JP6723834B2 - ポンプ及び既設ポンプの改良方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ及び既設ポンプの改良方法に関する。

吸引した液体を羽根車の回転軸に対してラジアル方向に流動させて吐出する遠心ポンプが知られている。遠心ポンプは、ケーシングに収容された羽根車が電動機に連結した回転軸に接続されている。遠心ポンプは、羽根車が回転軸を介して電動機により回転された場合に、羽根車の回転により液体が回転流を形成し、回転流の遠心力によってケーシングの吸込口から羽根車の内部へ液体を吸引し、羽根車の内部に吸引した液体をケーシングの吐出口から吐出する。

引用文献１には、ケーシング及び羽根車にコーティングが形成された横軸の両吸込渦巻ポンプが記載されている。特許文献１記載のポンプは、ケーシングの内部及び羽根車に溶射膜を形成することで耐摩耗性を向上させ、ケーシングの内部及び羽根車の全面に樹脂被膜を形成することで電気腐食の耐性を向上させたポンプが記載されている。

特開平１０−１２２１１７号公報

ここで、ポンプは、少ないエネルギーでより多くの液体を送ることで、効率が高くなる。ポンプは、羽根車や流路の形状によって、効率を向上させる設計がされているが、さらなる効率の向上が望まれている。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、ポンプ効率を向上させることができるポンプ及び既設ポンプの改良方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明は、吸込口と連通する吸込室及び吐出口と連通する吐出室が内部に形成され、前記吸込室及び前記吐出室に液体が流れるケーシングと、前記ケーシングを貫通する主軸と、前記主軸に固定され、前記ケーシングに収容され、前記吸込室の流体を前記吐出室に吐出する羽根車と、を備え、前記吐出室は、液体が流れる面である内壁の少なくとも一部に、コーティング剤が積層された第１コーティング部を有し、前記第１コーティング部は、前記コーティング剤が積層されている前記内壁の表面の表面粗さよりも表面粗さが小さいことを特徴とする。

この構成によれば、吐出室の内壁の表面粗さを低下させることを可能にし、吐出室の内壁と吐出室を流れる水との摩擦を低減することができ、ポンプ効率を向上させることができ、ポンプの消費動力を削減することができる。

また、前記第１コーティング部は、表面粗さが０．５Ｒａ以下であることが好ましい。

この構成によれば、第１コーティング部の表面粗さを十分に低下させることを可能にし、吐出室の内壁と吐出室を流れる水との摩擦をより低減することができ、ポンプ効率をより向上させることができ、ポンプの消費動力をより削減することができる。

また、前記第１コーティング部は、前記内壁の前記羽根車のシュラウド面と対向する部分のみに形成されていることが好ましい。

この構成によれば、流速が速い水と接する吐出室の内壁部分の表面粗さを低下させることを可能にし、少ないコーティング面積で吐出室の内壁と吐出室を流れる水との摩擦を効果的に低減することができ、第１コーティング部の形成に必要な時間を短縮しつつ吐出室の内壁と吐出室を流れる水との摩擦を効果的に低減することができ、第１コーティング部の形成に必要な費用を削減しつつ吐出室の内壁と吐出室を流れる水との摩擦を効果的に低減させることができる。これにより、少ないコーティング面積で吐出室の内壁と吐出室を流れる水との摩擦を低減することができ、ポンプのポンプ効率を効果的に向上させることができ、ポンプの消費動力を効果的に削減することができる。

前記第１コーティング部は、前記内壁の全面に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、吐出室の内壁全面の表面粗さを低下させることを可能にし、吐出室の内壁と吐出室を流れる水との摩擦をより低減することができ、ポンプ効率をより向上させることができ、ポンプの消費動力をより削減することができる。

前記羽根車は、シュラウド面に、コーティング剤が積層された第２コーティング部を有し、前記第２コーティング部は、前記コーティング剤が積層されている前記シュラウド面の表面の表面粗さよりも表面粗さが小さいことが好ましい。

前記第２コーティング部は、表面粗さが０．５Ｒａ以下であることが好ましい。

この構成によれば、シュラウド面の表面粗さを低下させることを可能にし、少ないコーティング面積でシュラウド面と吐出室を流れる水との摩擦を低減することができる。これにより、第２コーティング部の形成に必要な時間を短縮しつつシュラウド面と吐出室を流れる水との摩擦を低減することができ、第２コーティング部の形成に必要な費用を削減しつつシュラウド面と吐出室を流れる水との摩擦を低減させることができ、ポンプ効率を効果的に向上させることができ、ポンプの消費動力を効果的に削減することができる。

前記コーティング剤は、エポキシ系樹脂コーティング剤であることが好ましい。

この構成によれば、第１コーティング部の表面粗さを十分に低下させることを可能にし、十分な強度を有する第１コーティング部を形成することができ、ケーシングと第１コーティング部との接着を強固にすることができ、ポンプが長期に渡って稼働する場合でも第１コーティング部が摩耗及び剥離に対して十分な信頼性を得ることができる。これにより、第１コーティング部と吐出室を流れる水との摩擦を長期的に低減することができる。

また、上述した課題を解決するための本発明は、吸込口と連通する吸込室及び吐出口と連通する吐出室が内部に形成されたケーシングと、前記ケーシングを貫通する主軸と、前記主軸に固定され、前記ケーシングに収容され、前記吸込室の流体を前記吐出室に吐出する羽根車と、を備える既設ポンプの改良方法であって、前記吐出室の内壁及び前記羽根車のシュラウド面の少なくとも一方にコーティング剤を積層しコーティング部を形成するコーティングステップと、前記コーティング部が形成された前記既設ポンプの吐出圧を計測する吐出圧計測ステップと、前記吐出圧に基づいて前記羽根車の径方向外側の一部を除去し、前記羽根車の径を短くするインペラカットステップと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、吐出室の内壁と吐出室を流れる水との摩擦を低減することができ、摩擦の低減によってポンプの吐出圧を向上させることができ、ポンプの消費動力を低減させることができる。また、向上した吐出圧を計測することができ、吐出圧の向上によって生じた羽根車の余剰な外径をカットすることができ、コーティングによる消費動力の低減に加えてインペラカットによるポンプの消費動力の低減をすることができ、ポンプの消費動力をより効果的に削減できる。

本発明によれば、ポンプ効率を向上させることができるポンプ及び既設ポンプの改良方法を提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るポンプの正面図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係るポンプの側面図である。 図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係るポンプの縦断面図である。 図５は、本発明の第３実施形態に係るポンプの縦断面図である。 図６は、本発明の既設ポンプの改良方法の一例を示すフローチャートである。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に記載した内容により限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜組み合わせることが可能である。

第１実施形態に係るポンプ１０ａについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るポンプ１０ａの正面図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るポンプ１０ａの側面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。ポンプ１０ａは、２つの管路に接続されており、接続されている一方管路から他方の管路に水を送る。本実施形態では、ポンプ１０ａが移送する流体を水として想定しているが、これに限定されない。ポンプ１０ａが移送する流体は、液体であればよい。例えば、ポンプ１０ａが移送する流体を油とした場合においても、本発明は適用可能である。

ポンプ１０ａは、ケーシング１２と、吸込室２８と、吐出室３０と、主軸３２と、羽根車３４と、第１の軸受部５０と、第２の軸受部６０と、ライナリング７０、７２と、シール部８０と、第１コーティング部９０ａと、を有する。本実施形態におけるポンプ１０ａは、横軸の両吸込渦巻きポンプであるが、これに限定されない。ポンプ１０ａは、遠心ポンプであればよく、例えば、多段ポンプ及びタービンポンプでもよい。

ケーシング１２は、下部ケーシング１４と、上部ケーシング１６と、を有する。ケーシング１２は、後述する主軸３２及び羽根車３４を収容する容器である。ケーシング１２は、下部ケーシング１４と上部ケーシング１６とに分割可能に構成される。ケーシング１２は、水の流路である吸込室２８及び吐出室３０が内部に形成されている。吸込室２８及び吐出室３０については後述する。

下部ケーシング１４は、図２に示すように、吸込口１８と、吐出口２０と、が形成される。吸込口１８は、下部ケーシング１４に形成された開口である。吸込口１８は、吸込室２８と連通して形成される。吸込口１８は、外周にフランジ部１９が形成される。フランジ部１９は、液体の供給元である図示しない配管に接続される。吐出口２０は、下部ケーシング１４に形成された開口である。吐出口２０は、吐出室３０と連通して形成される。吐出口２０は、外周にフランジ部２１が形成される。フランジ部２１は、液体の供給先である図示しない配管に接続される。

上部ケーシング１６は、図３に示すように、吸込室２８の最上部及び吐出室３０の最上部にエア抜きノズル２２、２４、２６が形成される。エア抜きノズル２２、２４、２６は、ケーシング１２の内部に水を張る場合に、ケーシング１２内部の空気を逃がすノズルである。上部ケーシング１６は、下部ケーシング１４に例えば、ボルト及びナットを用いて固定される。

吸込室２８は、ケーシング１２の内部に渦巻き形状に形成される水の流路である。吸込室２８は、吸込口１８と連通して形成される。吸込室２８は、後述する羽根車３４を介して吐出室３０と連通している。

吐出室３０は、ケーシング１２の内部に渦巻き形状に形成される水の流路である。吐出室３０は、吐出口２０と連通して形成される。吐出室３０は、羽根車３４を介して吸込室２８と連通している。

主軸３２は、羽根車３４の回転軸である。主軸３２は、図３に示すように、ケーシング１２を貫通した状態で配置される。主軸３２は、後述する第１の軸受部５０及び第２の軸受部６０によって回転可能に支持される。主軸３２の電動機側４０の端部は、図３に示すように、軸継手４２によって電動機主軸４４と接続される。ここで、電動機主軸４４は、電動機４６の回転軸である。

羽根車３４は、両吸込型の遠心羽根車である。羽根車３４は、図３に示すように、主軸３２に固定される。羽根車３４は、図３に示すように、ケーシング１２の内部に収容される。羽根車３４は、羽根車吸込口３６、３６と、羽根車吐出口３８と、羽根車内部流路３９とを備える。

羽根車吸込口３６、３６は、羽根車３４に形成される開口である。羽根車吸込口３６、３６は、図３に示すように、主軸３２のスラスト方向の両端部に形成される。羽根車吸込口３６、３６は、図３に示すように、吸込室２８及び羽根車内部流路３９と連通して形成される。

羽根車吐出口３８は、羽根車３４に形成される開口である。羽根車吐出口３８は、図３に示すように、主軸３２のラジアル方向に形成される。羽根車吐出口３８は、図３に示すように、羽根車内部流路３９及び吐出室３０と連通して形成される。

羽根車内部流路３９は、羽根車３４の内部に形成された水の流路である。羽根車内部流路３９は、図３に示すように、羽根車吸込口３６、３６を介して吸込室２８に連通している。羽根車内部流路３９は、図３に示すように、羽根車吐出口３８を介して吐出室３０に連通している。

第１の軸受部５０は、図３に示すように、主軸３２の電動機側４０と反対側の端部を回転可能に支持する。第１の軸受部５０は、図３に示すように、主軸３２の電動機側４０と反対側の端部を収容する。第１の軸受部５０は、第１の軸受５２と、第１の軸受ブラケット５４と、を有する。第１の軸受５２は、例えば、ボールベアリングである。第１の軸受５２は、図３に示すように、第１の軸受ブラケット５４に収容される。第１の軸受ブラケット５４は、第１の軸受５２を介して主軸３２を支持する支持部材である。第１の軸受ブラケット５４は、例えば、ボルト及びナットを用いて下部ケーシング１４に固定される。

第２の軸受部６０は、図３に示すように、主軸３２の電動機側４０を回転可能に支持する。第２の軸受部６０は、第２の軸受６２と、第２の軸受ブラケット６４と、を有する。第２の軸受６２は、例えば、ボールベアリングである。第２の軸受６２は、図３に示すように、第２の軸受ブラケット６４に収容される。第２の軸受ブラケット６４は、第２の軸受６２を介して主軸３２を支持する支持部材である。第２の軸受ブラケット６４は、例えば、ボルト及びナットを用いて下部ケーシング１４に固定される。

ライナリング７０、７２は、円環形状のライナである。ライナリング７０、７２は、図３に示すように、羽根車３４のシュラウド面３５とケーシング１２との隙間に挿入される。ライナリング７０、７２は、ケーシング１２と羽根車３４との隙間を狭める。ライナリング７０、７２は、吐出室３０内の液体がケーシング１２と羽根車３４との隙間を介して吸込室２８に流入することを抑制する。

シール部８０は、グランドパッキン８２と、パッキン押え８４と、を有する。グランドパッキン８２は、ケーシング１２と主軸３２との間の隙間に挿入される。パッキン押え８４は、図示しないボルトによってケーシング１２に固定される。パッキン押え８４は、図示しないボルトを締めることで、ケーシング１２の外部からケーシング１２の内部へ向けてグランドパッキン８２を押さえつける。シール部８０は、パッキン押え８４でグランドパッキン８２をケーシング１２の内側へ押さえつけることで、ケーシング１２と主軸３２との隙間をシールする。なお、シール部８０は、グランドパッキン８２によりポンプ１０ａ内部の流体をシールするとしたが、これに限定されない。シール部８０は、例えば、メカニカルシールでもよい。

第１コーティング部９０ａは、コーティング剤が吐出室３０の内壁に積層されている。
つまり、第１コーティング部９０ａは、吐出室３０の内壁の表面に、吐出室３０の母材とは異なるコーティング剤が付着した部分である。コーティング剤は、例えば、エポキシ系樹脂コーティング剤である。本実施形態の第１コーティング部９０ａは、図３に示すように、吐出室３０の内壁のうち、羽根車３４のシュラウド面３５と対向する部分のみに形成される。ここで、羽根車３４のシュラウド面３５と対向する部分とは、主軸３２の径方向において、シュラウド面３５と重なる部分である。また、図３では、第１コーティング部９０ａの領域を示すため、厚さを厚く示しているが、ケーシング１２の厚みよりも薄い。第１コーティング部９０ａは、例えば、刷毛を用いてコーティング剤を吐出室３０の内壁に塗布することで形成される。第１コーティング部９０ａは、吐出室３０の内壁の他の部分、つまり、第１コーティング部９０ａが形成されていない部分及び第１コーティング部９０ａが形成される前の吐出室３０の内壁（第１コーティング部９０ａが形成されている部分の母材の表面）よりも表面粗さが小さい。また、第１コーティング部９０ａの表面粗さは、算術平均粗さが０．５Ｒａ以下であることが好ましい。なお、本発明において、表面粗さとは、ＪＩＳ Ｂ ０６５１：２００１に準拠した計測器を用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した測定方法で測定される値である。

本実施形態において、第１コーティング部９０ａは、刷毛を用いてコーティング剤を吐出室３０の内壁に塗布することで形成されるとしたが、これに限定されない。第１コーティング部９０ａの形成方法は、例えば、ロールコーターによる塗布及び吹付塗装でもよい。

本実施形態において、コーティング剤は、エポキシ系樹脂コーティング剤であるとしたが、これに限定されない。コーティング剤は、コーティング対象の表面よりも表面粗さが小さくなるような材料であればよい。

次に、ポンプ１０ａの動作について説明する。羽根車３４は、主軸３２を介して電動機４６により回転される。羽根車内部流路３９の水は、羽根車３４が回転することにより主軸３２を回転軸とする回転流を形成する。羽根車吐出口３８近傍の水圧は、回転流から生じる遠心力により上昇する。羽根車内部流路３９の液体は、回転流により高圧となった羽根車吐出口３８を介して吐出室３０に吐出される。つまり、羽根車３４は、回転流から生じる遠心力により吸込室２８の水を吐出室３０へ吐出する。吐出室３０に吐出された液体は、一部がケーシング１２と羽根車３４との隙間を介して吸込室２８に流入する。ライナリング７０、７２は、ケーシング１２と羽根車３４との隙間を狭め、ケーシング１２と羽根車３４との隙間から吸込室２８に水が流入することを抑制する。吐出室３０に吐出された残りの液体は、吐出口２０を介して水の供給先である図示しない配管へ排出される。ここで、吐出室３０の内部を流れる水は、吸込室２８を流れる水よりも速い流速で流れる。ここで、吐出室３０の内壁とシュラウド面３５とで囲まれる領域を流れる水は、吐出室３０を流れる他の水よりも速い流速で流れる。詳細には、吐出室３０の内壁とシュラウド面３５とで囲まれる領域を流れる水は、シュラウド面３５が高速回転することにより、主軸３２を回転軸とする高速の回転流を形成する。

第１実施形態に係るポンプ１０ａは、羽根車３４のシュラウド面３５と対向する吐出室３０の内壁に、他の部分よりも表面粗さが小さい、つまり表面が滑らかな第１コーティング部９０ａが形成される。これにより、吐出室３０の内壁及びシュラウド面３５によって囲まれる領域を流れる水とケーシング１２との摩擦は、表面が滑らかな第１コーティング部９０ａによって低減される。このように、流速が速い水と接する吐出室３０の内壁部分の表面粗さを低下させることを可能にし、少ないコーティング面積で吐出室３０の内壁と吐出室３０を流れる水との摩擦を効果的に低減することができ、第１コーティング部９０ａの形成に必要な時間を短縮しつつ吐出室３０の内壁と吐出室３０を流れる水との摩擦を効果的に低減することができ、第１コーティング部９０ａの形成に必要な費用を削減しつつ吐出室３０の内壁と吐出室３０を流れる水との摩擦を効果的に低減させることができる。これにより、吐出室３０の内壁と吐出室３０を流れる水との摩擦を効果的に低減することができ、ポンプ１０ａのポンプ効率を効果的に向上させることができ、ポンプ１０ａの消費動力を効果的に削減することができる。

また、第１実施形態に係るポンプ１０ａは、コーティング部を羽根車３４のシュラウド面３５と対向する吐出室３０の内壁のみに設けることで、形成したコーティングが剥離する恐れを低減することができる。また、コーティング部を羽根車３４のシュラウド面３５と対向する吐出室３０の内壁のみに設けることで、羽根車３４の点検をする場合に羽根車３４のコーティングを剥離することなく非破壊検査を実施することができ、羽根車３４の点検に必要な時間を短縮でき、羽根車３４にコーティングを形成した場合に比べて、検査時に羽根車３４のコーティングの剥離及び再形成の工程が必要なくなり、検査を簡単にすることができる。

また、第１実施形態に係るポンプ１０ａは、第１コーティング部９０ａの算術平均粗さが０．５Ｒａ以下であることが好ましい。これにより、第１コーティング部９０ａの表面粗さを十分に低下させることを可能にし、吐出室３０の内壁と吐出室３０を流れる水との摩擦をより効果的に低減することができる。これにより、吐出室３０の内壁と吐出室３０を流れる水との摩擦をより低減することができ、ポンプ１０ａのポンプ効率をより効果的に向上させることができ、ポンプ１０ａの消費動力をより効果的に削減することができる。

第１実施形態に係るポンプ１０ａは、第１コーティング部９０ａの形成に用いるコーティング剤がエポキシ系樹脂コーティング剤である。これにより、第１コーティング部９０ａの表面粗さを十分に低下させることを可能にし、十分な強度を有する第１コーティング部９０ａを形成することができ、ケーシング１２と第１コーティング部９０ａとの接着を強固にすることができ、ポンプ１０ａが長期に渡って稼働する場合でも第１コーティング部９０ａが摩耗及び剥離に対して十分な信頼性を得ることができる。これにより、第１コーティング部９０ａと吐出室３０を流れる水との摩擦を長期的に低減することができる。

次に、図４を用いて、第２実施形態のポンプ１０ｂについて説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るポンプ１０ｂの縦断面図である。なお、第２実施形態のポンプ１０ｂは、第１コーティング部９０ｂ以外は、第１実施形態に係るポンプ１０ａと同様の構成である。第２実施形態に係るポンプ１０ｂにおいて、第１実施形態に係るポンプ１０ａと同じ構成を有する箇所については説明を省略する。

第１コーティング部９０ｂは、コーティング剤によってコーティングされたコーティング面である。ここで、コーティング剤とは、例えば、エポキシ系樹脂コーティング剤である。第１コーティング部９０ｂは、図４に示すように、吐出室３０の内壁全面に形成される。第１コーティング部９０ｂは、例えば、刷毛を用いてコーティング剤を吐出室３０の内壁に塗布することで形成される。第１コーティング部９０ｂの表面粗さは、算術平均粗さが０．５Ｒａ以下である。

第２実施形態に係るポンプ１０ｂは、第１コーティング部９０ｂが吐出室３０の内壁全面に形成される。これにより、吐出室３０の内壁全面の表面粗さを低下させることを可能にし、吐出室３０の内壁と吐出室３０を流れる水との摩擦をより低減することができ、ポンプ効率をより向上させることができ、ポンプの消費動力をより削減することができる。

第２実施形態に係るポンプ１０ｂは、コーティング部を回転しない吐出室３０の内壁のみに設けることで、形成したコーティングが剥離する恐れを低減することができる。これにより、ポンプ１０ａと同様に、コーティングの剥離の発生を抑制することができる。

次に、図５を用いて、第３実施形態のポンプ１０ｃについて説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係るポンプ１０ｃの縦断面図である。なお、第３実施形態のポンプ１０ｃは、第２コーティング部９２ｃ以外は、第１実施形態に係るポンプ１０ａと同様の構成である。第３実施形態に係るポンプ１０ｃにおいて、第１実施形態に係るポンプ１０ａと同じ構成を有する箇所については説明を省略する。

第１コーティング部９０ｃは、第１実施形態に係るポンプ１０ａの第１コーティング部９０ａと同様の構成であるため、説明を省略する。第２コーティング部９２ｃは、コーティング剤によってコーティングされたコーティング面である。ここで、コーティング剤とは、例えば、エポキシ系樹脂コーティング剤である。第２コーティング部９２ｃは、図５に示すように、羽根車３４のシュラウド面３５に形成される。つまり、第２コーティング部９２ｃは、羽根車内部流路３９には形成されない。第２コーティング部９２ｃは、例えば、刷毛を用いてコーティング剤をシュラウド面３５に塗布することで形成される。第２コーティング部９２ｃは、第１コーティング部９０ｃと同様に、羽根車３４のシュラウド面３５の他の部分、つまり、第２コーティング部９２ｃが形成されていない部分及び第２コーティング部９２ｃが形成される前のシュラウド面３５の表面（第２コーティング部９２ｃが形成されている部分の母材の表面）よりも表面粗さが小さい。また、第２コーティング部９２ｃの表面粗さは、算術平均粗さが０．５Ｒａ以下であることが好ましい。

第３実施形態に係るポンプ１０ｃは、第２コーティング部９２ｃが羽根車３４のシュラウド面３５に形成される。これにより、シュラウド面３５の表面粗さを低下させることを可能にし、少ないコーティング面積でシュラウド面３５と吐出室３０を流れる水との摩擦を低減することができる。これにより、第２コーティング部９２ｃの形成に必要な時間を短縮しつつシュラウド面３５と吐出室３０を流れる水との摩擦を低減することができ、第２コーティング部９２ｃの形成に必要な費用を削減しつつシュラウド面３５と吐出室３０を流れる水との摩擦を低減させることができ、ポンプ効率を効果的に向上させることができ、ポンプの消費動力を効果的に削減することができる。

第３実施形態に係るポンプ１０ｃは、シュラウド面３５のみにコーティングを形成している。つまり、ポンプ１０ｃは、回転する羽根車３４の羽根車内部流路３９にコーティングが形成していない。羽根車内部流路３９にコーティングを設けないことで、羽根車３４の点検をする場合に羽根車３４のコーティングを剥離することなく非破壊検査を実施することができ、羽根車３４の点検に必要な時間を短縮できる。これにより、検査時に羽根車３４のコーティングの剥離及び再形成を行う必要がなくなる。

ここで、上述の実施形態のポンプは、コーティングが形成されていない既設ポンプにコーティングを形成することでも実現することができる。

以下、図３及び図６を用いて、既設ポンプの改良方法の一例を説明する。図６は、本発明の既設ポンプの改良方法の一例を示すフローチャートである。以下、既設ポンプが両吸込遠心ポンプであり、既設ポンプに第１実施形態に係るポンプ１０ａの第１コーティング部９０ａを形成して改良する場合を例に挙げて説明する。

本発明の既設ポンプの改良方法は、まず、コーティングステップ（ステップＳＴ１）を実施する。ステップＳＴ１において、作業員は、既設ポンプを分解する。次に、作業員は、羽根車３４のシュラウド面３５と対向する吐出室３０の内壁に第１コーティング部９０ａを形成する。第１コーティング部９０ａは、例えば、刷毛を用いてコーティング剤を塗布することで形成される。ここで、第１コーティング部９０ａの表面粗さは、算術平均粗さが０．５Ｒａ以下となるように形成される。

次に、作業員は、吐出圧計測ステップ（ステップＳＴ２）を実施する。ステップＳＴ２において、作業員は、既設ポンプを組み立てる。次に、作業員は、既設ポンプを駆動し、既設ポンプの吐出圧を記録する。

次に、作業員は、インペラカットステップ（ステップＳＴ３）を実行する。ステップＳＴ３において、作業員は、羽根車３４のインペラカットを実施する。詳細には、作業員は、羽根車３４の羽根車吐出口３８を切削加工することで羽根車３４の外径を小さくする。つまり、羽根車３４の外径を小さくすることで、余剰なポンプ能力を削減し、既設ポンプの消費動力を低減させる。ここで、羽根車３４の外径をカットする長さは、ステップＳＴ２で計測された吐出圧とポンプに要求される吐出圧とを勘案して、適宜決定される。

本実施形態に係る既設ポンプの改良方法は、ステップＳＴ１で示されたコーティングステップと、ステップＳＴ２で示された吐出圧計測ステップと、ステップＳＴ３で示されたインペラカットステップと、を含んで構成される。

本実施形態に係る既設ポンプの改良方法は、コーティングステップ（ステップＳＴ１）において、羽根車３４のシュラウド面３５と対向する吐出室３０の内壁に第１コーティング部９０ａを形成する。これにより、既設ポンプの吐出室３０の内壁の表面粗さを低減することを可能にし、吐出室３０の内壁全面と吐出室３０を流れる水との摩擦を低減することができ、ポンプ効率を向上させることができ、ポンプの消費動力を削減することができる。

本実施形態に係る既設ポンプの改良方法は、コーティングステップ（ステップＳＴ１）において、羽根車３４のシュラウド面３５と対向する吐出室３０の内壁に第１コーティング部９０ａを形成し、吐出圧計測ステップ（ステップＳＴ２）においてコーティングが施された既設ポンプの吐出圧を記録し、インペラカットステップ（ステップＳＴ３）において羽根車３４のインペラカットを実施する。これにより、吐出室３０の内壁と吐出室３０を流れる水との摩擦を低減することができ、摩擦の低減によって既設ポンプの吐出圧を向上させることができ、既設ポンプの消費動力を低減させることができる。また、向上した吐出圧を計測することができ、吐出圧の向上によって生じた羽根車３４の余剰な外径をカットすることができ、コーティングによる消費動力の低減に加えてインペラカットによる既設ポンプの消費動力の低減をすることができ、既設ポンプの消費動力をより効果的に削減できる。

なお、本実施形態に係る既設ポンプの改良方法は、コーティングステップ（ステップＳＴ１）において、羽根車３４のシュラウド面３５と対向する吐出室３０の内壁に第１コーティング部９０ａを形成するとしたが、これに限定されない。例えば、コーティングステップ（ステップＳＴ１）におけるコーティング位置は、吐出室３０の内壁及び羽根車３４のシュラウド面３５の少なくとも一方でもよい。

なお、本実施形態に係る既設ポンプの改良方法は、既設ポンプが両吸込遠心ポンプであるとしたが、これに限定されない。例えば、既設ポンプは、遠心ポンプであればよく、多段ポンプ及びタービンポンプであってもよい。

１０ａ、１０ｂ、１０ｃ ポンプ
１２ ケーシング
１４ 下部ケーシング
１６ 上部ケーシング
１８ 吸込口
１９、２１ フランジ部
２０ 吐出口
２２、２４、２６ エア抜きノズル
２８ 吸込室
３０ 吐出室
３２ 主軸
３４ 羽根車
３５ 羽根車シュラウド面
３６ 羽根車吸込口
３８ 羽根車吐出口
３９ 羽根車内部流路
４０ 電動機側
４２ 軸継手
４４ 電動機主軸
４６ 電動機
５０ 第１の軸受部
５２ 第１の軸受
５４ 第１の軸受ブラケット
６０ 第２の軸受部
６２ 第２の軸受
６４ 第２の軸受ブラケット
７０、７２ ライナリング
８０ シール部
８２ グランドパッキン
８４ パッキン押え
９０ａ、９０ｂ、９０ｃ 第１コーティング部
９２ｃ 第２コーティング部

Claims (5)

1. 吸込口と連通する吸込室及び吐出口と連通する吐出室が内部に形成され、前記吸込室及び前記吐出室に液体が流れるケーシングと、
   前記ケーシングを貫通する主軸と、
   前記主軸に固定され、前記ケーシングに収容され、前記吸込室の流体を前記吐出室に吐出する羽根車と、を備え、
   前記吐出室は、液体が流れる面である内壁の少なくとも一部に、コーティング剤が積層された第１コーティング部を有し、
   前記第１コーティング部は、前記コーティング剤が積層されている前記内壁の表面の表面粗さよりも表面粗さが小さく、
   前記第１コーティング部は、前記内壁の前記羽根車のシュラウド面と対向する部分のみに形成され、
   前記羽根車は、シュラウド面のみに、コーティング剤が積層された第２コーティング部を有し、
   前記第２コーティング部は、前記コーティング剤が積層されている前記シュラウド面の表面の表面粗さよりも表面粗さが小さいことを特徴とするポンプ。
2. 前記第１コーティング部は、表面粗さが０．５Ｒａ以下であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 前記第２コーティング部は、表面粗さが０．５Ｒａ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ。
4. 前記コーティング剤は、エポキシ系樹脂コーティング剤であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のポンプ。
5. 吸込口と連通する吸込室及び吐出口と連通する吐出室が内部に形成されたケーシングと、前記ケーシングを貫通する主軸と、前記主軸に固定され、前記ケーシングに収容され、前記吸込室の流体を前記吐出室に吐出する羽根車と、を備える既設ポンプの改良方法であって、
   前記吐出室の内壁のうち前記羽根車のシュラウド面と対向する部分のみと、前記羽根車の表面のうちシュラウド面のみにコーティング剤を積層しコーティング部を形成するコーティングステップと、
   前記コーティング部が形成された前記既設ポンプの吐出圧を計測する吐出圧計測ステップと、
   前記吐出圧に基づいて前記羽根車の径方向外側の一部を除去し、前記羽根車の径を短くするインペラカットステップと、を有することを特徴とする既設ポンプの改良方法。
   

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