JP2690985B2 - 流体機器用ケーシング及びそれを用いた流体機器 - Google Patents
流体機器用ケーシング及びそれを用いた流体機器Info
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- F05D2300/501—Elasticity
Description
【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、軽量で、しかも耐圧性、耐衝撃性等に優れ
た流体機器用ケーシング及びそれを用いた流体機器に関
する。
た流体機器用ケーシング及びそれを用いた流体機器に関
する。
発明の技術的背景ならびにその問題点 ポンプ、コンプレッサ、ブロワ等の流体機器のケーシ
ングは、鋳鉄等を鋳造して造られるものが多い。しかし
ながら、鋳鉄製のケーシングは、ウォーターハンマーや
凍結によって損傷を受けやすく、また現場での外力の作
用によって破壊しやすいという問題があるうえ、耐食性
に問題があり、赤さびが出たり、錆付きを発生したりし
た。それを避けるためには高ニッケル合金等の高級金属
を使用しなければならないので、高価であり、経済的に
も問題であった。しかも重量があり、その取付作業が煩
雑であるという不都合を有する。
ングは、鋳鉄等を鋳造して造られるものが多い。しかし
ながら、鋳鉄製のケーシングは、ウォーターハンマーや
凍結によって損傷を受けやすく、また現場での外力の作
用によって破壊しやすいという問題があるうえ、耐食性
に問題があり、赤さびが出たり、錆付きを発生したりし
た。それを避けるためには高ニッケル合金等の高級金属
を使用しなければならないので、高価であり、経済的に
も問題であった。しかも重量があり、その取付作業が煩
雑であるという不都合を有する。
そこで最近では、鋳鉄製に比較して耐食性に優れ、か
つ軽量であることに着目してプラスチック製のケーシン
グが開発されているが、従来のプラスチック製ケーシン
グは、ポリエステル、フラン樹脂、ポリウレタン、ナイ
ロン等をガラス繊維等で補強したFRP（繊維強化プラス
チック）製であったため、以下のような不都合を有して
いる。
つ軽量であることに着目してプラスチック製のケーシン
グが開発されているが、従来のプラスチック製ケーシン
グは、ポリエステル、フラン樹脂、ポリウレタン、ナイ
ロン等をガラス繊維等で補強したFRP（繊維強化プラス
チック）製であったため、以下のような不都合を有して
いる。
すなわち、FRP製ケーシングは補強材である繊維によ
って強化されているため剛性は確保されるが、その反
面、繊維の方向性のために機械的強度にも方向性が生
じ、全方向に作用する流体圧に対する耐圧性が不十分で
あり、また可撓性に乏しいためにウォーターハンマーに
よる衝撃に弱いという不都合を有している。また、ガラ
ス繊維の場合には繊維とプラスチックとの接着が必ずし
も充分でないために流体によって、ケーシングを構成す
るプラスチック中のガラス繊維が腐蝕し、ケーシングの
耐久性が低下するという不都合も有している。さらに、
ガラス繊維を混入しているため、ケーシングの軽量化に
も限界がある。
って強化されているため剛性は確保されるが、その反
面、繊維の方向性のために機械的強度にも方向性が生
じ、全方向に作用する流体圧に対する耐圧性が不十分で
あり、また可撓性に乏しいためにウォーターハンマーに
よる衝撃に弱いという不都合を有している。また、ガラ
ス繊維の場合には繊維とプラスチックとの接着が必ずし
も充分でないために流体によって、ケーシングを構成す
るプラスチック中のガラス繊維が腐蝕し、ケーシングの
耐久性が低下するという不都合も有している。さらに、
ガラス繊維を混入しているため、ケーシングの軽量化に
も限界がある。
さらにまた、このようなFRP製ケーシングを製造する
際には、手作業を必要とするハンドレイアップ方式によ
りケーシングを製造することになるが、その際にガラス
繊維が作業者の手を傷付ける虞があり、作業環境が良好
でないと共に、生産性に劣るという不都合を有する。
際には、手作業を必要とするハンドレイアップ方式によ
りケーシングを製造することになるが、その際にガラス
繊維が作業者の手を傷付ける虞があり、作業環境が良好
でないと共に、生産性に劣るという不都合を有する。
また従来法で用いられているプラスチックは極性を有
するものであるため、耐水性に難があり、ケーシングの
寸法変化が大きくなるという問題もあった。
するものであるため、耐水性に難があり、ケーシングの
寸法変化が大きくなるという問題もあった。
本発明者等は、耐圧性が要求される流体機器用のプラ
スチック製ケーシングについて鋭意検討したところ、ケ
ーシングの材質として特定なノルボルネン系ポリマーを
使用すれば、ガラス繊維等を混入しなくとも充分に高い
剛性を有しており、ガラス繊維を混入することに伴う不
都合を一挙に解決しうるとともに、耐衝撃性、耐水性、
耐薬品性にも優れており、またケーシングの形状を工夫
することによって流体圧により容易に変形するが、耐圧
性に極めて優れた、いわゆる柔構造のケーシングが得ら
れることを見出し、本発明を完成するに至った。
スチック製ケーシングについて鋭意検討したところ、ケ
ーシングの材質として特定なノルボルネン系ポリマーを
使用すれば、ガラス繊維等を混入しなくとも充分に高い
剛性を有しており、ガラス繊維を混入することに伴う不
都合を一挙に解決しうるとともに、耐衝撃性、耐水性、
耐薬品性にも優れており、またケーシングの形状を工夫
することによって流体圧により容易に変形するが、耐圧
性に極めて優れた、いわゆる柔構造のケーシングが得ら
れることを見出し、本発明を完成するに至った。
発明の目的 本発明は、このような実情に鑑みてなされ、耐圧性、
耐衝撃性、耐腐蝕性、耐水性、耐薬品性等に優れ、しか
も製造時の成形性、作業性、生産性に優れた軽量の流体
機器用ケーシングを提供することを第１の目的とする。
耐衝撃性、耐腐蝕性、耐水性、耐薬品性等に優れ、しか
も製造時の成形性、作業性、生産性に優れた軽量の流体
機器用ケーシングを提供することを第１の目的とする。
また本発明は、このようなケーシングを用いた具体的
な流体機器としてポンプの構造を提供することを第２の
目的とする。
な流体機器としてポンプの構造を提供することを第２の
目的とする。
発明の概要 前記第１の目的を達成するために、本発明に係る流体
機器用ケーシングは、吸引口と排出口とを備えた流体機
器内でチャンバーを形成する流体機器用ケーシングであ
って、 前記流体機器が、前記チャンバー内に配設したシャフ
トと、前記シャフトに連結され該シャフトとともに回転
可能で、前記吸引口と排出口の間でチャンバーを通過す
る流体の流れに差圧を生じさせる羽根車とを備え、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体の圧
力に耐えるものであって、エラストマーで改質された三
環体以上のノルボルネン系モノマーの開環重合体で成形
され、該重合体の熱変形温度が100℃以上、破断時伸び
が10〜100％であり、さらに、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体の圧
力によって、前記シャフトの軸方向に沿って膨張移動可
能であることを特徴としている。
機器用ケーシングは、吸引口と排出口とを備えた流体機
器内でチャンバーを形成する流体機器用ケーシングであ
って、 前記流体機器が、前記チャンバー内に配設したシャフ
トと、前記シャフトに連結され該シャフトとともに回転
可能で、前記吸引口と排出口の間でチャンバーを通過す
る流体の流れに差圧を生じさせる羽根車とを備え、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体の圧
力に耐えるものであって、エラストマーで改質された三
環体以上のノルボルネン系モノマーの開環重合体で成形
され、該重合体の熱変形温度が100℃以上、破断時伸び
が10〜100％であり、さらに、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体の圧
力によって、前記シャフトの軸方向に沿って膨張移動可
能であることを特徴としている。
また前記第２の目的を達成するために、本発明に係る
流体機器は、チャンバーを形成するケーシングを備えた
流体機器であって、 前記流体機器は、吸入口と、排出口と、前記チャンバ
ー内に配設したシャフトと、前記シャフトに連結され該
シャフトとともに回転可能で前記チャンバーを通過する
流体の流れに差圧を生じさせる羽根車と、を備え、 前記ケーシングは、ケーシング本体とグランドカバー
とを備え、それぞれエラストマーで改質された三環体以
上のノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成され、
該重合体の熱変形温度が100℃以上、破断時伸びが10〜1
00％であり、さらに、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体圧力
によって、前記シャフトの軸方向に沿って膨張移動可能
であることを特徴としている。
流体機器は、チャンバーを形成するケーシングを備えた
流体機器であって、 前記流体機器は、吸入口と、排出口と、前記チャンバ
ー内に配設したシャフトと、前記シャフトに連結され該
シャフトとともに回転可能で前記チャンバーを通過する
流体の流れに差圧を生じさせる羽根車と、を備え、 前記ケーシングは、ケーシング本体とグランドカバー
とを備え、それぞれエラストマーで改質された三環体以
上のノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成され、
該重合体の熱変形温度が100℃以上、破断時伸びが10〜1
00％であり、さらに、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体圧力
によって、前記シャフトの軸方向に沿って膨張移動可能
であることを特徴としている。
エラストマーで改質されたノルボルネン系ポリマー
は、機械的強度と可撓性を兼備するため、この材質で形
成されたケーシングは耐圧性に優れている。しかも、材
質の比重が約1.05g/cm3以下とプラスチックのなかでも
比較的軽く、かつ耐衝撃性、耐食性、耐水性、耐薬品性
等に優れた材質であることから、これらの性能に優れた
ケーシングが得られる。このような本発明のケーシング
は、内部圧力により膨張しないように堅牢に形成されて
きた従来の鋳鉄製のケーシングとは全く異なる思想から
発案されたものであり、特にポンプ形成に好適な範囲の
可撓性を有する材質であるため、鋳造品の問題点であっ
たウォーターハンマーや凍結による損傷にも耐えること
ができ、また現場での据え付け工事等で大きな外力を受
けても破損しにくいという利点を有する。
は、機械的強度と可撓性を兼備するため、この材質で形
成されたケーシングは耐圧性に優れている。しかも、材
質の比重が約1.05g/cm3以下とプラスチックのなかでも
比較的軽く、かつ耐衝撃性、耐食性、耐水性、耐薬品性
等に優れた材質であることから、これらの性能に優れた
ケーシングが得られる。このような本発明のケーシング
は、内部圧力により膨張しないように堅牢に形成されて
きた従来の鋳鉄製のケーシングとは全く異なる思想から
発案されたものであり、特にポンプ形成に好適な範囲の
可撓性を有する材質であるため、鋳造品の問題点であっ
たウォーターハンマーや凍結による損傷にも耐えること
ができ、また現場での据え付け工事等で大きな外力を受
けても破損しにくいという利点を有する。
このようなケーシングを製造する際には、ガラス繊維
を混入させることなく、金型内で反応射出成形を行うこ
とにより所望の形状に容易に成形することができるの
で、製造時の成形性、作業性、生産性にも優れている。
を混入させることなく、金型内で反応射出成形を行うこ
とにより所望の形状に容易に成形することができるの
で、製造時の成形性、作業性、生産性にも優れている。
また、このようなケーシングを用いた本発明の流体機
器としてのポンプによれば、ケーシング内部に流体圧が
作用したとしても、ケーシングが膨張することによって
流体圧に耐えることが可能であり、より高度の耐圧性を
備えている。
器としてのポンプによれば、ケーシング内部に流体圧が
作用したとしても、ケーシングが膨張することによって
流体圧に耐えることが可能であり、より高度の耐圧性を
備えている。
発明の具体的説明 以下、本発明を具体的に説明する。
本発明に係る流体機器用ケーシングは、ポンプ、コン
プレッサ、ブロワもしくはその他の流体機器用のケーシ
ングとして用いることが可能であり、一般にケーシング
と指称されるもののみでなく、グランドカバー等も含む
広い概念で用いられ、内部を流れる流体の流体圧が作用
する全ての部品を含む。
プレッサ、ブロワもしくはその他の流体機器用のケーシ
ングとして用いることが可能であり、一般にケーシング
と指称されるもののみでなく、グランドカバー等も含む
広い概念で用いられ、内部を流れる流体の流体圧が作用
する全ての部品を含む。
このような本発明に係る流体機器用ケーシングは、エ
ラストマーで改質された三環体以上のノルボルネン系モ
ノマーの開環重合体で成形される。この材質は熱変形温
度100℃以上、好ましくは120℃以上を有し、破断時伸び
10〜100％、好ましくは15〜80％を有するものであり、
通常、曲げ弾性率150kg/mm2以上、好ましくは170kg/mm2
以上を有している。
ラストマーで改質された三環体以上のノルボルネン系モ
ノマーの開環重合体で成形される。この材質は熱変形温
度100℃以上、好ましくは120℃以上を有し、破断時伸び
10〜100％、好ましくは15〜80％を有するものであり、
通常、曲げ弾性率150kg/mm2以上、好ましくは170kg/mm2
以上を有している。
三環体以上のノルボルネン系モノマーとしては、ジシ
クロペンタジエンやジヒドロジシクロペンタジエンなど
のごとき三環体、テトラシクロドデセンなどのごとき四
環体、トリシクロペンタジエンなどのごとき五環体、テ
トラシクロペンタジエンなどのごとき七環体などが挙げ
られる。もちろんこれらのアルキル置換体やアルキリデ
ン置換体であってもよい。
クロペンタジエンやジヒドロジシクロペンタジエンなど
のごとき三環体、テトラシクロドデセンなどのごとき四
環体、トリシクロペンタジエンなどのごとき五環体、テ
トラシクロペンタジエンなどのごとき七環体などが挙げ
られる。もちろんこれらのアルキル置換体やアルキリデ
ン置換体であってもよい。
これらのノルボルネン系モノマーは、単独で使用して
もよく、また、２種以上を混合しても用いることができ
る。これらのモノマーのなかでは剛性、耐衝撃性、熱変
形温度などの面で三〜五環体のものが好ましく、とくに
経済性の面からジシクロペンタジエンを50重量％以上含
むものが良い。
もよく、また、２種以上を混合しても用いることができ
る。これらのモノマーのなかでは剛性、耐衝撃性、熱変
形温度などの面で三〜五環体のものが好ましく、とくに
経済性の面からジシクロペンタジエンを50重量％以上含
むものが良い。
上記三環体以上のノルボルネン系モノマーの１種以上
と共に開環重合し得る２−ノルボルネンや５−メチル−
２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン
などの二環体のノルボルネン系モノマー、あるいはシク
ロブテン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シク
ロオクテン、シクロドデセンなどの単環シクロオレフィ
ンなどを、本発明の目的を損なわない範囲で使用したも
のでもよい。
と共に開環重合し得る２−ノルボルネンや５−メチル−
２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン
などの二環体のノルボルネン系モノマー、あるいはシク
ロブテン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シク
ロオクテン、シクロドデセンなどの単環シクロオレフィ
ンなどを、本発明の目的を損なわない範囲で使用したも
のでもよい。
一方、本発明で用いられるエラストマーとしては、た
とえば天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ス
チレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−
スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−ス
チレンブロック共重合体、これらのブロック共重合体の
水素化物、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ポ
リクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合
体などが例示されるが、なかでも炭化水素系エラストマ
ーが賞用される。
とえば天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ス
チレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−
スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−ス
チレンブロック共重合体、これらのブロック共重合体の
水素化物、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体、ポ
リクロロプレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合
体などが例示されるが、なかでも炭化水素系エラストマ
ーが賞用される。
これらのエラストマーの配合割合は、ノルボルネン系
ポリマーの破断時伸びが10〜100％、好ましくは15〜80
％となるような範囲で適宜定め得るが、通常はモノマー
100重量部に対し、３〜12重量％、好ましくは５〜10重
量％である。
ポリマーの破断時伸びが10〜100％、好ましくは15〜80
％となるような範囲で適宜定め得るが、通常はモノマー
100重量部に対し、３〜12重量％、好ましくは５〜10重
量％である。
エラストマーの配合量が少ないと伸びが減少し、その
結果、可撓性が不足して耐圧性や耐ウォーターハンマー
性等は劣るようになり、しかもそのような材質では柔構
造のケーシングを作ることができなくなる。一方、エラ
ストマーの配合量が増加すると伸びは大きくなるが、反
面、曲げ弾性率が低下してケーシングに必要な剛性を保
てなくなる。
結果、可撓性が不足して耐圧性や耐ウォーターハンマー
性等は劣るようになり、しかもそのような材質では柔構
造のケーシングを作ることができなくなる。一方、エラ
ストマーの配合量が増加すると伸びは大きくなるが、反
面、曲げ弾性率が低下してケーシングに必要な剛性を保
てなくなる。
また本発明の効果を本質的に損なわない程度であれば
ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等の補強材を
配合してもよい。
ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等の補強材を
配合してもよい。
エラストマーで改質されたノルボルネン系ポリマーを
得るには、通常、反応射出成形、レジンインジクション
法、注形法等の反応成形法が用いられる。これらの方法
においては、ノルボルネン系モノマー、エラストマーお
よび開環重合用触媒を含む反応原液を金型内に供給し、
そこで開環重合することによって行われる。これらの方
法の具体例については、例えば、特開昭58−129013号、
同59−51911号などに記載されている。
得るには、通常、反応射出成形、レジンインジクション
法、注形法等の反応成形法が用いられる。これらの方法
においては、ノルボルネン系モノマー、エラストマーお
よび開環重合用触媒を含む反応原液を金型内に供給し、
そこで開環重合することによって行われる。これらの方
法の具体例については、例えば、特開昭58−129013号、
同59−51911号などに記載されている。
反応に際しては、充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤
等の種々の添加剤を配合することにより、本発明に係る
ケーシングの特性を改質することができる。これらの添
加剤は予め反応原液のいずれか一方または双方に混合さ
れる。
等の種々の添加剤を配合することにより、本発明に係る
ケーシングの特性を改質することができる。これらの添
加剤は予め反応原液のいずれか一方または双方に混合さ
れる。
充填剤にはガラス粒子、カーボンブラック、タルク、
炭酸カルシウム、雲母などの無機質充填剤がある。
炭酸カルシウム、雲母などの無機質充填剤がある。
酸化防止剤としては、フェノール系、リン系、アミン
系など各種のプラスチック・ゴム用酸化防止剤がある。
これらの酸化防止剤は、単独で用いてもよいが、併用す
ることもできる。配合割合は、ノルボルネン系ポリマー
に対し0.5重量％以上、好ましくは１〜３重量％であ
る。
系など各種のプラスチック・ゴム用酸化防止剤がある。
これらの酸化防止剤は、単独で用いてもよいが、併用す
ることもできる。配合割合は、ノルボルネン系ポリマー
に対し0.5重量％以上、好ましくは１〜３重量％であ
る。
次に本発明を図面に示す実施例に基づき、さらに具体
的に示す。
的に示す。
第１図は本発明の一実施例に係る流体機器としてのポ
ンプの断面図、第２図は第１図に示すポンプの要部拡大
断面図、第３図は同ポンプの作用を示す断面図、第4,5
図は本発明の他の実施例に係るポンプのケーシングの正
面図、第６図は本発明のさらにその他の実施例に係るポ
ンプの断面図、第７図は同実施例で用いるグランドカバ
ーの正面図である。
ンプの断面図、第２図は第１図に示すポンプの要部拡大
断面図、第３図は同ポンプの作用を示す断面図、第4,5
図は本発明の他の実施例に係るポンプのケーシングの正
面図、第６図は本発明のさらにその他の実施例に係るポ
ンプの断面図、第７図は同実施例で用いるグランドカバ
ーの正面図である。
第１図に示す本発明の一実施例に係るポンプ１は、遠
心ポンプの一種であり、吸込側フランジ２及び吐出側フ
ランジ３が一体に形成されたケーシング本体４とグラン
ドカバー５とから成るケーシング10の流路６内に羽根車
７が回転自在に装着してある。羽根車７は回転軸８の端
部に固定され、回転軸８の回転と共に回転するようにな
っている。
心ポンプの一種であり、吸込側フランジ２及び吐出側フ
ランジ３が一体に形成されたケーシング本体４とグラン
ドカバー５とから成るケーシング10の流路６内に羽根車
７が回転自在に装着してある。羽根車７は回転軸８の端
部に固定され、回転軸８の回転と共に回転するようにな
っている。
ケーシング10を構成するケーシング本体４とグランド
カバー５とは、ボルト９によって連結され、内部に羽根
車７が収容された流路６を構成するようになっている。
グランドカバー５と回転軸８との間の隙間から流体が漏
洩するのを防止するため、これらの隙間にはパッキン11
が装着してあり、これらパッキン11をパッキン押え12で
保持するようになっている。また、ケーシング10内にお
ける吐出側の流体が吸込側へ逆流するのを防止するた
め、羽根車７のリップ部7aの外周とケーシング本体４の
内周との隙間には、第２図に示すように、ラビリンスシ
ール等のシール機構13が装着してある。
カバー５とは、ボルト９によって連結され、内部に羽根
車７が収容された流路６を構成するようになっている。
グランドカバー５と回転軸８との間の隙間から流体が漏
洩するのを防止するため、これらの隙間にはパッキン11
が装着してあり、これらパッキン11をパッキン押え12で
保持するようになっている。また、ケーシング10内にお
ける吐出側の流体が吸込側へ逆流するのを防止するた
め、羽根車７のリップ部7aの外周とケーシング本体４の
内周との隙間には、第２図に示すように、ラビリンスシ
ール等のシール機構13が装着してある。
この実施例では、流路６内の流体圧力によって、ケー
シング本体４とグランドカバー５とから成るケーシング
10が、回転軸８の軸方向に沿って膨張移動するように、
ケーシング本体４及びグランドカバー５の形状を周方向
に対称形状に形成してある。また、ケーシング本体４が
矢印Ａの軸方向に膨張移動したとしても、シール機構13
のシール性が十分保持されるように、羽根車７のリップ
部7a先端からシール機構13までの距離１を十分に長く形
成してある。１の値はポンプの大きさ、要求される耐圧
性能、ケーシングの形状や材質の種類等により必ずしも
一定ではないが、それらの条件が定まれば容易に設定す
ることができる。たとえば後記参考例１の実験番号１に
記載した材質のを用いて第１図記載のごとき形状のケー
シングを製造する場合には、吸入口径100mmφのときに
５〜20mm、50mmφのときに２〜10mm程度となる。
シング本体４とグランドカバー５とから成るケーシング
10が、回転軸８の軸方向に沿って膨張移動するように、
ケーシング本体４及びグランドカバー５の形状を周方向
に対称形状に形成してある。また、ケーシング本体４が
矢印Ａの軸方向に膨張移動したとしても、シール機構13
のシール性が十分保持されるように、羽根車７のリップ
部7a先端からシール機構13までの距離１を十分に長く形
成してある。１の値はポンプの大きさ、要求される耐圧
性能、ケーシングの形状や材質の種類等により必ずしも
一定ではないが、それらの条件が定まれば容易に設定す
ることができる。たとえば後記参考例１の実験番号１に
記載した材質のを用いて第１図記載のごとき形状のケー
シングを製造する場合には、吸入口径100mmφのときに
５〜20mm、50mmφのときに２〜10mm程度となる。
このような本実施例に係るポンプ１によれば、羽根車
７が回転して流路６内の流体圧が高くなった場合には、
第３図に示すように、ケーシング本体４及びグランドカ
バー５が回転軸８の軸方向に膨張移動することによっ
て、流体圧に耐えることとなる。またウォーターハンマ
ーのように突発的な衝撃が加わった場合には、材質自体
が可撓性に優れているうえに上記の構造によって衝撃を
吸収するため損傷を受けにくくなる。しかも、このよう
にケーシング10が軸方向に膨張移動したとしても、シー
ル性等が低下することのないように工夫されていること
から、ポンプの性能が低下することもない。
７が回転して流路６内の流体圧が高くなった場合には、
第３図に示すように、ケーシング本体４及びグランドカ
バー５が回転軸８の軸方向に膨張移動することによっ
て、流体圧に耐えることとなる。またウォーターハンマ
ーのように突発的な衝撃が加わった場合には、材質自体
が可撓性に優れているうえに上記の構造によって衝撃を
吸収するため損傷を受けにくくなる。しかも、このよう
にケーシング10が軸方向に膨張移動したとしても、シー
ル性等が低下することのないように工夫されていること
から、ポンプの性能が低下することもない。
なお、本発明は、上述した実施例に限定されることな
く、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
く、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、第３図に示したケーシング10の場合には、
その形状が軸線を中心として略対称形状に形成されてい
るが、第4,5図に示すように、ケーシング本体4a,4b内部
に形成される流路6aを渦巻状に形成した場合には、ケー
シング本体4a,4bの形状が周方向に非対称になり、軸方
向にそって膨張移動しない虞があるので、それを防止す
るために、流路6a内の流体圧が高い吐出側部分のケーシ
ング本体4aに補強リブ13を設けたり（第４図）、吐出側
のケーシング本体4bの肉厚t2を吸込側のケーシング肉厚
t1よりも厚くすれば良い（第５図）。
その形状が軸線を中心として略対称形状に形成されてい
るが、第4,5図に示すように、ケーシング本体4a,4b内部
に形成される流路6aを渦巻状に形成した場合には、ケー
シング本体4a,4bの形状が周方向に非対称になり、軸方
向にそって膨張移動しない虞があるので、それを防止す
るために、流路6a内の流体圧が高い吐出側部分のケーシ
ング本体4aに補強リブ13を設けたり（第４図）、吐出側
のケーシング本体4bの肉厚t2を吸込側のケーシング肉厚
t1よりも厚くすれば良い（第５図）。
また、第6,7図に示すように、グランドカバー5aにシ
ール注水孔14用のリブ15が形成されている場合には、そ
のリブ15とバランスを保つために、リブ16を周方向所定
位置に設けるようにしても良い。
ール注水孔14用のリブ15が形成されている場合には、そ
のリブ15とバランスを保つために、リブ16を周方向所定
位置に設けるようにしても良い。
このように、本発明では、ケーシング本体内の流路の
圧力が高まった場合に、径方向にではなく軸方向にしか
もどの部分であっても略均等に膨張移動するように、全
体の形状および周囲の肉厚などが所望の条件にあうよう
に予め設計されている。このように、ケーシングの全体
の形状を調整して設計することにより、流体圧が高まっ
た場合に、常に内部空間を軸方向に膨張するように構成
することができる。
圧力が高まった場合に、径方向にではなく軸方向にしか
もどの部分であっても略均等に膨張移動するように、全
体の形状および周囲の肉厚などが所望の条件にあうよう
に予め設計されている。このように、ケーシングの全体
の形状を調整して設計することにより、流体圧が高まっ
た場合に、常に内部空間を軸方向に膨張するように構成
することができる。
上述した実施例では、ケーシング本体とグランドカバ
ーとから成る縦分割タイプのケーシングについて説明し
たが、本発明はこれに限定されず、上ケーシング本体と
下ケーシング本体とから成る水平分割タイプのケーシン
グについても本発明を適用することができる。
ーとから成る縦分割タイプのケーシングについて説明し
たが、本発明はこれに限定されず、上ケーシング本体と
下ケーシング本体とから成る水平分割タイプのケーシン
グについても本発明を適用することができる。
次に本発明をさらに具体的な実施例および参考例に基
づき説明する。なお、部および％は、特に断わりのない
限り重量基準である。
づき説明する。なお、部および％は、特に断わりのない
限り重量基準である。
参考例１ フェノール系酸化防止剤（商品名 イルガノックス10
10、チバガイギー社製）を２％含有するモノマー混合物
を２つの容器に入れ、一方には、モノマー混合物100部
に対してジエチルアルミニウムクロリド（DEAC）を0.4
部、ｎ−プロパノールを0.15部、四塩化ケイ素を0.36
部、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体
（クレイトン1170、シェル社製、以下、「SIS」と略称
する）６部を添加し、これをＡ液とした。
10、チバガイギー社製）を２％含有するモノマー混合物
を２つの容器に入れ、一方には、モノマー混合物100部
に対してジエチルアルミニウムクロリド（DEAC）を0.4
部、ｎ−プロパノールを0.15部、四塩化ケイ素を0.36
部、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体
（クレイトン1170、シェル社製、以下、「SIS」と略称
する）６部を添加し、これをＡ液とした。
他方には、モノマー混合物100部に対して、トリ（ト
リデシル）アンモニウムモリブデートを0.3部添加し、
これをＢ液とした。
リデシル）アンモニウムモリブデートを0.3部添加し、
これをＢ液とした。
Ａ液およびＢ液をそれぞれギヤーポンプにて１対１の
容積比となるようにパワーミキサーに送液し、次いで、
200mm×200mm×3mmの空間容積を有し、70℃に加熱され
た金型中に速やかに注入した。注入時間は、約10秒であ
り、金型内で３分間反応を行なった。これらの一連の操
作は、窒素ガス雰囲気中で実施した。
容積比となるようにパワーミキサーに送液し、次いで、
200mm×200mm×3mmの空間容積を有し、70℃に加熱され
た金型中に速やかに注入した。注入時間は、約10秒であ
り、金型内で３分間反応を行なった。これらの一連の操
作は、窒素ガス雰囲気中で実施した。
得られた成形品の物性値を測定し、その結果を表１に
示した。表１の結果から、この成形品は剛性と可撓性を
備え、しかも軽量で耐熱性、耐衝撃性、耐水性、耐薬品
性に優れていることがわかる。
示した。表１の結果から、この成形品は剛性と可撓性を
備え、しかも軽量で耐熱性、耐衝撃性、耐水性、耐薬品
性に優れていることがわかる。
参考例２ SISの配合量を変えること以外は、参考例１の実験番
号１に準じて反応を行った。
号１に準じて反応を行った。
結果を表２に示す。この結果からエラストマーで改質
しない成形品は可撓性、耐衝撃性に劣り、またエラスト
マーを多く配合しすぎると耐熱性及び剛性に劣ることが
わかる。
しない成形品は可撓性、耐衝撃性に劣り、またエラスト
マーを多く配合しすぎると耐熱性及び剛性に劣ることが
わかる。
実施例１ 参考例１の実験番号１と同様にして、第１図記載のご
とき形状のケーシング本体及びグランドカバーを製造し
た。ケーシングの主な寸法は下記のとおりであった。
とき形状のケーシング本体及びグランドカバーを製造し
た。ケーシングの主な寸法は下記のとおりであった。
ケーシング本体：ボリュート基礎円径200φmm、最大肉
厚20mm,吸入口径50mm、吐出口径32mm グランドカバー：シャフト穴径32mm、最大肉厚28mm 得られたケーシングとグランドカバーをセッティング
し、且つ、軸受胴体、カップリング、モーターを組み込
んた状態でケーシング及びグランドカバーの水圧試験を
行なったところ、水圧12kg/cm2で吸入側は1.96mm、グラ
ンド側は3.46mm軸方向に膨張した。
厚20mm,吸入口径50mm、吐出口径32mm グランドカバー：シャフト穴径32mm、最大肉厚28mm 得られたケーシングとグランドカバーをセッティング
し、且つ、軸受胴体、カップリング、モーターを組み込
んた状態でケーシング及びグランドカバーの水圧試験を
行なったところ、水圧12kg/cm2で吸入側は1.96mm、グラ
ンド側は3.46mm軸方向に膨張した。
また、ケーシングとグランドカバーをセッティングし
た容器としての耐圧性能は、水圧試験により16kg/cm2以
上を有していることが確認できた。
た容器としての耐圧性能は、水圧試験により16kg/cm2以
上を有していることが確認できた。
さらにポンプ性能試験では、圧力の上昇につれてケー
シング及びグランドカバーが軸方向に膨張したが、ポン
プ性能には格別異常は認められなかった。
シング及びグランドカバーが軸方向に膨張したが、ポン
プ性能には格別異常は認められなかった。
発明の効果 以上説明してきたように、本発明によれば、ケーシン
グ内部に流体圧が作用したとしても、ケーシングが膨張
することによって流体圧に耐えることが可能であり、耐
圧性に優れている。
グ内部に流体圧が作用したとしても、ケーシングが膨張
することによって流体圧に耐えることが可能であり、耐
圧性に優れている。
また、本発明に係るケーシングは、エラストマーで改
質された三環体以上のノルボルネン系モノマーの開環重
合体で成形されているため、耐衝撃性、耐蝕性、耐水
性、耐薬品性等に優れ、しかも繊維で補強することもな
いため軽量である。さらに、このようなケーシングを製
造する際には、繊維を混入させることなく、金型内で反
応射出成形を行うことにより所望の形状に容易に成形す
ることができるので、製造時の成形性、作業性、生産性
にも優れている。
質された三環体以上のノルボルネン系モノマーの開環重
合体で成形されているため、耐衝撃性、耐蝕性、耐水
性、耐薬品性等に優れ、しかも繊維で補強することもな
いため軽量である。さらに、このようなケーシングを製
造する際には、繊維を混入させることなく、金型内で反
応射出成形を行うことにより所望の形状に容易に成形す
ることができるので、製造時の成形性、作業性、生産性
にも優れている。
このような効果は実験結果からも明らかである。
すなわち、表２の中に、本願発明の適用品が実験番号
４に示され、本願発明の比較例が実験番号３と実験番号
５に示されている。この表から明らかなように、エラス
トマーで改質されていない実験番号３の試料は、破断時
伸びが５％以下しかなく、これではポンプ材料として使
用した場合に、少ししか膨張移動することができず、大
きな圧力がかかった場合に、容易に破断してしまうこと
を示している。また、この実験番号３の試料のアイゾッ
ト衝撃強度は4.5（kg・cm/cm）であり、実験番号４およ
び５の試料に比べて1/6〜1/7の値しかなく、ポンプ材料
として使用した場合に、ウォータハンマー等の突発的な
衝撃が加わった場合に破断されてしまう。
４に示され、本願発明の比較例が実験番号３と実験番号
５に示されている。この表から明らかなように、エラス
トマーで改質されていない実験番号３の試料は、破断時
伸びが５％以下しかなく、これではポンプ材料として使
用した場合に、少ししか膨張移動することができず、大
きな圧力がかかった場合に、容易に破断してしまうこと
を示している。また、この実験番号３の試料のアイゾッ
ト衝撃強度は4.5（kg・cm/cm）であり、実験番号４およ
び５の試料に比べて1/6〜1/7の値しかなく、ポンプ材料
として使用した場合に、ウォータハンマー等の突発的な
衝撃が加わった場合に破断されてしまう。
一方、エラストマーを多量に含有した実験番号５の試
料では、破断時伸びが200％もあり、これでは伸び過ぎ
で、ポンプの材料としては不向きである。
料では、破断時伸びが200％もあり、これでは伸び過ぎ
で、ポンプの材料としては不向きである。
すなわち、例えエラストマーで改質された三環体以上
のノルボルネン系モノマーの開環重合体であっても、本
発明のように熱変形温度が100℃以上、破断時伸びが10
〜100％の範囲にあるものを見出さなければ、流体機器
用ケーシング及びそれを用いた流体機器として利用する
ことができないことは明らかである。
のノルボルネン系モノマーの開環重合体であっても、本
発明のように熱変形温度が100℃以上、破断時伸びが10
〜100％の範囲にあるものを見出さなければ、流体機器
用ケーシング及びそれを用いた流体機器として利用する
ことができないことは明らかである。
第１図は本発明の一実施例に係る流体機器としてのポン
プの断面図、第２図は第１図に示すポンプの要部拡大断
面図、第３図は同ポンプの作用を示す断面図、第4,5図
は本発明の他の実施例に係るポンプのケーシングの正面
図、第６図は本発明のさらにその他の実施例に係るポン
プの断面図、第７図は同実施例で用いるグランドカバー
の正面図である。 １……ケーシング 4,4a,4b……ケーシング本体 5,5a……グランドカバー 6,6a……流路 13,15,16……リブ
プの断面図、第２図は第１図に示すポンプの要部拡大断
面図、第３図は同ポンプの作用を示す断面図、第4,5図
は本発明の他の実施例に係るポンプのケーシングの正面
図、第６図は本発明のさらにその他の実施例に係るポン
プの断面図、第７図は同実施例で用いるグランドカバー
の正面図である。 １……ケーシング 4,4a,4b……ケーシング本体 5,5a……グランドカバー 6,6a……流路 13,15,16……リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三ツ堀 修一 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 日本ゼオン株式会社内 (72)発明者 東保 和男 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 日本ゼオン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−47879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−53983（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−44998（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】吸引口と排出口とを備えた流体機器内でチ
ャンバーを形成する流体機器用ケーシングであって、 前記流体機器が、前記チャンバー内に配設したシャフト
と、前記シャフトに連結され該シャフトとともに回転可
能で、前記吸引口と排出口の間でチャンバーを通過する
流体の流れに差圧を生じさせる羽根車とを備え、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体の圧力
に耐えるものであって、エラストマーで改質された三環
体以上のノルボルネン系モノマーの開環重合体で成形さ
れ、該重合体の熱変形温度が100℃以上、破断時伸びが1
0〜100％であり、さらに、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体の圧力
によって、前記シャフトの軸方向に沿って膨張移動可能
であることを特徴とする流体機器用ケーシング。 - 【請求項２】チャンバーを形成するケーシングを備えた
流体機器であって、 前記流体機器は、吸入口と、排出口と、前記チャンバー
内に配設したシャフトと、前記シャフトに連結され該シ
ャフトとともに回転可能で前記チャンバーを通過する流
体の流れに差圧を生じさせる羽根車と、を備え、 前記ケーシングは、ケーシング本体とグランドカバーと
を備え、それぞれエラストマーで改質された三環体以上
のノルボルネン系モノマーの開環重合体で形成され、該
重合体の熱変形温度が100℃以上、破断時伸びが10〜100
％であり、さらに、 前記ケーシングは、前記チャンバーの内側の流体圧力に
よって、前記シャフトの軸方向に沿って膨張移動可能で
あることを特徴とする流体機器。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328738A JP2690985B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 流体機器用ケーシング及びそれを用いた流体機器 |
| US07/454,249 US5046922A (en) | 1988-12-26 | 1989-12-21 | Polymeric casing for fluid machines and pumps |
| CA002006610A CA2006610C (en) | 1988-12-26 | 1989-12-22 | Polymeric casing for fluid machines and pumps |
| AT89123867T ATE101423T1 (de) | 1988-12-26 | 1989-12-23 | Polymergehaeuse fuer fluidmaschinen und pumpen. |
| DE68913026T DE68913026T2 (de) | 1988-12-26 | 1989-12-23 | Polymergehäuse für Fluidmaschinen und Pumpen. |
| KR1019890020284A KR970011167B1 (ko) | 1988-12-26 | 1989-12-23 | 재질특성이 향상된 케이싱을 가지는 유체 기기 |
| EP89123867A EP0376225B1 (en) | 1988-12-26 | 1989-12-23 | Polymeric casing for fluid machines and pumps |
| ES89123867T ES2051347T3 (es) | 1988-12-26 | 1989-12-23 | Carcasa de material polimero para maquinas de fluido y bombas. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63328738A JP2690985B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 流体機器用ケーシング及びそれを用いた流体機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02173394A JPH02173394A (ja) | 1990-07-04 |
| JP2690985B2 true JP2690985B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=18213624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63328738A Expired - Fee Related JP2690985B2 (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 流体機器用ケーシング及びそれを用いた流体機器 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5046922A (ja) |
| EP (1) | EP0376225B1 (ja) |
| JP (1) | JP2690985B2 (ja) |
| KR (1) | KR970011167B1 (ja) |
| AT (1) | ATE101423T1 (ja) |
| CA (1) | CA2006610C (ja) |
| DE (1) | DE68913026T2 (ja) |
| ES (1) | ES2051347T3 (ja) |
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| US5407323A (en) * | 1994-05-09 | 1995-04-18 | Sta-Rite Industries, Inc. | Fluid pump with integral filament-wound housing |
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| US6171054B1 (en) * | 1999-09-28 | 2001-01-09 | Royal Appliance Mfg. Co. | Impeller housing with reduced noise and improved airflow |
| US6579060B1 (en) * | 1999-09-28 | 2003-06-17 | Royal Appliance Mfg. Co. | Impeller and housing assembly with reduced noise and improved airflow |
| US6511288B1 (en) | 2000-08-30 | 2003-01-28 | Jakel Incorporated | Two piece blower housing with vibration absorbing bottom piece and mounting flanges |
| US6435818B1 (en) * | 2000-08-30 | 2002-08-20 | Jakel Incorporated | Low vibration blower housing and motor mount |
| DE102004027594B4 (de) * | 2004-06-05 | 2006-06-29 | Man B & W Diesel Ag | Strömungsmaschine mit radial durchströmtem Verdichterrad |
| CA2517743C (en) | 2004-09-01 | 2013-07-23 | Aos Holding Company | Blower and method of conveying fluids |
| ES2263356B1 (es) * | 2004-11-10 | 2007-11-16 | Bominox, S.A. | Sistema modular simplificado de fabricacion de bombas centrifugas. |
| US7455499B2 (en) * | 2005-07-07 | 2008-11-25 | The Scott Fetzer Company | Centrifugal fan |
| WO2007037699A1 (en) * | 2005-09-27 | 2007-04-05 | Umoe Mandal As | Centrifugal fan |
| ATE529642T1 (de) * | 2007-11-20 | 2011-11-15 | Mann & Hummel Gmbh | Gehäuse für einen radialverdichter |
| ATE556224T1 (de) | 2008-07-10 | 2012-05-15 | Grundfos Management As | Pumpe |
| DE102009008792A1 (de) * | 2009-02-13 | 2010-08-19 | Continental Automotive Gmbh | Kraftstoffpumpe und Verfahren zur Fertigung einer Kraftstoffpumpe |
| CN102444609B (zh) * | 2010-09-30 | 2013-11-06 | 迅达科技集团股份有限公司 | 防堵潜污泵 |
| US20120204982A1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-08-16 | Nidec Motor Corporation | Weld-line elimination on molded plastic parts |
| CN104235070A (zh) * | 2013-06-13 | 2014-12-24 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 泵壳及具有该泵壳的泵 |
| JP6421105B2 (ja) * | 2015-09-29 | 2018-11-07 | 日立アプライアンス株式会社 | ポンプ装置 |
| CN106968984B (zh) * | 2015-12-11 | 2020-10-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 涡轮机 |
| DE102018214650A1 (de) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | KSB SE & Co. KGaA | Strömungsführende Vorrichtung |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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