JP2987010B2 - 板金製ポンプケーシング - Google Patents

板金製ポンプケーシング

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JP2987010B2
JP2987010B2 JP4171690A JP17169092A JP2987010B2 JP 2987010 B2 JP2987010 B2 JP 2987010B2 JP 4171690 A JP4171690 A JP 4171690A JP 17169092 A JP17169092 A JP 17169092A JP 2987010 B2 JP2987010 B2 JP 2987010B2
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pump
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雅和 山本
毅 前田
耕司 伊勢本
喜久一 森
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は板金製ポンプケーシング
に係り、特にステンレススチール等の鋼板をプレス成形
することにより製作する板金製ポンプケーシングに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から1枚のステンレススチール等の
鋼板をプレスにより深絞りしてポンプケーシングを製作
することが行われている。斯かる板金製ポンプケーシン
グには、羽根車内で与えられた速度水頭を圧力水頭に効
率的に変換するためにその内部にガイドベーンやボリュ
ート等の案内装置を備えたタイプのものがある。そし
て、この案内装置は、通常、ポンプケーシングの内側に
溶接等により固定されるか、又は保持部材を介して保持
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、案内装
置をポンプケーシングの内側に溶接や保持部材を介して
固定する場合には、次に列挙する問題点があった。 (1)配管外力等の外力による歪みが案内装置にかから
ないよう、ポンプケーシングの板厚を増加させるか、あ
るいは、ケーシングの補強を必要とするため、生産性が
悪く、製作コストが上昇する。 (2)複雑な形状の案内装置の製作が困難であり、ポン
プ性能の確保が困難である。 (3)溶接で案内装置をポンプケーシングに一体化する
場合には、材質の制約がある。
【0004】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、案内装置を固定又は保持する
ためにポンプケーシングに剛性を持たせる必要がなく、
又、簡易に案内装置及び内ケーシングの廻り止めを行う
ことができる板金製ポンプケーシングを提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明の板金製ポンプケーシングの1態様は、板
金製の外ケーシングと、該外ケーシングとは離隔した状
態で外ケーシング内に設けられ内部に羽根車を収容した
内ケーシングと、羽根車の外周部に設けられた案内装置
とを備え、前記案内装置はこれを保持するケーシングカ
バー又はモータフレーム側板と係合する係合凹部又は係
合凸部を備え、前記内ケーシング駆動機側非回転部
に支持されていることを特徴とするものである。
【0006】また、本発明の板金製ポンプケーシングの
他の態様は、板金製の外ケーシングと、該外ケーシング
とは離隔した状態で外ケーシング内に設けられ内部に羽
根車を収容した内ケーシングと、羽根車の外周部に設け
られた案内装置とを備え、前記内ケーシングは前記案内
装置と係合する係合凹部又は係合凸部を備え、前記内ケ
ーシング駆動機側非回転部に支持されていることを
特徴とするものである。
【0007】
【作用】前述した構成からなる本発明によれば、ポンプ
ケーシングを外ケーシングと内ケーシングとで構成し、
外ケーシングとは離隔された内ケーシング内に案内装置
を設けているため、配管外力等によって外ケーシングが
変形しても、その変形が内ケーシングに伝わることがな
い。即ち、案内装置は配管外力により変形する部位に固
定していないため、配管外力による歪みが案内装置にか
からないよう、ポンプケーシングの板厚を増加させる必
要もなく、又、ケーシングを補強する必要もない。ま
た、案内装置はこれを保持する相手側部品と係合する係
合凹部又は係合凸部を備えるため、案内装置の廻り止め
を簡易に行うことができる。さらに、内ケーシングは案
内装置と係合する係合凹部又は係合凸部を備えるため、
内ケーシングの廻り止めを簡易に行うことができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る板金製ポンプケーシング
の一実施例を図1及び図2を参照して説明する。図1は
本発明の板金製ポンプケーシングを備えた陸上設置の横
型遠心ポンプを示す縦断面図である。図1において、符
号1は外ケーシングを示し、この外ケーシング1は、ス
テンレススチール等の鋼板をプレスにより深絞りして形
成されている。外ケーシング1は、円筒容器状の本体部
2と、この本体部2より吸込側に延設された円筒状の吸
込ノズル3と、この吸込ノズル3の反対側の開口部側に
設けられたケーシングフランジ4とを備えている。そし
て、本体部2の円筒状側壁には吐出ノズル5が溶接等に
より固着されており、この吐出ノズル5の先端部に吐出
フランジ6が溶接等により接続されている。また、吸込
ノズル3は、大径部3aと小径部3bとを有した異径ノ
ズルから構成されており、吸込ノズル3の先端には、吸
込フランジ7が溶接等により固着されている。
【0009】また、ケーシングフランジ4は、モータ直
動型の場合には、モータブラケット8に、モータ直結型
の場合には軸受ブラケットに固定され支持されている。
同様に、ブラケット8に固定されたケーシングカバー9
は、外ケーシング1の開口部を閉塞するように設けられ
ている。
【0010】一方、外ケーシング1の内側には、内ケー
シング10が設けられており、この内ケーシング10は
ステンレススチール等の鋼板をプレスにより深絞りして
形成されている。内ケーシング10は円筒容器状の本体
部11と、この本体部11より吸込側に延設された円筒
状の吸込側部12とから構成されている。そして、内ケ
ーシング10の本体部11の開口側端部は、ケーシング
カバー9に嵌合され支持されている。ケーシングカバー
9は、鋳物製等からなるモータブラケット8に保持され
ているため、高い剛性を有し、この高い剛性を有したケ
ーシングカバー9に内ケーシング10は支持されてい
る。内ケーシング10の吸込側部12の一端は、吸込ノ
ズル3の近傍まで延びている。そして、内ケーシング1
0の吸込側部12の端部と外ケーシング1の吸込ノズル
3との間隙には、弾性材からなるシール部材13が介装
されており、このシール部材13によって吸込側(低圧
側)と吐出側(高圧側)とがシールされている。なお、
シール部材13は高圧側と低圧側との差圧により吸込側
に押されるため、脱落することもなく確実にシールでき
る。
【0011】内ケーシング10の内側には羽根車14が
収容されており、この羽根車14は主軸15の自由端に
連結され支持されている。主軸15は軸受(図示せず)
により回転自在に支持されており、この主軸15とケー
シングカバー9との間には軸封装置16が設けられてい
る。また内ケーシング10の本体部11の内側にはガイ
ドベーンまたはボリュートを構成する案内装置17が設
置されている。案内装置17はプラスチック材や青銅
(BC)等にて形成されている。
【0012】前記案内装置17には、図2に示されるよ
うに、その両側面に係合凹部17a,17bが形成され
ている。なお図2は図1のA部詳細を示す図である。一
方、ケーシングカバー9には係合凹部17aに係合する
係合凸部9aが形成されており、係合凹部17aと係合
凸部9aとが係合することにより案内装置17の廻り止
めがなされている。即ち、案内装置17が水の方向転換
に伴う反力で廻転力を受けても、その廻転が防止される
ようになっている。また、内ケーシング10には案内装
置17の係合凹部17bに係合する係合凸部10aが形
成されており、係合凹部17bと係合凸部10aとが係
合することにより内ケーシング10の廻り止めがなされ
ている。即ち、摺動部(ライナー部)に異物等が噛み込
んでも、内ケーシング10が廻転する恐れがない。
【0013】また、内ケーシング10の吸込側部12の
内側には旋回防止板18が固定されている。この旋回防
止板18は、外端部で溶接等によって吸込側部12に固
着されている。内ケーシング10の吸込側部12の後端
部はライナー部Lを構成し、羽根車14の吸込側の端縁
部14aとライナー部Lとの間には僅かなクリアランス
が形成されている。
【0014】前記遠心ポンプの作用を簡単に説明する
と、吸込ノズル3より吸い込まれた流体は、内ケーシン
グ10の吸込側部12を通って羽根車14内に導かれ
る。回転する羽根車14から吐出された流体は、案内装
置17によって圧力回収がなされ、内ケーシング10の
本体部11に穿設された開口部11aより外ケーシング
1と内ケーシング10との間の空間に流入し、その後、
外ケーシング1に形成された吐出ポート2aから吐出ノ
ズル5を経て図示されない吐出配管に排出される。内ケ
ーシング10から外ケーシング1と内ケーシング10と
の間の空間に流入した流体はシール部材13によって吸
込側への流入が防止されている。なお、仮想線で示され
るように内ケーシング10から吐出された流体を吐出ノ
ズル5に導くためのガイド板19を設けても良い。
【0015】本実施例においては、ケーシングを外ケー
シング1と内ケーシング10とに分割し、外ケーシング
1とは縁切りされた内ケーシング10内にガイドベーン
又はボリュートからなる案内装置17を設けている。し
たがって、配管外力等によって外ケーシング1が変形し
ても、その変形が内ケーシング10に伝わることがな
い。よって、配管外力による歪みが案内装置17にかか
らないよう、ポンプケーシングの板厚を増加させる必要
もなく、又、ケーシングを補強する必要もない。
【0016】また、内ケーシング10を剛性を有した部
材(ケーシングカバー9)に取付け、この内ケーシング
10に案内装置17を嵌合させたため、溶接で案内装置
17をポンプケーシングに一体化する必要がなく、案内
装置17に材質の制約がない。さらに、案内装置17に
ケーシングカバー9の係合凸部9aと係合する係合凹部
17aを設けたため、簡易に案内装置17の廻り止めを
行うことができる。しかも、内ケーシング10を案内装
置17に係合させることにより内ケーシング10の廻り
止めも行うことができる。
【0017】次に、本発明の他の実施例を図3乃至図5
を参照して説明する。図3は全周流型インラインポンプ
を示す断面図である。本実施例に示すインラインポンプ
は、吸込側ケーシング21と、吐出側ケーシング25
と、この吸込側ケーシング21と吐出側ケーシング25
間を接続する外筒29とを備えている。吸込側ケーシン
グ21、外筒29及び吐出側ケーシング25は、それぞ
れ開口部側の端部外周部に、それぞれ外方に延設された
鍔部21a,29a,29b,25aを備えている。そ
して、吸込側ケーシング21と外筒29とは、相隣接す
る鍔部21a,29aが鋳鉄等の鋳物製のフランジ4
0,40により挟持されるとともにボルト65により締
め付けられることにより、一体に接続されている。ま
た、吐出側ケーシング25と外筒29とは、同様に相隣
接する鍔部25a,29bが鋳鉄等の鋳物製のフランジ
41,41により挟持されるとともにボルト65により
締め付けられることにより、一体に接続されている。そ
して、これら吸込側ケーシング21、吐出側ケーシング
25及び外筒29とでポンプケーシングが構成され、こ
のポンプケーシング内にはキャンドモータ42が配設さ
れている。前記キャンドモータ42はモータフレーム4
3を備え、このモータフレーム43は略円筒状のフレー
ム外胴44と、このフレーム外胴44の両側開口部に設
けられたフレーム側板45,46とから構成されてい
る。
【0018】吸込側ケーシング21は切頭円錐台上の本
体部22と、この本体部22より吸込側に延設された吸
込ノズル23とを備えている。また、吐出側ケーシング
25も、吸込側ケーシング21と同様に、切頭円錐台状
の本体部26と、この本体部26より吸込側に延設され
た吐出ノズル27とを備えている。また、吸込ノズル2
3及び吐出ノズル27には、それぞれ中間リング66,
66を介して吸込フランジ68及び吐出フランジ69が
それぞれ固定されている。
【0019】一方、吸込側ケーシング21の内側には内
ケーシング30が設けられており、この内ケーシング3
0は容器状の本体部31と、この本体部31より吸込側
に延設された円筒状の吸込側部32とから構成されてお
り、本体部31と吸込側部32との間にはOリング等の
弾性材からなるシール部材38が介装されている。内ケ
ーシング30の内側には羽根車35が収容されており、
この羽根車35はキャンドモータ42の主軸36に固定
され支持されている。そして、内ケーシング30の本体
部31の内側にはガイドベーンまたはボリュートを構成
する案内装置33が設置されている。
【0020】図4は案内装置33を示し、図4(a)は
側面図、図4(b)は図4(a)のIV(b)−IV(b)
線断面図である。案内装置33はプラスチック材や青銅
(BC)等にて形成されている。図4(a)に示される
ように、案内装置33はハッチングで示される凸部33
aと、ハッチングで示される部分を除いた凹部33bと
を備えている。そして、凸部33aは内ケーシング30
との嵌合部になっており、凹部33bは吐出流路空間に
なっている。前記凹部33bは半径方向凹部33b1
軸方向凹部33b2とを有し、羽根車15から吐出され
た流体は半径方向から軸方向に流れ方向を転換されるよ
うになっている。半径方向凹部33b1によって形成さ
れた流路断面は流体の流れる方向に向かって漸次増大し
ている。軸方向凹部33b2は、図4(a)のIV(c)
矢視図である図4(c)に示されるように、ポンプの軸
線に平行に伸びている側壁33b3,33b3を有し、流
体は流体の流速の半径方向成分が残らないで軸方向に円
滑に案内されるようになっている。
【0021】また、案内装置33はモータ側にインロー
嵌合部33cを有し、このインロー嵌合部33cがキャ
ンドモータ42のモータフレーム43と嵌合されてい
る。このキャンドモータ42のモータフレーム43は高
い剛性を有しており、この外筒に案内装置33が支持さ
れるため、結果として、内ケーシング30は高い剛性を
有したキャンドモータ42の外筒に支持されることにな
る。
【0022】図5は図3に示す実施図における案内装置
と内ケーシングとの関係を示す図であり、図5(a)は
図3のB部を拡大した断面図、図5(b)は図5(a)
のV(b)矢視図、図5(c)は図5(a)のV(c)
矢視図である。図5に示されるように、案内装置33に
は、インロー嵌合部側に係合凸部33dが形成されてい
る。一方、モータフレーム43のフレーム側板45には
係合凸部33dに係合する係合凹部45aが形成されて
おり、係合凸部33dと係合凹部45aとが係合するこ
とにより案内装置33の廻り止めがなされている。即
ち、案内装置33が水の方向転換に伴う反力で廻転力を
受けても、その廻転が防止されるようになっている。ま
た、内ケーシング30には案内装置33の凹部(流路
部)に係合する係合凸部30aが形成されており、案内
装置33の凹部と係合凸部30aとが係合することによ
り(図4(c)参照)、内ケーシング30の廻り止めが
なされている。即ち、摺動部(ライナー部)に異物等が
噛み込んでも、内ケーシング30が廻転する恐れがな
い。
【0023】内ケーシング30の吸込側部32の一端
は、吸込ノズル23の近傍まで延びている。そして、内
ケーシング30の吸込側部32の端部と吸込側外ケーシ
ング21の吸込ノズル23との間隙には、図1に示す実
施例と同様に弾性材からなるシール部材34が介装され
ており、このシール部材34によって吸込側(低圧側)
と吐出側(高圧側)とがシールされている。
【0024】前記キャンドモータ22のフレーム外胴4
4は、その外周部に軸方向に沿って放射状に複数のリブ
44aが形成されている。この複数のリブ44aは、プ
レス成形によってモータフレーム外胴44に一体に形成
され、そして、これらリブ44aの外側面がポンプケー
シングの外筒29の内周面に嵌合されるとともに、この
嵌合部で両者はスポット溶接等で接合され一体化されて
いる。
【0025】前記モータフレーム43内には、ステータ
47及びロータ48が配設されている。ロータ48は主
軸36によって支持されており、また、ステータ47の
内側には円筒状のキャン49が嵌着されている。また、
前記フレーム側板45には、ラジアル軸受50が設けら
れ、ラジアル軸受50は主軸36に嵌合された軸スリー
ブ51を回転支承するようになっている。
【0026】前記フレーム側板46には、弾性材64を
介して軸受ハウジング52が着脱可能に設けられてお
り、この軸受ハウジング52はラジアル軸受53と固定
側スラストメタル54とをそれぞれ保持しており、ラジ
アル軸受53は主軸36に嵌合された軸スリーブ55を
回転支承するようになっている。一方、主軸36の吐出
側端部には、スラストディスク56が固定されており、
スラストディスク56は前記固定側スラストメタル54
と対向する回転側スラストメタル57を備えている。
【0027】また、フレーム側板46にはフィルタを構
成する端板60が固定されている。端板60は、略半球
形に突出した整流部61を有し、この整流部61に半径
方向内方から外方に放射状に伸びる複数のスリット62
が形成されている。端板60の整流部61は、吐出側ケ
ーシング25内の流れの流線に沿うように略半球形状に
形成されており、羽根車35から吐出された流体は、外
筒29とモータフレーム外胴44間に形成された流路7
0を通って吐出側ケーシング25内に流入した後、整流
部61の整流作用によって整流されて吐出口に導かれ
る。また、整流部61に放射状にスリット62を形成し
たため、このスリット62がフィルタとして機能し、流
体がこのスリット62を通ってキャンドモータ42内に
流入する際に、流体内の異物がスリット62に捕捉され
除去される。このスリット62は流れの方向に沿うよう
に形成されているため、一旦、スリット62に捕捉され
た異物は、流速により流れ方向に押されて移動し、スリ
ット62から除去され、スリット62の目詰まりが防止
される。即ち、スリット62は、その形状によって自浄
作用を有するようになっている。なお、端板60は、軸
受ハウジング52をフレーム側板46に固定するための
押え板の役割をも果している。
【0028】前記インラインポンプの作用を簡単に説明
すると、吸込ノズル23より吸い込まれた流体は、内ケ
ーシング30の吸込側部32を通って羽根車35内に導
かれる。回転する羽根車35から吐出された流体は、案
内装置33を経て遠心方向から軸方向に流れ方向が転換
された後、外筒29とキャンドモータ42のモータフレ
ーム外胴44との間に形成された流路70に流入し、こ
の流路70を通って吐出側ケーシング25内に流入す
る。その後、流体は端板60の整流部61によって整流
された後、吐出側ケーシング25に一体に形成された吐
出ノズル27より吐出される。
【0029】一方、羽根車35の主板35aとモータフ
レーム側板45との間には間隙が形成されているため、
羽根車35の回転によってこの間隙内に円板摩擦が生
じ、この間隙に減圧効果が生ずる。そのため、端板60
のスリット62よりキャンドモータ42内に流入した流
体は、軸受ハウジング52の開口52aを通り、更にロ
ータ48とステータ47のキャン49との間隙を通って
フレーム側板45の開口45aより羽根車35の主板3
5aの裏側に流出する循環路が形成される。そして、こ
の取扱液のキャンドモータ42内の循環の間に軸受が潤
滑されるとともにモータが冷却される。
【0030】本実施例においては、ケーシングを外ケー
シング21と内ケーシング30とに分割し、外ケーシン
グ21とは縁切りされた内ケーシング30内にガイドベ
ーン又はボリュートからなる案内装置33を設けてい
る。また、案内装置33にキャンドモータ42のモータ
フレーム側板45と係合する係合凸部33dを設けたた
め、簡易に案内装置33の廻り止めを行うことができ
る。しかも内ケーシング30を案内装置33に係合させ
ることにより、内ケーシング30の廻り止めも行うこと
ができる。したがって、図1に示す実施例と全く同様の
効果が得られる。
【0031】図6は案内装置33の廻り止め機構の別実
施例を示す断面図である。本実施例においては、キャン
ドモータ42のモータフレーム側板45にピン71を植
設し、案内装置33にピン71に係合する係合凹部33
eを形成したものである。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ケーシングを外ケーシングと内ケーシングとに分割し、
外ケーシングとは離隔された内ケーシングに案内装置を
設けたため、配管外力等により外ケーシングが変形して
も、その変形は内ケーシングに伝わることがない。した
がって、外力による歪みが案内装置にかからないようポ
ンプケーシングの板厚を必要以上に厚くする必要がな
く、またポンプケーシングを補強部材等を用いて補強す
る必要がない。
【0033】また、本発明によれば、内ケーシングと案
内装置とを別部材で形成できるため、内ケーシングの形
状が単純となり、内ケーシングのプレス成形が容易にな
るとともに案内装置の形状を自由に選択することができ
る。また、案内装置は溶接によってポンプケーシングに
一体化する必要がないため、案内装置の材質上の制約が
なく、例えば、樹脂成形品を使用することができる。
【0034】さらに、本発明によれば、案内装置及び内
ケーシングの廻り止めを簡易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る板金製ポンプケーシングを備えた
陸上設置の横型ポンプの断面図である。
【図2】図1に示す実施例における案内装置と内ケーシ
ングとの関係を示す図であり、図1のA部詳細を示す断
面図である。
【図3】本発明に係る板金製ポンプケーシングを備えた
全周流型インラインポンプの断面図である。
【図4】図3に示す実施例における案内装置の詳細を示
す図であり、図4(a)は側面図、図4(b)は図4
(a)のIV(b)−IV(b)線断面図、図4(c)は図
4(a)のIV(c)矢視図である。
【図5】図3に示す実施例における案内装置と内ケーシ
ングとの関係を示す図であり、図5(a)は図3のB部
詳細を示す断面図、図5(b)は図5(a)のV(b)
矢視図、図5(c)は図5(a)のV(c)矢視図であ
る。
【図6】図3に示す実施例における案内装置と内ケーシ
ングとの関係を示す他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1,21 外ケーシング 2,22 本体部 3,23 吸込ノズル 5,27 吐出ノズル 8 ブラケット 9 ケーシングカバー 10,30 内ケーシング 11,31 本体部 12,32 吸込側部 13,34 シール部材 14,35 羽根車 15,36 主軸 17,33 案内装置 17a,17b,45a 係合凹部 30a,33d 係合凸部 42 キャンドモータ 43 モータフレーム 45,46 フレーム側板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 喜久一 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会 社 荏原製作所内 (56)参考文献 特開 昭62−195496(JP,A) 実開 昭52−159405(JP,U) 実開 平2−59299(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04D 29/40 - 29/56 F04D 29/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板金製ポンプケーシングにおいて、板金
    製の外ケーシングと、該外ケーシングとは離隔した状態
    で外ケーシング内に設けられ内部に羽根車を収容した内
    ケーシングと、羽根車の外周部に設けられた案内装置と
    を備え、前記案内装置はこれを保持するケーシングカバ
    ー又はモータフレーム側板と係合する係合凹部又は係合
    凸部を備え、前記内ケーシング駆動機側非回転部に
    支持されていることを特徴とする板金製ポンプケーシン
    グ。
  2. 【請求項2】 板金製ポンプケーシングにおいて、板金
    製の外ケーシングと、該外ケーシングとは離隔した状態
    で外ケーシング内に設けられ内部に羽根車を収容した内
    ケーシングと、羽根車の外周部に設けられた案内装置と
    を備え、前記内ケーシングは前記案内装置と係合する係
    合凹部又は係合凸部を備え、前記内ケーシング駆動機
    非回転部に支持されていることを特徴とする板金製
    ポンプケーシング。
  3. 【請求項3】 離隔して設けられた前記外ケーシングと
    前記内ケーシングとの間には、弾性材からなるシール部
    材が介装されていることを特徴とする請求項1又は2記
    載の板金製ポンプケーシング。
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