JPS6046276B2 - ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はポンプ工学に関し、特に共通の駆動軸に相前後
して取り付けられた２つの軸流羽根車を有するポンプに
関するものである。

本発明は化学および石油処理産業、改良およびその他の
応両分野において使用され得る。

本発明は動力エンジニアリング、造船および航空宇宙産
業科学、特には低い吸込ヘッドを有する高出力ポンプ又
は高速度ポンプにおいて特に有利に用い得る。

従来の技術及び発明が解決しようとする問題点ポンプの
最も重要な性能の１つは吸込能力であり、これは下記の
キャビテーション臨界速度係数（ＣａｖｉｔａｔｉＯｎ
ｃｒｉｔｉｃａｌｓｐｅｅｄｃＯｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）
により表わされる。

但し、ｎ一駆動軸の回転速度〔Ｒｐｍ〕 Ｑ−ポンプでくまれる液体の流量、すなわ ち
ポンプ出力〔ｄ／Ｓ〕 Δｈ一有効吸込ヘッド〔ｍ〕 係数ＣＫが大きいほど、ポンプ吸込能力が大きい。

ポンプはその駆動軸の回転速度によりサイズおよび質量
が決まる一方、ポンプ出力および吸込能力によりそれぞ
れ所与の仕事および支出に対するポンプの必要数が決ま
る。

例えば吸込ヘッドを変えないでポンプの吸込能力を２倍
にするとポンプ駆動軸の回転速度を２倍にすることがで
き、これによりポンプのサイズおよび質量は１１２又は
１１３に減少させることができ、ポンプの製造コストが
実質的に安くなる。単位駆動力当りの能力が増加に向う
現在の傾向では、ポンプ出力を更に増加すること、を要
求し、結果的に吸込ヘッドを増大させることが要求され
る。高出力のポンプにおいては、コストを考慮すると吸
込ヘッドを増大することは制限される。他方、ポンプの
吸込能力を例えば２倍に増すと、４つのポンプの代りに
相等する全体出力を有する１つの大出力ポンプを用いる
こ”とができ、且つ吸込ヘッド損失を少なくとも１１３
に減少させることができる。従つてポンプ効学の分野で
は、ポンプの吸込能力を増すことが大いに必要である。

ポンプの吸込能力が不十分であるとキヤビテー・シヨン
が生じ、その結果ヘッドおよび効率が低下する。

格別の問題点は、ポンプの吸込能力の増加には通常ポン
プ効率ηの低下が伴ない、このためパワー消費量が実質
的に増加することてある。

従つて）一般に高い吸込能力を有するポンプは低効率を
有する一方、高い効率を有するポンプは低い吸込能力を
有する。高い吸込能力（Ｃ）（＆４，０００）を有する
ポンプが当業技術分野で知られている（ＲＫａｖｉｔａ
ｔｓｉａｖ１０ｐａｓｔｎｙｋｈｎａｓ０ｓａｋｈぁＳ
ｔｒｉｐｌｌｎｇ著〜Ｔｒ●ＡＳＭＥ．Ｓｅｒ．ＤＮ３
．ｌ９６τｆ１ソ連）。

このようなポンプは、駆動軸に取り付けられた軸流羽根
車を有し、羽根車のハブには螺旋状羽根が設けられてい
る。この羽根はｒ−Ｔａｎβ＝ー定の式による羽根車の
半径に沿つた輪部を有する。但し、ｒは軸流羽根車の半
径の値、βはポンプ駆動軸に垂直な面と羽根に対し接線
方向の面との間の羽根取付角度である。このポンプの吸
込能力はポンプの流路の断面積を増すことによつて増大
し、且つ羽根の取付角度を小さくすることにより低減し
、このため羽根車の流量係数φ、すなわち液体流の軸分
速度Ｃ１とポンプ羽根車の周速度Ｕ１との比の減少がも
たらされる。ポンプの流路の断面積の増加は、ポンプ羽
根車の外径を大きくし且つハブの径を強度を考慮してで
きる限り小さくすることにより達成される。この解決法
によれば液体の軸分速度の減少が得られ、液体流中の静
圧の最小降下がもたらされ、これによりポンプの吸込能
力は増加する。

しかしながら、このポンプはポンプの流路断面積の増加
により流量係数が低い（φ〈０．１）ので低効率（η＝
０．５）であると共に、液体流の軸分速度Ｃ１の減少と
、羽根車を通る流れが一様でないという問題を有する。

効率ηが０．７５〜０．９のポンプが当該技術分野で知
られている（ＲＴｓｅｎｔｒＯｂｅｚｈｎｅｙｉＯｓｅ
ｖｙｅｒｌａＳＯＳｙョ、Ａ．Ｊ．Ｓ−ＴｅｐａｎＯｖ
著、Ｍａｓｈｇｉｓ出版社、モスクワ、１９６＠、第１
４１〜１６４頁、ソ連）。このポンプは、羽根車がハウ
ジング内にて駆動軸に取り付けられ、また羽根車はハブ
に固定された羽根を有している。この羽根の円筒状部分
を展関して得られる翼列は翼弦と翼列前面との間がかな
り大きな角度、すなわち大きな流量係数（φ〉０．２）
に対して好適な角度に設定されている。しかしながら、
このポンプは羽根車の流路断面積の減少による液体流の
比較的高い軸分速度Ｃ１のために吸込能力がかなり低い
（ＣＫた１，０００）。５，２００〜４，２００の高い
吸込能力を有するポンプ（例えば、ＲＶｙｓＯｋＯＯｂ
ＯｒＯｔｎｙｅｌＯｐａｔＯｃｈｎｙｅｎａｓＯｓｙＪ
．ｓＢ．Ｊ．ＢＯｒＯｖｓｋｙ，Ｎ．Ｓ．ＥｒｓｈＯｖ
，Ｂ．Ｖ．Ｏ′ＳｙａｎｎｉｋＯｖ，Ｖ．Ｊ．Ｐｅｔｒ
Ｏｖ，Ｖ．Ｆ．Ｃｈｅｂａｅｖｓｋｙ，Ａ．Ｓ．Ｓｈａ
ｐｉｒＯ著、ＭａｓｈｉｎＯｓｔｒＯｅｎｉｅ発行、モ
スクワ、１９７岬、第１３頁、第５図、第２０２頁、ソ
連）および４０，０００〜６０，０００の相対吸込速度
Ｓ，（Ｓ，＝９．１９Ｃに）を有するポンプ（例えば、
高性能ボートに対する水噴射による推進に関するＢａｒ
ｈａｍＨ．ｌｊ２ｅの出願、１９７６年の１ホバークラ
フト及び水中翼ぁ１９７昨、１５、Ｎλ第３３〜４３頁
）が当該技術分野で知られている。

これらのポンプにおいては、高い吸込能力を予えるため
に主羽根車と共に軸流羽根車が駆動軸に取り付けられて
使用される。この軸流羽根車はキャビテーションに影響
されることが殆んどなく、キャビテーションに影響され
ない主羽根車の作用を実現するに十分なヘッドが得られ
る。従来のポンプにおいては吸込能力を増すために次の
ような手段が使用されていた。

すなわち、可変の長手方向ピッチを有する軸流羽根車（
ソ連発明者証第１５４号、ブルにて公開、１発見、発明
、■業的意匠および商標、第８号、１９６坪４月、第７
１頁）、コンフユーザに取り付けたテーパ付き軸流羽根
車（英国特許第１２１８０２３号、１９錫年７月２８日
公告、ＷＥＩＲ，．ＰｕｍｐｓＬ．Ｔ．Ｄ．）、テーパ
付きハブ、可変の直径および羽根ピッチ、および円錐形
入口縁を有する軸流羽根車、テーパ付きシユラウドを具
えた先細り形状の上流側軸流羽根車（ソ連発明者証第１
５８４９３号、ブルにて公開Ｊ発見、発明、工業的意匠
および商標ぁ第２１号、第１９６詳１１月、第７６頁）
、軸方向に可動の螺旋の形をした軸流羽根車（ソ連発明
者証第５４２０ｎ号、ブルにて公開、１発明、発見、工
業的意匠および商標、第１号、１９７４年、第１５１頁
）、外表面に螺旋ねじ山を有する上流側テーパ付き羽根
車（ソ連発明者証第５４７５５４号、ブルにて公開、１
発見、発明、工業的意匠および商標ョ、第７号、１９７
杯、第９２頁）、遠心羽根車の前方に装着され、径が徐
々に大きくなる複数列の羽根を有する入口装置、上流側
軸流羽根車であつてこの羽根車を通る流れの算定流速が
軸流羽根車を通る流れの算定流速よりも３倍速いもの（
米国特許第３３８４０２２号、１９錫年５月公開、荏原
製作所、日本）、回転軸に対して変化する角度て装着さ
れる複数の円形列をなす丸い断面をしたピンを取り付け
てあつて半径流羽根車に変わる円錐ハブ（英国特許第１
４１７５４９号、１９７５年１２月１０日公開、Ｌｕｃ
ａｓＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＬＴＤ）、各段の羽根が異な
るピッチ径およびピッチ角度を有する上流側の二段軸流
羽根車（英国出願第１５２３８９３号、１９７詳９月６
日公開、日機装株式会社、日本）、軸流羽根車の領域で
流体を再循環させるための迂回装置を備えた上流側軸流
羽根車（米国特許第３７２３０氏号、１９７坪３月２７
日公開、ＷＯｒｔｈｉｎ？０ｎＣ０ｒｐ０ｒａｔｉ０ｎ
）しかしながら、上述の公知の解決手段は現在世界中で
実現されている水準のポンプキャビテーション特性を特
徴とするものであり、その効率は最大のものではない。

更に、例えばキャビテーション特性のようないくつかの
パラメータが向上する一方、例えばポンプ効率又は安定
性のような他のパラメータが損なわれる。２つの軸流羽
根車、つまり吸込羽根車および主，羽根車をハウジング
内に共通の駆動軸に取り付けて且つハウジングとの間に
半径方向間隙をもたせて収容したボニ・・プが当該技術
分野において知られている（米国特許第３２９９８２１
号、１０３−８＆１９６７年１月２４日公開、ＳＵＩｌ
ＣｌＳｔｒａｎｄｃＯｒＰＯｒａｔｉＯｎ５イリノイ州
）。

吸込羽根車のハブには螺旋状羽根が取り付けられ、その
羽根のピッチは流れの方向に沿つて大きくなる。吸込羽
根車の羽根ピッチはポンプの高い吸込能力を与えるよう
に選ばれる一方、羽根車の羽根ピッチは必要なヘッドを
与えポンプ効率を向上させるように選ばれる。

ポンプは次のように作動する。最初に液体は軸流吸込羽
根車に流入する。流れが羽根車を通り過ぎる際にキャビ
テーションが生じ、増大していく。吸込羽根車の端部で
キャビテーションはなくなる。エネルギーを与えられた
液体は吸込羽根車の後方で軸流主羽根車に流入し、主に
これによつて必要ヘッドが発生させられる。このポンプ
は高い吸込能力（ＣＫ＝３，０００）および高い効率を
実現するものであるが、軸流羽根車の半径方向間隙およ
び該間隙の羽根車形状に対する関係は定められていない
ので、前記パラメータは最大値ではない。以上に説明し
た技術的解決法は、ポンプに高い吸込能力と高い効率を
もたせるように従来技術で達成された水準を単に開示す
るものであり、該水準が極限でないことは勿論である。

本発明の目的は、使用する軸流羽根車の幾何学的寸法に
従つて内径が変化し、これによりポンプの吸込能力を増
大させると共に、ポンプ効率を高めるようにした特別な
形状の入口を具えたポンプを提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、軸流吸込羽根車及び軸流主羽根車が先細り形
状のハウジング内にて共通の駆動軸に相前後して取り付
けられ、該両羽根車とハウジングとの半径方向間隙は流
れ方向に沿つて変化し、また軸流吸込羽根車のハブには
螺旋状羽根が取り付けられていて該羽根のピッチが流れ
方向に沿つて増大しているポンプにおいて、ハウジング
の内径は軸流吸込羽根車の入口で最大であり、流れ方向
に沿つて減少し、軸流主羽根車の入口て軸流主羽根車の
入口直径に等しい最小値となり、またハウジングと軸流
吸込羽根車及び軸流主羽根車との半径方向間隙は軸流吸
込羽根車の入口て最大であり、流れ方向に沿つて減少し
、軸流主羽根車の入口でゼ狛に等しい最小値となり、そ
して軸流吸込羽根車の入口におけるハウジングの最大内
径はＤＯ＝Ｄ１・Ｋ１（ＣＫ・１０−４＋２．１）２但
し、ＤＯ一軸流吸込羽根車の入口におけるホン
プハウジングの内径〔ｍ〕Ｄ１一軸流主羽根車の入口に
おけるポンプ ハウジングの内径〔ｍ〕 ヲ Ｋ１−０。

１７〜０．１３の無次元係数Ｃャー５，０００〜１１，
０００の所定のキヤビテ ーシヨン臨界速度係
数によつて決められ、また軸流吸込羽根車の羽根の先端
の取付角度は軸流吸込羽根車の入口で最小であり、その
最小取付角度は βｏ＝（１０−３３Δ／Ｄ，）０±１
．５小但し、βｏ一軸流吸込羽根車の入口における羽根
の先端の取付角度 Δ一軸流吸込羽根車の入
口におけるホン プハウジングと軸流吸込羽根車
との 半径方向の間隙〔ｍ〕Ｄ１一軸流主羽根車
の入口におけるポンプ ハウジングの内径〔ｍ〕 により決められる構成としたものである。

〔作 用〕

以上に説明した解決手段によれば、ポンプの吸込能力が
実質的に増大する。

これは軸流吸込羽根車の入口における軸流吸込羽根車と
ポンプハウジングとの間の半径方向間隙を大きくしたこ
とによるものてあり、このため軸流吸込羽根車の入口に
おける液体の流れは２つの流れに分けられ、一方の流れ
は該間隙を通過すると共に、他方の流れは軸流吸込羽根
車を通過する。上述の式（１）からは、所与のポンプ駆
動軸速度および所与のキャビテーション臨界速度係数で
は、ポンプを通過する流量が小さい場合にキャビテーシ
ョンのない作用を保障するためには、より小さい有効吸
込ヘッドが要求されるということが分る。

ポンプ全体として見ると、所与の流量および所与のポン
プ駆動軸速度で必要とされる有効吸込ヘッドが小さくな
ると、ポンプの吸込能力が実質的に増大することになる
。実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

ポンプはハウジング１（第１図）を有する。

本実施例ではハウジング１は２つの部分、すなわち入口
部分２及び渦巻形出口部分３から成る。ハウジング１内
には駆動軸４が取り付けられ、該駆動軸には軸流吸込羽
根車５（以下単に１吸込羽根車ョとも略記）と、軸流主
羽根車６（以下単に１主羽根車ョとも略記）と、半径流
羽根車７とが流れの方向に相前後して取付けられている
。主羽根車６はハブ８を有し、このハブには液体流のた
めの羽根間通路１０を構成する螺旋状羽根９が取り付け
られる。吸込羽根車５はハブ１１を有し、このハブには
羽根間通路１３を構成する螺旋状羽根１２が取り付けら
れる。吸込羽根車５の羽根１２のピッチは、流れの方向
に沿つて大きくなるように変化する。第１図および第２
図で用いられている記号は次のような意味を有する。

Ｓ一吸込羽根車５の羽根１２の螺旋ピッチＤ１一羽根車
６の入口におけるハウジング１ の（ここでは入口
部分２の）内径ＤＯ一吸込羽根車５の入口におけるハウ
ジン グ１の内径 Δ一吸込羽根車５の入口におけ
るハウジン グ１と吸込羽根車５との半径方向間隙
ポンプの別の実施例においては、軸流吸込羽根車５は軸
流・傾斜羽根車１４（第２図）と関連して使用され、駆
動軸４はハウジング１内に装着したベアリング１５内に
取り付けられている。

軸流・傾斜流羽根車１４は３つの部分、すなわちキャビ
テーション部分を形成する入口軸流部分１６と、送出部
分を形成する斜流部分１７と、直線化部分を形成する出
口軸流部分１８とから成る。軸流・斜流羽根車１４の入
口軸流部分１６は軸流主羽根車６（第１図）と同じ機能
を遂行し、羽根車１４の入口は主羽根車６の入口と同じ
と考えられる。ポンプハウジング１の内径は吸込羽根車
５の入口における最大内径Ｄ。から軸流・斜流羽根車１
４の入口における最小内径Ｄ１に、そして更に出口３の
入口における内径Ｄ２へと流れの方向に沿つて変化する
。吸込羽根車５の羽根１２（第１図）の取付角度β（第
３図）は、羽根車５の回転軸に垂直な面と、羽根車５の
羽根１２に対し接線方向の面との間に形成される。

流れの軸分速度の方向は矢印Ｃ１（第３図）で示してあ
る。羽根車５（第１図）の周速度の方向は矢印Ｕ１（第
３図）で示してある。第４図のグラフは、４つのポンプ
における軸流吸込羽根車５（第１図）の入口におけるポ
ンプハウジング径の係数ＫＤＯとキャビテーション臨界
速度係数ＣＫの関係の実験的な曲線を表わしている。

但し、ＤＯ一吸込羽根車５の入口におけるポンプ
ハウジングの内径〔ｍ〕 Ｑ−ポンプを通る流量〔ｄ
／Ｓ〕 ｎ一駆動軸４の回転速度〔Ｒｐｍ〕 第５図のグラフは、キャビテーション臨界速度係数ＣＫ
と比流量？の関係を示している。

曲線２０は第１図に示す実施例のポンプの実験結果であ
り、羽根１２（第１図）の角度β。

（第３図）が５、の場合である。曲線２１は角度β。（
第３図）が１０度の場合である。上記のポンプ作用は次
の如くである。

駆動軸４（第１図）が回転すると、ポンプでくまれる液
体はポンプハウジング１の入口を通つて軸流吸込羽根車
５に流入する。

その液体の一部は羽根間通路を通り、他の部分はハウジ
ング１と吸込羽根車５の羽根１２との間隙Δを通つて回
転している主羽根車６に入る。羽根１２と液体との間の
力の相互作用により液圧が上昇する。液体は主羽根車６
内に入り、羽根間通路１０を通る。羽根９と液体との間
の力の相互作用により液圧は更に上昇され、その後液体
は半径流羽根車７に入る。羽根車６の羽根間通路１０か
ら液体は半径流羽根車７内に入り、この半径流羽根車７
において液圧は必要値まで上昇する。このように液圧が
連続的に生成されることにより、ポンプ羽根車５，６お
よび７の各個のキャビテーションのない作用が得られる
。半径流羽根車７から液体は出口３に進み、更に（図示
しない）送出管に入る。第２図に示したポンプは、第１
図のポンプとほぼ同様に作用する。

第１図および第２図に示した実施例に従つて構成された
いくつかのポンプについて得られた理論的および実験的
データに基ずいて、ポンプハウジング１（第１図）の直
径の係数Ｋ。

Ｏ（第４図）を定める構成要素の幾何学的寸法と、ポン
プの必要吸込能力を定めるキャビテーション臨界速度係
数ＣＫ（第４図）との間に関係が見い出される。極めて
高い吸込能力を有するポンプについては、ハウジング１
（第１図）の直径の係数Ｋ。Ｏは第４図に示される実験
曲線に従つて選ばれるべきである。グラフで示したこの
関係は下記の解析式で近似的に表わされ得る。但し、ａ
は第４図の曲線の変化に従つて０．８５〜１．１５であ
る。

吸込羽根車５（第１図）の入口において極めて高い吸込
能力を与えるため、この点におけるハウジング１の内径
Ｄ。

は下記の式から見い出されるべきである。但し、ａは０
．８５〜１．１５である。

高い吸込能力を有するポンプは、流路面積の増大、軸分
速度の減少、およびポンプ羽根車を通る流れの比一様性
による低い流量係数（φく０．１）のため比較的低い効
率（η＝０．５〜０．６５）を有することは知られてい
る。

本発明によると、高い吸込能力を有するポンプの効率は
、ポンプハウジング１の内径を式（６）により計算され
る値Ｐ。

から次式（７）で得られる値Ｄ１まで流れの方向に沿つ
て小さくすることにより高められる。但し、ＫＤｌは効
率増大をもたらす半径流羽根車７の入口におけるハウジ
ング１の直径の係数であり、６〜７である。

式（６）と（７）から、吸込羽根車５の最大吸込能力を
もたらすポンプハウジング１の内径と羽根車６の最大効
率との間の関係が見い出される。

但し、Ｋ１＝０．１７〜０．１３である。

この場合、ポンプ吸込能力の増加は、第１には流路の断
面積の増加、すなわち吸込羽根車５の入口における流量
係数φの減少に帰せられる（φは軸分速度Ｃ１と羽根車
５の周速度Ｕ，との比である）。

これにより軸分速度の減少ならびに流れの静圧の最小降
下が得られ、これによりポンプの吸込能力の増大がもた
らされる。ポンプ吸込能力の増加は、第２には軸流吸込
羽根車５の外径とハウジング１の内径との間の大きな半
径方向間隙Δに帰せられる。

すなわち、これにより軸流吸込羽根車５の入口における
流れは２”つの流れに分けられ、一方の流れは間隙Δを
通過し、他方の流れは羽根車５を通過する。ポンプ駆動
軸４の所与の回転速度および所与のキャビテーション臨
界速度係数ＣＫでは、減少した流量において軸流吸込羽
根車５のキャビテーションのない作用を実現するために
、有効吸込ヘッドΔＨＫを減少すべきことが式（１）か
ら言える。

ポンプ全体に関して言うと、所与の流量および所与のポ
ンプ駆動軸４の回転速度において必要とされる有効吸込
ヘッドの減少は、ポンプの吸込能力の”増加をもたらす
。極めて薄い平板のまわりでの完全流体の流れの理論か
ら、羽根１２の取付角度β。

（第３図）が小さくなればなるほど吸込羽根車５（第１
図）のキャビテーション特性は良くなることが言える。
但し、Ｃ１一羽根車の入口における軸分速度〔ｍ〕Ｕ１
一羽根車の周速度〔ｍ〕 βｏ一人口における羽根の設定角度〔度〕 Δｈャー
有効吸込ヘッド〔ｍ〕従来技術の実験によると次のこと
が示されている。

すなわち、上流側の軸流羽根車が小さい羽根取付角度（
βｏ≦２０度）を有し、高いキャビテーション特性をも
つたポンプの場合、軸流羽根車およびハウジングの径が
一定であればパラメータβはポンプのキャビテーション
特性には実験のところ影響を及ぼさない（例えば１高速
軸流羽根車・半径流羽根車ポンプのキャビテーション特
性ぁＶ．Ｆ．ＣｈｅｂＯｔａｒｙＯｖ，Ｖ．Ｉ．Ｐｅｔ
ｒＯｆ共著、１９７３年発行、ＭａｓｈｉｎＯｓｔｒＯ
ｙｅｎｉｙｅ出版社、モスクワ、第１１７〜１１８頁）
。これらの実験においては軸流羽根車とハウジングとの
間の間隙Δ（第１図）の値は小さかつた。本発明のポン
プにおいては、吸込羽根車は一定の径を有するので、ハ
ウジング１の径を大きくすると吸込羽根車５とハウジン
グ１との間に相対的に大きい間撃Δが形成される。

この場合、第５図に示す実験データによると、β。（第
３図）の減少によりキャビテーション臨界速度係数ＣＫ
を実質的に増すことができる。このようにして得られた
係数ＣＫは、初期の値４，０００〜５，０００に対して
８，０００となる。羽根の角度β。

（第３図）および間隙Δ（第１図）のさまざまな値によ
る実験により、ポンプの吸込能力を最大にするという考
えでそれらの値の間の最適の関係が見い出さ一Ａた。但
し、β。

一吸込羽根車５の羽根取付角度 Δ一吸込羽根車５
の入口におけるポンプ ハウジング１と吸込羽
根車５との半 径方向間隙〔ｍ〕Ｄ１一羽根車
６の入口におけるポンプハウ ジンク１の内径
〔ｍ〕 第４図の実験曲線は、式０Ｉに従つて吸込羽根車５の入
口における半径方向間隙Δ（第１図）が大きく、また羽
根１２（第１図）の角度β（第３図）が小さいポンプに
ついて得られたものである。

式（８）と［相］に従つてハウジング１と軸流吸込羽根
車５の必要な寸法を求めることにより、０．６〜０．８
の効率ηで６，０００ないし１０，０００のキャビテー
ション臨界速度係数ＣＫが得られる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、吸込能力及び効率の極
めて高いポンプを実現可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による軸流・半径流ポンプの一実施例の
長手方向断面図。 第２図は本発明による軸流・斜流ポンプの一実施例の長
手方向断面図。第３図は本発明による軸流吸込羽根車の
円筒状部分の展開図。第４図は本発明による軸流吸込羽
根車の入口におけるポンプハウジング直径の係数とキャ
ビテーション臨界速度係数の関係を示すグラフ。第５図
は第１のポンプ実施例を試験して得られた吸込羽根車の
２つの羽根取付角度でのキャビテーション臨界速度係数
と比流量の関係を示すグ″ラフ。１・・・・・・ハウジ
ング、４・・・・・・駆動軸、５・・・・・・軸流吸込
羽根車、６・・・・・・軸流主羽根車、７・・・・・・
半径流羽根車、１１・・・・・・ハブ、１２・・・・・
・螺線状羽根、１４・・・・・・軸流・斜流羽根車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸流吸込羽根車及び軸流主羽根車が先細り形状のハ
   ウジング内にて共通の駆動軸に相前後して取り付けられ
   、該両羽根車とハウジングとの半径方向間隙が流れ方向
   に沿つて変化し、また軸流吸込羽根車のハブには螺旋状
   羽根が取り付けられていて該羽根のピッチが流れ方向に
   沿つて増大しているポンプにおいて、ハウジング１の内
   径は軸流吸込羽根車５の入口で最大Ｄ＿０であり、流れ
   方向に沿つて減少し、軸流主羽根車６の入口で軸流主羽
   根車の入口直径に等しい最小値Ｄ＿１となり、またハウ
   ジング１と軸流吸込羽根車５及び軸流主羽根車６との半
   径方向間隙は軸流吸込羽根車の入口で最大Δであり、流
   れ方向に沿つて減少し、軸流主羽根車６の入口でゼロに
   等しい最小値となり、そして軸流吸込羽根車５の入口に
   おけるハウジング１の最大内径Ｄ＿０はＤ＿０＝Ｄ＿１
   ・Ｋ＿１、（Ｃ＿Ｋ・１０＾−＾４＋２．１）＾２但し
   、Ｄ＿０−軸流吸込羽根車５の入口におけるポンプハウ
   ジング１の内径〔ｍ〕Ｄ＿１−軸流主羽根車６の入口に
   おけるポンプハウジング１の内径〔ｍ〕Ｋ＿１−０．１
   ７〜０．１３の無次元係数Ｃ＿Ｋ−５，０００〜１１，
   ０００の所定のキャビテーション臨界速度係数によつて
   決められ、また軸流吸込羽根車５の羽根１２の先端の取
   付角度は軸流吸込羽根車５の入口で最小β＿０であり、
   その最小取付角度β＿０はβ＿０＝（１０−３３Δ／Ｄ
   ＿１）゜±１．５゜但し、β＿０−軸流吸込羽根車５の
   入口における羽根１２の先端の取付角度Δ−軸流吸込羽
   根車５の入口におけるポ ンプハウジング１と軸流吸込羽根車 ５との半径方向の間隙〔ｍ〕 Ｄ＿１−軸流主羽根車６の入口におけるポンプハウジン
   グの内径〔ｍ〕により決められることを特徴とするポン
   プ。