JP2006090279A - Impeller for liquid pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、汚水槽、マンホールポンプ場、貯水池等において、汚水等の液体を汲み上げるために使用される液体ポンプに設けられた液体ポンプ用羽根車に関するものである。 The present invention relates to an impeller for a liquid pump provided in a liquid pump used for pumping up liquid such as sewage in a sewage tank, a manhole pump station, a reservoir, and the like.
従来より、シュラウド背面に環状凹部を設け、羽根車の軽量化を図ると共に、質量バランスを保つ液体ポンプ用羽根車は知られている。この液体ポンプ用羽根車は、凹部内に侵入物がない状態(すなわち、凹部内の空気の密度と凹部外の空気の密度とが同じ状態)で質量バランスが保たれるように設計されている。このため、この凹部に侵入物が堆積すると、質量バランスが崩れ、振動などの不具合が発生する。 Conventionally, an impeller for a liquid pump has been known in which an annular recess is provided on the back surface of the shroud to reduce the weight of the impeller and to maintain a mass balance. This impeller for a liquid pump is designed to maintain a mass balance in a state where there is no intruder in the recess (that is, the density of air inside the recess is the same as the density of air outside the recess). . For this reason, when intruders accumulate in the recesses, the mass balance is lost, and problems such as vibrations occur.
そこで、例えば、特許文献1では、シュラウド背面の環状凹部の外周に座部を設け、この座部にマスキングプレート(蓋部材)をボルトで締め付けて固定し、侵入物を防いでいる。
しかしながら、従来の液体ポンプ用羽根車では、液体ポンプ用羽根車を液体中で使用すれば、単に蓋部材をボルトで締結して凹部を覆っているだけなので、液体の凹部内への侵入を完全に防ぐことはできない。このため、侵入した液体により、質量バランスが崩れるという問題があった。 However, in the conventional liquid pump impeller, if the liquid pump impeller is used in the liquid, the lid member is simply fastened with the bolt to cover the concave portion, so that the liquid can be completely prevented from entering the concave portion. Cannot be prevented. For this reason, there existed a problem that mass balance collapse | crumbled by the liquid which penetrate | invaded.
さらに、液体ポンプ用羽根車を工場で製造した後、性能試験を行ったときなどに、凹部内に液体が溜まると、梱包時、運搬時などに液体が漏れ出すという問題がある。 Furthermore, when a liquid pump impeller is manufactured in a factory and then a performance test is performed, if liquid accumulates in the recess, the liquid leaks during packaging or transportation.
一方、凹部内への液体の侵入を防ぐために、蓋部材をボルト止めだけではなく、他のシール構造などにより、密閉性を向上させることはできるが、そのような場合、構造が複雑となり、コスト上問題がある。 On the other hand, in order to prevent the intrusion of liquid into the recess, the sealing performance can be improved not only by bolting the lid member but also by another sealing structure. However, in such a case, the structure becomes complicated and the cost is reduced. There is a problem above.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蓋部材の構成に工夫を加えることにより、簡単な構造で凹部内の侵入物を排出して質量バランスを保ち、液体ポンプ用羽根車の振動を防ぐことにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to devise the structure of the lid member to discharge the intruder in the recess with a simple structure and maintain the mass balance. This is to prevent vibration of the impeller for the liquid pump.
上記の目的を達成するために、この発明では、蓋部材に凹部内と凹部外とを連通させる排出口を設けるようにした。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the lid member is provided with a discharge port that allows the inside of the recess to communicate with the outside of the recess.
具体的には、第1の発明では、背面に凹部が形成され、該凹部周辺の座部に凹部を覆う板状の蓋部材が固定された液体ポンプ用羽根車を対象とし、蓋部材には、凹部内の侵入物を排出するための排出口が設けられている。 Specifically, in the first invention, a liquid pump impeller in which a concave portion is formed on the back surface and a plate-like lid member covering the concave portion is fixed to a seat portion around the concave portion is an object. A discharge port is provided for discharging intruders in the recess.
上記の構成によると、凹部を覆う蓋部材により、凹部には大きな侵入物は侵入しない。液体ポンプ用羽根車が液体中で使用されると、液体が蓋部材の排出口から凹部内に侵入して液体が満たされるが、凹部内の液体の密度と凹部外の液体の密度とが同じであるので、質量バランスは維持される。一方、液体の水位が低下するなどにより、液体ポンプ用羽根車が空気中にさらされると、液体ポンプ用羽根車にかかる遠心力により、凹部内の液体が排出口から排出されて空洞となるが、凹部内の空気の密度と凹部外の空気の密度とが同じであるので、質量バランスは維持される。また、予め凹部内に侵入した液体を、空運転したり、液体ポンプ用羽根車を傾斜させたりすることにより排出口から排出させておけば、出荷時や運搬時などに凹部から液体が漏れ出すという不具合は発生しない。 According to said structure, a big intrusion does not penetrate | invade into a recessed part by the cover member which covers a recessed part. When the impeller for the liquid pump is used in the liquid, the liquid enters the recess from the outlet of the lid member and fills the liquid, but the density of the liquid in the recess is the same as the density of the liquid outside the recess. Therefore, the mass balance is maintained. On the other hand, when the liquid pump impeller is exposed to the air due to a drop in the liquid level or the like, the liquid in the recess is discharged from the discharge port by the centrifugal force applied to the liquid pump impeller, and becomes a cavity. Since the density of air inside the recess and the density of air outside the recess are the same, the mass balance is maintained. In addition, if the liquid that has entered the recess in advance is drained from the discharge port by idling or tilting the impeller for the liquid pump, the liquid leaks from the recess at the time of shipment or transportation. This problem does not occur.
第2の発明では、上記排出口は、蓋部材の外周縁に設けた切り欠き又は孔と、この切り欠き又は孔から覗く座部とで形成されている。 In the second invention, the discharge port is formed by a notch or a hole provided on the outer peripheral edge of the lid member and a seat portion viewed from the notch or the hole.
上記の構成によると、蓋部材の外周縁を切り欠くだけで、切り欠き又は孔と切り欠き又は孔から覗く座部によって囲まれた開口により、凹部内の侵入物を排出するための排出口が形成される。液体ポンプ用羽根車が回転すると、その遠心力で凹部内の侵入物が凹部の外周側壁部に沿って蓋部材側に移動し、排出口から外部に排出される。 According to the above configuration, the discharge port for discharging the intruder in the recess is formed only by cutting out the outer peripheral edge of the lid member, and the opening surrounded by the notch or the hole and the notch or the seat portion viewed from the hole. It is formed. When the impeller for the liquid pump rotates, the intruder in the recess moves to the lid member side along the outer peripheral side wall of the recess by the centrifugal force, and is discharged to the outside from the discharge port.
第3の発明では、上記排出口は、蓋部材に対向するスリット部を複数組設け、各対向するスリット部間を背面側又は前面側に押しつけて突出させることにより形成されている。 In the third invention, the discharge port is formed by providing a plurality of sets of slit portions opposed to the lid member, and pressing between the opposed slit portions against the back side or the front side to project.
上記の構成によると、蓋部材に設けた各対向するスリット部間を背面側又は前面側に押しつけて突出させることで、凹部内の侵入物を排出するための排出口が設けられる。スリット部間が背面側又は前面側に突出しているので、この突出した部分がいわゆる裏ばね作用を発揮して液体ポンプ用羽根車の背面側の圧力が向上され、液体ポンプ用羽根車にかかる軸方向推力が軽減される。 According to said structure, the discharge port for discharging | emitting the intrusion in a recessed part is provided by pressing between the opposing slit parts provided in the cover member against the back side or the front side, and making it protrude. Since the gap between the slits protrudes to the back side or the front side, the protruding part exerts a so-called back spring action to improve the pressure on the back side of the liquid pump impeller, and the shaft applied to the liquid pump impeller Directional thrust is reduced.
第4の発明では、内部に螺旋状通路が形成されている。 In the fourth invention, a spiral passage is formed inside.
上記の構成によると、内部に螺旋状の通路を有する液体ポンプ用羽根車は、一般に軸方向の高さが大きくなるので、重量の軽量化のために大きな凹部を設ける必要がある。このため、凹部の容積が増えるので、侵入物の排出作用がさらに有効に行われる。 According to the above configuration, the liquid pump impeller having a spiral passage inside generally has a large height in the axial direction, and thus it is necessary to provide a large concave portion in order to reduce the weight. For this reason, since the volume of a recessed part increases, the discharge | emission action of an intrusion is performed more effectively.
以上説明したように、上記第1の発明によれば、液体ポンプ用羽根車の背面に設けた凹部を覆う蓋部材に排出口を設け、凹部内の侵入物を排出している。このため、液体ポンプ用羽根車が液体中と空気中とのいずれにあるときでも質量バランスを維持することができ、振動の発生が防止されるので、騒音や故障の発生を防ぐことができる。また、凹部内に液体が溜まることはないので、出荷時や運搬時などに凹部から液体が漏れ出すのを防ぐことができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the discharge port is provided in the lid member that covers the recess provided on the back surface of the impeller for the liquid pump, and the intruder in the recess is discharged. For this reason, the mass balance can be maintained regardless of whether the liquid pump impeller is in the liquid or in the air, and the occurrence of vibration is prevented, so that the occurrence of noise and failure can be prevented. Further, since the liquid does not accumulate in the recess, it is possible to prevent the liquid from leaking out from the recess during shipment or transportation.
上記第2の発明によれば、蓋部材の外周縁を切り欠いて排出口を設けている。このため、簡単な構造で凹部内の侵入物を排出させて騒音や故障を防ぐことができる。 According to the said 2nd invention, the outer peripheral edge of the cover member is notched and the discharge port is provided. For this reason, the intruder in the recess can be discharged with a simple structure to prevent noise and failure.
上記第3の発明によれば、蓋部材に設けた各対向するスリット部間を背面側又は前面側に押しつけて排出口を形成している。このため、簡単な構成で排出口から凹部内の侵入物を排出させて騒音や故障を防ぐことができると共に、裏ばね作用により、液体ポンプ用羽根車にかかる軸方向推力を軽減することができるので、さらに故障の発生を効果的に防ぐことができる。 According to the said 3rd invention, between each opposing slit part provided in the cover member is pressed against the back side or the front side, the discharge port is formed. For this reason, intruders in the recess can be discharged from the discharge port with a simple configuration to prevent noise and failure, and the axial thrust applied to the impeller for the liquid pump can be reduced by the back spring action. Therefore, the occurrence of a failure can be effectively prevented.
上記第4の発明では、内部に螺旋状通路を形成している。このため、重量の軽量化のために大きな凹部を設ける必要があるので、侵入物の排出作用をさらに効果的に行うことができる。 In the fourth aspect of the invention, the spiral passage is formed inside. For this reason, since it is necessary to provide a big recessed part for weight reduction, the discharge | emission function of an intrusion can be performed still more effectively.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or a use.
(実施形態1)
図1は本発明の実施形態1にかかる液体ポンプ用羽根車30が設けられた水中ポンプ1を示す。この水中ポンプ1は内部に羽根車30が配置されたポンプケーシング10と、このポンプケーシング10の上方に配置されて羽根車30を回転させるモータ20とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a submersible pump 1 provided with a
上記モータ20は、軸心が鉛直状態の円筒状のステータケーシング21と、このステータケーシング21の軸心部を挿通する回転軸23と、回転軸23に取り付けられたロータ22と、ロータ22を取り囲むようにステータケーシング21の内周面に取り付けられたステータ24とを有している。
The
ステータケーシング21下端部には、ステータケーシング21の下端面を覆うオイルケーシング25が設けられている。回転軸23は、このオイルケーシング25の軸心部を貫通している。回転軸23は、オイルケーシング25に取り付けられた軸受26によって回転可能に支持されている。オイルケーシング25の下端面は開放された形状を有し、その下端面が、中心部に貫通孔が設けられたポンプケーシング10の上面にて閉塞されている。回転軸23は、ポンプケーシング10の中心部に設けられた貫通孔を貫通して、ポンプケーシング10の内部に進入している。オイルケーシング25内を挿通する回転軸23は、メカニカルシール27によって軸封されており、オイルケーシング25内にはオイルが充填されている。回転軸23の下端部は、ポンプケーシング10内の上部に位置し、その下端部に上記羽根車30が取り付けられている。
An
上記ポンプケーシング10の底面には、回転軸23に対向して、吸引口15が形成されている。ポンプケーシング10の内部には、吐出管部14が連通している。この吐出管部14は、ポンプケーシング10に対して接線方向に延出しており、その先端に、ポンプケーシング10から流出する汚水等の吐出口14aが形成されている。吐出管部14は、吐出口14aが外側に向くように若干湾曲している。
A
上記ポンプケーシング10内に配置された羽根車30は、モータ20によって、所定方向に回転されるようになっており、羽根車30の回転によって、ポンプケーシング10の底面に設けられた吸引口15から汚水がポンプケーシング10内に吸引される。そして、羽根車30の回転により、ポンプケーシング10内に吸引された汚水が、遠心力によって、吐出管部14を通って、吐出口14aから吐出されるようになっている。
The
図2及び図3に示すように、羽根車30は、略円柱状に形成され、その前面側(下側)に吸込口31が設けられている。羽根車30の内部には、吸込口31から背面側(上側)に徐々に上昇しながら螺旋状に延びる中空の螺旋状通路32が形成されている。螺旋状通路32の外側端部は、羽根車30の外周に達し、そのことで側方に吐出口33が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3にも示すように、羽根車30の背面側(シュラウド側)の軸心には、上記回転軸23を連結するためのボス部34が突出している。ボス部34内には、上記螺旋状通路32に達する貫通孔34aが形成されている。この貫通孔34aには、キー溝34bが設けられている。そして、ボス部34の下端部に挿入されるボルト12によって、羽根車30全体が、回転軸23の下端部に回り止めされた状態で取り付けられている。
As shown also in FIG. 3, a
また、羽根車30には、上記螺旋状通路32に対応するように、螺旋状通路32のない領域に重量低減用の凹部35が形成されている。上記ボス部34の外周には、凹部35外周よりも若干広い範囲で周囲よりも若干削り込まれた円環状の平坦な座部36が形成されている。座部36の周囲は、削られていない部分が残され、座部36の外周に段部37が形成されている。座部36には、凹部35内に突出するように、3つのビス支持部38がそれそれ120°の間隔を開けて設けられている。ビス支持部38には、ビス孔39が形成されている。
Further, the
上記座部36には、凹部35を覆う板状の蓋部材40が3本のビス41により固定されている。この蓋部材40は、例えば、1.6mm程度のステンレスの薄板よりなり、その外周縁には、矩形状の切り欠き42が例えばそれそれ120°の間隔を開けて3カ所に設けられている。この切り欠き42の内側端部は座部36の内側端部36aよりも内側へ延びている。
A plate-
したがって、羽根車30は上方から見たときに、蓋部材40の切り欠き42から座部36の内側端部36aを覗くことができる状態にある。このようにして、切り欠き42と、切り欠き42から覗く座部36の内側端部36aとによって囲まれた開口により、排出口43が形成されている。この排出口43により、凹部35の内部と外部とが連通し、凹部35内の侵入物を排出することができるようになっている。
Therefore, the
−運転動作−
次に、本実施形態の液体ポンプ用羽根車30が設けられた水中ポンプ1の作動について説明する。水中ポンプ1は、例えば、汚水槽内に据え付けられて使用される。
-Driving action-
Next, the operation of the submersible pump 1 provided with the
まず、汚水槽外では、羽根車30の凹部35内に異物が侵入せず、空気のみが存在している。この状態では、凹部35内の空気の密度と凹部35外の空気の密度とが同じであるので、羽根車30の質量バランスは保たれている。
First, outside the sewage tank, foreign matter does not enter the
次いで、ポンプケーシング10が汚水槽内の汚水内に浸漬された状態になると、モータ20が駆動され、モータ20の回転軸23が回転される。これにより、ポンプケーシング10内に配置された羽根車30が回転され、ポンプケーシング10の底面に設けられた吸引口15から汚水がポンプケーシング10内に吸引される。
Next, when the
ポンプケーシング10内に吸引された汚水は、羽根車30の回転によって、遠心力により螺旋状通路32内を通って、ポンプケーシング10から吐出管部14内に流動して、吐出管部14の吐出口14aから吐出される。
The sewage sucked into the
このとき、羽根車30の凹部35内には、蓋部材40の排出口43から、汚水が出入りすることにより、凹部35内は汚水で満たされる。ただし、排出口43の大きさは限られているので、大きな侵入物は侵入しない。この状態では、凹部35内の汚水の密度と凹部35外の汚水の密度とがほぼ同じであるので、質量バランスは維持される。
At this time, the inside of the recessed
そして、水中ポンプ1の作用により、汚水槽内の汚水が吸引されるなどにより、水位が低下して水中ポンプ1が水面から表れると、蓋部材40が空気にさらされ、凹部35内の汚水は、排出口43から遠心力によって凹部35外に排出される。水中ポンプ1を数秒間継続して回転することにより、凹部35内の侵入物は全て排出口43を通って排出される。
And when the water level falls and the submersible pump 1 appears from the surface of the water due to the action of the submersible pump 1 by sucking the sewage in the sewage tank, the
−実施形態1の効果−
したがって、本発明の実施形態1にかかる液体ポンプ用羽根車30によると、液体ポンプ用羽根車30の背面に設けた凹部35を覆う蓋部材40に排出口43を設け、凹部35内の侵入物を排出するようにしている。このため、液体ポンプ用羽根車30が液体中と空気中とのいずれにあるときでも質量バランスを維持することができ、振動の発生が防止されるので、騒音や故障の発生を防ぐことができる。また、凹部35内に液体が溜まることはないので、出荷時や運搬時などに凹部35から液体が漏れ出すのを防ぐことができる。
-Effect of Embodiment 1-
Therefore, according to the
また、本実施形態では、蓋部材40の外周縁を切り欠いて排出口43を設けている。このため、簡単な構造で凹部35内の侵入物を排出させて騒音や故障を防ぐことができる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、内部に螺旋状通路32を形成している。このため、重量の軽量化のために大きな凹部35を設ける必要があるので、侵入物の排出作用をさらに効果的に行うことができる。
Furthermore, in this embodiment, the helical channel |
−実施形態1の変形例−
上記実施形態1では、蓋部材40の外周縁に矩形状の切り欠き42を120°の間隔を開けて3カ所に設けたが、切り欠き42の個数は3個に限定されず、その数を増減してもよい。また、切り欠きの形状も矩形状に限定されず、例えば、半円形のものとしてもよい。さらに、排出口をその開口部が蓋部材の外周端に達する切り欠きではなく、開口部が蓋部材の外周端にまで達しない外周円形又は矩形状などの孔としてもよい。要は、切り欠き又は孔から座部36の内側端部36aが覗くように、切り欠き又は孔を設ければよい。
-Modification of Embodiment 1-
In the first embodiment, the
(実施形態2)
図4及び図5は本発明の実施形態2を示し、排出口43の構成が異なる点で上記実施形態1と異なる。なお、本実施形態では、図1乃至図3と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
4 and 5
すなわち、蓋部材40に互いに平行なスリット部44を例えば、120°の間隔を開けて3カ所に設け、各対向するスリット部44間を背面側(上側)に押しつけて突出させることにより突部45が形成されている。この突部45が形成されることにより、突部45と突部45の回りの部分との間に隙間が形成され、その隙間により凹部35内の侵入物を排出するための排出口43が形成されている。
That is, the
上記排出口43は、凹部35の外周側壁部に沿って上昇してきた汚水を排出できるように、座部36の内側端部36a上方に設けるのが望ましい。
The
したがって、本実施形態の液体ポンプ用羽根車30が設けられた水中ポンプ1を作動させると、上記実施形態1と同様の作用効果が得られ、さらに、突部45がいわゆる裏ばね作用を発揮して液体ポンプ用羽根車30の背面側の圧力が向上され、液体ポンプ用羽根車30にかかる軸方向推力を軽減することができる。
Therefore, when the submersible pump 1 provided with the
−実施形態2の効果−
本実施形態の液体ポンプ用羽根車30によると、蓋部材40に設けた各対向するスリット部44間を背面側に押しつけて排出口43を形成している。このため、簡単な構成で排出口43から凹部35内の侵入物を排出させて騒音や故障を防ぐことができると共に、裏ばね作用により、液体ポンプ用羽根車30にかかる軸方向推力が軽減されるので、さらに故障の発生を効果的に防ぐことができる。
-Effect of Embodiment 2-
According to the
−実施形態2の変形例−
上記実施形態2では、蓋部材40に互いに平行なスリット部44を120°の間隔を開けて3カ所に設けたが、この対向するスリット部44の個数には限定されず、個数を増減してもよい。また、対向するスリット部44は互いに平行に設けられていなくてもよく、例えば、ハの字形に設けてもよい。さらに、突部45は、背面側ではなく、前面側(下側)に突出させてもよい。
-Modification of Embodiment 2-
In the second embodiment, slit
(その他の実施形態)
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
(Other embodiments)
The present invention may be configured as follows for each of the above embodiments.
上記各実施形態では、座部36の外周に段部37が設けられているが、図6乃至図8に示すように、この段部37を設けない構造としてもよい。この構成においても、上記各実施形態と同じ作用効果が得られる。
In each of the above-described embodiments, the
以上説明したように、本発明は、水中ポンプなどの液体を吸引するための液体ポンプ用羽根車について有用である。 As described above, the present invention is useful for an impeller for a liquid pump for sucking a liquid such as a submersible pump.
30 液体ポンプ用羽根車
32 螺旋状通路
35 凹部
36 座部
40 蓋部材
42 切り欠き
43 排出口
30 Impeller for
Claims (4)
上記蓋部材には、凹部内の侵入物を排出するための排出口が設けられていることを特徴とする液体ポンプ用羽根車。 A liquid pump impeller in which a concave portion is formed on the back surface and a plate-like lid member covering the concave portion is fixed to a seat portion around the concave portion,
An impeller for a liquid pump, wherein the lid member is provided with a discharge port for discharging the intruder in the recess.
上記排出口は、蓋部材の外周縁に設けた切り欠き又は孔と、該切り欠き又は孔から覗く座部とで形成されていることを特徴とする液体ポンプ用羽根車。 The impeller for a liquid pump according to claim 1,
An impeller for a liquid pump, wherein the discharge port is formed by a notch or a hole provided in an outer peripheral edge of the lid member and a seat portion viewed from the notch or the hole.
上記排出口は、蓋部材に対向するスリット部を複数組設け、各対向するスリット部間を背面側又は前面側に押しつけて突出させることにより形成されていることを特徴とする液体ポンプ用羽根車。 The impeller for a liquid pump according to claim 1,
The discharge port is formed by providing a plurality of sets of slit portions opposed to the lid member, and pressing each of the opposed slit portions against the back side or the front side to project the liquid pump impeller. .
内部に螺旋状通路が形成されていることを特徴とする液体ポンプ用羽根車。 In the impeller for liquid pumps according to any one of claims 1 to 3,
An impeller for a liquid pump, characterized in that a spiral passage is formed inside.
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