JPH048640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は羽根車式ポンプの改良に関するもの
である。この発明によるポンプはスラリー用ポン
プや海水用ポンプ等として用いるとき特に効果が
高いが、以下、説明の便宜上、スラリー用ポンプ
を例に引くことにする。

スラリーポンプは特にスラリーと接触する部分
の摩耗が激しいので、耐摩耗性が重要である。ス
ラリーポンプのインペラはスラリーと接触するだ
けでなく、インペラの羽根部分がスラリーを強力
に押し出すところであるため、摩耗の度合が大で
ある。

従来は、インペラ本体と羽根をクローム鋳鉄又
は耐摩耗性ゴム等で一体的に成形して、ある程度
耐摩耗性をもたせていた。しかしながら、そのよ
うな従来のスラリーポンプ用インペラにあつて
は、ポンプ性能を高くすると、インペラの羽根部
分の摩耗が激しく、インペラ全体をとり替える必
要が頻繁に生じた。

スラリー中に比較的寸法の大きい砂利や鉱石な
どが混入している場合には、インペラの羽根部分
の摩耗は著しい。そして、仮に単にインペラの羽
根のごく一部が破損又は摩耗しても、インペラ全
体を新しいものに交換しなければならない欠点が
あつた。

この発明は、このような従来のスラリーポンプ
用インペラ等の羽根車式ポンプの欠点を解消し
て、耐摩耗性を向上させると共に、インペラの一
部に損耗等が生じてもインペラ全体を交換しなく
てもすむような羽根車式ポンプを提供する事を目
的としている。

この目的を達成するための本発明の要旨とする
ところは、金属製円盤を基材とするインペラにお
いて該円盤の表面に、羽根部を有し外周が断面Ｌ
字状に一体成形された複数の第１のセラミツク製
分割体を分割面を羽根部の後面に沿わせて接着剤
により前記円盤に固定し、該円盤の裏面にも複数
の第２のセラミツク分割体を接着剤により前記円
盤に固定して該円盤の全面を被覆したことを特徴
とする羽根車式ポンプにある。

この発明は以上のような構成になつているの
で、従来のクローム鋳鉄製のインペラに比較し
て、セラミツク製分割体の耐摩耗性が抜群であ
る。とくに分割体をアルミナ磁器で構成したとき
は耐摩耗性と強度が格段に向上する。しかも、複
数の部分に分割して組立て式に構成したので、仮
にインペラの一部が損耗しても、その損耗したイ
ンペラの部分だけを新しいものに交換すればよ
く、インペラ全体を新しいものに交換する必要が
ない。これはコスト面できわめて重要な効果であ
る。

セラミツク製分割体の外周部が断面Ｌ字状の一
体成形になつているので、インペラの最も重要な
ところをカバーでき、ポンプ性能を最高に維持で
きる。

更に、インペラのセラミツク製分割体の分割面
を羽根の後面（つまりインペラの回転方向とは逆
の面）に沿つて設けると、運転中つねに高い性能
が維持できる。運転中にスラリーその他を押し出
すのは主として羽根の前面（つまりインペラの回
転方向の面）であり、羽根の後面にはスラリーそ
の他はさして強く作用しない。このようなインペ
ラの羽根の運転中の特性を巧みに利用して、耐摩
耗性を抜群に維持しつつ、分割組立て式の利点を
最大限に活用できるのである。

また、インペラの裏側でもセラミツク製分割体
を金属製円盤に接着材により固定すれば、耐摩耗
性の向上に加えて、特に海水用ポンプの場合は従
来の金属性インペラの欠点である腐蝕を防ぐこと
ができ、耐用寿命が格段に延びる。

分割体を構成するセラミツクは、アルミナ磁
器、ジルコニア磁器等が好ましい。

なお、セラミツク製分割体を金属製円盤に固定
する手段は種々のものが可能であるが、エポキシ
樹脂等の接着剤を用いる。分割体の所定部分に孔
をあけてボルトを通して金属製円盤に固定するこ
ともできる。その場合でも、接着剤を併用するの
が望ましい。

以下、図面を参照して、この発明のいくつかの
実施例を説明する。

第１図はこの発明をスラリー用ポンプに適用し
た例を示している。矢印Ｘはインペラ１の回転方
向を示す。インペラ１の表側部分はインペラ本体
２（図示例では平面部）と羽根３とをセラミツク
で一体的に成形したものである。インペラ本体２
は平坦な円盤状に構成されていて、その表の面に
高い４枚の羽根３が一体的に成形してある。イン
ペラ本体２は４つの部分に分割してあり、それら
４つのインペラ本体２が組立てある。

第２図及び第３図は第１図に示したインペラ１
の１つの分割部分を示している。

インペラ本体２の分割面２ａは羽根３の後面３
ａに沿つている。図示例にあつてはインペラ本体
２の分割面２ａと羽根３の後面３ａとが１つの面
を構成しているが、両者はずれていても良い。

第１図に示すように、インペラ本体２の４つの
分割部分を組立た時、インペラ本体２の分割面２
ａは羽根３の後面３ａに沿つて存在している。

一例として第３図の例を説明すれば、インペラ
本体２の厚みH1は７mmである。インペラ本体２
の外周部分２ｂは断面がＬ字状になつていて、高
さH2が５mmである環状の小さなフランジを構成
している。羽根３の高さH3は10mmである。

第４図はインペラ１の裏側部分を示している。
インペラ１の裏面にはセラミツク製の裏羽根４が
設けてある。この裏羽根４の平坦部４ａには低い
羽根４ｂが一定の間隔で平坦部４ａと一体的に成
形してある。裏羽根４は運動中に遠心力によるシ
ールを形成させるためのものである。

インペラ本体２の表側の羽根３と同様に、裏側
の羽根４ｂについても、組立てた時、平坦部４ａ
の分割面が羽根４ｂの後面に沿つて存在するよう
にするのが望ましい。

第６図は前述のセラミツク製分割体が金属製円
盤１０に固定された組立状態を示している。

円盤１０の中心にはハブ部１１が一体的に形成
してあり、回転軸（図示せず）に連結できるよう
になつている。インペラ本体２の外周部分２ｂは
断面Ｌ字状になつていて、そこに円盤１０の外周
がカバーされるように配置してある。

また、第７図と第８図に示してあるように、イ
ンペラ本体２の環状の溝２ｃに対応して、円盤１
０の外周部に突起１０ａが形成してある。

なお、溝２ｃと突起１０ａは周辺部でなく、中
心寄りに設けることもできる。

表側の羽根３は第６図のように平坦に構成する
事も出来るし、第９図に示すようにケーシング
（図示せず）の内壁面の形状にあわせて曲面状に
することもできる。

第１０図はインペラ本体２の表側に２枚の羽根
６を一体的にセラミツクで成形した例を示してい
る。この例にあつては、インペラ本体２は２つの
部分に分割されて組立られている。

第１１図はインペラ本体２の表側に３枚の羽根
７をセラミツクで一体的に成形した例を示してい
る。インペラ本体２は３つの部分に分割されてい
る。

第１２図はインペラ本体２の表側に６枚の羽根
８をセラミツクで一体的に成形した例を示してい
る。インペラ本体２は６つの部分に分割されてい
る。

なお、前述の実施例においては、表側について
は複数の羽根３，５，６，７，８の各々の後面３
ａ，５ａ，６ａ，７ａ，８ａに沿つてインペラ本
体２の分割面２ａを設けているが、このような実
施態様は鋳込み成形に適している。

このような実施態様はこの発明はそのような態
様に限定されるものではなく、たとえば、インペ
ラ本体２の１つの分割部分に２枚以上の羽根を一
体的にセラミツクで成形してもよい。第４図及び
第５図に示す裏羽根４はそのような態様の一例を
示すものと言える。

また、インパラの平坦部と羽根とを全て分割す
ることもできる。そのような実施態様はプレス成
形に最適である。

また、第１３図に示すように、インパラ本体２
の分割面２ａは直線状に形成することもできる。
この例もプレス成形に適している。いずれの実施
例にあつても、第６〜７図に示したように、金属
製円盤１０にセラミツク製分割体が固定してあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による羽根車式ポンプのうち
特にスラリーポンプのインペラの１つの例を示す
平面図、第２図は第１図のインペラの分割部分の
１つを示す平面図、第３図は第２図のインペラの
分割部分を示す斜視図、第４図はインペラの裏側
を示す裏面図、第５図は第４図のインペラの１つ
の分割部分を示す裏面図、第６図はこの発明によ
るインペラの組立状態を示す縦断面図、第７図は
第６図の一部を示す拡大図、第８図はインペラの
金属製円盤を示す平面図、第９図はインペラの変
形例を示す第６図に対応する縦断面図、第１０図
ないし第１３図はこの発明のさらに他の変形例を
示す図である。 １……インペラ、２……インペラ本体、３……
羽根、４……裏羽根、５，６，７，８……羽根、
２ａ……インペラ本体２の分割面、３ａ……羽根
３の後面、１０……円盤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属製円盤を基材とするインペラにおいて該
   円盤の表面に、羽根部を有し外周が断面Ｌ字状に
   一体成形された複数の第１のセラミツク製分割体
   を分割面を羽根部の後面に沿わせて接着剤により
   前記円盤に固定し、該円盤の裏面にも複数の第２
   のセラミツク分割体を接着剤により前記円盤に固
   定して該円盤の全面を被覆したことを特徴とする
   羽根車式ポンプ。 ２ 第２のセラミツク製分割体に第１のセラミツ
   ク製分割体よりも多数の高さの低い羽根部を形成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の羽根車式ポンプ。 ３ セラミツク製分割体をアルミナ磁器で構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の羽根車式ポンプ。