设定内侧位移部分,就能够减小叶轮的机械不平衡。其结果是,具有角度被设定为小于360°的单片叶片的叶轮也能够实现规定水平的机械平衡。
[0023]另一方面,即使在从单片叶片的前缘到后缘的途中设置内侧位移部分,泵特性的恶化也会因为如上所述得到抑制,从而能够确保所希望的泵特性。
[0024]上述构造,通过改进单片叶片的形状来减小机械不平衡,因此与例如加厚盖板、安装平衡锤等那样的现有平衡手法不同,当叶轮在液体中旋转以后,能够避免给叶轮造成流体性质的不良影响。而且,不利用盖板实现平衡对于仅具有后盖板的半开式叶轮适用。该技术对具有前盖板和后盖板闭式叶轮也适用。此外,半开式叶轮和闭式叶轮中,也能够在上述构造的基础上再增加盖板的厚度和减小盖板的厚度、安装平衡锤等。这样做能够实现更高层次的机械平衡。而且,如上所述,通过改进单片叶片的形状减小了机械不平衡,而且也能够将用于抵消在液体中旋转时作用于叶轮的流体力的不平衡质量设置在盖板上。
[0025]可以是这样的,所述压力面的半径的增加量和翼形中心线的半径的增加量分别为在0.3的角度位置处为负值。
[0026]该结构是本申请发明人为了让机械不平衡达到平衡并实现所希望的泵特性而对叶轮进行设计的结果,涉及单片叶片的最佳形状。也就是说,优选,在单片叶片中角度小于0.3的区域,换句话说,单片叶片的前缘附近,压力面的半径及翼形中心线的半径为极大值,相对于此,在单片叶片中角度大于0.3的区域,换句话说,单片叶片的中间部分,压力面的半径及翼形中心线的半径为极小值。这样一来,在0.3的角度位置处,压力面的半径的增加量和翼形中心线的半径的增加量分别为负值。
[0027]可以是这样的,所述压力面的半径在0.4以上且0.6以下的角度范围内为极小值。
[0028]0.4?0.6的角度范围相当于单片叶片的前缘和后缘的大致中心部位,但是在包括角度小于360°的单片叶片的叶轮中,该0.4?0.6的角度范围大致相当于夹着叶轮中心与叶片出口相反一侧的区域。也就是说,使压力面的半径在叶轮的周向上夹着叶轮中心与不存在叶片、质量相对较小的区域相反一侧的区域为极小值。这样一来,该相反一侧的区域内的单片叶片的位置就在径向内侧,且能够使叶片厚度较薄,质量小。结果是有利于减小叶轮的静态不平衡和动态不平衡。
[0029]在使压力面的半径为极小值的角度位置的后缘侧,只要使压力面的半径相对于角度增大一样地增大即可。这样一来,单片叶片的后缘侧就会有利于提高扬程和泵效率。即使设置上述内侧位移部分,也能够实现所希望的泵特性。
[0030]可以是这样的,所述压力面的半径在O以上且0.2以下的角度范围内为极大值。此外,O角度位置与单片叶片的前缘位置相对应,前缘位置处的压力面的半径为极大值意味着只要负压面的半径的增加量不变成负值,叶片形状如下所述,即,压力面和负压面不会在叶片的前缘位置处彼此连在一起是分开的。
[0031]使压力面的半径在单片叶片的前缘或前缘附近极大就是增厚该部分的叶片厚度,增大其质量。在具有角度被设定为小于360°的单片叶片的叶轮中,叶片的前缘附近是与不存在叶片的叶片出口相邻的区域。因此,增加前缘附近的质量有利于减小叶轮的机械不平衡。
[0032]此外,为增大叶轮的与叶片出口相邻的区域的质量可以考虑加厚单片叶片的后缘附近的叶片厚度。但是这样做以后,就有可能使叶片出口变窄。也就是说,使压力面的半径在单片叶片的前缘附近极大,就既能够将通过粒径设定得较大,又能够减小叶轮的机械不平衡。
[0033]可以是这样的,所述单片叶片的叶片厚度在0.3的角度位置的前缘侧最大。
[0034]如上所述,使前缘附近的叶片厚度很厚,就有利于既将通过粒径设定得较大又减小叶轮的机械不平衡。
[0035]这里所公开的另一技术涉及包括叶轮和驱动所述叶轮的驱动源的离心泵。
[0036]在该离心泵中,所述叶轮具有角度被设定为小于360°的单片叶片。当设所述单片叶片前缘的角度为O且后缘的角度为I以后,所述单片叶片的压力面的自叶轮中心算起的半径相对于该单片叶片的角度增大而增加的增加量在规定的角度范围内为负值,并且,所述单片叶片的翼形中心线的、自叶轮中心算起的半径相对于所述单片叶片的角度增大而增加的增加量在所述规定的角度范围内为负值。
[0037]如上所述,因为该结构的叶轮机械不平衡小,故往离心泵上安装该结构的叶轮之际,既能够确保所希望的泵特性,又能够降低泵的振动和噪音。
[0038]发明的效果
[0039]如上所述,上述离心泵叶轮作为包括角度被设定为小于360°的单片叶片的离心泵叶轮,既能够抑制性能下降,机械不平衡又会变小。因此,根据包括该离心泵叶轮的离心泵,既能够确保所希望的泵特性,又能够降低泵的振动和噪音。
【附图说明】
[0040]图1是离心泵的纵向剖视图。
[0041]图2是从后盖板一侧看到的离心泵叶轮的立体图。
[0042]图3是从叶片一侧看到的离心泵叶轮的立体图。
[0043]图4是离心泵叶轮的侧视图。
[0044]图5是沿图4中的V-V线剖开的剖视图。
[0045]图6是表示实施例所涉及的叶轮的角度与压力面的半径之间的关系的图。
[0046]图7是表示实施例所涉及的叶轮的角度与翼形中心线的半径之间的关系的图。
[0047]图8是对实施例中的叶轮的叶片形状和现有例中的叶轮的叶片形状进行比较的图。
[0048]图9是表示图8所示的实施例中的叶轮和比较例中的叶轮的角度和压力面的半径之间的关系的图。
[0049]图10是表示图8所示的实施例中的叶轮和比较例中的叶轮的角度和翼形中心线的半径之间的关系的图。
[0050]图11是对安装了实施例的叶轮的离心泵和安装了比较例的叶轮的离心泵的泵特性进行比较的图。
[0051]符号说明
[0052]I 离心泵
[0053]15马达(驱动源)
[0054]2 叶轮
[0055]22单片叶片
【具体实施方式】
[0056]下面参照【附图说明】离心泵叶轮及离心泵。此外,以下实施方式是示例。图1示出包括离心泵叶轮2的离心泵I。该离心泵I是用于处理污水的水中泵。离心泵I包括叶轮2、覆盖叶轮2的泵壳11、让叶轮2旋转的密闭型水中马达12。
[0057]水中马达12包括由定子13和转子14组成的马达15、覆盖马达15的马达壳体16。马达15的驱动轴17固定在转子14的中心上。上轴承18和下轴承19支承着沿上下方向延伸的驱动轴17自由旋转。叶轮2安装在驱动轴17的下端部。驱动轴17将马达15的旋转驱动力传递给叶轮2。
[0058]泵壳11在其内部具有覆盖叶轮2的涡旋形室110。涡旋形室110由横向俯视时弯曲成半圆形状的侧壁划分出来。进水口 111形成在泵壳11