JPH0797999A

JPH0797999A - ウェスコポンプ

Info

Publication number: JPH0797999A
Application number: JP26826193A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Senoo; 泰利妹尾; Nobuaki Yanagihara; 伸章柳原; Akira Nagai; 昌永井
Original assignee: MIURA KENKYUSHO KK
Current assignee: MIURA KENKYUSHO KK
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1995-04-11

Abstract

(57)【要約】【目的】小型ボイラの給水ポンプや、家庭用浅井戸用
給水ポンプ等として多用されているウェスコポンプの騒
音、特に高い周波数の騒音を低減すること。【構成】外周縁に多数の溝(31)を形成することにより
羽根(2) を構成したインペラー(30)と、このインペラー
(30)の円周の大半の部分において溝(31)部分を覆うよう
に流体通路(6) を形成し、この流体通路(6) の一部に吸
込流路(4) と吐出流路(5) を形成すると共に、この両流
路(4),(5) を隔絶する隔壁部(7) を形成したケーシング
(8) とからなるウェスコポンプにおいて、上記インペラ
ー(30)に形成する溝の周方向幅を、複数種類とし、各種
幅の溝を適宜分散させて配置形成した構成。並びに、イ
ンペラー(30)の表裏面の溝の配列パターンが異なるよう
に形成した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、小型ボイラの給水ポ
ンプや、家庭用浅井戸用給水ポンプ等として多用されて
いるウェスコポンプの騒音、特に高い周波数の騒音を低
減した構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】小型ボイラ用の給水ポンプや、家庭用浅
井戸用の給水ポンプ等としては、高揚程小流量のポンプ
が好ましく、そのような用途に対し、渦流ポンプとも言
われるウェスコポンプが賞用されている。

【０００３】上記のウェスコポンプは、図３〜６に示す
ように、外周縁の多数の溝(1) により、羽根(2) が形成
されるインペラー(3) と、このインペラー(3) の溝(1)
部分を覆うように所定の断面形状（図示する例において
は略矩形）の円環状の流体通路(6) を形成すると共に、
この流体通路(6) の一部を隔壁部(7) によって遮断して
その両端部に吸込流路(4) 及び吐出流路(5) を形成した
ケーシング(8) とで構成されている。

【０００４】その動作原理を簡単に説明すると、溝(1)
内の流体（水）は、インペラー(3)の回転に伴って、溝
(1) 内からケーシング(8) 内の流体通路(6) に、角運動
量を得ながら流出し、この流体通路(6) 内の水と運動量
の交換を行った後、再び溝(1) 根元に流入する（図５参
照）。このような作用が夫々の溝(1) 内で繰り返され、
水は螺旋状の経路を経て吐出され、小型の割に高い圧力
を発生する。尚、吸込流路(4) と吐出流路(5) との間の
隔壁部(7) は、吐出流路(5) 側の高圧の水が吸込流路
(4) へ逆流するのを防止する。

【０００５】このようなウェスコポンプにおいては、次
のような問題があった。即ち、上記の流体通路(6) 内で
は、インペラー(3) の溝(1) から流出した水は、円周方
向に高速度で流出し、円周方向の圧力勾配に対抗する。
そして、流体通路(6) の終端において、インペラー(3)
の溝(1) から流出した水は、隔壁部(7)に遮られて吐出
流路(5) に向かう。この水はインペラー(3) に対しては
連続的に流出するが、静止している隔壁部(7) から見れ
ば、水が流れないインペラー(3)の羽根(2) の部分と、
水が半径方向に流れる溝(1) の部分とが交互に到来す
る。そのため、高圧の水の衝撃を周期的に受け、それが
（羽根の枚数）×（羽根車の回転数）に対応する周波
数、並びに、この整数倍の周波数のｎ次高調波の騒音を
発生する。特に、（羽根の枚数）×（羽根車の回転数）
に対応する周波数の騒音は、他の周波数の騒音よりも10
dbほど高く、また、この騒音は、金属的な甲高い音であ
ることもあって、非常に耳障りである。

【０００６】このようなポンプを、例えば、井戸用とし
て使う場合、特に、深夜等、周囲の暗騒音の少ない静寂
な時に、ポンプが稼動すると非常に近所迷惑となる。一
方、ボイラ用給水ポンプとして利用する場合、特に近年
賞用されている小型ボイラの多缶設置システム（１台の
大型ボイラの代りに複数の小型ボイラを用い、要求蒸気
負荷に合せて必要台数の小型ボイラを起動させるシステ
ム。起蒸待ち時間の短縮や、運転効率の向上が図れ
る。）においては、多数台のポンプを用いるため、その
騒音は倍加され、著しいものとなってしまう。従って、
低騒音化のために、現在では、高価な多段タービンポン
プを採用している。

【０００７】以上のような騒音は、ウェスコポンプの商
品性向上の面で大きな問題となっており、これまでにも
騒音の低減化のための方策は種々提案されている。例え
ば、『羽根車の中央面の左右における羽根の位相を半ピ
ッチずらし、隔壁への水の衝突を平均化して低騒音化を
はかるもの。』、『羽根車の外周と隔壁とが接する部分
の隔壁部を楔状に削って、羽根から流出する噴流の衝撃
を緩和する空洞部を作るもの。』等があり、夫々少しば
かりの効果を挙げているが、未だ不充分である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、流体通路の脈動流に起因する周波数の衝
撃音を低減したウェスコポンプを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するためになされたもので、外周縁に多数の溝を形成
することにより羽根を構成したインペラーと、このイン
ペラーの円周の大半の部分において溝部分を覆うように
流体通路を形成し、この流体通路の一部に吸込流路と吐
出流路を形成すると共に、この両流路を隔絶する隔壁部
を形成したケーシングとからなるウェスコポンプにおい
て、上記インペラーに形成する溝の周方向幅を、複数種
類とし、各種幅の溝を適宜分散させて配置形成したこと
を第１の特徴とし、上記インペラーに形成する溝の周方
向幅を、複数種類とし、各種幅の溝を適宜分散させて配
置形成すると共に、インペラーの表裏面の溝の配列パタ
ーンが異なるように形成したことを第２の特徴とするウ
ェスコポンプである。

【００１０】

【実施例】この発明を前記図３〜図６に示すウェスコポ
ンプに適用した一実施例を、図１，図２を参照しながら
説明する。尚、図１，図２において、図３〜図６と同一
構成部材には同一参照番号を附し、その詳細説明を省略
する。尚、図１，２においても、羽根、溝の枚数は、概
念的に示してある。

【００１１】図１，２に示す実施例において、インペラ
ー(30)に形成する多数の溝(31)は、適宜その周方向幅を
変えて形成してある。即ち、溝幅が互いに異なる複数種
類の溝(31)をインペラー(30)に形成したものとなってい
る。ここで、ウェスコポンプにおいては、一般に、イン
ペラーに形成する溝幅を極端に大きく取ると、上記螺旋
状の経路が形成され難く、逆に、極端に狭くすると羽根
(2) に所定の厚みを取る必要性から、インペラーの全周
に対する溝の有効幅が減少するため、ポンプ効率が低下
する。従って、インペラー(30)に形成する溝幅は、最大
のものは最小のものの２倍程度までを限度とするのが、
ポンプ効率上好ましい。この溝の形成要領は、同一幅の
溝がインペラーに部分的に集中するのを避け、全体に均
一に分散するように不規則に設けるのがよい。この溝の
形成要領は、乱数的に配置するのが、低騒音化対策上は
最も効果的であるが、設計上、或いは、製作上の便宜の
ためには、各溝幅の溝の配置に周期性が生じないように
すればよい。例えば、複数種の溝幅の溝を適宜組合せて
配列した組を複数、インペラーの円周上に配置したもの
でもよい。以下に、インペラーに５種類の幅を溝を形成
する場合の円周方向の配置例を挙げる。５種類の幅の溝
を、A,B,C,D,E とし、この５種類の溝を１個ずつ用いた
組合せ、例えば、(D,E,A,B,C)：Ｇ1 ，(E,A,B,C,D)：Ｇ
2 ，(A,B,C,D,E)：Ｇ3 ，(B,C,D,E,A)：Ｇ4 ，・・・・
・・、のように複数の配列の組Ｇn を決定する。そし
て、この配列の組を複数組、インペラー円周上に配置す
る。この際に、インペラー円周上に上記の各組Ｇn が確
実に配置されるようにせず、各組の間に、部分的に適宜
の幅の溝を配置しておく。またインペラーの表裏面にお
いての溝の配列パターンを異にすることにより、前記隔
壁部への水の衝突を平均化して一層の低騒音化を図るこ
とができる。

【００１２】尚、図中の参照番号(20)は、吐出流路(5)
終端の外部機器との接続部を示す。

【００１３】上記構成において、その作用を説明する。
前述のように、吸込流路(4) から流体通路(6) 内に吸込
まれた水は、インペラー(30)の回転と共に、この流体通
路(6) 内を、圧力を高めながら螺旋状の経路を経て流通
する。そして、この流体通路(6) 終端で、溝(31)間から
流出した水は、隔壁部(7) に遮られて吐出流路(5) に向
かう。

【００１４】この際、インペラー(30)の各溝(31)から流
出する水は、静止している隔壁部(7) に対し、上述のよ
うに断続的に衝突し、その方向を変えられて吐出流路
(5) から噴出するが、各溝(31)からの高圧の水が隔壁部
(7) に衝突している時間は、各溝(31)毎に相違し、ま
た、隔壁部(7) への衝突間隔は、インペラー(30)の回転
位置（周方向位置）によって相違する。従って、従来の
一種類の溝幅の溝を等間隔に配置した構成のインペラー
を用いたものでは、（羽根の枚数）×（羽根車の回転
数）に対応する周波数の騒音が生じるが、この発明に係
るウェスコポンプでは、インペラー(30)の回転に応じた
高圧の水流の隔壁部(7) への脈動が不規則になり、従来
一つの周波数に集中していた騒音が、多数の周波数の騒
音に分散される。換言すれば、インペラーの回転に伴う
固有振動数が複数存在することにより、特定の振動のピ
ークが分散され、特に従来顕著だった耳障りになる周波
数の騒音レベルが低下する。詳細に例示すると、各幅の
溝による上記衝突音の発生レベルが同一であるとする
と、５種類の幅の溝を不規則に配列することにより 7db
の低減が、８種類の幅の溝を不規則に配列することによ
り 9dbの低減が達成できる。

【００１５】この発明に係るウェスコポンプは、以上の
ような構成であるので、従来のウェスコポンプにおいて
も、そのインペラーを交換することによって容易に適用
でき、この場合は、インペラーの変更のみで上記のよう
な優れた騒音低減の効果が得られることになり、効果に
対するコスト上昇を極めて低廉に抑えることができる。

【００１６】また、この発明に係るウェスコポンプは、
上述したようなケーシング側に低騒音化対策を施したウ
ェスコポンプ、即ち、隔壁部に傾斜面を設ける等の騒音
対策を施したものに適用することにより一層の騒音低減
効果を発揮する。即ち、図１，２に示すように、吸込流
路(4) と吐出流路(5) との間の隔壁部(7) には、吐出流
路(5) 側の前面に、上記流体通路(6) 中の水の流れ方向
に対して所定の角度をなす傾斜面(10)を形成し、ケーシ
ング側に低騒音対策を施したウェスコポンプに適用す
る。上記傾斜面(10)の傾斜方向は、より具体的には、傾
斜面(10)のインペラー(30)の外周縁と近接する側の縁部
が上記インペラー(30)の外周の周方向に対して上記イン
ペラー(30)の回転方向と逆方向に所定距離突出する位置
となる傾斜方向である。この構成によれば、インペラー
(30)の溝(31)から流出する水は、傾斜面(10)によってそ
の流れ方向を急激に変えることなく、滑らかに吐出流路
(5) 終端の接続部(20)に向けて流れるため、水の圧力の
変動による騒音の低減が図れるため、この発明のインペ
ラー自体の作用による騒音低減効果に加え、より一層低
騒音化が図れる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るウ
ェスコポンプは、上記インペラーに形成する溝の周方向
幅を複数種類とし、各種幅の溝を適宜分散させて、周期
性を持たせないように不規則に配置形成したので、吐出
流路に達したインペラーの溝からの水流による衝撃音
は、不規則に発生することになり、従って従来のよう
に、騒音がある特定の周波数に集中することが無く分散
するので、耳障りな高周波数の騒音の発生が防止でき、
低騒音化が図れる。

【００１８】更に、上記インペラーに形成する溝の周方
向幅を、複数種類とし、各種幅の溝を適宜分散させて配
置形成すると共に、インペラーの表裏面の溝の配列パタ
ーンが異なるように形成することにより、インペラーの
表裏面の溝による騒音の発生サイクルを異ならしめるこ
とにより、一層特定周波数の騒音の分散を図ることがで
き、一層の騒音の低減化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用したウェスコポンプの一実施例
における縦断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】従来のウェスコポンプの一例を示す縦断側面図
である。

【図４】図３のIV−IV線断面図である。

【図５】図３の V−V 線断面図である。

【図６】図３のVI−VI線断面図である。

【符号の説明】

(2) 羽根 (4) 吸込流路 (5) 吐出流路 (6) 流体通路 (7) 隔壁部 (8) ケーシング (30) インペラー (31) 溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周縁に多数の溝(31)を形成することに
より羽根(2) を構成したインペラー(30)と、このインペ
ラー(30)の円周の大半の部分において溝(31)部分を覆う
ように流体通路(6) を形成し、この流体通路(6) の一部
に吸込流路(4) と吐出流路(5) を形成すると共に、この
両流路(4),(5) を隔絶する隔壁部(7)を形成したケーシ
ング(8) とからなるウェスコポンプにおいて、上記イン
ペラー(30)に形成する溝の周方向幅を、複数種類とし、
各種幅の溝を適宜分散させて配置形成したことを特徴と
するウェスコポンプ。
【請求項２】外周縁に多数の溝(31)を形成することに
より羽根(2) を構成したインペラー(30)と、このインペ
ラー(30)の円周の大半の部分において溝(31)部分を覆う
ように流体通路(6) を形成し、この流体通路(6) の一部
に吸込流路(4) と吐出流路(5) を形成すると共に、この
両流路(4),(5) を隔絶する隔壁部(7)を形成したケーシ
ング(8) とからなるウェスコポンプにおいて、上記イン
ペラー(30)に形成する溝の周方向幅を、複数種類とし、
各種幅の溝を適宜分散させて配置形成すると共に、イン
ペラー(30)の表裏面の溝の配列パターンが異なるように
形成したことを特徴とするウェスコポンプ。