JPH01178800A - ポンプ用平板直線形インデューサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） ゛　本発明は、高吸込性能を要求されるポンプの平板直
線形インデューサに関するものである。

（従来の技術） 従来、高吸込性能を要求されるポンプには、インデュー
サが主インペラに前置されている。このインデューサは
、流体が主インペラに吸込まれる前に圧力を上昇させて
、ギヤピテーンヨンの発生を押え、吸込性能の向上を図
るものである。そして、このインデューサは軸流形式で
、ヘリカル状のインデューサ羽根が多用されており、そ
の形状は羽根枚数、外径、ソリデイティ、ハブ比１羽根
人口角、羽根出口角等の膨大な設計因子により定められ
る。

ここて、インデューサ羽根の羽根人ロ角１羽根出ロ角は
、無衝突流入を仮定した速度三角形利用による幾何学的
方法により決定されている。

例えば、羽根入口での任意半径」二の羽根入口角度β１
は、次式より決定される。

ｒｌｔａｎβ、　＝　ｒ＋ｔｔａｎβ１ｔここで、　ｒ
、　任意半径 ｒａｔ　：インデューサチップ径 β１ｔ・インデューサヂップ入［コ角度そして、平板ヘ
リカル形インデコーサのように羽根角度か入口から出口
まで一定としたものや、キャンバを有するもの等が用い
られている。

一方、このインデューサ自身の耐キャビテーノヨンエロ
ージョン性能、耐ザンドエロージョン性能の向上のため
、従来、インデューサ羽根にステンレス鋼等の耐エロー
ジョン性十オ料を使用したり、インデューサ羽根の表面
にステライト等を肉盛りしたり、あるいは耐食性飼料か
らなる当て板をライニングずろことが行なわれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のインデューサ羽根は三次元の翼面
形状を有するため、その製造にあたって鋳造製のものは
複雑な翼面形状をもつ木型、溶接製のものはプレス用金
型等の利用が不可避であり、製造工程が複雑で多大な工
数を要していた。また、溶接製のものは、プレス成形時
及び溶接時の製作誤差か大きく、設計角度分布の管理が
難しいため、水力性能の再現性が良好とは言えない。

さらに、この三次元曲面形状のインデューサ羽根に耐エ
ロージョン性肉盛りをするものでは、良好な水力性能を
得るために、肉盛り後にその表面を機械加工して翼面に
沿わせなければならない。

また、肉盛りの替わりに耐エロージョン性材料からなる
当て板をライニングするものでは、同様の理由からその
当て板を予め金型成形して翼面に沿うようにしなげれば
ならない。このように、インデューサ羽根の翼面が三次
元曲面であることにより、その表面に施す耐エロージョ
ン性肉盛り又は耐エロージョン性ライニングは、極めて
困難で、複雑な工程となっていた。

本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、インデ
ューサ羽根の翼形状を単純化することにより、その製造
工程が簡略化されて工数低減を図ることができ、しかも
従来の平板ヘリカル形インデューサに匹敵する揚水性能
及び吸込性能を確保し得るとともに、耐キヤビテーシヨ
ンエロージョン性。

耐ザンドエローンヨン性の高いポンプ用平板直線形イン
デューサを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 前記問題点を解決するために、本発明は、インデューサ
内の流れが、その運転流里域において必ずしも翼面に沿
ったものではない事に着目し、インデューサ羽根として
全く湾曲のない扇形の平板を用いるものである。

すなわち、ポンプ主インペラに前置されるインデューサ
において、扇形の平板にその扇形の要を通る所定の基準
線を設けた複数のインデューサ羽根を、前記主インペラ
のハブ軸にり延設したインデューサ軸に、前記基準線を
インデューサ軸の軸芯に直角に保持して、かつ、翼面を
インデューサ軸の軸芯に対し所定の設定角度に傾斜させ
て取りイ」けるとともに、当該インデューサ羽根の翼面
の要所に耐エロージョン性材料からなる当て板を取りイ
マ１けたものである。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。

第１図、第２図は本発明に係るインデューサを備えた渦
巻きポンプを示し、主インペラ１のハブ軸２に、３枚の
インデューサ羽根３を有するインデューサ軸４を螺着し
たものである。

インデューサ羽根３は、第３図に示すように、略扇形に
板取りされた平板であり、何ら三次元加工することなく
、インデューサ軸４に溶接接合したものである。すなわ
ち、第４図、第５図に示すように、その扇形の要Ｏを通
る所定の基準線Ｓをインデューサ軸４の軸芯に直角に保
持し、かつ、翼面をインデューサ軸４の軸芯に対して所
定の設定角度αた：づ傾斜させた状態に取りイ」けであ
る。

また、各インデューサ羽根３の表面の要所には、耐エロ
ージョン性材料からなる当て板５が取り付けである。こ
の当て板５の材料としては、従来の耐エロージョン性材
料のほか、部分安定化ジルコニア（ＰＳＺ）、ＺｒＯ２
等のセラミックス、Ｃｏ−Ｍｏ−０ｒ三元系合金、ハス
テロイ等の超硬合金、又はテトラフルオロエチレンふっ
素樹脂（ＥＴＦＥ）等のエンジニアリングプラスチック
ス等を、何等特別な加工を施すことなく使用することが
できる。

一般に、インデューサにおけるキヤビテーションエロー
ノヨン等の発生部位は、ポンプの運転範囲か確定ずれは
ほぼ予想することができるため、その部分にのみ前記当
て板５を取り付げればよい。

また、この当て板５の取付けは、前記インデューサ羽根
３の表面に単に載置して接合するだけでよく、その接合
方法としてはボルト接合、溶接接合。

若しく（：Ｉ接着剤による接合又（ｊこれらの組合わせ
のいずれによってもよい。

このように、各インデューサ羽根３に耐エロージョン性
の当て板５が取りイ」けであるため、インデューサ羽根
３自身のキャビテーノヨンエローノヨン、ザントエロー
ジョン等の発生が防止される。

ところで、平板直線形インデューサの羽根外径、ハブ径
、軸方向長さ、ソリディテ仁羽根枚数等は、従来のヘリ
カル形のインデューサと同様の設計手法にて決定される
。また、設定角度αは当該ヘリカルインデューサと【Ｊ
ぼソリデイティが一致するように決定されろ。

インデューサ羽根３の基準線Ｓは、第１２図に示すよう
に、扇形の中心線上に採る場合（図中Ｓで示す）と、中
心線より上流側又は下流側に採る場合（曲中それぞれＳ
、、Ｓ２で示す）では、羽根入口、出口角度が異なる。

すなわち、扇形の中心線に採った基準線Ｓの場合は、第
４図、第５図に示すように、チップ側（インデューサ羽
根３の外周縁）で従来の平板ヘリカル形インデューサの
角度に近い値が得られ、ハブ側（インデューサ羽根３の
内周縁）で平板ヘリカル形インデューサに比べて小さな
角度が得られる。また、」１流側に採った基準線Ｓ１の
場合は、第６図から第８図に示すように、羽根角度は羽
根入口側で大きく、出口側で小さくなる。これに対し、
下流側に採った基準線Ｓ２の場合は、第９図から第１１
図に示すように、羽根角度は羽根入口側で小さく、出口
側で大きくなる。

このように、基準線Ｓの位置を中心位置から」１流側又
は下流側へずらせることにより、羽根入口又は出口角度
の微調整を行なうことができる。

第１３図は、本発明に係る平板直線形インデューサと、
従来の平板ヘリカル形インデューサを備えた渦巻ポンプ
の性能比較を行なったものである。

図中、点線はインデューサの無い渦巻ポンプ、実線は従
来の平板ヘリカル形インデューサを備えた渦巻ポンプ、
−点鎖線は本発明に係る平板直線形インデューサを備え
た渦巻ポンプの、それぞれ性能曲線を示す。図より、渦
巻ポンプの常用運転域におけるＮＰＳＨｒｅｑは、従来
の平板ヘリカル形インデューサを取りイ」けることによ
り、小さくなり、ポンプ吸込性能が大きく改善されてい
るが、本発明に係る平板直線形インデューサを取り付け
ても、従来の平板ヘリカル形インデューサの性能に匹敵
するポンプの吸込性能が達成されており、ボンプキャピ
テーノヨンの発生が抑制されることがわかる。

また、本発明に係るインデューサでは、インデューサ羽
根３の羽根角度を適当に選定することにより、従来の平
板ヘリカル形インデューサよりも、インデューサにおけ
るキヤビテーシヨンの発生を抑制できることが確認され
ている。従って、このインデューサ自身の有するキャビ
テーンヨン抑制効果と耐エロージョン性の当て板５とに
より、本発明に係るインデューサは、極めてキャヒテー
ンヨンエローンヨンの少ないものとなる。

（発明の効果） 以」二の説明から明らかなように、本発明によれば、イ
ンデューサ羽根を翼面が平面である略扇形の平板とした
ため、三次元加工か不要となり、従来の金型製造、プレ
ス加工等の工程が省略され、インデューサの製作工程が
簡略化されて工数低減を図ることが可能となる。また、
耐エロージョン性材料からなる当て板は、平板状のイン
デューサ羽根の要所に単に設置して適宜接合するたけて
あり、同等加工を施す必要はないノーめ、その取付は工
程は極めて簡単となる。従って、たとえ耐エロージョン
性材料からなる当て板が高価であっても、生産工数低減
により全体として（Ｊ安価で、耐ギヤビテーンヨンエロ
ーション性等のよいインデューサを製造ずろことができ
る。

さらに、インデューサ羽根の基準線を適宜変更すること
により、羽根入口又は出口角度を調整ケることか可能で
あり、平板直線形インデューサの使用による性能低下が
最小限に押さえられ、従来の平板ヘリカル形インデュー
サを備えたポンプに匹敵ずろ性能を維持することができ
る等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインデューサを備えた渦巻ポンプ
の断面図、第２図は第１図の側面図、第３図は平板から
板取りしたインデューサ羽根を示す平面図、第４図、第
６図、第９図はそれぞれ異なる基準線を有するインデュ
ーサ羽根をインデューサ軸に取り（ｔ　ＩＩた状態を示
す図、第５図、第７図。 第１０図はそれぞれ第４図１第６図、第９図の側面図、
第８図、第１１図はそれぞれ第７図、第１０図の六方向
から見た図、第１２図は基準線の異なる３種類の本発明
に係るインデューサ羽根と従来のインデューサ羽根の羽
根角度の分布を示す図、第１３図はインデューサの無い
渦巻ポンプと従来の平板ヘリカル形インデューサを備え
た渦巻ポンプ及び本発明に係る平板直線形インデューサ
を備えた渦巻ポンプの性能曲線を示す図である。 １　・主インペラ、２　ハブ軸、 ３　インデューサ羽根、４・・・インデューサ軸、５−
当て板、Ｓ、Ｓ、、Ｓ２・基準線、０　要。 特許出願人　株式会社西島製作所 代理人　弁理士　　青　山　　葆　ばか２名第４図　　
　　　第６図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプ主インペラに前置されるインデューサにお
   いて、扇形の平板にその扇形の要を通る所定の基準線を
   設けた複数のインデューサ羽根を、前記主インペラのハ
   ブ軸より延設したインデューサ軸に、前記基準線をイン
   デューサ軸の軸芯に直角に保持して、かつ、翼面をイン
   デューサ軸の軸芯に対し所定の設定角度に傾斜させて取
   り付けるとともに、当該インデューサ羽根の翼面の要所
   に耐エロージョン性材料からなる当て板を取り付けたこ
   とを特徴とするポンプ用平板直線形インデューサ。