JPH03130599A - 板金製うず巻ポンプケーシング - 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〕 本発明は板金製うず巻ポンプケーシングに係り、特に吸
込みフランジに外力が作用した場合などでも、ケーシン
グのライナ一部の変形を抑えることができるようにした
板金製うず巻ポンプケーシングに関する。

〔従来の技術〕

一般に、−枚のステンレス鋼板などをプレスにより深絞
りして吸込みポートを有するケーシング酸を形成し、こ
のケーシング酸の吸込みポートに吸込みフランジを固着
してなる板金製のうず巻ポンプケーシングは知られてい
る。

この種のうず巻ポンプケーシングは板金製であるので強
度的には弱（なりがちであり、例えば羽根車の遠心力に
より生じる圧力と吸込側に加わる吸込圧力との総和とし
ての運転圧力、即ち内圧がポンプケーシングに作用した
り、吸込みフランジに配管外力が作用した場合などに、
これら内圧や外力がケーシング酸に伝達されてライナ一
部が変形するなどの恐れがある。ライナ一部が変形する
と、羽根車との間に当りが生じ、この当りにより、騒音
、ポンプ過負荷などの問題が生じ、ひいてはケーシング
酸と羽根車とが接触して羽根車破損などの不測の事態に
つながる恐れがある。

これを防止するために、従来では、ケーシング酸の内側
に吸込室と圧力室とを仕切る仕切体を配設するとともに
、この仕切体の外側に延在する上記ケーシング酸の一部
に、いわゆる柔なフリー構造を採用し、上記の配管外力
が作用した場合に、このフリー構造によってケーシング
酸の一部のみを変形させ、この変形が仕切体には直接及
ばないようにしたものが提案されている。

また、吸込みフランジとケーシング酸との間に複数の補
強部材を強固に掛は渡して、いわゆる剛な構造にして、
吸込みフランジに作用する配管外力を、ケーシング酸に
直接伝達させて、このケーシング殻自体で配管外力を吸
収してしまうようにしたものが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、いわゆる柔なフリー構造では、ケーシン
グ酸の一部がフリー構造になっているので、該ケーシン
グ酸の吸込みフランジに吸込み配管を接続する場合、吸
込み配管自体を別の部材で基礎に対して支持しておかな
ければならず、配管施工が面倒になるという問題がある
。

また、いわゆる剛な構造では、通常時に問題はないが、
ケーシング酸により吸収できないような過大な外力が吸
込みフランジに作果した場合などに、ケーシング酸のラ
イナ一部に変形が生じ、上述の当りが発生するという問
題がある。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する
問題点を解消し、過大な外力が作用した場合などでも、
ケーシングのライナ一部の変形を確実に抑えることがで
きるようにした板金製うず巻ポンプケーシングを提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、鋼板をプレスに
より深絞りして吸込みポートを有するケーシング酸を形
成し、このケーシング酸の吸込みポートに吸込みフラン
ジを固着してなるうず巻ポンプケーシングにおいて、ケ
ーシング酸の内側に吸込室と圧力室とを仕切る仕切体を
配設するとともに、この仕切体の吸込側端部に吸込みポ
ートの周縁に向って先細り状に延びる端縁を有するディ
フューザを一体的に延設し、このディフューザの端縁と
吸込みポートの周縁との間に軸方向の隙間を形成したこ
とを特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明によれば、吸込みフランジに接続された吸込み配
管を通して該吸込みフランジに配管外力が作用しても、
この配管外力はケーシング酸を通して固定フランジに伝
達されるので、仕切体には直接作用せず、そこに変形が
及ぶことはない。また、配管外力により吸込みフランジ
が傾いても、ディフューザの端縁と吸込みポートの周縁
との間には軸方向の隙間が形成されているので、両者が
接触することはなく、よって仕切体に変形が及ぶことは
ない。さらに、内圧によって仕切体が軸方向に変形して
も、上記のように、ディフューザの端縁と吸込みポート
の周縁との間に軸方向の隙間が形成されているので、両
者が接触することはなく、結果として、それ以上のケー
シング酸や仕切体の変形は抑えられる。

〔実施例〕

以下、本発明による板金製うず巻ポンプケーシングの一
実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図において、１はうず巻ポンプのケーシング酸を示
し、このケーシング酸１は一枚のステンレス鋼板などを
プレスにより深絞りして形成されている。ケーシング酸
１の一端には固定フランジ２が一体的に形成され、この
固定フランジ２はモータのブラケット（図示せず）など
に連結されている。また、ケーシング酸１の他端には吸
込ポート３が開口している。

ケーシング酸１の内側中央部には周方向に延びるボリュ
ート室へが形成され、このボリュート室Ａの外周はケー
シング酸１の張出し部１ａによって画成されている。こ
の張出し部１ａは、ケーシング酸１の外周壁を基準とな
る円筒面よりも半径方向外方に膨出させてバルジ成形な
どにより形成されている。張出し部１ａの形状は、第３
図（ａ）乃至（ｄ）に示すように、断面はぼ台形状に形
成されるとともに、下辺の幅寸法Ｗは全域に亘って一定
になるよう形成されており、その張出し高さＨ１〜Ｈ３
は、途中から張出しを開始して、周方向（図中で反時計
方向）に沿って連続的に高くなるよう形成されている。

これによれば、ボリュート室Ａの流路断面積は流体の流
れる方向に向かって漸次増大するようになっている。

この張出し部１ａの形状は、第３図（ａ′）乃至（ｄ′
）に示すように、断面はぼ円弧状に形成することもでき
る。いわゆるバルジ成形は一枚の鋼板に内側から圧力を
かけて張出し部１ａを膨出させる成形方法であるが、こ
のように円弧状に形成すれば、上述のように台形状にし
たものに比べて、上辺の２つの隅部を成形する必要がな
いので、バルジ成形の際に、張出し部１ａの板厚を均一
に成形することができ、結果的に、ケーシング酸１の強
度を高めることができる。また、円弧状であれば、小さ
な内圧で成形することができるので、バルジ成形機を小
型にすることができる。

ケーシング酸１の内側には羽根車５が設けられ、この羽
根車５はボス６と一体になっており、このボス６は主軸
７の自由端に連結されている。主軸７には軸封装置８が
装着され、この軸封装置８は、ケーシング酸１に固着さ
れたケーシングカバー９により支持されている。

ケーシング酸１の吸込側の壁は、互いに一体に形成され
た第１の壁部１ｂと第２の壁部ＩＣとからなり、第１の
壁部１ｂは剛性を高めるために肩部１ｄを外方に突出さ
せて断面をほぼＳの字状に形成されており、第２の壁部
ＩＣは断面をほぼくの字状に形成されている。この第２
の壁部１ｃの外側には、別体の部材としてプレスにより
成形された吸込みフランジ１０が溶接によって接続され
、この吸込みフランジ１０の中央部には上記吸込ポート
３に連なる吸込口１１が開口している。

この吸込みフランジ１０には相フランジ（図示せず）を
接続するためのシーリング面１２が形成され、このシー
リング面１２の裏側には補強フランジ１３が固着されて
いる。上記吸込みフランジ１０には４個のボルト孔１４
が穿設され、上記補強フランジ１３には、第２図からも
明らかなように、上記ボルト孔１４と位置を合わせるよ
うにして４個の貫通孔１５が穿設されている。

また、ケーシング酸１の第１の壁部１ｂの内面には、断
面をほぼＳの字状に形成された仕切体２０が固着され、
この仕切体２０は円筒状の仕切部２０ａを一体的に有し
、この仕切部２０ａには吸込ポート３側に向って先細り
状に延びるディフューザ２０ｂが一体的に延設されてい
る。このディフューザ２０ｂの吸込側の端部の直径は吸
込ポート３の直径とほぼ同一であり、さらにディフュー
ザ２０ｂの端縁と上記吸込ポート３の周縁との間には僅
かな軸方向の隙間２１が形成されている。

また、仕切部２０ａの内周には、断面をほぼＬの字状に
形成されたライナーリング２２が、その鍔部２２ａを仕
切体２０に当接する位置まで圧入され、このライナーリ
ング２２の内周には上記羽根車５の端部５ａが遊嵌され
ている。この遊嵌部の隙間は羽根車５により昇圧された
圧力水が吸込側に逆流しないように小さく保たれており
、いわばライチリング・クリアランスを構成している。

そして、圧力室Ｂと吸込室Ｃとは該仕切部２０ａのライ
ナーリング２２により仕切られている。

ケーシング酸１には、第２図に示すように、上下にプラ
グ２３．２４が取付けられ、上のプラグ２３はエアー抜
きに、下のプラグ２４はドレン抜きに使われている。こ
れらプラグ２３．２４はケーシング酸１の肩部１ｄの一
部を平坦に形成して、その平坦部２５内に取付けられて
いる。この平坦部２５においては、第４図に示すように
、第１の壁部１ｂと仕切体２０とを貫通して、めねじ孔
２６が形成され、このめねじ孔２６には間隔リング２７
を介してプラグ２３．２４が螺入されている。この間隔
リング２７の内面には０リング２８が装着され、プラグ
２３．２４を締付けた場合には、０リング２８が変形し
て流体の漏洩が防止されるようになっている。また、プ
ラグ２３．２４の軸の外周部には長手方向に延びる溝２
９が形成され、プラグ２３．２４を完全に抜かなくても
、すなわち僅かに弛めた状態でも、該？Ｒ２９を通じて
エアー抜きまたはドレン抜きができるようになっている
。

また、第２図および第３図からも明らかなように、ケー
シング酸１の張出し部１ａの最も高い位置すなわち張出
し部１ａの終端の位置には、内部流路が滑らかに連続す
るように、吐出ノズル３０の一端が接続されている。こ
のノズル３０の他端には吐出フランジ３１が接続され、
この吐出フランジ３１の中央部には吐出口３２が開口し
ている。

この吐出フランジ３１自体の構造は連結フランジ１０の
それと同じであるので説明を省略する。

次に、本実施例によろうず巻ポンプの作用を説明する。

駆動電動機（図示せず）に主軸７を連結しておき、これ
を回転させると、羽根車５が一体的に回転し、吸込ポー
ト３から流体が吸入される。この吸入された流体は、羽
根車５の内部を通り、遠心力を付与されて、その外周部
からボリュート室Ａ内に吐出される。この吐出された流
体は、ボリュート室Ａ内を周方向（第２図で反時計方向
）に移動し、ノズル３０を通って、吐出フランジ３１の
吐出口３２から排出される。

しかして、本実施例によれば、配管力等の外力が吸込み
フランジ１０に作用した場合でも、この外力は、ケーシ
ング酸１の第１の壁部１ｂと第２の壁部１ｃを通して固
定フランジ２に到達し、直接には仕切体２０に到達しな
い。したがって、外力の作用により吸込みフランジ１０
に変形が及んでも、仕切体２０の仕切部２０ａに変形が
及ぶことはなく、ライナーリング２２と羽根車５の端部
５ａとの接触を確実に回避することができる。また、デ
ィフューザ２０ｂの端縁と上記吸込ポート３の周縁との
間には軸方向の隙間２１が形成されているので、吸込み
フランジ１０が傾くようなことがあっても、ディフュー
ザ２０ｂの端縁と上記吸込ポート３の周縁とが接触する
ことはなく、これによっても仕切体２０の仕切部２０ａ
の変形を確実に阻止することができる。

また、この実施例によれば、ケーシング酸１の中央部に
、下辺の幅寸法Ｗが一定で、張出し高さＨが周方向に徐
々に増大するボリュート室Ａを形成したので、羽根車５
の外周部から吐出される流体は、ボリュート室Ａ内にス
ムーズに流入し、水力効率を向上させることができる。

また、仕切体２０の仕切部２０ａに、先細り状に延びる
ディフューザ２０ｂを一体的に延設し、このディフュー
ザ２０ｂの端部を、吸込ポート３の周縁近くにまで延出
したので、流体はスムーズに流れ、これによっても水力
効率を向上させることができる。なお、張出し部１ａの
形状を、第３図（ａ′）乃至（ｄ′）に示すように、断
面はぼ円弧状に形成すれば、台形状にしたものと比べて
、流体との接触面積（いわゆるぬれ面積）が減少するの
で、さらに水力効率を向上させることができる。

また、ケーシング酸１の第１の壁部１ｂは、肩部１ｄを
外方に突出させて、断面をほぼＳの字状に形成したので
、ケーシング酸１の剛性は極めて増大する。また、エア
ー抜きまたはドレン抜きをするに際しては、プラグ２３
．２４を完全に抜き出すことなく、僅かに弛めるだけで
抜くことができる。また、第４図からも明らかなように
、ポンプの起動時に、エアー抜きをするに際しては、上
のプラグ２３を弛めると、圧力室Ｂ内の空気だけでなく
、空所り内の空気をも同時に抜くことができる。この空
所り内の空気は、第１の壁部１ｂと仕切体２０との隙間
、さらにはプラグ２３の軸の外周部の溝２９を通って外
部に抜は出ることになる。なお、ポンプを停止してドレ
ン抜きをするに際しては、下のプラグ２４を弛めること
により同様に行うことができる。

第５図は他の実施例を示している。これによれば仕切体
２０は外径が小さく形成され、この仕切体２０の外周縁
は第１の壁部１ｂの下方領域に堅固に固着されている。

この構成によれば、材料費を削減することはできるが、
ケーシング酸１の補強の点で不充分である。しかし、ポ
ンプの内圧による変形が少ない低揚程のポンプでは、そ
れほどケーシング酸１を補強する必要がなく、この実施
例は、低揚程のポンプに適したものと言える。

第６図および第７図もまた本発明の他の実施例を示して
いる。

この実施例によれば、ケーシング酸１の吸込側の壁は、
互いに一体的に形成された第３の壁部１ｅと第４の壁部
１ｆとからなっている。第３の壁部１ｅは、剛性を高め
るために肩部１ｄを外方へ突出させて残りの部分１ｇを
逆鏡板状に湾曲して形成され、第４の壁部１ｆはほぼ筒
状に形成され、その端部には吸込ポート３が開口してい
る。

また、ケーシング酸１の第３の壁部１ｅの内側には、断
面をほぼＳの字状に形成した仕切体３５が配置され、こ
の仕切体３５は外周縁でのみ第３の壁部１ｅの内面に固
着され、仕切体３５のそれ以外の部分は、第３の壁部１
ｅの残りの部分１ｇとの間に隙間３６をあけて支持され
ている。また、仕切体３５は筒状の仕切部３５ａを一体
的に有し、この仕切部３５ａには吸込ポート３側に向っ
て先細り状に延びるディフューザ３５ｂが一体的に延設
されている。

このディフューザ３５ｂの吸込側の端部の直径は吸込ポ
ート３の直径表はぼ同一であり、さらにディフューザ３
５ｂの端縁と上記吸込ポート３の周縁との間には僅かな
軸方向の隙間３７が形成されている。また、筒状の仕切
部３５ａの内周には、断面をほぼＬの字状に形成したラ
イナーリング３８が、その鍔部３８ａを仕切体３５に当
接する位置まで圧入され、このライナーリング３８の内
周には上記羽根車５の端部５ａが遊嵌されている。

この遊嵌部の隙間は、羽根車５により昇圧された圧力水
が吸込側に逆流しないように小さく保たれており、いわ
ばライチリング・クリアランスを構成している。そして
、圧力室Ｂと吸込室Ｃとは該仕切部３５ａのライナーリ
ング３８により仕切られている。

また、第４の壁部１ｆの端部には、別体の部材としてプ
レス成形された吸込みフランジ３９が溶接により固着さ
れている。この吸込みフランジ３９の外周部３９ａは第
３の壁部１ｅに向って筒状に延びており、この外周部３
９ａは、第３の壁部１ｅの肩部１ｄの外面に係合しかつ
そこに溶接されるリング状の端縁部３９ｂを有している
。また、外周部３９ａの４箇所には、第７図に示すよう
に、広い窓部４１が開口しており、それ以外の残存する
外周部３９ａは吸込みフランジ３９を支持するための支
持部４３を構成している。そして、窓部４１は、吸込み
フランジ３９に相フランジ（図示せず）をボルト、ナツ
ト止めするに際して（想像線で示す）、工具を挿入する
ための作業スペースを構成している。なお、窓部４１を
画成する先端側の端縁部４１ａと、残存する支持部４３
の両側縁部４３ａとは、それぞれ補強のために小さな幅
で内側に折り曲げられている。

次に、本実施例の作用を説明する。上記の実施例と同様
に、プレス成形のケーシングでありながら、理想的な構
造のボリュート室Ａが得られており、しかもボリュート
室Ａの終端から吐出ノズル３０へ向かう内部流路が滑ら
かに形成されているので、水力効率を向上させることが
できる。

第３の壁部１ｅは肩部１ｄを外方へ突出させて残りの部
分１ｇを逆鏡板状に湾曲して形成し、肩部１ｄの内面に
は仕切体３５の外周縁を固着しているので、ケーシング
酸１の剛性を充分に高めることができる。また、逆鏡板
状の部分１ｇと仕切体３５との間には隙間３６が形成さ
れ、この隙間３６内の圧力は吸込室Ｃ内の圧力と等しく
なるので、羽根車５の遠心力により生じる圧力は仕切体
３５にのみ作用し、逆境板状の部分１ｇには吸込側に加
わる吸込圧力のみが作用し、したがって総和としての運
転圧力すなわち内圧の全てがポンプケーシングに作用す
るわけではないので、ケーシング酸１の変形を少なくす
ることができる。

この結果、内圧の一部が仕切体３５に作用することにな
るが、もし内圧により仕切体３５が軸方向に変形するよ
うなことがあっても、ディフューザ３５ｂの端縁と吸込
ポート３の周縁との間には軸方向の隙間３７が形成され
ているので、この変形力が吸込ポート３の近傍にまで及
ぶことはなく、ケーシング酸１を変形させることはない
。

また、吸込みフランジ３９の外周部３９ａに４つの支持
部４３を残存させるとともに、この支持部４３の端部に
位置するリング状の端縁部３９ｂを第３の壁部１ｅの肩
部１ｄの外面に溶接したので、ケーシング酸１の吸込側
の剛性は著しく高くなり、これによってもケーシングの
内圧によるケーシング酸１の変形を防止することができ
る。

さらに、吸込みフランジ３９の外周部３９ａに支持部４
３を残存させたことにより、充分な剛性を確保でき、吸
込みフランジ３９の倒れなどを防止することができる。

また、吸込みフランジ３９に過大な配管力等が作用して
、吸込みフランジ３９に倒れが生じたとしても、ディフ
ューザ３５ｂの先端に軸方向の隙間３７が形成されてい
るので、ケーシング酸１が変形するだけであって、この
変形力が仕切体３５に及ぶことはなく、シたがってライ
チリング・クリアランスは適性に保たれ、そこに当りが
発生することはない。また、支持部４３の両側縁部４３
ａは内側に折り曲げられているので、その剛性は高くな
っている。この支持部４３は作動流体に接する部位に配
されるわけではないので、その材料にはステンレス材な
どでなく、安価な鋼板などを使用することができる。

さらに、吐出フランジ３１の剛性を増すために、吐出フ
ランジ３１とケーシング酸１の固定フランジ２との間に
は、１枚の吐出フランジ支持体４５が掛は渡されている
。これによれば、吐出フランジ３１に外力が作用しても
、その力は、吐出フランジ支持体４５によって吸収され
るので、該吐出フランジ３１が変形することはない。ま
た、仮に吐出フランジ３１が変形したとしても、上述と
同様に、ディフューザ３５ｂの先端に軸方向の隙間３７
が形成されているので、ケーシング酸１が変形するだけ
であって、この変形力が仕切体３５に及ぶことはなく、
シたがってライチリング・クリアランスは適性に保たれ
、そこに当りが発生することはない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ケー
シング酸の内側に吸込室と圧力室とを仕切る仕切体を配
設するとともに、この仕切体の吸込側端部に吸込みポー
トの周縁に向って先細り状に延びる端縁を有するディフ
ューザを一体的に延設し、このディフューザの端縁と吸
込みポートの周縁との間に軸方向の隙間を形成したから
、吸込みフランジに外力が作用した場合でも、その外力
はケーシング酸を通して固定フランジに伝達されるので
、仕切体に変形が及ぶことはなく、もし吸込みフランジ
が傾くようなことがあっても、ディフューザの端縁と吸
込みポートの周縁とが接触しないので、仕切体に変形が
及ぶことはなく、仕切体の仕切部と羽根車とが接触する
といった不測のトラブルを完全に解消することができる
。また、ケーシングの内圧によって仕切体が軸方向に変
形しても、上記のように、ディフューザの端縁と吸込み
ポートの周縁との間に軸方向の隙間が形成されているの
で、両者が接触することはなく、結果として、それ以上
のケーシング酸や仕切体の変形を防止することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による板金製うず巻ポンプケーシングの
一実施例を示す縦断面図、第２図は同じく正面図、第３
図は同じく横断面図、第３図（ａ）乃至（ｄ）は張出し
部を示す各部の断面図、第３図（ａ′）乃至（ｄ′）は
張出し部の他の実施例を示す各部の断面図、第４図は同
じくプラグの取付は構造を示す断面図、第５図は他の実
施例を示す断面図、第６図は更に他の実施例を示す断面
図、第７図は同じく正面図である。 １・・・ケーシング酸、訃・・吸込ポート、５・・・羽
根車、１０．３９・・・吸込みフランジ、２０．３５・
・・仕切体、２０ａ、３５ａ＝・・仕切部、２０ｂ。 ３５ｂ・・・ディフューザ、２１．３７・・・軸方向の
隙間、２２．３８・・・ライナーリング、４３・・・支
持部、４３ａ・・・側縁部、４５・・・吐出フランジ支
持体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼板をプレスにより深絞りして吸込みポートを有す
   るケーシング殻を形成し、このケーシング殻の吸込みポ
   ートに吸込みフランジを固着してなるうず巻ポンプケー
   シングにおいて、前記ケーシング殼の内側に吸込室と圧
   力室とを仕切る仕切体を配設するとともに、この仕切体
   の吸込側端部に前記吸込みポートの周縁に向って先細り
   状に延びる端縁を有するディフューザを一体的に延設し
   、このディフューザの端縁と前記吸込みポートの周縁と
   の間に軸方向の隙間を形成したことを特徴とする板金製
   うず巻ポンプケーシング。 ２、前記吸込みフランジの外周縁に、該外周縁から前記
   ケーシング殻の吸込側の外面に向けて一体的に延びる支
   持部を延設し、この支持部の端部を、前記ケーシング殻
   の吸込側の外面に固着したことを特徴とする請求項１に
   記載の板金製うず巻ポンプケーシング。 ３、前記仕切体の外周縁のみを前記ケーシング殻の内面
   に固着し、該仕切体のそれ以外の部分を、前記ケーシン
   グ殻の内面との間に隙間をあけて支持したことを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の板金製うず巻ポン
   プケーシング。 ４、前記仕切体の仕切部にライナーリングを装着したこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の板金製うず巻ポンプケーシング。