JPH11107971A - 自吸式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 水が呼び水ケーシングより仕切板の連通孔を
通り羽根車ケーシング内の羽根車に戻る際に、連通孔を
通った呼水と羽根との干渉から発生する振動、騒音を軽
減する。 【解決手段】 羽根車１２の羽根１２ａの羽根車周方向
外端を、仕切板における連通孔８、９より中心側に位置
させ、羽根１２ａが仕切板の連通孔８、９部を直接に切
らないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機と、羽根車
ケーシングと、前記羽根車ケーシングに連通孔を持つ仕
切板を介して結合する呼び水ケーシングを備え、前記羽
根車ケーシング内に羽根を持つ羽根車を収容する構成の
自吸式ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自吸式ポンプは、複数の羽根を持
つ羽根車を収容する羽根車ケーシングと、この羽根車ケ
ーシングに連通孔を持つ仕切板を介して結合する呼び水
ケーシングを備えている。図７は従来の自吸式ポンプの
断面図である。

【０００３】図７に示すようにこの自吸式ポンプは、電
動機１の一側に羽根車ケーシング３を取り付け、電動機
１の回転シャフト２を羽根車ケーシング３における羽根
車室１１内の羽根車１２に結合している。前記羽根車ケ
ーシング３の開放側には仕切板６とパッキン５を介して
呼び水ケーシング４を結合させている。前記羽根車１２
は、仕切板６方向に立った複数の羽根１２ａを有してい
る。図中の１６は吸込口である。

【０００４】前記図７におけるＡ部は図８の拡大断面図
のようになっており、すなわち、仕切板６およびパッキ
ン５には、呼び水ケーシング４における水タンク部１８
と羽根車ケーシング３内の羽根車室１１を連通させる連
通孔８を形成している。

【０００５】前記羽根車ケーシング３と呼び水ケーシン
グ４は、図９の分解斜視図に示すように双方の開口部を
互いに対向させ、仕切板６をパッキン５とともに羽根車
ケーシング３と呼び水ケーシング４との間に挟みこんで
いる。また、この図９に示すように、前記仕切板６には
所定の位置に水流通用の連通孔７、８、９および中央連
通孔１０を形成してあり、パッキン５は、これらの連通
孔７、８、９および中央連通孔１０に対応する孔を有す
るとともに、前記連通孔７、８、９および中央連通孔１
０の周囲から水漏れを防止するように構成されている。

【０００６】また、前記羽根車ケーシング３内の羽根車
室１１には羽根車１２が収容されている。前記羽根車室
１１の中央部には回転シャフト２を挿入してあり、この
回転シャフト２の先端部に羽根車１２がメカニカルシー
ルを挟み込んだ状態で装着されている。

【０００７】前記羽根車ケーシング３は図１０の斜視図
に示すように、羽根車室１１と、送出タンク部１３と、
羽根車室１から送出タンク部１３へ水を流出するための
通路１４と、送出タンク部１３より羽根車室１１への連
通通路１５を有している。

【０００８】一方、呼び水ケーシング４は図１１の斜視
図に示すように、吸込口１６と、吸込通路１７と、水タ
ンク部１８と、還流室１９と、気水分離室２０と、吐出
口２１を有している。

【０００９】前記吸込通路１７は、図９に示す仕切板６
の中央連通孔１０によって羽根車ケーシング３側の羽根
車室１１と連通することになる。また、水タンク部１８
は、仕切板６の連通孔７によって羽根車ケーシング３側
の送出タンク部１３と連通し、また、還流室１９は、仕
切板６の連通孔９によって羽根車ケーシング３側の羽根
車室１１と連通することになる。

【００１０】上記構成の自吸式ポンプを水槽内の水を循
環させるために使用した状態を図１２に示す。図示のよ
うに自吸式ポンプ２３は、その吸込口１６および吐出口
２１を、吐出側管路２４と吸込側管路２５で水槽２２に
接続されている。

【００１１】次に、上記のように構成された自吸式ポン
プの動作を説明する。まず、あらかじめ呼び水ケーシン
グ４内に呼び水を注入する。呼び水ケーシング４内に注
入された水は、羽根車室１１の羽根車１２が回転するこ
とによりかき回され、このとき、水中に空気が混入する
こととなる。

【００１２】空気が混入した水は、羽根車ケーシング３
において図１３の矢印ａで示すように、通路１４を通っ
て送出タンク部１３に入る。ここで空気が混入した一部
の水は、図１３の矢印ｂで示すように、連通通路１５を
通り羽根車室１１内に還流する。また、空気が混入した
大部分の水は、仕切板６の連通孔７を通って図１４に示
す呼び水ケーシング４内に流出する。

【００１３】呼び水ケーシング４内の水タンク部１８内
の上部には気水分離室２０が設けられており、その空気
は図１４の矢印ｃに示すように、吐出口２１から吐出側
管路２４を通って水槽２２に吐出される。一方、残りの
水は、矢印ｄで示すように水タンク部１８から仕切板６
の連通孔８、９を通り、再び羽根車ケーシング３の羽根
車室１１内に戻る。

【００１４】すなわち、水は羽根車室１１と水タンク部
１８および還流室１９との間を循環し、空気のみが外部
へ流出する。この状態が続くと、羽根車室１１の中央部
や吸込通路１７において空気圧が徐々に低くなって行
く。そして、吸込通路１７内の圧力と外部との圧力差に
よって、水槽２２内の水が吸込口１６から吸込通路１７
内に流入し、さらに、羽根車室１１内に流入すると、本
格的な給水状態に移ることとなる。

【００１５】前記本格的な給水状態になると、水は図１
１に示すように呼び水ケーシング４の吸込通路１７を通
り、さらに仕切板６の中央連通孔１０を通り、図１０に
示す羽根車ケーシング３の羽根車室１１内に入る。羽根
車１２によってかき回された水は、図１３の矢印ａで示
すように通路１４を通って送出タンク部１３に入る。

【００１６】送出タンク部１３に流出した一部の水は連
通通路１５を通り、羽根車室１１内の羽根車１２に還流
される。上記の動作を繰り返しながら給水状態を保って
いる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の自
吸式ポンプの構成では、給水状態にて図１５に示すよう
に、水タンク部１８および還流室１９より羽根車ケーシ
ング３の仕切板６の連通孔８、９を通り羽根車１２に戻
る際、図８に示すように羽根車１２の羽根１２ａが仕切
板６の連通孔８、９を直接切るため、連通孔８、９と羽
根１２ａとの干渉が増大される。

【００１８】図１６および図１７は、上記給水状態の自
吸式ポンプの振動周波数分析結果（縦軸は振動パワース
ペクトル、横軸は回転次数比）および騒音周波数分析結
果（縦軸は騒音のパワースペクトル、横軸は回転次数
比）を示す。

【００１９】ここで給水状態においては、図１６に示す
ように振動周波数分析より回転次数比６次、１２次（最
大値）が生じ、また、図１７に示すように、これに応じ
て騒音値が高くなる（羽根枚数がｎ枚の場合は、回転次
数比ｎ次、２ｎ次に最大値が生じることとなる）。

【００２０】本発明はこのような課題を解決するもの
で、ポンプ性能、自吸性能を低下することなく、低振
動、低騒音の自吸式ポンプを提供することを目的とす
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、羽根車ケーシングと、前記羽根車ケーシン
グに連通孔を持つ仕切板を介して結合した呼び水ケーシ
ングを備えた自吸式ポンプであって、羽根車における羽
根の羽根車周方向外端を、仕切板における連通孔より内
側に位置させて前記羽根が仕切板の連通孔部を直接に切
らないようにした構成とする。

【００２２】本発明によれば、ポンプ性能、自吸性能を
低下することなく低騒音の自吸式ポンプを実現できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電動機と、前記電動機の回転シャフトに固定された
羽根車と、前記羽根車を収容する羽根車室および送出タ
ンク部を持つ羽根車ケーシングと、前記羽根車ケーシン
グに連通孔を持つ仕切板を介して結合し、気水分離室と
水タンク部と還流室を有する呼び水ケーシングを備え、
羽根車における羽根の羽根車周方向外端を、仕切板にお
ける連通孔より内側に位置させて前記羽根が仕切板の連
通孔部を直接に切らないように構成した自吸式ポンプで
あり、呼び水ケーシングにおける水タンク部および還流
室より羽根車ケーシングの羽根車室に水を戻すための仕
切板の連通孔を羽根車の羽根が直接に切らなく、前記連
通孔と羽根車との干渉を低減し、ポンプ性能、自吸性能
を低下させることなく騒音を抑制できるという作用を有
する。

【００２４】以下、本発明の自吸式ポンプの実施の形態
を図面を基に説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１の自吸式
ポンプの断面図、図２は前記図１のＡ部の拡大断面図、
図３は同自吸式ポンプにおける羽根車ケーシングの平面
図、図４は同自吸式ポンプにおける羽根車の断面図と平
面図、図５は同自吸式ポンプの振動のパワースペクトル
特性図、図６は同自吸式ポンプの騒音レベル特性図であ
る。なお、各図において前記従来例と同一構成部には同
一符号を付与している。

【００２５】前記各図において、１は電動機、２は回転
シャフト、３は羽根車ケーシング、４は呼び水ケーシン
グ、５はパッキン、６は仕切板、７、８、９は連通孔、
１０は中央連通孔、１１は羽根車室、１２は羽根車、１
２ａは羽根、１３は送出タンク部、１４は通路、１５は
連通通路、１６は吸込口、１７は吸込通路、１８は水タ
ンク部、１９は還流室、２０は気水分離室、２１は吐出
口であり、これらの各構成要素による構成および給水動
作は、前述従来例の自吸式ポンプと同じであるので、そ
の説明は省略する。

【００２６】本実施の形態１の特徴は、羽根車１２にお
ける羽根１２ａの羽根車周方向外端を、仕切板６におけ
る連通孔８、９より内側に位置させた構成にある。

【００２７】上記のように構成した本実施の形態１の自
吸式ポンプは、呼び水ケーシング４の水タンク部１８お
よび還流室１９より羽根車ケーシング３の羽根車室１１
に水を戻す際、水は仕切板６の連通孔８、９を通るが、
羽根車１２の羽根１２ａは仕切板６の連通孔８、９を直
接切っていないため、前記連通孔８、９と羽根車１２の
羽根１２ａとの干渉が低減され、羽根車ケーシング３に
与える衝撃が小さくなって騒音を小さくする。

【００２８】このことは図５の自吸式ポンプの振動のパ
ワースペクトル特性図に示す振動周波数分析結果より明
らかであり、すなわち、図６の自吸式ポンプの騒音レベ
ル特性図に示すように、各回転次数比とも振動レベルは
減少しており、特に回転次数比６次、１２次の騒音値は
著しく減少する。また、前記羽根１２ａの形状は極く僅
かに短くしたものであることから、ポンプ性能、自吸性
能を低下させることがない。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明の
自吸式ポンプは、呼び水ケーシングの水タンク部および
還流室より羽根車ケーシングの羽根車室に水を戻すため
の仕切板の連通孔を羽根車の羽根が直接切ることがな
く、戻される水と羽根の干渉が低減され、ポンプ性能、
自吸性能を低下させることなく自吸式ポンプの低振動化
および低騒音化を図ることができるという効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の自吸式ポンプの断面図

【図２】図１のＡ部の拡大断面図

【図３】同自吸式ポンプにおける羽根車ケーシングの平
面図

【図４】（ａ）は同自吸式ポンプにおける羽根車の断面
図 （ｂ）は同自吸式ポンプにおける羽根車の平面図

【図５】同自吸式ポンプの振動のパワースペクトル特性
図

【図６】同自吸式ポンプの騒音レベル特性図

【図７】従来の自吸式ポンプの断面図

【図８】図７のＡ部の断面図

【図９】同自吸式ポンプの要部の分解斜視図

【図１０】同自吸式ポンプにおける羽根車ケーシングの
斜視図

【図１１】同自吸式ポンプにおける呼び水ケーシングの
斜視図

【図１２】同自吸式ポンプの使用状態の説明図

【図１３】図７のＤ−Ｄ断面図

【図１４】図７のＣ−Ｃ断面図

【図１５】同自吸式ポンプにおける羽根車ケーシングの
平面図

【図１６】同自吸式ポンプの振動のパワースペクトル特
性図

【図１７】同自吸式ポンプの騒音レベル特性図

【符号の説明】

１ 電動機 ２ 回転シャフト ３ 羽根車ケーシング ４ 呼び水ケーシング ５ パッキン ６ 仕切板 ７ 連通孔 ８ 連通孔 ９ 連通孔 １０ 中央連通孔 １１ 羽根車室 １２ 羽根車 １２ａ 羽根 １３ 送出タンク部 １４ 通路 １５ 連通通路 １６ 吸込口 １７ 吸込通路 １８ 水タンク部 １９ 還流室 ２０ 気水分離室 ２１ 吐出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機と、前記電動機の回転シャフトに固
   定された羽根車と、前記羽根車を収容する羽根車室およ
   び送出タンク部を持つ羽根車ケーシングと、前記羽根車
   ケーシングに連通孔を持つ仕切板を介して結合し、気水
   分離室と水タンク部と還流室を有する呼び水ケーシング
   を備え、羽根車における羽根の羽根車周方向外端を、仕
   切板における連通孔より内側に位置させて前記羽根が仕
   切板の連通孔部を直接に切らないように構成したことを
   特徴とする自吸式ポンプ。