JP2004300992A

JP2004300992A - ポンプ装置

Info

Publication number: JP2004300992A
Application number: JP2003093889A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Itabashi; 明吉板橋; Seiichi Ueda; 誠一上田; Kenichirou Wakana; 健一郎若名
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】インペラとポンプ室内壁面とのカジリの発生を防止することにより、前記インペラのロックを防止することである。
【解決手段】ポンプ室３内にインペラ１を収容したポンプ装置において、前記インペラ１および前記ポンプ室３内壁における前記インペラ１との対面部分１０，１１のうちの少なくとも一方をニッケル基耐食合金で形成したポンプ装置である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ケーシング内のポンプ室にインペラ（羽根車）を収容したポンプ装置の一つに再生ポンプがある。この再生ポンプにおいては、高いポンプ性能を得るため、前記インペラの回転軸方向の側面と前記ポンプ室内壁との間の隙間を狭く設定している。そのため、このような再生ポンプにおいては、運転中の前記インペラと前記ポンプ室内壁の接触を完全に避けることができない。とくに、金属製のケーシングおよびインペラを備えた再生ポンプの場合、前記インペラと前記ポンプ室内壁の材質によっては、両者の接触により、ゴーリング（いわゆるカジリ）が生じる。このようなカジリが生じると最悪の場合、前記インペラのロックが発生する。そこで、従来の一般的な再生ポンプにおいては、前記隙間を適切に維持するため、前記インペラおよび前記ポンプ室内壁を銅合金（たとえば、青銅）で作成したり、また前記ポンプ室内壁面に別部品で銅合金（たとえば、青銅）製のライナ部材を取り付けている。
【０００３】
ところで、薬液などの液体を送液する用途など、耐腐食性が要求される用途の再生ポンプにおいて、前記ケーシングおよび前記インペラをステンレス鋼で作成すると、前記カジリが発生し易く、前記カジリに起因する前記インペラのロックが生じ易くなる（たとえば、特許文献１参照）。とくに、高温の液体を送液する場合、前記ケーシングおよび前記インペラの熱膨張により、前記隙間が減少するため、前記カジリが発生し易く、前記インペラのロックが生じ易くなる。しかし、前記ロックを防止するために、前記隙間を広く設定すると、高いポンプ性能を得ることができない。
【０００４】
そこで、前記のようなステンレス製再生ポンプにおいては、前記ロックを防止するため、前記ポンプ室内壁における前記インペラとの対面部分に合成樹脂製のライナーリング（ライナー部材）を設けた構成が提案されている（たとえば、前記特許文献１参照）。しかし、この再生ポンプにおいては、前記合成樹脂製のライナーリングが液体によって膨潤し、この膨潤したライナーリングによって前記インペラが両側から締め付けられ、前記インペラのロックが生じることがある。また、この構成の再生ポンプにおいて、高温の液体を送液する場合、前記ライナーリングの膨潤が促進されるため、前記隙間が短期間で減少し、前記カジリや前記ロックの発生が著しくなる。
【０００５】
【特許文献１】
実願昭６１−１４５５４１号（実開昭６３−５１１９０号）のマイクロフィルム（第１頁〜第６頁、第１図および第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明が解決しようとする課題は、インペラとポンプ室内壁面とのカジリの発生を防止することにより、前記のロックを防止することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ポンプ室内にインペラを収容したポンプ装置において、前記インペラおよび前記ポンプ室内壁における前記インペラとの対面部分のうちの少なくとも一方をニッケル基耐食合金で形成したことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。この発明は、再生ポンプや液封式真空ポンプのように、ポンプ室内にインペラを収容したポンプ装置において好適に実施することができる。すなわち、この発明は、前記インペラの回転軸方向において、前記インペラと前記ポンプ室内壁面との間に所定のポンプ性能を維持するために所定の隙間を必要とするポンプ装置において好適に実施することができる。この隙間は、ポンプ性能低下と前記ロックとを防止するなどの観点から決定されるもので、数１０〜数１００μｍである。
【０００９】
さて、この発明のポンプ装置においては、前記インペラおよび前記ポンプ室内壁における前記インペラとの対面部分のうちの少なくとも一方をニッケル基耐食合金で形成する。前記ニッケル基耐食合金としては、成分としてニッケル４０〜８０重量％，クロム１０〜３０重量％，ビスマス０．０５〜１０重量％を含む耐ゴーリング性を備えたニッケル基耐食合金が好適である。
【００１０】
前記対面部分を前記ニッケル基耐食合金で形成する場合、前記ポンプケーシング全体を前記ニッケル基耐食合金で形成することができるが、前記ポンプ室内壁に前記ニッケル基耐食合金製のライナ部材を設けるのが好ましい。前記ライナ部材の形状は、少なくとも前記インペラの側面において所定の隙間を持たせる必要のある範囲に該当する形状であり、さらにこの範囲を越えて前記インペラ周囲の液体流路部分を形成する範囲とすることもできる。
【００１１】
ここにおいて、前記インペラおよび前記対面部分のうちの一方を前記ニッケル基耐食合金で形成する場合、他方の材質は、ステンレス鋼，セラミックスなどで作成する。
【００１２】
以上のように、前記インペラおよび前記対面部分のうち、少なくとも一方を前記ニッケル基耐食合金で作成すると、前記合成樹脂製ライナ部材のような膨潤の問題を解消することができ、また前記インペラおよび前記対面部分とが接触しても、前記カジリの発生を効果的に防止することができる。そのため、前記インペラのロックを防止することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るポンプ装置の一実施例の縦断側面の拡大説明図であり、図２は、図１の縦断正面の説明図である。ここにおいて、この実施例のポンプ装置は、再生ポンプである。
【００１４】
まず、この実施例の再生ポンプの基本構成について、図１，図２を参照しながら説明する。図示する再生ポンプにおいて、インペラ１は、ケーシング２内のポンプ室３に回転可能に収容されている。前記インペラ１および前記ケーシング２は、ステンレス鋼製である。前記インペラ１は、その外周縁の表裏両面に多数の羽根溝４，４，…を形成してある。前記インペラ１は、前記ケーシング２を貫通する駆動軸５に取り付けられている。したがって、前記インペラ１は、前記駆動軸５を回転軸として回転駆動されるようになっている。
【００１５】
前記ポンプ室３は、前記各羽根溝４の部分を覆うように所定の断面形状（図示する実施例においては矩形形状）の環状の流体通路６を備えており、この流体通路６の一部を隔壁部７によって遮断してある。そして、この隔壁部７の両側，すなわち流体通路６の両端部に、前記ケーシング２に形成した吸込流路８および吐出流路９を連通させてある。
【００１６】
前記再生ポンプにおいては、前記インペラ１の回転に伴って前記各羽根溝４内から流出した液体（水）が角運動量を得て、前記インペラ１外周から流体通路６内へ流出し、前記流体通路６内の液体と運動量の交換を行って圧力を高めた後、再び前記各羽根溝４の根元に流入する。このような作用が前記各羽根溝４内で繰り返され、流体は、前記流体通路６内を圧力を高めながら螺旋状の経路を経て流通する。そして、前記流体通路６終端で、前記各羽根溝４間から流出した液体は、前記隔壁部７に遮られて前記吐出流路９へ向かい、前記吐出流路９から吐出される。ここにおいて、前記隔壁部７は、前記吐出流路９側の高圧の流体が前記吸込流路８へ逆流するのを防止する機能を備えている。
【００１７】
前記再生ポンプにおいて、前記ポンプ室３内壁における前記インペラ１の前記駆動軸５方向の両側面との対面部分には、第一ライナ部材１０および第二ライナ部材１１が設けられている。前記各ライナ部材１０，１１は、前記ポンプ室３内のインペラ１の軸方向両側の側面における羽根溝４部分の両側面をそれぞれ覆うように構成してある。すなわち、前記各ライナ部材１０，１１によって前記ケーシング２内に前記流体通路６および前記隔壁部７を構成している。
【００１８】
前記各ライナ部材１０，１１について詳細に説明する。まず、前記駆動軸５の基端側（図１の右側）の第一ライナ部材１０について説明する。この第一ライナ部材１０の外周縁部分には、前記第一ライナ部材１０のほぼ全周に亘って第一凹部１２が形成されている。前記第一ライナ部材１０の外周縁部分において、前記第一凹部１２を形成していない部分には、前記駆動軸５の軸線方向に突出する突出部１３が形成されている。つぎに、前記駆動軸５の先端側（図１の左側）の第二ライナ部材１１について説明する。この第二ライナ部材１１は、前記突出部１３以外は、前記第一ライナ部材１０と同様の構成である。すなわち、前記第二ライナ部材１１の外周縁部分には、前記第二ライナ部材１１のほぼ全周に亘って第二凹部１４が形成されている。そして、前記各ライナ部材１０，１１を前記ポンプ室３内に組み付けた状態では、前記各凹部１２，１４が前記流体通路６を構成し、前記突出部１３が前記隔壁部７を構成するようになっている。
【００１９】
前記各ライナ部材１０，１１は、ニッケル基耐食合金製である。このニッケル基耐食合金の組成は、ニッケル：７２〜８０重量％，クロム：１１〜１４重量％，モリブデン：２〜３重量％，錫：３〜４重量％，ビスマス：０．５〜２重量％，ケイ素：１重量％以下，マンガン：２重量％以下，炭素：０．０８重量％以下，リン：０．０３重量％以下，硫黄：０．０３重量％以下であり、残部は鉄および不純物が２重量％以下である。前記ニッケル基耐食合金は、ステンレス鋼相当の耐食性を備えている。
【００２０】
前記各ライナ部材１０，１１を前記ニッケル基耐食合金で作成すると、前記合成樹脂製ライナ部材のような膨潤によるロックの問題を解消することができる。また、前記ニッケル基耐食合金製の前記各ライナ部材１０，１１は、ステンレス鋼製の前記インペラ１が接触しても、前記ニッケル基耐食合金の潤滑作用により、前記カジリの発生を効果的に防止することができる。そのため、前記インペラのロックを防止することができる。
【００２１】
ここで、前記各ライナ部材１０，１１と前記インペラ１との間の前記駆動軸５方向の隙間は、通常、前記吐出流路９側の高圧の流体が前記駆動軸５の側に漏れ出るのを防止し、高いポンプ性能を得るためには狭く、逆に、前記インペラ１と前記各ライナ部材１０，１１との前記カジリを防止するためには広く設定する必要がある。とくに、ステンレス鋼製の再生ポンプにおいては、前記のように、前記カジリが発生し易いため、ポンプ性能を犠牲にして前記隙間を広く設定している。しかし、この実施例の再生ポンプにおいては、前記のように、前記カジリが発生し難いため、前記従来のステンレス鋼製の再生ポンプのように隙間を広く設定する必要がないので、高いポンプ性能を得ることができる。
【００２２】
以上のように、前記各ライナ部材１０，１１を前記ニッケル基耐食合金製とすることによって、前記インペラ１のカジリの発生を防止することができるので、前記インペラ１のロックを防止することができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、インペラとポンプ室内壁との間でのカジリの発生を防止することができる。そのため、長期に亘って安定したポンプ性能を得ることができ、また前記インペラのロックによる事故を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るポンプ装置の一実施例の縦断側面の拡大説明図である。
【図２】図１の縦断正面の説明図である。
【符号の説明】
１インペラ
３ポンプ室
１０第一ライナ部材（対面部分）
１１第二ライナ部材（対面部分）

Claims

ポンプ室３内にインペラ１を収容したポンプ装置において、前記インペラ１および前記ポンプ室３内壁における前記インペラ１との対面部分１０，１１のうちの少なくとも一方をニッケル基耐食合金で形成したことを特徴とするポンプ装置。