(57)【要約】【課題】  羽根車とガイドベーンの隙間調整は作業者の聴感および触感で確認するため、作業者の熟練度によるところが大きく組立が悪かった。【解決手段】  羽根車の揚水入口部の外径部に隙間調整部材を装着し、この隙間調整部材を装着した状態でガイドベーンをケーシングに固定した。  また、ガイドベーンをケーシングに固定した後、隙間調整部材を羽根車の揚水入口部の外径部から取外すようにした。【選択図】  図１０
2005120925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータで回転駆動される羽根車を有し、該羽根車の外周を覆うように位置すると共に外郭を形成するケーシングに固定されたガイドベーンを有するポンプ部と、該ポンプ部で加圧した水を畜水する圧力タンクとを有するポンプ装置において、
前記羽根車の揚水入口部の外径部に隙間調整部材を装着し、該隙間調整部材を装着した状態で前記ガイドベーンを前記ケーシングに固定したことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記隙間調整部材は、前記ガイドベーンを前記ケーシングに固定した後、前記羽根車の揚水入口部の外径部から取外すことを特徴とするポンプ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記隙間調整部材は合成樹脂で形成したことを特徴とするポンプ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかにおいて、
前記羽根車を回転駆動するモータを、ＤＣブラシレスモータで構成した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】
本発明は電動ポンプ装置に係り、更に詳細には自動ポンプ装置の中のタービンポンプ式のガイドベーン取り付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的にタービンポンプのポンプ部は、モータ、ケーシング、羽根車、ガイドベーンから構成される。羽根車はモータによって回転駆動し、遠心力によって揚水に速度と圧力を与える。ガイドベーンは羽根車から出た揚水を効率よく渦巻室を兼ねたケーシングに導くものであり、揚水の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する。ガイドベーンは、羽根車の外周に覆い被さるように位置し、羽根車の揚水入口部の外径部と接触しないように隙間調整されケーシングに固定される。
【０００３】
従来のタービンポンプは、羽根車を回転駆動するモータにインダクションモータを使用しており、圧力タンクと圧力スイッチの組み合わせにより自動運転を行っている。このタイプのポンプ装置における羽根車とガイドベーンの隙間調整方法は、作業者が手動でモータシャフトを回転させ、羽根車とガイドベーンが接触していないかを聴感および触感で確認する方法が一般的であった。
【０００４】
【特許文献１】特開平8-121343号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のポンプ装置は、羽根車とガイドベーンの隙間調整が作業者の聴感および触感で確認するため、作業者の熟練度によるところが大きく組立およびサービス初心者には難しい作業であった。
【０００６】
また、近年、省エネルギー、吐出圧力一定制御、低騒音を目的とした、インバータによる回転数制御を行うポンプも増加している。このポンプは羽根車を回転駆動するモータにＤＣブラシレスモータを採用している。
【０００７】
ＤＣブラシレスモータは、回転子が磁性体であり、固定子には巻線を有している。回転子に有している磁石の極数および位置と、固定子に成形しているスロットとの極数および位置関係により磁束密度が高く、または低くなり、コギングトルク（回転子を回そうとする力）が必要となる。
【０００８】
モータが高出力になるほど、高い磁気性能を有する磁石を使用し、磁束密度も高まるためコギングトルクも大きくなる。従って、高出力モータはインダクションモータのようにモータシャフトが手動では回せないため、通電してモータを強制回転させて羽根車とガイドベーンの隙間調整を行うという極めて難しい作業が伴なう。
【０００９】
本発明の目的は、モータを回転させることなく羽根車とガイドベーンとの隙間調整を容易に行うことができるポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の特徴とするところは、モータで回転駆動される羽根車を有し、該羽根車の外周を覆うように位置すると共に外郭を形成するケーシングに固定されたガイドベーンを有するポンプ部と、該ポンプ部で加圧した水を畜水する圧力タンクとを有するポンプ装置において、前記羽根車の揚水入口部の外径部に隙間調整部材を装着し、該隙間調整部材を装着した状態で前記ガイドベーンを前記ケーシングに固定したことにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、羽根車とガイドベーンとの間に隙間調整部材を使用することにより、モータを回転させることなく羽根車とガイドベーンの隙間調整を容易に行うことができる。
【００１２】
また、本発明によれば、インダクションモータおよびＤＣブラシレスモータ等モータの種類に関わらず、組立およびサービス初心者でも容易に羽根車とガイドベーンの隙間調整が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施例を添付の図面に従って説明する。
【００１４】
前述までの内容は、羽根車を回転駆動するモータにインダクションモータを使用したポンプ装置と、ＤＣブラシレスモータを使用しインバータによる回転数制御を行うポンプ装置を述べてきたが、ここでは、インバータによる回転数制御を行うポンプ装置を例に挙げ説明する。インダクションモータによるポンプ装置の説明は省略するが、本発明の効果は同様に得ることができる。
【００１５】
まず、本発明のポンプ装置の概要について図１〜図３を用いて説明する。ポンプ装置は、該ポンプ部で加圧した水を畜水する圧力タンク１と、この圧力タンク１の上に配置されたモータ２と、モータ２の回転数を変速させるインバータが搭載された制御基板３と、それらを覆うポンプカバー４とを備えている。
【００１６】
ポンプ部１０は、外殻を構成する渦巻室を兼ねたケーシング１１に、モータ２が固定され、モータ２のシャフト２ａに羽根車１２が螺着されている。
【００１７】
羽根車１２の外周には、ガイドベーン１３がねじ等でケーシング１１に固定される。ケーシング１１の前面には、ケーシングカバー１４が備わりケーシング１１に蓋をする構成になる。ケーシング１１には、揚水の吸込口となる吸込みフランジ１５と、羽根車１２とガイドベーン１３によって圧力が高められた揚水の一部を吸込み側に戻すための圧力フランジ１６が備わる。
【００１８】
一方、圧力タンク１の側面にポンプ部１０によって加圧された水を水栓に送水するために設けられる配管接続用の吐出フランジ５が接続されている。
【００１９】
ケーシング１１の上部には、ねじ込み式の呼び水給水用栓１７が備わる。この呼び水給水用栓１７を外して呼び水を行う。電源を入れ、ポンプ装置が運転すると、揚水が吐出フランジ５を介して吐出管から送り出されるのである。吐出管につながる流路が閉じられると、吐出管から下流側の圧力が上がる。通常は、圧力センサー６等が作動してモータ２が止まる。
【００２０】
次に、本発明のポンプ装置の動作概略について図４を用いて説明する。運転待機状態から、Ｔ１で水栓を開き水を使い始めると、圧力タンク１に畜水された水が流失し、ポンプ装置に設けられた圧力センサー６の検出圧力が（ｃ）のように、およびポンプの吐出圧力が（ｂ）のように徐々に低下する。この結果、
運転開始圧力Ｔ２に到達した時点で運転を開始する。水栓の開度つまり水の使用量に応じて圧力センサー６の検出圧力も低下し、モータ２の回転数を制御基板３で増して、ポンプ装置の吐出圧力を一定に保持しながら運転している。Ｔ３にて水の使用量を減じた場合には、圧力センサー６の検出圧力が上昇するので、モータ２の回転数は減じられて、同様にポンプ装置の吐出圧力を一定に保持しながら運転している。同様にＴ４で再度水の使用量が増す場合、Ｔ５で水の使用量が一定となる場合も各々の状況に応じて圧力センサー６の検出圧力に伴ない、モータ２の回転数を変えて、ポンプ装置の吐出圧力を一定としているもので、これの繰り返しで運転されるものである。
【００２１】
そして、Ｔ６にて水栓を閉じて水の使用を終了すると、圧力センサー６の検出圧力が瞬時上昇するので、モータ２の回転数は減じられる。このとき、水使用の有無を判定するためにＴ７でモータ２の回転数を若干上げた後、Ｔ８からＴ９間でモータ２の回転数を一定に保持し、この間圧力センサー６の検出圧力が低下方向への変化が無いことを確認してＴ９でポンプ装置を停止し、待機状態となるものである。
【００２２】
次に、本発明の主要部について述べる。従来のタービンポンプのポンプ部は図５の拡大断面図に示すように、モータ２、ケーシング１１、羽根車１２、ガイドベーン１３から構成される。
【００２３】
羽根車１２は、モータ２によって回転駆動し、遠心力によって揚水に速度と圧力を与える。ガイドベーン１３は羽根車１２から出た揚水を効率よく渦巻室を兼ねたケーシング１１に導くものであり、揚水の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する。
【００２４】
組立手順は、まず、ケーシング１１にモータ２をＡ方向からボルト等で固定する。次にＢ方向から羽根車１２を入れ、モータ２のシャフト２ａに螺着させる。次にＢ方向からガイドベーン１３を羽根車１２に覆い被せるように入れる。ガイドベーン１３を羽根車１２に挿入した際、羽根車１２の円筒状の外径部１２ａとガイドベーン１３の円筒状の挿入穴１３ａが接触しないように隙間Ｌをとる必要が有る。隙間Ｌは大きいほど組立性は良好と考えられるが、羽根車１２によって加圧された水がこの隙間から逃げるためポンプの効率が落ちる原因となる。隙間Ｌは、概ね０．１５〜０．２ｍｍ程度を確保する必要がある。
【００２５】
この隙間Ｌの調整方法として、インダクションモータの場合は、作業者が手動でモータ２のシャフト２ａを回転させ、羽根車１２の円筒状の外径部１２ａとガイドベーン１３の円筒状の挿入穴１３ａが接触していないかを聴感および触感で確認する方法が一般的であった。この方法は、作業者の熟練度によるところが大きく組立およびサービス初心者には難しい作業であった。
【００２６】
また、本実施例で説明しているインダクションモータの場合は、前述したようにコギングトルクが必要となるためインダクションモータのようにモータシャフトが手動では回せない。したがって、一旦通電してモータを強制回転させて羽根車１２とガイドベーン１３が接触しないよう隙間Ｌの調整を行うという極めて難しい作業が伴なう。
【００２７】
本発明は上記問題に鑑み、タービンポンプにおいて、羽根車とガイドベーンの隙間調整が容易なポンプ装置を提供することにある。
【００２８】
その方法として、図６に示す隙間調整部材５０を用いる。隙間調整部材５０は羽根車１２の外径部１２ａに装着できるよう円筒状になっており、隙間調整部５０ａと操作部５０ｂから成る。隙間調整部５０ａの厚さｔは前述した隙間Ｌと同程度の寸法とする。
【００２９】
隙間調整部材５０の使用方法を以下に述べる。 羽根車１２を、モータ２のシャフト２ａに螺着させるまでは前述と同じである。次に羽根車１２の外径部１２ａに隙間調整部５０ａを装着する。この状態を図７に示す。次に隙間調整部５０ａを装着したまま、ガイドベーン１３を羽根車１２に覆い被せるように入れる。この状態を図８に示す。次にケーシング１１に構成されるねじ穴と、ガイドベーン１３の穴を合わせて、ガイドベーン１３をケーシング１１に固定する。この状態を図９に示す。また、この時の拡大断面図を図１０に示す。
【００３０】
図９および図１０の状態から、隙間調整部材５０の操作部５０ｂを手で持ち引き抜く。この状態を図１１に示す。これにより、羽根車１２とガイドベーン１３の隙間Ｌは、隙間調整部５０ａの厚さｔにより矯正されるため、容易にしかも均等に調整することができる。この隙間調整部材５０を使用することにより、モータを回転させることなく羽根車とガイドベーンの隙間調整が可能である。従って、インダクションモータおよびＤＣブラシレスモータ等モータの種類に関わらず、組立およびサービス初心者でも容易に羽根車とガイドベーンの隙間調整が可能となる。
【００３１】
この隙間調整部材５０は金属等の多種材質で製作することができるが、合成樹脂で製作すればコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例に係るポンプ装置の縦断面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】ポンプカバーを外した図２の平面図である。
【図４】運転開始から停止するまでを時系列的に記載した運転状態図である。
【図５】図１のポンプ部の拡大断面図である。
【図６】隙間調整部材の断面図である。
【図７】羽根車に隙間調整部材を挿入した説明図である。
【図８】図７にガイドベーンを挿入した説明図である。
【図９】ガイドベーンをケーシングに固定した説明図である。
【図１０】図９の拡大断面図である。
【図１１】隙間調整部材を引き抜く状態を表わした説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…圧力タンク、２…モータ、３…制御基板、４…ポンプカバー、１１…ケーシング、１２…羽根車、１３…ガイドベーン、５０… 隙間調整部材。
【図１】
2005120925.tif 000003
【図２】
2005120925.tif 000004
【図３】
2005120925.tif 000005
【図４】
2005120925.tif 000006
【図５】
2005120925.tif 000007
【図６】
2005120925.tif 000008
【図７】
2005120925.tif 000009
【図８】
2005120925.tif 000010
【図９】
2005120925.tif 000011
【図１０】
2005120925.tif 000012
【図１１】
2005120925.tif 000013