[发明专利]离心泵

说明书

技术领域

本发明涉及离心泵，特别涉及一种在小水量侧具有最高效率点的低比转速离心泵。

背景技术

通常，离心泵构成为，将固定在伴随马达的驱动而旋转的旋转轴上的叶轮以旋转自如的方式配置在壳体的内部，并使叶轮旋转，由此，使流入壳体内部的流体通过叶轮的旋转而升压从而使其流出至壳体的外部。在此，例如一种低比转速离心泵的构成为：在壳体的出口部设置节流部并通过该节流部对水量进行节流，或者在壳体出口设置对水量进行节流的节流孔(orifice)，由此，能够在低水量侧具有最高效率点。

图1中表示被设计成在水量a1处达到最高效率η1的低比转速离心泵(特定低比转速离心泵)的水量-扬程曲线X1及效率曲线Y1。在低比转速离心泵中，以尽量接近泵的最高效率η1的水量进行运转，对于减少噪音和振动等从而使泵在机械方面稳定比较理想。因此，广泛实施的是，分别将最高效率点的水量a1的例如80％设定为最低水量a1′(＝a1×0.8)，将最高效率点的水量a1的例如110％设置为最高水量a1″(＝a1×1.1)，并将该水量范围(a1′～a1″)规定为泵的运转水量范围A1。

因此，若想要使用该特定低比转速离心泵来应对在特定低比转速离心泵的运转水量范围A1以外的、例如图1所示的水量a2处的运转的要求，则存在着该水量a2处的特定低比转速离心泵的效率η2大幅偏离最高效率点并从最高效率η1大幅降低、产生噪音和振动等的问题。因此，在这样的情况下，广泛实施的是，另外准备并使用与特定低比转速离心泵不同的低比转速离心泵，该低比转速离心泵具有如图2中虚线所示的水量-扬程曲线X2及效率曲线Y2，在水量a2处达到最高效率或其水量a2位于泵的运转水量范围A2内。

申请人提出了一种叶轮的方案，作为在小水量侧具有最高效率点的低比转速离心泵中所使用的叶轮，在相互邻接的一方的叶片(主翼)的背面与另一方的叶片(主翼)的表面之间，设有与叶轮的外径相比位于内侧且从一方的叶片的背面朝向另一方的叶片的表面延伸的分隔翼(参照专利文献1)。另外，还提出了一种叶轮的方案，其具有圆筒状的辅助环，该辅助环嵌合在具有第一液体通路的叶轮主体的外周部上，在辅助环上设置有从该辅助环的内周部延伸至外周部的第二液体通路(参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2007-51592号公报

专利文献2：日本特开2005-23794号公报

发明内容

但是，若为了应对顾客的各种各样的要求而每次设计制作满足不同性能的离心泵，则设计费用、制作成本及材料费等升高，会造成离心泵本身的成本增加。而且，若这样耗费材料，还会造成对有限的资源的浪费。即使是专利文献1、2中记载的叶轮，由于需要进行与泵性能相符合的叶轮自身的加工，也需要针对具有一种性能的离心泵准备一种叶轮。因此，无法以一个叶轮任意地选择多个性能。

因此，申请人提出了一种离心泵的方案，如图3及图4所示，通过一个壳体和一个叶轮的组合，能够任意地变更最高效率的水量(日本特愿2010-231069号(申请日2010年10月14日))。该离心泵具有：壳体10，其具有吸入口10a和排出口10b；叶轮12，其以旋转自如的方式收容在壳体10的内部；壳体罩14，其将在内部收容有叶轮12的壳体10的开口部密闭。叶轮12连结在伴随马达的驱动而旋转的旋转轴16的端部上。而且，该离心泵具有引导板18，该引导板18具有将叶轮侧和壳体侧贯通的多条通路18a、18b、18c、18d，该引导板18以仅多条通路内的一条通路(例如通路18a)与排出口10b连通、其他的通路(例如通路18b、18c、18d)在叶轮侧通过分隔板20而被封闭的方式，在壳体10内与叶轮12同心圆状地配置。由此，通过使多条通路18a～18d内的任意一条通路与排出口10b连通并通过分隔板20使其他通路封闭，能够构成任意变更最高效率的水量的离心泵。

但是，申请人提案的上述离心泵，虽然能够实现所希望的效果，但若在使多条通路18a～18d内的任意一条通路与排出口10b连通并通过分隔板20使其他通路封闭的状态下使叶轮12旋转从而对泵进行驱动，则在叶轮12上总是作用一个方向的力，左右的平衡不良，为了进行泵的稳定的运转，作为例如旋转轴或支承该旋转轴的轴承，需要使用刚性高的部件，会导致泵的大型化及成本升高。

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种离心泵，该离心泵通过一个壳体和一个叶轮的组合，能够任意变更最高效率的水量，并能够任意选择优选的运转水量范围，而且，能够使叶轮平衡良好地旋转从而能够进行稳定的运转。