(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出エルボ（４）を貫通して垂下させた主軸（１）を、ガイドケーシング（５）に連結した案内羽根（６）を挿通し、主軸（１）の下部に止着した羽根車（８）をケーシングライナー（７）に配設した立軸ポンプにおいて、ケーシングライナー（７）の下端に横方向に吸込口を開口した渦巻吸込ケーシング（１０）を連結し、該渦巻吸込ケーシング（１０）の底部に着脱自在な点検窓（１１）を止着して、この点検窓（１１）に円錐状のセンターコーン（１２）を配設し、このセンターコーン（１２）に主軸（１）の下端を軸支させることを特徴とする小形立軸ポンプ。
【請求項２】
上記ガイドケーシング（５）に連結した案内羽根（６）の枚数を、ケーシングライナー（７）に配設した羽根車（８）の羽根枚数よりも３〜５枚多くすると共に、ガイドケーシング（５）を短縮したことを特徴とする請求項１記載の小形立軸ポンプ。
【請求項３】
上記渦巻吸込ケーシング（１０）の点検窓（１１）の取付け口と、ケーシングライナー（７）の吸込ベル部（７ａ）への渦巻吸込ケーシング（１０）の出口（１０ａ）をケーシングライナー（７）の外径よりも大きくして、消耗部品の取外しを可能としたことを特徴とする請求項１または２記載の小形立軸ポンプ。
【請求項４】
上記羽根車（８）の下方の主軸（１）にインデューサー（９）を止着して、ケーシングライナー（７）の吸込ベル部（７ａ）に配設したことを特徴とする請求項１乃至３記載の小形立軸ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は小規模の中継ポンプ場や送水ポンプ場等に設置する小形の立軸ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、口径が３００ｍｍ以下の小形ポンプでは横軸の渦巻ポンプが多く、渦巻ポンプは遠心タイプの羽根であり、小型化するために高速回転すると比速度の関係から、全揚程の高いポンプとなり、要求される２０〜３０ｍの全揚程からかけ離れたものとなる。そこで、比速度の大きい斜流羽根を使用することで目的の揚程に合せる必要がある。斜流羽根を用いた例としては、例えば、特開平９−２２８９８２号公報に記載し図４に図示してあるような、渦巻吐出ケーシングの下部に吸込曲管を接続し、渦巻吐出ケーシングの内部に羽根車を配設した構造の渦巻ポンプは公知である。しかしながら、この図例の渦巻ポンプは高速回転によって、羽根車、ケーシングは小型化されても軸受部が大きく、ポンプ全体としての小型化は困難である。また、斜流羽根では圧力を回復させる手段として図３に図示するような案内羽根を用いることも適当であるが、吸込曲管１９、羽根車２０、案内羽根２１、及び吐出曲管２２を積み重ねるとポンプの高さを減らすことにはならない。これらの欠点を解消するために、吸水槽に設置する大型の立軸ポンプでは、吸込槽に形成した吸込ケーシングのセンターコーンに羽根車の主軸の下端を軸支させ、横方向から流入した水をベルマウスの整流羽根で案内させ、羽根車で加圧した水を案内羽根で整流化させた後、吐出しエルボから排水させる立軸ポンプは、例えば、特開平５−３２１８７１号公報に記載してあるように良く知られている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、渦巻吐出ケーシングの内部に羽根車を配設した従来の立型片吸込渦巻ポンプは吐出ケーシングが低くできる利点はあるが、羽根車を旋回させて遠心方向に加圧水を吐出するため、遠心方向のラジアル荷重とスラスト荷重が掛り荷重を受ける軸受台が必要であり、必ずしも高さを減らすことにはならない。また、吸込槽に設置した従来の立軸ポンプは、垂直方向に揚水してラジアル荷重が掛らないので、高さを比較的低くでき下端部の軸受などの交換が容易となるものであるが、吸水槽が渦巻吸込ケーシングとなっており、羽根車等の大きい消耗品の取外し交換のためには立軸ポンプを地上に引上げる必要があった。この発明に係る小形立軸ポンプは、コンパクトな形状とすると共に、設置したポンプから羽根車やケーシングライナー等の消耗品の組立て交換が行なえる立軸ポンプを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の要旨とするところは、吐出エルボを貫通して垂下させた主軸を、ガイドケーシングに連結した案内羽根を挿通し、主軸の下部に止着した羽根車をケーシングライナーに配設した立軸ポンプにおいて、ケーシングライナーの下端に横方向に吸込口を開口した渦巻吸込ケーシングを連結し、該渦巻吸込ケーシングの下底部に着脱自在な点検窓を止着して、この点検窓に円錐状のセンターコーンを配設し、このセンターコーンに主軸の下端を軸支させ、垂直方向に揚水してラジアル荷重を減少させ、高さの低い立軸ポンプとしたものである。また、ガイドケーシングに連結した案内羽根の枚数を、ケーシングライナーに配設した羽根車の羽根枚数よりも３〜５枚多くして、ガイドケーシングの短縮を可能としたものである。そして、渦巻吸込ケーシングの点検窓の取付け口と、ケーシングライナー７の吸込ベル部への渦巻吸込ケーシングの出口をケーシングライナーの外径よりも大きくして、設置したポンプから羽根車やケーシングライナー等の消耗品の取外し、交換が行なえるようにしたものである。なお、羽根車の下方の主軸にインデューサーを止着して、ケーシングライナーの吸込側のベルマウス部に配設すれば、横方向から流入した水を羽根車の前面に案内して吸込み性能を向上させ、キャビテーションを防止するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
この発明に係る小形立軸ポンプは上記のように構成してあり、横方向から吸込んだ水は渦室状の渦巻吸込ケーシングに入り、ケーシングライナーの吸込ベル部のインデューサに案内されて羽根車の前面に移送され、羽根車で加圧した旋回流をガイドケーシングの案内羽根で整流化した後、吐出エルボから揚水を行なう。また、案内羽根を羽根車より３〜５枚多くしておけば、加圧された旋回流を細かく整流できるので、ガイドケーシングが短くなり、ポンプの高さを低くできるものである。そして、渦巻吸込ケーシングにセンターコーンを配設した点検窓を配設しておけば、部品の点検や消耗品の交換を必要とする時には、点検窓を取外せば消耗品の点検と交換が行なえるものである。
【０００６】
【実施例】
この発明を実施例に基づき詳述すると、まず、図１において、符号１は軸継手２を介して電動機３に連結した主軸であって、吐出エルボ４を貫通してガイドケーシング５に垂下させてある。ガイドケーシング５に複数枚の案内羽根６…が止着してあり、案内羽根６…の内側に連結したハブ６ａの内部を主軸１が挿通してある。そして、主軸１の下部に止着した羽根車８が案内羽根６の下部近傍のケーシングライナー７に配設してあり、羽根車８の羽根枚数より案内羽根６の羽根枚数を３〜５枚多くしてある。この発明に用いる羽根車８の羽根枚数は４〜５枚が考えられ、羽根車８を回転させて加圧した旋回流を従来の５〜６枚の羽根枚数より３〜５枚多い案内羽根６で直線流とするもので、羽根車８で加圧増速された旋回流を羽根枚数の多い案内羽根６で整流化できるようにしてあり、羽根車８を高速回転で立軸ポンプを小型化し、さらに案内羽根６を短くして立軸ポンプの高さを低くしてある。
【０００７】
図２は小形立軸ポンプの要部の拡大図であって、ケーシングライナー７の下端部が拡開されて吸込ベル部７ａを形成してあり、吸込ベル部７ａと羽根車８の間に主軸１に止着した複数枚のインデューサー９…が配設してあり、インデューサー９で吸引した水流が羽根車８を高速回転させてもキャビテーションを起さないように吸込み性能をよくなるようにしてある。ケーシングライナー７の吸込ベル部７ａの下端が渦巻吸込ケーシング１０の上部に設けた出口１０ａに挿入してあり、この渦巻吸込ケーシング１０の横方向に開口した吸込口１０ｂから水を流入させ、上部の出口１０ａからケーシングライナー７の吸込ベル部７ａに移送するようにしてある。渦巻吸込ケーシング１０の下底部には着脱自在な点検窓１１が嵌着してあり、ケーシングライナー７の吸込ベル部７ａに向って立設した円錐状のセンターコーン１２が点検窓に配設してあり、主軸１の下端を軸支させてある。そして、渦巻吸込ケーシング１０に吸引した水を点検窓１１のセンターコーン１２に沿ってケーシングライナー７の吸込ベル部７ａに流入させ、旋回させるインデューサー９により吸込口に案内された水が羽根車８で加圧され、旋回流を羽根車８の羽根枚数より多い案内羽根６で直線流とした後、吐出エルボ４の吐出口４ａより揚水させるようにしてある。なお、羽根車にラジアル荷重が係らないので、案内羽根６…のハブ６ａで主軸１を軸支する必要がなく、案内羽根６を短くすることが可能である。
【０００８】
消耗品の着脱構造について図２に基づき詳述すると、羽根車８とインデューサー９が主軸１にキー止めされており、羽根車８とインデューサー９が主軸１から抜出し可能としてある。ケーシングライナー７の外側にはケーシングライナー７の外周よりも大きいライナーホルダー１３が配設してあり、ライナーホルダー１３の上端部のフランジ部がガイドケーシング５と渦巻吸込ケーシング１０のフランジ部に嵌着して垂下してある。そして、ライナーホルダー１３の下端部が渦巻吸込ケーシング１０の出口１０ａの内周部に嵌着されており、ケーシングライナー７の吸込ベル部７ａの外周と下端部が、ライナーホルダー１３の下端部に当接されてボルト１４で締付てあり、ボルト１４を抜取れば、ケーシングライナー７をライナーホルダー１３から取外せるようにしてある。渦巻吸込ケーシング１０の底部に配設した点検窓１１はライナーホルダー１３と同心状に配設し、ライナーホルダー１３の内径よりも大きく形成してある。そして、点検窓１１のセンターコーン１２の上端部に嵌入した軸受１５と軸受スリーブ１６に主軸１の下端部が軸支してあり、渦巻吸込ケーシング１０の下底部のボルト１７を抜取れば点検窓１１を下方に取外せるようにしてある。そして、主軸１の下端からセンターコーン１２に嵌入してある軸受１５と軸受スリーブ１６を取外せば、ケーシングライナー７や羽根車８及びインデューサー９を渦巻吸込ケーシング１０の下底部から抜出せるようにしてある。なお、符号１８は小形立軸ポンプのポンプ架台である。
【０００９】
【発明の効果】
この発明に係る小形立軸ポンプは上記のように構成してあり、ケーシングライナーの下端に横方向に吸込口を開口した渦巻吸込ケーシングを連結し、該渦巻吸込ケーシングの下底部に着脱自在な点検窓を止着して、この点検窓に円錐状のセンターコーンを配設し、このセンターコーンに主軸の下端を軸支させ、垂直方向に揚水して吐出エルボから排水させるので、ラジアル荷重が減少され、案内羽根で主軸を軸支する必要がなく、ガイドケーシングが短くなり、高さの低い立軸ポンプとなるものである。また、案内羽根を羽根車より３〜５枚多くしておけば、羽根車の高速回転が可能となり、立軸ポンプの小型化が可能となるものである。そして、渦巻吸込ケーシングの点検窓の取付け口と、ケーシングライナーの吸込ベル部への渦巻吸込ケーシングの出口をケーシングライナーの外径よりも大きくしておけば、部品の点検や消耗品の交換を必要とする時には、点検窓を取外せば消耗品の点検と交換が行なえるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る小形立軸ポンプの縦断側面図である。
【図２】  同じく、小形立軸ポンプの要部の拡大図である。
【図３】  従来の案内羽根式の縦軸斜流ポンプの概念図である。
【符号の説明】
１  主軸
４  吐出エルボ
５  ガイドケーシング
６  案内羽根
７  ケーシングライナー
７ａ  吸込ベル部
８  羽根車
９  インデューサー
１０  渦巻吸込ケーシング
１０ａ  出口
１１  点検窓
１２  センターコーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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