JPS58155296A - うず巻ポンプ - 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】 本発明はボン７“性能、特に軸方向に働くスラスト力を
低減してゆくなめに改良した構造のうず巻ポンプに関す
るものである。

第１図、第２図にごく一般的なうず巻ポンプの例を示す
。すなわち、１は回転軸２に取り付けたボンプランナ、
３はボンプランナ１の前面シュラウド４および吐き出し
口５を覆う鋳物製のポンプケーシングであり、ボンプラ
ンナ１の回りにポリ！　　）ｉ６−ｉ形成する。また、
ポンプケーシング６はボンプランナ１の組み込みのため
に、ボンプランナ１の後面シュラウド７側を開放し開口
部８を設けている。９はポンプケーシング６の開口部８
を塞ぐ鋳物製のケーシングカバー、１０はボンプランナ
１の前面シュラウド４の吸い込み口１１側に配置しポン
プケーシング３に固定したマウスリング、１２は回転軸
２とこの回転軸２の軸貫通部間に配置した軸封パツキン
などからなる軸封部である。

さて、このようなうず巻ポンプではボンプランナ１の吐
き出し口５側の前嚢後向シュラウド４争７付近の形状が
ほぼ対称であるのに対し、吸い込み口１１＋１１１１１
の形状が違うため、この部分で働く圧力に差が生じ、こ
の圧力差がそのまま軸方向のスラスト力となって表われ
る。この軸方向に働くスラスト力を低減するために、従
来から多くの工夫が払われている。これらの例として第
１図に示すように裏マウス１５、この裏マウス１５と対
向するライナリング１４、さらにバランスホール１５を
設け、後向シュラウド７の裏表の圧力差をバランスさせ
るもの−あるいは、＃！２図に示すように裏羽根１６を
設け、後面シュラウド７とケーシングカバー９との間の
液体を回転させ、この部分の動圧を増すことにより静圧
全低減し−これによっテ後面シュラウド７の裏表の圧力
差を小すくシテユキボンプランナ１の軸方向のスラスト
カ全軽減するものなどが提案されている。

しかし、前者の場合は新たにライナリング１４を別部品
として設ける必要があり、部品点数が増すと共に、後面
シュラウド７の吸い込み口１１近くにバランスホール１
５の加工をしなければならず、加工部＃ｒが増え、さら
には、このバランスホール１５（＋−通して、圧力水の
一部が漏れてしまうため、ボンフ゛性能を改善しにくい
一因となっていた。また、後者の場合は真羽根１６の効
果を効率良く引き出すためには一裏羽根１６とケーシン
グカバー９の内向との隙間寸法全なるべく小さく取る必
要があり、ポンプの製作を難しくしてしまう。

さらに、裏羽根１６の行なう仕事は、換Ｈすると損失と
して働くためこれもポンプ性能を向上させることができ
ない要因の一つとなっていた。このように従来から提案
されているスラスト力の軽減法は、ポンプの製作面、お
よび性能面から共に問題のあるものであった。

そこで本発明はポンプ性能を引きＦげることなく４１Ｉ
１１方向のスラスト力を軽減してゆくことかできる改良
した構盾のうず巻ポンプを提供するものである。

すなわち本発明はボンプランナと、このボンプランナの
吐キ出し口を覆いボンプランナの回すにボ１ニート室を
形成するケーシングとを補よるうず巻ポンプにおいて、
ボンプランナの後面シュラウドの径方向端面と若干の隙
間を置いて対向する対向壁を設け、ホリュート室とポン
ブランナノ後面シュラウド側とを連通ずる通路の流路抵
抗を増し、この部分の圧力降ドを高めることにより、軸
方向のスラスト力を軽減してゆくものである。

以ド、第６図、第５図に示す本発明の一つの実施例を説
明する。この実施例において、第１図。

第２図で説明したものと同一の付号で示すものは同様の
働きをするものであるから説明を省略する。

すなわち１７は本発明による新らたなケーシングであり
、ボンプランナ１の後面シュラウド７の径方向端面（吐
き出し口５側の端面）１８と若干の隙間Ｇを隔てて対向
する対向壁１９を一体に備えている。この対向壁１９ｒ
ｔケーソング１７と一体に同時に時込んで構成する。こ
の対向壁１９Ｖ′ｉケーシング１７の鋳込み成形後、切
削加工を行なうと隙間Ｇを適切な値に管理してゆくこと
ができる。

さらに説明すると、後面シュラウド７の径方向端面１８
と対向壁１９との隙間Ｇの値は、ここを通ってボリュー
ト室６側より軸封部１２側に漏れる水の流路抵抗がポリ
ュート室６側よりボンプランナ１の前面シュラウド４と
ケーシング１７との間に向けて捕れる水の流路抵抗より
大きくなるように構成し、それぞれの漏れ水に対し後面
シュラウド７の径方向端面１８付近での圧力降下が前面
シュラウド４の径方向端面２０付近での圧力降ドより大
きくなるように選ぶものである。

さて、次にこのように構成したりず巻ポンプを運転した
場合の軸方向のスラスト力の発生状況について第７図？
膠照して説明する。第７図ＶＣおいて、矢印の集合Ｆ！
はボンプランナ１の前面シュラウド”Ｊｉｌｔに加わる
スラストカ１点＃部分も含めた矢印の東きＦ、は特ＫＮ
方向のスラスト力を軽減するたのの対策を取らなかった
場合に後面シュラウド７１１ｉｌに加わるスラスト力、
５＠−の矢印の集合？−は本発明を来ｊした場合に後面
シュラウド７＠に加ワるスラスト力である。丁なわちス
ラスト力と軽減するための対策を取らなけれはＦ、−Ｆ
。

分の軸方向のスラスト力が矢印Ｆ方向ｔ／ｃｍ＜。

こｎ（Ｃ対し１本発明を大施す７’Ｌば隙間Ｇにおいて
圧力降下が生じるため、これを図中矢印ｆで示すと夫際
に後面シュラウド７に働くスラストカバＦ、−Ｆ、−ｆ となり、矢印Ｆ方向に＠（スラスト力はＦ、−Ｆ。

に減少することになる。このように、不矢雁例にｊｊｔ
／ｆ、ボンプランナ１の後面シュラウド７の径方向端面
１Ｂと対向する対向壁１９を設け、この部分での圧力降
下を高めることにより後向シュラウド７側に働くスラス
ト力を減シ、ボンプランナ１を連結した回転軸２に掛か
る軸方！のスラスト力を軽減してゆくことができる。し
たがってボンプランナ１０回転軸２を受けるための軸受
などの負荷が軽くなり、設計上有利になるものである。

また、本実施例においては、ボンプランナ１の後面シュ
ラウド７の径方向端面１８付近の流路抵抗を高めたこと
によりこの部分の隙間Ｇを通して軸封部１２側に流れ込
む戻り水を減少させることができ−ボンプランナ１の吐
き出し口５から吐き出される吐き出し水の一部が失われ
ることが少なくなり、これが原因となる第１図で説明し
たようなポンプ性能の低下を防ぐことができる。また、
実施例によれば第２図で説明したような、後面シュラウ
ドＺ側でこの部分にある水を旋回するために生じていた
損失もなくすことができ、この点からもポンプ性能の低
ドを招く要因を減らしてゆくことができる。

次に第４図、第６図に示す実施例を説明する。

すでに説明した実施例か対向壁１９をケーシング１７と
一体に構成したのに対し、この実施例はケーシングカバ
ーと一体に対向壁を設けたものである。すなわち、２１
はケーシングカバー２２の−ｆｔ［ｌ’ｔボンプランナ
１の吐き出し口５に向けて伸ばしこれと一体に縛込んで
設けた対向壁であり、ボンプランナ１の後面シュラウド
７の径方向端面１８と若干の隙間Ｇを置いて対向するよ
う構成する。

なお、この場合の隙間Ｇの値の選定の方法はすて［説明
した実施例と同様であるから説明を省略する。また、ケ
ーシング２５の対向壁２１側のボリュート室６の終端部
分２３ａは対向壁２１ａまで達しないよう各部の寸法を
決定する。

このように構成したりず巻ポンプの運転を始めると、す
でに第３図、第５図で説明した実施例と同様な理由によ
りボンプランナ１に働く軸方向のスラスト力が軽減され
てゆく。また、実施例において、ボリュート室６の終端
部分２５ａと対向壁２１の先端部分２１ａとを階段状に
配置し、対向壁２１の裏側の而２１ｂ（ケーシングカバ
ー２２のボリュート室６ｇＡの向）を回転軸２と平行に
選ぶと、ボ１１ニート室６の内壁に沿ってボンプランナ
１の吐き出し口５側に戻る水の流れ！、はボンプランナ
１より吐き出される水の流れらを乱すようなことがなく
なる。すなわち、ボリュート室６の壁面に沿って戻る水
の流れは対向壁２１の裏面２１ｂによってさらに向きを
変えられ回転軸２とほぼ平行になる。したがって、この
水の流れｌ。

にはボンプランナ１より吐き出される水の流れ７１に対
向する速度成分が含まれなくなるため、従来のポンプ構
造、例えば第１図、第２図に示すようなものに比べ雨水
流！、、　！、の衝突損失が減り、この分だけポンプ性
能上有利となる。また、先に説明した実施例ではケーシ
ング１７のポ１１ニート室６の入口幅Ｗが小さくなると
鋳造加工上、作業が難しくなってしまうことがあったが
、この実施例では、ポリュート室６の入口幅Ｗをボンプ
ランナ１の吐き出し口５０幅Ｗが小さくなった場合にも
十分大きく取ることができることから鋳込み作業の面か
らも有利になる。

さて、すでに説明した二つの実施例ではケーシング１７
あるいはケーシングカバー２２と一体にこれの一部をボ
ンプランナ１の吐き出し日５側に伸ばして対向壁１９．
２１を設けるものについて説明したが、この対向壁は円
管状の別部材で構成シ、これをケーシングあるいはケー
シングカバーに取り付けてゆくような構造を取ることも
できる。

また、すでに説明した実施例では、対向壁１９゜２１の
ボンプランナ１の吐き出し口５偶の端部を後面シュラウ
ド７の羽根側の壁面の延長面上［４するように伸ばした
ものについて説明しなが、これはこの位置まで伸ばさな
くとも隙間Ｇの関係から本発明の効果を得られるもので
ある。

以上の説明から明らかなように、本発明はボンプランナ
の吐き出し側より漏れ出す水の流れに対して、ボンプラ
ンナの吐き出し日付近の後面シュラウド側の通路抵抗が
前面ンユラウド側の通路抵抗が高くなるように、ボンプ
ランナの後面シュラウドの径方向端面に対向する対向壁
を設けたものである。したがって本発明によれば、ポン
プ損失を増すことなく後面シュラウドに働く軸方向のス
ラスト力をボンプランナの吐き出し口付近の後面シュラ
ウド部分での圧力降丁分だけ減じることにより、全体の
軸方向スラスト力を軽減してゆくことができるうず巻ポ
ンプを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のうず巻ポンプの構造を説明するための要
部の断面図−第２図は従来の他のうず巻ポンプの構造を
説明するための要部の断面図、第６図は本発明の一つの
実施例を説明するための要部の断面図、第４図は本発明
の他の実施例を説明するための要部の断面図、第５図は
第３図のＡ部分を示す拡大断面図、第６図は第４図のＢ
部分を示す拡大断面図、第７図は実施例の作用・効果を
説明するための略図である。 １・・・ボンプランナ、５・吐き出し口、６・・・ボリ
ュ−）室、７・・後面シュラウド＋１７．２３・・・ケ
ーシング、１８・・・径方向端面、１９・２１・・・対
向壁。 ご、′ 才　１　図 第３　図 セ４　図 一４′５　図 オ６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　ボンプランナと、このボンプランナの吐き出し口
   を覆いボンプランナの回りにボリュート室ヲ形成するケ
   ーシングとを備えるものにおいて、ボンプランナの後面
   シュラウドの径方向端面と対向する対向壁を設は危こと
   を特徴とするうず巻ポンプ。