JP3657919B2

JP3657919B2 - 自吸式渦巻きポンプ

Info

Publication number: JP3657919B2
Application number: JP2002082054A
Authority: JP
Inventors: 勝彦井上
Original assignee: HONDA KIKO CO., LTD.
Current assignee: HONDA KIKO CO., LTD.
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003278685A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックシュラウドにブレードを設けたインペラを備え、揚水用として用いられる自吸式渦巻きポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自吸式渦巻きポンプは、吸込口を備えた吸水室と、吐出口を備えた気液分離室と、インペラを備えた加圧室と、が吸込口から吐出口に至る流路に沿って順次設けられている。なお、気液分離室の下部と加圧室は還流穴によって連通されている。
運転初期の自吸作動時は、インペラの回転によってケーシング内の水が加圧室内において内周壁とインペラとの間で加圧されながら気液分離室に入る。この気液分離室で気体と分離された水の一部は還流穴から加圧室に還流される。還流穴から還流された水はケーシング内の気体を巻き込みながら再びインペラで加圧されて気液分離室に入る。
このような動作を繰り返すことによって、加圧室内の空気は、吐出口から徐々に外部に吐出され、この空気の減少に伴って、吸込口から加圧室内に水が吸入され、加圧室内が水で満たされると、吐出口からの揚水動作が開始される。
【０００３】
ところで、ポンプ仕様（揚水能力、モータ能力）を実際のユーザ仕様に適合させる手段として、インペラの外径を減少させ、これにより、不必要な揚水能力を低減させると共に、モータ負荷を軽減させるようにしたダイヤカット方式がある。
このダイヤカット方式では、インペラの外周を全周に亘ってカットするという加工が必要になるため、実施に手間やコストがかかるし、特に、加圧室の内周壁舌部とインペラ外周との間隔Ｓ（図１に示す）が広くなるため、自吸能力が大幅に低下するという問題があり、自吸式渦巻きポンプには適用できないとされていた。
【０００４】
従来、自吸能力を維持させながら、ダイヤカット方式を採用した自吸式渦巻きポンプとして、例えば、特開昭６０−２４０８９４号公報に記載されたものが知られている。
この自吸式渦巻きポンプは、インペラを予めダイヤカットして、インペラ外周と加圧室の内周壁舌部の間隔Ｓを広目に形成しておき、後加工で、前記間隔に水切りピンを立てることによって、間隔を狭く調整し、この水切りピンによる間隔の狭幅調整によって自吸能力を維持させるようにしたものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の自吸式渦巻きポンプでは、インペラの外周を全周に亘ってカットするというダイヤカット加工が必要になるし、また、水切りピンを別部材として用意し、これをケーシングに取り付ける手間も必要になる。
このように、従来の自吸式渦巻きポンプにあっては、加工手間や取り付け手間の面で不利になるし、又、その分だけコストが嵩むという問題があった。
また、水切りピンに錆びや摩耗が発生するなど、メンテナンスにも手間が要るという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、インペラをダイヤカットすることなく、また、水切りピン等の別部材を用意することもなく、インペラに簡単な加工を施すだけで、自吸能力を維持させながら、ポンプ仕様を実際のユーザ仕様に適合させることができるようにした自吸式渦巻きポンプを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明（請求項１）の自吸式渦巻きポンプは、バックシュラウドにブレードを設けたインペラを備えている自吸式渦巻きポンプにおいて、
前記ブレードの外端寄り位置で外端部分を残す位置に、ブレード上縁から切り込んだ切欠部を形成した構成にしている。
【０００８】
前記発明（請求項１）において、前記切欠部をブレード上縁から高さ方向中程まで形成することで、ブレード基部に、ブレードの内側部分と外端部分を連続させる中程高さ部分を形成した態様（請求項２）がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例よって説明する。ただし、本発明の具体的な構成はこの実施例に限定されるものではない。
図１は本発明の実施例である自吸式渦巻きポンプの軸直角方向断面図、図２はこの自吸式渦巻きポンプの軸方向断面図、図３はこの自吸式渦巻きポンプのインペラを示す正面図、図４はこの自吸式渦巻きポンプのインペラを示す断面図である。
【００１０】
図において、１はケーシングで、吸込口２０を備えた吸水室２と、吐出口３０を備えた気液分離室３と、モータ軸Ｍに取り付けられたインペラ４を内蔵する加圧室５と、が前記吸込口２０から吐出口３０に至る流路に沿って順次設けられている。なお、気液分離室３の下部と加圧室５は還流穴５０によって連通されている。
【００１１】
そして、運転初期の自吸作動時は、インペラ４の回転によってケーシング１内の水が加圧室５内において内周壁５１とインペラ４との間で加圧されながら気液分離室３に流入する。この気液分離室３で気体と分離された水の一部は還流穴５０から加圧室５に還流される。還流穴５０から還流された水はケーシング１内の気体を巻き込みながら再びインペラ４で加圧されて気液分離室３に流入する。このような動作を繰り返すことによって、加圧室５内の空気は、吐出口３０から徐々に外部に吐出され、この空気の減少に伴って、吸込口２０から加圧室５内に水が吸入され、加圧室５内が水で満たされると、吐出口３０からの揚水動作が開始される。
【００１２】
このように、自吸式渦巻きポンプは、インペラ４の回転によってケーシング１内の水が加圧室５内において内周壁５１とインペラ４との間で加圧されることで作動するものであり、特に、内周壁舌部５１ａとインペラ４の外周との間隔Ｓを維持することによって自吸能力を維持することができる。
【００１３】
前記インペラ４は、円板状に形成されたバックシュラウド４０に、複数枚（実施例では６枚）のブレード４１が設けられた構造になっている。
前記各ブレード４１には、その外端寄り位置で外端部分４１ａを残す位置に、ブレード上縁４１ｂから切り込んだ切欠部４２が形成されている。
前記切欠部４２は、ブレード上縁４１ｂから高さ方向中程までの深さで形成され、これにより、ブレード基部に、ブレード４１の内側部分４１ｃと前記外端部分４１ａを連続させる中程高さ部分４１ｄが形成されている。
【００１４】
このように、インペラ４のブレード４１に、外端部分４１ａを残して切欠部４２を形成することによって、インペラ４の外周と加圧室５の内周壁舌部５１ａとの間隔Ｓには何らの変更が加えられないため、自吸能力を維持できる。
又、切欠部４２によってブレード４１の面積が減少するため、不必要な揚程を低減させると共に、モータ負荷を軽減することができる。
従って、内周壁５１とインペラ４との間隔維持によって自吸能力を当初に設定した自吸能力に維持できるし、切欠部４２を形成したことによってポンプ仕様（揚水能力、モータ能力）を実際のユーザ仕様に適合させることができる。
【００１５】
なお、図５及び図６は、ブレードに切欠部を形成した本実施例の自吸式渦巻きポンプと、ブレードに切欠部を形成する前の自吸式渦巻きポンプとを比較した試験結果であり、図５はポンプの揚水能力及びモータ能力を示し、図６はポンプの自吸能力を示している。
【００１６】
図５において、Ａ１（実線）は切欠部を形成したポンプ，Ａ２（破線）は切欠部を形成する前のポンプの全揚程−吐出量曲線を示し、Ｂ１（実線）は切欠部を形成したポンプ，Ｂ２（破線）は切欠部を形成する前のポンプの軸動力−吐出量曲線を示している。
図５で示すように、切欠部を形成した本実施例の自吸式渦巻きポンプでは、全揚程（揚水能力）及び軸動力（モータ負荷）がほぼ一定の変動幅をもって低減しているのが判る。
これにより、ポンプ仕様（揚水能力、モータ能力）を実際のユーザ仕様に適合させることができる。
【００１７】
次に、図６において、Ｃ１（実線）は切欠部を形成したポンプ，Ｃ２（実線）は切欠部を形成する前のポンプの自吸能力を示している。
この図６で示すように、切欠部を形成した本実施例の自吸式渦巻きポンプは、切欠部４２を形成していながらも、その自吸能力の低下はほとんど見られない。これはブレード４１に外端部分４１ａを残したことによって、内周壁舌部５１ａとインペラ４の外周との間隔Ｓを維持した結果である。
【００１８】
又、この実施例では、中程高さ部分４１ｄを形成したことによって、内側部分４１ｃと外端部分４１ａがブレード基部において連続している。
これにより内側部分４１ｃと外端部分４１ａとが分断されないため、加圧室５内での水の流れに乱れが生じるのを抑えて、振動や騒音の発生を抑制することができる。
なお、切欠部４２をバックシュラウド４０の面まで深く形成して、中程高さ部分４１ｄを形成しないものについても、本発明に含まれるものである。
【００１９】
本発明において、実施例では、切欠部４２の形状を角形にしているが、半円形、Ｖ字形、Ｕ字形、台形等に形成してもよい。
また、切欠部４２の形状、幅、深さ（中程高さ部分４１ｄの高さ）、それに、外端部分４１ａの幅（切欠部の位置）は、ユーザ仕様に応じて適宜に調整することができるのは勿論である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明（請求項１）の自吸式渦巻きポンプにあっては、従来と異なり、インペラをダイヤカットすることなく、また、水切りピン等の別部材を用意することもなく、インペラに切欠部を形成するという簡単な加工を施すだけで、自吸能力を維持させながら、ポンプ仕様（揚水能力、モータ能力）を実際のユーザ仕様に適合させることができる。
【００２１】
また、中程高さ部分を形成すれば、内側部分と外端部分が分断することなく、ブレード基部において連続するため、加圧室内での水の流れに乱れが生じるのを抑えて、振動や騒音の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である自吸式渦巻きポンプの軸直角方向断面図である。
【図２】この自吸式渦巻きポンプの軸方向断面図である。
【図３】この自吸式渦巻きポンプのインペラを示す正面図である。
【図４】この自吸式渦巻きポンプのインペラを示す断面図である。
【図５】ブレードに切欠部を形成した本実施例の自吸式渦巻きポンプと、ブレードに切欠部を形成する前の自吸式渦巻きポンプとの揚水能力及びモータ能力を比較した試験結果を示すグラフである。
【図６】ブレードに切欠部を形成した本実施例の自吸式渦巻きポンプと、ブレードに切欠部を形成する前の自吸式渦巻きポンプとの自吸能力を比較した試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ケーシング
２吸水室
２０吸込口
３気液分離室
３０吐出口
４インペラ
４０バックシュラウド
４１ブレード
４１ａ外端部分
４１ｂブレード上縁
４１ｃ内側部分
４１ｄ中程高さ部分
４２切欠部
５加圧室
５０還流穴
５１内周壁
５１ａ内周壁舌部
Ｍモータ軸
Ｓ間隔

Claims

バックシュラウドにブレードを設けたインペラを備えている自吸式渦巻きポンプにおいて、
前記ブレードの外端寄り位置で外端部分を残す位置に、ブレード上縁から切り込んだ切欠部を形成したことを特徴とする自吸式渦巻きポンプ。
請求項１記載の自吸式渦巻きポンプにおいて、前記切欠部をブレード上縁から高さ方向中程まで形成することで、ブレード基部に、ブレードの内側部分と外端部分を連続させる中程高さ部分を形成した自吸式渦巻きポンプ。