JP2016037952A - ポンプ装置、ポンプ装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、性能の低下を防止しつつ、組み立て作業の効率を向上することができるポンプ装置を提供する。
【解決手段】カスケードポンプ装置１０は、ポンプ部３０と、駆動部８０と、連結構造と、ダブルナット１００と、皿ばね１１０と、シムとを備える。ポンプ部３０は、ポンプ室３１と、ポンプ室３１内に収容される羽根車２０とを備える。駆動部８０は、回転軸部６０と、回転軸部６０を回転する電動モータ７０とを備える。連結構造とダブルナット１００と皿ばね１１０とは、羽根車２０を回転軸部６０に、羽根車２０が回転軸部６０と一体に回転可能に、かつ、回転軸部６０の軸方向に沿う羽根車２０の移動を規制可能に固定する。シム１３０は、回転軸部６０の軸方向に羽根車２０の一方側と、ポンプ室３１の内面において回転軸部６０の軸方向に一方側と対向する部分との間に挟持される。シムは、所定の流体によって溶ける性質を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、羽根車およびこの羽根車を収容するポンプ室を有する例えばカスケードポンプ装置等のポンプ装置に関する。他の本発明は、ポンプ装置の製造方法に関する。

ポンプ部と、ポンプ部を駆動する電動モータを有するカスケードポンプ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ポンプ部は、電動モータによって回転される羽根車と、羽根車を収容するケーシングとを有している。

羽根車が電動モータの出力軸部に直接固定される場合は、電動モータの出力軸部が羽根車の回転軸部となる。または、電動モータの出力軸部の回転が他の軸部材を介して羽根車に伝達される場合は、この軸部材が羽根車の回転軸部となる。

ケーシング内で羽根車が回転することによって、ケーシング内の流体にエネルギが与えられ、流体の圧力が高くなる。圧力が高くなった流体は、ケーシングに形成される吐出口より吐出される。カスケードポンプ装置は、羽根車の軸方向に沿ってポンプ室の内面と羽根車との間に規定される隙間を小さくすることにより、性能が向上する。

電動モータが、出力軸部をその軸方向に移動可能に形成される特殊な電動モータである場合では、電動モータの出力軸部を軸方向に移動することによって、羽根車の軸方向に沿う、ポンプ室の内面と羽根車との間に規定される隙間が調整される。

また、軸方向に移動可能ではない出力軸部を有する電動モータを用いる場合では、羽根車の軸方向に沿う、ケーシングの内面と羽根車との間に規定される隙間は、例えば、シムを用いて行われる。

具体的には、ポンプ室の内面と羽根車との間に着脱可能なシムを挟むことによって、ポンプ室の内面と羽根車との間に小さな隙間を確保し、この状態で羽根車を回転軸部に固定する。そして、羽根車を回転軸部に固定した後、シムを取り除く。シムが取り除かれた後は、ポンプ室の内面と羽根車との間に、シムの厚み分の隙間が設けられる。

または、羽根車軸方向に沿う、ポンプ室の内面と羽根車との間に規定される隙間の調整は、ポンプ装置の組み立てを行う作業者の感覚に頼って行われている。

特開２０１２−８７６５７号公報

上述した、ポンプ室の内面と羽根車との間の隙間の軸方向に沿う幅の調整方法では、以下の問題があった。すなわち、羽根車と回転軸部との間にシムを挟む調整方法では、シムの取り外しが困難となる場合があり、その場合は、カスケードポンプ装置の組み立ての作業性が悪化する。

また、作業者の感覚に頼る場合では、その調整が正確でない場合もありえる。調整が正確でない場合は、ポンプ装置の性能が低下する。

本発明は、性能の低下を防止しつつ、組み立て作業の効率を向上することができるポンプ装置を提供することを目的とする。

本発明のポンプ装置は、ポンプ部と、駆動部と、固定構造と、隙間形成部材とを備える。前記ポンプ部は、ポンプ室と、前記ポンプ室内に収容される羽根車とを備える。前記駆動部は、回転軸部と、前記回転軸部を回転する回転駆動部とを備える。前記固定構造部は、前記羽根車を前記回転軸部に、前記羽根車が前記回転軸部と一体に回転可能に、かつ、前記回転軸部の軸方向に沿う前記羽根車の移動を規制可能に固定する。前記隙間形成部材は、前記軸方向に前記羽根車の一方側と、前記ポンプ室の内面において前記軸方向に前記一方側と対向する部分との間に挟持される隙間形成部材であって、所定の流体によって溶ける性質を有する。

本発明のポンプ装置製造方法は、ポンプ室内において、回転軸部の軸方向に羽根車の一方側と、前記ポンプ室の内面において前記軸方向に前記一方側と対向する部分との間に、所定の流体によって溶ける性質を有する隙間形成部材を挟持し、前記羽根車を前記回転軸部に、前記羽根車が前記回転軸部と一体に回転可能に、かつ、前記軸方向に沿う前記羽根車の移動を規制可能に固定し、前記ポンプ室内に前記所定の流体を流入する。

本発明によれば、性能の低下を防止しつつ、組み立て作業の効率を向上することができるポンプ装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係るカスケードポンプ装置を示す断面図。 同カスケードポンプ装置の要部を示す断面図。 同カスケードポンプ装置のシムを示す断面図。 同シムが同羽根車に組み付けられた状態を示す断面図。 同シムと同羽根車との一体物を、同カスケードポンプ装置のポンプ室に組み付けた状態を示す断面図。 本発明の第２の実施形態に係るカスケードポンプ装置を示す断面図。

本発明の第１の実施形態に係るポンプ装置を、図１〜５を用いて説明する。図１は、ポンプ装置の一例であるカスケードポンプ装置１０を示す断面図である。本実施形態では、カスケードポンプ装置１０は、流体の一例として、水を送り出す機能を有している。

図１に示すように、カスケードポンプ装置１０は、羽根車２０を有するポンプ部３０及び軸封部４０が設けられるケーシング５０と、羽根車２０に連結される回転軸部６０及び回転軸部６０を駆動可能に形成される電動モータ（回転駆動部）７０を有する駆動部８０とを有している。

また、カスケードポンプ装置１０は、駆動部８０の回転軸部６０をポンプ部３０の羽根車２０に連結可能に形成される連結構造（連結構造、固定構造）９０と、回転軸部６０に沿う羽根車２０の移動を規制するダブルナット（移動規制部、固定こうお図）１００と、羽根車２０をダブルナット１００側に付勢可能に形成される皿ばね（付勢部）１１０とを有している。なお、ここで言う移動を規制するとは、羽根車２０がダブルナット１００を越えて移動することを防止することである。

ケーシング５０は、ケーシング５０の外郭を規定するケーシング本体５１と、ケーシング本体５１内に固定される環状に形成されるケーシングライナ５２とを有している。ケーシング本体５１は、回転軸部６０を収容可能に形成される。ケーシング本体５１は、回転軸部６０の軸方向に沿って着脱可能に互いに固定される第１の部材５３と第２の部材５４とを有している。

第１の部材５３は、その中央部に、回転軸部６０の軸方向に沿って一端側に開口する椀状部５５が設けられている。第２の部材５４は、椀状部５５に対向する部分に、椀状部５５から離間する方向に凹む凹部５６が形成されている。第２の部材５４には、凹部５６に連通する挿通孔５７が形成されている。挿通孔５７は第２の部材５４を貫通している。挿通孔５７は、回転軸部６０を挿通可能に形成されている。

第１の部材５３が第２の部材５４に組み付けられると、椀状部５５の内側と凹部５６とによって、空間部Ｓが形成される。空間部Ｓの一部は、ケーシングライナ５２を固定可能に形成され、残りの部分は、軸封部４０を形成している。

ケーシングライナ５２は、空間部Ｓ内に収容されて固定される。ケーシングライナ５２は、内側に、羽根車２０を収容するポンプ室３１を形成可能に形成されている。具体的には、ケーシングライナ５２は、回転軸部６０を挿通可能な挿通孔５２ａが形成される、円盤形状の第１の側壁部５２ｂと、回転軸部６０を挿通可能な挿通孔５２ｃが形成される、円盤形状の第２の側壁部５２ｄと、第１の側壁部５２ｂの外周縁と第２の側壁部５２ｄの外周縁とを連結する周壁部５２ｅとを有している。第１の側壁部５２ｂの内面１２０は、回転軸部６０の軸線Ｃ２に垂直な平面である。第２の側壁部５２ｄの内面１２１は、回転軸部６０の軸線Ｃ２に垂直な平面である。

図２は、カスケードポンプ装置１０の要部を示す断面図である。図２に示すように、ポンプ部３０は、液体に、この液体を全揚程の高さまで揚げるために必要なエネルギを与えることを可能に形成されている。

具体的に、ポンプ部３０は、ケーシングライナ５２内に形成されるポンプ室３１と、ポンプ室３１内に収容される羽根車２０とを有している。羽根車２０は、回転軸部６０に固定可能に形成される基部２１と、基部２１に一体に形成される羽根部２２とを有している。

基部２１は、円筒形状であり、内側に回転軸部６０が挿入可能な挿通孔２５が形成されている。羽根部２２は、基部２１の外周面において軸方向に沿う一部に設けられており、ポンプ室３１内に収容可能にされている。基部２１は、基部２１において基部２１の軸方向に羽根部２２よりも突出する第１の突出部分２３と、軸方向に羽根部２２よりも突出する第２の突出部分２４とを有している。

羽根部２２において基部２１側の端部には、バランスホール２６が形成されている。バランスホール２６は、一例として複数形成されている。バランスホール２６は、羽根車２０の中心となる軸線Ｃ１回りに等間隔離間して配置されている。バランスホール２６の平面形状は、円である。バランスホール２６は、羽根部２２を、軸線Ｃ１に沿って貫通している。軸線Ｃ１から各バランスホール２６の中心までの距離は、互いに等しい。バランスホール２６は、ケーシングライナ５２の内面１２０，１２１に対向している。

羽根車２０は、所謂、両羽根式である。このため、羽根部２２は、バランスホール２６が設けられる基部２１側の端部２２ａに対して径方向外側の位置Ｐから、径方向外側に進むにつれて、厚みが薄くなる形状である。

なお、図２中では、羽根車２０は、切断された状態が示されており、それゆえ、複数のうちの１つのバランスホール２６のみ示されている。

第１の突出部分２３は、ケーシングライナ５２の第１の側壁部５２ｂの挿通孔５２ａ内に回転可能に収容される。具体的には、第１の突出部分２３の外径は、第１の側壁部５２ｂの挿通孔５２ａの内径と同じである。または、第１の突出部分２３の外径は、第１の側壁部５２ｂの挿通孔５２ａの内径よりも若干小さい。

第２の突出部分２４は、ケーシングライナ５２の第２の側壁部５２ｄの挿通孔５２ｃ内に回転可能に収容される。具体的には、第２の突出部分２４の外径は、第２の側壁部５２ｄの挿通孔５２ｃの内径と同じである。または、第２の突出部分２４の外径は、第２の側壁部５２ｄの挿通孔５２ｃの内径よりも若干小さい。

羽根部２２は、軸方向に見た形状が、半径が一定となる円であり、基部２１から径方向に突出している。

図１に示すように、駆動部８０は、羽根車２０の基部２１内に挿通可能に形成される回転軸部６０と、回転軸部６０をその軸線Ｃ２回りに回転可能に形成される電動モータ７０とを有している。

回転軸部６０は、ケーシング５０内に回転可能に収容される。回転軸部６０には、一端から他端に向かって、順番に、第１の軸部６１と、第２の軸部６２と、第３の軸部６３と、第４の軸部６４とが設けられている。

第１の軸部６１は、回転軸部６０の一端部であり、その周面にダブルナット１００が螺合可能な雌ねじ部６５が形成されている。第１の軸部６１は、ケーシング５０の第１の部材５３の椀状部５５内に収容されている。

第２の軸部６２は、第１の軸部６１に隣接している。第２の軸部６２の外径は、軸方向に一定であり、第１の軸部６１の外径よりも大きい。第２の軸部６２は、ポンプ室３１内に収容されている。

第２の軸部６２は、羽根車２０の基部２１の挿通孔２５内に、回転軸部６０の軸線Ｃ２を羽根車２０の軸線Ｃ１に重ねた状態、言い換えると、回転軸部６０と羽根車２０とを同軸とする状態で、挿入可能に形成されている。

なお、第２の軸部６２は、挿通孔２５内に、羽根車２０が第２の軸部６２に対して軸方向に移動可能となるように嵌合する。

第３の軸部６３は、第２の軸部６２に隣接している。第３の軸部６３は、空間部Ｓ内に収容される。第３の軸部６３の外径は、軸方向に一定であり、第２の軸部６２の外径よりも大きい。第４の軸部６４は、第３の軸部６３に隣接している。第４の軸部６４の外径は、軸方向に一定であり、第３の軸部６３の外径よりも大きい。

連結構造９０は、羽根車２０を回転軸部６０に対して、軸方向に移動可能に、かつ、軸線Ｃ２回りに一体に回転可能に連結する。具体的には、連結構造９０は、図２に示すように、羽根車２０の挿通孔２５の内面に形成される第１のキー溝９１と、回転軸部６０の第２の軸部６２の周面に設けられる第２のキー溝９２と、キー９３とを有している。第１のキー溝９１は、一例として、１つ形成されているが、他の例としては、複数形成されてもよい。

第１のキー溝９１は、挿通孔２５の内面に開口している。第１のキー溝９１が複数形成される場合は、第１のキー溝９１は、羽根車２０の軸線Ｃ１回りに等間隔離間して配置されている。第１のキー溝９１は、軸方向に沿って挿通孔２５の一端から他端まで延びている。

第２のキー溝９２は、第２の軸部６２の外周面に、第１のキー溝９１に対応して形成されている。本実施形態では、第２のキー溝９２は、１つ形成されている。第２のキー溝９２は、第２の軸部６２の一端から他端まで、回転軸部６０の軸方向に延びている。第２のキー溝９２は、第２の軸部２の外周面に開口している。

キー９３は、第１のキー溝９１と第２のキー溝９２とに嵌まる形状である。具体的には、キー９３は、第１のキー溝９１に沿って延びる形状である。キー９３の位置部は、第１のキー溝９１内に嵌まる。キー９３の残りの部分は、第２のキー溝９２内に嵌まる。

ここで言う、キー９３が第１のキー溝９１に嵌まるとは、キー９３が第１のキー溝９１内に収容されたときに、回転軸部６０の軸線Ｃ２回りに、キー９３と第１のキー溝９１の内面との間に隙間が設けられないことである。または、キー９３が第１のキー溝９１内に収容されたときに、回転軸部６０の軸線Ｃ２回りに、キー９３と第１のキー溝９１の内面との間に小さな隙間が設けられることを示す。この小さな隙間は、第１のキー溝９１に対してキー９３を軸方向に移動可能とする程度の小さなものである。

同様に、キー９３が第２のキー溝９２に嵌まるとは、キー９３が第２のキー溝９２内に収容されたときに、回転軸部６０の軸線Ｃ２回りに、キー９３と第２のキー溝９２の内面との間に隙間が設けられないことである。または、キー９３が第２のキー溝９２内に収容されたときに、回転軸部６０の軸線Ｃ２回りに、キー９３と第２のキー溝９２の内面との間に小さな隙間が設けられることを示す。この小さな隙間は、第２のキー溝９２に対してキー９３を軸方向に移動可能とする程度の小さなものである。

キー９３が第１のキー溝９１と第２のキー溝９２内に嵌まることによって、羽根車２０と回転軸部６０とは、キー９３を介して、回転軸部６０の軸方向に係合される。言い換えると、キー９３によって、羽根車２０は、回転軸部６０と一体に回転可能となる。さらに言い換えると、連結構造９０を介して、回転軸部６０の回転が羽根車２０に回転が伝達される。

なお、羽根車２０が、キー９３を介して回転軸部６０に、回転軸部６０の軸線Ｃ２回りに連結されるが、第１のキー溝９１と第２のキー溝９２とキー９３とが、回転軸部６０の軸方向に延びる形状であることによって、羽根車２０は、回転軸部６０に対して、回転軸部６０の軸方向に沿って移動可能である。

軸封部４０は、ケーシング５０の第２の部材５４の凹部５６と、メカニカルシール４１とを有している。メカニカルシール４１は、空間部Ｓ内に固定可能に形成される固定環４２と、回転軸部６０の第３の軸部６３に設けられる回転環４３とを有している。

固定環４２は、第３の軸部６３の周面との間に隙間を有した状態で第３の軸部６３を挿入可能な挿通孔４４を有している。第３の軸部６３は、挿通孔４４内に挿入される。固定環４２の端面は、摺動面である。

回転環４３は、固定環４２の摺動面に摺動可能に形成される摺動面を有するシールリング４５と、二次シール４６と、シールリング４５を軸方向に沿って固定環４２に向かって付勢するコイルばね４７と、第３の軸部６３に固定されてコイルばね４７の一端を支持するばね受け部４８とを有している。

シールリング４５は、第３の軸部６３に対して一体に回転可能に、かつ、第３の軸部６３に対して軸方向に移動可能に、第３の軸部６３に固定されている。また、シールリング４５の摺動面は、固定環４２の摺動面に軸方向に接触する。コイルスプリング４７によって二次シールを介してシールリング４５が固定環４２に押圧されることによって、シールリング４５の摺動面が固定環４２の摺動面に押圧される。

皿ばね１１０は、ばね受け部４８と羽根車２０との間に収容されている。皿ばね１１０は、羽根車２０を、ケーシングライナ５２の第１の側壁部５２ｂの内面１２０に向かって付勢可能に形成されている。具体的には、皿ばね１１０の外周部１１１は、ばね受け部４８に接触している。皿ばね１１０の内周縁部１１２は、羽根車２０の第２の突出部分２４に接触している。

ダブルナット１００は、第１のナット１０１と、第２のナット１０２とを有している。第１のナット１０１は、羽根車２０の第１の突出部分２３に接触することによって、第２の軸部６２上の羽根車２０の移動を規制可能に形成されている。第２のナット１０２は、第１のナット１０１に接触するまで締められることによって、第１の軸部６１上の第１のナット１０１の位置を固定可能に形成されている。

羽根車２０は、第２の軸部６２上に、回転軸部６０の軸線Ｃ２に沿ってポンプ室３１の内面と羽根車２０との間に所定の隙間を有する位置に固定されている。具体的には、図２に示すように、羽根車２０は、ケーシングライナ５２の第１の側壁部５２ｂの内面１２０との間に隙間Ｇ１を有し、ケーシングライナ５２の第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間に隙間Ｇ２を有する位置に固定されている。

隙間Ｇ１の幅、言い換えると、ケーシングライナ５２の第１の側壁部５２ｂの内面１２０と羽根車２０の羽根部２２との間の長さＬ１と、隙間Ｇ２の幅、言い換えると、ケーシングライナ５２の第２の側壁部５２ｄの内面１２１と羽根車２０の羽根部２２との間の長さＬ２とは、カスケードポンプ装置１０に求められる性能に応じて、予め決定されている。

次に、カスケードポンプ装置１０の製造方法の一部である、羽根車２０の取り付け方法について説明する。カスケードポンプ装置１０を製造する際には、隙間形成部材の一例であるシム１３０が用いられる。図３には、シム１３０が示されている。製造方法について説明する前に、まず、シム１３０について説明する。図３に示すように、シム１３０は、厚みＬ２を有する。シム１３０は、本実施形態では、一例として、円盤形状である。

シム１３０は、その中心に、羽根車２０の基部２１を挿通可能な挿通孔１３１が形成されている。シム１３０は、水溶性の物質から形成されており、水に溶ける性質を有している。

シム１３０の中心と挿通孔１３１の軸線とは、互いに重なる。シム１３０は、基部２１の第２の突出部分２４が嵌まる大きさである。より具体的には、シム１３０の挿通孔１３１の内径は、第２の突出部分２４の外径と同じである。または、シム１３０の挿通孔１３１の内径は、第２の突出部分２４の外径に対して、若干大きい。

上記のように、シム１３０の挿通孔１３１内に基部２１の第２の突出部分２４が嵌まるため、シム１３０の半径をＤ２とし、第２の突出部分２４の半径をＤ１とすると、Ｄ２＞Ｄ１となる。

本実施形態では、シム１３０の外径は、羽根車２０の位置Ｐ（羽根部２２の厚みが薄くなる位置）までの径と同じである。言い換えると、シム１３０の半径Ｄ２は、羽根車２０において軸線Ｃ１から位置Ｐまでの距離と同じである。

カスケードポンプ装置１０の製造方法の説明に戻る。まず、一例として、羽根車２０にシム１３０を組み付ける。図４は、シム１３０が羽根車２０に組み付けられた状態を示す断面図である。図４に示すように、羽根車２０の基部２１の第２の突出部分２４が、シム１３０の挿通孔１３１内に嵌まることによって、シム１３０が羽根車２０に組みつけられる。

次に、図５に示すように、羽根車２０とシム１３０との一体物を、ポンプ室３１に組み付ける。具体的には、羽根車２０を、回転軸部６０の第２の軸部６２に組み付ける。このとき、シム１３０が、第２の側壁部５２ｄの内面１２１と羽根車２０との間で挟持されるように、羽根車２０を組み付ける。

具体的には、羽根車２０は、キー９３を介して第２の軸部６２に連結されており、回転軸部６０の軸線Ｃ２に沿って移動可能である。このため、ダブルナット１００の第１のナット１０１を最大に締め込むことによって、羽根車２０を第２の側壁部５２ｄ側に移動する。第１のナット１０１が最大に締め込まれた状態では、羽根車２０が回転軸部６０の軸線Ｃ２に沿って第２の側壁部５２ｄ側に最大に移動した状態であり、言い換えると、羽根車２０と第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間にシム１３０が挟持される状態である。

第１のナット１０１が最大に締め込まれると、次に、第２のナット１０２を締める。第２のナット１０２を締めることによって、第１のナット１０１は、最大に締め込まれた位置に固定される。言い換えると、羽根車２０と第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間にシム１３０が挟持された状態が固定される。さらに言い換えると、羽根車２０は、第２の側壁部５２ｄの内面１２１に対して、回転軸部６０の軸線Ｃ１に沿って第１の側壁部５２ｂ側に長さＬ２離れた位置に固定される。

羽根車２０が第２の側壁部５２ｄの内面１２１に対して長さＬ２離れることによって、第１の側壁部５２ｂの内面１２０と羽根車２０との間の距離は、Ｌ１となる。つまり、羽根車２０と第１の側壁部５２ｂの内面１２０との間に隙間Ｇ１が形成される。

第２のナット１０２が締め込まれて、カスケードポンプ装置１０の全体の組み立てが完了すると、次に、通水試験を行う。通水試験を行うことによって、ポンプ室３１内に水が流入する。シム１３０は、水溶性である。このため、ポンプ室３１内に水が流入すると、シム１３０が溶けてなくなる。

しかしながら、羽根車２０は、皿ばね１１０によって第１の側壁部５２ｂ側に付勢されるとともに、基部２１の第１の突出部分２３が第１のナット１０１に当接することによって、回転軸部６０の第２の軸部６２上の位置が固定されている。

このため、シム１３０が溶けてなくなることによって、羽根車２０と第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間に、隙間Ｇ２が形成される。シム１３０が溶けてなくなることによって、カスケードポンプ装置１０は完成する。

このように構成されるカスケードポンプ装置１０では、シム１３０を用いることによって、羽根車２０を回転軸部６０に取り付ける際に第１のナット１０１を最大に締め込むだけで、羽根車２０と第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間に隙間Ｇ２を形成することができる。このため、カスケードポンプ装置１０の品質低下を防止しつつ、組み立て作業の効率を向上することができる。

さらに、主軸を軸方向に移動可能な特殊な電動モータを駆動部として用いることがない。

羽根車２０を回転軸部６０に固定する構造を、連結構造９０と、ダブルナット１００とで構成している。このため、羽根車２０を、回転軸部６０に簡単な構造で固定することができる。

また、シム１３０が、カスケードポンプ装置１０の通水試験で用いられる水によって溶ける材料で形成されることによって、シム１３０を溶かす作業と、通水試験とを同時に行うことができるので、カスケードポンプ装置１０の製造効率を向上することができる。

また、シム１３０に、羽根車２０の基部２１が挿入可能な挿通孔１３１が形成されることによって、シム１３０を羽根車２０に一体に組み付けた後に、羽根車２０とシム１３０とを回転軸部６０に組み付けることができるので、カスケードポンプ装置１０を製造する際の作業効率を向上することができる。

また、シム１３０の挿通孔１３１内を回転軸部６０が通ることによって、ポンプ室３１内においてシム１３０が回転軸部６０から外れることを防止できる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るカスケードポンプ装置１０Ａを、図６を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成は、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、羽根車２０を回転軸部６０に固定する固定構造が第１の実施形態に対して異なる。他の構造は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点について、具体的に説明する。

図６は、本実施形態のカスケードポンプ装置１０を示す断面図である。図６に示すように、本実施形態では、羽根車２０を回転軸部６０に固定する固定構造として、連結構造９０に代えて螺合構造１４０を有している。

螺合構造１４０は、回転軸部６０の第２の軸部６２の周面に形成される雄ねじ部１４１と、羽根車２０の挿通孔２５の内周面に形成される雌ねじ部１４２とを有している。雌ねじ部１４２は、雄ねじ部１４１に螺合可能に形成されている。

本実施形態では、羽根車２０の雌ねじ部１４２を、回転軸部６０の第２の軸部６２の雄ねじ部１４１に螺合させることによって、羽根車２０を回転軸部６０の第２の軸部６２に固定する。螺合することによって固定されるため、羽根車２０は、回転軸部６０と一体に回転可能に固定される。さらに、螺合することによって、羽根車２０が回転軸部６０に対して軸線Ｃ１に沿って移動することがないように固定される。

羽根車２０を回転軸部６０に螺合構造１４０によって固定した後、ダブルナット１００によって、羽根車２０をさらに固定している。

本実施形態では、第１の実施形態において図５を用いて説明したように、羽根車２０とシム１３０との一体物をポンプ室３１内に組み付ける際に、羽根車２０を最大に締め込む。羽根車２０を締め込むことによって、羽根車２０が第２の側壁部５２ｄ側に移動する。さらに、羽根車２０を最大に締め込むことによって、羽根車２０と第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間にシム１３０が挟持されるようになる。

羽根車２０と第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間にシム１３０が挟持されることによって、シム１３０が第１の実施形態で説明したように溶けることによって、羽根車２０と第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間に、回転軸部６０の軸方向に長さＬ２を有する隙間Ｇ２が形成される。

羽根車２０が最大に締め込まれた状態でダブルナット１００を締め込むことによって、回転軸部６０に対する羽根車２０の固定がより強固になる。

羽根車２０と第２の側壁部５２ｄの内面１２１との間にシム１３０が挟持されてカスケードポンプ装置１０の組み立てが完了すると、第１の実施形態と同様に、通水試験が行われる。シム１３０は、通水試験時に流動する水によって溶ける。

本実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、羽根車２０を回転軸部６０に固定する構造を、螺合構造１４０とすることによって、羽根車２０を回転軸部６０に、簡単に固定することができる。

なお、本実施形態では、ダブルナット１００を用いているが、他の例としては、１つのボルトのみであってもよい。ここで用いる、ダブルナット１００または１つのナットは、螺合構造１４０による、回転軸部６０に対する羽根車２０の固定を、さらに強固にするために用いられるものである。羽根車２０と回転軸部６０とを一体に回転可能とする固定構造として螺合構造１４０のみで十分である場合は、ダブルナット１００は、用いなくてもよい。

なお、第１，２の実施形態では、通水試験時に用いられる流体は、水である。このため、シム１３０は、通水試験時に溶けてなくなるように、水溶性の材料で形成されている。他の例としては、カスケードポンプ装置１０の流体の通りを確認する試験を行う際に用いる流体が水以外の液体である場合には、シム１３０は、この試験に用いられる液体によって溶ける材料で形成されてもよい。この場合、この試験に用いられる液体が、所定の流体の一例となる。

所定の流体は、水や上記の試験に用いられ液体のように液体であってもよい。または、ポンプ装置が気体を吐出するように構成される場合では、所定の流体は、所定の気体であってもよい。

また、カスケードポンプ装置１０が通常運転時に例えば水以外の流体を吐出する場合では、シム１３０は、カスケードポンプ装置１０が通常運転時に吐出する流体によって溶ける材料で形成されてもよい。この場合では、シム１３０は、通水試験時ではなく、カスケードポンプ装置１０の通常運転時に溶けるようになる。

または、シムを溶かす流体は、試験（通水試験等）に用いられる流体や通常運転時に用いられる流体でなくてもよい。所定の流体として、シムを溶かすのみに用いられる流体が用いられてもよい。この場合、通水試験などの試験の前に、シムを溶かすべく、ポンプ室内にシムを溶かす作用を有する流体を流入する作業が必要となる。

また、本発明は、第１，２の実施形態では、カスケードポンプ装置１０に用いられたが、他のポンプ装置に用いられてもよい。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態の構成を組み合わせてもよい。

１０…カスケードポンプ装置（ポンプ装置）、１０Ａ…カスケードポンプ装置（ポンプ装置）、２０…羽根車、３０…ポンプ部、３１…ポンプ室、６０…回転軸部、７０…電動モータ（回転駆動部）、８０…駆動部、９０…連結機構（固定構造、連結機構）、１００…ダブルナット（固定構造、移動規制部）、１１０…皿ばね（固定構造、付勢部）、１３０…シム（隙間形成部材）。

Claims (6)

1. ポンプ室と、前記ポンプ室内に収容される羽根車とを具備するポンプ部と、
   回転軸部と、前記回転軸部を回転する回転駆動部とを具備する駆動部と、
   前記羽根車を前記回転軸部に、前記羽根車が前記回転軸部と一体に回転可能に、かつ、前記回転軸部の軸方向に沿う前記羽根車の移動を規制可能に固定する、固定構造と、
   前記軸方向に前記羽根車の一方側と、前記ポンプ室の内面において前記軸方向に前記一方側と対向する部分との間に挟持される隙間形成部材であって、所定の流体によって溶ける性質を有する隙間形成部材と
   を具備することを特徴とするポンプ装置。
2. 前記所定の流体は、水であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
3. 前記所定の流体は、前記ポンプ部が通常運転時に吐出する流体である
   ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
4. 前記固定構造は、
   前記羽根車を前記回転軸部に連結する連結構造であって、前記羽根車が前記回転軸部に対して前記回転軸部の軸方向に移動可能に、かつ、前記羽根車と前記回転軸部とを一体に回転可能に連結する連結構造と、
   前記回転軸部において前記羽根車の他方側に設けられて前記回転軸部に対する固定位置を前記軸方向に移動可能であるとともに、前記羽根車に当接することによって前記羽根車の移動を規制する移動規制部と、
   前記羽根車を挟んで前記移動規制部に対して反対側に設けられて、前記羽根車を前記軸方向に沿って前記移動規制部側に付勢する付勢部と
   を具備することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のポンプ装置。
5. 前記固定構造は、
   前記回転軸部の周面に設けられた雄ねじ部と、
   前記羽根車に設けられて前記雄ねじ部が螺合する雌ねじ部と
   を具備することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載のポンプ装置。
6. ポンプ室内において、回転軸部の軸方向に羽根車の一方側と、前記ポンプ室の内面において前記軸方向に前記一方側と対向する部分との間に、所定の流体によって溶ける性質を有する隙間形成部材を挟持し、
   前記羽根車を前記回転軸部に、前記羽根車が前記回転軸部と一体に回転可能に、かつ、前記軸方向に沿う前記羽根車の移動を規制可能に固定し、
   前記ポンプ室内に前記所定の流体を流入する
   ことを特徴とするポンプ装置の製造方法。

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