JPH03156200A - 立軸ポンプの渦流防止装置 - 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〕 本発明は立軸ポンプの渦流防止装置に係りとくに立軸ポ
ンプの締切軸動力の増大を防止するのに好適な立軸ポン
プの渦流防止装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ポンプ吸水槽の旋回流れや、渦を防ぐために渦流
防止装置を積極的に使用し、これにより吸水槽の経済性
向上をはかることが望まれている。

従来のポンプの渦流防止装置はとくに水中渦を防止する
手段として、たとえば１９８４年１月２０日付日本機械
学会発行「日本機械学会基準ＪＳＭＥＳＯＯ４−１９８
４Ｊ第２５頁解説表３−１に紹介されている。その代表
例を第１３図（ａ）（ｂ）第１４図（ａ）（ｂ）および
第１５図（ａ）（ロ）に示すように吸込管５の入口に対
向し、吸水槽１の底面２と側壁３もしくは後壁４に支持
された渦流防止板６を設け、第１６図に示すように吸込
管５の周囲から該吸込管５に流入する流体が吸水槽１の
形状などの影響で偏ったときに発生する旋回流を抑制し
、これによって渦Ａの発生を抑制するように構成してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、低流量域のとくに締切運転時の軸動力
が増大する点につれて配慮がされておらず、ポンプ駆動
用の原動機モータの出力を大きなものに必要があるなど
経済的影響が大きくなるという問題があった。

すなわち、立軸ポンプを起動開始時および起動停止直前
のように渦小流量で運転した場合、第１７図に示すよう
に、羽根車１０の入口１０ａからの逆流１２により吸込
ベルマウス８と吸水槽１の底面２との間に旋回流が形成
され、この旋回流１１によって低流量域の軸動力を低下
させる作用をすることは既に知られている。ところが、
前記のように渦流防止板６を設けた場合には、該渦流防
止板６によって旋回流１１を抑制してしまうため、低流
量域とくに締切運転時の軸動力が増大することになり、
これによりポンプ駆動用の原動機モータの出力を大きな
ものにする必要があるなど経済的影響が大きくなるとい
う問題があった。

本発明の目的は、ポンプの締切軸動力の増大を可及的に
小さ（し、かつ有効な渦流防止効果を可能とする立軸ポ
ンプの渦流防止装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明はポンプケーシングに
羽根車と流体を上記ポンプケーシング内に流体するため
の吸込ベルマウスを有する立軸ポンプをポンプ吸水槽内
に設置し、かつ上記ポンプ吸水槽内底面の上記吸込ベル
マウスに直下対向する位置にポンプ吸水槽底面に対して
垂直方向に突出する渦防止板を設置した立軸ポンプの渦
流防止キｈ 装置において、上記渦流防止群の上記吸込ベルマウスの
中心に対向する位置よりＤＳ／２≦Ｒ≦ＤＢ／２（ただ
しＤ３は吸込ベルマウス内径、Ｄｉは吸込ベルマウス人
口径である）を満足する半径Ｒ以内の範囲に切欠きを設
けたものである。

また上記渦流防止板は、上記半径Ｒ以内の範囲の高さを
その範囲より外方の高さよりも低く構成されたものであ
る。

また上記渦流防止板の上記切欠き部分に上記吸水槽底面
より盛り上がった凸部を設けたものである。

〔作用〕

本発明によれば、吸水槽内の流量が十分大きく第１７図
に示す立軸ポンプの羽根車人口１０ａにおける逆流１２
が発生しない流量の場合には、渦流防止板により第１３
図乃至第１５図に示すように吸込ベルマウスに向かう吸
水槽１内における旋回を持つ流れを抑制し、流体中の渦
の発生を押えることができる。

また、ポンプを渦小流量で運転する場合には、第１７図
に示すように、羽根車１０の入口１０ａにおける逆流１
２により吸込ベルマウス８と吸水槽１の底面２との間に
強い旋回流が発生することはよく知られている。たとえ
ば電業社機械ＶｏＬ、　２　、　Ｎｏ、　２（１９７８
）第３０頁「水槽形状と斜流ポンプの特性（特に低流量
域における特性に関連して）」図１２によれば、低流量
域において吸込ベルマウス直下対向位置の吸水槽１の底
面２上の圧力は、流量の減少とともに急激な低下があり
、とくに締切運転時に著しく圧力低下の範囲は、立軸ポ
ンプの中心から吸込ベルマウス８の径以内である。これ
は吸込ベルマウス８の直下に強い旋回流が発生しており
、その旋回流の範囲は吸込ベルマウス径以内であること
を示している。そして低流量域とくに締切点においてよ
り強い旋回流が発生しているときには、旋回流が弱い場
合よりも軸同力が小さいことが前記公知文献図８に示さ
れている。

そこで本発明においては、渦流防止板に上記吸込ベルマ
ウスの直下対向部分に半径Ｒ以内Ｄ　！／２≦Ｒ≦Ｄ　
ｍ／まただしＤ３は吸込ベルマウスの内径、ＤＢは吸込
ベルマウス人口径）の範囲だけ切欠きを構成し、上記吸
込ベルマウス直下の旋回流が渦流防止板によってさまた
げられるのを防止し、これによって締切運転点における
軸動力の増大を防止することができる。

また本発明においては、渦流防止板の上記半径Ｒ以内の
範囲の高さをその周囲の高さより低くして上記と同一効
果を達成するものである。

また本発明においては、渦流防止板の上記半径Ｒ以内の
範囲の切欠き部分に上記吸水槽底面よりと 盛り上がって凸部を設け、上ｉｔｔと同一効果を達成す
るものである。

〔実施例］ 以下本発明の一実施例を示す第１図について説明する。

第１図に示すように、立軸ポンプｌはポンプケーシング
９、吸込ベルマウス８、羽根車（図示せず）から構成さ
れ、吸水槽１内に設置されている。

上記吸水槽１はその底面２の上記吸込ベルマウス８の中
心直下対向位置よりＤ　！／２≦Ｒ≦ＤＢ／２（ただし
り、は吸込ベルマウス８の内径、Ｄ諺は吸込ベルマウス
８の入口径である。）を満足する半径Ｒの範囲内におい
て切欠き１３ａ’　、１３ｂ’を有し、吸水槽１の側壁
３に平行に渦流防止板１３ａ、　１３ｂを設けている。

また上記底面２には上記吸込ベルマウス８の中心直下対
向位置より上記半径Ｒの範囲内において切欠き１４ａ’
　、１４ｂ’を有し吸水槽１の側壁３に直角に渦流防止
板１４ａ、１４ｂを設けている。さらに吸水槽１の底面
２には吸水槽１の後壁４にそうで渦流防止板６を設けて
いる。

つぎに動作について説明する。

吸水槽１内の流量が十分大きく第１７図に示す立軸ポン
プの羽根車１０の入口１０ａにおける逆流１２が発生し
ない流量の場合には、吸水槽ｌ内に上方から流入した流
体は渦流防止板１３ａ、１３ｂ、１４ａ。

１４ｂ、６によって旋回流を抑制され、吸込ベルマウス
８により吸水槽ｌ内に流入するさいに渦の発生を防止す
ることができる。

また立軸ポンプが過小流量にて運転している場合には第
１７図に示すように羽根車１０の入口１０ａにおける逆
流１２により吸込ベルマウス８の直下部分に強い旋回流
１１が発生する。これに対して本実施例においては渦流
防止板１３ａ、１３ｂおよび１４ａ。

１４ｂにそれぞれ上記吸込ベルマウス８の直下対向部分
に半径Ｒにて形成された切欠き１３ａ　’　、　１３ｂ
　’１４ａ’　、１４ｂ’が設けられているので、渦流
防止板１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂにて旋回流を抑
制された流体は切欠き１３ａ’　、１３ｂ’　、１４ａ
’　、１４ｂ’内に流入したときバッフル的作用により
切欠き１３ａ’　、１３ｂ’　、１４ａ’　、１４ｂ’
に発生している旋回流１１に順応し、旋回をさまたげる
のを防止する。

したがって立軸ポンプの締切運転時の軸動力の増大を抑
えることができる。

なお、上記実施例においては上記吸込ベルマウス８の直
下対向部分の吸水槽１内底面２に４個の渦流防止板１３
　ａ　、　１３　ｂ　、　１４　ａ　、　１４　ｂと後
壁３にそうで渦流防止板６を設けた場合を示しているが
、これに限定されるものでなく吸水槽１内に流入する流
体の流量などによって第２図乃至第４図に示すようにす
ることも可能である。

つぎに本発明の他の一実施例を示す第５図について説明
する。

第５図に示すように本実施例においては、吸込ベルマウ
ス８の直下部分の前記半径Ｒ以内の範囲ウス８の直下部
分の前記半径Ｒ以内の範囲部分に渦巻防止板１５．１６
を高さＨ−ｈにしたことにより前記第１図に示す実施例
における切欠き１３ａ’、１３ｂ’　、１４ａ’　、１
４ｂ’と同様な空間を設けた場合である。

したがって本実施例においても前記第１図に示す実施例
と同様な効果を得ることができる。

なお、吸水槽１内に流入する流体の流量などによって第
６図乃至第８図のように渦巻防止板を変形させることも
可能である。

つぎに本発明のさらに他の一実施例を示す第９図につい
て説明する。

第９図に示すように、本実施例においては、前記第１図
に示す実施例における切欠き１３ａ’、１３ｂ’　、１
４ａ’　、１４ｂ’内に吸水槽１の底面２′から上方に
円錐台状に盛り上げた凸部１３を設けた場合である。

本実施例においては立軸ポンプが過小流量にて運転して
いる場合に第１７図に示すように羽根車１００入口１０
ａにおける逆流１２により吸込ベルマウス８の直下対向
部分である凸部１３上面に強い旋回流１１が発生する。

これに対して渦流防止板１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４
ｂによって旋回流を抑制された流体は凸部１３の円錐周
面にそうで上方の強い旋回流１１に引張られるように吸
引されるので凸部１３の上面上の旋回流の旋回をさまた
げるのを防止する。

また吸水槽ｌ内の流量が十分大きく第１７図に示す立軸
ポンプの羽根車１０の人口１０ａにおける逆流１２が発
生しない流量の場合には、渦流防止板１３ａ。

１３　ｂ　、　１４　ａ　、　１４　ｂにて吸込ベルマ
ウス８に向って流れる旋回を抑え流体渦の発生を防止す
ることができる。

なお、吸水槽１内に流入する流体の流量などによって渦
流防止板を第１０図乃至第１２図に示すように変形する
ことが可能である。

以上いくつかの実施例を用いて説明したが、これは吸水
槽内に流入する流体の流量、濁度および旋回流れ成分に
よって適宜変形することが可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、立軸ポンプを過小流量で運転している
場合に羽根車の入口からの逆流によって吸込ベルマウス
と吸込槽底面との間に発生する旋回流が渦流防止板によ
って渦流を抑制された流体によって抑制されるのを防ぎ
流体渦の発生を防止することができるので、締切軸動力
の増大を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１２図は本発明の実施例を示し、第１３図
乃至第１５図は従来例を示し各図の（ａ）は側面図、Φ
）は上面図を示し、第１６図は流体の渦流の状態を示し
第１７図は立軸ポンプを過小流量で運転する場合の羽根
車の入口における逆流状態を示す説明図である。 １・・・吸水槽、２・・・吸水槽、８・・・吸込ベルマ
ウス、９・・・ポンプケーシング、１３．１４．１５．
１６・・・渦流防止板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンプケーシングに羽根車と、流体を上記ポンプケ
   ーシング内に流入するための吸込ベルマウスを有する立
   軸ポンプをポンプ吸水槽内に設置し、かつ上記ポンプ吸
   水槽内底面の上記吸水ベルマウスに対向する位置にポン
   プ吸水槽底面に対して垂直方向に突出する渦流防止板を
   設置した立軸ポンプの渦流防止装置において、上記渦流
   防止板の上記吸込ベルマウスの中心に直下対向する位置
   よりＤ＿Ｓ／２≦Ｒ≦Ｄ＿Ｂ／２（ただしＤ＿Ｓは吸込
   ベルマウス内径、Ｄ＿Ｂは吸込ベルマウスの入口径）を
   満足する半径Ｒ以内の範囲に切欠きを設けた立軸ポンプ
   の渦流防止装置。 ２、上記渦流防止板は上記半径Ｒ以内の範囲の高さをそ
   の範囲より外方の高さよりも低く構成された請求項１記
   載の立軸ポンプの渦流防止装置。 ３、上記渦流防止板の上記切欠き部分に上記吸水槽底面
   より盛り上がった凸部を設けた請求項１記載の立軸ポン
   プの渦流防止装置。