JP2001099091A - 回転運動(roto−dynamic)高圧機械 - Google Patents
回転運動(roto−dynamic)高圧機械Info
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- JP2001099091A JP2001099091A JP2000279423A JP2000279423A JP2001099091A JP 2001099091 A JP2001099091 A JP 2001099091A JP 2000279423 A JP2000279423 A JP 2000279423A JP 2000279423 A JP2000279423 A JP 2000279423A JP 2001099091 A JP2001099091 A JP 2001099091A
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- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming 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
- F04D29/2205—Conventional flow pattern
- F04D29/2211—More than one set of flow passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/06—Multi-stage pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
- F04D17/12—Multi-stage pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧を得るための遠心タイプのポンプまたは
圧縮機を提供すること。 【解決手段】 本発明による装置は、2つの圧力ステッ
プを構成する、径方向に向いた羽根(5)および(6)
を各側面上に備えた円形ディスク(3)を有するインペ
ラを含む。羽根は、それぞれカバーディスク(8)およ
び(9)を備え、それらは径方向に向いた羽根(4)お
よび(7)をそれぞれ外向きの側面上に有し、別の2つ
の圧力ステップを形成する。
圧縮機を提供すること。 【解決手段】 本発明による装置は、2つの圧力ステッ
プを構成する、径方向に向いた羽根(5)および(6)
を各側面上に備えた円形ディスク(3)を有するインペ
ラを含む。羽根は、それぞれカバーディスク(8)およ
び(9)を備え、それらは径方向に向いた羽根(4)お
よび(7)をそれぞれ外向きの側面上に有し、別の2つ
の圧力ステップを形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧機械(hig
h−pressure machine)、すなわち液
体用ポンプ、または高圧下で媒体移送を達成するための
圧縮機に関する。
h−pressure machine)、すなわち液
体用ポンプ、または高圧下で媒体移送を達成するための
圧縮機に関する。
【0002】以下では液体用ポンプについて言及する
が、本発明はガス状媒体を移送するための機械にも適用
することができる。
が、本発明はガス状媒体を移送するための機械にも適用
することができる。
【0003】
【従来の技術】高いレベルまで、したがって高圧が必要
となるところまで液体を圧送するときには、遠心タイプ
のポンプが好ましい。このようなポンプは、回転軸上に
ポンプインペラを含み、該インペラは、ハブと、1つま
たは複数のインペラ羽根(vanes)を備えた円形デ
ィスクとを備えて設計される。液体は、軸方向で中心部
に入り、周辺部からインペラを出る。インペラを取り囲
むポンプハウジングは、運動エネルギー(kineti
c energy)を、より高いレベルへの移送を達成
する圧力エネルギーに変換する。
となるところまで液体を圧送するときには、遠心タイプ
のポンプが好ましい。このようなポンプは、回転軸上に
ポンプインペラを含み、該インペラは、ハブと、1つま
たは複数のインペラ羽根(vanes)を備えた円形デ
ィスクとを備えて設計される。液体は、軸方向で中心部
に入り、周辺部からインペラを出る。インペラを取り囲
むポンプハウジングは、運動エネルギー(kineti
c energy)を、より高いレベルへの移送を達成
する圧力エネルギーに変換する。
【0004】より高い水頭(heads)では、高い回
転速度と比較的小さな直径を有するポンプを使用するこ
とが一般的である。第1のステップ(step)からの
出口を第2のステップへの入口に結合するなどにより、
いくつかのポンプを直列に接続することも可能である。
5つのステップを直列に結合した例が、EP−A−35
5781に示されている。
転速度と比較的小さな直径を有するポンプを使用するこ
とが一般的である。第1のステップ(step)からの
出口を第2のステップへの入口に結合するなどにより、
いくつかのポンプを直列に接続することも可能である。
5つのステップを直列に結合した例が、EP−A−35
5781に示されている。
【0005】特定の回転速度における特定の運転点が選
択されると、効率の点で優れた回転速度でポンプインペ
ラが動作することができるので、複数のステップを使用
することが有利となる可能性がある。この効率の向上は
主に、全損失の一部としての、インペラハブの裏側での
摩擦損失が減少することに関係している。一方で、ステ
ップ間の連結による損失は追加される。さらに1つの欠
点があり、この比較的複雑な設計は、整備および保守が
複雑になり、さらに長い軸が機械的応力の増大を引き起
こすことを意味する。
択されると、効率の点で優れた回転速度でポンプインペ
ラが動作することができるので、複数のステップを使用
することが有利となる可能性がある。この効率の向上は
主に、全損失の一部としての、インペラハブの裏側での
摩擦損失が減少することに関係している。一方で、ステ
ップ間の連結による損失は追加される。さらに1つの欠
点があり、この比較的複雑な設計は、整備および保守が
複雑になり、さらに長い軸が機械的応力の増大を引き起
こすことを意味する。
【0006】高い揚程(pump head)を得るた
めのもう1つの方法は、US−A−958765および
DE−353698に示されるように、2つの同じ圧力
ステップを直列に結合することである。この場合、ポン
プインペラは鏡像状に(mirror−inverte
d)配列されるが、その他の点では従来通りの設計を有
する。US−A−2136939には、共通のハブディ
スクを有し、それによりディスク損失の低減を達成する
2つの圧力ステップ(pressure step)を
備えたポンプが開示されている。この解決策ならびに前
述の解決策は、その原理が2つの圧力ステップを見込む
だけであり、所望の揚程を達成するのに常に十分という
わけではないという点で共通している。
めのもう1つの方法は、US−A−958765および
DE−353698に示されるように、2つの同じ圧力
ステップを直列に結合することである。この場合、ポン
プインペラは鏡像状に(mirror−inverte
d)配列されるが、その他の点では従来通りの設計を有
する。US−A−2136939には、共通のハブディ
スクを有し、それによりディスク損失の低減を達成する
2つの圧力ステップ(pressure step)を
備えたポンプが開示されている。この解決策ならびに前
述の解決策は、その原理が2つの圧力ステップを見込む
だけであり、所望の揚程を達成するのに常に十分という
わけではないという点で共通している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、ディスク損失を最小限に抑えることによって非
常に高い効率を有する、3つ以上の圧力ステップを有す
るポンプまたは圧縮機を得ることである。本発明による
装置は、その設計が非常に小型であり、実装が容易であ
り、軸方向の力および封止圧力について適合することが
できることも特徴とする。
目的は、ディスク損失を最小限に抑えることによって非
常に高い効率を有する、3つ以上の圧力ステップを有す
るポンプまたは圧縮機を得ることである。本発明による
装置は、その設計が非常に小型であり、実装が容易であ
り、軸方向の力および封止圧力について適合することが
できることも特徴とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明のポン
プまたは圧縮機は、モータに結合され、ハウジングに取
り囲まれたインペラを備える回転軸を含む、高圧を提供
する遠心タイプのポンプまたは圧縮機であって、インペ
ラが、ハブに結合された円形ディスクを含み、該ディス
クが、各側面上に、ハウジングの対向する部分とともに
2つの圧力ステップを生じる羽根をそれぞれ備え、該羽
根の縁部がそれぞれ、カバーディスクを備え、該カバー
ディスクが、それらの外を向いた側面上に、ハウジング
の対向する部分とともに2つの追加圧力ステップを形成
する追加の羽根をそれぞれ備え、さらに、単一または複
数の流路がそれぞれ、第1の圧力ステップの出口と第2
の圧力ステップの入口の間や、第2の圧力ステップの出
口と第3の圧力ステップの入口の間や、前記第3の圧力
ステップの出口と第4の圧力ステップの入口の間に配列
され、これらの圧力ステップ間の互いの順序が任意であ
る構成を提供する。
プまたは圧縮機は、モータに結合され、ハウジングに取
り囲まれたインペラを備える回転軸を含む、高圧を提供
する遠心タイプのポンプまたは圧縮機であって、インペ
ラが、ハブに結合された円形ディスクを含み、該ディス
クが、各側面上に、ハウジングの対向する部分とともに
2つの圧力ステップを生じる羽根をそれぞれ備え、該羽
根の縁部がそれぞれ、カバーディスクを備え、該カバー
ディスクが、それらの外を向いた側面上に、ハウジング
の対向する部分とともに2つの追加圧力ステップを形成
する追加の羽根をそれぞれ備え、さらに、単一または複
数の流路がそれぞれ、第1の圧力ステップの出口と第2
の圧力ステップの入口の間や、第2の圧力ステップの出
口と第3の圧力ステップの入口の間や、前記第3の圧力
ステップの出口と第4の圧力ステップの入口の間に配列
され、これらの圧力ステップ間の互いの順序が任意であ
る構成を提供する。
【0009】以下に、同封の図面に関連して本発明を開
示する。
示する。
【0010】
【発明の実施の形態】図面において、1は回転軸を表
し、2はディスク3を有するポンプインペラハブを表
す。4、5、6および7はインペラ羽根を表し、8およ
び9はカバーディスクを、10はインペラと対向する壁
面11および12を含むポンプハウジングの一部分を表
す。13、14、15、16および17はシールを表
し、18、19、20、21は圧力ステップへの入口を
表す。22、23、24および25はポンプステップ
(pump steps)中のディフューザを表す。2
6、27および28は流路を表し、29および30はそ
れぞれポンプの入口および出口を表し、最後に31はモ
ータユニットを表す。
し、2はディスク3を有するポンプインペラハブを表
す。4、5、6および7はインペラ羽根を表し、8およ
び9はカバーディスクを、10はインペラと対向する壁
面11および12を含むポンプハウジングの一部分を表
す。13、14、15、16および17はシールを表
し、18、19、20、21は圧力ステップへの入口を
表す。22、23、24および25はポンプステップ
(pump steps)中のディフューザを表す。2
6、27および28は流路を表し、29および30はそ
れぞれポンプの入口および出口を表し、最後に31はモ
ータユニットを表す。
【0011】本発明によれば、高圧ポンプはポンプ・ハ
ウジング10を含み、その中にディスク3が結合された
回転ハブ2が配列される。ディスク3は、各側面に羽根
5および6をそれぞれ備え、各羽根のグループは、それ
ぞれカバーディスク8および9を備え、両面閉鎖ポンプ
インペラ(double−sided closedp
ump impeller)を生じる。カバーディスク
8および9はそれぞれの反対側の側面上に追加の羽根を
備え、これらが、それぞれポンプハウジング壁面11お
よび12とともにもう1つの両面ポンプインペラを形成
する。このようにして、2つの閉路(closed c
hannel)および2つの開路(open chan
nel)を有する4ステップポンプインペラが作成され
る。
ウジング10を含み、その中にディスク3が結合された
回転ハブ2が配列される。ディスク3は、各側面に羽根
5および6をそれぞれ備え、各羽根のグループは、それ
ぞれカバーディスク8および9を備え、両面閉鎖ポンプ
インペラ(double−sided closedp
ump impeller)を生じる。カバーディスク
8および9はそれぞれの反対側の側面上に追加の羽根を
備え、これらが、それぞれポンプハウジング壁面11お
よび12とともにもう1つの両面ポンプインペラを形成
する。このようにして、2つの閉路(closed c
hannel)および2つの開路(open chan
nel)を有する4ステップポンプインペラが作成され
る。
【0012】このポンプは以下のように動作する。液体
が入口29を介して吸い込まれ、第1の圧力ステップの
入口18に流れる。このステップは、羽根4、カバーデ
ィスク8、およびポンプハウジング壁面11によって形
成される。流路26が、前記第1の圧力ステップのディ
フューザ22から第2の圧力ステップの入口19まで続
く。前記第2のステップは、羽根5、ハブディスク3の
下面、およびカバーディスク8によって形成される。第
2の流路27が、前記第2の圧力ステップのディフュー
ザ23から第3の圧力ステップの入口20まで続く。前
記第3のステップは、羽根6、ハブディスク3の上面、
およびカバーディスク9によって形成される。第3の流
路28が、前記第3の圧力ステップのディフューザ24
から第4の圧力ステップの入口21まで続く。前記第4
のステップは、羽根7、カバーディスク9、およびポン
プハウジング壁面12によって形成される。最後に、液
体は、第4の圧力ステップのディフューザ25を介し
て、入口30を通ってポンプから出る。
が入口29を介して吸い込まれ、第1の圧力ステップの
入口18に流れる。このステップは、羽根4、カバーデ
ィスク8、およびポンプハウジング壁面11によって形
成される。流路26が、前記第1の圧力ステップのディ
フューザ22から第2の圧力ステップの入口19まで続
く。前記第2のステップは、羽根5、ハブディスク3の
下面、およびカバーディスク8によって形成される。第
2の流路27が、前記第2の圧力ステップのディフュー
ザ23から第3の圧力ステップの入口20まで続く。前
記第3のステップは、羽根6、ハブディスク3の上面、
およびカバーディスク9によって形成される。第3の流
路28が、前記第3の圧力ステップのディフューザ24
から第4の圧力ステップの入口21まで続く。前記第4
のステップは、羽根7、カバーディスク9、およびポン
プハウジング壁面12によって形成される。最後に、液
体は、第4の圧力ステップのディフューザ25を介し
て、入口30を通ってポンプから出る。
【0013】本発明によるポンプは、1つまたは複数の
圧力ステップを有する従来の高圧ポンプに比べて、いく
つかの利点をもたらす。
圧力ステップを有する従来の高圧ポンプに比べて、いく
つかの利点をもたらす。
【0014】複数の圧力ステップがより好ましい比回転
速度(specific rotation spee
d)を生じ、かつディスク損失が大幅に低減することに
より、効率が非常に高い。
速度(specific rotation spee
d)を生じ、かつディスク損失が大幅に低減することに
より、効率が非常に高い。
【0015】ポンプの実装は、従来の多段ポンプの実装
に比べてはるかに簡単である。さらに、この非常に小型
のポンプのトリミングは、その対称的な設計により、軸
方向の力ならびに封止圧力を低減することができること
を意味する。
に比べてはるかに簡単である。さらに、この非常に小型
のポンプのトリミングは、その対称的な設計により、軸
方向の力ならびに封止圧力を低減することができること
を意味する。
【0016】上記に述べた本発明の実施形態では、隣接
する2つの圧力ステップ間の圧力差を最小限に抑えるこ
との重要性を強調している。軸方向の力を最小限に抑え
ることがより重要な場合には、ステップ間の順序を別の
順序にすることが好ましいこともある。本発明の範囲に
は、インペラ中の全ての通路(channel)が閉じ
ている実施形態も含まれる。
する2つの圧力ステップ間の圧力差を最小限に抑えるこ
との重要性を強調している。軸方向の力を最小限に抑え
ることがより重要な場合には、ステップ間の順序を別の
順序にすることが好ましいこともある。本発明の範囲に
は、インペラ中の全ての通路(channel)が閉じ
ている実施形態も含まれる。
【0017】前述のように、本発明は液体用のポンプに
限定されるものではなく、ガス状媒体の加圧に適用する
こともできる。
限定されるものではなく、ガス状媒体の加圧に適用する
こともできる。
【0018】本発明の範囲内で、外側の羽根4および7
にカバーディスクを設けることによって圧力ステップの
数を増加させることもできる。前記ディスクもまた、追
加のポンプ・ハウジング壁面などと協働して追加の圧力
ステップを形成する追加の羽根を備えることができる。
それら様々な圧力ステップは、単一または複数の流路を
介して結合される。
にカバーディスクを設けることによって圧力ステップの
数を増加させることもできる。前記ディスクもまた、追
加のポンプ・ハウジング壁面などと協働して追加の圧力
ステップを形成する追加の羽根を備えることができる。
それら様々な圧力ステップは、単一または複数の流路を
介して結合される。
【図1】本発明によるポンプの軸方向断面図である。
【図2】水中ポンプの図に挿入した図1による断面図を
示す図である。
示す図である。
1 回転軸 2 ポンプインペラハブ 4 インペラ羽根 8 カバーディスク 10 ポンプハウジング 11 ポンプハウジング壁面 12 ポンプハウジング壁面 13 シール 18 圧力ステップへの入口 22 ディフューザ 26 流路 29 ポンプの入口 30 ポンプの出口 31 モータユニット
Claims (5)
- 【請求項1】 モータ(31)に結合され、ハウジング
(10)に取り囲まれたインペラを備える回転軸(1)
を含む、高圧を提供する遠心タイプのポンプまたは圧縮
機であって、 前記インペラが、ハブ(2)に結合された円形ディスク
(3)を含み、前記ディスクが、各側面上に、ハウジン
グ(10)の対向する部分とともに2つの圧力ステップ
を生じる羽根(5)および(6)をそれぞれ備え、 該羽根(5)および(6)の縁部がそれぞれ、カバーデ
ィスク(8)および(9)を備え、該カバーディスク
が、それらの外を向いた側面上に、前記ハウジング(1
0)の対向する部分とともに2つの追加圧力ステップを
形成する追加の羽根(4)および(7)をそれぞれ備
え、 単一または複数の流路(26)、(27)および(2
8)がそれぞれ、第1の圧力ステップの出口(22)と
第2の圧力ステップの入口(19)の間、前記第2の圧
力ステップの出口(23)と第3の圧力ステップの入口
(20)の間、および前記第3の圧力ステップの出口
(24)と第4の圧力ステップの入口(21)の間に配
列され、前記圧力ステップ間の互いの順序が任意である
ことを特徴とする、ポンプまたは圧縮機。 - 【請求項2】 前記圧力ステップが、最後のステップが
モータ(31)と近接する昇順で配列されることを特徴
とする、請求項1に記載のポンプまたは圧縮機。 - 【請求項3】 環状の入口を有することを特徴とする、
請求項1または2に記載のポンプまたは圧縮機。 - 【請求項4】 前記最後の圧力ステップに結合された、
径方向から接線方向に向けられる出口を有することを特
徴とする、請求項1に記載のポンプまたは圧縮機。 - 【請求項5】 前記羽根(4)および(7)が、追加の
ポンプハウジング部分とともに追加の圧力ステップを形
成する追加の羽根をそれぞれの外向きの側面上に有する
カバーディスクを備えることを特徴とする、請求項1に
記載のポンプまたは圧縮機。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9903278A SE521399C2 (sv) | 1999-09-15 | 1999-09-15 | Rotodynamisk högtrycksmaskin |
SE9903278-1 | 1999-09-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001099091A true JP2001099091A (ja) | 2001-04-10 |
Family
ID=20416981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000279423A Pending JP2001099091A (ja) | 1999-09-15 | 2000-09-14 | 回転運動(roto−dynamic)高圧機械 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1085212B1 (ja) |
JP (1) | JP2001099091A (ja) |
AR (1) | AR026878A1 (ja) |
AT (1) | ATE319934T1 (ja) |
AU (1) | AU762289B2 (ja) |
BR (1) | BR0004211A (ja) |
CA (1) | CA2319607C (ja) |
DE (1) | DE60026490T2 (ja) |
MX (1) | MXPA00008931A (ja) |
SE (1) | SE521399C2 (ja) |
ZA (1) | ZA200004443B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013506074A (ja) * | 2009-09-25 | 2013-02-21 | ダイナミック ブースティング システムズ リミテッド | ディフューザ |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE155337C (ja) * | ||||
CH93071A (fr) * | 1918-11-01 | 1922-02-16 | Johnston Frame William | Perfectionnement dans les ventilateurs et les pompes centrifuges à plusieurs étages. |
DE345856C (de) * | 1920-02-20 | 1921-12-17 | Bbc Brown Boveri & Cie | Kreiselmaschine zum Verdichten und Foerdern von Gasen bzw. Fluessigkeiten mit mehreren hintereinander geschalteten Stufen |
CH252609A (de) * | 1945-01-13 | 1948-01-15 | Sulzer Ag | Mehrstufiger Verdichter. |
US3102680A (en) * | 1961-06-27 | 1963-09-03 | Sam F Fogleman | Multistage centrifugal gas compressor |
DE2115330A1 (de) * | 1971-03-30 | 1972-10-19 | Demag Ag | Mehrstufiger Verdichter radialer oder halbradialer Bauart |
-
1999
- 1999-09-15 SE SE9903278A patent/SE521399C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-08-21 ZA ZA200004443A patent/ZA200004443B/xx unknown
- 2000-08-23 AT AT00850140T patent/ATE319934T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-08-23 EP EP00850140A patent/EP1085212B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-23 DE DE60026490T patent/DE60026490T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-07 AR ARP000104695A patent/AR026878A1/es not_active Application Discontinuation
- 2000-09-12 MX MXPA00008931A patent/MXPA00008931A/es unknown
- 2000-09-13 AU AU59418/00A patent/AU762289B2/en not_active Ceased
- 2000-09-14 CA CA002319607A patent/CA2319607C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-14 JP JP2000279423A patent/JP2001099091A/ja active Pending
- 2000-09-15 BR BR0004211-0A patent/BR0004211A/pt unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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