JPH06288380A - ウェスコポンプの騒音低減構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型ボイラの給水ポンプや、家庭用浅井戸用
給水ポンプ等として多用されているウェスコポンプの騒
音、特に高い周波数の騒音を低減すること。 【構成】 外周縁に多数の溝(1) を形成することにより
羽根(2) を構成したインペラー(3) と、このインペラー
(3) の円周の大半の部分において溝(1) 部分を覆うよう
に形成した流体通路(6) の一部に吸込流路(4) と吐出流
路(15)を形成すると共に、この両流路(4),(15)を隔絶す
る隔壁部(17)を形成したケーシング(8) とからなるウェ
スコポンプにおいて、吐出流路(15)側の隔壁部(17)の流
体通路(6)に面する前面を、そのインペラー(3) の周縁
と近接する側の縁部をインペラー(3) の外周の周方向に
対してインペラー(3) の回転方向と逆方向に所定距離突
出位置に形成することにより、流体通路(6) 中の流体の
流れ方向に対して所定角度傾斜させた傾斜面(10)に形成
した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、小型ボイラの給水ポ
ンプや、家庭用浅井戸用給水ポンプ等として多用されて
いるウェスコポンプの騒音、特に高い周波数の騒音を低
減した構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】小型ボイラ用の給水ポンプや、家庭用浅
井戸用の給水ポンプ等としては、高揚程小流量のポンプ
が好ましく、そのような用途に対し、渦流ポンプとも言
われるウェスコポンプが賞用されている。

【０００３】上記のウェスコポンプは、図４〜図７に示
すように、外周縁の多数の溝(1) により、羽根(2) が形
成されるインペラー(3) と、このインペラー(3) の溝
(1) 部分を覆うように所定の断面形状（図示する例にお
いては略矩形）の円環状の流体通路(6) を形成すると共
に、この流体通路(6) の一部を隔壁部(7) によって遮断
してその両端部に吸込流路(4) 及び吐出流路(5) を形成
したケーシング(8) とで構成されている。

【０００４】その動作原理を簡単に説明すると、インペ
ラー(3) の回転に伴って溝(1) 内から流出した水は角運
動量を得て、インペラー(3) 外周からケーシング(8) 内
の流体通路(6) に流出し、この流体通路(6) 内の液と運
動量の交換を行った後、再び溝(1) 根元に流入する。こ
のような作用が夫々の溝(1) 内で繰り返され、流体は螺
旋状の経路を経て吐出され、小型の割に高い圧力を発生
する。尚、吸込流路(4) と吐出流路(5) との間の隔壁部
(7) は、吐出流路(5) 側の高圧流体が吸込流路(4) へ逆
流するのを防止する。

【０００５】このようなウェスコポンプにおいては、次
のような問題があった。即ち、ケーシング(8) 内のイン
ペラー(3) 周縁部分の流体通路(6) 内では、インペラー
(3) の溝(1) から流出した水は高速で円周方向に流出
し、円周方向の圧力勾配に対抗する。そして、流体通路
(6) の終端で流出した水は、隔壁に遮られて吐出流路
(5) に向かう。この水はインペラー(3) に対しては連続
的に流出するが、静止している隔壁部(7) から見れば、
インペラー(3) の羽根(2) の部分と、水が半径方向に流
れる溝(1) の部分とが交互に到来するため、その水の衝
撃を周期的に受け、それが（羽根の枚数）×（羽根車の
回転数）に対応する周波数、並びに、この整数倍の周波
数のｎ次高調波の騒音が発生する。実際にこの騒音は、
金属的な甲高い音であり、非常に耳障りな騒音である。

【０００６】このようなポンプを井戸用として使う場
合、特に深夜などにポンプが稼動すると非常に近所迷惑
である。一方、ボイラ用給水ポンプとして利用した場
合、特に近年賞用されている小型ボイラの多缶設置シス
テム（一台の大型ボイラの代りに複数の小型ボイラを用
い、要求蒸気負荷に合せて必要台数の小型ボイラを起動
させるシステム。起蒸待ち時間の短縮や、運転効率の向
上が図れる。）においては、多数台のポンプを用いるた
め、その騒音は倍加され、著しいものとなってしまう。
そのため、現在では、高価な多段タービンポンプを採用
している。

【０００７】上記の騒音は、ウェスコポンプの商品性向
上の面で大きな問題となっており、これまでにもこのよ
うな騒音を低減するための方策は種々提案されている。
例えば、『羽根車の中央面の左右における羽根の位相を
半ピッチずらし、隔壁への流体の衝突を平均化して低騒
音化をはかるもの。』、『羽根車の外周と隔壁とが接す
る部分の隔壁部を楔状に削って、羽根から流出する噴流
の衝撃を緩和する空洞部を作るもの。』等があり、夫々
少しばかりの効果を挙げているが、未だ不充分である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、流体通路の脈動流に起因する高周波数の
衝撃音を低減したウェスコポンプの騒音低減構造を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するためになされたもので、外周縁に多数の溝を形成
することにより羽根を構成したインペラーと、このイン
ペラーの円周の大半の部分において溝部分を覆うように
流体通路を形成し、この流体通路の一部に吸込流路と吐
出流路を形成すると共に、この両流路を隔絶する隔壁部
を形成したケーシングとからなるウェスコポンプにおい
て、上記吐出流路側の隔壁部の流体通路に面する前面
を、そのインペラーの周縁と近接する側の縁部を上記イ
ンペラーの外周の周方向に対して上記インペラーの回転
方向と逆方向に所定距離突出位置に形成することによ
り、上記流体通路中の流体の流れ方向に対して所定角度
傾斜させた傾斜面に形成したことを特徴とするウェスコ
ポンプの騒音低減構造である。

【００１０】

【実施例】この発明に係る騒音低減構造を前記図４〜図
７に示すウェスコポンプに適用した一実施例を、図１，
図２を参照しながら説明する。尚、図１，図２におい
て、図４〜図７と同一構成部材には同一参照番号を附
し、その詳細説明を省略する。

【００１１】図１，２に示す実施例において、吸込流路
(4) と吐出流路(5) との間に設けた隔壁部(7) は、吐出
流路(5) 側の前面には、上記流体通路(6) 中の流体の流
れ方向に対して所定の角度をなす傾斜面(10)を形成して
ある。この傾斜面(10)の傾斜方向は、より具体的には、
傾斜面(10)のインペラー(3) の外周縁と近接する側の縁
部が上記インペラー(3) の外周の周方向に対して上記イ
ンペラー(3) の回転方向と逆方向に所定距離突出する位
置となる傾斜方向であって、この傾斜面(10)により、上
記流体通路(6) を流れる流体は、吐出流路(5) に向け
て、滑らかに流入する。

【００１２】更に、この実施例においては、上記吐出流
路(5) の内壁面(5') の一部を上記傾斜面(10)と滑らか
に連続するように形成してあり、図示する実施例では、
この壁面(5') を上記傾斜面(10)と同一面をなすように
形成してある。尚、上記の吐出流路の内壁面(5') の下
流側の壁面も上記の内壁面(5') と滑らかに連続するよ
うに形成するのが後述の騒音低減効果の一層の向上に好
適である。このようにすることにより、流体通路(6) か
らの流体が上記の傾斜面(10)によってインペラー(3) の
接線方向から徐々に方向を変えられた後、この方向に沿
って一層、円滑に吐出流路(5) に向けて流れることにな
り、従って、一層の騒音低減が達成できる。尚、図中の
参照番号(20)は、吐出流路(5) 終端の外部機器との接続
部を示す。

【００１３】上記構成において、その作用を説明する。
前述のように、吸込流路(4) から流体通路(6) 内に吸込
まれた水は、インペラー(3) の回転と共に、この流体通
路(6) 内を、圧力を高めながら螺旋状の経路を経て流通
する。そして、この流体通路(6) 終端で、溝(1) 間から
流出した水は、隔壁部(7) に遮られて吐出流路(5) に向
かう。

【００１４】この際、インペラー(3) の各溝(1) から流
出する水は、静止している隔壁部(7) に対し、上述のよ
うに断続的に衝突し、その方向を変えられて吐出流路
(5) から噴出するが、この発明に係る騒音低減構造によ
れば、上記の溝(1) から流出する水は、傾斜面(10)によ
ってその流れ方向を急激に変えることなく、滑らかに吐
出流路(5) 終端の接続部(20)に向けて流れるため、水の
圧力の変動による騒音の低減が図れる。即ち、各溝(1)
からの水流が隔壁部(7) に対して断続的に衝突すること
によって生じる騒音のエネルギーは、〔各溝(1) からの
水が傾斜面(10)に及ぼす単位面積当りの圧力〕の２乗と
〔その圧力が作用する面積〕に比例するから、この発明
のように傾斜面(10)を設け、更に、上記吐出流路(5) を
上記隔壁部(7) の傾斜面(10)に沿って円滑に連続するよ
うに形成したことによって、単位面積当りの圧力を大幅
に減少させることができ、上記のような騒音の発生を効
果的に防止できる。

【００１５】更に、図３は、この発明の他の実施例を示
すものであって、上記傾斜面(10)を吐出流路(5) の内壁
面(5') の一部まで延設せず、上記の隔壁部(7) の前面
のみに形成したものである。尚、一般にこのようなウェ
スコポンプにおいては、上記の隔壁部(7) は、ケーシン
グ(8) と別部品で組み立てられる場合が多い（図４〜６
参照）。例えば、ケーシング(8) を、ケーシング(8) 本
体とその内側面に固定するライナー(30)とで構成し、こ
のライナー(30)の外周に、ポンプ完成時に流体通路(6)
となる薄肉部を形成し、かつ、その外周一部に隔壁部
(7) となる軸線方向の突出部を形成した構造が挙げられ
る。このような構成にすることにより、ライナー(30)の
隔壁部(7) のみの変更で上記のような優れた騒音低減の
効果が得られることになり、効果に対するコスト上昇を
極めて低廉に抑えることができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るウ
ェスコポンプの騒音低減構造は、吐出流路側の隔壁部の
流体通路に面する前面を、そのインペラーの周縁と近接
する側の縁部を上記インペラーの外周の周方向に対して
上記インペラーの回転方向と逆方向に所定距離突出位置
に形成することにより、上記流体通路中の流体の流れ方
向に対して所定角度傾斜させた傾斜面に形成したので、
吐出流路に達したインペラーの溝からの水流による衝撃
音は、傾斜面にて順次緩和され、さらに、この水流は吐
出流路内においても急激に方向を変えることなく円滑に
流れるため、隔壁部並びに吐出流路内においても上記の
ような騒音の発生を効果的に防止でき、従来のごとき高
周波による衝撃音の発生を有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用したウェスコポンプの一実施例
における縦断面図である。

【図２】図１に示すウェスコポンプの一実施例における
要部拡大図である。

【図３】この発明を適用したウェスコポンプの他の実施
例における縦断面図である。

【図４】従来のウェスコポンプの一例を示す縦断側面図
である。

【図５】図４のI'−I'線断面図である。

【図６】図４のII' −II' 線断面図である。

【図７】図４のIII'−III'線断面図である。

【符号の説明】

(1) 溝 (2) 羽根 (3) インペラー (4) 吸込流路 (5) 吐出流路 (5') 吐出流路の壁面 (6) 流体通路 (7) 隔壁部 (8) ケーシング (10) 傾斜面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周縁に多数の溝(1) を形成することに
   より羽根(2) を構成したインペラー(3) と、このインペ
   ラー(3) の円周の大半の部分において溝(1)部分を覆う
   ように流体通路(6) を形成し、この流体通路(6) の一部
   に吸込流路(4) と吐出流路(5) を形成すると共に、この
   両流路(4),(5) を隔絶する隔壁部(7)を形成したケーシ
   ング(8) とからなるウェスコポンプにおいて、 上記吐出流路(5) 側の隔壁部(7) の流体通路(6) に面す
   る前面を、そのインペラー(3) の周縁と近接する側の縁
   部を上記インペラー(3) の外周の周方向に対して上記イ
   ンペラー(3) の回転方向と逆方向に所定距離突出位置に
   形成することにより、上記流体通路(6) 中の流体の流れ
   方向に対して所定角度傾斜させた傾斜面(10)に形成した
   ことを特徴とするウェスコポンプの騒音低減構造。