(57)【要約】【課題】舌部における異物の滞留を防止することができる、渦巻きポンプ用ポンプケーシングを提供する。【解決手段】渦巻きポンプ用のポンプケーシングであって、ポンプケーシングに収容される羽根車の周囲にボリュート室を形成するボリュート部と、ボリュート室と吐出口とを接続する吐出路を形成する吐出管と、を備え、ボリュート部の内面は、ボリュート室の内周側において不連続な少なくとも１条の螺旋状に延在する溝または突起の形態を有する螺旋形状部を有する、ポンプケーシング。【選択図】図１
2019113043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻きポンプ用のポンプケーシングであって、
前記ポンプケーシングに収容される羽根車の周囲にボリュート室を形成するボリュート部と、前記ボリュート室と吐出口とを接続する吐出路を形成する吐出管と、を備え、
前記ボリュート部の内面は、前記ボリュート室の内周側において不連続な少なくとも１条の螺旋状に延在する溝または突起の形態を有する螺旋形状部を有する、ポンプケーシング。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプケーシングであって、
前記ポンプケーシングは、前記ボリュート部の始点において前記羽根車の周方向に突出する舌部を備え、
前記螺旋形状部は、前記吐出口に向かう水流に捻じれを生じさせ、捻じれた前記水流が前記舌部に当たるように配置される、ポンプケーシング。
【請求項３】
請求項２に記載のポンプケーシングであって、
前記舌部の前縁部が、前記吐出口に近い側に位置する終端と前記吐出口から遠い側に位置する始端とを有するように、前記羽根車の中心軸線に対して傾斜している、ポンプケーシング。
【請求項４】
請求項３に記載のポンプケーシングであって、
少なくとも１条の前記螺旋形状部は、前記舌部の前縁部の前記終端から前記水流の上流側に向けて、前記羽根車の中心軸線周りに所定の角度範囲内に設けられている、ポンプケーシング。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のポンプケーシングであって、
少なくとも１条の前記螺旋形状部は、前記水流に対して最も上流側に位置する始端と、前記水流に対して最も下流側に位置する終端と、を有しており、
前記少なくとも１条の螺旋形状部の前記終端は、前記舌部の前縁部の前記終端に配置される、ポンプケーシング。
【請求項６】
請求項５に記載のポンプケーシングであって、
前記少なくとも１条の螺旋形状部は、右巻きに配置されており、
前記舌部の前縁部は、前記始端から前記終端に向かって上方に傾斜している、ポンプケーシング。
【請求項７】
請求項５に記載のポンプケーシングであって、
前記少なくとも１条の螺旋形状部は、左巻きに配置されており、
前記舌部の前縁部は、前記始端から前記終端に向かって下方に傾斜している、ポンプケーシング。
【請求項８】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のポンプケーシングであって、
前記ボリュート部の少なくとも１条の前記螺旋形状部は、第１の螺旋形状部であり、前記第１の螺旋形状部は、前記水流に対して最も上流側に位置する始端と前記水流に対して最も下流側に位置する終端とを有しており、
前記ポンプケーシングは、さらに、前記吐出管の内面に設けられ連続して延びる溝または突起の形態を有する少なくとも１条の第２の螺旋形状部を有しており、
前記第２の螺旋形状部は、前記水流に対して上流側に位置する始端と前記水流に対して下流側に位置する終端とを有しており、
前記第２の螺旋形状部の前記始端は、前記第１の螺旋形状部の前記終端に配置される、
ポンプケーシング。
【請求項９】
請求項５〜７のいずれか１項に記載のポンプケーシングであって、
前記ボリュート部の少なくとも１条の前記螺旋形状部は、第１の螺旋形状部であり、
前記ポンプケーシングは、さらに、前記吐出管の内面に設けられ連続して延びる溝または突起の形態を有する少なくとも１条の第２の螺旋形状部を有しており、
前記第２の螺旋形状部は、前記水流に対して上流側に位置する始端と前記水流に対して下流側に位置する終端とを有しており、
前記第２の螺旋形状部の前記始端は、前記第１の螺旋形状部の前記終端に配置される、ポンプケーシング。
【請求項１０】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のポンプケーシングであって、
少なくとも１条の前記螺旋形状部は、前記水流に対して最も上流側に位置する始端と、前記水流に対して最も下流側に位置する終端と、を有しており、
少なくとも１条の前記螺旋形状部の幅が、前記始端から前記終端に向けて小さくなる、ポンプケーシング。
【請求項１１】
請求項５〜９のいずれか１項に記載のポンプケーシングであって、
少なくとも１条の前記螺旋形状部の幅が、前記少なくとも１条の螺旋形状部の前記始端から前記終端に向けて小さくなる、ポンプケーシング。
【請求項１２】
請求項２〜９のいずれか１項に記載のポンプケーシングであって、
前記少なくとも１条の螺旋形状部は、前記ボリュート室の内周側で分断され、延在方向で互いに離間される複数の溝または突起の形態を有する複数の曲線部により構成されており、
前記複数の曲線部の各々は、前記水流に対して上流側に位置する上流側端部と、前記水流に対して下流側に位置する下流側端部と、を有し、
前記舌部に最も近い位置に配置される前記曲線部の幅が、前記上流側端部から前記下流側端部に向けて小さくなる、ポンプケーシング。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のポンプケーシングを備える渦巻きポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦巻きポンプ用ケーシング及びこれを備える渦巻きポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に汚水用ポンプでは、取り扱い液である汚水中に含まれる異物によるポンプの詰まりが問題となる。
【０００３】
従来の汚水用ポンプの構造の一例を図８に示す。一例として、図８は、羽根車の前面に側板を有しない、いわゆるオープン形羽根車を備える汚水用水中ポンプを示している。図８の水中ポンプは、主軸１を駆動するモータ部２と、主軸１の回転によって揚水を行うポンプ部３とを備えている。そして、ポンプ部３の圧力水がモータ部２側へ漏洩しないように、ポンプ部３とモータ部２の間で主軸１がメカニカルシール４−１、４−２で封止されている。
【０００４】
モータ部２では、主軸１と一体に回転するロータ５と、ステータ巻線を備えたステータ７とが、モータ室８内に収納されている。このモータ室８は、上方に開口した略円筒状のモータフレーム１０とモータフレーム１０の上端に連結したモータカバー１１で水密的に封止されているとともに、上部には、水中ケーブル１２が接続されている。
【０００５】
そして、主軸１は、モータカバー１１に取付けた上部軸受１３とモータフレーム１０の下端に連結した負荷側ブラケット１４の内周面に取付けた下部軸受１５を介して回転自在に支承されている。更に、モータカバー１１の上面には、湧水現場等へのポンプの吊下げや移動を行なう把手１６が設けられている。
【０００６】
一方、ポンプ部３は、複数の羽根４０を有し主軸１の先端にこれと一体に回転するように連結されたオープン形の羽根車４１を備えている。
【０００７】
ポンプ部３は、羽根車４１を収容するポンプ室を形成し、吐出口４２ａと吸込口４２ｂを有するポンプケーシング３０を備えている。ポンプケーシング３０は、吸込みカバー（換言すれば、吸込み側ケーシング）３１と、吐出し側ケーシング３２と、を備えている。吸込みカバー３１は、上方に向けて拡径しており、各羽根４０の後縁部（換言すれば、半径方向先端部またはチップ部）が吸込みカバー３１の内周面に接近して配置される。羽根車４１は、吸込みカバー３１の吸込口４２ｂから湧水・汚水等を吸い込んで、吐出し側ケーシング３２の側面の吐出口４２ａから吐き出すようになっている。吐出口４２ａには、吐出曲管２４が連結されている。
【０００８】
図９は、図８に示すポンプケーシング３０（具体的には吐出し側ケーシング３２）の平面図である。ポンプケーシング３０に収容される羽根車４１等は図示を省略されている。
【０００９】
一例として、図８の汚水用水中ポンプは、渦巻きポンプの形態を有する。従って、図９に示すように、ポンプケーシング３０（図示の例では、吐出し側ケーシング３２）は、羽根車の周囲にボリュート室（換言すれば、渦巻室）３３Ａを形成するボリュート部３３と、ボリュート室３３Ａと吐出口４２ａとを接続する吐出路３４Ａを形成する吐出管３４と、を備えることができる。このような渦巻きポンプ用のポンプケーシング３０では、ボリュート室３３Ａ内の渦巻き状の汚水の流れを、吐出路３４Ａ内の流れと分離するために、ボリュート部３３の始点（すなわち、巻き始め）に舌部３６が形成される。舌部３６は、実質的に羽根車の周方向に突出するように延びている。吸込口４２ｂ（図８を参照）から
流入した汚水は、図示されない羽根車を通ってボリュート室３３Ａの内周側からボリュート部３３に流入し、吐出管３４を流通した後、吐出口４２ａから排出される。図８に示されるように、ボリュート部３３は、ボリュート室３３Ａの上面を規定する上面部３３ａと、底面を規定する底面部３３ｂと、上面部３３ａと底面部３３ｂとの間に配置される外周面部３３ｃと、を有する。外周面部３３ｃは、ボリュート室３３Ａの外周側を規定するように上面部３３ａ及び底面部３３ｂから側方に張り出している。
【００１０】
図１０〜図１１Ａは、渦巻きポンプ用ポンプケーシング３０に設けられる舌部３６の従来構成を示す図である。図１０は、図９のＡ１−Ａ１線に沿って見た断面矢視図であり、図１０Ａは、図９のポンプケーシング３０の上方斜視図である。図１１及び図１１Ａは、舌部３６の他の従来例を示す、図１０及び図１０Ａに対応する図である。従来の渦巻きポンプ用ポンプケーシング３０に設けられる舌部３６は、図１０及び図１０Ａに示すように、その前縁部３７が羽根車の中心軸線Ｃ（図８及び図９を参照）に対して平行になるように、または、図１１及び図１１Ａに示すように、その前縁部３７が吐出管３４の内周面に沿うＲ形状になるように形成されている。
【００１１】
しかし、上記のような従来の舌部３６には、汚水に含まれる、例えばビニールシートのような薄膜状の異物が被さり易く、舌部３６上で滞留し易い。このように滞留した異物は、ポンプの詰まりを生じさせる原因となる。
【００１２】
特許文献１は、汚水用ポンプにおいて、羽根車の後面シュラウドの外周面等、ポンプケーシングとの間隙に面した部分に間隙内へ侵入した繊維類、固形物等を間隙外へ送り出す方向のねじ溝を設けることを記載している。これにより、布片等の異物がねじ溝内に噛み込み、回転するねじ溝からスラストを受けてねじ溝に沿い間隙の出口へ排出されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開昭５６−３５０００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、舌部における異物の滞留を防止することができる、渦巻きポンプ用ポンプケーシングを提供することができる。また、本発明の一実施形態によれば、舌部における異物の滞留を防止することができる、渦巻きポンプ用ポンプケーシングを備える渦巻きポンプを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、渦巻きポンプ用のポンプケーシングであって、ポンプケーシングに収容される羽根車の周囲にボリュート室を形成するボリュート部と、ボリュート室と吐出口とを接続する吐出路を形成する吐出管と、を備え、ボリュート部の内面は、ボリュート室の内周側において不連続な少なくとも１条の螺旋状に延在する溝または突起の形態を有する螺旋形状部を有する、ポンプケーシングが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態による渦巻きポンプ用ポンプケーシングの平面図である。
【図１Ａ】図１の部分拡大図である。
【図２】図１のＡ２−Ａ２線に沿った断面矢視図である。
【図２Ａ】図１のポンプケーシングの上方斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態による渦巻きポンプ用ポンプケーシングを示す図であり、図２に対応する図である。
【図４】本発明の第３実施形態による渦巻きポンプ用ポンプケーシングを示す図であり、図２に対応する図である。
【図５】本発明の第４実施形態による渦巻きポンプ用ポンプケーシングを示す図であり、図２に対応する図である。
【図６Ａ】螺旋形状部を構成する溝の断面形状の一例を示す図である。
【図６Ｂ】螺旋形状部を構成する溝の断面形状の一例を示す図である。
【図６Ｃ】螺旋形状部を構成する溝の断面形状の一例を示す図である。
【図６Ｄ】螺旋形状部を構成する溝の断面形状の一例を示す図である。
【図７Ａ】螺旋形状部を構成する突起の断面形状の一例を示す図である。
【図７Ｂ】螺旋形状部を構成する突起の断面形状の一例を示す図である。
【図７Ｃ】螺旋形状部を構成する突起の断面形状の一例を示す図である。
【図７Ｄ】螺旋形状部を構成する突起の断面形状の一例を示す図である。
【図８】従来の渦巻きポンプの一例を示す側断面図である。
【図９】図８の渦巻きポンプ用ポンプケーシングの平面図である。
【図１０】ポンプケーシングの舌部の従来例を示す図である。
【図１０Ａ】ポンプケーシングの舌部の従来例を示す図である。
【図１１】ポンプケーシングの舌部の他の従来例を示す、図１０に対応する図である。
【図１１Ａ】ポンプケーシングの舌部の他の従来例を示す、図１０Ａに対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明はあくまでも一例を示すものであって、本願発明の技術的範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。また、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。尚、以下の説明において、「上」、「下」等の方向を示す用語は、図８に示す渦巻きポンプの設置状態における方向を意味する。また、本発明の実施形態は、渦巻きポンプのポンプケーシングに特徴がある。従って、以下の説明では、主に、ポンプケーシングの構成要素について説明する。ポンプ部の他の構成要素及びモータ部の構成は、図８に参照して説明したもののほか、従来既知のいかなる構成であってもよい。
【００１８】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態による渦巻きポンプ用ポンプケーシング１３０の一例を示す平面図である。図１のポンプケーシング１３０は、例えば、図８に示す渦巻きポンプに適用可能である。ポンプケーシング１３０は、羽根車（図示せず）の周囲にボリュート室（換言すれば、渦巻室）１３３Ａを形成するボリュート部１３３と、ボリュート室１３３Ａと吐出口１４２ａとを接続する吐出路１３４Ａを形成する吐出管１３４と、を備える。また、ボリュート室１３３Ａ内の渦巻き状の汚水の流れを、吐出路１３４Ａ内の流れと分離するために、ボリュート部１３３の始点（換言すれば、巻き始め）に舌部１３６が形成される。例えば図１の部分拡大図である図１Ａに示されるように、舌部１３６は、実質的に羽根車の周方向に突出するように延びている。尚、理解の容易のため、図１Ａでは、図１に示され後述される螺旋形状部２００、３００は図示を省略されている。吸込口（例えば、図８に示す４２ｂ）から流入する汚水は、図示されない羽根車を通ってボリュート室１３３Ａの内周側からボリュート部１３３に流入し、吐出管１３４を流通した後、吐出口１４２ａから排出される。尚、ポンプケーシング１３０に収容される羽根車は、通常、図１において時計回りの方向に回転するように配置される。図１Ａには、羽根車の回転方向が矢印Ｒで示されている。また、後述する図２に示されるように、ボリュート部１３３は、ボリュート室１３３Ａの上面を規定する上面部１３３ａと、底面を規定する底面部１３３ｂと、上面部１３３ａと底面部１３３ｂとの間に配置される外周面部１３３ｃと、を有することができる。外周面部１３３ｃは、ボリュート室１３３Ａの外周側を規定するよ
うに上面部１３３ａ及び底面部１３３ｂから側方に張り出している。
【００１９】
図２は、図１のＡ２−Ａ２線断面矢視図である。図２Ａは、図１のポンプケーシング１３０の上方斜視図である。
【００２０】
第１実施形態では、ポンプケーシング１３０のボリュート部１３３の内面（図１に破線で示す）が、１条の螺旋状に延在する螺旋形状部２００を有している。図示の例では、螺旋形状部２００は溝の形態を有している。しかし、後述するように、螺旋形状部２００は、突起の形態を有してもよい。例えば図８の例に示すように、渦巻きポンプ用ポンプケーシングのボリュート室（図８の３３Ａ）の内周側は、羽根車（図８の４１）の出口に向けて開放されている。従って、第１実施形態においてボリュート部１３３の内面に設けられる螺旋形状部２００は、ボリュート室１３３Ａの内周側において不連続である。換言すれば、螺旋形状部２００は、ボリュート室１３３Ａの内周側で分断され、延在方向で互いに離間される複数の溝または突起の形態を有する複数の曲線部２０１により構成されている。複数の曲線部２０１は、それぞれ、互いに共通する１条の螺旋の一部を形成する。
【００２１】
第１実施形態では、複数の曲線部２０１及びボリュート室１３３Ａの内周側における曲線部２０１の不連続部分を含む全体形状を螺旋と称する。図示の例では、螺旋形状部２００は右巻きに形成されている。換言すれば、螺旋形状部２００を構成する複数の曲線部２０１の各々が、吐出口１４２ａに向けて右上がりの曲線を形成するように配置されている。しかし、後述するように、螺旋形状部２００は左巻きに形成されていてもよい（換言すれば、各曲線部２０１が、吐出口１４２ａに向けて右下がりの曲線を形成するように配置されていてもよい）。
【００２２】
このような全体として螺旋状の溝または突起の形態を有する螺旋形状部２００によって、羽根車を通過した水流に捻じれを生じさせることができ、捻じれた水流を舌部１３６に当てることができる。従って、仮に舌部１３６に異物が引っ掛かったとしても、異物を強い流れで押し流すことができるので、異物が舌部１３６に滞留することを防止することができる。尚、ボリュート部１３３において螺旋形状部２００が形成される範囲は、捻じれた水流を、異物を押し流すのに十分な強さで舌部１３６に当てることができる限り、特に限られない。螺旋形状部２００は、舌部１３６の前縁部１３７の終端（後述）から水流の上流側に向けて、羽根車の中心軸線Ｃ周りに所定の角度範囲Ａ（図１Ａを参照）内に設けることができる。
【００２３】
第１実施形態では、舌部１３６の前縁部１３７の形状が図９〜図１１Ａに示す従来例とは異なっている。図２に示すように、第１実施形態の舌部１３６の前縁部１３７は、羽根車の中心軸線Ｃ（図１参照）に対して傾斜するように形成されている。ここで、「舌部１３６の前縁部１３７」とは、舌部１３６の実質的に羽根車の外周に沿う伸長方向の先端部を意味する。また、「舌部１３６の前縁部１３７が傾斜する」とは、前縁部１３７の上下方向両端部１３７ａ、１３７ｂを互いに直線で結んだ場合に当該直線が、羽根車の中心軸線Ｃに対して傾斜することを意味する。
【００２４】
これに対し、例えば図１１及び図１１Ａに示す従来例の舌部３６は、前縁部３７の上下方向両端部３７ａ、３７ｂを直線で結んだ場合の当該直線が、羽根車の中心軸線Ｃに対して実質的に平行である。少なくともこの点において、第１実施形態の舌部１３６は、従来例の舌部３６とは異なる形状を有している。
【００２５】
このように傾斜する舌部１３６の前縁部１３７は、吐出口１４２ａに近い側に位置する端部（換言すれば、終端）１３７ｂと、吐出口１４２ａから遠い側に位置する端部（換言すれば、始端）１３７ａとを有することになる。図２の例では、舌部１３６の前縁部１３
７の始端１３７ａが図２の下側に配置され、終端１３７ｂが図２の上側に配置されるように傾斜している。換言すれば、舌部１３６の前縁部１３７が、始端１３７ａから終端１３７ｂに向けて上り方向に傾斜している。この構成により、舌部１３６に引っ掛かった異物を、舌部１３６の前縁部１３７の傾斜に沿って吐出口１４２ａに向けてスムーズに移動させることができる。尚、他の実施形態によれば、舌部１３６の前縁部１３７が、始端１３７ａから終端１３７ｂに向けて下り方向に傾斜していてもよい。
【００２６】
また、傾斜する前縁部１３７を有する舌部１３６は、羽根車の羽根の先端が舌部１３６を通過する際の急激な圧力変化（換言すれば、脈動）を抑制することができる。従って、ポンプの振動を抑制することができる。
【００２７】
上記したように、螺旋形状部２００は、ボリュート室１３３Ａの内周側で分断され、延在方向で互いに離間される複数の溝または突起の形態を有する複数の曲線部２０１により構成されている。各曲線部２０１は、水流Ｆ（図２を参照）の上流側に位置する上流側端部２０１ａ及び水流Ｆの下流側に位置する下流側端部２０１ｂを有する。第１実施形態では、特に、上記複数の曲線部２０１のうち、水流Ｆの最も下流側に配置される曲線部２０１における下流側端部２０１ｂを、「螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′」と称する。第１実施形態では、螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′が、傾斜する舌部１３６の前縁部１３７の終端１３７ｂに到達するように配置されている。螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′を、舌部１３６の前縁部１３７の終端１３７ｂに到達するように配置することにより、舌部１３６の前縁部１３７の終端１３７ｂに移動した異物に強い流れを直接当てることができるので、異物の排出を容易に行うことができる。しかし、螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′は舌部１３６の前縁部１３７の終端１３７ｂに、必ずしも到達していなくてよい。尚、「螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′が舌部１３６の前縁部１３７の終端１３７ｂに到達する」とは、螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′の溝または突起を画定する縁部が、舌部１３６の前縁部１３７の終端１３７ｂに接続される状態を意味する。
【００２８】
また、他の実施形態によれば、舌部１３６の前縁部１３７は、羽根車の中心軸線Ｃに対して傾斜していなくてもよい。上記したような全体として螺旋状の溝または突起を形成する螺旋形状部２００によって、羽根車を通過した水流に捻じれを生じさせることができ、捻じれた水流を舌部１３６に当てることができるので、舌部１３６に引っ掛かった異物を強い流れで押し流すことができる。従って、従来例のような、舌部３６の前縁部３７が羽根車の中心軸線Ｃに対して傾斜していない場合であっても、舌部３６に異物が滞留してポンプが閉塞することを防止することができる。しかし、第１実施形態のように舌部１３６の前縁部１３７が羽根車の中心軸線Ｃに対して傾斜している場合には、舌部１３６に引っ掛かった異物を傾斜に沿って吐出口１４２ａ側にスムーズに移動させることができるので、異物を吐出口１４２ａ側に一層排出し易くすることができる。
【００２９】
尚、第１実施形態では、１条の螺旋形状部２００が設けられているが、他の実施形態によれば、複数条の螺旋形状部２００が設けられていてもよい。この場合、螺旋状溝と螺旋状突起の両方が設けられていてもよい。また、少なくとも１条の螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′を、傾斜する舌部１３６の前縁部１３７の終端１３７ｂに到達するように配置することができる。
【００３０】
さらに、第１実施形態では、ボリュート部１３３の螺旋形状部（以下、第１の螺旋形状部とも称する）２００に加えて、吐出管１３４の円筒状の内面に、連続して延びる１条の螺旋形状部（以下、第２の螺旋形状部とも称する）３００が設けられている。図示の例では、第２の螺旋形状部３００は溝の形態を有している。しかし、第２の螺旋形状部３００は突起の形態を有していてもよい。また、第２の螺旋形状部３００として、複数条の螺旋形状部３００を設けることも可能である。この場合、螺旋状溝と螺旋状突起の両方を設け
ることもできる。
【００３１】
第１実施形態では、図２に示すように、第２の螺旋形状部３００の始端（換言すれば、吐出口１４２ａから遠い側に位置する端部）３００ａを、第１の螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′（図示の例では、舌部１３６の前縁部１３７の終端１３７ｂでもある）に繋がるように配置することができる。これにより、第１の螺旋形状部２００によって生じた捻じれた水流を、その流れの強さを損なうことなく、吐出口１４２ａまで導くことができる。従って、異物を舌部１３６から吐出口１４２ａへとさらに排出し易くすることができる。しかし、第２の螺旋形状部３００の始端３００ａと第１の螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′とは、必ずしも繋がっていなくてよい。尚、「第２の螺旋形状部３００の始端３００ａが第１の螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′に繋がる」とは、第２の螺旋形状部３００の始端３００ａの溝または突起を画定する縁部が、第１の螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′の溝または突起を画定する縁部に接続されることを意味する。
【００３２】
図示の例では、第２の螺旋形状部３００は吐出口１４２ａに向けて右巻きである。すなわち、右巻きの第１の螺旋形状部２００に対して右巻きの第２の螺旋形状部３００が形成されている。第２の螺旋形状部３００を第１の螺旋形状部２００と同じ巻き方にすることにより、第２の螺旋形状部３００の始端３００ａを第１の螺旋形状部２００の終端２０１ｂ′に繋がるように配置することができるので、捻じれた水流の流れの強さを維持し易い。しかし、右巻きの第１の螺旋形状部２００に対して、第２の螺旋形状部３００が左巻きであってもよい。また、複数条の第２の螺旋形状部３００が設けられる場合には、少なくとも１条の第２の螺旋形状部３００の始端３００ａを第１の螺旋形状部２００（第１の螺旋形状部２００が複数条設けられている場合は、少なくとも１条の螺旋形状部２００）の終端２０１ｂ′に繋がるように配置することができる。
【００３３】
しかし、他の実施形態によれば、第２の螺旋形状部３００は設けられていなくてもよい。
【００３４】
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態を示す、図２に対応する図である。第１実施形態と異なり、第２実施形態では、第１の螺旋形状部４００を構成する溝（具体的には、複数の曲線部４０１により形成される溝）が左巻きに形成されている。換言すれば、各曲線部４０１が、吐出口１４２ａに向けて右下がりの曲線を形成するように配置されている。従って、第１の螺旋形状部４００の終端４０１ｂ′は、図３の下側に配置されている。さらに、第２実施形態では、舌部２３６の前縁部２３７の傾斜の向きが第１実施形態とは異なっており、始端２３７ａが図３の上側に配置され、終端２３７ｂが図３の下側に配置されるように傾斜している。換言すれば、舌部２３６の前縁部２３７が、始端２３７ａから終端２３７ｂに向けて下り方向に傾斜している。このような下り傾斜の前縁部２３７において、異物は前縁部２３７の傾斜に沿って前縁部２３７の終端２３７ｂに移動する。図示の例では、第１の螺旋形状部４００の終端４０１ｂ′（換言すれば、複数の曲線部４０１のうち、水流Ｆの最も下流側に配置される曲線部４０１における下流側端部４０１ｂ）は前縁部２３７の終端２３７ｂに到達するように配置されている。これにより、第１の螺旋形状部４００の終端４０１ｂ′を通った強い流れを異物に直接当てることができる。しかし、第１の螺旋形状部４００の終端４０１ｂ′は前縁部２３７の終端２３７ｂに、必ずしも到達していなくてよい。また、左巻きの第１の螺旋形状部４００に対して、前縁部２３７は第１実施形態のような上り傾斜でもよい。また、第１実施形態と同様に、前縁部２３７は傾斜していなくてもよい。
【００３５】
さらに、第２実施形態では、第２の螺旋形状部５００が、第１の螺旋形状部４００と同様に左巻きに形成されている。また、図３の例では、第２の螺旋形状部５００の始端５０
０ａが第１の螺旋形状部４００の終端４０１ｂ′（図示の例では、前縁部２３７の終端２３７ｂでもある）に繋がるように配置されている。
【００３６】
これにより、左巻きの第１の螺旋形状部４００に導かれた捻じれた水流は、同じく左巻きの第２の螺旋形状部５００に導かれて、流れの強さを損なうことなく吐出口１４２ａに向かう。しかし、第２の螺旋形状部５００の始端５００ａと第１の螺旋形状部４００の終端４０１ｂ′とは、必ずしも繋がっていなくてよい。また、左巻きの第１の螺旋形状部４００に対して右巻きの第２の螺旋形状部５００が配置されてもよい。
【００３７】
［第３実施形態］
図４は、第３実施形態を示す、図２に対応する図である。図２の構成と異なり、第３実施形態では、第１の螺旋形状部２００を構成する複数の曲線部２０１のうち、少なくとも水流Ｆの最も下流側に位置する曲線部２０１の幅が、当該曲線部２０１の上流側端部２０１ａから下流側端部２０１ｂに向けて小さくなるように構成されている。これにより、舌部１３６に当てる水流の強さを大きくすることができる。しかし、他の実施形態によれば、第１の螺旋形状部２００の幅は、第１の螺旋形状部２００の始端２０１ａから終端２０１ｂ′まで（すなわち、複数の曲線部２０１のうち、水流の最も上流側に位置する曲線部２０１の上流側端部２０１ａから、水流の最も下流側に位置する曲線部２０１の下流側端部２０１ｂまで）次第に小さくなるように変化してもよい。尚、図４では、一例として、右巻きの第１及び第２螺旋形状部２００、３００及び上り傾斜の前縁部１３７を有する舌部１３６が示されているが、これは、第３実施形態を限定するものではない。
【００３８】
［第４実施形態］
上記したように、第１の螺旋形状部２００、４００、及び第２の螺旋形状部３００、５００は、突起の形態を有していてもよい。図５は第４実施形態を示し、ここでは、一例として、第１の螺旋形状部６００及び第２の螺旋形状部７００が共に突起の形態を有している。しかし、他の実施形態によれば、第１及び第２螺旋形状部の一方が溝の形態を有し、他方が突起の形態を有していてもよい。また、複数条の第１の螺旋形状部が設けられる場合、螺旋状溝と螺旋状突起の両方が第１の螺旋形状部として形成されてよい。同様に、複数条の第２の螺旋形状部が設けられる場合、螺旋状溝と螺旋状突起の両方が第２の螺旋形状部として形成されてよい。図６Ａ〜図６Ｄは、第１及び／または第２の螺旋形状部を構成する溝の断面形状の例を示す。図７Ａ〜図７Ｄは、第１及び／または第２の螺旋形状部を構成する突起の断面形状の例を示す。しかし、水流に捻じれを生じさせることができる限り、第１及び／または第２の螺旋形状部を構成する溝及び突起の断面形状は図示のものに限られない。尚、図５では、一例として、右巻きの第１及び第２螺旋形状部６００、７００及び上り傾斜の前縁部１３７を有する舌部１３６が示されているが、これは、第４実施形態を限定するものではない。
【００３９】
各実施形態のポンプケーシングは、従来の鋳造方法を用いて製造することができる。第１及び／または第２の螺旋形状部は、対応する螺旋形状部を予め鋳型に形成しておくことにより形成することができる。または、第１及び／または第２の螺旋形状部は、鋳造後のポンプケーシングに転造されてもよい。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【００４１】
本発明は、以下の態様を含む。
１．渦巻きポンプ用のポンプケーシングであって、ポンプケーシングに収容される羽根車の周囲にボリュート室を形成するボリュート部と、ボリュート室と吐出口とを接続する吐出路を形成する吐出管と、を備え、ボリュート部の内面は、ボリュート室の内周側において不連続な少なくとも１条の螺旋状に延在する溝または突起の形態を有する螺旋形状部を有する、ポンプケーシング。
２．上記１．に記載のポンプケーシングであって、ポンプケーシングは、ボリュート部の始点において羽根車の周方向に突出する舌部を備え、螺旋形状部は、吐出口に向かう水流に捻じれを生じさせ、捻じれた水流が舌部に当たるように配置される、ポンプケーシング。
３．上記２．に記載のポンプケーシングであって、舌部の前縁部が、吐出口に近い側に位置する終端と吐出口から遠い側に位置する始端とを有するように、羽根車の中心軸線に対して傾斜している、ポンプケーシング。
４．上記３．に記載のポンプケーシングであって、少なくとも１条の螺旋形状部は、舌部の前縁部の終端から水流の上流側に向けて、羽根車の中心軸線周りに所定の角度範囲内に設けられている、ポンプケーシング。
５．上記２．〜４．のいずれかに記載のポンプケーシングであって、少なくとも１条の螺旋形状部は、水流に対して最も上流側に位置する始端と、水流に対して最も下流側に位置する終端と、を有しており、少なくとも１条の螺旋形状部の終端は、舌部の前縁部の終端に配置される、ポンプケーシング。
６．上記５．に記載のポンプケーシングであって、少なくとも１条の螺旋形状部は、右巻きに配置されており、舌部の前縁部は、始端から終端に向かって上方に傾斜している、ポンプケーシング。
７．上記５．に記載のポンプケーシングであって、少なくとも１条の螺旋形状部は、左巻きに配置されており、舌部の前縁部は、始端から終端に向かって下方に傾斜している、ポンプケーシング。
８．上記２．〜４．のいずれかに記載のポンプケーシングであって、ボリュート部の少なくとも１条の螺旋形状部は、第１の螺旋形状部であり、第１の螺旋形状部は、水流に対して最も上流側に位置する始端と水流に対して最も下流側に位置する終端とを有しており、ポンプケーシングは、さらに、吐出管の内面に設けられ連続して延びる溝または突起の形態を有する少なくとも１条の第２の螺旋形状部を有しており、第２の螺旋形状部は、水流に対して上流側に位置する始端と水流に対して下流側に位置する終端とを有しており、第２の螺旋形状部の始端は、第１の螺旋形状部の終端に配置される、ポンプケーシング。
９．上記５．〜７．のいずれかに記載のポンプケーシングであって、ボリュート部の少なくとも１条の螺旋形状部は、第１の螺旋形状部であり、ポンプケーシングは、さらに、吐出管の内面に設けられ連続して延びる溝または突起の形態を有する少なくとも１条の第２の螺旋形状部を有しており、第２の螺旋形状部は、水流に対して上流側に位置する始端と水流に対して下流側に位置する終端とを有しており、第２の螺旋形状部の始端は、第１の螺旋形状部の終端に配置される、ポンプケーシング。
１０．上記２．〜４．のいずれかに記載のポンプケーシングであって、少なくとも１条の螺旋形状部は、水流に対して最も上流側に位置する始端と、水流に対して最も下流側に位置する終端と、を有しており、少なくとも１条の螺旋形状部の幅が、始端から終端に向けて小さくなる、ポンプケーシング。
１１．上記５．〜９．のいずれかに記載のポンプケーシングであって、少なくとも１条の螺旋形状部の幅が、少なくとも１条の螺旋形状部の始端から終端に向けて小さくなる、ポンプケーシング。
１２．上記２．〜９．のいずれかに記載のポンプケーシングであって、少なくとも１条の螺旋形状部は、ボリュート室の内周側で分断され、延在方向で互いに離間される複数の溝または突起の形態を有する複数の曲線部により構成されており、複数の曲線部の各々は、水流に対して上流側に位置する上流側端部と、水流に対して下流側に位置する下流側端部
と、を有し、舌部に最も近い位置に配置される曲線部の幅が、上流側端部から下流側端部に向けて小さくなる、ポンプケーシング。
１３．上記１．〜１２．のいずれかに記載のポンプケーシングを備える渦巻きポンプ。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、渦巻きポンプに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
Ａ  角度範囲
Ｃ  羽根車の中心軸線
Ｒ  羽根車の回転方向
Ｆ  水流の向き
Ｗ１、Ｗ２  幅
１  主軸
２  モータ部
３  ポンプ部
４−１、４−２  メカニカルシール
５  ロータ
７  ステータ
８  モータ室
１０  モータフレーム
１１  モータカバー
１２  水中ケーブル
１３  上部軸受
１４  負荷側ブラケット
１５  下部軸受
１６  把手
２４  吐出曲管
３０  ポンプケーシング
３１  吸込みカバー（吸込み側ケーシング）
３２  吐出し側ケーシング
３３  ボリュート部
３３ａ  上面部
３３ｂ  底面部
３３ｃ  外周面部
３３Ａ  ボリュート室
４２ａ  吐出口
４２ｂ  吸込口
３４  吐出管
３４ａ  吐出路
３６  舌部
３７  舌部の前縁部
３７ａ  舌部の前縁部の上端
３７ｂ  舌部の前縁部の下端
１３０  ポンプケーシング（吐出し側ケーシング）
１３３  ボリュート部
１３３ａ  上面部
１３３ｂ  底面部
１３３ｃ  外周面部
１３３Ａ  ボリュート室
１４２ａ  吐出口
１３４  吐出管
１３４ａ  吐出路
１３６  舌部
１３７  舌部の前縁部
１３７ａ  舌部の前縁部の始端
１３７ｂ  舌部の前縁部の終端
２００、４００、６００  第１の螺旋形状部
２０１、４０１、６０１  曲線部
２０１ａ、４０１ａ、６０１ａ  曲線部の上流側端部
２０１ｂ、４０１ｂ、６０１ｂ  曲線部の下流側端部
２０１ｂ′、４０１ｂ′、６０１ｂ′  第１の螺旋形状部の終端
３００、５００、７００  第２の螺旋形状部
３００ａ、５００ａ、７００ａ  第２の螺旋形状部の始端
３００ｂ、５００ｂ、７００ｂ  第２の螺旋形状部の終端
【図１】
2019113043.tif 000003
【図１Ａ】
2019113043.tif 000004
【図２】
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【図２Ａ】
2019113043.tif 000006
【図３】
2019113043.tif 000007
【図４】
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【図５】
2019113043.tif 000009
【図６Ａ】
2019113043.tif 000010
【図６Ｂ】
2019113043.tif 000011
【図６Ｃ】
2019113043.tif 000012
【図６Ｄ】
2019113043.tif 000013
【図７Ａ】
2019113043.tif 000014
【図７Ｂ】
2019113043.tif 000015
【図７Ｃ】
2019113043.tif 000016
【図７Ｄ】
2019113043.tif 000017
【図８】
2019113043.tif 000018
【図９】
2019113043.tif 000019
【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
2019113043.tif 000022
【図１１Ａ】
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