JPH07133800A

JPH07133800A - うず巻ポンプの吸込カバー

Info

Publication number: JPH07133800A
Application number: JP6110497A
Authority: JP
Inventors: Gerard Lefebvre; ジェラール・ルファブヴル
Original assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1993-05-03
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1995-05-23
Also published as: EP0624731A1; DE4314478A1; US5501572A

Abstract

(57)【要約】【目的】ポンプケーシング（２）へ接続するためのフ
ランジ（４）と、吸込漏斗（１）とから成り、例えばチ
ューブラポンプに使用される吸込カバー等をコンパクト
な構造でポンプ作動のための適切な流入条件を得るよう
に改善する。【構成】吸込漏斗（１）を流入開口へ向かって広がる
円錐形の多孔側壁で形成する。この吸込カバーは、例え
ば吸込室（吸水槽）を有するチューブラポンプに適す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばチューブラポン
プ等のうず巻ポンプの吸込カバーであって、ポンプケー
シングへ接続するためのフランジと、吸込漏斗とから成
るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば立軸チューブラポンプにおいて速
度分布の一様化のために吸込カバーの一部をノズル状に
形成することが公知である（ＫＳＢ−うず巻ポンプ百科
辞典，第３版，フランケンタール社，１９８９年刊，８
６及び１６３及び１６４頁）。このような吸込カバー
は、吸込ノズル又は吸込ベルとも呼ばれる。可及的最小
の圧量損失を保持するために吸込ノズルの形は、揚液流
Ｑ_Nの作動点を基礎にして計算される。このように構成
されたポンプは、０．７Ｑ_Nに減少された揚液流におい
ても良好に動作する。しかし、この作動点より下では障
害が揚液流入個所で発生する。何故ならば羽根車からの
逆流が吸込断面十字形部材すなわち予回転調整器に到達
するからである。

【０００３】しかし、吸込カバーが速度分布を一様化す
るにもかかわらず、揚液が吸込れる際に吸込渦が発生し
て空気を吸込まないために吸込ノズルから揚液の液面ま
での最小高さ（以下ポンプの深さという）を保証する必
要が依然として存在する。

【０００４】この場合、吸込カバーにおける流入速度
は、吸込渦の発生に影響する重要な量である。流入速度
が大きいほど、ポンプの深さも大きくなければならな
い。空気を吸込む吸込渦が発生しないことは、ポンプが
障害なしに持続的に作動するための前提条件である。

【０００５】流入揚液流がすべての面で調整されて渦が
発生しないように、ポンプに直接に前置接続され吸込室
（吸水槽）と呼ばれる構造区間を設けることにより努力
が払われる。ポンプの深さを保持するため及びポンプ本
体と吸込室の底面までの最小間隔を保持するための吸込
室の底面の深さが、このような装置を構成する場合の重
要なコスト要素である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コン
パクトな構造を可能にし、ポンプの作動のための適切な
流入条件を実現する吸込カバーを提供することにある。

【０００７】本発明では吸込漏斗は、その流入開口へ向
かって広がっている多孔側壁を有する。本発明により装
置全長を減少する外にポンプの吸込側への流入速度が改
善される。例えば、本発明により、吸込漏斗の流入開口
における流入速度が減少する。これにより得られる所要
のポンプの深さの減少値は、ポンプの流入開口の直径程
度である。

【０００８】バルブを絞って作動させる場合、揚程が本
発明の構造により減少される。装置の耐圧性に対する要
求はこれにより緩和される。

【０００９】部分負荷作動においても、圧力変動の減少
は、ポンプへの流入について有利に作用する。

【００１０】より大きいゴミの侵入を防止するために、
従来のポンプではしばしばフィルタ装置が設けられてい
る。通常はこのフィルタ装置は、吸込ノズルの前に配置
されているフィルタバスケットから成る。しかしこの配
置は、重大な欠点がある。１つの欠点は、フィルタバス
ケットにより吸込ノズルの中への流入が障害を受けるこ
とにある。液圧的見地からはむしろ、吸込ノズルからで
きるだけ遠くに離れてフィル装置が配置されていること
が望ましい。

【００１１】この配置の別の１つの欠点は、スペースが
大きいことにある。すなわち、フィルタバスケットは、
ポンプの流入開口の直径の１〜２倍の高さを有する。こ
の欠点は重大である。何故ならば吸込室（吸水槽）を、
深く掘って形成しなければならないからである。吸込室
の底面に係留されている流れ方向変換装置、例えば吸込
球は、フィルタバスケットに起因してほとんど効果的に
動作しない。何故ならば流れ方向変換装置は、直接に吸
込ノズルの前に配置なければならないからである。従っ
て流入条件は、非常に不十分にしか実現できない。

【００１２】ポンプへのゴミの侵入を防止する格子を備
えるフィルタ装置を吸込漏斗に設けると有利である。こ
れはフィルタ装置でありながらコンパクトな構造を保持
できる。全体として、ポンプの流入開口から吸込室の底
面までの間隔を、ポンプの吸込開口直径の２倍まで減少
できる。さらに、重量を大幅に減少できる。格子により
発生される圧力損失はほぼ零であり、無視できる。

【００１３】本発明の別の実施例では、吸込漏斗は支持
リブにより強化される。支持リブは、吸込漏斗の中に突
出するポンプ軸のための軸案内軸受を支持するために用
いることができ、一体的に形成できる。この場合、補強
材を、吸込断面十字形部材が形成されるように形成でき
る。

【００１４】２重に湾曲された側壁を有する従来のノズ
ル状の吸込カバー部分に対して、円錐形の吸込漏斗を有
する実施例は、例えば多孔標準金属板を湾曲することに
より簡単に製作できる利点を有する。公知のノズル状吸
込漏斗と異なり、本発明では、流入特性を改善するのに
１つの円錐面でよい。吸込漏斗の開口角は、側壁の全面
積に対する貫通開口の面積の割合に依存する。

【００１５】本発明を製作するためには、全面積に対す
る貫通開口の割合がすでに決まっている市販の多孔金属
板を使用できる。この場合、吸込漏斗の開口角は、貫通
開口面積の割合が減少するほど増加する。有利な領域
は、貫通開口面積の割合が６０〜２０％において吸込角
は１５〜４５％である。

【００１６】前記の領域内での吸込漏斗の１つの有利な
実施例では部分作動及び全作動おいて良好な流入状態が
得られた。

【００１７】１つの有利な実施例では、開口角が３０゜
であり、吸込漏斗の側壁の全面積に対する貫通開口の面
積の割合が４０％である。

【００１８】本発明は、前置羽根車すなわちインデュー
サを有するポンプで使用できる。インデューサは、ポン
プ羽根車に対してより大きい揚液流量のために構成され
ているので、インデューサは常に部分負荷作動し、従っ
て常に逆流を発生する。この逆流は、設計点からずれて
いる条件でのポンプの作動を劣化し、持続的な損傷の原
因となることがある。インデューサによる発生される逆
流は、多孔側壁を介して吸込漏斗から排出される。これ
により、キャビテーション泡が回避され、ポンプの静寂
運転へ大幅に改善される。

【００１９】

【実施例】次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細
に説明する。

【００２０】図１に示されているチューブラポンプにお
いて吸込漏斗１は、チューブラポンプのポンプケーシン
グ２にねじ３により接続されている。吸込漏斗１は、接
続フランジ４と吸込漏斗５とから成る。吸込漏斗５は、
支持リブ６により強化されている。支持リブ６は、補強
材７として示されているラジアル部材を有する。従っ
て、支持リブ６及び補強材７により形成されている一体
的な構成要素はＬ形を有する。吸込漏斗５の多孔側壁
は、それぞれ支持リブ６の間に配置されている複数のセ
グメントから成る。

【００２１】補強材７は、中心軸線８へ向かって延在
し、軸１０のための軸案内軸受の軸受ケーシング９に到
達する。補強材７は、吸込断面十字形部材を形成し、流
れをいわば整流する作用を有する。

【００２２】ポンプケーシング２の中には、軸１０に対
して回転不能に接続されている斜流クローズ羽根車１１
が設けられている。

【００２３】右側には吸込漏斗５が側面図で示されてい
る。側壁は、貫通穴を有する面１２を有する。この穴の
直径は、例えば６０ｍｍの穴相互間隔において３０ｍｍ
である。これは、全面積の２２．６７％である。この場
合、側壁の円錐の頂角である開口角は３６゜である。

【００２４】吸込漏斗５の吸込開口には、平行な格子棒
から成る格子１３が設けられている。格子棒により、大
きい網目のワイヤ網１４が支持されている。多孔金属板
を使用することも可能である。

【００２５】次に、本発明の吸込カバーの動作を、異な
る作動状態に対して説明する。

【００２６】約零の揚液流でのポンプの作動は、羽根車
の前で大きい逆流を発生する。今までは、逆流により発
生される圧力増加は、吸込ノズルの中で減少できず、従
って吸込ノズルから大きい速度で流れが流出した。従っ
てキャビテーション泡又は底面渦が発生した。これによ
りポンプの作動は、著しく劣化した。本発明では吸込漏
斗の多孔側壁から逆流をほぼ完全に排出でき、その際に
運動エネルギーは、周囲の流体に伝達される。これによ
り構成部品の損傷が回避される。

【００２７】定格揚液流より小さい揚液流でポンプを作
動する際にも逆流は依然として発生する。この場合にも
逆流を多孔側壁から排出できる。

【００２８】ポンプが設計点で作動されると、ポンプは
揚液媒体を主に吸込漏斗の吸込開口を介して吸込む。し
かし揚液媒体の一部は、吸込漏斗の多孔側壁を貫流して
流入できる。この特性は、流体技術的には漏斗の開口角
の増加に相当する。

【００２９】設計点の上でのポンプの作動は、圧力損失
が小さい場合には可能である。何故ならば揚液流のかな
りの部分は、付加的に多孔側壁の中の孔を貫流して流入
するからである。

【００３０】本発明の吸込カバーの使用は、うず巻ポン
プの前に設けられている構造区間、通常は吸込室（吸水
槽）の構造形態に大きい影響を与える。

【００３１】本発明は、吸込カバー本実施例では吸込漏
斗が吸込室の中に突出している浸漬式のチューブラポン
プでの使用に適するが、しかしそれだけに制限されな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吸込漏斗を有するチューブラポンプの
下部の縦断面図である。

【符号の説明】

１吸込漏斗２ポンプケーシング３ねじ４接続フランジ５吸込漏斗６支持リブ７補強材８中心軸線９軸受ケーシング１０軸１１羽根車１２側壁の多孔面１３格子１４ワイヤ網

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプケーシング（２）へ接続するため
のフランジ（４）と、吸込漏斗（１）とから成るうず巻
ポンプの吸込カバーにおいて、前記吸込漏斗（１）が、
流入開口へ向かって広がる多孔側壁を有することを特徴
とするうず巻ポンプの吸込カバー。
【請求項２】吸込漏斗（１）の流入開口が格子（１
３）により閉鎖されていることを特徴とする請求項１に
記載のうず巻ポンプの吸込カバー。
【請求項３】吸込漏斗（１）の外部に、接続フランジ
（４）から吸込漏斗（１）の流入開口へ延在する支持リ
ブ（６）が設けられていることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載のうず巻ポンプの吸込カバー。
【請求項４】吸込漏斗（１）の中に軸案内軸受が配置
され、前記軸案内軸受が、補強材（７）を介して支持リ
ブ（６）により支持されていることを特徴とする請求項
３に記載のうず巻ポンプの吸込カバー。
【請求項５】それぞれ１つの支持リブ（６）と１つの
補強材（７）とが一体的に形成されていることを特徴と
する請求項４に記載のうず巻ポンプの吸込カバー。
【請求項６】補強材（７）が吸込断面十字形部材を形
成することを特徴とする請求項４に記載のうず巻ポンプ
の吸込カバー。
【請求項７】吸込漏斗（１）がその吸込開口からポン
プケーシング（２）へ向かって円錐形で先細りしている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれ
か１つの請求項に記載のうず巻ポンプの吸込カバー。
【請求項８】吸込漏斗（１）の開口角度が１５〜４５
゜の場合に多孔側壁の通開口面積が、その全面積の６０
〜２０％であることを特徴とする請求項７に記載のうず
巻ポンプの吸込カバー。
【請求項９】開口角が３０゜であり貫通開口面積の割
合が４０％であることを特徴とする請求項８に記載のう
ず巻ポンプの吸込カバー。
【請求項１０】うず巻ポンプの第１の段と吸込カバー
との間に前置羽根車すなわちインデューサが配置されて
いることを特徴とする請求項１から請求項９のうちのい
ずれか１つの請求項に記載のうず巻ポンプの吸込カバ
ー。