JPH0942184A - 斜流形流体機械 - Google Patents
斜流形流体機械Info
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- JPH0942184A JPH0942184A JP18999195A JP18999195A JPH0942184A JP H0942184 A JPH0942184 A JP H0942184A JP 18999195 A JP18999195 A JP 18999195A JP 18999195 A JP18999195 A JP 18999195A JP H0942184 A JPH0942184 A JP H0942184A
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- impeller
- stage
- stage mixed
- flow impeller
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ポンプ効率、キャビテーション性能及び揚程
曲線の安定化等を犠牲にすることなく小型化を実現可能
とする。 【構成】 軸方向に同芯の第１段斜流羽根車２と第２段
斜流羽根車３とをケーシング１に収納してなる斜流形流
体機械であって、第１段斜流羽根車２の回転方向に対
し、第２段斜流羽根車３を逆回転方向に反転する回転方
向反転機構１５を設け、第２段斜流羽根車３の出口径を
その入口径より小さく形成した。 【効果】 第２段斜流羽根車を逆回転方向に回転し、全
揚程と吐出量とを２段の羽根車で行うため、羽根車径を
縮小することができ、かつ安定した揚程曲線が得られ
る。
曲線の安定化等を犠牲にすることなく小型化を実現可能
とする。 【構成】 軸方向に同芯の第１段斜流羽根車２と第２段
斜流羽根車３とをケーシング１に収納してなる斜流形流
体機械であって、第１段斜流羽根車２の回転方向に対
し、第２段斜流羽根車３を逆回転方向に反転する回転方
向反転機構１５を設け、第２段斜流羽根車３の出口径を
その入口径より小さく形成した。 【効果】 第２段斜流羽根車を逆回転方向に回転し、全
揚程と吐出量とを２段の羽根車で行うため、羽根車径を
縮小することができ、かつ安定した揚程曲線が得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排水機用ポンプ及び火
力発電所や原子力発電所で冷却水を循環させる循環水ポ
ンプ等に係り、特に小型化しかつ揚程曲線を安定化する
のに好適な斜流形流体機械に関する。
力発電所や原子力発電所で冷却水を循環させる循環水ポ
ンプ等に係り、特に小型化しかつ揚程曲線を安定化する
のに好適な斜流形流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の斜流形流体機械である斜流ポンプ
の一例を図１２に示す。斜流ポンプに吸い込まれた水
は、吸込ケーシング２１、羽根車２２、案内羽根２９及
び吐出ケーシング３０を経て吐出口３１より吐出され
る。羽根車２２は、原動機である電動機３２に連結され
た駆動軸３３により駆動され、吸い込み流れにエネルギ
ーを与えて圧力上昇させる。案内羽根３９は静止流路
で、羽根車２２で得られた流れの周方向残留成分を圧力
に変換する機能を有している。斜流ポンプを小型化する
要求は、従来にも増して高まっている。ホンプを小型化
するには、水力学的観点より、羽根車を高速回転させ
る、又は羽根出口角度を大きくして羽根車羽根の負荷を
大きくする等の方策が考えられるが、これらの方策は以
下のような問題点が存在する。
の一例を図１２に示す。斜流ポンプに吸い込まれた水
は、吸込ケーシング２１、羽根車２２、案内羽根２９及
び吐出ケーシング３０を経て吐出口３１より吐出され
る。羽根車２２は、原動機である電動機３２に連結され
た駆動軸３３により駆動され、吸い込み流れにエネルギ
ーを与えて圧力上昇させる。案内羽根３９は静止流路
で、羽根車２２で得られた流れの周方向残留成分を圧力
に変換する機能を有している。斜流ポンプを小型化する
要求は、従来にも増して高まっている。ホンプを小型化
するには、水力学的観点より、羽根車を高速回転させ
る、又は羽根出口角度を大きくして羽根車羽根の負荷を
大きくする等の方策が考えられるが、これらの方策は以
下のような問題点が存在する。
【０００３】羽根車の高速化は、流速の増大によりキャ
ビテーションの発生が促進されるため、キャビテーショ
ン性能の向上やキャビテーションによる壊食や振動・騒
音の増大対策が不可欠であり、その実現は極めて困難で
ある。そして羽根車羽根の負荷を大きくすると、ポンプ
の揚程曲線に不安定部が発生しやすく、低流量域におけ
る運転が困難となる。また、過大な負荷の増大は流れの
剥離による損失増大がもたらされ、ポンプ効率が低下す
る。
ビテーションの発生が促進されるため、キャビテーショ
ン性能の向上やキャビテーションによる壊食や振動・騒
音の増大対策が不可欠であり、その実現は極めて困難で
ある。そして羽根車羽根の負荷を大きくすると、ポンプ
の揚程曲線に不安定部が発生しやすく、低流量域におけ
る運転が困難となる。また、過大な負荷の増大は流れの
剥離による損失増大がもたらされ、ポンプ効率が低下す
る。
【０００４】また図１３に示す斜流ポンプの場合、駆動
軸６の軸方向に同芯の第１段斜流羽根車２ａと第２段斜
流羽根車２ｂとをケーシング１ａに収容してなり、第１
段斜流羽根車２ａ及び第１段整流板４ｅの吐出側に第２
段斜流羽根車２ｂ及び第２段整流板４ｆにより多段化す
ると、ポンプのケーシング１ａの外径を小さくできる
が、軸方向長さが長くなり、ポンプ構造上の問題が新た
に生ずる場合が多い。したがって、これらの問題解決
は、効率、キャビテーション性能、揚程曲線の安定性及
び構造等を犠牲にすることなく実現するのは極めて困難
であり、従来ポンプをさらに小型化することは極めて困
難であった。
軸６の軸方向に同芯の第１段斜流羽根車２ａと第２段斜
流羽根車２ｂとをケーシング１ａに収容してなり、第１
段斜流羽根車２ａ及び第１段整流板４ｅの吐出側に第２
段斜流羽根車２ｂ及び第２段整流板４ｆにより多段化す
ると、ポンプのケーシング１ａの外径を小さくできる
が、軸方向長さが長くなり、ポンプ構造上の問題が新た
に生ずる場合が多い。したがって、これらの問題解決
は、効率、キャビテーション性能、揚程曲線の安定性及
び構造等を犠牲にすることなく実現するのは極めて困難
であり、従来ポンプをさらに小型化することは極めて困
難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の斜流形流体機械
においては、小型化するため、羽根車を高速回転させる
と、揚程曲線に不安定部が発生しやすく、キャビテーシ
ョンの発生が促進されて低流量域における運転が困難と
なる問題点がある。また、羽根車羽根の負荷を大きくす
ると、過大な負荷の増大は流れの剥離による損失増大が
もたらされ、ポンプ効率が低下する問題点がある。さら
に羽根車を多段化すると、外径を小さくできるが軸方向
長さが長くなり、ポンプ構造上の問題点が新たに生ずる
問題点がある。
においては、小型化するため、羽根車を高速回転させる
と、揚程曲線に不安定部が発生しやすく、キャビテーシ
ョンの発生が促進されて低流量域における運転が困難と
なる問題点がある。また、羽根車羽根の負荷を大きくす
ると、過大な負荷の増大は流れの剥離による損失増大が
もたらされ、ポンプ効率が低下する問題点がある。さら
に羽根車を多段化すると、外径を小さくできるが軸方向
長さが長くなり、ポンプ構造上の問題点が新たに生ずる
問題点がある。
【０００６】本発明の目的は、ポンプ効率、キャビテー
ション性能及び揚程曲線の安定化等を犠牲にすることな
く小型化を実現することのできる斜流形流体機械を提供
することにある。
ション性能及び揚程曲線の安定化等を犠牲にすることな
く小型化を実現することのできる斜流形流体機械を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る斜流形流体機械は、軸方向に同芯の第
１段斜流羽根車と第２段斜流羽根車とをケーシングに収
容してなる斜流形流体機械において、第１段斜流羽根車
の回転方向に対し、第２段斜流羽根車を逆回転方向に反
転する回転方向反転機構を設け、第２段斜流羽根車は、
出口径をその入口径より小さく形成されている構成とす
る。
め、本発明に係る斜流形流体機械は、軸方向に同芯の第
１段斜流羽根車と第２段斜流羽根車とをケーシングに収
容してなる斜流形流体機械において、第１段斜流羽根車
の回転方向に対し、第２段斜流羽根車を逆回転方向に反
転する回転方向反転機構を設け、第２段斜流羽根車は、
出口径をその入口径より小さく形成されている構成とす
る。
【０００８】そして軸方向に同芯の第１段斜流羽根車と
第２段斜流羽根車とをケーシングに収容してなる斜流形
流体機械において、第１段斜流羽根車の回転方向に対
し、第２段斜流羽根車を逆回転方向に反転する回転方向
反転機構を設け、第２段斜流羽根車は、その子午面流路
が第１段斜流羽根車の子午面流路に連続されるととも
に、下流に向けて次第に駆動軸中心より離れるように外
向きに形成されている構成でもよい。
第２段斜流羽根車とをケーシングに収容してなる斜流形
流体機械において、第１段斜流羽根車の回転方向に対
し、第２段斜流羽根車を逆回転方向に反転する回転方向
反転機構を設け、第２段斜流羽根車は、その子午面流路
が第１段斜流羽根車の子午面流路に連続されるととも
に、下流に向けて次第に駆動軸中心より離れるように外
向きに形成されている構成でもよい。
【０００９】また回転方向反転機構は、駆動軸と該駆動
軸を挿通した駆動中空軸とを備え、入力軸を原動機に連
結するとともに出力軸を駆動軸及び駆動中空軸の他端に
連結して形成され、駆動軸の一端に第１段斜流羽根車を
連結するとともに、駆動中空軸の一端に第２段斜流羽根
車を連結している構成でもよい。
軸を挿通した駆動中空軸とを備え、入力軸を原動機に連
結するとともに出力軸を駆動軸及び駆動中空軸の他端に
連結して形成され、駆動軸の一端に第１段斜流羽根車を
連結するとともに、駆動中空軸の一端に第２段斜流羽根
車を連結している構成でもよい。
【００１０】さらに駆動軸は、駆動中空軸に軸支される
とともに、駆動中空軸を介して軸受ハウジングに軸支さ
れ、軸受ハウジングは、ケーシングに整流羽根を経由し
て支持されている構成でもよい。
とともに、駆動中空軸を介して軸受ハウジングに軸支さ
れ、軸受ハウジングは、ケーシングに整流羽根を経由し
て支持されている構成でもよい。
【００１１】そして第１段斜流羽根車と第２段斜流羽根
車との間に、静止案内羽根を設置した構成でもよい。
車との間に、静止案内羽根を設置した構成でもよい。
【００１２】また回転方向反転機構は、第１段斜流羽根
車と第２段斜流羽根車との間に設置され、第２段斜流羽
根車に連結する駆動軸を有し、駆動軸を経由して原動機
に連結している構成でもよい。
車と第２段斜流羽根車との間に設置され、第２段斜流羽
根車に連結する駆動軸を有し、駆動軸を経由して原動機
に連結している構成でもよい。
【００１３】さらに回転方向反転機構は、第１段斜流羽
根車と第２段斜流羽根車との間に設けられ、第１段斜流
羽根車と連結する原動機と第２段斜流羽根車と連結する
原動機とを互いに対向して配置し、それぞれの原動機を
ハブに収納して形成されている構成でもよい。
根車と第２段斜流羽根車との間に設けられ、第１段斜流
羽根車と連結する原動機と第２段斜流羽根車と連結する
原動機とを互いに対向して配置し、それぞれの原動機を
ハブに収納して形成されている構成でもよい。
【００１４】そして回転方向反転機構は、第１段斜流羽
根車及び第２段斜流羽根車のそれぞれの駆動軸に連結さ
れかつ互いに対向して設けられる傘歯車と、それぞれの
駆動軸と直交しかつそれぞれの傘歯車と歯合する第２の
傘歯車と、第２の傘歯車の入力軸とよりなり、入力軸を
原動機に連結している構成でもよい。
根車及び第２段斜流羽根車のそれぞれの駆動軸に連結さ
れかつ互いに対向して設けられる傘歯車と、それぞれの
駆動軸と直交しかつそれぞれの傘歯車と歯合する第２の
傘歯車と、第２の傘歯車の入力軸とよりなり、入力軸を
原動機に連結している構成でもよい。
【００１５】また第１段斜流羽根車及び第２段斜流羽根
車は、いずれか一方が可動翼で形成されている構成でも
よい。
車は、いずれか一方が可動翼で形成されている構成でも
よい。
【００１６】さらにターボ形流体機械においては。前記
いずれか一つの斜流形流体機械の技術を適用してなる構
成とする。
いずれか一つの斜流形流体機械の技術を適用してなる構
成とする。
【００１７】
【作用】通常の斜流ポンプにおいて、羽根車の回転によ
り得られる単段ポンプの全揚程Ｈthは、角運動量の変化
より（１）式で得られる。羽根車入口で予旋回がないと
すると、Ｃu1＝０であるから全揚程Ｈthは（２）式にな
る。
り得られる単段ポンプの全揚程Ｈthは、角運動量の変化
より（１）式で得られる。羽根車入口で予旋回がないと
すると、Ｃu1＝０であるから全揚程Ｈthは（２）式にな
る。
【００１８】
【数１】
【００１９】
【数２】
【００２０】図５は第１段斜流羽根車及び第２段斜流羽
根車流路の円錐面における羽根出入口の相対流れＷ1〜
Ｗ4を示した図である。一方、図６は図５に示す円錐面
を展開して示した流路の羽根の速度三角形を示す。図５
及び図６に示すように、第１段斜流羽根車及び第２段斜
流羽根車を備え、かつ第２段斜流羽根車を第１段斜流羽
根車の回転方向と逆回転方向に反転すると、第２段斜流
羽根車入口に逆予旋回Ｃｕ3が与えられることになる。
このような二重反転ポンプの場合の理論揚程は同様に
（３）式で得られる。ポンプ入口には予旋回がなく（Ｃ
u1＝０）、またポンプ出口でも残留旋回がなく（Ｃu2＝
０）、かつＣu2＝Ｃu3、Ｕ2＝Ｕ3に設定すると、（３）
式より（４）式が求められる。
根車流路の円錐面における羽根出入口の相対流れＷ1〜
Ｗ4を示した図である。一方、図６は図５に示す円錐面
を展開して示した流路の羽根の速度三角形を示す。図５
及び図６に示すように、第１段斜流羽根車及び第２段斜
流羽根車を備え、かつ第２段斜流羽根車を第１段斜流羽
根車の回転方向と逆回転方向に反転すると、第２段斜流
羽根車入口に逆予旋回Ｃｕ3が与えられることになる。
このような二重反転ポンプの場合の理論揚程は同様に
（３）式で得られる。ポンプ入口には予旋回がなく（Ｃ
u1＝０）、またポンプ出口でも残留旋回がなく（Ｃu2＝
０）、かつＣu2＝Ｃu3、Ｕ2＝Ｕ3に設定すると、（３）
式より（４）式が求められる。
【００２１】
【数３】
【００２２】
【数４】
【００２３】すなわち、（２）式と（４）式とより、二
重反転式羽根車の第２段羽根車入口流れの周方向成分Ｃ
u3を、通常の１段羽根車の出口流れの周方向成分Ｃu2と
同じであると仮定すると、羽根車出口周速Ｕ2は１／２
となり、回転数が同一であると羽根車径は１／２とな
り、大巾に小型化できることになる。又は羽根車径が同
じ場合、羽根車出口流れの周方向成分Ｃu2は１／２に設
定できる。羽根の負荷を大巾に小さくできるため、揚程
曲線の安定した羽根車を容易に得ることができる。言い
替えれば従来単段の羽根車で行っていた仕事を２段の羽
根車で行うことにより、１段の羽根当りの仕事量を小さ
くできるため、羽根車を小さくすることが可能となる。
また羽根車の仕事量すなわち負荷を小さくできるので、
安定した揚程曲線を得ることができる。第２段羽根車入
口の相対速度は逆予旋回のため、大きな値となり静圧低
下によるキャビテーションの発生が懸念されるが、第１
段羽根車で十分な昇圧がなされているため、キャビテー
ションが発生することはない。
重反転式羽根車の第２段羽根車入口流れの周方向成分Ｃ
u3を、通常の１段羽根車の出口流れの周方向成分Ｃu2と
同じであると仮定すると、羽根車出口周速Ｕ2は１／２
となり、回転数が同一であると羽根車径は１／２とな
り、大巾に小型化できることになる。又は羽根車径が同
じ場合、羽根車出口流れの周方向成分Ｃu2は１／２に設
定できる。羽根の負荷を大巾に小さくできるため、揚程
曲線の安定した羽根車を容易に得ることができる。言い
替えれば従来単段の羽根車で行っていた仕事を２段の羽
根車で行うことにより、１段の羽根当りの仕事量を小さ
くできるため、羽根車を小さくすることが可能となる。
また羽根車の仕事量すなわち負荷を小さくできるので、
安定した揚程曲線を得ることができる。第２段羽根車入
口の相対速度は逆予旋回のため、大きな値となり静圧低
下によるキャビテーションの発生が懸念されるが、第１
段羽根車で十分な昇圧がなされているため、キャビテー
ションが発生することはない。
【００２４】さらに原理上、案内羽根を設けなくても、
ポンプ出口流れにおいて残留旋回成分をなくすことがで
きるため、２段の羽根車を適用してもポンプ全体の軸方
向長さは１段のポンプと同等、あるいはそれ以下とする
ことが可能である。
ポンプ出口流れにおいて残留旋回成分をなくすことがで
きるため、２段の羽根車を適用してもポンプ全体の軸方
向長さは１段のポンプと同等、あるいはそれ以下とする
ことが可能である。
【００２５】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１を参照しながら
説明する。図１に示すように、軸方向に同芯の第１段斜
流羽根車２と第２段斜流羽根車３とをケーシング１に収
納してなる斜流形流体機械であって、第１段斜流羽根車
２の回転方向に対し、第２段斜流羽根車３を逆回転方向
に反転する回転方向反転機構（反転歯車装置）１５を設
け、第２段斜流羽根車３の出口径をその入口径より小さ
く形成した構成である。
説明する。図１に示すように、軸方向に同芯の第１段斜
流羽根車２と第２段斜流羽根車３とをケーシング１に収
納してなる斜流形流体機械であって、第１段斜流羽根車
２の回転方向に対し、第２段斜流羽根車３を逆回転方向
に反転する回転方向反転機構（反転歯車装置）１５を設
け、第２段斜流羽根車３の出口径をその入口径より小さ
く形成した構成である。
【００２６】すなわち、吸込みベルマウスとケーシング
ライナとが一体になった吸込ケーシング（ケーシング）
１と、第１段斜流羽根車２と、第２段斜流羽根車３と、
第１段及び第２段斜流羽根車２，３に駆動トルクを与え
る同芯２重の駆動中空軸５及び駆動軸６と、軸受ハウジ
ング４ｂを支える整流板（整流羽根）４ａとよりなる。
第１段斜流羽根車２と、第２段斜流羽根車３の回転方向
は互いに逆回転方向になるように設定され、羽根形状
は、図６に示すように第１段斜流羽根車２の入口では予
旋回成分がなく、第２段斜流羽根車３の出口では残留旋
回成分がないように設定されている。羽根車の外径は、
通常の単段羽根車の外径より小さい外径になるように設
定してある。
ライナとが一体になった吸込ケーシング（ケーシング）
１と、第１段斜流羽根車２と、第２段斜流羽根車３と、
第１段及び第２段斜流羽根車２，３に駆動トルクを与え
る同芯２重の駆動中空軸５及び駆動軸６と、軸受ハウジ
ング４ｂを支える整流板（整流羽根）４ａとよりなる。
第１段斜流羽根車２と、第２段斜流羽根車３の回転方向
は互いに逆回転方向になるように設定され、羽根形状
は、図６に示すように第１段斜流羽根車２の入口では予
旋回成分がなく、第２段斜流羽根車３の出口では残留旋
回成分がないように設定されている。羽根車の外径は、
通常の単段羽根車の外径より小さい外径になるように設
定してある。
【００２７】図２に軸受ハウジングのＡ・Ａ断面を示
す。駆動中空軸５は外軸であり、内軸として駆動中空軸
５と反対方向に回転する駆動軸６が挿通されている。駆
動中空軸５と駆動軸６との間に軸受７が設けられ、また
駆動中空軸５と軸受ハウジング４ｂとの間の中空部には
軸受８が設けられている。したがって駆動軸６は、駆動
中空軸５に軸受７で軸支されるとともに、駆動中空軸５
を介して軸受ハウジング４ｂに軸受８で軸支され、軸受
ハウジング４ｂは、ケーシング１に整流羽根４ａを経由
して支持されている。駆動中空軸５と駆動軸６とは、図
３及び図４に示すように、原動機１２に継手１６を介し
て接続された反転歯車装置１５の出力軸の２重軸継手１
４に接続されており、同芯で回転方向が異なる駆動中空
軸５及び駆動軸６の２軸に動力が伝達されるようになっ
ている。
す。駆動中空軸５は外軸であり、内軸として駆動中空軸
５と反対方向に回転する駆動軸６が挿通されている。駆
動中空軸５と駆動軸６との間に軸受７が設けられ、また
駆動中空軸５と軸受ハウジング４ｂとの間の中空部には
軸受８が設けられている。したがって駆動軸６は、駆動
中空軸５に軸受７で軸支されるとともに、駆動中空軸５
を介して軸受ハウジング４ｂに軸受８で軸支され、軸受
ハウジング４ｂは、ケーシング１に整流羽根４ａを経由
して支持されている。駆動中空軸５と駆動軸６とは、図
３及び図４に示すように、原動機１２に継手１６を介し
て接続された反転歯車装置１５の出力軸の２重軸継手１
４に接続されており、同芯で回転方向が異なる駆動中空
軸５及び駆動軸６の２軸に動力が伝達されるようになっ
ている。
【００２８】反転歯車装置１５は、例えば遊星歯車機構
により形成され、駆動中空軸５に連結される外歯車の太
陽歯車１５ａと、一方の面が駆動軸６に連結されかつ他
方の面が継手１６を介して原動機１２に連結される内歯
車の太陽歯車１５ｂと、太陽歯車１５ａと太陽歯車１５
ｂとに歯合し自転しながら太陽歯車１５ｂの周りを公転
する複数の遊星歯車１５ｃと、各遊星歯車１５ｃを軸支
するャリア１５ｄとよりなり、駆動軸６の回転方向に対
して駆動中空軸５を逆回転方向に反転可能な構造であ
る。
により形成され、駆動中空軸５に連結される外歯車の太
陽歯車１５ａと、一方の面が駆動軸６に連結されかつ他
方の面が継手１６を介して原動機１２に連結される内歯
車の太陽歯車１５ｂと、太陽歯車１５ａと太陽歯車１５
ｂとに歯合し自転しながら太陽歯車１５ｂの周りを公転
する複数の遊星歯車１５ｃと、各遊星歯車１５ｃを軸支
するャリア１５ｄとよりなり、駆動軸６の回転方向に対
して駆動中空軸５を逆回転方向に反転可能な構造であ
る。
【００２９】このように構成された二重反転形斜流ポン
プでは、羽根車が回転すると羽根車出入口の速度三角形
は、図６に示す形状となり、第２段羽根車出口では残留
旋回成分がないような速度Ｃ4で羽根車より出ていく。
その際、第１段斜流羽根車では（５）式に示す理論揚程
が得られ、かつ第２段斜流羽根車では（６）式に示す理
論揚程が得られるため、ポンプ出口では、（５）式及び
（６）式の和である（７）式に示す理論揚程が得られ
る。
プでは、羽根車が回転すると羽根車出入口の速度三角形
は、図６に示す形状となり、第２段羽根車出口では残留
旋回成分がないような速度Ｃ4で羽根車より出ていく。
その際、第１段斜流羽根車では（５）式に示す理論揚程
が得られ、かつ第２段斜流羽根車では（６）式に示す理
論揚程が得られるため、ポンプ出口では、（５）式及び
（６）式の和である（７）式に示す理論揚程が得られ
る。
【００３０】
【数５】
【００３１】
【数６】
【００３２】
【数７】
【００３３】本実施例によれば、通常の単段ポンプに比
べ、２段ポンプで同じ揚程、吐出量を出すため、単段あ
たりの負荷が小さくなり羽根車径を小さくできる。一
方、従来と同一羽根車径とすると、羽根車の負荷が小さ
いため、低流量域においても羽根車羽根では剥離や失速
を生じにくく、揚程曲線は不安定部のない右下がりの曲
線となる。
べ、２段ポンプで同じ揚程、吐出量を出すため、単段あ
たりの負荷が小さくなり羽根車径を小さくできる。一
方、従来と同一羽根車径とすると、羽根車の負荷が小さ
いため、低流量域においても羽根車羽根では剥離や失速
を生じにくく、揚程曲線は不安定部のない右下がりの曲
線となる。
【００３４】本発明の第２の実施例を図７に示す。第１
段斜流羽根車２の直後に第２段斜流羽根車３を設置し、
かつその子午面流路形状は、その中心流線が下流方向に
漸次、羽根車駆動軸中心より遠ざかるように外向きに形
成し、かつ第１段斜流羽根車の子午面流路と第２段斜流
羽根車の子午面流路とが連続するように構成した二重反
転式斜流ポンプである。第１段斜流羽根車２の最大径は
第２段斜流羽根車３の径最大よりも小さく形成されてお
り、第１段斜流羽根車２羽根の負荷を小さくしてキャビ
テーションの発生を少なくすることができるため、キャ
ビテーション性能の良好な斜流ポンプを実現することが
できる。第２段斜流羽根車３の入口では第１段斜流羽根
車２で昇圧がなされているため、第２段斜流羽根車での
キャビテーションの発生を抑制することができる。
段斜流羽根車２の直後に第２段斜流羽根車３を設置し、
かつその子午面流路形状は、その中心流線が下流方向に
漸次、羽根車駆動軸中心より遠ざかるように外向きに形
成し、かつ第１段斜流羽根車の子午面流路と第２段斜流
羽根車の子午面流路とが連続するように構成した二重反
転式斜流ポンプである。第１段斜流羽根車２の最大径は
第２段斜流羽根車３の径最大よりも小さく形成されてお
り、第１段斜流羽根車２羽根の負荷を小さくしてキャビ
テーションの発生を少なくすることができるため、キャ
ビテーション性能の良好な斜流ポンプを実現することが
できる。第２段斜流羽根車３の入口では第１段斜流羽根
車２で昇圧がなされているため、第２段斜流羽根車での
キャビテーションの発生を抑制することができる。
【００３５】本発明の第３の実施例を図８に示す。第１
段斜流羽根車２と第２段斜流羽根車３との間に静止案内
羽根９を設置した構成である。このとき、第１段斜流羽
根車２で生じた羽根車出口の周方向成分の一部は、静止
案内羽根９ａ，９ｂ等により流速がＣ2よりＣ3に減速さ
れ圧力回復がなされる。そしてその後、第２段斜流羽根
車３に流入する。このとき、図１に示す静止案内羽根９
がない構成に比べ、図６に示す第２段斜流羽根車入口の
速度三角形における角度α3が小さくなる。その結果、
第２段斜流羽根車羽根の入口角が大きくなり羽根長さを
短くできて羽根の製作が容易になる。
段斜流羽根車２と第２段斜流羽根車３との間に静止案内
羽根９を設置した構成である。このとき、第１段斜流羽
根車２で生じた羽根車出口の周方向成分の一部は、静止
案内羽根９ａ，９ｂ等により流速がＣ2よりＣ3に減速さ
れ圧力回復がなされる。そしてその後、第２段斜流羽根
車３に流入する。このとき、図１に示す静止案内羽根９
がない構成に比べ、図６に示す第２段斜流羽根車入口の
速度三角形における角度α3が小さくなる。その結果、
第２段斜流羽根車羽根の入口角が大きくなり羽根長さを
短くできて羽根の製作が容易になる。
【００３６】本発明の第４の実施例を図９に示す。反転
歯車装置２５は、第１段斜流羽根車２と第２段斜流羽根
車３との間に設置され、第２段斜流羽根車３に連結され
る駆動軸２６を有し、駆動軸２６を経由して原動機１２
に連結している構成である。すなわち羽根車のハブ内に
反転歯車装置２５を内蔵させたものである。このような
構成により、駆動軸２６を中空軸にする必要がなくな
り、製作が容易になる。
歯車装置２５は、第１段斜流羽根車２と第２段斜流羽根
車３との間に設置され、第２段斜流羽根車３に連結され
る駆動軸２６を有し、駆動軸２６を経由して原動機１２
に連結している構成である。すなわち羽根車のハブ内に
反転歯車装置２５を内蔵させたものである。このような
構成により、駆動軸２６を中空軸にする必要がなくな
り、製作が容易になる。
【００３７】本発明の第５の実施例を図１０に示す。本
実施例はチューブラー形の二重反転形斜流ポンプであ
る。反転歯車装置３５は、第１段斜流羽根車２と第２段
斜流羽根車３との間に設置され、第１段斜流羽根車２と
連結する原動機１２ａと第２段斜流羽根車３と連結する
原動機１２ｂとを互いに対向して配置し、各原動機１２
ａ，１２ｂをポンプハブ３４内に収容してなる構成であ
る。第１段斜流羽根車２は設置された原動機１２ａで駆
動され、第２段斜流羽根車３は原動機１２ｂで駆動さ
れ、両原電機１２ａ，１２ｂの回転方向は互いに逆に設
定されている。原動機をポンプ本体に内蔵しているた
め、非常にコンパクトな形状にすることができる。
実施例はチューブラー形の二重反転形斜流ポンプであ
る。反転歯車装置３５は、第１段斜流羽根車２と第２段
斜流羽根車３との間に設置され、第１段斜流羽根車２と
連結する原動機１２ａと第２段斜流羽根車３と連結する
原動機１２ｂとを互いに対向して配置し、各原動機１２
ａ，１２ｂをポンプハブ３４内に収容してなる構成であ
る。第１段斜流羽根車２は設置された原動機１２ａで駆
動され、第２段斜流羽根車３は原動機１２ｂで駆動さ
れ、両原電機１２ａ，１２ｂの回転方向は互いに逆に設
定されている。原動機をポンプ本体に内蔵しているた
め、非常にコンパクトな形状にすることができる。
【００３８】本発明の第６の実施例を図１１に示す。反
転歯車装置４５は、第１段斜流羽根車２及び第２段斜流
羽根車３の各駆動軸に連結連結しかつ互いに対向して設
けられる傘歯車４５ａ，４５ｂと、各駆動軸と直交しか
つ各傘歯車４５ａ，４５ｂと歯合する第２の傘歯車４５
ｃと、第２の傘歯車４５ｃの入力軸４６とよりなり、入
力軸４６を原動機１２に連結している構成である。この
構成により斜流ポンプの全長を大巾に短縮することがで
きる。
転歯車装置４５は、第１段斜流羽根車２及び第２段斜流
羽根車３の各駆動軸に連結連結しかつ互いに対向して設
けられる傘歯車４５ａ，４５ｂと、各駆動軸と直交しか
つ各傘歯車４５ａ，４５ｂと歯合する第２の傘歯車４５
ｃと、第２の傘歯車４５ｃの入力軸４６とよりなり、入
力軸４６を原動機１２に連結している構成である。この
構成により斜流ポンプの全長を大巾に短縮することがで
きる。
【００３９】さらに本発明の第７の実施例として、第１
段又は第２段の羽根車のいずか一方を可動翼とする構成
であり、小型でかつ可動翼の特性を備えた斜流ポンプを
提供することができる。
段又は第２段の羽根車のいずか一方を可動翼とする構成
であり、小型でかつ可動翼の特性を備えた斜流ポンプを
提供することができる。
【００４０】なお以上の実施例で斜流ポンプへの適用に
ついて説明したが、斜流送風機及び斜流圧縮機等のター
ボ形流体機械に対しても同様の技術を適用可能である。
ついて説明したが、斜流送風機及び斜流圧縮機等のター
ボ形流体機械に対しても同様の技術を適用可能である。
【００４１】本発明によれば、単段の羽根車でなす全揚
程と流量の仕事とを２段の羽根車で行うため、羽根車径
を縮小することができ、かつ羽根の負荷を小さく設定で
きるため、安定したポンプの揚程が得やすくなる。
程と流量の仕事とを２段の羽根車で行うため、羽根車径
を縮小することができ、かつ羽根の負荷を小さく設定で
きるため、安定したポンプの揚程が得やすくなる。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、第１段斜流羽根車の回
転方向に対し、第２段斜流羽根車を逆回転方向に回転
し、全揚程と吐出量とを２段の羽根車で行うため、羽根
車径を縮小することができ、かつ羽根の負荷を小さく設
定できるため、安定した揚程曲線を得る効果がある。
転方向に対し、第２段斜流羽根車を逆回転方向に回転
し、全揚程と吐出量とを２段の羽根車で行うため、羽根
車径を縮小することができ、かつ羽根の負荷を小さく設
定できるため、安定した揚程曲線を得る効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ・Ａ線矢視を示す横断面図である。
【図３】図１の装置全体を示す外形図である。
【図４】図１の回転方向反転機構を示す縦断面図であ
る。
る。
【図５】図１の羽根車の子午面流路を示す斜視図であ
る。
る。
【図６】図５の羽根車の速度三角形を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例を示す縦断面図である。
【図８】本発明の第３の実施例を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第４の実施例を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の第５の実施例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図１１】本発明の第６の実施例を示す縦断面図であ
る。
る。
【図１２】従来の技術を示す縦形斜流ポンプの縦断面図
である。
である。
【図１３】従来の技術を示す２段式斜流ポンプの縦断面
図である。
図である。
１ 吸込ケーシング ２ 第１段斜流羽根車 ３ 第２段斜流羽根車 ４ 整流板 ５ 駆動中空軸 ６，２６，４６ 駆動軸 ７ 軸受 ８ 軸受 ９ 案内羽根 １０ 吐出ケーシング １１ 吐出口 １２ 原動機 １３ 二重反転斜流ポンプ １４ 二重継手 １５，２５，３５，４５ 反転歯車装置 １６ 継手
Claims (10)
- 【請求項１】 軸方向に同芯の第１段斜流羽根車と第２
段斜流羽根車とをケーシングに収容してなる斜流形流体
機械において、前記第１段斜流羽根車の回転方向に対
し、前記第２段斜流羽根車を逆回転方向に反転する回転
方向反転機構を設け、前記第２段斜流羽根車は、出口径
をその入口径より小さく形成されていることを特徴とす
る斜流形流体機械。 - 【請求項２】 軸方向に同芯の第１段斜流羽根車と第２
段斜流羽根車とをケーシングに収容してなる斜流形流体
機械において、前記第１段斜流羽根車の回転方向に対
し、前記第２段斜流羽根車を逆回転方向に反転する回転
方向反転機構を設け、前記第２段斜流羽根車は、その子
午面流路が前記第１段斜流羽根車の子午面流路に連続さ
れるとともに、下流に向けて次第に駆動軸中心より離れ
るように外向きに形成されていることを特徴とする斜流
形流体機械。 - 【請求項３】 回転方向反転機構は、駆動軸と該駆動軸
を挿通した駆動中空軸とを備え、入力軸を原動機に連結
するとともに出力軸を前記駆動軸及び前記駆動中空軸の
他端に連結して形成され、前記駆動軸の一端に第１段斜
流羽根車を連結するとともに、前記駆動中空軸の一端に
第２段斜流羽根車を連結していることを特徴とする請求
項１又は２記載の斜流形流体機械。 - 【請求項４】 駆動軸は、駆動中空軸に軸支されるとと
もに、該駆動中空軸を介して軸受ハウジングに軸支さ
れ、該軸受ハウジングは、ケーシングに整流羽根を経由
して支持されていることを特徴とする請求項３記載の斜
流形流体機械。 - 【請求項５】 第１段斜流羽根車と第２段斜流羽根車と
の間に、静止案内羽根を設置したことを特徴とする請求
項１又は２記載の斜流形流体機械。 - 【請求項６】 回転方向反転機構は、第１段斜流羽根車
と第２段斜流羽根車との間に設置され、該第２段斜流羽
根車に連結する駆動軸を有し、該駆動軸を経由して原動
機に連結していることを特徴とする請求項１又は２記載
の斜流形流体機械。 - 【請求項７】 回転方向反転機構は、第１段斜流羽根車
と第２段斜流羽根車との間に設けられ、第１段斜流羽根
車と連結する原動機と第２段斜流羽根車と連結する原動
機とを互いに対向して配置し、それぞれの原動機をハブ
に収納して形成されていることを特徴とする請求項１記
載の斜流形流体機械。 - 【請求項８】 回転方向反転機構は、第１段斜流羽根車
及び第２段斜流羽根車のそれぞれの駆動軸に連結されか
つ互いに対向して設けられる傘歯車と、それぞれの駆動
軸と直交しかつそれぞれの傘歯車と歯合する第２の傘歯
車と、該第２の傘歯車の入力軸とよりなり、該入力軸を
原動機に連結していることを特徴とする請求項１又は２
記載の斜流形流体機械。 - 【請求項９】 第１段斜流羽根車及び第２段斜流羽根車
は、いずれか一方が可動翼で形成されていることを特徴
とする請求項１又は２記載の斜流形流体機械。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項記載の斜
流形流体機械の技術を適用してなることを特徴とするタ
ーボ形流体機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18999195A JP3637426B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 斜流形流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18999195A JP3637426B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 斜流形流体機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942184A true JPH0942184A (ja) | 1997-02-10 |
| JP3637426B2 JP3637426B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=16250570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18999195A Expired - Fee Related JP3637426B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 斜流形流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3637426B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007148645A1 (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Panasonic Corporation | 空気調和機の室外機 |
| CN105114217A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-02 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种egr废气混合机构 |
| CN113480006A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-08 | 河南景尚环保科技有限公司 | 一种基于cri系统的污水处理双叶轮回流泵 |
| CN119930009A (zh) * | 2025-04-08 | 2025-05-06 | 山东智博环境工程有限公司 | 一种循环造粒流化床 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP18999195A patent/JP3637426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007148645A1 (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Panasonic Corporation | 空気調和機の室外機 |
| JP2008025983A (ja) * | 2006-06-19 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気調和機の室外機 |
| CN105114217A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-02 | 安徽江淮汽车股份有限公司 | 一种egr废气混合机构 |
| CN113480006A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-08 | 河南景尚环保科技有限公司 | 一种基于cri系统的污水处理双叶轮回流泵 |
| CN119930009A (zh) * | 2025-04-08 | 2025-05-06 | 山东智博环境工程有限公司 | 一种循环造粒流化床 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3637426B2 (ja) | 2005-04-13 |
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