具有角度小于360°的单片叶片22的叶轮2而言，这就能够将该叶轮2的通过粒径设定得较大，并使叶轮2的机械不平衡减小，二者两立。
[0073]这样改进单片叶片22的形状来减小叶轮2的机械不平衡，与现有的例如加厚后盖板21或安装平衡锤这样的平衡手法不同，难以给叶轮2造成流体性质的不良影响。也就是说，能够使抑制泵性能降低和减小叶轮2的机械不平衡这两件事两立。叶轮2的轻量化既有利于降低安装了它的离心泵I的动力，又有利于降低泵驱动时的振动、噪音等。而且，这样的不包括前盖板的半开式叶轮2能够使叶轮2的重心位置位于图1中较高的位置处，换句话说，位于离下轴承19近的位置处。这也有利于降低泵驱动时的振动、噪音。不使用盖板来减小机械不平衡的手法对于半开式叶轮2特别有效。
[0074]此外，如图2所示，就叶轮2而言，可以在后盖板21的背面设置减厚部25。而且，虽未图示，还可以在后盖板21上形成加厚部或者设置平衡锤。这样做则能够实现叶轮2的机械不平衡的进一步减小。
[0075]接下来，参照图8?图11对安装有实施例E所涉及的叶轮2的离心泵1、和安装有现有例所涉及的叶轮的离心泵的泵特性做一比较。图8对实施例E所涉及的叶轮的单片叶片22 (实线)和现有例所涉及的叶轮的单片叶片(虚线)的形状进行比较。实施例E所涉及的叶轮2和现有例所涉及的叶轮，尽管叶片的涡旋角度稍有不同，但是使叶片外径、前缘部半径以及后缘部半径彼此一致。另一方面，如图9、图10中实线所示，实施例E所涉及的叶轮2上的单片叶片22，压力面221的半径和翼形中心线的半径在规定的角度区域的增加量相对于角度的增大为负值。也就是说，压力面221的半径和翼形中心线的半径分别在O?0.2的角度范围取极大值，在0.4?0.6的角度范围取极小值。而且，叶片厚度在前缘附近最大(也参照图8)。
[0076]相对于此，现有例所涉及的叶轮的单片叶片，压力面的半径和翼形中心线的半径的增加量不取负值。也就是说，如图9中虚线所示，压力面的半径从前缘到后缘的变化情况如下:即，在前缘附近压力面的半径增大率有变化，但随着角度增大，压力面的半径一样地增大。而且，如图10中虚线所示，翼形中心线的半径从前缘到后缘的变化情况如下:在中途增大率有变化，但是随着角度增大一样地增大。
[0077]因此，如上所述，实施例E所涉及的叶轮2能够有效地抑制由于角度被设定为小于360°的单片叶片22所引起的机械不平衡，与现有例所涉及的叶轮相比，叶轮2的机械不平衡小。
[0078]图11是对图8?图10所示的、安装有实施例E所涉及的叶轮2的离心泵1、和安装有现有例所涉及的叶轮的离心泵的泵特性，亦即相对于流量系数Φ的扬程系数Φ、泵效率η以及动力系数τ进行比较的图。根据图11，尽管与现有例所涉及的离心泵相比，实施例E所涉及的离心泵I的动力升高了，但是在同一流量下扬程系数和泵效率都比现有例高。
[0079]针对上述各实施例中的叶轮2是这样考虑的:尽管将内侧位移部分设置在单片叶片22的前缘侧，扬程、泵效率伴随着设置该内侧位移部分而有所下降，但该下降量是非常微小的，单片叶片22的后缘侧与现有例中的叶轮一样，随着角度增大而从径向内侧朝着外侧一样地延伸，由此而能够提高扬程和泵效率。
[0080]因此，安装有实施例所涉及的叶轮2的离心泵1，能够边因叶轮2的机械不平衡小而抑制振动、噪音的产生，边确保所希望的泵特性。而且，只要对机械不平衡小、实施例的叶轮2设置抵消流体力的不平衡质量，就有希望使泵特性进一步提高。
[0081]此外，在上述说明中，以仅包括后盖板21的半开式叶轮2为例对这里所公开的技术做了说明，但是该技术对于包括前盖板和后盖板的闭式叶轮也适用。在闭式叶轮中，除了如上所述改进单片叶片的形状以外，还可以增加前盖板和后盖板中至少一盖板的厚度或减小前盖板和后盖板中至少一盖板的厚度，在前盖板和后盖板中至少一盖板上安装平衡锤。
【主权项】
1.一种离心泵叶轮，其包括角度被设定为小于360°的单片叶片，其特征在于: 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。
2.根据权利要求1所述的离心泵叶轮，其特征在于: 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。
3.根据权利要求1或2所述的离心泵叶轮，其特征在于: 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。
4.根据权利要求1或2所述的离心泵叶轮，其特征在于: 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。
5.根据权利要求3所述的离心泵叶轮，其特征在于: 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。
6.根据权利要求1或2所述的离心泵叶轮，其特征在于: 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。
7.根据权利要求3所述的离心泵叶轮，其特征在于: 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。
8.根据权利要求4所述的离心泵叶轮，其特征在于: 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。
9.根据权利要求5所述的离心泵叶轮，其特征在于: 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。
10.—种离心泵，其包括叶轮和驱动该叶轮的驱动源，所述叶轮包括角度被设定为小于360°的单片叶片，其特征在于: 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。
【专利摘要】离心泵叶轮包括角度被设定为小于360°的单片叶片。当设单片叶片前缘的角度为0且后缘的角度为1以后，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，单片叶片的翼形中心线的、自叶轮中心算起的半径相对于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。
【IPC分类】F04D29-24, F04D7-04
【公开号】CN204610367
【申请号】CN201290001298
【发明人】清水宽正, 佐藤航大朗, 橘木孝尚
【申请人】新明和工业株式会社
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2012年9月28日
【公告号】WO2014049665A1