JPS6124716Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は改良された１流路形の羽根車に関す
る。

［従来の技術］ 汚物用のポンプ等に用いられる従来の１流路形
の羽根車においては、第６図に例示するように、
吸込口に臨む先端ａとケーシング流路に臨む終端
ｂとを渦巻状に結ぶ単一の羽根ｃを備えている。
この種の一流路形羽根車においては、羽根ｃが１
つだけであるため水力学的な不平衡を生じ易く、
特に低吐出量領域において揚水特性が安定し難い
とともに振動を生じ易く、また効率が低いなどの
難点がある（第３図B₁〜B₄参照）。

このような不具合を防止するため、「特開昭50
−160805号公報」に示されたように、実質的に２
枚の羽根を備えて平衡を保つようにしたものが知
られている。このものについては、第７図に示す
ように、２枚の羽根ｃ、c′の終端ｂ、b′は互に同
一の回転半径を有しているので、水力学的な平衡
を保ち、揚水特性が向上しかつ安定化が図れる利
点がある。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のように、２枚の羽根ｃ、
c′が互に同一回転半径を有するものは、第３図の
C₁〜C₄で示されるように、軸動力が大幅に増大
し、効率が低下する欠点がある。

本考案は上記事情のもとになされたもので、そ
の目的とするところは、高効率で安定した揚液特
性が得られて振動が少なく、しかも軸動力を低減
することができる１流路形の羽根車を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、羽根とは別に羽根状突部を設け、こ
の羽根状突部は、先端が上記羽根の先端部分に連
続するとともに終端は上記羽根の回転半径より短
い回転半径とし、かつこの終端の外側面は終端に
近づくにつれて上記羽根から遠ざかる形状とした
ことを特徴とする。

［作用］ このような構成によれば、羽根に対し羽根状突
部が平衡を保つようになり、揚水特性が安定する
とともに振動を抑止する。しかもこの羽根状突部
の終端は、羽根の回転半径より短いので、軸動力
を低減することができ、効率の向上を実現でき
る。

［考案の実施例］ 以下、本考案を図示の一実施例について説明す
る。第１図および第２図において、ポンプケーシ
ング１は中央部に位置して軸方向に開口する吸込
口２および外周部に形成されたケーシング流路３
を有している。ケーシング１に支持されたモータ
４は、その駆動軸５に取付けられた羽根車６を回
転自在に支持している。この羽根車６は吸込口２
に臨む先端７とケーシング流路３に臨む終端８と
を渦巻状に結ぶ羽根９を有し、上下１対の側板１
０，１１の間に１流路を形成している。１２は吐
出口である。以上のような一般的構成は従来装置
におけると同様であつてよい。

本考案においては、上記羽根車６が羽根状突部
１３を備えている。この突部１３は、先端１４が
上記羽根９の先端７と一体に連続するとともに、
終端１５は羽根９の周方向中間部と対向位置して
羽根９の終端８よりも小さい回転半径を有し
（R₂／R₁≒0.7〜0.9）、かつ先端１４から周方向に
遠ざかるほど外側面１６が上記羽根９から遠ざか
るように形成されている。そして、終端１５の近
傍には羽根９との間に凹部１７が形成されてい
る。

上述のように構成された装置においては、モー
タ４により羽根車６が矢印２０の方向に回転駆動
されると、吸込口２から吸込まれた液状物（固形
分その他の異物が含有されてもよい）は矢印２１
に沿つて羽根車６と相対的に流動し、突部１３に
よつて加圧されることにより矢印２２および２３
で示すようにケーシング流路３および凹部１７に
押出される。凹部１７はこれの周辺よりも低圧に
なつているので、矢印２４で示すようにケーシン
グ流路３からも一部の液状物が流動され、矢印２
５で示すように羽根９に沿つて流動する際に再度
加圧されてケーシング流路３に押出される。上述
のような動作が羽根車６の回転に伴なつて連続的
に行なわれ、ケーシング流路３に押し出された液
状物は矢印２６で示すように流動して吐出口１２
から外部に流出される。

上記構成によれば、液状物は羽根９および突部
１３により直径方向にほぼ背向する両位置におい
て加圧されるので、水力学的平衡が従来装置に比
して大幅に改善される。その結果、第３図におい
て実線で示すように振動の全振幅A₁、全揚程
A₂、効率A₃および軸動力A₄のいずれについても
破線B₁〜B₄で示す第６図に従来装置より優れて
いる。

第３図中鎖線C₁〜C₄は突部１３の終端１５が
羽根９の終端８と相等しい回転半径を有する他の
従来装置（第７図）の特性である。

第７図に示す従来の場合は吸込口２から吸込ま
れた液状物が、矢印２１に沿つて羽根車６と相対
的に流動し、突部c′によつて加圧されることによ
り、矢印２２で示す様に全てが１度ケーシング流
路３へ押出される。そして、羽根状突部c′の裏面
で、吸込口２の閉鎖された凹部１７の圧力がc′の
大きさに反比例して減圧されるため、液状物は矢
印２４で示す様にケーシング流路３より再び羽根
車内に流動される。そのため、揚程の低下が大き
く損失も大きくなる。そして矢印２５で示す様に
羽根ｃに沿つて流動する際に再度加圧されてケー
シング流路３に押出される。したがつてポンプ効
率は第３図のC₃に示す様に従来例の１枚羽根
（第６図）のポンプ効率B₃よりも低い結果とな
る。

これに対し第１図および第２図に示す本考案に
係る構成のものは、羽根状突部１３の終端１５が
羽根９の回転半径R₁より短かくなつているた
め、吸込口２から吸込まれた液状物は矢印２１に
沿つて羽根車６と相対的に流動し、突部１３によ
つて加圧されることにより、矢印２２に示す様に
ケーシング流路３と凹部１７とに分かれて流入す
ることができる。そのため、羽根突部１３が短か
くなつた分、加圧作用も少なくなるが、凹部１７
の減圧作用が低減されるから損失も低減されるこ
とになり、揚程の低下が少なくなる。そして矢印
２５の様に羽根９に沿つて流動する際に再度加圧
されてケーシング流路３に押出される。また、羽
根状突部１３を短かくしたため、軸動力が低減さ
れている。したがつて、本考案の羽根車は、一流
路形の異物を通過できる効果を備え、かつ、従来
の突部をもつ羽根車の揚程を高める効果を損わ
ず、ポンプ効率を向上させることができる。ま
た、凹部１７の減圧作用による流れの不安定さを
少なくしたため、ポンプの振動も減少させること
ができる。

なお、羽根状突部１３の終端１５を羽根９の回
転半径R₁の90％以上とすると、第７図の羽根車
特性と差が少なくなり、また回転半径R₁の70％
以下では、第６図の１枚羽根の特性と差が少なく
なる。このことから実用的には回転半径R₁の70
〜90％とすることが望ましい。なお、第３図はい
ずれも羽根の外径が230mm、流路幅が80mmの場合
について試験した結果である。

なお、本考案は上記第１図および第２図に示し
た実施例のみに限定されるものではなく、たとえ
ば第４図に例示するように突部１３を終端１５の
近傍まで羽根９と一体に連接するようにしてもよ
く、あるいは第５図に例示するように複数（図は
２つの場合）の突部１３ａ，１３ｂを設けるよう
にしてもよい。また、突部１３は先端１４が羽根
９の先端７よりも周方向に適宜にずれた位置に設
けられていてもよい。また羽根９は羽根車６の側
板１１，１２とは外径が異なつていてもよい。そ
の他本考案の要旨とするところの範囲内で種々な
変更ないし応用が可能である。

［考案の効果］ 本考案は上述したように、羽根の外面側に、先
端が羽根と連続するとともに終端が羽根の回転半
径よりも短かく、かつ終端に近い部分ほど外側面
が羽根から遠ざかる羽根状突部を設けたので、こ
のような突部を有しない従来装置に比し、より高
効率で安定した揚液特性が得られ、かつ振動の発
生を少なくすることができるとともに、突部が羽
根の回転半径と等しい従来装置に比べても、軸動
力を低減して効率の向上が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す切欠側面図、
第２図は第１図の−線に沿う断面図、第３図
はポン特性を比較して示す線図、第４図および第
５図は本考案の変形例を示す説明図、第６図は従
来例を示す説明図、第７図は他の従来例を示す説
明図である。 １……ポンプケーシング、２……吸込口、３…
…ケーシング流路、５……駆動軸、６……羽根
車、７，１４……先端、８，１５……終端、９…
…羽根、１２……吐出口、１３……突部、１６…
…外側面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 吸込口に臨む先端とケーシング流路に臨む終
   端とを渦巻状に結ぶ羽根を有してポンプケーシ
   ング内に回転自在に設けられた１流路形の羽根
   車において、上記羽根の外面側に、先端が羽根
   の先端部分に連続するとともに終端の回転半径
   が上記羽根の終端の回転半径よりも短くかつ終
   端に近い部分ほど外側面が羽根から遠ざかる羽
   根状突部を設けたことを特徴とする羽根車。 (2) 上記羽根状突部の終端の回転半径は、羽根の
   終端の回転半径の70〜90％であることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載の羽根
   車。