(57)【要約】【課題】汚水ポンプにおいて、主板側室での旋回流発生に起因するケーシングカバーの磨耗を防止する。【解決手段】インペラ２４の主板２４ｂは、その先端のバックプレート２８と対向する面が主軸に対して垂直である。バックプレート２８は、ケーシングカバー２７に対する取付面２８ａと、インペラ２４の主板先端と対向する面２８ｂとが、主軸２１に対して垂直な、厚みが均一な円環状である。インペラ２４の主板２４ｂのバックプレート２８と対向する面２４ｆと、バックプレート２８の主板先端と対向する面２８ｂとの間に、主軸に対して垂直な円環状の隙間Ｓ２が形成されている。主板側室３１内に主軸２１に対して交差する方向に延びるリブ３７Ａ，３７Ｂが設けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸の先端に固定され、かつポンプケーシング内に収容されたインペラと、前記インペラの主板側で前記ポンプケーシングを閉鎖するケーシングカバーと、このケーシングカバーに取り付けられ、かつ前記インペラの主板の先端と対向するバックプレートとを備え、少なくとも前記インペラの主板、前記ケーシングカバー、前記バックプレート、及び前記主軸により主板側室が形成される、汚水ポンプにおいて、
前記インペラの主板は、その先端の前記バックプレートと対向する面が前記主軸に対して垂直であり、
前記バックプレートは、前記ケーシングカバーに対する取付面と、前記インペラの主板先端と対向する面とが前記主軸に対して垂直である、厚みが均一な円環状であり、かつ
前記インペラの主板先端の前記バックプレートと対向する面と、前記バックプレートの前記主板先端と対向する面との間に、前記主軸に対して垂直な円環状の隙間が形成されている、ことを特徴とする、汚水ポンプ。
【請求項２】
前記主板側室内に前記主軸に対して交差する方向に延びるリブを備えることを特徴とする、請求項１に記載の汚水ポンプ。
【請求項３】
前記リブは、前記ケーシングカバーに設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の汚水ポンプ。
【請求項４】
前記リブは、前記バックプレートに設けられていることを特徴とする、請求項２に記載の汚水ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水道設備等で異物を含む汚水の揚水に使用される汚水ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、種々の形式の汚水ポンプが提供されており、例えば、特許文献１には、斜流型のインペラを備える汚水ポンプが記載されている。
【０００３】
図６及び図７を参照して、渦巻ポンプ型の汚水ポンプの一例を説明すると、モータ１により回転駆動される主軸２の先端にインペラ３が固定されている。インペラ３はポンプケーシング４内のボリュート室８内に収容されている。ポンプケーシング４は、吸込口４ａ及び吐出口４ｂを備え、かつ軸封装置５を取り付けたケーシングカバー６によって閉鎖されている。インペラ３の主板３ａ、インペラ３のボス部３ｂ、及びケーシングカバー６とにより仕切られた空間（主板側室７）が形成されている。ボリュート室８から主板側室７への異物の侵入を防止するために、ケーシングカバー６にバックプレート９が取り付けられており、このバックプレート９と主板３ａとの隙間Ｓ１は可能な限り狭く設定されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−４５８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記図６及び図７に示す従来の汚水ポンプでは、異物の通過性を高めるために、インペラ３の主板３ａの主軸２に対する傾斜角度θ１はほぼ一定に設定されている。これに対応してバックプレート９の主板３ａと対向する面は円錐状であり、バックプレート９と主板３ａの隙間Ｓ１も円錐状となっている。そのため、ケーシングカバー６のバックプレート９が取り付けられた部分（取付部６ａ）は、外側から主軸２に向けて延びた形状とする必要がある。この主軸２に向けて延びている取付部６ａがあることで、図７に示すように主板側室７には水の滞留が生じる領域（死水部７ａ）が存在する。主板側室７内ではインペラ３の回転に伴って旋回流が生じるので、砂等の細かい異物が死水部７ａに侵入していると、旋回流によって繰り返し衝突する異物でケーシングカバー６が磨耗する。磨耗が進行して死水部７ａの部分でケーシングカバー６が破損すれば、ケーシングカバー６全体を交換する必要がある。
【０００６】
また、前述のようにバックプレート９は主板３ａ側の面が円錐状の複雑な形状であるので、加工が困難ないしは煩雑である。また、図７において符号δ１で示すバックプレート９の主軸２の方向の変位量と、この変位量δ１に対応する隙間Ｓ１の増減が等しくないので、主軸２方向でのバックプレート９の位置調整が煩雑である。これらの理由から、図６及び図７に示す汚水ポンプは加工、組立、及び調整が煩雑であった。
【０００７】
そこで、本発明は、汚水ポンプにおいて、主板側室での旋回流発生に起因するケーシングカバーの磨耗を防止することを課題としている。また、本発明は、汚水ポンプの加工、組立、及び調整を容易にすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、主軸の先端に固定され、かつポンプケーシング内に収容されたインペラと、前記インペラの主板側で前記ポンプケーシングを閉鎖するケーシングカバーと、このケーシングカバーに取り付けられ、かつ前記インペラの主板の先端と対向するバックプレートとを備え、少なくとも前記インペラの主板、前記ケーシングカバー、前記バックプレート、及び前記主軸により主板側室が形成される、汚水ポンプにおいて、前記インペラの主板は、その先端の前記バックプレートと対向する面が前記主軸に対して垂直であり、前記バックプレートは、前記ケーシングカバーに対する取付面と、前記インペラの主板先端と対向する面とが前記主軸に対して垂直である、厚みが均一な円環状であり、かつ前記インペラの主板先端の前記バックプレートと対向する面と、前記バックプレートの前記主板先端と対向する面との間に、前記主軸に対して垂直な円環状の隙間が形成されている、ことを特徴とする、汚水ポンプを提供する。
【０００９】
本発明の汚水ポンプでは、主板先端のバックプレートと対向する面と、バックプレートの主板先端と対向する面とが主軸に対して垂直であるので、外側から主軸に向けて延びた形状のバックプレートの取付部を、ケーシングカバーに設ける必要がない。そのため、主板側室の形状を比較的な単純な形状として、汚水が滞留する死水部をなくすことができ、主板側室内に侵入した砂等の異物が排出されることなく主板側室内に留まるのを防止することができる。よって、主板側室内に侵入した異物が衝突することでケーシングカバーが磨耗するのを防止することができる。
【００１０】
また、バックプレートは、ケーシングカバーに対する取付面と、主板先端と対向する面とが主軸に対して垂直である厚みが均一な円環状であるので、形状が比較的単純であり、容易に加工することができる。
【００１１】
さらに、バックプレートは厚みが均一な円環状で、インペラの主板とバックプレートとの間に形成される隙間も、主軸に対して垂直な円環状であるので、バックプレートの主軸方向の位置を容易に調整することができる。
【００１２】
前記主板側室内に前記主軸に対して交差する方向に延びるリブを備えることが好ましい。このリブにより、インペラの回転に伴う主板側室内での旋回流の発生を防止することができるので、主板側室内に侵入した異物が衝突することでケーシングカバーが磨耗するのをより確実に防止することができる。
【００１３】
前記リブはケーシングカバーに設けられていてもよく、バックプレートに設けられていてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１から図３は、本発明の第１実施形態にかかる渦巻ポンプ型の汚水ポンプを示す。
【００１６】
この汚水ポンプは、水平方向に延びる主軸２１の先端に固定され、かつポンプケーシング２２内のボリュート室２３に収容されたインペラ２４を備えている。主軸２１の他端は駆動用のモータ２０に連結されている。
【００１７】
ポンプケーシング２２にはインペラ２４の吸込口２４ａと対向して吸込口２２ａが形成されている。この吸込口２２ａには吸込管２６が連結されている。また、ポンプケーシング２２には吐出口２２ｂが形成されている。ポンプケーシング２２は、インペラ２４の主板２４ｂ側がケーシングカバー２７により閉鎖されている。ケーシングカバー２７には、インペラ２４の主板２４ｂと対向してバックプレート２８がボルト２９によって固定されている。
【００１８】
インペラ２４の主板２４ｂの背面側には、ケーシングカバー２７、バックプレート２８、インペラ２４のボス部２４ｃと主板２４ｂ、及び主軸２１により囲まれた空間（主板側室３１）が形成されている。この主板側室３１は、後述する隙間Ｓ２を介してボリュート室２３と連通している。
【００１９】
ケーシングカバー２７の中央に形成された挿通孔２７ａから主軸２１が外部に突出しており、この挿通孔２７ａに取り付けられた軸封装置３２によって、ポンプケーシング２２内の液密性が確保されている。ケーシングカバー２７の外側には筒状の軸受ハウジング３３が固定されている。この軸受ハウジング３３内のフランジ３３ａと、軸受ハウジング３３の端部に固定されたハウジングカバー３４には、主軸２１を回転自在に支持する軸受３５Ａ，３５Ｂが固定されている。
【００２０】
インペラ２４は、主軸に固定されたボス部２４ｃと、ボス部２４ｃから延びる主板２４ｂと、この主板２４ｂに対して間隔をあけて配置された側板２４ｄとを備えている。主板２４ｂと側板２４ｄとの間には、複数の羽根２４ｅが設けられている。
【００２１】
インペラ２４の主板２４ｂの形状は、主軸２１の軸線Ｌに対してなす傾斜角度θ２が基端側（ボス部２４ｃ側）から先端側に向けて漸次大きくなるように設定されている。主板２４ｂの先端のバックプレート２８と対向する面（先端背面２４ｆ）は、主軸２１の軸線Ｌに対して垂直である。主板２４ｂが主軸２１の軸線Ｌに対してなす傾斜角度θ２は一定であってもよい。
【００２２】
バックプレート２８は、ケーシングカバー２７に対する取付面２８ａが主軸２１の軸線Ｌに対して垂直である。また、前述のようにインペラ２４の先端背面２４ｆが主軸２１の軸線Ｌに対して垂直であることと対応して、バックプレート２８の主板２４ｂの先端と対向する面（インペラ対向面２８ｂ）も、主軸２１の軸線Ｌに対して垂直である。そのため、バックプレート２８は、全体として厚みが均一な円環状を呈している。
【００２３】
インペラ２４の先端背面２４ｆと、バックプレート２８のインペラ対向面２８ｂの両方が主軸２１の軸線Ｌに対して垂直であるので、これら先端背面２４ｆとインペラ対向面２８ｂとの間に形成される隙間Ｓ２も主軸２１の軸線Ｌに対して垂直な円環状となっている。図６及び図７を参照すると、従来の汚水ポンプでは隙間Ｓ１が円錐状となっているため、外側から主軸２１に向けて延びる取付部６ａをケーシングカバー２７に設け、この取付部６ａにバックプレート２８を取り付ける必要がり、この取付部６ａを設けたことにより主板側室３１内に死水部７ａが存在する。しかし、本実施形態では、隙間Ｓ２は主軸２１の軸線Ｌに対して垂直であるので、従来のような外側から主軸２１に向けて延びる取付部をケーシングカバー２７に設ける必要がなく、図２に示すように、ケーシングカバー２７の外周縁付近にインペラ２４に向けてわずかに突出する取付部２７ｂを設け、この取付部２７ｂにバックプレート２８を固定すればよい。そのため、ケーシングカバー２７の内面は比較的平坦な形状となり、主板側室３１も比較的単純で、汚水の滞留する領域、すなわち死水部７ａ（図７）のない形状となる。その結果、仮にボリュート室２３から隙間Ｓ２を介して砂等の異物が主板側室３１内に侵入しても、この異物が排出されずに主板側室３１内に留まることがなく、異物が衝突することでケーシングカバー２７が磨耗するのを防止することができる。
【００２４】
また、前述のように、バックプレート２８は、取付面２８ａと、インペラ対向面２８ｂとの両方が主軸２１に対して垂直な厚みが均一な円環状である。かかる比較的単純な形状としたことにより、バックプレート２８を容易に加工することができる。さらに、バックプレート２８は厚みが均一な円環状で、インペラ２４の主板２４ｂとバックプレート２８との間に形成される隙間Ｓ２も、主軸に対して垂直な円環状である。従って、バックプレート２８の主軸方向の変位量δ２と、この変位量δ２に対応する隙間Ｓ２の増減が等しい。換言すれば、バックプレート２８を主軸方向に移動させると、その移動距離と等しい量だけ隙間Ｓ２が増減する。従って、バックプレート２８の主軸方向の位置を容易に調整することができる。以上の点で、本実施形態の汚水ポンプは、加工、組立、及び調整が簡便である。
【００２５】
主板側室３１内には細長い矩形板状の一対のリブ３７Ａ，３７Ｂが設けられている。図２及び図３を参照すると、リブ３７Ａ，３７Ｂはケーシングカバー２７の内側面からインペラ２４の主板２４ｂに向けて突出している。また、主軸方向から見ると、リブ３７Ａ，３７Ｂは主板側室３１の外周縁から主軸２１に向けて主軸２１の軸線Ｌに対して直交する方向に延びている。リブ３７Ａ，３７Ｂはケーシングカバー２７と一体構造であってもよく、バックプレート２８とは別体のものをボルト等の手段で固定してもよい。
【００２６】
このリブ３７Ａ，３７Ｂを設けることにより、インペラ２４の回転時に主板側室３１内で主軸２１回りの旋回流が発生するのを防止することができる。旋回流そのものの発生を防止することにより、主板側室３１内に侵入した異物がケーシングカバーに衝突するのを防止することができ、より効果的かつ確実にケーシングカバー２７の磨耗を防止することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
図４及び図５に示す本発明の第２実施形態では、バックプレート２８にリブ４７Ａ，４７Ｂが設けられている。
【００２８】
詳細には、リブ４７Ａ，４７Ｂは円環状のバックプレート２８の内周面から主軸２１に向けて延びている。また、リブ４７Ａ，４７Ｂはケーシングカバー２７に向けて突出しており、最先端部はケーシングカバー２７に当接している。リブ４７Ａ，４７Ｂはバックプレート２８と一体構造であってもよく、バックプレート２８とは別体のものをボルト等の手段で固定してもよい。リブ４７Ａ，４７Ｂを設けることにより、主板側室３１内での旋回流の発生を防止し、それによって主板側室内に侵入した異物の衝突によるケーシングカバー２７の磨耗を防止することができる。
【００２９】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３０】
本発明は、前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、前記実施形態では、リブは主軸方向から見て主軸に対して直交する方向に延びているが、主軸に対して交差する方向に延びていればよい。また、リブの個数は、１個であっても、３個以上であってもよい。さらに、リブの形状は矩形板状に限定されず、湾曲形状や、主軸方向から見て厚みが規則的又は不規則に変化している形状であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の汚水ポンプでは、主板先端のバックプレートと対向する面と、バックプレートの主板先端と対向する面とが主軸に対して垂直であるので、外側から主軸に向けて延びた形状のバックプレートの取付部をケーシングカバーに設ける必要がない。そのため、主板側室の形状を比較的な単純な形状として、死水部をなくすことができるので、主板側室内に侵入した砂等の異物が衝突することでケーシングカバーが磨耗し、それによるケーシングカバーの損傷を防止することができる。従って、本発明により、磨耗により損傷したケーシングカバーの交換に要するコストを削減することができる。
【００３２】
また、バックプレートは、ケーシングカバーに対する取付面と、主板先端と対向する面とが主軸に対して垂直で、厚みが均一な円環状であるので、形状が比較的単純であり、容易に加工することができる。さらに、バックプレートは厚みが均一な円環状で、インペラの主板とバックプレートとの間に形成される隙間は主軸に対して垂直な円環状であるので、主軸方向のバックプレートの位置調整が容易である。従って、本発明により、汚水ポンプの加工、組立、及び調整が簡便になる。
【００３３】
さらに、主板側室内に主軸に対して交差する方向に延びるリブを設けることにより、インペラの回転に伴う主板側室内での旋回流の発生を防止することができるので、主板側室内に侵入した異物が衝突することでケーシングカバーが磨耗するのをより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる汚水ポンプを示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる汚水ポンプを示す部分断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線での断面図である。
【図６】従来の汚水ポンプを示す断面図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【符号の説明】
２０  モータ
２１  主軸
２２  ポンプケーシング
２２ａ  吸込口
２２ｂ  吐出口
２３  ボリュート室
２４  インペラ
２４ａ  吸込口
２４ｂ  主板
２４ｃ  ボス部
２４ｄ  側板
２４ｅ  羽根
２４ｆ  先端背面
２６  吸込管
２７  ケーシングカバー
２７ａ  挿通孔
２７ｂ  取付部
２８  バックプレート
２８ａ  取付面
２８ｂ  インペラ対向面
２９  ボルト
３１  主板側室
３２  軸封装置
３３  軸受ハウジング
３３ａ  フランジ
３４  ハウジングカバー
３５Ａ，３５Ｂ  軸受
３７Ａ，３７Ｂ  リブ
４７Ａ，４７Ｂ
Ｓ２  隙間
Ｌ  軸線
θ２  傾斜角度
δ２  変位量
【図１】
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【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】
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【図７】
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