JP2017044182A - 両吸込渦巻ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】ケーシングの変形を抑制できる軽量な両吸込渦巻ポンプを提供する。【解決手段】両吸込渦巻ポンプは、回転軸1と、回転軸1に固定される羽根車と、羽根車を収容するケーシング3とを備える。ケーシング3は、流体をケーシング3の内部に吸い込むための吸込口6と、流体を外部に吐き出すための吐出口7とを有している。ケーシング3の内部には、吸込口6に連通する吸込室と、吐出口7に連通する吐出室とが形成されている。ケーシング3は、吐出室を形成する吐出ケーシング部21を有しており、吐出ケーシング部21の外面にはリブ30が設けられている。【選択図】図1
Description
本発明は、両吸込渦巻ポンプに関する。
両吸込渦巻ポンプは、両吸込型の羽根車が固定される回転軸と、羽根車を収容して液体の流路を形成するケーシングとを備え、羽根車をケーシング内で回転させることにより液体をケーシング内で昇圧し、該昇圧された液体を吐出口から外部に吐き出す。
液体の圧力がケーシングに作用すると、ケーシングの一部に応力が集中し、ケーシングが変形することがある。ケーシングが変形すると、回転軸も変形し、回転軸とケーシングとの間の隙間を封止する軸封部から液体が漏れるおそれがある。さらに、回転軸と駆動装置とのカップリング部(接続部)の中心の狂い(心ズレ)による(強制)振動の増加と、これに伴うカップリングの破損などが生じるおそれがある。また、ケーシングの変形によって、ケーシングフランジの接合面間が離間する、いわゆる口開きが生じる場合がある。そのため、ケーシングの変形を一定以下にするための剛性がケーシングには要求される。
ところで、両吸込渦巻ポンプのケーシングの形状は複雑であるため、ケーシングは一般的に鋳造で製作されるが、ケーシングの面を構成する部分において肉厚を変更すると、鋳型製造時の湯流が不均一となり欠陥(湯まわり不良)が生じやすい。しかしながら、ケーシングの剛性を高めるために、ケーシング全体の肉厚を厚くすると、ケーシングの重量が増加してしまい、結果的に、両吸込渦巻ポンプ全体の重量が増加してしまう。
そこで、本発明は、ケーシングの変形を抑制できる軽量な両吸込渦巻ポンプを提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、回転軸と、前記回転軸に固定される羽根車と、前記羽根車を収容するケーシングとを備え、前記ケーシングは、流体を前記ケーシングの内部に吸い込むための吸込口と、前記流体を外部に吐き出すための吐出口とを有しており、前記ケーシングの内部には、前記吸込口に連通する吸込室と、前記吐出口に連通する吐出室とが形成されており、前記ケーシングは、前記吐出室を形成する吐出ケーシング部を有しており、前記吐出ケーシング部の外面にはリブが設けられていることを特徴とする両吸込渦巻ポンプである。
本発明の好ましい態様は、前記リブは、前記吐出ケーシング部の少なくとも上面を含む、前記吐出ケーシング部の外面に設けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記リブは、前記回転軸の軸線に沿って延びていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記リブは、前記リブの肉厚が前記吐出ケーシング部に近づくにつれて徐々に増大する形状を有していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記リブは、前記回転軸の軸線に沿って延びていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記リブは、前記リブの肉厚が前記吐出ケーシング部に近づくにつれて徐々に増大する形状を有していることを特徴とする。
リブは、液体の圧力が最も高くなる吐出室を形成する吐出ケーシング部の外面に設けられているため、吐出ケーシング部の変形を抑制することができる。さらに、リブを設けることにより、吐出ケーシング部の強度が補強されるので、吐出ケーシング部を薄くすることができ、両吸込渦巻ポンプを軽量化することができる。
本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る両吸込渦巻ポンプを示す斜視図である。図2は、両吸込渦巻ポンプの断面図である。図3は、両吸込渦巻ポンプの上部ケーシングを外した状態を上から見た図である。図4は、図3のA−A線断面図である。
両吸込渦巻ポンプは、回転軸1と、回転軸1に固定される両吸込型の羽根車2と、羽根車2を収容して流体の流路を形成するケーシング3とを備えている。ケーシング3は渦巻き形状を有している。流体として、水や油などの液体や、空気などの気体を挙げることができる。ケーシング3は、羽根車2の回転中心となる回転軸1の中心を通る水平面で上下方向に分割される上部ケーシング3aと下部ケーシング3bとを備えている。回転軸1は、上部ケーシング3aおよび下部ケーシング3bに形成された軸支持部40に支持されている。回転軸1と軸支持部40との間の隙間は、軸封部11によって封止されている。
下部ケーシング3bには、流体を吸い込む吸込口6と、羽根車2によって昇圧された流体を吐き出す吐出口7とが形成されている。吸込口6および吐出口7は回転軸1を基準として相反する方向を向いて、すなわち、回転軸1と直交する方向に互いに反対方向を向いて開口している。
図2に示すように、ケーシング3の内部には、回転軸1の軸方向の両側部に設けられる上吸込室4a,4aおよび下吸込室4b,4bと、ケーシング3の中央部に配置される上吐出室5aおよび下吐出室5bが形成されている。上吐出室5aは上吸込室4a,4aの間に配置されており、下吐出室5bは下吸込室4b,4bの間に配置されている。羽根車2は、吐出室5a,5b内に配置されている。吸込室4a,4bは吸込口6に連通しており、吐出室5a,5bは吐出口7に連通している。
回転軸1の端部には図示しない駆動装置が接続されている。駆動装置によって回転軸1および回転軸1に固定される羽根車2が回転すると、流体は、吸込口6を通じてケーシング3内に吸い込まれる。流体は、回転軸1の長さ方向に拡がる楕円流路4d(図4参照)を通過し、回転軸1の軸方向に配置される渦巻き状流路4e,4e(図2参照)に流れ込む。その後、流体は上吸込室4a,4aを通過して、図2の黒色矢印で示すように、吐出室5a,5b内の羽根車2内に、その中央部から流入する。
流体は、回転する羽根車2と遠心力との働きにより昇圧されて、羽根車2の半径方向外側の上吐出室5aおよび下吐出室5bに吐き出される。昇圧された流体は、上吐出室5aおよび下吐出室5bを流れ、吐出口7から吐き出される。
図1に示すように、上部ケーシング3aの下部ケーシング3bとの接合面には外方に延びる上部フランジ8が形成されている。下部ケーシング3bの上部ケーシング3aとの接合面には外方に延びる下部フランジ9が形成されている。上部フランジ8には複数の通孔(図示せず)が形成されており、下部フランジ9には締結具としての複数のねじ10が螺合されるねじ穴(図示せず)が形成されている。上部フランジ8と下部フランジ9とを当接させた状態でねじ10を通孔に挿入し、ねじ穴に螺合することによって、上部ケーシング3aおよび下部ケーシング3bは互いに締結される。上部フランジ8と下部フランジ9との合わせ面には図示しないシール部材が配設され、上部ケーシング3aと下部ケーシング3bとの間からの流体の漏れを防止している。
上部ケーシング3aは、上吸込室4a,4aを形成する吸込ケーシング部20,20と、上吐出室5aを形成する吐出ケーシング部21とを備えている。吐出ケーシング部21は吸込ケーシング部20,20の間に位置しており、吐出ケーシング部21の外面は吸込ケーシング部20,20の外面から外方に突出している。上吸込室4a,4aおよび下吸込室4b,4bは、羽根車2の両側に形成されている。羽根車2の一方の側に位置する上吸込室4aおよび下吸込室4bは一方の側の吸込室4Aを形成し、羽根車2の他方の側に位置する上吸込室4aおよび下吸込室4bは他方の側の吸込室4Bを形成する。また、上吐出室5aおよび下吐出室5bは、吐出室5を形成する。
流体の圧力は、吐出室5内で最も高くなる。このため、上部ケーシング3aの吐出ケーシング部21には、図2の白抜き矢印αの方向に大きな力が作用し、吐出ケーシング部21が変形してしまう。
そこで、吐出ケーシング部21の変形を抑制するために、吐出ケーシング部21の外面には補強用のリブ30が設けられている(図1および図2参照)。リブ30は、回転軸1の軸線AXに沿って延びている。リブ30は、吐出ケーシング部21の外面全体、すなわち、側面21c,21c、湾曲部21b,21bの外面、および上面21aにわたって設けられている。湾曲部21b,21bは、吐出ケーシング21の側面21c,21cと上面21aとを接続する曲率半径の小さい部分である。リブ30は吐出ケーシング部21の上面21aのみ、または吐出ケーシング部21の上面21aおよび湾曲部21b,21bの外面のみに設けられてもよい。リブ30は、吐出ケーシング部21の強度を高めることができ、吐出ケーシング部21の変形を抑制することができる。
本実施形態によれば、リブ30は、流体の圧力が最も高くなる吐出ケーシング部21の外面に設けられているため、最小限の補強で上部ケーシング3aの強度を高めることができる。さらに、本実施形態によれば、リブ30が吐出ケーシング部21の変形を抑制できるので、吐出ケーシング部21を薄くすることが可能であり、結果的に、両吸込渦巻ポンプを軽量化することができる。
図5はリブ30の他の実施形態を示す断面図である。図5に示すように、リブ30は、リブ30の肉厚が吐出ケーシング部21に近づくにつれて徐々に増大するような形状を有してもよい。リブ30の側面30a,30aは勾配を有している。上述したように、ケーシング3は鋳造で製作される。リブ30の側面30a,30aを傾斜させる、つまり、リブ30に抜き勾配を設けることにより、上部ケーシング3a、特に、リブ30を鋳型から容易に引き抜くことができる。
図6はリブ30の長さLとリブ30の側面30aの勾配幅Aとの関係を示す表である。図6に示すように、リブ30の側面30aの勾配幅Aは、リブ30の長さLに基づいて決定される。さらに、上部ケーシング3aを鋳鉄から構成する場合と鋳鋼から構成する場合とで、勾配幅Aの数値は異なる。図6に示す関係に基づいて、リブ30の長さLおよび勾配幅Aの数値を決定してもよく、または、リブ30の上端30bでの肉厚と下端30cでの肉厚との比を決定してもよい。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
1 回転軸
2 羽根車
3 ケーシング
3a 上部ケーシング
3b 下部ケーシング
4A 吸込室
4B 吸込室
4a 上吸込室
4b 下吸込室
4d 楕円流路
4e 渦巻状流路
5 吐出室
5a 上吐出室
5b 下吐出室
6 吸込口
7 吐出口
8 上部フランジ
9 下部フランジ
10 ねじ
11 軸封部
20 吸込ケーシング部
21 吐出ケーシング部
21a 上面
21b 湾曲部
21c 側面
30 リブ
30a 側面
30b 上端
30c 下端
40 軸支持部
2 羽根車
3 ケーシング
3a 上部ケーシング
3b 下部ケーシング
4A 吸込室
4B 吸込室
4a 上吸込室
4b 下吸込室
4d 楕円流路
4e 渦巻状流路
5 吐出室
5a 上吐出室
5b 下吐出室
6 吸込口
7 吐出口
8 上部フランジ
9 下部フランジ
10 ねじ
11 軸封部
20 吸込ケーシング部
21 吐出ケーシング部
21a 上面
21b 湾曲部
21c 側面
30 リブ
30a 側面
30b 上端
30c 下端
40 軸支持部
Claims (4)
- 回転軸と、
前記回転軸に固定される羽根車と、
前記羽根車を収容するケーシングとを備え、
前記ケーシングは、流体を前記ケーシングの内部に吸い込むための吸込口と、前記流体を外部に吐き出すための吐出口とを有しており、
前記ケーシングの内部には、前記吸込口に連通する吸込室と、前記吐出口に連通する吐出室とが形成されており、
前記ケーシングは、前記吐出室を形成する吐出ケーシング部を有しており、
前記吐出ケーシング部の外面にはリブが設けられていることを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。 - 前記リブは、前記吐出ケーシング部の少なくとも上面を含む、前記吐出ケーシング部の外面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の両吸込渦巻ポンプ。
- 前記リブは、前記回転軸の軸線に沿って延びていることを特徴とする請求項1または2に記載の両吸込渦巻ポンプ。
- 前記リブは、前記リブの肉厚が前記吐出ケーシング部に近づくにつれて徐々に増大する形状を有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の両吸込渦巻ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015168755A JP2017044182A (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 両吸込渦巻ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015168755A JP2017044182A (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 両吸込渦巻ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017044182A true JP2017044182A (ja) | 2017-03-02 |
Family
ID=58212151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015168755A Pending JP2017044182A (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | 両吸込渦巻ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017044182A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019244590A1 (ja) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 株式会社荏原製作所 | 両吸込渦巻ポンプ |
-
2015
- 2015-08-28 JP JP2015168755A patent/JP2017044182A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019244590A1 (ja) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 株式会社荏原製作所 | 両吸込渦巻ポンプ |
JP2020002948A (ja) * | 2018-06-22 | 2020-01-09 | 株式会社荏原製作所 | 両吸込渦巻ポンプ |
CN112292533A (zh) * | 2018-06-22 | 2021-01-29 | 株式会社荏原制作所 | 双吸离心泵 |
US11441576B2 (en) | 2018-06-22 | 2022-09-13 | Ebara Corporation | Double-suction centrifugal pump |
JP7213141B2 (ja) | 2018-06-22 | 2023-01-26 | 株式会社荏原製作所 | 両吸込渦巻ポンプ |
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