JPH0255633B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主ポンプの前段にブースタポンプを
設けて吸込能力を高めるようにした複合ポンプに
関し、特に、該ブースタポンプに渦流ポンプ（ウ
エスコ型ポンプ）を採用して吸込能力を著しく高
めた軽量・小形の複合ポンプに関する。

〔従来の技術〕

一般に、歯車ポンプやベーンポンプは容積式ポ
ンプであるため、自吸性能を有すると共に吸込性
能がよく、且つ構造簡単で吐出圧が高い割に小形
である。そのため機械設備の附属機器として占有
容積の限られた場所に歯車ポンプが多く用いられ
ると共に、更に小形化の要望が強かつた。更に、
限られた場所というため、タンクの上など吸込条
件が悪いところに設置されることも多かつた。

また、小形化の一環として高速化が計られてい
るが、高速度で回転すると歯車ポンプやベーンポ
ンプの吸込性能の限界が問題になつてくる。更
に、取扱う液体の液種も幅広くなつてきており且
つ液温も高い場合には、液体の蒸気圧が高くなつ
て、この点からも吸込限界問題になつてくること
があつた。

従来、これらの歯車ポンプやベーンポンプは、
もともと吸込性能がよいためにブースタポンプを
つけて更に吸込性能を高めることは例が少ない
が、公知の例では、ブースタポンプとして軸方向
に昇圧するタイプの軸流ポンプとか斜流ポンプを
歯車ポンプの前段に設けたものがあつた。

第３図は従来例を示すものであつて、駆動軸１
に取付けられた駆動歯車２と被駆動軸３に支持さ
れた被駆動歯車４とが、前ケーシング５と後ケー
シング６及び中間ケーシング７からなるポンプケ
ーシング内に収納された歯車ポンプＡの上記後ケ
ーシング６に接して、軸流ねじ形ロータ８を備え
た軸流型ブースタポンプＢが直結された複合ポン
プを構成している。

上記ブースタポンプＢの軸流ねじ形ロータ８
は、歯車ポンプＡの駆動軸１を延長した同軸上に
取付けられており、該ブースタポンプＢのケーシ
ング９と前記歯車ポンプＡの後ケーシング６との
間に、内部に渦巻室１０を形成した渦巻部Ｃが介
在されている。なお、図中、７ａは吐出口、１
１，１１ａは軸受、１２は連絡流路である。

運転時、駆動軸１が回転すると、歯車ポンプＡ
とブースタポンプＢが一緒に駆動され、ブースタ
ポンプＢの吸入口９ａから吸込まれた流体は、軸
流型ブースタポンプＢで昇圧され、渦巻部Ｃで整
流された後、矢印で示すように流路１２を経て、
歯車ポンプＡの図示しない吸込口部（通常、両歯
車の噛合い点を挿んで両側にそれぞれ吸込口と吐
出口が設けられている。）へ導かれたあと、該歯
車ポンプＡで昇圧され、吐出口７ａより吐出され
るようになつている。

これによつて、高速回転時や粘性の高い流体を
取扱うときの歯車ポンプＡの吸込性能が低下しな
いようにされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来の軸流型ポンプをブースタポンプ
とした歯車ポンプ（複合ポンプ）においては、ブ
ースタポンプとしての軸流型ポンプは、吐出圧を
確保するために羽根の長さを充分にとり、吐出側
から吸入側への逆流を出来るだけ少くすることが
不可避であるので、ブースタポンプ付き歯車ポン
プとして全長が相当長いものとなり、その割りに
吸込性能に顕著な効果がなかつた。

なおかつ、軸流型の羽根車（ロータ）からの吐
出流れは、羽根車全周から軸方向に向つて生じる
ため、第３図に示すようにブースタポンプＢと歯
車ポンプＡとを流路１２で継ぐためには、流れを
圧力損失が少くなるように渦巻室１０のような部
屋を両ポンプの間に設けて一且１ケ所に集めねば
ならず、そのため構造が複雑になるのみならず、
ブースタポンプ付き歯車ポンプの全長を更に長く
する要素になるという問題点があつた。

また、ブースタポンプとして、斜流型ポンプを
採用する場合も、吸込性能をよくしておくために
は、軸流型ポンプに近い、いわゆる羽根車の円錐
角を小さくしなければならず、従つて軸方向の長
さが長い羽根車を取付けておく必要があつた。

本発明は、ブースタポンプの吸込能力を著しく
高めると共に、軽量、小型にした複合ポンプを提
供することを技術的課題としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記した従来技術の問題点及び技術
的課題を解決するために、主ポンプとブースタポ
ンプとを一体とした複合ポンプの主ポンプを容積
式ポンプとし、ブースタポンプを特に渦流ポンプ
としたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明は、上記のように構成されているので、
運転時、主ポンプの駆動と同時に、ブースタポン
プである渦流ポンプが駆動されると、該渦流ポン
プの吸込口より流入した揚液は、羽根車周辺部に
設けられた多数の切込み溝の中を半径方向の渦流
れを生じながら円周上の長い通路で昇圧作用を受
け、該ポンプの吐出口へ導かれ、そのまま、適宜
ケーシングに設けられた通路を経て容積式ポンプ
からなる主ポンプの入口部へ導かれる。

主ポンプでは、上記したブースタポンプである
渦流ポンプで昇圧された流体を更に加圧して該主
ポンプの吐出口より外部へ吐出する。

上記のようにブースタポンプとしての渦流ポン
プでは、円周上の長い通路で昇圧作用が繰り返え
し行われるので、たとえ吸込口の近くでキヤビテ
ーシヨンによる気泡が幾分生じたとしても、該ポ
ンプの吐出口に至る通路の途中で充分消滅するこ
とが実験で確認されているので、特にブースタポ
ンプとして使用することにより、吸込性能が著し
く改善される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す複合ポンプ
の縦断面図であり、第２図は第１図の−線を
矢印方向よりみた一部断面側面図である。第１図
中、第３図に記載した符号と同一の符号は同一な
いし同類部分を示すものとする。

図において、主ポンプは、軸受１１により支承
された駆動軸１上に取付けられた駆動歯車２によ
つて、被駆動軸３上に取付けられた被駆動歯車４
が駆動され、これによつてポンプ作用を行なう歯
車ポンプからなつていことは、従来のもの（第３
図）と変りはない。

しかしこの実施例では、駆動軸１の軸端に渦流
ポンプの羽根車２１が取付けられており、該羽根
車２１は、上記歯車ポンプの後カバー１６の外側
に一体に形成された渦流ポンプケーシング部２０
内部の渦流ポンプ室２２内に、同心状に支持され
ている。

上記渦流ポンプ室２２は、第２図に示すよう
に、渦流ポンプケーシング部２０の内周面の一部
に形成され、羽根車２１の周面と狭い隙間で漏れ
を防いでいる仕切部２３を挿んでその両側に、円
周上に隣接して渦流ポンプの吸込口２４と吐出口
２５が設けられ、該吐出口２５は歯車ポンプへの
流路１２の導入部を形成している。

運転時、主ポンプである歯車ポンプの駆動と同
時に、ブースタポンプである渦流ポンプが共通の
駆動軸１によつて駆動されると、該渦流ポンプの
吸込口２４より流入した揚液は、羽根車２１周辺
部の多数の切込み溝２１ａ内を半径方向の渦流れ
を生じながら円筒上の長い通路を矢印方向に進
み、この間昇圧作用を受けながら吐出口２５へ導
かれ、そのまま、歯車ポンプの後ケーシング１６
に設けられた通路１２を経て、主ポンプである該
歯車ポンプの入口部へ導かれる。この歯車ポンプ
では、上記渦流ポンプで昇圧された流体を更に加
圧して、吐出口７ａより外部へ吐出する。

この実施例によれば、ブースタポンプとして渦
流ポンプを用いたことにより、(i)羽根車２１の厚
みが薄いので、ブースタポンプ付き歯車ポンプと
して歯車ポンプよりやや長い程度のコンパクトな
ものが得られる。(ii)渦流ポンプの昇圧作用として
ケーシングの一端から羽根車円周上に沿つて渦流
を伴つて長い流路を昇圧しているので、昇圧効果
も大きく、従つて、吸込口附近で一部キヤビテー
シヨンが生じても吐出側では該キヤビテーシヨン
が消滅して自吸性能の高いブースタポンプとな
る。(iii)渦流ポンプの吐出口２５は、羽根車２１の
円周上の位置に設けられているので、軸中心より
偏芯した位置となる一方、歯車ポンプの吸込口
も、駆動歯車２と被駆動歯車４の噛合い点附近に
あり、同様に軸中心より偏芯した位置となるの
で、これら両ポンプの位置関係を適当に設計する
ことにより、渦流ポンプ吐出口２５と歯車ポンプ
の吸込口とを近傍させ、簡単に貫通孔１２で結ぶ
ことができ、構造簡単でコンパクトなブースタポ
ンプ付き歯車ポンプを得ることが可能となる。

上記した実施例において、駆動軸１の軸端に渦
流ポンプの羽根車２１を取付けた構造について説
明したが、被駆動軸３の先端に渦流ポンプの羽根
車２１を取付けるようにしてもよい。また、該羽
根車２１を駆動軸１に直結して取付けた構造につ
いて説明したが、例えばスプラインのような継手
を介して取付けるようにしてもよく、その場合も
効果は同じである。

また、主ポンプとして歯車ポンプを用いた構造
について説明したが、他の容積式ポンプ例えばベ
ーンポンプであつてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、複合ポン
プのブースタポンプとして特に渦流ポンプを採用
したことにより、主ポンプである容積式ポンプの
吸込能力を著しく高めると共に、複合ポンプ全体
として軸方向の長さを短縮でき、小型軽量とする
ことができる。

また、渦流ポンプの吐出口は羽根車の円周上の
位置に設けられているので、該渦流ポンプから主
ポンプの入口部への液体の給送は、そのまま簡単
な１本の通路を経て行なうことができるので、構
造も簡単となり、流体損失も少なくて済む。

また、渦流ポンプの吐出口は羽根車円周上の軸
中心から偏芯した位置に設けられているので、主
ポンプに、歯車ポンプのような、吸入口が軸中心
から偏芯した位置にあるものを採用した場合、両
ポンプの流体連結手段を、簡単な構造で主ポンプ
のケーシング内等に容易につくることができる。

またこの場合、渦流ポンプは小流量の使用に適
するのに対し、歯車ポンプを含めた容積式ポンプ
も小流量の領域で高圧の仕様に用いられることか
ら、両ポンプを直列に接続した使い方は、流量の
点で効率的にも適合性がよいという利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す複合ポンプの
縦断面図、第２図は第１図−線による要部断
面図、第３図は従来例を示す縦断面図である。 １……駆動軸、２……駆動歯車、４……被駆動
歯車、７ａ……吐出口、１２……流路、１６……
後ケーシング、２０……渦流ポンプケーシング
部、２１……同羽根車、２４……同吸込口、２５
……同吐出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主ポンプとブースタポンプとを一体とした複
   合ポンプにおいて、主ポンプを容積式ポンプと
   し、ブースタポンプを渦流ポンプとしたことを特
   徴とする渦流ポンプをブースタとした複合ポン
   プ。 ２ 上記主ポンプが歯車ポンプである特許請求の
   範囲第１項記載の渦流ポンプをブースタとした複
   合ポンプ。 ３ 上記主ポンプの駆動軸又は被駆動軸の同軸上
   に渦流ポンプの羽根車が設けられている特許請求
   の範囲第２項記載の渦流ポンプをブースタとした
   複合ポンプ。 ４ 上記主ポンプのケーシングの一部に渦流ポン
   プのケーシングが形成され、該ケーシングに貫通
   穴を明け主ポンプの吸込口に接続されている特許
   請求の範囲第２項記載の渦流ポンプをブースタと
   した複合ポンプ。 ５ 上記主ポンプの吸入口の軸直角断面上の位置
   と渦流ポンプの吐出口の軸直角断面上の位置とが
   軸方向にほぼ合致するように配置されている特許
   請求の範囲第２項記載の渦流ポンプをブースタと
   した複合ポンプ。