JPS6053699A - 渦巻ポンプ - 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】 本発明は渦巻ポンプに係り、特に異なる要求仕様に対応
しつつ効率を向上させるようにしたものに関する。

一般に渦巻ポンプに要求される全揚程、吐出ｍ等の仕様
はポンプ機場や地形等の条件によって色々に変動する。

したがって、望ましくは要求仕様毎にケーシングおよび
インペラを設計して最適設計とするのが理想であるが、
ケーシング、インペラは鋳造されるのが普通であるので
要求仕様毎に木型を製作することはコストを非常に上昇
させてしまい現実的ではない。

そこで、同一のケーシング内に収容されるインペラの外
径を最適なものから順次小さくして要求仕様を満足させ
ることが行なわれている。ところが、ケーシングに比べ
て小径のインペラを使用するとポンプ効率が低下すると
いう問題が発生する。

また、大形の渦巻ポンプでは実開昭５７−４．９６００
号公報に記載された技術が開発されている。

この先行技術は第１図に示すようにインペラ１の周囲に
ステーベーン２をケーシング３の全幅にわたって配設し
たものである。

ところが、このような先行技術では第２図に示すように
仕様水量Ｑ１近傍ではステーベーンなしのＱ−η曲線４
よりステーベーン付のＱ−η曲線５は高効率を示してい
るが小水開城では却えって低効率となっている。またス
テーベーン付のＱ−Ｈ曲線６では小水量域のＱＬ−Ｑヨ
で不安定な特性を示している。このように、前記先行技
術は広い水量域にわたって使用される汎用ポンプには不
適であり、ステーベーン２をケーシング３の全幅にわた
って配設するので構造が複雑になるという問題があった
。

本発明が解決すべき技術的課題は、変動する渦巻ポンプ
の要求仕様を満足させるとともに広水呈域にわたって高
効率を維持する点にある。

この技術的課題を解決するために講じる技術的手段は、
ケーシングの渦室をインペラの内辺大外径のインペラに
対応した基礎円にもとづいて形成し、前記ケーシングの
内側壁にインペラの内辺小外径のインペラに対応した基
礎円にもとづいて水の流線に沿った形状のディフューザ
を突設したことである。

このため、前記インペラの外径を変化させて要求仕様を
満足させた場合にケーシングの内側壁に突設されたディ
フューザによってインペラから流出した流水が速やかに
ケーシングの渦室に案内され一〇流水の速度エネルギが
効率よく圧力エネルギに変換されるのである。

したがって、前記技術的課題は解決され変動りる渦巻ポ
ンプへの要求仕様を満足させるどどしに広水量域にわた
って高効率を維持することができる。

本発明ではインペラ側面とディフューザ゛どの間を流れ
る水は、水の流線に沿って形成されているディフューザ
に案内されてケーシングの渦室に速やかに流入するため
損失は増大せず、一方インベラ側面とディフューザとの
間に形成されｌｃ側仝°内の圧力が低下してケーシング
とイ、ンペラとの間の漏洩水量が減少し体積効率が向上
するのでポンプ効率が向上する。この体積効率の向上は
比較的揚程が高く、すなわち体積効率の悪い渦巻ポンプ
のポンプ効率向上に大きく寄与するのである。

以下、第３図ないし第６図を参照して本発明の詳細な説
明する。第３図中１０は両吸込形渦巻ポンプのケーシン
グであって、このケーシング１０の周縁部には渦室１１
が形成されている。この渦室１１は半径４００ｍ１ｌｌ
の基礎円にもとづいたスパイラル状に形成されている。

このようなケーシング１０内にはインペラ１２が収容さ
れており、このインペラ１２は半径３９５　ｍｍのもの
で前記渦室１１に対して最適となるように設計されてい
る。

そして、ポンプへの要求仕様に応じてポンプの特性を変
更する場合にはインペラ１２の外径を切削によって小径
としたり、半径３４５ｍｍの別設計によるインペラ１３
を使用することになる。このとき、ケーシング１０の基
礎円とインペラ１３の外径との距離が大ぎくなりインペ
ラ１３から流出した流水が渦室１１に流入するまでにケ
ーシング１０内を遊転し摩擦損失が増大するので、この
損失増大を防止するために前記ケーシング１０の側壁１
４内面側にディフューザ１５が突設されている。このデ
ィフューザ１５は側壁１４の内周に等間隔を存して例え
ば７枚のものが設けられており、ディフューザ１５の高
さ１１は側壁１４の間隔Ｗ＝７Ｑｍｍに対して、ｈ＝５
１１１１１１に設定されインペラ１２．１３と接触しな
いように形成されている。

このディフューザ１５は第４図に示ずように、最小外径
のインペラ１３の外径３４５ｍｍに対応した半径３３０
ｍｍの基礎円１６にもとずいて、水の流線方向に沿った
曲線状をなして、ケーシング１０の基礎円１７（半径４
００ｎｖ）にだ対応し゛Ｃ半径４３０ｍｍの外円１８に
達するまで設（プられている。そして、ディフューザ１
５は第５図に示すように矩形断面をなして側壁１４の内
面に突設されている。

このようなポンプは第６図に示すようにディフューザな
しのポンプのＱ−η曲線１９ど比較してＱ−η曲線２０
が数％向上し、Ｑ　−Ｈ曲線２１も小水量域で従来のス
テーベーン付のポンプのような不安定領域を示さないの
である。

本発明は以上の実施例に限定されず、ディフューザの高
は１）はケーシング側壁の間隔Ｗの５％・〜２０％に設
定するのが適当である。また、ディフューザ１５の断面
形状は第７図に示丈ように背面側がゆるやかに傾斜した
形状でもよい。さらに、両吸込形の渦巻ポンプに限らず
片吸込形の渦巻ボンプにも適用し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示す図で、第１図はステ
ーベーン付渦巻ポンプの縦断面図、第２図は特性図、第
３図ないし第６図は本発明の実施例を示す図で、第３図
は渦巻ポンプの正面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ
断面図、第５図は第４図のＶ−■断面図、第６図は特性
図、第７図は本発明の他の実施例を示す一部破断斜祝図
である。 １０・・・ケーシング １１・・・渦空 １２．１’３・・・インペラ １４・・・側壁 １５・・・ディフューザ 特許出願人　久保田鉄工株式会社 代　理　人　弁理士　鈴江　孝− 第１図 ）／ 第２図 第３　図 Ｍ ＄４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同一のケーシング内に種々の大きさの外径のインペラを
   収容して用いるようにした渦巻ポンプにおいて、前記ケ
   ーシングの渦室を前記インペラの内、最大外径のインペ
   ラに対応した基礎円にもとづいて形成し、前記ケーシン
   グの内則壁に前記インペラの内、最小外径のインペラに
   対応した基礎円にもとづいて水の流線に沿った形状のデ
   ィフューザを突設したことを特徴とする渦巻ポンプ。