JP2014118949A - 自吸式遠心ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】ボリュート内におけるポンプ効率の低下を抑制する。
【解決手段】内部にボリュート20が形成されたポンプケース2と、ボリュート20内で回転駆動される羽根車3と、ボリュート20内に液体を導く吸入路41とボリュートから吐出される液体が通過する吐出路42とを有してポンプケース2側面に配されるカバー4とを備える。ポンプケース2はボリュート20内の空間のカバー4側の側面を閉じる壁面21を一体に備える。
【選択図】図1
【解決手段】内部にボリュート20が形成されたポンプケース2と、ボリュート20内で回転駆動される羽根車3と、ボリュート20内に液体を導く吸入路41とボリュートから吐出される液体が通過する吐出路42とを有してポンプケース2側面に配されるカバー4とを備える。ポンプケース2はボリュート20内の空間のカバー4側の側面を閉じる壁面21を一体に備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、吸入された液体を加圧して吐出する遠心ポンプ、殊に自吸式遠心ポンプに関するものである。
内部にボリュートが形成されたポンプケース内に回転駆動される羽根車を配して、羽根車の回転により液体を吸入するとともに加圧して吐出する遠心ポンプがある。この遠心ポンプにおいて、非自吸式のものであれば、ポンプケースに吸入口や吐出口を一体に形成することができる。
しかし、自吸式のものであると、気液分離室や吐出した液体の一部を上記ボリュートに戻す環流孔を設けなくてはならない関係で、吸入口及び吸入路と、吐出路及び吐出口を備えたカバーを別途設けている。
そして、ポンプケースは特許文献1などに示されているように、そのボリュート側面を開放したものとして形成し、ポンプケースとカバーとの間に隔壁板を介在させることで、ボリュート側面を閉じていた。
この場合、ポンプの製造に際してポンプケースと隔壁板とカバーとを組み立てた際、各部材の寸法や形状のばらつき及び組立時のばらつきにより、ポンプケースのボリュートと隔壁板との間に隙間が生じることがある。
このような隙間の存在は、羽根車の回転でボリュート内において加圧される液体がカバー側に漏出してしまう原因となる上に、隙間の存在そのものがボリュート内を流れる液体の抵抗となることから、ポンプ効率を低下させてしまう。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、部材の寸法や形状のばらつき等にかかわらず、ポンプ効率を常に高く維持することができる自吸式遠心ポンプを提供することを課題とする。
本発明にかかる自吸式遠心ポンプは、内部にボリュートが形成されたポンプケースと、前記ボリュート内で回転駆動される羽根車と、上記ボリュート内に液体を導く吸入路と上記ボリュートから吐出される液体が通過する吐出路とを有して上記ポンプケース側面に配されるカバーとを備えるとともに、上記ポンプケースは上記ボリュート内の空間のカバー側の側面を閉じる壁面を一体に備えていることに特徴を有している。
本発明によれば、ボリュートを備えるポンプケースがボリュート側面を閉じる壁面を一体に備えていることから、部材の寸法や形状のばらつき等にかかわらず、ボリュートと壁面との間に隙間が生じたりすることがないものであり、これ故にポンプ効率を常に高く保つことができる。
本発明においては、部材の寸法や形状のばらつき、組立時のばらつき等にかかわらず、液体の漏出や無駄な乱流が発生することがなくて、高いポンプ効率を維持することができる。
第1の発明は、内部にボリュートが形成されたポンプケースと、前記ボリュート内で回転駆動される羽根車と、上記ボリュート内に液体を導く吸入路と上記ボリュートから吐出される液体が通過する吐出路とを有して上記ポンプケース側面に配されるカバーとを備えるとともに、上記ポンプケースは上記ボリュート内の空間のカバー側の側面を閉じる壁面を一体に備えている。
これにより、ボリュートと壁面との間に隙間が生じることがなくなり、この結果、羽根車で加圧された液体が、ボリュートからカバー側に漏れることがなく、また、ボリュートにおける液体の流れをスムースにすることができる。
よって、部材の組み立て時や部材間の寸法や形状のばらつきにかかわらず、ポンプ効率を常に高いものとすることができる。
第2の発明は上記第1の発明におけるボリュートと前記壁面とが曲面を介して連続している。
これにより、ボリュートと壁面との境界部分における抵抗が減少して乱流等が発生することがなくなるとともにボリュート内の液体の流れがスムーズなものとなり、ポンプ効率の低下を抑制することができる。
第3の発明は、上記第2の発明におけるボリュートと壁面とをつなぐ前記曲面の曲率半径が、前記ボリュートの上流側から下流側に向けて徐々に大きくなっている。
これにより、ボリュートの断面積の変化を穏やかなものとすることができ、ボリュート内の液体をスムーズに加圧して送り出せるために、ポンプ効率の低下をより抑制することができる。
第4の発明は、上記第1〜第3の発明のいずれかにおいて、前記壁面はカバー側の吐出路とボリュート内とを連通させる環流孔を備え、上記環流孔のボリュート側の開口縁が曲面で面取りされている。
これにより、自吸のための環流孔が、ボリュート内を流れる液体に対して抵抗として働いてしまうことを抑制することができ、還流孔が存在することによるポンプ効率の低下を抑えることができる。
以下、本発明の実施の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
ポンプケース2が備えるボリュート20内で羽根車3が回転する図示例の自吸式遠心ポンプは、羽根車3の駆動用のモータが一体に形成されたもので、ステータブロック1と、上記ポンプケース2と、上記羽根車3と、カバー4とを備えている。
ステータブロック1は、積層したステータコア11を覆う絶縁板12にコイル13を巻線したステータ10を備える。このステータ10は、コイル13に流す電流を制御する制御回路が実装された制御回路基板14と共にモールド樹脂15でモールドされている。図中6は上記ステータブロック1の内面に配されている有底円筒状の仕切板である。
羽根車3は上記ステータ10の内周に位置するとともに複数の永久磁石31が外周部に配されているロータ30を一体に備えたもので、セラミック製の軸5に軸受50を介して支持されて、軸5の回りに回転自在となっている。
羽根車3の外周を囲むボリュート20を備えたポンプケース2は、上記仕切板6の開口縁にOリング19を介して接合されるもので、気液分離室22を備えている。この気液分離室22は、ボリュート20の吐出側開口部22(図3参照)を通じてボリュート20内と連通する。また気液分離室22の下部は、図4に示す環流孔25を通じてボリュート20内の加圧開始端(ボリュート20の上流端)の付近と連通する。
カバー4は、吸入口40と吸入路41並びに吐出路42と吐出口43とを備え、ポンプケース2におけるステータブロック1に連結される側と反対側の面にパッキン7を介在させた状態で連結される。なお、これらステータブロック1とポンプケース2とカバー4の連結はビスによって行われる。
ここにおいて、このポンプでは、ポンプケース2におけるボリュート20のカバー4側の側面を閉じる壁面21をポンプケース2が一体に備えている。そして上記壁面21に前記軸5の一端を支持するボス部25を備えている。
また、上記壁面21には、吐出路42とボリュート20内とを連通させることになる環流孔23,24を設けている。環流孔23は設置状態でのポンプの下端側で羽根車3の外周端の位置にある。
なお、ポンプケース2における気液分離室22の部分のカバー4側の面には、ポンプケース2の成型上の都合で別途設けた仕切部材8を配している。
次に動作について説明する。水槽(図示せず)とカバー4の吸入口40とを配管して、ボリュート20内に注水し、ステータ10において回転磁界を発生させれば、ロータ30を一体に備えた羽根車3が回転する。
この回転でボリュート20内の水は遠心力によって加圧されてボリュート20に沿って吐出側開口部22を経て気液分離室22に入り、さらに仕切部材8の通孔80を経て吐出路42から吐出口43へと送り出される。
また、水が吐出されることで負圧となるボリュート20内には、吸入路41から壁面21に設けたボス部25周囲の開口部を経て水が吸入される。
ボリュート20内に気体が存在している状態では、羽根車3の回転で水と気体とがかき回されて両者が共に気液分離室22に送られる。そして気液分離室22では水が環流孔25を通じてボリュート20内に戻ることから気体のみが吐出路42側へと送られる。
また、吐出路42まで送り出された水は、その一部が環流孔23,24を通じてボリュート20内に戻る。このために、ボリュート20内に残っていた気体は漸次排出されてボリュート20内は満水状態となり、以降は水のみが吐出される。
ここで、ボリュート20で囲まれた空間のカバー4側の面は、ボリュート20を備えるポンプケース2の壁面21によって閉じられていることから、ボリュート20と壁面21との間に隙間が生じたりすることはない。
従ってボリュート20内において加圧された液体(水)はカバー4側に漏出したりすることなく気液分離室27を経て吐出路42へと送り出される。
しかも、ボリュート20と壁面21とは図5に示すように曲面Rで連続させていることから、乱流の発生を抑えることができて、スムーズに液体を移送することができる。
また、図5に示すように、上記の曲面Rの曲率半径は、ボリュート20の上流側(図中左側)から下流側(図中右側)に向けて徐々に大きくなるようにしている。これによって、ボリュート20の流路断面積が徐々に変化するものであり、液体をスムーズに昇圧することができて効率の良いポンプとなる。
加えるに、ボリュート20と壁面21との境界付近に開口している環流孔23の開口縁にも図3及び図6に示すように曲面の面取りを施すことで、環流孔23付近での液体の流れをスムーズなものとして、環流孔23の存在によるポンプ効率の低下を抑えている。
このほか、図示例のポンプでは、羽根車3とポンプケース2の壁面21との距離を一定とすることで、羽根車11からの液体の戻りを少なくしており、これにより、効率の良いポンプを提供することができる。
また、壁面21がボリュート20を備えるポンプケース2と一体のために、別途隔壁板を設けていた従来例よりも壁面21の強度を軽減することができ、安価な材料、例えば、ポリプロピレンやステンレス板にすることができる。
以上のように、本発明にかかる自吸式遠心ポンプは、高いポンプ効率を常に維持することが可能となるので、例えば、給湯機器や暖房機器の循環用ポンプや、食器洗浄機や洗濯機用のポンプ、または、薬液等の化学物質を含んだ液体用のポンプ等の用途にも適用できる。
1 ステータブロック
2 ポンプケース
3 羽根車
4 カバー
5 軸
8 仕切部材
10 ステータ
20 ボリュート
21 壁面
22 気液分離室
23 環流孔
30 ロータ
40 吸入口
41 吸入路
42 吐出路
43 吐出口
2 ポンプケース
3 羽根車
4 カバー
5 軸
8 仕切部材
10 ステータ
20 ボリュート
21 壁面
22 気液分離室
23 環流孔
30 ロータ
40 吸入口
41 吸入路
42 吐出路
43 吐出口
Claims (4)
- 内部にボリュートが形成されたポンプケースと、前記ボリュート内で回転駆動される羽根車と、上記ボリュート内に液体を導く吸入路と上記ボリュートから吐出される液体が通過する吐出路とを有して上記ポンプケース側面に配されるカバーとを備えるとともに、上記ポンプケースは上記ボリュート内の空間のカバー側の側面を閉じる壁面を一体に備えていることを特徴とする自吸式遠心ポンプ。
- 前記ボリュートと前記壁面とは曲面を介して連続していることを特徴とする請求項1記載の自吸式遠心ポンプ。
- 前記ボリュートと前記壁面とをつなぐ前記曲面は、その曲率半径が前記ボリュートの上流側から下流側に向けて徐々に大きくなっていることを特徴とする請求項2記載の自吸式遠心ポンプ。
- 前記壁面はカバー側の吐出路とボリュート内とを連通させる環流孔を備えるとともに、上記環流孔のボリュート側の開口縁が曲面で面取りされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自吸式遠心ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012277153A JP2014118949A (ja) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | 自吸式遠心ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012277153A JP2014118949A (ja) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | 自吸式遠心ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014118949A true JP2014118949A (ja) | 2014-06-30 |
Family
ID=51173982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2012277153A Pending JP2014118949A (ja) | 2012-12-19 | 2012-12-19 | 自吸式遠心ポンプ |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2014118949A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112236598A (zh) * | 2018-06-11 | 2021-01-15 | 开利公司 | 离心式风扇的叶轮-进气口接口和具有该接口的离心式风扇 |
JP2021046848A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 自吸式ポンプ |
-
2012
- 2012-12-19 JP JP2012277153A patent/JP2014118949A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112236598A (zh) * | 2018-06-11 | 2021-01-15 | 开利公司 | 离心式风扇的叶轮-进气口接口和具有该接口的离心式风扇 |
US11460039B2 (en) | 2018-06-11 | 2022-10-04 | Carrier Corporation | Impeller-air intake interface for a centrifugal fan, and centrifugal fan therewith |
JP2021046848A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 自吸式ポンプ |
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