JP5554374B2 - 真空強自吸式ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、自吸式ポンプに関する。特には、初期流体を吸い込んでから正常なポンピングが行われるようにするまでの時間を短縮し、またスラッジ及び固形物までもポンピングが円滑に行われることができるようにした真空強自吸式ポンプに関する。

真空強自吸式ポンプに対しては既に特許文献１、特許文献２及び特許文献３などが提供されている。

しかし、これらは全て単純にケースのポンピング室内に放射状に形成された多数の羽根を取り囲んでリングが形成されるインペラを設置し、またケースが有する吸込口と排出口はインペラの側面部に向かうようにして、インペラの回転時、各羽根の間に有する空間部によって吸入力が作用して、吸い込まれた流体のポンピングが行われるように構成される。

したがって、毎ポンピング作動の時、一つのインペラにより流体がポンピング室の内部に吸い込まれて、正常にポンピングされるようにするまでかなりの時間を必要とするので、電力消費量の増加をもたらすだけでなく、インペラの空回り過程で部品の摩耗をもたらすことになる。特に、吸込口を通じてポンピング室の内部に吸い込まれた流体は、高速回転するインペラの各羽根の間に有する空間部を通過して排出口へ排出されるので、流体に各種スラッジや固形物などが含まれる場合、インペラの回転を妨げて過負荷が発生させる。また、のみならず、ケースとインペラとの激しい摩耗をもたらすことになる。したがって、使用寿命が短縮され、またスラッジや固形物が含まれた流体のポンピング時には利用が不可能であるなどの多くの問題点がある。

韓国 特許出願公開KR2001-0010704A 韓国 登録実用新案KR20-204218Y1 韓国 特許出願公開KR2010-0111365A

本発明の目的は、毎回のポンピング作動時における、吸入力の低下による電力浪費及び部品の損傷を防止することができ、また流体に含まれたスラッジや固形物などによる寿命短縮を起こすことなく、常にポンピングが円滑に行われるようにすることができる真空強自吸式ポンプを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の真空強自吸式ポンプは、次のように構成することを特徴とする。主ポンピング室が有する吸込管には、主ポンピング室の主インペラにより与えられる真空吸入力のほかに、補助ポンピング室の補助インペラにより与えられる真空吸入力が加わって、より強い真空吸入力が与えられるようにする。また、主ポンピング室には、左右一対をなし、その間に比較的広い空間部を有する主インペラを設置し、これにより、ポンピングされた流体が、該主インペラの間の広い空間部を通じて、詰まることなく直ちに排出されるようにする。

本発明の真空強自吸式ポンプ１０によると、主ポンピング室２０が有する吸込管３０には、主ポンピング室２０内の主インペラ２４、２６の回転による真空吸入力のほかに、補助ポンピング室２２内の補助インペラ２８の回転による真空吸入力が加わって、より強い真空吸入力が作用することになる。そのため、毎回のポンピング時、流体が主ポンピング室２０内に流入することとなり、正常なポンピングが始まるまでの時間を短縮させることができる。したがって、不要な電力浪費を防止し、またインペラの空回りによる部品の損傷を防止できるようになる。

特に、主インペラ２４、２６は、左右に分離された構成をなし、相互間に短管４６により所定間隔を維持するようになっている。また、吸込管３０及び排出管３４は、左右の主インペラ２４、２６の間に有する広い空間部４８により、主ポンピング室２０内へとむかって露出する。そのため、吸込管３０により吸い込まれて主ポンピング室２０内に流入した流体に、各種スラッジや固形物などが含まれていても、左右の主インペラ２４、２６の間に有する広い空間部４８を通じて、排出管３４へと直ちに排出される。このことから、流体に含まれる各種スラッジや固形物などによる過負荷や摩耗が発生する恐れがない。したがって、使用寿命を保障できるだけでなく、多量のスラッジや固形物が含まれる流体のポンピング時にも利用できるようになる等、多くの効果がある。

本発明によるポンプの斜視図である。 図１のポンプの要部断面構成図である。 図１のポンプの一部分解斜視図である。 図１のポンプの分解斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明する。ただし、図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照符号を付し、関連した公知技術や機能に関する具体的な説明は、本発明の要旨が曖昧になることを避けるために省略することにする。

図１は、本発明の一実施形態の自吸式ポンプ１０の斜視図であり、図２は、この自吸式ポンプ１０の要部を示す要部・部分断面正面図である。この真空強自吸式ポンプ１０は、次のように構成されている。モータ１２側に連結固定され、回転軸１４が貫通形成されるケース１６内には、隔板１８により区画される主ポンピング室２０及び補助ポンピング室２２が形成される。また、主ポンピング室２０内には、相互の間に所定の間隔を維持する左右一対の主インペラ２４、２６が設置され、補助ポンピング室２２内には、補助インペラ２８が設置される。一方、主ポンピング室２０に備え付けられた吸込管３０における水平方向から略垂直方向への曲がり部に、垂直上方へと延びる連通管３０ａが枝分かれ状に接続されており、この連通管３０ａと、補助ポンピング室２２に備え付けられた吸込管３２との間には、これらを連結する逆Ｕ字状の連結管３８が備えられる。また、主ポンピング室２に備え付けられた排出管３４の側に形成される連通管３４ａと、補助ポンピング室２２に備え付けられた排出管３６との間には、これらを連結する丸エルボ状の連結管４０が備えられる。

図３は、本発明による自吸式ポンプ１０の一部分解斜視図で、図４は、本発明による自吸式ポンプ１０についての、さらに分解した形態の分解斜視図である。ケース１６は、本体４２と、該本体４２に複数のボルトで連結固定されるカバー４４とから構成される。主ポンピング室２０に備え付けられる吸込管３０及び排出管３４は、本体４２の上部における前後両側にて突出形成される。その一側（前側）の吸込管３０は、主ポンピング室２０の上部壁面の一側（前側）に備えられた吸込口に連通されている。また、他側（後側）の排出管３４は、主ポンピング室２０の上部壁面の他側（後側）に備えられた排出口に連通されている。このようにして、主ポンピング室２０内にて主インペラ２４、２６の回転により真空吸入力が与えられている際に、該吸込管３０を通じて流体が吸い込まれ、排出管３４を通じて排出されるように構成されている。なお、図示の自吸式ポンプ１０はカスケードポンプ（渦流ポンプ）であり、図４では隠れて見えないが、主ポンピング室２０の上部にて、吸込口と排出口との間には、隔壁が設けられている。すなわち、回転軸１４及び主インペラ２４、２６が図３における反時計まわりに回転することで、主ポンピング室２０の内周面に沿って吸込口から排出口へと向かう渦流が生じ、吸引・押し出し作用が行われる。

一方、補助ポンピング室２２に備え付けられる吸込管３２及び排出管３６は、カバー４４の外面における前後の両側に突出形成される。そのうちの、一側（前側）の吸込管３２は、カバー４４の内面一側（前側）に備えられる吸込口３２ａに連通されており、他側（後側）の排出管３６は、カバー４４の内面他側（後側）に備えられる排出口３６ａに連通されている。図２及び図４に示されるように、カバー４４の内側の垂直面には、断面半円形の溝４９が、補助ポンピング室２２の内周面に沿って延びている。この溝４９は、補助ポンピング室２２の上部で途切れることにより、切れ目が上方を向いたC字状をなしている。一方、回転軸１４の先端部及びこの箇所にねじ合わされるナット５１は、カバー４４の内面中央部に設けられた凹部５３中にほぼ完全に収納される。そして、ナット５１により軸方向から押し付けられている補助インペラ２８は、図２に示されるように、カバー４４の内面に接するか、またはほぼ接するように配置される。補助インペラ２８が回転すると、吸込口３２ａの上端の近傍からC字状の溝４９を伝って排出口３６ａの上端の近傍へと向かう水流が生成する。このように、補助ポンピング室２２内で補助インペラ２８の回転により真空吸入力が与えられている際に、該吸込管３２を通じて流体が吸い込まれ、排出管３６を通じて排出されるように構成されている。なお、C字状の溝４９は、下方側に配置されることにより、自吸式ポンプ１０の非作動時に、内部に水が残留するようにし、ポンプ作動の再開時にC字状の溝４９中に残留する残留水によって、再度のポンピングがなされるようにしたものである。

また、主ポンピング室２０の吸込管３０側に形成される連通管３０ａと、補助ポンピング室２２に備え付けられる吸込管３２との間には、これらを連結する連結管３８が備えられる。そのため、補助ポンピング室２２内にて補助インペラ２８の回転により作用する真空吸入力は、主ポンピング室２０内で主インペラ２４、２６により作用する真空吸入力に加え合わされる。すなわち、主ポンピング室２０に備え付けられる吸込管３０には、より強い真空吸入力が与えられることになる。このとき、連結管３８を通じて補助ポンピング室２２の内部に吸い込まれた流体は、連結管４０を通じて排出される。この連結管４０は、補助ポンピング室２２に備え付けられる排出管３６と、主ポンピング室２０の排出管３４側に備え付けられる連通管３４ａとの間に掛け渡されて、これらを連結するものである。

一方、ケース１６内の主ポンピング室２０内に設置される左右の主インペラ２４、２６は、それぞれ両面に多数の羽根が放射状に突出形成されるものであって、モータ１２が有する回転軸１４に、短管４６を介して対向するように嵌装される。この際、左右の主インペラ２４、２６の間には、吸込管３０と排出管３４とに連通する、比較的広い空間部４８が形成されるようにする。すなわち、この広い空間部４８にて、主ポンピング室２０内周面に沿った吸込み口から排出口への流れが生じる。そのため、上述のように、各種スラッジや固形物などが含まれていても、円滑に排出される。これに対し、補助ポンピング室２２内では、主としてＣ字状の溝４９が、空間部４８に対応する領域をなす。そのため、ポンピング作動の様式が互いに異なる。ポンプ作動の再開時に補助ポンピング室２２が比較的大きな役割を果たすと考えられる。また、補助ポンピング室２２では、逆Ｕ字状の連結管３８を通って吸い込みを行うことにより、各種スラッジや固形物などが、なるべく噛み込まれないようにすることができる。

また、ケース１６内にて主ポンピング室２０と補助ポンピング室２２とを区画する隔板１８は、ケース１６の内壁に備え付けられる２つの突部４２ａ,４４ａによって緊密に結合固定される。すなわち、ケース本体４２の内周面から内フランジ状に突き出す突部４２ａと、カバー４４の内面の周縁部から軸方向に突き出してケース本体４２の内周面に嵌挿されるリング状の突部４４ａとの間に、隔板１８が挟み込まれ、これにより、液漏れ不能に接続されて固定される。また、モータ１２の回転軸１４に嵌合されて隔板１８を貫通するリング５０によって、主インペラ２６及び補助インペラ２８と所定間隔を維持することになる。

そして、主ポンピング室２０と隔板１８を介している補助ポンピング室２２は、カバー４４を本体４２に組立固定する時、隔板１８とカバー４４との間に形成されるようにし、また補助ポンピング室２２内に設置される補助インペラ２８は、カバー４４側に向かって露出した羽根が放射状に形成されたもので、モータ１２の回転軸１４の端部に連結固定される。

本発明の真空強自吸式ポンプ１０は、モータ１２に電源を印加すると、主ポンピング室２０内の主インペラ２４、２６及び補助ポンピング室２２内の補助インペラ２８が高速回転することになるので、主ポンピング室２０及び補助ポンピング室２２内には、それぞれ一般の真空強自吸式ポンプのように強い真空吸入力が作用することになり、このとき、補助インペラ２８によって補助ポンピング室２２内で作用する強い真空吸入力は、補助ポンピング室２２の吸込管３２と連結管３８を通じて連結される主ポンピング室２０の吸込管３０に与えられ、主ポンピング室２０の吸込管３０には、より大きな真空吸入力が作用することになるので、流体が主ポンピング室２０内に流入されて、正常なポンピングが行われるようにするまでの時間を著しく短縮できるようになる。

さらに、主インペラ２４、２６の回転による流体の正常なポンピング時にも、吸込管３０を通じて主ポンピング室２０の内部に流入された流体は、左右の主インペラ２４、２６の間に有する比較的広い空間部４８を通じて、排出管３４へ直ちに排出されるので、ポンピングされた流体に各種スラッジや固形物などが含まれていても、詰まり又はインペラ２４、２６の回転を妨げることが発生する恐れがないので、ポンピング作動が常に円滑に行われることができるようになる。

１０...真空強自吸式ポンプ； １２...モータ； １４...回転軸；
１６...ケース； １８...隔板； ２０...主ポンピング室；
２２...補助ポンピング室； ２４、２６...主インペラ ２８...補助インペラ；
３０、３２...吸込管； ３４、３６...排出管； ３８、４０...連結管；
４２...本体； ４４...カバー； ４６...短管；
４８...空間部； ５０...リング

Claims (4)

1. 本体（４２）及びカバー（４４）からなるケース（１６）内にて、隔板（１８）により仕切られて形成される主ポンピング室（２０）及び補助ポンピング室（２２）と、
   モータ（１２）の回転軸（１４）に接続されて固定されるとともに、主ポンピング室（２０）及び補助ポンピング室（２２）の内部にそれぞれ設置される、主インペラ（２４、２６）及び補助インペラ（２８）と、
   左右一対の主インペラ（２４、２６）の間に形成される空間部（４８）と、
   本体（４２）の上部に形成されて、主ポンピング室（２０）に連通している第１の吸込管（３０）及び排出管（３４）と、
   カバー（４４）の外面に形成されて、補助ポンピング室（２２）に連通している第２の吸込管（３２）及び排出管（３６）と、
   主ポンピング室（２０）の第１の吸込管（３０）に備え付けられる第１の連通管（３０ａ）と、補助ポンピング室（２２）に備え付けられる第２の吸込管（３２）との間に掛け渡されて、これらを連結する第１の連結管（３８）と、
   主ポンピング室（２０）の排出管（３４）に備え付けられる第２の連通管（３４ａ）と、補助ポンピング室（２２）に備え付けられる排出管（３６）との間に掛け渡されて、これらを連結する第２の連結管（４０）と、
   カバー（４４）の内面に備えられ、切れ目が上方を向いたC字状をなすように補助ポンピング室（２２）の内周面に沿って延びる溝（４９）とを備えることを特徴とする自吸式ポンプ。
2. 前記第１の連結管（３８）は、逆Ｕ字状をなすように形成され配置されており、補助ポンピング室（２２）への吸い込みは、この第１の連結管（３８）を通って行われ、
   第１の吸込管（３０）が主ポンピング室（２０）の上部壁面に備えられた吸込口に連通しており、
   第１の吸込管（３０）における曲がり部に、上方へと延びる前記第１の連通管（３０ａ）が枝分かれ状に備えられていることを特徴とする、請求項１に記載の自吸式ポンプ。
3. 前記補助インペラ（２８）は、カバー（４４）側に向かって露出した羽根が放射状に形成されたものであり、
   前記左右の主インペラ（２４、２６）は、いずれも、両面に、放射状に延びるように突出形成された羽根を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の自吸式ポンプ。
4. 前記左右の主インペラ（２４、２６）の間に備えられる空間部（４８）は、前記左右の主インペラ（２４、２６）の間に配置された短管（４６）により、軸方向の間隔が付与されており、
   前記の補助インペラ（２８）及び左右の主インペラ（２４、２６）並びに短管（４６）が、一つのナット（５１）により、一つの回転軸（１４）に固定され、このナット（５１）がカバー（４４）の内面に設けられた凹部（５３）中に収納されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の自吸式ポンプ。

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