JPS6350700A - 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
インデューサ及びその製造装置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
、キャビテーションの発生を押え、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１外径、ソリディティ、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。

ここで、インデューサ羽根の羽根人ロ角２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上の羽根入口角度β１は
、次式より決定される。

ｒ、ｔａｎβ、　＝　ｒ＋ｔｔａｎβ、１ここで、　ｒ
ｌ：任意半径 ｒ、ｔ　：インデューサチップ径 βｌｔ：　インデューサチップ入口角度そして、平板ヘ
リカル形インデューサのように羽根角度が入口から出口
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。

（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が大きく、設計角度分布の管理が
難しいため、水力性能り再現性が良好とは言えない等の
問題があった。

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し、その製造工程を簡略化
して工数低減を図るとともに、従来の平板ヘリカル形イ
ンデューザに匹敵する湯水性能及び吸込性能を確保し得
るポンプ用平板直線形インデューサ及びその製造装置を
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、その運転流量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、第１発明は、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たものであり、 第２発明に係る平板直線形インデューサの製造装置は、
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の外周縁をそれぞれ挾持して、
前記各基準線が同一平面上で、かつ、一点で交差するよ
うに保持するクランプ部と、該各クランプ部で挾持した
インデューサ羽根の基準線の回りに回動する設定角度調
節部と、前記各クランプ部で挾持したインデューサ羽根
の基準線方向に進退可能に設けた径調節部とから構成し
たものである。

（実施例） 次に、本第１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図は本第１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ｌ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ｌｌｌ１４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、がっ、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だけ傾斜さ仕た状態に取り付けで
ある。

ここで、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ほぼソ
リディティが一致するように決定される。

インデューサ羽根３の基ω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（図中それぞれＳ
、、Ｓ、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１こ基準線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、上流側に採った基準線Ｓｌ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Ｓ、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上流側又は
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、本第１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ザを備えた渦巻ポ
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、一点鎖線は本第
１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付けろことにより、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いることがわかる。

次に、本第２発明に係るポンプ用平板直線形インデュー
ザの製造装置の一実施例を第１４図、第１５図に従って
説明する。

図に示す実施例は、３枚１組みのインデューサ羽根３を
図示しないインデューサ軸に取り付けるための治具を示
し、大略、クランプ部５．設定角度調節部６．径調節部
７及び固定スタンド８からなっている。

クランプ部５は、インデューサ羽根３の外周縁で基準線
Ｓが描かれた部分を２枚の挟圧片９で挾持し、ボルト１
０で固定するようになっている。

このとき、３枚のインデューサ羽根３の各基準線Ｓが中
心線Ｍに垂直な同一平面上で、かっ、中心線Ｍ上の一点
で交差する。

設定角度調節部６は、クランプ部５と一体に形成したシ
リンダ袖１１をシリンダ１２に嵌合して、インデューサ
羽根３の基準線Ｓを中心に回転可能に形成され、シリン
ダ１２に刻設した角度目盛１３の任意の角度の位置で固
定可能になっている。

径調節部７は、前記シリンダ１２を固定スタンド８上に
支持する支柱１４を、中心線Ｍに向って、すなわち、イ
ンデューサ羽根３の基準線Ｓの方向に進退させるように
なっている。

なお、１５は、図示しないインデューサ軸を中心線Ｍに
一致させて固定するためのインデューサ軸固定台である
。

以上の構成からなろ治具を用いて、前記第１発明に係る
平板直線形インデューサを製造するには、まず、やや大
きめに板取りされ、所定の基賭線Ｓが描かれた略扇形の
３枚のインデューサ羽根３を、クランプ部５で固定する
。このとき、第４図に示すように、インデューサ羽根３
の外周縁の基準線Ｓが描かれた部分を挾持するようにす
る。そして、この３枚のインデューサ羽根３の内周縁が
形成する円が、図示しないインデューサ軸のハブ外径よ
りも小さくなるように、径調節部７を調節する。

次に、第１５図に示すように設定角度調節部６により、
インデューサ羽根３を所定の設定角度αだけ傾斜させて
固定する。

この状態で本治具を加工機械にセットし、インデューサ
軸のハブ外径に合わせて、インデューサ羽根３の内周縁
の加工を行なう。この加工により３枚のインデューサ羽
根３の内周縁が形成する円゛筒面と、インデューサ軸の
ハブ外径が良好に適合するため、溶接性が良くなり、機
械的強度を向上させることができる。

そして、インデューサ軸をインデューサ羽根３間に挿入
し、インデューサ軸のハブ部分をインデューサ羽根３の
内周縁に位置させて、インデューサ軸固定台Ｉ５に固定
した後、各インデューサ羽根３の内周縁とインデューサ
軸のハブとの溶接を行なう。

このように、本治具により、インデューサ羽根３の取付
角度の設定が非常に高精度となり、しか、　も、インデ
ューサ羽根３の内周縁の加工および溶接が極めて容易と
なり、インデューサの製造効率が向上する。また、イン
デューサ軸のハブ外径が異なるものであっても、径調節
部７によりインデューサ羽根３の内周縁の径を調整して
取り付けることができる。　なお、前記実施例は３枚の
インデューサ羽根用のものを示したが、それ以上の羽根
枚数のものであっても、同様の構成とすることができる
。

また、本第２発明に係る製造装置のクランプ部。

設定角度調節部及び径調節部は、前記実施例に限るもの
ではなく、他の公知手段を用いることができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本第１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、三次元加工が不要となり、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
、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することが可能であり、
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
えたポンプに匹敵する性能を維持することができる。

一方、本第２発明によれば、平板直線形インデューサの
インデューサ軸への取付を、径の大小にかかわらず、高
精度に行なうことが可能となる等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本第１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付けた状態を示す
図、第５図、第７図、第１０図はそれぞれ第４図、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Ａ方向から見た図、第１２図は基準線の
異なる３種類の本第１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１
３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ツプ及び本第１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、第１４図は本第２発明に係る平板直線
形インデューサの製造装置を示す平面図、第１５図は第
１４図の立面図である。 ｌ・・・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・・・クラン
プ部、６・・・設定角度調節部、７・・・径調節部、Ｓ
、Ｓ、、Ｓ。 ・・・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　ほか２８宜　１　＝ ↑ ｒ！、２； ■３二 ス

Claims (2)

【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−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
   り付けたことを特徴とするポンプ用平板直線形インデュ
   ーサ。
2. （２）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の外周縁をそれぞれ挾持
   して、前記各基準線が同一平面上で、かつ、一点で交差
   するように保持するクランプ部と、該各クランプ部で挾
   持したインデューサ羽根の基準線の回りに回動する設定
   角度調節部と、前記各クランプ部で挾持したインデュー
   サ羽根の基準線方向に進退可能に設けた径調節部とから
   なることを特徴とするポンプ用平板直線形インデューサ
   の製造装置。