JP7438885B2

JP7438885B2 - cascade pump

Info

Publication number: JP7438885B2
Application number: JP2020134945A
Authority: JP
Inventors: 良平青山
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2040-08-07
Also published as: JP2022030743A

Description

本発明は、カスケードポンプに関する。 The present invention relates to a cascade pump.

例えば、特許文献１には、液体を噴霧するために用いられるポンプとしてカスケードポンプが記載されている。このようなカスケードポンプは、ケーシング内に設けられたインペラを回転させて液体を加圧している。 For example, Patent Document 1 describes a cascade pump as a pump used to spray liquid. Such a cascade pump rotates an impeller provided within a casing to pressurize a liquid.

特許第４５９４８２３号Patent No. 4594823

ケーシング内においてインペラが摺動する部位は、摺動熱に耐える必要がある。また、ケーシングは、ケーシング内に残る液体が凍結して膨張した場合であっても、この膨張に耐える強度を備えている必要がある。このように、カスケードポンプは摺動熱及び残液の凍結膨張の両方に対応する必要があるものの、ケーシングのみでは性質の異なるこれらの両方の要求に対して適切に対応することは困難であった。 The portion of the casing where the impeller slides must be able to withstand the heat of sliding. Furthermore, even if the liquid remaining inside the casing freezes and expands, the casing needs to have the strength to withstand this expansion. In this way, cascade pumps need to deal with both the heat of sliding and the freezing and expansion of residual liquid, but it has been difficult to adequately deal with both of these demands, which have different properties, with the casing alone. .

そこで、本発明は、摺動熱及び残液の凍結膨張に対してそれぞれ適切に対応可能なカスケードポンプを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a cascade pump that can appropriately cope with the heat of sliding and the freezing and expansion of residual liquid.

本発明は、ケーシング（２）と、ケーシング（２）内に収容され、外部の駆動源によって回転軸（ＡＸ）周りに回転させられるインペラ（４）と、インペラ（４）における回転軸（ＡＸ）方向の一方側の外面である第１外面（４２ａ）と、ケーシング（２）の内面（８ａ）との間に配置される第１摺動プレート（３）と、インペラ（４）における回転軸（ＡＸ）方向の他方側の外面である第２外面（４２ｂ）と、ケーシング（２）の内面（９ａ）との間に配置される第２摺動プレート（５）と、を備え、ケーシング（２）の内部には、ケーシング（２）、第１摺動プレート（３）、及び第２摺動プレート（５）によってインペラ（４）の外周縁周りに昇圧水路（Ｌ）が形成され、ケーシング（２）と、第１摺動プレート（３）及び第２摺動プレート（５）とは、互いに異なる材料によって形成されている。 The present invention includes a casing (2), an impeller (4) housed in the casing (2) and rotated around a rotation axis (AX) by an external drive source, and a rotation axis (AX) in the impeller (4). The first sliding plate (3) is disposed between the first outer surface (42a), which is the outer surface on one side of the direction, and the inner surface (8a) of the casing (2), and the rotation axis ( AX), the second sliding plate (5) is disposed between the second outer surface (42b), which is the outer surface on the other side in the casing (2), and the inner surface (9a) of the casing (2). Inside the casing ( 2), the first sliding plate (3), and the second sliding plate (5) are made of different materials.

このカスケードポンプ（１）では、インペラ（４）とケーシング（２）との間に設けられた第１摺動プレート（３）と第２摺動プレート（５）とを備えている。これにより、カスケードポンプ（１）では、インペラ（４）が回転することによって生じる摺動熱に対しては、第１摺動プレート（３）及び第２摺動プレート（５）が対応すればよく、残液が凍結した場合の凍結膨張に対しては、ケーシング（２）が対応すればよい。すなわち、カスケードポンプ（１）は、摺動熱及び残液の凍結膨張という互いに異なる要求に対して異なる部材によってそれぞれ対応できる構成となっており、求められる要求に応じた部材を用いることができる。従って、このカスケードポンプ（１）は、摺動熱及び残液の凍結膨張に対してそれぞれ適切に対応することができる。 This cascade pump (1) includes a first sliding plate (3) and a second sliding plate (5) provided between an impeller (4) and a casing (2). As a result, in the cascade pump (1), the first sliding plate (3) and the second sliding plate (5) only have to deal with the sliding heat generated by the rotation of the impeller (4). The casing (2) only needs to cope with freeze expansion when the residual liquid freezes. That is, the cascade pump (1) is configured so that different requirements such as sliding heat and freezing and expansion of residual liquid can be met by using different members, and members that meet the required requirements can be used. Therefore, this cascade pump (1) can appropriately cope with sliding heat and freeze expansion of residual liquid.

カスケードポンプ（１）において、第１摺動プレート（３）は、インペラ（４）の外径よりも小さい外径を有する第１プレート本体部（３１）と、第１プレート本体部（３１）の外周縁からインペラ（４）の外側まで張り出す第１舌部（３２）と、を有し、第２摺動プレート（５）は、インペラ（４）の外径よりも小さい外径を有する第２プレート本体部（５１）と、第２プレート本体部（５１）の外周縁からインペラ（４）の外側まで張り出す第２舌部（５２）と、を有し、第１舌部（３２）及び第２舌部（５２）によって、昇圧水路（Ｌ）における吸水路（Ｌ１）に接続される水路始点（Ｌａ）と、昇圧水路（Ｌ）における吐出路（Ｌ２）に接続される水路終点（Ｌｂ）とが、互いに区画されていてもよい。この場合、第１摺動プレート（３）の第１舌部（３２）及び第２摺動プレート（５）の第２舌部（５２）によって、昇圧水路（Ｌ）の水路始点（Ｌａ）と水路終点（Ｌｂ）とを区画することができ、これらを区画するための専用の部材を備える必要がない。 In the cascade pump (1), the first sliding plate (3) includes a first plate main body (31) having an outer diameter smaller than the outer diameter of the impeller (4); The second sliding plate (5) has a first tongue portion (32) that extends from the outer peripheral edge to the outside of the impeller (4), and the second sliding plate (5) has a first tongue portion (32) that extends from the outer peripheral edge to the outside of the impeller (4). The first tongue part (32) has a second plate main body part (51) and a second tongue part (52) that extends from the outer peripheral edge of the second plate main body part (51) to the outside of the impeller (4). and a waterway starting point (La) connected to the suction channel (L1) in the pressure boosting channel (L) and a channel ending point (L2) connected to the discharge channel (L2) in the pressure boosting channel (L) by the second tongue portion (52). Lb) may be separated from each other. In this case, the first tongue (32) of the first sliding plate (3) and the second tongue (52) of the second sliding plate (5) connect the waterway starting point (La) of the pressure boosting waterway (L). The waterway end point (Lb) can be divided, and there is no need to provide a dedicated member for dividing these.

カスケードポンプ（１）は、昇圧水路（Ｌ）と、ケーシング（２）内における昇圧水路（Ｌ）以外の内部空間（Ｒ）とを接続する空気抜き流路（Ｋ）を更に備え、空気抜き流路（Ｋ）は、昇圧水路（Ｌ）から内部空間（Ｒ）まで延在するケーシングに設けられた溝（８３）と、溝（８３）の上部開口部を覆う第１摺動プレート（３）とによって形成されていてもよい。この場合、カスケードポンプは、この空気抜き流路（Ｋ）によって、カスケードポンプ（１）の使用後に昇圧水路（Ｌ）内に液体が封入されてしまうことを防止できる。 The cascade pump (1) further includes an air vent channel (K) that connects the pressure boost channel (L) and an internal space (R) other than the pressure boost channel (L) in the casing (2). K) is formed by a groove (83) provided in the casing extending from the booster waterway (L) to the internal space (R) and a first sliding plate (3) that covers the upper opening of the groove (83). may be formed. In this case, the cascade pump can prevent liquid from being sealed in the pressurizing waterway (L) after the cascade pump (1) is used due to the air vent channel (K).

カスケードポンプ（１）において、第１摺動プレート（３）及び第２摺動プレート（５）は、ケーシング（２）よりも耐熱性が高く、ケーシング（２）は、第１摺動プレート（３）及び第２摺動プレート（５）よりも引張伸び率が高くてもよい。この場合、カスケードポンプ（１）は、耐熱性が高い第１摺動プレート（３）及び第２摺動プレート（５）によって、インペラ（４）の回転によって生じる摺動熱に対して適切に対応することができる。また、カスケードポンプ（１）は、残液が凍結膨張した場合であっても、引張伸び率が高いケーシング（２）が凍結膨張に追従することによって、凍結膨張に対して適切に対応することができる。 In the cascade pump (1), the first sliding plate (3) and the second sliding plate (5) have higher heat resistance than the casing (2), and the casing (2) has higher heat resistance than the first sliding plate (3). ) and the second sliding plate (5) may have a higher tensile elongation rate. In this case, the cascade pump (1) can appropriately cope with the sliding heat generated by the rotation of the impeller (4) by the first sliding plate (3) and the second sliding plate (5), which have high heat resistance. can do. In addition, even if the residual liquid freezes and expands, the cascade pump (1) can respond appropriately to the freeze expansion because the casing (2), which has a high tensile elongation rate, follows the freeze expansion. can.

本発明によれば、摺動熱及び残液の凍結膨張に対してそれぞれ適切に対応できる。 According to the present invention, it is possible to appropriately deal with sliding heat and freeze expansion of residual liquid.

図１は、実施形態に係るカスケードポンプの分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a cascade pump according to an embodiment. 図２は、カスケードポンプを回転軸に直交する方向に沿って切った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the cascade pump taken along a direction perpendicular to the rotation axis. 図３は、カスケードポンプを図２のIII－III線に沿って切った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the cascade pump taken along line III--III in FIG. 2. 図４（ａ）は、第１摺動プレート及び第２摺動プレートの正面図である。図４（ｂ）は、第１摺動プレート及び第２摺動プレートの側面図である。FIG. 4(a) is a front view of the first sliding plate and the second sliding plate. FIG. 4(b) is a side view of the first sliding plate and the second sliding plate. 図５は、ケーシング蓋に設けられた溝及び第１摺動プレートによって形成される空気抜き流路を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an air vent passage formed by a groove provided in the casing lid and the first sliding plate.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding elements are given the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.

図１に示されるカスケードポンプ１は、例えば動力噴霧機に、液体タンク及び駆動源である内燃エンジンと共に搭載され、当該駆動源により駆動されて液体タンクに貯留された液体を噴霧させるため等に用いられる。なお、図１は、カスケードポンプ１の内部構造を示すために、インペラ４の回転の軸である回転軸ＡＸ方向に各部を分解した状態が示されている。 The cascade pump 1 shown in FIG. 1 is installed, for example, in a power sprayer together with a liquid tank and an internal combustion engine as a driving source, and is driven by the driving source and used to spray liquid stored in the liquid tank. It will be done. In addition, in order to show the internal structure of the cascade pump 1, FIG. 1 shows a state in which each part is disassembled in the direction of the rotation axis AX, which is the axis of rotation of the impeller 4.

図１に示されるように、カスケードポンプ１は、ケーシング２、第１摺動プレート３、インペラ４、第２摺動プレート５、ホルダ６、及び軸部材７を備えている。図１～図３に示されるように、ケーシング２は、第１摺動プレート３、インペラ４、第２摺動プレート５、及びホルダ６を収容する内部空間Ｒ（図２及び図３参照）を内部に有する。ケーシング２は、ケーシング蓋８、及びケーシング本体９を備えている。ケーシング蓋８とケーシング本体９とは、ボルトによって互いに接合される。 As shown in FIG. 1, the cascade pump 1 includes a casing 2, a first sliding plate 3, an impeller 4, a second sliding plate 5, a holder 6, and a shaft member 7. As shown in FIGS. 1 to 3, the casing 2 has an internal space R (see FIGS. 2 and 3) that accommodates the first sliding plate 3, the impeller 4, the second sliding plate 5, and the holder 6. Has it inside. The casing 2 includes a casing lid 8 and a casing body 9. The casing lid 8 and the casing body 9 are joined to each other by bolts.

本実施形態において、ケーシング２の材料としては、カスケードポンプ１内に残る液体が凍結して膨張した場合であっても破損することを抑制できるように、引張伸び率の高い材料が用いられる。ここでは、ケーシング２の材料としては、第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５よりも引張伸び率が高い材料が用いられる。具体的には、ケーシング２の材料として、例えば、ガラス充填ナイロン樹脂（ＰＡ－Ｇ）を用いることができる。 In this embodiment, a material with a high tensile elongation rate is used as the material for the casing 2 so that even if the liquid remaining in the cascade pump 1 freezes and expands, damage can be suppressed. Here, as the material of the casing 2, a material having a higher tensile elongation rate than the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 is used. Specifically, as the material of the casing 2, for example, glass-filled nylon resin (PA-G) can be used.

軸部材７は、外部の駆動源の回転部に固定される。軸部材７は、外部の駆動源によって回転させられる。軸部材７は、回転軸ＡＸに沿って延在する軸部７１を備えている。軸部７１は、先端部がケーシング２の内部空間Ｒ内に位置するようにケーシング本体９の孔９１に差し込まれている。すなわち、軸部７１の先端部は、ケーシング２の内部空間Ｒに位置している（図３参照）。軸部７１とケーシング本体９とは、相対回転可能となっている。 The shaft member 7 is fixed to a rotating part of an external drive source. The shaft member 7 is rotated by an external drive source. The shaft member 7 includes a shaft portion 71 extending along the rotation axis AX. The shaft portion 71 is inserted into the hole 91 of the casing body 9 so that the tip thereof is located within the internal space R of the casing 2 . That is, the tip of the shaft portion 71 is located in the internal space R of the casing 2 (see FIG. 3). The shaft portion 71 and the casing body 9 are capable of relative rotation.

ホルダ６には、回転軸ＡＸに沿って貫通する嵌合孔６１が設けられている。嵌合孔６１には、軸部７１の先端部が差し込まれている。ホルダ６の嵌合孔６１と軸部７１の先端部とは互いに嵌合している。これにより、ホルダ６は、回転軸ＡＸ周りに（回転軸ＡＸを中心に）軸部材７と一体に回転する。 The holder 6 is provided with a fitting hole 61 that penetrates along the rotation axis AX. The tip of the shaft portion 71 is inserted into the fitting hole 61 . The fitting hole 61 of the holder 6 and the tip of the shaft portion 71 fit into each other. Thereby, the holder 6 rotates together with the shaft member 7 around the rotation axis AX (centering on the rotation axis AX).

インペラ４には、回転軸ＡＸに沿って貫通する嵌合孔４１が設けられている。嵌合孔４１には、ホルダ６が差し込まれている。インペラ４の嵌合孔４１と、ホルダ６の外周面とは互いに嵌合している。これにより、インペラ４は、回転軸ＡＸ周りに（回転軸ＡＸを中心に）ホルダ６及び軸部材７と一体に回転する。すなわち、インペラ４は、外部の駆動源によって回転軸ＡＸ周りに回転させられる。 The impeller 4 is provided with a fitting hole 41 that passes through the impeller 4 along the rotation axis AX. The holder 6 is inserted into the fitting hole 41. The fitting hole 41 of the impeller 4 and the outer peripheral surface of the holder 6 fit into each other. Thereby, the impeller 4 rotates together with the holder 6 and the shaft member 7 around the rotation axis AX (centering on the rotation axis AX). That is, the impeller 4 is rotated around the rotation axis AX by an external drive source.

インペラ４は、板状の円形部材からなる羽根板部４２を備えている。羽根板部４２の外縁部には、多数の羽根４３が設けられている。ここで、図２及び図３に示されるように、ケーシング本体９の内側部分には、回転軸ＡＸに沿って見たときに、インペラ４の羽根４３を囲む環状の包囲部９２が設けられている。同様に、図３に示されるように、ケーシング蓋８の内側部分には、回転軸ＡＸに沿って見たときに、インペラ４の羽根４３を囲む環状の包囲部８２が設けられている。すなわち、羽根４３は、ケーシング蓋８の包囲部８２とケーシング本体９の包囲部９２とによって形成される環状の空間内に位置している。 The impeller 4 includes a blade portion 42 made of a circular plate-like member. A large number of blades 43 are provided on the outer edge of the blade plate portion 42 . Here, as shown in FIGS. 2 and 3, an annular surrounding portion 92 that surrounds the blades 43 of the impeller 4 is provided in the inner portion of the casing body 9 when viewed along the rotation axis AX. There is. Similarly, as shown in FIG. 3, the inner portion of the casing lid 8 is provided with an annular surrounding portion 82 that surrounds the blades 43 of the impeller 4 when viewed along the rotation axis AX. That is, the blades 43 are located within an annular space formed by the surrounding portion 82 of the casing lid 8 and the surrounding portion 92 of the casing body 9.

第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５は、それぞれ、略環状を呈する板状の部材である。第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５は、回転軸ＡＸ方向においてインペラ４を挟み込む。インペラ４は、回転時において、第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５に対して摺動可能となっている。 The first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 are plate-shaped members each having a substantially annular shape. The first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 sandwich the impeller 4 in the direction of the rotation axis AX. The impeller 4 is capable of sliding on the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 during rotation.

第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５は、ケーシング２とは異なる材料によって形成されている。本実施形態において、第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５の材料としては、インペラ４が摺動した際の摺動熱に耐えることができるように、耐熱性が高い材料が用いられる。ここでは、第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５の材料としては、ケーシング２よりも耐熱性が高い材料が用いられる。具体的には、第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５の材料として、例えば、熱硬化性樹脂であるＰＦ（フェノール）樹脂を用いることができる。ＰＦ（フェノール）樹脂は表面硬度が比較的強いため、インペラ４が摺動することによる第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５の摺動摩擦も抑制することができる。 The first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 are made of a material different from that of the casing 2. In this embodiment, as the material of the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5, a material with high heat resistance is used so that it can withstand the sliding heat when the impeller 4 slides. . Here, as the material for the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5, a material having higher heat resistance than the casing 2 is used. Specifically, as the material for the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5, for example, PF (phenol) resin, which is a thermosetting resin, can be used. Since PF (phenol) resin has a relatively strong surface hardness, it is possible to suppress sliding friction between the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 caused by the sliding of the impeller 4.

第１摺動プレート３は、図３に示されるように、インペラ４とケーシング蓋８との間に配置されている。すなわち、第１摺動プレート３は、インペラ４の羽根板部４２における回転軸ＡＸ方向の一方側の外面であるケーシング蓋側面４２ａ（第１外面）と、ケーシング蓋８の内面８ａとの間に配置される。第１摺動プレート３は、ケーシング蓋８の包囲部８２に対してボルトによって固定されている。 The first sliding plate 3 is arranged between the impeller 4 and the casing lid 8, as shown in FIG. That is, the first sliding plate 3 is located between the casing lid side surface 42a (first outer surface), which is the outer surface of the blade plate portion 42 of the impeller 4 on one side in the rotation axis AX direction, and the inner surface 8a of the casing lid 8. Placed. The first sliding plate 3 is fixed to the surrounding portion 82 of the casing lid 8 with bolts.

第２摺動プレート５は、図３に示されるように、インペラ４とケーシング２との間に配置されている。すなわち、第２摺動プレート５は、インペラ４の羽根板部４２における回転軸ＡＸ方向の他方側の外面であるケーシング本体側面（第２外面）４２ｂと、ケーシング本体９の内面９ａとの間に配置される。第２摺動プレート５は、ケーシング本体９の包囲部９２に対してボルトによって固定されている。 The second sliding plate 5 is arranged between the impeller 4 and the casing 2, as shown in FIG. That is, the second sliding plate 5 is located between the casing main body side surface (second outer surface) 42b, which is the outer surface of the blade plate portion 42 of the impeller 4 on the other side in the rotation axis AX direction, and the inner surface 9a of the casing main body 9. Placed. The second sliding plate 5 is fixed to the surrounding portion 92 of the casing body 9 with bolts.

次に、第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５の形状について説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、第１摺動プレート３は、第１プレート本体部３１、及び第１舌部３２を有している。第１プレート本体部３１は、インペラ４（羽根板部４２）の外径よりも小さい外径を有する環状を呈する板状の部材である。第１舌部３２は、第１プレート本体部３１の外周縁からインペラ４（羽根板部４２）の外側まで張り出している。第１舌部３２は、外側の端部の位置に、第２摺動プレート５側に向って突出する第１凸部３２ａを有している。第１凸部３２ａの突出高さは、インペラ４の羽根板部４２における回転軸ＡＸ方向の厚みの半分の高さとなっている。第１凸部３２ａは、インペラ４の外周面に対向する。 Next, the shapes of the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 will be explained. As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the first sliding plate 3 has a first plate main body portion 31 and a first tongue portion 32. As shown in FIGS. The first plate main body portion 31 is a plate-shaped member having an annular shape and having an outer diameter smaller than the outer diameter of the impeller 4 (blade plate portion 42). The first tongue portion 32 extends from the outer peripheral edge of the first plate main body portion 31 to the outside of the impeller 4 (blade plate portion 42). The first tongue portion 32 has a first convex portion 32a that protrudes toward the second sliding plate 5 at the outer end. The protruding height of the first convex portion 32a is half the thickness of the blade plate portion 42 of the impeller 4 in the rotation axis AX direction. The first convex portion 32a faces the outer peripheral surface of the impeller 4.

第２摺動プレート５は、第２プレート本体部５１、及び第２舌部５２を有している。第２プレート本体部５１は、インペラ４（羽根板部４２）の外径よりも小さい外径を有する環状を呈する板状の部材である。第２舌部５２は、第２プレート本体部５１の外周縁からインペラ４（羽根板部４２）の外側まで張り出している。第２舌部５２は、外側の端部の位置に、第１摺動プレート３側に向って突出する第２凸部５２ａを有している。第２凸部５２ａの突出高さは、インペラ４の羽根板部４２における回転軸ＡＸ方向の厚みの半分の高さとなっている。第２凸部５２ａは、インペラ４の外周面に対向する。 The second sliding plate 5 has a second plate main body portion 51 and a second tongue portion 52. The second plate main body portion 51 is an annular plate-shaped member having an outer diameter smaller than the outer diameter of the impeller 4 (blade plate portion 42). The second tongue portion 52 extends from the outer peripheral edge of the second plate main body portion 51 to the outside of the impeller 4 (blade plate portion 42). The second tongue portion 52 has a second convex portion 52a that protrudes toward the first sliding plate 3 at an outer end position. The protrusion height of the second convex portion 52a is half the thickness of the blade plate portion 42 of the impeller 4 in the rotation axis AX direction. The second convex portion 52a faces the outer peripheral surface of the impeller 4.

すなわち、第１摺動プレート３と第２摺動プレート５とは、互いに同じ形状となっている。これにより、第１摺動プレート３と第２摺動プレート５とは、配置の向きが異なるだけで互いに同じ部品であり、部品の共用化を図ることができる。 That is, the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 have the same shape. As a result, the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 are the same parts, except for the orientation of the arrangement, and it is possible to share the parts.

ここで、図２及び図３に示されるように、ケーシング２の内部においてインペラ４の羽根４３の周りには、インペラ４の回転によって液体を昇圧するための昇圧水路Ｌが設けられている。昇圧水路Ｌは、ケーシング蓋８の包囲部８２と、ケーシング本体９の包囲部９２と、第１摺動プレート３の第１プレート本体部３１の外周面と、第２摺動プレート５の第２プレート本体部５１の外周面と、によってインペラ４の外周縁周り（羽根４３の周り）に形成される。 Here, as shown in FIGS. 2 and 3, inside the casing 2 and around the blades 43 of the impeller 4, there is provided a pressurization waterway L for pressurizing the liquid by rotation of the impeller 4. The pressure boosting waterway L is connected to the surrounding part 82 of the casing lid 8, the surrounding part 92 of the casing body 9, the outer peripheral surface of the first plate main body part 31 of the first sliding plate 3, and the second part of the second sliding plate 5. It is formed around the outer peripheral edge of the impeller 4 (around the blades 43) by the outer peripheral surface of the plate main body portion 51.

図２に示されるように、昇圧水路Ｌには、ケーシング本体９に設けられた吸水路Ｌ１と吐出路Ｌ２とが接続されている。昇圧水路Ｌ内には、吸水路Ｌ１から液体が導入される。インペラ４の羽根４３は、回転軸ＡＸ周りにインペラ４が回転させられることにより、昇圧水路Ｌ内に導入された液体に粘性摩擦によって運動エネルギーを与え、液体を吐出路Ｌ２へ圧送する。 As shown in FIG. 2, the pressure boosting channel L is connected to a suction channel L1 and a discharge channel L2 provided in the casing body 9. A liquid is introduced into the pressure boosting channel L from the suction channel L1. When the impeller 4 is rotated around the rotation axis AX, the blades 43 of the impeller 4 apply kinetic energy to the liquid introduced into the pressurizing waterway L by viscous friction, and force-feed the liquid to the discharge path L2.

なお、図２に示されるように、昇圧水路Ｌにおける吸水路Ｌ１に接続される部位を水路始点Ｌａとし、昇圧水路Ｌにおける吐出路Ｌ２に接続される部位を水路終点Ｌｂとする。インペラ４の羽根４３の周りにおいて、水路始点Ｌａが昇圧水路Ｌの始点となり水路終点Ｌｂが昇圧水路Ｌの終点となるように、水路始点Ｌａと水路終点Ｌｂとの間が第１摺動プレート３の第１凸部３２ａを有する第１舌部３２及び第２摺動プレート５の第２凸部５２ａを有する第２舌部５２によって区画されている（図２及び図３参照）。 As shown in FIG. 2, the part of the pressure boosting waterway L that is connected to the suction channel L1 is defined as a waterway starting point La, and the part of the pressure rising waterway L that is connected to the discharge channel L2 is defined as a waterway ending point Lb. Around the blades 43 of the impeller 4, the first sliding plate 3 is located between the waterway starting point La and the waterway ending point Lb so that the waterway starting point La is the starting point of the pressure boosting waterway L and the waterway ending point Lb is the ending point of the pressure rising waterway L. The first tongue portion 32 has a first convex portion 32a and the second tongue portion 52 has a second convex portion 52a of the second sliding plate 5 (see FIGS. 2 and 3).

図１及び図３に示されるように、ケーシング蓋８の内面８ａには、環状の包囲部８２の内側に凹部８１が設けられている。凹部８１は、ケーシング２内に差し込まれた軸部材７の軸部７１の先端部がケーシング蓋８に当接しないように、軸部７１の先端部を逃げている。 As shown in FIGS. 1 and 3, a recess 81 is provided on the inner surface 8a of the casing lid 8 inside an annular surrounding portion 82. As shown in FIGS. The recessed portion 81 escapes the tip of the shaft 71 so that the tip of the shaft 71 of the shaft member 7 inserted into the casing 2 does not come into contact with the casing lid 8 .

図1及び図５に示されるように、ケーシング蓋８の内面８ａには、溝８３が設けられている。より詳細には、溝８３は、包囲部８２を横切るように設けられ、第１摺動プレート３の第１プレート本体部３１の外側に対応する位置から、凹部８１まで延在している。すなわち、溝８３は、昇圧水路Ｌから、ケーシング２内の内部空間Ｒのうち凹部８１によって形成される内部空間Ｒまで延在している。 As shown in FIGS. 1 and 5, a groove 83 is provided in the inner surface 8a of the casing lid 8. More specifically, the groove 83 is provided across the surrounding portion 82 and extends from a position corresponding to the outside of the first plate main body portion 31 of the first sliding plate 3 to the recessed portion 81 . That is, the groove 83 extends from the pressurizing waterway L to the internal space R formed by the recess 81 in the internal space R within the casing 2 .

また、包囲部８２には第１摺動プレート３が重ねられるため、溝８３の上部開口部が第１摺動プレート３によって覆われる。これにより、溝８３と第１摺動プレート３とによって、昇圧水路Ｌから、凹部８１内の内部空間Ｒまで延在するトンネル状の空気抜き流路Ｋが形成される。 Furthermore, since the first sliding plate 3 is stacked on the surrounding portion 82, the upper opening of the groove 83 is covered by the first sliding plate 3. As a result, the groove 83 and the first sliding plate 3 form a tunnel-shaped air vent passage K extending from the pressurizing water passage L to the internal space R within the recess 81 .

以上のように、カスケードポンプ１では、インペラ４とケーシング２との間に設けられた第１摺動プレート３と第２摺動プレート５とを備えている。これにより、カスケードポンプ１では、インペラ４が回転することによって生じる摺動熱に対しては、第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５が対応すればよく、残液が凍結した場合の凍結膨張に対しては、ケーシング２が対応すればよい。すなわち、カスケードポンプ１は、摺動熱及び残液の凍結膨張という互いに異なる要求に対して、異なる部材によってそれぞれ対応できる構成となっており、求められる要求に応じた部材を用いることができる。従って、このカスケードポンプ１は、摺動熱及び残液の凍結膨張に対してそれぞれ適切に対応することができる。 As described above, the cascade pump 1 includes the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 provided between the impeller 4 and the casing 2. As a result, in the cascade pump 1, the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 only have to deal with the sliding heat generated by the rotation of the impeller 4, and the heat generated by the rotation of the impeller 4 can be dealt with by the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5. The casing 2 only has to deal with freeze expansion. That is, the cascade pump 1 is configured to be able to respond to mutually different requirements such as sliding heat and freezing and expansion of residual liquid by using different members, and members that meet the required requirements can be used. Therefore, this cascade pump 1 can appropriately cope with sliding heat and freeze expansion of residual liquid.

第１摺動プレート３の第１舌部３２と第２摺動プレート５の第２舌部５２とによって、昇圧水路Ｌの水路始点Ｌａと水路終点Ｌｂとが互いに区画されている。この場合、第１舌部３２及び第２舌部５２によって、昇圧水路Ｌの水路始点Ｌａと水路終点Ｌｂとを区画することができ、これらを区画するための専用の部材を備える必要がない。 The first tongue portion 32 of the first sliding plate 3 and the second tongue portion 52 of the second sliding plate 5 separate a waterway starting point La and a waterway ending point Lb of the pressure boosting waterway L from each other. In this case, the first tongue portion 32 and the second tongue portion 52 can divide the waterway starting point La and the waterway ending point Lb of the pressurizing waterway L, and there is no need to provide a dedicated member for partitioning them.

カスケードポンプ１には、昇圧水路Ｌと、ケーシング蓋８の凹部８１内の内部空間Ｒ（ケーシング２内における昇圧水路Ｌ以外の内部空間Ｒ）とを接続する空気抜き流路Ｋが設けられている。この場合、カスケードポンプ１は、この空気抜き流路Ｋによって、カスケードポンプ１の使用後に昇圧水路Ｌ内に液体が封入されてしまうことを防止できる。また、この空気抜き流路Ｋは、ケーシング蓋８に設けられた溝８３と第１摺動プレート３とによって、トンネル状に形成される。これにより、カスケードポンプ１に対して、安定した断面積を有する空気抜き流路Ｋを形成することができる。 The cascade pump 1 is provided with an air vent passage K that connects the pressure boosting waterway L and the internal space R in the recess 81 of the casing lid 8 (internal space R other than the pressure rising waterway L in the casing 2). In this case, the cascade pump 1 can prevent liquid from being sealed in the pressurizing waterway L after the cascade pump 1 is used due to the air vent channel K. Moreover, this air vent passage K is formed in a tunnel shape by the groove 83 provided in the casing lid 8 and the first sliding plate 3. Thereby, an air vent passage K having a stable cross-sectional area can be formed in the cascade pump 1.

第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５は、ケーシング２よりも耐熱性が高い。また、ケーシング２は、第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５よりも引張伸び率が高い。この場合、カスケードポンプ１は、耐熱性が高い第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５によって、インペラ４の回転によって生じる摺動熱に対して適切に対応することができる。また、カスケードポンプ１は、残液が凍結膨張した場合であっても、引張伸び率が高いケーシング２が凍結膨張に追従することによって、凍結膨張に対して適切に対応することができる。 The first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 have higher heat resistance than the casing 2. Moreover, the casing 2 has a higher tensile elongation rate than the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5. In this case, the cascade pump 1 can appropriately cope with the sliding heat generated by the rotation of the impeller 4 due to the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5 having high heat resistance. Moreover, even if the residual liquid freezes and expands, the cascade pump 1 can appropriately cope with the freeze expansion because the casing 2, which has a high tensile elongation rate, follows the freeze expansion.

耐熱性が高いＰＦ（フェノール）樹脂は比較的効果であるが、インペラ４の摺動熱を受け持つ第１摺動プレート３及び第２摺動プレート５にのみＰＦ（フェノール）樹脂を用いればよく、ケーシング２の材料としてＰＦ（フェノール）樹脂を用いる必要がない。このためカスケードポンプ１の材料コストの増加を抑制できる。また、ケーシング２についてもＰＦ（フェノール）樹脂を用いて形成する場合に比べ、カスケードポンプ１の軽量化を図ることができる。 Although PF (phenol) resin with high heat resistance is relatively effective, it is sufficient to use PF (phenol) resin only for the first sliding plate 3 and the second sliding plate 5, which are responsible for the sliding heat of the impeller 4. There is no need to use PF (phenol) resin as the material for the casing 2. Therefore, an increase in the material cost of the cascade pump 1 can be suppressed. Furthermore, the weight of the cascade pump 1 can be reduced compared to the case where the casing 2 is formed using PF (phenol) resin.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、カスケードポンプ１は、動力噴霧機に適用されることに限定されず、種々の装置に適用され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the cascade pump 1 is not limited to being applied to a power sprayer, but may be applied to various devices.

１…カスケードポンプ、２…ケーシング、３…第１摺動プレート、４…インペラ、５…第２摺動プレート、３１…第１プレート本体部、３２…第１舌部、５１…第２プレート本体部、５２…第２舌部、４２ａ…ケーシング蓋側面（第１外面）、４２ｂ…ケーシング本体側面（第２外面）、８３…溝、ＡＸ…回転軸、Ｋ…空気抜き流路、Ｌ…昇圧水路、Ｌ１…吸水路、Ｌ２…吐出路、Ｌａ…水路始点、Ｌｂ…水路終点、Ｒ…内部空間。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cascade pump, 2... Casing, 3... First sliding plate, 4... Impeller, 5... Second sliding plate, 31... First plate main body part, 32... First tongue part, 51... Second plate main body Part, 52...Second tongue part, 42a...Casing lid side surface (first outer surface), 42b...Casing main body side surface (second outer surface), 83...Groove, AX...Rotating shaft, K...Air vent flow path, L...pressure boosting waterway , L1... Suction channel, L2... Discharge channel, La... Channel starting point, Lb... Channel ending point, R... Internal space.

Claims

a casing (2);
an impeller (4) housed in the casing (2) and rotated around a rotation axis (AX) by an external drive source;
a first sliding plate disposed between a first outer surface (42a), which is an outer surface of the impeller (4) on one side in the rotation axis (AX) direction, and an inner surface (8a) of the casing (2); (3) and
a second sliding plate disposed between a second outer surface (42b) that is the other outer surface of the impeller (4) in the rotation axis (AX) direction and an inner surface (9a) of the casing (2); (5) and
Equipped with
Inside the casing (2), a pressure increasing waterway ( L) is formed,
The casing (2), the first sliding plate (3) and the second sliding plate (5) are formed of mutually different materials,
The first sliding plate (3) includes a first plate main body (31) having an outer diameter smaller than the outer diameter of the impeller (4), and a first plate main body (31) that extends from the outer peripheral edge of the first plate main body (31) to the a first tongue portion (32) that extends to the outside of the impeller (4);
The second sliding plate (5) includes a second plate main body (51) having an outer diameter smaller than the outer diameter of the impeller (4), and a second plate main body (51) that extends from the outer peripheral edge of the second plate main body (51) to the It has a second tongue (52) that extends to the outside of the impeller (4),
The first tongue portion (32) has a first convex portion (32a) protruding toward the second sliding plate (5) at an outer end position,
The second tongue portion (52) has a second convex portion (52a) protruding toward the first sliding plate (3) at an outer end position,
The protrusion height of the first protrusion (32a) and the protrusion height of the second protrusion (52a) are the same,
The first tongue portion (32) having the first convex portion (32a) and the second tongue portion (52) having the second convex portion (52a) allow the suction channel (L1) in the pressurization channel (L) to ) and a waterway end point (Lb) connected to a discharge path (L2) in the pressurizing waterway (L) are separated from each other .

Further comprising an air vent passage (K) that connects the pressurization passage (L) and an internal space (R) other than the pressurization passage (L) in the casing (2),
The air vent passage (K) includes a groove (83) provided in the casing extending from the pressure boosting waterway (L) to the internal space (R), and a groove (83) that covers the opening of the groove (83). Cascade pump (1) according to claim 1 , formed by a first sliding plate (3).

The first sliding plate (3) and the second sliding plate (5) have higher heat resistance than the casing (2),
The cascade pump (1) according to claim 1 or 2, wherein the casing (2 ) has a higher tensile elongation than the first sliding plate (3) and the second sliding plate (5).