JPS5926800B2 - インデユ−サ付ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は低流量域における脈動を抑制し、ポンプの運
転可能領域を拡大するようにしたインデューサ付ポンプ
に関するものである。

従来のインデューサ付ポンプは第１図の如くに構成され
ている。

即ち、インデューサ１は主羽根車２が取付けられた回転
軸３の前方に固定されており、吸込圧を加圧し主羽根車
２に発生するキャビテーションを抑制する機能を有する
。

通常、インチユーブ１はボス１ａと一体に成形された一
定ピッチの螺旋状羽根１ｂからなっている。

このようなへりカル状インデューサは流量が小で、吸込
圧が非常に低い場合、インデューサに低周波の比較的大
きな脈動が発生し安定したポンプの運転が困難になる問
題がある。

この脈動の発生原因は明確に究明がなされていないのが
現状であるが、逆流の発生、予旋回の増大およびキャビ
テーション体積の増大等が主要原因であろうと推測され
ている。

この脈動を回避する対策として従来は１、不均一な入口
逆流を軸対称化するため、インデューサ入口に絞り板を
挿嵌する。

（■）、インデューサの羽根に反りを設ける等の対策が
なされている。

しかし、（Ｉ）の対策では、大流量域においては逆に絞
り板がキャビテーション性能の悪化をもだらす。

また、（■）の対策では、羽根に反りのあるインデュー
サの製作は反シのない場合に比べて多くの困難を伴う。

等の問題がある。この発明はインデューサの外周端が対
向するケーシング面にインデューサの羽根傾斜方向と逆
方向に傾斜する固定羽根を一体あるいは別体に形成して
なるもので、上記のような従来技術の欠点を解消するよ
うにしだものである。

以下、この発明の一実施例を第２図〜第５図について説
明する。

第１図と同一部分に相当する個所には同一符号を付して
説明する。

第２図において、インデューサ１の羽根１ｂ外周端が対
向するケーシング４の内面には螺旋状の複数枚の固定羽
根５が一体的に形成されている。

この羽根５の人口端はケーシング４の端面に接続し閉鎖
形成されており、出口端は下流側に開放されている。

したがって、作動流体が通過する実質的な断面積は入口
に比べて出口が犬となる。

螺旋状の固定羽根５は第３図にその展開図を示すが、周
方向に対してβ なる角度で傾斜し取付けられており、
インデューサ羽根１ｂの取付角度β５と逆方向に配置さ
れている。

この相互関係は次式を満足するように設定するのが望し
い。

即ちここに、Ｈｏはインデューサの全揚程、ｇは重力の
加速度、ηｈはインデューサの水力効率である。

また、第３図中の速度三角形において、Ｃは絶対流速、
Ｗは相対流速、Ｕは周速度であり、添字１は羽根車入口
側、２は羽根車出口側、Ｕは周方向成分、ｍは軸方向成
分を示す。

インデューサへの流入角度β１がインデューサ羽根１ｂ
の取付角度βｂに等しくなるような設計流量においてポ
ンプを運転すると、インデューサ内部では遠心力により
流れの粒子が外周側に向かい第４図に示す如く、ケーシ
ング４に形成した固定羽根５にも流入し拡大し下流側に
流れる。

この場合、固定羽根５に流入した流れは角度β に沿っ
て流出する。

インデューサ人、出口の流路断面積の相違によってイン
デューサ出口における軸方向流速Ｃは入口の軸方向流速
Ｃに比べて小さくなる。

したがって、速度三角形から明らかなように、インデュ
ーサ出口において、ｃ［Ｊ２なる速度成分が得られる。

即ち、Ｕ２．ｃＵ／ηｈｊ ｇなる全揚程の上昇が得ら
れる。

このことは、羽根１ｂの取付角度β に等しい流入角度
β１の流れでも加圧作用が得られることを示している。

また、インデューサ出口における流れはＣなる速度ベク
トルの方向に流出し、固定羽根５出口における流れは羽
根角度β の方向にあるからｃ２の方向と一致する。

したがって両者の流れが合流する際の損失はきわめて小
さいものとなる。

つぎに、上記設計流量より小なる低流量域における流れ
の状態を説明する。

第５図ａは従来のインデューサ付ポンプの場合を、また
第５図すはこの発明のインデューサ付ポンプの場合の流
れの状態を示す。

ａの場合は逆流６が発生すると、その影響が上流の遠く
まで達し、キャビテーション脈動を生じ易くなる。

一方、この発明のｂの場合には固定羽根５の存在によっ
て図示の如く、逆流６の上流側への伝播が抑制される。

その結果、逆流と予旋回の増大を抑え、かつキャビテー
ション体積の発達を抑制するから、キャビテーション脈
動の発生をきわめて小さくすることができる。

第６図はこの発明の他の実施例を示すもので、固定羽根
５が形成されるケーシング４の面がテーパ状になってい
ることが特徴であり、上記の場合とほぼ同一の作用効果
を得ることができる。

尚、固定羽根の形成はケーシングと一体成形する必要は
なく、別体に製作してケーシングにねじ等で取付けるよ
うにすることもできる。

以上説明したように、この発明によればインデューサの
外周端が対向するケーシング面にインデューサの羽根傾
斜方向と逆方向に傾斜する固定羽根を一体あるいは別体
に形成するようにしたから、低流量、低吸込圧の条件下
において発生する低周波の脈動を抑制することができる
のでポンプの運転範囲を大巾に拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインデューサ付ポンプの縦断面図、第２
図はこの発明のインデューサ付ポンプの縦断面図、第３
図は第２図の固定羽根およびインデューサ羽根の展開図
、第４図は設計流量域における流れの状態を説明する図
、第５図は低流量域における流れの状態を説明する図、
第６図はこの発明の他の実施例を説明する図である。 １・・・・・・インデューサ、２・・・・・・主羽根車
、４・・・・・・ケーシング、５・・・・・・固定羽根
、６・・・・・・逆流。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インデューサを主羽根車の前に設置してなるポンプ
   において、前記インデューサの外周端が対向するケーシ
   ング面に該インデューサの羽根傾斜方向と逆方向に傾斜
   する固定羽根を一体あるいは別体に形成してなることを
   特徴とするインデューサ付ポンプ。