(57)【要約】【課題】青銅製やステンレス製のフランジと同等の高い強度や耐食性を有し、原材料ならびに製造コストが抑えられるフランジ及びそのフランジを備えたポンプ装置を提供する。【解決手段】中央部に管用めねじを有し合成樹脂で形成される合成樹脂製フランジと、前記合成樹脂製フランジにおける前記管用めねじの外周に固着される金属部材と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に管用めねじを有し合成樹脂で形成される合成樹脂製フランジと、前記合成樹脂製フランジにおける前記管用めねじの外周に固着される金属部材と、を有することを特徴とするフランジ。
【請求項２】
前記金属部材と、前記合成樹脂製フランジと、をインサート成形で固着したことを特徴とする請求項１に記載のフランジ。
【請求項３】
前記金属部材は、合成樹脂が流入する複数個の孔を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のフランジ。
【請求項４】
前記金属部材の端面を合成樹脂で覆ったことを特徴とする請求項１又は２、又は３に記載のフランジ。
【請求項５】
ケーシング内に設けられた羽根車をポンプ駆動用モータにより回転させてポンプ作用を行うポンプ部を有し、
前記ポンプ部と水源とを配管接続する吸込口と、前記ポンプ部により揚水増圧された水を使用位置（蛇口等）まで配管接続する吐出口と、に請求項１乃至４の何れか１項に記載のフランジを備えた、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、フランジ及びそのフランジを備えたポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ装置は、ポンプ部と水源を接続する吸込フランジと、前記ポンプ部により揚水増圧された水を使用位置（蛇口等）まで接続する吐出フランジと、を備えており、配管の接続は主に施工業者によって行われる。そのため、配管継手（バルブソケット等）の材質（樹脂製または金属製）ならびに接続作業（ねじ込み量等）の管理は困難であり、配管継手が強固に接続された場合でも容易に破損しないよう、吸込フランジならびに吐出フランジの材質には主に強度や耐食性に優れる青銅やステンレスなどが用いられる。しかし、青銅やステンレスは原材料の高騰や加工費上昇の影響を受け易いため、製造コストが高くなる恐れがある。例えば、製造コストを抑える手段としてフランジ継手の材質を樹脂にする方法が用いられる（特許文献１）。特許文献１には、フランジ継手を樹脂材料で形成し、接続部の内面がテーパ面により形成されているため、接着剤によりフランジ継手及び接続管を接続できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−４１９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のように、製造コストを抑える手段としてフランジを樹脂材料にする方法があるが、強度の不足が懸念される。また、ねじ部分に青銅やステンレスを用いて合成樹脂でインサート成形する方法は強度面で優れるが、ねじ部分に機械加工を要するため製造コストの大幅な低減は難しい。従って、安価で強度が優れるフランジ構造が必要である。
【０００５】
本発明は、青銅製やステンレス製のフランジと同等の高い強度や耐食性を有し、原材料ならびに製造コストが抑えられるフランジ及びそのフランジを用いたポンプ装置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】
【０００６】
本発明は、中央部に管用めねじを有し合成樹脂で形成される合成樹脂製フランジと、前記合成樹脂製フランジにおける前記管用めねじの外周に固着される金属部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、青銅製やステンレス製のフランジと同等の高い強度や耐食性を有し、原材料ならびに製造コストが抑えられるフランジ及びそのフランジを用いたポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実例に係るもので、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】図１のポンプ装置からポンプカバーを外した状態の平面図である。
【図４】本発明に係るフランジの一実施例の部品構成図である。
【図５】本発明に係るフランジの一実施例の斜視図である。
【図６】本発明に係るフランジの一実施例の片側断面図である。
【図７】本発明に係るフランジの別実施例の斜視図である。
【図８】本発明に係るフランジの別実施例の片側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を本発明の実施例の図面に沿って説明する。
【００１０】
まず、本発明の合成樹脂製のフランジを備えるポンプ装置の概要について図１から図３を用いて説明する。図１は、本発明の一実例に係るもので、ポンプ装置１００の縦断面図である。図２は、図１の右側面図である。図２は合成樹脂製フランジ４０と金属部材４１からなるフランジ４２をポンプ装置１００に取り付けた右側面図であり、従来の青銅製あるいはステンレス製の吸込フランジならびに吐出フランジからの取替えも容易にできる。図３は、図１のポンプ装置１００からポンプカバー１０を外した状態の平面図である。
【００１１】
ポンプ装置１００は、圧力タンク１と、この圧力タンク１の上に配置されたポンプ駆動用モータ２とポンプ駆動用モータ２の回転速度を変速させる速度制御装置が搭載された制御基板３とポンプ駆動用モータ２の上に配置され、ポンプ装置１００の吐出圧力値の表示や運転圧力等の設定を切替操作できる操作基板４が通信線で制御基板３と接続され、それらをポンプカバー１０が覆う構造である。
【００１２】
ポンプ部１５は、羽根車１６と、この羽根車１６を内置するケーシング１７と、ケーシング１７の前面を閉じるケーシングカバー１８を有しており、水源を接続する吸込フランジとして用いるフランジ４２、さらに前記ポンプ部により揚水増圧された水を使用位置（蛇口等）まで接続する吐出フランジとして用いるフランジ４２にそれぞれ吸込口６を有する吸込配管６ａならびに吐出口７を有する吐出配管７ａが接続される。
【００１３】
なお、本実施形態の説明は、代表的なポンプであるウェスコポンプを例示するが、本発明はウェスコポンプに限定されるものではない。
【００１４】
ポンプ装置１００の運転はポンプ駆動用モータ２を運転することにより行われる。まず、自吸運転が行われ、自吸運転が終了してから揚水運転に移行し、吐出配管７ａにつながる流路が閉じられると、吐出配管７ａから下流側の圧力が上がる。この圧力を圧力センサ５が検知してポンプ駆動用モータ２の運転が止まる。
【００１５】
次に、本発明のフランジの構造について図４から図６を用いて説明する。
【００１６】
図４はフランジ４２の部品構成図である。フランジ４２は、中央部に管用めねじ４０ａを構成した合成樹脂製フランジ４０と、合成樹脂製フランジ４０における管用めねじ４０ａの外周壁４０ｂに固着する輪状の金属部材４１と、からなる。なお、金属部材４１には複数個の孔４１ａが設けてあるが、この機能については図５の説明で詳述する。
【００１７】
図５はフランジ４２の斜視図であり、金属部材４１を合成樹脂製フランジ４０に固着した状態である。金属部材４１の合成樹脂製フランジ４０への固着方法は、インサート成形の他、接着やアウトサート（圧入）等がある。固着方法によっては、市販のテーパおねじの配管継手（バルブソケット等）を接続する際に工具（パイプレンチ等）でつかむと回転力が加わり外れる恐れがある。また、前記配管継手が接続された状態で長期間放置状態となった場合、環境変化に伴うヒートサイクルを受けて外れてしまい破損に至る恐れがある。本実施形態では、インサート成形により金属部材４１に設けられた複数個の孔４１ａに合成樹脂を流入させピン状の突起４１ｂを形成することで、金属部材４１を合成樹脂製フランジ４０へ確実に固着できる構造としている。
【００１８】
図６はフランジ４２の片側断面図である。金属部材４１の全長Ｌ２については詳述しないが、一般的な配管継手のおねじ３１ａは管用テーパねじで形成されており、合成樹脂製フランジ４０への接続（ねじ込み量）は配管継手の端部３１ｂからテーパおねじ基準径までの長さ寸法Ｌ１が基準となるため、合成樹脂製フランジ４０の強度確保のためＬ２＞Ｌ１としている。なお、本実施形態の説明において、金属部材４１は輪状を例示するが、金属部材４１は輪状に限定されるものではない。合成樹脂製フランジ４０の強度を向上するものであれば、一部に切り欠きを有する形状などでもよい。
【００１９】
図７は、フランジ４２とは異なる別実施例のフランジ４４の斜視図である。フランジ４４について、フランジ４２と同じ構成は同じ符号としている。
【００２０】
フランジ４４について、フランジ４２と異なる構成は、合成樹脂の壁４３である。合成樹脂の壁４３は、金属部材４１の端面を覆うよう設けられている。金属部材４１の合成樹脂フランジ４０への固着方法は、図５で詳述したとおりであるが、図５の固着方法に加え図７のように金属部材４１の端面を合成樹脂の壁４３で覆うことで、より強固に固着することが可能である。
【００２１】
図８は図７で説明したフランジ４４の片側断面図である。
【００２２】
これらにより、強度や耐食性で従来の青銅製やステンレス製のフランジと同様の機能を確保できるとともに、原材料ならびに加工費の製造コストが抑えられ、製品の安定供給に繋げることができる。
【００２３】
以上、圧力タンク付のポンプについて詳述してきたが、圧力タンクの無い、いわゆる非自動式ポンプのほか、ポンプと組み合わせ使用する水処理機器などの吸込口ならびに吐出口に本発明の合成樹脂製フランジを設けても同様の効果が得られるのはもちろんである。
【符号の説明】
【００２４】
１  圧力タンク
２  ポンプ駆動用モータ
３  制御基板
４  操作基板
５  圧力センサ
６  吸込口
６ａ  吸込配管
７  吐出口
７ａ  吐出配管
１０  ポンプカバー
１５  ポンプ部
１６  羽根車
１７  ケーシング
１８  ケーシングカバー
４０  合成樹脂製フランジ
４０ａ  管用めねじ
４０ｂ  外周壁
４１  金属部材
４１ａ  孔
４１ｂ  突起
４２、４４  フランジ
４３  壁
１００  ポンプ装置
【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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【図８】
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