(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のピトー型ポンプより広い領域のロータ入口を設けることができ、ポンプ入口において速度特性が減少し、ＮＰＳＨ（有効吸込みヘッド）が改善されるポンプを提供する。【解決手段】ピトー型の遠心ポンプ１０はロータ３０の軸方向に配置された入口４０と軸方向側面の対向する側に配された吐出し口特徴部９０，９６で構成され、ロータは回転スリーブ１３０と吸込み口８６との間で軸支されており、回転スリーブは吐出し管９４の同心円状にあり、駆動機構１２０によって歯車駆動される。【選択図】図１
2018150939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータおよび回転スリーブを有する回転アセンブリと、
前記ロータ内に配された少なくとも１つのピトー管を有する固定ピトー管アセンブリと、
画定された軸に沿って前記ロータに流体を送るよう配された流体入口と、
前記流体入口の前記画定された軸の軸方向に配置され、前記流体入口から軸方向に間隔を隔てられた流体吐出し口とを備えるポンプアセンブリであって、
前記ロータが前記回転スリーブと前記軸方向に間隔を隔てられた流体入口との間で軸支される、ポンプアセンブリ。
【請求項２】
前記回転スリーブが前記流体吐出し口の周囲に同心円状に配される、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項３】
前記流体吐出し口が前記固定ピトー管アセンブリの一部を備える、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項４】
前記流体入口が前記回転アセンブリの一部として回転する吸込み軸をさらに備える、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項５】
前記ロータが、ロータカバーに接続されたロータ底部であって、その間に前記少なくとも１つのピトー管が配されるロータチャンバを形成するロータ底部から構成される、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項６】
前記ロータカバーは、前記ロータチャンバに流体の流入を導く密閉型の羽根で構成される、請求項５に記載のポンプアセンブリ。
【請求項７】
前記回転スリーブに接続された駆動機構をさらに備える、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項８】
前記駆動機構が少なくとも一部において前記吐出し口を取り囲むよう配される、請求項７に記載のポンプアセンブリ。
【請求項９】
吸込みシール筐体部およびロータ筐体部を有するポンプ筐体をさらに備え、前記流体入口を画定する吸込み軸をさらに備え、
前記吸込み軸は前記ポンプ筐体の前記吸込みシール筐体部を通って延び、
前記吸込みシール筐体部は、前記吸込みシール筐体内に配されるシール機構と接触する空隙を設けるように構成される、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１０】
前記回転スリーブと接触する駆動機構を受容するように構成された駆動筐体部をさらに備える、請求項９に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１１】
前記吐出し口が前記駆動筐体部を通って延び、前記ポンプ筐体の吐出し筐体部を通ってさらに延びる、請求項１０に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１２】
前記流体入口に配されるインデューサをさらに備える、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項１３】
ロータ筐体部を有するポンプ筐体と、
前記ロータ筐体部内に配設されたロータであって、片側に配されたロータ底部と軸方向
に対向する側に配されたロータカバーによって画定された軸方向に対向する面を有し、前記ロータ底部およびロータカバーは前記ロータ内で密閉されたチャンバを形成するよう互いに固定された、ロータと、
前記密閉されたチャンバ内に配された少なくとも１つのピトー管と、
前記ロータの片面に接続されそこから延びている回転スリーブであって、駆動機構に接続されている回転スリーブと、
前記ロータの片側から延びる流体入口であって、前記ロータカバーに流体を送って前記密閉されたチャンバに流体を誘導するよう配された流体入口と、
前記ロータの前記軸方向に対向する面から延びる流体吐出し口とを備える遠心ポンプであって、
前記流体入口および流体吐出し口はそれぞれ中心軸を有し、前記中心軸は軸方向に配置されている、遠心ポンプ。
【請求項１４】
前記流体吐出し口は固定されていて前記少なくとも１つのピトー管に接続されている、請求項１３に記載の遠心ポンプ。
【請求項１５】
前記流体入口が前記ロータカバーに接続される吸込み軸をさらに含む、請求項１４に記載の遠心ポンプ。
【請求項１６】
前記吸込み軸が前記ロータとともに回転する、請求項１５に記載の遠心ポンプ。
【請求項１７】
前記ポンプ筐体は吸込みシール筐体をさらに備え、
前記吸込み軸は前記ロータの片側から前記吸込みシール筐体を通って延び、
前記吸込みシール筐体は、前記吸込み軸周囲に空隙を設け、前記吸込みシール筐体内に形成された空間内に配されたシール機構に接触している、請求項１５に記載の遠心ポンプ。
【請求項１８】
前記流体吐出し口が前記ロータから前記ポンプ筐体内に形成された吐出し筐体を通って延びる、請求項１４に記載の遠心ポンプ。
【請求項１９】
前記回転スリーブと前記ポンプ筐体の前記吐出し筐体との間に配されたシール機構をさらに備える、請求項１８に記載の遠心ポンプ。
【請求項２０】
前記駆動機構が駆動歯車構成である、請求項１３に記載の遠心ポンプ。
【請求項２１】
前記流体入口に配されたインデューサをさらに備える、請求項１３に記載の遠心ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は２０１３年３月１５日出願の、米国仮特許出願第６１／７９８，５３９号に基づく優先権を主張する非仮出願であり、その内容は全体として本出願に組み入れられる。
【０００２】
本開示は、全体として遠心ポンプに関するものであり、具体的には、流水式および歯車駆動構成を有するピトー型の改良された遠心ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
遠心ポンプは周知であり、流体または流体混合物の液体／固体成分をポンプ輸送する様々な産業分野で幅広く使用されている。特にピトー型の遠心ポンプは一般的に、入口および出口を備えるポンプ筐体と、駆動ユニットによってポンプ筐体内で回転するロータアセンブリを備える。従来のピトーポンプの流体入口と流体吐出し口は、ポンプ筐体の同じ側で平行に配向され、並んで配置されている。入口は、流体吐出し口と同心円状にあることが多い。
【０００４】
流体は、ポンプ入口を通ってロータチャンバへと誘導され、ロータアセンブリが回転すると、流体は遠心力によってロータチャンバの内周面に向けて誘導される。流体は、固定ピトー管によって遮断され、流体はピトー管の入口を通って移動し、ポンプの吐出し口に向かってピトー管アームを通る。
【０００５】
ピトー管型の典型的な遠心ポンプは、エリクソン等（Ｅｒｉｃｋｓｏｎ，ｅｔ．ａｌ．）の米国特許第３，８２２，１０２号、ブラウン等（Ｂｒｏｗｎ，ｅｔ．ａｌ）の米国特許第３，９６０，３１９号、エリクソン等（Ｅｒｉｃｋｓｏｎ，ｅｔ．ａｌ．）の米国特許第４，１６１，４４８号、クリッチロウ（Ｃｒｉｃｈｌｏｗ）の米国特許第４，２８０，７９０号、エリクソン（Ｅｒｉｃｋｓｏｎ）の米国特許第４，３３２，５２１号、およびエリクソン（Ｅｒｉｃｋｓｏｎ）の米国特許第４，６７４，９５０号に開示されている。引用特許文献に開示されているポンプにおいて、流体入口および吐出し口はポンプケーシングの同じ側に配されている。ロータの入口は、ロータの内部へのピトー管の入口点を取り囲む。この従来構造のピトー管ポンプは、ポンプのサイズ設定およびポンプの効果を最大限にする設計の制限、非常に重量のあるロータの劣悪または非効率なバランシング、突き出たロータのモーメントおよびシール漏れの問題に対処する機能を弱める軸受負荷設計などの様々な不利益に直面する場合がある。これらの制限により、ポンプ効率が弱まり、ポンプの寿命が短くなることがある。
【０００６】
ピトー型の他の遠心ポンプは、タリファ等（Ｔａｒｉｆａ，ｅｔ．ａｌ．）の米国特許第３，７９１，７５７号、リードマン（Ｒｅａｄｍａｎ）の米国特許第４，８７５，８２６号、ミース（Ｍｉｅｓｓ）の米国特許第２，３７６，０７１号、およびキング（Ｋｉｎｇ）の米国特許第３，３８４，０２４号に開示されている。これらの特許はロータ内に１つまたは複数のピトー管を採用するポンプの可変設計を開示している。これらは、典型的にはポンプの片側で平行方向にロータ内へ流体を誘導してロータから流体を吐き出す可変構成を開示しているか、または、互いに垂直な角度の流体の流入および流出を開示している。タリファ等（Ｔａｒｉｆａ，ｅｔ．ａｌ．）の米国特許第３，７９１，７５７号およびリードマン（Ｒｅａｄｍａｎ）の米国特許第４，８７５，８２６号は、流体がロータの一方向からロータに流入し、ロータの対向側から流出するポンプ構成も開示している。しかし、これらの設計は、ポンプ構成によって大幅にまたは著しく非効率な有効吸込みヘッド（ＮＰＳＨ；ｎｅｔ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｕｃｔｉｏｎ ｈｅａｄ）をもたらす。これ
らはまた、ポンプによっては効果的な液圧式軸推力バランスに欠けていたり、ポンプの多くが高速度や適切な圧力で作動することができない構成になっている。これら従来の周知のポンプはまた非常に複雑なこともあるため、製造して維持するためにコストがかかり、ポンプ性能が劣悪でもある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様において、ポンプアセンブリはロータおよび回転スリーブを有する回転アセンブリと、前記ロータ内に配された少なくとも１つのピトー管を有する固定ピトー管アセンブリと、画定された軸に沿って前記ロータに流体を送るよう配された流体入口と、前記流体入口の画定された軸とともに軸方向に配置され、前記流体入口から軸方向に間隔を隔てた流体吐出し口とを備え、前記ロータは前記回転スリーブと前記軸方向に間隔を隔てた流体入口との間で軸支される。本開示のこの態様は、シールのサイズを大きくする必要のない従来のピトー管ポンプと比べると、従来のピトー型ポンプより広い領域のロータ入口を設けることができるという特別な利点がある。したがって、この構成によって、ポンプ入口において速度特性が減少し、ＮＰＳＨ（有効吸込みヘッド）が改善される。このポンプ構成はシールのサイズを大きくすることなくロータ入口の寸法を大きくすることができるため、ポンプはより有利な速度およびより高い吸入圧力で作動可能である。シールのサイズが大きくなると製造コストが増加するため、ポンプの製造にかかる費用も抑えられる。
【０００８】
いくつかの実施形態において、ポンプアセンブリは、回転スリーブが流体吐出し口周囲に同心円状に配されるように構成されている。
【０００９】
他の特定の実施形態において、ポンプアセンブリは、流体吐出し口が固定ピトー管アセンブリの一部を備えるように構成されている。
【００１０】
さらに別の実施形態において、ポンプアセンブリの流体入口は、回転アセンブリの一部として回転する吸込み軸をさらに備える。
【００１１】
さらに別の実施形態において、ロータは、ロータカバーに接続されたロータ底部であって、その間に少なくとも１つのピトー管が配されるロータチャンバを形成するロータ底部から構成される。
【００１２】
さらに他の実施形態において、ロータカバーは、ロータチャンバ内に密閉された流体の流入を導く密閉型の羽根で構成される。
【００１３】
いくつかの実施形態において、ポンプアセンブリは回転スリーブに接続された駆動機構をさらに備える。
【００１４】
別の実施形態において、駆動機構は、少なくとも一部が吐出し口を取り囲むよう配されている。
【００１５】
さらに他の実施形態において、ポンプアセンブリは、シール筐体部およびロータ筐体部を有するポンプ筐体をさらに備え、ポンプアセンブリは、流体入口を画定する吸込み軸とをさらに備え、吸込み軸はポンプ筐体のシール筐体部を通って延び、シール筐体部は、シール筐体内に配されるシール機構と接触する空隙を設けるように構成されている。
【００１６】
他の実施形態において、ポンプアセンブリは、回転スリーブと接触する駆動機構を受容するように構成されたポンプ筐体の駆動筐体部をさらに備える。
【００１７】
さらに他の実施形態において、吐出し口が駆動筐体部を通って延び、ポンプ筐体の吐出し筐体部を通ってさらに延びる。
【００１８】
さらに他の実施形態において、ポンプアセンブリは流体入口に配されるインデューサをさらに備える。
【００１９】
本開示の第２の態様において、遠心ポンプは、ロータ筐体部を有するポンプ筐体と、ロータ筐体部内に配設されたロータであって、片側に配されたロータ底部とその軸方向に対向する側に配されたロータカバーによって画定された軸方向に対向する面を有し、ロータ底部およびロータカバーがロータ内に密閉されたチャンバを形成するよう互いに固定された、ロータと、密閉されたチャンバ内に配された少なくとも１つのピトー管と、ロータの片面に接続されそこから延びている回転スリーブであって、駆動機構に接続されている回転スリーブと、ロータの片側から延びる流体入口であって、ロータカバーに流体を送って密閉されたチャンバに流体を誘導するために配された流体入口と、ロータの軸方向に対向する面から延びる流体吐出し口とを備え、流体入口および流体吐出し口はそれぞれ中心軸を有し、中心軸は互いに対して軸方向に配置されている。この態様の遠心ポンプは、シールのサイズを大きくする必要のない従来のピトー管ポンプと比べると、従来の遠心ポンプより広い領域のロータまたは流体入口を設けることができるという利点がある。したがって、この構成により、ポンプ入口において速度特性が減少し、ＮＰＳＨ（有効吸込みヘッド）が改善される。ポンプ構成によりシールのサイズを大きくすることなくロータの流体入口を大きくすることができるため、ポンプはより有利な速度およびより高い吸入圧力で作動可能である。このポンプは製造費用も抑えられる。本開示の遠心ポンプの構成は、ロータへの入口においてロータチャンバからの流体の漏れを解消するという利点もある。つまり、従来のピトー管ポンプにおいて、ピトー管が配されまたはロータ内に入る箇所はロータへの入口も備え、従来のピトー管の構成においては、流体がロータ内部からロータ入口へ戻って漏れることがある。高い温度および圧力によって漏れた流体は気化し、特に低いＮＰＳＨ利用の場合、ロータの入口においてより低圧力でロータカバー入口を遮蔽する。この漏れによってロータへ流入する流体の量も増加し、それにより速度が増加してＮＰＳＨ性能が低下する。本開示のこの態様の遠心ポンプは、片側に流体入口を収容し他方側にピトー管の入口点を収容するロータの対向する開口により、液圧式軸力または推力のバランスが向上するというさらなる利点がある。この構成により、軸受の寿命が延び、ポンプはより高い吸入圧力を許容できる。
【００２０】
いくつかの実施形態において、流体吐出し口は固定されており、少なくとも１つのピトー管に接続されている。
【００２１】
他の実施形態においては、流体入口はロータカバーに接続される吸込み軸をさらに含む。
【００２２】
さらに他の実施形態においては、吸込み軸は前記ロータとともに回転する。
【００２３】
さらに他の実施形態においては、ポンプ筐体はシール筐体をさらに備え、吸込み軸はロータの片側からシール筐体を通って延びる。このシール筐体は、吸込み軸周囲に空隙を設け、シール筐体内に形成された空間内に配されたシール機構に接触して、シール不良の場合に流体の駆動筐体への流入を阻止する。
【００２４】
特定の実施形態において、流体吐出し口はロータからポンプ筐体内に形成されている吐出し筐体を通って延びている。
【００２５】
さらに他の実施形態において、遠心ポンプは回転スリーブとポンプ筐体の吐出し筐体との間に配されたシール機構をさらに備える。
【００２６】
さらに他の実施形態において、駆動機構は駆動歯車構成である。
【００２７】
特定の他の実施形態において、遠心ポンプは前記流体入口に配されたインデューサをさらに備える。
【００２８】
他の態様、特徴、および利点は、本開示の一部であり例示によって開示される本発明の原理を説明する添付の図面とともに読まれた場合、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００２９】
添付の図面により様々な実施形態の理解が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本開示に係るポンプの第１の実施形態の長手断面図である。
【図２】図１に示すポンプの組立分解図である。
【図３】本開示に係るポンプの第２の実施形態の長手断面図である。
【図４】従来のピトー管ポンプと比較した本開示に係るポンプの改良された操作を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１および図２は本開示に係るピトー管アセンブリおよびポンプ１０の第１の実施形態を示す。ポンプ１０は、第１の端部１４および第２の端部１６を有するポンプケーシングまたはポンプ筐体１２を備えており、２つの端部は互いに軸方向に対向する方向付けがされている。ポンプ筐体１２は、吸込みシール筐体部２０と、歯車フレーム部２２と、駆動筐体部２４と、吐出し筐体部２６と、ロータ筐体部２８とで構成されていてもよい。
【００３２】
ポンプ１０は、ロータ筐体部２８内に配されたロータ３０をさらに備える。ロータ筐体部２８は、ロータ３０が配設される空洞２９で構成されていてもよい。ロータ３０は、軸方向に対向する面を有しており、これらはいくつかの実施形態において、片面を成すロータ底部３２と、ロータ３０の他方側に対して軸方向に間隔を隔てた、または、軸方向に配された対向面を成すロータカバー３４とによって画定されてもよい。ロータ底部３２とロータカバー３４は互いに固定されている。
【００３３】
ロータカバー３４は、ロータ３０に流入する流体が通るロータ入口４０を画定する中央開口部を備えている。いくつかの実施形態において、ロータカバー３４は、ロータカバー３４内部に形成された密閉型の羽根４２を備えていてもよい。密閉型の羽根４２は、一般的に放射状に方向付けられ、ロータ入口４０を通ってロータ３０の内周面に向かってロータ３０内へ流入する流体の導入または誘導を促進してもよい。いくつかの実施形態において、ロータカバー３４を図１で極細線によって示される排気口４３と構成させて、ロータ内の閉じ込められた空気を逃がすことを可能にすることが有利となり得る。
【００３４】
ポンプ１０は、ポンプ輸送のためロータ３０内に流体を誘導する流体入口機構４４を含む。流体入口機構４４は、ロータ入口４０から吸込みシール筐体部２０を通って、ボルト５２などの手段によってポンプ筐体１２の第１の端部１４に取り付けられるグランド端部キャップ５０へと延びる吸込み軸４６を含む。吸込み軸４６は、ロータ３０のロータ入口４０に対して位置合わせされ、Ｏリング５６によってロータカバー３４に対して封止される。吸込み軸４６は、ロータ筐体部２８の軸方向延在部６０を通って延びる。軸スリーブ６２は、吸込み軸４６を取り囲み、軸スリーブ４６の内方延在肩部６４から歯車フレーム
部２２の内壁６６へ延びる。ラビリンスシール６８は軸スリーブ６２と軸方向延在部６０との間に配され、オイルリング７０はラビリンスシール６８に配され、これにより、歯車フレーム部２２からロータ筐体部２８を封止する。
【００３５】
吸込み軸４６は、吸込みシール筐体部２０と歯車フレーム筐体部２２との間の開口部７５に配される吸込み軸の軸受７４に支持される。軸受遮断板７６は、吸込み軸の軸受７４に配され、固定リング７８によって位置が固定される。
【００３６】
軸受遮断板７６から間隔を隔てた場所には、グランド端部キャップ５０に位置合わせされポンプ筐体の吸込みシール筐体部２０を封止する吸込みシール機構８０がある。さらに、空間８３を内部に備える吸込みシール筐体部２０の構造および空間８３内に配設された吸込みシール機構９０により、有利な空隙８２が設けられ、シール機構８０が壊滅的に不良状態の場合、ポンプ輸送される流体がポンプケーシング１２の歯車フレーム部２２内に浸潤しないようにする。従来のピトー管ポンプのシール機構は、壊滅的なシール不良が起こった場合、頻繁にポンプケーシング内の成分が損なわれることになる状況にある。
【００３７】
フランジ付き入口端部８４は、グランド端部キャップ５０に固定され、または、グランド端部キャップ５０とともに形成され、中央軸８８を有する流体入口８６を画定する吸込み軸４６内に流入する流体の先端を差し向ける。
【００３８】
固定ピトー管９０は、ロータ３０のロータチャンバ９２内に配される。図１に示す固定ピトー管９０は、二重入口構成を有しているが、単一入口のピトー管もポンプにおいて使用することができる。ピトー管９０は、中央軸９８を有する流体吐出し口９６を画定する吐出し管９４に接続され、または、これによって形成される。ピトー管９０と流体吐出し口９６はピトー管アセンブリを構成する。特に適切な実施形態において、流体吐出し口９６の中央軸９８は、流体入口８６の中央軸８８に対して軸方向に位置合わせされ、同軸上に配置される。他の実施形態において、流体吐出し口９６の中央軸９８は、流体入口８６の中央軸８８とともに軸方向に位置合わせされてもよい。
【００３９】
ピトー管９０から離れている吐出し管９４の端部１００は、ボルト１０８のような手段で吐出し筐体部２６の端部１０６に固定された吐出し口端部グランド板１０４内の開口部１０２に受け入れられる。Ｏリング１１０は、吐出し管９４の端部１００と吐出し口端部グランド板１０４との間に配され、その間でシールを設ける。別の吐出しパイプが設けられてもよく、吐出し管９４から下流処理へ吐出し流体を誘導する。このパイプは、たとえば、最終吐出し口１１８を画定する吐出し曲がり管１１４およびフランジ付き吐出し口パイプ１１６を有するフランジ付き端部部材１１２を含む。吐出し管９４が吐出し口端部グランド板１０４に接続されることにより、ピトー管９０が固定される。
【００４０】
駆動機構１２０は、ロータ３０に取り付けられてロータ３０を回転させる。図１に示す駆動機構１２０は、一方の端部１３２においてロータ底部３２に固定される回転スリーブ１３０を含み、ロータ３０の軸方向一方側を画定する。回転スリーブ１３０は管状の形であり、その内部に吐出し管９４を受け入れるようサイズ設定され、その同心円状に配置される。一方、回転スリーブ１３０は固定された吐出し管９４周囲で自由に回転可能にされる。
【００４１】
ラビリンスシール１３６は、回転スリーブ１３０および吐出し管９４が延びるロータ筐体部２８内の開口部と、回転スリーブ１３０を取り囲んで駆動筐体部２４からロータ筐体部２８を封止するシールリング１３８との間に配される。軸受１４０は、ポンプケーシング１２の駆動筐体部２４と吐出し筐体部２６との間に形成された開口部１４２に配され、吐出し筐体部２６内に配されて係止ナット１４９によって定位置に係止される軸受遮断板
１４８によって位置が保持される。
【００４２】
ロータ３０は、回転スリーブ１３０によって軸支され、また、ロータ３０の片側では回転スリーブ１３０とロータ３０の軸方向に対向する他方側では流体入口８６との間で軸支される。このように、ロータ３０は、ロータ筐体部２８内の軸受６８、および、ロータ筐体部２８と吐出し筐体部２６との間に位置する軸受１４０によって効果的に支持される。２つの軸受６８と１４０の位置により、非常に重量のあるロータ３０の軸力または推力バランスが有利に向上する。本開示の構成によって実現されたロータ３０のバランシングにより、より良い安定性、より円滑な操作、および、操作速度の向上を実現するにあたって、従来の片持ちピトー管構成よりも大きな利点が得られる。
【００４３】
シール機構１５０は、回転スリーブ１３０の他方の端部１５２を取り囲む。シール機構１５０は、吐出し口端部グランド板１０４に受け入れられ、吐出し口端部グランド板１０４に対して回転スリーブ１３０を中央に配するとともに、吐出し口端部グランド板１０４との間にシールを設ける。
【００４４】
駆動機構は、回転スリーブ１３０周囲に配されてそこに固定された第１の歯車ディスク１６０をさらに備え、ポンプケーシング１２の駆動筐体部２４内に配される。第１の歯車ディスク１６０の外面は周知の方法で歯または同様の装置で構成される。駆動要素１７０は、第１の歯車ディスク１６０の回転、および、それに伴って回転スリーブ１３０によるロータ３０の回転をもたらすために提供される。図に示すように、駆動要素１７０は、第１の歯車ディスク１６０に対して位置合わせされてポンプケーシング１２の駆動筐体部２４内に配された第２の歯車ディスク１７２を備えてもよい。第２の歯車ディスク１７２は、歯を有するように構成された外面１７４、または歯と連動する同様のデバイス、または第１の歯車ディスク１７０上の同様のデバイスを有し、これにより、第１の歯車ディスク１６０を回転させる。
【００４５】
第２の歯車ディスク１７２は、モータ（図示せず）に接続された駆動軸１７６に取り付けられ、周知の方法で駆動軸１７６を回転させる。駆動軸１７６の第１の端部１７８は、ロータ筐体部２８内などの、ポンプケーシングまたはポンプ筐体１２に設けられた空間１８０へ運ばれる。軸受１８２リングは駆動軸１７６の第１の端部１７８を支持するよう配される。駆動軸１７６もまた、駆動筐体部２４内に形成された開口部１８６を介してポンプケーシング１２を通って配される。
【００４６】
駆動軸１７６は第２の軸受１８８によって開口部１８６内に中央に配され支持される。第２の軸受１８８は、波形ばね１８９および駆動端板１９０によって開口部１８６内に固定される。駆動軸シール１９２は駆動端板１９０に対して配され、ワッシャ１９４および係止ナット１９６で定位置に保持される。オイルパン１９８は、歯車ディスクを潤滑し、または余分な潤滑流体を受けるよう駆動筐体部２４内に配されてもよい。本明細書では駆動歯車を説明したが、かさ歯車構成などの他のタイプの駆動を使用してもよい。
【００４７】
操作中、流体はフランジ付き入口端部８４を通って吸込み軸４６に流入し、流体入口８６を通ってロータ３０の入口６０へ誘導される。ロータカバー３４に流入した流体がロータカバー３４の密閉型の羽根４２に接触することにより、流体は加速され、流体はロータ３０の内周面へ誘導され、そこで固定ピトー管９０の入口２００に接触する。流体はピトー管９０内に流入し吐出し口１１８まで送るために流体吐出し口９６に誘導される。その結果、この構成により、流体はロータ３０の片側からロータ３０に流入し、流体入口８６から軸方向に間隔を隔てたロータ３０の対向する側から流出または吐き出される。
【００４８】
本開示のポンプは、ポンプケーシング１２の対向する端部１４、１６に軸方向に配され
た流体入口８６と流体吐出し口９６を設けている。特に適切な構成においては、流体入口８６の中央軸８８は流体吐出し口９６の中央軸９８と同軸上にある。この構成により、上述したように、いくつかの利点がもたらされる。本開示のより適切な構成においては、駆動機構は図１に示すように構成された駆動機構ではなく、流体入口８６周囲に同心円状に形成された回転スリーブと結合していてもよい。他の適切な構成は、本開示の範囲内のものである。
【００４９】
図３に示すような本開示の別の構成は、図１に示す実施形態とほぼ同様であるため同じ参照符号を付しており、本開示のポンプはロータ３０の吸込み口６０に配されたインデューサ２２０を含んでいてもよい。インデューサ２２０をより明確によりよく描写するためにロータカバー３４の部分を図から除いたことを注意されたい。インデューサ２２０はロータ入口６０において圧力を上昇させることにより、ロータカバー３４の入口においてキャビテーションを減少させる。インデューサ２２０は、流体を吸込み口６０に移動して流れるよう方向付けを促進するどのような適切な構成であってもよい。インデューサ２２０はポンプのＮＰＳＨ性能を向上する上で有益であるが、全ての応用例で必須または好適であるわけではない。
【００５０】
本明細書で説明された方法で構築された遠心ポンプは、ロータの同じ側に吸込み口および流体吐出し口が配された従来様式の遠心ピトー管ポンプよりも大きな利点を提供する。図４のグラフは、本開示に従って構築されたポンプと、ロータの片側から流体が流入するように構成された遠心ピトー管で流体入口がロータと同じ側に配されたピトー管アームの形状によって流体吐出し口を同心円状に取り囲んでいる遠心ピトー管（すなわち、「従来の周知のポンプ」）との性能を比較した試験結果を示すものである。有効吸込みヘッド（ＮＰＳＨ）は、ポンプ作動に必要とされる、ポンプ入口における作動流体の蒸気圧以上の有効圧力である。より低いＮＰＳＨは、下部タンクを備えたシステム、および／または、排水上昇や低圧力でポンプの作動を可能にし、流体システムの作動にかかる総コストを削減する。試験結果は、本開示に従って構築されたポンプ（グラフ内の下の点線）よりも従来の周知のポンプの方が高いＮＰＳＨプロファイル（グラフ内の上のなだらかな線）であることを示している。本開示のポンプの改善された、または、より低いＮＰＳＨプロファイルは、ガロン／分（ＧＰＭ）で測定される流量が増加するため、先行技術の周知のポンプと比べて常に優れている。
【００５１】
特定の実施形態に関する上記説明において、明瞭にするために特有の用語を使用したが、本開示は、そのように選択された特有の用語に限定することを意図したものではなく、特有な用語はそれぞれ同様の技術目的を実現するために同様な方法で作動する他の技術的均等物も含むことを理解されたい。「左」および「右」、「前」および「後ろ」、「上」および「下」などの用語は基準点を示すために便宜的に使用するものであり、これらの用語に限定するものと解されるべきものではない。
【００５２】
本明細書において、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は「オープン」な意味、すなわち「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という意味に解されるべきであり、「クローズ」な意味、すなわち「のみからなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｎｌｙ ｏｆ）」という意味に限定されるものではない。対応する用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えられている（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ）」および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」にもそれらが出現する箇所において同様の意味が当てはまる。
【００５３】
また、上記の記載は本発明の単にいくつかの実施形態を説明するものであり、開示された実施形態の範囲および趣旨から逸脱することなく調整、修正、追加および／または変更が可能であり、実施形態は例示的なものであって限定的なものではない。
【００５４】
さらに発明は、現在最も実用的で好適と考えられる実施形態と絡めて説明され、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、反対に、本発明の趣旨および範囲内に含まれる多種の修正や均等な構成を包含することを意図している。また、上記種々の実施形態は他の実施形態とともに実行してもよい。たとえば、一実施形態の態様はさらに他の実施形態を実現するため別の実施形態の態様と組み合わせてもよい。さらに、任意の取り上げられたアセンブリの独立した特徴または成分はそれぞれ別の実施形態を構成してもよい。
【図１】
2018150939.tif 000003
【図２】
2018150939.tif 000004
【図３】
2018150939.tif 000005
【図４】
2018150939.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月4日(2018.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ、および前記ロータの軸方向の一方側に配された回転スリーブを有する回転アセンブリと、
前記ロータ内に配された少なくとも１つのピトー管を有する固定ピトー管アセンブリと、
画定された軸に沿って前記ロータに流体を送るよう配された流体入口機構であって、前記回転スリーブの反対側にある前記ロータの軸方向の反対側に配された吸込み軸を含み、前記回転スリーブから軸方向に間隔を隔てられた、流体入口機構と、
前記流体入口の前記画定された軸の軸方向に配置され、前記流体入口から軸方向に間隔を隔てられた流体吐出し口と、
前記ロータの回転により前記吸込み軸及び前記回転スリーブの両方が共に回転するように前記回転アセンブリに接続された駆動機構と、
前記吸込み軸が通って延びる吸込みシール筐体部であって、前記吸込みシール筐体部内に配されたシール機構と接触する空隙を設けるように構成された、吸込みシール筐体部と、
軸受であって、前記吸込み軸と前記軸受に配された遮断板との周りに配され、前記遮断板は、前記空隙に向いた固定リングによって前記吸込みシール筐体部に対して位置が固定されるとともに、前記軸受を前記空隙から遮断するために前記吸込みシール筐体部内に配された前記シール機構から間隔を空けられた、軸受とを備えるポンプアセンブリであって、
前記ロータは、前記ロータの軸方向の一方側の前記回転スリーブと前記ロータの前記軸方向の反対側の軸方向に間隔を隔てられた前記吸込み軸とにより、前記ロータの軸方向の一方側の前記回転スリーブと前記ロータの前記軸方向の反対側の軸方向に間隔を隔てられた前記吸込み軸との間で軸支される、ポンプアセンブリ。
【請求項２】
前記回転スリーブが前記流体吐出し口の周囲に同心円状に配される、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項３】
前記流体吐出し口が前記固定ピトー管アセンブリの一部を備える、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項４】
前記ロータが、ロータカバーに接続されたロータ底部であって、その間に前記少なくとも１つのピトー管が配されるロータチャンバを形成する、ロータ底部から構成される、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項５】
前記ロータカバーは、前記ロータチャンバに流体の流入を導く密閉型の羽根で構成される、請求項４に記載のポンプアセンブリ。
【請求項６】
前記回転スリーブに接続された駆動機構をさらに備える、請求項１に記載のポンプアセンブリ。
【請求項７】
前記駆動機構が少なくとも一部において前記吐出し口を取り囲むよう配される、請求項６に記載のポンプアセンブリ。
【請求項８】
ロータ筐体部を有するポンプ筐体と、
前記ロータ筐体部内に配設されたロータであって、片側に配されたロータ底部と軸方向に対向する側に配されたロータカバーとによって画定された軸方向に対向する面を有し、前記ロータ底部およびロータカバーは前記ロータ内で密閉されたチャンバを形成するよう互いに固定された、ロータと、
前記密閉されたチャンバ内に配された少なくとも１つのピトー管と、
前記ロータの片側に接続され前記ロータの前記片側から離れるように延びている回転スリーブであって、駆動機構に接続されている、回転スリーブと、
前記ロータの片側から延びる流体入口であって、前記ロータカバーに流体を送って前記密閉されたチャンバに流体を誘導するよう配された、流体入口と、
前記ロータの前記軸方向に対向する面から延びる流体吐出し口と、
前記吸込み軸が通って延びる吸込みシール筐体部であって、前記吸込みシール筐体部内に配されたシール機構と接触する空隙を設けるように構成された、吸込みシール筐体部と、
軸受であって、前記吸込み軸と前記軸受に配された遮断板との周りに配され、前記遮断板は、前記空隙に向いた固定リングによって前記吸込みシール筐体部に対して位置が固定されるとともに、前記軸受を前記空隙から遮断するために前記吸込みシール筐体部内に配された前記シール機構から間隔を空けられた、軸受とを備える遠心ポンプであって、
前記流体入口および前記流体吐出し口はそれぞれ中心軸を有し、前記中心軸は軸方向に配置されている、遠心ポンプ。
【請求項９】
前記流体吐出し口は固定されていて前記少なくとも１つのピトー管に接続されている、請求項８に記載の遠心ポンプ。
【請求項１０】
前記流体吐出し口が前記ロータから前記ポンプ筐体内に形成された吐出し筐体を通って延びる、請求項９に記載の遠心ポンプ。
【請求項１１】
前記回転スリーブと前記ポンプ筐体の前記吐出し筐体との間に配されたシール機構をさらに備える、請求項８に記載の遠心ポンプ。
【請求項１２】
前記駆動機構が駆動歯車構成である、請求項８に記載の遠心ポンプ。
【請求項１３】
前記流体入口に配されたインデューサをさらに備える、請求項８に記載の遠心ポンプ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
さらに発明は、現在最も実用的で好適と考えられる実施形態と絡めて説明され、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、反対に、本発明の趣旨および範囲内に含まれる多種の修正や均等な構成を包含することを意図している。また、上記種々の実施形態は他の実施形態とともに実行してもよい。たとえば、一実施形態の態様はさらに他の実施形態を実現するため別の実施形態の態様と組み合わせてもよい。さらに、任意の取り上げられたアセンブリの独立した特徴または成分はそれぞれ別の実施形態を構成してもよい。
（項目１）
ロータおよび回転スリーブを有する回転アセンブリと、
前記ロータ内に配された少なくとも１つのピトー管を有する固定ピトー管アセンブリと、
画定された軸に沿って前記ロータに流体を送るよう配された流体入口と、
前記流体入口の前記画定された軸の軸方向に配置され、前記流体入口から軸方向に間隔を隔てられた流体吐出し口とを備えるポンプアセンブリであって、
前記ロータが前記回転スリーブと前記軸方向に間隔を隔てられた流体入口との間で軸支される、ポンプアセンブリ。
（項目２）
前記回転スリーブが前記流体吐出し口の周囲に同心円状に配される、項目１に記載のポンプアセンブリ。
（項目３）
前記流体吐出し口が前記固定ピトー管アセンブリの一部を備える、項目１に記載のポンプアセンブリ。
（項目４）
前記流体入口が前記回転アセンブリの一部として回転する吸込み軸をさらに備える、項目１に記載のポンプアセンブリ。
（項目５）
前記ロータが、ロータカバーに接続されたロータ底部であって、その間に前記少なくとも１つのピトー管が配されるロータチャンバを形成するロータ底部から構成される、項目１に記載のポンプアセンブリ。
（項目６）
前記ロータカバーは、前記ロータチャンバに流体の流入を導く密閉型の羽根で構成される、項目５に記載のポンプアセンブリ。
（項目７）
前記回転スリーブに接続された駆動機構をさらに備える、項目１に記載のポンプアセンブリ。
（項目８）
前記駆動機構が少なくとも一部において前記吐出し口を取り囲むよう配される、項目７に記載のポンプアセンブリ。
（項目９）
吸込みシール筐体部およびロータ筐体部を有するポンプ筐体をさらに備え、前記流体入口を画定する吸込み軸をさらに備え、
前記吸込み軸は前記ポンプ筐体の前記吸込みシール筐体部を通って延び、
前記吸込みシール筐体部は、前記吸込みシール筐体内に配されるシール機構と接触する空隙を設けるように構成される、項目１に記載のポンプアセンブリ。
（項目１０）
前記回転スリーブと接触する駆動機構を受容するように構成された駆動筐体部をさらに備える、項目９に記載のポンプアセンブリ。
（項目１１）
前記吐出し口が前記駆動筐体部を通って延び、前記ポンプ筐体の吐出し筐体部を通ってさらに延びる、項目１０に記載のポンプアセンブリ。
（項目１２）
前記流体入口に配されるインデューサをさらに備える、項目１に記載のポンプアセンブリ。
（項目１３）
ロータ筐体部を有するポンプ筐体と、
前記ロータ筐体部内に配設されたロータであって、片側に配されたロータ底部と軸方向に対向する側に配されたロータカバーによって画定された軸方向に対向する面を有し、前記ロータ底部およびロータカバーは前記ロータ内で密閉されたチャンバを形成するよう互いに固定された、ロータと、
前記密閉されたチャンバ内に配された少なくとも１つのピトー管と、
前記ロータの片面に接続されそこから延びている回転スリーブであって、駆動機構に接続されている回転スリーブと、
前記ロータの片側から延びる流体入口であって、前記ロータカバーに流体を送って前記密閉されたチャンバに流体を誘導するよう配された流体入口と、
前記ロータの前記軸方向に対向する面から延びる流体吐出し口とを備える遠心ポンプであって、
前記流体入口および流体吐出し口はそれぞれ中心軸を有し、前記中心軸は軸方向に配置されている、遠心ポンプ。
（項目１４）
前記流体吐出し口は固定されていて前記少なくとも１つのピトー管に接続されている、項目１３に記載の遠心ポンプ。
（項目１５）
前記流体入口が前記ロータカバーに接続される吸込み軸をさらに含む、項目１４に記載の遠心ポンプ。
（項目１６）
前記吸込み軸が前記ロータとともに回転する、項目１５に記載の遠心ポンプ。
（項目１７）
前記ポンプ筐体は吸込みシール筐体をさらに備え、
前記吸込み軸は前記ロータの片側から前記吸込みシール筐体を通って延び、
前記吸込みシール筐体は、前記吸込み軸周囲に空隙を設け、前記吸込みシール筐体内に形成された空間内に配されたシール機構に接触している、項目１５に記載の遠心ポンプ。
（項目１８）
前記流体吐出し口が前記ロータから前記ポンプ筐体内に形成された吐出し筐体を通って延びる、項目１４に記載の遠心ポンプ。
（項目１９）
前記回転スリーブと前記ポンプ筐体の前記吐出し筐体との間に配されたシール機構をさらに備える、項目１８に記載の遠心ポンプ。
（項目２０）
前記駆動機構が駆動歯車構成である、項目１３に記載の遠心ポンプ。
（項目２１）
前記流体入口に配されたインデューサをさらに備える、項目１３に記載の遠心ポンプ。