离心泵
阅读：577发布：2020-05-12
专利汇可以提供离心泵专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且外壳 （51）的凸状部（62），在将通过 水 流伴随着 叶轮 的半径方向的速度成分、即半径方向流速通过的 顶点 （623）并与叶轮（53）的旋 转轴 心（X） 正交 的直线作为第一基线（L1），将在从第一基线（L1）沿着叶轮（53）的 旋转轴 心方向向叶轮侧隔开规定距离（h）的 位置 处，与叶轮（53）的旋转轴心正交的平面作为基准面（α），将通过基准面（α）与凸状部（62）的内周面（624）的交线且与叶轮（53）的旋转轴心（X）平行的线作为第二基线（L2）的情况下，在从前述顶点（623）到第一基线（L1）和第二基线（L2）的交点的距离（Lx）中，在叶轮（53）的旋转轴心周围，水流的半径方向流速（V）变成最大的半径方向流速最大位置（A）处的前述距离（Lxa），比在半径方向流速变成最小的半径方向流速最小位置（B）处的前述距离（Lxb）大。，下面是离心泵专利的具体信息内容。
1.一种离心泵，其特征在于，围绕旋转轴心旋转的叶轮具有叶轮内流路和配置在叶轮内流路内的叶片，叶轮内流路具有向叶轮的旋转轴心方向开口的吸入口部、和向叶轮的径向方向开口的排出口部，
围绕叶轮的外壳具有：在叶轮的旋转轴心方向上位于叶轮的侧方并与叶轮的吸入口部连通的涡旋形的吸入流路、和围绕叶轮的旋转轴心形成并与叶轮的排出口部连通的排出流路，
在吸入流路的内壁面中与叶轮内流路的吸入口部的开口边缘周围相连的部位形成向叶轮的旋转轴心方向隆起的凸状部，
该凸状部，在将通过水流伴随着叶轮的半径方向的速度成分、即半径方向流速通过的顶点并与叶轮的旋转轴心正交的直线作为第一基线，将在从第一基线沿着叶轮的旋转轴心方向向叶轮侧隔开规定距离h的位置处与叶轮的旋转轴心正交的平面作为基准面，将通过基准面与凸状部的内周面的交线且与叶轮的旋转轴心平行的线作为第二基线的情况下，在从前述顶点到第一基线和第二基线的交点的距离Lx中，在叶轮的旋转轴心周围，水流的半径方向流速变成最大的半径方向流速最大位置处的前述距离Lxa，比在半径方向流速变成最小的半径方向流速最小位置处的前述距离Lxb大。
2.一种离心泵，其特征在于，围绕旋转轴心旋转的叶轮具有叶轮内流路和配置在叶轮内流路内的叶片，叶轮内流路具有向叶轮的旋转轴心方向开口的吸入口部、和向叶轮的径向方向开口的排出口部，
围绕叶轮的外壳具有：在叶轮的旋转轴心方向上位于叶轮的侧方并与叶轮的吸入口部连通的涡旋形的吸入流路、和围绕叶轮的旋转轴心形成并与叶轮的排出口部连通的排出流路，
在吸入流路的内壁面中与叶轮内流路的吸入口部的开口边缘周围相连的部位形成向叶轮的旋转轴心方向隆起的凸状部，
该凸状部形成满足以下条件的形状，所述条件为：以从叶轮内流路内的叶片起始端位置到凸状部的顶点为止的旋转轴心方向的距离为B，以在叶轮的旋转轴心方向上从叶轮内流路内的叶片起始端位置到与叶轮的吸入口部对向的涡旋形的外壳的吸入流路的内壁面中的最远位置为止的距离为A，B/A为0.23至0.31。
3.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，凸状部的从第一基线到沿着叶轮的旋转轴心方向的吸入口部的开口边缘为止的距离H，在叶轮的旋转轴心的周围是恒定的。
4.如权利要求1或3所述的离心泵，其特征在于，凸状部的在包含半径方向流速最大位置在内的沿着周向方向的规定距离范围中的前述距离Lxa，比半径方向流速最小位置处的前述距离Lxb大。
5.如权利要求1或3所述的离心泵，其特征在于，凸状部的内周面形成向着叶轮的旋转轴心侧平滑地变化的凸状的曲面。
6.如权利要求1或3所述的离心泵，其特征在于，凸状部的内周面形成沿着周向方向平滑地变化的曲面。
7.如权利要求1或3所述的离心泵，其特征在于，凸状部的内周面形成向着叶轮的旋转轴心侧以圆弧形平滑地变化的凸状的曲面，从半径方向流速最大位置到在周向方向上
120°的位置为止，前述距离Lx比半径方向流速最小位置处的前述距离Lxb大。
8.如权利要求2所述的离心泵，其特征在于，形成满足B/A为0.25至0.29的条件的形状。
9.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，凸状部是独立于外壳形成的可更换的凸状部。
10.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，凸状部和外壳是一体成形的。
11.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，凸状部是由环形构件形成的，并安装在外壳上。
12.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，所述离心泵是在叶轮的旋转轴心方向的两侧具有外壳的吸入流路的双吸入式离心泵。
离心泵
技术领域
背景技术
[0002] 过去，作为这种离心泵中的一种的双吸入式离心泵，如图13所示，配备有外壳1和设置在主轴2上的叶轮3。外壳1具有：在叶轮3的旋转轴心方向上位于叶轮3的侧方的涡旋形的吸入流路11、和围绕叶轮3的旋转轴心形成的排出流路12。叶轮3在内部具有叶轮内流路13，叶轮内流路13利用向着旋转轴心方向开口的吸入口部14与外壳1的吸入流路11连通，并且，利用向着与旋转轴心正交的径向方向开口的排出口部15与外壳1的排出流路12连通。
[0003] 在叶轮3通过主轴2的驱动而围绕旋转轴心旋转的状态下，流入外壳1的吸入流路11的水，一边沿着吸入流路11的涡旋形旋转，一边从吸入流路11的朝向叶轮的终端部通过叶轮3的吸入口部14向叶轮内流路13流入。流入叶轮内流路13的水受到由叶轮3的旋转产生的离心力，从排出口部15喷出到外壳1的排出流路12。作为现有技术文献，已知日本专利公开公报（特开平3－290096号公报及特开昭61－49195号公报）。
发明内容
[0004] 发明所要解决的课题
[0005] 在上述结构中，当在外壳1的吸入流路11中旋转的水流从吸入流路11的朝向叶轮的终端部向叶轮3的吸入口部14流入时，如图13中箭头所示，在沿着叶轮3的旋转轴心的方向上旋转。
[0006] 该水流的急剧转向产生水流的剥离，使水头损失增大。由于水头损失的增大加大了压力下降，所以，导致由于空穴的产生而引起的吸入性能的降低。当发生空穴时，引起泵性能的降低、振动及噪音的发生、腐蚀、损伤等有害的现象。
[0007] 因此，在第一个现有技术文献中，使水流向叶轮流入的吸入口部形成类似于喇叭口的形状，吸入口部从外壳的内表面突出，在吸入口部与外壳内表面之间配备有环形或者弧形的槽部，在与泵轴正交的方向上流动的水流进入吸入口部的槽部，既使其流速降低又借助槽部的水流诱导作用使旋转成分变大，借此，水流一边旋转一边越过吸入口部，向与泵轴平行的方向进行方向转换。
[0008] 在第二个现有技术文献中，在双吸入式离心泵中，朝向叶轮的吸入口部的整个圆周部截面形状按照下述方式形成，即，在向吸入口部旋转的状态下，从被吸入的水流的上游侧起点向着下游侧终点，曲面的曲率半径以及叶轮端面与曲面顶点之间的间隔逐渐变小，上游侧起点的水流，由于曲面的曲率半径比其它的下游侧的曲面的曲率半径大，所以沿着曲面进行方向转换。
[0009] 本申请的发明的目的是提供一种离心泵，力图对成为由泵产生的噪音的主要原因的外壳形状、成为泵吸入性能的阻碍的主要原因的外壳形状进行改进。
[0010] 解决课题的方案
[0011] 为了解决上述课题，本发明的离心泵，其特征在于，围绕旋转轴心旋转的叶轮具有叶轮内流路和配置在叶轮内流路内的叶片，叶轮内流路具有向叶轮的旋转轴心方向开口的吸入口部、和向叶轮的径向方向开口的排出口部，围绕叶轮的外壳具有：在叶轮的旋转轴心方向上位于叶轮的侧方并与叶轮的吸入口部连通的涡旋形的吸入流路、和围绕叶轮的旋转轴心形成并与叶轮的排出口部连通的排出流路，在吸入流路的内壁面中与叶轮内流路的吸入口部的开口边缘周围相连的部位形成向叶轮的旋转轴心方向隆起的凸状部，该凸状部，在将通过水流伴随着叶轮的半径方向的速度成分、即半径方向流速通过的顶点并与叶轮的旋转轴心正交的直线作为第一基线，将在从第一基线沿着叶轮的旋转轴心方向向叶轮侧隔开规定距离h的位置处与叶轮的旋转轴心正交的平面作为基准面，将通过基准面与凸状部的内周面的交线且与叶轮的旋转轴心平行的线作为第二基线的情况下，在从前述顶点到第一基线和第二基线的交点的距离Lx中，在叶轮的旋转轴心周围，水流的半径方向流速变成最大的半径方向流速最大位置处的前述距离Lxa，比在半径方向流速变成最小的半径方向流速最小位置处的前述距离Lxb大。
[0012] 本发明的离心泵，其特征在于，围绕旋转轴心旋转的叶轮具有叶轮内流路和配置在叶轮内流路内的叶片，叶轮内流路具有向叶轮的旋转轴心方向开口的吸入口部、和向叶轮的径向方向开口的排出口部，围绕叶轮的外壳具有：在叶轮的旋转轴心方向上位于叶轮的侧方并与叶轮的吸入口部连通的涡旋形的吸入流路、和围绕叶轮的旋转轴心形成并与叶轮的排出口部连通的排出流路，在吸入流路的内壁面中与叶轮内流路的吸入口部的开口边缘周围相连的部位形成向叶轮的旋转轴心方向隆起的凸状部，该凸状部形成满足以下条件的形状，所述条件为：以从叶轮内流路内的叶片起始端位置到凸状部的顶点为止的旋转轴心方向的距离为B，以在叶轮的旋转轴心方向上从叶轮内流路内的叶片起始端位置到与叶轮的吸入口部对向的涡旋形的外壳的吸入流路的内壁面中的最远位置为止的距离为A，B/A为0.23至0.31。
[0013] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，凸状部的从第一基线到沿着叶轮的旋转轴心方向的吸入口部的开口边缘为止的距离H，在叶轮的旋转轴心的周围是恒定的。
[0014] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，凸状部的在包含半径方向流速最大位置在内的沿着周向方向的规定距离范围中的前述距离Lxa，比半径方向流速最小位置处的前述距离Lxb大。
[0015] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，凸状部的内周面形成向着叶轮的旋转轴心侧平滑地变化的凸状的曲面。
[0016] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，凸状部的内周面形成沿着周向方向平滑地变化的曲面。
[0017] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，凸状部的内周面形成向着叶轮的旋转轴心侧以圆弧形平滑地变化的凸状的曲面，从半径方向流速最大位置到在周向方向上120°的位置为止，前述距离Lx比半径方向流速最小位置处的前述距离Lxb大。
[0018] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，形成满足B/A为0.25至0.29的条件的形状。
[0019] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，凸状部是独立于外壳形成的可更换的凸状部。
[0020] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，凸状部和外壳是一体成形的。
[0021] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，凸状部是由环形构件形成的，并安装在外壳上。
[0022] 另外，在本发明的离心泵中，其特征在于，所述离心泵是在叶轮的旋转轴心方向的两侧具有外壳的吸入流路的双吸入式离心泵。
[0023] 发明的效果
[0024] 根据本发明，通过使在叶轮的旋转轴心周围水流的半径方向流速成为最大的半径方向流速最大位置的距离Lxa比半径方向流速成为最小的半径方向流速最小位置的距离Lxb大，可以抑制在水流一边旋转一边越过凸状部向与叶轮的旋转轴心平行的方向进行方向转换时产生的水流的剥离，可以抑制由于空穴的发生而引起的噪音的发生。另外，通过在外壳的吸入流路的内壁面上与叶轮内流路的吸入口部的开口边缘周围相连的部位具有向叶轮的旋转轴心方向隆起的凸状部，可以缓和急剧转向的水流，提高泵吸入性能。附图说明
[0025] 图1是表示本发明的实施例1中的离心泵的主要部分的透视图。
[0026] 图2（a）是图1的A部分的剖视图，（b）是图1的B部分的剖视图。
[0027] 图3是表示实施例1中的离心泵的剖视图。
[0028] 图4是表示解析上的半径方向流速分布的模式图。
[0029] 图5是表示半径方向流速的圆周方向分布的曲线图。
[0030] 图6是表示半径方向流速的圆周方向分布的曲线图。
[0031] 图7是表示实施例1中的离心泵的正视图。
[0032] 图8是表示实施例1中的离心泵的连接的俯视图。
[0033] 图9是表示噪音的改进的曲线图。
[0034] 图10是本发明的实施例2中的离心泵的剖视图。
[0035] 图11是表示实施例2中的离心泵的B/A与表示吸入性能的在降低3％扬程时的吸入比速度S3％的关系的曲线图。
[0036] 图12是表示在实施例2中的离心泵的B/A与最高效率ηmax的关系的曲线图。
[0037] 图13是表示现有技术的离心泵的剖视图。
具体实施方式
[0038] 实施例1
[0039] 下面，根据附图说明本发明的实施例1。在图3中，双吸入式离心泵在外壳51的内部配备有由主轴52驱动的叶轮53。外壳51具有在叶轮53的旋转轴心方向上位于叶轮53的侧方的涡旋形的吸入流路54，并且具有围绕叶轮53的旋转轴心形成的排出流路55。
[0040] 另外，如图4所示，当以连接旋转轴中心与舌部511的直线作为0°、由涡旋角度θ表示水流622的流动方向的旋转角度时，吸入流路54形成从外壳51的舌部511的特定旋转角度0°到360°、旋转轴心方向及半径方向的宽度变窄的形状。
[0041] 叶轮53在轮毂56与护罩57之间具有叶轮内流路58，在轮毂56与护罩57的规定位置形成多个叶片59。叶轮内流路58利用向着叶轮53的旋转轴心方向开口的吸入口部60与外壳51的吸入流路54连通，并且，利用向着与叶轮53的旋转轴心正交的径向方向开口的排出口部61与外壳51的排出流路55连通。叶片59接合到轮毂56和护罩57上，从吸入口部60处的起始端位置延伸到排出口部61处的终端位置。
[0042] 在吸入流路54的内壁面中与叶轮内流路58的吸入口部60的开口边缘周围相连的部位，外壳51沿着叶轮53的旋转轴心的周围具有凸状部62，凸状部62可以在铸造外壳51时一体成形，也可以与外壳51分开独立地形成并且可更换地构成。
[0043] 凸状部62形成满足以下条件的形状。即，如图1及图2所示，凸状部62在叶轮53的旋转轴心方向上隆起，水流622伴随着构成叶轮53的半径方向的速度成分的半径方向流速通过其顶部621，面对吸入口部60，从顶点623到开口边缘601的内周面624形成向着叶轮53的旋转轴心侧以二次曲线（圆、椭圆、抛物线、双曲线等的一部分）状平滑地变化的凸状的曲面。
[0044] 而且，对于凸状部62，在将从其顶点623向与叶轮53的旋转轴心X正交的方向延伸的线作为第一基线L1，将在从第一基线L1起在叶轮53的旋转轴心方向上隔开规定距离h的位置处与叶轮53的旋转轴心X正交的平面作为基准面α，将通过基准面α与凸状部62的内周面624的交线625且与叶轮53的旋转轴心X平行的线作为第二基线L2，将从顶点623沿着第一基线L1直到第一基线L1与第二基线L2的交点的距离作为Lx的情况下，按照在叶轮53的旋转轴心周围、水流622的半径方向流速成为最大的半径方向流速最大位置A处的距离Lxa比半径方向流速成为最小的半径方向流速最小位置B处的距离Lxb大的方式，将凸状部62的内周面形成沿着周向方向平滑地变化的曲面。
[0045] 另外，凸状部62的从第一基线L1沿着叶轮53的旋转轴心方向到吸入口部60的开口边缘601为止的距离H，在叶轮53的旋转轴心周围是恒定的。在本实施例中，从半径方向流速最大位置A沿着周向方向的规定距离区间La处的距离Lx，比在半径方向流速最小位置B处的距离Lxb大，但是，规定距离区间La的长度可以任意设定，对于这一点，将在后面描述。
[0046] 在上述结构中，在叶轮53借助主轴52的驱动而围绕旋转轴心旋转的状态下，流入外壳51的吸入流路54的水，一边沿着吸入流路54的涡旋形旋转，一边从吸入流路54的终端部通过叶轮53的吸入口部60向叶轮内流路58流入。向叶轮内流路58流入的水，受到由叶轮53的旋转产生的离心力，从排出口部61向外壳51的排出流路55喷出。
[0047] 在外壳51的吸入流路54中旋转的水流622，在从吸入流路54向叶轮53的吸入口部60流入时，沿着叶轮53的旋转轴心X的旋转轴心X的方向转向。这时，伴随着半径方向流速的水流622，越过沿着叶轮53的旋转轴心周围形成的凸状部62，借此使向旋转轴心方向急剧转向的水流、特别是沿着外壳51的水流放缓，抑制水流从外壳51的剥离，从而，可以抑制空穴的发生，以便抑制噪音的发生。进而，可以抑制由于发生空穴而造成的泵吸入性能的降低、泵性能的降低、振动的发生、腐蚀、损伤。
[0048] 下面将进行详细描述。图4是表示本发明的离心泵中的水流622的流动的模式图，图5是表示吸入流路54的旋转角度θ、距离Lx以及半径方向流速V的关系的曲线图。距离Lx（无量纲），是将在叶轮53的旋转轴心周围的各个旋转角度的距离Lx的值除以在使距离Lx在凸状部62的整个长度上恒定的情况下的距离Lx的标准值得到的无量纲化的值。
半径方向流速V（无量纲），是将叶轮53的旋转轴心周围的各个旋转角度的半径方向流速V的值除以平均流速得到的无量纲化的值，而平均流速是将泵吸入量除以吸入口部60的面积得到的。
半径方向流速V（无量纲），是将叶轮53的旋转轴心周围的各个旋转角度的半径方向流速V的值除以平均流速得到的无量纲化的值，而平均流速是将泵吸入量除以吸入口部60的面积得到的。
[0049] 在图5中，轨迹K1表示使距离Lx在凸状部62的整个长度上恒定的参考例的情况，在这种条件下，利用轨迹K2表示在叶轮53的旋转轴心周围的各个旋转角度的半径方向流速V。
[0050] 轨迹K3是与本实施例相关的轨迹，表示如下的情况，即：在从半径方向流速最大位置A沿着周向方向的规定距离区间La、从旋转角度0°到90°的范围内，距离Lx比半径方向流速最小位置B处的距离Lxb大，并且与在各个旋转角度的半径方向流速V相对应地使距离Lx逐渐减小，如轨迹K4所示，也可以是在从旋转角度0°到120°的范围内，距离Lx比半径方向流速最小位置B处的距离Lxb大、并且与各个旋转角度的半径方向流速V相对应地使距离Lx逐渐减小的条件。在轨迹K3的条件下，用轨迹K5表示在叶轮53的旋转轴心周围的各个旋转角度的半径方向流速V。另外，在轨迹K4中，半径方向流速V基本上和轨迹K5中的情况相同。
[0051] 如可以从图5中看出的那样，在本实施例中，半径方向流速最大位置A，在从旋转角度0°到30°的范围内，在从半径方向流速最大位置A沿着周向方向的规定距离区间La、从旋转角度0°到90°的范围内，或者，从旋转角度0°到120°的范围（区域）内，距离Lx比半径方向流速最小位置B处的距离Lxb大，借此，本实施例中的水流622的半径方向流速V（K5）变得比参考例的情况下的半径方向流速V（K2）小，如表1所示，与参考例相比较，在本实施例中，表示剥离、空穴的状况的负压状况减少。
[0052] 【表1】
[0053] 从凸状部上部起，在内周面上发生负压（空穴）的状况
[0054]
[0055] 结果，在水流622一边旋转一边越过凸状部62并向与叶轮53的旋转轴心X平行的方向进行方向转换时，可以抑制由于不均匀的流入而在流速变快的区域中产生的水流622的剥离，可以抑制空穴的发生，以抑制噪音的发生。进而，通过可以抑制剥离，可以抑制吸入性能的降低、泵性能的降低、振动的发生、腐蚀、损伤。
[0056] 如图6所示，可以任意设定距离Lx变得比半径方向流速最小位置B处的距离Lxb大的范围，下面所述的情况等的结构都是可能的，即：在从旋转角度0°到90°的范围内使距离Lx逐渐减小的情况（轨迹K6）；在从旋转角度0°到90°的范围内将距离Lx保持恒定之后，在从旋转角度90°到210°的范围内使之逐渐减小的情况（轨迹K7）；在从旋转角度0°到90°的范围内将距离Lx保持恒定之后，在从旋转角度90°到300°的范围内使之逐渐减小的情况（轨迹K8）；在从旋转角度0°到300°的范围内使距离Lx逐渐减小的情况（K9）；在从旋转角度0°到300°的范围内使距离Lx呈二次曲线地逐渐减小的情况（轨迹K10）。
[0057] 另外，在图5中，0°时的半径方向流速V下降，是由于舌部511的形状使得半径方向成分减少、或者外壳的摩擦阻力增加引起的。进而，在图5、图6中，之所以只将旋转角度描述到300°，是因为，在本实施例中，当超过300°时，凸状部的顶部621与外壳51接触并被吸收，变得不明确。
[0059] 图9在四个测定位置D1～D4处表示如下所述的噪音之差，即，表示使距离Lx在凸状部62的整个长度上恒定的参考例的情况下的噪音，与如本实施例那样，在包含半径方向流速最大位置A在内的沿着周向方向的规定距离区间La、从旋转角度0°到90°的范围内，距离Lx比半径方向流速最小位置B处的距离Lxb大的情况下的噪音之差。如图9所示，即使使泵的排出量变化，在四个部位的测定位置D1～D4处的本发明的噪音也处于比参考例的噪音低的范围内。
[0060] 在本实施例中，通过使距离H恒定，凸状部的形状变得简单，制作变得容易，可以谋求降低成本。
[0061] 进而，通过以使包含半径方向流速最大位置在内的沿着周向方向的规定距离范围内的距离Lx比半径方向流速最小位置处的距离Lxb大的方式形成凸状部，在半径方向流速快而产生剥离的可能性高的规定距离范围内，可以抑制剥离，可以更有效地抑制噪音的发生。
[0062] 特别是，优选地，从旋转角度0°到120°的范围，半径方向流速比平均流速快，将该范围作为规定距离范围。更优选地，将半径方向流速成为平均流速的1.4倍以上的0°到90°作为规定距离范围。
[0063] 另外，也可以从旋转角度0°到360°设定规定距离范围，但是，在本实施例中，在旋转角度从0°到90°的情况下，外壳重量增加1％。另一方面，当旋转角度从0°到360°时，外壳重量增加4％，与旋转角度从0°到90°的情况相比，重量的增加达到4倍。若考虑到成本，在效果大的从旋转角度0°到90°的范围内进行，是更有效的。
[0064] 进而，在本实施例中，通过使凸状部的内周面为平滑的曲面，水流在内周面上难以产生急剧的变化，可以更加地抑制剥离。
[0065] 在本实施例中，凸状部62在铸造外壳51时一体成形，但是，距离Lx变得比半径方向流速最小位置B处的距离Lxb大的部位，也可以与外壳51分开独立地形成且能够进行更换。通过能够进行更换，在凸状部62损伤的情况下，不必更换外壳51，通过更换凸状部62就可以容易地将泵修复，并且，在噪音或振动、吸入性能由于运转状态的变化而恶化的情况下。通过更换凸状部62，可以加以改善。
[0066] 实施例2
[0067] 下面，基于附图说明本发明的实施例2。在图10中，双吸入式离心泵在外壳51的内部配备有由主轴52驱动的叶轮53。外壳51具有在叶轮53的旋转轴心方向上位于叶轮53的侧方的涡旋形的吸入流路54，并且，具有围绕叶轮53的旋转轴心形成的排出流路55。
[0068] 叶轮53在轮毂56与护罩57之间具有叶轮内流路58，在轮毂56和护罩57的规定位置形成多个叶片59。叶轮内流路58利用向着叶轮53的旋转轴心方向开口的吸入口部60与外壳51的吸入流路54连通，并且，利用向着与叶轮53的旋转轴心正交的径向方向开口的排出口部61与外壳51的排出流路55连通。叶片59接合到轮毂56和护罩57上，从吸入口部60处的起始端位置延伸到排出口部61处的终端位置。
[0069] 外壳51，在吸入流路54的内壁面中与叶轮内流路58的吸入口部60的开口边缘周围相连的部位，具有向叶轮53的旋转轴心方向隆起的凸状部62，凸状部62构成朝向吸入流路54的叶轮53的终端部。凸状部62可以通过在铸造外壳51时一体成形而高效率地设置。
[0070] 凸状部62形成满足以下条件的形状。即，如图10所示，当使从叶轮内流路内的叶片起始端位置到凸状部62的顶点为止的叶轮53的旋转轴心方向上的距离为B，在叶轮53的旋转轴心方向上从叶轮内流路内的叶片起始端位置到与叶轮53的吸入口部60对向的涡旋形的外壳51的吸入流路54的内壁面上的最远位置为止的距离为A时，凸状部62形成满足B/A为0.23至0.31的条件。优选地，形成满足B/A为0.25至0.29的条件的形状，更优选地，形成满足B/A为0.27至0.28的条件的形状。
[0071] 在上述结构中，在叶轮53借助主轴52的驱动而围绕旋转轴心旋转的状态下，流入外壳51的吸入流路54的水，一边沿着吸入流路54的涡旋形旋转，一边从吸入流路54的终端部通过叶轮53的吸入口部54向叶轮内流路58流入。向叶轮内流路58流入的水，受到由叶轮53的旋转产生的离心力，从排出口部61向外壳51的排出流路55喷出。
[0072] 在外壳51的吸入流路54中旋转的水流，在从吸入流路54的终端部向叶轮53的吸入口部60流入时，在沿着叶轮53的旋转轴心的方向上转向。这时，通过吸入流路54的终端部向叶轮53的旋转轴心方向隆起并形成上述数值范围内的凸状部62，如图10中箭头所示，可以使急剧转向的水流放缓，抑制空穴的发生，以提高泵的吸入性能，可以抑制由空穴的发生引起的泵性能的降低、振动及噪音的发生、腐蚀、损伤。
[0073] 图11是表示成为比速度Ns280的、在配备有外壳和叶轮的泵中流量为最高效率点排出量Q的54％、75％、100％、118％的情况下的B/A与作为表示泵吸入性能的值的扬程降低3％时的吸入比速度S3％的关系的曲线图。
[0074] 图12是表示成为比速度Ns280的、在配备有外壳和叶轮的泵中B/A与泵的最高效率ηmax的关系的曲线图。
[0075] 另外，在图11中，B/A＝0.17是在图13中所示的现有技术的泵中的实验数据，以该泵的最高效率点（ηmax、100％Q）时的S3值作为基准、将B/A的值和使流量变化的情况下的S3值作为S3/S3ηmax进行绘制。可以看出，在任何流量的情况下，在B/A为0.23至0.31的范围内，与现有技术的泵相比都显示出优异的S3值。进而，在B/A的值为0.25至
0.29范围内、更优选地，在0.27至0.28的范围内，显示出更优异的S3值。
0.29范围内、更优选地，在0.27至0.28的范围内，显示出更优异的S3值。
[0076] 之所以使B/A具有这样的恰当的范围，其原因在于，在B/A小的情况下，由于水流方向以急剧的角度向叶轮变化，吸入性能降低，当B/A变大时，由于吸入流路宽度缩小，吸入涡室的流路截面面积缩小，向叶轮流入的流速上升，由此，吸入性能降低。
[0077] 另一方面，从图12中可以看出，伴随着B/A的增加，效率降低，但是，在上述数值范围内，效率的降低被抑制到最低限度，可以提高吸入性能。另外，在Ns140、Ns400的泵中，也确认适用同样的范围。
[0078] 另外，从图11可以看出，在比100％Q低的流量的区域（54％Q、75％Q、86％Q），这种效果特别大。
[0079] 本发明也可以通过将实施例1的结构及实施例2的结构合并起来加以实现，通过在一个离心泵中同时配备上面说明的实施例1的结构及实施例2的结构，可以进一步抑制空穴的发生，发挥吸入性能进一步提高的优异效果。
[0080] 在实施例1及2中，表示了在外壳51的铸造时一体成形凸状部62的情况。但是，凸状部62可以形成和外壳51独立的环状构件，并利用螺栓等安装到外壳51上。在这种情况下，通过更换环状构件，可以将吸入性能S3和泵的最高效率ηmax调整到恰当的值。
[0081] 另外，在实施例1及2中，表示并说明了双吸入式离心泵，但是，本发明也可以应用于吸入口与旋转体成直角或具有角度地配置而朝向叶轮的水流急剧转向的形式的泵，例如，多级的单吸入式离心泵。
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