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TWI572781B - Centrifugal pump - Google Patents

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Publication number
TWI572781B
TWI572781B TW103107089A TW103107089A TWI572781B TW I572781 B TWI572781 B TW I572781B TW 103107089 A TW103107089 A TW 103107089A TW 103107089 A TW103107089 A TW 103107089A TW I572781 B TWI572781 B TW I572781B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
opening
diameter
suction port
centrifugal pump
pump
Prior art date
Application number
TW103107089A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201502380A (zh
Inventor
Yoshikazu Nishida
Tomonori Sumida
Makoto Sata
Toru Murayama
Original Assignee
Malhaty Pump Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Malhaty Pump Mfg Co Ltd filed Critical Malhaty Pump Mfg Co Ltd
Publication of TW201502380A publication Critical patent/TW201502380A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI572781B publication Critical patent/TWI572781B/zh

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/4213Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00Priming; Preventing vapour lock

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

離心式泵
本發明係關於一種離心式泵。
通常,工作機械之冷卻所需之冷卻液等液體之循環使用離心式泵。離心式泵係藉由因動葉輪之旋轉產生之泵室內部與外部之差壓而吸入液體,從而藉由對液體賦予因動葉輪之旋轉產生之離心力而噴出。即,離心式泵係可藉由動葉輪之旋轉、及因該旋轉產生之離心力而實現液體之吸入及噴出。
然而,離心式泵係若氣體混入至液體,則於內部液體向動葉輪之外側移動,從而產生氣體滯留於動葉輪之中心部之離心分離。因此,離心式泵係若氣體持續混入至液體,則因離心分離之影響,伴隨運轉時間之經過而滯留於中心部之氣體成長,從而所成長之氣體閉塞吸入口及動葉輪之中心部附近而成為泵之能力下降之原因。
作為解決該問題之方法,已知有如下情形:於動葉輪之中心部開設貫通孔而使氣體滯留於動葉輪之背面側,從而藉由真空裝置排出。又,槽內型豎式離心式泵係作為裝設有對泵吸入口加壓之動葉輪之2段葉輪構造,已知有如下方法:將氣體之滯留部分設為正壓,藉此向泵室外部排出氣體。然而,該等方法係不得已而追加新的裝置或零件,從而導致成本之增加。
另一方面,近年來於工作機械業界中,以對環境之考慮及成本削減為目的,呈減少冷卻液之使用量之傾向,從而設置有離心式泵之 箱之容量趨於變小。因此,於箱內,冷卻液之循環次數變多,於冷卻液之循環中產生之氣體增加,從而吸入至離心式泵之氣體變多。其結果,於離心式泵之內部,滯留較多之氣泡,從而如上所述,向泵室外部排出滯留於動葉輪之中心部之氣體進一步變重要。
對環境之考慮及成本之削減並不限定於工作機械業界,而於任何業界均為共通之目的,特別是工作機械需要利用冷卻液之冷卻,且需要抑制因泵內部之氣體之滯留引起之泵之能力下降。
作為解決該問題點之方法,於專利文獻1中,記載有包括動葉輪、由覆蓋動葉輪之周圍之抽吸套筒形成之泵室之內部區域、及設置有自內部區域通向吸入口側之外部之排氣管之抽吸套筒的離心分離泵。根據該離心分離泵,記載有如下情形:可藉由設置於抽吸套筒之排氣管,而自內部區域向外部排出自吸入口抽吸之氣液中之氣體。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]德國專利申請公開第4325549號說明書
藉由專利文獻1所記載之離心分離泵,可不導致成本之增加而自泵之內部區域向外部排出氣體,從而抑制泵能力之下降。然而,排出管之排出口僅處於吸入口側,因此所排出之較多之氣體因泵之抽吸而捲入並再次向內部區域流入。其結果,泵係氣體滯留於內部區域,故產生吸入不良之頻度變多。即,泵係無法穩定地發揮能力之情形變多。近年來之工作機械業界期望抑制能力下降之離心式泵,但更強烈地期望更穩定地發揮能力之離心式泵。又,亦存在如下情形:需要根據離心式泵處理之液體之種類,抑制溶存於液體中之氣體(例如氧等)之量。
因此,本發明之目的在於實現如下情形中之至少一者:提供一種更穩定地發揮能力之離心式泵,較佳為抑制泵之能力下降之離心式泵;及抑制溶存於液體中之氣體之量。
為了解決上述課題而達成目的,本發明之離心式泵包含:吸入口,其吸入流體;動葉輪,其至少於吸入口側具有複數個葉片,且以通過吸入口之特定之軸為中心而旋轉,藉此自吸入口吸入流體而向與軸正交之方向噴出流體;泵頭,其具有吸入口,且收納動葉輪;第1開口部,其於與吸入口側之複數個葉片對向之泵頭之部位開口;第2開口部,其於存在於與軸正交之方向及與吸入口側為反方向中之至少一者之泵頭的部位開口;及通路,其將第1開口部與第2開口部連接。
本發明之離心式泵包含:吸入口,其吸入流體;動葉輪,其至少於吸入口側具有複數個葉片,且以通過吸入口之特定之軸為中心而旋轉,藉此自吸入口吸入流體而向與軸正交之方向噴出流體;泵頭,其具有吸入口,且收納動葉輪;第1開口部,其於與吸入口側之複數個葉片對向之泵頭之部位開口;第2開口部,其於存在於與軸正交之方向之泵頭之部位開口;及通路,其將第1開口部與第2開口部連接。
較佳為,通路係2條以上10條以下。
較佳為,於將連結動葉輪之葉片之內徑側之端部的圓之直徑設為Ds,將動葉輪之直徑設為D之情形時,第1開口部係以軸為中心而於1.0‧Ds以上1.0‧D以下之範圍內開口。
較佳為,通路之與其延伸之方向正交之剖面為圓形,剖面之直徑相對於噴出流體之噴出口之直徑為10%以上50%以下。
本發明之離心式泵可實現如下情形中之至少一者:更穩定地發揮能力,較佳為抑制泵之能力下降;及抑制溶存於液體中之氣體之 量。
1、1A‧‧‧離心式泵
2‧‧‧電動機
2a‧‧‧凸緣
3‧‧‧軸
3a‧‧‧貫通孔
3b‧‧‧本體部
3c‧‧‧端部
3d‧‧‧螺釘部
3e‧‧‧鎖鍵
4‧‧‧保護罩
5‧‧‧動葉輪
6、6A、6B、6C、6D、6E‧‧‧泵頭
6F‧‧‧泵頭
7‧‧‧端面
7a‧‧‧第1端面
7b‧‧‧第2端面
8‧‧‧側面
8a‧‧‧第1側面
8b‧‧‧第2側面
9‧‧‧泵室
9a‧‧‧區域
10、10a‧‧‧第1開口部
11、11b‧‧‧第2開口部
11c‧‧‧第2開口部
12‧‧‧通路
12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h、12i‧‧‧排氣孔
13‧‧‧吸入口
14‧‧‧噴出口
14b‧‧‧凹槽部
15‧‧‧支持構件
16、16a‧‧‧L型配管
17、17a‧‧‧配管
18‧‧‧連接構件
19a、19b‧‧‧螺桿
20a、20b‧‧‧螺母
21‧‧‧動葉輪螺母
22‧‧‧貫通孔
24‧‧‧水槽箱
25‧‧‧流體
26‧‧‧配管(循環用)
27‧‧‧壓力計
28‧‧‧閥
29‧‧‧排出口
30‧‧‧插塞
31‧‧‧螺釘部
50‧‧‧圓盤
50a‧‧‧中心部
50b‧‧‧鎖鍵槽
50c‧‧‧貫通孔
50d‧‧‧外緣
51‧‧‧葉片
52‧‧‧凸座部
53‧‧‧圓周
60、600‧‧‧外殼
60a、60b、61b‧‧‧內面
60c‧‧‧內面
60d‧‧‧內面
60e‧‧‧平面
61、610‧‧‧吸入罩
61a‧‧‧平面
61c‧‧‧曲面
61d‧‧‧平面
62‧‧‧凹部
62a‧‧‧凹部
63‧‧‧凸部
64‧‧‧曲面部
65A‧‧‧部位
65B‧‧‧部位
65C‧‧‧部位
65D‧‧‧部位
65E‧‧‧部位
70‧‧‧第2排出口
C1、C2、C3、C4、C5‧‧‧中心
CL‧‧‧中心線
CL1‧‧‧中心線
CP‧‧‧中心區域
dp‧‧‧深度
d1‧‧‧直徑
D、D1、D2、D3、D4‧‧‧直徑
Db‧‧‧箱徑
Ds‧‧‧直徑
H、Hb、h1、h2、h3、h4、h5‧‧‧高度
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7‧‧‧長度
LH‧‧‧長度
LW‧‧‧長度
P1、P2‧‧‧虛線
R‧‧‧距離
R1‧‧‧距離
S‧‧‧範圍
α1、α2‧‧‧角度
圖1係包含本發明之實施形態之離心式泵之一部分剖面的外觀圖。
圖2係自本發明之實施形態之吸入面側表示之動葉輪的俯視圖。
圖3係表示本發明之實施形態之泵頭部之概略的剖面圖。
圖4係本發明之實施形態之吸入罩之俯視圖。
圖5係自表示吸入罩相對於本發明之實施形態之動葉輪之直徑的區域之凸部側觀察之俯視圖。
圖6係表示本發明之實施形態之泵頭部之第1變化例的概略之剖面圖。
圖7係表示本發明之實施形態之泵頭部之第2變化例的概略之剖面圖。
圖8係表示本發明之實施形態之泵頭部之第3變化例的概略之剖面圖。
圖9係表示本發明之實施形態之泵頭部之第4變化例的概略之剖面圖。
圖10係表示本發明之實施形態之離心式泵之試驗設備的外觀圖。
圖11係表示本發明之實施形態之離心式泵之第1性能試驗的結果之圖表。
圖12係表示應用於本發明之實施形態之離心式泵之第2性能試驗的泵頭部之概略之剖面圖。
圖13係表示本發明之實施形態之離心式泵之第2性能試驗的結果之圖表。
以下,基於圖式,詳細地對本發明之實施形態進行說明。再者,本發明並不限定於該實施形態。
圖1係包含本發明之實施形態之離心式泵之一部分剖面的外觀圖。圖2係本發明之實施形態之動葉輪之俯視圖。圖3係表示本發明之實施形態之泵頭部之概略的剖面圖。圖4係本發明之實施形態之吸入罩之俯視圖。圖5係自表示吸入罩相對於本發明之實施形態之動葉輪之直徑的區域之凸部側觀察之俯視圖。於本實施形態中,作為離心式泵1之原動機,以電動機為例而進行說明,但離心式泵之原動機並不限定於此。例如,離心式泵亦可將引擎應用作原動機。
離心式泵1具有電動機2、連接於電動機2之軸3、連接於軸3之端部3c之動葉輪5、及收納動葉輪5之泵頭6。又,離心泵1具有:保護罩4,其配置於軸3之外周而保護軸3;及支持構件15,其連結於保護罩4及電動機2而支持電動機2。又,保護罩4連結於支持構件15及泵頭6。泵頭6具有外殼60及吸入罩61,且形成有吸入流體之吸入口13及噴出流體之噴出口14。又,外殼60與吸入罩61係藉由螺桿19b及螺母20b而固定。泵頭6係於吸入罩61之部位65A形成有第1開口部10。又,泵頭6係於吸入罩61之部位65B形成有第2開口部11。於泵頭6之吸入罩61,形成有將第1開口部10與第2開口部11連接之通路12。於噴出口14,朝向泵之驅動側而連接有L型配管16。又,於L型配管16,連接有配管17及連接構件18。
離心式泵1係藉由來自外部之供給電力驅動電動機2而使軸3旋轉,從而固定於軸3之端部3c之動葉輪5以成為通過吸入口13之特定的軸之中心線CL為中心而旋轉,藉此進行流體之吸入、及向與中心線CL正交之方向之噴出。
電動機2係使軸3旋轉之原動機(驅動源)。電動機2係於支持構件15(離心式泵1之吸入口13側)設置有凸緣2a。凸緣2a係藉由螺桿19a及 螺母20a而固定於支持構件15。
軸3包含:金屬製之圓桿之本體部3b,其自電動機2朝向泵頭6側延伸;及端部3c,其固定於該本體部3b之一端。本體部3b係連接於電動機2,且由保護罩4保護。端部3c安裝有鎖鍵3e,且於端部3c之前方形成有螺釘部3d。保護罩4係藉由例如焊接而與支持構件15固定,且對支持構件15進行支持。
動葉輪5具有複數個葉片,且直徑成為D。具體而言,如圖2所示,動葉輪5具有圓盤50及複數片葉片51。動葉輪5係於直徑為D之樹脂製之圓盤50一體成形有6片葉片51。再者,雖未圖示,但亦於圓盤50之背側,相同地一體成形有6片葉片。於圓盤50之中心部50a,形成有凸座部52。凸座部52形成有包含鎖鍵槽50b之貫通孔50c。如圖1所示,動葉輪5係使鎖鍵3e嵌合至鎖鍵槽50b而將動葉輪螺母21螺入至軸3之螺釘部3d,藉此固定於軸3之端部3c。
動葉輪5係凸座部52與連結動葉輪5之葉片51之內徑側之端部的直徑為Ds之圓周53之間成為中心區域CP。動葉輪5係於中心區域CP之直徑方向外側配置有6片葉片51。葉片51係以自圓周53朝向圓盤50之外緣50d而向動葉輪5之反旋轉方向彎曲之方式形成,且朝向圓盤50之圓周方向而等間隔地配置。再者,圓盤50並不限定於樹脂製,亦可為不鏽鋼等金屬製。此處,動葉輪5亦可不一體成形圓盤50與葉片51。例如,動葉輪5亦可於圓盤50上安裝形成葉片51。
如圖3所示,泵頭6為圓筒形狀,具有以中心線CL為中心之貫通孔3a及吸入口13,且收納動葉輪5。泵頭6具有圓柱狀之外殼60、凸緣狀之吸入罩61、及固定外殼60與吸入罩61之螺桿19b及螺母20b。
外殼60係成為泵頭6之中心線CL方向之端面(成為中心線CL方向之端之面)7之第1端面7a與中心線CL垂直地形成。於外殼60,自第1端面7a朝向凹部62a而形成有以中心線CL為中心之貫通孔3a。軸3插入至 貫通孔3a。
外殼60形成有以中心線CL為中心之貫通孔3a、凹部62、及凹部62a。凹部62係於吸入罩61側之面(吸入口13側之面),以朝向貫通孔3a側為凸之方式形成。凹部62包含:內面60d,其與平面61d交叉,且平行於中心線CL;及內面60c,其與中心線CL垂直。凹部62係自吸入罩61側之面(吸入口13側之面)至內面60c為止之深度成為dp。凹部62形成於凹部62之貫通孔3a側、即內面60c。凹部62a包含:內面60b,其平行於中心線CL;及內面60a,其與中心線CL垂直。
於外殼60,形成有成為泵頭6之側面(正交於泵頭6之中心線CL之方向之端面)8之第1側面8a。於外殼60,形成有自第1側面8a而於凹部62a之內面60b開口之噴出口14。噴出口14其內面60a側之端部之直徑為D3。即,噴出口14與凹部62a之內部之空間連通之位置的開口之直徑為D3。外殼60係於噴出口14形成有凹槽部14b,該凹槽部14b係自第1側面8a向凹部62凹陷,且供連接配管。再者,凹槽部14b係為了易於插入配管而設置,但並不限定於此。例如,只要可於噴出口14連接配管,則亦可不設置凹槽部14b。
如圖3所示,於吸入罩61形成有:平面60e,其垂直於中心線CL;及曲面部64,其包括第2側面8b及第2端面7b,該第2側面8b係平行於中心線CL,且成為泵頭6之側面8,該第2端面7b係垂直於中心線CL,且成為泵頭6之端面7。又,於吸入罩61具備高度H之凸部63,該凸部63由平行於中心線CL之曲面61c、及垂直於中心線CL之平面61a形成,且自曲面部64朝向外殼60突出。於吸入罩61,形成有成為吸入口13之貫通孔,該貫通孔係自第2端面7b朝向平面61a貫通,且以中心線CL為中心。
泵頭6係於吸入罩61之吸入口13側、且與動葉輪5之複數個葉片 51對向之部位65A,開口有第1開口部10。第1開口部10係於吸入罩61之吸入口13側、且與直徑為D之動葉輪5之複數個葉片51對向之平面61a開口。
又,泵頭6係於存在於與中心線CL正交之方向之部位65B,開口有第2開口部11。具體而言,於與中心線CL正交之方向且第2側面8b,開口有第2開口部11。即,於本實施形態中,第2側面8b相當於存在於與中心線CL正交之方向之泵頭6之部位65B。第1開口部10之中心C1係形成於以中心線CL為中心之直徑為D1之圓周上。而且,第1開口部10係於動葉輪5之中心區域CP之附近開口。第2開口部11係於與中心線CL正交之方向開口。第2開口部11之中心C2係形成於距第2端面7b為距離R之位置。又,於第2開口部11,形成有螺釘部31。
於吸入罩61形成有排氣孔12a及排氣孔12b。排氣孔12a及排氣孔12b之與延伸之方向正交之剖面呈圓形。吸入罩61係排氣孔12a與排氣孔12b連通而成為通路12。排氣孔12a係自第1開口部10朝向第2端面7b延伸之長度為L1、直徑為d1之孔。排氣孔12b係自第2開口部11朝向吸入口13延伸之長度為L2、直徑為d1之孔。排氣孔12a之與第1開口部10為相反側之端部、與排氣孔12b之與第2開口部11為相反側之端部係於吸入罩61內以角度α1連接。藉此,排氣孔12a與排氣孔12b成為連通之通路12,且露出於凹部62a之第1開口部10、與露出於側面8b之第2開口部11連通。排氣孔12a之長度L1短於自平面61a至第2端面7b為止之長度LH,排氣孔12b之長度L2短於自第2側面8b至內面61b之長度LW。再者,於本實施形態中,排氣孔12a及排氣孔12b之直徑d1為相同之大小,但並不限定於此,亦可為彼此不同之直徑。進而,角度α1係以90°連接,但並不限定於此,例如亦可為銳角或鈍角。
如圖4所示,於吸入罩61,為了穿通螺桿19b而形成有8個貫通孔22及吸入口13。進而,第1開口部10、第2開口部11、排氣孔12a、及 排氣孔12b各為4個,且以角度α2之間隔形成。此處,所謂角度α2係指以中心線CL1為基準之中心角度,且係鄰接之排氣孔12b彼此所成之角度。再者,於本實施形態中,角度α2為90°,但並不限定於此。例如,第1開口部10、第2開口部11、排氣孔12a、及排氣孔12b亦可為1個至3個。進而,第1開口部10、第2開口部11、排氣孔12a、及排氣孔12b亦可為5個以上,且以60°或30°形成角度α2。
如圖3所示,泵頭6係藉由如下方式形成:將吸入罩61之凸部63插入至外殼60之凹部62。具體而言,凹部62與凸部63係凹部62之內面60d與凸部63之曲面61c相接觸,凹部62之平面61d與曲面部64之平面60e相接觸。吸入罩61之凸部63之高度H係較外殼60之凹部62之深度dp更低地形成。因此,若將吸入罩61之凸部63插入至外殼60之凹部62而形成泵頭6,則形成內部之空間即泵室9。
泵室9由吸入口13、區域9a、及噴出口14而形成。區域9a係由外殼60之內面60a、內面60b、內面60c、內面60d、及吸入罩之凸部63之平面61a包圍之空間。區域9a係平面61a之一部分與吸入口13連接,內面60d之一部分與噴出口14連接。即,泵室9係自吸入口13經由區域9a而至噴出口14之區域。如圖1所示,自噴出口14噴出之流體係通過L型配管16、連接於L型配管16之配管17、及經由支持構件15連接之連接構件18而向外部排出。再者,泵室9係組合外殼60與吸入罩61之內部之區域,但並不限定於此。例如,即便泵頭6為1個加工品或成形品,泵室9係只要形成有成為流路之區域即可。
離心式泵1之原理如下:藉由使動葉輪5旋轉,而於動葉輪5之入口部產生負壓而自吸入口13吸入流體。而且,離心式泵1係為了向泵室9之外部排出滯留於內部之區域之氣體,需要向低於動葉輪5之中心區域CP之壓力之壓力側連通之通路12。例如,浸漬於水槽內之離心式泵1係若不存在於單獨使用泵時,產生進而低於在動葉輪5之中心區 域CP產生之壓力之壓力的部位,則亦無法產生進而低於在動葉輪5之中心區域CP產生之壓力之壓力。因此,於動葉輪5之葉片51部,存在加壓之作用,故於接近動葉輪5之中心區域CP,且與動葉輪5之葉片51對向之泵頭6之部位65A,開口自泵室9通向外部之通路12。因此,可藉由動葉輪5之中心區域CP與泵室9之外部之差壓,而向泵室9之外部排出氣體。而且,將第2開口部11設置於存在於與中心線CL正交之方向之泵頭6之部位65B,藉此所排出之氣體係藉由動葉輪5之加壓作用,成為經細分化之氣泡而浮升至水槽內之流體上。而且,可抑制氣泡再次自吸入口13進入。即,於將滯留於中心區域CP之氣體作為氣泡而僅向吸入口13側排出之情形時,自吸入口13吸入較多之氣泡。而且,所吸入之氣泡係再次向水槽內排出。即,氣泡係於水槽內及泵內循環。於本實施形態中,較多之氣泡係向與中心線CL正交之方向排出而於水槽內浮升。因此,離心式泵1可抑制氣泡再次自吸入口13進入。其結果,滯留於中心區域CP之氣體之量變少,故離心式泵1可抑制產生吸入不良及噴出不良而穩定地發揮能力。進而,離心式泵1係滯留於中心區域CP之氣體之量變少,故可抑制能力之下降。
若氣泡與液體接觸,則存在形成氣泡之氣體溶解於液體中之情形。於該情形時,氣泡係停留於液體中之時間越長,則溶解於液體之氣體之量越多。於本實施形態中,氣泡向與中心線CL正交之方向排出而向水槽內之水面浮升之距離短於自吸入口13側排出而向水槽內的水面浮升之距離。因此,氣泡係停留於液體中之時間變得短於僅自吸入口13側排出之情形。其結果,離心式泵1可抑制溶解於液體中之氣體之量。
通路12之條數係較佳為2條以上10條以下。此處,所謂通路12之條數係指排出氣泡之路徑之條數。將通路12之條數設為2條以上,藉此只要相對於中心線CL而均等分配,則可平衡良好地排出氣泡。另 一方面,藉由將通路12設為10條以下,可不排出成為泵之能力下降之量之液體而實現效率良好的排氣。更佳為,通路12為4條以上8以下。
於將動葉輪5之葉片51之始端(連結中心線CL側之端之圓)之直徑設為Ds,將動葉輪5之直徑設為D之情形時,第1開口部10係較佳為以中心線CL為中心而於1.0‧Ds以上1.0‧D以下之範圍S內開口。即,第1開口部10係較佳為形成於由以中心線CL為中心之直徑為1.0‧Ds之圓、與以中心線CL為中心之1.0‧D之圓包圍之範圍S內。此處,如圖5所示,範圍S係表示於吸入罩61中,由表示1.0‧Ds之虛線P2與表示1.0‧D之虛線P1包圍之部分,且包含虛線P1、P2。
離心式泵1係可藉由在以中心線CL為中心之直徑為1.0‧Ds之圓之外側(包含交界)開口第1開口部10,而藉由動葉輪5之加壓作用,自第1開口部10排出中心區域CP之氣體。另一方面,離心式泵1係可藉由在以中心線CL為中心之直徑為1.0‧D之圓之內側(包含交界)開口第1開口部10,而抑制因動葉輪5之加壓作用引起之液體自第1開口部10之流出,從而抑制泵之能力下降。
又,第1開口部10係更佳為於以中心線CL為中心之直徑為1.05‧Ds之圓及直徑為1.0‧Ds+7mm之圓中的較小之圓之外側開口。此處,所謂1.0‧Ds+7mm係指,除動葉輪5之葉片51之始端(連結中心線CL側之端之圓)之直徑Ds外,考慮到圖3所示之長度LW與長度L2之差即最小壁厚、及通路12之最小之直徑之值。再者,較佳為最小壁厚為1mm(以直徑而言為2mm),通路之最小直徑為5mm。第1開口部10係只要處於直徑為1.05‧Ds之圓之外側或直徑為1.0‧Ds+7mm之圓的外側,則可確保最小之壁厚,因此第1開口部10之加工變得容易。另一方面,第1開口部10係更佳為於直徑為(D-Ds)/2+Ds之圓之內側開口。此處,所謂直徑為(D-Ds)/2+Ds之圓係指通過範圍S之中心之圓。若第1開口部10處於直徑為(D-Ds)/2+Ds之圓之內側,則藉由動 葉輪5之加壓進行之氣泡之排出變得有利。
通路12之直徑d1係較佳為相對於噴出口14之直徑D3而為10%以上50%以下。藉由將直徑d1相對於噴出口14之直徑D3而設為10%以上,可排出與連續抽吸之氣體大致同等之氣泡。另一方面,藉由將直徑d1相對於噴出口14之直徑D3而設為50%以下,可抑制排出向噴出口14移送之液體。再者,具體而言,直徑d1係較佳為5mm以上20mm以下。進而較佳為8mm以上12mm以下。
圖6係表示本發明之實施形態之泵頭部之第1變化例的概略之剖面圖。第1變化例係與上述實施形態相同,但如下方面不同:於泵頭6A之部位65B開口第2開口部11,且亦於泵頭6A之部位65C開口有第2排出口70。於第1變化例之說明中,對於與上述實施形態相同之構成之說明係於原則上省略,以不同之構成為中心而進行說明。
泵頭6A係於吸入罩61之吸入口13側,且與動葉輪5之複數個葉片51對向之部位65A,具有第1開口部10。第1開口部10係於吸入罩61之吸入口13側,且與動葉輪5之複數個葉片51對向之平面61a開口。
又,泵頭6A係於存在於與中心線CL正交之方向之部位65B,開口有第2開口部11。具體而言,於與中心線CL正交之方向且第2側面8b,開口有第2開口部11。進而,泵頭6A係於吸入罩61之部位65C,開口有第2排出口70。即,於本變化例中,第2側面8b係相當於存在於與中心線CL正交之方向之泵頭6A之部位65B。又,第2端面7b係相當於泵頭6A之部位65C。
第1開口部10之中心C1係形成於以中心線CL為中心之直徑為D1之圓周上。而且,第1開口部10係於動葉輪5之中心區域CP之附近開口。第2開口部11係於與中心線CL正交之方向開口。第2開口部11之中心C2係形成於距第2端面7b為距離R之位置。進而,第2排出口70係於與第1開口部10為同心、且直徑為D1之圓周上開口。又,於第2開 口部11及第2排出口70,形成有螺釘部31。
於吸入罩61,形成有排氣孔12c及排氣孔12b。排氣孔12c及12b之與延伸之方向正交之剖面呈圓形。吸入罩61係排氣孔12b與排氣孔12c連通而成為通路12。排氣孔12c係自第1開口部10朝向第2端面7b而延伸之長度為LH、直徑為d1之孔。又,排氣孔12c係自第1開口部10貫通至第2端面7b。排氣孔12b係自第2開口部11朝向吸入口13而延伸之長度為L2及直徑為d1之孔。而且,排氣孔12c係延伸於一方向之通路,孔12b係與孔12c延伸於不同方向之通路,對應於孔12c之通路與對應於孔12b之通路以角度α 1連接。藉此,排氣孔12b與排氣孔12c成為連通之通路12,露出於凹部62a之第1開口部10、露出於第2端面7b之第2排出口70、及露出於第2側面8b之第2開口部11連通。排氣孔12b之長度L2短於自第2側面8b至內面61b為止之長度LW。再者,於本實施形態中,排氣孔12b及排氣孔12c之直徑d1為相同之大小,但並不限定於此,亦可為彼此不同之直徑。進而,角度α1係以90°連接,但並不限定於此,例如亦可為銳角或鈍角。
於本發明之第1變化例中,在泵頭6A形成自第1開口部10連通第2開口部11及第2排出口70之通路12,藉此離心式泵1自泵室9經由排氣孔12b、12c而向泵頭6A之外部排出滯留於動葉輪5之中心區域CP之氣體。第1變化例之離心式泵1係亦於處於泵頭6A之部位65C之吸入口13側,形成有排出口。而且,氣泡係自與中心線CL正交之方向及吸入口側排出。因此,若與氣泡僅向吸入口側排出之情形進行比較,則第1變化例係亦可自與中心線CL正交之方向排出氣泡,因此氣泡於水槽內浮升之量增加。而且,第1變化例亦可抑制再次自吸入口吸入氣泡之量。其結果,第1變化例之離心式泵1可抑制產生吸入不良及噴出不良而穩定地發揮能力。又,第1變化例係滯留於中心區域CP之氣體之量變少,故可抑制泵之能力下降。
又,若與僅自吸入口側排出氣泡之情形進行比較,則氣泡係自第2開口部11及第2排出口70排出,故向水槽內之水面浮升之氣泡之量變多。其結果,第1變化例係與僅自吸入口側排出氣泡之情形相比,可抑制溶存於液體中之氣體之量。
圖7係表示本發明之實施形態之泵頭部之第2變化例的概略之剖面圖。第2變化例係與圖3所示之實施形態相同,但於泵頭6B之部位65D開口有第2開口部11b之方面不同。於第2變化例之說明中,對於圖3所示之構成之說明係於原則上省略,以不同之構成為中心而進行說明。
泵頭6B係於吸入罩61之吸入口13側,且與動葉輪5之複數個葉片51對向之部位65A,開口有第1開口部10。第1開口部10係於吸入罩61之吸入口13側,且與動葉輪5之複數個葉片51對向之平面61a開口。
又,泵頭6B係於存在於與中心線CL正交之方向之部位65B,開口有第2開口部11。具體而言,於與中心線CL正交之方向且第2側面8b,開口有第2開口部11。進而,泵頭6B係於外殼60之部位65D,開口有第2開口部11b。即,於本變化例中,第2側面8b係相當於存在於與中心線CL正交之方向之泵頭6B之部位65B。又,第1端面7a係相當於泵頭6B之部位65D。
第1開口部10之中心C1係形成於以中心線CL為中心之直徑為D1之圓周上。而且,第1開口部10係於動葉輪5之中心區域CP之附近開口。第2開口部11係於與中心線CL正交之方向開口,第2開口部11之中心C2係形成於距第2端面7b為距離R之位置。進而,第2開口部11b之中心C3係形成於以中心線CL為中心之直徑為D2之圓周上。又,於第2開口部11及第2開口部11b,形成有螺釘部31。
於吸入罩61,形成有排氣孔12a、排氣孔12b、排氣孔12d及排氣孔12e。排氣孔12a、排氣孔12b、排氣孔12d及排氣孔12e之與延伸之 方向正交之剖面呈圓形。吸入罩61係排氣孔12a、排氣孔12b、排氣孔12d及排氣孔12e連通而成為通路12。排氣孔12a係自第1開口部10朝向第2端面7b而延伸之長度為L1、直徑為d1之孔。排氣孔12b係自第2開口部11朝向吸入口13而延伸之長度為L2、直徑為d1之孔。排氣孔12d係自第2開口部11b朝向平面61d而延伸之長度為L3、直徑為d1之孔。又,排氣孔12d係自第2開口部11b貫通至平面61d。排氣孔12e係自平面60e朝向第2端面7b而延伸之長度為L4、直徑為d1之孔。排氣孔12a之與第1開口部10為相反側之端部、與排氣孔12b之與第2開口部11為相反側之端部係於吸入罩61內,以角度α1連接。又,排氣孔12d之與第2開口部11b為相反側之端部、與排氣孔12e之與第2端面7b為相反側之端部連接。進而,排氣孔12e之第2端面7b側係於吸入罩61內,以角度α1與排氣孔12b連接。藉此,排氣孔12a、排氣孔12b、排氣孔12d、及排氣孔12e成為連通之通路12。而且,露出於凹部62a之第1開口部10、露出於第1端面7a之第2開口部11b、露出於第2側面8b之第2開口部11連通。再者,於本實施形態中,排氣孔12a、排氣孔12b、排氣孔12d及排氣孔12e之直徑d1為相同之大小,但並不限定於此,亦可為彼此不同之直徑。進而,角度α1係以90°連接,但並不限定於此,例如亦可為銳角或鈍角。
於本發明之第2變化例中,在泵頭6B形成第1開口部10、第2開口部11、第2開口部11b、排氣孔12a、排氣孔12b、排氣孔12d及排氣孔12e,藉此離心式泵1可自泵室9經由排氣孔12a、排氣孔12b、排氣孔12d及排氣孔12e而向泵頭6B之外部排出滯留於動葉輪5之中心區域CP之氣體。第2變化例之泵係第2開口部11b形成於與處於泵頭6B之部位65D之吸入口為相反側。而且,氣泡係自與中心線CL正交之方向及與吸入口為相反之方向排出。因此,若與僅朝吸入口側排出氣泡之情形進行比較,則第2變化例可更佳地抑制離心式泵1再次吸入氣泡之量。 其結果,具備第2變化例之泵可抑制產生吸入不良及噴出不良而更穩定地發揮能力。又,第1變化例由於滯留於中心區域CP之氣體之量變少,故可抑制泵之能力下降。
又,於第2變化例中,氣泡自第2開口部11b排出而浮升至水面之距離短於氣泡自吸入口側排出而浮升至水面之距離。進而,氣泡自第2開口部11b排出而浮升至水面之距離短於氣泡自第2開口部11排出而浮升至水面之距離。因此,第2變化例之離心式泵1可縮短氣泡停留於液體中之時間,因此可使氣泡停留於液體中之時間更少。因此,第2變化例若與僅自與中心線CL正交之方向排出氣泡之情形相比較,可較佳地抑制溶存於液體中之氣體之量。
此處,第2變化例係表示自與中心線CL正交之方向及自與吸入口側為相反之方向排出氣泡之例,但亦可僅於與吸入口側為相反之方向形成氣泡之排出口。即僅於泵頭6B之部位65D形成第2開口部11b之例。
僅於與吸入口側為相反之方向形成氣泡之排出口即第2開口部11b,藉此氣泡僅自第2開口部11b排出。即,氣泡係自更接近於水槽內之水面之方向排出。而且,氣泡若與僅自與中心線CL正交之方向排出之例進行比較,則浮升至水面之距離亦變短,從而停留於液體中之時間亦變短。其結果,第2變化例可更佳地抑制溶存於液體中之氣體之量。又,由於可更佳地抑制溶存於液體中之氣體之量,因此於處理欲減少氣體之溶存之液體之情形時特佳。
圖8係表示本發明之實施形態之泵頭部之第3變化例的概略之剖面圖。第3變化例雖與圖3所示之實施形態相同,但於泵頭6C之部位65E開口有第2開口部11c之方面不同。於第3變化例之說明中,對於圖3所示之構成之說明係於原則上省略,以不同之構成為中心而進行說明。
泵頭6C係於吸入罩61之吸入口13側、且與動葉輪5之複數個葉片51對向之部位65A,開口有第1開口部10。具體而言,第1開口部10係於吸入罩61之吸入口13側、且與動葉輪5之複數個葉片51對向之平面61a開口。
又,泵頭6C係於存在於與中心線CL正交之方向之部位65E,開口有第2開口部11c。具體而言,於與中心線CL正交之方向且第1側面8a,開口有第2開口部11c。於本變化例中,第1側面8a相當於存在於與中心線CL正交之方向之泵頭6C之部位65E。
第1開口部10之中心C1係形成於以中心線CL為中心之直徑為D1之圓周上。而且,第1開口部10係於動葉輪5之中心區域CP之附近開口。第2開口部11c係於與中心線CL正交之方向開口,第2開口部11c之中心C4係形成於距第1端面7a為距離R1之位置。又,於第2開口部11c,形成有螺釘部31。
於外殼60,形成有排氣孔12f。又,於吸入罩61,形成有排氣孔12g及排氣孔12h。排氣孔12f、排氣孔12g及排氣孔12h之與延伸之方向正交之剖面呈圓形。外殼60與吸入罩61係排氣孔12f、排氣孔12g及排氣孔12h連通而成為通路12。排氣孔12f係自第2開口部11c朝向內面60d而延伸之長度為L6、直徑為d1之孔。又,排氣孔12f係自第2開口部11c貫通至內面60d。排氣孔12g係自第1開口部10朝向第2端面7b而延伸之長度為L5、直徑為d1之孔。排氣孔12h係自曲面61c朝向吸入口13而延伸之長度為L7、直徑為d1之孔。排氣孔12f之與第2開口部11c為相反側之端部、與排氣孔12h之與吸入口13為相反側之端部連接。排氣孔12g之與第1開口部10為相反側之端部、與排氣孔12h之與曲面61c為相反側之端部係於吸入罩61內,以角度α1連接。藉此,排氣孔12f、排氣孔12g及排氣孔12h係成為連通之通路12,露出於凹部62a之第1開口部10、與露出於第1側面8a之第2開口部11c連通。
排氣孔12g之長度L5短於自平面61a至第2端面7b為止之長度LH,排氣孔12h之長度L7短於自第2側面8b至內面61b為止之長度LW。再者,排氣孔12g之長度L5短於圖3所示之排氣孔12a之長度L1。進而,將排氣孔12f之長度L6及排氣孔12h之長度L7相加之長度與圖3所示的排氣孔12b之長度L2之長度相同。再者,於本變化例中,排氣孔12f、排氣孔12g及排氣孔12h之直徑d1為相同之大小,但並不限定於此,亦可為彼此不同之直徑。進而,角度α1係以90°連接,但並不限定於此,例如亦可為銳角或鈍角。
於泵頭6C形成第1開口部10、第2開口部11c、排氣孔12f、排氣孔12g及排氣孔12h,藉此離心式泵1自泵室9經由排氣孔12f、排氣孔12g及排氣孔12h而向泵頭6C之外部排出滯留於動葉輪5之中心區域CP之氣體。第3變化例係排氣孔12g之長度L5短於圖3所示之排氣孔12a之長度L1。因此,氣泡係排出之距離變短,從而排出時之阻力變少。因此,氣泡變得更易於排出。而且,第3變化例係若與僅向吸入口13側排出氣泡之情形進行比較,則可抑制再次吸入氣泡之量。其結果,第3變化例之離心式泵1可抑制產生吸入不良及噴出不良而穩定地發揮能力。進而,第3變化例可使滯留於中心區域CP之氣體之量變少,故可抑制泵之能力下降。
圖9係表示本發明之實施形態之泵頭部之第4變化例的概略之剖面圖。第4變化例係與上述實施形態相同,但設置有複數個第1開口部10、10a之方面不同。於第4變化例之說明中,對於與上述實施形態相同之構成之說明係於原則上省略,以不同之構成為中心而進行說明。
泵頭6D係於吸入罩61之吸入口13側,且與動葉輪5之複數個葉片51對向之部位65A,開口有第1開口部10及第1開口部10a。第1開口部10及第1開口部10a係於吸入罩61之吸入口13側,且與動葉輪5之複數個葉片51對向之平面61a開口。
又,泵頭6D係於存在於與中心線CL正交之方向之部位65B,開口有第2開口部11。具體而言,於與中心線CL正交之方向且第2側面8b,開口有第2開口部11。即,於本變化例中,第2側面8b係相當於存在於與中心線CL正交之方向之泵頭6D之部位65B。
第1開口部10之中心C1係形成於以中心線CL為中心之直徑為D1之圓周上。又,第1開口部10a之中心C5係形成於以中心線CL為中心之直徑為D4之圓周上。而且,第1開口部10係於動葉輪5之中心區域CP之附近開口。第2開口部11係於與中心線CL正交之方向開口,第2開口部11之中心C2係形成於距第2端面7b為距離R之位置。又,於第2開口部11,形成有螺釘部31。
於吸入罩61,形成有排氣孔12a、排氣孔12b及排氣孔12i。排氣孔12a、排氣孔12b及排氣孔12i之與延伸之方向正交之剖面呈圓形。吸入罩61係排氣孔12a、排氣孔12b及排氣孔12i連通而成為通路12。排氣孔12a係自第1開口部10朝向第2端面7b而延伸之長度為L1、直徑為d1之孔。排氣孔12b係自第2開口部11朝向吸入口13而延伸之長度為L2、直徑為d1之孔。排氣孔12i係自第1開口部10a朝向第2端面7b而延伸之長度為L1、直徑為d1之孔。排氣孔12a之與第1開口部10為相反側之端部、與排氣孔12b之與第2開口部11為相反側之端部係於吸入罩61內,以角度α1連接。又,排氣孔12i之與第1開口部10a為相反側之端部與排氣孔12b係於吸入罩61內,以角度α1連接。藉此,排氣孔12a、排氣孔12b及排氣孔12i成為連通之通路12,露出於凹部62a之第1開口部10及第1開口部10a、與露出於第2側面8b之第2開口部11連通。
排氣孔12a及排氣孔12i之長度L1短於自平面61a至第2端面7b為止之長度LH。排氣孔12b之長度L2短於自第2側面8b至內面61b為止之長度LW。再者,於本實施形態中,排氣孔12a、排氣孔12b及排氣孔12i之直徑d1為相同之大小,但並不限定於此,亦可為彼此不同之直徑。 進而,角度α1係以90°連接,但並不限定於此,例如亦可為銳角或鈍角。
於泵頭6D形成第1開口部10、第1開口部10a、排氣孔12a、排氣孔12b及排氣孔12i,藉此離心式泵1自泵室9經由排氣孔12a、排氣孔12b及排氣孔12i而向泵頭6D之外部排出滯留於動葉輪5之中心區域CP之氣體。而且,可抑制自第2開口部11排出之氣泡再次自吸入口13進入。其結果,第4變化例之離心式泵1可抑制吸入不良及噴出不良而穩定地發揮能力。又,第4變化例係與僅開口1個第1開口部之情形相比,可使氣泡之排出量變多。其結果,第4變化例可使滯留於中心區域CP之氣體之量變少,故可更佳地抑制泵之能力下降。又,第4變化例係若與氣泡僅自吸入口側排出之情形進行比較,則向水面浮升之氣泡之量變多。因此,第4變化例可使停留於液體中之氣泡之量變少,故可抑制溶存於液體中之氣體之量。
[實施例]
為了對本發明之離心式泵之性能進行評估,作為第1性能試驗及第2性能試驗而進行空氣注入試驗。圖10係表示實施本發明之離心式泵之第1及第2性能試驗時之設備的外觀。如圖10所示,離心式泵1A之性能試驗係藉由如下方式進行:將離心式泵1A之泵頭部6E沉浸至蓄積於丙烯酸製之水槽箱24內之流體(清水)25中而使流體25於水槽箱24內循環,從而強制性地向離心式泵1A內注入空氣(air),藉此測量離心式泵1A之能力下降。離心式泵1A具有噴出量為250L/min、總揚程為23m、旋轉速度為2900min-1、及電動機輸出為3.7kW之性能。又,水槽箱24係箱徑Db為780mm、箱之高度Hb為470mm。進而,空氣(air)係於可調節空氣量之空氣壓縮機(未圖示)連接軟管而自水中向離心式泵1A侵入。
水槽箱24與離心式泵1A之位置關係係自箱之底至液面為止之高 度h1為370mm、自泵頭6E之第2端面7b至液面為止之高度h2為170mm、自液面至箱之上端為止之高度h3為100mm、自箱之底至泵頭6E為止之高度h4為200mm、自泵頭6E之第2端面7b至箱之上端為止之高度h5為270mm。又,流體25之循環係藉由如下方式進行:於離心式泵1A之連接構件18連接配管26而再次返回至水槽箱24內。再者,於配管26,為了測量泵之噴出壓而安裝壓力計27,進而為了調節泵之流量而安裝閥28。又,於使配管26返回至流體25時,以儘可能地不對泵性能造成影響之方式,使配管26之返回口遠離吸入口而儘可能地排除因循環之影響引起之空氣之侵入。
於第1性能試驗中所使用之吸入罩61之形狀及構造係與圖6所示之吸入罩61相同。因此,省略說明。再者,於吸入罩61中,自第1開口部10向第2開口部11排出氣泡之通路為4條,自第1開口部10向第2排出口70排出氣泡之通路為4條。第1開口部10之中心C1之直徑D1為90mm,通路12之直徑d1為11mm。又,動葉輪5之直徑D為166mm,動葉輪5之葉片51之始端(連結中心線CL側之端之圓)之直徑Ds為70mm。實施例1係閉塞第2排出口70而僅自第2開口部11排出氣泡之例。實施例2係自第2開口部11與第2排出口70之兩者排出氣泡之例。比較例係關閉第2開口部11及第2排出口70之例。再者,於實施實施例1、實施例2、及比較例時,第2開口部11及第2排出口70之閉塞係藉由將插塞30螺入至螺釘部31而對應。
空氣注入試驗係藉由如下方式進行:使離心式泵1A以50Hz運轉,於以流量成為50L/min之方式,以閥28進行調節後,固定閥28,藉由換流器而自30Hz至50Hz為止,以5Hz間隔調節馬達之轉數,經由空氣流量計而藉由空氣壓縮機注入空氣。將其結果示於圖11。圖中之噴出壓(m)係表示注入空氣前及注入最大空氣注入量(L/min)後。再者,噴出壓(m)係將壓力計27之讀取除以於試驗時使用之清水之比重 而進行米換算之數值。
第1性能試驗係以頻率(旋轉速度)為基準而使離心式泵1A運轉,故根據有無通路而噴出壓(m)產生變化。因此,本發明之離心式泵之性能評估係相對於最大空氣注入量(L/min)而調查評估噴出壓(m)之下降。即,最大空氣注入量(L/min)越多且噴出壓(m)之下降越小,則越有效,若噴出壓(m)之下降為1.0(m)以下,則表示有效。作為本發明之實施形態之實施例1及實施例2係即便最大空氣注入量(L/min)為最多之10.0(L/min),噴出壓(m)之下降亦為1.0(m)以下。另一方面,全部堵塞第2開口部之比較例係即便最大空氣注入量(L/min)為0.4(L/min),亦存在噴出壓(m)之下降超過1.0(m)之例。因此,可知如下情形:與比較例相比,實施例1及實施例2有效。
又,實施例1係於自第2開口部11排出氣泡時,能夠以目視確認向液面上升之情況。實施例2係於自第2排出口70排出氣泡時,能夠以目視確認向液面上升之情況、及自吸入口13吸入之情況。即,實施例1及實施例2係向與中心線CL正交之方向排出氣泡,氣泡於水槽內浮升,故抑制自吸入口13之吸入及溶存之氣體之量。因此,可抑制吸入不良而穩定地發揮泵之能力。比較例係第2開口部11全部堵塞,故氣泡之一部分自噴出口14排出。又,實施例1係與比較例相比,可知如下情形:即便將空氣注入約10倍,亦抑制泵之能力下降。再者,比較例係若最大空氣注入量(L/min)超過0.8(L/min),則噴出壓(m)大幅下降。
其次,對第2性能試驗進行說明。第2性能試驗係藉由具有噴出量為100L/min、總揚程為10m、旋轉速度為2900min-1、及電動機輸出為3.7kW之性能之離心式泵而進行上述空氣注入試驗。將其結果示於圖13。再者,於進行空氣注入試驗時,對於水槽箱之大小、水槽箱與離心式泵之配置、配管之連接方法係與上述圖10所示之例相同,故 省略說明。
圖12係表示於第2性能試驗中所使用之、表示泵頭部之概略之泵的寬度方向之一半之剖面之剖面圖。如圖12所示,泵頭6F係組合外殼600及吸入罩610而形成。於外殼600,形成有第2開口部11b及排氣孔12d。於吸入罩610,形成有第1開口部10、第2開口部11、第2排出口70、排氣孔12b、排氣孔12c及排氣孔12e。再者,排氣孔12b、排氣孔12c、排氣孔12d及排氣孔12e之直徑均為d1。而且,如圖12所示,於第2開口部11b,安裝配管17a及L型配管16a,而自L型配管16a之排出口29向大氣中排出氣泡。第2排出口70之閉塞係藉由螺入插塞30而對應。再者,第1開口部10係形成於平面61a之4個部位,且於以軸3之中心線CL為中心之直徑為D1之圓周上,以90°之間隔形成。排氣孔12b、排氣孔12c、排氣孔12d及排氣孔12e係分別各形成有4條。於吸入罩610中,自第1開口部10向第2開口部11排出氣泡之通路12為4條,自第1開口部10經由第2開口部11b而向排出口29排出之通路12為4條。又,自第1開口部10向第2排出口70排出氣泡之通路12為4條。第1開口部10之中心C1之直徑D1為90mm,通路之直徑d1為11mm。又,動葉輪5之直徑D為135mm,動葉輪5之葉片51之始端(連結中心線CL側之端之圓)之直徑Ds為70mm。
實施例1係僅自L型配管16a之排出口29排出氣泡之例。實施例2係僅自第2開口部11排出氣泡之例。比較例係關閉第2開口部11、排出口29及第2排出口70之例。先前例係僅將第2排出口70開口之例。再者,於實施先前例、比較例、實施例1、及實施例2時,第2開口部11、排出口29及第2排出口70之閉塞係藉由安裝插塞30而對應。
第2性能試驗之空氣注入試驗係與第1性能試驗之空氣注入試驗相同地,藉由如下方式進行:使離心式泵1A以50Hz運轉,於以流量成為50L/min之方式利用閥28進行調節後,固定閥28,藉由換流器而 自30Hz至50Hz為止,以5Hz間隔調節馬達之轉數,從而經由空氣流量計而藉由空氣壓縮機注入空氣。再者,噴出壓(m)之測量亦與於第1性能試驗中進行測量之方法相同。將其結果示於圖13。
於第2性能試驗中,亦與第1性能試驗相同地,以頻率(旋轉速度)為基準而使離心式泵1A運轉,故根據有無通路而噴出壓(m)中產生變化。因此,於第2性能試驗中,亦與第1性能試驗相同地,離心式泵之性能評估係相對於最大空氣注入量(L/min)而調查評估噴出壓(m)之下降。即,最大空氣注入量(L/min)越多且噴出壓(m)之下降越小,則越有效,若噴出壓(m)之下降為1.0(m)以下,則表示有效。作為本發明之實施形態之實施例1及實施例2係即便最大空氣注入量(L/min)為最多之13.0(L/min),噴出壓(m)之下降亦為1.0(m)以下。
又,實施例1係能夠以目視確認氣泡與液體一同自排出口29排出之情況。實施例2係於自第2開口部11排出氣泡時,能夠以目視確認上升至液面之情況。比較例係排出口29、第2開口部11、及第2排出口70全部堵塞,故氣泡之一部分自噴出口排出。若對實施例1、實施例2、及比較例之結果進行比較,則可知實施例1及實施例2之結果較比較例之結果更良好。又,可知如下情形:即便實施例1與比較例相比,將空氣注入約2倍,亦抑制泵之能力下降。進而,實施例1與先前例相比,抑制所排出之氣泡再次自吸入口流入。又,溶存之氣體之量係向水面浮升而向大氣釋放,故減少。其結果,可抑制吸入不良而穩定地發揮泵之能力。再者,比較例係若最大空氣注入量(L/min)超過3.0(L/min),則噴出壓(m)大幅下降。
1‧‧‧離心式泵
2‧‧‧電動機
2a‧‧‧凸緣
3‧‧‧軸
3b‧‧‧本體部
3c‧‧‧端部
3d‧‧‧螺釘部
3e‧‧‧鎖鍵
4‧‧‧保護罩
5‧‧‧動葉輪
6‧‧‧泵頭
7‧‧‧端面
7a‧‧‧第1端面
7b‧‧‧第2端面
8‧‧‧側面
8a‧‧‧第1側面
8b‧‧‧第2側面
10‧‧‧第1開口部
11‧‧‧第2開口部
12‧‧‧通路
13‧‧‧吸入口
14‧‧‧噴出口
15‧‧‧支持構件
16‧‧‧L型配管
17‧‧‧配管
18‧‧‧連接構件
19a、19b‧‧‧螺桿
20a、20b‧‧‧螺母
21‧‧‧動葉輪螺母
50b‧‧‧鎖鍵槽
60‧‧‧外殼
61‧‧‧吸入罩
65A‧‧‧部位
65B‧‧‧部位
CL‧‧‧中心線
D‧‧‧直徑

Claims (10)

  1. 一種離心式泵,其包含:吸入口,其吸入流體;動葉輪,其至少於上述吸入口側具有複數個葉片,且以通過上述吸入口之特定之軸為中心而旋轉,藉此自上述吸入口吸入上述流體而向與上述軸正交之方向噴出上述流體;泵頭,其具有上述吸入口,且收納上述動葉輪;第1開口部,其於與上述吸入口側之上述複數個葉片對向之上述泵頭之部位開口;第2開口部,其於存在於與上述軸正交之方向及與上述吸入口側為反方向之至少一者之上述泵頭之部位開口;及通路,其將上述第1開口部與上述第2開口部連接。
  2. 如請求項1之離心式泵,其中上述通路為2條以上10條以下。
  3. 如請求項1或2之離心式泵,其中於將連結上述動葉輪之上述葉片之內徑側之端部的圓之直徑設為Ds,將上述動葉輪之直徑設為D之情形時,上述第1開口部以上述軸為中心而於1.0‧Ds以上1.0‧D以下之範圍內開口。
  4. 如請求項1或2之離心式泵,其中上述通路之與其延伸之方向正交之剖面為圓形,上述剖面之直徑相對於噴出上述流體之噴出口之直徑為10%以上50%以下。
  5. 如請求項3之離心式泵,其中上述通路之與其延伸之方向正交之剖面為圓形,上述剖面之直徑相對於噴出上述流體之噴出口之直徑為10%以上50%以下。
  6. 一種離心式泵,其包含: 吸入口,其吸入流體;動葉輪,其至少於上述吸入口側具有複數個葉片,且以通過上述吸入口之特定之軸為中心而旋轉,藉此自上述吸入口吸入上述流體而向與上述軸正交之方向噴出上述流體;泵頭,其具有上述吸入口,且收納上述動葉輪;第1開口部,其於與上述吸入口側之上述複數個葉片對向之上述泵頭之部位開口;第2開口部,其於存在於與上述軸正交之方向之上述泵頭之部位開口;及通路,其將上述第1開口部與上述第2開口部連接。
  7. 如請求項6之離心式泵,其中上述通路為2條以上10條以下。
  8. 如請求項6或7之離心式泵,其中於將連結上述動葉輪之上述葉片之內徑側之端部的圓之直徑設為Ds,將上述動葉輪之直徑設為D之情形時,上述第1開口部以上述軸為中心而於1.0‧Ds以上1.0‧D以下之範圍內開口。
  9. 如請求項6或7之離心式泵,其中上述通路之與其延伸之方向正交之剖面為圓形,上述剖面之直徑相對於噴出上述流體之噴出口之直徑為10%以上50%以下。
  10. 如請求項8之離心式泵,其中上述通路之與其延伸之方向正交之剖面為圓形,上述剖面之直徑相對於噴出上述流體之噴出口之直徑為10%以上50%以下。
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