JPH06280778A - 自吸式遠心ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、既に完成形に近いうず巻形遠心ポン
プの形状を壊すことなく優れた自吸性能を発揮すること
のできる自吸式遠心ポンプ装置について、さらにその構
成する部材の形態を革新し、適用範囲を拡げ、その作用
効果の大きな自吸式遠心ポンプ装置を得ることを目的と
する。 【構成】本発明においては、羽根車の外周部に構成させ
る大小２つのうず形室の特性により自吸作動水を循環さ
せて、羽根車内に発生する渦流による気水混合体を連れ
出すようにした自吸作動の基本原理は、特許第２０６４
６８号（特公昭２８−３０３９号）において明らかであ
る。そして従来は、遠心分離のための旋回流により発生
した分離空洞の尾底部を、局部に支えることに汲々とし
て、派生する新しい技術課題を解決し得なかったが、本
発明において始めて、自吸水分離室ｅの下部において、
該旋回流に見合う逆向き螺旋状案内Ｇの構成により明快
にその技術的課題が解決され、しかも、次行程に有利な
整流を送り込むことのできる自吸式遠心ポンプ装置を得
ることができたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種産業分野におい
て、信頼性の高い自動揚水、自動送水を必要とする自動
運転設備に適用されて、構造簡潔、製作費低廉でしかも
その威力を遺憾なく発揮する自吸式遠心ポンプ装置を得
ようとするものである。

【０００２】ここに、本明細書中、水の言語は液体を総
称的に代表するものとする。

【０００３】

【従来の技術】従来、遠心ポンプ装置は、これを吸い上
げの目的に使用する場合には、フート弁等の逆流防止の
弁装置を設けたり、真空ポンプ等呼び水操作をするため
にしか必要でない装置を設けたり、また、この種のポン
プ装置の欠点を補うために発明されたはずの自吸式ポン
プ装置も同様に、自吸作動をさせるためにだけしか必要
でない自吸水貯留槽や気水分離槽を具備することを余儀
なくされている。

【０００４】本発明は、特許第４１８７４９号（特公昭
３８−１５５２９号）自吸式遠心ポンプ（以下、原発明
第２号と呼ぶ）及び特許第８４６６２０号（特公昭５０
−２１６８２号）自吸式双うず形室遠心ポンプ（以下、
原発明第３号と呼ぶ）等の諸件の改良に係るものであ
る。また、遠心ポンプ部分は特許第２０６４６８号（特
公昭２８−３０３９号）双渦型室遠心ポンプ、（以下、
原発明第１号と呼ぶ）の自吸原理が適用されたポンプ装
置であり、該原発明諸件と同様に自吸作動中の循環流路
と正規揚水中の吐出流路とは共通ではあるが、構成上両
者に適する形状や作動の態様は全く異なり、揚水ポンプ
としても自吸式ポンプとしても更に一層の満足のできる
ものを得ようとすれば、ここに、新たな技術的思想の展
開を要することは論を俟たない。

【０００５】例えば、原発明第２号「自吸式遠心ポン
プ」においては、上述の技術的隘路を良く克服し、構造
簡明、製作容易であり、性能も所期の目的に叶うものと
して大いに活用されるものではあるが、仕様液質によっ
ては弾性材質が適用できないものもあり万全とは言いが
たい。さらに又、原発明第２号「自吸式遠心ポンプ」並
びに原発明第３号「自吸式双うず形室遠心ポンプ」を問
わず、揚水運転中においても、小うず形室ｖ１からの噴
出流は、大うず形室ｖ２のディフューザー部でもある分
離室ｅの吐出流を容易に旋回させ、その傾向が吐出流路
ｆ内に永く残るので、揚水装置、送水装置としても極め
て好ましくない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述における
従来技術の課題を解決して、使用材質について仕様液質
に制約を受けることもなく、また、自動運転装置に適用
されて次行程に信頼性の高い整流を送ることのできる優
れた自吸式遠心ポンプ装置を得るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】元来、自吸式遠心ポンプ
装置は、その工業的存在意義を見るに、形状的には揚水
又は送水の為に必要且つ充分な流路のみを有することを
理想として要望されるが、例えば理想に近い自吸式ポン
プ装置として、自吸作動の作用効果だけを配慮するとす
れば、原発明第２号「自吸式遠心ポンプ」における気水
分離室下部の円板状隔板を弾性物質にするまでもなく立
派にその目的を果たすことができるが、自吸作動中に効
果的な遠心分離を行はせる為の旋回流中心部に発生する
竜巻状空洞の底部を支えて、該空洞の尾部を循環流吸引
部の大うず形室ｖ２へ吸い込まれるのを防ぐためには、
その円環状流路の通路幅は充分に狭くする必要があり、
従って揚水性能の劣化や、揚水中に土砂、塵埃等が容易
に詰まる重大な欠点が残ることとなる。ここに、原発明
第２号「自吸式遠心ポンプ」としての新しい技術的な改
善点を見ることができるが、抜本的な解決とは成り得な
かった。

【０００８】本発明は、上述にて詳しく説明したそれぞ
れの原発明諸件における到達し得なかった課題を明確に
捉え、既に完成形に近い遠心ポンプの形状を壊すことな
く、優れた自吸性能を発揮することのできる該原発明諸
件の要点を生かすためにも、「特許請求の範囲」の「請
求項１」において明瞭にされている通り、自吸水分離室
ｅの下部から大うず形室ｖ２への流路ｄの適所にわた
り、自吸旋回流に見合う逆向きの螺旋状案内Ｇを構成さ
せて、諸種の課題の解決を得たものである。勿論その形
状は適宜な案内翼型でも良く、案内溝状を該流路に構成
させてもその目的に叶うものである。従ってポンプケー
シングの鋳型中子成形に当たっては、前後に影なく型が
外せて、製作上に極めて好都合な利点を発揮することが
できる。

【０００９】

【実施例】本発明の構成を図面に示す一実施例について
説明すると、図１において、１はポンプケーシングであ
って、その対照的位置に小うず形室ｖ１は上向きに大う
ず形室ｖ２は下向きに形成せられ、大うず形室ｖ２の吐
出流路ｄは次第に流路断面を拡大しながら小うず形室ｖ
１に沿って吐出配管流路ｆに至る直立円筒状の自吸水分
離室ｅを構成している。また、小うず形室ｖ１からの噴
出流路ｃは該分離室ｅに向けて、その噴流の勢いを緩和
しながら、ほぼ切線方向に巻き込まれるように形成せれ
ている。そして、該分離室ｅの下部から大うず形室ｖ２
の吐出流路ｄにわたる外周壁面の適所に、小うず形室ｖ
１からの噴出旋回流の勢いに略見合う逆向きの螺旋状案
内翼Ｇが構成されている。４は羽根車であって、原則的
には、その外周部と小うず形室ｖ１の始まる部位との間
隙ｓ１は、大うず形室ｖ２の始まる部位の間隙ｓ２より
大きくしてあるものとする。

【００１０】図３には、本発明実施に当たって「特許請
求項の範囲」の「請求項２」に関する要点を図解した一
実施例を示した。１はポンプケーシング、２は吸込カバ
ー、３は吸込配管、４は羽根車、５は羽根、６は主軸、
７は吐出配管、８は逆流防止弁、Ｌは吸込み配管３の最
頂部における管路断面下部を表示する。

【００１１】

【作用】本発明の作用を図１において説明すると、先
ず、所要の水をポンプ装置に注入し、羽根車４を回転さ
せると、羽根車４内の水は加速されて、小うず形室ｖ１
へ優先的に流出して噴出流路ｃより該分離室ｅへ噴出さ
れる。そしてポンプ装置内の水は、４→ｖ１→ｃ→ｅ→
ｄ→ｖ２→４の順に循環流となって流動し、その間に羽
根車４の中央部の気体を気泡状にして、分離室ｅ内に噴
出して連れ出す。

【００１２】噴出した気水混合流は、自らの噴出流の勢
いにより、直立円筒状の該分離室ｅの壁面に沿って旋回
流となり、気泡分はその遠心分離効果により、瞬時に該
分離室ｅの中心部に逆円錐状の竜巻状空洞を形成する。
そして、前述の原発明諸件においては、該分離室ｅの中
央下部に設けた円板状の空洞受によってこれを支え、大
うず形室ｖ２への竜巻状空洞尾部の吸引渦流の発生を防
止している。本発明においては、遠心分離作用を終えた
時点でなお旋回しながら流過しようとする局所に、その
旋回流の流動を積極的に抑制する目的で、その勢いに見
合う逆向きの螺旋状案内Ｇが構成されているので、該所
を流過した後の大うず形室ｖ２へ向けての吸引流動は負
圧分布が均等化されており、従って、折角に遠心分離さ
れた空洞部の連れ込み現象は発生しない。

【００１３】遠心分離された気体は逐次に外部へ排気さ
れ、やがて自吸作用を終了する。そして、正常な揚水状
態に転じた時、小うず形室ｖ１も大うず形室ｖ２も該分
離室ｅも共に正常の遠心ポンプ流路に帰り、必要且つ充
分な働きを果たすものであり、さらに、大うず形室ｖ２
の吐出流路ｄから該分離室ｅの下部にかけての螺旋案内
Ｇに誘導された流動は、小うず形室ｖ１の噴出流路ｃの
旋回流を緩和しながら合流し、ほぼ整流となって吐出配
管流路ｆに流出するので、ポンプ装置の次行程に対して
何ら差し障りを与えることがない。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、前述の通り、既に完成形に近
いうず巻形遠心ポンプの形状を壊すことなく優れた自吸
性能を発揮することのできる自吸式遠心ポンプ装置を得
ようとするものであり、原発明諸件の自吸理論の実施に
当たり、未到の技術的課題を解決し得た当業者として自
動運転設備に適用される理想的な「自吸式遠心ポンプ装
置」と確信される次の諸点がある。 １．形状は完成形に近い「うず巻形遠心ポンプ」に近似
している。 ２．自吸性能は高度で、吸上げ用自動運転に適用されて
も支障がない。 ３．仕様液質に制限を感じない。 ４．作動中の状態が静粛、清浄を保持し、有利な整流を
次行程に送り込む。 ５．構造が簡明なため、製作容易で経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体的横断面図であ
る。

【図２】図１におけるＸ−Ｘ部分断面図を示す。

【図３】本発明の一実施例を示す全体的縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…ポンプケーシング、 ２…吸込みカバー、 ３…
吸込配管、４…羽根車、 ５…羽根、
６…主軸、７…吐出配管、 ８…逆流防
止弁、 ９…ストレーナーａ…入口流路、
ｂ…うず室、 ｃ…小うず形室噴出流路、ｄ
…大うず形室吐出流路、ｅ…自吸水分離室、 ｆ…吐
出配管流路、Ｇ…逆向き螺旋状案内、 Ｌ…吸込配管最
頂部の断面下部。ｓ１…（Ｖ１の間隙）、 ｓ２…（ｖ
２の間隙）、ｖ１…小うず形室、ｖ２…大うず形室、

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【手続補正書】

【提出日】平成５年６月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １…ポンプケーシング、 ２…吸込みカバー、 ３…
吸込配管、４…羽根車、 ５…羽根、
６…主軸、７…吐出配管、 ８…逆流防
止弁、 ９…ストレーナー、ａ…入口流路、
ｂ…うず室、 ｃ…小うず形室噴出流路、
ｄ…大うず形室吐出流路、ｅ…自吸水分離室、 ｆ…
吐出配管流路、Ｇ…逆向き螺旋状案内、 Ｌ…吸込配管
最頂部の断面下部、ｓ１…ｖ１の間隙、 ｓ２…ｖ
２のの間隙、 ｖ１…小うず形室、ｖ２…大うず形室。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本文記載の目的に於いて本文に詳記し図
   面に例示する通り、ポンプケーシング（１）の対照的位
   置に大小２個のうず形室（ｖ１，ｖ２）を形成させ、該
   うず形室の始まる部位と羽根車の外周部との間隙（ｓ
   １，ｓ２）は、それが羽根車吸込口より下部にある小う
   ず形室（ｖ１）の間隙（ｓ１）をできるだけ広く、それ
   が上部にある大うず形室（ｖ２）の間隙（ｓ２）をでき
   るだけ狭くすることにより、小うず形室（ｖ１）から大
   うず形室（ｖ２）へ向かって、自吸作用のための循環流
   を発生させる自吸式遠心ポンプ装置において、大うず形
   室（ｖ２）のディフューザー部が上向きとなって役目を
   果たすよう構成する自吸水分離室（ｅ）に対して、小う
   ず形室（ｖ１）の噴出流路（ｃ）からの自吸水噴出流を
   切線方向に誘導緩和しながら流出させて、遠心分離のた
   めに所要の旋回流を発生させると同時に、該分離室
   （ｅ）の下部から大うず形室（ｖ２）の吐出流路（ｄ）
   の適所にわたり該旋回流に見合う逆向きの螺旋状案内
   （Ｇ）を構成させたことを特徴とする自吸式遠心ポンプ
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１の自吸式遠心ポンプ装置を吸上
   げの目的に使用する場合、その吸込み配管（３）の最頂
   部における管路断面下部（Ｌ）を、該ポンプ装置の自吸
   作動時における所要水面より上部になるように配管し、
   該吸込み配管（３）の管端又はその途中に逆流防止弁
   （８）を配置した請求項１の自吸式遠心ポンプ装置。