JPS6079194A - 自吸式ヒユ−ガルポンプ - 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】 産業上の利用分野 本発明はセミオープン型羽根車を使用した自吸式ヒユー
ガルポンプに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、セミオープン型羽根車を使用した自吸式ヒユーガ
ルポンプはその一例として第１図のような構成になって
いる。すなわち駆動軸１はブラケット６を貫通してその
先端に羽根車２が固定されている。前記駆動軸１の貫通
部にはメカニカルシール３が装着されている。ブラケッ
ト６にはポリーートケース４が成形され、分離板７で蓋
をされ２ページ てボリーートケース室１０を形成している。また、分離
板７とケーシング６とで吸込室８を形成し、吸込口１２
を介して吸込管２ｏが配管されている。

ケーシング６とブラケット６でケーシング室９を形成し
、ケーシング室９には出口１３を接続している。さらに
分離板７には羽根車２に対向する位置に自吸用の還流穴
１１が設けられている。

以上のように構成された自吸式のヒユーガルポンプにつ
いて、以下その動作について説明する。

まず、ケーシング室９、ポリュートケース室１０および
吸込室８の一部が呼び水で満たされた後に、駆動軸１が
羽根車２を駆動すると、羽根車２部の水は遠心力により
ポリュートケース室１０を経てケーシング室９に吐き出
され、この反動で吸込室８の空気が羽根車２部に吸込ま
れ、同時に自吸穴１１からもケーシング室９の呼び水が
吸込まれる。羽根車２部でこの空気と水が気水混合され
羽根車２の遠心力で気水混合水はポリュートケース室１
゜を経てケーシング室９に吐き出される。ケーシング室
ｅで気水は分離され、吐出口１３工り空気の３ベージ みが排出される。水は再び還流穴１１から羽根車２部に
吸込まれ吸込室８の空気と気水混合されケーシング室９
に吐き出される。この一連の動作を一定時間行うことに
工り吸込管２０および吸込室８の空気は吐出口１３より
排出され自吸が完了してポンプが揚水を始める。

揚水運転中は、羽根車２部の圧力はケーシング室９の吐
出圧力迄の昇圧過程にあり、圧力勾配は羽根車２の中心
から外周にいくに従って高くなり、さらにポリュートケ
ース室１ｏで昇圧されてケーシング室９の吐出圧力に到
る。したがって羽根車２に対向しである還流穴１１には
ケーシング室９の高い圧力から羽根車２部の低い圧力へ
水が常に流れている。そして還流穴１１の位置は第１図
におけるＡ矢視図である第２図に示すように羽根車２の
外周より内側に入り込んだ位置に対向している。その理
由として還流穴１１の位置は羽根車２の外周付近より中
心にいけばいく程自吸時の還流穴１１．４：り羽根車２
に流入する水の羽根車２から与えられる遠心力が増大し
、その反動として羽根特開［ＩＨＧＯ−７９１９４（２
） 軍人口２３がより大きな負圧となり自吸性能が向上する
からである。

しかしながら上記のような構成では、揚水運転中は還流
穴１１のために運転騒音が以下の２つの原因で高いもの
になってしまう。

第１の原因として、第１図における０部を拡大した第３
図に示すように、揚水運転中の還流穴１１における水の
流線１６は還流穴径ｄがその長さｌに比べて十分大きい
ため縮流となっており、その境界流付近においてキャビ
テーション１６が引キ起こされる。これがいわゆる水流
音という騒音の原因となっている。

第２の原因として、第２図に示すように揚水運転中に羽
根車２はその羽根２−１の前後の圧力Ｐｒ−１とｐｒ−
２との関係は、Ｐｒ　−１）　Ｐｒ−２となっており、
このために羽根２−１が還流穴１１を通過するたびに還
流穴１１付近で圧力変動が起き、これが羽根枚数×回転
数を基本周波数とするいわゆるサイレン音という騒音の
原因となっている。第１図におけるＣ部全拡大した第４
図にその６ページ 騒音の伝搬の様子を示している。騒音発生の場所は音源
１７で示し、騒音の球面波の伝搬の過程を任意の時間毎
に円弧１８で表わしている。音源１了から還流穴１１を
通過する音波の放射角全θで表わしている。第８図に騒
音の音圧レベルの周波数分析結果ｉＩの破線で表わして
いるが、羽根枚数×回転数＝＝ａａｏ［Ｉｚの基本周波
数で音圧レベルは突出しており４倍の高調周波数でもそ
の傾向が見られる。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑みセミオープン型羽根車を使用し
た低騒音自吸式ヒーーガルポングを提供するものである
。

発明の構成 前記目的を達成するため、本発明はセミオープン型羽根
車を用いた自吸式ヒーーガルポンプにおいて、自吸用の
還流大全管状に構成したものであり、この構成にもとづ
き、低騒音運転を可能にすることができるものである。

実施例の説明 ６ページ 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第６図は本発明の一実施例における［１式ヒユー
ガルポンプの断面図である。第５図において１は駆動軸
、２は羽根車、３はメカニカルシール、４はボリュート
ケース、６はブラケット、６はケーシング、７は分離板
、８は吸込室、９はケーシング室、１ｏはポリュートケ
ース室、１１は自吸用の還流穴、１２は吸込口、１３は
吐出口で、以上は第１図の構成と同じものである。

還流穴１１け第６図におけるＣ部全拡大した第６図に示
すように羽根車２の外周より内側に入り込んだ位置に対
向して管状に形成されており、還流穴径ｄと長さｌとの
比は還流穴１１の噴出部に入口で生じている縮流部２２
が到達しないように１：１〜２となっている。１６はポ
ンプが揚水運転中の還流穴１１における水の流線で矢印
はその方向を示す。

このように還流穴１１が管状に形成されているため、そ
の噴出部付近での境界流によって引き起こされるキャビ
テーション１６は従来例の第３図７ページ で示したような縮小流での境界流と比較してその流速が
遅く、かつ、急激に減少するため、その発生の範囲、大
きさは小さなものになる。これにより従来例の騒音の第
１の原因であるキャビテーションによる水流音が小さく
なり低騒音化される。

従来例の騒音の第２の原因である羽根車２の羽根が還流
穴１１を通過するたびによって起きる羽根枚数×回転数
を基本周波数とするいわゆるサイレン音は第６図におけ
る０部を拡大した第７図にその騒音の伝搬の様子全示し
ているが、音源１７より伝搬する騒音は、その球面波の
伝搬の過程を任意の時間毎に円弧１８で表わしているよ
うに音波は還流穴１１の管状の壁面で吸収されてその放
射角θ′は従来例の放射角θと比較してθ′〈θとなり
サイレン音は従来例と比較して小さくなり低騒音化され
る。

第８図の■は本発明の騒音の音圧レベルの周波数分析結
果を表わしたものであるが、従来例の破線の工のものと
比較すると羽根枚数×回転数−３４０［ｚの基本周波数
とその４倍の高調周波数で特開１１３ＧＯ−７９１９４
（３） 大きな騒音低減が見られる。

第９図は本発明の他の実施例を示す第６図におけるＣ部
拡大図であるが、前述の本発明の実施例である第６図と
の相違点は還流穴１１の噴出口にテーパ部またはＲ形状
部２１を設けである。テーパ部またはＲ形状部２１によ
り水の流線は前述の実施例と比較してさらに拡大流とな
り、境界流の流速はさらに遅くなるため、キャビテーク
１フ１６０発生の範囲、大きさはさらに小さくなり、前
述の実施例よりより低騒音化される。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように本発明は、自吸
用の還流穴を自吸性能ケ悪くすることなく、セミオープ
ン型羽根車の外周より内側の位置に対向して管状に一体
に、または別部品を追加する等して設けるだけで運転騒
音を低くできるものであり、その効果は大なるものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自吸式ヒユーガルポンプの断面図、第２
図は第１図のム矢視図、第３図および第９ページ ４図は第１図のＣ部拡大図、第６図は本発明の自吸式ヒ
ーーガルポンプの第１の実施例である断面図、第６図お
よび第７図は第６図のＣ部拡大図、第８図は従来および
本発明の第１の実施例の音圧レベル周波数特性、第９図
は本発明の第２の実施例の要部断面図である。 ２・・・・・・羽根車、７・・・・・・分離板、１１・
・・・・・還流穴、１６・・・・・・流線、１８・・・
・・・球面波。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ３ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セミオープン型羽根車の前面に対向するとともにポンプ
   ケーシングの一部を構成している壁面に管状に形成され
   た自吸用の還流穴を有してなる自吸式ヒユーガルポンプ
   。