JP3971169B2 - 立軸ポンプ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転中の振動が低減するようにした立軸ポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の立軸ポンプの構造の一例を図8を参照して説明する。図8は、立軸ポンプをポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する従来の支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。
【0003】
図8において、ポンプ水槽10上に設けられた床12にポンプ設置孔14が穿設され、床12にポンプ設置孔14と同心状にポンプベース16が配設固定される。そして、吐出エルボ18に設けられた固定用フランジ20がポンプベース16に載せられてボルトなどで適宜に固定される。吐出エルボ18の下端に連結用フランジ22が設けられ、揚水管24の上端に設けた連結用フランジ26と連結される。なお、固定用フランジ20には、適宜なリブ28,28…が設けられて、その機械的強度が適宜に補強されている。
【0004】
かかる構成によって、揚水管24が懸垂配設され、揚水管24の下端部に設けられる吸込ベルマウス(図示せず)がポンプ水槽10内で没水される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の立軸ポンプにあっては、揚水管24および吐出エルボ18などの重量が、固定用フランジ20で支持されている。これは、立軸ポンプを固定用フランジ20で1点支持していることとなる。
【0006】
ところで、図8のごとき1点支持構造において、一例として、図2(a)に示すごとく、立軸ポンプの1次固有振動数が2.5Hzであり、2次固有振動数が17.0Hzであった。そして、立軸ポンプを運転周波数が16.25Hzとなる状態で運転した場合に、この運転周波数と2次固有振動数が近接しているために共振現象を生じ、運転中の立軸ポンプの振動がかなり大きなものとなる。その振幅値は、一例として、実測値で約100μmにもなっていた。
【0007】
立軸ポンプの固有振動数は、揚水管24や吐出エルボ18の肉厚を変えてその重量を変更することで、当然に変更でき、運転周波数から2次固有振動数を離すことは、理論的には可能である。しかしながら、揚水管24や吐出エルボ18の肉厚は、据え付けが容易であることや経済的に安価であるためには、なるべく重量を軽くすべく肉厚の薄いことが望ましく、一方吐出流体による内圧に対する充分な機械的な強度を充たすためには一定以上の肉厚が必要であり、双方の要件のバランスに配慮して適正な肉厚に設定されている。そこで、単に固有振動数を変更するという観点から、肉厚を変更することは現実的に不可能である。また、既存の立軸ポンプにあっては、揚水管24および吐出エルボ18の肉厚を変更して固有振動数を変更することは、全く不可能である。
【0008】
そこで、発明者は、揚水管24および吐出エルボ18の肉厚を変更することなしに固有振動数を変更する手段として、立軸ポンプの支持構造を1点支持構造から2点支持構造に変更することに想到した。
【0009】
本発明は、上述のごとき事情によりなされたもので、立軸ポンプを2点支持することによって運転周波数から固有振動数を離して、共振現象が生じないようにした立軸ポンプを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の立軸ポンプは、床に穿設したポンプ設置孔を経て吐出エルボに連結された揚水管をポンプ水槽に懸垂配設する立軸ポンプにおいて、前記ポンプ設置孔に同心状にベース部材を配設固定し、前記吐出エルボまたは揚水管に設けた固定用フランジを前記ベース部材の上部に固定し、前記吐出エルボまたは揚水管に前記固定用フランジより下側に設けた規制用フランジを前記ベース部材の下部に固定して構成されている。
【0011】
また、床に穿設したポンプ設置孔を経て吐出エルボに連結された揚水管をポンプ水槽に懸垂配設する立軸ポンプにおいて、前記ポンプ設置孔と同心状で前記床に支持部材を配設固定し、前記吐出エルボまたは揚水管に設けた固定用フランジを前記支持部材の上部に固定し、前記吐出エルボまたは揚水管に前記固定用フランジより下側に設けた規制用フランジを前記支持部材の下部に固定して構成しても良い。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施例を図1および図2を参照して説明する。図1は、本発明の立軸ポンプの第1実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。図2は、立軸ポンプの固有振動数と運転周波数を示す図であり、(a)は従来の1点支持構造の固有振動数を示し、(b)は本発明の第1実施例の2点支持構造の固有振動数を示す。図1において、図8と同じまたは均等な部材には、同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【0013】
図1において、ポンプ設置孔14にベース部材30が配設される。このベース部材30は、ポンプ設置孔14に同心状に嵌合する円筒部材30aとのその上端部で外側に張り出す支持フランジ30bとその下端部で内側に張り出す規制支持部30cとが一体的に構成されている。規制支持部30cには、揚水管24が貫通する内孔が穿設されることは勿論である。そして、支持フランジ30bがボルトなどにより床12に固定され、また円筒部材30aがポンプ設置孔14の内周壁に図示しないボルトなどで固定される。
【0014】
吐出エルボ18は、下端に設けられた外側に大きく張り出す固定用フランジ20がベース部材30の支持フランジ30bに載せられてボルトなどで固定される。また、揚水管24に、規制支持部30cに臨んで、外側に張り出す規制用フランジ32が設けられ、この規制用フランジ32がベース部30の規制支持部30cに載せられてボルトなどで適宜に固定される。
【0015】
そして、吐出エルボ18の下端に設けられた固定用フランジ20に、揚水管24の上端に設けられた連結用フランジ26が連結固定されて、吐出エルボ18に揚水管24が連結される。また、規制用フランジ32と連結用フランジ26には適宜なリブ34,34…が設けられて、所望の機械的強度とされる。なお、ベース部材30の支持フランジ30bと吐出エルボ18の固定用フランジ20の間、またはベース部材30の規制支持部30cと揚水管24に設けた規制用フランジ32の間、または吐出エルボ18の固定用フランジ20と揚水管24の連結用フランジ26の間に、必要があれば適宜にスペーサを介装して、取付寸法の調整がなされる。
【0016】
図1に示す構成からなる第1実施例にあっては、実質的に吐出エルボ18が床12に固定され、揚水管24がポンプ設置孔14の内周面に固定され、立軸ポンプの2点支持構造が構成される。そして、図2(b)に示すごとく、2点支持構造とすることで、図8に示す従来例と同じ立軸ポンプであっても、その固有振動数が変化し、1次振動数が4.25Hzに、2次固有振動数が23.8Hzに変化した。この結果、立軸ポンプを運転周波数が16.5Hzとなる状態で運転した場合に、運転周波数と固有振動数が離れていて、立軸ポンプに共振現象を生じることがない。そこで、運転周波数の16.5Hzで、立軸ポンプの振幅値は、実測値で約9μmと従来の振幅値の約1/10まで低減された。
【0017】
次に、本発明の第2実施例を図3を参照して説明する。図3は、本発明の立軸ポンプの第2実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。図3において、図1および図8と同じまたは均等な部材には、同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【0018】
図3において、図1に示す第1実施例と相違するところは、以下の点にある。まず、ベース部材30の規制支持部30cの内側端面を上方が広いテーパ面30dに形成し、揚水管24に設けられた規制用フランジ32の外側端面を上方が広いテーパ面32aに形成する。規制支持部30cのテーパ面30dと規制用フランジ32のテーパ面32aのテーパ角度は同じに形成される。そして、吐出エルボ18の下端に設けられた連結用フランジ22と、揚水管24の上端に設けられた連結用フランジ26が連結された状態で、ベース部材30に対して揚水管24を吊り降ろして、規制支持部30cのテーパ面30dに、規制用フランジ32のテーパ面32aを嵌合させて固定される。さらに、吐出エルボ18の固定用フランジ20がベース部材30の支持フランジ30bに適宜に固定される。なお、適宜な箇所にスペーサなどを介装して適宜に寸法調整を行うことは、第1実施例と同様である。
【0019】
かかる構成の第2実施例にあっては、規制用フランジ32の固定、すなわち揚水管24の固定にボルトなどを必要とせず、立軸ポンプの据え付け作業が容易である。また、テーパ面30d、32aの嵌合により、立軸ポンプの芯出し作業が容易である。
【0020】
さらに、本発明の第3実施例を図4を参照して説明する。図4は、本発明の立軸ポンプの第3実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。図4において、図1と図3および図8と同じまたは均等な部材には、同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【0021】
図4において、図1に示す第1実施例と相違するところは、以下の点にある。まず、床12の上面に、ポンプ設置孔14と同心状に支持部材40がボルトなどで配設固定される。この支持部材40は、円筒状部材40aの上端部に外側に張り出す支持フランジ40bが一体的に設けられ下端部に内側に張り出す規制支持部40cが一体的に設けられる。この円筒状部材40aと支持フランジ40bおよび規制支持部40cからなる支持部材40は、立軸ポンプを固定するための一種のポンプ架台であり、リブ42,42…などで必要な機械的強度に構成されることは勿論である。そして、揚水管24に設けた規制用フランジ32が規制支持部40cにボルトなどで固定され、また吐出エルボ18に設けられた固定用フランジ20が支持フランジ40bにボルトなどで固定される。なお、図4にあっては吐出エルボ18の下端に固定用フランジ20が設けられ、揚水管24の上端に設けた連結用フランジ26が固定用フランジ20に連結されている。
【0022】
かかる構成の第3実施例にあっては、床12に載せて固定される支持部材40に吐出エルボ18の固定用フランジ20と揚水管24の規制用フランジ32をそれぞれ固定するので、ポンプ設置孔14内で規制用フランジ32を固定するのに比較して、その作業が容易である。そして、円筒状部材40aを含んで支持部材40を構成するので、比較的に簡単な構造で機械的強度の強いものを構成できる。なお、支持部材40は、角筒状部材を含んで構成しても良く、さらには形鋼を適宜に組み合わせて構成しても良いことは勿論である。
【0023】
また、本発明の第4実施例を図5を参照して説明する。図5は、本発明の立軸ポンプの第4実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。図5において、図1と図3と図4および図8と同じまたは均等な部材には、同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【0024】
図5において、図4に示す第3実施例と相違するところは、以下の点にある。まず、支持部材40の規制支持部40cの内側端面が上方が広いテーパ面40dに形成され、揚水管24に設けられた規制用フランジ32の外側端面が上方が広いテーパ面32aに形成される。規制支持部40cのテーパ面40dと規制用フランジ32のテーパ面32aのテーパ角度は同じに形成される。また、揚水管24の上端に固定用フランジ20が設けられる。そこで、支持部材40に対して揚水管24を吊り降ろして、規制支持部40cのテーパ面40dに規制用フランジ32のテーパ面32aを嵌合固定し、固定用フランジ20を支持部材40の支持フランジ40bにボルトなどで固定される。さらに、固定用フランジ20に吐出エルボ18の下端に設けられた連結用フランジ22が連結される。
【0025】
そしてまた、本発明の第5実施例を図6を参照して説明する。図6は、本発明の立軸ポンプの第5実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。図6において、図1と図3ないし図5および図8と同じまたは均等な部材には、同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【0026】
図6において、図3に示す第2実施例と相違するところは、以下の点にある。吐出エルボ18に固定用フランジ20が設けられるとともに下端に規制用フランジ32が設けられる。規制用フランジ32と規制支持部30cの端面は、ともに上方が広いテーパ面32a、30dに形成される。そして、揚水管24の上端に設けられた連結用フランジ26が、吐出エルボ18の下端に設けられた規制用フランジ32に連結される。
【0027】
そしてさらに、本発明の第6実施例を図7を参照して説明する。図7は、本発明の立軸ポンプの第6実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。図7において、図1と図3ないし図6および図8と同じまたは均等な部材には、同じ符号を付けて重複する説明を省略する。
【0028】
図7において、図5に示す第4実施例と相違するところは、以下の点にある。支持部材40の円筒状部材40aの上部に内側に張り出して支持フランジ40bが設けられる。そこで、この支持フランジ40bに、揚水管24の上端に設けられた固定用フランジ20がボルトなどで適宜に固定される。
【0029】
なお、上記実施例において、固定用フランジ20および規制用フランジ32は、吐出エルボ18または揚水管24のいずれに設けられていても良い。そして、吐出エルボ18と揚水管24が、適宜に連結される構造であれば良い。また、固定用フランジ20は、ベース部材30または支持部材40の上端部に限られずその上部の固定されれば良く、規制用フランジ32は、ベース部材30または支持部材40の下端部に限られずその下部に固定されれば良い。さらに、上記実施例では、ベース部材30の下端は、ポンプ設置孔14の下端と一致するように設けられているが、これに限られず、ベース部材30の下端がポンプ設置孔14より下側に伸ばして構成されても良い。そしてさらに、規制支持部30c、40cに対する規制用フランジ32の固定は、ボルトによる固定とテーパ面の嵌合による固定のいずれが採用されても良い。ここで、ボルトによる固定にあっては、規制支持部30c、40cの上側に規制用フランジ32を配設して固定するものに限られず、規制支持部30c、40cの下側に規制用フランジ32を配設してボルトで固定しても良い。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の立軸ポンプは構成されているので以下のごとき格別な効果を奏する。
【0031】
請求項1記載の立軸ポンプにあっては、ポンプ設置孔に配設固定されたベース部材の上部と下部に、吐出エルボと揚水管が連結されて一体化されたものを2点支持で固定する構造としたので、従来のごとく吐出エルボの1箇所で固定される1点支持構造ではその固有振動数が運転周波数に近くて共振現象を生ずる立軸ポンプであっても、支持構造の違いにより固有振動数が変化して運転周波数から離すことができる。そこで、共振現象を生ずることがなくなり、それだけ立軸ポンプの振動による振幅値が小さくなり、軸受や羽根車などを振動で損傷させることがない。また、騒音を抑制することができる。
【0032】
請求項2記載の立軸ポンプにあっては、ポンプ設置孔に配設固定したベース部材の円筒部材の上部に設けた支持フランジと下部に設けた規制支持部に、立軸ポンプを2点支持構造で固定するので、その構造が比較的に簡単でしかも容易に堅牢に構成することができる。
【0033】
請求項3記載の立軸ポンプにあっては、2つのテーパ面の嵌合によって、立軸ポンプの2点支持構造のうちの一方のポンプ設置孔内の支持構造を形成するので、その分ボルトの固定作業などが必要でなく、しかも容易にテーパ面で芯出しでき、立軸ポンプの据え付け作業が容易である。
【0034】
請求項4記載の立軸ポンプにあっては、床に配設固定した支持部材に2点支持構造で固定するので、ポンプ設置孔内で固定する作業に比較して、立軸ポンプの据え付けが容易である。
【0035】
請求項5記載の立軸ポンプにあっては、床に配設固定された支持部材に一体的に設けた支持フランジと規制支持部にそれぞれ固定して、2点支持構造とするので、立軸ポンプを固定する構造が比較的に簡単である。
【0036】
請求項6記載の立軸ポンプにあっては、支持部材に立軸ポンプを2点支持で固定する一方の支持構造を2つのテーパ面を嵌合させて構成するので、それだけ据え付け作業が容易であるとともに、テーパ面により立軸ポンプの芯出し作業が容易である。
【0037】
請求項7記載の立軸ポンプにあっては、支持部材を円筒状部材を含んで構成するので、比較的に簡単な構造で機械的強度の強い支持部材を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の立軸ポンプの第1実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。
【図2】立軸ポンプの固有振動数と運転周波数を示す図であり、(a)は従来の1点支持構造の固有振動数を示し、(b)は本発明の第1実施例の2点支持構造の固有振動数を示す。
【図3】 本発明の立軸ポンプの第2実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。
【図4】 本発明の立軸ポンプの第3実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。
【図5】 本発明の立軸ポンプの第4実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。
【図6】 本発明の立軸ポンプの第5実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。
【図7】 本発明の立軸ポンプの第6実施例を、ポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する支持構造を示す要部の一部切り欠き図である。
【図8】 立軸ポンプをポンプ設置孔を経てポンプ水槽に懸垂配設する従来の支持構造を示す要部の一部切り欠き図である
【符号の説明】
10 ポンプ水槽
12 床
14 ポンプ設置孔
18 吐出エルボ
20 固定用フランジ
24 揚水管
30 ベース部材
30a 円筒部材
30b,40b 支持フランジ
30c,40c 規制支持部
30d,32a、40d テーパ面
32 規制用フランジ
40 支持部材
40a 円筒状部材
Claims (7)
- 床に穿設したポンプ設置孔を経て吐出エルボに連結された揚水管をポンプ水槽に懸垂配設する立軸ポンプにおいて、前記ポンプ設置孔に同心状にベース部材を配設固定し、前記吐出エルボまたは揚水管に設けた固定用フランジを前記ベース部材の上部に固定し、前記吐出エルボまたは揚水管に前記固定用フランジより下側に設けた規制用フランジを前記ベース部材の下部に固定して構成したことを特徴とする立軸ポンプ。
- 請求項1記載の立軸ポンプにおいて、前記ベース部材を円筒部材の上部に外側または内側に張り出す支持フランジと下部に内側に張り出す規制支持部を設けて形成し、前記固定用フランジを前記支持フランジに固定し、前記規制用フランジを前記規制支持部に固定して構成したことを特徴とする立軸ポンプ。
- 請求項1記載の立軸ポンプにおいて、前記ベース部材を円筒部材の上部に外側または内側に張り出す支持フランジと下部に内側に張り出す規制支持部を設けて形成し、しかも前記規制支持部の内側端面を上方が広いテーパ面とし、前記固定用フランジを前記支持フランジに固定し、前記規制用フランジの外側端面を上方が広いテーパ面として前記規制支持部の内側端面に嵌合して構成したことを特徴とする立軸ポンプ。
- 床に穿設したポンプ設置孔を経て吐出エルボに連結された揚水管をポンプ水槽に懸垂配設する立軸ポンプにおいて、前記ポンプ設置孔と同心状で前記床に支持部材を配設固定し、前記吐出エルボまたは揚水管に設けた固定用フランジを前記支持部材の上部に固定し、前記吐出エルボまたは揚水管に前記固定用フランジより下側に設けた規制用フランジを前記支持部材の下部に固定して構成したことを特徴とする立軸ポンプ。
- 請求項4記載の立軸ポンプにおいて、前記支持部材の上部に外側または内側に張り出す支持フランジと下部に内側に張り出す規制支持部を設け、前記固定用フランジを前記支持フランジに固定し、前記規制用フランジを前記規制支持部に固定して構成したことを特徴とする立軸ポンプ。
- 請求項4記載の立軸ポンプにおいて、前記支持部材の上部に外側または内側に張り出す支持フランジと下部に内側に張り出す規制支持部を設け、しかも前記規制支持部の内側端面を上方が広いテーパ面とし、前記固定用フランジを前記支持フランジに固定し、前記規制用フランジの外側端面を上方が広いテーパ面として前記規制支持部の内側端面に嵌合して構成したことを特徴とする立軸ポンプ。
- 請求項4記載の立軸ポンプにおいて、前記支持部材を円筒状部材を含んで構成したことを特徴とする立軸ポンプ。
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