WO2016158667A1 - 渦巻ポンプ - Google Patents

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WO2016158667A1
WO2016158667A1 PCT/JP2016/059380 JP2016059380W WO2016158667A1 WO 2016158667 A1 WO2016158667 A1 WO 2016158667A1 JP 2016059380 W JP2016059380 W JP 2016059380W WO 2016158667 A1 WO2016158667 A1 WO 2016158667A1
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front edge
impeller
curved surface
edge portion
centrifugal pump
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PCT/JP2016/059380
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川井　政人
浩美 坂頂
真志 大渕
博 打田
美帆 磯野
健太 東海林
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株式会社 荏原製作所
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Publication date
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Priority to CN201680017550.1A priority patent/CN107407285B/zh
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    • F05D2250/70—Shape
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Definitions

  • the present invention relates to a centrifugal pump, and more particularly, to a centrifugal pump for transferring a liquid containing a fibrous substance.
  • a vortex pump has been used to transfer liquid such as sewage flowing through a sewer pipe.
  • sewage may contain fibrous materials such as strings or cloth. If this fibrous material accumulates on the blades of the impeller, the pump may be blocked. Therefore, in order to prevent the accumulation of fibrous material on the impeller, there is a centrifugal pump provided with an impeller having receding blades (see Patent Document 1).
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a centrifugal pump provided with an impeller having receding blades.
  • the impeller 100 includes a plurality of receding blades 101.
  • the impeller 100 is fixed to the rotating shaft 102 and is accommodated in the impeller casing 105.
  • the impeller 100 is rotated integrally with the rotary shaft 102 in a solid arrow direction shown in FIG. 17 by a driving device (motor or the like) (not shown).
  • the liquid is discharged in the circumferential direction into the volute chamber 113 formed in the impeller casing 105 by the rotation of the impeller 100.
  • the liquid flowing through the volute chamber 113 is discharged to the outside through the discharge port 107.
  • the retreat wing 101 has a front edge portion 101a extending in a spiral shape and a rear edge portion 101b extending in a spiral shape from the front edge portion 101a.
  • the retreating wing 101 has a spiral shape in which the front edge portion 101a extends in the direction opposite to the rotation direction of the impeller 100 from the base end thereof.
  • the impeller casing 105 is provided with a tongue portion 110 constituting a winding start portion of the volute chamber 113.
  • the liquid flowing through the volute chamber 113 is divided by the tongue portion 110, most of the liquid flows to the discharge port 107 of the impeller casing 105, and a part of the liquid circulates in the volute chamber 113 (see the dotted arrow shown in FIG. 17). ).
  • FIG. 18 is a view of the impeller casing 105 that houses the impeller 100 as viewed from the suction port 106 side
  • FIG. 19 is a view of the inner surface of the impeller casing 105 as viewed from the drive device side.
  • the illustration of the impeller 100 is omitted.
  • a groove 108 that spirally extends from the suction port 106 to the volute chamber 113 is formed on the inner surface of the impeller casing 105.
  • the groove 108 is provided for moving the fibrous substance contained in the liquid from the suction port 106 to the volute chamber 113 by the rotating impeller 100.
  • FIG. 20 to 24 are views showing a state in which the fibrous substance 109 is transferred to the volute chamber 113 through the groove 108.
  • the groove 108 is indicated by a two-dot chain line.
  • the fibrous substance 109 contained in the liquid is conveyed to the inlet of the groove 108 by the front edge portion 101 a of the rotating impeller 100 and pushed into the groove 108.
  • the fibrous substance 109 is pushed by the rear edge portion 101b of the rotating impeller 100 and moves along the groove 108 while being sandwiched between the groove 108 and the rear edge portion 101b of the impeller 100 (see FIG. 21 to FIG. 23).
  • the fibrous substance 109 is discharged into the volute chamber 113.
  • the fibrous substance 109 is pushed into the groove 108 by the retreating blade 101 of the rotating impeller 100, and then conveyed to the volute chamber 113 along the groove 108 as shown in FIGS.
  • the fibrous substance 109 is caught by the front edge portion 101 a of the swept wing 101 and the fibrous substance 109 cannot be conveyed to the entrance of the groove 108. If the subsequent fibrous material is similarly caught by the front edge portion 101a, the fibrous material accumulates on the impeller 100 and inhibits the rotation of the impeller 100.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and smoothly guides the fibrous substance contained in the liquid to the groove formed on the inner surface of the impeller casing, and reliably pushes the fibrous substance into the groove.
  • An object of the present invention is to provide a centrifugal pump that can be discharged from a vacuum pump.
  • one aspect of the present invention includes an impeller that rotates integrally with a rotation shaft, and an impeller casing that includes a suction port and a volute chamber.
  • a groove extending from the suction port to the volute chamber is formed, and the impeller includes a hub to which the rotating shaft is fixed, and a retreating blade extending spirally from the hub.
  • a centrifugal pump having a front curved surface.
  • a ratio of a radius of curvature of the front curved surface to a thickness of the front edge is in a range of 1/7 or more and 1/2 or less. In a preferred aspect of the present invention, a ratio of a radius of curvature of the front curved surface to a thickness of the front edge is in a range of 1 ⁇ 4 or more and 1 ⁇ 2 or less. In a preferred aspect of the present invention, the ratio of the radius of curvature of the front curved surface to the thickness of the front edge is gradually increased according to the distance from the hub.
  • the front edge portion has a rear curved surface formed from the inner end to the outer end of the front edge portion.
  • the rear edge portion includes a front corner portion and a rear corner portion formed from a start end of the rear edge portion connected to an outer end of the front edge portion to a terminal end of the rear edge portion. It is characterized by having.
  • the fibrous material can smoothly slide on the front edge portion and move to the entrance of the groove without being caught by the front edge portion. . Further, the fibrous material is pushed into the groove by the front curved surface. Accordingly, the fibrous substance is transferred along the groove to the volute chamber by the rotation of the impeller and discharged from the discharge port.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1. It is a B line arrow directional view of FIG. It is the figure which looked at the inner surface of the impeller casing from the motor side. It is sectional drawing of the casing liner of the centrifugal pump shown in FIG. It is a perspective view of the impeller of the spiral pump shown in FIG.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line CC of the front edge portion of the swept wing shown in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line DD of the front edge portion of the swept wing shown in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the front edge portion of the swept wing shown in FIG. 6 taken along the line EE.
  • FIG. 10A is a schematic diagram showing a state in which the fibrous material is placed on the front edge portion of the swept wing, and FIG. It is a schematic diagram which shows a mode that it moves smoothly toward the outer end of FIG. 10,
  • FIG.10 (c) is a schematic diagram which shows a mode that the fibrous material reached
  • FIG. 10A is a schematic diagram showing a state in which the fibrous material is placed on the front edge portion of the swept wing
  • FIG.10 (c) is a schematic diagram which shows a mode that the fibrous material reached
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the trailing edge of the swept wing shown in FIG. 6 taken along line FF.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the trailing edge of the swept wing shown in FIG. 6 taken along the line GG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the trailing edge of the swept wing shown in FIG. 6 taken along line HH.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a centrifugal pump according to an embodiment of the present invention.
  • the centrifugal pump shown in FIG. 1 is used, for example, to transfer a liquid such as sewage flowing through a sewer pipe.
  • the centrifugal pump has an impeller 1 fixed to the end of the rotating shaft 11 and an impeller casing 5 that houses the impeller 1.
  • the rotating shaft 11 is rotated by a motor 20, and the impeller 1 rotates integrally with the rotating shaft 11 in the impeller casing 5.
  • a mechanical seal 21 is disposed between the motor 20 and the impeller 1. The mechanical seal 21 prevents liquid from entering the motor 20.
  • the impeller casing 5 has a casing main body 6 disposed around the impeller 1 and a casing liner 8 connected to the casing main body 6.
  • a cylindrical suction port 3 is formed in the casing liner 8.
  • a volute chamber (vortex chamber) 7 is formed inside the casing body 6, and the volute chamber 7 has a shape surrounding the periphery of the impeller 1.
  • a discharge port 4 is formed in the casing body 6.
  • the impeller 1 When the impeller 1 is rotated, the liquid is sucked from the suction port 3. The liquid is given velocity energy by the rotation of the impeller 1, and further, the liquid passes through the volute chamber 7 so that the velocity energy is converted into pressure energy and the liquid is pressurized. The pressurized liquid is discharged from the discharge port 4.
  • the blade (retreating blade) 2 of the impeller 1 is opposed to the inner surface 8a of the casing liner 8 of the impeller casing 5 with a slight gap. This gap is, for example, in the range of 0.3 mm to 0.7 mm.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the impeller 1 includes a plurality (two in the present embodiment) of retracted blades 2 and a cylindrical hub 13.
  • the impeller 1 is fixed to the rotating shaft 11 and is rotated in the direction of the solid arrow by the motor (driving device) 20 together with the rotating shaft 11.
  • the end of the rotating shaft 11 is inserted into the hub 13, and the impeller 1 is fixed to the end of the rotating shaft 11 by a fastener (not shown).
  • the retreat wing 2 has a front edge portion 2a extending spirally from the hub 13 and a rear edge portion 2b extending spirally from the front edge portion 2a.
  • the retreating wing 2 has a spiral shape extending from the base end thereof in the direction opposite to the rotation direction of the impeller 1.
  • the impeller casing 5 is provided with a tongue portion 10 constituting a winding start portion of the volute chamber 7.
  • the volute chamber 7 has a shape in which the cross-sectional area gradually increases while extending along the circumferential direction of the impeller 1.
  • the liquid flowing through the volute chamber 7 is diverted by the tongue 10, and most of the liquid flows to the discharge port 4, while a part of the liquid circulates in the volute chamber 7 (see the dotted arrow shown in FIG. 2).
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow B in FIG.
  • the impeller casing 5 is formed with a suction port 3 and a discharge port 4.
  • the suction port 3 and the discharge port 4 communicate with the volute chamber 7.
  • the suction port 3 is formed in the casing liner 8, and the discharge port 4 is formed in the casing body 6.
  • the liquid flowing in from the suction port 3 is discharged in the circumferential direction into the volute chamber 7 by the rotation of the impeller 1.
  • the liquid flowing through the volute chamber 7 is discharged to the outside through the discharge port 4.
  • FIG. 4 is a view of the inner surface of the impeller casing 5 as viewed from the motor 20 side
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the casing liner 8 shown in FIG. In FIG. 4, the impeller 1 is not shown.
  • a groove 18 that spirally extends from the suction port 3 to the volute chamber 7 is formed on the inner surface of the impeller casing 5, more specifically, the inner surface 8 a of the casing liner 8. .
  • the groove 18 is provided to move the fibrous substance contained in the liquid from the suction port 3 to the volute chamber 7 by the rotating impeller 1.
  • the groove 18 is disposed at a position facing the rear edge 2 b of the receding wing 2.
  • the groove 18 has an inlet 18 a connected to the suction port 3.
  • the groove 18 extends to the outer peripheral end of the casing liner 8. Since the outer peripheral end of the casing liner 8 is located in the volute chamber 7, the groove 18 extends from the suction port 3 to the volute chamber 7.
  • FIG. 6 is a perspective view of the impeller 1 of the centrifugal pump shown in FIG.
  • the impeller 1 includes a disk-shaped shroud 12 having a hub 13 to which the rotating shaft 11 is fixed, and a retreating blade 2 that extends spirally from the hub 13.
  • the hub 13 is formed with a through hole 13 a into which the end of the rotating shaft 11 is inserted.
  • the entire swept wing 2 has a spiral shape extending from the hub 13 in the direction opposite to the rotation direction of the impeller 1.
  • the retreat wing 2 has a front edge portion 2a extending spirally from the hub 13 and a rear edge portion 2b extending spirally from the front edge portion 2a.
  • the front edge portion 2a extends from the hub 13 in the direction opposite to the rotational direction of the impeller 1. Therefore, the outer end 2d of the front edge portion 2a is located behind the inner end 2c of the front edge portion 2a in the rotation direction of the rotary shaft 11.
  • the rear edge 2b faces the inner surface 8a of the casing liner 8 with a slight gap.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of the front edge 2a of the swept wing 2 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line DD of the front edge portion 2a of the swept wing 2 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line EE of the front edge 2a of the swept wing 2 shown in FIG.
  • the front edge 2a has a front curved surface 2e formed from the inner end 2c to the outer end 2d of the front edge 2a.
  • the front curved surface 2e is the frontmost surface of the front edge 2a.
  • the front curved surface 2e is the surface of the front edge 2a that is located on the most front side in the rotation direction of the front edge 2a (that is, the rotation direction of the impeller 1), and is outside the inner end 2c of the front edge 2a. Formed over end 2d.
  • the cross section of the front curved surface 2e is an arc with a radius of curvature r1.
  • the curvature radius r1 is constant from the inner end 2c to the outer end 2d of the front edge portion 2a, as shown in FIG. 7, FIG. 8, and FIG.
  • the curvature radius r1 of the front curved surface 2e may be different from the inner end 2c to the outer end 2d of the front edge 2a.
  • the curvature radius r1 of the front curved surface 2e may be gradually increased according to the distance from the hub 13, or may be gradually decreased.
  • the front edge 2a has a front curved surface 2e formed from the inner end 2c to the outer end 2d, as shown in FIG. 10 (a), the fibrous material placed on the front edge 2a. 10 is smoothly moved toward the outer end 2d of the front edge portion 2a without being caught by the front edge portion 2a, as shown in FIG. 10B, and as shown in FIG. It reaches the outer end 2d of the front edge 2a. Therefore, the front edge portion 2a can smoothly guide the fibrous material 30 to the inlet 18a (see FIG. 5) of the groove 18.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a state in which the fibrous material 30 guided to the outer end 2d of the front edge 2a is pushed into the groove 18 by the front curved surface 2e.
  • the outer end 2d of the front edge 2a of the retreating blade 2 passes through the groove 18 (see FIGS. 5 and 4) formed in the inner surface 8a of the casing liner 8.
  • the fibrous material 30 guided to the outer end 2d is pushed into the groove 18 by the front curved surface 2e when the outer end 2d passes over the groove 18.
  • the fibrous material 30 is pushed into the groove 18 by the front curved surface 2e without being caught by the outer end 2d of the front edge 2a. As a result, the fibrous substance 30 can be reliably moved into the groove 18.
  • the front edge 2a may have a rear curved surface 2f formed from the inner end 2c to the outer end 2d of the front edge 2a.
  • the rear curved surface 2f is the rearmost surface of the front edge 2a. That is, the rear curved surface 2 f is the surface of the front edge portion 2 a that is located most rearward in the rotation direction of the front edge portion 2 a (that is, the rotation direction of the impeller 1), and is the front side in the rotation direction of the impeller 1. It is located behind the curved surface 2e. Similar to the front curved surface 2e, the rear curved surface 2f is formed from the inner end 2c to the outer end 2d of the front edge portion 2a.
  • the cross section of the rear curved surface 2f is an arc with a radius of curvature r2.
  • the curvature radius r2 is constant from the inner end 2c to the outer end 2d of the front edge portion 2a, as shown in FIG. 7, FIG. 8, and FIG.
  • the curvature radius r2 of the rear curved surface 2f may be the same as or different from the curvature radius r1 of the front curved surface 2e.
  • the curvature radius r2 of the rear curved surface 2f may be different from the inner end 2c to the outer end 2d of the front edge 2a.
  • the radius of curvature r2 of the rear curved surface 2f may be gradually increased according to the distance from the hub 13, or may be gradually decreased.
  • the fibrous substance 30 can be slid more smoothly on the front edge 2a.
  • the front edge 2a can smoothly guide the fibrous material 30 to the outer end 2d of the front edge 2a.
  • the fibrous substance 30 is less likely to be caught by the outer end 2d of the front edge 2a.
  • the front curved surface 2e of the front edge 2a can reliably push the fibrous material 30 through the inlet 18a (see FIG. 5) of the groove 18.
  • the fibrous material 30 on the front curved surface 2e slides toward the outer end 2d of the front edge 2a.
  • the ratio of the radius of curvature r1 of the front curved surface 2e to the thickness t of the front edge 2a ie, r1 / t
  • the front edge 2a becomes sharper.
  • r1 / t is 1/7 or more
  • the fibrous material 30 placed on the front edge portion 2a can be guided more smoothly toward the outer end 2d of the front edge portion 2a and can be surely pushed into the groove 18. It has been confirmed that it can be done. Therefore, r1 / t is preferably 1/7 or more.
  • r1 / t increases, the discharge performance of the centrifugal pump decreases.
  • the optimum value of r1 / t for smoothly sliding the fibrous substance 30 to the outer end 2d of the front edge 2a while suppressing a decrease in the discharge performance of the spiral pump is 1/4. Therefore, r1 / t is more preferably 1/4 or more.
  • FIG. 12 shows the ratio (r1 / t) of the curvature radius r1 of the front curved surface 2e to the thickness t of the front edge 2a and the ratio (r2) of the curvature radius r2 of the rear curved surface 2f to the thickness t of the front edge 2a.
  • / T) is 1/2, and is a cross-sectional view of the front edge 2a in which the front curved surface 2e is connected to the rear curved surface 2f.
  • the cross section of the front edge portion 2a is a complete arc.
  • the fibrous material 30 can slide more smoothly on the front edge 2a toward the outer end 2d. Therefore, r1 / t is preferably 1/2 or less.
  • the thickness t of the front edge 2 a is gradually decreased according to the distance from the hub 13.
  • the curvature radius r1 of the front curved surface 2e and the curvature radius r2 of the rear curved surface 2f are constant from the inner end 2c to the outer end 2d of the front edge portion 2a. Therefore, r1 / t and r2 / t gradually increase according to the distance from the hub 13. According to such a configuration, the front edge portion 2a can smoothly guide the fibrous material 30 toward the inlet 18a (see FIG. 5) of the groove 18 while suppressing a decrease in the discharge performance of the spiral pump. .
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the trailing edge 2b of the swept wing 2 shown in FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line GG of the trailing edge 2b of the swept wing 2 shown in FIG.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line HH of the trailing edge 2b of the swept wing 2 shown in FIG.
  • the rear edge 2b extends from the start end of the rear edge 2b connected to the outer end 2d of the front edge 2a to the end 2i of the rear edge 2b (FIG. 6).
  • a front corner 2g and a rear corner 2h which are formed up to a reference).
  • the front corner 2g is formed on the foremost side of the rear edge 2b in the rotation direction of the rear edge 2b (that is, the rotation direction of the impeller 1).
  • the rear corner 2h is formed on the most rear side of the rear edge 2b in the rotation direction of the rear edge 2b (that is, the rotation direction of the impeller 1), and the front corner 2g in the rotation direction of the impeller 1 It is located behind.
  • the front corner 2g and the rear corner 2h are formed from the start end of the rear edge 2b connected to the outer end 2d of the front edge 2a to the end 2i (see FIG. 6) of the rear edge 2b.
  • the front corner portion 2g and the rear corner portion 2h are configured as edge portions having a corner like a blade.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the rear edge portion 2b when the groove 18 is crossed.
  • the fibrous material 30 pushed into the groove 18 by the front curved surface 2e moves along the groove 18 while being caught by the front corner 2g and the rear corner 2h. Therefore, the rear edge portion 2 b can easily move the fibrous material 30 to the volute chamber 7.
  • the fibrous material 30 moving along the groove 18 is cut between the front corner 2g and the rear corner 2h and the corners 18c and 18d of the groove 18. Can be expected.
  • the divided fibrous substance 30 is transferred to the volute chamber 7 together with the liquid transferred by the rotation of the impeller 1, and discharged through the discharge port 4. As a result, the spiral pump can be prevented from being blocked by the fibrous material 30.
  • the impeller 1 of the present embodiment is manufactured by casting, for example. You may manufacture the impeller 1 of this embodiment by grinding a metal block. When manufacturing the impeller 1 by casting, you may manufacture the impeller 1 using the casting_mold
  • the front curved surface 2e and the rear curved surface 2f may be formed by subjecting the rear impeller 1 to machining such as polishing or grinding.
  • the impeller 2 when manufacturing the impeller 2 by casting, in order to form the front side corner 2g and the rear side corner 2h of the rear edge 2b in the corners of the blade shape, the front side corner 2g and the rear side corner 2h On the other hand, it is preferable to perform machining such as polishing or grinding.
  • the present invention can be used for a centrifugal pump for transferring a liquid containing a fibrous substance.

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Abstract

　本発明は、繊維状物質を含む液体を移送する渦巻ポンプに関する。本発明の渦巻ポンプは、回転軸（１１）と一体に回転する羽根車（１）と、吸込口（３）とボリュート室（７）を有する羽根車ケーシング（５）と、を備える。羽根車ケーシング（５）の内面には、吸込口（３）からボリュート室（７）まで延びる溝（１８）が形成される。羽根車（１）は、回転軸（１１）が固定されるハブ（１３）と、ハブ（１３）から螺旋状に延びる後退翼（２）とを有する。後退翼（２）は、ハブ（１３）から螺旋状に延びる前縁部（２ａ）と、前縁部（２ａ）から螺旋状に延びる後縁部（２ｂ）とを有し、前縁部（２ａ）は、前縁部（２ａ）の内端（２ｃ）から外端（２ｄ）にわたって形成される前側曲面（２ｅ）を有する。

Description

渦巻ポンプ
　本発明は、渦巻ポンプに関し、特に、繊維状物質を含む液体を移送する渦巻ポンプに関する。
　従来から、下水管を流れる汚水などの液体を移送するために、渦巻ポンプが用いられている。このような汚水には、紐または布などの繊維状物質が含まれていることがある。この繊維状物質が羽根車の翼に堆積すると、ポンプを閉塞するおそれがある。そこで、繊維状物質の羽根車への堆積を防ぐために、後退翼を有する羽根車を備えた渦巻ポンプがある（特許文献１参照）。
　図１７は後退翼を有する羽根車を備えた渦巻ポンプを示す断面図である。図１７に示すように、羽根車１００は複数の後退翼１０１を備えている。羽根車１００は回転軸１０２に固定されており、羽根車ケーシング１０５内に収容されている。羽根車１００は図示しない駆動装置（モータ等）によって回転軸１０２と一体に図１７に示す実線矢印方向に回転する。液体は、羽根車１００の回転により羽根車ケーシング１０５内に形成されたボリュート室１１３に周方向に吐出される。ボリュート室１１３を流れる液体は吐出口１０７を通って外部に排出される。
　後退翼１０１は、螺旋状に延びる前縁部１０１ａと、前縁部１０１ａから螺旋状に延びる後縁部１０１ｂとを有する。後退翼１０１は、前縁部１０１ａがその基端から羽根車１００の回転方向と逆方向に延びる螺旋形状を有している。
　羽根車ケーシング１０５にはボリュート室１１３の巻き始め部を構成する舌部１１０が設けられている。ボリュート室１１３を流れる液体は舌部１１０で分流され、液体の大部分は羽根車ケーシング１０５の吐出口１０７に流れ、液体の一部はボリュート室１１３内を循環する（図１７に示す点線矢印参照）。
　図１８は羽根車１００を収容する羽根車ケーシング１０５を吸込口１０６側から見た図であり、図１９は、羽根車ケーシング１０５の内面を駆動装置側から見た図である。図１９では羽根車１００の図示は省略されている。図１８および図１９に示すように、羽根車ケーシング１０５の内面には吸込口１０６からボリュート室１１３まで螺旋状に延びる溝１０８が形成されている。この溝１０８は、液体に含まれる繊維状物質を、回転する羽根車１００によって吸込口１０６からボリュート室１１３に移動させるために設けられている。
実開昭６４－１１３９０号公報
　図２０乃至図２４は、繊維状物質１０９が溝１０８を通じてボリュート室１１３に移送される様子を示す図である。図２０乃至図２４において、溝１０８は二点鎖線で表示されている。図２０に示すように、液体に含まれる繊維状物質１０９は、回転する羽根車１００の前縁部１０１ａによって溝１０８の入口に運ばれ、溝１０８内に押し込まれる。繊維状物質１０９は、溝１０８と羽根車１００の後縁部１０１ｂとの間に挟まれた状態で、回転する羽根車１００の後縁部１０１ｂにより押されて溝１０８に沿って移動する（図２１乃至図２３参照）。そして、図２４に示すように、繊維状物質１０９はボリュート室１１３に放出される。
　上述したように、繊維状物質１０９は、回転する羽根車１００の後退翼１０１によって溝１０８に押し込まれ、その後、図２０乃至図２４に示すように溝１０８に沿ってボリュート室１１３に運ばれる。しかしながら、繊維状物質１０９が後退翼１０１の前縁部１０１ａに引っかかって、繊維状物質１０９を溝１０８の入口にまで運ぶことができない場合があった。後続の繊維状物質が同様に前縁部１０１ａに引っかかると、繊維状物質が羽根車１００上に堆積し、羽根車１００の回転を阻害してしまう。
　本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、液体に含まれる繊維状物質を羽根車ケーシングの内面に形成された溝に円滑に導き、かつ繊維状物質を溝に確実に押し込み、吐出口から吐出させることができる渦巻ポンプを提供することを目的とする。
　上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、回転軸と一体に回転する羽根車と、吸込口とボリュート室を有する羽根車ケーシングと、を備え、前記羽根車ケーシングの内面には、前記吸込口から前記ボリュート室まで延びる溝が形成され、前記羽根車は、前記回転軸が固定されるハブと、前記ハブから螺旋状に延びる後退翼と、を有し、前記後退翼は、前記ハブから螺旋状に延びる前縁部と、前記前縁部から螺旋状に延びる後縁部と、を有し、前記前縁部は、該前縁部の内端から外端にわたって形成される前側曲面を有することを特徴とする渦巻ポンプである。
　本発明の好ましい態様は、前記前縁部の厚さに対する前記前側曲面の曲率半径の比が１／７以上１／２以下の範囲にあることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記前縁部の厚さに対する前記前側曲面の曲率半径の比が１／４以上１／２以下の範囲にあることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記前縁部の厚さに対する前記前側曲面の曲率半径の比は、前記ハブからの距離に従って徐々に大きくなることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記前縁部は、該前縁部の内端から外端にわたって形成される後側曲面を有することを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記後縁部は、前記前縁部の外端に接続された前記後縁部の始端から前記後縁部の終端まで形成される前側角部と後側角部とを有することを特徴とする。
　本発明によれば、後退翼の前縁部が前側曲面を有するので、繊維状物質は、前縁部に引っかかることなく、前縁部上を円滑に滑って溝の入口まで移動することができる。さらに、繊維状物質は、前側曲面によって溝に押し込まれる。したがって、繊維状物質は、羽根車の回転によって溝に沿ってボリュート室まで移送され、吐出口から吐出される。
本発明の一実施形態に係る渦巻ポンプの概略断面図である。 図１のＡ－Ａ線断面図である。 図１のＢ線矢視図である。 羽根車ケーシングの内面をモータ側から見た図である。 図１に示した渦巻ポンプのケーシングライナの断面図である 図１に示した渦巻ポンプの羽根車の斜視図である。 図６に示した後退翼の前縁部のＣ－Ｃ線断面図である。 図６に示した後退翼の前縁部のＤ－Ｄ線断面図である。 図６に示した後退翼の前縁部のＥ－Ｅ線断面図である。 図１０（ａ）は、後退翼の前縁部に繊維状物質が載った状態を示す模式図であり、図１０（ｂ）は、後退翼の回転に伴って、繊維状物質が前縁部の外端に向かって円滑に移動する様子を示す模式図であり、図１０（ｃ）は、後退翼の回転に伴って、繊維状物質が前縁部の外端に到達した様子を示す模式図である。 前縁部の外端まで導かれた繊維状物質が前縁部の前側曲面によってケーシングライナの内面に形成された溝に押し込まれる状態を示す模式図である。 前縁部の厚さに対する前側曲面の曲率半径の比と、前縁部の厚さに対する後側曲面の曲率半径の比が１／２であり、前側曲面が後側曲面に接続されている前縁部の断面図である。 図６に示した後退翼の後縁部のＦ－Ｆ線断面図である。 図６に示した後退翼の後縁部のＧ－Ｇ線断面図である。 図６に示した後退翼の後縁部のＨ－Ｈ線断面図である。 溝を横切ったときの後縁部を示す断面図である。 後退翼を有する羽根車を備えた渦巻ポンプを示す断面図である。 羽根車を収容する羽根車ケーシングを吸込口側から見た図である。 羽根車ケーシングの内面を駆動装置側から見た図である。 繊維状物質が溝を通じてボリュート室に移送される様子を示す図である。 繊維状物質が溝を通じてボリュート室に移送される様子を示す図である。 繊維状物質が溝を通じてボリュート室に移送される様子を示す図である。 繊維状物質が溝を通じてボリュート室に移送される様子を示す図である。 繊維状物質が溝を通じてボリュート室に移送される様子を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図１６において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
　図１は本発明の一実施形態に係る渦巻ポンプの概略断面図である。図１に示される渦巻ポンプは、例えば、下水管を流れる汚水などの液体を移送するために用いられる。図１に示すように、渦巻ポンプは回転軸１１の端部に固定された羽根車１と、羽根車１を収容する羽根車ケーシング５とを有する。回転軸１１は、モータ２０によって回転され、羽根車１は羽根車ケーシング５内で回転軸１１と一体に回転する。モータ２０と羽根車１との間には、メカニカルシール２１が配置されている。このメカニカルシール２１により、液体がモータ２０に浸入することが防止される。
　羽根車ケーシング５は、羽根車１の周囲に配置されたケーシング本体６と、ケーシング本体６に接続されたケーシングライナ８とを有している。ケーシングライナ８には、円筒状の吸込口３が形成されている。ケーシング本体６の内部には、ボリュート室（渦室）７が形成され、ボリュート室７は、羽根車１の周囲を囲む形状を有している。ケーシング本体６には、吐出口４が形成される。
　羽根車１を回転させると、液体は吸込口３から吸い込まれる。液体には羽根車１の回転により速度エネルギーが付与され、さらに、液体がボリュート室７を通ることによって速度エネルギーが圧力エネルギーに変換され、液体が昇圧される。昇圧された液体は、吐出口４から吐出される。羽根車１の翼（後退翼）２は、羽根車ケーシング５のケーシングライナ８の内面８ａと僅かな隙間をあけて対向している。この隙間は、例えば０．３ｍｍから０．７ｍｍの範囲にある。
　図２は図１のＡ－Ａ線断面図である。図２に示すように、羽根車１は複数（本実施形態では２枚）の後退翼２と、円筒状のハブ１３とを備えている。羽根車１は、回転軸１１に固定されており、モータ（駆動装置）２０によって回転軸１１と一体に実線矢印方向に回転する。回転軸１１の端部はハブ１３に挿入され、羽根車１は締結具（図示しない）によって回転軸１１の端部に固定される。
　後退翼２は、ハブ１３から螺旋状に延びる前縁部２ａと、前縁部２ａから螺旋状に延びる後縁部２ｂとを有している。後退翼２は、その基端から羽根車１の回転方向と逆方向に延びる螺旋形状を有している。
　図２に示すように、羽根車ケーシング５にはボリュート室７の巻き始め部を構成する舌部１０が設けられている。ボリュート室７は、羽根車１の周方向に沿って延びつつ、断面積が徐々に拡大する形状を有している。ボリュート室７を流れる液体は舌部１０で分流され、液体の大部分は吐出口４に流れる一方で、液体の一部はボリュート室７内を循環する（図２に示す点線矢印参照）。
　図３は図１のＢ線矢視図である。図３に示すように、羽根車ケーシング５には、吸込口３および吐出口４が形成されている。吸込口３および吐出口４はボリュート室７に連通している。吸込口３はケーシングライナ８に形成されており、吐出口４はケーシング本体６に形成されている。吸込口３から流入した液体は羽根車１の回転によりボリュート室７に周方向に吐出される。ボリュート室７を流れる液体は吐出口４を通って外部に排出される。
　図４は羽根車ケーシング５の内面をモータ２０側から見た図であり、図５は、図１に示したケーシングライナ８の断面図である。図４では羽根車１の図示は省略されている。図４および図５に示すように、羽根車ケーシング５の内面、より具体的にはケーシングライナ８の内面８ａには、吸込口３からボリュート室７まで螺旋状に延びる溝１８が形成されている。この溝１８は、液体に含まれる繊維状物質を、回転する羽根車１によって吸込口３からボリュート室７に移動させるために設けられている。溝１８は、後退翼２の後縁部２ｂに対向する位置に配置されている。
　溝１８は、吸込口３に接続された入口１８ａを有している。溝１８は、ケーシングライナ８の外周端まで延びている。このケーシングライナ８の外周端はボリュート室７に位置するので、溝１８は、吸込口３からボリュート室７まで延びる。
　図６は、図１に示した渦巻ポンプの羽根車１の斜視図である。図６に示されるように、羽根車１は、回転軸１１が固定されるハブ１３を有する円板状のシュラウド１２と、ハブ１３から螺旋状に延びる後退翼２と、を有する。ハブ１３には、回転軸１１の端部が挿入される貫通孔１３ａが形成されている。後退翼２の全体は、ハブ１３から羽根車１の回転方向と逆方向に延びる螺旋形状を有している。
　後退翼２は、ハブ１３から螺旋状に延びる前縁部２ａと、前縁部２ａから螺旋状に延びる後縁部２ｂを有する。前縁部２ａは、ハブ１３から羽根車１の回転方向と逆方向に延びている。したがって、前縁部２ａの外端２ｄは、回転軸１１の回転方向において、前縁部２ａの内端２ｃよりも後方に位置される。後縁部２ｂは、ケーシングライナ８の内面８ａと僅かな隙間をあけて対向している。羽根車１が回転したときに、前縁部２ａの外端２ｄは、溝１８の入口１８ａ（図５参照）を横切って移動する。
　図７は、図６に示した後退翼２の前縁部２ａのＣ－Ｃ線断面図である。図８は、図６に示した後退翼２の前縁部２ａのＤ－Ｄ線断面図である。図９は、図６に示した後退翼２の前縁部２ａのＥ－Ｅ線断面図である。図７、図８、および図９に示されるように、前縁部２ａは、該前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄにわたって形成される前側曲面２ｅを有する。前側曲面２ｅは、前縁部２ａの最も前側の表面である。すなわち、前側曲面２ｅは、前縁部２ａの回転方向（すなわち、羽根車１の回転方向）において最も前側に位置する、前縁部２ａの表面であり、前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄにわたって形成される。
　前側曲面２ｅの断面は、曲率半径ｒ１の円弧である。本実施形態では、曲率半径ｒ１は、図７、図８、および図９に示されるように、前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄにわたって一定である。前側曲面２ｅの曲率半径ｒ１は、前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄにわたって異なっていてもよい。例えば、前側曲面２ｅの曲率半径ｒ１は、ハブ１３からの距離に従って徐々に大きくなってもよいし、徐々に小さくなってもよい。
　前縁部２ａは、その内端２ｃから外端２ｄにわたって形成される前側曲面２ｅを有しているので、図１０（ａ）に示されるように、前縁部２ａ上に載った繊維状物質３０は、図１０（ｂ）に示されるように、前縁部２ａに引っかかることなく、円滑に前縁部２ａの外端２ｄに向かって移動し、図１０（ｃ）に示されるように、前縁部２ａの外端２ｄに到達する。したがって、前縁部２ａは、繊維状物質３０を、溝１８の入口１８ａ（図５参照）まで円滑に導くことができる。
　図１１は、前縁部２ａの外端２ｄまで導かれた繊維状物質３０が前側曲面２ｅによって溝１８に押し込まれる状態を示す模式図である。上述したように、羽根車１が回転したときに、後退翼２の前縁部２ａの外端２ｄは、ケーシングライナ８の内面８ａに形成された溝１８（図５および図４参照）を通過する。図１１に示されるように、外端２ｄまで導かれた繊維状物質３０は、該外端２ｄが溝１８上方を通過する時に、前側曲面２ｅによって溝１８に押し込まれる。前側曲面２ｅは、前縁部２ａの外端２ｄまで形成されているので、繊維状物質３０は、前縁部２ａの外端２ｄに引っかかることなく、前側曲面２ｅによって溝１８に押し込まれる。その結果、繊維状物質３０を溝１８内に確実に移動させることができる。
　図７、図８、および図９に示されるように、前縁部２ａは、該前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄにわたって形成される後側曲面２ｆを有してもよい。後側曲面２ｆは、前縁部２ａの最も後側の面である。すなわち、後側曲面２ｆは、前縁部２ａの回転方向（すなわち、羽根車１の回転方向）において最も後側に位置する、前縁部２ａの表面であり、羽根車１の回転方向において前側曲面２ｅよりも後方に位置している。後側曲面２ｆは、前側曲面２ｅと同様に、前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄにわたって形成される。
　後側曲面２ｆの断面は、曲率半径ｒ２の円弧である。本実施形態では、曲率半径ｒ２は、図７、図８、および図９に示されるように、前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄにわたって一定である。後側曲面２ｆの曲率半径ｒ２は、前側曲面２ｅの曲率半径ｒ１と同じであってもよいし、異なっていてもよい。さらに、後側曲面２ｆの曲率半径ｒ２は、前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄにわたって異なっていてもよい。例えば、後側曲面２ｆの曲率半径ｒ２は、ハブ１３からの距離に従って徐々に大きくなってもよいし、徐々に小さくなってもよい。
　前縁部２ａが前側曲面２ｅだけでなく後側曲面２ｆも有している場合、繊維状物質３０をより円滑に前縁部２ａ上で滑らせることができる。その結果、前縁部２ａは、繊維状物質３０を前縁部２ａの外端２ｄにまで円滑に導くことができる。さらに、繊維状物質３０は、前縁部２ａの外端２ｄに引っかかりにくくなる。その結果、前縁部２ａの前側曲面２ｅは、繊維状物質３０を溝１８の入口１８ａ（図５参照）により確実に押し込むことができる。
　上述したように、羽根車１の回転に伴って、前側曲面２ｅ上の繊維状物質３０は、前縁部２ａの外端２ｄに向かって滑る。前縁部２ａの厚さｔ（図７、図８、および図９参照）に対する前側曲面２ｅの曲率半径ｒ１の比（すなわち、ｒ１／ｔ）が小さくなるほど、前縁部２ａは尖っていく。ｒ１／ｔが１／７以上のときに、前縁部２ａに載った繊維状物質３０を、前縁部２ａの外端２ｄに向かってより円滑に導き、かつ溝１８により確実に押し込むことができることが確認されている。したがって、ｒ１／ｔは、好ましくは、１／７以上である。
　ｒ１／ｔが、大きくなるほど、渦巻ポンプの吐出性能は低下する。渦巻ポンプの吐出性能の低下を抑制しつつ、繊維状物質３０を円滑に前縁部２ａの外端２ｄに滑らせるためのｒ１／ｔの最適値は１／４である。したがって、ｒ１／ｔが１／４以上であるのがより好ましい。
　図１２は、前縁部２ａの厚さｔに対する前側曲面２ｅの曲率半径ｒ１の比（ｒ１／ｔ）と、前縁部２ａの厚さｔに対する後側曲面２ｆの曲率半径ｒ２の比（ｒ２／ｔ）が１／２であり、前側曲面２ｅが後側曲面２ｆに接続されている前縁部２ａの断面図である。図１２に示されるように、ｒ１／ｔおよびｒ２／ｔが１／２であり、前側曲面２ｅが後側曲面２ｆに接続されている場合、前縁部２ａの断面は完全な円弧となる。この場合、前縁部２ａが最も丸められた形状を有するので、繊維状物質３０は、より円滑に前縁部２ａ上を外端２ｄに向かって滑ることができる。したがって、ｒ１／ｔは、１／２以下であるのが好ましい。
　図７、図８、および図９に示されるように、前縁部２ａの厚さｔは、ハブ１３からの距離に従って徐々に減少している。一方で、前側曲面２ｅの曲率半径ｒ１と、後側曲面２ｆの曲率半径ｒ２は、前縁部２ａの内端２ｃから外端２ｄまで一定である。したがって、ｒ１／ｔおよびｒ２／ｔは、ハブ１３からの距離に従って徐々に大きくなる。このような構成によれば、渦巻ポンプの吐出性能の低下を抑えつつ、前縁部２ａは、繊維状物質３０を、溝１８の入口１８ａ（図５参照）に向かって円滑に導くことができる。
　次に、後縁部２ｂの形状について、図１３、図１４、および図１５を参照して説明する。図１３は、図６に示した後退翼２の後縁部２ｂのＦ－Ｆ線断面図である。図１４は、図６に示した後退翼２の後縁部２ｂのＧ－Ｇ線断面図である。図１５は、図６に示した後退翼２の後縁部２ｂのＨ－Ｈ線断面図である。
　図１３、図１４、および図１５に示されるように、後縁部２ｂは、前縁部２ａの外端２ｄに接続された後縁部２ｂの始端から後縁部２ｂの終端２ｉ（図６参照）まで形成される前側角部２ｇと後側角部２ｈとを有する。前側角部２ｇは、後縁部２ｂの回転方向（すなわち、羽根車１の回転方向）において、該後縁部２ｂの最も前側に形成される。後側角部２ｈは、後縁部２ｂの回転方向（すなわち、羽根車１の回転方向）において、該後縁部２ｂの最も後側に形成され、羽根車１の回転方向において前側角部２ｇよりも後方に位置している。前側角部２ｇおよび後側角部２ｈは、前縁部２ａの外端２ｄに接続された後縁部２ｂの始端から後縁部２ｂの終端２ｉ（図６参照）まで形成される。前側角部２ｇと後側角部２ｈは、前縁部２ａの前側曲面２ｅと後側曲面２ｆとは対照的に、刃のような角のあるエッジ部として構成される。
　図１６は、溝１８を横切ったときの後縁部２ｂを示す断面図である。図１６に示されるように、前側曲面２ｅによって溝１８に押し込まれた繊維状物質３０は、前側角部２ｇと後側角部２ｈに引っかかりながら、溝１８に沿って移動する。したがって、後縁部２ｂは、ボリュート室７まで、繊維状物質３０を容易に移動させることができる。さらに、図１６に示されるように、溝１８に沿って移動する繊維状物質３０は、前側角部２ｇおよび後側角部２ｈと、溝１８の角部１８ｃ，１８ｄとに挟まれて切断される効果を期待できる。分断された繊維状物質３０は、羽根車１の回転によって移送される液体と共にボリュート室７に移送され、吐出口４を通って吐出される。その結果、繊維状物質３０によって渦巻ポンプが閉塞されることを防止することができる。
　本実施形態の羽根車１は、例えば、鋳造により製造される。金属ブロックを研削加工することによって、本実施形態の羽根車１を製造してもよい。鋳造により羽根車１を製造する場合、前縁部２ａの前側曲面２ｅおよび後側曲面２ｆに対応する部分に凹状曲面が形成された鋳型を用いて羽根車１を製造してもよいし、鋳造後の羽根車１に研磨加工や研削加工などの機械加工を施すことによって、前側曲面２ｅおよび後側曲面２ｆを形成してもよい。さらに、鋳造により羽根車２を製造する場合、後縁部２ｂの前側角部２ｇおよび後側角部２ｈを刃形状の角部に形成するために、前側角部２ｇおよび後側角部２ｈに対して研磨加工や研削加工などの機械加工を施すことが好ましい。
　上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
　本発明は、繊維状物質を含む液体を移送する渦巻ポンプに利用可能である。
　　１　　羽根車
　　２　　後退翼
　　２ａ　前縁部
　　２ｂ　後縁部
　　２ｃ　内端
　　２ｄ　外端
　　２ｅ　前側曲面
　　２ｆ　後側曲面
　　２ｇ　前側角部
　　２ｈ　後側角部
　　２ｉ　終端
　　３　　吸込口
　　４　　吐出口
　　５　　ケーシング
　　６　　ケーシング本体
　　７　　ボリュート室
　　８　　ケーシングライナ
　　８ａ　内面
　１０　　舌部
　１１　　回転軸
　１２　　シュラウド
　１３　　ハブ
　１３ａ　貫通孔
　１８　　溝
　２０　　モータ
　２１　　メカニカルシール
　３０　　繊維状物質

Claims (6)

  1. 　回転軸と一体に回転する羽根車と、
    　吸込口とボリュート室を有する羽根車ケーシングと、を備え、
    　前記羽根車ケーシングの内面には、前記吸込口から前記ボリュート室まで延びる溝が形成され、
    　前記羽根車は、
    　　前記回転軸が固定されるハブと、
    　　前記ハブから螺旋状に延びる後退翼と、を有し、
    　前記後退翼は、
    　　前記ハブから螺旋状に延びる前縁部と、
    　　前記前縁部から螺旋状に延びる後縁部と、を有し、
    　前記前縁部は、該前縁部の内端から外端にわたって形成される前側曲面を有することを特徴とする渦巻ポンプ。
  2. 　前記前縁部の厚さに対する前記前側曲面の曲率半径の比が１／７以上１／２以下の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の渦巻ポンプ。
  3. 　前記前縁部の厚さに対する前記前側曲面の曲率半径の比が１／４以上１／２以下の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載の渦巻ポンプ。
  4. 　前記前縁部の厚さに対する前記前側曲面の曲率半径の比は、前記ハブからの距離に従って徐々に大きくなることを特徴とする請求項２に記載の渦巻ポンプ。
  5. 　前記前縁部は、該前縁部の内端から外端にわたって形成される後側曲面を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の渦巻ポンプ。
  6. 　前記後縁部は、前記前縁部の外端に接続された前記後縁部の始端から前記後縁部の終端まで形成される前側角部と後側角部とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の渦巻ポンプ。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11339804B2 (en) 2018-08-01 2022-05-24 Liberty Pumps, Inc. Self-cleaning pump
KR102138825B1 (ko) * 2018-10-19 2020-07-28 주식회사 주호산업 경사면이 형성된 날개를 구비한 스프르트 펌프
JP7024822B2 (ja) * 2020-06-22 2022-02-24 株式会社鶴見製作所 無閉塞ポンプ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0396698A (ja) * 1989-09-06 1991-04-22 Asahi Kogyo Kk 循環ポンプ
JPH11201087A (ja) * 1997-12-18 1999-07-27 Itt Mfg Enterp Inc 下水を輸送するためのポンプに使用される遠心型または半軸流型のポンプ羽根車

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1182439A (en) * 1915-09-10 1916-05-09 Albert B Wood Centrifugal pump.
US1754992A (en) * 1926-12-06 1930-04-15 American Well Works Centrifugal pump
US1763595A (en) * 1928-04-28 1930-06-10 Allis Chalmers Mfg Co Pump
GB408159A (en) * 1933-09-20 1934-04-05 A D Sihl A G Maschf Improvements in or relating to rotary pumps
US2236706A (en) * 1939-04-22 1941-04-01 John P Damonte Pump
US3447475A (en) * 1967-01-09 1969-06-03 Albert Blum Centrifugal pump
US4681508A (en) * 1984-11-14 1987-07-21 Kim Choong W Supercavitation centrifugal pump
JPS6411390U (ja) 1987-07-10 1989-01-20
DE19521768A1 (de) * 1995-06-19 1997-01-02 Wilo Gmbh Pumpenlaufrad
SE520416C2 (sv) * 1997-11-18 2003-07-08 Flygt Ab Itt Pumphjul
SE520740C2 (sv) * 1998-06-30 2003-08-19 Abs Pump Prod Ab Centrifugalpump
US6390768B1 (en) * 1999-03-22 2002-05-21 David Muhs Pump impeller and related components
US7037069B2 (en) * 2003-10-31 2006-05-02 The Gorman-Rupp Co. Impeller and wear plate
SE0400964L (sv) * 2004-04-15 2005-10-11 Pumpex Ab Kanalhjul
SE0501382L (sv) * 2005-06-17 2006-06-13 Itt Mfg Enterprises Inc Pump för pumpning av förorenad vätska
WO2007126981A2 (en) * 2006-03-28 2007-11-08 The Gorman-Rupp Company Impeller
WO2011042515A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 Cardo Production Wexford Limited A pump impeller
DE102011007907B3 (de) * 2011-04-21 2012-06-21 Ksb Aktiengesellschaft Laufrad für Kreiselpumpen
US8784038B2 (en) * 2011-10-26 2014-07-22 Alfredo A. Ciotola Cutter assembly and high volume submersible shredder pump
DK2888484T3 (da) * 2012-08-23 2021-05-03 Sulzer Management Ag Pumpe til transport af spildevand samt løbehjul og bundplade til en sådan
EP2711557B1 (en) * 2012-09-20 2019-10-02 Sulzer Management AG An impeller for a centrifugal pump
CN202946441U (zh) * 2012-11-07 2013-05-22 上海凯泉泵业（集团）有限公司 一种离心泵叶轮结构
DE102012023734A1 (de) * 2012-12-05 2014-06-05 Wilo Se Kreiselpumpe insbesondere für Abwasser oder Schmutzwasser
RU2659843C2 (ru) 2013-07-02 2018-07-04 Зульцер Мэнэджмент Аг Ротор для центробежной проточной машины и центробежная проточная машина

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0396698A (ja) * 1989-09-06 1991-04-22 Asahi Kogyo Kk 循環ポンプ
JPH11201087A (ja) * 1997-12-18 1999-07-27 Itt Mfg Enterp Inc 下水を輸送するためのポンプに使用される遠心型または半軸流型のポンプ羽根車

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