(57)【要約】【課題】材料コスト及び加工コストを低減することができる汚水ポンプ用のケーシングライナを提供する。【解決手段】汚水ポンプに使用されるケーシングライナであって、圧延材で形成されており、且つ、羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面に少なくとも一本の溝を備えている、ケーシングライナ。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水ポンプに使用されるケーシングライナであって、圧延材で形成されており、且つ、羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面に少なくとも一本の溝を備えている、ケーシングライナ。
【請求項２】
前記羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面と軸方向反対側の表面における、前記少なくとも一本の溝と軸方向反対側の位置に凸部を備えている、請求項１に記載のケーシングライナ。
【請求項３】
前記ケーシングライナは、少なくとも前記羽根車の羽根のチップ側に対向する範囲において１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１または２に記載のケーシングライナ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のケーシングライナを備える汚水ポンプ。
【請求項５】
羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面に少なくとも一本の溝を備える、汚水ポンプ用ケーシングライナを製造する方法であって、
圧延材をプレス加工することにより前記圧延材の一方の表面に前記少なくとも１本の溝を形成する工程を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水ポンプ用のケーシングライナ及びこれを備える汚水ポンプに関する。本発明は、また、汚水ポンプ用ケーシングライナの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、汚水には長尺の繊維状物質や比較的大きな大量の固形物質等の異物が含まれる場合がある。このような汚水を揚水する汚水ポンプの例として、例えば、図４に示すような渦巻ポンプを使用することができる。図４の渦巻ポンプは、下部にポンプ部３０を有すると共に、上部にモータ部１５を備えている。ポンプ部３０のポンプケーシングカバー１１のモータ部１５側には、ポンプ部３０から回転軸１４に沿って上がってくる漏洩水を封止するための軸封機構１３が配置されており、その周囲には軸封機構１３を潤滑するための潤滑油の油室１０が設けられている。油室１０は、ポンプケーシングカバー１１と、ポンプケーシングカバー１１とモータ部１５との間に配置されたスペーサ１２と、により画定されている。軸封機構１３の上部はスペーサ１２で支持され、軸封機構１３の下部はポンプケーシングカバー１１で支持されている。また、モータ部１５は、上部に電源ケーブル１７と吊り下げ手段１６とを備えている。
【０００３】
ポンプ部３０には羽根車１が設けられている。具体的には、羽根車１は、ポンプケーシング２とケーシングライナ６とポンプケーシングカバー１１で囲まれた空間に配置されている。ポンプケーシング２とケーシングライナ６とポンプケーシングカバー１１とは、互いにボルト等で連結されている。羽根車１は、モータ部１５から延びる回転軸１４の下端部にボルト等で取り付けられている。
【０００４】
羽根車１は、１つまたは複数の羽根を有している。羽根車１の羽根のチップ側は、ケーシングライナ６の上面と対向している。尚、ここで「羽根のチップ側」とは、回転軸の軸方向における、羽根の先端側の縁部を意味する。ケーシングライナ６の内周部によって吸込口３が画定されている。羽根車１の羽根のチップ側とケーシングライナ６の上面との間には、所定のクリアランスが設けられている。ケーシングライナ６の下端部には、汚水中の異物を捕捉するストレーナ１８が連結されている。ポンプケーシング２の吐出口７には吐出曲管１９が連結されている。
【０００５】
上記のような構成の汚水ポンプでは、吸込口３からポンプケーシング２内に流入した異物が、羽根車１の羽根のチップ側とケーシングライナ６の上面との間に詰まる場合がある。詰まった異物は、羽根車１の回転を妨げ、ポンプ効率を低下させる。
【０００６】
これを回避する手段として、ケーシングライナ６は、その上面に溝６ａを備えている。図５Ａは、従来例としてのケーシングライナ６の上面を示す図であり、図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ線断面図である。ここで、ケーシングライナ６の全体構成を説明すると、図５Ａに示すように、ケーシングライナ６は、半径方向外側に配置される外周部６ｂと半径方向内側に配置される内周部６ｃとを備えている。内周部６ｃは、ポンプの吸込み口３を画定する中央開口（符号省略）を備えている。ケーシングライナ６は、羽根車１の羽根のチップ側と内周部６ｃの上面との間に所定のクリアランスが形成されるようにポンプ部３０に配置される（図４参照）。外周部６ｂは、ポンプケーシング２の下面に取り付け可能な取り付け部を形成しており、４つの取り付け穴６ｄを有している。しかし、取り付け穴６ｄの数は図示の例に限られない。ケーシングライナ６は、取り付け穴６ｄを介してポンプケーシング２にボルト等により固定される。尚、図４に示されるように、ケーシングライナ
６は、外周部６ａの外側縁部から下方に延在する側壁部６ｅを備えている。ケーシングライナ６は、この側壁部６ｅを介して、ボルト等によりストレーナ１８に固定されている。
【０００７】
図５Ａに示すように、ケーシングライナ６の内周部６ｃの上面には溝６ａが形成されている。これにより、吸込口３から流入した異物を、溝６ａを通して羽根車１の外周側へ排出することができる。外周側へ排出された異物は、汚水と共に吐出口７から流出する。尚、溝６ａの形状及び本数等は図示の例に限られない。
【０００８】
しかし、汚水ポンプのケーシングライナ６に溝６ａが形成された場合、異物を排出することができる一方で、漏れ流れが生じる。従って、ポンプ性能の観点からは、ケーシングライナ６に溝６ａを形成しない方がよい。そこで、通常は、ポンプ設置後に、必要に応じて、ケーシングライナ６を追加工して溝６ａを形成することが行われる。ところで、汚水ポンプが大きな容量を有する場合等、ケーシングライナ６に高い強度が求められる場合には、比較的大きな厚みのケーシングライナ６を鋳造することが行われている。この場合、溝６ａの形成は、鋳造後のケーシングライナ６を切削加工することにより行われる。この結果、ケーシングライナ６の溝形成部において、ケーシングライナ６の厚みは、溝６ａの深さの分だけ減少する。従って、図５Ｂに示されるように、鋳造されるケーシングライナ６の厚みＤは、切削の可能性を考慮して大きく設定しておく必要がある。換言すれば、従来のケーシングライナ６は、実際の溝形成の要否に関わらず大きな肉厚に設計・製造される。これは、ケーシングライナ６の材料コストを不必要に増大させるおそれがある。
【０００９】
また、必要とされる溝６ａの本数、形状、深さ等は、汚水の種類等、汚水ポンプが使用される環境によって異なる。特に複雑な形状を有する溝は、ＮＣ（numerical control）加工によって形成されるが、これは、ケーシングライナ６の加工コストを増大させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実開昭４９−１０８１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の一実施形態は、上記問題点のうち少なくとも一つを解決することができる、汚水ポンプ用ケーシングライナを提供することを目的とする。また、本発明の一実施形態は、上記問題点のうち少なくとも一つを解決することができるケーシングライナを備える汚水ポンプを提供することを目的とする。また、本発明の一実施形態は、上記問題点のうち少なくとも一つを解決することができるケーシングライナの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、汚水ポンプに使用されるケーシングライナであって、圧延材で形成されており、且つ、羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面に少なくとも一本の溝を備えている、ケーシングライナが提供される。この構成によれば、ケーシングライナは圧延材で形成されている。従って、従来技術のような切削加工ではなくプレス加工によって、ケーシングライナに容易に溝を形成することができる。また、ケーシングライナの肉厚を一定に保持したまま溝を形成することができるので、切削加工を考慮してケーシングライナの肉厚を大きく設計する必要が無くなる。ケーシングライナの肉厚を小さくすることにより、ケーシングライナの材料コストを低減することができる。また、複雑な形状の溝をＮＣ加工に依らずに形成できるので、ケーシングライナの加工コストを低減することができる。また、プレス加工による溝形成によって、ケーシングライナにおける、溝の裏側（ポンプの吸込み口側）に凸部を形成することができる。凸部は、ケー
シングライナを補強するリブとして作用する。従って、軽量且つ強度に優れたケーシングライナを提供することができる。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面に少なくとも一本の溝を備える、汚水ポンプ用ケーシングライナを製造する方法であって、圧延材をプレス加工することにより圧延材の一方の表面に少なくとも１本の溝を形成する工程を備える、方法が提供される。この構成によれば、従来技術のような切削加工ではなくプレス加工によって、ケーシングライナに容易に溝を形成することができる。また、ケーシングライナの肉厚を一定に保持したまま溝を形成することができるので、切削加工を考慮してケーシングライナの肉厚を大きく設計する必要が無くなる。ケーシングライナの肉厚を小さくすることにより、ケーシングライナの材料コストを低減することができる。また、複雑な形状の溝をＮＣ加工に依らずに形成できるので、ケーシングライナの加工コストを低減することができる。また、プレス加工による溝形成によって、ケーシングライナにおける、溝の裏側（ポンプの吸込み口側）に凸部を形成することができる。凸部は、ケーシングライナを補強するリブとして作用する。従って、軽量且つ強度に優れたケーシングライナを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による汚水ポンプの全体構造の一例を示す図である。
【図１Ａ】図１に示すケーシングライナの平面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの製造方法を説明する図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの製造方法を説明する図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの部分断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの平面図であり、溝の形状の一例を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの平面図であり、溝の形状の一例を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの平面図であり、溝の形状の一例を示す図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの平面図であり、溝の形状の一例を示す図である。
【図３Ｅ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの平面図であり、溝の形状の一例を示す図である。
【図３Ｆ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの平面図であり、溝の形状の一例を示す図である。
【図３Ｇ】本発明の一実施形態によるケーシングライナの平面図であり、溝の形状の一例を示す図である。
【図４】従来の汚水ポンプの全体構造の一例を示す図である。
【図５Ａ】図４に示すケーシングライナの平面図である。
【図５Ｂ】図４に示すケーシングライナの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による汚水ポンプの全体構造の一例を示す図である。なお、図４に示す従来例と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００１６】
本実施形態では、図１に示すようにポンプ部３０に１つまたは複数の羽根を有する羽根車１が設けられ、モータ部１５から延びる回転軸１４の下端部に羽根車１がボルト等で取り付けられた基本的な構造は、従来の技術と同様である。羽根車１は、ポンプケーシング２とケーシングライナ２６とポンプケーシングカバー１１で囲まれた空間に配置される。羽根車１の羽根のチップ側は、ケーシングライナ２６の上面と対向しており、ケーシング
ライナ２６の内周部によってポンプの吸込口３が画定されている。羽根車１の羽根のチップ側とケーシングライナ２６の上面との間には、所定のクリアランスが設けられている。吸込み口３から汚水を吸い込んで吐出口７から吐出するようになっている構造も、従来の技術と同様である。
【００１７】
本実施形態において、ケーシングライナ２６は圧延材で形成されている。圧延材の具体例としては、例えば、ＪＩＳ  Ｇ３１０１に規定される一般構造用圧延鋼材が挙げられる。また、圧延材を形成する圧延方法は特に限られない。例えば、プレス機による圧延、カレンダーロールによる圧延等を使用することができる。図１Ａに、ケーシングライナ２６の平面図を示す。図５Ａに示す従来のケーシングライナ６と同様に、ケーシングライナ２６は、その上面（換言すれば、羽根車１の羽根のチップ側に対向して配置される表面）に少なくとも一本の溝２６ａを備えている。図５Ａの例と同様に、ケーシングライナ２６は、半径方向外側に配置される外周部２６ｂと半径方向内側に配置される内周部２６ｃとを備えている。内周部２６ｃは、ポンプの吸込み口３を画定する中央開口（符号省略）を備えている。ケーシングライナ２６は、羽根車１の羽根のチップ側と内周部２６ｃの上面との間に所定のクリアランスが形成されるようにポンプ部３０に配置される（図１参照）。外周部２６ｂは、ポンプケーシング２の下面に取り付け可能な取り付け部を形成しており、４つの取り付け穴２６ｄを有している。しかし、取り付け穴２６ｄの数は図示の例に限られない。ケーシングライナ２６は、取り付け穴２６ｄを介してポンプケーシング２にボルト等により固定される。尚、図１に示されるように、ケーシングライナ２６は、外周部２６ｂの外側縁部から下方に延在する側壁部２６ｅを備えている。ケーシングライナ２６は、この側壁部２６ｅを介して、ボルト等によりストレーナ１８に固定されている。
【００１８】
図１Ａに示すように、ケーシングライナ２６の内周部２６ｃの上面には溝２６ａが形成されている。これにより、吸込口３から流入した異物を、溝２６ａを通して羽根車１の外周側へ排出することができる。外周側へ排出された異物は、汚水と共に吐出口７から流出する。尚、溝２６ａの形状及び本数等は図示の例に限られない。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｃは、ケーシングライナ２６に溝２６ａを形成する方法を説明する図である。上記したように、ケーシングライナ２６は圧延材により形成されている。従って、鋳造及び切削加工される従来の溝付きのケーシングライナ６と異なり、溝２６ａを含めたケーシングライナ２６の全体をプレス加工により容易に成形することができる。以下の説明では、特に、追加工として、内周部２６ｃに溝２６ａをプレス成形する工程を説明する。すなわち、いったん組み立てられた汚水ポンプから取り外されたケーシングライナ２６に溝２６ａをプレス成形する工程を説明する。
【００２０】
図２Ａに示すように、ケーシングライナ２６の内周部２６ｃが、プレス金型装置の受け台５０に載置される。受け台５０は、パンチ４０の圧入部４０ａを受け入れるパンチ受け部５０ａを備えている。ケーシングライナ２６の内周部２６ｃは、その第一の表面（換言すれば、羽根車１の羽根のチップ側に対向するように配置される表面）２７が圧入部４０ａの側に配置され、第二の表面（換言すれば、第一の表面２７と軸方向反対側の表面）２８がパンチ受け部５０ａの側に配置されるように、受け台５０に載置される。ここで「軸方向」とは、ケーシングライナ２６が汚水ポンプに取り付けられた状態において、回転軸１４と実質的に平行な方向を意味する。
【００２１】
パンチ４０の圧入部４０ａは、ケーシングライナ２６に形成される溝２６ａに対応する輪郭を有している。図２Ｂに示すように、圧入部４０ａをパンチ受け部５０ａ内に圧入することにより、内周部２６ｃがパンチ受け部５０ａ内に押圧される。
【００２２】
上記のプレス加工により、図２Ｃに示すように、ケーシングライナ２６に所定形状の溝
２６ａが形成される。図２Ｃに示されるように、本実施形態によれば、ケーシングライナ２６の肉厚を保持したまま溝２６ａを形成することが可能である。すなわち、従来の鋳造されるケーシングライナ６と異なり、溝２６ａの形成によってケーシングライナ２６の肉厚が減少することが無い。従って、溝２６ａの形成を考慮してケーシングライナ２６を予め大きな肉厚に設計する必要が無いので、ケーシングライナ２６の材料コストを抑制することができる。
【００２３】
さらに、上記のプレス加工により、第二の表面２８における、溝２６ａと軸方向反対側の位置には凸部２９が形成される。凸部２９は、ポンプの吸込み口３の側に配置され、薄肉（例えば、内周部２６ｃの厚さが１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下）であるケーシングライナ２６を補強するリブとして作用する。従って、軽量且つ強度に優れたケーシングライナ２６を提供することができる。
【００２４】
ケーシングライナ２６の厚さは、上記プレス加工の容易性及び吸い込み圧力に対する強度等を考慮して、少なくとも羽根車の羽根のチップ側に対向する範囲において１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが好ましい。従って、本実施形態では、内周部２６ｃの厚さが１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下に設定されている。
【００２５】
尚、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、受け台５０は、形成される溝２６ａの深さを調整することができるように、パンチ受け部５０ａの底面の高さを規定する深さ調整部材５０ｂを備えることができる。深さ調整部材５０ｂの厚さによってパンチ受け部５０ａの底面の高さが決まり、従って、溝２６ａの深さが決まる。これにより、溝２６ａの深さを容易に変更することができる。
【００２６】
図３Ａ〜図３Ｇに溝２６ａの形状の例を示す。しかし、溝２６ａの形状は図示されるものに限られず、溝２６ａの本数も特に限られない。本実施形態のケーシングライナ２６は圧延材で形成されており、従って、プレス加工することができる。従来の鋳造されるケーシングライナ６の場合、追加工で溝６ａを形成するには切削加工が必要であり、例えば図３Ｆ及び図３Ｇに示すような湾曲形状の溝はＮＣ加工されることが必要であった。しかし、本実施形態のケーシングライナ２６の場合、複雑な形状の溝２６ａをＮＣ加工に依らずに容易に形成することができる。従って、ケーシングライナ２６の加工コストを低減することができる。また、１つのケーシングライナ２６に複数本の溝２６ａを形成する場合でも、溝２６ａ一本分の型を用いて容易に複数本の溝２６ａを形成することができる。また、上記のような深さ調整部材５０ｂを備える型を用いることにより、溝２６ａの深さも容易に変更することができる。こうして、従来の鋳造されるケーシングライナ６と異なり、様々な溝２６ａの本数、溝２６ａの深さ、溝２６ａの形状を有するケーシングライナ２６を低コストで容易に形成することができる。
【００２７】
本発明は、以下の実施形態を含む。
１．汚水ポンプに使用されるケーシングライナであって、圧延材で形成されており、且つ、羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面に少なくとも一本の溝を備えている、ケーシングライナ。
２．羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面と軸方向反対側の表面における、少なくとも一本の溝と軸方向反対側の位置に凸部を備えている、上記１．に記載のケーシングライナ。
３．ケーシングライナは、少なくとも羽根車の羽根のチップ側に対向する範囲において１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の厚さを有する、上記１．または２．に記載のケーシングライナ。
４．上記１．〜３．のいずれかに記載のケーシングライナを備える汚水ポンプ。
５．羽根車の羽根のチップ側に対向して配置される表面に少なくとも一本の溝を備える、
汚水ポンプ用ケーシングライナを製造する方法であって、圧延材をプレス加工することにより圧延材の一方の表面に少なくとも１本の溝を形成する工程を備える、方法。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、ケーシングライナを備える汚水ポンプに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１…羽根車
２…ポンプケーシング
３…吸込口
６…ケーシングライナ
７…吐出口
１０…油室
１１…ポンプケーシングカバー
１２…スペーサ
１３…軸封機構
１４…回転軸
１５…モータ部
１６…吊り下げ手段
１７…電源ケーブル
１８…ストレーナ
１９…吐出曲管
２６…ケーシングライナ
２７…第一の表面
２８…第二の表面
２９…凸部
３０…ポンプ部
４０…パンチ
５０…受け台
６ａ…溝
６ｂ…外周部
６ｃ…内周部
６ｄ…取り付け穴
２６ａ…溝
２６ｂ…外周部
２６ｃ…内周部
２６ｄ…取り付け穴
２６ｅ…側壁部
４０ａ…圧入部
５０ａ…パンチ受け部
５０ｂ…深さ調整部材
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
2018025131.tif 000011
【図３Ｅ】
2018025131.tif 000012
【図３Ｆ】
2018025131.tif 000013
【図３Ｇ】
2018025131.tif 000014
【図４】
2018025131.tif 000015
【図５Ａ】
2018025131.tif 000016
【図５Ｂ】
2018025131.tif 000017