JPH09195974A

JPH09195974A - 水中ポンプ

Info

Publication number: JPH09195974A
Application number: JP814196A
Authority: JP
Inventors: Shingo Kuroda; 新吾黒田; Kanji Yamamoto; 寛治山本
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプケーシング内に設けられるポンプ室の上
面を覆う耐久摩耗性のカバー部材下面が局部的に摩耗す
ることを抑制する。【解決手段】ポンプケーシング内に設けられるポンプ室
の上面を覆うゴム製のカバー部材５０には、ポンプケー
シングのボリュート形状になった内壁面３７に沿った外
周縁部５１ｃが設けられている。その外周縁部５１ｃの
下面は、流出口５１ｆから周方向に沿って離れるにつれ
て、順次、ポンプ室内に位置するように、緩やかに、か
つ、滑らかに傾斜している。ポンプ室内に流入した流体
および土砂等は、カバー部材５０の外周縁部５１ｃ下面
に沿って通流して、流出口５１ｆから流出するために、
カバー部材５０の外周縁部５１ｃにおける傾斜した下面
は、土砂等による局部的な摩耗が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築等の工
事現場等における給排水のため、あるいは、農業用や家
庭用の簡易給排水のために使用される水中ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】工事現場等において、給排水のために使
用される水中ポンプは、通常、ポンプケーシング内のポ
ンプ室に配置された羽根車が、ポンプケーシングの上方
に配置されたモーターによって回転されるようになって
いる。羽根車が回転されると、流体がポンプ室内に吸引
され、ポンプ室内の流体は、羽根車の回転による遠心力
により、ボリュート形状になったポンプ室の壁面に沿っ
て通流し、ポンプ室内で渦流とされる。ポンプ室は、例
えば、その上方のモーターケーシング内に上下方向に沿
って設けられた通水路内に連通しており、ポンプ室内の
渦流は、通水路内に流入してこの通水路内を上方に通流
する。そして、モーターケーシングの上端部に設けられ
た吐出口から吐出されるようになっている。

【０００３】モーターのローターシャフトは、モーター
ケーシングの底面を貫通し、さらに、モーターケーシン
グの底面に取り付けられたメカシールブラケットを貫通
して、ポンプケーシング内のポンプ室内に延出してい
る。ポンプ室内に位置するローターシャフトの下端部に
は羽根車が取り付けられている。

【０００４】近時、水中ポンプを軽量化すると共に耐久
性を向上させるために、ポンプケーシング、羽根車およ
びその他の構成部品を、従来の鋳物よりも軽く、しか
も、耐磨耗性に優れたゴム、プラスチック、アルミニウ
ム合金等によって構成することが実施されている。

【０００５】しかし、ポンプケーシング内のポンプ室内
に流入する流体には、土砂等が混入しているために、鋳
物、アルミニウム等によって構成されたメカシールブラ
ケットの下面がポンプケーシング内に露出していると、
露出したメカシールブラケット下面が、流体と共にポン
プ室内を渦巻き状に流動する土砂によって傷付けられた
り磨耗するという問題がある。

【０００６】このために、最近では、ポンプ室内に露出
したメカシールブラケットの下面を、耐摩耗性に優れた
ゴム等によって板状に構成されたカバー部材によって覆
うことが実施されている。

【０００７】図６は、ポンプ室の上面を覆うようにポン
プケーシングに取り付けられるカバー部材の一例を示す
底面図である。このカバー部材７０は、例えば耐摩耗性
に優れたゴムによって構成されており、中央部にモータ
ーのローターシャフトが貫通する貫通孔７１が設けられ
ている。この貫通孔７１の周囲には、貫通孔７１とは同
心状態の円形状に窪んだ凹部７２が設けられており、こ
の凹部７２と、ボリュート形状に構成されたポンプ室の
壁面との間が、全体にわたって水平な平坦面７３になっ
ている。そして、その平坦面７３には、ポンプ室内の流
体をモーターケーシング内に設けられた通水路内に流出
させる流出口７４が設けられている。

【０００８】なお、カバー部材７０における平坦面７３
のさらに外周側部分には、周方向に等しい間隔をあけ
て、４つのボルト孔７５がもうけられており、このボル
ト孔７５に挿通されるボルトによって、カバー部材７０
がポンプケーシングに取り付けられる。

【０００９】このように、耐摩耗性に優れた材質によっ
て構成されたカバー部材７０は、流体内に混入した土砂
等によって、全体が摩耗することが抑制され、耐久性は
著しく向上する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ポンプケーシングのポ
ンプ室内に吸引された流体は、ポンプケーシングのボリ
ュート形状になった壁面に沿って通流することによって
渦流になる。従って、ポンプ室内に吸引される流体内に
混入した土砂は、渦流による遠心力によって、ポンプ室
の外周側に移動し、その平坦面７３に設けられた流出口
７４から流出する。その結果、カバー部材７０の下面の
平坦面７３における流出口７４に近接した外周側部分に
土砂が強く圧接し、耐摩耗性の材質によって構成された
カバー部材７０であっても、その部分が局部的に摩耗す
るおそれがある。カバー部材７０が局部的に摩耗する
と、その摩耗部分によって、流体の円滑な流れが阻害さ
れ、ポンプ効率が低下するという問題がある。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、カバー部材における局部的な摩耗
を抑制して、ポンプ効率が低下する事を抑制し得る水中
ポンプを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の水中ポンプは、
ポンプケーシング内のポンプ室の上面が、弾性体によっ
て構成されたカバー部材によって覆われており、ポンプ
室内に配置された羽根車が、ポンプケーシングの上方に
配置されたモーターにて回転されることにより、ポンプ
室内に吸引される流体が、ボリュート形状になったポン
プケーシングの内壁面に沿って渦流となって通流して、
前記カバー部材に設けられた流出口から、モーターケー
シング内に設けられた通水路内に流入するようになった
水中ポンプであって、前記カバー部材の下面におけるボ
リュート形状のポンプケーシングの内壁面に沿った外周
縁部が、流出口に隣接した部分から、周方向に沿って、
順次、ポンプ室内側に緩やかに、かつ、滑らかに傾斜し
た状態になっていることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の水中ポンプの実
施の形態の一例を示す縦断面図である。この水中ポンプ
は、図１に示すように、上部に配置されたモーター２０
と、モーター２０の下側に取り付けられたポンプケーシ
ング３０とを有している。

【００１４】モーター２０は、円筒状のモーターケーシ
ング２４と、このモーターケーシング２４の軸心部を鉛
直状態で挿通するローターシャフト２１と、このロータ
ーシャフト２１に外嵌状態で取り付けられたローター２
２と、ローター２２を取り囲むようにモーターケーシン
グ２４の内周面に取り付けられたステーター２３とを有
している。モーターケーシング２４における外周側部分
には、上下方向に延びる通水路１０が設けられている。

【００１５】モーターケーシング２４は上端面が開放さ
れており、その開放された上端面が、モーターケーシン
グ２４に取り付けられた上面カバー２７によって閉塞さ
れている。上面カバー２７には、通水路１０に連通する
吐出口１２が設けられている。モーターケーシング２４
の下面は、水平状に設けられた底面部２４ａによって閉
塞されている。

【００１６】モーター２０の軸心部に配置されたロータ
ーシャフト２１の上端部は、軸受け２８によって上面カ
バー２７に回転可能に支持されており、ローターシャフ
ト２１の下端部は、モーターケーシング２４の底面部２
４ａを貫通している。ローターシャフト２１の下部は、
軸受け２９によってモーターケーシング２４の底面部２
４ａに対して回転可能に支持されている。

【００１７】モーターケーシング２４の下側には、内部
にオイル室４１を形成したメカシールブラケット４２が
取り付けられている。このメカシールブラケット４２
は、下面４２ａを有する鉛直状態になった短円筒状をし
ており、メカシールブラケット４２内には、モーターケ
ーシング２４内に設けられた通水路１０に対向する筒状
の通水部４２ｂが、外周側部分に鉛直状態で設けられて
いる。

【００１８】メカシールブラケット４２内のオイル室４
１内には、シール用のオイルが充填されており、また、
オイル室４１内を挿通するローターシャフト２１には、
メカニカルシール４３が設けられている。

【００１９】メカシールブラケット４２の下面４２ａに
は、カバー部材５０を介して、硬質ゴムによって構成さ
れたポンプケーシング３０が取り付けられている。ポン
プケーシング３０は、底面３１を有する短円筒状をして
おり、内部にポンプ室３２が形成されている。ローター
シャフト２１は、モーターケーシング２４の底面２４ａ
を貫通してオイル室４１内を挿通し、さらに、メカシー
ルブラケット４２の下面４２ａおよび円板状のカバー部
材５０を貫通して、ポンプケーシング３０内のポンプ室
３２内に位置している。そして、ポンプ室３２内に位置
するローターシャフト２１の下端部には、硬質ゴム又は
鋳物によって構成された羽根車３３が取り付けられてい
る。

【００２０】図２は、ポンプケーシング３０の平面図で
ある。ポンプケーシング３０の底面３１における中心部
には、中心位置から若干偏心した位置を中心とした円形
状の吸引口３１ａが設けられている。ポンプケーシング
３０の内壁面３７は、ボリュート形状になっており、そ
して、そのボリュート形状になった内壁面３７は、外径
が最も大きくなった部分と外径が最も小さくなった部分
とが、隔壁部３８を介して、放射方向に重なった状態に
なっている。ボリュート形状になった内壁面３７の最大
外径部分には、接線方向に直線状にのびる流出壁面部３
７ａが連続して設けられている。そして、流出壁面部３
７ａと隔壁部３８との間に、ポンプ室３２の流出部３４
が形成されており、この流出部３４が、図１に示すよう
に、メカシールブラケット４２内に設けられた通水部４
２ｂを介して、モーター２０の通水路１０に連通してい
る。

【００２１】ポンプケーシング３０の内壁面３７よりも
外周側部分には、周方向に等しい間隔をあけて４つのボ
ルト孔３０ａが設けられている。また、ポンプケーシン
グ３０の下側には、ポンプケーシング３０の底面３１を
覆うように、ストレーナー３５が取り付けられており、
ポンプケーシング３０は、各ボルト孔３０ａに挿入され
るボルト３６によって、カバー部材５０およびストレー
ナー３５とともに、メカシールブラケット４２に取り付
けられている。

【００２２】メカシールブラケット４２内に設けられた
通水部４２ｂの上側である通水路１０の下端部は、ポン
プケーシング３０の流出口３４から渦巻き状に吐出され
る流体が、メカシールブラケット４２に設けられた通水
部４２ｂを通って流入する流入側端部１３になってお
り、その流入側端部１３には、耐磨耗性の弾性材料であ
るゴム等によって構成されたチューブ状の保護部材６０
が嵌合されている。保護部材６０は、通水路１０におけ
る流入側端部１３の内周面に圧接されている。

【００２３】図３は、カバー部材５０の底面図、図４
は、図３のＢ−Ｂ線における断面図である。このカバー
部材５０は、ポンプケーシング３０の開放された上面を
覆ってメカシールブラケット４２の下面４２ａに密着し
た円板状のカバー本体部５１を有している。このカバー
本体部５１における中心位置から若干偏心した位置を中
心として、ローターシャフト２１が挿通する貫通孔５１
ａが設けられている。そして、カバー本体部５１の下面
における貫通孔５１ａの周囲には、貫通孔５１ａと同心
状態になった円形状に窪んだ凹部５１ｂが設けられてい
る。そして、凹部５１ｂの周囲には、ポンプケーシング
３０のボリュート形状になった内壁面３７に沿った外周
縁部５１ｃが設けられている。

【００２４】外周縁がボリュート形状になった外周縁部
５１ｃは、円形状の凹部５１ｂの周囲を取り囲んだ状態
で、ポンプケーシング３０の流出壁面３７ａに沿って周
方向に沿って延出した状態になっており、その延出部分
に、ポンプケーシング３０の流出部３４に対向するよう
に流出口５１ｆが設けられている。外周縁部５１ｃは、
流出口５１ｆに隣接した部分の幅方向寸法が最大になっ
ており、流出口５１ｆから離れるにつれて、順次、幅方
向寸法が小さくなっている。

【００２５】図５は、外周縁部５１ｃの周方向に沿った
中心線５１ｇ（図３参照）に沿った断面の展開図であ
る。外周縁部５１ｃの下面は、流出口５１ｆに隣接した
部分が最も上方に位置しており、流出口５１ｆから周方
向に沿って離れるにつれて、順次、ポンプ室３２内に位
置するように、緩やかに、かつ、滑らかに、下側に向か
って傾斜した状態になっている。従って、外周縁部５１
ｃは、流出口５１ｆに隣接した部分が最も薄肉であり、
流出口５１ｆ近傍部から周方向に沿って離れるにつれ
て、順次、厚肉に構成されている。

【００２６】流出口５１ｆの周縁部には、上方に向かっ
て突出した筒状のライニング５２が設けられており、こ
のライニング部５２が、メカシールブラケット４２内に
設けられた通水部４２ｂ内に嵌合するようになってい
る。メカシールブラケット４２の通水部４２ｂ内に嵌合
されたライニング部５２とカバー本体５１とは、耐磨耗
性の弾性材料である硬質ゴム等によって、一体に構成さ
れている。

【００２７】メカシールブラケット４２の通水部４２ｂ
内に嵌合されたライニング部５２は、その通水部４２ｂ
内周面を圧接状態で覆っており、モーターケーシング２
４内に設けられた通水部１０の流入側端部１３内に嵌合
された保護部材６０とは、密着した状態になっている。

【００２８】保護部材６０の下端部には、フランジ部６
１が形成されており、このフランジ部６１が、ステータ
ーケーシング２４とメカシールブラケット４２との間に
圧接されることによって、両者の間をシールしている。

【００２９】このような構成の水中ポンプでは、モータ
ー２０のローター２２が回転されることによりローター
シャフト２１が回転すると、ポンプケーシング３０内の
ポンプ室３２内に配置された羽根車３３が回転し、スト
レーナー３５を通って、このポンプケーシング３０内に
流体が流入する。

【００３０】ポンプケーシング３０内に流入した流体
は、羽根車３３の回転によって、その回転方向に対して
接線方向に通流し、遠心力によって、ポンプケーシング
３０の内壁面３７に沿った渦流となる。そして、流体
は、ポンプ室３２内を外周側に移動しつつ、順次、上方
へと移動する。このとき、渦流内に混入した土砂等も、
流体とともに、外周側に移動しつつ、順次、上方に移動
する。そして、ポンプ室３２の上面を覆うカバー部材５
０の外周縁部５１ｃにおける下面に沿って移動して、カ
バー部材５０に設けられた流出口５１ｆから、メカシー
ルブラケット４２に設けられた通水部４２ｂの内周面を
覆うカバー部材５０のライニング部５２内に流入し、こ
のライニング部５２から、モーターケーシング２４内に
設けられた通水路１０の流入側端部１３内周面を覆う保
護部材６０内を通流する。そして、通水路１０内を上方
へと通流し、上面カバー２７に設けられた吐出口１２か
ら吐出される。

【００３１】ポンプ室３２内を渦流となって外周側に移
動しつつ、上方に移動する流体は、硬質ゴム等の耐磨耗
性材料によって構成されたカバー部材５０のカバー本体
部５１における外周縁部５１ｃの下面に沿って通流す
る。この場合、カバー本体部５１の外周縁部５１ｃにお
ける下面は、渦流の上流側から流出口５１ｆにかけて、
順次、上側に位置するように、緩やかに、かつ、滑らか
に傾斜した状態になっているために、ポンプ室３２内を
渦流として移動する流体は、カバー本体部５１の外周縁
部５１ｃの下面に沿って、円滑に通流し、流体内に混入
した土砂等も、その外周縁部５１ｃの下面に沿って円滑
に通流する。その結果、流体内に混入した土砂等によっ
て、カバー本体部５１のボリュート形状に沿った外周縁
部５１ｃの下面は、全周にわたってほぼ均一に摩耗さ
れ、局部的に磨耗することが抑制される。

【００３２】その結果、ポンプ室３２内の渦流となった
流体は、カバー本体部５１の外周縁部５１ｃが局部的に
摩耗することによって、円滑な通流が妨害されるおそれ
がなく、長期にわたって、ポンプ室３２内の流体を、渦
流として円滑に通流させることができ、ポンプ効率の低
下を招来するおそれがない。

【００３３】

【発明の効果】本発明の水中ポンプは、このように、ポ
ンプケーシングの上面を覆ってメカシールブラケットに
圧接されるカバー部材におけるボリュート形状に沿った
外周縁部の下面を、流出口から離れるに連れて順次ポン
プ室内側となるように傾斜状態にしているために、ポン
プ室内を渦流となって流動する土砂等は、その外周縁部
の下面に沿って円滑に流動し、外周縁部下面が局部的に
摩耗することが抑制される。その結果、ポンプ室内の流
体を円滑に通流させることができ、長期にわたって、安
定したポンプ効率が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水中ポンプの実施の形態の一例を示す
縦断面図である。

【図２】その水中ポンプに使用されるポンプケーシング
の平面図である。

【図３】その水中ポンプに使用されるカバー部材の底面
図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線における断面図である。

【図５】そのカバー部材におけるＣ−Ｃ線に沿った断面
の展開図である。

【図６】従来の水中ポンプに使用されるカバー部材の一
例を示す底面図である。

【符号の説明】

１０通水路１２吐出口１３流入側端部２０モーター２１ローターシャフト２２ローター２３ステーター２４モーターケーシング３０ポンプケーシング３２ポンプ室３３羽根車３４流出口４１オイル室４２メカシールブラケット４２ｂ通水部５０カバー部材５１カバー本体部５１ｂ凹部５１ｃ外周縁部５１ｆ流出部５２ライニング部６０保護部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプケーシング内のポンプ室の上面
が、弾性体によって構成されたカバー部材によって覆わ
れており、ポンプ室内に配置された羽根車が、ポンプケ
ーシングの上方に配置されたモーターにて回転されるこ
とにより、ポンプ室内に吸引される流体が、ボリュート
形状になったポンプケーシングの内壁面に沿って渦流と
なって通流して、前記カバー部材に設けられた流出口か
ら、モーターケーシング内に設けられた通水路内に流入
するようになった水中ポンプであって、前記カバー部材
の下面におけるボリュート形状のポンプケーシングの内
壁面に沿った外周縁部が、流出口に隣接した部分から、
周方向に沿って、順次、ポンプ室内側に緩やかに、か
つ、滑らかに傾斜した状態になっていることを特徴とす
る水中ポンプ。