JPH051698A - 回転羽根を有する流体機械 - Google Patents
回転羽根を有する流体機械Info
- Publication number
- JPH051698A JPH051698A JP15676891A JP15676891A JPH051698A JP H051698 A JPH051698 A JP H051698A JP 15676891 A JP15676891 A JP 15676891A JP 15676891 A JP15676891 A JP 15676891A JP H051698 A JPH051698 A JP H051698A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- impeller
- passage
- pump
- fluid machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
〔目的〕 ポンプや船用プロペラ等の回転羽根を有する
流体機械の羽根表面に発生する流れの剥離領域から、剥
離泡を機外に排出することにより、流れの剥離をなく
し、キャビテーション等による性能低下や部品の破損を
防止する。 〔構成〕 ポンプ本体２は、ケーシング１０、インペラ
１１、シャフト１２、軸受１３、軸封部１４で構成され
る。インペラ１１は、羽根１５、シュラウド１６、裏羽
根１７からなる。羽根１５の表面から内部を経てインペ
ラ１１の背面に形成された空間１８に通ずる通路１９、
空間１８から機外に通ずる通路２０が設けられ、この通
路２０が、配管２１で静圧制御装置３に接続される。
流体機械の羽根表面に発生する流れの剥離領域から、剥
離泡を機外に排出することにより、流れの剥離をなく
し、キャビテーション等による性能低下や部品の破損を
防止する。 〔構成〕 ポンプ本体２は、ケーシング１０、インペラ
１１、シャフト１２、軸受１３、軸封部１４で構成され
る。インペラ１１は、羽根１５、シュラウド１６、裏羽
根１７からなる。羽根１５の表面から内部を経てインペ
ラ１１の背面に形成された空間１８に通ずる通路１９、
空間１８から機外に通ずる通路２０が設けられ、この通
路２０が、配管２１で静圧制御装置３に接続される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、羽根表面に発生するキ
ャビテーション等による流れの剥離領域から、剥離泡を
機外に排出することにより、流れの剥離を防止すること
のできるポンプや船用プロペラ等の回転羽根を有する流
体機械に関する。
ャビテーション等による流れの剥離領域から、剥離泡を
機外に排出することにより、流れの剥離を防止すること
のできるポンプや船用プロペラ等の回転羽根を有する流
体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】流体の輸送や船舶の推進には、ポンプや
船用プロペラ等の回転羽根を有する流体機械が多数使用
されている。例えば、ポンプで流体を輸送する場合、被
送流体はポンプの吸引作用によって給水槽からポンプへ
吸込まれ、インペラによってエネルギーを与えられて圧
力が上昇し、ポンプから吐出される。このとき、被送流
体の静圧はインペラの羽根入口直後で最低値を示すが、
この静圧がキャビテーション発生の限界圧力を下回る
と、キャビテーションが発生して、羽根表面の流れに剥
離を生じる。流れに剥離が生じると、羽根から被送流体
へのエネルギー伝達効率が低下するため、ポンプの性能
が低下する。また、キャビテーションによって発生する
剥離泡が消滅するときの衝撃により、振動、騒音を発生
してポンプ部品の損傷を招くことがある。船用プロペラ
等でも同様な問題が発生する。
船用プロペラ等の回転羽根を有する流体機械が多数使用
されている。例えば、ポンプで流体を輸送する場合、被
送流体はポンプの吸引作用によって給水槽からポンプへ
吸込まれ、インペラによってエネルギーを与えられて圧
力が上昇し、ポンプから吐出される。このとき、被送流
体の静圧はインペラの羽根入口直後で最低値を示すが、
この静圧がキャビテーション発生の限界圧力を下回る
と、キャビテーションが発生して、羽根表面の流れに剥
離を生じる。流れに剥離が生じると、羽根から被送流体
へのエネルギー伝達効率が低下するため、ポンプの性能
が低下する。また、キャビテーションによって発生する
剥離泡が消滅するときの衝撃により、振動、騒音を発生
してポンプ部品の損傷を招くことがある。船用プロペラ
等でも同様な問題が発生する。
【０００３】更に、従来のポンプは、その性能が回転数
により定まっているので、負荷側の揚程が変化すると
き、それに対応するために、バルブの開度を調整する
か、ポンプの回転数を制御しなければならないが、バル
ブの開度を調整するとエネルギーの損失が大きく、回転
数の制御には高価な設備が必要である。
により定まっているので、負荷側の揚程が変化すると
き、それに対応するために、バルブの開度を調整する
か、ポンプの回転数を制御しなければならないが、バル
ブの開度を調整するとエネルギーの損失が大きく、回転
数の制御には高価な設備が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は回転羽根を
有する流体機械におけるかかる問題を解決するものであ
って、キャビテーション等による羽根表面の流れの剥離
をなくしてエネルギー伝達効率を向上させることによ
り、性能の低下を防止し、また、剥離泡の消滅時の衝撃
を軽減して部品の損傷を防止し、更に、羽根表面の有効
キャビテーション係数を任意に設定でき回転数制御なし
に性能曲線を変化させることのできる流体機械を提供す
ることを目的とする。
有する流体機械におけるかかる問題を解決するものであ
って、キャビテーション等による羽根表面の流れの剥離
をなくしてエネルギー伝達効率を向上させることによ
り、性能の低下を防止し、また、剥離泡の消滅時の衝撃
を軽減して部品の損傷を防止し、更に、羽根表面の有効
キャビテーション係数を任意に設定でき回転数制御なし
に性能曲線を変化させることのできる流体機械を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転羽根を有
する流体機械の羽根表面のキャビテーション等による流
れの剥離が発生する領域から、機外に通ずる通路を設
け、該通路を静圧制御装置に接続することにより、上記
課題を解決する。
する流体機械の羽根表面のキャビテーション等による流
れの剥離が発生する領域から、機外に通ずる通路を設
け、該通路を静圧制御装置に接続することにより、上記
課題を解決する。
【０００６】
【作用】静圧制御装置が、羽根表面のキャビテーション
等による流れの剥離が発生する領域から、剥離泡を吸い
込んで機外に排出することにより、流れの剥離を防止し
てエネルギー伝達効率を向上させる。また、羽根入口の
流体の静圧を制御することにより、性能曲線を変化させ
る。
等による流れの剥離が発生する領域から、剥離泡を吸い
込んで機外に排出することにより、流れの剥離を防止し
てエネルギー伝達効率を向上させる。また、羽根入口の
流体の静圧を制御することにより、性能曲線を変化させ
る。
【０００７】
【実施例】図１は、この発明の一実施例であるポンプを
用いた流体輸送システムの構成図、図２はポンプ本体の
縦断面図である。この実施例では、ポンプ１は、ポンプ
本体２と、静圧制御装置３とからなり、ポンプ本体２
が、吸込管４及び吐出管５により給水槽６及び吐出水槽
７に接続されている。
用いた流体輸送システムの構成図、図２はポンプ本体の
縦断面図である。この実施例では、ポンプ１は、ポンプ
本体２と、静圧制御装置３とからなり、ポンプ本体２
が、吸込管４及び吐出管５により給水槽６及び吐出水槽
７に接続されている。
【０００８】ポンプ本体２は、遠心ポンプであり、ケー
シング１０、インペラ１１、シャフト１２、軸受１３、
軸封部１４で構成されている。シャフト１２は原動機
（図示略）により駆動され、インペラ１１に回転を与え
る。インペラ１１は、羽根１５、シュラウド１６、裏羽
根１７からなり、図３に示すように、羽根１５の表面１
５Ｆのキャビテーション等による流れの剥離が発生する
領域Ａから、羽根１５の内部を経てインペラ１１の背面
に形成された空間１８に通ずる通路１９が設けられてい
る。ケーシング１０には、空間１８から機外に通ずる通
路２０が設けられており、この通路２０は、配管２１で
静圧制御装置３に接続されている。静圧制御装置３は、
流れの剥離をなくし、羽根入口の流体の静圧を制御して
性能曲線を変化させるために前記剥離が発生する領域Ａ
の静圧を設定する圧力調整弁と真空ポンプ（図示略）と
を備えている。
シング１０、インペラ１１、シャフト１２、軸受１３、
軸封部１４で構成されている。シャフト１２は原動機
（図示略）により駆動され、インペラ１１に回転を与え
る。インペラ１１は、羽根１５、シュラウド１６、裏羽
根１７からなり、図３に示すように、羽根１５の表面１
５Ｆのキャビテーション等による流れの剥離が発生する
領域Ａから、羽根１５の内部を経てインペラ１１の背面
に形成された空間１８に通ずる通路１９が設けられてい
る。ケーシング１０には、空間１８から機外に通ずる通
路２０が設けられており、この通路２０は、配管２１で
静圧制御装置３に接続されている。静圧制御装置３は、
流れの剥離をなくし、羽根入口の流体の静圧を制御して
性能曲線を変化させるために前記剥離が発生する領域Ａ
の静圧を設定する圧力調整弁と真空ポンプ（図示略）と
を備えている。
【０００９】インペラ１１に回転が与られると、給水槽
６内の被送流体Ｌは吸込管４を通ってポンプ本体２内に
吸込まれ、インペラ１１によってポンプ本体２から吐出
水槽７へ吐出される。このとき、被送流体Ｌは、給水槽
６からインペラ１１に達するまでに静圧を低下させてイ
ンペラ１１に流入し、インペラ１１の羽根１５でエネル
ギーを与えられ、所定の圧力まで昇圧される。被送流体
Ｌの静圧は、インペラ１１に流入するときの損失がある
ため、インペラ１１の羽根１５入口の直後の部分で最低
となる。被送流体Ｌの静圧が低下してキャビテーション
発生の限界圧力を下回ると、領域Ａでは剥離泡が発生す
るが、インペラ１１の裏羽根１７の作用によりインペラ
１１の背面側の圧力が羽根１５側の圧力よりも低圧とな
っているため、剥離泡は通路１９を通って背面の空間１
８へ移動する。空間１８へ移動した剥離泡は、配管２１
を経て静圧制御装置３に吸入され機外へ排出される。従
って、羽根１５の表面１５Ｆの流れの剥離の形成は阻止
され、エネルギー伝達効率が向上する。また、剥離泡の
消滅時の衝撃による振動騒音や部品の損傷も防止され
る。
６内の被送流体Ｌは吸込管４を通ってポンプ本体２内に
吸込まれ、インペラ１１によってポンプ本体２から吐出
水槽７へ吐出される。このとき、被送流体Ｌは、給水槽
６からインペラ１１に達するまでに静圧を低下させてイ
ンペラ１１に流入し、インペラ１１の羽根１５でエネル
ギーを与えられ、所定の圧力まで昇圧される。被送流体
Ｌの静圧は、インペラ１１に流入するときの損失がある
ため、インペラ１１の羽根１５入口の直後の部分で最低
となる。被送流体Ｌの静圧が低下してキャビテーション
発生の限界圧力を下回ると、領域Ａでは剥離泡が発生す
るが、インペラ１１の裏羽根１７の作用によりインペラ
１１の背面側の圧力が羽根１５側の圧力よりも低圧とな
っているため、剥離泡は通路１９を通って背面の空間１
８へ移動する。空間１８へ移動した剥離泡は、配管２１
を経て静圧制御装置３に吸入され機外へ排出される。従
って、羽根１５の表面１５Ｆの流れの剥離の形成は阻止
され、エネルギー伝達効率が向上する。また、剥離泡の
消滅時の衝撃による振動騒音や部品の損傷も防止され
る。
【００１０】なお、静圧制御装置３の圧力制御により、
羽根１５の表面１５Ｆのキャビテーション係数を任意に
設定することができるため、バルブの開度調整や、回転
数を制御することなしにポンプの性能を変化させ、負荷
側の揚程の変化に対処することができる。この実施例で
は、羽根１５の表面１５Ｆの流れの剥離が発生する領域
Ａから、羽根１５の内部を経てインペラ１１の背面に形
成された空間１８に通ずる通路１９と、空間１８から機
外に通ずる通路２０が設けられているが、船用プロペラ
の場合には、羽根の表面の流れの剥離が発生する領域か
ら、羽根及び駆動軸の内部を経て機外に通ずる通路が設
けらる。
羽根１５の表面１５Ｆのキャビテーション係数を任意に
設定することができるため、バルブの開度調整や、回転
数を制御することなしにポンプの性能を変化させ、負荷
側の揚程の変化に対処することができる。この実施例で
は、羽根１５の表面１５Ｆの流れの剥離が発生する領域
Ａから、羽根１５の内部を経てインペラ１１の背面に形
成された空間１８に通ずる通路１９と、空間１８から機
外に通ずる通路２０が設けられているが、船用プロペラ
の場合には、羽根の表面の流れの剥離が発生する領域か
ら、羽根及び駆動軸の内部を経て機外に通ずる通路が設
けらる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の回転羽
根を有する流体機械は、キャビテーション等による羽根
表面の流れの剥離をなくしてエネルギー伝達効率を向上
させることにより、性能の低下を防止し、また、剥離泡
の消滅時の衝撃を軽減して部品の損傷を防止し、更に、
羽根表面の有効キャビテーション係数を任意に設定でき
回転数制御なしに性能曲線を変化させることができる。
根を有する流体機械は、キャビテーション等による羽根
表面の流れの剥離をなくしてエネルギー伝達効率を向上
させることにより、性能の低下を防止し、また、剥離泡
の消滅時の衝撃を軽減して部品の損傷を防止し、更に、
羽根表面の有効キャビテーション係数を任意に設定でき
回転数制御なしに性能曲線を変化させることができる。
【図１】本発明の一実施例のポンプを用いた流体輸送シ
ステムの構成図である。
ステムの構成図である。
【図２】ポンプ本体の縦断面図である。
【図３】羽根の斜視図である。
１ ポンプ ２ ポンプ本体 ３ 静圧制御装置 ４ 吸込管 ５ 吐出管 ６ 給水槽 ７ 吐出水槽 １０ ケーシング １１ インペラ １２ シャフト １３ 軸受 １４ 軸封部 １５ 羽根 １５Ｆ 羽根の表面 １６ シユラウド １７ 裏羽根 １８ 空間 １９ 通路 ２０ 通路 ２１ 配管 Ａ 流れの剥離が発生する領域
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転羽根を有する流体機械であって、羽
根表面のキャビテーション等による流れの剥離が発生す
る領域から、機外に通ずる通路を設け、該通路を静圧制
御装置に接続したことを特徴とする回転羽根を有する流
体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15676891A JPH051698A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 回転羽根を有する流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15676891A JPH051698A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 回転羽根を有する流体機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051698A true JPH051698A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15634892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15676891A Pending JPH051698A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 回転羽根を有する流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH051698A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8127705B2 (en) * | 2009-09-16 | 2012-03-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Water entry system |
| CN106194768A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 徐州潜龙泵业有限公司 | 防气蚀屏蔽泵 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP15676891A patent/JPH051698A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8127705B2 (en) * | 2009-09-16 | 2012-03-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Water entry system |
| CN106194768A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 徐州潜龙泵业有限公司 | 防气蚀屏蔽泵 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990907 |