JPH1018992A - インデューサ付き液体ポンプ - Google Patents
インデューサ付き液体ポンプInfo
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- JPH1018992A JPH1018992A JP17111596A JP17111596A JPH1018992A JP H1018992 A JPH1018992 A JP H1018992A JP 17111596 A JP17111596 A JP 17111596A JP 17111596 A JP17111596 A JP 17111596A JP H1018992 A JPH1018992 A JP H1018992A
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- 239000000411 inducer Substances 0.000 title claims abstract description 38
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
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Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 クラウドキャビテーションを防止し得るよう
にする。 【解決手段】 インデューサ３６の各羽根３３〜３５の
吸入側の面における、上流端を基準として全長の３０〜
５０％程下流側へ進んだ位置、即ち、シートキャビティ
の崩壊が見られる位置に、液体の流れと直角の方向へ延
びるクラウドキャビテーション防止用バー３７〜３９を
設置することにより、逆流をクラウドキャビテーション
防止用バー３７〜３９で堰止めるようにする。
にする。 【解決手段】 インデューサ３６の各羽根３３〜３５の
吸入側の面における、上流端を基準として全長の３０〜
５０％程下流側へ進んだ位置、即ち、シートキャビティ
の崩壊が見られる位置に、液体の流れと直角の方向へ延
びるクラウドキャビテーション防止用バー３７〜３９を
設置することにより、逆流をクラウドキャビテーション
防止用バー３７〜３９で堰止めるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インデューサ付き
液体ポンプに関するものである。より詳しくは、クラウ
ドキャビテーションを防止し得るようにしたインデュー
サ付き液体ポンプに関するものである。
液体ポンプに関するものである。より詳しくは、クラウ
ドキャビテーションを防止し得るようにしたインデュー
サ付き液体ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、宇宙ロケットには、ロケットエ
ンジンへ液体水素や液体酸素などの液体燃料を送給する
ための液体ポンプが取付けられる。又、高速船の中に
は、海水を吸入して後方へ噴射することにより推力を得
るようにしたウォータージェット推進装置と呼ばれる液
体ポンプを取付けられたものが存在する。
ンジンへ液体水素や液体酸素などの液体燃料を送給する
ための液体ポンプが取付けられる。又、高速船の中に
は、海水を吸入して後方へ噴射することにより推力を得
るようにしたウォータージェット推進装置と呼ばれる液
体ポンプを取付けられたものが存在する。
【０００３】これらの液体ポンプには吸込性能向上のた
めにインペラの前段にインデューサと呼ばれる回転翼が
取付けられることがある。
めにインペラの前段にインデューサと呼ばれる回転翼が
取付けられることがある。
【０００４】図４は宇宙ロケットのエンジンサイクルの
一例を示すものであり、液体水素ポンプなどの液体ポン
プ１のポンプ部２から吐出された液体水素３と、液体酸
素ポンプなどの液体ポンプ４のポンプ部５から吐出され
た液体酸素６とをロケットエンジン７の燃焼室８へ送
り、これらを燃焼室８で燃焼させて推力を得るようにし
ている。そして、ロケットエンジン７の燃焼室８へ送る
液体水素３の一部を分岐してロケットエンジン７の燃焼
室８出側に接続された噴射ノズル９を冷却させるように
している。更に、液体水素ポンプなどの液体ポンプ１の
ポンプ部２から吐出された液体水素３の一部と、液体酸
素ポンプなどの液体ポンプ４のポンプ部５から吐出され
た液体酸素６の一部とをガス発生器１０へ送り、これら
をガス発生器１０で燃焼させて、液体水素ポンプなどの
液体ポンプ１のタービン部１１と液体酸素ポンプなどの
液体ポンプ４のタービン部１２の駆動ガスを発生させる
ようにしている。
一例を示すものであり、液体水素ポンプなどの液体ポン
プ１のポンプ部２から吐出された液体水素３と、液体酸
素ポンプなどの液体ポンプ４のポンプ部５から吐出され
た液体酸素６とをロケットエンジン７の燃焼室８へ送
り、これらを燃焼室８で燃焼させて推力を得るようにし
ている。そして、ロケットエンジン７の燃焼室８へ送る
液体水素３の一部を分岐してロケットエンジン７の燃焼
室８出側に接続された噴射ノズル９を冷却させるように
している。更に、液体水素ポンプなどの液体ポンプ１の
ポンプ部２から吐出された液体水素３の一部と、液体酸
素ポンプなどの液体ポンプ４のポンプ部５から吐出され
た液体酸素６の一部とをガス発生器１０へ送り、これら
をガス発生器１０で燃焼させて、液体水素ポンプなどの
液体ポンプ１のタービン部１１と液体酸素ポンプなどの
液体ポンプ４のタービン部１２の駆動ガスを発生させる
ようにしている。
【０００５】上記液体ポンプ１，４のうち、例えば、液
体酸素ポンプなどの液体ポンプ４には、図５に示すよう
に、ポンプ部５のインペラ１３の前段に吸込性能向上の
ためのインデューサ１４が取付けられている。
体酸素ポンプなどの液体ポンプ４には、図５に示すよう
に、ポンプ部５のインペラ１３の前段に吸込性能向上の
ためのインデューサ１４が取付けられている。
【０００６】該インデューサ１４は、例えば、図６に示
すような形状をしており、中空のハブ部１５と、螺旋状
をした３枚の羽根１６とで構成されている。
すような形状をしており、中空のハブ部１５と、螺旋状
をした３枚の羽根１６とで構成されている。
【０００７】尚、図５中、１７は液体酸素ポンプの液体
酸素入口、１８は液体酸素出口、１９は液体酸素ポンプ
の駆動ガス入口、２０は駆動ガス出口である。
酸素入口、１８は液体酸素出口、１９は液体酸素ポンプ
の駆動ガス入口、２０は駆動ガス出口である。
【０００８】又、図７は、高速船などに取付けられるウ
ォータージェット推進装置と呼ばれる液体ポンプの例で
あり、海水入口２１と海水噴射口２２を有するヘの字状
をした吸込管エルボ２３を設け、吸込管エルボ２３の軸
心位置に軸封装置２４、及び、減速装置２５を介してエ
ンジンなどの駆動装置２６に接続される主軸２７を挿通
配置し、該主軸２７にインペラ２８を取付けたものであ
り、該インペラ２８の前段には吸込性能向上のためのイ
ンデューサ２９が取付けられている。
ォータージェット推進装置と呼ばれる液体ポンプの例で
あり、海水入口２１と海水噴射口２２を有するヘの字状
をした吸込管エルボ２３を設け、吸込管エルボ２３の軸
心位置に軸封装置２４、及び、減速装置２５を介してエ
ンジンなどの駆動装置２６に接続される主軸２７を挿通
配置し、該主軸２７にインペラ２８を取付けたものであ
り、該インペラ２８の前段には吸込性能向上のためのイ
ンデューサ２９が取付けられている。
【０００９】該インデューサ２９は、例えば、図８に示
すような形状をしており、中空のハブ部３０と、螺旋状
をした複数枚の羽根３１，３２を２段に備えている。
すような形状をしており、中空のハブ部３０と、螺旋状
をした複数枚の羽根３１，３２を２段に備えている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のインデューサ付き液体ポンプには、以下のような問
題があった。
来のインデューサ付き液体ポンプには、以下のような問
題があった。
【００１１】即ち、上記、宇宙ロケットで用いられる液
体水素ポンプ及び液体酸素ポンプなどの液体ポンプ１，
４や、高速船で用いられるウォータージェット推進装置
などの液体ポンプは、限界ぎりぎりの非常に厳しい条件
の下で駆動されるため、インデューサ１４，２９の部分
にキャビテーション（気泡）が発生する。
体水素ポンプ及び液体酸素ポンプなどの液体ポンプ１，
４や、高速船で用いられるウォータージェット推進装置
などの液体ポンプは、限界ぎりぎりの非常に厳しい条件
の下で駆動されるため、インデューサ１４，２９の部分
にキャビテーション（気泡）が発生する。
【００１２】このうち、羽根１６，３１，３２の下流側
部分に発生する雲状のクラウドキャビテーションが、吸
入される液体に圧力変動を起こし、液体ポンプの性能低
下や、インデューサ１４，２９の壊食や、騒音の原因と
なる。
部分に発生する雲状のクラウドキャビテーションが、吸
入される液体に圧力変動を起こし、液体ポンプの性能低
下や、インデューサ１４，２９の壊食や、騒音の原因と
なる。
【００１３】尚、上記クラウドキャビテーションは、現
象が高速であり、且つ、非定常な現象であるため、観
察、実験ともに困難であり、その発生機構について、詳
しいことは余り分かっていない。
象が高速であり、且つ、非定常な現象であるため、観
察、実験ともに困難であり、その発生機構について、詳
しいことは余り分かっていない。
【００１４】本発明は、上述の実情に鑑み、クラウドキ
ャビテーションを防止し得るようにしたインデューサ付
き液体ポンプを提供することを目的とするものである。
ャビテーションを防止し得るようにしたインデューサ付
き液体ポンプを提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、インペラ１
３，２８の前段にインデューサ３６を備えたインデュー
サ付き液体ポンプにおいて、インデューサ３６の各羽根
３３〜３５の吸入側の面における、上流端を基準として
全長の３０〜５０％程下流側へ進んだ位置に、液体の流
れａと直角の方向へ延びるクラウドキャビテーション防
止用バー３７〜３９を設置したことを特徴とするインデ
ューサ付き液体ポンプにかかるものである。
３，２８の前段にインデューサ３６を備えたインデュー
サ付き液体ポンプにおいて、インデューサ３６の各羽根
３３〜３５の吸入側の面における、上流端を基準として
全長の３０〜５０％程下流側へ進んだ位置に、液体の流
れａと直角の方向へ延びるクラウドキャビテーション防
止用バー３７〜３９を設置したことを特徴とするインデ
ューサ付き液体ポンプにかかるものである。
【００１６】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
られる。
【００１７】インデューサ３６が回転されると、羽根３
３〜３５の上流端を基準として最大で全長の５０％程下
流側へ進んだ位置までシートキャビティが発生される。
３〜３５の上流端を基準として最大で全長の５０％程下
流側へ進んだ位置までシートキャビティが発生される。
【００１８】そして、シートキャビティが発達すると、
シートキャビティの下面を羽根３３〜３５の下流端側か
ら上流端側へ向かって羽根３３〜３５の上流端まで達す
る逆流が生じる。
シートキャビティの下面を羽根３３〜３５の下流端側か
ら上流端側へ向かって羽根３３〜３５の上流端まで達す
る逆流が生じる。
【００１９】その影響で、シートキャビティは後端側か
ら崩壊し、崩壊されてできた気泡群は巻上流によって巻
上げられ、雲状のクラウドキャビティが発生される。こ
れが、いわゆるクラウドキャビテーションという現象で
ある。
ら崩壊し、崩壊されてできた気泡群は巻上流によって巻
上げられ、雲状のクラウドキャビティが発生される。こ
れが、いわゆるクラウドキャビテーションという現象で
ある。
【００２０】以上のようなクラウドキャビテーションに
対し、本発明では、インデューサ３６の各羽根３３〜３
５の吸入側の面における、上流端を基準として全長の３
０〜５０％程下流側へ進んだ位置、即ち、シートキャビ
ティの崩壊が見られる位置に、液体の流れａと直角の方
向へ延びるクラウドキャビテーション防止用バー３７〜
３９を設置することにより、逆流をクラウドキャビテー
ション防止用バー３７〜３９で堰止めるようにする。
対し、本発明では、インデューサ３６の各羽根３３〜３
５の吸入側の面における、上流端を基準として全長の３
０〜５０％程下流側へ進んだ位置、即ち、シートキャビ
ティの崩壊が見られる位置に、液体の流れａと直角の方
向へ延びるクラウドキャビテーション防止用バー３７〜
３９を設置することにより、逆流をクラウドキャビテー
ション防止用バー３７〜３９で堰止めるようにする。
【００２１】これにより、逆流によるシートキャビティ
の崩壊が防止され、クラウドキャビティの発生が阻止さ
れることになる。
の崩壊が防止され、クラウドキャビティの発生が阻止さ
れることになる。
【００２２】その結果、吸入される液体にクラウドキャ
ビテーションによる圧力変動が起こるのが防止され、液
体ポンプの性能低下や、インデューサ３６の壊食や、騒
音の発生などが防止される。
ビテーションによる圧力変動が起こるのが防止され、液
体ポンプの性能低下や、インデューサ３６の壊食や、騒
音の発生などが防止される。
【００２３】又、クラウドキャビテーション防止用バー
３７〜３９の設置だけで良いので、製造・加工が容易で
あり、且つ、インデューサ３６の形状変化も少ないの
で、インデューサ３６による吸込み性能の低下も特に問
題とならないで済む。
３７〜３９の設置だけで良いので、製造・加工が容易で
あり、且つ、インデューサ３６の形状変化も少ないの
で、インデューサ３６による吸込み性能の低下も特に問
題とならないで済む。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
示例と共に説明する。
【００２５】図１〜図３は、本発明の実施の形態の一例
である。
である。
【００２６】尚、宇宙ロケットで用いられる液体水素ポ
ンプ及び液体酸素ポンプなどの液体ポンプや、高速船で
用いられるウォータージェット推進装置などの液体ポン
プについては、図４〜図８と同様であるため、必要に応
じてこれらの図を参照する。
ンプ及び液体酸素ポンプなどの液体ポンプや、高速船で
用いられるウォータージェット推進装置などの液体ポン
プについては、図４〜図８と同様であるため、必要に応
じてこれらの図を参照する。
【００２７】本発明では、一例としてほぼ３６０度ねじ
れた螺旋状の羽根３３〜３５を３枚備えたインデューサ
３６に適用した場合を示す。
れた螺旋状の羽根３３〜３５を３枚備えたインデューサ
３６に適用した場合を示す。
【００２８】インデューサ３６の各羽根３３〜３５の表
面、即ち、吸入側の面における、上流端を基準として全
長の３０〜５０％程下流側へ進んだ位置に、液体の流れ
ａと直角の方向（図では、インデューサ３６の半径方
向）へ延びるクラウドキャビテーション防止用バー３７
〜３９を設置する。
面、即ち、吸入側の面における、上流端を基準として全
長の３０〜５０％程下流側へ進んだ位置に、液体の流れ
ａと直角の方向（図では、インデューサ３６の半径方
向）へ延びるクラウドキャビテーション防止用バー３７
〜３９を設置する。
【００２９】具体的には、羽根３３に対してはクラウド
キャビテーション防止用バー３７を、羽根３４に対して
はクラウドキャビテーション防止用バー３８を、羽根３
５に対してはクラウドキャビテーション防止用バー３９
をそれぞれ設けるようにする。
キャビテーション防止用バー３７を、羽根３４に対して
はクラウドキャビテーション防止用バー３８を、羽根３
５に対してはクラウドキャビテーション防止用バー３９
をそれぞれ設けるようにする。
【００３０】尚、図３中、４０は羽根３３〜３５の上流
端に発生されるシートキャビティ、４１は羽根３３〜３
５の下流側部分に発生される雲状のクラウドキャビテ
ィ、４２は羽根３３〜３５の下流端側から上流端側へ向
かって生じる逆流（re entrantjet）、４３は逆流４２
の一部が途中から巻上げられて成る巻上流である。
端に発生されるシートキャビティ、４１は羽根３３〜３
５の下流側部分に発生される雲状のクラウドキャビテ
ィ、４２は羽根３３〜３５の下流端側から上流端側へ向
かって生じる逆流（re entrantjet）、４３は逆流４２
の一部が途中から巻上げられて成る巻上流である。
【００３１】次に、作動について説明する。
【００３２】宇宙ロケットで用いられる液体水素ポンプ
及び液体酸素ポンプなどの液体ポンプや、高速船で用い
られるウォータージェット推進装置などの液体ポンプの
作動については図４〜図８と同様なので説明を省略す
る。
及び液体酸素ポンプなどの液体ポンプや、高速船で用い
られるウォータージェット推進装置などの液体ポンプの
作動については図４〜図８と同様なので説明を省略す
る。
【００３３】本発明では、インデューサ３６の各羽根３
３〜３５の表面、即ち、吸入側の面における、上流端を
基準として全長の３０〜５０％程下流側へ進んだ位置、
即ち、シートキャビティ４０の崩壊が見られる位置に、
液体の流れａと直角の方向（図では、インデューサ３６
の半径方向）へ延びるクラウドキャビテーション防止用
バー３７〜３９を設置することにより、逆流４２をクラ
ウドキャビテーション防止用バー３７〜３９で堰止める
ようにする。
３〜３５の表面、即ち、吸入側の面における、上流端を
基準として全長の３０〜５０％程下流側へ進んだ位置、
即ち、シートキャビティ４０の崩壊が見られる位置に、
液体の流れａと直角の方向（図では、インデューサ３６
の半径方向）へ延びるクラウドキャビテーション防止用
バー３７〜３９を設置することにより、逆流４２をクラ
ウドキャビテーション防止用バー３７〜３９で堰止める
ようにする。
【００３４】これにより、逆流４２によるシートキャビ
ティ４０の崩壊が防止され、クラウドキャビティ４１の
発生が阻止されることになる。
ティ４０の崩壊が防止され、クラウドキャビティ４１の
発生が阻止されることになる。
【００３５】その結果、吸入される液体にクラウドキャ
ビテーションによる圧力変動が起こるのが防止され、液
体ポンプの性能低下や、インデューサ３６の壊食や、騒
音の発生などが防止される。
ビテーションによる圧力変動が起こるのが防止され、液
体ポンプの性能低下や、インデューサ３６の壊食や、騒
音の発生などが防止される。
【００３６】又、棒状のクラウドキャビテーション防止
用バー３７〜３９の設置だけで良いので、製造・加工が
容易であり、且つ、インデューサ３６の形状変化も少な
いので、インデューサ３６による吸込み性能の低下も特
に問題とならないで済む。
用バー３７〜３９の設置だけで良いので、製造・加工が
容易であり、且つ、インデューサ３６の形状変化も少な
いので、インデューサ３６による吸込み性能の低下も特
に問題とならないで済む。
【００３７】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインデュ
ーサ付き液体ポンプによれば、クラウドキャビテーショ
ンを防止することができるという優れた効果を奏し得
る。
ーサ付き液体ポンプによれば、クラウドキャビテーショ
ンを防止することができるという優れた効果を奏し得
る。
【図１】本発明の実施の形態の一例にかかるインデュー
サの正面図である。
サの正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】インデューサの各羽根を２次元翼と仮定した場
合の、クラウドキャビテーションの発生原因を説明する
ための側面図である。
合の、クラウドキャビテーションの発生原因を説明する
ための側面図である。
【図４】宇宙ロケットのエンジンサイクルの一例を示す
概略系統図である。
概略系統図である。
【図５】従来例にかかる液体酸素ポンプの一部破断した
側面図である。
側面図である。
【図６】液体酸素ポンプのインデューサを示す斜視図で
ある。
ある。
【図７】従来例にかかるウォータージェット推進装置と
呼ばれる液体ポンプの一部破断した側面図である。
呼ばれる液体ポンプの一部破断した側面図である。
【図８】ウォータージェット推進装置のインデューサを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
１３，２８ インペラ ３３〜３５ 羽根 ３６ インデューサ ３７〜３９ クラウドキャビテーション防止用バー
Claims (1)
- 【請求項１】 インペラ（１３）（２８）の前段にイン
デューサ（３６）を備えたインデューサ付き液体ポンプ
において、インデューサ（３６）の各羽根（３３）〜
（３５）の吸入側の面における、上流端を基準として全
長の３０〜５０％程下流側へ進んだ位置に、液体の流れ
（ａ）と直角の方向へ延びるクラウドキャビテーション
防止用バー（３７）〜（３９）を設置したことを特徴と
するインデューサ付き液体ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17111596A JPH1018992A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | インデューサ付き液体ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17111596A JPH1018992A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | インデューサ付き液体ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1018992A true JPH1018992A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15917260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17111596A Pending JPH1018992A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | インデューサ付き液体ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1018992A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005139964A (ja) * | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Ebara Corp | インデューサ及びポンプ |
| WO2006061914A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Ebara Corporation | インデューサ及びポンプ |
| CN107142892A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-08 | 何水明 | 一种水利装置 |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP17111596A patent/JPH1018992A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005139964A (ja) * | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Ebara Corp | インデューサ及びポンプ |
| WO2006061914A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Ebara Corporation | インデューサ及びポンプ |
| CN107142892A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-08 | 何水明 | 一种水利装置 |
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