(57)【要約】  研磨性を有するスラリーを処理するためのポンプのケーシングであって、研磨性を有するスラリーによる研磨による摩耗をポンプケーシングの一部の側部に限定するために、少なくとも一方の側部、あるいはサイドライナーは、ポンプケーシングの水切り部に位置決めされる半径方向に延びる部分を有している。ポンプケーシングのサイドライナーは非円形の外縁部を有するように構成される。ポンプケーシングは、好ましくは、開いた水切り部を有する構成であるか、あるいは、摩耗をケーシングの側面に制限するような他の適当な構成である。【選択図】図９
2007519856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心ポンプのポンプケーシングであって、前記ポンプケーシングは、
ボリュート区域を有し、前記ボリュート区域は、前記ボリュート区域に形成される吐出口および前記吐出口に隣接して設けられる水切り部を有しており、
前記ポンプケーシングはさらに、
吸込み側の側部と、
ドライブ側の側部とを有し、
前記吸込み側の側部および前記ドライブ側の側部の少なくとも一方は、前記ボリュート区域の前記吐出口のネック部から前記水切り部まで延びる周縁部に取り付けるための、非円形の外縁部を有する分離可能なサイドライナーで構成され、
前記サイドライナーの非円形の外縁部は、増大した半径を持つ前記水切り部の付近に配置される部分を有することを特徴とする遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項２】
前記吸込み側の側部および前記ドライブ側の側部の両方がサイドライナーとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項３】
前記吸込み側の側部および前記ドライブ側の側部の両方が、前記ボリュート区域に取り付けるための、非円形の外縁部を有するサイドライナーとして構成されることを特徴とする請求項２に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項４】
前記ドライブ側の側部は、非円形の外縁部を有するサイドライナーとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項５】
前記吸込み側の側部は、サイドライナーとして構成され、前記ボリュート区域に取り付けるための円形の外縁部を有することを特徴とする請求項４に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項６】
前記ボリュート区域は、前記水切り部から前記吐出口まで延びる周縁外形を有し、前記ボリュート区域の外形は、開いた水切り部を有する構造であることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項７】
前記サイドライナーはさらに、前記水切り部に位置決めされる半径方向に延びる部分を有する構造であることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項８】
前記半径方向に延びる部分は、さらに、前記水切り部に隣接して配置される耐摩耗性の挿入物を有する構成であることを特徴とする請求項７に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項９】
遠心ポンプのポンプケーシングであって、前記ポンプケーシングは、
ボリュート区域を有し、前記ボリュート区域は、前記ボリュート区域に形成される吐出口と、前記吐出口に隣接して設けられる水切り部と、前記吐出口のネック部から前記水切り部まで延びる少なくとも１つの周縁部とを有しており、
前記ポンプケーシングは、さらに、前記ボリュート区域に取り付けられる吸込み側の側部と、
前記ボリュート区域に取り付けられるドライブ側の側部とを有し、
前記吸込み側の側部およびドライブ側の側部の少なくとも一方は、前記ボリュート区域の前記少なくとも１つの周縁部に取り付けるための外縁部を有し、前記外縁部は、前記水切り部に位置決めされる半径方向に延びる部分を有することを特徴とする遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１０】
前記吸込み側の側部およびドライブ側の側部の少なくとも一方の前記外縁部は、非円形であることを特徴とする請求項９に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１１】
前記吸込み側の側部およびドライブ側の側部の少なくとも一方は、サイドライナーとして形成されることを特徴とする請求項１０に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１２】
前記サイドライナーはドライブ側の側部に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１３】
前記サイドライナーは吸込み側の側部に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１４】
半径方向に延びる部分を有する前記吸込み側の側部およびドライブ側の側部の少なくとも一方は、さらに、少なくとも一部が円形である外縁部を有することを特徴とする請求項９に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１５】
前記半径方向に延びる部分は頂部と、前記円形である外縁部の半径よりも大きい半径ＤＰとを有することを特徴とする請求項１４に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１６】
前記ボリュート区域は、前記水切り部から前記吐出口まで延在する周縁外形を有し、前記ボリュート区域の外形は開いた水切り部を有する構造であることを特徴とする請求項１５に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１７】
前記半径方向に延びる部分は、さらに、前記水切り部に隣接し、前記半径方向に延びる部分に配置される耐摩耗性の挿入物を有する構成であることを特徴とする請求項９に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１８】
遠心ポンプのポンプケーシングであって、前記ポンプケーシングは、
半径方向の断面が曲線の外形であり、接線方向にある吐出口に隣接して配置される水切り部を有するポンプケーシングのボリュート区域と、
前記ボリュート区域に接続されるドライブ側のケーシングと、
前記ボリュート区域に接続される吸込み側のケーシングと、
前記ドライブ側のケーシングおよび吸込み側のケーシングの少なくとも一方の外縁部に配置され、前記水切り部に位置決めされる半径方向に延びる部分とを有し、前記ケーシングの摩耗を前記半径方向に延びる部分に限定させることを特徴とする遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１９】
前記半径方向に延びる部分は、前記ドライブ側のケーシングに配置されることを特徴とする請求項１８に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項２０】
前記半径方向に延びる部分は、吸込み側のケーシングに配置されることを特徴とする請求項１８に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨性を有するのスラリーの工業的な処理において用いられる形式の遠心ポンプに関し、特に、高研磨性の磨耗に耐えられるように構成されたポンプケーシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心ポンプはスラリーとして一般に知られている固体微粒子を含む液体混合物を処理するために、様々な産業で一般に用いられる。鉱物処理および浚渫産業は、スラリーを処理するために遠心ポンプを用いる一般的な応用例である。このような応用で用いられる遠心ポンプは、スラリーの流れの中の粒子による厳しい侵食および磨耗を受けやすく、ポンプの修理あるいは取替えの必要を生じさせる。相当な経済的影響が生じる。それゆえ、ポンプ製造者やユーザーは、相当の努力を費して、遠心ポンプの磨耗の問題の改善に取り組んでいる。
【０００３】
遠心ポンプは一般にケーシングの中に収容される羽根車を有する。ポンプケーシングの入口は流体を回転する羽根車の中に導く。羽根車の回転は、流体をポンプケーシングのボリュートの外側に向かわせ、最終的にはポンプケーシングに形成された吐出口を通って排出させる。それゆえ、ポンプケーシングは、羽根車から排出されたスラリーを収集する機能と、羽根車の排出口における大きな運動エネルギーの流れをポンプケーシングの吐出口におけるポテンシャル（すなわち圧力）エネルギーに変換する機能との２つの機能を実現する圧力容器を提供する。
【０００４】
従来の遠心ポンプのポンプケーシングは、一般的に、ボリュート、ドライブ側のライナーおよび吸込み側のライナーから成る。あるポンプケーシングの構成においては、ボリュートと一方の側のライナー（ドライブ側あるいは吸込み側の一方のライナー）とは統合的に１つの部品として形成され、それらが分離した側のライナーと結合されて２部品構成となる。他のポンプケーシングの構成においては、ボリュートは両側のライナーから分離しており、それぞれが結合して３部品構成となる。
【０００５】
一方、製造者あるいは特定の用途によって、ケーシングの詳細な形体は異なるが、ポンプケーシングのサイドライナーは、一般に、ポンプケーシングのボリュートに結合する円形の周縁部が形成される。ポンプの組み立てやメンテナンスを容易にできるように、一方または両方のサイドライナーの直径は、羽根車をポンプケーシングへ出し入れしやすいように選択される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
研磨性を有するスラリーの処理のために遠心ポンプを継続的に使用することで、ポンプケーシング内の水切り部付近の羽根車の外周部で磨耗が生じる。水切り部は、羽根車の回転方向に向かってポンプの吐出口に隣接するポンプケーシングの内側の部分である。羽根車シュラウド、ケーシングの排出ネック部、および水切り部の周辺の流れの相互作用により、水切り部において最も顕著に磨耗が生じる。典型的には最大の摩耗は、ドライブ側のライナーと、水切り部あるいはその付近のケーシングのボリュートとの間で生じる。無傷のケーシングに十分な損傷が生じたら、ポンプのケーシングあるいはポンプ全体は交換しなければならない。
【０００７】
ケーシングの磨耗を改善するための従来の取り組みとして、ポンプケーシングの形の変更が行われてきた。例えば、ボリュートの形、あるいはケーシングの水切り部の形が磨耗を抑えるために改良されてきた。特に、磨耗がポンプケーシングの側壁に向かうように、水切り部におけるポンプの径（ポンプの中心線から半径方向に、水切り部に向かって測定される）を大きくしてきた。しかし、ポンプケーシングの改良は、しばしばポンプの性能を低下させ、磨耗を減らすあるいは磨耗の方向を変更するためにポンプの効率が犠牲になるというトレードオフを生じさせる。
【０００８】
このように、本技術分野において、磨耗を一部分に制限し、それにより修理コストを低減させるために、磨耗をポンプのサイドライナーに方向づけるとともに、ポンプ効率の損失を減少させるようなポンプケーシングの形体を提供する事が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、遠心ポンプのポンプケーシングは、開いた水切り部の構造を有しており、また、磨耗をサイドライナーへ方向づけるために、ポンプの水切り部に隣接する部分において、あるいはポンプの水切り部の付近において、半径方向に延びる非円形の外縁部を有する少なくとも１つのサイドライナーから構成される。本サイドライナーの独特な構成は、改良されたポンプケーシングの形体とポンプ効率の改善を提供し、また、修理やメンテナンスに付帯するコストを削減する。
【００１０】
本発明によれば、少なくとも１つのサイドライナーには、ケーシングのボリュート部分に位置決めするための外縁部が形成される。サイドライナーは、ポンプケーシングの水切り部に位置決めするための少なくとも１つの非円形の部分を有する。ポンプケーシングの水切り部に位置決めするためのサイドライナーの非円形の部分は、一例として、サイドライナーの残りの部分の曲率半径と異なる曲率半径で構成してもよい。あるいは、本発明によるサイドライナーは、サイドライナーの残りの部分よりも半径方向に大きな距離を有するポンプケーシングの水切り部に位置決めされる、半径方向に延びる部分を有すると説明することもできる。
【００１１】
サイドライナーの半径方向に延びる部分、あるいは非円形の部分は、ポンプケーシングの水切り部付近に位置するサイドライナーの張出した領域を形成し、この領域は研磨性を有するスラリーの処理によって、激しく摩耗および掘られやすい部分として知られる。このような本発明の独創的なサイドライナーの構成により、磨耗はサイドライナーの一部分に制限されて、ポンプケーシングのボリュート区域を磨耗させないことが保証される。そして、サイドライナーが擦り減ったときは、サイドライナーのみを交換すればよい。サイドライナーをボリュート区域に取り付けやすいように、ポンプケーシングのボリュート区域は、特徴的なサイドライナーの形体と一致するように構成される。
【００１２】
本発明のポンプケーシングの構成は、組み立ておよびメンテナンスの便宜のために、羽根車のポンプケーシングへの出し入れを容易にする。さらに、本ポンプケーシングの構成は研磨性の磨耗をサイドライナーの一部に制限し、それにより、サイドライナー交換のみが必要となる。運転コストが結果的に削減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の背景の説明として、図１は遠心ポンプ１０の一般的な部品を示しており、本ポンプ１０はポンプケーシング１２および羽根車１４を有している。ポンプケーシング１２は、入口１６を有しており、入口１６を通って流体はポンプケーシング１２の内側１８に導入される。また、ポンプケーシング１２は、出口あるいは吐出口２０を有しており、ここを通って流体がポンプケーシング１２を出る。ポンプケーシング１２の内側１８は、羽根車１４を収容するように、また、羽根車１４の大きさに合う寸法で構成される。
【００１４】
ポンプケーシング１２の形体および構成はポンプの型や製造者によって幅広く多様である。しかし、ポンプケーシング１２は典型的にはボリュート区域２４、吸込み側の側部２６およびドライブ側の側部２８からなる。吸込み側の側部２６は貫通する入口１８を有し、一方、ドライブ側の側部２８は、羽根車１４のドライブ軸３２が延びる開口部３０を有する。羽根車１４は、ポンプケーシング１２の中心軸線３４を中心に回転する。図５によく示されているように、吐出口２０は、典型的には、ポンプケーシング１２の円形のボリュート区域２４から接線方向に延びる。
【００１５】
図１は、遠心ポンプの典型的な構成を示しており、ボリュート区域２４は、吸込み側のライナー３６とドライブ側のライナー３８とから分離し、かつ、それらに接続することができる。図２に示すように、遠心ポンプ１０は、代替的に、ボリュート区域２４が吸込み側の側部２６と一体的に形成され、一方、分離したドライブ側のライナー３８がボリュート区域２４に接続されるように構成することができる。図３は他の代替的な遠心ポンプ１０の構成を示しており、ドライブ側の側部２８はポンプケーシングのボリュート区域２４と一体的に形成され、一方、分離した吸込み側のライナー３６がボリュート区域２４に接続されるように構成することができる。
【００１６】
図５により詳細に示されるように、同図ではドライブ側のライナー３８を示しているが、サイドライナーは外縁部４０を有し、ここでサイドライナーがポンプケーシング１２のボリュート区域と接続される。知られているあらゆる遠心ポンプの実施態様では、ポンプの中心軸線３４から外縁部４０に向かって測定されるサイドライナー３８の半径Ｒは、サイドライナーの周辺に渡って一致している（すなわち、外縁部４０は円形である）。図５には図示しないが、吸込み側のライナーもまた、遠心ポンプの知られたあらゆる実施態様において、円形の外縁部を有していることに注意されたい。ドライブ側のライナー３８の外縁部４０の円周の寸法は、ポンプの構成およびサイズによって異なるが、通常は羽根車を出し入れしやすいように十分な大きさにする。
【００１７】
上述した従来のポンプケーシング構成の１つの主要な問題点は、ポンプケーシング１２の水切り部５０（図５）の付近の羽根車１４の周縁４４（図１）で、ポンプケーシング１２の内側１８に、図４に示すような磨耗がしばしば生じることである。図４および図５に示すこの典型的な磨耗５２は、羽根車１４のシュラウド５４（図１）、吐出口ネック部５６（図５）、および水切り部５０（図５）の周辺の流体の流れの相互作用が原因で生じる。局所的な磨耗５２の溝の場所によっては、ボリュート区域２４およびドライブ側のサイドライナー３８が部分的に磨耗したに過ぎないにもかかわらず、ポンプケーシング１２の全体を尚早に交換しなければならないことも珍しくない。
【００１８】
多様なポンプケーシングの形体が、スラリーポンプの磨耗を最小化するために一般に用いられてきた。これらには、図６乃至図８に示す形体のものがある。特に、図６は、従来のボリュート型の構成を示しており、水切り部５０の領域におけるポンプケーシングのボリュート区域２４が、軸中心線３４に向かってより内側に狭くなっており、軸中心線３４からポンプケーシング１２の水切り部５０に向かって定義される水切り部の半径ＲＣは相対的に小さくなっている。
【００１９】
図７は「ダブルサークル」構成のポンプケーシング構成を示しており、水切り部５０の領域におけるボリュート区域２４の曲率は、従来のボリュート型のポンプケーシングの形体よりも大きく、従って、水切り部の半径ＲＣは、図６に示す従来のボリュート型の水切り部の半径ＲＣよりも大きくなる。図８は他のポンプケーシング構成を示しており、水切り部５０の領域におけるボリュート区域２４の曲率が、図７に示す「ダブルサークル」型の構成よりも小さく、従って、水切り部の半径ＲＣは、「ダブルサークル」型の構成の水切り部の半径ＲＣよりもいくらか大きくなる。図８に示すポンプケーシングの構成は、開いた水切り部の形体として言及される。
【００２０】
最適なポンプケーシングの構成の選択は、必要とされる効率、および、流量の最適効率点（ＢＥＰ）とポンプの最も想定される操作流量との関係に依存する。従来のボリュート型の形体は最も効率が良いという事実にもかかわらず、図６に示されているポンプケーシングを相対的に小さな流量で用いることにより、水切り部の背後に大きな磨耗を発生させるということが論理的によく知られている。ポンプの水切り部の半径ＲＣが増加するにつれて（ボリュート型（図６）から開いた水切り部の形体（図８）に変遷して）、図４で示した磨耗点は水切り部から離れて、より側壁に移動する。
【００２１】
ポンプケーシングの開いた水切り部の形体は、水切り部に顕著な磨耗を生じさせずに広い流量範囲（ＢＥＰに関して）の流体を操作可能とする、最も寛大な形体である。また、本形体では、ピーク効率がボリュート型のピーク効率よりもたいてい低いけれども、高い効率の範囲が最も広い。しかし、開いた水切り部の形体の従来からの問題点は、図４に示すようにケーシングの側部がしばしば磨耗により削られることである。本事実は、ケーシングの多くの部分が殆んど摩耗されていない厚さであっても、ケーシングの尚早な交換を導く。本発明は、磨耗をサイドライナー上で生じさせ、ケーシングのボリュートで生じさせないことを保証する新しいケーシング構成を提供することにより、コスト高なケーシングの交換を削減することを目的としている。それゆえ、サイドライナーの交換のみが必要となり、より経済的に修理することができる。
【００２２】
図９に本発明によるポンプケーシング８０を示しており、前述した従来のポンプ構造と類似した部分には同じ参照番号が付されている。ポンプケーシング８０は、外側の周縁外形を持つボリュート区域２４を有しており、ボリュート区域２４は水切り部５０から吐出口ネック部５６まで延びるように形成されている。ポンプケーシング８０は、開いた水切り部の周縁外形を有している。また、ポンプケーシング８０は少なくとも非円形の部分を持つ外縁部８４を持つ少なくとも１つのサイドライナー８２を有している。それゆえ、サイドライナー８２は、ポンプケーシング８０の水切り部５０に位置決めされる半径方向に延びる部分８６を有するように構成される。これは磨耗をサイドライナー８２の一部に限定するための設計である。ポンプケーシングのボリュート区域２４は、ボリュート区域２４にサイドライナー８２を取り付けやすいように同様に構成される（すなわち、ボリュート区域は、サイドライナーの外縁部を、ボリュート区域の開口部に取り付けやすいように寸法が決められあるいは形成された非円形の開口部を有する。）。
【００２３】
サイドライナー８２の詳細な外縁部の構成あるいは形体は適当に変形し得るが、一般的には非円形の外縁部、および、研磨性を有するスラリーによる磨耗に耐え得るように配置された半径方向に延びる部分を有している。一例として、図１は本発明のポンプケーシング８０の可能な構成を示している。また、ポンプケーシング８０は、前述の図１乃至図３において図示および説明したように、２部品あるいは３部品構成であってもよいことに注意されたい。また、ポンプケーシングが３部品構成であるならば、１つあるいは両方の離れたサイドライナーは本発明の手法で構成されてもよいことにも注意されたい。
【００２４】
ポンプケーシング８０は羽根車１４が回転する軸中心線３４（紙面内に向かって延びる）を有する。また、ポンプケーシング８０は、軸中心線３４に垂直で、かつ、ポンプケーシング８０の吐出口２０の中心を通る吐出口中心線９０に平行な半径中心線８８を有している。半径中心線８８及び吐出口中心線９０の距離をＬＯと定義する。ポンプケーシング８０は基礎半径ＲＢを有し、基礎半径ＲＢは、軸中心線３４から、半径中心線８８を通る、あるいはその近くのケーシング８０の周縁外形の地点ＡＢまで延びる線により定義される。
【００２５】
サイドライナー８２の外縁部８４には、従来の形体である円形の部分９２が形成されていてもよい。一例として図９に示すように、外縁部８４の円形の部分９２は、外縁部８４の点Ｔ１から点Ｔ２に亘って延びており、軸中心線３４を中心に約２４０°（時計と反対周りに）の円弧に亘って延びている。外縁部８４の円形の部分９２は図示したものよりも大きいあるいは小さくてもよい。サイドライナー８２は、軸中心線３４からサイドライナー８２の円形の外縁部９２までの半径ＲＳを有しているとも言える。
【００２６】
本発明において、ポンプケーシング８０の基礎半径ＲＢは、サイドライナー８２の半径ＲＳよりも大きい。また、サイドライナー８２の半径ＲＳは、軸中心線３４から羽根車１４の周縁９４まで延びる羽根車１４の半径ＲＩよりも大きい。それゆえ、羽根車１４は、サイドライナー８２を通じてポンプケーシング８０から出し入れができ、ポンプの組み立て、修理、メンテナンスが容易である。
【００２７】
サイドライナー８２の半径方向に延びる部分８６は、ポンプケーシング８０の水切り部５０に位置決めされ、磨耗がサイドライナー８２に限定される事を保障する任意の形状あるいは構成を有している。例として図９に示すように、半径方向に延びる部分８６は、水切り部５０に隣接した位置に頂部１００を持つように構成されている。半径方向に延びる部分８６は、サイドライナー８２の外縁部８４上の点Ｔ１からサイドライナー８２の頂部１００の近くの点ＡＰまで延びる接線１０２、および、点ＡＰからサイドライナー８２の外縁部８４上の点Ｔ２までの曲線により画定されてもよい。ポンプケーシング８０の軸中心線３４から頂部１００あるいは点ＡＰまでの距離ＤＰは、サイドライナー８２の半径ＲＳよりも大きく、また、ポンプケーシング８０の基礎半径ＲＢよりも大きいことが好ましい。
【００２８】
ポンプケーシング８０は前述したように開いた水切り部を有する形体である。特に、ポンプケーシング８０の水切り部５０領域の周縁外形は、ポンプケーシング８０の半径中心線８８の点ＡＢからケーシング８０の吐出口ネック部５６の点ＡＣまで延びる接線１０４により画定されてもよい。ポンプケーシング８０のボリュート区域２４における水切り部５０領域は、特徴的に形成されたサイドライナー８２をケーシング８０のボリュート区域２４に取り付けやすいように類似した形状に構成される。サイドライナー８２の外縁部８４は、好ましくは、ポンプケーシング８０の周縁からの選択された距離Ｙの位置に配置される。距離Ｙを接線１０２と接線１０４との間の距離と定義する。さらに、軸中心線３４と水切り部５０の点ＡＣとの間の距離ＤＣは、ケーシング８０の基礎半径ＲＢと等しくてもよいが、基礎半径ＲＢよりも大きいことが好ましい。
【００２９】
サイドライナー８２の半径方向に延びる部分８６の詳細な構成あるいは形状は、ポンプの大きさ、ポンプの他の要素（例えば羽根車）の大きさや寸法、処理するスラリーの特性、あるいは他の要因に応じて適当に変更してもよい。しかし、本発明の図示した特定の実施態様を用いるならば、本発明のポンプケーシングを構成するのに採用できる、いくつかの図示した寸法の変形例を後記の表１に提供する。
【００３０】
【表１】
2007519856.tif 000003
【００３１】
本発明のポンプケーシング８０は、硬い金属合金あるいは同等のエラストマー(例えばゴム)のような、従前知られた任意の耐磨耗性物質で形成することができる。本発明の代替的な実施態様として、ポンプケーシング８０は、さらに耐磨耗性の挿入物１１０を有していてもよく、図９にその透視図を示しており、図１０により詳細に示している。耐磨耗性の挿入物１１０はサイドライナー８２の半径方向に延びる部分８６に配置され、特に、図４に示したように、最も磨耗を受けやすい場所として知られている領域に配置される。耐磨耗性の挿入物１１０は、特に研磨性の摩耗に抵抗力があるセラミックのような適当な材料で形成することができる。サイドライナー８２を、挿入物１１０が磨耗したときに挿入物１１０のみを取り換えられるように形成してもよく、あるいは、挿入物１１０が摩耗したときにサイドライナー８２を取り換えられるように、挿入物１１０をサイドライナー８２と一体的に形成してもよい。
【００３２】
本発明のポンプケーシングは特に、ポンプの処理するスラリーの研磨作用により磨耗する場合において、取り換え可能なサイドライナーに、あるいはサイドライナーの一部に磨耗を制限するように構成される。ポンプケーシングは、ここに開示する構造の一般的な目的と整合する様々な方法で構成されてよい。本技術分野における当業者は、本発明を使用目的やポンプに対する要求に応じて、本発明のポンプケーシングから生じる変形例を認識するであろう。このように、本発明の実施態様の特定の図に対する参照は、一例にすぎず、これらは発明の範囲を限定する事を意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来のポンプにおける３部品構成のポンプケーシングの半径方向の断面図である。
【図２】従来のポンプにおける２部品構成のポンプケーシングの半径方向の部分断面図である。
【図３】従来のポンプにおける他の２部品構成のポンプケーシングの半径方向の部分断面図である。
【図４】羽根車を除いた状態の従来の遠心ポンプケーシングの研磨性の摩耗が生じる典型的な場所を示す半径方向の断面図である。
【図５】従来の遠心ポンプケーシングの研磨性の摩耗が生じる典型的な場所を示す概略正面図である。
【図６】従来形のボリュートを有する従来の遠心ポンプケーシングの概略正面図である。
【図７】実質的に二重の半径を有する構成の従来の遠心ポンプケーシングの概略正面図である。
【図８】開いた水切り部を有する構成の従来の遠心ポンプケーシングの概略正面図である。
【図９】いくつかの要素を点線で示した、本発明に係るポンプケーシングの正面図である。
【図１０】本発明の他の実施態様を示す、図９に示すポンプケーシングの線１０−１０に沿った部分断面図である。
【図１】
2007519856.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007519856.tif 000009
【図７】
2007519856.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月10日(2007.5.10)
【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】
遠心ポンプのポンプケーシングであって、前記ポンプケーシングは、
ボリュート区域を有し、前記ボリュート区域は、前記ボリュート区域に形成される吐出口、前記吐出口に向かって延びる吐出口ネック部および前記吐出口に隣接して設けられる水切り部を有しており、
前記ポンプケーシングはさらに、
吸込み側の側部と、
ドライブ側の側部とを有し、
前記吸込み側の側部および前記ドライブ側の側部の少なくとも一方は、前記水切り部から前記吐出口ネック部まで延びる前記ボリュート区域に取り付けられるように構成される、非円形の外縁部を有する分離可能なサイドライナーで構成され、前記サイドライナーの非円形の前記外縁部は、前記水切り部に向かって向き決めされ且つ増大した半径を備える半径方向に延びる部分を有することを特徴とする遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項２】
前記吸込み側の側部および前記ドライブ側の側部の両方がサイドライナーとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項３】
前記吸込み側の側部および前記ドライブ側の側部の両方が、前記ボリュート区域に取り付けるための、非円形の外縁部を有するサイドライナーとして構成されることを特徴とする請求項２に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項４】
前記ドライブ側の側部は、非円形の外縁部を有するサイドライナーとして構成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項５】
前記吸込み側の側部は、サイドライナーとして構成され、前記ボリュート区域に取り付けるための円形の外縁部を有することを特徴とする請求項４に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項６】
前記ボリュート区域は、前記水切り部から前記吐出口まで延びる周縁外形を有し、前記ボリュート区域の外形は、開いた水切り部を有する構造であることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項７】
前記半径方向に延びる部分は、さらに、前記水切り部に隣接して配置される耐摩耗性の挿入物を有する構成であることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項８】
遠心ポンプのポンプケーシングであって、前記ポンプケーシングは、
ボリュート区域を有し、前記ボリュート区域は、前記ボリュート区域に形成される吐出口と、前記吐出口に隣接して設けられる水切り部と、前記吐出口のネック部から前記水切り部まで延びる少なくとも１つの周縁部とを有しており、
前記ポンプケーシングは、さらに、前記ボリュート区域に取り付けられる吸込み側の側部と、
前記ボリュート区域に取り付けられるドライブ側の側部とを有し、
前記吸込み側の側部およびドライブ側の側部の少なくとも一方は、前記ボリュート区域の前記少なくとも１つの周縁部に取り付けるための外縁部を有し、前記外縁部は、前記水切り部に向かって向き決めされる半径方向に延びる部分を有することを特徴とする遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項９】
前記吸込み側の側部およびドライブ側の側部の少なくとも一方の前記外縁部は、非円形であることを特徴とする請求項８に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１０】
前記吸込み側の側部およびドライブ側の側部の少なくとも一方は、サイドライナーとして形成されることを特徴とする請求項９に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１１】
前記サイドライナーはドライブ側の側部に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１２】
前記サイドライナーは吸込み側の側部に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１３】
半径方向に延びる部分を有する前記吸込み側の側部およびドライブ側の側部の少なくとも一方は、さらに、少なくとも一部が円形である外縁部を有することを特徴とする請求項８に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１４】
前記半径方向に延びる部分は頂部と、前記円形である外縁部の半径よりも大きい半径ＤＰとを有することを特徴とする請求項１３に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１５】
前記ボリュート区域は、前記水切り部から前記吐出口まで延在する周縁外形を有し、前記ボリュート区域の外形は開いた水切り部を有する構造であることを特徴とする請求項１４に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１６】
前記半径方向に延びる部分は、さらに、前記水切り部に隣接し、前記半径方向に延びる部分に配置される耐摩耗性の挿入物を有する構成であることを特徴とする請求項８に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１７】
遠心ポンプのポンプケーシングであって、前記ポンプケーシングは、
半径方向の断面が曲線の外形であり、接線方向にある吐出口に隣接して配置される水切り部を有するポンプケーシングのボリュート区域と、
前記ボリュート区域に接続されるドライブ側のケーシングと、
前記ボリュート区域に接続される吸込み側のケーシングと、
前記ドライブ側のケーシングおよび吸込み側のケーシングの少なくとも一方の外縁部に配置され、前記水切り部に向かって向き決めされる半径方向に延びる部分とを有し、前記ケーシングの摩耗を前記半径方向に延びる部分に限定させることを特徴とする遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１８】
前記半径方向に延びる部分は、前記ドライブ側のケーシングに配置されることを特徴とする請求項１７に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【請求項１９】
前記半径方向に延びる部分は、吸込み側のケーシングに配置されることを特徴とする請求項１７に記載の遠心ポンプのポンプケーシング。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明によれば、少なくとも１つのサイドライナーには、ケーシングのボリュート部分に位置決めするための外縁部が形成される。サイドライナーは、ポンプケーシングの水切り部に向かって向き決めされる少なくとも１つの非円形の部分を有する。ポンプケーシングの水切り部に向かって向き決めされるサイドライナーの非円形の部分は、一例として、サイドライナーの残りの部分の曲率半径と異なる曲率半径で構成してもよい。あるいは、本発明によるサイドライナーは、サイドライナーの残りの部分よりも半径方向に大きな距離を有するポンプケーシングの水切り部に向かって向き決めされる半径方向に延びる部分を有すると説明することもできる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図７は「ダブルサークル」構成のポンプケーシング構成を示しており、水切り部５０の領域におけるボリュート区域２４の曲率は、従来のボリュート型のポンプケーシングの形体のボリュート区域の曲率よりも小さく、従って、水切り部の半径ＲＣは、図６に示す従来のボリュート型の水切り部の半径ＲＣよりも大きくなる。図８は他のポンプケーシング構成を示しており、水切り部５０の領域におけるボリュート区域２４の曲率が、図７に示す「ダブルサークル」型の構成よりも小さく、従って、水切り部の半径ＲＣは、「ダブルサークル」型の構成の水切り部の半径ＲＣよりもいくらか大きくなる。図８に示すポンプケーシングの構成は、開いた水切り部の形体として言及される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図９に本発明によるポンプケーシング８０を示しており、前述した従来のポンプ構造と類似した部分には同じ参照番号が付されている。ポンプケーシング８０は、外側の周縁外形を持つボリュート区域２４を有しており、ボリュート区域２４は水切り部５０から吐出口ネック部５６まで延びるように形成されている。ポンプケーシング８０は、開いた水切り部の周縁外形を有している。また、ポンプケーシング８０は少なくとも非円形の部分を持つ外縁部８４を持つ少なくとも１つのサイドライナー８２を有している。それゆえ、サイドライナー８２は、ポンプケーシング８０の水切り部５０に向かって向き決めされる半径方向に延びる部分８６を有するように構成される。これは磨耗をサイドライナー８２の一部に限定するための設計である。ポンプケーシングのボリュート区域２４は、ボリュート区域２４にサイドライナー８２を取り付けやすいように同様に構成される（すなわち、ボリュート区域は、サイドライナーの外縁部を、ボリュート区域の開口部に取り付けやすいように寸法が決められあるいは形成された非円形の開口部を有する。）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
サイドライナー８２の半径方向に延びる部分８６は、ポンプケーシング８０の水切り部５０に向かって向き決めされ、磨耗がサイドライナー８２に限定される事を保障する任意の形状あるいは構成を有している。例として図９に示すように、半径方向に延びる部分８６は、水切り部５０に隣接した位置に頂部１００を持つように構成されている。半径方向に延びる部分８６は、サイドライナー８２の外縁部８４上の点Ｔ１からサイドライナー８２の頂部１００の近くの点ＡＰまで延びる接線１０２、および、点ＡＰからサイドライナー８２の外縁部８４上の点Ｔ２までの曲線により画定されてもよい。ポンプケーシング８０の軸中心線３４から頂部１００あるいは点ＡＰまでの距離ＤＰは、サイドライナー８２の半径ＲＳよりも大きく、また、ポンプケーシング８０の基礎半径ＲＢよりも大きいことが好ましい。
【国際調査報告】
2007519856.tif 000014