JPS6122155B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6122155B2 JPS6122155B2 JP11729981A JP11729981A JPS6122155B2 JP S6122155 B2 JPS6122155 B2 JP S6122155B2 JP 11729981 A JP11729981 A JP 11729981A JP 11729981 A JP11729981 A JP 11729981A JP S6122155 B2 JPS6122155 B2 JP S6122155B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- pump
- impeller
- conical
- casing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000000414 obstructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2238—Special flow patterns
- F04D29/225—Channel wheels, e.g. one blade or one flow channel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一枚の円錐ねじ羽根の翼を有するポン
プに関する。
プに関する。
汚水、汚物、パルプ液等の移送用ポンプとして
は固形物、繊維物質等の異物が詰つたり、引つ掛
つたりすることのない無閉塞性のポンプが要求さ
れる。この種のポンプとしては一枚の翼を持つ羽
根車を備えたものがある。
は固形物、繊維物質等の異物が詰つたり、引つ掛
つたりすることのない無閉塞性のポンプが要求さ
れる。この種のポンプとしては一枚の翼を持つ羽
根車を備えたものがある。
従来例としては母線が直線、曲線の円錐形回転
面をなすポンプケーシングとねじ羽根の翼の外周
回転面が同円錐形回転面の羽根車を備えたものが
ある（特公昭43―15006）。この公知例のポンプは
円錐様の第一ハブに第一のハブの軸に対し角度が
ずれている第二のハブを備えて第一、第二のハブ
を取巻き第二の軸のずれたハブから軸方向に上流
に延びた略一定の厚みをもつた単一の連続した螺
旋形のねじ板を備えた羽根車がケーシング中に隙
間少く納められている。この種のポンプではねじ
羽根を第一ハブより先に出すことによりポンプ性
能の向上が認められる一方、このように第二のハ
ブを延出してねじ羽根先端を補強しなければなら
ずこのように補強したとしてもねじ羽根先端は弱
く、剛性は低く振動を発生する原因となる。又、
ねじ羽根（ねじ板）が一様な厚さであるため羽根
車自体が不平衡重量を備えており、ポンプの振動
の原因ともなつている。これらの振動を防止する
ため円錐様ハブ根本内側を研削して落しているけ
れども不平衡重量を取り除けず、ポンプ軸を太く
して対応している現状にある。
面をなすポンプケーシングとねじ羽根の翼の外周
回転面が同円錐形回転面の羽根車を備えたものが
ある（特公昭43―15006）。この公知例のポンプは
円錐様の第一ハブに第一のハブの軸に対し角度が
ずれている第二のハブを備えて第一、第二のハブ
を取巻き第二の軸のずれたハブから軸方向に上流
に延びた略一定の厚みをもつた単一の連続した螺
旋形のねじ板を備えた羽根車がケーシング中に隙
間少く納められている。この種のポンプではねじ
羽根を第一ハブより先に出すことによりポンプ性
能の向上が認められる一方、このように第二のハ
ブを延出してねじ羽根先端を補強しなければなら
ずこのように補強したとしてもねじ羽根先端は弱
く、剛性は低く振動を発生する原因となる。又、
ねじ羽根（ねじ板）が一様な厚さであるため羽根
車自体が不平衡重量を備えており、ポンプの振動
の原因ともなつている。これらの振動を防止する
ため円錐様ハブ根本内側を研削して落しているけ
れども不平衡重量を取り除けず、ポンプ軸を太く
して対応している現状にある。
そこで従来例にあるような強度、剛性上の問題
点を解決し得るような一枚翼の無閉塞性ポンプを
得ることを目的とした特願昭56―66035号に係わ
る発明「一枚翼羽根車ポンプ」は、 「吸込口と吐出ケーシング間が円錐様回転面を
なしたポンプケーシングに、外周回転面がポンプ
ケーシングの円錐様回転面に隙間少く接近する円
錐様をなしたねじ羽根の翼を円錐様ハブに形成し
た羽根車をケーシング内にて回転可能に支持した
一枚翼羽根車ポンプにおいて、吸込側翼根本を円
錐様ハブ頂点近傍にて終らせた該翼根本よりポン
プ軸中心線よりの放射線よりも翼端正面が前進す
る方向に翼端を傾けた一枚翼羽根車ポンプ。」 であつて、翼根本を円錐様ハブ先端近傍にて終ら
せて、翼端を翼端前進側へ傾けて設けたから、翼
は根本が円錐様ハブ先端近傍にて終つているので
強固で剛性があり、翼自体振動し難い。又、翼厚
を不平衡重量をなくするよう変化させたから、従
来の一枚翼の羽根車のようにある決つた外径のも
のでのみバランスして居り、ポンプ要項（流量、
揚程）が変つた場合、通常の遠心ポンプの羽根車
のように外径加工ができず（不平衡重量が生じ
る）、ベルト駆動等の回転数変換に頼らざるを得
ないという点がなくなり応用範囲が広くなつてい
る。
点を解決し得るような一枚翼の無閉塞性ポンプを
得ることを目的とした特願昭56―66035号に係わ
る発明「一枚翼羽根車ポンプ」は、 「吸込口と吐出ケーシング間が円錐様回転面を
なしたポンプケーシングに、外周回転面がポンプ
ケーシングの円錐様回転面に隙間少く接近する円
錐様をなしたねじ羽根の翼を円錐様ハブに形成し
た羽根車をケーシング内にて回転可能に支持した
一枚翼羽根車ポンプにおいて、吸込側翼根本を円
錐様ハブ頂点近傍にて終らせた該翼根本よりポン
プ軸中心線よりの放射線よりも翼端正面が前進す
る方向に翼端を傾けた一枚翼羽根車ポンプ。」 であつて、翼根本を円錐様ハブ先端近傍にて終ら
せて、翼端を翼端前進側へ傾けて設けたから、翼
は根本が円錐様ハブ先端近傍にて終つているので
強固で剛性があり、翼自体振動し難い。又、翼厚
を不平衡重量をなくするよう変化させたから、従
来の一枚翼の羽根車のようにある決つた外径のも
のでのみバランスして居り、ポンプ要項（流量、
揚程）が変つた場合、通常の遠心ポンプの羽根車
のように外径加工ができず（不平衡重量が生じ
る）、ベルト駆動等の回転数変換に頼らざるを得
ないという点がなくなり応用範囲が広くなつてい
る。
処がこの先願の発明の一枚翼羽根車ポンプにお
ける翼のバランスは立体上のものを平面上に投影
して不釣合をなくしようとするものであるため軸
方向の釣合がとれておらず尚充分とはいえないも
のである。
ける翼のバランスは立体上のものを平面上に投影
して不釣合をなくしようとするものであるため軸
方向の釣合がとれておらず尚充分とはいえないも
のである。
本発明の目的は円錐様回転面にねじ羽根の翼の
外周があるような羽根車の重量の不平衡を完全に
除き得るようなねじ羽根の翼形状を得ることであ
る。
外周があるような羽根車の重量の不平衡を完全に
除き得るようなねじ羽根の翼形状を得ることであ
る。
本発明の一枚翼羽根ポンプは翼の厚さが羽根車
回転中心を直交してとおる直線上に存在する翼の
部分が回転中心に対して等しいモーメントを持つ
ように翼厚を変えると共に、羽根車の支持部をと
おり回転中心に直交する軸に対する軸方向距離を
アームとする前記翼の部分のモーメントの合計が
零となるように翼厚を変化させてなる一枚翼羽根
車ポンプである。
回転中心を直交してとおる直線上に存在する翼の
部分が回転中心に対して等しいモーメントを持つ
ように翼厚を変えると共に、羽根車の支持部をと
おり回転中心に直交する軸に対する軸方向距離を
アームとする前記翼の部分のモーメントの合計が
零となるように翼厚を変化させてなる一枚翼羽根
車ポンプである。
以下、図面に従つて本発明の実施例について説
明する。第１図は本発明のポンプ軸を含む縦断面
図である。ポンプケーシング４は吸込口６が一体
に形成せられ、吸込口６側を小端として内周は直
線又は曲線もしくはそれらを組合せた母線をポン
プ主軸３′を中心にして回転させた円錐様形状で
あり、ポンプケーシング４には吐出ケーシング７
が固定され、吐出ケーシング７に軸方向移動を制
止され、回転可能に軸承され軸封（説明は省略す
る）されたポンプ主軸３′には羽根車１の円錐様
ハブ８がポンプ主軸３′の締り勝手方向になるよ
うにねじ込まれている。円錐様ハブ８は母線が直
線又は曲線又はそれらを組合せた回転曲面であ
り、ポンプケーシング４との間の流体通路が適当
になるように選ばれている。
明する。第１図は本発明のポンプ軸を含む縦断面
図である。ポンプケーシング４は吸込口６が一体
に形成せられ、吸込口６側を小端として内周は直
線又は曲線もしくはそれらを組合せた母線をポン
プ主軸３′を中心にして回転させた円錐様形状で
あり、ポンプケーシング４には吐出ケーシング７
が固定され、吐出ケーシング７に軸方向移動を制
止され、回転可能に軸承され軸封（説明は省略す
る）されたポンプ主軸３′には羽根車１の円錐様
ハブ８がポンプ主軸３′の締り勝手方向になるよ
うにねじ込まれている。円錐様ハブ８は母線が直
線又は曲線又はそれらを組合せた回転曲面であ
り、ポンプケーシング４との間の流体通路が適当
になるように選ばれている。
円錐様ハブ８にはねじ羽根の翼２が一体に形成
せられている。翼２の吸込口６の側は円錐様ハブ
８の頂点附近もしくは頂点で終つており、その位
置より翼端５が翼２の外周に向う。翼２の外周は
ポンプケーシング４の内周面と隙間少ない位置に
ある直線又は曲線もしくはこれらを組合せた母線
を有するポンプ主軸３′を中心とする回転面上に
ある。
せられている。翼２の吸込口６の側は円錐様ハブ
８の頂点附近もしくは頂点で終つており、その位
置より翼端５が翼２の外周に向う。翼２の外周は
ポンプケーシング４の内周面と隙間少ない位置に
ある直線又は曲線もしくはこれらを組合せた母線
を有するポンプ主軸３′を中心とする回転面上に
ある。
第２図は羽根車１の略正面図である。図におい
て説明のため中心線３を原点としてＸ，Ｙ座標軸
を設けてある。今、翼２の厚さを同一とすると、
右上を第一象限として左回りに見て第三、第四象
限の翼２の各部を中心線３をとおる直線について
対抗した中心線３についての一次モーメントは明
かに第三象限、第四象限の翼２が小さい。従つて
翼厚が一定とする不平衡重量を生ずる。そこでこ
の実施例では第２図に示され、又翼２の展開した
外周縁側より見た第３図に示されるように中心線
３について一次モーメントが等しくなるように第
三、第四象限にある翼２の翼厚を変化させてあ
る。この翼２の肉厚を厚くする部分は第３図に誇
張して示されるように翼２の裏側１３であつて流
体に作用する表側は流体力学的に適する面としお
く。
て説明のため中心線３を原点としてＸ，Ｙ座標軸
を設けてある。今、翼２の厚さを同一とすると、
右上を第一象限として左回りに見て第三、第四象
限の翼２の各部を中心線３をとおる直線について
対抗した中心線３についての一次モーメントは明
かに第三象限、第四象限の翼２が小さい。従つて
翼厚が一定とする不平衡重量を生ずる。そこでこ
の実施例では第２図に示され、又翼２の展開した
外周縁側より見た第３図に示されるように中心線
３について一次モーメントが等しくなるように第
三、第四象限にある翼２の翼厚を変化させてあ
る。この翼２の肉厚を厚くする部分は第３図に誇
張して示されるように翼２の裏側１３であつて流
体に作用する表側は流体力学的に適する面としお
く。
第２図においてのべたように羽根車１は平面図
形においても不釣合が生じているので対策されて
いる。処がポンプ主軸３′を含む縦断面図の第５
図に示されるように翼２が軸方向に位置を変えな
がら渦巻状になつているから、第２図に示され釣
合の取り方は第４図に示されるように中心線３を
頂点とする対頂な微小角△θ間に含まれる翼２の
図示位置A′の質量△ｍaと180゜反対側の位置B′の
質量△ｍbを比較して釣合せている訳であるか
ら、ポンプ主軸３′の中心線３上の点を第５図の
紙面に直交して羽根車の支持部をとおる軸心
O′に関して不釣合を生ずる。
形においても不釣合が生じているので対策されて
いる。処がポンプ主軸３′を含む縦断面図の第５
図に示されるように翼２が軸方向に位置を変えな
がら渦巻状になつているから、第２図に示され釣
合の取り方は第４図に示されるように中心線３を
頂点とする対頂な微小角△θ間に含まれる翼２の
図示位置A′の質量△ｍaと180゜反対側の位置B′の
質量△ｍbを比較して釣合せている訳であるか
ら、ポンプ主軸３′の中心線３上の点を第５図の
紙面に直交して羽根車の支持部をとおる軸心
O′に関して不釣合を生ずる。
第４図に示されるように中心線３に関しての微
小部分A′，B′の質量の中心線３についてのモー
メントをＭA′，ＭB′とすると中心線３に対する静
的の釣合は ΣＭA′＝ΣＭB′ の関係となるよう翼の肉厚は変化させると共に、
第５図に示すように中心線３に対して直角な軸心
O′に対する静的つり合をとるため、微小角△θ
内の翼２の微小部分C′の軸心O′についての中心
線３方向をアームとするモーメントをＭC′、微小
部分D′の軸心O′についての中心線３方向をアー
ムとするモーメントをＭD′とすると ∫△〓０ＭC′ｄθ＝∫△〓０ＭD′ｄθ の関係となる様肉厚を変化させてある。この結果
翼２の厚さは翼２の展開図の第３図に示されるよ
うに入口側の厚さをｔi、出口側の厚さｔpとする
と ｔi2tp にとられることとなつている。これらの翼形は翼
表側は流体力学的に定められ、翼裏側をふくらま
せて形成されている。
小部分A′，B′の質量の中心線３についてのモー
メントをＭA′，ＭB′とすると中心線３に対する静
的の釣合は ΣＭA′＝ΣＭB′ の関係となるよう翼の肉厚は変化させると共に、
第５図に示すように中心線３に対して直角な軸心
O′に対する静的つり合をとるため、微小角△θ
内の翼２の微小部分C′の軸心O′についての中心
線３方向をアームとするモーメントをＭC′、微小
部分D′の軸心O′についての中心線３方向をアー
ムとするモーメントをＭD′とすると ∫△〓０ＭC′ｄθ＝∫△〓０ＭD′ｄθ の関係となる様肉厚を変化させてある。この結果
翼２の厚さは翼２の展開図の第３図に示されるよ
うに入口側の厚さをｔi、出口側の厚さｔpとする
と ｔi2tp にとられることとなつている。これらの翼形は翼
表側は流体力学的に定められ、翼裏側をふくらま
せて形成されている。
以上の結果、一枚翼羽根車ポンプの羽根車の釣
合は静的にポンプ軸軸心並びにポンプ軸に直交す
る軸に関する釣合を翼の厚さで加減することによ
り従来例のようにおもりを設けたりすることが不
要となり、その結果羽根車の軽量化が可能とな
り、振動を軽減できる。
合は静的にポンプ軸軸心並びにポンプ軸に直交す
る軸に関する釣合を翼の厚さで加減することによ
り従来例のようにおもりを設けたりすることが不
要となり、その結果羽根車の軽量化が可能とな
り、振動を軽減できる。
以上のとおり、本発明は羽根車の釣合をポンプ
軸軸心とポンプ軸軸心に直角な軸に対する静的釣
合を翼の厚さを変化させて保つようにしたから、
羽根車は軽量化でき、振動も軽減できる。
軸軸心とポンプ軸軸心に直角な軸に対する静的釣
合を翼の厚さを変化させて保つようにしたから、
羽根車は軽量化でき、振動も軽減できる。
そこでこの種ポンプにおいて従来のようにポン
プ完成後に振動を避けるために回転数を変化させ
ることを予定してベルト駆動を行うように設ける
必要もない。以上の羽根車の釣合の精度向上によ
り一枚翼羽根車ポンプを軽量化できる。
プ完成後に振動を避けるために回転数を変化させ
ることを予定してベルト駆動を行うように設ける
必要もない。以上の羽根車の釣合の精度向上によ
り一枚翼羽根車ポンプを軽量化できる。
第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は
第１図の一部正面図、第３図は翼の展開図、第４
図、第５図は羽根車の釣合方法を示すための図面
であつて第４図は正面図、第５図は縦断面図であ
る。 １……羽根車、２……翼、３……中心線、３′
……ポンプ主軸、４……ポンプケーシング、５…
…翼端、６……吸込口、７……吐出ケーシング、
８……円錐様ハブ、１３……裏側、A′，B′，
C′，D′……微小部分、Ｏ，O′軸心。
第１図の一部正面図、第３図は翼の展開図、第４
図、第５図は羽根車の釣合方法を示すための図面
であつて第４図は正面図、第５図は縦断面図であ
る。 １……羽根車、２……翼、３……中心線、３′
……ポンプ主軸、４……ポンプケーシング、５…
…翼端、６……吸込口、７……吐出ケーシング、
８……円錐様ハブ、１３……裏側、A′，B′，
C′，D′……微小部分、Ｏ，O′軸心。
Claims (1)
- １ 吸込口と吐出ケーシング間が円錐様回転面を
なしたポンプケーシングに、外周回転面がポンプ
ケーシングの円錐様回転面に隙間少く接近する円
錐様をなしたねじ羽根の翼を円錐様ハブに形成し
た羽根車をケーシング内にて回転可能に支持し、
翼の厚さが羽根車回転中心に直交してとおる直線
上に存在する翼の部分が回転中心に対して等しい
モーメントを持つように翼厚を変えた一枚翼羽根
車ポンプにおいて、羽根車の支持部をとおり回転
中心に直交する軸に対する軸方向距離をアームと
する前記翼の部分のモーメントの合計が零となる
ように翼厚を変化させてなる一枚翼羽根車ポン
プ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11729981A JPS5818592A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 一枚翼羽根車ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11729981A JPS5818592A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 一枚翼羽根車ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818592A JPS5818592A (ja) | 1983-02-03 |
| JPS6122155B2 true JPS6122155B2 (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=14708309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11729981A Granted JPS5818592A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 一枚翼羽根車ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818592A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4770604A (en) * | 1986-10-06 | 1988-09-13 | Ingersoll-Rand Company | Pulp centrifugal pump |
| JPH0561489U (ja) * | 1992-01-23 | 1993-08-13 | 石垣機工株式会社 | 汚水ポンプにおける異物の切断装置 |
| JPH05321867A (ja) * | 1992-05-25 | 1993-12-07 | Sanko Pump Seisakusho:Kk | 混流羽根と遠心羽根を一体化した複合インペラー |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP11729981A patent/JPS5818592A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5818592A (ja) | 1983-02-03 |
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