JP2014194189A - Pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸込された液体を増圧して吐出するポンプに関するものである。 The present invention relates to a pump that boosts and discharges sucked liquid.
従来、ポンプとして、吸込口を有するケーシングと、ケーシングの内面に一体に形成されたボリュートと、ボリュートとは別体に形成されて、吸込口の端部周縁に固定された軸支持部と、軸支持部によって一端が支持された軸と、ロータを介して軸に回転自在に支持された羽根車とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a pump, a casing having a suction port, a volute integrally formed on the inner surface of the casing, a shaft support portion formed separately from the volute and fixed to the peripheral edge of the suction port, and a shaft There is known a shaft including a shaft that is supported at one end by a support portion and an impeller that is rotatably supported by the shaft via a rotor (for example, see Patent Document 1).
この特許文献1では、軸支持部とケーシングとを別体に形成することにより、ポンプ性能に応じて、軸支持部を共用化しながら吸込口の口径を任意に設定することが可能となるようにしている。 In Patent Document 1, the shaft support portion and the casing are formed separately, so that the diameter of the suction port can be arbitrarily set while sharing the shaft support portion according to the pump performance. ing.
しかしながら、前記従来の構成では、様々なポンプ性能に応じて軸支持部の共用化を図ることができるが、ポンプ性能に大きな影響を与えるボリュート部については、ケーシングと一体に形成されているため、ポンプ性能に応じてボリュート部を形成する場合に、それぞれ別個のケーシングとする必要があった。 However, in the conventional configuration, the shaft support part can be shared according to various pump performances, but the volute part that greatly affects the pump performance is formed integrally with the casing. When forming a volute part according to pump performance, it was necessary to make it a separate casing, respectively.
近年では、ポンプに対して、耐熱性や高耐水圧の要求が高まっていることから、ケーシングにエンジニアリングプラスチック等の高価な樹脂材料を用いる必要があり、別個のケーシングとすると、ポンプのコストが高くなってしまうという課題があった。 In recent years, demands for heat resistance and high water pressure resistance have been increasing for pumps, and therefore it is necessary to use expensive resin materials such as engineering plastics for the casing. There was a problem of becoming.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a low-cost pump that can cope with various pump performances.
前記従来の課題を解決するために、本発明のポンプは、吸込流路と吐出流路とが形成されたケーシングと、前記ケーシング内に形成されたポンプ室と、前記ポンプ室に収容された羽根車と、前記羽根車を回転自在に支持する軸と、を有し、前記ポンプ室のケーシング側に、ケーシングとは別体に形成されたボリュート部を備えており、前記ボリュート部の径方向内側には、前記吸込流路と連通する開口部が形成されており、前記ボリュート部には、前記軸を支持する軸支持部が形成されているものである。 In order to solve the conventional problems, a pump according to the present invention includes a casing in which a suction channel and a discharge channel are formed, a pump chamber formed in the casing, and a blade accommodated in the pump chamber. A pump and a shaft that rotatably supports the impeller, and a volute portion formed separately from the casing is provided on a casing side of the pump chamber, and radially inward of the volute portion Is formed with an opening communicating with the suction flow path, and a shaft support portion for supporting the shaft is formed in the volute portion.
これによって、様々なポンプ性能に応じて、高耐熱性、高剛性、かつ高硬度の高価な樹脂材料で構成されたケーシングを共用化する一方で、軸支持部が形成されたボリュート部をケーシングと別体に形成することで、ボリュート部をケーシングより安価な材料で構成することが可能となる。 As a result, a casing made of an expensive resin material having high heat resistance, high rigidity, and high hardness can be shared according to various pump performances, while the volute part on which the shaft support part is formed is used as the casing. By forming it separately, the volute part can be made of a material cheaper than the casing.
さらに、ポンプ性能に応じたボリュート部を形成して、ケーシングに対して任意に交換可能とすることができる。 Furthermore, the volute part according to pump performance can be formed, and it can be arbitrarily exchanged with respect to a casing.
本発明によれば、様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the low cost pump which can respond to various pump performance can be provided.
第1の発明は、吸込流路と吐出流路とが形成されたケーシングと、前記ケーシング内に形成されたポンプ室と、前記ポンプ室に収容された羽根車と、前記羽根車を回転自在に支持する軸と、を有するポンプにおいて、前記ポンプ室のケーシング側に、ケーシングとは別体に形成されたボリュート部を備えており、前記ボリュート部の径方向内側には、前記吸込流路と連通する開口部が形成されており、前記ボリュート部には、前記軸を支持する軸支持部が形成されているものである。 A first invention is a casing in which a suction channel and a discharge channel are formed, a pump chamber formed in the casing, an impeller accommodated in the pump chamber, and the impeller can be rotated. A pump having a shaft that supports the volute portion formed separately from the casing on the casing side of the pump chamber, and communicated with the suction passage on a radially inner side of the volute portion. An opening portion is formed, and a shaft support portion for supporting the shaft is formed in the volute portion.
これによって、様々なポンプ性能に応じて、高耐熱性、高剛性、かつ高硬度の高価な樹脂材料で構成されたケーシングを共用化する一方で、軸支持部が形成されたボリュート部をケーシングと別体に形成することで、ボリュート部をケーシングより安価な材料で構成することが可能となる。さらに、ポンプ性能に応じたボリュート部を形成して、ケーシングに対して任意に交換可能とすることができる。 As a result, a casing made of an expensive resin material having high heat resistance, high rigidity, and high hardness can be shared according to various pump performances, while the volute part on which the shaft support part is formed is used as the casing. By forming it separately, the volute part can be made of a material cheaper than the casing. Furthermore, the volute part according to pump performance can be formed, and it can be arbitrarily exchanged with respect to a casing.
よって、様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプを提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a low-cost pump that can cope with various pump performances.
第2の発明は、特に、第1の発明のポンプにおける前記吸込流路の吸込口と前記吐出流路の吐出口とが前記軸方向に対して交差する方向に配置されるとともに、前記吸込流路は、下流側が前記軸方向に対して略平行となるように湾曲した形状をしており、前記ボリュート部のケーシング側には、前記開口部の回りに突設された環状の突起部が形成されており、前記突起部の上面が平面状に形成されているものである。 In the second invention, in particular, the suction flow of the suction channel and the discharge port of the discharge channel in the pump of the first invention are arranged in a direction intersecting the axial direction, and the suction flow The path has a curved shape so that the downstream side is substantially parallel to the axial direction, and an annular protrusion that projects around the opening is formed on the casing side of the volute. The upper surface of the projection is formed in a flat shape.
これによって、平面状に形成された突起部の上面を吸込流路の一部とすることができ、吸込流路における鋭角状の曲がりを解消できるようになることから、吸込流路内の液体の流れがスムーズになり、ポンプ効率を高めることができるようになる。 As a result, the upper surface of the projection formed in a planar shape can be made a part of the suction flow path, and the sharp bend in the suction flow path can be eliminated, so that the liquid in the suction flow path can be eliminated. The flow becomes smooth and the pump efficiency can be increased.
第3の発明は、特に、第2の発明のポンプにおける前記突起部は、平面状に形成された上面の吸込口側が吸込流路に露出するとともに、吸込口側と反対側が前記ケーシングにより閉塞されるように構成されているものである。 According to a third aspect of the invention, in particular, the protrusion in the pump of the second aspect of the invention is such that the suction port side of the upper surface formed in a planar shape is exposed to the suction flow path, and the side opposite to the suction port side is blocked by the casing. It is comprised so that.
これによって、平面状に形成された突起部の上面において、吸込口側を吸込流路の一部とすることで、吸込流路における鋭角状の曲がりを解消でき、吸込流路内の液体の流れがスムーズになって、ポンプ効率を高めることができるようになる。 As a result, by making the suction port side a part of the suction channel on the upper surface of the projection formed in a planar shape, it is possible to eliminate sharp bends in the suction channel, and the flow of liquid in the suction channel As a result, the pump efficiency can be increased.
さらに、吸込口側と反対側のケーシングにより閉塞される部分を、軸支持部が形成されたボリュート部をケーシングに取付ける際の軸方向の位置決めとすることができ、組み立て精度が向上するとともに、組み立て性を向上させることができるようになる。 Furthermore, the portion closed by the casing on the side opposite to the suction port side can be positioned in the axial direction when the volute portion on which the shaft support portion is formed is attached to the casing, improving the assembly accuracy and assembling. Can be improved.
第4の発明は、特に第1から第3のうちいずれか1つの発明におけるポンプの前記ボリュート部と前記ケーシングとの間に弾性材が配置されているものである。 In the fourth invention, in particular, an elastic material is disposed between the volute portion and the casing of the pump according to any one of the first to third inventions.
これによって、軸方向の寸法のバラツキが弾性材によって吸収されるため、ガタツキなく軸支持部を取り付けることができるようになる。 Thereby, since the variation in the dimension in the axial direction is absorbed by the elastic material, the shaft support portion can be attached without rattling.
以下、本発明の実施の形態について、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。また、以下の説明では、羽根車の回転軸方向を前後方向と規定し、当該回転軸方向における吸込口側を前側と規定して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the following description, the rotational axis direction of the impeller is defined as the front-rear direction, and the suction port side in the rotational axis direction is defined as the front side.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかるポンプの正断面図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a front sectional view of a pump according to a first embodiment of the present invention.
図1に示されるポンプ1は、外郭を構成するポンプ本体10と、ポンプ本体10内に形成された回転体収納室51に収納される回転体20と、を備えている。
The pump 1 shown in FIG. 1 includes a pump
ポンプ本体10は、ケーシング30と、後方に開口するポンプ室131が形成され、ケーシング30とは別体に形成されたボリュート部130と、前方に開口する収納部41aが形成された駆動ブロック40とで概略構成されている。なお、後述するように、スペーサ140も必要に応じてポンプ本体10を構成する部材となる。
The
駆動ブロック40は、ケーシング30およびボリュート部130の後方に位置している。駆動ブロック40の後述する収納部41aはボリュート部130のポンプ室131に通じており、収納部41aとポンプ室131とで回転体20全体を収納する回転体収納室51が構成されている。
The
駆動ブロック40は、分離板41、磁気駆動部42、制御部43、および外郭をなすモールド樹脂44を有している。
The
分離板41は合成樹脂製であって、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂によって形成することができる。なお、磁気駆動に影響を及ぼさない金属を用いて分離板を形成することも可能である。
The
この分離板41は、前方に開口する容器状に形成されており、前面が開口するとともに後面が底部41bにより閉塞された有底円筒状の収納部41aと、収納部41aの周壁部41cの前縁部から径外方向に突出したフランジ部41dと、で構成されている。本実施形態では、フランジ部41dは周壁部41cの周方向全長に亘って形成されている。
The
このように、本実施形態では、ケーシング30、ボリュート部130および分離板41で、回転体20を収納する回転体収納室51が形成されたハウジング50を構成している。なお、ポンプ本体10と同様に、スペーサ140も必要に応じてハウジング50を構成する部材となる。
Thus, in the present embodiment, the
収納部41aの底部41bの中央(収納部41a内の奥部中央)には、前方に向けて突出する後軸固定部(軸支持部)41eが形成されており、後軸固定部41eには、回転体20を回転自在に支持するセラミックス製の軸60の後端部が固定されている。
A rear shaft fixing portion (shaft support portion) 41e that protrudes forward is formed at the center of the bottom 41b of the storage portion 41a (the back center in the storage portion 41a), and the rear shaft fixing portion 41e includes The rear end portion of the
なお、軸60は、分離板41に回転不能に保持されている。例えば、軸60の後端部の輪郭形状をD字状にするとともに、後軸固定部41eの内周面を軸60の後端部と対応するD字状にし、軸60のD字状の後端部を後軸固定部41eに嵌め込むようにすれば、軸60を分離板41に回転不能に保持することができる。
The
磁気駆動部42は、電磁鋼板で形成されたステータコア42aと、電気的な絶縁を図りながらステータコア42aに巻き付けられたコイル42bを有するステータであって、収納部41aの周壁部41cを囲むように設けられている。
The
制御部43は、磁気駆動部42を制御する制御基板であって、分離板41および磁気駆動部42の後方に位置している。この制御部43は、磁気駆動部42のコイル42bに電気的に接続されている。そして、制御部43により磁気駆動部42のコイル42bに通電がなされると、磁気駆動部42には、回転体20の後述する磁気従動部80を回転させる磁界が発生する。
The
モールド樹脂44は、例えば、不飽和ポリエステル樹脂によって形成することができ、分離板41の外側に位置して、分離板41、磁気駆動部42、および制御部43を一体的に包含している。
The
回転体20は、前部に設けられたポンプ部としての羽根車70と、羽根車70の後部に設けられた磁気従動部80とを有している。本実施形態では、羽根車70と磁気従動部80とが接続部90を介して接続されている。そして、本実施形態では、羽根車70、磁気従動部80および接続部90は一体に形成されている。すなわち、羽根車70は、磁気従動部80の前部(軸60方向の一端側)に一体形成されている。
The rotating
そして、回転体20の磁気従動部80が収納部41aに収納されており、羽根車70がポンプ室131に収納されている。
The
磁気従動部80は、収納部41aに収納されるとともに、軸60により回転自在に軸支されたロータである。
The
この磁気従動部80は、合成樹脂製のロータ部81と、ロータ部81の外周側に設けられたマグネット部82と、ロータ部81の中心部に設けられた軸受け83とで構成されている。本実施形態では、ロータ部81はポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂製であり、マグネット部82はフェライト製もしくはSmFe製などの永久磁石であり、軸受け83はカーボン含有の樹脂製摺動材やセラミックで構成されている。
The
ロータ部81は、前後方向に貫通する筒状の軸受固定部81aと、軸受固定部81aを囲むマグネット固定部81bとを有している。
The
軸受固定部81aは、前部の小径部81cと、後部の大径部81dを備えており、大径部81dよりも直径の小さい小径部81cの内側には軸受け83が挿入固定されている。軸受け83には軸60が挿通されており、この軸60により回転体20が前後軸回り方向に回転自在に支持されている。
The
マグネット固定部81bは、円筒状に形成されており、マグネット固定部81bの内周面の前部は軸受固定部81aの小径部81cに一体に接続されている。また、マグネット固定部81bの外周面にはマグネット収納溝81eが形成されている。
The
そして、マグネット収納溝81eには、ステンレス製のマグネットカバー82aにより被覆されたマグネット部82が収納されている。なお、マグネットカバー82aを設けず、磁気従動部(ロータ)80の外周に、マグネット部82の外周面が露出するようにしてもよい。
The
ロータ部81の外周部に設けられたマグネット部82は、磁気駆動部42の内側に位置しており、マグネット部82と磁気駆動部42の間には、分離板41の収納部41aの周壁部41cが配置されている。そして、マグネット部82と周壁部41c(本実施形態では、分離板カバー160)との間には、磁気従動部80の回転を許容するための隙間d1が形成されている。
The
磁気従動部80の前方に位置するポンプ部としての羽根車70は、羽根車70の周方向に複数設けられた羽根部71と、各羽根部71の後側を覆う後面シュラウド72と、各羽根部71の前側を覆う前面シュラウド73とで構成されている。
An
円板状に形成された後面シュラウド72の中央部には、接続部90を介してロータ部81の前端が接続されている。マグネット部82、マグネットカバー82a、軸受け83および接続部90は、後面シュラウド72およびロータ部81を成形する金型に挿入されることで、後面シュラウド72およびロータ部81と一体的に設けられる。つまり、後面シュラウド72および磁気従動部80はインサート成形品である。
The front end of the
前面シュラウド73は、前部に向かうにつれて縮径する円錐部73aと、円錐部73aの前部に形成された円筒部73bとで構成されており、円筒部73bの前部には、前後方向に貫通する吸入口部74が形成されている。
The front shroud 73 is composed of a
また、前面シュラウド73の外周縁(円錐部73aの外周縁)と後面シュラウド72の外周縁は、羽根車70のラジアル方向において同位置に配置されている。そして、前面シュラウド73の外周縁部と後面シュラウド72の外周縁部の間には隙間が形成されている。
Further, the outer peripheral edge of the front shroud 73 (the outer peripheral edge of the
この隙間は両シュラウド72,73間において隣り合う羽根部71の間に形成された流路75を介して吸入口部74に通じており、この隙間により羽根車70の吐出部76が構成されている。
The gap communicates with the
各羽根部71は、前面シュラウド73の内周側から前面シュラウド73の外周縁(すなわち後面シュラウド72の外周縁)に至るまでの範囲で形成されている。各羽根部71の前端は前面シュラウド73の円錐部73aの後面に一体に接続されており、各羽根部71と前面シュラウド73は一体に成形されている。一方、各羽根部71の後端は後面シュラウド72の前面に取り付けられている。
Each blade portion 71 is formed in a range from the inner peripheral side of the front shroud 73 to the outer peripheral edge of the front shroud 73 (that is, the outer peripheral edge of the rear shroud 72). The front end of each blade portion 71 is integrally connected to the rear surface of the
各羽根部71は、羽根車70の回転時において、吸入口部74を介して流路75に導入された液体に対してラジアル方向の圧力を加える。これにより、吸入口部74から流路75に供給された液体は羽根車70の外周側に送られ、吐出部76から羽根車70の外周側に吐出される。
Each blade 71 applies a radial pressure to the liquid introduced into the
また、本実施形態では、羽根車70の後側に流れ込んだ液体をポンプ室131へと還流する還流穴91を接続部90に形成している。なお、還流穴91は、接続部90の周方向に沿って複数形成するのが好ましい。
In the present embodiment, the
図2は、本発明の実施の形態1にかかるポンプにおけるケーシングの平面図を示すものである。また、図3は、本発明の実施の形態1にかかるポンプにおけるケーシングを内側から見た斜視図を示すものである。 FIG. 2: shows the top view of the casing in the pump concerning Embodiment 1 of this invention. Moreover, FIG. 3 shows the perspective view which looked at the casing in the pump concerning Embodiment 1 of this invention from the inner side.
ケーシング30は、図1〜図3に示すように、後方に開口する容器状に形成されており、このケーシング30は壁部32を有している。そして、壁部32の外周側後縁をフランジ部41dの前面外周端部に当接させることで、収納部41aの前側がケーシング30によって覆われるようにしている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
このケーシング30は、複数のビスやねじ等(図示せず)により駆動ブロック40のフランジ部41dを含む外周部に壁部32の外周部を取り付けることで、駆動ブロック40に取り付けられている。このとき、ケーシング30とフランジ部41dとの結合部分にはシール材100を介在させており、回転体収納室51の水密性を確保できるようにしている。
The
また、ケーシング30の壁部32には、図示せぬ配管等に接続されて液体をポンプ室131内に導入する吸入管35と、図示せぬ配管等に接続されてポンプ室131内の液体を外部(接続された配管等)に吐出する吐出管36とが形成されている。
Further, the
吸入管35の内部は吸込流路35aとなっており、吸込流路35aの上流側には、接続された配管等の流路に連通する吸込口35bが形成されている。そして、吸込流路35aの下流側には、羽根車70の吸入口部74に対向するとともに、ボリュート部130が挿通される開口35cが形成されている。
The inside of the
本実施形態では、吸込流路35aは湾曲した形状をしており、上流側が軸60方向に対して交差する方向に延在しているのに対して、下流側が軸60方向と略平行となるように延在している。すなわち、吸込口35bは軸60方向に対して交差する方向(本実施形態では垂直な方向)に開口しており、開口35cは、軸60方向の後側(羽根車70側)に開口している。
In the present embodiment, the
一方、吐出管36の内部は吐出流路36aとなっており、吐出流路36aの下流側には、接続された配管等の流路に連通する吐出口36bが形成されている。また、吐出口36bも軸60方向に対して交差する方向(本実施形態では垂直な方向)に開口している。
On the other hand, the inside of the
さらに、本実施形態では、吸込口35bと吐出口36bとが軸60方向に対して垂直であり、且つ、軸60を通る直線上に配置されるようにしている。すなわち、吸込口35bの中心と吐出口36bの中心とを結ぶ直線が、軸60を通る直線と垂直に交わるように、吸込口35bと吐出口36bとを配置させている。
Further, in the present embodiment, the
こうすることで、直線状に配置された配管の一部に、ポンプ1を取り付けることができるようにしている。 By doing so, the pump 1 can be attached to a part of the piping arranged linearly.
また、吸入管35および吐出管36の外周には、ねじ山35dおよびねじ山36dがそれぞれ形成されており、図示せぬナット等を用いて配管に接続されるようになっている。
Further, a
また、ケーシング30の吸入管35と吐出管36の外周に形成されたねじ山35dおよびねじ山36dの中心側には、保持リブ35eおよび保持リブ36eがそれぞれ形成されている。この保持リブ35eおよび保持リブ36eは、ポンプ1の配管の際に、工具で固定するものである。
In addition, a holding
すなわち、保持リブ35eおよび保持リブ36eを保持工具で固定した状態で、ねじ山35dおよびねじ山36dに接続する管用継手を専用工具で所定の締め付けトルクで締め付けられるようにしている。
That is, in a state where the holding
また、保持リブ35eおよび保持リブ36eを設けることで、ポンプの取付施工者に保持リブ35eおよび保持リブ36eによる保持工具の固定を知らしめることができる。したがって、ポンプの取付施工者が駆動ブロック40を持った状態で管用継手を取り付けてしまうのを抑制することができる。
Further, by providing the holding
このように、保持リブ35eおよび保持リブ36eを工具で固定した状態で、ポンプ1の配管を行うようにすれば、駆動ブロック40を持った状態で管用継手を取り付けた場合に比べて、ケーシング30と駆動ブロック40とを固定するビスやねじ等に抜け荷重が加わってしまうのを抑制することができる。そのため、ビスやねじ等の緩みによる水漏れをより確実に抑制することができるようになる。
As described above, when the piping of the pump 1 is performed with the holding
また、保持リブ35eおよび保持リブ36eの形状を多角形とするのが望ましい。こうすれば、保持工具を用いて保持リブ35eや保持リブ36eを多角度で持つことができるようになる。なお、本実施形態では、保持リブ35eおよび保持リブ36eの形状を六角形としている。
Further, it is desirable that the shape of the holding
また、多角形の保持リブ35eおよび保持リブ36eの中心が、吸込口35bと吐出口36bの中心を結ぶ直線上にあるようにするのが望ましい。こうすれば、ポンプ1と配管との直線上に保持工具の中心を位置させることができ、管用継手を専用工具で容易に締め付けることができるようになる。
Further, it is desirable that the centers of the polygonal holding
ここで、本実施形態では、上述したように、ボリュート部130をケーシング30とは別体に形成している。
Here, in the present embodiment, as described above, the
図4は、本発明の実施の形態1にかかるポンプにおけるボリュート部を示す図であって、(a)は、ボリュート部をケーシング側から見た斜視図、(b)は、ボリュートをポンプ室側から見た斜視図を示すものである。 4A and 4B are views showing a volute part in the pump according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a perspective view of the volute part seen from the casing side, and FIG. The perspective view seen from is shown.
このボリュート部130の前側、且つ径方向内側には、吸込流路35aと連通する開口部135が形成されている。
An
具体的には、ボリュート部130は、後段部136の前側(ケーシング30側)に、環状の突起部137が形成された段差状に形成されており、突起部137の前側、且つ径方向内側に、吸込流路35aと連通する開口部135が形成されている。
Specifically, the
すなわち、ボリュート部130のケーシング30側には、環状の突起部137が開口部135を囲うように突設されている。
In other words, an
そして、ボリュート部130には、ポンプ室131が形成されている。ポンプ室131は、羽根車70を収容する平面視で円形状の羽根車収容室131aと、羽根車収容室131aの外周に形成されて液体に増圧効果を与える平面視で渦巻形状のボリュート構造131bとで構成されている。
A
したがって、吐出部76から羽根車70の外周側に吐出された液体は、ボリュート構造131bに導入され、このボリュート構造131bにおいて増圧されるようになっている。そして、ボリュート部130をケーシング30に組み付けた状態で、ボリュート構造131bが吐出流路36aの上流側に連通するようになっている。
Therefore, the liquid discharged from the
かかる構成とすることで、羽根車70の吐出部76からボリュート構造131bに吐出された液体は、ボリュート構造131bにおいて増圧された状態で、吐出流路36aの吐出口36bを経てポンプ1の外部に吐出されることとなる。
With this configuration, the liquid discharged from the
そして、ボリュート部130のケーシング30側(後段部136の前面136a)に形成された突起136bを、ケーシング30の内面に設けた凹部37に沿って軸60方向に挿入し、開口部135の回りに設けられた環状の突起部137の外周面137bを、対向するケーシング30の凹部38に嵌合させる。こうすることで、ボリュート部130がケーシング30に組み付けられることとなる。
Then, a
また、本実施形態では、突起部137の上面(ケーシング30側の面)137aが平面状に形成されている。そして、ボリュート部130をケーシング30に組み付けた状態で、平面状に形成された上面137aの吸込口35b側(図1の右側)が吸込流路35aに露出するとともに、吸込口35b側と反対側(図1の左側)がケーシング30により閉塞されるように、突起部137を構成している。
In the present embodiment, the upper surface (surface on the
すなわち、突起部137の上面137aは、ボリュート部130をケーシング30に組み付けた状態で、吸込口35b側(図1の右側)に露出部137dが形成されており、吸込口35b側と反対側に閉塞部137cが形成されることとなる。
That is, the
なお、凹部38の後面38aは、図4に示すように、吸込口35b側と反対側に向かうにつれて幅が広くなるように形成されており、突起部137の上面137aにおける後面38aと重ね合わさる部位が閉塞部137cとなる。
As shown in FIG. 4, the
さらに、上面137aの開口部135側周縁にはR部137fが形成されている。このR部137fは、吸込口35b側(図1の右側)が最も大きいR部となっており、反対側にいくに従い徐々に小さいR部となるように形成されている。
Further, an
また、ボリュート部130には、回転体収納室51の中央部に位置する前軸固定部(軸支持部)133が設けられており、前軸固定部133には軸60の前端部が固定されている。
Further, the
なお、軸60は、分離板41に回転不能に保持されている。そして、ケーシング30と分離板41とが固定されており、ボリュート部130がケーシング30に固定されている。そのため、軸60の前端部をボリュート部130の前軸固定部133に回転不能に保持させなくても、ボリュート部130に対する軸60の相対回転は規制されることとなる。
The
本実施形態では、前軸固定部133は、突起部137の内面側からポンプ室131に向けて延設された複数(本実施形態では3本)の支持リブ134を介してボリュート部130と一体に形成されている。なお、前軸固定部133は、ボリュート部130と一体に形成されている必要はない。
In the present embodiment, the front
そして、前軸固定部133は、前部に向かって突出するコーン状の突出部133aと、突出部133aの後部に接続されて軸60の前端部を支持する筒状の軸受け部133bとで構成されている。
The front
なお、図1中符号110は、軸受け83にかかるスラスト方向の荷重を受ける軸受板、符号120は、軸60の振動等を吸収する緩衝材である。
In FIG. 1, reference numeral 110 denotes a bearing plate that receives a load in the thrust direction applied to the
また、ボリュート部130のケーシング30側の面とケーシング30との間には、弾性材150が配置されている。本実施形態では弾性材150をOリングとしている。
An elastic material 150 is disposed between the
このように、ボリュート部130のケーシング30側の面とケーシング30との間に弾性材150を配置することで、軸60方向の寸法のバラツキを吸収してガタツキなく前軸固定部133を取り付けることができるようにしている。
In this way, by disposing the elastic material 150 between the
なお、ケーシング30の材料としては、耐熱性が高く、高剛性、高硬度の材料が使われることが多く、本実施の形態においてはPPS樹脂によってケーシング30を形成している。一方、ボリュート部130は、ケーシング30よりも強度を必要としないため、PPE樹脂によって形成している。
As the material of the
このように、ケーシング30とは別体に前軸固定部133が形成されたボリュート部130を形成することで、耐水圧の影響を受けず、ケーシング30の材料よりも強度を必要としないボリュート部130および前軸固定部133をより安価な材料で形成することができる。
In this way, by forming the
かかる構成をしたポンプ1の駆動は、制御部43によってコイル42bに通電することにより行われる。コイル42bに電流が流れると、磁気駆動部42において磁界が発生する。すると、磁気駆動部42に対して回転体20が有するマグネット部82が吸引・反発して磁気従動部80が軸60を中心に回転し、これにより羽根車70が前後に延在する軸60回りに回転する。
The pump 1 having such a configuration is driven by energizing the
そして、羽根車70が回転すると、吸入口部74を介して羽根車70の流路75に導入された液体が、吐出部76から羽根車70の外周側に吐出される。羽根車70の外周側に吐出された液体は、基本的に、ボリュート構造131bに導入されて、このボリュート構造131bにおいて増圧される。この後、液体は、ボリュート構造131bにおいて増圧された状態で、吐出口36bを経てポンプ1の外部に吐出される。
When the
ところで、液体の一部は、後面シュラウド72の外周縁と分離板41のフランジ部41dとの間のフランジ部間隙d3を通り、後面シュラウド72の後方へ流入し、収納部41aへ流れ込もうとする。
By the way, a part of the liquid passes through the flange gap d3 between the outer peripheral edge of the
このとき、マグネット部82に付着するおそれのある異物(鉄粉等の磁性体)が液体内に混入していると、異物(鉄粉等の磁性体)がマグネット部82に付着して回転体20の回転を阻害してしまったり、ロックさせてしまったりするおそれがある。
At this time, if a foreign substance (magnetic body such as iron powder) that may adhere to the
そこで、本実施形態では、分離板41の内面に、SUSで形成された分離板カバー160を配置し、収納部41a内に侵入してマグネット部82に引きつけられた異物(鉄粉等の磁性体)が磁気従動部80と共に回転して分離板41の内面を傷つけてしまうのを抑制している。
Therefore, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、分離板41の開口部内周面に環状のスペーサ140を配置している。
In the present embodiment, an
図5は、本発明の実施の形態1にかかるポンプにおけるスペーサを示す図であって、(a)は、スペーサをケーシング側から見た斜視図、(b)は、スペーサを分離板側から見た斜視図を示すものである。 5A and 5B are diagrams showing a spacer in the pump according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a perspective view of the spacer viewed from the casing side, and FIG. FIG.
スペーサ140は樹脂で形成されており、図1および図5(a)、(b)に示すように、スペーサ140のケーシング30側端面140aはボリュート構造131bの一部をなしている。そして、ケーシング30側端面140aの外周をボリュート部130の後端面130aで押し、後端面130aと分離板41との間にケーシング30側端面140aの外周を介在させることで、スペーサ140を固定している。
The
なお、ケーシング30側端面140a上には突起140bが形成されており、この突起140bをボリュート部130の後端面130aにある凹部130bに挿入することで、スペーサ140の回り止めがなされるようにしている。
A protrusion 140b is formed on the
さらに、本実施形態では、スペーサ140の後側に分離板41の開口部内周面に沿うように突出するリブ140cが形成されており、リブ140cが分離板カバー160のフランジ部160aを押さえることで、分離板カバー160が分離板41とスペーサ140とで挟み込まれた状態で固定されている。
Furthermore, in the present embodiment, a
本実施形態では、羽根車70の外周部とフランジ部41dの内周部との間の隙間が大きくなる羽根車70を用いているため、スペーサ140を羽根車70の外周に配置し、羽根車70の外周部との隙間が小さくなるようにしている。
In this embodiment, since the
しかしながら、ポンプ効率を高めるために、羽根車70の外周部とフランジ部41dの内周部との間の隙間があまり大きくない羽根車70(外径が大きい羽根車70)を用いる場合には、スペーサ140を用ける必要はなくなる。
However, in order to increase the pump efficiency, when using an impeller 70 (an
以上、説明したように、ポンプ1は、吸込流路35aと吐出流路36aとが形成されたケーシング30と、ケーシング30内に形成されたポンプ室131と、ポンプ室131に収容された羽根車70と、羽根車70を回転自在に支持する軸60と、を有している。
As described above, the pump 1 includes the
そして、ポンプ室131のケーシング30側に、ケーシング30とは別体に形成されたボリュート部130を備えており、ボリュート部130の径方向内側には、吸込流路35aと連通する開口部135が形成されている。そして、ボリュート部130には、軸60を支持する前軸固定部(軸支持部)133が形成されている。
A
このように、前軸固定部(軸支持部)133が形成されたボリュート部130をケーシング30と別体に形成することで、様々なポンプ性能に応じたボリュート部130を複数種類形成して、ケーシング30に対して任意に交換可能とすることができる。
In this way, by forming the
そして、高耐熱性、高剛性、かつ高硬度の高価な樹脂材料で構成されたケーシング30を共用化しつつ、様々なポンプ性能に応じた交換可能なボリュート部130をケーシング30よりも安価な材料で構成することが可能となる。
And while sharing the
このように、本実施形態によれば、様々なポンプ性能に対応可能な低コストのポンプ1を提供することができる。 Thus, according to this embodiment, the low-cost pump 1 which can respond to various pump performances can be provided.
また、本実施形態では、吸込流路35aの吸込口35bと吐出流路36aの吐出口36bとが軸60方向に対して交差する方向に配置されるとともに、吸込流路35aは、下流側が軸60方向に対して略平行となるように湾曲した形状をしている。そして、ボリュート部130のケーシング30側には、開口部135の回りに突設された環状の突起部137が形成されており、突起部137の上面137aが平面状に形成されている。
In the present embodiment, the
さらに、突起部137は、平面状に形成された上面137aの吸込口35b側が吸込流路35aに露出するとともに、吸込口35b側と反対側がケーシング30により閉塞されるように構成されている。
Further, the
したがって、平面状に形成された突起部137の上面137aにおいて、吸込口35b側を吸込流路35aの一部とすることができ、吸込流路35aにおける鋭角状の曲がりを解消することができる。その結果、吸込流路35a内の液体の流れがスムーズになって、ポンプ効率を高めることができるようになる。
Therefore, in the
具体的には、吸込流路35aの上流側(湾曲する前の流路内)では、軸60方向に対して交差する方向であって、且つ、下流側に向かうにつれて前側となるように液体が流れ、吸込流路35aの下流側(湾曲した後の流路内)では、軸60方向後側に液体が流れるようになっている。
Specifically, on the upstream side of the
すなわち、吸込流路35aは、下流側が吸入口部74を向くように鋭角に屈曲されている。このように、吸込流路35aを、下流側が吸入口部74を向くように鋭角に屈曲させた形状とすると、吸込流路35a内を流れる液体の流れが鋭角に変化することとなり、液体のスムーズな流れが阻害されてしまう。
That is, the
しかしながら、本実施形態では、吸込流路35aの内側屈曲部(図1の右側)に平面状に形成された突起部137の上面137aを露出させ、吸込流路35aの一部としている。そのため、吸込流路35aにおける鋭角状の曲がりを解消することができ、吸込流路35a内の液体の流れがスムーズになって、ポンプ効率を高めることができるようになる。
However, in the present embodiment, the
さらに、吸込口35b側と反対側のケーシング30により閉塞される部分(閉塞部137c)を、前軸固定部(軸支持部)133が形成されたボリュート部130をケーシング30に取付ける際の軸60方向の位置決めとすることができ、組み立て精度が向上するとともに、組み立て性を向上させることができるようになる。
Further, the
また、本実施形態では、上面137aの開口部135側周縁にはR部137fが形成されている。このR部137fは、吸込口35b側(図1の右側)が最も大きいR部となっており、反対側にいくに従い徐々に小さいR部となるように形成されている。
In the present embodiment, an
したがって、吸込流路35aの湾曲部分をよりなだらかに形成することができ、吸込流路35a内の液体の流れがより一層スムーズになって、ポンプ効率をより高めることができるようになる。
Therefore, the curved portion of the
また、本実施形態では、ボリュート部130とケーシング30との間に弾性材150を配置している。その結果、軸60方向の寸法のバラツキが弾性材150によって吸収されるため、ガタツキなく前軸固定部(軸支持部)133を取り付けることができるようになる。
In the present embodiment, the elastic material 150 is disposed between the
次に、ケーシングおよびボリュート部の変形例について説明する。 Next, modified examples of the casing and the volute part will be described.
図6は、本発明の実施の形態1の変形例にかかるケーシングを内側から見た斜視図を示すものである。また、図7は、本発明の実施の形態1の変形例にかかるボリュート部をケーシング側から見た斜視図を示すものである。 FIG. 6 shows a perspective view of a casing according to a modification of the first embodiment of the present invention as viewed from the inside. FIG. 7 is a perspective view of the volute portion according to the modification of the first embodiment of the present invention as viewed from the casing side.
ケーシング30Aおよびボリュート部130Aは、上記実施の形態1で示したケーシング30およびボリュート部130と基本的に同じ構成をしている。
The
ここで、ケーシング30Aおよびボリュート部130Aが、上記実施の形態1で示したケーシング30およびボリュート部130と主に異なる点は、ボリュート部130Aの突起部137の外周面137bに突起137eを設け、対応するケーシング30Aの凹部38にL字の溝38bを設けた点にある。
Here, the main difference between the
そして、突起137eを溝38bに沿って挿入し溝38bの最奥で回転させることで、ボリュート部130Aをケーシング30に固定するようにしている。
Then, the
以上の本変形例によっても、上記実施の形態1と同様の作用、効果を奏することができる。 Also according to the above modification, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained.
また、本変形例では、突起137eを溝38bに沿って挿入し溝38bの最奥で回転させることで、ボリュート部130Aをケーシング30に固定するようにしている。その結果、突起137eと溝38bとで抜け止め構造とすることができる上、ボリュート部130Aとケーシング30Aとを容易に組み立てられることができるようになる。
Further, in this modification, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made.
例えば、上記実施の形態では、吸入管および吸込流路を湾曲させて、直線状に配置された配管の一部に取り付けることができるようにしたキャンドモータポンプを例示しているが、吸入管および吸込流路を軸方向に略一致させ、L字状に屈曲した配管の角部等に取り付けられるキャンドモータポンプとすることも可能である。 For example, the above embodiment exemplifies the canned motor pump in which the suction pipe and the suction flow path are curved and can be attached to a part of the piping arranged in a straight line. It is also possible to provide a canned motor pump that has a suction flow path substantially coincided with the axial direction and is attached to a corner of a pipe bent in an L shape.
また、ケーシングや吸入管、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜に変更可能である。 Further, the specifications (shape, size, layout, etc.) of the casing, the suction pipe, and other details can be changed as appropriate.
以上のように、本発明にかかるポンプは、軸支持部が形成されたボリュート部をケーシングと別体に形成して取り付けるので、例えば、型抜きによりケーシングに吸込流路を形成するライン配管組込型のポンプにも適用できる。 As described above, the pump according to the present invention has the volute part formed with the shaft support part formed separately from the casing, and therefore, for example, a line pipe built-in that forms a suction flow path in the casing by die cutting It can also be applied to a type of pump.
1 ポンプ
30,30A ケーシング
35a 吸込流路
35b 吸込口
36a 吐出流路
36b 吐出口
60 軸
70 羽根車
130,130A ボリュート部
131 ポンプ室
133 前軸固定部(軸支持部)
135 開口部
137 突起部
137a 上面
150 弾性材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
135
Claims (4)
前記ポンプ室のケーシング側に、ケーシングとは別体に形成されたボリュート部を備えており、
前記ボリュート部の径方向内側には、前記吸込流路と連通する開口部が形成されており、
前記ボリュート部には、前記軸を支持する軸支持部が形成されていることを特徴とするポンプ。 A casing in which a suction flow path and a discharge flow path are formed; a pump chamber formed in the casing; an impeller housed in the pump chamber; and a shaft that rotatably supports the impeller. In having a pump,
The casing side of the pump chamber is provided with a volute part formed separately from the casing,
On the radially inner side of the volute part, an opening communicating with the suction flow path is formed,
A pump characterized in that a shaft support portion for supporting the shaft is formed in the volute portion.
前記ボリュート部のケーシング側には、前記開口部の回りに突設された環状の突起部が形成されており、
前記突起部の上面が平面状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のポンプ。 The suction port of the suction flow channel and the discharge port of the discharge flow channel are arranged in a direction intersecting the axial direction, and the downstream side of the suction flow channel is substantially parallel to the axial direction. Has a curved shape,
On the casing side of the volute part, an annular protrusion is provided that protrudes around the opening,
The pump according to claim 1, wherein an upper surface of the protrusion is formed in a planar shape.
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