(57)【要約】【課題】ケーシングに対して羽根車が非接触で回転する遠心ポンプにおいて、輸送時等における羽根車の損傷を抑える羽根車支持治具を提供する。【解決手段】ケーシング６０の吸込口６からケーシング内に端部が挿通可能な棒部３１１と、棒部の端部に設けられ、弾性変形することで、その一部である嵌入部３１８が羽根車１０の前シュラウド２０と後シュラウド４０との間に入り込み、羽根車に対して軸線方向及び径方向に相対移動不能になる第一支持部３１５と、予め定められた以上の外力が働かない限り、棒部に対して相対移動不能に設けられ、嵌入部が前及び後シュラウドの間に入り込んでいるときにケーシングに接触して、ケーシングと羽根車とが径方向において非接触の状態でケーシングに対して径方向に移動不能になり且つケーシングに対して軸線方向における棒部の相対位置調整が可能な第二支持部材３２５，３５０と、を備えている。【選択図】図６
2013092064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線回りに回転可能な羽根車と、該回転軸線を中心とする径方向及び該回転軸線が延びている軸線方向に該羽根車を相対移動可能に且つ非接触状態で該回転軸線回りに回転可能に収納するケーシングとを備え、
前記ケーシングには、吐出口が形成されていると共に、前記回転軸線の延長線上に吸込口が形成され、
前記羽根車は、前記回転軸線を中心として周方向に複数設けられた羽根と、前記吸込口と対向する羽根車入口が形成され複数の該羽根の前記吸込口側である前側を覆う前シュラウドと、複数の該羽根の前記吸込口とは反対側の後側を覆う後シュラウドと、を有している密閉型である、遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記吸込口から前記ケーシング内に端部が挿通可能な棒部材と、
前記棒部材の前記端部に設けられ、弾性変形することで、その一部である嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込み、前記羽根車に対して前記軸線方向及び前記径方向に相対移動不能になる第一支持部材と、
予め定められた以上の外力が働かない限り、前記棒部材に対して相対移動不能に設けられ、前記第一支持部材の前記嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込んでいるときに前記ケーシングに接触して、該ケーシングと前記羽根車とが前記径方向において非接触の状態で該ケーシングに対して該径方向に移動不能になり且つ前記軸線方向に相対移動が拘束されつつ、該ケーシングに対して該軸線方向における前記棒部材の相対位置調整が可能な第二支持部材と、
を備えていることを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項２】
請求項１に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記第二支持部材は、前記棒部材に設けられ、前記吸込口から前記ケーシング内に入り込んで、前記第一支持材の前記嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込んでいるときに前記ケーシングの内周面に接触する内側第二支持部材を有する、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項３】
請求項２に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記内側第二支持部材には、前記第一支持材の前記嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込み、且つ前記ケーシングと前記羽根車とが前記軸線方向で非接触の状態のときに、前記ケーシングの前記吸込口の縁と該軸線方向で一致する部位に外観上見分けがつくマークが施されている、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項４】
請求項３に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記内側第二支持部材は、前記棒部材が延びている方向の両端面と該両端面をつなぐ側面と有し、該両端面のうちで前記第一支持部材が設けられている側とは反対側の端面と該側面との角が前記マークを成す、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記棒部材は、前記内側第二支持部材を基準にして、前記第一支持部材と反対側にも延びている、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか一項に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記内側第二支持部材には、該内側第二支持部材を基準として前記棒部材が延びている方向の一方の側から他方の側へ通じる通路が形成されている、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項７】
請求項６に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記内側第二支持部材は、前記棒部材を中心として、該棒部材の周方向に間隔をあけて配置され、前記ケーシングの前記内周面に接触可能な複数のケーシング内接部を有し、複数の該ケーシング内接部の相互間が前記通路を成す、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記第二支持部材は、予め定められた以上の外力が働かない限り、前記棒部材に対して相対移動不能に設けられ、前記吸込口周りの前記ケーシングの外周面に接して、予め定められた以上の外力が働かない限り、前記ケーシングに対して相対移動不能になる外側第二支持部材を有する、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項９】
請求項８に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記外側第二支持部材には、前記吸込口周りの前記ケーシングの外周面に接しているときに、該ケーシング内と、該ケーシング外であって該外側第二支持部材外との間で流体を流すことができる通路が形成されている、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記ケーシングは、筒状を成し、端部の開口が前記吸込口を成す吸込管部を有しており、
前記外側第二支持部材は、筒状を成して両端が開口し、一端の開口から前記吸込管部が挿入されると、内周面が該吸込管部の外周面に接して、予め定められた以上の外力が働かない限り、前記ケーシングに相対移動不能になる取付用筒を有する、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項１１】
請求項１０に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記外側第二支持部材は、二つの管が相互に接続され且つ該管相互が連通しているＴ字管を有し、該Ｔ字管は、該Ｔ字管におけるＴの横線に相当する管部が、前記取付用筒の他端に内嵌又は外嵌して、該取付用筒に対して相対移動不能になる、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記取付用筒は、透明又は半透明の材料で形成されている、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記第一支持部材は、複数の前記羽根の数量と同じ数量の前記嵌入部を有し、複数の該嵌入部が、それぞれ、前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込むと、複数の該羽根のうちの一の羽根に接触して、前記羽根車に対して前記回転軸線回りの周方向に相対移動不能になる、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持治具。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の羽根車支持治具と、
前記遠心ポンプと、
を備えていることを特徴とするポンプユニット。
【請求項１５】
回転軸線回りに回転可能な羽根車と、該回転軸線を中心とする径方向及び該回転軸線が延びている軸線方向に該羽根車を相対移動可能に且つ非接触状態で回転可能に収納するケーシングとを備え、
前記ケーシングには、吐出口が形成されていると共に、前記回転軸線の延長線上に吸込口が形成され、
前記羽根車は、前記回転軸線を中心として周方向に複数設けられた羽根と、前記吸込口と対向する羽根車入口が形成され複数の該羽根の前記吸込口側である前側を覆う前シュラウドと、複数の該羽根の前記吸込口とは反対側の後側を覆う後シュラウドと、を有している密閉型である、遠心ポンプの羽根車支持方法において、
前記吸込口から前記ケーシング内に端部が挿通可能な棒部材と、
前記棒部材の前記端部に設けられ、弾性変形することで、その一部である嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込み、前記羽根車に対して前記軸線方向及び前記径方向に相対移動不能になる第一支持部材と、
予め定められた以上の外力が働かない限り、前記棒部材に対して相対移動不能に設けられ、前記第一支持部材の前記嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込んでいるときに前記ケーシングに接触して、該ケーシングと前記羽根車とが前記径方向において非接触の状態で該ケーシングに対して該径方向に移動不能になり且つ前記軸線方向に相対移動が拘束されつつ、該ケーシングに対して該軸線方向における前記棒部材の相対位置調整が可能な第二支持部材と、を備えている羽根車支持治具を準備し、
前記棒部材の前記端部側と共に該端部に固定されている前記第一支持部材を弾性変形させて前記吸込口から前記ケーシング内に挿入し、さらに、該第一支持部材を前記羽根車入口から前記羽根車内に挿入して、弾性変形している該第一支持部材の復帰力により前記嵌入部を前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入れ込み、
前記第二支持部材を前記ケーシングに対して接触させて、前記ケーシングと前記羽根車とが前記径方向において非接触の状態で該ケーシングに対して該径方向に移動不能にした後、前記ケーシングと前記羽根車とが前記軸線方向において非接触の状態になるよう、該軸線方向における該ケーシングに対する前記棒部材の相対位置を調節する、
ことを特徴とする遠心ポンプの羽根車支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸線回りに回転可能な羽根車と、回転軸線を中心とする径方向及び回転軸線が延びている軸線方向に羽根車を相対移動可能に且つ非接触状態で回転可能に収納するケーシングとを備えている遠心ポンプの羽根車支持治具、これを備えているポンプユニット、遠心ポンプの羽根車支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心ポンプには、磁気軸受や動圧軸受を有し、ケーシングに対して羽根車が非接触で回転するものがある。このようなポンプでは、ケーシングに対して羽根車が各方向に相対移動可能であるため、例えば、搬送時に、羽根車がケーシング内で相対移動し、そのときの衝撃等により、羽根車やケーシングが損傷するおそれがある。
【０００３】
そこで、以下の特許文献１では、ケーシング内で羽根車を一時的に固定する固定部材が開示されている。この特許文献１に開示されている固定部材は、ケーシングの吸込口からケーシング内に入り込む円柱部と、この円柱部の一方の端部に形成され、ケーシングの吸込口を塞ぐキャップ部と、を有している。円柱部は、吸込口からケーシング内に入り込み軸線方向に移動する過程で、円柱部の他方の端部が羽根車に接し、この羽根車を軸線方向においてケーシングの内面に押し付ける。このとき、キャップ部は、吸込口が形成されている吸込管部の軸線方向端部及び外周面に接触して、円柱部がこれ以上ケーシング内に入り込むことを防ぐ。この結果、ケーシングに対する固定部材の相対位置が一意に定まり、ケーシングに対して、固定部材の円柱部に押さえ付けられている羽根車が相対移動不能になる。
【０００４】
また、特許文献１では、以下の固定部材も開示している。この固定部材は、ケーシングの吸込口からケーシング内に入り込む棒部と、この棒部の一方の端部に設けられている弾性球状部と、この棒部の他方の端部に設けられている前述のキャップ部とを有している。弾性球状部は、棒部と共に吸込口からケーシング内に入り込み軸線方向に移動する過程で、羽根車内に入り込み、軸線方向で羽根車と相対移動不能になる。この弾性球状部が羽根車内に入り込む際、この羽根車を軸線方向においてケーシングの内面に押し付けることになる。このとき、先に説明した固定部材と同様、キャップ部は、吸込口が形成されている吸込管部の軸線方向端部及び外周面に接触して、弾性球状部がこれ以上軸線方向に移動することを防ぐ。この結果、先に説明した固定部材と同様、ケーシングに対する固定部材の相対位置が一意に定まり、ケーシングに対して、固定部材の弾性球状部が内部に入り込んでいる羽根車が相対移動不能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のいずれの固定部材でも、羽根車がケーシングの内面に押し付けられた状態で、ケーシングに対して羽根車が相対移動不能になるため、ポンプが輸送時に衝撃を受けると、ケーシング内面に羽根車が接した状態で振動等して、ケーシングや羽根車を傷付ける恐れがある、という問題点がある。さらに、上記特許文献１に記載の技術では、ケーシング内で羽根車が一時的に固定されている状態で、ケーシング内に処理流体（例えば、洗浄液）を入れて、この羽根車の表面やケーシング内面を処理しようとしても、ケーシングの内面と羽根車の表面との接触部分に処理流体が行き渡らず、十分な処理ができないという問題点もある。
【０００７】
そこで、本発明は、輸送時等において、ポンプが衝撃を受けた場合でも、ケーシング及び羽根車の損傷を防ぐことができ、しかも、羽根車の表面やケーシング内面を処理流体で十分に処理することができる羽根車支持治具、これを備えたポンプユニット、羽根車の支持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するための発明に係る遠心ポンプの羽根車支持治具は、
回転軸線回りに回転可能な羽根車と、該回転軸線を中心とする径方向及び該回転軸線が延びている軸線方向に該羽根車を相対移動可能に且つ非接触状態で該回転軸線回りに回転可能に収納するケーシングとを備え、前記ケーシングには、吐出口が形成されていると共に、前記回転軸線の延長線上に吸込口が形成され、前記羽根車は、前記回転軸線を中心として周方向に複数設けられた羽根と、前記吸込口と対向する羽根車入口が形成され複数の該羽根の前記吸込口側である前側を覆う前シュラウドと、複数の該羽根の前記吸込口とは反対側の後側を覆う後シュラウドと、を有している密閉型である、遠心ポンプの羽根車支持治具において、
前記吸込口から前記ケーシング内に端部が挿通可能な棒部材と、前記棒部材の前記端部に設けられ、弾性変形することで、その一部である嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込み、前記羽根車に対して前記軸線方向及び前記径方向に相対移動不能になる第一支持部材と、予め定められた以上の外力が働かない限り、前記棒部材に対して相対移動不能に設けられ、前記第一支持部材の前記嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込んでいるときに前記ケーシングに接触して、該ケーシングと前記羽根車とが前記径方向において非接触の状態で該ケーシングに対して該径方向に移動不能になり且つ前記軸線方向に相対移動が拘束されつつ、該ケーシングに対して該軸線方向における前記棒部材の相対位置調整が可能な第二支持部材と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
当該羽根車支持治具では、ケーシングに対して軸線方向における棒部材の相対位置を調整することで、径方向のみならず軸線方向においても、ケーシングと羽根車との非接触状態を確保することができる。よって、当該羽根車支持治具では、輸送時等において、ポンプが衝撃を受けた場合でも、ケーシング及び羽根車の損傷を防ぐことができ、しかも、羽根車の表面やケーシング内面を広い範囲に渡って処理液で処理することができる。
【００１０】
ここで、前記遠心ポンプの羽根車支持治具において、前記第二支持部材は、前記棒部材に設けられ、前記吸込口から前記ケーシング内に入り込んで、前記第一支持材の前記嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込んでいるときに前記ケーシングの内周面に接触する内側第二支持部材を有してもよい。
【００１１】
この場合、前記内側第二支持部材には、前記第一支持材の前記嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込み、且つ前記ケーシングと前記羽根車とが前記軸線方向で非接触の状態のときに、前記ケーシングの前記吸込口の縁と該軸線方向で一致する部位に外観上見分けがつくマークが施されていることが好ましい。さらに、この場合、前記内側第二支持部材は、前記棒部材が延びている方向の両端面と該両端面をつなぐ側面と有し、該両端面のうちで前記第一支持部材が設けられている側とは反対側の端面と該側面との角が前記マークを成していることが好ましい。
【００１２】
このように、棒材に設けられている内側第二支持部材にマークが施されていると、このマークを見つつ、ケーシングに対して軸線方向における棒部材の相対位置を調整することで、軸線方向においてケーシングと羽根車との非接触状態を確実に実現することができる。
【００１３】
また、前記羽根車支持治具において、前記棒部材は、前記内側第二支持部材を基準にして、前記第一支持部材と反対側にも延びていることが好ましい。
【００１４】
棒部材が第一支持部材と反対側にも延びていると、この部分を持つことで、ケーシングに対して軸線方向における棒部材の相対位置を容易に調整することができる。
【００１５】
また、前記羽根車支持治具において、前記内側第二支持部材には、該内側第二支持部材を基準として前記棒部材が延びている方向の一方の側から他方の側へ通じる通路が形成されていることが好ましい。この場合、前記内側第二支持部材は、前記棒部材を中心として、該棒部材の周方向に間隔をあけて配置され、前記ケーシングの前記内周面に接触可能な複数のケーシング内接部を有し、複数の該ケーシング内接部の相互間が前記通路を成してもよい。
【００１６】
このように、通路が形成されていると、内側第二支持部材を基準にして、棒部材が延びている方向の一方の側から他方の側へ処理流体を通すことができる。
【００１７】
また、前記羽根車支持治具において、前記第二支持部材は、予め定められた以上の外力が働かない限り、前記棒部材に対して相対移動不能に設けられ、前記吸込口周りの前記ケーシングの外周面に接して、予め定められた以上の外力が働かない限り、前記ケーシングに対して相対移動不能になる外側第二支持部材を有してもよい。
【００１８】
また、前記羽根車支持治具において、前記外側第二支持部材には、前記吸込口周りの前記ケーシングの外周面に接しているときに、該ケーシング内と、該ケーシング外であって該外側第二支持部材外との間で流体を流すことができる通路が形成されていることが好ましい。
【００１９】
このように通路が形成されていると、ケーシング内と外部との間で、この通路を介して処理流体を出し入れすることができる。
【００２０】
また、羽根車支持治具において、前記ケーシングは、筒状を成し、端部の開口が前記吸込口を成す吸込管部を有しており、前記外側第二支持部材は、筒状を成して両端が開口し、一端の開口から前記吸込管部が挿入されると、内周面が該吸込管部の外周面に接して、予め定められた以上の外力が働かない限り、前記ケーシングに相対移動不能になる取付用筒を有してもよい。
【００２１】
この場合、前記外側第二支持部材は、二つの管が相互に接続され且つ該管相互が連通しているＴ字管を有し、該Ｔ字管は、該Ｔ字管におけるＴの横線に相当する管部が、前記取付用筒の他端に内嵌又は外嵌して、該取付用筒に対して相対移動不能になるものであってもよい。
【００２２】
このように、Ｔ字管を有していると、Ｔ字管におけるＴの縦線に相当する管部からケーシング内へ、又はケーシング内からこの管部を介して外部へ処理流体を出し入れすることができる。
【００２３】
また、前記羽根車支持治具において、前記取付用筒は、透明又は半透明の材料で形成されていることが好ましい。
【００２４】
取付用筒が透明又は半透明で形成されていると、ケーシングに対する棒部材の相対位置を目視することができ、棒部材の位置調整を容易に行うことができる。
【００２５】
また、前記羽根車支持治具において、前記第一支持部材は、複数の前記羽根の数量と同じ数量の前記嵌入部を有し、複数の該嵌入部が、それぞれ、前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込むと、複数の該羽根のうちの一の羽根に接触して、前記羽根車に対して前記回転軸線回りの周方向に相対移動不能になるものであってもよい。
【００２６】
当該羽根車支持治具では、回転軸線回りの周方向における第一支持部材に対する羽根車の相対移動の拘束力を高めることができる。
上記問題点を解決するための発明に係るポンプユニットは、
前記羽根車支持治具と、前記遠心ポンプと、を備えていることを特徴とする。
【００２７】
当該ポンプユニットも、前記羽根車支持治具を有しているので、径方向及び軸線方向におけるケーシングと羽根車との非接触状態を確保することができる。
【００２８】
また、上記問題点を解決するための発明に係る遠心ポンプの羽根車支持方法は、
回転軸線回りに回転可能な羽根車と、該回転軸線を中心とする径方向及び該回転軸線が延びている軸線方向に該羽根車を相対移動可能に且つ非接触状態で回転可能に収納するケーシングとを備え、前記ケーシングには、吐出口が形成されていると共に、前記回転軸線の延長線上に吸込口が形成され、前記羽根車は、前記回転軸線を中心として周方向に複数設けられた羽根と、前記吸込口と対向する羽根車入口が形成され複数の該羽根の前記吸込口側である前側を覆う前シュラウドと、複数の該羽根の前記吸込口とは反対側の後側を覆う後シュラウドと、を有している密閉型である、遠心ポンプの羽根車支持方法において、
前記吸込口から前記ケーシング内に端部が挿通可能な棒部材と、前記棒部材の前記端部に設けられ、弾性変形することで、その一部である嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込み、前記羽根車に対して前記軸線方向及び前記径方向に相対移動不能になる第一支持部材と、予め定められた以上の外力が働かない限り、前記棒部材に対して相対移動不能に設けられ、前記第一支持部材の前記嵌入部が前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入り込んでいるときに前記ケーシングに接触して、該ケーシングと前記羽根車とが前記径方向において非接触の状態で該ケーシングに対して該径方向に移動不能になり且つ前記軸線方向に相対移動が拘束されつつ、該ケーシングに対して該軸線方向における前記棒部材の相対位置調整が可能な第二支持部材と、を備えている羽根車支持治具を準備し、
前記棒部材の前記端部側と共に該端部に固定されている前記第一支持部材を弾性変形させて前記吸込口から前記ケーシング内に挿入し、さらに、該第一支持部材を前記羽根車入口から前記羽根車内に挿入して、弾性変形している該第一支持部材の復帰力により前記嵌入部を前記前シュラウドと前記後シュラウドとの間に入れ込み、前記第二支持部材を前記ケーシングに対して接触させて、前記ケーシングと前記羽根車とが前記径方向において非接触の状態で該ケーシングに対して該径方向に移動不能にした後、前記ケーシングと前記羽根車とが前記軸線方向において非接触の状態になるよう、該軸線方向における該ケーシングに対する前記棒部材の相対位置を調節する、ことを特徴とする。
【００２９】
当該羽根車支持方法では、ケーシングに対して軸線方向における棒部材の相対位置を調整することで、径方向のみならず軸線方向においても、ケーシングと羽根車との非接触状態を確保することができる。よって、当該羽根車支持方法では、輸送時等において、ポンプが衝撃を受けた場合でも、ケーシング及び羽根車の損傷を防ぐことができ、しかも、羽根車の表面やケーシング内面を広い範囲に渡って処理液で処理することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、径方向及び軸線方向におけるケーシングと羽根車との非接触状態を確保することができる。よって、本発明によれば、輸送時等において、ポンプが衝撃を受けた場合でも、ケーシング及び羽根車の損傷を防ぐことができ、しかも、羽根車の表面やケーシング内面を広い範囲に渡って処理液で処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る一実施形態における遠心ポンプ及び駆動装置の平面図である。
【図２】図１におけるII矢視図である。
【図３】図１におけるIII−III線断面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態における遠心ポンプの断面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態における遠心ポンプ及び駆動装置の縦断面を模式的に描いた模式図である。
【図６】本発明に係る一実施形態における支持治具の分解斜視図である。
【図７】本発明に係る一実施形態における支持治具及び遠心ポンプの断面を模式的に描いた模式図（支持前）である。
【図８】本発明に係る一実施形態における支持治具及び遠心ポンプの断面を模式的に描いた模式図（支持中）である。
【図９】本発明に係る一実施形態における流体口付き取付具を有する支持治具及び遠心ポンプの断面を模式的に描いた模式図（支持中）である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明に係るポンプユニットの実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
本実施形態のポンプユニットは、図５に示すように、磁気カップリング遠心ポンプ１００（以下、単に遠心ポンプという）と、この遠心ポンプ１００を駆動させる駆動装置２００と、を備えている。遠心ポンプ１００は、密閉型の羽根車１０と、この羽根車１０を回転軸線Ａ回りに回転可能に覆うポンプケーシング６０と、を備えている。
【００３４】
さらに、本実施形態のポンプユニットは、図７及び図９に示すように、ポンプケーシング６０に対して羽根車１０の相対移動を規制する羽根車支持治具３００（以下、単に支持治具という）を備えている。
【００３５】
図１〜図４に示すように、ポンプケーシング６０には、流体を吐出するための吐出口（図１及び図２参照）７が形成されていると共に、回転軸線Ａの延長線上に流体を吸い込むための吸込口６が形成されている。なお、以下では、回転軸線Ａが延びている軸線方向Ｄａで、ポンプケーシング６０の吸込口６側を前側、その反対側を後側とする。また、回転軸線Ａに垂直な方向の径方向で、回転軸線Ａに近づく向き側を内側、回転軸線Ａから遠ざかる向き側を外側とする。
【００３６】
羽根車１０は、回転軸線Ａを中心として設けられた複数の羽根１１と、複数の羽根１１の前側を覆う前シュラウド２０と、複数の羽根１１の後側を覆う後シュラウド４０と、を有している。この羽根車１０は、以上のように、複数の羽根１１の前後が前シュラウド２０及び後シュラウド４０により覆われることにより、密閉型の羽根車を成している。羽根車１０の複数の羽根１１、前シュラウド２０、後シュラウド４０は、互いに接合されている。なお、本実施形態の羽根車１０の羽根１１は、３つである。但し、羽根１１はこれに限定されるものではなく、４つ以上であってもよい。
【００３７】
前シュラウド２０は、回転軸線Ａを中心として円筒状を成す入口筒部２１と、入口筒部２１の後端に設けられ、複数の羽根１１の前側を覆う前側板部３１と、を有している。入口筒部２１の軸線方向Ｄａの前側には開口が形成されており、この開口がポンプケーシング６０の吸込口６と対向する羽根車入口１２を成す。入口筒部２１と前側板部３１との境には、後シュラウド４０側に向かって軸線方向Ｄａに伸びる凸部２９が形成されている。また、後シュラウド４０は、複数の羽根１１の後側を覆う後側板部４１と、後側板部４１に後端に設けられ、回転軸線Ａを中心として円柱状の軸部５１と、を有している。
【００３８】
前シュラウド２０の前側板部３１及び後シュラウド４０の後側板部４１は、軸線方向Ｄａから見た形状がいずれも回転軸線Ａを中心とした円形である。前側板部３１と後側板部４１とは、軸線方向Ｄａに離れており、これら前側板部３１と後側板部４１との間に複数の羽根１１が固定されている。前側板部３１と後側板部４１との間であって径方向の外縁は、羽根車出口１３を成している。入口筒部２１内、及び前側板部３１と後側板部４１との間であって複数の羽根１１の相互間は、羽根車内流路Ｐｒを形成している。
【００３９】
後シュラウド４０の軸部５１には、軸線方向Ｄａに回転軸線Ａ上を貫通し、軸部５１の後端面５３とポンプケーシング６０との間と羽根車内流路Ｐｒとを連通させる貫通孔５６が形成されている。この軸部５１には、その外周面５２と貫通孔５６の内周面との間の位置に、永久磁石で形成された複数の従動磁石１９が埋め込まれている。
【００４０】
ポンプケーシング６０は、羽根車１０の前シュラウド２０を覆うポンプ前ケーシング６１と、羽根車１０の後シュラウド４０を覆うポンプ後ケーシング８１とを有している。
【００４１】
ポンプ前ケーシング６１は、吸込ホースが接続される略円筒状の吸込管部６２と、吸込管部６２の後端から後側に向って次第に内径が拡径されている拡径管部６５と、拡径管部６５の後端に設けられ前シュラウド２０の入口筒部２１の外周面２２と間隔を開けて対向する内周面６８が形成されている前軸受形成部６７と、前軸受形成部６７の後端に設けられ前シュラウド２０の前側板部３１を覆う前ケーシング本体部７１と、を有している。
【００４２】
吸込管部６２の前端は開口しており、この開口がポンプケーシング６０の吸込口６を成している。
【００４３】
前ケーシング本体部７１は、前軸受形成部６７の後端から外側に広がり、前シュラウド２０の前側板部３１の前面３２と軸線方向Ｄａに間隔をあけて対向する平板リング状の前面対向部７２と、回転軸線Ａを中心として略円筒状を成し、前面対向部７２の外周縁から後側に延びる前本体筒部７５と、を有している。前本体筒部７５の内周面７６の回転軸線Ａに対して垂直な断面での形状は、ボリュート形状を成している。この前本体筒部７５の内周面７６は、前シュラウド２０の前側板部３１の外周縁と間隔をあけて対向している。
【００４４】
ポンプ後ケーシング８１は、前ケーシング本体部７１の後端に設けられ後シュラウド４０の後側板部４１を覆う後ケーシング本体部９１と、後ケーシング本体部９１に設けられ後シュラウド４０の軸部５１の外周面５２と間隔をあけて対向する内周面８３が形成されている後軸受形成部８２と、後軸受形成部８２の後端に設けられ後シュラウド４０の軸部５１と軸線方向Ｄａに間隔をあけて対向する平板円形の後壁板部８５と、を有している。
【００４５】
後ケーシング本体部９１は、回転軸線Ａを中心として略円筒状を成し、前ケーシング本体部７１の後端から後側に延びる後本体筒部９２と、後本体筒部９２の後端から内側に広がり、後シュラウド４０の後側板部４１の後面４２と軸線方向Ｄａに間隔をあけて対向する平板リング状の後面対向部９５と、を有している。この後面対向部９５の内縁に、ここから後方に延在するよう後軸受形成部８２が設けられている。
【００４６】
ポンプケーシング６０は、図１及び図２に示すように、吐出ホースが接続される略円筒状の吐出管部９を有している。略円筒状の吐出管部９の軸Ａｄは、回転軸線Ａに対して垂直な面に平行である。また、この吐出管部９は、その軸Ａｄを通る平面で前後方向に二分割されており、一方が接続管前割部７８として、ポンプ前ケーシング６１の前本体筒部７５に設けられており、他方が接続管後割部９８として、ポンプ後ケーシング８１の後本体筒部９２に設けられている。この吐出管部９の外側端は開口しており、この開口がポンプケーシング６０の吐出口７を成している。
【００４７】
ポンプ前ケーシング６１及びポンプ後ケーシング８１は、それぞれ、樹脂による一体成形品である。ポンプ前ケーシング６１とポンプ後ケーシング８１とは、接着剤により接合されている。
【００４８】
駆動装置２００は、図３及び図５に示すように、回転する出力軸２１１を有するモータ２１０と、有底円筒状を成すカップ２２０と、カップ２２０の内周側に固定されている複数の駆動磁石２１９と、モータ２１０及びカップ２２０を覆う駆動装置ケーシング２３０と、駆動装置ケーシング２３０に装着された遠心ポンプ１００の装着を維持するためのロック部材２５０と、を備えている。
【００４９】
カップ２２０は、例えば、強磁性材であるＳＳ４００等の炭素鋼で形成され、複数の駆動磁石２１９のヨークとしての役目を担っている。このカップ２２０は、円筒状のカップ円筒部２２１と、このカップ円筒部２２１の一方の開口を塞ぐ平板円形のモータ接続部２２５とを有している。モータ接続部２２５上であって、カップ円筒部２２１の軸の延長線上には、モータ２１０の出力軸２１１が固定されている。カップ円筒部２２１の内周側には、前述したように複数の駆動磁石２１９が固定されている。この駆動磁石２１９は、永久磁石であり、例えば、Ｎｄ（ネオジウム）磁石である。
【００５０】
カップ円筒部２２１の内径は、ポンプ後ケーシング８１の後軸受形成部８２の外径よりも大きい。また、カップ円筒部２２１の軸から各駆動磁石２１９の内面までの半径方向の距離の２倍の長さ（以下、磁石配列径とする）は、ポンプ後ケーシング８１の後軸受形成部８２の外径よりも大きい。
【００５１】
駆動装置ケーシング２３０は、有底円筒状のケーシング本体２３１と、ケーシング本体２３１の開口を塞ぐキャップ２４１と、を有している。
【００５２】
ケーシング本体２３１は、例えば、常磁性材であるＡｌ（アルミニウム）合金で形成されている。ケーシング本体２３１は、内径がカップ２２０の外径及びモータ２１０の外径よりも大きい円筒状のケーシング円筒部２３２と、ケーシング円筒部２３２の一方の開口を塞ぐ平板円形のケーシング底部２３５と、を有している。
【００５３】
モータ２１０は、このケーシング本体２３１内に入れられ、ケーシング底部２３５にネジ等で固定されている。ケーシング円筒部２３２の外周の一部は、径方向に凹凸形状を成し、凸部が放熱フィン２３３を形成している。また、ケーシング円筒部２３２の他の一部には、モータ２１０の電源ケーブルを通すための電源ケーブル板２３４を構成している。
【００５４】
キャップ２４１は、例えば、エンジニアリングプラスチック等の樹脂で形成されている。このキャップ２４１は、有底円筒状を成しポンプ後ケーシング８１の後軸受形成部８２及び後壁板部８５が内側に嵌まり込むポンプ嵌合部２４２と、有底円筒状のポンプ嵌合部２４２の開口縁から外側に広がり平板リング状を成すポンプ受け部２４４と、ポンプ受け部２４４の外周縁に形成されケーシング本体２３１の開口縁部と係合する係合部２４６と、を有している。なお、このキャップ２４１は、遠心ポンプ１００が装着される装着部を構成している。
【００５５】
有底円筒状のポンプ嵌合部２４２の内径は、ポンプケーシング６０の後軸受形成部８２の外径と実質的に同じである。よって、キャップ２４１のポンプ嵌合部２４２内に、ポンプケーシング６０の後軸受形成部８２を嵌めることができる。また、このポンプ嵌合部２４２は、その外径がカップ円筒部２２１の内径及び前述の磁石配列径よりも小さく、有底円筒状のカップ２２０内に、このカップ２２０に固定されている駆動磁石２１９と非接触状態で入り込んでいる。
【００５６】
次に、以上で説明した遠心ポンプ１００及び駆動装置２００の動作について説明する。
【００５７】
遠心ポンプ１００を駆動させる際には、オペレータは、まず、遠心ポンプ１００の吸込管部６２に吸込ホースを接続すると共に、吐出管部９に吐出ホースを接続する。
【００５８】
次に、ポンプケーシング６０の後軸受形成部８２を駆動装置ケーシング２３０のキャップ２４１のポンプ嵌合部２４２内に嵌め込んで、遠心ポンプ１００を駆動装置２００に取り付ける。この際、ポンプケーシング６０の後面対向部９５とキャップ２４１のポンプ受け部２４４とが接する。次に、ロック部材２５０により、ポンプケーシング６０を駆動装置ケーシング２３０に固定する。
【００５９】
ポンプユニットは、この状態で、遠心ポンプ１００の軸部５１内に埋め込まれている従動磁石１９と、駆動装置２００のカップ２２０に固定されている駆動磁石２１９とが、径方向で非接触状態で対向し、両磁石が磁気結合している。また、モータ２１０の出力軸２１１は、遠心ポンプ１００の回転軸線Ａの延長線上に位置している。
【００６０】
なお、以上では、吸込ホースや吐出ホースの接続後に、遠心ポンプ１００を駆動装置２００に取り付けているが、遠心ポンプ１００の取付後に、吸込ホースや吐出ホースの接続を行ってもよい。
【００６１】
次に、駆動装置２００のモータ２１０に電力を供給して、このモータ２１０の出力軸２１１を回転させ、この出力軸２１１に固定されているカップ２２０及びカップ２２０に固定されている複数の駆動磁石２１９を回転させる。駆動装置２００の駆動磁石２１９が回転すると、この駆動磁石２１９と磁気結合している遠心ポンプ１００の従動磁石１９も、駆動磁石２１９の回転に伴って、回転軸線Ａ回りに回転する。遠心ポンプ１００の従動磁石１９は、羽根車１０の軸部５１内に埋め込まれている。このため、駆動装置２００の駆動磁石２１９が回転すると、この従動磁石１９と共に羽根車１０は、ポンプケーシング６０内で回転軸線Ａ回りに回転する。
【００６２】
ポンプケーシング６０内で羽根車１０が回転し始めると、図５に示すように、ポンプケーシング６０の吸込口６からポンプケーシング６０内に流体が吸い込まれる。ポンプケーシング６０内に吸い込まれた流体は、羽根車入口１２から羽根車１０内の羽根車内流路Ｐｒに入る。
【００６３】
羽根車流路Ｐｒ内に入った流体は、回転する複数の羽根１１から遠心力を受けて、羽根車出口１３から流出した後、ポンプケーシング６０の吐出口７から吐出する。
【００６４】
羽根車出口１３から流出した流体の一部は、ポンプ前ケーシング６１の前面対向部７２の内面７３と前シュラウド２０の前側板部３１の前面３２との間から、ポンプ前ケーシング６１の前軸受形成部６７の内周面６８と前シュラウド２０の入口筒部２１の外周面２２との間を経て、ポンプ前ケーシング６１の拡径管部６５内に戻る。そして、再び、羽根車入口１２から羽根車内流路Ｐｒに入る。
【００６５】
また、羽根車出口１３から流出した流体の他の一部は、ポンプ後ケーシング８１の後面対向部９５の内面９６と後シュラウド４０の後側板部４１の後面４２との間から、ポンプ後ケーシング８１の後軸受形成部８２の内周面８３と後シュラウド４０の軸部５１の外周面５２との間、ポンプ後ケーシング８１の後壁板部８５の内面８６と後シュラウド４０の軸部５１の後端面５３との間、さらに、後シュラウド４０の貫通孔５６を経て、羽根車内流路Ｐｒに戻る。
【００６６】
ポンプ前ケーシング６１の前軸受形成部６７の内周面６８の母線と前シュラウド２０の入口筒部２１の外周面２２の母線とは、互いに平行である。言い換えると、前軸受形成部６７の内周面６８と入口筒部２１の外周面２２との間隔は、軸線方向Ｄａにおいて一定である。また、ポンプ前ケーシング６１の前軸受形成部６７の内周面６８、及び前シュラウド２０の入口筒部２１の外周面２２の回転軸線Ａに対して垂直な断面形状は、いずれも円である。このため、前軸受形成部６７の内周面６８と入口筒部２１の外周面２２とは、それぞれ、動圧ラジアル軸受面を成し、内周面６８と外周面２２との間を流れる流体が潤滑流体として機能する。よって、羽根車１０は、羽根車１０の入口筒部２１の部分がポンプケーシング６０により、径方向に非接触で回転可能に支持される。なお、羽根車１０の回転開始時等、羽根車１０の回転数が低いときには、前軸受形成部６７の内周面６８の一部と入口筒部２１の外周面２２の一部とは、互いに接触しており、羽根車１０の回転数が所定回転数以上になると、内周面６８と外周面２２との間に働く流体の動圧により、内周面６８に対して入口筒部２１が浮上して、前述したように、羽根車１０の入口筒部２１が内周面６８により非接触で回転可能に支持される。
【００６７】
また、ポンプ後ケーシング８１の後軸受形成部８２の内周面８３の母線と後シュラウド４０の軸部５１の外周面５２の母線とは、互いに平行である。言い換えると、後軸受形成部８２の内周面８３と軸部５１の外周面５２との間隔は、軸線方向Ｄａにおいて一定である。また、ポンプ後ケーシング８１の後軸受形成部８２の内周面８３、及び後シュラウド４０の軸部５１の外周面５２の回転軸線Ａに垂直な断面形状は、いずれも円である。このため、後軸受形成部８２の内周面８３と軸部５１の外周面５２とは、それぞれ、動圧ラジアル軸受面を成し、内周面８３と外周面５２との間を流れる流体が潤滑流体として機能する。よって、羽根車１０は、羽根車１０の軸部５１の部分がポンプケーシング６０により、径方向に非接触で回転可能に支持される。なお、羽根車１０の軸部５１も、入口筒部２１と同様、羽根車１０の回転数が低いときには、後軸受形成部８２の内周面８３の一部と軸部５１の外周面５２の一部とは、互いに接触しており、羽根車１０の回転数が所定回転数以上になると、内周面８３と外周面５２との間に働く流体の動圧により、内周面８３に対して軸部５１が浮上して、羽根車１０の軸部５１が内周面８３により非接触で回転可能に支持される。
【００６８】
本実施形態では、ポンプケーシング６０に対する羽根車１０の軸線方向Ｄａの位置は、羽根車１０内の従動磁石１９と駆動装置２００の駆動磁石２１９との間の磁気結合力により、保持されている。磁気結合力により保持されている羽根車１０の軸線方向Ｄａの位置は、軸線方向Ｄａで互いに対向する羽根車１０の面とポンプケーシング６０の面とが互いに接触しない位置である。すなわち、本実施形態では、羽根車１０は、軸線方向Ｄａに関しても、非接触で回転可能に支持されている。
【００６９】
以上のように、本実施形態において、回転中の羽根車１０は、ポンプケーシング６０に対して非接触状態である。但し、この羽根車１０は、ポンプケーシング６０に対して、この内部で径方向及び軸線方向Ｄａに相対移動可能であるため、羽根車１０が回転していないとき、前述したように、ポンプケーシング６０の内面に接触することになる。
【００７０】
ところで、本実施形態の遠心ポンプ１００では、ポンプケーシング６０に対して羽根車１０が相対移動可能であるため、例えば、搬送時に、羽根車１０がポンプケーシング６０内で相対移動し、そのときの衝撃等により、羽根車１０やポンプケーシング６０が損傷するおそれがある。そこで、本実施形態のポンプユニットは、前述したように、ポンプケーシング６０に対して羽根車１０の相対移動を規制する支持治具３００を備えている。
【００７１】
支持治具３００は、図６及び図７に示すように、羽根車１０に対して相対移動不能に取り付けられる支持具３１０と、この支持具３１０をポンプケーシング６０に対して相対移動不能に取り付ける取付具（外側第二支持部材）３５０と、を有している。
【００７２】
支持具３１０は、円柱状の棒部（棒部材）３１１と、この棒部３１１の端部に設けられている第一支持部３１５（第一支持部材）と、この棒部３１１の長手方向の途中に設けられている内側第二支持部（内側第二支持部材）３２５と、を有している。
【００７３】
円柱状の棒部３１１の外径は、ポンプケーシング６０の吸込管部６２の最小内径及び羽根車１０の入口筒部２１の最小内径よりも小さい。このため、この棒部３１１は、ポンプケーシング６０の吸込管部６２内及び羽根車１０の入口筒部２１内に挿入可能である。
【００７４】
第一支持部３１５は、棒部３１１の端部からその径方向に張り出している張出部３１６と、この張出部３１６の端部から棒部３１１の長手方向に沿った方向に伸びている板バネ部３１７と、この板バネ部３１７の端部から棒部３１１の径方向外側に突出している嵌入部３１８と、を有している。これら張出部３１６、板バネ部３１７、嵌入部３１８は、それぞれ、１つずつで組を成し、第一支持部３１５は、この組を、羽根車１０の羽根１１の枚数と同じ数、つまり３つ有している。
【００７５】
第一支持部３１５の各板バネ部３１７がそれぞれ自然状態の際、各嵌入部３１８のそれぞれの径方向外側端を通る円の径は、ポンプケーシング６０の吸込管部６２の最小内径及び羽根車１０の入口筒部２１の最小内径よりも大きい。このため、この第一支持部３１５が棒部３１１と共に、ポンプケーシング６０の吸込管部６２内及び羽根車１０の入口筒部２１内を通る際には、各板バネ部３１７がそれぞれ径方向内側に弾性変形して、この第一支持部３１５の各嵌入部３１８のそれぞれの径方向外側端を通る円の径は、ポンプケーシング６０の吸込管部６２の内径及び羽根車１０の入口筒部２１の内径よりも小さくなる。
【００７６】
棒部３１１の長手方向における各嵌入部３１８の寸法は、羽根車１０の前シュラウド２０の凸部２９と後シュラウド４０の後側板部４１との間の軸線方向Ｄａの寸法と実質的に同じである。このため、嵌入部３１８が前シュラウド２０の凸部２９と後シュラウド４０の後側板部４１との間に入り込むと、この嵌入部３１８は羽根車１０に対して軸線方向Ｄａに相対移動不能になる。
【００７７】
内側第二支持部３２５は、棒部３１１の周方向に間隔をあけて配置され、ポンプケーシング６０の内周面にそれぞれが接触可能な複数のケーシング内接部３２６を有している。なお、本実施形態の内側第二支持部３２５は、ケーシング内接部３２６を３つ有しているが、４つ以上有してもよい。
【００７８】
以上で説明した棒部３１１、第一支持部３１５及び内側第二支持部３２５は、樹脂で一体成型され、支持具３１０を形成している。但し、棒部３１１、第一支持部３１５及び内側第二支持部３２５は、樹脂で一体成型しなくてもよく、例えば、棒部３１１を金属で形成し、第一支持部３１５をプラスチック等で形成し、内側第二支持部３２５をゴム等で形成し、これら相互を接着剤で接合することで、支持具３１０を形成するようにしてもよい。
【００７９】
取付具（外側第二支持部材）３５０は、円筒状の取付チューブ（取付用筒）３５１と、取付チューブ３５１の一方の開口を塞ぐ円柱状のチューブ栓３５５と、を有している。
【００８０】
取付チューブ３５１の内径は、ポンプケーシング６０の吸込管部６２の最大外径よりもやや小さい。このため、取付チューブ３５１内に吸込管部６２を一旦押し込むと、取付チューブ３５１とポンプケーシング６０とは、軸線方向Ｄａ、径方向、回転軸線Ａを中心とする周方向に関して、基本的に相対移動不能になる。ここで、各方向に関して基本的に相対移動不能とは、遠心ポンプ１００が輸送時に振動しても、また、この遠心ポンプ１００に何らかの物が接触した程度の外力が加わっても、取付チューブ３５１とポンプケーシング６０とは各方向に関して相対移動不能であるという意味である。なお、以下において、基本的に相対移動不能とはこの意味で使用する。但し、吸込管部６２から引き抜く強い外力が取付チューブ３５１に加われば、取付チューブ３５１は吸込管部６２から引き抜かれ、周方向の強い外力が取付チューブ３５１に加われば、吸込管部６２を中心として取付チューブ３５１は回転する。
【００８１】
この取付チューブ３５１の内周面には、外周面側に凹み、且つ円筒状の取付チューブ３５１の一方の端面から他方の端面まで延びる流体通路３５２が形成されている。また、この取付チューブ３５１は、透明又は半透明な材料で形成されており、外部から取付チューブ３５１の孔の中の状態を目視することができる。
【００８２】
円柱状のチューブ栓３５５は、一方の端面から他方の端面に貫通する棒孔３５６が形成されている。このチューブ栓３５５の外径は、取付チューブ３５１の内径よりやや大きく、このチューブ栓３５５を取付チューブ３５１の孔に押し込むと、両者は各方向に関して基本的に相対移動不能になる。また、棒孔３５６の内径は、棒部３１１の外径よりもやや小さく、棒部３１１を棒孔３５６に押し込むと、各方向に関して基本的に移動不能になる。
【００８３】
次に、以上で説明した支持具３１０及び取付具３５０を用いた羽根車１０の支持手順について説明する。
【００８４】
まず、支持具３１０の棒部３１１の端部を持って、この棒部３１１の他方の端部に設けられている第一支持部３１５を、ポンプケーシング６０の吸込口６からポンプケーシング６０内に押し込み、さらに、羽根車１０の羽根車入口１２から羽根車１０内に押し込む。この過程で、第一支持部３１５の各板バネ部３１７は、前述したように、それぞれ径方向内側に弾性変形する。このため、第一支持部３１５の各嵌入部３１８は、これらの板バネ部３１７の復帰力により、それぞれ径方向外側に付勢される。
【００８５】
第一支持部３１５をさらに押し込み、軸線方向Ｄａで、羽根車１０の前シュラウド２０の凸部２９と後シュラウド４０の後側板部４１との間の位置に第一支持部３１５の嵌入部３１８が至ると、図８に示すように、径方向外側に付勢されている嵌入部３１８は径方向外側に移動して、前シュラウド２０の凸部２９と後シュラウド４０の後側板部４１との間に入り込む。嵌入部３１８が前シュラウド２０の凸部２９と後シュラウド４０の後側板部４１との間に入り込むと、この嵌入部３１８は、前シュラウド２０の凸部２９と後シュラウド４０の後側板部４１とに接すると共に、羽根１１にも接する。また、第一支持部３１５の各板バネ部３１７の一部も、それぞれ、前シュラウド２０の入口筒部２１の内面に接する。
【００８６】
この結果、羽根車１０は、軸線方向Ｄａ及び径方向Ｄｒに関して、支持具３１０の第一支持部３１５に対して基本的に相対移動不能になる。また、羽根車１０は、回転軸線Ａを中心とする周方向に関して、第一支持部３１５に対して相対移動が規制される。
【００８７】
また、この際、支持具３１０の内側第二支持部３２５も、ポンプケーシング６０の吸込管部６２内に入り込んで、内側第二支持部３２５の各ケーシング内接部３２６が吸込管部６２の内周面に接している。このため、ポンプケーシング６０は、径方向Ｄｒで羽根車１０と非接触な状態で、この径方向Ｄｒに関し内側第二支持部３２５に対して相対移動不能になっている。
【００８８】
よって、この時点で、支持具３１０の第一支持部３１５と羽根車１０が各方向に関し相対移動不能になっており、且つ、支持具３１０の内側第二支持部３２５とポンプケーシング６０が径方向Ｄｒに関し相対移動不能になっているため、羽根車１０は、ポンプケーシング６０に対して、径方向Ｄｒで非接触な状態で、この径方向Ｄｒに関して基本的に相対移動不能になっている。
【００８９】
また、この時点で、内側第二支持部３２５の各ケーシング内接部３２６が吸込管部６２の内周面に接している関係上、ケーシング内接部３２６と吸込管部６２の内周面との間に働く摩擦力により、軸線方向Ｄａ、及び、回転軸線Ａを中心とする周方向に関しても、ポンプケーシング６０は、内側第二支持部３２５に対して相対移動が拘束される。但し、本実施形態では、内側第二支持部３２５の各ケーシング内接部３２６の径方向外側端を通る円の径サイズや、各ケーシング内接部３２６の材質等の関係上、ケーシング内接部３２６と吸込管部６２の内周面との間に働く摩擦力は小さい。このため、本実施形態では、ポンプケーシング６０は、内側第二支持部３２５に対して軸線方向Ｄａ及び周方向に関し相対移動が拘束されるものの、遠心ポンプ１００が輸送時に振動したり、また、この遠心ポンプ１００に何らかの物が接触した程度の外力が加わると、内側第二支持部３２５に対して軸線方向Ｄａ及び周方向に移動してしまう。すなわち、本実施形態では、軸線方向Ｄａ及び周方向に関し、内側第二支持部３２５に対するポンプケーシング６０の相対移動の拘束力は極めて小さく、ポンプケーシング６０は支持具３１０の内側第二支持部３２５に対して基本的に相対移動不能になってはいない。
【００９０】
次に、取付チューブ３５１の孔にチューブ栓３５５を押し込む。続いて、このチューブ栓３５５の棒孔３５６に支持具３１０の棒部３１１を差し込む。そして、取付チューブ３５１及びチューブ栓３５５で構成される取付具３５０を支持具３１０の棒部３１１に対して、この棒部３１１の長手方向に相対移動させ、取付チューブ３５１の孔にポンプケーシング６０の吸込管部６２を押し込む。
【００９１】
取付チューブ３５１の孔にポンプケーシング６０の吸込管部６２が押し込まれ、取付チューブ３５１に対してポンプケーシング６０が各方向に関して基本的に相対移動不能になると、支持具３１０の棒部３１１とポンプケーシング６０は、各方向に関して基本的に相対移動不能になる。よって、この時点で、既に、支持具３１０の第一支持部３１５と羽根車１０が各方向に関して基本的に相対移動不能になっている関係上、ポンプケーシング６０と羽根車１０とは、各方向に関して基本的に相対移動不能になっている。
【００９２】
最後に、支持具３１０の棒部３１１のうちで、外部に露出している部分を握って、取付具３５０及びポンプケーシング６０に対して支持具３１０を軸線方向Ｄａに移動させることで、軸線方向Ｄａでポンプケーシング６０と羽根車１０とが非接触状態になるよう、支持具３１０に対して基本的に相対移動不能になっている羽根車１０を軸線方向Ｄａに移動させる。言い換えると、ポンプケーシング６０に対して、このポンプケーシング６０に接触している内側第二支持部３２５を軸線方向Ｄａに関し相対位置調整して、軸線方向Ｄａでポンプケーシング６０と羽根車１０とを確実に非接触状態にする。
【００９３】
軸線方向Ｄａでポンプケーシング６０と羽根車１０とを確実に非接触状態になるとき、軸線方向Ｄａで、内側第二支持部３２５の角３２９の位置とポンプケーシング６０の吸込口６縁の位置とが軸線方向Ｄａで一致するよう、内側第二支持部３２５は棒部３１１に固定されている。このため、透明又は半透明な取付チューブ３５１を介して、ポンプケーシング６０の吸込口６を見つつ、内側第二支持部３２５の角３２９をマークとして、軸線方向Ｄａで、このマークの位置とポンプケーシング６０の吸込口６縁の位置とが軸線方向Ｄａで一致するように、内側第二支持部３２５の位置を調整することで、軸線方向Ｄａでポンプケーシング６０と羽根車１０とを確実に非接触状態にすることができる。
【００９４】
なお、内側第二支持部３２５の角３２９とは、棒部３１１の長手方向における内側第二支持部３２５の両端面のうちで第一支持部３１５と反対側の端面と、内側第二支持部３２５の各ケーシング内接部３２６の径方向外側面との角３２９のことである。また、ここでは、この角３２９をマークとしているが、例えば、内側第二支持部３２５の各ケーシング内接部３２６の径方向外側面に、溝を形成し、これをマークとしてもよいし、塗料等でマークを描いてもよい。
【００９５】
以上で、ポンプケーシング６０と羽根車１０とは、軸線方向Ｄａ及び径方向Ｄｒにおいて非接触状態で、軸線方向Ｄａ、径方向Ｄｒ及び周方向で基本的に相対移動不能になる。このため、本実施形態では、遠心ポンプ１００が輸送時に振動しても、また、この遠心ポンプ１００に何らかの物が接触した程度の外力が加わっても、ポンプケーシング６０と羽根車１０とは非接触状態を維持し続け、ポンプケーシング６０及び羽根車１０の損傷を防ぐことができる。
【００９６】
また、本実施形態では、支持治具３００の使用により、ポンプケーシング６０と羽根車１０との非接触状態を維持することができるため、ポンプケーシング６０内に、例えば、クリーニングエアー、洗浄液、コーティング用液等の処理流体を入れて、ポンプケーシング６０の内面や羽根車１０の表面の広い範囲にわたって処理することができる。
【００９７】
以上で説明した支持治具３００を使用した状態で、ポンプケーシング６０内に前述の処理流体を入れる場合、図８に示すように、ポンプケーシング６０の吐出口７から処理流体を入れる。この処理流体の一部は、ポンプケーシング６０の内面と羽根車１０の外面との間を通って、ポンプケーシング６０の吸込管部６２内に流入する。また、処理流体の一部は、羽根車１０の貫通孔５６等を経て羽根車１０内に流入した後、支持具３１０の第一支持部３１５における３つの張出部３１６の相互間を経て、羽根車入口１２から羽根車１０外に流出して、ポンプケーシング６０の吸込管部６２内に至る。この吸込管部６２に至った処理流体は、内側第二支持部３２５の３つのケーシング内接部３２６の相互間を通路として通り、ポンプケーシング６０外であって、取付具３５０の取付チューブ３５１内に流入する。そして、この処理流体は、取付チューブ３５１の流体通路３５２を経て、取付チューブ３５１外に流出する。
【００９８】
この際、羽根車１０はポンプケーシング６０に対して回転軸線Ａを中心とした周方向にも基本的に相対移動不能になっているため、ポンプケーシング６０内に処理流体が流入しても、羽根車１０は回転しない。
【００９９】
なお、以上の説明では、取扱者が取付チューブ３５１の孔にチューブ栓３５５を押し込むことにしているが、取付チューブ３５１の孔にチューブ栓３５５を押し込んだ状態で、両者を予め接着しておいてもよい。また、以上の説明では、支持具３１０の第一支持部３１５をポンプケーシング６０内に入れた後、支持具３１０の棒部３１１を取付具３５０の棒孔３５６に差し込むことにしているが、支持具３１０の棒部３１１を取付具３５０の棒孔３５６に差し込んだ後、支持具３１０の第一支持部３１５をポンプケーシング６０内に入れてもよい。
【０１００】
さらに、以上の説明した支持治具３００は、外側第二支持部材としての取付具３５０を含んでいるが、この取付具３５０はなくてもよい。この場合、ポンプケーシング６０と支持具３１０とが各方向で基本的に相対移動不能になる必要が生じるため、支持具３１０における内側第二支持部３２５の各ケーシング内接部３２６の径方向外側端を通る円の径サイズを若干大きくする、各ケーシング内接部３２６をゴム等で形成する等で、ケーシング内接部３２６とポンプケーシング６０の内周面との間に働く摩擦力を大きくし、ポンプケーシング６０と支持具３１０とが各方向で基本的に相対移動不能にできるようにする必要がある。また、以上の説明した支持治具３００は、内側第二支持部３２５を含んでいるが、この内側第二支持部３２５はなくてもよい。
【０１０１】
ところで、以上の説明では、処理流体をポンプケーシング６０の内面等を処理する場合、吐出口７から処理流体を入れているが、処理流体を吸込口６から入れることも可能である。この場合、支持治具３００の取付具として、先に説明した取付具３５０に代えて、図９に示す流体口付き取付具３５０aを用いる。
【０１０２】
この流体口付き取付具３５０aは、円筒状の取付チューブ３５１aと、Ｔ字管３６０と、Ｔ字管３６０の一開口を塞ぐ円柱状の管栓３５５ａと、を有している。
【０１０３】
取付チューブ３５１aは、基本的に、先に説明した取付具３５０の取付チューブ３５１と同じである。但し、この取付チューブ３５１aの内周面には流体通路が形成されていない。なお、流体口付き取付具３５０aの取付チューブとして、先に説明した取付具３５０の取付チューブ３５１を用いてもよい。Ｔ字管３６０は、円筒状の直管３６１と、円筒且つ直管状の分岐管３６５とを有する。このＴ字管３６０において、直管３６１の一方の端部に、分岐管３６５の長手方向の中央部が直管３６１と分岐管３６５との間で連通可能に接合されている。Ｔ字管３６０における分岐管３６５の外径は、取付チューブ３５１aの内径よりやや大きく、この分岐管３６５を取付チューブ３５１aの孔に差し込むと、両者は各方向に関して基本的に相対移動不能になる。また、Ｔ字管３６０における分岐管３６５の内径は、支持具３１０の棒部３１１の外径よりも大きい。このため、分岐管３６５内に棒部３１１を挿通させることができると共に、分岐管３６５内に棒部３１１を挿通させたとき、分岐管３６５の内周面と棒部３１１の外周面との間に隙間が形成される。
【０１０４】
円柱状の管栓３５５ａは、一方の端面から他方の端面に貫通する棒孔３５６ａが形成されている。この管栓３５５ａの外径は、Ｔ字管３６０における分岐管３６５の内径よりやや大きく、この管栓３５５ａを分岐管３６５の孔に押し込むと、両者は各方向に関して基本的に相対移動不能になる。また、棒孔３５６ａの内径は、棒部３１１の外径よりもやや小さく、棒部３１１を棒孔３５６ａに押し込むと、各方向に関して基本的に移動不能になる。
【０１０５】
次に、以上で説明した流体口付き取付具３５０a、及び先に説明した支持具３１０を用いた羽根車１０の支持手順について説明する。
【０１０６】
まず、先に説明した取付具３５０を用いた場合と同様に、支持具３１０の棒部３１１の端部を持って、この棒部３１１の他方の端部に設けられている第一支持部３１５を、ポンプケーシング６０の吸込口６からポンプケーシング６０内に押し込み、さらに、羽根車１０の羽根車入口１２から羽根車１０内に押し込む。この操作により、第一支持部３１５の嵌入部３１８が羽根車１０の前シュラウド２０の凸部２９と後シュラウド４０の後側板部４１との間に入り込む。また、支持具３１０の内側第二支持部３２５も、ポンプケーシング６０の吸込管部６２内に入り込んで、内側第二支持部３２５の各ケーシング内接部３２６が吸込管部６２の内周面に接する。
【０１０７】
この結果、支持具３１０の第一支持部３１５と羽根車１０が各方向に関し相対移動不能になり、さらに、支持具３１０の内側第二支持部３２５とポンプケーシング６０が径方向Ｄｒに関し相対移動不能になる。
【０１０８】
次に、Ｔ字管３６０における分岐管３６５の一方の開口３６６に管栓３５５ａを押し込み、分岐管３６５の他方の端部３６７を取付チューブ３５１aの孔に押し込む。続いて、分岐管３６５の開口３６６に押し込まれた管栓３５５ａの棒孔３５６ａに支持具３１０の棒部３１１を差し込む。そして、取付チューブ３５１a、Ｔ字管３６０及び管栓３５５ａで構成される流体口付き取付具３５０aを支持具３１０の棒部３１１に対して、この棒部３１１の長手方向に相対移動させ、取付チューブ３５１aの孔にポンプケーシング６０の吸込管部６２を押し込む。
【０１０９】
取付チューブ３５１aの孔にポンプケーシング６０の吸込管部６２が押し込まれ、取付チューブ３５１aに対してポンプケーシング６０が各方向に関して基本的に相対移動不能になると、支持具３１０の棒部３１１とポンプケーシング６０は、各方向に関して基本的に相対移動不能になる。よって、この時点で、既に、支持具３１０の第一支持部３１５と羽根車１０が各方向に関して基本的に相対移動不能になっている関係上、ポンプケーシング６０と羽根車１０とは、各方向に関して基本的に相対移動不能になっている。
【０１１０】
最後に、先に説明した取付具３５０を用いた場合と同様に、支持具３１０の棒部３１１のうちで、外部に露出している部分を握って、取付具３５０及びポンプケーシング６０に対して支持具３１０を軸線方向Ｄａに移動させることで、軸線方向Ｄａでポンプケーシング６０と羽根車１０とを確実に非接触状態にする。
【０１１１】
以上で、ポンプケーシング６０と羽根車１０とは、軸線方向Ｄａ及び径方向Ｄｒにおいて非接触状態で、軸線方向Ｄａ、径方向Ｄｒ及び周方向で基本的に相対移動不能になる。このため、この流体口付き取付具３５０aを用いた場合も、先に説明した取付具３５０を用いた場合と同様、遠心ポンプ１００が輸送時に振動しても、また、この遠心ポンプ１００に何らかの物が接触した程度の外力が加わっても、ポンプケーシング６０と羽根車１０とは非接触状態を維持し続け、ポンプケーシング６０及び羽根車１０の損傷を防ぐことができる。
【０１１２】
ポンプケーシング６０内に処理流体を入れる場合、Ｔ字管３６０の直管３６１の開口３６２から処理流体を入れる。この処理流体は、Ｔ字管３６０の直管３６１、Ｔ字管３６０の分岐管３６５、取付チューブ３５１aを通って、ポンプケーシング６０の吸込口６からポンプケーシング６０内に流入する。この処理流体は、ポンプケーシング６０の吸込管部６２内に位置している内側第二支持部３２５の３つのケーシング内接部３２６の相互間を通路として通り、ポンプケーシング６０内の羽根車１０近傍に至る。この処理流体の一部は、ポンプケーシング６０の内面と羽根車１０の外面との間を通って、ポンプケーシング６０の吐出口７から外部に流出する。また、この処理流体の他の一部は、羽根車入口１２から羽根車１０内に流入し、支持具３１０の第一支持部３１５における３つの張出部３１６の相互間、さらに、羽根車１０の貫通孔５６等を経て羽根車１０外に流入した後、ポンプケーシング６０の吐出口７から外部に流出する。
【０１１３】
なお、流体口付き取付具３５０a、及び先に説明した支持具３１０を用いて、ポンプケーシング６０内に処理流体を入れる場合、ポンプケーシング６０の吐出口７からポンプケーシング６０内に処理流体を入れることも可能である。この場合、処理流体は、吸込口６からポンプケーシング６０外に流出し、取付チューブ３５１a、Ｔ字管３６０を経て外部に流出する。
【０１１４】
また、以上の説明では、取扱者がＴ字管３６０における分岐管３６５の開口３６６に管栓３５５ａを押し込み、分岐管３６５の端部３６７を取付チューブ３５１aの孔に押し込むことにしているが、Ｔ字管３６０における分岐管３６５の開口３６６に管栓３５５ａを押し込んだ状態で両者を予め接着しておき、さらに、分岐管３６５の端部３６７を取付チューブ３５１aの孔に押し込んだ状態で両者を予め接着しておいてもよい。また、以上の説明でも、支持具３１０の第一支持部３１５をポンプケーシング６０内に入れた後、支持具３１０の棒部３１１を流体口付き取付具３５０aの棒孔３５６ａに差し込むことにしているが、支持具３１０の棒部３１１を流体口付き取付具３５０aの棒孔３５６ａに差し込んだ後、支持具３１０の第一支持部３１５をポンプケーシング６０内に入れてもよい。
【０１１５】
なお、以上の実施形態は、遠心ポンプの一例として、動圧軸受型の遠心ポンプを例示したが、ポンプケーシングに対して羽根車が軸線方向Ｄａ及び径方向Ｄｒに相対移動可能な遠心ポンプであれば如何なる遠心ポンプに本発明を適用してもよく、例えば、磁気軸受型の遠心ポンプや、動圧軸受及び磁気軸受の併用型の遠心ポンプに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
６：吸込口、７：吐出口、９：吐出管部、１０：羽根車、１１：羽根、１２：羽根車入口、１３：羽根車出口、１９：従動磁石、２０：前シュラウド、２１：入口筒部、３１：前側板部、４０：後シュラウド、４１：後側板部、５１：軸部、５６：貫通孔、６０：ポンプケーシング、６１：ポンプ前ケーシング、６２：吸込管部、８１：ポンプ後ケーシング、１００：遠心ポンプ、２００：駆動装置、２１０：モータ、２１１：出力軸、２１９：駆動磁石、２２０：カップ、２３０：駆動装置ケーシング、３００：支持治具、３１０：支持具、３１５：第一支持部（第一支持部材）、３１７：板バネ部、３１８：嵌入部、３２５：内側第二支持部（内側第二支持部材）、３２６：ケーシング外接部、３５０，３５０ａ：取付具（外側第二支持部材）、３５１，３５１ａ：取付チューブ（取付用筒）、３５６：チューブ栓、３５６ａ：管栓、３６０：Ｔ字管
【図１】
2013092064.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013092064.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013092064.tif 000007
【図６】
2013092064.tif 000008
【図７】
2013092064.tif 000009
【図８】
2013092064.tif 000010
【図９】
2013092064.tif 000011