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公開番号2025034738
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023141312
出願日2023-08-31
発明の名称渦巻きポンプ
出願人株式会社酉島製作所
代理人個人,個人
主分類F04D 29/42 20060101AFI20250306BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】部分流量での運転時のラジアルスラストを効果的に低減できる渦巻きポンプを提供する。
【解決手段】渦巻きポンプ1は、渦巻き流路5に接続された第1端部11aと羽根車3の入口3b側に接続された第2端部11bとをそれぞれ有する複数のバランス配管11A～11Hを備える。個々のバランス配管11A～11Hは、渦巻き流路5の圧力P1の羽根車3の入口3b側の圧力P2に対する差圧(P1-P2)が閾値Pth未満であれば渦巻き流路5と入口3b側との連通を遮断し、差圧(P1-P2)が閾値Pth以上であれば渦巻き流路5と入口3b側とを連通させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
渦巻きケーシングと、
内周側に入口を有して外周側に出口を有する複数の羽根を備え、前記渦巻きケーシング内に配置された羽根車と、
前記渦巻きケーシング内において前記羽根車の外周側に前記出口に隣接して設けられた渦巻き流路と、
前記渦巻き流路に接続された第１端部と前記入口側に接続された第２端部とをそれぞれ有し、前記渦巻き流路の圧力の前記羽根車の前記入口側の圧力に対する差圧が閾値未満であれば前記渦巻き流路と前記羽根車の前記入口側との連通を遮断し、前記渦巻き流路の圧力の前記羽根車の前記入口側の圧力に対する差圧が閾値以上であれば前記渦巻き流路と前記羽根車の前記入口側とを連通させる複数のバランス配管と
を備える、渦巻きポンプ。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
複数のバランス配管にそれぞれ設けられ、前記渦巻き流路側の圧力の前記羽根車の前記入口側の圧力に対する差圧が閾値未満であれば閉弁し、前記渦巻き流路側の圧力の前記羽根車の前記入口側の圧力に対する差圧が閾値以上であれば開弁する複数の差圧制御弁を備える、請求項１に記載の渦巻きポンプ。
【請求項３】
前記複数のバランス配管は、前記渦巻き流路の周方向に均等に配置されている、請求項２に記載の渦巻きポンプ。
【請求項４】
前記第１端部に隣接して配置されて前記渦巻き流路の前記圧力をそれぞれ検出する複数の第１圧力センサと、
前記羽根車の入口側の前記圧力を検出する第２圧力センサと、
前記複数のバランス配管にそれぞれ設けられた、複数の開閉弁と、
前記第１圧力センサが検出する前記圧力の前記第２圧力センサが検出する圧力に対する差圧が前記閾値未満であれば、対応する前記バランス配管に設けられた前記開閉弁を閉弁状態とし、前記第１圧力センサが検出する前記圧力の前記第２圧力センサが検出する圧力に対する差圧が前記閾値未満であれば、対応する前記バランス配管に設けられた前記開閉弁を開弁状態とする、制御部と
を備える、請求項１に記載の渦巻きポンプ。
【請求項５】
前記複数のバランス配管と前記第１圧力センサは、前記渦巻き流路の周方向に均等に配置されている、請求項４に記載の渦巻きポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は渦巻きポンプに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
渦巻きポンプでは、定格流量を下回る部分流量での運転時に羽根車出口の流れの軸対称性が損なわれ、羽根車出口の渦巻き流路における圧力分布が不均一となり、羽根車にラジアル方向の不釣り合い合力（ラジアルスラスト）が作用することが知られている。
【０００３】
特許文献１に開示された渦巻きポンプでは、渦巻きケーシングの外側に設けた環状配管に対して渦巻き流路をそれぞれ接続する複数の接続配管を設けることで、渦巻き流路における圧力分布を均一化して、ラジアルスラストの低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特公昭５７－２３１１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された渦巻きポンプでは、複数の接続配管が共通の環状配管に接続されているため、圧力勾配の影響で圧力分布を効果的に均一化できない。つまり、特許文献１に開示された渦巻きポンプでは、ラジアルスラストを効果的に低減できない。
【０００６】
本発明は、部分流量での運転時のラジアルスラストを効果的に低減できる渦巻きポンプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、渦巻きケーシングと、内周側に入口を有して外周側に出口を有する複数の羽根を備え、前記渦巻きケーシング内に配置された羽根車と、前記渦巻きケーシング内において前記羽根車の外周側に前記出口に隣接して設けられた渦巻き流路と、前記渦巻き流路に接続された第１端部と前記入口側に接続された第２端部とをそれぞれ有し、前記渦巻き流路の圧力の前記羽根車の前記入口側の圧力に対する差圧が閾値未満であれば前記渦巻き流路と前記羽根車の前記入口側との連通を遮断し、前記渦巻き流路の圧力の前記羽根車の前記入口側の圧力に対する差圧が閾値以上であれば前記渦巻き流路と前記羽根車の前記入口側とを連通させる複数のバランス配管とを備える、渦巻きポンプを提供する。
【０００８】
バランス配管は、渦巻き流路の圧力の羽根車の入口側の圧力の差圧が閾値未満であれば、渦巻き流路と羽根車の入口側の連通を遮断するが、この差圧が閾値以上になれば渦巻き流路と羽根車の入口側を連通させる。従って、渦巻きポンプの部分流量での運転時に、渦巻き流路の圧力分布が不均一となって圧力増加領域が生じ、差圧が閾値以上となると、圧力増加領域と羽根車の入口側とを接続するバランス配管は圧力増加領域と羽根車の入口側とを連通させる。そして、連通状態となったバランス配管を介して、圧力増加領域から羽根車の入口側へ戻る流れが発生する。その結果、圧力増加領域の圧力が低下して、渦巻き流路の圧力分布が均一化されてラジアルスラストが低減される。複数のバランス配管がそれぞれ個別に渦巻き流路と羽根車の入口側とを接続しているので、１本のバランス配管を介した圧力増加領域から羽根車の入口側に向かう流れは、他のバランス配管の圧力損失等の影響を受けない。よって、圧力分布の均一化によるラジアルスラストの低減を効果的に実現できる。
【０００９】
一つの具体的な態様では、複数のバランス配管にそれぞれ設けられ、前記渦巻き流路側の圧力の前記羽根車の前記入口側の圧力に対する差圧が閾値未満であれば閉弁し、前記渦巻き流路側の圧力の前記羽根車の前記入口側の圧力に対する差圧が閾値以上であれば開弁する複数の差圧制御弁を備える。
【００１０】
この場合、前記複数のバランス配管は、前記渦巻き流路の周方向に均等に配置されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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