(57)【要約】【課題】  キャビテーションサージによる圧力振動を抑制することができ、ポンプの吸込性能を維持することができる高速ポンプのインデューサ装置を提供する。【解決手段】  本発明は、液体を加圧する遠心型高速ポンプにおける遠心インペラ１０の上流側に配設され、回転駆動される軸部２４とその外周部に螺旋状に形成された羽根２６とを有し上流側からの液体を昇圧して下流側に流すインデューサ本体２２と、これを囲むインデューサケーシング２１とを備えた高速ポンプのインデューサ装置であり、インデューサケーシング２１は、インデューサ本体２２の羽根２６を所定のチップクリアランスを空けて囲む部分３０と、この部分の上流側に連続して形成されこの部分３０の内径より大きい内径をもつ拡径部３２と、３２拡径部の上流側に連続して形成され拡径部３２の内径より小さい内径をもちインデューサ本体２２の羽根２６の外周部で発生する逆流を阻止する段差部３４と、を有している。【選択図】  図２
2006258040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を加圧する遠心型高速ポンプにおける遠心インペラの上流側に配設され、回転駆動される軸部とその外周部に螺旋状に形成された羽根とを有し上流側からの液体を昇圧して下流側に流すインデューサ本体と、これを囲むインデューサケーシングとを備えた高速ポンプのインデューサ装置であって、
前記インデューサケーシングは、インデューサ本体の羽根を所定のチップクリアランスを空けて囲む部分と、この部分の上流側に連続して形成され該部分の内径より大きい内径をもつ拡径部と、該拡径部の上流側に連続して形成され該拡径部の内径より小さい内径をもち前記インデューサ本体の羽根の外周部で発生する逆流を阻止する段差部とを有する、
ことを特徴とする高速ポンプのインデューサ装置。
【請求項２】
前記段差部の下流端は、段差部が無い場合における逆流発生領域の流れ方向中央部近傍に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の高速ポンプのインデューサ装置。
【請求項３】
前記段差部の下流端は、段差部が無い場合における逆流発生領域の流れ方向中央部より下流側に位置する、ことを特徴とする請求項１に記載の高速ポンプのインデューサ装置。
【請求項４】
前記拡径部の軸方向長さは、インデューサ本体の入口径の１５〜２５％である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高速ポンプのインデューサ装置。
【請求項５】
前記段差部の内径は、インデューサ本体の入口径より小さく、かつ、該入口径の９０％以上である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の高速ポンプのインデューサ装置。
【請求項６】
前記拡径部と段差部の内径の差は、前記チップクリアランスの３〜７倍である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の高速ポンプのインデューサ装置。
【請求項７】
前記インデューサケーシングは、さらに、前記段差部の上流側に連続して形成され上流側に向かって内径が漸増する傾斜部を有する、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の高速ポンプのインデューサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心型高速ポンプの吸込性能を維持させるために遠心インペラの上流側に配設されるインデューサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロケットエンジン用など、高圧の液体水素或いは液体酸素を供給する装置としては、高速にて回転駆動される遠心型高速ポンプ（ターボポンプ）が使用される。そして、このような高速ポンプでは、その吸込性能を維持させるために遠心インペラに発生するキャビテーションを抑制するインデューサ装置を設けている。図１６は、従来の高速ポンプの一例を示すものであり、ポンプ本体５０と、インデューサ装置６０を備えている。ポンプ本体５０は、本体ケーシング５２内に遠心インペラ５４が収容され、遠心インペラ５４には回転軸５６を介してタービン５８が連結されている。インデューサ装置６０は、インデューサケーシング６２内にインデューサ本体６４を収容し、インデューサ本体６４は延長軸６６を介して回転軸５６と同軸上に連結されている。このように構成された高速ポンプでは、高温高圧のガスでタービン５８が回転して遠心インペラ５４が回転すると、これと同期してインデューサ本体が回転することで、液体燃料を昇圧して高速ポンプの吸入口まで導き、遠心インペラ５４の高速回転により加圧してエンジン等に供給することができる。
【０００３】
ところで、上述した高速ポンプでは、低圧の液体燃料を高圧にして供給するものであることから、インデューサの羽根で部分的なガス化によりキャビテーションが発生する。このキャビテーションに起因する不安定現象には、旋回キャビテーションとキャビテーションサージがある。旋回キャビテーションは周方向の流体振動現象であり、大きくなったり小さくなったりと振動し、お互いに連動して大きな力を各翼に作用させる。そして、この旋回キャビテーションは、振動がインデューサの回転速度より速く伝わることから、インデューサに回転非同期の軸振動を誘発してしまうという問題がある。
【０００４】
一方、キャビテーションサージは軸方向の流体振動現象である。キャビテーションサージは、主に吸込流量とキャビテーション体積の関係に起因する現象であり、吸込流量に対してキャビテーション体積の変化が負になる場合に生じる。このような状態では、吸込流量が増大するとキャビテーション体積が減少し、この減少量を補うために吸込流量が更に増大して流れの不安定化を引き起こし、流量と圧力の大きな変動が生じる。
【０００５】
上述した旋回キャビテーションを抑制するものとして下記特許文献１に先行技術が開示されている。特許文献１の「インデューサ装置」は、図１７に示すように、羽根車７０の流路を区画するケーシング７２の入口側に、この羽根車７０を囲む区画の内径Ｄ２より大きな内径Ｄ１の拡径部７４を設けると共に、これらを滑らかに接続する傾斜部７６を形成したものである。したがって、拡径部７４を通った液体燃料は、傾斜部７６に沿って円滑に流れ、羽根車７０に取り込まれる際に、この羽根車７０に発生する旋回キャビテーションと主流となる液体燃料の流れと相互干渉を弱め、実質的に旋回キャビテーションを抑制することができる。また、下記非特許文献１には、インデューサの前方に、ケーシング内径よりわずかに小さい外径をもつ円筒形状のサクションリングを設け、これにより旋回キャビテーションを抑制することが記載されている。
【０００６】
また、キャビテーションサージを抑制するものとして、ケーシング段差形状や、インデューサの羽根とケーシングの隙間を調整する方法がある。また、下記非特許文献２には、インデューサの前方のケーシング内面に軸対象障害板を設けることによりキャビテーションサージを抑制する方法が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第２７０４９９２号公報
【非特許文献１】ターボ機械、２０巻第４号３３−３９項、１９９２年４月
【非特許文献２】キャビテーションに関するシンポジウム（第１２回）講演論文集、７７−８０項、２００４年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されたインデューサ装置や非特許文献に開示されたサクションリングでは、旋回キャビテーションを抑制することができるものの、キャビテーションサージを抑制することができないという問題があった。
【０００９】
また、上述したケーシング段差形状やインデューサの羽根とケーシングの隙間を調整する方法、非特許文献２に開示された軸対象障害板では、吸込性能が悪化しポンプ揚程が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑み、キャビテーションサージによる圧力振動を抑制することができ、ポンプの吸込性能を維持することができる高速ポンプのインデューサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、液体を加圧する遠心型高速ポンプにおける遠心インペラの上流側に配設され、回転駆動される軸部とその外周部に螺旋状に形成された羽根とを有し上流側からの液体を昇圧して下流側に流すインデューサ本体と、これを囲むインデューサケーシングとを備えた高速ポンプのインデューサ装置であって、前記インデューサケーシングは、インデューサ本体の羽根を所定のチップクリアランスを空けて囲む部分と、この部分の上流側に連続して形成され該部分の内径より大きい内径をもつ拡径部と、該拡径部の上流側に連続して形成され該拡径部の内径より小さい内径をもち前記インデューサ本体の羽根の外周部で発生する逆流を阻止する段差部とを有する、ことを特徴としている（請求項１）。
【００１２】
また、上記本発明において、前記段差部の下流端は、段差部が無い場合における逆流発生領域の流れ方向中央部近傍に位置する、ことが好ましい（請求項２）。
【００１３】
また、上記本発明において、前記段差部の下流端は、段差部が無い場合における逆流発生領域の流れ方向中央部より下流側に位置する、ことが好ましい（請求項３）。
【００１４】
また、上記本発明において、前記拡径部の軸方向長さは、インデューサ本体の入口径の１５〜２５％である、ことが好ましい（請求項４）。
【００１５】
また、上記本発明において、前記段差部の内径は、インデューサ本体の入口径より小さく、かつ、該入口径の９０％以上である、ことが好ましい（請求項５）。
【００１６】
また、上記本発明において、前記拡径部と段差部の内径の差は、前記チップクリアランスの３〜７倍である、ことが好ましい（請求項６）。
【００１７】
また、上記本発明において、前記インデューサケーシングは、さらに、前記段差部の上流側に連続して形成され上流側に向かって内径が漸増する傾斜部を有する、ことが好ましい（請求項７）。
【発明の効果】
【００１８】
高速ポンプが作動しインデューサが回転させられると、インデューサの羽根の外周部前縁部から、主流とは逆方向の流れをもつ逆流キャビティが発生する。そして、この逆流キャビティが発生する逆流発生領域（図４参照）はある周波数でもって軸方向（流れ方向）に伸縮し、この体積変化に伴う圧力変動がキャビテーションサージの主要原因となる。本発明者らは、この逆流キャビティの伸縮による体積変化を抑制することにより、キャビテーションサージを抑制することができることを発見した。本発明は、かかる新たな知見に基づくものである。
【００１９】
すなわち、本発明の高速ポンプのインデューサ装置によれば、インデューサケーシングに設けられた段差部（逆流返し）によりインデューサの羽根の外周部で発生する逆流を一定位置で阻止し、これにより逆流キャビティが伸縮するのを抑制する。これにより、逆流キャビティの体積変化が少なくなり、逆流発生領域を安定化させ、キャビテーションサージによる圧力変動を抑制することができる。
【００２０】
また、インデューサケーシングには、段差部の上流側に連続して形成され上流側に向かって内径が漸増する傾斜部が設けられているので、段差部がインデューサ入口の流れを妨げることがない。このため、ポンプの吸込性能を悪化させることがなく、ポンプ揚程を低下させることがない。
【００２１】
つまり、本発明によれば、キャビテーションサージによる圧力変動を抑制することができ、しかも、ポンプの吸込性能を維持できるという優れた効果が得られるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２３】
図１は、本発明のインデューサ装置を備えた遠心型高速ポンプ（以下、高速ポンプということがある）の構成の一例を示す図である。この高速ポンプは、ポンプ本体２とインデューサ装置２０とから構成されている。ポンプ本体２は、中空の本体ケーシング４内に回転軸６が軸受８により回転自在に支持され、この回転軸６の一端部に遠心インペラ１０が連結されており、他端部にタービン１２が連結されている。また回転軸６の一端部には同軸上に回転自在に支持された延長軸１４が連結されている。そして遠心インペラ１０の吸込側（上流側）にはインデューサ装置２０が連結されている。なお、符号１６はインデューサにより昇圧された後の液体を遠心インペラ１０へ導くための静翼であり、符号１８は延長軸１４を回転自在に支持するための軸受である。
【００２４】
このインデューサ装置２０は、インデューサ本体２２と、このインデューサ本体２２を囲むインデューサケーシング２１とから構成されている。インデューサ本体２２は延長軸１４の先端部に装着されており、延長軸１４に連結される軸部２４と、この軸部２４の外周面に螺旋状に固定された複数（この例では３枚）の羽根２６とから構成されている。また、インデューサケーシング２１は、中空円筒形をなし、ポンプ本体２側に形成されたフランジ部２１ａにおいて本体ケーシング４の上流側に形成されたフランジ部４ａとボルト等により連結されている。そして、このインデューサ装置２０の上流側には低温低圧の液体燃料が収容された図示しないタンクが連結されている。なお、インデューサ本体２２の羽根２６は３枚に限られず、例えば４枚等、ポンプの種類等に応じて適正数に設定することができる。
【００２５】
このように構成された高速ポンプでは、タービン１２が高温高圧のガスの作用で回転させられると、これと同軸の遠心インペラ１０が回転駆動されるとともに、インデューサ本体２２が回転駆動される。すると、この回転により、タンクからの液体燃料が昇圧され軸方向へ送り出され、高速ポンプの吸込口まで導かれる。高速ポンプは、タンクからの液体燃料をインデューサ本体２２により昇圧して遠心インペラ１０側に流し、遠心インペラ１０の高速回転によりさらに高圧に加圧して吐出するようになっている。
【００２６】
図２は、図１に示したインデューサ装置１０の上半分を拡大して示した構成図である。この図に示すように、インデューサケーシング２１は、ともに中空円筒形をなす外側構造部２１Ａと内側構造部２１Ｂとから構成されており、内側構造部２１Ｂが外側構造部２１Ａの内側に装着されている。そして内側構造部２１Ｂはその上流側外周部に形成されたフランジ部にてボルト等により固定されている。また、この内側構造部２１Ｂは、インデューサ本体２２の羽根２６を所定のチップクリアランスを空けて囲む部分３０と、この部分３０の上流側に形成された拡径部３２と、拡径部３２の上流側に形成された段差部３４と、段差部３４の上流側に形成された傾斜部３６とを有している。
【００２７】
拡径部３２は、インデューサ本体２２の羽根２６の前縁部分と軸方向位置がオーバーラップし上流側に向かって内径が漸増するオーバーラップ部３２ａと、オーバーラップ部３２ａの上流側端部から内径が軸方向に一定の平行部３２ｂとからなる。つまり、拡径部３２は、インデューサ本体２２の羽根２６を囲む部分に連続して形成されていて、この部分の内径より大きい内径を持っている。段差部３４は、拡径部３２の上流側に連続して形成されていて、拡径部３２の内径より小さい内径を持っている。また、段差部３４は、その下流側端面が、インデューサ本体２２の羽根２６の外周部で発生する逆流Ｒを阻止する（食い止める）ように軸方向に対して垂直な逆流返し面３４ａとなっている。以下、この段差部３５を「逆流返し」と呼ぶことにする。この逆流返し面３４ａは、逆流Ｒを効果的に阻止し得るように、段差部３４が無い場合における逆流発生領域（図４参照）の流れ方向中央部近傍に位置しているのが好ましい。また、この例のように、逆流返し面３４ａは流れ方向中央部より若干下流側に寄った位置にするのがより好ましい。傾斜部３６は、段差部３４の上流側に連続して形成され上流側に向かって内径が漸増している。
【００２８】
なお、この実施形態では、インデューサケーシング２１は外側構造部２１Ａと内側構造部２１Ｂとからなる構成としたが、これらを一体に形成したものであってもよい。また、この実施形態では、インデューサ本体２２の羽根２６は下流側に向って外径が漸増しているが、外径が一定のものであってもよい。
【００２９】
次に、このように構成されたインデューサ装置２０の作用について説明する。上述のように高速ポンプが作動しインデューサ本体２２が回転させられると、図２に示すように、インデューサ本体２２の羽根２６の外周前縁部から、主流とは逆方向に流れる逆流Ｒが生じ、この逆流Ｒの中に逆流キャビティが発生する。そして、この逆流Ｒは上流側に向かって流れるが、インデューサケーシング２１の内側構造部２１Ｂに形成された段差部３４の逆流返し面３４ａ（逆流返し）によって、流れ方向が反転させられる。つまり、その位置で逆流Ｒが阻止されるのである。すると、これにより逆流キャビティが軸方向に伸縮するのを抑制するため、逆流キャビティの体積変化が少なくなる。キャビテーションサージは、逆流キャビティの体積変化による圧力変動に起因して生じると考えられるから、その体積変化を少なし逆流発生領域を安定化させ圧力変動を抑制することにより、キャビテーションサージを抑制することができるのである。
【００３０】
また、インデューサケーシング２１の内側構造部２１Ｂには、段差部３４の上流側に連続して形成され上流側に向かって内径が漸増する傾斜部３６が設けられているため、上流側から導入された液体燃料は傾斜部３６に沿って流れるから、段差部３４がインデューサ入口の流れを妨げることがない。このため、ポンプの吸込性能を悪化させることがなく、ポンプ揚程の低下を招くことがないのである。
【実施例】
【００３１】
本発明者らは、本発明の作用効果を確認するめの試験を実施した。以下、この試験を実施例として説明する。
【００３２】
試験は、専用の試験設備を用い、以下の試験条件の下で実施した。
【００３３】
＜試験条件＞
１．作動流体            ：水
２．試験用ポンプ回転数Ｎ：Ｎ＝６０００［ｒｐｍ］
３．ポンプ流量比        ：Ｑ／Ｑｄ＝０．９５、１．０１、１．０４、１．０７、１．１０
【００３４】
なお、上記ポンプ流量比において、Ｑｄは試験用ポンプの設計流量であり、Ｑは作動時における実際の流量である。また、試験用ポンプの性能保障作動範囲は、設計流量比±４％である。
【００３５】
図３は、本試験に使用したインデューサケーシングの逆流返し形状を示す図である。この図において、ａは拡径部の軸方向長さ、ｂはインデューサ本体の入口径、ｃは段差部の内径、ｄは段差高さ（拡径部と段差部の内径の差）、ｅはチップクリアランスであり、寸法比ａ／ｂ＝０．２３４、ｃ／ｂ＝０．９９０、ｄ／ｅ＝７である。
【００３６】
図４は、逆流返しが無い従来のインデューサ装置についてのＣＦＤ解析結果を示している。この図において、インデューサ本体２２の羽根２６の外周前縁部から上流側に向かって延びている色の薄い部分が逆流発生領域である。また、このＣＦＤ解析結果に上述した本発明のインデューサ装置における逆流返しの形状を乗せた状態を、図中の実線で示す。本試験では、逆流返しの位置は、流れ方向中央部より若干下流側に寄った位置としている。
【００３７】
次に、試験結果について説明する。
【００３８】
図５〜図７は、キャビテーション係数を時間の経過とともに下げていったときのタンク圧とポンプ出口全圧のデータを各流量比別に示すものであり、それぞれ順にＱ／Ｑｄ＝１．０１、１．０４、１．０７のときのデータを示している。これらの図において、横軸は時間［ｓｅｃ］、縦軸はキャビテーション係数（左側）と圧力（右側）である。また、Ｋはキャビテーション係数、Ｐ１はタンク圧、Ｐ２はポンプ出口全圧である。
【００３９】
キャビテーション係数Ｋは、キャビテーションの発生条件を表す係数であり、次の式で表される。
Ｋ＝（Ｐ−Ｐｖ）／（ρＶ２／２）
ここで、Ｐは十分上流における静圧（Ｐａ）、Ｐｖは飽和蒸気圧（Ｐａ）、ρは密度（ｋｇ／ｍ３）、Ｖは十分上流における流速（ｍ／ｓ）である。但し、本試験における実際の計算では、Ｐ、Ｖは、インデューサ入口における値を用いている。
【００４０】
図８はＱ／Ｑｄ＝１．０４における圧力変動の拡大図である。また、各図において、（Ａ）は逆流返し有り（本発明）の場合を示し、（Ｂ）は逆流返し無し（従来例）の場合を示している。
【００４１】
図８から、逆流返し無しの場合は、約１４［Ｈｚ］の大きな圧力変動が見られる。そして、図５〜図８から分かるように、逆流返し無しの場合は、タンク圧、出口全圧ともに圧力変動が大きいのに対し、逆流返し有りの場合は、タンク圧、出口全圧ともに圧力変動が小さい。このことから、逆流返し有りの場合は、圧力変動抑制効果が高いことが分かる。なお、圧力変動の周波数は、流量比やキャビテーション係数により若干変化するが、逆流返しの有無によらず１５［Ｈｚ］前後であった。
【００４２】
ここで、図５〜図８における１５［Ｈｚ］前後の圧力変動がキャビテーションサージによるものであるか否かを確認するため、圧力変動の位相差を解析した。この解析では、インデューサ中間部において周方向に９０度の位相差のある壁圧２箇所における圧力変動位相の解析を、Ｑ／Ｑｄ＝１．０１と、Ｑ／Ｑｄ＝１．１０の場合について行った。すると、流量比によらず壁圧２箇所の圧力変動の位相は同期していることが分かった。このことから上述した１５［Ｈｚ］前後の圧力変動はキャビテーションサージによるものと判断することができる。そこで、以下、この圧力変動をキャビテーションサージとして説明する。
【００４３】
さて、図５〜７から、逆流返しによるキャビテーション抑制効果が顕著に見られるのは、Ｑ／Ｑｄ＝１．０１、１．０４、１．０７の場合である。また、Ｑ／Ｑｄ＝０．９５でも若干の抑制効果が見られた。一方、Ｑ／Ｑｄ＝１．１０ではほとんど抑制効果は見られなかった。
【００４４】
図９は、各ポンプ流量比におけるキャビテーションサージによる圧力変動ピークを示したものであり、この図ではＱ／Ｑｄ＝０．９８の場合についても示している。図９から、ポンプの性能保障作動範囲では、逆流返し有りの場合は、キャビテーションサージによる圧力変動が大幅に抑制されていることが分かる。
【００４５】
図１０は、逆流返しの有無による吸込性能への影響を示す図である。吸込性能の評価方法としては、試験開始時のキャビテーション係数をＫ＝０．０６とし、このキャビテーション係数における揚程を基準として、揚程が５％低下した点でのキャビテーション係数を用いて比較している。なお、本試験では、流量制御を行っていないため、５％揚程低下点における流量比は試験開始時に比べて小さくなっているが、逆流返しの有無による流量比の低下程度とほぼ同じであり、相対比較については問題ない。この図１０から、ポンプの性能保障作動範囲内である、Ｑ／Ｑｄ＝１．０１、１．０４、１．０７では、逆流返し有りの場合（図中の△印）の５％揚程低下点のキャビテーション係数Ｋｄ５は、逆流返し無し（図中の●印）と比較して全体的に低くなっていることが分かる。このことは、逆流返し有りの場合の吸込性能は、逆流返し無しの場合と比較して、同等もしくは向上していることを意味している。
【００４６】
図１１は、インデューサケーシング２１の逆流返しの形状パラメータを形状１〜４まで変化させたときのキャビテーションサージ抑制効果を示す図であり、縦軸がキャビテーションサージによる圧力変動ピーク値を示し、横軸がポンプ流量比を示している。表１に形状１〜４の各部の寸法比を示す。図１１から分かるように、いずれの形状においてもキャビテーションサージ抑制効果が見られる。中でも、拡径部の軸方向長さａを短くした形状２が最も抑制効果が高い。次に、段差部の内径を絞った形状４が良好である。
【００４７】
【表１】
2006258040.tif 000003
【００４８】
図１２は、形状１〜４についての吸込性能を比較した図である。この図から分かるように、段差を深くした形状３が最も吸込性能が良好であるが、他の形状も逆流返しが無い場合と比較して同等以上の性能を示している。
【００４９】
図１１と図１２の結果、及び流体力学的評価から、拡径部の軸方向長さａはインデューサ本体の入口径ｂの１５〜２５％の範囲とするのが良い。また、逆流発生領域はインデューサ本体２２の羽根２６の形状によって異なるが、およそインデューサ本体２２の入口径の０．５倍程度であり、逆流返しは逆流発生領域の流れ方向中央部（中心部）より下流側（インデューサ本体側）に設置することで効果が発揮される。また、段差部３４の内径は、インデューサ本体２２の入口径より小さく、かつ、この入口径の９０％以上であるのが良い。段差部３４の内径をインデューサ本体２２の入口径の９０％以上とするのは、極端に小さくするとインデューサの吸込性能が悪化するが、図４より逆流厚さを除いた内径に掛からなければ問題ないと考えられることによる。また、段差高さ（拡径部３２と段差部３４の内径の差）は、大きすぎると、形状３のようにキャビテーションサージ抑制効果が悪化するので、段差高さは、チップクリアランスの３〜７倍であるのが良い。
【００５０】
以上の説明から明らかなように、本発明の高速ポンプのインデューサ装置によれば、キャビテーションサージによる圧力変動を抑制することができ、しかも、ポンプの吸込性能を維持できるという優れた効果が得られる。
【００５１】
なお、上述した実施形態では、本発明のインデューサ装置をロケットエンジン用の高速ポンプに適用したもので示したが、本発明は、同様にインデューサ装置を備えているポンプ、例えば消防用ポンプやＬＮＧポンプなどにも適用可能である。
【００５２】
その他、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のインデューサ装置を備えた遠心型高速ポンプの一例を示す図である。
【図２】本発明のインデューサ装置の一実施形態を示す図である。
【図３】試験に使用した逆流返しの形状を示す図である。
【図４】逆流返しが無い従来のインデューサ装置についてのＣＦＤ解析結果を示す図である。
【図５】本発明と従来例のインデューサ装置における圧力変動の時系列図である。
【図６】本発明と従来例のインデューサ装置における圧力変動の時系列図である。
【図７】本発明と従来例のインデューサ装置における圧力変動の時系列図である。
【図８】図６に示した圧力変動の拡大図である。
【図９】キャビテーションサージによる圧力変動ピーク値を示す図である。
【図１０】逆流返しの有無による吸込性能への影響を示す図である。
【図１１】逆流返しの形状を変化させたときのキャビテーションサージ抑制効果を示す図である。
【図１２】逆流返しの形状を変化させたときの吸込性能を示す図である。
【図１３】従来の遠心型高速ポンプの一例を示す図である。
【図１４】特許文献１の「インデューサ装置」の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
２  ポンプ本体
４  本体ケーシング
４ａ  フランジ部
６  回転軸
８  軸受
１０  遠心インペラ
１２  タービン
１４  延長軸
１６  静翼
１８  軸受
２０  インデューサ装置
２１  インデューサケーシング
２１ａ  フランジ部
２１Ａ  外側構造部
２１Ｂ  内側構造部
２２  インデューサ本体
２４  軸部
２６  羽根
３０  羽根を囲む部分
３２  拡径部
３２ａ  オーバーラップ部
３２ｂ  平行部
３４    段差部
３４ａ  逆流返し面
３６  傾斜部
Ｒ  逆流
【図１】
2006258040.tif 000004
【図２】
2006258040.tif 000005
【図３】
2006258040.tif 000006
【図４】
2006258040.tif 000007
【図５】
2006258040.tif 000008
【図６】
2006258040.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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