JPS58202393A - 多段ポンプ - 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】 本発明は多段ポンプの特にポンプ構造に関するものであ
る。

従来から提案されている多段ポンプ、特に片持ち形の多
段ポンプの構造を第１図に示す。第１図に示す多段層ン
プは同径の羽根車１．２を同一の回転軸３上に同方向に
向けて配置したものであり。

１段目の羽根車１の吐出し面を覆うボリュート室４を内
面に構成し、さらに吸い込み口５を備えた吸い込みケー
シング６と、２段目の羽根車２の吐出し面を覆うボリュ
ート室７を内面に構成し、さらに吐出し口８を備えた吐
出しケーシング９との間に、１段目の羽根車１よりボ１
７ユート室４を介して吐出された水を２段目の羽根車２
の吸い込み口に導く中間ケーシング１０を挾んで積み重
ねたものである。さらに説明を加えると、吸い込みケー
シング６と中間ケーシング１０、さらに吐出しケーシン
グ９ｋｉ、吸い込みケーシング６と吐出シケーシング９
にそれぞれ設けたボＭト座閲をボルト締めすることによ
り一体に組み上げられる。１１は連結ブラケットであり
電動ｆ！Ａ１２と吐出しケーシング９とを連結するもの
であり、この連結ブラケット１１の下部にはベッド１３
に取り付は固定するだめの足１４を設ける。

このように構成した多段ポンプでは電動機１２の運転に
より、吸い込み口５を介し吸い込みケーシング６内に吸
い込まれた水は、１段目の羽根車１で昇圧された後、中
間ケーシング１０により２段目の羽根車２に導ひかれ、
ここで再度昇圧された後、吐出しケーシング９の吐出し
口より吐出しケーシング９の外に吐出される。

さて、このような多段ポンプにおいては比較的構造が簡
處であるが、配管を各ケーシングに残したまま多段ポン
プを分解し、これのメンテナンスを行なう必要のあるこ
とが近年言われている。しかし、第１図に説明した構造
の多段ポンプでは吸い込みケーシング６と吐出しケーシ
ング９を分解しなければ羽根車１．２を取り出せない点
、また、多段ポンプをベッドに据付けるだめの足１４が
各ケーシング６．９と一体になっていないため分解時、
各ケーシング６．９に連結した配管を支えること≠２で
きない点など、不都合な所が多い。

この点を解決するため、最近では配管に接続する吸い込
み口と吐出し口、さらにはベッドに取り付けるための足
を一体に構成したポンプケーシング内に、同径の羽根車
を背中合わせに配置し、これらの羽根相互間に中間ケー
シングを配置してゆく構造の多段ポンプも提案されてい
る。しかし、このような構造の多段ポンプではポンプケ
ーシング、および中間ケーシングの形状が非常に複雑な
ものとなり、多段ポンプのコストを引き上げてしまう。

また、ポンプ寸法を小さくしてゆくことも難しいもので
あった。

そこで本発明は配管類を連結したままでメンテナンスを
行なってゆくことができる新らしい構造ノ多段ポンプを
提供するものである。

すなわち本発明は吸い込み口を同一方向に向けて共通の
回転軸上ｖｃ配装した複数個の羽根車と。

これらの羽根車を納めて、さらに配管を接続するための
吸い込み口と吐出し口を備え、終段側の羽根車の後面シ
ュラウド側を開放した開口部を備えるポンプケーシング
と、このポンプケーシング内に納め、前段側の羽根車の
吐き出し流を次段側の羽根車の吸い込み口に導く中間ケ
ーシングと、ポンプケーシングの開口部を塞りケーシン
グカバーとから成る多段ポンプを提供するものである。

以下本発明の実施例を第２図、第３図により説明する。

第２図は実施例の電動機１゛σ結形１片持ち２段ポンプ
を示す一部断面図、第３図は第２図の要部を拡大して示
す一部断面図である。これを説明すると、１５は全体と
して円筒形を成すポンプケーシングであり１円筒形の一
方の端面の中央に吸い込みロ１６．吸い込み口１６と対
向する端面を開放して開口部１７．筒面の上部の開口部
１７側に吐出し０１８．筒面の下部にベッド２０に据付
けのだめの足２１を備える。２２．２３は吸い込み口側
を同一方向に向けて、スリーブ２４を挾んで電動機２５
１１１１１より伸びた回転軸２６に取り付けた羽根車で
あり、１段目の羽根車２２より２段目の羽根車２３の径
を大きく構成している。２７はポンプケーシング１５内
に納めた中間ケーシングであり、この中間ケーシングは
１段目の羽根車２２のボリュート室２８の一部と２段目
の羽根車２３のボリュート室２９の一部を構成すると共
に、−４目のポリュート室２Ｂより吐出された水を２段
目の羽根車２３の吸い込み口に導く水返し通路３０を備
える。この中間ケーシング２７の構造をさらに第４図に
より説明すると、中間ケーシング２７の前面１１１１２
７ａ（１段目の羽根車２２（Ｉｉｌ）は１段目の羽根車
２２の吐き出し面２２０および後面シュラウド２２ｄを
覆う１段目羽根車２２のボＩＩニート室２８を構成する
。なお、羽根車２２の前面シュラウド２２１）（ｆｉｌ
ｌをポンプケーシング１５の内壁面によって囲み、この
内壁面を中間ケーシング２７の前面側２７ａの端面２７
１）に突き当てることにより羽根］［２２のボリュート
室２８を完成する。中間ケーシング２７の後面側２７Ｃ
（２段目の羽根車２３備１）は２段目の羽根車２３の吐
き出し面２３０および前面シュラウド２３ｂを覆う２段
目羽根車２５のポリュート室２９を構成する。なお１羽
根車２３の後面シュラウド２３ｄ＠ｔ−ｉで説明するケ
ーシングカバー４０によって塞ぐことにより羽根４２５
のボＩＪニート室２９を完成する。６１は中間ケーシン
グ２７の前・後面側２７ａ・２７（３との間に挾んで設
けた水返し羽根であり、この水返し羽根３１は水返し通
路３０内を通る１段目羽根車２２よりの吐き出し水を効
率良く２段目の羽根車２６の吸い込み口２３ａに導くだ
めのものである。すなわち、１段目のポリュート室２８
より中間ケーシング２７の前面側２７０　（ｆｉｌｌの
水返し通路３０ａに流れ込んだ水は、前・後面（ｆｉｌ
　２７　ａ・２７０との間に設けた水返し通路３０１）
を通り回転軸２６側に向けて偏流された後。

２段目羽根甫２３の吸い込み口２３ａに供給される。な
お、　′５ａ、３５．５６．５７はりイナリングであり
、それぞれ、ポンプケーシング１５の内壁面。

中間ケーシング２７の前面ｆｍｌ　２７　ａの内径端、
中間ケーシング２７の後面１１１１１２７　ｃの内径端
、エンドカバー４０の内壁面に取り付け、１段目羽根車
２２のマウス部、１１９目羽根車２２０後面シュラウド
２２ｄａの回転軸付近、２段目羽根＊２３のマウス部、
２段目羽根車２３の裏マウス部に対面するものである。

さらに、この中間ケーシング２７の最外径部にいんろう
面３２を設け、とのいんろう面５２ｇ−’ｉ、ポンプケ
ーシング１５の２段目羽根車の後面シュラウド２３ｄ（
ＩＩに設けた開口部１７より内壁に沿って伸ばしたいん
ろう面３３に嵌合するものである。３８はポンプケーシ
ング１５の開口部１７に嵌合して取り付ける連結リング
であり、ポンプケーシング１５の開口部１７の端面１７
ａと当接する第１の当接面３８ａ、中間ケーシング２７
の後面側２７Ｑの端面２７（ｉと当接する第２の当接面
３８　ｂｆ備える。また、この連結リング３８には２段
目の羽根車２３の後面シュラウド２３ｄ側を塞ぐために
取り付けるケーシングカバー４０のだめの、第３の当接
面５８０およびいんろう面５８ｄを設ける。３８ｅは第
２の当接面犯すに設けたねじ穴であり、このねじ穴５８
８には中間ケーシング２７の後面側２７０に設けた通孔
２７ｅを通してポルト３９がねじ込まれる。５８ｆは第
３の当接面３ＢＱ側に設けたねじ穴であり。

このねじ穴３８ｆにはケーシングカバー４０に設けたボ
ルト座４１に開は九通孔４１ａを通してボルト４２−１
ねじ込まれる。さらにこの連結リング３８の外局面には
ボルト座４３を設ける。この連結リング３８はボルト座
４３に設は九通孔Ａ３ａヲ通シて、ポンプケーシング１
５に設けたボルト座４４のねじ穴４４ａにボルト４５を
ねじ込むことによりポンプケーシング１５の開口部１７
に固定される。さて、ケーシングカバー４０は中央部に
回転軸２６を貫通するための貫通孔４６を設け。

さらには連結リング３Ｂと嵌合するための合わせ面４０
ａ、いんろう面ａｏｂを備える。４７はケーシングカバ
ー４０の貫通孔４６と２段目の羽根］Ｉ２５の後面シュ
ラウド２３ｄとの間に配置した軸封装置１例えばメカニ
カルシールである。さらに、ケーシングカバー４０の一
方は電動機２５のエンドブリケット４８を兼ねる連結フ
レーム４９を構成する。

さらに細部について説明を加えると、５０は水返し通路
６０の上部に連通ずるようポンプケーシング１５に設け
た空気抜きコック、５１．５２はポンプケーシング１５
の吐出しフランジ５３の２方向に設けたゲージ取付用の
取付穴、５４は吸い込みフランジ５５に設けたゲージ取
付用の取付穴、５６．５７は吐出しフリンジ５３とポン
プケーシング１５の外壁との間に設けた補強１】プ、５
８゜５９はポンプケーシング１５と足２１との間にそれ
ぞれ設けた補強＋７ブである。６０は水返し通路３０の
下部に連通するようポンプケーシング１５に設けた水抜
き穴、６Ｆは他のボルト座４４より一部を大きく伸ばし
、これと対面する連結リング３８のボルト座４３との間
に分解時、分解用の工具を差し込むことができるよう若
干の隙間が生じるように肉薄部０１ａを設けたボルト座
である。

なお、実施例においてＩＩ′ｉ％２段目羽根＊２５のボ
リュート室２９ｉ中間ケーシング２７の後面側２７０と
ポンプケーシング１５の内壁面で分担して構成している
のでこれについて第５図により説明する。すなわち、中
間ケーシング２７の後面側２７Ｇの羽根車２３の吐出し
面２５Ｑと対向するポリュート面２７ｇは吐出し口１８
付近のタンク部２７ｆよりボリュート室２９を半周した
所で終るようにしている。この後はポンプケーシング１
５の内壁を徐徐に広げてボリュート面１５ｇとし吐出し
口１８に連なるよう構成する。このように、ボリュート
面２７ｇ、１５ｇをそれぞれ中間ケーシング２ノとポン
プケーシング１５とに分担して設けると、ボ１１ニート
室を中間ケーシングのみで構成するより中間ケーシング
２７の径を小さくしてポンプの小径化を進めること≠；
でき、しかも。

中間ケーシング２７を鋳物で構成する場合には肉薄部を
少なくして中子の強度を上げることができ。

鋳造性を向上してゆくことができる。なお、Ｓ考までに
、水返し流路３０’ｂ内に設ける水返し羽根３１の形状
を第５図に示した。

さらに説明を続けると、実施例のポンプはすでに第１図
で説明した電動機１２と同様の構造の電動機で駆動して
ゆくことかできるが、この場合は電動機部１に従来のよ
うな足１４を設ける必要力；なくなる。さて、第２図に
おいて実施例に採用した電動機２５側の構造を説明する
と、６２はエンドブラケット６３に設けた空気吸い込み
口、６４は連結フレーム４９側のエンドブラケット４ａ
ｏ筒直下咀に設けた空気吐出し口、６５は回転軸２６に
取り付けた回転子であり、エンドブリケット４８゜６３
に設けた軸受で支えられる。６６は回転子６５と対向す
る固定子であり、エンドブラケット４８゜６３を連結す
るハウジング６日の内面に突き出し九リブ６７内に納め
る。６９Ｊｄハウジング６８とエンドブラケット６３と
の間に設けたファンガイド、７０はハウジング６８の下
部をこれ自身の頭部で支えるためベッド２０との間に設
けた支えボルトである。７トはポンプ側の水≠２電動機
２５偶１に浸入しないようにエンドブラケット４８の外
側の回転軸２６上に設けたスリンガ−，７２Ｉ／ｉ連結
フレーム４９に設けた通気孔である。

次にこのｎｌ道の多段ボンデの組み立て手順について藺
単に説明する。まず、電動機２５側の組み立てについて
は従来より周知であるから説明を省略する。連結フレー
ム４９を電動機２５側に組み付けた後、連結フレーム４
９にボルト４２により連結１１ング６８を取り付ける。

次に軸封装置４７を回転軸２６上に配置し、２段目の羽
根車２３を回転軸２６にキー結合する。この後、中間ケ
ーシング２７をボルト３９で連結リング３８に固定する
。次に、回転軸２６にスリーブ２４を覆せた後、１段目
羽根車２２をキー結合し１回転車２６の軸端のナツト７
３を締め、回転軸２６に両羽根慮η。

２３を固定する。最後に、これらの組み立て体にポンプ
ケーシング１５を覆せ、ポンプケーシング１５を連Ｍｌ
ｌング３８にボルト４５で固定することにより多段ポン
プを完成する。なお、ベッドηは組み立て作業の初期あ
るいけ最終段階でポンプケーシング１５の足２１に固定
することができる。

さて、このような構造を取ると一担据付けた後だ、ポン
プのメンテナンスを行なうような場合に配管類をポンプ
ケーシング１５に接続したまま。

ボルト４５を緩め電動機２５部分を例えば第２図上右側
に引き抜くことにより多段ポンプの主要部を取り外すこ
とができる。これらの分解手順は先に説明した組み立て
手順とほぼ逆の関係にあるので説明を省略する。このよ
うに配管類をポンプケーシング１５側に残したまま多段
ポンプのメンテナンスを行なうことができるため、この
ような構造を取ると保守作業が非常に楽になるものであ
る。

説明した実施例においては連結リング３８を設け、これ
に中間ケーシング２７．連結フレーム４９を連結するよ
うにした≠；、この連結リング３８は中間ケーシング２
７と一体、あるいは、連結フレーム４９と一体に構成す
ることができる。実施例において連結１１ング３８を別
部材としたのは、中間ケーシング２７あるいは連結フレ
ーム４９の構造を簡屯に構成するためである。また、連
結リング３８を別部材に構成して置くと、他の形状の中
間ケーシング２７を用意しこれと交換するだけで特性あ
るいは容鼻の異なる多段ポンプが得られる。

さらに、連結フレームを適当な形状に選ぶことにより異
なる構造の電動機あるいは内燃機関などを組み付けてゆ
くことができる。多段ポンプの容量をｆ２する方法、す
なわち、具体的には容量を小さくしてゆく場合は、径を
小さくした羽根車を組み込み、また、必要があれば小さ
な径の羽根車に合わせて内壁の要所寸法を小さく構成し
た中間ケーシングを用意し、これを組み付けるようにす
る。

このとき、口径・異径の羽根車を組み合わせて２段ポン
プを構成してゆくことができるが、異径の羽根車を組み
合わせる場合は、１段目に小径の羽根車、２段目に大径
の羽根車を配置するのが有利となる。この理由は、第１
に、水の入り口（ＩＩである１段目に比速度が大きく選
択される傾向にある羽根車を、２段目に比速度が小さく
径が大きく選択される傾向にある羽根車を組み込むのが
、キャビテーション性能≠２向上し、特性上有利となる
からである。第２に、１段目の羽根車を小径にし。

ここのポリュート室を小さく構成することにより。

これの前面に配置する水返し通路の設計に裕度を持たせ
ることができる。第３に、軸受に近い側に仕事量の大き
い大径の羽根車を配置することにより、回転軸２６の倣
れ方を少なくし運転速度の限界を引き上げることができ
る。このように実施例の多段ボンデは数種類の交換部品
を用意するだけでこれらの組み合わせにより相当種数の
特性および容量を持つ多段ポンプを製作してゆくことが
できるものである。

次にＭｇ２図に示す実施例を説明する。この実施例は駆
動機とカップ１１ング連結する方式の多段ポンプである
。この実施例においては回転軸７４を支える軸受箱７５
を備える連結フレーム７６を設け、この連結フレーム７
６を連結リング３８に取り付けるケーシングカバー７７
に固定するようにしている。すなわち、ケーシングカバ
ー７７は中央に回転軸７４を貫通するだめの貫通孔７８
．このに通孔７８につながるパツキン収納部７９を設け
、さらには連結リング３８と嵌合・連結するための合わ
す面７７ａ、いんろう面７７ｆ）を備える。

８０はパツキン収納部７９と回転軸７４間圧配置した軸
Ｍ装置１例えばグランドパツキンである。

このグランドパツキン８０はパツキン押え８１によりパ
ツキン収納部７９に押し込んで収納される。

８２．８５は軸受箱７５に取り付けた軸受であり。

回転軸７４を支える。８４は回転軸７４の軸端に取り付
ケたカップリングであり、これを介して電動機あるいは
内燃機関などの駆動機を連結する。

８５は軸受箱７５を支えるための補助足である。

連結リング３８より吸い込み儲１の構造についてはすで
に説明した実施例と同様であるから説明を省略する。

以上説明した実施例において必要があれば各種部材の突
き合わせ面、あるいに嵌合前にＱ＋νングある―は従来
より周知のシール部材を挾んでゆくこと九できる。実施
例において、ポンプケーシング１５の吸い込み（則より
開口部１７側に向かうに従い内壁の内壁が広がるように
一体構成したことにより、これを鋳物により構成すると
きは、鋳造性が向上するものであり、同時に中間ケーシ
ングさ ２７の組み込みも容易になるものである。ｔらに前記し
た実施例では、各種部品の共用化、あるいぽ組み合わせ
を容易にするため、中間ケーシング２７　ｊｇｌｌｌｃ
　１段目羽根Ｊ４Ｌ２２のボ１１ニード室２８を設けた
か、このような必要のない場合は１Ｊｊ９月羽根車２２
のボリュー）室２８をポンプケーシング１５（１１１１
に設けることもできる。また、吸い込み口１６を実施例
では円筒形のポンプケーシング１５の端面に設けた≠；
、この吸い込み口１６は円筒形の部面に配置し、いわゆ
るインライン形とすることもｉＪ能である。さらに、実
施例では２段構成した多段ポンプについて説明した≠２
１本発明は羽根車および中間ケーシングをさらに積み重
ねることにより３段あるいはこれ以上の多段ポンプを構
成してゆくことができる。

このように本発明は吸い込み口を同一方向に向けて配置
した複数個の羽根車と、これらの羽根車を納め吸い込み
口と吐出し口を備え、終段（１１１の羽根車の後面シュ
ラウド１ｕｌｌを開放した開口部を備えるポンプケーシ
ングと、このポンプケーシング内に納め、前段側の羽根
車の吐き出し流を次段側の羽根車の吸い込み口に導く中
間ケーシングと、ポンプケーシングの開口部を塞りケー
シングカバーとから成る多段ボンデを提供するものであ
り、本発明によると製作の容易な多段ポンプを得ること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多段ポンプの構造を説明するだめの一部
断面図、第２図は本発明の一つの実施例の構造を説明す
るだめの一部断面図、第３図は第２図の要部ｔ−睨説明
るための一部断面図％第４図は第３図のさらに要部を説
明するための一部断面図、＃Ｉ５図ｉｄ！！３図のＡ−
Ａ断面を示す略図、第６図は本発明の他の実施例を示す
一部断面図である。 １５・・・ポンプケーシング＆１６・・・吸い込み口、
１７・・・開口部、１８・・・吐出し０．２２．２３・
・・羽根車、２２ａ、２１ａ・・・吸い込み口％２５ｄ
・・・後面シュラウド、２７・・・中間ケーシング＆　
２８．２９・・・ボ１１ニートｉ、４０．７７・・・ケ
ーシングカバー。 手続補正書（方式） ＢＪｊイ′Ｉの表示 昭和５７年特許願第　１３４７１５　　号発明の名称 多段ポンプ 抽市をする行 ・し・（；−（１）１　１１　　立　　ツ２　　作　　
所・　　！ｔ　　ｈ　　　　ニー　　　　Ｉｌ＋　　　
　勝　　　茂代　　　理　　　人 図面 捕１！ミの内容 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　吸い込み口を同一方向に向けて配置した複数個の羽
   根車と、これらの羽根車を納め吸い込み口と吐出し口を
   備え、終段側の羽根車の後面シュ９ウド側を開放した開
   口部を備えるポンプケーシングと、このポンプケーシン
   グ内に納め、前段側の羽根車の吐き出し流を次段側の羽
   根車の吸い込み口に導く中間ケーシングと、ポンプケー
   シングの開口部を塞ぐケーシングカバーとから成る多段
   ポンプ。 ２、前記特許請求の範囲第１項において、開口部に向か
   うに従い内壁の内径を広げた前記ポンプケーシングを備
   えた多段ボンデ。 ５、前記特許請求の範囲第１項において、前段側の羽根
   車のボリュート室と次段側の羽根車のボリュート室の一
   部を構成する前記中間ケーシングと、次段側の羽根車の
   ボリュート室の一部を構成する前記ポンプケーシングを
   備えた多段ポンプ。