(57)【要約】【課題】  流体通路の断面積を吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成することで、高圧を得ることができるようにさせ、かつ流体流路の断面積を変化させるための製作加工が容易にできるようにした加圧遠心ポンプの提供。【解決手段】  羽根車２の直径Ｄ２をドラム状ケーシング１の内径Ｄ１よりも小径に形成させ、羽根車の外周をドラム状ケーシングの周壁１０ｂ内面に近接させるように、羽根車の回転中心Ｃ２とドラム状ケーシングの中心Ｃ１とを偏心させて、羽根車の外周とドラム状ケーシングの内周とのラジアル方向の間隔Ｓを変化させた流体通路３を形成させ、この流体通路の断面積を吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成させた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根が放射状に形成された羽根車をドラム状ケーシングの内部で回転させることにより、このドラム状ケーシングの側壁に形成した吸込口から吸い込んだ流体をドラム状ケーシングの周壁に形成した送出口から外部へ送出させるように形成されたポンプであって、
前記羽根車の直径をドラム状ケーシングの内径よりも小径に形成させると共に、羽根車の外周をドラム状ケーシングの周壁内面に近接させるように、羽根車の回転中心とドラム状ケーシングの中心とを偏心させることにより、羽根車の外周とドラム状ケーシングの内周との間隔を変化させた流体通路を形成させ、
この流体通路の間隔を前記吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように前記ドラム状ケーシングを偏心させることにより、前記流体通路の断面積を吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成させたことを特徴とする加圧遠心ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加圧遠心ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラム状ケーシングの内部で羽根車を回転させることにより、吸込口から吸い込んだ流体（気体や液体等）を送出口から送出させるように形成した加圧遠心ポンプが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の加圧遠心ポンプは、羽根車の回転中心とドラム状ケーシングの中心とを同軸上に一致させ、かつ羽根車の側面とドラム状ケーシングの内側面との間に軸方向の間隔による流体通路を形成させ、その軸方向の間隔を送出口に向けて次第に狭くすることで、この流体通路の断面積を送出口に向けて次第に狭くなるように変化させ、これにより、流体を送出口に向けて次第に圧縮させて高圧を得るように形成されていた。
【０００４】
しかしながら、羽根車とドラム状ケーシングの間に軸方向の間隔による流体通路を形成させた場合、その軸方向の間隔を送出口に向けて次第に狭く形成するには、ドラム状ケーシングの内側面に、送出口に向けて次第に突出高が高くなるような傾斜突起を形成する必要がある。
即ち、このような傾斜突起をドラム状ケーシングの内側面に形成した従来の加圧遠心ポンプは、流体流路の断面積を変化させるための製作加工に手間がかかるという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−８９４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明では、羽根車とドラム状ケーシングの間にラジアル方向の間隔による流体通路を形成させることに着目したもので、この流体通路の断面積を吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成することで、高圧を得ることができるようにさせ、かつ流体流路の断面積を変化させるための製作加工が容易にできるようにした加圧遠心ポンプを提供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】
上記の課題を解決するために、本発明の加圧遠心ポンプは、
複数の羽根が放射状に形成された羽根車をドラム状ケーシングの内部で回転させることにより、このドラム状ケーシングの側壁に形成した吸込口から吸い込んだ流体をドラム状ケーシングの周壁に形成した送出口から外部へ送出させるように形成されたポンプであって、
前記羽根車の直径をドラム状ケーシングの内径よりも小径に形成させると共に、羽根車の外周をドラム状ケーシングの周壁内面に近接させるように、羽根車の回転中心とドラム状ケーシングの中心とを偏心させることにより、羽根車の外周とドラム状ケーシングの内周との間隔を変化させた流体通路を形成させ、
この流体通路の間隔を前記吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように前記ドラム状ケーシングを偏心させることにより、前記流体通路の断面積を吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成させた構成としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の加圧遠心ポンプは、羽根車の回転中心をドラム状ケーシングの中心から偏心させているので、羽根車とドラム状ケーシングの間にラジアル方向の間隔による流体通路が形成される。
そして、羽根車の偏心位置を、そのラジアル方向の間隔が吸込口から送出口に向けて次第に広くなったのち次第に狭くなるような位置に設定すれば、それだけで流体通路の断面積を吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成させることができる。
【０００８】
このように、流体通路の断面積を変化させるための製作加工が、羽根車の偏心位置を設定するだけで容易にできるという効果が得られる。
【０００９】
又、前記流体通路の断面積を吸込口から送出口に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成させているため、流体通路の上流側では断面積が次第に広くなり、流体通路の下流側では断面積が次第に狭くなる。
このように、流体通路の上流側では断面積が次第に広くなっているため、流体の流速が低下して圧力が上昇する。
そして、その圧力を維持したまま流体通路の下流側では断面積が次第に狭くなっているため、次第に圧縮されて流体の流速が上昇していき、送出口で圧縮が開放されることによる流速の低下によって圧力が上昇し、これにより、流体を送出口から高圧で送出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の加圧遠心ポンプの内部構造を示す側面断面図、図２は正面断面図である。
【００１１】
図において、１はドラム状ケーシングで、側壁１０ａの周囲に周壁１０ｂが形成された本体ケース１０と、この本体ケース１０の側面開口部に取り付けられた蓋側壁１１とで形成され、その内部が円形ポンプ室１２に形成されている。
前記蓋側壁１１には、円形ポンプ室１２の周壁１０ｂ寄り位置に対向して吸込口１５が形成され、又、周壁１０ｂに送出口１６が形成されている。
【００１２】
前記ドラム状ケーシング１の円形ポンプ室１２には羽根車２が組み込まれている。
この羽根車２は、円形基板２ａの中心に回転軸２０が固定され、この円形基板２ａの片面に多数の羽根板２ｂが中心から放射状に形成されている。
【００１３】
この羽根車２は、その羽根板２ｂ側の面が前記吸込口１５の側（蓋側壁１１の内面）に対向するように、前記回転軸２０を本体ケース１０に軸支させた状態で、円形ポンプ室１２内に組み込まれている。
【００１４】
又、前記羽根車２の直径Ｄ２は、ドラム状ケーシング１の内径Ｄ１よりも小径（Ｄ２＜Ｄ１）に形成されている。
そして、羽根車２の外周をドラム状ケーシング１の周壁１０ｂの内面に近接させるように、羽根車２の回転中心Ｃ２をドラム状ケーシング１の中心Ｃ１から偏心させることにより、羽根車２の外周とドラム状ケーシング１の内周との間隔Ｓ（ラジアル方向の間隔）を変化させた流体通路３を形成させている。
【００１５】
この場合、前記流体通路３の間隔Ｓを前記吸込口１５から送出口１６に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように前記羽根車２を偏心させており、これにより、前記流体通路３の断面積を吸込口１５から送出口１６に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成させている。
【００１６】
実施例では、図１に示すように、前記吸込口１５をドラム状ケーシング１の垂直半径線Ｒ１から左側にほぼ４５度傾斜した４５度傾斜半径線Ｒ２の上に形成させ、前記送出口１６をドラム状ケーシング１の垂直半径線Ｒ１から右側にほぼ２０度傾斜した２０度傾斜半径線Ｒ３の上に形成させている。
このような吸込口１５と送出口１６の位置関係において、前記羽根車２をドラム状ケーシング１の垂直半径線Ｒ１上で上方に偏心させ、この垂直半径線Ｒ１上において羽根車２の外周をドラム状ケーシング１の周壁１０ｂの内面に最も近接させるように、その偏心方向及び偏心量を設定している。
なお、羽根車２の外周とドラム状ケーシング１の周壁１０ｂの内面との近接クリアランスは、できるだけ近接（０．５ｍｍ以下）させるのが好ましく、実施例では、０．２ｍｍにしている。
【００１７】
なお、羽根車２の偏心方向及び偏心量は、吸込口１５及び送出口１６との位置関係において設定されるもので、要は、流体通路３の間隔Ｓが前記吸込口１５から送出口１６に向けて次第に広く（逓増）なったのち次第に狭く（逓減）なるように偏心させればよい。
【００１８】
本実施例の加圧遠心ポンプでは、羽根車２の回転によりドラム状ケーシング１の円形ポンプ室１２内に吸い込まれた流体は、羽根車２の隣り合う羽根板２ｂと羽根板２ｂの空間（羽根室２ｃ）内に流入したのち羽根車２の遠心力によって羽根室２ｃから流出して周壁１０ｂの内面に衝突し、再び羽根室２ｃに流入するという渦流を繰り返しながら流体通路３を流動し、圧力が高められた状態で送出口１６から送出される。
【００１９】
このとき、前記流体通路３を、その断面積が吸込口１５から送出口１６に向けて次第に広くさせたのち次第に狭くなるように形成させているため、流体通路３の上流側では断面積が次第に広くなり、流体通路３の下流側では断面積が次第に狭くなる。
【００２０】
このように、流体通路３の上流側では断面積が次第に広くなっているため、流体の流速が低下して圧力が上昇する。
即ち、流体の圧力Ｐと、流速ｖの関係は、以下の（式１）に示したベルヌーイの定理により、流速が低下すると、圧力が上昇する関係にある。
Ｐ／ρｇ＋ｖ２／２ｇ＝一定・・・・（式１）
Ｐ：圧力
ρ：密度
ｇ：重力加速度
ｖ：流速
【００２１】
そして、流体通路３の下流側では断面積が次第に狭くなっているため、上流側で上昇した圧力を維持したまま流体が次第に圧縮されて流速が上昇していき、送出口１６で圧縮が開放されることによる流速の低下によって圧力が上昇し、これにより、流体を送出口１６から高圧で送出させることができる。
【００２２】
又、流体通路３の断面積を吸込口１５から送出口１６に向けて次第に広くさせのち次第に狭く形成させるための製作加工が、羽根車２の偏心位置を設定するだけで容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の加圧遠心ポンプの内部構造を示す側面断面図である。側面断面図である。
【図２】その正面断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  ドラム状ケーシング
１０  本体ケース
１０ａ  側壁
１０ｂ  周壁
１１  蓋側壁
１２  円形ポンプ室
１５  吸込口
１６  送出口
２  羽根車
２ａ  円形基板
２ｂ  羽根板
２ｃ  羽根室
２０  回転軸
３  流体通路
Ｃ１  中心
Ｃ２  回転中心
Ｄ１  内径
Ｄ２  直径
Ｒ１  垂直半径線
Ｒ２  ４５度傾斜半径線
Ｒ３  ２０度傾斜半径線
Ｓ  間隔
【図１】
2006183521.tif 000003
【図２】
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