JP5697019B2 - ポンプケーシングの製造方法、ポンプケーシング、並びに、立軸ポンプの製造方法、立軸ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、流体吸込み口と流体吐出口とを有し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを設け、前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を設けてあるポンプケーシングの製造方法、ポンプケーシング、並びに、立軸ポンプの製造方法、立軸ポンプに関する。

従来、特許文献１で整流板と称されるバッフルは、前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけた流路曲り方向に沿った２次元方向に、平板を曲げ加工した物によって形成してあるだけであった。

特開昭６１−３４３９０号公報

上述した従来のバッフルを加工するのに、平板を曲げ加工してから抜出し口を挿通する形状に加工するのが困難である。さらにバッフルを、抜出し口を無理なく挿通する形状に小さく形成すれば、ポンプケーシングとの間に隙間が大きく形成され、そのために、ポンプケーシング内の流体に対するガイド機能が低下する虞がある。
また、平板を２次元方向に曲げ加工したバッフルの場合、内部の流路断面積が部分的に拡がりながら再び縮小することによって流れが乱れ、ケーシング内の流れ損失が大きくなる虞があった。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、バッフルを簡単に製作できるようにしながら、且つ、ポンプケーシング内を流動する流体に対し、流動エネルギー損失を少なくしてスムーズに流れるようにするところにある。

本発明の第１のポンプケーシングの製造方法の特徴構成は、流体吸込み口と流体吐出口とを有し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを設け、前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を設けてあるポンプケーシングの製造方法であって、前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路に沿ったエルボ材を製作し、そのエルボ材の一部を切り離して、前記バッフルとして形成し、前記バッフルを切り離したエルボ材の残部と前記バッフルからポンプケーシングを形成するところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、バッフルはエルボ材の一部から切り離して形成されるために、略３次元形状に湾曲した曲面を構成する。そのために、このバッフルに流体が当たる際には、流体に対する流路断面の変化が少なく、流れに乱れが生じにくいために、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流体の流れ損失が少なくなるようにその流動方向を変更することができる。

本発明の第２の特徴構成は、前記エルボ材における切り離し予定部に、変形防止部材を取り付けた後に、前記切り離し予定部を切り離して前記バッフルとするところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、変形防止部材により、エルボ材からバッフルを分離した時に、エルボ材及びバッフルの変形を防止されると共に、バッフルに流体の圧力を受けても、そのバッフルの変形は防止される。
従って、変形防止部材を設けたバッフルにより、流体の流れ変更機能が良好に維持される。

本発明の第３の特徴構成は、前記エルボ材をポンプケーシングの少なくとも一部に利用すると共に、前記バッフル用の切り離し部を囲んで筒部材を前記エルボ材に付設し、その筒部材の端部に前記抜出し口を形成するところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、前記エルボ材をポンプケーシングの少なくとも一部に利用すると共に、前記バッフル用の切り離し部を囲んで筒部材を前記エルボ材に付設し、その筒部材の端部に前記抜出し口を形成することで、エルボ材からバッフルを切り離してもエルボ材は筒部材により補強され、エルボ材は変形しにくくなる。しかも、抜出し口の内側で、エルボ材の一部を切り離して形成するバッフルは、抜出し口を通して抜き出ししやすくできる。その上、バッフルとエルボ材との隙間は最小限に抑えられ、流体に対する流れを良好に維持できる。

本発明の第４の特徴構成は、前記エルボ材から分離する前記バッフルの切り離し線を、前記エルボ材に罫書きするか、もしくは、前記エルボ材を製作する前のエルボ素材に罫書きするところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、バッフルを分離する罫書き線がエルボ材またはエルボ素材に入れられることにより、バッフルの分離がスムーズに行なえる。

本発明の第５のポンプケーシングの特徴構成は、流体吸込み口と流体吐出口とを有し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを設け、前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を設けてあるポンプケーシングであって、前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路を形成するエルボ材によって、ポンプケーシングの一部を構成し、前記エルボ材の一部を切り離した形状に前記バッフルを構成してあるところにある。

本発明の第５の特徴構成によれば、ポンプケーシングの一部を構成するエルボ材により、流体吸込み口から流体吐出口までスムーズに流体が流れる曲り流路が形成され、そのエルボ材の一部を切り離した形状にバッフルが構成されるために、このバッフルに流体が当たる際には、流体に対する流路断面の変化が少なく、流れに乱れが生じにくく、流体の流れ損失が少なくなる。

本発明の第６の立軸ポンプの製造方法の特徴構成は、下端側に流体吸込み口を形成すると共に、上部横側部に流体吐出口を形成し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを備え、前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を備えてあるポンプケーシングを設け、流体を吸込む羽根車と、その羽根車を下端部に取り付けた立軸と、前記立軸を囲繞して吊下げる吊下げ管とを、前記抜出し口を通して前記ポンプケーシング内に配置してある立軸ポンプの製造方法であって、前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路を形成するエルボ材によって、ポンプケーシングの一部を構成し、前記エルボ材におけるバッフル用の切り離し予定部に前記吊下げ管を接続した後に、前記切り離し予定部を切り離して前記バッフルを形成するところにある。

本発明の第６の特徴構成によれば、エルボ材によりポンプケーシングの一部が構成されるために、流体吸込み口から流体吐出口までスムーズに流体が流れる曲り流路が形成され、エルボ材におけるバッフル用の切り離し予定部に前記吊下げ管を接続した後に、前記切り離し予定部を切り離して前記バッフルを形成するために、バッフルは吊下げ管により補強されると共に、その吊下げ管によりポンプケーシング内で支持される。

本発明の第７の立軸ポンプの特徴構成は、下端側に流体吸込み口を形成すると共に、上部横側部に流体吐出口を形成し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを備え、前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を備えてあるポンプケーシングを設け、流体を吸込む羽根車と、その羽根車を下端部に取り付けた立軸と、前記立軸を囲繞して吊下げる吊下げ管とを、前記抜出し口を通して前記ポンプケーシング内に配置してある立軸ポンプであって、前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路を形成するエルボ材によって、ポンプケーシングの一部を構成し、前記エルボ材の一部を切り離した形状に前記バッフルを構成してあるところにある。

本発明の第７の特徴構成によれば、前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路を形成するエルボ材によって、ポンプケーシングの一部を構成することにより、流体の流れはスムーズになり、また、エルボ材の一部を切り離した形状に構成されたバッフルは、流体が当たる際には、流体に対する流路断面の変化が少なく、流れに乱れが生じにくく、流体の流れ損失が少なくなり、効率の良い立軸ポンプとなる。

立軸吸込みポンプの全体縦断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、要部の加工手順を示す縦断説明図である。 （ａ）,（ｂ）は、バッフルの斜視図である。 図１のIV-IV矢視図 別実施形態のポンプの全体縦断面図である。 別実施形態のポンプの全体縦断面図である。 変形防止部材の別実施形態の平面図である。 変形防止部材の別実施形態の平面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４に示すように、下端部に流体吸込み口１を形成すると共に、上部横側部に流体吐出口２を形成する筒状ステンレス製のポンプケーシング３を設け、ポンプケーシング３内に配置する流体を吸込む羽根車４と、羽根車４を下端部に回転自在に装着して上端部に駆動装置としてモーターに連動連結した立軸５と、立軸５の軸受け６を下部に取り付けて、立軸５を同心状に囲繞する吊下げ管７とからなるポンプ駆動部８を、ポンプケーシング３の上端部に上向きに開口するように設けた抜出し口９から、上方に抜き出し可能に構成し、抜出し口９は、閉止板１８により水密に閉止され、流体吸込み口１から吸い込んだ流体を流体吐出口２に向けて案内しながら流れ方向を上下方向から横方向にカーブするように変更するバッフル１０を、吊下げ管７に取り付けてあるプルアウトタイプの立軸吸込みポンプを構成してある。

前記ポンプケーシング３は、金属板から切り分けて曲げ加工しながら溶接により一体化したエルボ材１１を、下端部に流体吸込み口１を設けた直管状の吸込み管１２の上端部に、連通するように溶接により一体連結し（図２（ａ）→（ｂ））、上端部に抜出し口９を設けた直管状の筒部材１３の下部を、エルボ材１１の屈曲外壁部に溶接により一体化した後(図２（ｂ）)、エルボ材１１におけるバッフル１０の切り離し予定部に、吊下げ管７を貫通した状態で溶接し（図２（ｂ）→（ｃ））、筒部材１３の内側でエルボ材１１の切り離し予定部である屈曲外壁部を切り出して曲面板（バッフル１０）を取出して形成してある（図２（ｃ）→（ｄ）→（ｅ））。

従って、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、吊り下げ管７と一体になった略３次元的な曲面を形成するバッフル１０により、流体を下方から上部横側方に流れ方向を変えながら誘導できる。

図２（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）に示すように、エルボ材１１からバッフル１０を分離する際に、作業が容易になるように、エルボ材１１には、バッフル１０の切り離し予定部に罫書きがなされている。この罫書きはエルボ材１１や筒部材１３が溶接された組立作業の途中の段階で、バッフル１０の形状をエルボ材１１に投影して行えばよい。

尚、製缶で板材からエルボ材１１を製作する場合は、板材の段階で分離する線を板材上に展開して罫書きをすることで３次元の形状に罫書きするより作業が楽になり、工数を減らすことができる。
さらに、通常の罫書きでは、線を引くだけであるが、罫書き線の一部を、例えばレーザーで破線状に切り込みを入れることで後で分離作業を容易にする事もできる。

バッフル１０は、図１及び図４に示すように、補強のために、その上面と吊下げ管７とに亘り変形防止部材１４として補強リブを一体に取り付けてある。
尚、変形防止部材１４は、バッフル１０の分離前に取り付けると変形防止効果が高くなる。
吊下げ管７とバッフル１０の間を繋ぐ変形防止部材１４は、変形防止を考えると、多く取り付ける方が効果が高いが、図４のように、吐出方向に対して４枚から８枚取り付けすることが製作性を考慮すると良い。尚、変形防止材の取付は、図７のように、等間隔でなくても良く、変形防止材の長さも図８のように、異なる長さでも良い。
このように、エルボ材１１に筒部材１３や吊下げ管７、変形防止部材１４をバッフル１０の分離前に取り付けることで、３次元形状を維持し易く、分離時のひずみ取りや形状修正の作業を削減することができる。
尚、筒部材１３と吊下げ管７は、変形防止部材１４の役割も兼ねている。しかも、３次元形状を維持し易いことから、抜出し口９を通してのポンプ駆動部の抜き出し操作をスムーズに行なうことができる。

また、エルボ材１１からバッフル１０を分離して製作することで、バッフル１０をエルボ材１１とは別に製作するより材料がバッフル１０の分だけ削減できる。さらに、エルボ材１１の一部からバッフル１０を製作することでバッフル１０の製作工数を削減することができる。この材料及び製作工数の削減により、エルボ材１１とバッフル１０を別々に製作するよりコストダウンすることができる。
尚、バッフル１０の平面への投影形状は、抜出し口９の形状より小さく、ポンプ内部の抜き出される部品の形状より大きい形状であればよい。
尚、吊下げ管７には、図１に示すように、下部に設けた立軸５の軸受け６の他に、立軸５の上下中間部に設ける中間軸受け１５を設け、立軸５の横ブレを抑える為に、吸い込み管の内面に接当支持可能な支持ステー１６を、中間軸受け１５の周部複数箇所に設けてある。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 本実施例では、エルボ材１１に抜出し口９や吊下げ管７を先に溶接してからバッフル１０を分離したが、エルボ材１１からバッフル１０を先に分離するなど製作順序を変える事もできる。この時は、仮設の変形防止部材１４を分離前にエルボ材１１やバッフル１０に取り付けてから、バッフル１０を分離する事でエルボ材１１やバッフル１０の変形を防止して、ひずみ取りや形状修正する作業を削減することができる。ただし、本実施例のように、抜出し口９、吊下げ管７、本設の変形防止部材１４を先に取り付けると、仮設の変形防止部材１４を取り付ける必要がなくなり、製作の上では最良の製作順序である。〈２〉 本実施例では、特に製作工数と材料の低減に効果的な製缶構造のプルアウト型立軸ポンプで説明したが、図５のように、横軸１５を持つ横軸ポンプや、図６の減速機２０内蔵した減速機内蔵型立軸ポンプのように、同様の構造を持つ他のポンプにも適用することができる。
〈３〉 本実施例では、抜出し口９のあるケーシングで説明したが、抜出し口９のないケーシング内のバッフル（整流板）を、別のエルボ材１１から分離して製作して抜出し口９のないケーシング内に溶接することで、流れ損失の少ないケーシングを得ることもできる。
〈４〉 前記エルボ材１１は、金属板を帯状に切り分けたものを夫々曲げ加工して溶接により一体接合して形成したが、直管を曲げ加工して形成したものや、鋳物で製作した物であってもよい。
〈５〉 また、エルボ材１１は、断面形状が円形に限らず、角形や楕円形等他の形状でも良い。さらに、曲り角度も９０度に限らず、４５度など任意の角度であっても良い。
〈６〉 前記バッフル１０として、エルボ材１１の屈曲外壁部を切り出す形状は、吊下げ管７に取り付けた支持ステー１６や、吸込み羽根車４及びその軸受け６を取り囲む軸受けボックス１７が上方に抜け出す形状であれば良く、必ずしも平面視で円形である必要はない。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１ 流体吸込み口
２ 流体吐出口
３ ポンプケーシング
４ 羽根車
５ 立軸
７ 吊下げ管
９ 抜出し口
１０ バッフル
１１ エルボ材
１４ 変形防止部材

Claims (7)

1. 流体吸込み口と流体吐出口とを有し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを設け、
   前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を設けてあるポンプケーシングの製造方法であって、
   前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路に沿ったエルボ材を製作し、そのエルボ材の一部を切り離して、前記バッフルとして形成し、前記バッフルを切り離したエルボ材の残部と前記バッフルからポンプケーシングを形成するポンプケーシングの製造方法。
2. 前記エルボ材における切り離し予定部に、変形防止部材を取り付けた後に、前記切り離し予定部を切り離して前記バッフルとする請求項１に記載のポンプケーシングの製造方法。
3. 前記エルボ材をポンプケーシングの一部に利用すると共に、前記バッフル用の切り離し部を囲んで筒部材を前記エルボ材に付設し、その筒部材の端部に前記抜出し口を形成する請求項１又は２に記載のポンプケーシングの製造方法。
4. 前記エルボ材から分離する前記バッフルの切り離し線を、前記エルボ材に罫書きするか、もしくは、前記エルボ材を製作する前のエルボ素材に罫書きする請求項１〜３のいずれか１項に記載のポンプケーシングの製造方法。
5. 流体吸込み口と流体吐出口とを有し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを設け、前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を設けてあるポンプケーシングであって、
   前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路を形成するエルボ材によって、ポンプケーシングの一部を構成し、
   前記エルボ材の一部を切り離した形状に前記バッフルを構成してあるポンプケーシング。
6. 下端側に流体吸込み口を形成すると共に、上部横側部に流体吐出口を形成し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを備え、前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を備えてあるポンプケーシングを設け、
   流体を吸込む羽根車と、その羽根車を下端部に取り付けた立軸と、前記立軸を囲繞して吊下げる吊下げ管とを、前記抜出し口を通して前記ポンプケーシング内に配置してある立軸ポンプの製造方法であって、
   前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路を形成するエルボ材によって、ポンプケーシングの一部を構成し、
   前記エルボ材におけるバッフル用の切り離し予定部に前記吊下げ管を接続した後に、前記切り離し予定部を切り離して前記バッフルを形成する立軸ポンプの製造方法。
7. 下端側に流体吸込み口を形成すると共に、上部横側部に流体吐出口を形成し、流体吸込み口から流体吐出口にかけての流路中に、前記流体吸込み口から吸い込んだ流体を前記流体吐出口に向けて案内しながら流れ方向を変更するバッフルを備え、前記バッフルを外部に抜き出すための抜出し口を備えてあるポンプケーシングを設け、
   流体を吸込む羽根車と、その羽根車を下端部に取り付けた立軸と、前記立軸を囲繞して吊下げる吊下げ管とを、前記抜出し口を通して前記ポンプケーシング内に配置してある立軸ポンプであって、
   前記流体吸込み口から前記流体吐出口にかけての曲り流路を形成するエルボ材によって、ポンプケーシングの一部を構成し、
   前記エルボ材の一部を切り離した形状に前記バッフルを構成してある立軸ポンプ。

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