JP2008144750A - ポンプ及びそのバランスカバー - Google Patents

Abstract

【課題】 回転バランス量を繰り返し調整し、バランス作業の作業性を改善して使用機能を確保できるポンプ及びそのバランスカバーを提供する。
【解決手段】 回転子構造に接合されたバランスカバーであって、回転子構造上に設置された平板、その一端が前記平板に接合され、その他端が前記回転子構造に接合され、それらが少なくとも１つの穿通孔をそれぞれ有する複数の回転翼、および前記穿通孔の中に設置される少なくとも１つのバランス素子を含むバランスカバー。
【選択図】図２

Description

本発明は、ポンプ及びそのバランスカバー（ｂａｌａｎｃｉｎｇ ｃｏｖｅｒ）に関し、特に、回転バランス量を繰り返し調整できるポンプ及びそのバランスカバーに関するものである。

例えば、ウォーターポンプなどのポンプは、水を汲み上げるために用いられ、水をポンプによって低い位置から高い位置に移すため、ビルの給水塔の貯水と貯水の汲み上げなどを含むポンプは日常生活で広く用いられている。

ポンプへの基本的な要求は、良好な汲み上げ効率であり、遠心式ポンプの設計を例にすると、回転子構造の適当な回転速度によって、回転翼を動かし、流体を加圧後、排出口より排出し、既定の汲み上げ量と流量（即ち汲水量）を得ている。また、回転子構造本体の回転バランスがポンプの軸心の軸力、振動と、寿命の長さに直接影響を与えることから、回転子構造の設計は特に重要である。

図１Ａに従来の遠心式ポンプを示す。従来の遠心式ポンプ１は、カバー１１と回転子構造１２を含む。カバー１１は、複数の第１半回転翼１１１と開口１１２を有する。開口１１２は、カバー１１の中央部に設置される。第１半回転翼１１１は、カバー１１の周縁に設置され、少なくとも１つの凹溝１１１１（図１Ｂ）を有する。回転子構造１２は、複数の第２半回転翼１２１と複数のロック点１２２を有する。各第２半回転翼１２１は、止まり穴１２１１とロック爪１２１２を有し、回転子構造１２の周縁に設置される。ロック点１２２は、回転子構造１２の周縁に設置される。

組み立ての時、回転子構造１２は、先に単独でバランス作業、即ち、その偏心質量の検出と校正を行わなければならない。回転子構造１２が偏心質量を有する場合、回転子構造１２の質量が不足した位置に対応する第２半回転翼１２１の止まり穴１２１１の中にバランスネジ１３を設置し、回転子構造１２がバランス規格に合うまで、バランス作業を繰り返し行う。続いて、回転子構造１２とカバー１１を組み立てる。まず、カバー１１の第１半回転翼１１１と回転子構造１２の第２半回転翼１２１を互いに対応させて閉じ合わせてから、カバー１１を回して第１半回転翼１１１を第２半回転翼１２１のロック爪１２１２にそれぞれ対応してロックさせる。第１半回転翼１１１と第２半回転翼１２１は、完成した回転翼を形成する。同時に、第１半回転翼１１１の凹溝１１１１は、ロック点１２２と互いにロックし合い、カバー１１を回転子構造１２の上に安定して固定させる。

しかし、回転子構造１２が単独にバランス作業を行うことから、それがカバー１１と組み立てられた後、カバー１１は、ポンプ１全体に不平衡量を持たせる（残りの偏心質量が存在する）。仮に、回転子構造１２がカバー１１と共に再度、バランス作業を行うことが必要な場合、まず、カバー１１と回転子構造１２を解体してから、バランスネジ１３を挿し込まなければなければならない。よって、回転子構造１２のバランス作業は、通常、一度で完成することができない。また、バランスネジ１３を取り出してから再度、バランス作業を行うことは容易でないため、バランスネジ１３を取り出さなければならない時、まず、カバー１１と回転子構造１２を解体しなければならない。そのためカバー１１を廃棄し、再度用いることができず、もう１つのカバーに取り換えなければならない。そのため、生産コストが増加する。また、カバー１１の第１半回転翼１１１と回転子構造１２の第２半回転翼１２１で形成された完成した回転翼は、圧力面（即ち汲水面）に組み立ての継ぎ目が生じ、汲水時の水流にも影響を与え、ポンプ１の機能を低下させる。

よって、如何にして回転バランス量を調整して使用機能を確保できるポンプ及びそのバランスカバーを提供するかが重要な課題の１つとなる。

上述の課題に鑑みて、本発明の目的は、回転バランス量を繰り返し調整し、バランス作業の作業性を改善して使用機能を確保できるポンプ及びそのバランスカバーを提供する。

上述の目的を達成するために、本発明に基づいた１つのバランスカバーは、回転子構造に接合され、平板、複数の回転翼と、少なくとも１つのバランス素子を含む。平板の中央部は、開口を有し、回転翼の一端は、前記平板に接合され、開口の周縁に設置される。回転翼の他端は、前記回転子構造に接合される。各回転翼は、少なくとも１つの穿通孔を有する。バランス素子は穿通孔に設置される。

上述の目的を達成するために、本発明に基づいた１つのポンプは、回転子構造とバランスカバーを含む。バランスカバーは回転子構造に接合され、平板、複数の回転翼と、少なくとも１つのバランス素子を有する。平板の中央部は、開口を有し、回転翼の一端は、前記平板に接合され、開口の周縁に設置される。回転翼の他端は、前記回転子構造に接合される。各回転翼は、少なくとも１つの穿通孔を有する。バランス素子は穿通孔に設置される。

本発明に基づいた１つのポンプとそのバランスカバーが複数の完成した回転翼によってバランスカバーに設置されることから、回転翼は回転子構造にしっかりと接合される。各回転翼は、少なくとも１つの穿通孔を有し、分離可能な方式でバランス素子を収容し、バランス素子を必要に応じて設置、または取り出すことができる。従来技術に比べ、本発明は、バランスカバーと回転子構造を接合した後、同時にバランス作業を始めるため、残りの偏心質量の存在を回避し、回転バランスを繰り返し調整することができ、バランス作業の作業性を改善して使用機能を確保し、組み立て効率を上げて生産コストを下げることができる。また、バランスカバーが完成した回転翼を有することから、従来の完成していない回転翼の組み立て後に生じた継ぎ目が汲水時の水流に影響を与え、汲水効果を悪くする問題を防ぎ、本発明のポンプの機能を向上している。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図２に本発明の好ましい実施例の１つを示す。本発明の好ましい実施例の１つのポンプ２は、バランスカバー２１と回転子構造２２を含む。本実施例のポンプ２は、実際には、ウォーターポンプまたは遠心式ポンプからなることができる。図２と図３に示すように、バランスカバー２１は、回転子構造２２に接合され、平板２１１、複数の回転翼２１２と、少なくとも１つのバランス素子（ｂａｌａｎｃｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ）２１３を有する。平板２１１の中央部は開口２１１１を有し、具体的には、開口２１１１は、円形であり、水流の入口として働く。

回転翼２１２の一端は、平板２１１に接合し、開口２１１１の周縁に設置され、他端は、回転子構造２２に接合される。各回転翼２１２は、少なくとも１つの穿通孔２１２１を有する。回転翼２１２は、複数の固定素子２１２２と複数の接合素子２１２３を更に有する。本実施例は、２つの穿通孔２１２１、１つの固定素子２１２２と、１つの接合素子２１２３を有する各回転翼２１２を例とするが、これを限定するものではない。また、穿通孔２１２１は、全て固定素子２１２２と接合素子２１２３の間に設置され、平板２１１を貫通する。接合素子２１２３は、平板２１１の開口２１１１に隣接し、固定素子２１２２は、平板２１１の外縁に隣接する。また、回転翼２１２の配列は限定されておらず、具体的には、回転子構造２２の回転の中心で放射状または渦巻状をなして配置することができる。各回転翼２１２は、全て完成した回転翼であり、その形状も無制限であるが、例えば、平板状、弧状、または翼型などの連続した、スムーズな形からなり、汲水時の水流はよりスムーズとなる。本実施例は、回転翼２１２の配列が渦巻状であり、その形状は弧状を例としている。

回転翼２１２と平板２１１の材料は、限定されておらず、プラスチック、アクリル、金属、合金と、それらの組合せから構成されたグループから選ぶことができ、更に防水材料からなることもできる。また、回転翼２１２と平板２１１の接合は、具体的には一体成型で形成され、または接着、係合、嵌合、ネジ留め、または溶接の方式で接合することができる。本実施例は、回転翼２１２と平板２１１の材料がプラスチックで、且つ、一体成型で形成されたものを例とする。

バランス素子２１３は、回転翼２１２の穿通孔２１２１の中に設置することができる。また、バランス素子２１３は、具体的には係合、嵌合、またはネジ留め等の方式で穿通孔２１２１に設置することができる。本実施例は、バランス素子２１３によって穿通孔２１２１に嵌合されるものを例とする。バランス素子２１３の形状は、限定されておらず、柱状、ネジ状、ブロック状をなすことができる。バランス素子２１３の材料も限定されておらず、軟性材料または剛性材料からなり、同時に防水材料からなることもできる。また、バランス素子２１３の形状は、穿通孔２１２１の形状と実質的に同じである。即ち、バランス素子２１３の形状が穿通孔２１２１の形状といくらか異なっても、分けて操作しなくても穿通孔２１２１に固定することができる。本実施例のバランス素子２１３と穿通孔２１２１の形状は、図に表示のように全て円柱状を例としている。

図４に示すように、水流がバランス素子２１３を有さない穿通孔２１２１から流れ入り、全体的な水流のスムーズさに影響を与えるのを防ぐために、穿通孔２１２１に段差を持たせることができる。即ち、平板２１１の外表面に近い開口ｄが回転翼２１２の表面の開口Ｄより小さいことで水流への影響を抑え、必要な時にバランス素子２１３を分離できるように確保する。

回転子構造２２は、複数の固定部２２１と複数の接合部２２２を有し、バランスカバーと回転子構造が接合する時、固定部２２１は、バランスカバー２１の固定素子２１２２にそれぞれ対応して設置され、接合部２２２は、バランスカバー２１の接合素子２１２３にそれぞれ対応して設置される。また、固定部２２１と接合部２２２は限定されておらず、具体的には、それぞれ凹溝と穿通孔からなり、バランスカバー２１と回転子構造２２が接合する時、固定素子２１２２は、固定部２２１に設置され、接合素子２１２３は、接合部２２２に設置される。その間は、接着、係合、嵌合、ネジ留め、または溶接の方式で接合することができ、バランスカバー２１と回転子構造２２が容易に外れないようにしっかりと接合する。

ポンプ２にバランス作業を行う時、まず、回転翼２１２の固定素子２１２２と接合素子２１２３を、回転子構造２２の固定部２２１と接合部２２２に接合し、バランスカバー２１を回転子構造２２に固定して設置してから、既に接合されたバランスカバー２１の回転子構造２２にバランス作業を行う。よって、バランスカバー２１と回転子構造２２とは、同時にバランスが取れ、従来の残りの偏心質量の存在を回避することができる。偏心質量の位置を探し出した後、バランス素子２１３を対応する質量の不足した回転翼２１２の穿通孔２１２１に設置する。

バランス素子２１３の設置位置を調整する必要がある場合、工具によってバランス素子２１３を穿通孔２１２１から取り出し、バランス素子２１３と穿通孔２１２１を離すことで、バランス素子２１３を繰り返して用いる再利用性を高め、バランス作業性を改善して使用機能を確保でき、組み立て効率を上げ、生産コストを下げることができる。

上述のように、本発明に基づいた１つのポンプとそのバランスカバーが複数の完成した回転翼によってバランスカバーに設置されることから、回転翼は回転子構造にしっかりと接合される。各回転翼は、少なくとも１つの穿通孔を有し、分離可能な方式でバランス素子を収容し、バランス素子を必要に応じて設置または取り出することができる。従来技術に比べ、本発明は、残りの偏心質量の存在を回避し、繰り返し調整することでバランス作業の作業性を改善して使用機能を確保し、組み立て効率を上げて生産コストを下げることができる。また、バランスカバーが完成した回転翼を有することから、従来の完成していない回転翼の組み立て後に生じた継ぎ目が汲水時の水流に影響を与え、汲水効果を悪くする問題をなくすだけでなく、同時にポンプの機能も向上する。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

従来の遠心式ポンプおよびそのカバーの分解図である。 図１Ａのカバーの概略図である。 本発明の好ましい実施例に基づいたポンプおよびそのバランスカバーの分解図である。 図２のバランスカバーの概略図である。 本発明の好ましい実施例に基づいたポンプの断面図である。

符号の説明

１、２ ポンプ
１１ カバー
１１１ 第１半回転翼
１１１１ 凹溝
１１２、２１１１ 開口
１２、２２ 回転子構造
１２１ 第２半回転翼
１２１１ 止まり穴
１２１２ ロック爪
１２２ ロック点
１３ バランスネジ
２１ バランスカバー
２１１ 平板
２１２ 回転翼
２１２１ 穿通孔
２１２２ 固定素子
２１２３ 接合素子
２１３ バランス素子
２２１ 固定部
２２２ 接合部

Claims (9)

1. 回転子構造に接合されたバランスカバーであって、
   前記回転子構造上に設置された平板と、
   一端が前記平板に接合され、他端が前記回転子構造に接合され、少なくとも１つの穿通孔をそれぞれ有する複数の回転翼と、
   前記穿通孔の中に設置される少なくとも１つのバランス素子とを含むバランスカバー。
2. 回転子構造と、
   前記回転子構造に接合され、前記回転子構造上に設置された平板と、
   一端が前記平板に接合され、他端が前記回転子構造に接合され、少なくとも１つの穿通孔を有する複数の回転翼と、
   前記穿通孔の中に設置された少なくとも１つのバランス素子とを有するバランスカバーを含むポンプ。
3. 前記バランス素子は、前記穿通孔に対応した柱状、ネジ状、ブロック状であり、係合、嵌合、またはネジ留めの方式で前記穿通孔の中に設置されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
4. 前記平板の中央部は、開口を有し、前記回転翼は、前記開口の周縁に設置されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
5. 前記回転翼は、複数の固定素子を有し、前記バランスカバーと前記回転子構造が接合する時、前記固定素子は、前記回転子構造の複数の固定部にそれぞれ対応する位置に設置されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
6. 前記回転翼は、複数の接合素子を更に有し、前記バランスカバーと前記回転子構造が接合する時、前記接合素子は、前記回転子構造の複数の接合部にそれぞれ対応する位置に設置されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
7. 前記回転翼は、前記平板と一体成型で形成され、且つ、プラスチック、アクリル、金属、または合金からなり、接着、係合、嵌合、ネジ留め、または溶接の方式で、前記平板と前記回転子構造とに接合されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
8. 前記回転翼は、平板状、弧状、または翼型をなすことを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
9. 前記回転翼、前記平板及び前記バランス素子は防水材料であって、且つ、遠心式ウォーターポンプであることを特徴とする請求項２に記載のポンプ。

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