JPH03107595A - 舶用ウオータジェットポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ターボ型ポンプ羽根車により吸い込んだ水を
昇圧して吐出ノズルにより噴出させることにより推進力
を得る舶用ウオークジエントポンプに関し、特にウオー
タジェッＩ・ポンプのための異物切断除去装置に関する
。

〔従来の技術〕

一般に、この種の舶用ウォータジェットポンプにより船
舶が走行中に水面上に浮いている浮遊物をポンプの吸込
口より吸い込むことは、避けられない。この場合、吸い
込まれたときにポンプを破損してしまうような、例えば
木片などの粗大な浮遊物は、吸込入口にスリット状スク
リーンを設けて、これによりポンプ内に吸い込まれない
ようにするのが一般的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この吸込入口のスリットをすり抜けてポ
ンプ内部に侵入する浮遊物、例えばやわらかい藻やビニ
ール等は防くことができない。これらの異物はポンプ内
に侵入すると、羽根車や回転軸にからみつき、徐々に成
長して大きくなり、最終的にはポンプ作用がなくなるま
で成長してしまう。また、この過程では、異物が隙間に
詰まることにより動力の増大が生し、ジェット出力が低
下し、船足が落ちてしまう。

このようなポンプ内部にからみつく異物の除去は簡単に
はできない。取り除く必要がある場合には、船を陸に上
げて吸込口に設＆Ｊた点検ハツチを開ＤＪでこれより異
物を除去するか、またはポンプを分解しないと取り除く
ことかできない。

洋上または水上で前述のような完全な閉塞状態になると
、自走ができなくなり、安全−トにも大きな問題がある
。

従って、本発明の目的は、ポンプ内に侵入する異物が羽
根車や回転軸にからみつく前に切断除去できるように構
成された舶用ウォータジェットポンプを提供することで
ある。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記の目的を達成するために、本発明により、羽根車の
入口縁に近接する位置に、入口流れを整流する複数の人
口固定案内羽根を吸込口内周面より回転軸を囲む内側リ
ングまで中心方向に延びる薄い板状の羽根として形成し
、その際この入口固定案内羽根の後縁を羽根車の前縁と
の間で異物の切断ができるようにわずかな隙間を全縁に
わたって区画するように形成し、さらに入口固定案内羽
根の前縁を流れが中心部に集まるように傾斜させ、その
中心の回転軸にカッタを取りつけてなる異物切断除去装
置を設ける。

また、本発明による異物切断除去装置には、回転軸を囲
む内側リングの前端面と後端面に複数個の切り欠きを設
けるのが後述する理由から好都合である。

さらに、羽根車の回転軸が、吸込入口から羽根車に到る
までの吸込室内を貝通している軸流型式の舶用ウォータ
ジェットポンプでは、上記の目的を達成するために、本
発明により、軸方向に延びる薄い隔壁を吸込室の上部壁
から羽根車回転軸の上面まで延ばし、その際隔壁の下縁
が回転軸の上面との間にわずかな隙間を区画するように
形成され、回転軸上面に沿った隔壁は羽根入口近くまで
延びる長さを有し、かつその側縁を羽根車入口縁との間
にわずかな隙間を有するように形成し、または入Ｌ」固
定案内羽根を設けた場合には回転軸上面に沿った隔壁が
前記固定案内羽根まで延びる長さを有する異物切断除去
装置を設ける。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

第１図には、本発明による異物切断除去装置を備えた斜
流羽根車を有するウォータジェットポンプの縦断面を示
す。

このウォータジェットポンプは、比速度の大きい斜流ポ
ンプであり、この斜流ポンプはボリュートケーシング２
を有し、このホリーｉ−１〜ケ−カンタ２の中央に突出
する垂直な回転軸４の先端部分に斜流羽根車６が固定さ
れている。回転軸４は、ポリュートケーシング２の上部
と、これに固定されたブラケッｌ−８とにそれぞれ軸受
１０．１２により保持され、回転軸４の他端は適当な手
段を介して駆動部に連結される。ポリュートケーシング
２の上流の部分には、船舶の進行方向に向かって下方に
傾斜した吸込入口部１４が取りつげられ、この吸込入口
部の入口開口には、木片のような粗大な浮遊物の侵入を
阻止するために船舶の進行方向に、すなわち流れ方向に
沿って延びる複数の細長い板１６が間隔を置いて取りつ
げられ、これによって多数のスリットを有するスクリー
ンが形成されている。

また、ポリュートケーシング２の下流部分には吐出ノズ
ル１８が一体に形成されている。

本発明により、羽根車６の羽根人口縁７に近接する位置
には、入口流れを整流する複数の入口固定案内羽根２０
（第２図も参照）が、その外側リング２２の内周面より
羽根車を囲む内側リング２４まで中心方向に延びる薄い
板状の羽根として形成され、外側リング２２は、ポリュ
ートケーシング２と吸込人口部１４との間に挿入保持さ
れている。入口固定案内羽根２０は２〜４枚の個数が適
当であり、かつ羽根車の矢印の回転方向に対し第２図の
ように湾曲しているのが好ましい。第３ａ図は第２図の
線１１１ａ−ｍａに沿って切断した入口固定案内羽根２
０の断面を羽根車の羽根との関係において示した図であ
り、第３ｂ図は第２図の線ｍｂ−ｍｂに沿って切断した
入口固定案内羽根２０の断面を同様に羽根車の羽根との
関係において示した図であり、第３図の場合固定案内羽
根２０が羽根車の回転方向に対向するそりを有するが、
この曲率は流れを整流するためのもので、対向する曲率
、順向きの曲率などを用いることができる。或いは直線
の固定案内羽根も用いることもできる。

入口固定案内羽根２０の後縁２０ｂは、羽根車６の前縁
７との間に異物の切断ができるように小さな隙間を全縁
にわたって区画するように形成され、これによってポン
プに侵入する異物を固定案内羽根２０の静止した後縁２
０ｂと回転する羽根車６の前縁７の間で切断することが
できる。この切断作用により大部分の異物が取り除かれ
てノズル１８から吐出される。

しかしながら、羽根車の外周部は最も速度か大きいので
切断作用が強いが、羽根車の中心部はその速度もおそく
、切断作用も弱くなる。前述した固定案内羽根２０と羽
根車人口縁７による異物の切断作用のみでも、ポンプ機
能を全く停止してしまうほどの異物の閉塞を起こすこと
は防止できるりれども、この固定案内羽根を取りつける
構造とすることにより、本来ある羽根車の羽根とケーシ
ングの隙間のほかに、ポンプ内に、例えば中心部の隙間
のような小さな隙間が生じるので、この隙間に異物が詰
まり、ポンプ動力の増大をもたらし、大幅に船足が落ち
てしまう。これを防止するために、本発明により、前述
した入口固定案内羽根２０の前縁２０ａが中心部に向か
って流れ方向に傾斜していると共に、さらにカッタ２６
か羽根車６の回転軸４の前端に取りつけられている。固
定案内羽根２０の前縁が中心部に向かう傾斜を有するの
で、固定案内羽根２０の前縁２０２）に引っ掛かった異
物を、人口流れにより積極的に中心部のカンタ２６へ集
めて、入口固定案内羽根の前縁２０ａとカッタ２６のカ
ンタ部２８により積極的に切断ずろことかできる。その
結果、船足の低下が起こらない。また、カッタ２６は、
第４図と第５図から明らかなように、円柱状ボスから半
径方向に突出するカッタ部２８を有する。このカッタ部
２８の上面ば、第５図に示すように切断作用のために羽
根車の回転方向前方に向かって傾斜している。なお、カ
ッタ部２８の数ば２枚と少なくし、かつ羽根入口への流
れを妨害しないようにできるだけ小さいカッタにする。

このようにすれば、前述の入口固定案内羽根２０とカッ
タ２６により、ポンプ性能の劣化を起こさないカッタ機
構を構成することができる。

さらに、細かい異物が中心部の隙間に詰まらないように
するために、本発明により、固定案内羽根２０の内側リ
ング２４の前端面と後端面に、第６図に示すような三角
形状の切り欠き２４ａと２４ｂがそれぞれ設りられてい
る。切り欠きの個数は、固定案内羽根２０の羽根の数だ
け設けるのが好ましい。内側リング２０の前端面の静止
した切り欠き２４ａは、回転するカッタ２６のカッタ部
２８と協働して細かい異物をさらに切断し、一方向側リ
ング２０の後り１１１面の切り欠き２４ｂば、隣接した
回転する回転軸の羽根車締め付はナラ）４ａとの間に、
切り欠きのある所とない所で圧力差が発生し、絶えず繰
り返されるこの圧力変動により細かい異物が詰まらない
ように防止される。

次に、第７図に示すように回転軸がポンプケーシングを
貫通している型式の軸流型ウォータジェットポンプにも
同様な異物切断除去装置を設けることができる。前の実
施例と同様な部品には、３０をプラスした参照数字を付
けである。

この軸流型ポンプは、入口開口を有する船舶進■ 行方向に向かって傾斜した吸込入口部４４内に原動機側
から突出する回転軸３４を有し、この回転軸の自由端は
吸込部４４と結合されたノズル４８を有するデイフユー
ザ−ケージング４９の軸受３０に支持されている。第８
図に拡大して示したように、回転軸３４に固定された軸
流羽根車３６の羽根入口縁３７に近接する位置に、本発
明により、前の実施例と同様な入口固定案内羽根５０が
設けられ、この固定案内羽根の後縁５０ｂは羽根車３６
の前縁３７との間に小さな隙間を区画するように形成さ
れている。本発明により、さらに前と同様に中心部に向
かって流れ方向に傾斜した固定案内羽根５０の前縁５０
ａに隣接したカッタ部５８を有するカッタ５６が回転軸
３４に取りつけられている。カッタ５６の詳細は、第９
図と第１０図に示しであるが、その構造は本質的に前の
実施例と同じである。

また、入口固定案内羽根５０の内側リング５４の両端面
には、前の実施例（第６図）と同様に切り欠きを設ける
ことができる。

本発明により、軸方向に延びる薄い隔壁６０を吸込入口
部４４内の上部壁から羽根車回転軸３４の上面まで延ば
し、その際隔壁６０の下縁は回転軸３４の上面との間に
わずかな隙間を区画するように形成され（第７図参照）
、回転軸上面に沿った隔壁６０はカンタ５６のカッタ部
５８に隣接する位置までの長さを有する。この構造によ
り、ポンプ内に流入する細長い異物が回転軸に巻きつか
ないように防止することができる。この巻きつき防止機
構がないと、回転軸に異物が巻きついて成長し、ついに
は吸込室を寒くまで成長し、ポンプ機能を停止させてし
まう。

第１２図は、同様に回転軸が吸込室内を貫通している軸
流型式の舶用ウォータジェットポンプであるが、入口固
定案内羽根とカッタが設けられていないので、異物切断
除去装置として吸込室内を軸方向に延びる薄い隔壁６０
′の側縁が、羽根車３６′の羽根人口縁３７にわずかな
隙間を置いて隣接する位置まで延びている。従って、隔
壁６０の静止している側縁６０ａ′と回転する羽根車の
羽根入口縁３７′との間で異物を切断することができる
。第７図と同様な部品には、′を付けた同様な参照数字
を用いである。

〔発明の効果〕

本発明の異物切断除去装置では、羽根車の入口縁に近接
する位置に、入口流れを整流する複数の入口固定案内羽
根を吸込口内周面より回転軸を囲む内側リングまで中心
方向に延びる薄い板状の羽根として形成し、その際この
入口固定案内羽根の後縁が羽根車の前縁との間に異物が
切断できるように小さな隙間を全縁にわたって区画する
ように形成されているので、回転する羽根車前縁と固定
案内羽根の後縁との間でポンプ内に流入した大部分の異
物を切断することができる。また、入口固定案内羽根の
前縁を、流れが中心部に集まるように傾斜させると共に
、その中心の回転軸にカッタを設けたので、固定案内羽
根の前縁に引っ掛かった異物を傾斜縁に沿って中心部へ
できるだけ早く集めて、特に羽根前縁と固定案内羽根の
後縁とで切断しにくい異物を中心部で固定案内羽根前縁
とカッタとの協働作用により積極的に切断することがで
き、その結果船足の低下を来すことがない。

さらに、回転軸を囲む内側リングの前端面と後端面に複
数個の切り欠きを設けたので、固定案内羽根の両端面に
隣接する部祠との間において、切り欠きのある所とない
所で圧力差が生じ、絶えず生ずるこの圧力変動により小
さな異物が中心部の隙間に詰まらないように防止できる
。

また、回転軸が吸込室内を貫通している軸流型式の舶用
ウォータジェットポンプでは、軸方向に延びる薄い隔壁
を吸込室の上部壁から羽根車回転軸の上面まで延ばし、
その際隔壁の下縁が回転軸の上面との間にわずかな隙間
を区画するように形成されているので、細長い異物が回
転軸に巻きつかないように防止できる。さらに、回転軸
上面に沿った隔壁は羽根入口近くまで延■ びる長さを有しかつ羽根車入口縁との間にわずかな隙間
を有するようにその側縁を形成したので、静止している
隔壁の側縁と回転する羽根車入口縁の間で異物を切断す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による異物切断除去装置を備えた斜流型
ウォータジェットポンプの縦断面図、第２図は第１図の
矢印Ｈの方向より見た図、第３ａ図と第３ｂ図はそれぞ
れ第２図の線ｍａとＩｆｆ　ｂに沿って切断した固定案
内羽根を羽根車の羽根との関係において示した回、第４
図は第１図の■の方向よりカッタのみを見た図、第５図
は第４図のカッタの側面図、第６図は固定案内羽根の内
側リングの拡大斜視図、第７図は本発明による異物切断
除去装置を備えた軸流型ウォータジェットポンプの縦断
面図、第８図は第７図の異物切断除去装置の部分拡大断
面図、第９図は第８図の■の方向よりカッタのみを見た
図、第１０図は第９図のカッタの側面図、第１１図は第
７図の線Ｘ１−ＸＩに沿って切断した横断■ 面図、第１２図は本発明による異物切断除去装置を備え
た軸流型ウォータジェットポンプの別の実施例の縦断面
図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ターボ型ポンプ羽根車により吸い込んだ水を昇圧
   して吐出ノズルにより噴出させることにより推進力を得
   る舶用ウォータジェットポンプにおいて、羽根車の入口
   縁に近接する位置に、入口流れを整流する複数の入口固
   定案内羽根を吸込口内周面より回転軸を囲む内側リング
   まで中心方向に延びる薄い板状の羽根として形成し、そ
   の際この入口固定案内羽根の後縁を羽根車の前縁との間
   で異物の切断ができるようにわずかな隙間を全縁にわた
   って区画するように形成し、さらに入口固定案内羽根の
   前縁を流れが中心部に集まるように傾斜させ、その中心
   の回転軸にカッタを取りつけてなる異物切断除去装置を
   設けたことを特徴とする舶用ウォータジェットポンプ。
2. （２）回転軸を囲む内側リングの前端面と後端面に複数
   個の切り欠きを設けたことを特徴とする、請求項１に記
   載の舶用ウォータジェットポンプ。
3. （３）ターボ型ポンプ羽根車により吸い込んだ水を昇圧
   して吐出ノズルにより噴出させることにより推進力を得
   る舶用ウォータジェットポンプであって、羽根車の回転
   軸が、吸込入口から羽根車に到るまでの吸込室内を貫通
   している軸流型式の舶用ウォータジェットポンプにおい
   て、軸方向に延びる薄い隔壁を吸込室の上部壁から羽根
   車回転軸の上面まで延ばし、その際隔壁の下縁が回転軸
   の上面との間にわずかな隙間を区画するように形成され
   、回転軸上面に沿った隔壁は羽根入口近くまで延びる長
   さを有しかつその側縁を羽根車入口縁との間にわずかな
   隙間を有するように形成してなる異物切断除去装置を設
   けたことを特徴とする舶用ウォータジェットポンプ。
4. （４）請求項１に記載の入口固定案内羽根とカッタを備
   え、さらに前記隔壁が回転軸上面に沿って入口固定案内
   羽根まで延びる長さを有することを特徴とする、請求項
   ３に記載の異物切断除去装置。