JPH09324785A - ピトー管式ポンプにおけるピトー管の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速流体に対する抵抗の少ない形状を維持し
ながら、開口部の形状を改善することによりポンプ効率
を十分に高めることができるピトー管式ポンプにおける
ピトー管の構造を提供する。 【解決手段】 ハウジング内に回転体を回転自在に収納
配置し、この回転体の回転中心部に流体の吐出配管を挿
通配置して、その一端部にピトー管を回転体の半径方向
に突出するように連通接続すると共に他端部をハウジン
グの一部に設けた吐出口に接続固定し、さらにハウジン
グの一部に吸込口を設けてこの吸込口と前記回転体の内
部とを前記吐出配管の外周に形成した吸込流路を介して
連通し、前記回転体の回転駆動により付勢される流体を
前記ピトー管２５の開口部４４より導入し吐出配管を介
して吐出口より吐出するように構成してなるピトー管式
ポンプにおいて、ピトー管２５の開口部４４を正方形も
しくは長方形の角形に形成して、ピトー管２５の頂部４
２とその下方の翼部４８とを流体の流れに対し対称な流
線形状の翼型に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピトー管式ポンプ
に係り、特にピトー管の入口部における流入面積を増大
させると共に形状を翼部の形状と共に完全な流線形とし
て流体損失を低減することができるピトー管の構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ピトー管式ポンプは、高速で回
転するドラム状の回転体の内部に導入した流体に対し
て、遠心力と運動エネルギーにより、非常に高い動圧と
静圧とを与えることにより、この流体を静止したピトー
管のディフューザで速度水頭の一部を圧力水頭に変換し
て、非常に高圧の流体として外部に取り出すように構成
したものである。

【０００３】しかるに、この種のピトー管式ポンプとし
て、例えば図２に示すように構成したものが知られてい
る。すなわち、図２において、参照符号１０は回転体を
示し、この回転体１０は、回転体ハウジング１２内に回
転自在に収納配置されると共に、一側部において軸受１
４を介して軸支された電動機（図示せず）等に結合され
た駆動軸１６に連結されている。また、前記回転体１０
の他側部には、その中央にボス部１８が設けられ、この
ボス部１８を軸受２０を介して回転体ハウジング１２に
支承されている。そして、このボス部１８の中心部に吐
出配管２２を挿通し、この吐出配管２２の一端部は前記
回転体１０の内部に延在させてその先端部に回転体１０
の半径方向上方へ突出するようにピトー管２４を連通接
続し、また前記吐出配管２２の他端部は回転体ハウジン
グ１２に形成した吐出口２６に連通するように接続固定
する。

【０００４】一方、前記回転体ハウジング１２の吐出口
２６と近接する部分に、吸込口２８を設け、この吸込口
２８と前記回転体１０の内部とを連通するように、前記
吐出配管２２の外周部に吸込流路３０を形成する。な
お、参照符号３２は前記吸込流路３０を形成するための
メカニカルシールを示す。

【０００５】また、前記ピトー管２４は、図３の（ａ）
〜（ｄ）に示すように、その頂部３４の先端部に円形の
開口部３４が設けられ〔図３の（ａ）、（ｂ）〕、この
開口部３４は内部に設けた流路３８に連通している〔図
３の（ｄ）〕。しかも、このピトー管２４は、その頂部
より見た形状が、頂部３４およびその下方の翼部４０と
共にほぼ流線形に構成されている〔図３の（ｃ）〕。す
なわち、このピトー管２４は、高速流体中に置かれた物
体として、最も抵抗の少ない形状に構成される。

【０００６】このように構成された従来のピトー管式ポ
ンプにおいては、回転体１０を高速回転駆動することに
より、吸込口２８から導入される流体は、吸込流路３０
を経て回転体１０の内部に案内される。次いで、この回
転体１０の内部に案内された流体は、回転体１０の高速
回転駆動と共に流動し、回転体１０の内部に固定配置さ
れたピトー管２４の開口部に衝突してその一部がピトー
管２４の内部流路３８に導入され、さらに吐出配管２２
を経て吐出口２６より吐出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来の
ピトー管式ポンプにおけるピトー管の構造によれば、そ
の開口部の形状が円形、もしくは特開平６−２４１１８
４号公報に示されるように、縦長の長楕円形または長円
形の開口であるため、その外形が高速流体に対する抵抗
の少ない形状とするには有効であるが、開口部に対する
流体の導入効率、すなわちポンプ効率の点で満足し得る
ものではなかった。

【０００８】そこで、本発明の目的は、高速流体に対す
る抵抗の少ない形状を維持しながら、開口部の形状を改
善することによりポンプ効率を十分に高めることができ
るピトー管式ポンプにおけるピトー管の構造を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係るピトー管式ポンプにおけるピトー管の
構造は、ハウジング内に回転体を回転自在に収納配置
し、この回転体の回転中心部に流体の吐出配管を挿通配
置して、その一端部にピトー管を回転体の半径方向に突
出するように連通接続すると共に他端部をハウジングの
一部に設けた吐出口に接続固定し、さらにハウジングの
一部に吸込口を設けてこの吸込口と前記回転体の内部と
を前記吐出配管の外周に形成した吸込流路を介して連通
し、前記回転体の回転駆動により付勢される流体を前記
ピトー管の開口部より導入し吐出配管を介して吐出口よ
り吐出するように構成してなるピトー管式ポンプにおい
て、ピトー管の開口部を正方形もしくは長方形の角穴形
状に形成して、ピトー管の頂部とその下方の翼部とを流
体の流れに対し対称な流線形状の翼型に構成してなるこ
とを特徴とする。

【００１０】この場合、ピトー管の開口部は、上下縦長
の長方形の形状に構成することができる。

【００１１】また、ピトー管の開口部は、上下縦長の長
方形の形状の面積内に穿設した複数の通孔により構成し
てもよい。

【００１２】このように、本発明においては、ケーシン
グ中を回転する流体は、ケーシング両壁間において、同
じ周速を持つため、角形の流入開口部とした方が円形も
しくは長楕円より有効である。従って、ピトー管の開口
部を、上下縦長の長方形とすることにより、例えばその
最外径の寸法を長方形の縦横寸法と同じとする楕円形と
比較した場合、面積は長方形の方が大きくなり、この結
果必要とするＮＰＳＨは、従来と比べて、改善すること
ができる。また、ピトー管の開口部を角形にすると共
に、頂部および翼部を、流体の流れに対し対称な流線形
状とすることにより、ポンプ全体の効率を向上させるこ
とができる。さらに、ピトー管の開口部を、複数の通孔
で構成することによっても、ポンプ効率を改善すること
ができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明に係るピトー管式ポンプにおけ
るピトー管の実施例につき、添付図面を参照しながら以
下詳細に説明する。

【００１４】図１の（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係るピ
トー管式ポンプに適用するピトー管２５の一実施例を示
すものである。しかるに、本実施例のピトー管２５の基
本構成は、図３に示す従来のピトー管２４の構成と同一
である。

【００１５】すなわち、本実施例のピトー管２５におい
ては、その頂部４２の先端部に上下縦長の長方形の形状
からなる開口部４４が設けられ〔図１の（ａ）、
（ｂ）〕、この開口部４４は内部に設けた流路４６に連
通している〔図１の（ｄ）〕。そして、このピトー管２
５は、その頂部より見た形状が、頂部４２およびその下
方の翼部４８と共に流体の流れに対し対称な流線形状の
翼型に構成されている〔図１の（ｃ）〕。このようにし
て、本実施例のピトー管２５は、高速流体中に置かれた
物体として、極めて抵抗の少ない形状に構成される。

【００１６】なお、前記ピトー管２５の開口部４４の開
口面積に対して、ピトー管２５の内部に設けた流路４６
の断面積を同じにする方が、圧力の低下がなく好ましい
が、構造的に限界があるため、例えば図１の（ｃ）に示
すように、できだけ大きな長円形とすれば好適である。

【００１７】また、前記ピトー管２５の開口部４４とし
ては、上下縦長の長方形の形状の面積内に複数の通孔を
穿設して構成することもできる。

【００１８】このように構成されるピトー管２５は、前
述した従来技術と同様に、図２に示す構成からなるポン
プに組み込むことにより、高速流体に対する流体損失を
低減し、ポンプ効率の優れたピトー管式ポンプを容易に
製作することができる。

【００１９】特に、本発明においては、開口部４４の形
状を上下縦長の長方形としたことにより、図１の（ｄ）
からも明らかなように、流体の開口部４４内への導入量
を十分に確保して、ポンプ効率を向上することができ
る。また、開口部４４の形状を上下縦長とすることによ
って、ピトー管２５の頂部４２とその下方の翼部４８と
を、ほぼ同一寸法からなる理想的な流線形の翼型とし
て、容易に構成することができ、従って高速流体中に置
かれた場合での流体損失は著しく低減できる利点が得ら
れる。

【００２０】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。すなわち、ピトー管の頂部に設ける開口部の
形状は、実施例に示す形状のみに限定されることなく、
上下縦長であれば矩形に類似する種々の形状とすること
ができる。また、この種のピトー管を使用するピトー管
式ポンプにおいて、前記ピトー管を複数設けた構成から
なるものに対しても、本発明に係るピトー管を好適に適
用することができることは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るピト
ー管式ポンプにおけるピトー管の構造においては、ハウ
ジング内に回転体を回転自在に収納配置し、この回転体
の回転中心部に流体の吐出配管を挿通配置して、その一
端部にピトー管を回転体の半径方向に突出するように連
通接続すると共に他端部をハウジングの一部に設けた吐
出口に接続固定し、さらにハウジングの一部に吸込口を
設けてこの吸込口と前記回転体の内部とを前記吐出配管
の外周に形成した吸込流路を介して連通し、前記回転体
の回転駆動により付勢される流体を前記ピトー管の開口
部より導入し吐出配管を介して吐出口より吐出するよう
に構成してなるピトー管式ポンプにおいて、ピトー管の
開口部を正方形もしくは長方形の角形に形成して、ピト
ー管の頂部とその下方の翼部とを流体の流れに対し対称
な流線形状の翼型とする構成としたことにより、高速流
体に対する抵抗の少ない形状を維持しながら、ポンプ効
率を十分に高めることができる。

【００２２】特に、本発明においては、ピトー管の開口
部を、上下縦長の長方形の形状とすることにより、例え
ばその最外径の寸法を矩形の縦横寸法と同じとする楕円
形と比較した場合、面積は長方形の方が大きくなり、こ
の結果必要とするＮＰＳＨは、従来の５．５ｍ〜６．７
ｍに比べて、４．８ｍ〜６．０ｍに改善し得ることが確
認された。

【００２３】また、本発明において、ピトー管の頂部お
よび翼部を、流体の流れに対して対称な流線形状とする
ことにより、流体に対する抵抗を少なくして、ポンプ全
体の効率を、従来の５２％〜５８％に比べて、６０％〜
６５％に改善し得ることが確認された。

【００２４】さらに、本発明において、ピトー管の開口
部を複数の通孔で構成することにより、ピトー管内にお
ける流体の流れが整流されて、ポンプ効率を上昇させる
ことができる。特に、小流量で取扱う場合において、そ
のポンプ効率を上昇させる効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るピトー管式ポンプにおけるピトー
管の一実施例を示すものであって、（ａ）はピトー管の
先端部の要部斜視図、（ｂ）はピトー管の先端部の要部
正面図、（ｃ）はピトー管の先端部の頂面図、（ｄ）は
ピトー管の先端部の概略側面断面図である。

【図２】一般的 ピトー管式ポンプの一般的な構成例を
示す側面断面図である。

【図３】従来のピトー管式ポンプにおけるピトー管の構
成例を示すものであって、（ａ）はピトー管の先端部の
要部斜視図、（ｂ）はピトー管の先端部の要部正面図、
（ｃ）はピトー管の先端部の頂面図、（ｄ）はピトー管
の先端部の概略側面断面図である。

【符号の説明】

１０ 回転体 １２ 回転体ハウジング １４、２０ 軸受 １６ 駆動軸 １８ ボス部 ２２ 吐出配管 ２４ ピトー管 ２５ ピトー管 ２６ 吐出口 ２８ 吸込口 ３０ 吸込流路 ３２ メカニカルシール ３４ 頂部 ３６ 開口部 ３８ 流路 ４０ 翼部 ４２ 頂部 ４４ 開口部 ４６ 流路 ４８ 翼部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に回転体を回転自在に収納
   配置し、この回転体の回転中心部に流体の吐出配管を挿
   通配置して、その一端部にピトー管を回転体の半径方向
   に突出するように連通接続すると共に他端部をハウジン
   グの一部に設けた吐出口に接続固定し、さらにハウジン
   グの一部に吸込口を設けてこの吸込口と前記回転体の内
   部とを前記吐出配管の外周に形成した吸込流路を介して
   連通し、前記回転体の回転駆動により付勢される流体を
   前記ピトー管の開口部より導入し吐出配管を介して吐出
   口より吐出するように構成してなるピトー管式ポンプに
   おいて、ピトー管の開口部を正方形もしくは長方形の角
   形に形成して、ピトー管の頂部とその下方の翼部とを流
   体の流れに対し対称な流線形状の翼型に構成してなるこ
   とを特徴とするピトー管式ポンプにおけるピトー管の構
   造。
2. 【請求項２】 ピトー管の開口部を、上下縦長の長方形
   に構成してなる請求項１記載のピトー管式ポンプにおけ
   るピトー管の構造。
3. 【請求項３】 ピトー管の開口部を、上下縦長の長方形
   の面積内に穿設した複数の通孔により構成してなる請求
   項１記載のピトー管式ポンプにおけるピトー管の構造。