JPH01142298A - 遠心ポンプの渦巻ケーシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポンプ効率を向上させるとともに製造が容易
な構造とした遠心ポンプの渦巻ケーシングに関するもの
である。

（従来の技術） 比速度が１００　（ｒｐｍ、ｍ’／ｗｉｎ、ｍ）以下の
低比速度の遠心ポンプにあっては、揚程に比べて流量が
相対的に少ない。そこで、遠心ポンプの渦巻ケーシング
のボリュート断面積が小さく、流量に対するぬれぶちの
割合が大きくなる、このために、１！ｉａｍ失が大きく
、ポンプ効率の低下を生じ易い。

そこで、ポンプ効率の低下を改善するために、従来の低
比速度の遠心ポンプにあっては、摩擦損失を極力小さく
するために、流路内面が十分に滑らかに仕上げ加工され
なければならない。

ここで、従来の遠心ポンプの渦巻ケーシングを第１４図
ないし第１６図を参照して説明する。第１４図は、従来
の遠心ポンプの渦巻ケーシングの主軸と直交する断面図
であり、第１５図は、第１４図における各部の流路断面
を示し、（ａ）は巻き始めからスロート前までの各部の
ボリュート断面を重ねて描いた図であり、（ｂ）はスロ
ートから吐出し口までの各部の流路断面を重ねて描いた
図であり、第１６図は１羽根車を組み込んだ第１４図の
ｒＶ−ＩＶ矢視断面部分図である。

第１４図ないし第１６図において、吸込短管１および吐
出し短管２が一体成形された渦巻ケーシング３に、図示
しない駆動源により回転駆動される羽根車４が組み込ま
れ、ざらにケーシングカバー５が配設される。そして、
渦巻ケーシング３は通常鋳物で製作され、鋳型製作の容
易な点からボリュート６の断面は、第１５図（ａ）に示
すごとく隅が丸味を帯びた略台形状であり、巻き始めイ
から順次口、ハ、二を経てスロートへの前のホまで漸次
羽根車４の半径方向の台形状の幅が拡大されるように形
成される。また、スロートへからトを経て吐出し短管２
の先端の吐出しロチに至る流路の断面は、扁平な楕円か
ら断面積を漸次拡大させながら吐出しロチで略真円とな
るように形成される。このボリュート６の断面積が漸次
拡大されるのは、羽根車４から遠心力により吐き出され
る流体が逐次合流し、流量が順次多くなってボリュート
６内を巡って吐出しロチから排出されるためである。

（発明が解決しようとする問題点） かかる構成において、ボリュート６の内面およびスロー
トへから吐出しロチまでの流路内面を滑らかに仕上げ加
工することは、断面形状が極めて複雑であるために、６
軸〜８軸と、いう高価なＮＣ工作機械でなければ加工が
できない。このために、製造設備費が増大し、製品が高
価なものになるという問題点がある。

そこで、渦巻ケーシング３をプレス成形により製造する
ことも考えられるが、複雑な金型が必要であり、多種少
量生産に不適当である。しかも、強度的に十分でないと
いう問題点がある。

また、溶接構造により製造することも考えられるが、ボ
リュート６の断面形状の変化が複雑であるために溶接個
所が多く、しかも狭いスペースで溶接がなされなければ
ならず、作業性が悪い。

このために、製造コストが高くなるとともに、溶接個所
の滑らかさが十分に得に〈〈実用的でない。

本発明の目的は、上記した従来の遠心ポンプの渦巻ケー
シングの問題点を解決するためになされたもので、ポン
プ効率を向上させるとともに製造が容易で安価な遠心ポ
ンプの渦巻ケーシングを提供することにある。

（問題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本発明の遠心ポンプの渦
巻ケーシングは、ボリュート断面形状を、羽根車の主軸
方向の幅を巻き始めからスロートまで一定にするととも
に半径方向の幅を巻き始めからスロートにかけて漸次拡
大する矩形断面に形成し、前記スロートのボリュート断
面を吐出し口にテーパー状に拡大される円錐孔を介して
連通ずるように構成されている。

（作用） したがって、矩形断面のボリュートを、渦巻ケーシング
の一側方から２軸制御のＮＣフライス盤のミーリング加
工により容易にしかも内面を十分に滑らかに仕上げ加工
できる。また、ボリュートのスロートから吐出口に連通
ずる流路を、ポーリング加工後にスロッタ−加工による
切削で容易にしかも内面を十分に滑らかに仕上げ加工で
きる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第５図を参照して
説明する。第１図は、本発明の遠心ポンプの渦巻ケーシ
ングの一実施例の外観斜視図であり、第２図は、第１図
のＩ−Ｉ矢視断面図であり、第３図は、第２図における
各部の流路断面を示し、（ａ）は巻き始めからスロート
までの各部のボリュート断面を重ねて描いた図であり、
（ｂ）はスロートから吐出し口までの各部の流路断面を
重ねて描いた図であり、第４図は、スロートから吐出し
口に連通ずる流路の内面透視図であり、（ａ）はスロー
トの矩形断面を吐出し口にテーバ状に拡大される円錐孔
を介して連通した一例であり、（ｂ）はスロートの矩形
断面を吐出口に角錐孔と円錐孔を順次弁して連通した他
の例であり、第５図は、羽根車を組み込んだ第２図のｌ
ｌ−１１矢視断面部分図である。

第１図ないし第５図において、渦巻ケーシングｌＯは、
厚板鋼板に一方の側からケーシングカバー１１が嵌合す
る係合凹部１２が穿設され、さらに羽根車１３が回転自
在に配設される収納部とポリュート１４および吸込口に
連通ずる孔が適宜に穿設される。

この羽根車１３の収納部の外周に巡らされるポリュート
１４は、第３図（ａ）のごとく、羽根車１３の主軸方向
の幅が巻き始めイからロ、ハ、二、ホを経てスロートへ
まで一定であるとともに、羽根車１３の半径方向の幅が
巻き始めイからスロートへまで漸次拡大された矩形断面
に形成される。さらに、スロートへの矩形断面は、渦巻
ケーシング１０に固定された吐出し短管１５の先端の吐
出しロチにテーパー状に拡大される円錐孔１６に断面形
状ト。

ト′を経て連通される。なお、スロートへから吐出しロ
チへの流路の連通は、第４図（ａ）のごとく、スロート
への矩形断面の角柱孔１７を円錐孔１６に連通させても
良いが、第４図（ｂ）のごとく、スロートへの矩形断面
を順次拡大する角錐孔１８に連通させ、さらにこの角錐
孔１８を円錐孔１６に連通させても良い。なお、１９は
吐出しフランジ、２０は吸込短管、２１は吸込フランジ
である。

次に、上記した本発明の遠心ポンプの渦巻ケーシングの
製造方法につき、第６図ないし第９図を参照して説明す
る。第６図は１本発明の遠心ポンプの渦巻ケーシングの
半加工品斜視図であり、第７図ないし第９図は、吐出し
短管の製作工程を順次に示す斜視図である。

第６図ないし第９図において、厚板鋼板の一方の側にフ
ライス盤によるミーリング加工で係合凹部１２と羽根車
１３の収納部とボリュート１４および吸込口に連通ずる
孔が切削形成される。ここで、ボリュート１４は、巻き
始めイからスロートへに至るまで主軸方向の幅が一定で
あるとともに、羽根車Ｉ３の半径方向に巻き始めイから
スロートへまで漸次幅が拡大される矩形断面であるので
、安価な２軸制御のＮＣフライス盤で切削加工が可能で
ある。なお、スロートへより若干吐出しロチ側にポリュ
ートＩ４が延長して形成される。

ここで、上記製造工程では、ミーリング加工により係合
凹部１２とポリュート！４および羽根車Ｉ３の収納部等
を一工程で形成しているが、これに限られず、まず旋盤
加工により係合四部Ｉ２と羽根車１３の収納部および吸
込口に連通ずる孔を形成し、次にミーリング加工により
ボリュート１４を形成しても良い。また、ミーリング加
工によりボリュート１４を形成した後に、旋盤加工によ
り係合凹部１２と羽根車１３の収納部等を形成しても良
い。

さらに、吐出しロチ側から旋盤加工により吐出し短管１
５が挿入嵌合される穴２２が前記ボリュートの延長部に
連通ずるまで穿設される。この穴２２がケーシングカバ
ー１１に掛る場合には、渦巻ケーシングｌＯにケーシン
グカバー１１を組み付けた状態で共加工により穴２２を
穿設すれば良い。

一方、予め吐出しフランジ１９が溶接等により固定され
た吐出し短管１５は、まず第７図のごとく、旋盤加工に
より小孔２３が貫通穿設され、さらに第８図のごとく、
吐出し短管１５の先端の吐出しロチに向けて拡大するテ
ーパー状の円錐孔１６が切削加工される。次に、小孔２
３の断面を拡大するようにボリュート１４のスロートへ
の矩形断面と同じ断面の角柱孔１７がスロッタ−により
切削加工される。

そして、第７図ないし第９図の工程で製作された吐出し
短管１５が渦巻ケーシング１０に穿設された穴２２に挿
入嵌合され、接合外周部が溶接やカシメあるいは他の適
宜な手段で固定される。

このように、適宜に予め加工された吐出し短管１５を渦
巻ケーシングｌＯの穴２２に挿入嵌合させるようにすれ
ば、吐出し短管１５を渦巻ケーシング１０の切削加工と
別途に行なうことができ、分業加工により製造期間の短
縮が図れるとともに、厚板謳板からの材料取りも経済的
に行なうことができる。

なお、上記製造方法では、予め加工された吐出し短管１
５を渦巻ケーシングｌＯに組み付けるようにしたが、渦
巻ケーシング１０の穴２２に未加工の吐出し短管１５を
挿入嵌合して固定し、吐出し短管１５と渦巻ケーシング
ｌＯを共加工により小孔２３を穿設し、ついで円錐孔１
６を加工し、さらに共加工により角柱孔１７を加工する
ようにしても良い。

本発明の遠心ポンプの渦巻ケーシングの他の実施例を、
第１０図ないし第１３図を参照して説明する。第１Ｏ図
は、他の実施例の半加工品斜視図であり、第１１図およ
び第１２図は、スロートから吐出し口への流路の加工工
程を順次に示す斜視図であり、第１３図は、スロートか
ら吐出し口への流路が加工された渦巻ケーシングに羽根
車を組み込んだ第１Ｏ図のｍ−ｍ矢視断面部分図である
。第１０図ないし第１３図において、第１図ないし第９
図と同−若しくは均等な部材および形状につき同一符号
を付けて重複する説明を省略する。

この他の実施例が前記した第１図ないし第９図に示す実
施例と相違する点は、吐出し短管が渦巻ケーシングと一
体で形成されたことにある。

渦巻ケーシング３０と吐出し短管３１とが一枚の厚板鋼
板から一体的に材料取りされる。そして、この材料取り
された厚板鋼板の一方の側から、第１Ｏ図のごとく、ミ
ーリング加工により係合凹部１２と羽根車１３の収納部
とボリュー）１４および吸込口に連通ずる孔が形成され
る。また、吐出し短管３１の先端側からボリュート１４
のスロートへに連通ずる小孔３２が旋盤加工により穿設
される。次に、第１１図のごとく、吐出し短管３１の先
端側にテーパー状に拡大される円錐孔３３が旋盤加工、
により形成される。さらに、小孔３２の断面を拡大する
ように、ポリュート１４のスロートの矩形断面と同じ断
面の角柱孔３４がスロッタ−により切削加工される。こ
こで、吐出し短管３１の先端面に適宜にねじ穴を穿設し
、配管側のフランジが吐出し短管３１の先端に直接接続
される。また、同様に吸込口にも配管側のフランジが直
接接続される。

なお、上記実施例では、厚板鋼板から切削により渦巻ケ
ーシングを製造しているが、概略形状の鋳物素材を切削
加工して渦巻ケーシングを製造しても良いことは勿論で
ある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の遠心ポンプの渦巻ケーシ
ングによれば、ボリュートを安価な２軸制御のＮＣフラ
イス盤のミーリング加工により形成でき、またボリュー
トのスロートから吐出し口への流路を旋盤加工ならびに
スロッタ−加工により形成でき、安価な機械設備で製造
が可能であり、それだけ安価に製造することができる。

また、ボリュート等の断面形状が従来のこの種のものに
比較して簡単であるので、加工が容易であり、製造−工
数が少ない。さらに、ボリュート内面を滑らかに加工す
ることができるので、ポンプ効率を向上させることがで
き、特に、低比速度の遠心ポンプに好適であるという優
れた効果を奥する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の遠心ポンプの渦巻ケーシングの一実
施例の外観斜視図であり、第２図は、第１図のＩ−Ｉ矢
視断面図であり、第３図は、第２図における各部の流路
断面を示す図であり、第４図は、スロートから吐出し口
に連通ずる流路の内面透視図であり、第５図は、羽根車
を組み込んだ第２図のｎ−ｎ矢視断面部分図であり、第
６図は、本発明の遠心ポンプの渦巻ケーシングの半加工
品斜視図であり、第７図と第８図および第９図は、吐出
し短管の製作工程を順次に示す斜視図であり、第１θ図
は、他の実施例の半加工品斜視図であり、第１１図およ
び第１２図は、スロートから吐出し口への流路の加工工
程を順次に示す斜視図であり、第１３図は、スロートか
ら吐出し口への流路が加工された渦巻ケーシングに羽根
車を組み込んだ第１Ｏ図のｍ−ｍ矢視断面部分図であり
、第１４図は、従来の遠心ポンプの渦巻ケーシングの主
軸と直交する断面図であり、第１５図は、第１４図にお
ける各部の流路断面を示す図であり、第１６図は、羽根
車を組み込んだ第１４図のｒＶ−ＩＶ矢視断面部分図で
ある。 ３．１０，３０　：渦巻ケーシング、 ４．１３：羽根車、　　６，１４：ボリュート、１６．
３３　：円錐孔、　１７．３４　：角柱孔、イ：−１！
き始め、　　へニスロート、チ：吐出し口。 特許出願人　　株式会社電業社機械製作所代理人　　　
　弁理士　　森　山　哲　夫第３図 第４図 ＜ａ）　　　　　　　　　　　　　＜ｂ＞■ 第１５図 ”）　　　　　　　　　　（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボリュート断面形状を、羽根車の主軸方向の幅を巻き始
   めからスロートまで一定にするとともに半径方向の幅を
   巻き始めからスロートにかけて漸次拡大する矩形断面に
   形成し、前記スロートのボリュート断面を吐出し口にテ
   ーパー状に拡大される円錐孔を介して連通するように構
   成したことを特徴とする遠心ポンプの渦巻ケーシング。