CN101096967A - 离心泵、其特性调整方法及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能以低成本微调离心泵的泵特性的离心泵，该离心泵(1)包括：具有吸入口(11)和排出口(12)的壳体构件(10)；叶轮(20)；与该壳体构件(10)一起构成空间部并将叶轮(20)收容在该空间部内的盖构件(72)；具有使叶轮(72)旋转的轴(61)的旋转体(60)，在该空间部内，将对该离心泵的泵室(2)的容量进行限制的泵室容量限制构件(30、40)作为另外构件来构成。

Description

离心泵、其特性调整方法及其制造方法
技术领域
本发明涉及离心泵、其特性调整方法及其制造方法，更详细地说，涉及以低成本可对离心泵的泵特性进行微调的离心泵及其泵的特性调整方法、及可容易制造泵特性不同的离心泵的制造方法。
背景技术
图10是表示一般的离心泵100一例子的局部剖视图。图10所示的离心泵100包括：具有吸入口101和排出口102的壳体构件103；叶轮104；与壳体构件103一起构成泵室105并将叶轮104收容在该泵室105内的盖构件106；具有使叶轮104旋转的轴107的旋转体108。在这种离心泵100中，利用驱动电动机使叶轮104旋转，利用叶轮104赋予液体速度能量，通过由壳体构件103将该液体减速而变换成压力能量。
这种离心泵100的泵特性通常由比速度表示。比速度Ns是由下式表示的无因次数。在下式中，N是转速(min-1)，Q是流量(m3/min)，H是扬程(m)。
比速度Ns＝N×(Q0.5/H0.75)
离心泵是指比速度小的泵，是扬程高、排出量小的泵。另一方面，比速度大的泵称为轴流泵，扬程低而排出量多。两者中间的泵是斜流泵。
在这种离心泵中，以往有因叶轮的摩擦损失而使泵效率下降的问题。对于这种问题，在例如下述的专利文献1、2中提出了一种方案，对叶轮的流通液体侧截面的形状作了研究改进。
专利文献1：日本特开2002-122095号公报
专利文献2：日本特开2004-278311号公报
由比速度为代表的离心泵的泵特性，取决于泵室的结构形态和叶轮的结构形态。因此，要想对泵特性进行微调，除了使驱动电动机的转速变化外无其它方法，从而无法改变比速度。于是，在想要改变比速度的泵的场合，需要更换壳体构件或更换叶轮。但是，壳体构件或叶轮的更换必须使用用于成形新的壳体构件或叶轮的新模具来进行注塑成形，会使成本上升，是不现实的。
发明内容
本发明是为解决上述问题而作成的，其目的在于提供一种以低成本可对离心泵的泵特性进行微调的离心泵。本发明的另一目的在于，提供一种以低成本可对离心泵的泵特性进行微调的泵特性调整方法。本发明的再一目的在于，提供一种能容易而低成本制造泵特性不同的离心泵的制造方法。
为实现上述目的的本发明的离心泵，包括：具有吸入口和排出口的壳体构件；叶轮；与该壳体构件一起构成空间部并将所述叶轮收容在该空间部内的盖构件；具有使所述叶轮旋转的轴的旋转体，其特征是，在所述空间部内，将对该离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件作为另外构件来构成。
采用该发明，由于在空间部内可更换地配置有作为另外构件的、对离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件，故通过将该泵室容量限制构件更换成规格不同的可更换的泵室容量限制构件，就可对比速度等泵特性进行微调。其结果，不使驱动电动机的转速变化或不用更换壳体构件和叶轮，就可微调泵特性。
在本发明的离心泵中，最好具有截面积不同的另外的泵室容量限制构件，作为规格不同的可更换的容量限制构件。
采用该发明，由于具有截面积不同的另外的泵室容量限制构件作为规格不同的可更换的容量限制构件，故可通过简单的更换作业来微调泵特性。
在本发明的离心泵中，最好是，所述泵室容量限制构件是(1)其外周缘与所述壳体构件及/或盖构件接触的环构件，或者(2)包括：其外周缘与所述壳体构件及/或所述盖构件接触的环构件；以及将该环构件保持在所述旋转体侧的圆盘状保持架。
采用该发明，由于泵室容量限制构件是上述(1)的环构件或上述(2)的由环构件和圆盘状保持架构成的，因此，通过设定这种构件的大小和形状，可调整泵室容量，其结果可微调泵特性。
在本发明的离心泵中，最好是，(1)所述容量形状构件由所述壳体构件和所述盖构件夹持固定，(2)所述环构件的截面形状是矩形。
采用该发明，由于在空间部内可更换地配置有作为另外构件的、对离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件，因此，通过将该泵室容量限制构件更换成规格不同的可更换的泵室容量限制构件，从而可微调比速度等的泵特性。其结果，不使驱动电动机的转速变化或不用更换壳体构件和叶轮，就可微调泵特性。
在本发明的离心泵中，最好是，具有所述环构件的厚度T1和所述圆盘状保持架的厚度T2的合计厚度为一定、使各自厚度T1、T2变化的规格不同的可更换的容量限制构件。
为实现上述目的的本发明的离心泵的泵特性调整方法是，该离心泵包括：具有吸入口和排出口的壳体构件；叶轮；与该壳体构件一起构成空间部并将所述叶轮收容在该空间部内的盖构件；具有使所述叶轮旋转的轴的旋转体，其特征是，在所述空间部内，将对该离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件作为另外构件来构成，更换截面积不同于该泵室容量限制构件的另外的泵室容量限制构件。
采用该发明，由于在空间部内可更换地配置有作为另外构件的、对离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件，更换截面积不同于该泵室容量限制构件的另外的泵室容量限制构件，因此，可微调比速度等的泵特性。其结果，不使驱动电动机的转速变化或不用更换壳体构件和叶轮，就可微调泵特性。
为实现上述目的的本发明的离心泵的制造方法是，该离心泵包括：具有吸入口和排出口的壳体构件；叶轮；与该壳体构件一起构成空间部并将所述叶轮收容在该空间部内的盖构件；在所述空间部内作为另外构件构成的、对该离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件；具有使所述叶轮旋转的轴的旋转体，它是一种对泵特性不同的多个离心泵进行制造的方法，其特征是具有如下工序：准备截面积不同的多个泵室容量限制构件的工序；根据所制造的离心泵的泵特性而从所述多个泵室容量限制构件中使用与所述泵特性对应的泵室容量限制构件进行装配的工序。
采用该发明，由于具有：准备截面积不同的多个泵室容量限制构件的工序；根据所制造的离心泵的泵特性、从所述多个泵室容量限制构件中使用与所述泵特性对应的泵室容量限制构件来进行装配的工序，因此，只要从多个泵室容量限制构件中仅选择作为另外构件的泵室容量选择构件，就可容易而低成本地装配泵特性不同的各种泵。
采用本发明的离心泵及其泵特性调整方法，通过将作为另外构件而配置成可更换的泵室容量限制构件更换成规格不同的可更换的泵室容量限制构件，从而可微调比速度等的泵特性，因此，不使驱动电动机的转速变化或用不更换壳体构件和叶轮，就可微调泵特性。其结果，可进行不会产生成本大幅度上升的、具有现实意义的特性调整。
采用本发明的离心泵的制造方法，只要根据所制造的离心泵的规格(泵特性)而从多个泵室容量限制构件中仅选择作为另外构件的泵室容量选择构件来使用，就可容易而低成本地装配泵特性不同的各种泵。
附图说明
图1是表示本发明的离心泵的一例子的分解立体图。
图2是插入图1所示的离心泵壳体内的旋转体侧的构件的分解立体图。
图3是本发明的离心泵的剖视图。
图4是表示泵室容量限制构件即环构件一例子的俯视图及A-A剖视图。
图5是表示泵室容量限制构件即环构件另一例子的俯视图及B-B剖视图。
图6是表示泵室容量限制构件即环构件另一例子的俯视图及C-C剖视图。
图7是表示泵室容量限制构件即环构件另一例子的俯视图及D-D剖视图。
图8是表示由环构件和圆盘状保持架构成的泵室容量限制构件的一例子的剖视图。
图9是表示由环构件和圆盘状保持架构成的泵室容量限制构件的另一例子的剖视图。
图10是表示一般的离心泵的一例子的局部剖视图。
具体实施方式
下面，根据附图说明实施本发明用的最佳形态。本发明的离心泵在具有其技术特征的范围内，不言而喻地不限定于下面的实施形态的例子。
图1是表示本发明的离心泵的一例子的分解立体图，图2是插入图1所示的离心泵壳体内的旋转体侧的构件的分解立体图。图3是本发明的离心泵的剖视图，图4～图9是构成本发明离心泵的泵室容量限制构件的形态例子。
本发明的离心泵如图1及图2所示，是从吸入口11将流体(气体或液体)导入并从排出口12排出的泵，该离心泵包括：具有吸入口11和排出口12的壳体构件10；叶轮20；与该壳体构件10一起构成空间部并将叶轮20收容在该空间部内的盖构件72；具有使叶轮20旋转的轴61的旋转体60，在该空间部内，可更换地配置有作为另外构件的、对离心泵的泵室2的容量进行限制的泵室容量限制构件30、40。在图1～图3的形态例子中，符号13是用螺钉80将壳体构件10安装在盖构件72上用的螺孔，符号50是设在壳体构件10与盖构件72之间的O形环，符号71是与盖构件72一起构成驱动部70的本体壳体。
本发明的离心泵1，由于有如下特征：在由壳体构件1 0和盖构件72构成的空间部内，将对特定离心泵的泵特性的泵室2的容量进行限制的泵室容量限制构件30、40作为另外构件来构成，因此，除此以外的结构不特别限定，可采用以往技术中所使用的各种形态。例如，在壳体构件10的形态、叶轮20的形态、轴61和旋转体60的形态、驱动部70的形态等中，既可是上述专利文献1(日本特开2002-122095号公报)或专利文献2(日本特开2004-278311号公报)所揭示的形态，也可是除此以外的公知形态。
对于驱动部70也不特别限定，例如可例举图3所示的形态。图3所示的驱动部70具有本体壳体71和盖构件72，从作为内周侧构件的盖构件72侧依次配置有绝缘体部73、绕组部74、绝缘体部75、铁心76、本体壳体71。另外，在施转体60的下侧配置有中继基板81和电路基板82。符号83是支承电路基板82的支承构件。
盖构件72用于收容旋转体60，起到所谓的壳体作用。并且，盖构件72的旋转体60侧的底面支承着旋转体60所具有的轴61及其轴的轴承构件69。
旋转体60包括：使叶轮20旋转的轴61、轴承构件63、69、推力轴承64、68、轭铁65、以及磁铁66。贯通轴61的销构件62、67、67表示的是将轴61和叶轮20固定的销构件62以及将轴61和轭铁65固定的销构件67、67。
下面，说明由这种形态例子形成的构成本发明离心泵的泵室容量限制构件30、40的具体例子。本发明的离心泵1设置有作为另外构件的、如图4～图9所示那样的可更换的泵室容量限制构件。并具有截面积不同的多个泵室容量限制构件，作为规格不同的可更换的容量限制构件。
图4～图7所示的泵室容量限制构件是由外周缘31与壳体构件10及/或盖构件72接触的环构件30(30A～30D)构成的例子，图8及图9所示的泵室容量限制构件是由外周缘31与壳体构件10及/或盖构件72接触的环构件30和将该环构件30保持在旋转体侧的圆盘状保持架40构成的例子。下面分别进行说明。
图4是表示泵室容量限制构件即环构件30A的一例子的俯视图及A-A剖视图。该环构件30A以一定厚度T1形成。
图5是表示泵室容量限制构件即环构件30B的另一例子的俯视图及B-B剖视图。该环构件30B的整体以一定厚度T1形成，但在配置于叶轮侧上面的内周侧形成有一定深度(Da＝Db＝Dc)的阶梯部32B。该阶梯部32B的宽度W在a位置表示最小的宽度Wa，宽度W从a位置向180°的b位置逐渐变大，在b位置为宽度Wb，宽度W再从b位置向180°的c位置(离开a位置360°地方)进一步逐渐变大，在c位置成为最大的宽度Wc。
图6是表示泵室容量限制构件即环构件30C的另一例子的俯视图及C-C剖视图。该环构件30C的整体以一定厚度T1形成，但在配置于叶轮侧上面的内周侧形成有阶梯部32C。该阶梯部32C的深度D及宽度W在a位置都表示最小的深度Da和宽度Wa，深度D和宽度W从a位置向180°的b位置逐渐变大，在b位置成为深度Db和宽度Wb，深度D及宽度W再从b位置向180°的c位置(离开a位置360°地方)进一步逐渐变大，在c位置成为最大的深度Dc和宽度Wc。
图7是表示泵室容量限制构件即环构件30D的另一例子的俯视图及D-D剖视图。该环构件30D的整体以一定厚度T1形成，但在配置于叶轮侧上面的内周侧形成有一定宽度W(Wa＝Wb＝Wc)的阶梯部32D。该阶梯部32D的深度D在a位置表示最小的深度Da，深度D从a位置向180°的位置逐渐变大，在b位置成为深度Db，深度D再从b位置向180°的c位置(离开a位置360°地方)进一步变大，在c位置成为最大的深度Dc。
在将图5～图7所示的环构件配置在泵室2内的场合，图中所示的环构件的a位置(c位置)处于壳体构件10的排出口12的一侧。并且，通过使阶梯部的宽度W及深度D从a位置向c位置逐渐变化，获得动能变化为压力能的作用效果。若将图4～图7所示的环构件用作为泵室容量限制构件，就可实质上地加大或减小作为泵特性之一的比速度而起变化、。
图8和图9是表示由环构件30和圆盘状保持架40构成的泵室容量限制构件例子的剖视图。现将图8和图9进行比较，两者泵室容量限制构件的相同点是，都由环构件30和圆盘状保持架40构成，整体构成为一定厚度T，但环构件30的厚度T1与圆盘状保持架40的厚度T2不相同。这种将泵室容量限制构件作为另外构件设成可更换的的离心泵，通过更换该泵室容量限制构件，可使泵室2的容量变化。
图8及图9中，环构件30的厚度T1和圆盘状保持架40的厚度T2的比例不特别限定，为能实现所需的泵特性而可变化。另外，在图8及图9的例子中，作为环构件，使用图4所示的单纯形态的环构件30A，但也可适用图5～图7所示形态的环构件30B、30C、30D等。
若将图8及图9所示的环构件30及圆盘状保持架40用作为泵室容量限制构件，则可实质上地加大或减小泵特性之一的比速度而起变化。
如上所述，采用本发明的离心泵1，通过将作为另外构件的、配置成可更换的泵室容量限制构件更换为图4～图9所示的规格不同的可更换的泵室容量限制构件，从而可微调泵特性，因此，不使驱动电动机的转速变化或不用更换壳体构件和叶轮，就可微调泵特性。其结果，可进行不会产生成本大同度上升的、具有现实意义的特性调整的比速度调整(使比速度变化)。这种方法可用作离心泵的泵特性调整方法，可微调泵特性。
另外，由于本发明的离心泵1的泵室容量限制构件在空间部内作为另外构件来构成，故例如在制造泵特性不同的多个离心泵的场合特别有效。即，在制造泵特性不同的多个离心泵的场合，可采用如下工序来制造离心泵：准备截面积不同的多个泵室容量限制构件的工序；根据所制造的离心泵的泵特性，从多个泵室容量限制构件中使用与该泵特性对应的泵室容量限制构件进行装配的工序。
这种制造方法，只要从多个泵室容量限制构件中仅选择作为另外构件的泵室容量选择构件，就可装配泵特性规格不同的各种离心泵，因此，可容易而低成本地制造离心泵。本发明特别是对于近年来少批量多品种的用户方面的需求，具有可防止成本上升，并只要根据泵特性将多个泵室容量限制构件作为零件库存而备用即可的优点。

Claims (9)

1.一种离心泵，包括：具有吸入口和排出口的壳体构件；叶轮；与该壳体构件一起构成空间部并将所述叶轮收容在该空间部内的盖构件；具有使所述叶轮旋转的轴的旋转体，其特征在于，
在所述空间部内，将对该离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件作为另外构件来构成。
2.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，具有截面积不同的另外的泵室容量限制构件，作为规格不同的可更换的容量限制构件。
3.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，所述泵室容量限制构件是外周缘与所述壳体构件及/或盖构件接触的环构件。
4.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，所述泵室容量限制构件包括：外周缘与所述壳体构件及/或所述盖构件接触的环构件；以及将该环构件保持在所述旋转体侧的圆盘状保持架。
5.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，所述容量限制构件由所述壳体构件和所述盖构件夹持固定。
6.如权利要求3所述的离心泵，其特征在于，所述环构件的截面形状是矩形。
7.如权利要求4所述的离心泵，其特征在于，具有所述环构件的厚度(T1)与所述圆盘状保持架的厚度(T2)的合计厚度为一定、使各自的厚度(T1、T2)变化的可更换的容量限制构件。
8.一种离心泵的泵特性调整方法，该离心泵包括：具有吸入口和排出口的壳体构件；叶轮；与该壳体构件一起构成空间部并将所述叶轮收容在该空间部内的盖构件；具有使所述叶轮旋转的轴的旋转体，其特征在于，
在所述空间部内，将对该离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件作为另外构件来构成，更换截面积不同于该泵室容量限制构件的另外的泵室容量限制构件。
9.一种离心泵的制造方法，该离心泵包括：具有吸入口和排出口的壳体构件；叶轮；与该壳体构件一起构成空间部并将所述叶轮收容在该空间部内的盖构件；在所述空间部内作为另外构件构成的、对该离心泵的泵室容量进行限制的泵室容量限制构件；具有使所述叶轮旋转的轴的旋转体，它是对泵特性不同的多个离心泵进行制造的方法，其特征在于，
具有如下工序：准备截面积不同的多个泵室容量限制构件的工序；根据所制造的离心泵的泵特性、从所述多个泵室容量限制构件中使用与所述泵特性对应的泵室容量限制构件来进行装配的工序。
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