(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプブラケットに設けた駆動源の駆動によってインペラを回転させるようにした回転ポンプにおいて、
前記ポンプブラケットを筒状に延在させ、この筒状部分の内径を開口側から基端側に向かって階段状に小さくし、前記内径が変化する部分に前記開口側が太径で、前記基端側が細径となる円錐台形状の嵌着溝を設け、前記嵌着溝の細径を外径として中心部に貫通孔が設けられた円板状の内周壁部の外縁部に前記開口側へ拡開する弾性変形可能な外周壁部を有した隔壁プレートを、前記嵌着溝に嵌着させ、この隔壁プレートの内部に前記インペラを収容させたことを特徴とする回転ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプブラケットに設けた駆動源の駆動によってインペラを回転させるようにした回転ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４及び図５は、この種の回転ポンプの従来技術を示したもので、電動モータＡの駆動によってインペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3を回転させ、これらインペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3の回転によって水を圧送するようにした給水用ポンプを示している。
【０００３】
駆動源である電動モータＡは、鋳造製のポンプブラケットＣを基準に設けてあり、該ポンプブラケットＣを貫通して延在する出力軸Ｄの先端部に３つのインペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3を保持している。インペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3は、中心部の吸込口Ｂａ1，Ｂａ2，Ｂａ3から吸い込んだ水を半径方向に向けて吐出する遠心形の羽根車である。
【０００４】
これらのインペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3は、上述したポンプブラケットＣと、鋳造製の吸込ブラケットＥとの間に介在させた個別のケーシングＦ1，Ｆ2，Ｆ3に収容してある。ケーシングＦ1，Ｆ2，Ｆ3は、それぞれ筒状部Ｆａ1，Ｆａ2，Ｆａ3と隔壁部Ｆｂ1，Ｆｂ2，Ｆｂ3とを有したもので、ステンレス等の金属により一体成形してある。筒状部Ｆａ1，Ｆａ2，Ｆａ3は、各インペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3の外周部を覆うように円筒状を成す部分である。隔壁部Ｆｂ1，Ｆｂ2，Ｆｂ3は、筒状部Ｆａ1，Ｆａ2，Ｆａ3の先端からインペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3の先端を覆うように設けた円板状を成す部分であり、それぞれの中心部に出力軸Ｄを貫通させるための貫通部Ｆｃ1，Ｆｃ2，Ｆｃ3を有している。
【０００５】
また、各隔壁部Ｆｂ1，Ｆｂ2，Ｆｂ3の内端面には、マウスリングＧ1，Ｇ2，Ｇ3を設けてある。マウスリングＧ1，Ｇ2，Ｇ3は、テフロン（商標名：ポリフッ化エチレン系繊維）等の樹脂によって成形したリング状平板部材であり、マウスリング受台Ｈ1，Ｈ2，Ｈ3とマウスリングカバーＪ1，Ｊ2，Ｊ3とによって隔壁部Ｆｂ1，Ｆｂ2，Ｆｂ3に保持されている。このマウスリングＧ1，Ｇ2，Ｇ3は、インペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3において吸込口Ｂａ1，Ｂａ2，Ｂａ3の外周を取り囲むように配置してあり、当該インペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3の回転を支持する機能を有している。
【０００６】
さらに、出力軸Ｄの基端側に配設したケーシングＦ2，Ｆ3には、隔壁部Ｆｂ2，Ｆｂ3の外面にそれぞれ案内羽根Ｋ1，Ｋ2を設けている。案内羽根Ｋ1，Ｋ2は、出力軸Ｄの先端側に設けたインペラＢ1，Ｂ2から吐出された水を次のインペラＢ2，Ｂ3の吸込口Ｂａ2，Ｂａ3に案内するための通路を構成する部分であり、隔壁部Ｆｂ2，Ｆｂ3と案内羽根支持プレートＭ1，Ｍ2との間に設けてある。
【０００７】
上記のように構成した回転ポンプでは、各ケーシングＦ1，Ｆ2，Ｆ3の内部にそれぞれのインペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3のためのポンプ作動室Ｎ1，Ｎ2，Ｎ3が画成されることになる。各ポンプ作動室Ｎ1，Ｎ2，Ｎ3は、それらの間に配設した案内羽根Ｋ1，Ｋ2を通じて相互に連通している。
【０００８】
いま、上記回転ポンプにおいて電動モータＡを駆動すると、その出力軸Ｄに設けたインペラＢ1，Ｂ2，Ｂ3がそれぞれ回転し、まず、吸込ブラケットＥの吸水口Ｌを通じて先端側のインペラＢ1に水が吸い込まれることになる。インペラＢ1に吸い込まれた水は、半径方向に吐出された後、そのポンプ作動室Ｎ1及び案内羽根Ｋ1を通じて次のインペラＢ2に吸い込まれる。次のインペラＢ2に吸い込まれた水は、再び半径方向に吐出された後、そのポンプ作動室Ｎ2及び案内羽根Ｋ2を通じて次のインペラＢ3に吸い込まれ、最終的にそのポンプ作動室Ｎ3に吐出された後、所望の高さ位置まで圧送されることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した回転ポンプにあっては、ポンプブラケットＣとケーシングＦ3との接合部、ケーシングＦ1，Ｆ2，Ｆ3の相互接合部、及びケーシングＦ1と吸込ブラケットＥとの接合部がそれぞれ外部に露出した構造である。すなわち、各ポンプ作動室Ｎ1，Ｎ2，Ｎ3の接合部がいずれも外部に露出した構成である。従って、外部への水の漏れを防止するためには、これらポンプブラケットＣとケーシングＦ3との間、ケーシングＦ1，Ｆ2，Ｆ3の相互間、並びにケーシングＦ1と吸込ブラケットＥの間のそれぞれに対して厳密なシール処理を施さなければならず、回転ポンプの製造作業を煩雑化する要因となる。しかも、このシール処理は、ケーシングの数に応じて増加するものであるから、揚程を増大させるべくインペラの数を増やした場合、製造作業の煩雑化が一層顕著となる。
【００１０】
さらに、外部から衝撃が加わった場合には、ポンプブラケットＣ、ケーシングＦ1，Ｆ2，Ｆ3及び吸込ブラケットＥの相対的な位置ずれ、あるいはケーシングＦ1，Ｆ2，Ｆ3に変形を来す虞れがある。こうした場合には、厳密なシール処理を施した後であっても、最早水の漏出を防止することが困難となる。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みて、製造作業の容易化を図りつつ外部への流体の漏れを有効に防止できる回転ポンプを提供することを解決課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポンプブラケットに設けた駆動源の駆動によってインペラを回転させるようにした回転ポンプにおいて、前記ポンプブラケットを筒状に延在させ、この筒状部分の内径を開口側から基端側に向かって階段状に小さくし、前記内径が変化する部分に前記開口側が太径で、前記基端側が細径となる円錐台形状の嵌着溝を設け、前記嵌着溝の細径を外径として中心部に貫通孔が設けられた円板状の内周壁部の外縁部に前記開口側へ拡開する弾性変形可能な外周壁部を有した隔壁プレートを、前記嵌着溝に嵌着させ、この隔壁プレートの内部に前記インペラを収容させるようにしている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１乃至図３は、本発明に係る回転ポンプの第１実施形態を示したものである。ここで例示する回転ポンプは、先に図４に示した回転ポンプと同様に、電動モータ１を駆動源として３つのインペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを回転させ、これらインペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの回転によって水を圧送するようにした給水用ポンプである。
【００１４】
電動モータ１は、鋳造製のポンプブラケット２０を基準に設けてあり、該ポンプブラケット２０を貫通して延在する出力軸２の先端部に３つのインペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを保持している。インペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ中心部の吸込口１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから吸い込んだ水を半径方向に向けて吐出する遠心形の羽根車であり、個々のボス部１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの間に中間カラー３０，３１を介在させることによって、互いの間に適宜な間隔を確保した状態で出力軸２に取り付けてある。以下、必要に応じてこれら３つのインペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを出力軸２の先端側から順次第１インペラ１０Ａ、第２インペラ１０Ｂ及び第３インペラ１０Ｃと称して説明する。
【００１５】
これらのインペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれの外周部をケーシング部２１によって覆ってある。ケーシング部２１は、上述したポンプブラケット２０から筒状に一体成形した部分であり、互いに内径が異なる３つの円筒状部分２１ａ，２１ｂ，２１ｃを有しているとともに、各円筒状部分２１ａ，２１ｂ，２１ｃの相互間となる２位置にそれぞれ嵌着溝２２ａ，２２ｂを有している。３つの円筒状部分２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、それぞれ横断面がインペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの外径よりも十分に大きな円形を成す部分であり、ケーシング部２１の開口側から基端側に向けて漸次内径が小さくなる順で設けてある。嵌着溝２２ａ，２２ｂは、それぞれケーシング部２１の開口に向かうに従って漸次内径が増加する傾斜状の内周面を有したもので、インペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの相互間に介在させた中間カラー３０，３１の外周部となる位置に設けてある。ケーシング部２１の開口側に設けた嵌着溝２２ａは、後述する隔壁プレートの取付作業性を考慮して、その最小内径が基端側に設けた嵌着溝２２ｂの最大内径とほぼ一致するように形成してある。以下、必要に応じて２つの嵌着溝２２ａ，２２ｂをケーシング部２１の開口側から順次第１嵌着溝２２ａおよび第２嵌着溝２２ｂと称してそれぞれを説明する。
【００１６】
これらの嵌着溝２２ａ，２２ｂには、それぞれ隔壁プレート４０，４１を取り付けてある。隔壁プレート４０，４１は、各嵌着溝２２ａ，２２ｂの最小内径に合致した円板状を成すもので、個々の中央部に内周壁部４０ａ，４１ａを有しているとともに、それぞれの外縁部に外周壁部４０ｂ，４１ｂを有している。内周壁部４０ａ，４１ａは、隔壁プレート４０，４１の中心部に形成した貫通孔４０ｃ，４１ｃの周囲を取り囲むように設けたもので、該隔壁プレート４０，４１から一方側に向けて突出している。外周壁部４０ｂ，４１ｂは、嵌着溝２２ａ，２２ｂの内周面に合致すべく、外径が漸次増加するテーパ状を成しており、隔壁プレート４０，４１から他方側に向けて突出している。以下、必要に応じてこれら２つの隔壁プレート４０，４１をケーシング部２１の開口側から順次第１隔壁プレート４０及び第２隔壁プレート４１と称して説明する。
【００１７】
これらの隔壁プレート４０，４１は、各外周壁部４０ｂ，４１ｂをケーシング部２１の開口側に向けた状態で当該外周壁部４０ｂ，４１ｂを介してそれぞれの嵌着溝２２ａ，２２ｂに嵌着保持させてある。ここで、ケーシング部２１の嵌着溝２２ａ，２２ｂに隔壁プレート４０，４１を嵌着保持させるには、図３に示すように、外周壁部４０ｂ，４１ｂを弾性的に変形させながら隔壁プレート４０，４１を当該ケーシング部２１の開口からその内部に押圧挿入することにより行う。この場合、本実施形態の回転ポンプによれば、上述したように、ケーシング部２１の内径が開口側から基端側に向けて漸次小さくなり、かつ第１嵌着溝２２ａの最小内径が第２嵌着溝２２ｂの最大内径とほぼ一致するように形成してあるため、第２隔壁プレート４１の押圧挿入中に当該第２隔壁プレート４１が第１嵌着溝２２ａに嵌着されてしまう事態を招来する虞れがなく、その作業を容易に行うことが可能である。
【００１８】
上述した２つの隔壁プレート４０，４１には、それぞれケーシング部２１の開口側に向いた端面に案内羽根５０，５１を設けているとともに、ケーシング部２１の基端側に向いた端面にマウスリング６０，６１を設けてある。案内羽根５０，５１は、ケーシング部２１の開口側に位置するインペラ１０Ａ，１０Ｂから吐出された水を次のインペラ１０Ｂ，１０Ｃの吸込口１１Ｂ，１１Ｃに案内するための通路を構成する部分であり、隔壁プレート４０，４１と案内羽根支持プレート７０，７１との間に放射状に設けてある。マウスリング６０，６１は、テフロン（商標名：ポリフッ化エチレン系繊維）等の樹脂材によって成形したリング状平板部材であり、マウスリング受台８０，８１とマウスリングカバー９０，９１とを介して隔壁プレート４０，４１に保持させてある。各マウスリング６０，６１は、第２及び第３インペラ１０Ｂ，１０Ｃにおいて吸込口１１Ｂ，１１Ｃの外周を取り囲むように配置してあり、これらインペラ１０Ｂ，１０Ｃの回転を支持する機能を有している。
【００１９】
一方、ケーシング部２１には、その開口端部に吸込ブラケット１００を取り付けてある。吸込ブラケット１００は、ポンプブラケット２０と同様、鋳造により成形したもので、一端面に環状の嵌合壁１０１を有しており、該嵌合壁１０１を介してケーシング部２１の開口に嵌合し、さらに複数箇所をボルト１１０で締結することにより、ケーシング部２１の開口を閉塞する態様で当該ケーシング部２１に保持させてある。吸込ブラケット１００の嵌合壁１０１には、ケーシング部２１との間からの水漏れを防止するためのＯ−リング１２０を配設してある。
【００２０】
この吸込ブラケット１００には、吸水口１０２及びマウスリング６２を設けてある。吸水口１０２は、出力軸２の延長上に設けた開口であり、吸込ニップル１１１を螺合させた後、図示せぬ吸水管を通じて給水源に接続してある。吸込ニップル１１１は、互いに口径の異なるものが複数用意してあり、これらを選択的に螺合させることによって異なる径の吸水管を接続することが可能になる。マウスリング６２は、第１インペラ１０Ａの回転を支持するためもので、先に説明したものと同様の構成であり、吸水口１０２の開口周縁部に設けた環状のマウスリング受壁部１０３にマウスリングカバー９２を介して保持させてある。
【００２１】
なお、図中の符号１３０は、出力軸２の基端部に設けたメカニカルシール部材、また、図中の符号２５は、電動モータ１のケーブルを敷設したり、スパナ等の工具を挿入するための開口部である。
【００２２】
上記のように構成した回転ポンプでは、ケーシング部２１の内部において吸込ブラケット１００と第１隔壁プレート４０との間に第１インペラ１０Ａのための第１ポンプ作動室１５０Ａが画成されるとともに、第１隔壁プレート４０と第２隔壁プレート４１との間に第２インペラ１０Ｂのための第２ポンプ作動室１５０Ｂが画成され、さらに第２隔壁プレート４１とケーシング部２１の基端との間に第３インペラ１０Ｃのための第３ポンプ作動室１５０Ｃが画成されることになる。これら第１乃至第３ポンプ作動室１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃは、それらの間に配設した隔壁プレート４０，４１の案内羽根５０，５１を通じて相互に連通している。
【００２３】
いま、上記回転ポンプにおいて電動モータ１を駆動すると、その出力軸２に設けた３つのインペラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃがそれぞれ回転し、まず、吸込ブラケット１００の吸水口１０２を通じて第１インペラ１０Ａに水が吸い込まれることになる。第１インペラ１０Ａに吸い込まれた水は、半径方向に吐出された後、第１ポンプ作動室１５０Ａ及び案内羽根５０を通じて第２インペラ１０Ｂに吸い込まれる。第２インペラ１０Ｂに吸い込まれた水は、再び半径方向に吐出された後、第２ポンプ作動室１５０Ｂ及び案内羽根５１を通じて第３インペラ１０Ｃに吸い込まれ、最終的に第３ポンプ作動室１５０Ｃに吐出された後、電動モータ１の周囲を介して所望の高さ位置まで圧送されることになる。
【００２４】
ここで、本実施形態の回転ポンプによれば、上述した３つのポンプ作動室１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃをいずれもポンプブラケット２０から一体に延在したケーシング部２１の内部に画成し、それぞれの接合部が外部に露出する構成ではなく、唯一当該ケーシング部２１と吸込ブラケット１００との間の接合部が外部に露出しているだけである。従って、外部への水の漏れを防止するためには、これらケーシング部２１と吸込ブラケット１００との接合部にシール処理（１２０）を施せば十分であり、従前のものに比べて回転ポンプの製造作業を容易化することが可能である。しかも、ケーシング部２１の内部に画成した３つのポンプ作動室１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃは、外部からの衝撃に対しても位置ずれ等の影響を受けることがないため、当該衝撃に起因して漏水が招来されることもない。さらに、回転ポンプの揚程を増大させるべくインペラの数を増やす場合には、ケーシング部２１の延在長さを延長することで可能である。この場合、ケーシング部２１の延長に応じてシール処理を施す箇所が増えることもなく、製造作業が煩雑になる虞れもない。
【００２５】
なお、上述した実施形態では、インペラを３つ備えた回転ポンプを例示しているが、インペラの数は２以下であっても４以上であっても構わない。
【００２６】
また、上述した実施形態では、駆動源として電動モータを適用しているが、その他の駆動源を適用してももちろんよい。この場合、駆動源の出力軸に直接インペラを配設する必要もなく、駆動源の出力軸とインペラとの間に適宜減速機等を介在させるようにしてももちろんよい。また、必ずしも回転型の駆動源を適用する必要もなく、例えば往復形の駆動源を適用しても構わない。さらに、回転ポンプとして給水用のものを例示しているが、その他の液体を圧送するものにももちろん適用することが可能である。また、吸い込んだ液体によって駆動源の周囲を覆うようにしているが、必ずしも吸い込んだ液体を駆動源の周囲に導く必要はない。この場合、必ずしも出力軸の先端側から液体を吸い込む必要もなく、出力軸の基端側から吸い込んだ液体を出力軸の先端側に吐出するように構成しても構わない。
【００２７】
また、上述した実施の形態では、ポンプブラケット及び吸込ブラケットをぞれぞれ鋳造により成形するようにしているが、これらは樹脂によって成形したものであっても構わない。さらに、ポンプブラケットもしくは吸込ブラケットのいずれか一方を筒状に延在するようにしているが、両者をともに筒状に延在してその内部にインペラを収容するようにしても構わない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポンプブラケットを筒状に延在させ、この筒状部分の内径を開口側から基端側に向かって階段状に小さくし、内径が変化する部分に開口側が太径で、基端側が細径となる円錐台形状の嵌着溝を設けてあるので、隔壁プレートの取付作業を容易に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転ポンプの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示した回転ポンプの要部を示す分解図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】    従来の回転ポンプを示す断面図である。
【図５】  図４に示した回転ポンプの要部を示す分解拡大図である。
【符号の説明】
１ 電動モータ
２ 出力軸
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ      インペラ
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ      吸込口
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ      ボス部
２０      ポンプブラケット
２１      ケーシング部
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ      円筒状部分
２２ａ，２２ｂ      嵌着溝
２５      開口部
３０，３１      中間カラー
４０，４１      隔壁プレート
４０ａ，４１ａ      内周壁部
４０ｂ，４１ｂ      外周壁部
４０ｃ，４１ｃ      貫通孔
５０，５１      案内羽根
６０，６１，６２      マウスリング
７０，７１      案内羽根支持プレート
８０，８１      マウスリング受台
９０，９１，９２      マウスリングカバー
１００      吸込ブラケット
１０１      嵌合壁
１０２      吸水口
１０３      マウスリング受壁部
１１０      ボルト
１１１      吸込ニップル
１２０      Ｏ−リング
１３０      メカニカルシール部材
１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃ      ポンプ作動室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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