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FLUID MACHINE

Foreign code F110002663
File No. S2008-0293-C0
Posted date Apr 6, 2011
Country WIPO
International application number 2009JP050391
International publication number WO 2009/096226
Date of international filing Jan 14, 2009
Date of international publication Aug 6, 2009
Priority data
  • P2008-020236 (Jan 31, 2008) JP
Title FLUID MACHINE
Abstract Provided is a rotary-type fluid machine, which can be run practically and effectively in an extremely low specific speed range. The rotary-type fluid machine (1, 1') comprises an impeller (10, 10') connected integrally to a rotating drive shaft (2). The impeller is housed in a casing (3). A forced feed fluid (a) in a suction passage (4) flows into the center portion (11) of the impeller. The fluid (b), which flows out from the outer circumference portion (12) of the impeller with the action of the centrifugal force of the rotating impeller, is discharged from a discharge passage (5) to the outside of the casing. Many grooves (15), which extend from the central portion of the impeller toward the outer circumference edge of the impeller, are formed in the impeller. The grooves are opened in the outer circumference (18) of the impeller, thereby to establish intense recirculation voltexes (R) near the outer edge of the impeller when the impeller rotates.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】 回転駆動軸に一体的に連結されたインペラと、インペラを収容するケーシングと、インペラの径方向中心部と対向するように配置された吸入口とを有する回転形式の流体機械において、
 吸入口側に位置するインペラの側面には、インペラの径方向中心部から径方向外方に角度間隔を隔てて延びる多数の溝が形成され、該溝は、前記吸入口の径方向内方の領域からインペラの外周縁に向かって延びて、インペラの外周面に開口しており、
 前記インペラの側面と前記ケーシングの側壁面との間の間隙は、インペラ直径(d2)×0.002以上の寸法(q)又は0.4mm以上の寸法(q)を有し、
  前記溝は、インペラ直径(d2)×0.002以上の寸法の深さ(h)又は0.4mm以上の深さ(h)を有し、前記インペラの回転時にインペラの外縁部近傍に再循環渦を生じさせることを特徴とする流体機械。

【請求項2】 前記溝は、前記インペラの中心部から径方向外方に直線的に延び又は湾曲して延びることを特徴とする請求項1に記載の流体機械。

【請求項3】 前記溝は、前記インペラの径方向中心部において集合し、該中心部に円形又は環状の窪み又は凹所を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の流体機械。

【請求項4】 前記窪み又は凹所の直径(d1)は、前記吸入口の直径(d0)よりも大きく、前記吸入口は、前記窪み又は凹所の外形輪郭に全体的に包囲されることを特徴とする請求項3に記載の流体機械。

【請求項5】 前記間隙の寸法(q)は、インペラ直径(d2)×0.015以上の寸法又は3.0mm以上の寸法に設定されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の流体機械。

【請求項6】 前記インペラの中心部から径方向外方に延びる多数の前記溝が、前記吸入口と反対の側に位置するインペラの側面に更に形成されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の流体機械。

【請求項7】 前記インペラの両側に形成された前記間隙を流体連通させる連通手段が、インペラの径方向中心部に設けられることを特徴とする請求項6に記載の流体機械。

【請求項8】 前記溝の深さ(h)は、インペラ直径(d2)×0.03以下の寸法又は6.0mm以下の寸法に設定され、前記溝の幅(w)は、インペラ直径(d2)×0.20以下の寸法又は40mm以下の寸法に設定されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の流体機械。

【請求項9】 前記インペラの中心部は、該インペラの外周部の厚さ(T')よりも大きい厚さ(T)を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の流体機械。

【請求項10】 前記ケーシングは、前側壁面、後側壁面及び環状内周壁面を有し、前記インペラの回転軸線を中心とした円形のケーシング内領域を形成する円形ケーシングからなり、
 被圧送流体の吸引流路が前記吸入口に接続され、
 前記ケーシング内の流体をケーシング内流路の圧力下にケーシング外に送出する吐出流路が前記環状内周壁面に接続されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の流体機械。

【請求項11】 前記再循環渦(R)は、前記溝の内部に形成される径方向外方の流れ(F)と、前記ケーシングの側壁面の近傍に形成される径方向内方の流れ(E)と、径方向内方の流れ(E)から分流して前記溝の中に再循環する再循環流(G)とによって形成されることを特徴とする請求項1乃至10に記載の流体機械。

【請求項12】 径方向外方の前記流れ(F)は、前記インペラの外周縁と前記ケーシングの環状内周壁面(33)との間で径方向内方に転向し、径方向内方の前記流れ(C,E)として前記側壁面の近傍を逆流することを特徴とする請求項11に記載の流体機械。

【請求項13】 回転駆動軸に一体的に連結されたインペラと、インペラを収容するケーシングと、インペラの径方向中心部と対向するように配置された吸入口とを有する回転形式の流体機械において、
 前記インペラの回転時にインペラの外縁部近傍に再循環渦を生じさせる多数の溝がインペラの両側の面に形成され、各面の溝は、前記吸入口の径方向内方の領域からインペラの外周縁に向かって角度間隔を隔てて延び、インペラの外周面に開口していることを特徴とする流体機械。

【請求項14】 前記インペラの各面と前記ケーシングの側壁面との間に夫々形成されたインペラの両側の間隙を相互連通させる流体連通穴が、前記インペラの径方向中心部を貫通することを特徴とする請求項13に記載の流体機械。

【請求項15】 前記溝は、前記インペラの径方向中心部において集合して、該中心部に円形又は環状の窪み又は凹所を形成し、前記連通穴は、前記窪み又は凹所に配置されることを特徴とする請求項13又は14に記載の流体機械。

【請求項16】 前記ケーシングは、前側壁面、後側壁面及び環状内周壁面を有し、前記インペラの回転軸線を中心とした円形のケーシング内領域を形成する円形ケーシングからなり、
 被圧送流体の吸引流路が前記吸入口に接続され、
 前記ケーシング内の流体をケーシング内流路の圧力下にケーシング外に送出する吐出流路が前記環状内周壁面に接続されることを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に記載の流体機械。

【請求項17】 回転駆動軸に一体的に連結されたインペラと、インペラを収容するケーシングと、インペラの径方向中心部と対向するように配置された吸入口とを有する回転形式の流体機械において、
 吸入口側に位置する前記インペラの側面には、インペラの回転時にインペラの外縁部近傍に再循環渦を生じさせる多数の溝が形成され、該溝は、前記吸入口の径方向内方の領域からインペラの外周縁に向かって角度間隔を隔てて延び、インペラの外周面に開口しており、
 前記ケーシングは、前側壁面、後側壁面及び環状内周壁面を有し、前記インペラの回転軸線を中心とした円形のケーシング内領域を形成する円形ケーシングからなり、
 前記再循環渦(R)は、前記溝の内部に形成される径方向外方の流れ(F)と、前記ケーシングの側壁面の近傍に形成される径方向内方の流れ(E)と、径方向内方の流れ(E)から分流して前記溝の中に再循環する再循環流(G)とによって形成されることを特徴とする流体機械。

【請求項18】 径方向外方の前記流れ(F)は、前記インペラの外周縁と前記ケーシングの環状内周壁面(33)との間で径方向内方に転向し、径方向内方の前記流れ(C,E)として前記側壁面の近傍を逆流することを特徴とする請求項17に記載の流体機械。

【請求項19】 前記溝は、均一な角度間隔(k)を隔てて前記インペラの側壁面全体に均等に配置され、前記角度間隔は、10度以下の角度に設定されることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の流体機械。

【請求項20】 前記流体機械は、比速度70以下の極低比速度領域で作動する遠心ポンプであることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の流体機械。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION YOKOHAMA NATIONAL UNIVERSITY
  • Inventor
  • KUROKAWA, Junichi
  • KAGAWA, Shuusaku
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO(UTILITY MODEL),AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH(UTILITY MODEL),BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM(UTILITY MODEL),DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH(UTILITY CERTIFICATE),GM,GT(UTILITY MODEL),HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME,MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM(UTILITY MODEL),PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,ST,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN(PATENT FOR UTILITY SOLUTION),ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW(UTILITY MODEL),GH(UTILITY MODEL),GM(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),LS(UTILITY MODEL),MW(UTILITY MODEL),MZ(UTILITY MODEL),NA(UTILITY MODEL),SD(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SZ(UTILITY MODEL),TZ(UTILITY MODEL),UG(UTILITY MODEL),ZM(UTILITY MODEL),ZW(UTILITY MODEL)),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
(In Japanese)掲載特許について詳しくお知りになりたい方はHPの「お問い合わせ」ページにてお問い合わせください。

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