(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに固定されるフランジ状の第１固定部と、
前記第１固定部の下方に配され、前記モータの回転軸に接続されるインペラを収容するポンプケーシングの開口縁に固定される第２固定部と、
前記第１固定部から下方に延び、前記第１固定部と前記第２固定部との間を接続するとともに前記モータの回転軸の周りを囲む筒状の周壁部と、
前記ポンプケーシングの開口に配置され、前記ポンプケーシング側と前記モータ側とに空間を仕切る壁状部材であって、前記回転軸が挿通可能な貫通孔と、前記回転軸に装着されるメカニカルシールを支持する支持部と、を備える、内蓋部と、
を一体に備え、
前記周壁部の、前記メカニカルシールの摺動面よりも上方側の位置に、前記ポンプケーシング側の空間に連通する孔部が形成され、
前記周壁部は、前記第２固定部及び前記内蓋部よりも下方に延び、前記支持部の上側であって、前記内蓋部の下側に、前記ポンプケーシング側の空間を構成し、
前記内蓋部は、一部が上方に張り出し、前記ポンプケーシング側の空間を上方に拡大するガイド部を備え、
前記孔部は前記周壁部の前記ガイド部に対向する位置に設けられることを特徴とするケーシングカバー。
【請求項２】
前記周壁部は、外部から、前記モータ側の内部空間を視認可能に構成された窓部を備える、ことを特徴とする請求項１記載のケーシングカバー。
【請求項３】
前記内蓋部は、その上側の面において前記貫通孔の外周部から前記窓部の近傍に至る溝を有する、ことを特徴とする請求項２記載のケーシングカバー。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか記載のケーシングカバーと、
前記第１固定部に固定されるモータと、
上部開口を有するとともに、前記ケーシングカバーの前記第２固定部に固定される取付部を備えるポンプケーシングと、
前記ポンプケーシング内に収容されるインペラと、を備えることを特徴とするポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ポンプケーシングを覆うケーシングカバー及びポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ装置は、例えば、内部にポンプ室を構成するポンプケーシングと、ポンプケーシングに形成される上部開口を覆うケーシングカバーと、ポンプケーシング内に配置されるインペラと、インペラを回転駆動するモータと、ケーシングカバーに支持されるメカニカルシールと、を備える。
【０００３】
ケーシングカバーは、例えば、ポンプケーシングの開口を塞ぐとともにモータの回転軸を挿通する貫通孔を有する蓋部と、モータに固定されるモータ固定部と、ポンプケーシングの開口縁に固定されるフランジ状のケーシング固定部と、を備えている。蓋部の孔部近傍には、メカニカルシールを支持するための支持溝が形成されている。
【０００４】
モータの回転軸を上下方向に沿って配置する縦置きのポンプ装置の場合、流体に混入した気泡が上部に集まることから、メカニカルシールの部位に空気が溜まり、ドライ運転となりやすい。このため、ドライ運転を抑制するために、蓋部にエア抜き用の孔部を形成して定期的にエア抜き作業を行うものが提供されている。
【０００５】
また、安全性向上の観点から、作業者が回転軸に触れること防止するため、回転軸の周りに別体として保護部材を設ける技術が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５７９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
保護部材を別体として備える構成では、構造が複雑となる。また、この場合、メカニカルシールの漏れ等の点検作業や、エア抜き作業の際に、保護部材を外すなどの工程が必要となり、作業が煩雑となる。
【０００８】
このため、単純な構造で、ドライ運転の抑制が可能となる、ケーシングカバー及びポンプ装置を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係るケーシングカバーは、モータに固定されるフランジ状の第１固定部と、前記第１固定部の下方に配され、前記モータの回転軸に接続されるインペラを収容するポンプケーシングの開口縁に固定される第２固定部と、前記第１固定部から下方に延び、前記第１固定部と前記第２固定部との間を接続するとともにモータの回転軸の周りを囲む筒状の周壁部と、前記ポンプケーシングの開口に配置され、前記ポンプケーシング側と前記モータ側とに空間を仕切る壁状部材であって、前記回転軸が挿通可能な貫通孔と、前記回転軸に装着されるメカニカルシールを支持する支持部と、を備える、内蓋部と、を一体に備え、前記周壁部の、前記メカニカルシールの摺動面よりも上方側の位置に、前記ポンプケーシング側の空間に連通する孔部が形成され、前記周壁部は、前記第２固定部及び前記内蓋部よりも下方に延び、前記支持部の上側であって、前記内蓋部の下側に、前記ポンプケーシング側の空間を構成し、前記内蓋部は、一部が上方に張り出し、前記ポンプケーシング側の空間を上方に拡大するガイド部を備え、前記孔部は前記周壁部の前記ガイド部に対向する位置に設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の一態様に係るポンプ装置は、前記ケーシングカバーと、前記第１固定部に固定されるモータと、前記周壁部が挿入可能な開口を有するとともに、前記ケーシングカバーの前記第２固定部に固定される取付部を備えるポンプケーシングと、前記ポンプケーシング内に収容されるインペラと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、単純な構造で、ドライ運転の抑制が可能となるポンプケーシング及びポンプ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態にかかるポンプ装置の構成を示す側面図。
【図２】同ポンプ装置のケーシングカバーの構成を示す斜視図。
【図３】同ケーシングカバーの構成を示す斜視図。
【図４】同ケーシングカバーの構成を示す斜視図。
【図５】同ケーシングカバーの構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態にかかるポンプ装置１０及びケーシングカバー１２について、図１乃至図５を参照して説明する。図１は、ポンプ装置１０を一部断面で示す側面図である。図２乃至図４はケーシングカバー１２の斜視図であり、図５はケーシングカバーの断面図である。
【００１４】
図１に示すように、ポンプ装置１０は、インペラを収容するポンプケーシング１１と、ポンプケーシング１１を密閉するケーシングカバー１２と、ポンプケーシング１１内に配置されるインペラと、インペラを回転駆動するモータ１４と、ケーシングカバー１２に支持されモータ１４の回転軸１４ａとケーシングカバー１２間を密閉するメカニカルシール１５と、ポンプケーシング１１を支持する架台１６と、を備える。
【００１５】
ポンプ装置１０は例えば架台１６上に設置され、例えばモータ１４の回転軸１４ａが上下方向に沿う姿勢で設置スペースに縦置きされる。
【００１６】
ポンプケーシング１１は、例えば、金属材料で構成され、内部にインペラを収容するポンプ室２０と、一端に吸込口２１ａを有し、他端がポンプ室２０の下部に接続される吸込部２１と、一端がポンプ室２０の外周部に接続されてボリュート状に延びるとともに他端部に吐出口２２ａを有する吐出部２２と、を備えている。
【００１７】
ポンプケーシング１１は、ポンプ室２０の上方に開口する上部開口２４を有し、その開口縁にはフランジ状の取付部２４ａが設けられている。
【００１８】
ポンプ室２０に配されるインペラは、少なくとも１枚の円板状のシュラウドと、シュラウドに形成された少なくとも１枚の羽根部材と、を備える。インペラは、その下面の中央部に円形のインペラ流入口を有するとともに、外周に流体を排出する流出口を有して構成される。
【００１９】
ポンプケーシング１１の内部には、ポンプ室２０にインペラが収容された状態において、吸込口２１ａから、ポンプ室２０の下端に配される流入口に至り、流出口からポンプ室２０の外方の吐出口２２ａに至る、所定の流路が形成される。
【００２０】
インペラはモータの回転軸１４ａに接続され、モータ１４の駆動により回転することで、流入口から流体を吸込み、外周の流出口１３ｂから外方かつ周方向に向けて、流体を排出する。インペラは回転により流体を一次側から二次側へ送る。
【００２１】
架台１６は、所定高さに配される水平の設置面１６ａを有して構成され、設置面１６ａでポンプケーシング１１の下部を支持することで、ポンプ装置１０を縦置き状態で支持する。
【００２２】
図２乃至図５に示すケーシングカバー１２は、例えば鋳造などによって金属材料から一体に構成される。ケーシングカバー１２は、モータ１４に固定されるフランジ状の第１固定部３３と、ポンプケーシング１１の上部開口２４に固定されるフランジ状の第２固定部３４と、回転軸１４ａの外周を囲む筒状の周壁部３２と、周壁部３２の内部の空間を仕切りポンプケーシング１１の上部開口２４を塞ぐ内蓋部３１と、を一体に備えるとともに、周壁部３２の孔部３２ａに装着される排気弁１７を備えている。
【００２３】
第１固定部３３は、例えば円環形状の板状部材に構成され、その周縁部分に複数の取付孔部３３ａが形成されている。これらの複数の取付孔部３３ａにおいて、ボルト等の締結部材１８によってモータ１４側の取付部に締結されることで、ケーシングカバー１２がモータ１４に固定される。
【００２４】
第２固定部３４は、第１固定部３３の下方に位置し、上部開口２４よりも大きく、円形状の外形を有している。
【００２５】
第２固定部３４の周縁部分には複数の取付孔部３４ａが形成されている。これらの複数の取付孔部３４ａが、ボルト等の締結部材１９によってポンプケーシング１１のフランジ状の取付部２４ａに締結されることで、ケーシングカバー１２がポンプケーシング１１に固定される。
【００２６】
周壁部３２は、第１固定部３３の内縁から軸方向に沿って下方、すなわちポンプケーシング１１側に延びる筒状部材であって、その先端部は第２固定部３４や支持部３１ｆよりも下方のポンプケーシング１１内の所定位置に至っている。周壁部３２は、第１固定部３３と第２固定部３４の間を接続し、回転軸１４ａの外周の空間を覆う。周壁部３２は、上部開口２４内に挿入可能な、外径を有している。
【００２７】
周壁部３２において、メカニカルシール１５の設置部位よりもモータ１４側、すなわち設置状態において上方の位置には、内部空間と外部とを連通する孔部３２ａが形成されている。
【００２８】
孔部３２ａは、例えば周壁部３２を径方向に貫通する貫通孔である。孔部３２ａは、第１固定部３３と第２固定部３４との間であって、メカニカルシール１５の摺動面よりも上方の所定位置において、ガイド部３１ｄに対向して配置されている。
【００２９】
孔部３２ａは、例えば二重構造に構成された排気弁１７によって塞がれている。エア抜き作業時にこの排気弁１７を緩め、あるいは外すことで、孔部３２ａから内部空間に溜まった空気が排出される。
【００３０】
周壁部３２の所定箇所には、少なくとも１つの点検用の窓部３２ｂが設けられている。窓部３２ｂは、外方から内部空間、すなわち回転軸１４ａの周りの空間を視認可能に構成されている。例えば窓部３２ｂは、本実施形態においてはカバー部３１ｃと第１固定部３３との間に配される矩形状の開口であって、周方向において２箇所に設けられている。
【００３１】
内蓋部３１は、周壁部３２の内側の領域を上下、すなわちモータ１４側とポンプケーシング１１側に仕切る隔壁である隔壁部３１ａと、隔壁部３１ａの中央側に設けられた筒状部３１ｂと、を連続して一体に備える。
【００３２】
隔壁部３１ａは、周方向における大部分が第２固定部３４の位置に配される平板状のカバー部３１ｃを構成し、その周方向における一部が上方に張り出すガイド部３１ｄを構成している。
【００３３】
カバー部３１ｃは、周壁部３２の第２固定部３４の位置において回転軸１４ａに直交する壁を形成する。カバー部３１ｃのモータ側の面には、貫通孔３１ｅの外周部からカバー部３１ｃの外周縁であって後述する窓部３２ｂの近傍に至る溝３１ｇが形成されている。モータの回転軸１４ａからの液漏れがあった場合には、この溝３１ｇを伝って窓部３２ｂに流体が流れるようになっている。したがって、窓部３２ｂからの点検作業が容易かつ高精度に行える。
【００３４】
ガイド部３１ｄは、カバー部３１ｃから連続して上方に緩やかに湾曲し、孔部３２ａに至る流路を形成している。
【００３５】
筒状部３１ｂは、回転軸１４ａが挿入可能な貫通孔３１ｅを有している。また、筒状部の先端の内面には、メカニカルシール１５の固定環１５ａを支持する溝状の支持部３１ｆを有している。
【００３６】
メカニカルシール１５は、支持部３１ｆに支持される固定環１５ａと、例えば回転軸１４ａ周りに固定される回転環１５ｂと、回転環１５ｂを固定環１５ａに向けて付勢するスプリングで構成される付勢部材１５ｃと、を備える。回転環１５ｂの上面は、付勢部材１５ｃによって固定環１５ａの下面に対して押しつけられる。これにより固定環１５ａと回転環１５ｂとは、対向摺る面が摺動する。
【００３７】
ケーシングカバー１２は、第１固定部３３がモータ１４側に固定され、第２固定部３４がポンプケーシング１１の上部開口２４に固定され、内蓋部３１の先端部の支持部３１ｆにメカニカルシール１５を支持する。これにより回転軸１４ａとポンプケーシング１１との間隙が密封されている。
【００３８】
以上のように構成されたポンプ装置１０において、モータ１４の回転子が回転すると、回転軸１４ａが所定の回転速度で回転する。これに伴い、回転軸１４ａに取付けられたインペラが、所定の回転速度で回転する。
【００３９】
インペラの回転によって、ポンプ装置１０は、ポンプケーシング１１の吸込口２１ａから、流体を吸い込む。流体は、吸込口２１ａから、吸込部２１を通ってインペラ流入口に流入し、増圧されて、インペラ流出口から流出される。さらにインペラ流出口から排出された流体は吐出部２２を通って吐出口２２ａに案内され、二次側に送られる。
【００４０】
このポンプ装置１０においては、メカニカルシール１５よりも上方に内蓋部３１が形成されていることから、内蓋部３１の下方において、周壁部３２によって囲まれ、ポンプケーシング１１内に連通する円環形状の空間が、メカニカルシール１５の上方に形成される。したがって、ポンプケーシング１１内の空気は、メカニカルシール１５よりも上方の空間に集められる。また、この空間は一部がガイド部３１ｄによって上方に突出し、上方の孔部３２ａに連通しているため、エア抜き作業時には上方の孔部３２ａに空気が案内される。
【００４１】
なお、ポンプ装置１０において、例えば吸込口２１ａや吐出口２２ａの近傍の所定位置においてポンプケーシング１１の外部からポンプケーシング１１内の流路に連通する孔部２５ａが形成され、呼び水作業の際には、この孔部２５ａから呼び水を流入させることが可能に構成されている。そして、呼び水作業の際に、内部の空間に呼び水を満たすことにより、孔部３２ａから空気が排出されることになる。また、ポンプ装置１０においては、排気弁１７を緩めることで、定期的に、エア抜き作業を行うことができる。
【００４２】
本実施形態にかかるケーシングカバー１２及びポンプ装置１０によれば、以下の様な効果が得られる。すなわち、ケーシングカバー１２は、第１固定部３３、第２固定部３４と一体で回転軸１４ａの外周を覆う周壁部３２を備えることにより、単純な構成で、回転軸１４ａの周りを保護し、作業者の手指が回転軸１４ａに触れるのを防止できる。
【００４３】
また、第１固定部３３と第２固定部３４との間を囲む壁状の周壁部３２によって、ケーシングカバー１２の強度を向上することができる。
【００４４】
また、内蓋部３１はメカニカルシール１５を支持する支持部３１ｆよりも上方に空間を形成しているため、ポンプケーシング１１に空気が混入した場合にはメカニカルシール１５よりも上方の空間に空気が溜まることから、メカニカルシール１５に空気が溜まることを抑制し、ドライ運転を防ぐことができる。
【００４５】
また、周壁部３２の側面においてメカニカルシール１５の摺動面１５ｓよりも上位の位置に、エア抜き用の孔部３２ａを設けたことにより、単純な構成及び単純な作業でエア抜きが可能となる。
【００４６】
また、ケーシングカバー１２は、内蓋部３１の一部を上方に張り出させてポンプケーシング１１に連通する空間を上方に拡大するガイド部３１ｄを備えることにより、空気を効果的に孔部３２ａに案内することができ、メンテナンス作業を単純化できる。
【００４７】
さらにケーシングカバー１２は、外周側部に窓部３２ｂを備えることで、ポンプ運転中に点検作業が容易に行える。さらに、カバー部３１ｃのモータ側の面に、貫通孔３１ｅの外周部から窓部３２ｂの近傍に至る溝３１ｇが形成されているため、モータの回転軸１４ａからの液漏れがあると、この溝３１ｇを伝って窓部３２ｂに流体が流れることで、窓部３２ｂからの点検作業が容易かつ高精度に行える。
【００４８】
また、ケーシングカバー１２は、カーブを有する壁状の内蓋部３１と、筒状の周壁部３２を有する単純な形状の１部材で構成されることから、鋳造により成形可能である。この結果、組立工程が少なく、製造コストを低減しながら、一つの部材でエア抜き機能、指入れ防止機能、ガイド機能及び点検機能といった多機能を実現できる。
【００４９】
なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００５０】
この他、上記実施形態に例示された各構成要素を削除してもよく、各構成要素の形状、構造、材質等を変更してもよい。上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。  
（１）
モータに固定されるフランジ状の第１固定部と、
前記モータの回転軸に接続されるインペラを収容するポンプケーシングの開口縁に固定される第２固定部と、
前記第１固定部と前記第２固定部との間を接続するとともにモータの回転軸の周りを囲む筒状の周壁部と、
前記ポンプケーシングの開口に配置され、前記ポンプケーシング側と前記モータ側とに空間を仕切る壁状部材であって、前記回転軸が挿通可能な貫通孔と、前記回転軸に装着されるメカニカルシールを支持する支持部と、を備える、内蓋部と、
を一体に備え、
前記周壁部の、前記メカニカルシールの摺動面よりも前記軸方向一端側の位置に、前記ポンプケーシング側の空間に連通する孔部が形成されたことを特徴とする、ケーシングカバー。
（２）
前記周壁部は、前記第２固定部及び前記内蓋部よりも一端側に延び、前記支持部の一端側であって、前記内蓋部の他端側に、前記ポンプケーシング側の空間を構成し、
前記内蓋部は、一部が前記一端側に張り出し、前記ポンプケーシング側の空間を前記一端側に拡大するガイド部を備え、
前記孔部は前記周壁部の前記ガイド部に対向する位置に設けられることを特徴とする（１）記載のケーシングカバー。
（３）
前記周壁部は、外部から、前記モータ側の内部空間を視認可能に構成された窓部を備える、ことを特徴とする（２）記載のケーシングカバー。
（４）
前記内蓋部は、その一端側の面において前記貫通孔の外周部から前記窓部の近傍に至る溝を有する、ことを特徴とする（３）記載のケーシングカバー。
（５）
（１）乃至（４）のいずれか記載のケーシングカバーと、
前記第１固定部に固定されるモータと、
前記周壁部が挿入可能な開口を有するとともに、前記ケーシングカバーの前記第２固定部に固定される取付部を備えるポンプケーシングと、
前記ポンプケーシング内に収容されるインペラと、を備えることを特徴とするポンプ装置。
【符号の説明】
【００５１】
１０…ポンプ装置、１１…ポンプケーシング、１２…ケーシングカバー、１３…インペラ、１４…モータ、１４ａ…回転軸、１５…メカニカルシール、１５ｓ…摺動面、１７…排気弁、２０…ポンプ室、２１…吸込部、２１ａ…吸込口、２２…吐出部、２２ａ…吐出口、２４…上部開口、２４ａ…取付部、３１…内蓋部、３１ａ…隔壁部、３１ｂ…筒状部、３１ｃ…カバー部、３１ｄ…ガイド部、３１ｅ…貫通孔、３１ｆ…支持部、３１ｇ…溝、３２…周壁部、３２ａ…孔部、３２ｂ…窓部、３３…固定部、３３ａ…取付孔部、３４…固定部、３４ａ…取付孔部。
【図１】
0006671983.tif 000002
【図２】
0006671983.tif 000003
【図３】
0006671983.tif 000004
【図４】
0006671983.tif 000005
【図５】
0006671983.tif 000006