JPS6019985A - 多段ポンプ - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は多段ポンプに係シ、更に詳しくは、多段ポンプ
の案内羽根と水返し羽根からなる案内装置に関するもの
である。

〔発明の背景〕

多段ポンプにおいては、１段当シの面間寸法を縮め、ポ
ンプ全長を小さくするために輪切形ケーシングに案内装
置を内蔵する方法が一般に行なわれている。以下、水中
深井戸ポンプについて説明する。第１図は従来の水中深
井戸ポンプの一例の縦断面図、第２図は第１図のポンプ
の案内装置の詳細縦断面図である。

第１図において、１はポンプ駆動用モードルで、モード
ル軸３はカップリング２によってポンプ軸４に結合され
ている。ポンプ軸４には、必要吐出圧力に応じて複数個
の羽根車５が固定され、羽根車５はモードル１で回転さ
れる。羽根車５の回転に伴なって、水はモードル１とポ
ンプとの間に設けられた吸込みストレーナ１４から吸込
まれ、羽根車５によってエネルギーが与えられる。水は
羽根車５の後方に配置された案内装置６を通シ、次の段
の羽根車５に到シ、遂次吐出圧が高められて、軸受ケー
シング８．逆止弁９を内蔵したペンケーシング１０を経
て吐出される。案内装置の構造及び作用を第２図に基づ
いて説明する。ポンプ軸４に固定された羽根車５に向け
て、中間ケーシング７が部分的に延伸し、その先端のラ
イナーリング１１゜１２で羽根車５と狭小な間隙として
水の流路を形成している。この流路に案内羽根６ａと水
返し羽根６ｂよシなる案内装置が設けられである。羽根
車から流出した水は、羽根車５によって与えられたエネ
ルギー中の動圧成分を案内羽根６ａによって静圧に回復
させると同時に、水返し羽根６ｂによって旋回流を減小
させて、次の羽根車５に送シ込まれる。

以後、羽根車５でのエネルギ付与、案内装置６での静圧
回復を繰返しながら、吐出圧力を高め前述の如く吐出さ
れる。このようなポンプを多段ポンプという。

一方、ＪＩＳでは標準井戸径、ポンプ最大外径の規定が
設けられていて、案内羽根外径を十分大きくとれない為
、第２図に示す様に案内装置の案内羽根６ａと水返し羽
根６ｂとによ多連続した流路となるように構成し、ディ
フューザ効果を確保すると同時に、水返し羽根６ｂ間へ
の流れを円滑にしている。

しかしながら、この案内羽根６ａと水返し羽根６ｂとを
結ぶ流路（以下的がシ流路と称す。）では、外径の制約
から羽根車から吐出された水の全圧の内の動圧成分が十
分に静圧回復されていなく、曲シ流路形状が水力損失の
大小に影響している。

第３図にこの曲がり流路の流れパターンを示す。

小水量時には流れの主流は実線の如くなり、大水量時に
は流れの主流は破線の如くなっている。このように、こ
の曲シ流路の流れパターンがポンプ仕様水量範囲で変化
するので、各水量で最適な流路とするととは難しく、あ
る水量では、流れのパターンと流路形状のマツチングが
悪く、流れに剥離や渦を生じて水力損失を増加させ、ポ
ンプ性能を劣化させる欠点があった。

また、第４図に示すように案内羽根６ａと水返し羽根６
ｂが別個に作成されている例もあるが、この場合は連続
した流路ではなく、空間６Ｃを構成しているのでポンプ
外径が大きくなる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前述の如き従来技術の欠点を緩和し、
顧客仕様の水量において、最適な流路パターンとてポン
プ効率を向上することができると共に、流量仕様の変更
に対しても、流路パターンを変更し、運転点効率を向上
することができる多段ポンプを提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明による多段ポンプは、案内羽根と水返し羽根とを
有し、羽根車から吐出される水が案内羽根間から水返し
羽根間へ連続して流れる流路を有するものにおいて、案
内羽根と水返し羽根とが別部拐で構成されていることを
特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による多段ポンプにおける案内装置を実施
例の図面に基づいて詳述する。第５図は本発明によるポ
ンプの案内装置の実施例の詳細縦断面図である。この案
内装置においては、案内羽根６ａと水返し羽根６ｂとは
別部材で形成され、合せ面６ｄで接合されている。その
他の点については、第２図に示す従来の装置と変らない
ので、同一部分を同一符号で示し、説明を省略する。こ
の装置においても、羽根車５から流出した水は、案内羽
根６ａに宿って流れ、その後、案内装置６と宇間クーシ
ングアとからなる曲がり流路を経て、水返し羽根６ｂで
旋回を抑制されて次段の羽根車５に流れ込む。

第６図は第５図における曲がシ流路の流れの様相を案内
装置外周面から視た説明図である。第６図（ａ）は小水
量の場合の流れのノくターンに合わせた案内羽根と水返
し羽根の相対位置関係を示し、第６図（ｂ）は大水量の
場合の流れのノくターンに合わせた案内羽根と水返し羽
根の相対位置関係を示す。

１３は曲がシ流路である。

第６図（ａ）に示す小水量の場合、流れの主流は比較的
軸方向の成分が多い為、矢印の様に蛇行して流れる。第
６図（ｂ）に示す大水量の場合、流れの主流は逆に周方
向成分が多いため矢印の様に直線的となるので、案内羽
根６ａと水返し羽根を周方向にＸだけ位置をずらして、
曲がシ流路１３の形状を主流の方向に合せて最適化する
。

第７図に本発明のポンプの実施例の特性図を示す。実線
と破線は案内羽根と水返し羽根の位置のずれ（第６図に
おけるＸ）の大なる場合と小なる場合の効率η及び揚程
Ｈの曲線である。第７図から明らかなように、案内羽根
と水返し羽根の位置のずれを大きくするに従ってポンプ
の最高効率が大水量側に移シ、全揚程も大水量側で高く
なる。

従って、案内羽根と水返し羽根の位置のずれ量Ｘを顧客
の仕様水量における最適値としてポンプを組立てること
により、ポンプを最も効率よく運転させることができる
。なお、案内羽根と水返し羽根の位置のずれ量Ｘは上記
如く組立前に調整してもよいし、例えば水返し羽根を周
方向へ可動可能とし、固定部材と弾性体で連結し、この
弾性力と水圧による水返し羽根の周方向回転力との釣合
いで自動的に調整してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の多段ポンプにおいては、
案内装置の案内羽根と水返し羽根とを別部材で構成して
いるので周方向の相対位置を適切に選択して、曲シ流路
の形状を運転点（顧客の仕様点）で効率が高くなる様に
調節することができるので、ポンプの高効率作動範囲を
拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水中深井戸ポンプの一例の縦断面図、第
２図は第１図のポンプの案内装置の詳細縦断面図、第３
図は第２′−図の曲が多流路における流れの様相を案内
装置外周面から視た説明図、第４図は他の従来例の第２
図に相当する部分の縦断図、第５図は本発明のポンプの
実施例における案内装置の詳細縦断面図、第６図は第５
図の曲がり流路における小水量の場合（ａ図）と大水蓋
の場合（ｂ図）の流れの様相を案内装置外周面から視た
説明図、第７図は本発明のポンプの実施例の特性図であ
る。 １・・・モードル、３・・・モードル軸、４・・・ポン
プ軸、５・・・羽根車、６・・・案内装置、６ａ・・案
内羽根、６ｂ・・・水返し羽根、　６ｄ・・・合せ面、
７・・・中間クーシング、１１．１２・・・ライナリン
グ、１３・・・曲が多流路、１４・・・吸込ストレーナ
。 代理人　弁理士　秋　本　正　実 第１図 第２図 ２．３　３　図 第４図 第５因 ６ｄ　６ａ ９Ｊ　６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 案内羽根と、水返し羽根とを有し、羽根車から吐出され
   る流体が案内羽根間から水返し羽根間へ連続して流れる
   流路を有する多段ポンプにおいて、前記案内羽根と水返
   し羽根とが別部材で構成されていることを特徴とする多
   段ポンプ。