(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機枠と、該機枠の上端側に取付けられたモーターと、上記機枠の下端側に取付けられたポンプ用ハウジングと、上記機枠内に挿通され、上記モーターから延出して上記ハウジング内まで伸びる回転軸と、ハウジング内において該回転軸先端に設けられた羽根車とを備え、
上記モーターの駆動に伴う羽根車の回転により、吸入口からハウジング内に液体を吸入し、吐出口から吐出するように構成した浸漬式ポンプにおいて、
上記ハウジングが、円筒状をなす複数段のハウジング部材に分割されてなり、
上記羽根車が、複数段の上記ハウジング部材の全部または一部に対応させて設けられ、上記吸入口が、上記機枠の下端部に設けられ、上記吐出口が、上記ハウジングの下端における上記回転軸の軸線の延長上に設けられていることを特徴とする浸漬式ポンプ。
【請求項２】
機枠と、該機枠の上端側に取付けられたモーターと、上記機枠の下端側に取付けられたポンプ用ハウジングと、上記機枠内に挿通され、上記モーターから延出して上記ハウジング内まで伸びる回転軸と、ハウジング内において該回転軸先端に設けられた羽根車とを備え、
上記モーターの駆動に伴う羽根車の回転により、吸入口からハウジング内に液体を吸入し、吐出口から吐出するように構成した浸漬式ポンプにおいて、
上記ハウジングが、円筒状をなす複数段のハウジング部材に分割されてなり、
上記羽根車が、複数段の上記ハウジング部材のうちの下段側に配設した少なくとも一部のハウジング部材内に設けられ、上記吸入口が、上段側に配設した少なくとも一部のハウジング部材の外周に設けられ、上記吐出口が、上記ハウジングの下端における上記回転軸の軸線の延長上に設けられていることを特徴とする浸漬式ポンプ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の浸漬式ポンプにおいて、複数段の上記ハウジング部材が、上記吸入口の有無を除いて互いに同じ構成であることを特徴とする浸漬式ポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の浸漬式ポンプにおいて、上記吐出口に、タンクの底に設けた吐出孔に直接接合する継手を設けたことを特徴とする浸漬式ポンプ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の浸漬式ポンプにおいて、上記ハウジングの隣接する段同士をそれぞれ着脱自在に取付けると共に、上記各羽根車を上記回転軸に着脱自在に取付けたことを特徴とする浸漬式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、ポンプの吸入口を液中に直接沈めて使用する浸漬式のポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポンプの吸入口を液中に沈めて、その液体を移送する浸漬式のポンプは広く知られており、図４に示すように、一般的に、機枠２０の上端側に取付けられたモーター２１の駆動に伴って、回転軸２５先端に取付けた羽根車２６の回転により、機枠２０の下端のハウジング２２下端に設けられた吸入口２３からハウジング２２内に液体を吸い上げて加圧し、その液体を機枠２０の側面の液路を通して、機枠上端の吐出口２４から側方に吐出するように構成されている。
【０００３】
しかしながら、このタイプのものは、液体を下方から上方に圧送するため、その液体がモーターの回転軸２５の周りを通じて機枠２０側に漏出するおそれがあり、そのため、回転軸２５をメカニカルシール等の軸封装置２７によって軸支すると同時にシールして漏れを防止しなければならず、使用頻度に伴う該軸封装置２７のメンテナンスや交換が非常に面倒であって、これがポンプの寿命を短くしていた。
また、液体をハウジング２２の下端中央部から吸入し、加圧して機枠２０の側方に吐出するため、回転軸２５に横向きの力が作用し、これにより、該回転軸２５が振動、変形するだけでなく、ポンプ全体が振動して大きな騒音を出す場合があった。
さらに、羽根車２６の回転によって回転軸２５に生じる推力と、モーター２１の自重が作用する方向とが同方向であるため、ポンプの各部、特に機枠２０の回転軸２５を支持するための軸受等に大きな力が作用してしまい、故障の一因となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、上記浸漬式ポンプを改良し、液体を上方から下方に向けて移送することにより、メンテナンスや交換を要する軸封装置による回転軸のシールを不要にすると共に、羽根車の回転によって回転軸に生じる推力とモーターの自重とが同一方向に向くことにより各部に与える影響を軽減して、ポンプの故障を抑えることができる浸漬式ポンプを提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、回転軸に吐出液体の反力による横向きの力が作用するのを防止して、該回転軸の振動や変形、及びポンプ全体の振動を防ぐことができる浸漬式ポンプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明に係る第１の浸漬式ポンプは、機枠と、該機枠の上端側に取付けられたモーターと、上記機枠の下端側に取付けられたポンプ用ハウジングと、上記機枠内に挿通され、上記モーターから延出して上記ハウジング内まで伸びる回転軸と、ハウジング内において該回転軸先端に設けられた羽根車とを備え、上記モーターの駆動に伴う羽根車の回転により、吸入口からハウジング内に液体を吸入し、吐出口から吐出するように構成した浸漬式ポンプにおいて、上記ハウジングが、円筒状をなす複数段のハウジング部材に分割されてなり、上記羽根車が、複数段の上記ハウジング部材の全部または一部に対応させて設けられ、上記吸入口が、上記機枠の下端部に設けられ、上記吐出口が、上記ハウジングの下端における上記回転軸の軸線の延長上に設けられていることを特徴とするものである。
また、上記課題を解決するための本発明に係る第２の浸漬式ポンプは、機枠と、該機枠の上端側に取付けられたモーターと、上記機枠の下端側に取付けられたポンプ用ハウジングと、上記機枠内に挿通され、上記モーターから延出して上記ハウジング内まで伸びる回転軸と、ハウジング内において該回転軸先端に設けられた羽根車とを備え、上記モーターの駆動に伴う羽根車の回転により、吸入口からハウジング内に液体を吸入し、吐出口から吐出するように構成した浸漬式ポンプにおいて、上記ハウジングが、円筒状をなす複数段のハウジング部材に分割されてなり、上記羽根車が、複数段の上記ハウジング部材のうちの下段側に配設した少なくとも一部のハウジング部材内に設けられ、上記吸入口が、上段側に配設した少なくとも一部のハウジング部材の外周に設けられ、上記吐出口が、上記ハウジングの下端における上記回転軸の軸線の延長上に設けられていることを特徴としている。
【０００６】
上記構成を有する浸漬式ポンプは、ハウジングを液中に沈めると共に、吐出口をタンク底等の吐出孔に接合して使用するもので、液体を吸入する吸入口が、該ハウジングの上方の外周に設けられていて、ハウジング内に吸入した液体は上方から下方に向けて圧送されるため、従来のもののようなメカニカルシール等の軸封装置を省略することができ、面倒なメンテナンスや軸封装置の交換を行う必要がない。
また、羽根車の回転によって回転軸に生じる上向きの推力と、下向きに作用するモーターの自重とが互いに力を相殺し合うため、ポンプの各部にかかる力を軽減することができ、この結果、上記推力とモーターの重力とが同一方向に向いていることが原因で生じていた従来のポンプの故障を抑えることができる。
さらに、ハウジング内に吸入された液体は該ハウジングの上方外周から下方に向けて圧送されるため、回転軸等に、吐出液体の反力による横向きの力が作用することがなく、これにより、回転軸が振動したり変形したりすることがなく、また、ポンプ全体が振動して騒音を出すこともない。
【０００７】
本発明の浸漬式ポンプにおいては、複数段の上記ハウジング部材が、上記吸入口の有無を除いて互いに同じ構成である。
さらに本発明においては、上記吐出口に、タンクの底に設けた吐出孔に直接接合する継手が設けられる。
また、上記ハウジングは、隣接する段同士をそれぞれ着脱自在に取付け可能とすると共に、上記各羽根車は、上記回転軸に着脱自在に取付け可能とすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例を示すもので、この実施例の浸漬式ポンプは、機枠１と、該機枠１の上端側に取付けられたモーター２と、上記機枠１の下端側に取付けられたポンプ用ハウジング３Ａと、上記機枠１内に挿通され、上記モーター２から延出して上記ハウジング３Ａ内まで伸びる回転軸６と、ハウジング３Ａ内において該回転軸６先端に設けられた羽根車７とを備えている。
【０００９】
上記機枠１は、上記モーター２及びハウジング３Ａをそれぞれ固定するためのもので、圧送すべき液体のタンク１４の蓋１４ｂに取付ける取付枠部１ａと、該取付枠部１ａの上端側に設けられた、通風開口１２を有する中空部１ｂと、取付枠部１ａの下端に設けられた複数本の柱状部１ｃと、該柱状部１ｃの下端に設けられた皿状のハウジング取付部１ｄとを備えている。
この機枠１の取付枠部１ａとハウジング取付部１ｄとには、それぞれの中央に上記回転軸６を挿入するための穴が穿設されており、そのうち、取付枠部１ａの穴には、回転軸６を回転自在に挿通させる軸受９が取付けられている。
一方、ハウジング取付部１ｄの穴は、回転軸６の直径より大きめに穿設されていて、その穴と回転軸６との間を、柱状部１ｃの間からハウジング３Ａ内に液体を吸入するための吸入口４Ａとしている。
【００１０】
上記回転軸６は、モーター２の軸と一体に形成されているもので、モーターケーシングの転がり軸受１０により、機枠１の中央部に支持されている。
なお、この回転軸６には、上記機枠１の中空部１ｂ内に位置する部分に、モーター２の回転等により発生した熱を上記通風開口１２から逃がすと共に、該熱で温度が上昇した回転軸６を冷却するためのファン１１が取付けられている。
【００１１】
上記ポンプ用ハウジング３Ａは、相互に着脱自在に連結された４段のハウジング部材３ａと、最下段に位置するハウジング部材３ａの下端に取付けられたハウジング底蓋部材３ｂとで構成されており、該ハウジング底蓋部材３ｂに挿通された取付ボルト３ｄにより機枠１に締付け固定されている。
上記各ハウジング部材３ａは、それぞれ円筒状の外周壁１３ａと、該外周壁１３ａの一端に一体に設けられて、各ポンプ室を区画する区画壁１３ｂとを備え、さらに最上段のハウジング部材を除く他のハウジング部材には、上記区画壁１３ｂ上に、上方に向けて立ち上がった案内羽根と、該案内羽根の上端に設けた仕切板１３ｃとを、該区画壁１３ｂと一体に設けて、区画壁１３ｂと仕切板１３ｃとの間に案内羽根でガイドされる通液間隙を形成している。
上記区画壁１３ｂは、その中央部において回転軸６との間に吸入穴を開設すると共に、羽根車７との間をシールするシール部１３ｄを設けたものである。
また、上記仕切板１３ｃは、その中央側が回転軸６上のスリーブ１３ｅと一体化され、その外周側は隣接するハウジング部材の外周壁１３ａの内側との間に流路を形成して対向配置されている。
そして、これらのハウジング部材３ａは外周壁１３ａの端部を隣接する外周壁１３ａの基端部に嵌挿することにより、内部を密封した状態で相互に連結されている。
【００１２】
上記ハウジング底蓋部材３ｂは、その中央部、即ち上記回転軸６の軸線の延長上に、液体を下方に向けて吐出する吐出口５を備えている。この吐出口５は、タンク１４の底に設けた吐出孔１４ａに直接挿入して接合するものであり、ポンプ自体をタンクに設置する凸状の継手５ａを形成している。
上記吐出口５の継手５ａの周囲には、ゴム製のＯリングからなるシール部材が取付けられていて、吐出孔１４ａに接合部分における液体の漏れを防止することができるようになっている。
【００１３】
上記ハウジング３Ａ内には、回転軸６先端に一定の間隔で段状に取付けられた４つの羽根車７が、それぞれ各段のハウジング部材３ａに対応するように位置している。上記羽根車７は、モーター２の駆動により回転して、液体を上記吸入口４Ａから順次各ハウジング部材３ａ内に吸入すると共に、該吸入した液体を順次下段側の羽根車７を経て最終的に上記突出口５に圧送、吐出させるためのものであり、この際、羽根車７の回転によって回転軸６に生じる推力は上方向きに作用することになる。
また、この各羽根車７は、その数を減らして液体に対する吸引力を調整することができるように、それぞれ着脱自在に取付けられている。
【００１４】
なお、ここでは４段のハウジング部材を重設した場合について説明したが、この段数は、必要に応じて増減することができる。また、上記各羽根車７の回転軸６に対する取付けは、例えば、それぞれの羽根車７のボスと回転軸６とに設けられたキー溝にキーを差し込んで固定したり、あるいは螺子等で締めつけて固定したりするなど、適当な手段を用いることができる。
【００１５】
上記構成を有する浸漬式ポンプは、ハウジング３Ａを液中に沈めると共に、吐出口５をタンク１４の底の吐出孔１４ａに接合することにより設置して使用するもので、この設置により吐出口５の配管を完了することができる。
この設置に際し、液体を吸入する吸入口４Ａが、上記ハウジング３Ａの上方に設けれられていて、該ハウジング３Ａ内に吸入した液体は上方から下方に向けて圧送されるため、従来のもののようなメカニカルシール等の軸封装置を省略することができ、面倒なメンテナンスや軸封装置の交換を行う必要がない。
【００１６】
また、羽根車７が、回転によって回転軸６に生じる推力が上方向きに作用するように該回転軸６に取付けられているため、その推力と、下向きに作用するモーター２の自重とが互いに力を相殺し合って、ポンプの各部、特に、回転軸６を支持している転がり軸受１０にかかる力が大幅に軽減される。
この結果、上記推力とモーター２の自重とが同一方向に向いていることが原因で生じていた各部の故障を抑えることができる。
【００１７】
さらに、ハウジング３Ａ内に吸入された液体は、下方に向けて圧送され、しかも、その液体は、ハウジング３Ａの上方の周囲から吸い込まれて、回転軸６の軸線の延長上に設けられた吐出口５から下方に向けて吐出されるため、回転軸６に、吐出液体の反力による横向きの力が作用することがなく、これにより、回転軸６が振動したり変形したりすることがなく、また、ポンプ全体が振動して騒音を出すこともない。
【００１８】
上記実施例では、上記吐出口５を、回転軸６の軸線の延長上に設けているが、これに限らず、該軸線を中心としてその周囲にバランス良く複数個配設するようにしてもよい。
【００１９】
また、上記第１実施例では、液体の吸入口４Ａが機枠１の下端部に設けられているが、図２及び図３に示す第２及び第３実施例では、吸入口４Ｂ，４Ｃを、ハウジング３Ｂ，３Ｃの上端部外周にも設けている。
即ち、第２実施例のハウジング３Ｂは、４つの段に分割して形成し、それらの段のうちの下段側の３つを第１実施例と同じハウジング部材３ａとし、一方、上段側の１つを、ハウジング部材３ａの外周壁１３ａに吸入口４Ｂを設けた構成のスぺーサー３ｃとし、これらの各段は、隣接するもの同士が互いに着脱自在に連結されている。一方、第３実施例では、下方側の２つを第１実施例と同じハウジング部材３ａとし、上段側の２つを吸入口４Ｃのあるスぺーサー３ｃとしている。
また、これらの実施例において、ハウジング３Ｂ，３Ｃ内部における羽根車７は、ハウジング部材３ａに対応する位置にのみに設けており、スぺーサー３ｃに対応する位置には設けていない。
【００２０】
これら第２及び第３実施例の構成は、第１実施例のものと共通部品を用いて形成できるようにしたものであり、上記下位のハウジング部材３ａと上位のスぺーサー３ｃとの数を、合わせて４段の範囲内で調整することにより、ポンプの吐出力を調整できるばかりでなく、タンク１４における液体の液面の高さにある程度対応させることが可能である。
例えば、タンク１４に常時貯溜する液体の液面がハウジング３Ａの高さよりも高い場合には、図１に示すような構成として用いることができるが、タンク１４に常に貯溜される液量を少なくし、したがってタンク１４内の液面を低くして用いる場合には、図２のハウジング３Ｂのように１つのスぺーサー３ｃと３つのハウジング部材３ａとし、さらに液面が低い場合には、図３に示すハウジング３Ｃのように、２つのスぺーサー２ｃと２つのハウジング部材３ａとすることができる。
【００２１】
上記第２及び第３実施例においては、スぺーサー３ｃの吸入口４Ｂ，４Ｃを多孔状あるいはメッシュ状とすることができる。
また、上記スぺーサー３ｃとしては、必要に応じて、吸入口４Ｂ，４Ｃのない単なる筒状のものを用いることができる。
なお、これらの実施例における吐出口５は、回転軸６の軸線を中心としてバランス良く複数個配設してもよいことは第１実施例と同様である。
【００２２】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明の浸漬式ポンプによれば、液体を吸入する吸入口が、ハウジングよりも上方に設けれられていて、該ハウジング内に吸入した液体は上方から下方に向けて圧送され、吸入した液体が回転軸の周りを通じて上方に圧送されることがないため、従来の軸封装置を省略することができ、面倒なメンテナンスや軸封装置の交換を行う必要がない。
また、羽根車の回転によって回転軸に生じる上向きの推力と、下向きに作用するモーターの重力とが互いに力を相殺し合うため、ポンプの各部にかかる力を軽減することができ、この結果、上記推力とモーターの自重とが同一方向に向いていることが原因で生じていた従来のポンプの故障を抑えることができる。
さらに、ハウジング内に吸入された液体は下方に向けて圧送されるため、回転軸に、吐出液体の反力による横向きの力が作用することがなく、これにより、回転軸が振動したり変形したりすることがなく、また、ポンプ全体が振動して騒音を出すこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断正面図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す要部縦断正面図である。
【図３】図２と異なる第３実施例を示す要部縦断正面図である。
【図４】従来の浸漬式ポンプを示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１  機枠
２  モーター
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  ポンプ用ハウジング
３ａ  ハウジング部材
３ｃ  スぺーサー
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  吸入口
５  吐出口
６  回転軸
７  羽根車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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