JPH02278000A - ポンプケーシング及びその製造方法 - 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、鋼板をプレス成形等により製作するポンプケ
ーシングに関し、特に渦巻ポンプのポンプケーシングに
関する。

（従来の技術〕 従来、鋼板をプレス成形してケーシングを製作する場合
、円筒状の外ケーシングと、別体として内部に挿入した
流路を形成するガイドベーン又はボリュート部材とによ
り構成されていた。

第７図（ａ）は、上記従来例を示す縦断面図及び同図（
ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ縦断面図である。このもの
は、鋳造品を用いることなくポリュートケークングを、
金属板をプレス成形して製作したもので１羽根車１より
吐出される液体を吐出口１１に導くボリュート室４を形
成するポリュートケーシングは、両側の側板５，６と、
これら各画板５゜６の周縁部に設けられた周側板７と、
これらの各側板と周側板とにより形成される空間内に設
けられて円周方向の所定位置まで延びているポリュート
ベーン８とよりなっており、各側板５．６と周側板７と
ポリュートベーン８とは何れも金属板を成形して製作さ
れており、ボリュートの巻き始め８ａより所定位置８ｂ
まではポリュートケーシングを半径方向に偏倚させるこ
とによりボリュート室の流路断面を吐出口側に行くにつ
れて増大させ、それ以後の吐出口１１まではポリュート
ケーシングを軸線方向に偏倚させることによりボリュー
ト室の流路断面を吐出口側に行くにつれて増大させるよ
うに構成されている。

そして上記の従来例は、ポリュートケーシング即ち、側
板５，６、周側板７、ポリュートベーン８及び外側板９
が共に金属板をプレス成形して製作されているので、従
来の鋳造による場合に比べて製作が容易で且つ安価に製
作でき、また、ボリュート流路を半径方向及び軸線方面
に偏倚させることにより、全体的に半径方向の寸法を小
さくでき、コストを低減できるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来例では、巻き始め部８ａより巻き終り部８
ｂまでボリュー１−ベーン８をポンプケーシングの内側
に設けるようになっているので、外ケーシングの外径が
大となり、それに伴う耐圧対策上板厚の増加や側部壁の
変形防止のための補強が必要となる、という問題点があ
ったし、また。

上記のように羽根車の外方に流路部材（ポリュートベー
ン８）を設けることによる余分のスペースを省くため、
軸方向にボリュートを拡げる方法をとった場合は、ポン
プ性能の低下が免れないという問題点があった。

また上記何れの場合でも、内側の流路部材から外へ水が
流れる部分で、形状に連続性がないため、騒音の発生や
効率の低下の原因となっていた。

本発明は、上記の問題点を解決し、プレス成形された円
筒状の外ケーシングの内部に別体としての流路部材を設
けることなく、直接流路を形成するようにしたポンプケ
ーシングを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、一方に開口部を
有し他方に底部を有する鋼板をプレス成形等して製作さ
れた円筒容器状のケーシング本体の一方の開口部を、外
方に鍔状に広げてケーシングフランジとして、他方の底
部を開口して吸込口とし、中間の円筒部の羽根車と半径
方向に相対する位置に、加工前の円筒面より半径方向外
方に張り出したボリュート部をプレス加工により一体に
成形したことを特徴としている。

上記の円筒容器状のケーシング本体の中間円筒部にプレ
ス加工により一体成形されたボリュー１〜部の最大張り
出し部を、滑らかに溶接されたノズルを介して吐出口に
連通させたことを特徴としている。

上記プレス加工により一体成形されたボリュート部の張
出し部を、全域に亘って幅寸法が一定で、その張出し高
さが半径方向に漸次増大するように形成したことを特徴
としている。

また、上記プレス加工により一体成形されたボリュート
部の張出し部の断面形状を、台形又は円弧状としたこと
を特徴としている。

上記中間円筒部に外方に張り出すようにして一体成形さ
れるボリュート部は、一方の開口部に外方に広げたフラ
ンジを形成した円筒部を、内面にボリュート相当部の凹
所を形成した外型内にセットして取付け、該円筒部の内
側に内圧をかけると共に該円筒部を下方から押上げて上
記外型の内面に沿わせるようにした。いわゆるバルジ成
形により一体成形される。

〔作　用〕

本発明は、１１板をプレス成形等して成形された一方に
開口部を有し他方に底部を有する椀形をした円筒容器状
のケーシング本体の中間円筒部（そのもの）の内面に、
羽根車と相対して半径方向に張り出したボリュート部が
公知のバルジ成形等により一体に成形されているので、
ポンプ運転時、当該ポンプケーシングを、一方の開口部
に一体成形されたケーシングフランジ部を介して駆動側
に取付け、内部の羽根車を回転させると、円筒容器状ケ
ーシングの底部に形成された吸込口より吸込まれた流体
は、羽根車により昇圧され、ケーシング内部のボリュー
ト部により集められ、該ボリュート部張り出し部の最大
部に滑らかな流路をなすように連接されたノズルを経て
吐出口へ導かれ、外部に吐出される。

上記のように、ケーシング本体から外方にボリュート部
を成形しているため、従来例に比べて滑らか形状の流路
となり、また流路断面積が漸増して行くことが必要なボ
リュート部（張出し部）からノズルを経て吐出口に至る
までの形状が、理想に近い形状となるので、ボリュート
を内装した従来例と比べて、ボリュート部とポンプケー
シング（外ケーシング）間に段部や隙間等がなく、従っ
て、性能低下や騒音発生がない。

他方、ポンプケーシング径が従来例に比べて小さくなる
ので、内圧に対応する肉厚を薄くすることができ、剛性
も増す。

また、ボリュート部の張出し部が全域に亘って幅寸法が
一定で、その張出し高さが半径方向に漸増するように形
成されているので、羽根車から吐出された水が円滑にボ
リュート部に流れ込むことができ、これに伴って水力効
率が向上する。

また、上記ボリュート部の張出し部の断面形状を台形状
又は円弧状に形成するために該張出し部をバルジ成形に
より一体成形する際には、断面形状は円弧状がより望ま
しい。このように断面形状を円弧状とした場合には１次
のような利点が生じる。

（ｉ）　　いわゆる流体との接触面積（ぬれ面）が少な
く、流路抵抗が減少するので、水力効率が向上する。

（ｉ）バルジ成形後の張出し部の板厚を均一にすること
ができるので、ケーシングの強度が高くなる。

（ｎｉ）　　バルジ成形時の内部圧力（ｉｎｔｅｒｎａ
ｌ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を低く設定でき、成形性が向上
する。これに対し、断面形状を台形とした場合は、隅部
の成形に大きな内部圧力を必要とする。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す鋼板製ポンプケーシ
ングを備えた渦巻ポンプの縦断面図であり、図中、第７
図（ａ）に記載した符号と同一の符号は同一ないし同類
部分を示すものである。

図において、２１はケーシング本体であり、該ケーシン
グ本体２１は、先ず鋼板をプレスにより深絞りして一方
に鍔（フランジ）付量口部をまた他方に底部をそれぞれ
具えた円筒容器状体を作り、該円筒容器状体を、第６図
（ａ）（ｂ）に示すように、流路断面積を漸増させたボ
リュート部に相当する凹所１０１を内面に具えた二つ割
された外型１０２ａ。

１０２ｂの内部にセットして取付け、その中間円筒部の
内側に、油圧又はゴムのような弾性体を入れ矢印ａ方向
の内圧をかけると共に、外型１０３を介して下方から矢
印す方向に押上げるようにしてプレス成形（いわゆるバ
ルジ成形）されたものであり、このようにして、該ケー
シング本体２１の中間円筒部の羽根車１と半径方向に相
対する位置に、ボリュート部に相当する張出し部２１ａ
が形成されており、一方の叩動側開口部には、ケーシン
グフランジ２１ｂが、また他方の吸込側（図で左側）底
部には、ケーシング正面部２１ｃを介して、中央部に軸
方向に突出したポンプ吸込口２１ｄが開口されており、
これらはプレス加工により一体に成形されている。

上記ケーシング本体２１のボリュート部を形成する張出
し部２１ａは、内部にボリュート室Ａが形成され、該ボ
リュート室Ａの外周を画成する張出し部２１ａは、ケー
シング本体２１の外周壁を半径方向外方に膨出させて形
成されている。該張出し部２１ａは、第４図に示すよう
に、断面形状が台形状（同図（ａ工）ないしくｃ、、）
）又は円弧状（同図（ａ２）ないしくｃ２））に形成さ
れ、幅寸法Ｂが全域に亘って一定であり、その張出し高
さＨは、途中から張出しを開始して周方向（図で反時計
方向）に沿って、半径方向にＨ１〜Ｈ１のように漸増す
るように形成され、これによってボリュート室Ａの流路
断面積が流体の流れる方向に向かって漸増するようにな
っている。第４ａ図（ａ）及び（ｂ）には、それぞれの
断面形状の変化の模様が示されている。

上記ケーシング本体２１のケーシングフランジ２１、ｂ
は、ケーシングカバー２２を介して軸受又はモータ等の
乱動側に締結されており、また、上記ケーシング正面部
２１ｃは外側に若干膨出しており、その内側にボリュー
ト内壁２３が羽根車１のシュウラウドと対向するように
して内装されている。

また、ケーシング本体２１の吸込口２１ｄ部には、中心
部に同心状の吸込口２４ａを有する吸込フランジ２４が
、溶接２４ｂによって接続されており、該吸込フランジ
２４の配管接続フランジ面２４ｃの裏側には、補強板２
５が、支柱２６を介してケーシング本体２１に取付けら
れている。

上記ボリュート張出し部２１．ａの流路断面積の最大部
は、第３図に示すように、最上部に位置されており、該
最大部の端縁部２１１ａは、本図においては第５図（ｃ
）に示す端縁２７ａと同形のほぼ円形状をなしており、
該端縁部２１１ａには、上記第５図（ｃ）に示す端縁２
７ａを有するノズル２７が溶接によって一体に取付けら
れており、該ノズル２７は、吐出口２８に滑らかな流路
を形成するように連通されている。図中、３は軸封装置
、２４ｄは配管接続フランジ面２４ｃに穿接されたボル
ト穴、２５ａは吐出フランジ２９の内側に取付けられた
補強板である。

上記のように構成されているので、ポンプ運転時、当該
ポンプケーシングをケーシングフランジ２１ｂとケーシ
ングカバー２２を介して邪動側に取付けて内部の羽根車
１を回転すると、吸込フランジ２４の吸込口２４ａ及び
ケーシング本体２１の底部に形成された吸込口２１ｄを
経て吸込まれた流体は、羽根車１により昇圧され、ケー
シング内部のボリュート部２１ａにより集められ、該ボ
リュート張出し部の最大部の端縁部２１１ａに滑らかな
流路になるように連接されたノズル２７を経て吐出口２
８へ導かれ。

外部へ吐出される。

この実施例によれば、ケーシング本体２】から外方に張
り出すようにボリュート部２１ａを成形しているので、
従来例（第７図（ａ）（ｂ））に比べて滑らかな形状の
流路とすることができる。また、流路断面積が漸増する
ボリュート部２１ａからノズル２７を経て吐出口２８へ
至るまでの流路を、理想に近い形状に形成できるので、
ボリュートを内装した上記従来例と比べて、ボリュート
部とポンプケーシング（外ケーシング）間に段部や隙間
等がなく、従って性能低下や騒音の発生をなくすことが
できる。他方、ポンプケーシング径が従来例に比べて小
さくなるので、内圧に対応する肉厚を薄くすることがで
き、剛性も増すばかりでなく、ケーシングフランジ２１
ｂの取付ボルト穴２１ｅに挿通されるボルトのサイズや
本数を減らすことができる。

第１ａ図は、他の実施例を示す縦断面図で第１図のボリ
ュート内壁２３を省略したものである。更に第２図は、
他の実施例を示す縦断面図であり、図中第１図に記載し
た符号と同一の符号は同一部分を示すものとする。この
実施例では、第１図のボリュート内壁２３を省略して、
該ボリュート内壁と略々同一形状にケーシング正面部２
１ｅ’を形成している。この実施例によれば、第１図の
ものに比べてボリュート内壁が不要になり、製作は容易
になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、円筒容器状のケー
シング本体の一方の開口部を外方に広げてケーシングフ
ランジとし、他方の底部を開口して吸込口とし、中間の
円筒部の羽根車と相対する位置に円筒面より外方に張り
出したボリュート部を一体に成形したことにより１次の
ような効果を奏することができる。

（ｆ）ケーシング本体から外方に張り出すようにボリュ
ート部を成形したことにより、ボリュート部材を別体と
して内装した従来例と比べて滑らかな形状の流路とする
ことができるので、流体抵抗を少なくしポンプ性能を向
上させることができる。

（五）ポンプケーシング径を従来例と比べて小さくでき
るので、内圧に対応する肉厚を薄くすることができ、剛
性を増すばかりでなく、ケーシングフランジの取付はボ
ルトのサイズや本数を減らすことができる。

（ｉｉ）ケーシング本体の中間円筒部に一体成形された
ボリュート部の最大張出し部をノズルを介して吐出口に
連通させるようにすることにより、流路断面積を漸増す
るボリュート部から吐出口へ至る流路を、理想に近い形
状に形成することができるので、上記従来例と比べてボ
リュー１−部とポンプケーシング間に段部や隙間等がな
くなり、性能低下や騒音の発生をなくすことができる。

また、ボリュー１一部の張出し部を全域に亘って、幅寸
法が一定で張出し高さが半径方向に漸増するように形成
したことにより、羽根車から吐呂された水が円滑にボリ
ュート部に流れ込むことができ、水力効率を向上させる
ことができる。

また、ボリュート部の張出し部の断面形状を台形状又は
円弧状としたことにより、バルジ成形による一体成形す
ることが可能となる。またこの際、特に円弧状の断面形
状とすることにより、流体との接触面積（ぬれ面）が少
なくなって流路抵抗が減少するので、水力効率が向上す
るばかりでなく。

バルジ成形後の張出し部の板厚を均一にすることができ
るので、ケーシングの強度が高くなり、更にバルジ成形
時の内部圧力を低く設定できるので成形性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す鋼板製ポンプケーシン
グを僅えた渦巻ポンプの縦断面図、第１ａ図及び第２図
は他の実施例を示す縦断面図、第３図は正面図、第４図
は同じく横断面図、同図（ａ、）（ａ、）、（ｂｉ　）
　（ｂ２）、（ｃ、　）　（ｃ２）及び（ｄ）は円周方
向の四つの位置におけるボリュート部の台形及び円弧状
の二つの断面形状を示す説明図、第４ａ図（ａ）及び（
ｂ）はボリュート部の台形及び円弧状の断面形状のそれ
ぞれの変化を示す説明図、第５図（ａ）ないしくｄ）は
要部（ノズル）の上面図、縦断面図、底面図及び側面図
、第６図（ａ）（ｂ）はプレス加工（バルジ成形）の説
明図、第７図（ａ）及び（ｂ）は従来例を示す縦断面図
及びＡ−Ａ断面図である。 １　・・羽根車、　　　　　　１ａ・・・羽根車入口、
２・・・主軸、　　　　　　　３・・・軸封装置、２１
・・・ケーシング本体、 ２１ａ・・・ボリュート部（張出し部）、２１ｂ・・・
ケーシングフランジ、 ２１ｃ、　２１ｃ’・・・ケーシング正面部、２１ｄ・
・・吸込口、　　　　　　２２・・・ケーシングカバー
２３・・ボリュート内壁、　　２４・・・吸込フランジ
、２４ａ・・・吸込口、　　　　　　２４ｃ、２９・・
配管接続フランジ面、２５．２５ａ・・・補強板、　　
　　２６・・・支柱。 ２７・・・ノズル、　　　　　　２８・・・吐出口、２
９・・・吐出フランジ、　　　Ａ・・・ボリュート室、
Ｂ・・・張出し部の幅、　　　Ｈ・・・張出し高さ。 第５図 （Ｃ） 第６図 （α） （ｂ） 第７図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼板をプレス成形等して製作するポンプケーシング
   において、一方に開口部を有し他方に底部を有する円筒
   容器状のケーシング本体の一方の開口部を、外方に鍔状
   に広げてケーシングフランジとし、他方の底部を開口し
   て吸込口とし、中間の円筒部の羽根車と半径方向に相対
   する位置に、加工前の円筒面より半径方向外方に張り出
   したボリュート部をプレス加工により一体に成形したこ
   とを特徴とするポンプケーシング。 ２、円筒容器状のケーシング本体の中間円筒部にプレス
   加工により一体成形されたボリュート部の最大張出し部
   を、滑らかな流路をなすように溶接されたノズルを介し
   て吐出口に連通させたことを特徴とする請求項１記載の
   ポンプケーシング。 ３、円筒容器状のケーシング本体の中間円筒部にプレス
   加工により一体成形されたボリュート部の張出し部を、
   全域に亘って幅寸法が一定で、その張出し高さが半径方
   向に漸次増大するように形成したことを特徴とする請求
   項１記載のポンプケーシング。 ４、円筒容器状のケーシング本体の中間円筒部にプレス
   加工により一体成形されたボリュート部の張出し部の断
   面形状を、台形又は円弧状としたことを特徴とする請求
   項１又は３記載のポンプケーシング。