JP3061524B2 - 合成樹脂製渦巻きポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポンプケーシングおよ
び遠心羽根車を合成樹脂により形成し、かつこの遠心羽
根車は前面側を開放したセミオープンタイプとされた合
成樹脂製渦巻きポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】海水や化学液を取り扱う渦巻きポンプに
おいては、ポンプケーシングや遠心羽根車などの接液部
品を、鋳鉄やステンレス等の金属材料により形成すると
接液部品が海水や化学液に触れて錆や腐食を生じる不具
合がある。このため、ポンプケ−シングおよび遠心羽根
車をＰＰＥ樹脂等の合成樹脂により形成した渦巻きポン
プが知られている。

【０００３】この種の渦巻きポンプにおいて、遠心羽根
車をセミオープン構造にしたものがある。すなわち、通
常の遠心羽根車は、背面板（主板とも称す）と、これに
対向して離間した前面板と、これら背面板と前面板との
間に放射方向に配置されてそれぞれ渦巻き状に延びる複
数の羽根とで構成されている。このような羽根車は中央
部に連結された駆動軸で回転されると、前面板の中央部
に開口された吸引孔から液体を導入し、この液体を各羽
根間の渦巻き通路を介して加圧し、外周部に開放された
吐出口から送り出すようになっている。

【０００４】これに対し、セミオープン型の遠心羽根車
４０は、図５に示すように、背面板４１と、この背面板
４１の前面に放射方向に配置されてそれぞれ渦巻き状に
延びる複数の羽根４２とで構成されており、前面板が無
く、前面側が開放された構造をなしている。

【０００５】ところで、このような開放型遠心羽根車４
０を用いた渦巻きポンプでは、図２に示す羽根４２の前
面と、ガイドベーン４との間のギャップＧ寸法が揚水性
能を左右する。すなわち、羽根車４０には前面板が存在
しないから、羽根４２の前面と、ガイドベーン４とのギ
ャップＧが大きい場合は、渦巻き通路４３で加圧した液
が漏れ、その漏れ量が多くなり揚水効率が低下し、また
ギャップＧ小さいと壁面抵抗が増すので、羽根車４０の
回転効率が低下する。このため、羽根４２の前面とガイ
ドベーン４とのギャップＧは高精度に管理する必要があ
る。

【０００６】上記ギャップＧは、図２に示すように、ケ
ーシングカバー５の内面から羽根車４０の羽根前面まで
のＡ寸法と、ケーシングカバー５の内面からガイドベー
ン４の裏面までのＢ寸法をそれぞれ測定し、その差Ｂ−
Ａ＝Ｇにより求める。Ｂ−Ａの値が所定のギャップＧ
（通常は０．５〜１．５mm）にならない場合は、駆動軸
２６の段部２６ａと羽根車４０との間に調整シム４９を
介在させ、調整シム４９の厚みを調整してＧ寸法を調整
するようにしている。

【０００７】この場合、Ａ寸法は、遠心羽根車４０を駆
動軸２６に通し、締付ナット４８を締め付けた状態でケ
ーシングカバー５の壁面と羽根４２の前面との寸法を測
定する。また、Ｂ寸法は、ケーシングカバー５の壁面と
ガイドベーン４との離間寸法を測定する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セミオ
ープンタイプの羽根車４０においては、図５に示すよう
に、羽根４２の前面形状がテーパ部４２ａおよびこのテ
ーパ部４２ａの外周部に背面板４１と平行な平行面４２
ｂを供えている構造のものがあり、このような構造の場
合は、Ａ寸法を測定するに際してはケーシングカバー５
の壁面と平行面４２ａとの寸法を測定すればよい。した
がって、このような羽根車４０はギャップＧの調整が容
易に行える。

【０００９】ところで、一般にポンプでは、遠心羽根車
４０の外径Ｄを変えるとポンプ出力が変化する。したが
って、遠心羽根車４０の外径Ｄをカットして羽根車４０
の径を小さくすれば、ポンプ出力が小さくなる。このこ
とから、複数出力のポンプに対し、予め一型で同形の合
成樹脂製遠心羽根車を複数個製作し、出力や回転数が違
うポンプに対しては羽根車の外径をカットして各ポンプ
に適合する羽根車を製造するようにすれば、型費用を節
減することができ、製造も容易になる。

【００１０】しかしながら、図５に示すような従来の羽
根車４０において、外径をカットして最大径Ｄ1 がテー
パ部４２ａにかかるようになると、Ａ寸法を測定する測
定基準面がなくなるから、Ａ寸法の正確な測定が不能に
なる。このような場合はギャップＧの寸法が測定でき
ず、ポンプ性能がばらつく心配がある。

【００１１】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、羽根車の外径を小
さくしてもＡ寸法の正確な測定が可能になり、ギャップ
Ｇを高精度に調整できる合成樹脂製渦巻きポンプを提供
しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、合成
樹脂により形成したポンプケーシング内にガイドベーン
を設け、このガイドベーンに対向して合成樹脂製の遠心
羽根車を設置し、この遠心羽根車の中心部にこの遠心羽
根車を回転する駆動軸を連結し、上記遠心羽根車は、背
面板の前面にほぼ放射方向に配置されて渦巻き状に延び
る多数の羽根を設けるとともに、これら羽根は外周方向
に向かって高さが低くなるテーパ部を有しており、これ
ら羽根の前面側を開放してなる開放型羽根車とされた合
成樹脂製渦巻きポンプにおいて、上記羽根のテーパ部に
は、回転方向裏側に位置して背面板と平行な平坦面を形
成したことを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明は、上記羽根がテーパ部に
連なる外周部に、背面板と平行な平行部を形成してなる
開放型羽根車の場合、上記羽根のテーパ部に形成した平
坦面を上記平行部と同一面に形成したことを特徴とす
る。

【００１４】

【作用】請求項１の発明によれば、羽根のテーパ部に背
面板と平行な平坦面を形成したから、この平坦面を測定
基準面にしてＡ寸法の測定を行うことができる。しかも
この場合、平坦面は羽根の回転方向裏側に形成し、表側
はテーパ部を残してあるからガイドベーンとの間隔が大
きくなることがなく、漏水の増大を防止することがで
き、揚水特性に影響を及ぼさない。

【００１５】請求項２の発明によれば、テーパ部に形成
した平坦面とテーパ部に続く平行部を同一面に形成した
から、径が大きくて平行部が存在する羽根車および外径
カットにより平行部が無くなった羽根車のいずれでも、
同一値のＡ寸法を測定することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明について、図１ないし図３に示
す一実施例にもとづき説明する。図において１はＰＰＥ
樹脂等の合成樹脂からなるポンプケーシングである。こ
の合成樹脂製ポンプケーシング１は、前面中央部に吸込
口２が開口されているとともに、背面の開口部にケーシ
ングカバー３が取り付けられている。ケーシングカバー
３もＰＰＥ樹脂等の合成樹脂により形成されており、本
実施例のケーシングカバー３は、内側にガイドベーン４
を一体に形成してあるとともに、外側にブラケット５を
一体に形成してある。このようなケーシングカバー３は
取付けボルト６…を用いて上記ポンプケーシング１に固
定されている。

【００１７】上記ポンプケーシング１の前面には、上記
吸込口２に対向してフランジ管継手７が取付けられてい
る。このフランジ管継手７は、固定ボルト８…によりポ
ンプケーシング１に固定されており、このフランジ管継
手７には図示しない吸込管が連結されるようになってい
る。フランジ管継手７の内部側端面には弁座９が形成さ
れており、この弁座９には一方向弁を構成する弁体１０
が接離可能に着座するようになっている。弁体１０は周
囲にパッキング部１１を一体に備えており、このパッキ
ング部１１が上記フランジ管継手７とポンプケーシング
１との間で挾持されている。そして、弁体１０は、上記
パッキング部１１との連結根元部が弾性変形することに
より弁座９に接離するようになっており、ポンプケーシ
ング１の内部から流体圧力が加わると弁座９に着座して
吸込口２を閉止する。

【００１８】上記ポンプケーシング１の内部には、仕切
り壁１４が形成されており、この仕切り壁１４の内部に
は上記吸込口２に連なる導入通路１５が形成されてい
る。この仕切り壁１４の端部はＯリング１６を介して前
記ガイドベーン４に突合せ接続されている。仕切り壁１
４の外周部にはポンプケーシング１に囲まれた気液分離
室１７が形成されている。そして、ポンプケーシング１
の上部壁には吐出口１８が開口されており、この吐出口
１８には図示しない吸込管が連結されるようになってい
る。

【００１９】なお、ポンプケーシング１の上部壁には呼
び水口１９が開口されており、この呼び水口１９は呼び
水口閉止栓２０により閉塞されている。また、ポンプケ
ーシング１の下部壁には排水口２１が開口されており、
この排水口２１は排水口閉止栓２２により閉塞されてい
る。

【００２０】上記ケーシングカバー３に一体に形成され
たブラケット５は、連結ボルト２４を介して電動機２５
に連結されている。電動機２５は電動機軸と一体の駆動
軸２６を備えており、この駆動軸２６は上記ケーシング
カバー３の中央に開口した駆動軸導入孔２７を貫通して
ポンプケーシング１の内部に導入されている。この駆動
軸２６の先端部には後述する遠心羽根車４０が固定ナッ
ト４８を介して固定されている。

【００２１】上記ブラケット５には固定脚２８が一体に
形成されており、この固定脚２８は固定ボルト２９…に
よって固定ベース３０に取付けられている。なお、前記
電動機２５も固定ベース３０に対し支持脚３１によって
支持されている。

【００２２】遠心羽根車４０とケーシングカバー３の中
央部との間にはメカニカルシール３３が設けられてお
り、このメカニカルシール３３のより駆動軸導入孔２７
と駆動軸２６との間の液密が保たれている。

【００２３】なお、駆動軸２６には、ケーシングカバー
３から導出された箇所に水切り板３４が取付けられてお
り、万が一メカニカルシール３３から液洩れが生じた場
合、駆動軸２６を伝わって電動機２５に侵入しようとす
る液をこの水切り板３４により遠心力で振り飛ばし、電
動機２５に侵入するのを阻止するようになっている。

【００２４】また、ブラケット５の下部には、上記水切
り板３４で振り飛ばされた液を排出する排出口３５が開
口されている。上記遠心羽根車４０について、図３およ
び図４を加えて説明する。この遠心羽根車４０もＰＰＥ
樹脂等の合成樹脂により形成されており、セミオープン
構造になっている。すなわち、遠心羽根車４０は、背面
板４１と、これの前面側に放射方向に配置されてそれぞ
れ渦巻き状に延びる複数の羽根４２…とを一体に有して
おり、隣接する羽根４２…間で渦巻き形状の通路４３…
を形成してある。

【００２５】この場合、遠心羽根車４０の各羽根４２…
はそれそれの前面側の端縁が、上記背面板４１に対して
傾斜するテーパ部４２ａ、およびこのテーパ部４２ａか
ら外周に続いて上記背面板４１に平行な平行部４２ｂを
有している。そして、これら各羽根４２…には、回転方
向（矢印Ｘ方向）の後面側ｂ（前面側はａで示す）に位
置して、上記平行部４２ｂからテーパ部４２ａの少なく
とも一部に亘って、上記背面板４１と平行な平坦面４４
を形成してある。この平坦面４４は平行部４２ｂと同一
面となるように形成されており、平行部４２の延長面と
なっている。

【００２６】そして、この遠心羽根車４０の中心部に
は、上記駆動軸２６が貫通される取付け孔４６が形成さ
れている。この取付け孔４６には金属筒４７がインサー
トされて補強されている。

【００２７】前記駆動軸２６の先端部に、上記遠心羽根
車４０の取付け孔４６を挿通し、この駆動軸２６先端に
固定ナット４８を螺合して締め付けると遠心羽根車４０
は駆動軸２６に固定される。この場合、駆動軸２６には
遠心羽根車４０の取付け位置を規制する段部２６ａが形
成されており、この段部２６ａと遠心羽根車４０の間に
必要に応じて調整シム４９を介挿することにより遠心羽
根車４０の取付け位置が調整されるようになっている。

【００２８】このような駆動軸２６に取付けられる羽根
車４０は、ガイドベーン４とケーシングカバー３との間
に設置される。この場合、遠心羽根車４０の各羽根４２
…の前端縁に形成したテーパ部４２ａ、および平行部４
２ｂが、上記ガイドベーン４と所定のギャップＧを存し
てこのガイドベーン４に対向するようになっている。

【００２９】このような構成の実施例について、作用を
説明する。羽根４２の前面とガイドベーン４との間のギ
ャップＧ寸法を調節する場合、遠心羽根車４０を駆動軸
２６に通し、固定ナット４８を締め付けた状態で、図２
に示すように、ケーシングカバー５の内面から羽根車４
０の羽根前面までのＡ寸法と、ケーシングカバー５の内
面からガイドベーン４の裏面までのＢ寸法をそれぞれ測
定し、その差Ｂ−Ａ＝Ｇを求める。このとき、Ｂ−Ａの
値が所定のギャップＧ（通常は０．５〜１．５mm）にな
らない場合は、駆動軸２６の段部２６ａと羽根車４０と
の間に調整シム４９を介在させ、この調整シム４９の厚
みを調整してＧ寸法を調整する。

【００３０】このような寸法測定に際し、羽根車４０の
外径が充分大きくて平行部４２ｂが存在している羽根車
４０の場合はこの平行部４２ｂを測定基準面として、ケ
ーシングカバー５の壁面と平行面４２ａとの寸法を測定
すれば、Ａ寸法を測定することができる。

【００３１】また、ポンプ出力を変更するため、遠心羽
根車４０の外径Ｄをカットして羽根車４０の径を小さく
した場合、平行部４２ｂがカットされてしまって残って
いなくなった場合は、テーパ部４２ａに形成した平坦面
４４を測定基準面として用いることができる。つまり、
ケーシングカバー５の壁面と平坦面４４との寸法を測定
すれば、Ａ寸法を測定することができる。

【００３２】したがって、ギャップＧの寸法を測定する
ことができ、調整シム４９の厚さを調整してポンプ性能
を高精度に調整することができる。しかも、平坦面４４
は、羽根４２の回転方向（矢印Ｘ方向）の後面側ｂに形
成し、羽根４２の前面側ａにはテーパ部４２ａを残して
あるから、テーパ部４２ａとガイドベーン４との間隙が
増大することがなく、よってここから漏水が増大するの
が防止され、揚水特性の低下を招くおそれはない。

【００３３】なお、上記実施例の場合、羽根４２の形状
がテーパ部４２ａおよびこれに続く平行部４２ｂを有す
る形状の場合を説明したが、羽根４２の形状が図４に示
す他の実施例のように、テーパ部４２ａのみで、これに
続く平行部４２ｂを有さないような場合であっても、各
羽根４２…に、回転方向（矢印Ｘ方向）の後面側ｂ（前
面側はａで示す）に位置して、背面板４１と平行な平坦
面４４を形成してもよい。

【００３４】この場合でも、平坦面４４を測定基準面と
して用いてＡ寸法を測定することができ、ギャップＧの
正確な測定が可能である。また、上記実施例の場合、ガ
イドベーン４をケーシングカバー３に一体に形成した例
を説明したが、ガイドベーン４とケーシングカバー３は
別体に形成して両者を連結してもよい。また、ブラケッ
ト５もケーシングカバー３と一体に形成した例を説明し
たが、ブラケット５とケーシングカバー３は別体に形成
して両者を連結してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、羽
根のテーパ部に背面板と平行な平坦面を形成したから、
この平坦面を測定基準面にしてＡ寸法の測定を行うこと
ができる。したがって、ガイドベーンと羽根とのギャッ
プＧを正確に測定することができ、出力調整を高精度に
行うことができる。しかも上記平坦面は羽根の回転方向
裏側に形成し、表側にはテーパ部を残してあるから、ガ
イドベーンとの間隔が大きくなることはなく、漏水の増
大を防止することができ、揚水特性に悪影響を及ぼす虞
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す渦巻きポンプの断面
図。

【図２】同実施例のガイドベーンと羽根とのギャップＧ
を説明する主要部の拡大した断面図。

【図３】同実施例の開放型遠心羽根車を示し、（Ａ）図
は正面図、（Ｂ）図は断面図。

【図４】本発明の他の実施例の開放型遠心羽根車を示
し、（Ａ）図は正面図、（Ｂ）図は断面図。

【図５】従来の開放型遠心羽根車を示し、（Ａ）図は正
面図、（Ｂ）図は断面図。

【符号の説明】

１…合成樹脂製ポンプケーシング ２…吸込口 ３…ケーシングカバー ４…ガイドベ
ーン ６…ブラケット １８…吐出口 ２５…電動機 ２６…駆動軸 ４０…合成樹脂製開放型遠心羽根車 ４１…背面板 ４２…羽根 ４２ａ…テーパ部 ４２ｂ…平行
部 ４４…平坦部 ４６…取付け孔 ４９…調整シ
ム

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成樹脂により形成したポンプケーシン
   グ内にガイドベーンを設け、このガイドベーンに対向し
   て合成樹脂製の遠心羽根車を設置し、この遠心羽根車の
   中心部にこの遠心羽根車を回転する駆動軸を連結し、上
   記遠心羽根車は、背面板の前面にほぼ放射方向に配置さ
   れて渦巻き状に延びる多数の羽根を設けるとともに、こ
   れら羽根は外周方向に向かって高さが低くなるテーパ部
   を有しており、これら羽根の前面側を開放してなる開放
   型羽根車とされた合成樹脂製渦巻きポンプにおいて、 上記羽根のテーパ部には、回転方向裏側に位置して背面
   板と平行な平坦面を形成したことを特徴とする合成樹脂
   製遠心ポンプ。
2. 【請求項２】 上記羽根がテーパ部に連なる外周部に、
   背面板と平行な平行部を形成してなる開放型羽根車の場
   合、上記羽根のテーパ部に形成した平坦面を上記平行部
   と同一面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   合成樹脂製遠心ポンプ。