(57)【要約】【課題】多量のガスを含有する液体を遠心ポンプで輸送する場合、羽根車の車板側の羽根入口付近に生ずる低圧のガス空洞によって羽根液流がブロックされ、安定した流量や圧力の維持が困難となり輸送不能となる課題があった。【解決手段】流れに沿って収縮する円錐台管２１及び該円錐台管の最小径端２２と羽根車の側板４の入口とを滑らかに連結する拡大管２３で吸込み管２６を形成することにより、加速された円錐台形の衝撃液流１１を車板側に生ずるガス空洞８に衝突せしめて撹拌混合し、分離した気液２相を均質に単相化して空洞による羽根液流９のブロックを緩和する。更に、羽根入口端をカットして円錐台管の延長面２４より外側に羽根入口２７を配設することにより、円錐台形の衝撃液流に及ぼす羽根入口の旋回の影響を軽減させて衝撃液流の衝突効果を高める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流れに沿って収縮する円錐台管及び該円錐台管の最小径端と羽根車の側板入口とを滑らかに連結する拡大管で吸込み管を形成することによって、加速された円錐台形の液流を車板側に生ずるガス空洞に衝突せしめることを特徴とする、多量のガスを含む液体用遠心ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、羽根入口端をカットして前記円錐台管の延長面より外側に配設することを特徴とする、多量のガスを含む液体用遠心ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、空気や炭酸ガスなどのガスを多量に含有する液体の輸送に用いられる遠心ポンプの構造に関わる。
【背景技術】
【０００２】  空気や炭酸ガスなどのガスを多量に含有する液体を従来の遠心ポンプで輸送する場合は、例えば非特許文献１に記載されている一般の遠心ポンプを例にとって図２に示すと、羽根車１の車板２側の羽根入口７付近に低圧のガス空洞８を生じ、この空洞８によって羽根液流９がブロックされて安定した流量や圧力を維持することが困難となり、一般的にはほぼ３０％以上のガスを含有する液体輸送は不可能であった。【０００３】  このガス空洞８の主な発生原因は、羽根車１の回転に伴って吸込み管６内に発生する予旋回流により、液体の遠心力で液中のガスが分離して中心Ｘ−Ｘ付近に集まりこれが流れに沿って車板２側の羽根入口７付近に集結して形成されるものであり、特に最高効率点を外れた運転では予旋回流が過大となるのでこのガス空洞の発生障害は著しい。
【先行技術文献】
【非特許文献１】「機械工学便覧・第８編水力学及び流体力学」
【０００４】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  以上に鑑み本発明は、特にガスを多量に含有する液体の遠心ポンプにおいて、車板側の羽根入口付近に生ずる低圧のガス空洞の生成を可及的に防止すると共に該空洞部に該当する部分の気液２相を撹拌混合して均質に単相化することによって、流量や圧力の安定化を図って輸送を可能にすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、流れに沿って収縮する円錐台管及び該円錐台管の最小径端と羽根車の側板入口とを滑らかに連結する拡大管で吸込み管を形成することによって、加速された円錐台形の液流を車板側に生ずるガス空洞に衝突せしめることを特徴とする、多量のガスを含む液体用遠心ポンプである。【０００７】  また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、羽根入口端をカットして前記円錐台管の延長面より外側に配設することを特徴とする、多量のガスを含む液体用遠心ポンプである。
【発明の効果】
【０００８】  請求項１に記載の発明によれば、車板側の羽根入口付近に生ずる低圧のガス空洞８は、加速された円錐台形の衝撃液流１１の衝突によって撹拌混合され、分離した気液２相が均質に単相化されるので、空洞による羽根液流９のブロックを緩和し得る効果がある。【０００９】  また請求項２に記載の発明によれば、羽根入口の旋回流が緩和されるので空洞発生の防止に寄与するのみならず、直進する円錐台形の衝撃液流１１に及ぼす羽根の旋回の影響が軽減されるので衝撃液流１１の衝突効果を高める効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】は本発明の実施例を示す説明図、
【図２】は従来の実施例を示す説明図で、両図における同一番号は同一部品を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本発明の実施例の形態を図１〜図２に基づいて説明する。
図２に示すような従来の遠心ポンプの実施例においては、車板２、羽根３、側板４で構成された羽根車１は、主軸５で駆動されて羽根の回転エネルギーで羽根液流９を構築するが、液中に多量のガスを含む場合は、羽根入口７で生ずる予旋回流によって液体に遠心力が作用するので、液中のガスは回転中心Ｘ−Ｘ軸付近に寄せられ流れに沿って車板２側の羽根入口７付近に集まり低圧のガス空洞８を生じる。前記のようにこのガス空洞８によって羽根液流９がブロックされ、安定した流量や圧力の維持が困難となる弊害を生ずる。このため、従来は特定以上の多量のガスを含む液体の遠心ポンプ輸送は不可能であった。図中１０はケーシングカバーを示す。
【００１２】  以上の現状に対し、本発明に関わる実施例の形態を図１で説明する。
図１において、吸込み管２６は、流れに沿って収縮する収縮円錐台管２１及び該円錐台管２１の最小径端２２と羽根車１の側板４の入口とを滑らかに連結する拡大管２３で形成されている。このようにすることによって、吸込み管最小直径Ｄｓで加速された円錐台形の衝撃液流１１を、車板２側に生ずるガス空洞８と衝突せしめることにより、空洞８内に分離している多量の気体は液と撹拌混合されて均質に単相化されるので、空洞８による羽根液流９のブロックを大幅に緩和することができる。尚、以上の実施形態では羽根車１は所謂閉鎖型であり側板４と一体であるが、側板４が羽根車１と分離してケーシングカバー１０と一体に構成される所謂開放型の場合においても、前記吸込み管２６の形成次第に変りないことは勿論である。
【００１３】  又、図２に示すように従来の遠心ポンプでは、羽根入口７を車板２の回転中心Ｘ−Ｘに近着けることはポンプ性能の向上に若干寄与するので好まれる傾向があるが、反面、ガスを多量に含む液のポンプでは羽根入口７の影響が顕著となって旋回流が強化されるため、多量のガスを含む空洞８の発生を助長する傾向にあり、特に最高効率点を外れた運転ではこのデメリットは大きい。本発明においては図１に示すように、旋回流に及ぼす羽根入口の影響を軽減するために、羽根入口２７を切り上げて収縮円錐台管２１の延長面２４より外側に配設せしめている。このような配慮によって、予旋回による空洞の縮小を図り得るのみならず、加速された円錐台形の衝撃液流１１の衝突エネルギーが、回転する羽根入口２７に接触して縮減されるデメリットを防止する効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００１４】  ガスを多量に含有する液体の輸送は、排水処理における気泡分離装置、炭酸飲料水製造装置、その他多くの産業装置において広く利用されるものであり、本発明の利用可能性は極めて高い。
【符号の説明】
【００１５】  １        羽根車
２        車板
３        羽根
４        側板
５        回転軸
６，２６  吸込み管
７，２７  羽根入口
８        空洞
９        羽根液流
１０        ケーシングカバー
１１        衝撃液流
２１        収縮円錐台管
２２        円錐台管の最小径端
２３        拡大管
２４        円錐台管の延長面
Ｘ−Ｘ      羽根車の回転中心
Ｄ          吸込み管直径
Ｄｓ        吸込み管最小直径
【図１】
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【図２】
2014092152.tif 000004