JPH06506279A - 自動調心浮動タービンインペラ - Google Patents

自動調心浮動タービンインペラ

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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】 自動調心浮動タービンインペラ 発明の背景 本発明は、タービンポンプ等において、回転する非固定位置のインペラまたはデ ィスクと隣接するシール面またはスラスト面との間に加圧薄膜を生成させるため の構造に関するものである。
再生タービンポンプの通常の構成においては、その周縁に複数の羽根を機械加工 したディスク形状のインペラが、ライナーまたはヘッドからなる密封体内部で回 転する。ライナーのシール面とインペラのシール面との間のクリアランスは、ポ ンプ形式や構成材によって異なるが、代表的には0.001〜0.006インチ である。非摩損材料(n。
n−galling material)を用いた場合、および比較的小型の形 式においては、比較的小さいクリアランスでよい。摩損材料を用いた場合、およ び比較的大型の形式においては、比較的大きいクリアランスが必要となる。
インペラの一方の側と他方の側では水圧に差がある(しばしば1/2ポンド〜1 ポンドの差がある)ため、位置が固定されていない非固定位置のインペラがライ ナーの一方側に押し付けられてライナーと接触すると、擦れや摩耗が生じ、ある 種の摩損材料の場合にはポンプの焼付きが起こる。このような現象を軽減するた めに、インペラのハブ近傍に“釣合い”穴をあけて圧力を均等化することが従来 から行われている。しかしこの解決策は、インペラの回転が流体の流れに対して 過大の抵抗を生じるため、必ずしも成功していない。ハブの近くに種々の形状の 複数のスロットを設けたインペラを製作する試みもなされているが、必ずしも満 足すべきものではない。
摩損を防止するための最も有効な方法は、軸の端部にインペラをナツトで締付は 固定するか、あるいは、多段ポンプの場合には固定環を使用してインペラを軸上 に位置決めする方法である。最終的な調整は、軸上のネジ付環で行うか、あるい はシムで行う。しかしながらこの方法は、装置の作製、組立て、および使用中に おいて、骨の折れる操作が必要でありコストも掛かる。温度や負荷条件を変化さ せると、ケーシング、フレームおよび軸の間で膨張に差が生じ、同様に摩耗およ び/または焼付きを起こす。
発明の概要 従って本発明の目的は、非固定位置の回転インペラまたはディスクと隣接するシ ール面またはスラスト面との間に加圧薄膜を生成させるための構造を提供するこ とである。
本発明のもう1つの目的は、改良された自動調心の浮動タービンインペラを提供 することである。
本発明のさらにもう1つの目的は、タービンポンプ等に使用される改良されたイ ンペラを提供することである。
本発明のさらにもう1つの目的は、膨張の違いの影響が除去されることによりク リアランスを減少できるため、比較的大きい効率を備えたインペラアセンブリを 提供することである。 ′ さらに本発明の目的は、タービンポンプ等に使用される改良されたライナーを提 供することである。
これらの目的およびその他の目的は、媒体を移送するためのインペラアセンブリ を提供する本発明によって達成される。このインペラアセンブリは、第1端面お よび第2端面を備えたディスク状部材を有するインペラと、前記インペラを少な くとも部分的に格納し、前記インペラの第1端面および第2端面に対向する第1 固定面および第2固定面を形成する格納手段とからなる。インペラは、格納手段 の内部で回転自在であり、通常はディスク状部材の周縁に複数の羽根状の移送要 素を有している。各端面ばシール面部分を備えている。各シール面部分はその中 に形成した複数の凹部を有している。これらの凹部は少なくとも1つの円周方向 の列に配列されており、各凹部は1つの弧状半円形前縁と1つの直線状後縁とを 備えている。半円形前縁はインペラの回転方向に配向されている。本発明の1つ の好ましい実施態様によれば、これらの凹部は略“D″形状とされている。凹部 はインペラに設けてもよく、固定面に設けてもよ(、あるいはインペラと固定面 の両方に設けてもよい。 本発明を構成する新規な特徴や詳細な構造は、以下に 記述され、添付図面に図示され、特に添付の請求の範囲に記載されている。本発 明の精神から外れることなく、あるいは本発明の利点を犠牲にすることなく、本 発明の細部においては種々に変更が可能であることを理解すべきである。
図面の説明 本発明の理解を容易にするために、添付図面に本発明の好ましい実施態様を図示 する。これらの図面を以下の説明と関連させて参照すれば、本発明の構成、動作 および多くの利点が容易に理解できるであろう。
図1は、軸と、インペラと、−組のライナーとを有するインペラアセンブリの単 純化した説明図であり、これらのライナーは2つの固定面を形成し、これら固定 面の間でインペラが回転させられる; 図2は、複数の釣合い穴と圧力除去穴とをその側面に有する従来のインペラの説 明図である; 図3は、本発明によるインペラの端面図である;図3Aは、図3の3A−3A線 に沿う断面図である;図3Bは、図3の3B−3B線に沿う部分説明図である; 図3Cは、ノツチの変形例を示すインペラの部分拡大説明図である; 図4は、図3のインペラと共に使用する一組のライナーのうちの一方のライナー の端面図である;図5は、運動の方向に対するインペラのノツチの配向を示す部 分拡大説明図である; 図6は、インペラの両方向回転が可能なノツチのさらに別な実施例を示すインペ ラの部分拡大説明図である;図7は、運動の方向に対する図6のインペラのノツ チの配向を示す部分拡大説明図である; 図8は、インペラの両方向回転が可能なノツチを有するインペラの別な実施例を 示す部分拡大説明図である;図9は、運動の方向に対する図8の円形ノツチを示 す部分拡大説明図である; 図109図10Aおよび図10Bは、本発明による圧力ノツチを備えた相対運動 する同心状部材の単純化した説明図である。
図11は、本発明によるインペラの別な実施例を示す端面図である;および 図12は、本発明によるインペラと共に使用する一組のライナーのうちの一方の ライナーを示す端面図である。
好ましい実施態様の説明 図1は、タービンポンプ等に用いられるインペラアセンブリ10を単純化して説 明するものであり、従来から周知のように、軸14に取付けられたインペラ12 が、−組のライナー16と18により形成されたチャンバまたは空洞15内で回 転するようになっている。従来から周知のように、このインペラアセンブリはイ ンペラの入口から出口へ流体を移送し、出口で流体の圧力を高める。図1ではイ ンペラ12が水平に配向されているが、垂直に配向することもできる。本発明の 構造は、単段ポンプあるいは多段ポンプで使用することができ、さらにまた、本 発明による新規な構造をいかなる回転面と固定面との間で使用する場合も本発明 の範囲に含まれるものである。インペラ12をライナー16.18′とともに組 立てたときのインペラとシール面との間のクリアランスは、0.004〜0.0 10インチの範囲とすることができる。例として、本発明の構造をタービンポン プを参照して説明するが、この構造は、どんなシール面および/またはスラスト 面でもよい固定面間でディスクまたは環が回転するようなあらゆる場合に使用す ることができる。
従来技術についての図2は、インペラ本体を貫通して軸方向に設けた複数の釣合 い穴とインペラ両面に設けた弧状溝または窪みを具備した従来から使用されてい る非固定位置インペラを示すものである。例えば図2に示すインペラ30は、そ の外周縁に複数の羽根32と、ライナーの内面と僅かなりリアランスを形成する 端面34とを有しており、インペラはライナー内部で回転する。インペラ30の 中心部分はハブ部35を形成し、このハブ部には駆動軸の内端が軸方向に移動自 在に嵌挿される孔36が設けられている。
孔36はキー溝36aを有し、インペラを軸と係合させ、インペラを軸に沿って 軸方向に移動自在とさせる。インペラ30にはその中間環状部分37に、周方向 に均等に間隔をあけて設けた弧状穴形状の複数の弧状凹部38が形成されている 。インペラ30にはさらに、その軸方向に貫通して伸びる複数の圧力釣合い穴3 9が周方向に均等に間隔をあけて形成されている。関連するライナー(図示せず )の内面には、インペラの穴および/または溝と対向する位置に、複数の溝を形 成してもよい。
周知のように、弧状穴38および/または釣合い穴39は、インペラがその内部 で回転しているライナーの内面と協働して、圧力分布をもたらしてインペラ30 の対向面の各々に対して作用する背分力を減少し、インペラ面とハウジングまた はライナーの対向内面との摩擦係合を最小にする。インペラのハブ近傍に設けた 釣合い穴39を用いることおよび/または弧状穴38を用いることは、使用中の インペラの摩損を防止するためには必ずしも有効ではないことが判明している。
図1と図3を参照して説明すると、本発明のインペラ12はディスク状部材40 と、端面44と、中央ハブ45とを備えている。ディスク状部材40は図3Bに 示したような周縁羽根42を有しており、中央ハブ45は孔46を有しており、 この孔46には駆動軸14が軸方向に移動自在に嵌挿される。孔46にはキー溝 46aが形成されており、インペラをキー46b(またはキー溝)により軸と係 合させ、かつインペラを軸に沿って軸方向に移動自在にさせる。
すなわちインペラは浮動しており、駆動軸の軸方向に位置固定されていない。ハ ブ45はディスクのいずれか一方の側に設けてもよく、あるいは両側に設けても よい。インペラ12は中間環状部分47を有し、ここに複数の弧状穴48が形成 されている。しかし、部分47と羽根42との中間の円周部分には、8個の凹部 または圧力ノツチ49が設けられている。各ノツチは、インペラの回転方向すな わち図3では時計と反対方向に向いた略“D”形状を有している。各圧力ノッ′ チは直線部分49aと弧状の手内部分49bとを有している。図示の実施例では 8個のノツチ49を設けているが、これより多いまたは少ない数のノツチを設け ても良いことは明らかであろう。ノツチ49は、それぞれ4個のノツチからなる 複数の同心状列に配列されており、1つ置きのノツチは端面の縁から内側に、例 えば1/16または3/32インチといった所定の距離だけ隔てて設けられる。
2列のノツチは互い違いに配置されてディスクの全面に拡がっている。各ノツチ は等しく45°づつ隔置されている。例えば、半径5インチ半のインペラに対し ては、ノツチ49の直線部分49aの放射方向長さは1/2インチとする。ディ スク40の他方の端面44aは、端面44の凹部や穴のパターンに対して相補的 すなわち鏡像となる対応するパターンまたは形状を有している。
図3Aを参照して説明すると、ノツチ49の弧状部分49bはノツチ49に対す る前縁を形成し、ノツチ49に対する後縁を形成する直線部分49aよりもディ スク40の面44に深く刻まれている。ノツチ面の傾斜角は5°前後とすること ができる。弧状部分49bの半径はディスク40の端面の直径と適合させる。ノ ツチ49は略“D”形状として図示されているが、図30のノツチ49′に示す 細長い略楕円形状のような、他の形状とすることもできる。
主要な部分は直線部分の後縁49a′であり、この部分がノツチの“ピンチ・ポ イント(pinch point)”をもたらす。
インペラはステンレス鋼や摩損材料等で作製することができる。ノツチ4′9は 小型のエンドミル削りあるいはその他の適切な技法を用いて形成される。
図4は、インペラ12と共に使用される一組のライナー16.18のうちの1つ のライナー16を示している。ライナー16は放射方向のノツチ51を形成しで ある1つの環状部材であり、ノツチ51は放射方向内方に伸びていて流路52と 連通し、この流路52はさらに放射方向のノツチ55と連通している。ライナー は盛り上がった環状内面54を有しており、この環状内面54がライナーのスラ スト面を形成している。−組のライナーの第2のライナー18はライナー16と 同様なものであるが、ライナー16のノツチや流路の配置と相補的な配置にされ ている。ノツチ51−はライナー18の対応するノツチ51a(図1参照)と共 に、タービンインペラアセンブリの流体入口を形成する。ノツチ55はライナー 18の対応するノツチ(図示せず)と共に、流体出口を形成する。
図19図3および図6を参照して動作を説明すると、インペラ12が軸14のま わりで回転させれ、ライナー16゜18の放射方向ノツチ51.51aによって 形成される入口に流体が供給されると、ノツチ49は“ピンチ・ポイント”を形 成する直線部分49aで水圧の増大を引き起こす。
汲み上げられる液体または気体は、図5に示すように、ライナーに対するインペ ラ12の回転方向に6ピンチ”される。薄膜の速度はこの“ピンチ・ポイント” で圧力を生み出す。これによって、インペラのディスク40の両側に加圧薄膜を もたら′し、インペラのディスク40のシール面44.44aとライナー16. 18のシール面54.54aとの金属対金属の接触を防止する。この現象は、本 発明による凹部を設けたインペラを一組のライナーに対して1分当り1750フ イートおよび1分当り3500フイートの速度で回転させたときに観察された。
インペラ12は自動的に調心され、始動時にインペラが一方のライナーのシール 面よりも他方のライナーのシール面に近付いていた場合でも、インペラが軸上を 軸方向に移動して軸の中心にくることになる。
図6と図7は、ノツチの別な配置を示しており、図3の実施例における各1個の ノツチに対するものとして2個の圧力ノツチ49,49’が設けられている。ノ ツチ49゜49′はそれぞれ直線部分49 a、49 a’ と弧状部分49b 、49b’を有している。これら凹部のかような配置は、インペラ(またはライ ナー)の両方向回転を可能とするともに、所望の圧力釣合いをもたらしてインペ ラがライナー16.18のシール面と接触しないように維持する。
ノツチ49はインペラの反時計方向回転に対して加圧薄膜を形成するのに有効で あり、ノツチ49′はインペラの時計方向回転に対して加圧薄膜を形成するのに 有効である。
図8と図9は、さらにもう1つのノツチ配列を示しており、複数の皿状圧力ノツ チ57がインペラの表面に設けられている。図9に示したように、ノツチ57の 中央58は低いポイントとなっており、弧状縁57aおよび弧状縁57b(これ がイ′ンペラの反時計方向回転に対しての圧力ポインドを形成する)がインペラ 外表面の平面から内方へ伸び、ノツチ57の外縁から中央58へ約5°傾斜して いる。
ノツチのこの配置は、インペラ12の両方向運動、すなわちインペラのいずれの 方向への回転に対しても圧力釣合いをもたらす。図3A、図5および図7に示し たノツチ49の下方への傾斜側面は直線であるが、これらの面を図9に示した面 57aのような曲線とすることもできる。
図10は、相対的に回転するようになっている内側部材65と外側部材66を有 する同心状部材を示しており、内側部材65の非直線状の外周面に複数のノツチ または溝67が設けられている。複数の圧力ノツチ67は内側部材65の周縁に 沿って90°隔置されている。部材65と66は、例えば図10Bに示したよう な細長い円筒形状の部材とすることができ、周縁に隔置した一組4個のノツチの 複数組を部材65の長手方向に沿って設けることもできる。
これらのノツチは、上述したような“D”形状、皿形状、楕円形状、背中合わせ 形状等の種々の形状とすることができる。また、ノツチを内側部材の外周面に設 けてもよく(図10)、外側部材の内周面に設けてもよく(図1OA)、あるい は両方に設けてもよい。同心状部材65.66は、例えばインペラアセンブリ、 歯車ポンプ、スリーブ形軸受、軸方向スラスト軸受等を形成することができる。
図11は、インペラ60のさらに好ましい実施例を示している。図11のインペ ラ60は、図3に示したインペラ12と同様であ′るが、隣り合うノツチ49の 間に圧力釣合い穴62がさらに配置されている。
上述した実施例においては、ノツチはインペラの表面に設けているが、インペラ の表面とともにライナーのシール面にも刻設することができ、インペラのみの表 面に刻設することもできる。例えば、図12にはライナー16′のシール面70 に複数のノツチ71を形成した実施例を示しており、この場合のノツチはインペ ラ12に形成したノツチと同様なパターンで配列されているが、ライナー16′ には16個のノツチが設けられていて、各列8個のノツチ71が2つの同心状列 に配列されている。盛り上がったシール面部分73にはさらにもう1個のノツチ 72が設けられており、これは入口形成ノツチ74と出口形成ノツチ75を隔て ている。−組のうちの他方のライナーは、ライナー16′と相補的なパターンで 凹部を設けた表面を有している。
図12に示したライナー16′およびその相補体は、図3〜図9および図11を 参照して上述したインペラのそれぞれと共に使用することができる。さらにまた 、ライナー16′およびその相補体は、例えば図2に示した従来のインペラ30 と共に使用することもできる。この場合、ライナー16′のノツチ71はインペ ラ30の釣合い穴39と協働して、ライナー16′およびその相補体のシール面 とインペラの端面との間の摩擦係合を防止する所望の効果をもたらす。
図11に示し′たインペラ60と、図12に示したライナー16′のような配列 を有する一組のライナー(周知のようにライナーの一方は他方の相補体となって いる)とからなるインペラアセンブリを、水平に配向するタービンアセンブリに 組み立てた。ライナーとインペラとは共に316ステンレス鋼製とした。このイ ンペラアセンブリをミラノ市水道水の揚水に用いた。このポンプを各種の圧力で 200時間運転した。次いで、このタービンアセンブリを取り外して、多段ポン プに垂直方向に組込み、さらに40時間運転した。その後、このタービンアセン ブリを取り外して解体した。インペラとライナーを観察したところ、引っ掻き傷 や摩損は認められなかった。上述したように、本発明に従って構成したインペラ を1分当り1750.フィートおよび1分当り3500フイートの速度で回転さ せた結果、インペラの両側に加圧薄膜が形成され、インペラとこのインペラの両 側の固定面との間の金属対金属の接触を防止した。
別の試験では、図2に示した従来のインペラ30を用いたタービンアセンブリは 、数分以内に摩損して焼付きを起こした。
F’IIII:、5 1vにsc 補正書の写しく翻訳文)提出書(特許法第184条の8)平成5年6月16日

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.第1の端面および第2の端面を有する回転自在な部材と、前記部材を少なく とも部分的に格納しかつ前記部材の第1端面および第2端面に対向する第1の固 定面および第2の固定面を形成する格納手段と、前記格納手段の内部に前記部材 を取り付けかつ前記部材と共に回転する取り付け手段とからなり、前記部材の各 端面は1つのシール面部分を有し、各シール面部分はその中に形成した複数の凹 部を有し、前記複数の凹部は少なくとも1つの円周方向の列に配列されており、 前記各凹部は1つの弧状半円形前縁と1つの直線状後縁とを有し、前記前縁は前 記部材の回転方向に配向されていることを特徴とする組合わせ構造。
  2. 2.前記複数の凹部は第1の円周方向列および第2の円周方向列に配列されてい て、凹部は列から列へ互い違いに配列されている請求の範囲第1項記載の組合わ せ構造。
  3. 3.前記複数の凹部は前記円周方向列に一組づつ配列され、各組の凹部は背中合 わせに配置されており、これによって、各組の1つの凹部は、時計方向回転また は反時計方向回転に対して前記回転自在部材の回転方向に配向された1つの前縁 を有している請求の範囲第1項記載の組合わせ構造。
  4. 4.前記回転自在部材は略ディスク形状であり、その中心に取付けハブを有し、 前記取付けハブと前記シール面部分との中間に1つの面を有し、前記中間部分に はその中に形成した複数の弧状凹部を有している請求の範囲第1項記載の組合わ せ構造。
  5. 5.前記ディスク状部材は、前記第1端面と第2端面のシール面部分を連通させ る複数の貫通穴を有している請求の範囲第4項記載の組合わせ構造。
  6. 6.前記固定面の各々はその中に複数の凹部を有しており、これら凹部の固定面 上でのパターンは、前記ディスク状部材の対向するシール面上の凹部のパターン の鏡像とされている請求の範囲第5項記載の組合わせ構造。
  7. 7.第1の部材と、前記第1部材を少なくとも部分的に格納する第2の部材とか らなり、前記第1部材は前記第2部材の面と対向する面を有し、前記2つの部材 の一方の部材は他方の部材に対して回転するようになっていて、前記対向面の少 なくとも一方の面はその中に形成した複数の凹部を有し、前記各凹部は1つの円 弧状前縁と1つの直線状後縁とを有し、前記前縁は前記一方の部材の回転方向に 配向されていることを特徴とする組合わせ構造。
  8. 8.前記一方の対向面は平面であり、前記複数の凹部は少なくとも1つの円周方 向列に配列されている請求の範囲第7項記載の組合わせ構造。
  9. 9.前記複数の凹部は前記円周方向列に一組づつ配列され、各組の凹部は背中合 わせに配置されており、これによって、各組の1つの凹部は、時計方向回転また は反時計方向回転に対して前記一方の部材の回転方向に配向された1つの前縁を 有している請求の範囲第7項記載の組合わせ構造。
  10. 10.前記一方の部材は円筒であり、その表面は非直線状であり、前記複数の凹 部はその表面の外周に沿って形成されている請求の範囲第7項記載の組合わせ構 造。
  11. 11.第1の端面および第2の端面を有する回転自在な部材を備えたインペラと 、前記インペラを少なくとも部分的に格納しかつ前記インペラの第1端面および 第2端面に対向する第1の固定面および第2の固定面を形成する格納手段とから なり、前記インペラは前記格納手段の内部で回転自在でありかつ前記回転自在部 材の外周に設けた複数の羽根状移送要素を有し、各端面は1つのシール面部分を 有し、各シール面部分はその中に形成した複数の凹部を有し、前記複数の凹部は 少なくとも1つの円周方向の列に配列され、前記各凹部は1つの弧状半円形前縁 と1つの直線状後縁とを有し、前記前縁は前記インペラの回転方向に配向されて いることを特徴とする媒体移送用インペラアセンブリ。
  12. 12.前記複数の凹部は第1の円周方向列および第2の円周方向列に配列されて いて、凹部は列から列へ互い違いに配列されている請求の範囲第11項記載のイ ンペラアセンブリ。
  13. 13.前記複数の凹部は前記円周方向列に一組づつ配列され、各組の凹部は背中 合わせに配置されており、これによって、各組の1つの凹部は、時計方向回転ま たは反時計方向回転に対して前記回転自在部材の回転方向に配向された1つの前 縁を有している請求の範囲第11項記載のインペラアセンブリ。
  14. 14.前記部材は略ディスク形状であり、その中心に取付けハブを有し、前記取 付けハブと前記シール面部分との中間に1つの面を有し、前記中間部分にはその 中に形成した複数の弧状凹部を有している請求の範囲第11項記載のインペラア センブリ。
  15. 15.前記ディスク状部材は、前記第1端面と第2端面のシール面部分を連通さ せる複数の貫通穴を有している請求の範囲第14項記載のインペラアセンブリ。
  16. 16.前記格納手段は前記固定面を形成する第1および第2のディスク状ライナ ー部材からなり、これらのライナー部材は一緒に組立てられて流体入口と流体出 口を有するチャンバを形成し、前記インペラは前記チャンバ内部に回転自在に取 付けられて流体を前記入口から前記出口へ移送するようにした請求の範囲第14 項記載のインペラアセンブリ。
  17. 17.前記各ライナー部材はその中に複数の凹部を有しており、これら凹部の前 記ライナー部材の面上でのパターンは、前記インペラの対向する面上の凹部のパ ターンの鏡像とされている請求の範囲第16項記載のインペラアセンブリ。
  18. 18.第1の端面および第2の端面を有するディスク状部材を備えたインペラと 、前記インペラを少なくとも部分的に格納しかつ前記インペラの第1端面および 第2端面に対向する第1の固定面および第2の固定面を形成する格納手段とから なり、前記インペラは前記格納手段の内部で回転自在でありがつ前記ディスク状 部材の外周に設けた複数の羽根状移送要素を有し、各端面は1つのシール面部分 を有し、各シール面部分はその中に形成した複数の凹部を有し、前記複数の凹部 は少なくとも1つの円周方向の列に配列され、前記各凹部は1つの弧状半円形前 縁と1つの直線状後縁とを有し、前記前縁は前記インペラの回転方向に配向され ていることを特徴とする媒体移送用インペラアセンブリ。
  19. 19.第1の端面および第2の端面を有するディスク状部材と、前記ディスク状 部材の外周に設けた複数の羽根状移送要素とからなるインペラであって、各端面 は1つのシール面部分を有し、各シール面部分はその中に形成した複数の凹部を 有し、前記複数の凹部は少なくとも1つの円周方向の列に配列され、前記各凹部 は1つの弧状半円形前縁と1つの直線状後縁とを有し、前記前縁は前記インペラ の回転方向に配向されていることを特徴とする媒体移送用インペラ。
  20. 20.前記複数の凹部は第1の円周方向列および第2の円周方向列に配列されて いて、凹部は列から列へ互い違いに配列されている請求の範囲第19項記載のイ ンペラ。
  21. 21.前記複数の凹部は前記円周方向列に一組づつ配列され、各組の凹部は背中 合わせに配置されており、これによって、各組の1つの凹部は、時計方向回転ま たは反時計方向回転に対して前記インペラの回転方向に配向された1つの前縁を 有している請求の範囲第19項記載のインペラ。
  22. 22.前記ディスク状部材はその中心に取付けハブを有し、前記取付けハブと前 記シール面部分との中間に1つの面を有し、前記中間部分にはその中に形成した 複数の弧状凹部を有している請求の範囲第19項記載のインペラ。
  23. 23.前記ディスク状部材は、そのシール面の中に複数の貫通穴を有している請 求の範囲第19項記載のインペラ。
  24. 24.前記凹部は略“D”形状である請求の範囲第19項記載のインペラ。
  25. 25.媒体移送用インペラと共に用いるライナーであってシール面を有するディ スク状部材からなり、前記シール面は複数の凹部をその中に形成した1つの面部 分を有し、前記複数の凹部は少なくとも1つの円周方向の列に配列され、前記各 凹部は1つの弧状半円形前縁と1つの直線状後縁とを有し、前記前縁は前記イン ペラの回転方向に配向されていることを特徴とするライナー。
  26. 26.前記複数の凹部は第1の円周方向列および第2の円周方向列に配列されて いて、凹部は列から列へ互い違いに配列されている請求の範囲第25項記載のラ イナー。
  27. 27.前記複数の凹部は前記円周方向列に一組づつ配列され、各組の凹部は背中 合わせに配置されており、これによって、各組の1つの凹部は、時計方向回転ま たは反時計方向回転に対して前記インペラの回転方向に配向された1つの前縁を 有している請求の範囲第25項記載のライナー。
  28. 28.前記凹部は略“D”形状である請求の範囲第25項記載のライナー。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011080484A (ja) * 1999-07-29 2011-04-21 Roth Pump Co 多段タービンインペラ型ポンプ集成体
US8297913B2 (en) 2006-10-06 2012-10-30 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel pump

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5240372A (en) * 1992-06-30 1993-08-31 Krienke Heinz H Centrifugal pumps and systems utilizing same
DE4221691C2 (de) * 1992-07-02 1994-09-15 Siemens Ag Seitenkanalmaschine mit mindestens einem im Gehäuse der Maschine drehbar angeordneten Laufrad
US5320482A (en) * 1992-09-21 1994-06-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and apparatus for reducing axial thrust in centrifugal pumps
DE4243544C2 (de) * 1992-12-22 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Kraftstofförderpumpe
JP3228446B2 (ja) * 1993-03-30 2001-11-12 株式会社デンソー ウエスコポンプ
US5525039A (en) * 1993-07-21 1996-06-11 Roy E. Roth Company Hermetically sealed magnetic drive pump
US5330319A (en) * 1993-09-02 1994-07-19 Ford Motor Company Automotive fuel pump vapor orifice and channel
DE4341563A1 (de) * 1993-12-07 1995-06-08 Bosch Gmbh Robert Aggregat zum Fördern von Kraftstoff aus einem Vorratstank zur Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges
US6082239A (en) * 1996-07-19 2000-07-04 The Regents Of The University Of California Hydrodynamic blade guide
FR2768193B1 (fr) * 1997-09-08 2004-11-26 Marwal Systems Pompe turbine notamment pour reservoir de carburant de vehicule automobile perfectionnee pour presenter un rendement ameliore
FR2768192B1 (fr) * 1997-09-08 2004-01-23 Marwal Systems Pompe turbine a rendement ameliore notamment pour reservoir de carburant de vehicule automobile
US6019570A (en) * 1998-01-06 2000-02-01 Walbro Corporation Pressure balanced fuel pump impeller
US6210102B1 (en) 1999-10-08 2001-04-03 Visteon Global Technologies, Inc. Regenerative fuel pump having force-balanced impeller
US6537045B2 (en) 2000-07-05 2003-03-25 Tecumseh Products Company Rotating machine having lubricant-containing recesses on a bearing surface
DE10246694B4 (de) * 2002-10-07 2016-02-11 Continental Automotive Gmbh Seitenkanalpumpe
GB0329034D0 (en) * 2003-12-15 2004-01-14 Boc Group Plc Vacuum pumping arrangement
DE102004005224A1 (de) * 2004-02-03 2005-08-18 Robert Bosch Gmbh Förderaggregat
US20070177995A1 (en) * 2006-02-01 2007-08-02 Yoshio Yano Pump device
US20070183908A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-09 Yoshio Yano Contactless centrifugal pump
JP4889419B2 (ja) * 2006-09-15 2012-03-07 愛三工業株式会社 ウエスコポンプ
US7775758B2 (en) 2007-02-14 2010-08-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Impeller rear cavity thrust adjustor
US20090159724A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Kacik Mark S Turbine valve
EP2433011A1 (en) * 2009-05-20 2012-03-28 Edwards Limited Regenerative vacuum pump with axial thrust balancing means
EP2604863B1 (en) * 2011-12-13 2017-07-19 EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG Rotary compessor
FR2988145B1 (fr) * 2012-03-14 2016-09-30 Michel Chiaffi Compresseur rotatif muni d'au moins un canal lateral
WO2013154852A1 (en) * 2012-04-10 2013-10-17 Borgwarner Inc. Turbocharger with thrust bearing providing combined journal and thrust bearing functions
CN111456815A (zh) * 2020-04-30 2020-07-28 上海建桥学院 一种轮盘组件及其五轴加工方法
CN114278610B (zh) * 2021-12-15 2023-08-18 扬州大学 一种用于浮动式叶轮离心泵的防摩擦磨损装置的设计方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR514555A (fr) * 1920-04-27 1921-03-14 Dujardin & Cie Procédé et dispositif pour la lubrification des organes de machines
US2604852A (en) * 1948-05-03 1952-07-29 Fairbanks Morse & Co Pump impeller
US2996340A (en) * 1956-06-26 1961-08-15 Macks Elmer Fred Fluid dynamic bearing and method of making same
FR1534759A (fr) * 1967-05-17 1968-08-02 Commissariat Energie Atomique Palier à fluide hydrodynamique
US3518021A (en) * 1968-04-04 1970-06-30 Gen Electric Thrust bearing for compressor
SU412816A1 (ru) * 1973-04-04 1976-06-25 Специальное Конструкторское Бюро Турбонагнетателей Министерства Тяжелого,Энергетического И Транспортного Машиностроения Ссср Упорный подшипник скольжени
US3917431A (en) * 1973-09-18 1975-11-04 Dresser Ind Multi-stage regenerative fluid pump
US4248571A (en) * 1978-09-11 1981-02-03 Roy E. Roth Company Centrifugal impellers
US4227753A (en) * 1978-12-29 1980-10-14 Mechanical Technology Incorporated Compliant gas thrust bearing with profiled and apertured thrust runner
JPS5945850B2 (ja) * 1979-07-13 1984-11-09 株式会社日立製作所 スラスト軸受
JPS5827869A (ja) * 1981-08-11 1983-02-18 Nippon Denso Co Ltd 電動式燃料ポンプ装置
DE3327922C2 (de) * 1983-08-03 1994-02-10 Bosch Gmbh Robert Kraftstofförderaggregat
US4734008A (en) * 1986-06-20 1988-03-29 General Motors Corporation Pump impeller
JPS63223388A (ja) * 1987-03-12 1988-09-16 Honda Motor Co Ltd ポンプ装置
DE3708336C2 (de) * 1987-03-14 1996-02-15 Bosch Gmbh Robert Laufrad zum Fördern eines Mediums
AT387440B (de) * 1987-04-23 1989-01-25 Economos I Warenhandelsgesells Fuehrungsring
US4854830A (en) * 1987-05-01 1989-08-08 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Motor-driven fuel pump
US4872806A (en) * 1987-05-15 1989-10-10 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Centrifugal pump of vortex-flow type
JPH0631633B2 (ja) * 1987-08-12 1994-04-27 株式会社ユニシアジェックス タ−ビン型燃料ポンプ
US5000584A (en) * 1990-03-02 1991-03-19 Morgan Construction Company Bushing for oil film bearing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011080484A (ja) * 1999-07-29 2011-04-21 Roth Pump Co 多段タービンインペラ型ポンプ集成体
US8297913B2 (en) 2006-10-06 2012-10-30 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel pump

Also Published As

Publication number Publication date
DE69125397T2 (de) 1997-07-31
US5137418A (en) 1992-08-11
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WO1992011459A1 (en) 1992-07-09
ATE150846T1 (de) 1997-04-15
DE69125397D1 (de) 1997-04-30
EP0563293B1 (en) 1997-03-26
EP0563293A4 (en) 1993-12-01
CA2098019A1 (en) 1992-06-22
JP3384565B2 (ja) 2003-03-10
CA2098019C (en) 1998-12-29

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