載の渦巻ポンプ。
17. 前記曲率半径の範囲が、３００ｍｍ〜７００ｍｍの間であることを特徴とする、請求項５に記載の渦巻ポンプ。

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