JPH07208383A

JPH07208383A - 水中ポンプ

Info

Publication number: JPH07208383A
Application number: JP7050627A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kobayashi; 真小林; Shinji Nishimori; 信二西守
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1995-08-08
Anticipated expiration: 2014-01-20
Also published as: JP2847353B2

Abstract

(57)【要約】【目的】軽量で耐久性がよく、且つ分解、組立が容易
で、保守性と生産性の良好な水中ポンプを提供する。【構成】ポンプケーシングを中間ケーシング１１と下
部ケーシング１２とに分割し、下部ケーシング１２をゴ
ム弾性体で構成するとともに上側オープン形状とし、下
部ケーシング１２に一体構造で複数個の脚１５を設け、
該脚１５に、底板１７まで延設された下端部１５ｂと、
ストレーナ１６の位置まで延設された外周側リブ１５ｃ
と、半径方向内方に延設されるとともに下部ケーシング
１２の底部に接続された底部側リブ１５ｄとを形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として工事用に使用
する水中ポンプに関し、モータ軸端にボルテックス羽根
車、即ち羽根車をポンプケーシングの後壁まで後退させ
て前面に広い間隙を形成し、ポンプ運転時、該間隙部の
空間に発生する渦流と共に砂等の異物を搬出するように
した羽根車を取付けた水中ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】主として工事用に使用される水中ポンプ
は、図７に示すように、吸込側にシュラウド（側板）を
有せず主板だけを有するセミオープン羽根車１が、モー
タ軸２の端部に設けられ、中間ケーシング（ブラケッ
ト）と下部ケーシングを一体構造にしたポンプケーシン
グ３内に収容され、吸込側には、羽根車１の前端面と微
少な隙間Ｓ₁（１〜２mm）を保って吸込カバー４が取付
けられている。そして該吸込カバー４の下方には、円筒
形のストレーナ５を介して底板６が、ボルト７によって
取付けられている。図中、８はメカニカルシール、９は
潤滑油である。

【０００３】運転時、羽根車１の回転により、ストレー
ナ５を通って吸込まれた流体は、羽根車１により昇圧さ
れ、流路１０を経て外部へ吐出されるようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の水中ポ
ンプでは、次のような問題点があった。（ｉ）羽根車１の微少な隙間Ｓ₁の調整が必要で、保守
に時間がかかり、また（ii）ポンプケーシング３内の流
路１０を製作するためには、図８（ｂ）に示すように、
鋳造上中子１０ａが必要となると共に、同図（ａ）に示
すように、加工部分（図中、記号▽の部分）も多く、造
形上及び加工上、多大な労力が必要となっていた。また
（iii）ポンプケーシング３を耐摩耗性のあるゴム弾性
体などで製作することは、形状的に不可能であった。

【０００５】また（iv）分解時、図９に示すように、吸
込カバー４を外しても、羽根車１がポンプケーシング３
の内部に奥深く内装されているので、羽根車交換の際、
羽根抜きが困難であり、特殊治具が必要であった。

【０００６】また（ｖ）ポンプケーシング３が摩耗し、
ケーシング交換の際には、正常なメカニカルシール８ま
で分解しなければならず、また（vi）内部の潤滑油９も
廃棄せねばならなかった。

【０００７】本発明は、上記した各問題点を解決し、軽
量で耐久性がよく、且つ分解、組立が容易で、保守性と
生産性の良好な水中ポンプを提供することを目的として
いる。

【０００８】

【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、モータ軸端にボルテックス羽根車を取
付けた水中ポンプにおいて、ポンプケーシングを中間ケ
ーシングと下部ケーシングとに分割し、下部ケーシング
をゴム弾性体で構成するとともに上側オープン形状と
し、該下部ケーシングに一体構造で複数個の脚を設け、
該脚に、底板まで延設された下端部と、ストレーナの位
置まで延設された外周側リブと、半径方向内方に延設さ
れるとともに下部ケーシングの底部に接続された底部側
リブとを形成したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、脚に形成された外周側リブが
ストレーナに当接してゴム弾性体からなる下部ケーシン
グの内圧による半径方向外方への膨張変形が防止され、
脚の下端部が底板に当接して下部ケーシングの軸方向外
方への膨張変形が防止される。そして、運転中、吸込口
付近が負圧になっても半径方向内方に延びる底部側リブ
が下部ケーシングの吸込口部及びその周辺をポンプ室外
部側へ引っ張る作用をなすため、吸込口部及びその周辺
がポンプ室内部へ吸込まれる変形が防止される。このよ
うに、下部ケーシングの内圧による変形が防止されるの
で、下部ケーシングと中間ケーシングとのシール部から
の漏れが防止される。

【００１０】また、中間ケーシングをモータに取付ける
ボルトの頭を、下部ケーシング側に設けた凹部に隙間狭
く嵌合させているので、下部ケーシングの膨張変形が防
止される。

【００１１】また、ポンプ運転時、流体はストレーナを
通過した後、互いに間隔を隔てて突設された複数個の脚
の間及び下部ケーシング外面と底板の上面とで形成され
た吸込流路を経て羽根車吸込口へ導かれるが、該羽根車
は、主板を中間ケーシングに近接させるように後退さ
せ、前面に広い間隙を形成したボルテックス型に形成さ
れているので、運転時、該羽根車の前面の広い間隙部に
発生する渦流と共に砂等の異物が搬出されるので、羽根
車の摩耗は軽減される。

【００１２】さらに、脚の位置に設けられ下部ケーシン
グを中間ケーシングと底板とで挟持するためのボルト
は、下部ケーシングの内圧による膨張変形を防止する。
またボルトを締付けることにより下部ケーシングを中間
ケーシングと底板とで挟持する際、スリーブ、ストレー
ナ等の部材により下部ケーシングの締代を調節すること
ができる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図１（ａ）は、本発明の一実施例を示す水中ポンプ
の縦断面図であって、図中、図７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とする。

【００１４】図１（ａ）において、ポンプケーシングは
中間ケーシング（ブラケット）１１と下部ケーシング１
２とに分割され、中間ケーシング１１は、モータ１３
に、ボルト１４によって、ボルト頭１４ａを下部ケーシ
ング１２上面に形成された凹部１２ａに隙間を狭くして
埋め込むようにして取付けられており、下部ケーシング
１２は、従来の吸込カバー４（図７）と一体になってい
て、ゴム弾性体で構成されている。

【００１５】また、該下部ケーシング１２の下側（下
面）には、該下部ケーシングと一体構成の複数個の脚１
５が設けられている。脚１５には、図１（ａ）および図
３に示すように底板１７まで延設された下端部１５ｂ
と、放射方向に該下部ケーシング１２の外周端１２ｂに
達しストレーナ１６の位置まで延設された外周側リブ１
５ｃと、半径方向内方に延設されるとともに下部ケーシ
ング１２の底部に接続された底部側リブ１５ｄとが形成
されている。

【００１６】上記脚１５及び下部ケーシング１２の外周
１２ｃに隙間狭く内接してストレーナ１６が、下部ケー
シング１２の側面全体を囲むようにして取付けられてお
り、該ストレーナ１６と下部ケーシング１２を下側より
支える底板１７の下方より、ボルト１８が、脚１５と下
部ケーシング１２の穴１８ａを貫通して延び、中間ケー
シング１１にねじ込まれ、これにより下部ケーシング１
２、ストレーナ１６、底板１７を一括して取付けるよう
になっている。

【００１７】上記中間ケーシング１１と下部ケーシング
１２とによって形成されたポンプケーシング室内には、
ボルテックス羽根車２０が、その主板を中間ケーシング
１１の内面近くまで後退させ、該羽根車２０の前面（図
で下面）に広い間隙Ｓ₂を形成して取付けられており、
ポンプ運転時、上記間隙Ｓ₂部の空間に発生する渦流と
共に砂等の異物を搬出するようにして羽根車２０の摩耗
を少なくしたいわゆるボルテックスポンプを形成してい
る。

【００１８】なお、図中１９は、ボルト１８の貫通穴１
８ａに挿入されたスリーブで、該ボルト１８の締付けに
よるゴム弾性体からなる下部ケーシング１２と脚１５の
締代を調節するようになっている。またストレーナ１６
も下部ケーシング１２と脚１５の締代の調節に寄与して
いる。２１は、エアロック防止用の羽根車止めナットで
ある。

【００１９】次に、作用について説明する。（ｉ）一般に、下部ケーシング１２をゴム弾性体で形成
したものをポンプ運転すると、ケーシング内縦断面の圧
力分布は、図５（ａ）に示すように、吸込部３１は負
圧、ポンプ内外周３２は正圧となる。これにより、ゴム
弾性体ケーシング１２は、図５（ｂ）のように、吸込口
１２ｄ部がポンプ室内へ吸込まれ、ポンプ外壁１２ｅは
外側へ押され、吸込口１２ｄが羽根車２０に当たった
り、外壁１２ｅの変形により、ポンプ内の揚液が外部
へ、矢印３３のように、漏れる現象が生じる。そこで、
変形防止のために、特殊配合材を添加してゴム硬度を高
くしたり、ケーシングの肉厚を極端に厚くしたりするこ
とが考えられるが、一般に知られているように、硬度が
上がると耐摩耗性が低下し、また肉厚を増すと重くな
り、材料費がかさむ結果となる。

【００２０】これに対し、上記本実施例のものでは、ゴ
ム弾性体ケーシング１２の下側に放射状の複数個の脚１
５を設け、該脚１５に、下部ケーシング１２の外周端１
２ｂまで延長して一体に突設した外周側リブ１５ｃと、
半径方向内方に延設されるとともに下部ケーシング１２
の底部に接続された底部側リブ１５ｄとを形成し、且つ
下部ケーシング１２を底板１７と中間ケーシング１１と
で上下に挟み込んで固定しているので、図５（ｃ）に示
すように、吸込口１２ｄ及びその周辺部が矢印ｆのよう
にポンプ内部へ吸込まれるのを防止する矢印ｆ′の力が
働く。すなわち、底部側リブ１５ｄが下部ケーシング１
２の吸込口部及びその周辺をポンプ室外部へ引っ張る作
用をなすため、吸込口部及びその周辺がポンプ室内部へ
吸込まれる変形が防止される。

【００２１】（ii）一方、下部ケーシング１２の外周１
２ｃに隙間狭くストレーナ１６が内接して、下部ケーシ
ング１２側面全体を囲んでいるので、該ストレーナ１６
が、ケーシング内圧膨張力Ｆを受け止め、反作用Ｆ′に
より該ケーシング１２の変形を防止している。これらの
変形防止作用により、下部ケーシング１２と中間ケーシ
ング１１のシール部３４からの漏れを防止している。

【００２２】（iii）更に、下部ケーシング１２の締付
ボルト１８が、下部ケーシングの貫通穴１８ａを通って
中間ケーシング１１にねじ込まれているので、該ボルト
１８がポンプ内圧膨張を内部で防止している。また、中
間ケーシング１１とモータ１３との取付ボルト１４が下
部ケーシング１２側へ突出し、下部ケーシング凹部１２
ａにボルト頭１４ａが、図１（ｂ）に拡大して示すよう
に、隙間Ｓ₃を狭くして挿入（嵌合）されているので、
ケーシング１２の膨張変形を防止している。

【００２３】（iv）他方、下部ケーシング１２の下側に
一体に形成された複数個の脚１５の間１５ａ及び下部ケ
ーシング外面１２ｆと底板１７の上面１７ａとで吸込流
路を形成しているので、ポンプ運転時、下部ケーシング
１２外周に配設されたストレーナ１６全体が有効吸込面
積になる。且つ該ストレーナ１６は、前記したようにケ
ーシング膨張補強材として下部ケーシング全体を囲んで
いるので、ストレーナ外径寸法（有効面積）が大きくと
れ、ごみ等による目詰まりがあっても有効面積に余裕が
あるので、ポンプの性能低下がない。

【００２４】（ｖ）次に、当該水中ポンプの分解組立時
には、図６に示すように、ケーシング締付ボルト１８を
外すのみで、底板１７、下部ケーシング１２、ストレー
ナ１６が分解でき、上記部品を外すと、羽根車２０の全
体が点検できる。また、該羽根車２０の交換の際には、
羽根車主板の裏側に、図示のように市販のプーリー抜き
工具Ｙを差し込み、矢印方向に下方へ引き下げることに
より、簡単に該羽根車２０を抜くことができる。

【００２５】（vi）また、下部ケーシング１２の摩耗交
換を、メカニカルシール８を分解することなく、また潤
滑油９を廃却することなく行うことができる。また、組
立に際しては、中間ケーシング１１の取付ボルト頭１４
ａが下部ケーシング１２の凹部１２ａへインロー（嵌
合）となってかみ合い、締付ボルト１８の中間ケーシン
グ１１への位置合わせを簡単に行うことができるので、
組立時間が短縮される。

【００２６】この実施例によれば、次のような効果が奏
される。（ｉ）下部ケーシング１２は上側が開放されたオープン
形状になっているので、機械加工が不要で、生産性が向
上する。且つケーシングに付着したスケール落しが、図
４（ｂ）に示すように、スケール落し用工具Ｘにより上
側より流路全体に対して行うことができ、また下部ケー
シング１２が単体としてモータ１３より外れるので、取
扱いも簡単となる。

【００２７】（ii）底板１７、ボルト１４，１８、スト
レーナ１６等の標準部品を利用してゴム弾性体の下部ケ
ーシング１２の内圧膨張変形を防止することができて耐
圧構造とすることができ、これによりゴム弾性材料硬度
を比較的軟かくすることができるので、耐摩耗性を向上
させることができる。また、軽量化も計られる。

【００２８】（iii）ポンプケーシングを中間ケーシン
グ１１と下部ケーシング１２の分割構造としたことによ
り、羽根車２０の点検と交換作業が容易で、ケーシング
の取扱いが簡単になり、またケーシング交換時、メカニ
カルシール８への影響がなく、保守が容易である。

【００２９】上記した実施例において、下部ケーシング
１２の下側に突設される脚１５を、放射状に設けた構造
について説明したが、該脚は、外端部が下部ケーシング
の外周端１２ｂまで延長され、且つ互いに間隔を隔てて
配置され、流体をポンプ吸込口へ導くものであればよ
く、必ずしも放射方向でなくてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果が奏される。（ｉ）ポンプケーシングを中間ケーシングと下部ケーシ
ングとに分割したことにより、羽根車の点検・交換が容
易となり、ケーシングの取扱いが簡単になり、また、ケ
ーシング交換時、メカニカルシールへの影響がなく、保
守が容易となる。（ii）分割された下部ケーシングを上側オープン形状と
したことにより、機械加工不要のゴム弾性体成形ケーシ
ングが製作可能となり、これにより生産性を向上させる
ことができる。

【００３１】（iii）脚に形成された外周側リブがスト
レーナに当接してゴム弾性体からなる下部ケーシングの
内圧による半径方向外方への膨張変形が防止され、脚の
下端部が底板に当接して下部ケーシングの軸方向外方へ
の膨張変形が防止される。そして、運転中、吸込口付近
が負圧になっても半径方向内方に延びる底部側リブが下
部ケーシングの吸込口部及びその周辺をポンプ室外部側
へ引っ張る作用をなすため、吸込口部及びその周辺がポ
ンプ室内部へ吸込まれる変形が防止される。従って、下
部ケーシングをゴム弾性体で構成しても充分な耐圧構造
とすることができるので、該ゴム弾性体の硬度を比較的
軟らかくすることができ、従って、下部ケーシングをゴ
ム弾性体で構成することにより、ケーシングの耐摩耗性
が向上し、且つ軽量化が可能となる。

【００３２】（iv）中間ケーシングをモータ下端に取付
けるボルト頭を，下部ケーシングの凹部へ嵌合させるよ
うにすることにより、下部ケーシングの膨張変形を防止
するばかりでなく、組立て時において下部ケーシング用
締付ボルトの中間ケーシングへの位置合わせを簡単に行
うことができる。

【００３３】（ｖ）脚の位置に設けられ下部ケーシング
を中間ケーシングと底板とで挟持するためのボルトは、
下部ケーシングの内圧による膨張変形を防止する。また
ボルトを締付けることにより下部ケーシングを中間ケー
シングと底板とで挟持する際、スリーブ、ストレーナ等
の部材により下部ケーシングの締代を調節することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の一実施例を示す水中ポン
プの縦断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の要部の
拡大断面図である。

【図２】下部ケーシングの上面図である。

【図３】下部ケーシングの底面図である。

【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は弾性体製下部ケー
シングの説明図である。

【図５】図５（ａ），図５（ｂ）及び図５（ｃ）は作用
説明図である。

【図６】本発明の水中ポンプの分解時の説明図である。

【図７】従来例の水中ポンプの縦断面図である。

【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は従来例のポンプケ
ーシングの製作時の説明図である。

【図９】従来例の水中ポンプの分解時の説明図である。

【符号の説明】

２モータ軸１１中間ケーシング１２下部ケーシング１２ａ凹部１２ｂ下部ケーシング外周端１２ｃ下部ケーシング外周１３モータ１４ボルト１４ａボルト頭１５脚１５ｂ下端部１５ｃ外周側リブ１５ｄ底部側リブ１６ストレーナ１７底板１８ボルト２０ボルテックス羽根車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータ軸端にボルテックス羽根車を取付
けた水中ポンプにおいて、ポンプケーシングを中間ケー
シングと下部ケーシングとに分割し、下部ケーシングを
ゴム弾性体で構成するとともに上側オープン形状とし、
該下部ケーシングに一体構造で複数個の脚を設け、該脚
に、底板まで延設された下端部と、ストレーナの位置ま
で延設された外周側リブと、半径方向内方に延設される
とともに下部ケーシングの底部に接続された底部側リブ
とを形成したことを特徴とする水中ポンプ。
【請求項２】中間ケーシングをモータ下端に取付ける
ボルトの頭を、下部ケーシング側へ突出させ、該下部ケ
ーシングに、前記ボルト頭が隙間狭く入り込むように凹
部を設けたことを特徴とする請求項１記載の水中ポン
プ。
【請求項３】前記脚の位置に下部ケーシングを中間ケ
ーシングと底板とで挟持するためのボルトが設けられ、
該ボルトは下部ケーシングの内圧による膨張を防止する
ことを特徴とする請求項１記載の水中ポンプ。
【請求項４】前記ボルトを締付けることにより下部ケ
ーシングを中間ケーシングと底板とで挟持する際、下部
ケーシングの締代を調節する部材が設けられていること
を特徴とする請求項３記載の水中ポンプ。