JP2633533B2 - 通気型シユラウド付インデユーサー - Google Patents
通気型シユラウド付インデユーサーInfo
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- JP2633533B2 JP2633533B2 JP61176825A JP17682586A JP2633533B2 JP 2633533 B2 JP2633533 B2 JP 2633533B2 JP 61176825 A JP61176825 A JP 61176825A JP 17682586 A JP17682586 A JP 17682586A JP 2633533 B2 JP2633533 B2 JP 2633533B2
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- Japan
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- inducer
- shroud
- fluid
- pump
- blades
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
- F04D29/2277—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for increasing NPSH or dealing with liquids near boiling-point
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、軸流ポンプ及び遠心ポンプに関するもので
あり、更に詳細には、シュラウド付インデューサーを使
用するポンプに関するものである。本発明は、この種の
ポンプのシュラウドの外側周辺部における流体流れの再
循環から生ずるキャビテーション損傷を避けるための一
手段を提供するものでる。
あり、更に詳細には、シュラウド付インデューサーを使
用するポンプに関するものである。本発明は、この種の
ポンプのシュラウドの外側周辺部における流体流れの再
循環から生ずるキャビテーション損傷を避けるための一
手段を提供するものでる。
インデューサーにシュラウドをつければ、インデュー
サーの羽根の先端またはその周辺における渦の生成、及
び、そのような渦に対応して生ずるインデューサー羽根
のキャビテーション参照を妨げるということは、従来か
ら知られていた。しかし、シュラウドの使用は新たな問
題をもたらす。すなわち、インデューサーの下流の流体
部分（高圧排出端部）が、シュラウドの外側周辺部付近
で再循環して、インデューサーのシュラウド及び羽根の
上流部分（低圧、入口端部）の主流に還流する傾向があ
るということである。その再循環する高圧流体がシュラ
ウドの背後から現われるときに、渦が生じ、その渦が、
インデューサーの羽根の一層半径方向外側の入口端部と
衝突する。これらの渦が、羽根とシュラウドとに衝突す
る部分に侵食を起こして効率と構造一体性とをそこなう
ことになるが、それでは、シュラウドをつけない場合の
羽根の先端について前述したところと同じことになる。
したがって、先端の渦に関連する問題を避けようとして
シュラウドをつけたにもかかわらず、シュラウドの前方
乃至は入口端部において発生するボルテックス・シェデ
ィングすなわち渦の離脱に関連する問題を生じてしまう
ことになるのである。
サーの羽根の先端またはその周辺における渦の生成、及
び、そのような渦に対応して生ずるインデューサー羽根
のキャビテーション参照を妨げるということは、従来か
ら知られていた。しかし、シュラウドの使用は新たな問
題をもたらす。すなわち、インデューサーの下流の流体
部分（高圧排出端部）が、シュラウドの外側周辺部付近
で再循環して、インデューサーのシュラウド及び羽根の
上流部分（低圧、入口端部）の主流に還流する傾向があ
るということである。その再循環する高圧流体がシュラ
ウドの背後から現われるときに、渦が生じ、その渦が、
インデューサーの羽根の一層半径方向外側の入口端部と
衝突する。これらの渦が、羽根とシュラウドとに衝突す
る部分に侵食を起こして効率と構造一体性とをそこなう
ことになるが、それでは、シュラウドをつけない場合の
羽根の先端について前述したところと同じことになる。
したがって、先端の渦に関連する問題を避けようとして
シュラウドをつけたにもかかわらず、シュラウドの前方
乃至は入口端部において発生するボルテックス・シェデ
ィングすなわち渦の離脱に関連する問題を生じてしまう
ことになるのである。
シュラウド付インデューサーの問題点を克服するため
の試みとして、従来は、シュラウドの外側表面上に再循
環する流体の量を最小限にするために、インデューサー
・シュラウドの外側周辺部にラビリンス・シールを設け
るのが通常であった。しかしラビリンス・シールは、流
量を減少させるだけであって、それを除去するわけでは
ない。また、ラビリンス・シールは、時の経過につれて
損耗し、その効果を失ないがちである。特に、シールが
振動と熱過渡現象とによって、なにがしかの摺擦を加え
られるようなポンプにおいて、そうである。ラビリンス
・シールを、たとえば、ほとんどシュラウドの長さいっ
ぱいに使うなど（米国特許第2,984,189号参照）、もっ
と広範囲に使用することが提案されている。しかし、そ
のような広範囲の使用は、明らかに、非実用的であり、
高価である。
の試みとして、従来は、シュラウドの外側表面上に再循
環する流体の量を最小限にするために、インデューサー
・シュラウドの外側周辺部にラビリンス・シールを設け
るのが通常であった。しかしラビリンス・シールは、流
量を減少させるだけであって、それを除去するわけでは
ない。また、ラビリンス・シールは、時の経過につれて
損耗し、その効果を失ないがちである。特に、シールが
振動と熱過渡現象とによって、なにがしかの摺擦を加え
られるようなポンプにおいて、そうである。ラビリンス
・シールを、たとえば、ほとんどシュラウドの長さいっ
ぱいに使うなど（米国特許第2,984,189号参照）、もっ
と広範囲に使用することが提案されている。しかし、そ
のような広範囲の使用は、明らかに、非実用的であり、
高価である。
米国特許第3,221,661号においては、入口部分と周辺
出口部分とを持ったハウジングを有する遠心ポンプが説
明されている。そのハウジング内には、１個のインペラ
ーが回転可能に取りつけられ、さらに、シュラウド部分
が備わっている。このシュラウド部分は、入口部分に隣
接して円筒形となっており、また、周辺の出口部分に隣
接して末広形となっている。末端のインボリュート部分
は、シュラウド部分の内部に接続し、シュラウド部分の
末広形の部分に位置する。同特許はさらに、インペラー
羽根の方向にある入口部分に隣接するポンプ・ハウジン
グに、シュラウド部分をバイパスして流体を導く一手段
を示している。この装置の不利な点は、シュラウドの外
側周辺部付近のバイパスし、または再循環する流体はす
べて、圧力が高くなっており、しかもポンプの低圧部分
に再び導かれるため、キャビテーションという問題の可
能性を生ずることである。
出口部分とを持ったハウジングを有する遠心ポンプが説
明されている。そのハウジング内には、１個のインペラ
ーが回転可能に取りつけられ、さらに、シュラウド部分
が備わっている。このシュラウド部分は、入口部分に隣
接して円筒形となっており、また、周辺の出口部分に隣
接して末広形となっている。末端のインボリュート部分
は、シュラウド部分の内部に接続し、シュラウド部分の
末広形の部分に位置する。同特許はさらに、インペラー
羽根の方向にある入口部分に隣接するポンプ・ハウジン
グに、シュラウド部分をバイパスして流体を導く一手段
を示している。この装置の不利な点は、シュラウドの外
側周辺部付近のバイパスし、または再循環する流体はす
べて、圧力が高くなっており、しかもポンプの低圧部分
に再び導かれるため、キャビテーションという問題の可
能性を生ずることである。
米国特許第4,449,888号は、フリー・スプールのイン
デューサー・ポンプを示している。このポンプは、ハウ
ジング、流体を遠心的に外側に排出するためにハウジン
グ内で回転するようになっているインペラー、流体を取
り入れてインペラー及びロータリー・スプールに結合し
たロータリー・ディフューザーに通すためのインデュー
サー部分を有するロータリー・スプール、を有する。こ
のディフューザーは羽根に対して、また羽根の間に、排
出される流体の外部への流れに応答してスプールを回転
駆動させるための、ディフューザー入口でインペラー周
辺部の外側に位置する、駆動羽根を有している。この装
置の欠点は、その複雑さと、その製作にかかる費用であ
る。
デューサー・ポンプを示している。このポンプは、ハウ
ジング、流体を遠心的に外側に排出するためにハウジン
グ内で回転するようになっているインペラー、流体を取
り入れてインペラー及びロータリー・スプールに結合し
たロータリー・ディフューザーに通すためのインデュー
サー部分を有するロータリー・スプール、を有する。こ
のディフューザーは羽根に対して、また羽根の間に、排
出される流体の外部への流れに応答してスプールを回転
駆動させるための、ディフューザー入口でインペラー周
辺部の外側に位置する、駆動羽根を有している。この装
置の欠点は、その複雑さと、その製作にかかる費用であ
る。
シュラウドから発する渦に関連する問題を、除去でき
ないまでも、相当程度減少させ、しかも高価で複雑な形
態を必要としないようなシュラウド付インデューサーを
作る方法は、明らかに、依然として需要がある。
ないまでも、相当程度減少させ、しかも高価で複雑な形
態を必要としないようなシュラウド付インデューサーを
作る方法は、明らかに、依然として需要がある。
本発明は、以上の点に鑑み、なされたものであって、
上述した如き欠点を解消し、シュラウドの外部表面上に
おける流体の再循環によるキャビテーション損傷を、実
質的に最小限にするか、または除去するように改良され
た、シュラウド付インデューサーを提供することを目的
とする。本発明の別の目的とするところは、多数のラビ
リンス・シールを必要としないシュラウド付インデュー
サーを提供することである。本発明の更に別の目的とす
るところは、インデューサー・シュラウドの外側周辺部
の付近における流体の再循環により生ずる先端の渦及び
ボルテックス・シェディングすなわち渦の離脱によって
も、確認しうる程度のキャビテーション損傷を被ること
のないシュラウド付インデューサーを提供することであ
る。本発明を更に別の目的とするところは、過度のコス
トをかけなくとも容易に製作することのできる、シュラ
ウド付インデューサーを提供することである。
上述した如き欠点を解消し、シュラウドの外部表面上に
おける流体の再循環によるキャビテーション損傷を、実
質的に最小限にするか、または除去するように改良され
た、シュラウド付インデューサーを提供することを目的
とする。本発明の別の目的とするところは、多数のラビ
リンス・シールを必要としないシュラウド付インデュー
サーを提供することである。本発明の更に別の目的とす
るところは、インデューサー・シュラウドの外側周辺部
の付近における流体の再循環により生ずる先端の渦及び
ボルテックス・シェディングすなわち渦の離脱によって
も、確認しうる程度のキャビテーション損傷を被ること
のないシュラウド付インデューサーを提供することであ
る。本発明を更に別の目的とするところは、過度のコス
トをかけなくとも容易に製作することのできる、シュラ
ウド付インデューサーを提供することである。
上述の目的は、シュラウドの外部表面上に再循環する
流体から生ずる、損傷の原因となる渦及びキャビテーシ
ョンを、最小限とし、または実質的に除去する、シュラ
ウド付インデューサーを提供する本発明によって達成さ
れる。概括すれば、本発明は、回転可能に装着したシュ
ラウド付きインデューサーを受入するための軸方向に延
在する空洞と、その空洞により相互接続された流体の入
口及び出口とを備えるハウジングを含むシュラウド付イ
ンデューサー・ポンプを改良するものである。このシュ
ラウド付インデューサーは、上記の入口から上記の排出
口に向かって流体の動きを生じさせるための、渦巻羽根
を少なくとも一枚有する。シュラウド付きインデューサ
ーのシュラウドは、空洞の内側表面から離隔した外側表
面を有し、これらの表面が、流体の再循環が流れること
のできる環状の空間を画定する。この改良は、そのよう
な再循環の流れに伴う損傷及び効率の低下を軽減し、最
小限にするための一手段を提供する。特に、本発明の改
良は、シュラウド周辺部に多数の通気口または開口部を
各々の位置を選択して設ける点、及び、流体のいかなる
再循環流れについても、その大部分を通気孔を通し流体
の主要な流れに混合してシュラウド付インデューサーに
戻すようにするために、通気孔が貫通して延在している
点にある。通気孔の数、位置及びサイズは、通常の作動
条件の下で、どの特定の孔に隣接する再循環流体におい
ても、その圧力が、その点におけるシュラウド付インデ
ューサーを通じて流れる流体の圧力を超えているように
して定める。この圧力の差によっていかなる流体流れに
ついても環状の通路からインデューサーに入っていくよ
うに確保される。孔のサイズ、数及び位置は、また、孔
を通じての圧力低下が、その際の流体流れの蒸発を生じ
させるほどには大きくないようにして定められる。
流体から生ずる、損傷の原因となる渦及びキャビテーシ
ョンを、最小限とし、または実質的に除去する、シュラ
ウド付インデューサーを提供する本発明によって達成さ
れる。概括すれば、本発明は、回転可能に装着したシュ
ラウド付きインデューサーを受入するための軸方向に延
在する空洞と、その空洞により相互接続された流体の入
口及び出口とを備えるハウジングを含むシュラウド付イ
ンデューサー・ポンプを改良するものである。このシュ
ラウド付インデューサーは、上記の入口から上記の排出
口に向かって流体の動きを生じさせるための、渦巻羽根
を少なくとも一枚有する。シュラウド付きインデューサ
ーのシュラウドは、空洞の内側表面から離隔した外側表
面を有し、これらの表面が、流体の再循環が流れること
のできる環状の空間を画定する。この改良は、そのよう
な再循環の流れに伴う損傷及び効率の低下を軽減し、最
小限にするための一手段を提供する。特に、本発明の改
良は、シュラウド周辺部に多数の通気口または開口部を
各々の位置を選択して設ける点、及び、流体のいかなる
再循環流れについても、その大部分を通気孔を通し流体
の主要な流れに混合してシュラウド付インデューサーに
戻すようにするために、通気孔が貫通して延在している
点にある。通気孔の数、位置及びサイズは、通常の作動
条件の下で、どの特定の孔に隣接する再循環流体におい
ても、その圧力が、その点におけるシュラウド付インデ
ューサーを通じて流れる流体の圧力を超えているように
して定める。この圧力の差によっていかなる流体流れに
ついても環状の通路からインデューサーに入っていくよ
うに確保される。孔のサイズ、数及び位置は、また、孔
を通じての圧力低下が、その際の流体流れの蒸発を生じ
させるほどには大きくないようにして定められる。
以下、添付の図面を参考に、本発明の具体的実施の態
様について詳細に説明する。なお、図中同一の部品には
同一の参照番号を付してある。
様について詳細に説明する。なお、図中同一の部品には
同一の参照番号を付してある。
第１図は、典型的な従来技術として、ハウジング12を
含むシュラウド付インデューサー・ポンプの組立体10を
示している。駆動シャフト14が、ハウジング12に貫通し
て延在し、ベアリングにより回転しうるように支持され
ている。インペラー16は、ハウジング12の内部に位置
し、ドライブシャフト14からの回転力を受けてハウジン
グ12を貫通する流体に圧力の上昇を与えるために、駆動
シャフト14に固着しているシュラウド付インデューサー
18は、流体がインペラー16に流入する前にその流体の圧
力を増加させるために、駆動シャフト14の末端部20に固
着している。もちろん、これに代えて、シュラウド付イ
ンデューサー18をインペラー16に直接取りつけることも
可能である。インデューサー組立体18は、半径方向外側
に向かって延在し実質的に円筒形をなすシュラウド部材
24で終端するインデューサー羽根を、少なくとも１枚、
または望ましくは複数枚、有する。
含むシュラウド付インデューサー・ポンプの組立体10を
示している。駆動シャフト14が、ハウジング12に貫通し
て延在し、ベアリングにより回転しうるように支持され
ている。インペラー16は、ハウジング12の内部に位置
し、ドライブシャフト14からの回転力を受けてハウジン
グ12を貫通する流体に圧力の上昇を与えるために、駆動
シャフト14に固着しているシュラウド付インデューサー
18は、流体がインペラー16に流入する前にその流体の圧
力を増加させるために、駆動シャフト14の末端部20に固
着している。もちろん、これに代えて、シュラウド付イ
ンデューサー18をインペラー16に直接取りつけることも
可能である。インデューサー組立体18は、半径方向外側
に向かって延在し実質的に円筒形をなすシュラウド部材
24で終端するインデューサー羽根を、少なくとも１枚、
または望ましくは複数枚、有する。
図示されているように、シュラウド付インデューサー
組立体18は、ハウジング12の内側表面30によって画定さ
れる空洞28の内部に位置する。ハウジング12の内側表面
30及びインデューサー組立体18の外側表面32の間には、
再循環する流体が流れることができるように、環状空間
34が形成されている。従来、最循環流体の流れを最小限
にするためには、環状空間34を通る流体の流れを最小限
にする目的でシュラウド24の外側表面32の周囲にラビリ
ンス・シールが設けられていた。典型的には、ラビリン
ス・シール36は、半径方向内側に向かって突出する複数
の山部38及びその間に位置する谷部40を有する。
組立体18は、ハウジング12の内側表面30によって画定さ
れる空洞28の内部に位置する。ハウジング12の内側表面
30及びインデューサー組立体18の外側表面32の間には、
再循環する流体が流れることができるように、環状空間
34が形成されている。従来、最循環流体の流れを最小限
にするためには、環状空間34を通る流体の流れを最小限
にする目的でシュラウド24の外側表面32の周囲にラビリ
ンス・シールが設けられていた。典型的には、ラビリン
ス・シール36は、半径方向内側に向かって突出する複数
の山部38及びその間に位置する谷部40を有する。
動作について説明すると、典型的には電気モーターと
される外部動力源（不図示）からシャフト14を通じてト
ルクが与えられる。流体は、ポンプ組立体10の入口42を
通じて導入される。シュラウド付インデューサー組立体
18は、流入する流体に圧力の上昇を与え、かつ、インペ
ラー16のポンプ運動にとって望ましい旋回パターンを与
える。インペラー16は、流体の圧力をさらに増大させ
て、その流体を出口渦巻室に排出し、出口46を介して、
ポンプ10から排出する。インデューサー組立体18を貫通
する流体の一部、特に、シュラウド付インデューサー18
のすぐ下流の48と指定された位置の流体、またはその周
辺の流体は、入口42に流入する流体よりも高圧であるた
め、環状空間34内に入る傾向がある。この流体が入口42
に流入する流体よりも高圧であることにより、かつ、ポ
ンプ・ハウジング12の隣接部分と相対的なシュラウド24
の外側表面32の運動によって誘起されるポンプ運動の結
果として、環状空間34における流体が全体に矢印50の示
す方向に流れる傾向にある。本明細書において再循環流
れと称するこの流れが、本発明がなければ、インデュー
サー羽根22にキャビテーション損傷を生じさせるもので
ある。矢印50は、軸方向のみの再循環流れを示している
が、シュラウドの回転運動のために実質的に接線方向成
分も存在することが認められるであろう。
される外部動力源（不図示）からシャフト14を通じてト
ルクが与えられる。流体は、ポンプ組立体10の入口42を
通じて導入される。シュラウド付インデューサー組立体
18は、流入する流体に圧力の上昇を与え、かつ、インペ
ラー16のポンプ運動にとって望ましい旋回パターンを与
える。インペラー16は、流体の圧力をさらに増大させ
て、その流体を出口渦巻室に排出し、出口46を介して、
ポンプ10から排出する。インデューサー組立体18を貫通
する流体の一部、特に、シュラウド付インデューサー18
のすぐ下流の48と指定された位置の流体、またはその周
辺の流体は、入口42に流入する流体よりも高圧であるた
め、環状空間34内に入る傾向がある。この流体が入口42
に流入する流体よりも高圧であることにより、かつ、ポ
ンプ・ハウジング12の隣接部分と相対的なシュラウド24
の外側表面32の運動によって誘起されるポンプ運動の結
果として、環状空間34における流体が全体に矢印50の示
す方向に流れる傾向にある。本明細書において再循環流
れと称するこの流れが、本発明がなければ、インデュー
サー羽根22にキャビテーション損傷を生じさせるもので
ある。矢印50は、軸方向のみの再循環流れを示している
が、シュラウドの回転運動のために実質的に接線方向成
分も存在することが認められるであろう。
この従来技術におけるシュラウド24の回転は矢印50の
示す再循環流れに対して実質的な接線方向成分を伝える
ので、その再循環流れは、従来技術におけるシュラウド
24の入口端部から、強い渦52を離脱させる傾向がある。
この傾向は、再循環流れがシュラウド24の入口端部に到
達する時には、主要な流入する流れと対向する軸方向に
流れているという事実によって、いっそう悪化する。渦
巻52は、強力であり、かつ、インデューサー羽根にきわ
めて接近して生じるため、この渦巻は、たとえば羽根の
領域54に、直接衝突する。その直接的結果のひとつとし
て、従来技術におけるインデューサー羽根22は、その領
域62において、ポンプの効率に影響を与えるほど深刻な
キャビテーション損傷を受けることがあり、また実際、
往々にして羽根22の構造的一体性すら妥協せざるを得な
いことがある。さらに、たとえシュラウド24が入口方向
に向かって羽根を越えて延在する場合であっても、その
問題は解消されない。なぜなら、シュラウド自体が損傷
することがあるからである。
示す再循環流れに対して実質的な接線方向成分を伝える
ので、その再循環流れは、従来技術におけるシュラウド
24の入口端部から、強い渦52を離脱させる傾向がある。
この傾向は、再循環流れがシュラウド24の入口端部に到
達する時には、主要な流入する流れと対向する軸方向に
流れているという事実によって、いっそう悪化する。渦
巻52は、強力であり、かつ、インデューサー羽根にきわ
めて接近して生じるため、この渦巻は、たとえば羽根の
領域54に、直接衝突する。その直接的結果のひとつとし
て、従来技術におけるインデューサー羽根22は、その領
域62において、ポンプの効率に影響を与えるほど深刻な
キャビテーション損傷を受けることがあり、また実際、
往々にして羽根22の構造的一体性すら妥協せざるを得な
いことがある。さらに、たとえシュラウド24が入口方向
に向かって羽根を越えて延在する場合であっても、その
問題は解消されない。なぜなら、シュラウド自体が損傷
することがあるからである。
次に第２図すなわち本発明の好適実施例においては、
従来技術における前述の諸問題は、シュラウド24に延在
する通気孔56を複数個設けることによって避けられてい
る。シュラウド24の周辺部のあたりに位置する通気孔56
は、環状空間34と、インデューサー組立体18を通じて流
れる流体の主要な流れとの間の流体の連絡を行う。通気
孔56の寸法及び数は、入口及び出口圧力、クリアランス
等の関数であり、ポンプの動作中に予測される再循環流
体の量など多数のパラメーターに依存して変化する。し
かし、通気孔の寸法及び数については、実質的にすべて
の流れが環状空間34からインデューサー組立体18の内部
に向かうようにすることが肝要である。したがって、環
状空間34における圧力が、その特定の位置におけるイン
デューサー組立体の内部に存在する圧力より低くなって
しまうほどの数や流れ面積を設けるべきではない。ま
た、通気孔56の寸法及び数については、最小限の量の流
れのみが矢印50に示すごとくシュラウド24を通過するよ
うに−すなわち、再循環する流体の実質的に全部が通気
孔56を貫通すべきように−十分なものとすべきである。
さらに、個々の通気孔の寸法及び位置は、通気孔を貫通
する流体の圧力低下が、蒸発またはキャビテーションを
生ずるほど大幅なものでないようにして、選択されるべ
きである。いかなる特定のシュラウド付インデューサー
についても、通気孔の最適な寸法及び数を決定するため
に必要な計算は、当業者であれば容易になしうる。
従来技術における前述の諸問題は、シュラウド24に延在
する通気孔56を複数個設けることによって避けられてい
る。シュラウド24の周辺部のあたりに位置する通気孔56
は、環状空間34と、インデューサー組立体18を通じて流
れる流体の主要な流れとの間の流体の連絡を行う。通気
孔56の寸法及び数は、入口及び出口圧力、クリアランス
等の関数であり、ポンプの動作中に予測される再循環流
体の量など多数のパラメーターに依存して変化する。し
かし、通気孔の寸法及び数については、実質的にすべて
の流れが環状空間34からインデューサー組立体18の内部
に向かうようにすることが肝要である。したがって、環
状空間34における圧力が、その特定の位置におけるイン
デューサー組立体の内部に存在する圧力より低くなって
しまうほどの数や流れ面積を設けるべきではない。ま
た、通気孔56の寸法及び数については、最小限の量の流
れのみが矢印50に示すごとくシュラウド24を通過するよ
うに−すなわち、再循環する流体の実質的に全部が通気
孔56を貫通すべきように−十分なものとすべきである。
さらに、個々の通気孔の寸法及び位置は、通気孔を貫通
する流体の圧力低下が、蒸発またはキャビテーションを
生ずるほど大幅なものでないようにして、選択されるべ
きである。いかなる特定のシュラウド付インデューサー
についても、通気孔の最適な寸法及び数を決定するため
に必要な計算は、当業者であれば容易になしうる。
通気孔の位置については、特に重大ではないものの、
特定の位置が望ましい。たとえばラビリンス・シールが
用いられる場合には、通気孔56は、シール36の谷部40に
対向して設けることが望ましい。
特定の位置が望ましい。たとえばラビリンス・シールが
用いられる場合には、通気孔56は、シール36の谷部40に
対向して設けることが望ましい。
さらに、通気孔56の好適な位置としては、羽根22の中
間に各々の羽根から等距離の位置、または場合により、
羽根22の入流口端部（低圧部分）の方向に僅かに偏らせ
た位置、とすることも適当である。すべての場合におい
て、通気孔は、シュラウド24の下流周辺部の周囲に位置
することになろう。なぜなら、入口に隣接する環状空間
34の中の流体が、ポンプ組立体10を通じて流れる流体の
主要な流れと実質的に同一の圧力を有するからである。
間に各々の羽根から等距離の位置、または場合により、
羽根22の入流口端部（低圧部分）の方向に僅かに偏らせ
た位置、とすることも適当である。すべての場合におい
て、通気孔は、シュラウド24の下流周辺部の周囲に位置
することになろう。なぜなら、入口に隣接する環状空間
34の中の流体が、ポンプ組立体10を通じて流れる流体の
主要な流れと実質的に同一の圧力を有するからである。
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明
したが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきも
のではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに
種々の変形が可能であることはもちろんである。
したが、本発明はこれら具体例にのみ限定されるべきも
のではなく、本発明の技術的範囲を逸脱することなしに
種々の変形が可能であることはもちろんである。
第１図は、従来技術に従って構成されたシュラウド付イ
ンデューサーを有する遠心ポンプの横断側面の略図であ
る。 第２図は、本発明の好適実施例に従って構成されたシュ
ラウド付インデューサーを有する遠心ポンプの横断側面
の略図である。 （符号の説明） 10:ポンプ 12:ハウジング 24:インデューサー・シュラウド 34:環状空間 56:通気孔
ンデューサーを有する遠心ポンプの横断側面の略図であ
る。 第２図は、本発明の好適実施例に従って構成されたシュ
ラウド付インデューサーを有する遠心ポンプの横断側面
の略図である。 （符号の説明） 10:ポンプ 12:ハウジング 24:インデューサー・シュラウド 34:環状空間 56:通気孔
Claims (5)
- 【請求項１】ハウジング内に回転可能に装着されたシュ
ラウド付きインデューサーを有するポンプにおいて、該
シュラウドの外側周辺部と該ハウジングの隣接内側表面
とで該ポンプの動作中において流体の再循環流れを通す
環状空間を画定しており、該インデューサー・シュラウ
ドを貫通して複数個の通気孔を設けてあり、前記環状空
間内に発生する流体の再循環流れを前記通気孔を介して
前記インデューサー内部に取り込み、それにより前記再
循環流れに関連する損傷を最小とさせることを特徴とす
るポンプ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記通気
孔が前記インデューサーの高圧端部に隣接して位置させ
たことを特徴とするポンプ。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記イン
デューサーが、その入口端部及びそれと反対の端部がイ
ンペラーに隣接して終端している軸流インデューサーで
あることを特徴とするポンプ。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項において、前記イン
デューサーが複数個の羽根を有し、且つ、前記通気孔が
羽根から実質的に等間隔に位置することを特徴とするポ
ンプ。 - 【請求項５】特許請求の範囲第３項において、前記イン
デューサーが複数個の羽根を有し、且つ、前記通気孔が
羽根から実質的に等間隔に位置することを特徴とするポ
ンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US759983 | 1985-07-29 | ||
| US06/759,983 US4642023A (en) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | Vented shrouded inducer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6336099A JPS6336099A (ja) | 1988-02-16 |
| JP2633533B2 true JP2633533B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=25057683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61176825A Expired - Lifetime JP2633533B2 (ja) | 1985-07-29 | 1986-07-29 | 通気型シユラウド付インデユーサー |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4642023A (ja) |
| JP (1) | JP2633533B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4780050A (en) * | 1985-12-23 | 1988-10-25 | Sundstrand Corporation | Self-priming pump system |
| US4708584A (en) * | 1986-10-09 | 1987-11-24 | Rockwell International Corporation | Shrouded inducer pump |
| US4854818A (en) * | 1987-12-28 | 1989-08-08 | Rockwell International Corporation | Shrouded inducer pump |
| JPH0772554B2 (ja) * | 1988-04-27 | 1995-08-02 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 電磁流体用複合機械式ポンプ |
| US4900222A (en) * | 1988-12-23 | 1990-02-13 | Rockwell International Corporation | Rotary pump inlet velocity profile control device |
| JPH02188695A (ja) * | 1989-01-18 | 1990-07-24 | Nikkiso Co Ltd | インデューサを備えた遠心ポンプ |
| US4981018A (en) * | 1989-05-18 | 1991-01-01 | Sundstrand Corporation | Compressor shroud air bleed passages |
| JP2564135Y2 (ja) * | 1991-11-12 | 1998-03-04 | 三菱自動車工業株式会社 | 冷却ファン装置 |
| US5779440A (en) * | 1997-01-06 | 1998-07-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Flow energizing system for turbomachinery |
| CN2304777Y (zh) * | 1997-05-28 | 1999-01-20 | 韩玮 | 轮式桨扇 |
| WO2001016491A1 (en) | 1999-09-01 | 2001-03-08 | Coltec Industries, Inc. | Centrifugal pump |
| EP1404975B1 (en) | 2001-06-15 | 2009-08-26 | Concepts ETI, Inc. | Flow stabilizing device |
| US7025557B2 (en) * | 2004-01-14 | 2006-04-11 | Concepts Eti, Inc. | Secondary flow control system |
| US7828511B1 (en) | 2008-03-18 | 2010-11-09 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Axial tip turbine driven pump |
| US7931441B1 (en) | 2008-03-18 | 2011-04-26 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Inducer with tip shroud and turbine blades |
| DE102008029605A1 (de) * | 2008-06-23 | 2009-12-24 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Schaufeldeckband mit Durchlass |
| US9567942B1 (en) * | 2010-12-02 | 2017-02-14 | Concepts Nrec, Llc | Centrifugal turbomachines having extended performance ranges |
| US9206820B2 (en) | 2012-06-11 | 2015-12-08 | Aerojet Rocketdyne, Inc. | Inducer with cavitation instability controls to reduce vibrations and radial loads |
| US10731651B2 (en) | 2016-02-23 | 2020-08-04 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Apertures spaced around impeller bottom shroud of centrifugal pump |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR963540A (ja) * | 1950-07-17 | |||
| US2685429A (en) * | 1950-01-31 | 1954-08-03 | Gen Electric | Dynamic sealing arrangement for turbomachines |
| NO132423C (ja) * | 1973-12-04 | 1975-11-12 | Norges Skipsforsknings Inst | |
| SU591619A1 (ru) * | 1976-04-08 | 1978-02-05 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им.Н.Э.Баумана | Рабочее колесо центробежного компрессора |
| DE2849675A1 (de) * | 1978-11-16 | 1980-06-12 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Kuehlanlage fuer brennkraftmaschinen, insbesondere in fahrzeugen |
| JPS5929800A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ポンプ |
| JPS60166799A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | Ebara Corp | 遠心圧縮機 |
-
1985
- 1985-07-29 US US06/759,983 patent/US4642023A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-07-29 JP JP61176825A patent/JP2633533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4642023A (en) | 1987-02-10 |
| JPS6336099A (ja) | 1988-02-16 |
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