(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）内部にポンプ室を有するポンプケースと、
（Ｂ）上記ポンプ室内に入れた回転可能なインペラと、
（Ｃ）上記ポンプ室内に入れたボリュートと、
（Ｄ）上記ポンプケースとボリュートに取り付けたカバーと、及び
（Ｅ）上記カバーを上記ボリュートに着脱自在に取り付けるためのボリュートファスナと、及び上記カバーを上記ポンプケースに着脱自在に取り付けるためのカバーファスナと、
より成り、上記ボリュートファスナが、上記ボリュートから上記カバーを除去するため上記カバーの外面からアクセス可能とされ、
１）上記カバーとボリュートを一体に上記ポンプケースから除去するか、２）上記ポンプ室内に上記ボリュートを残しながら上記ポンプケースから上記カバーを除去するかを選択できるポンプ。
【請求項２】
上記ポンプが、遠心ポンプであり、そのインペラが軸方向入口と半径方向出口とを有する請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
上記ポンプが、分散された固形分を有する液体のためのトラシュポンプである請求項２記載のポンプ。
【請求項４】
上記ボリュートファスナが、上記カバーの孔を通して延び、上記ボリュートのタップ孔に螺合されるボルトを有する請求項１記載のポンプ。
【請求項５】
上記カバーファスナが、上記ポンプケースから上記カバーを除去するため上記ポンプの外側からアクセス可能な請求項１記載のポンプ。
【請求項６】
上記カバーファスナが、１）上記カバーの溝に協働し、２）上記ポンプケースから上記カバーファスナを除去することなく上記溝から緩めて外すことができ、その結果上記ポンプケースから上記カバーを除去できる請求項１記載のポンプ。
【請求項７】
上記カバーファスナが、１）上記ポンプケースに取り付けられるねじロッドと、２）上記ねじロッドに螺合されるノブとを有し、上記ノブが１）上記ロッドに螺合される第１脚と、２）一対の長手方向に離間した三角状の親指係合部分を有する、上記第１脚から少なくとも直角に延びる第２脚とを有するＴ型である請求項６記載のポンプ。
【請求項８】
上記ポンプが自己プライム遠心ポンプであり、上記ボリュートが、１）少なくとも円形であり、上記インペラを取り巻く内側半径方向周縁と、２）少なくともトロイダル形状である外側半径方向周面と、及び３）所定の距離上記内側半径方向周面から接線方向に延びる放出ダクトとを有し、上記所定の距離が、上記放出ダクト入口における少なくとも円形の流体パターンから上記放出ダクトの出口における内側半径方向周縁に対し少なくとも接線をなす流体パターンに流体パターンを変えるのに十分な値である請求項１記載のポンプ。
【請求項９】
（Ａ）内部にポンプ室を有するポンプケースと、
（Ｂ）上記ポンプ室内に入れた回転可能なインペラと、
（Ｃ）上記ポンプ室内に入れたボリュートと、
（Ｄ）カバーと、及び
（Ｅ）上記カバーを上記ボリュートに着脱自在に連結するためのボリュートファスナと、及び上記カバーを上記ポンプケースに着脱自在に取り付けるためのカバーファスナと、
より成り、
上記ボリュートファスナが上記カバーの外面からアクセス可能とされ、
１）上記カバーとボリュートを一体に上記ポンプケースから除去するか、２）上記ポンプ室内に上記ボリュートを残しながら上記ポンプケースから上記カバーを除去するように上記カバーファスナとボリュートファスナが互いに独立に緩め得るかを選択できる遠心トラッシュポンプ。
【請求項１０】
上記ボリュートファスナが、上記カバーの孔を通して延び、上記ボリュートのタップ孔に螺合されるボルトを有する請求項９記載のポンプ。
【請求項１１】
上記カバーファスナが、１）上記カバーの溝に協働し、２）上記ポンプケースから上記カバーファスナを除去することなく上記溝から緩めて外すことができ、その結果上記ポンプケースから上記カバーを除去できる請求項１０記載のポンプ。
【請求項１２】
１）互いに一体のユニットにしてカバーとボリュートをポンプケースから除去するか、２）上記ポンプケース内に上記ボリュートを残しながら上記ポンプケースから上記カバーを除去するかを選択的に行ない得る請求項９記載のポンプ。
【請求項１３】
上記ボリュートに上記カバーを取り付けてユニットとし、上記ユニットを上記ポンプケースに取り付ける請求項１２記載のポンプ。
【請求項１４】
ボルトを上記カバーの外側面から上記カバーに通し、このボルトを上記ボリュートに取り付けることによって上記カバーを上記ボリュートに取り付ける請求項１３記載のポンプ。
【請求項１５】
１）上記ポンプケースの開口内に上記ユニットを位置し、２）上記ポンプケースに取り付けた上記ロッドを上記カバーの溝を通して延ばし、３）ノブを上記カバーに対して引き出すためノブを上記ロッドに固定することによって上記ユニットを上記ポンプケースに取り付ける請求項１３記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠心ポンプ、特に、維持、清掃のため容易に取り外し可能なボリュート（ＶＯＬＵＴＥ）を有する遠心ポンプに関するものである。また、本発明はポンプの分解、組立方法及びその使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
運動エネルギポンプとして知られる遠心ポンプは流体処理装置として広く用いられている。このようなポンプでは内部または外部動力源によりインペラを駆動して液体をポンプ室に流し、ポンプ室から液体を加圧放出している。最も代表的なものでは、液体をインペラの軸方向入口に流し、インペラの周りのボリュートによって形成されたトロイダル流路を通してインペラによって流体をボリュートとポンプ出口から放出する。
【０００３】
ボリュートやインペラの修理、交換のため、またはポンプ室の清掃のためポンプ室からボリュートを時々除去する必要がある。この必要性は、比較的大きい直径の固形体を高い比率で含む水または他の液体を送るための構成としたいわゆる“トラシュポンプ”の場合特に顕著である。トラシュポンプは農業及び工業分野で広く用いられている。最も代表的なトラシュポンプは２インチ〜６インチの直径の放出オリフィスを有し、この放出オリフィスの半分の大きさの固形体を含む流体を送るように構成されている。従って、３インチトラシュポンプは１．５インチの直径の固形体を含む液体を送ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般にトラシュポンプは不純物によって詰まる傾向がある。従ってトラシュポンプのあるものは詰まりを除去するためポンプ室の内側にアクセスできるようにされている。このアクセスは、通常ポンプ室からボリュートを除去できる大きさのアクセス開口を設けることによって達成される。このアクセス開口は通常の運転時カバーによって塞ぐようにする。このカバーは、ポンプ室内部に対するアクセスを可能とするため速やかに除去できるようノブまたは他の使い易いファスナによってポンプケースに取り付ける。
【０００５】
或るボリュートはポンプ室の壁と一体に形成されているが、この場合にはボリュートをポンプ室の壁から分離して両者間から異物を除去し清掃することができない。この問題を解決するため多くのトラシュポンプではボリュートを除去可能とし清掃、維持を達成せしめている。この種のトラシュポンプのボリュートはカバーにボルト付けし、カバーとボリュートを一体に除去できるようにしている。然しながら、ボリュートはカバーにその内側から取り付けられており、従って、ボリュートはカバーと共に除去しなければならない。このような構成では、ポンプ室の壁とボリュート間に存在する異物によってポンプが詰まったとき、この異物がボリュートをその位置に固定し、ボリュートをポンプ室から除去するのが困難となる。従って、ポンプが詰まった状態を操作者が検知できてもカバーとボリュートをポンプから取り外して異物を除去することはできない。この場合にはポンプを除去する必要を生ずる。
【０００６】
ボリュートをカバーに固定しないことによって上記の問題を解決しようとした例では、カバーとポンプケースの面を接合せしめることによってポンプ室内にボリュートを単純に保持せしめている。この構成によればポンプが詰まったときカバーの除去が阻止されるという問題は解決できるが、新しい問題が発生する。即ち、ボリュートがポンプ室内によって保持されていないときにカバーを除去すれば、操作者が防ぐ前にボリュートがポンプケースから落下し、ボリュートが破損したり操作者が傷付く恐れがある。
【０００７】
従って、たとえポンプが異物によって詰まってもトラシュポンプのポンプ室に容易にアクセスでき、ボリュートの落下の恐れを防ぐ構成が必要となっている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の遠心ポンプにおいては、操作者の要求により及び環境に応じて遠心ポンプのカバーとこれに隣接するボリュートとをユニットとしてまたは個々に除去できるようボリュートとカバーを互いに及び関連するポンプケースに取り付ける。
【０００９】
好ましくは、カバーをボリュートに取り付けるボリュートファスナと、カバーをポンプケースに取り付けるカバーファスナとを用いる。上記２つの型のファスナはカバーの外面からアクセス可能とする。ボリュートファスナには、カバー内の孔を通して延び、ボリュート内のタップ孔に螺合されるボルトを有せしめる。これらのファスナには更に、ポンプケースからカバーを除去するためポンプの外側からアクセス可能な、ポンプケースに取り付けられるカバーファスナを有せしめる。ポンプの分解、組立てに用いる工具を少なくすることによって野整備を容易にするため、好ましくはカバーファスナを１）カバー内の溝に係合せしめ、２）ポンプケースからカバーファスナを除去することなくこれを緩めて溝から揺動せしめることによってポンプケースからカバーを除去できるようにする。例えば、上記カバーファスナの夫々には、１）上記ポンプケースに取り付けられるねじロッドと、２）上記ねじロッドに螺合されるノブとを有せしめ、上記ノブは１）上記ロッドに螺合される第１脚と、２）一対の長手方向に離間した三角状の親指係合部分を有する、上記第１脚から少なくとも直角に延びる第２脚とを有するＴ型とする。
【００１０】
本発明においては、１）ポンプ室が異物で詰まったとき、ポンプ室にアクセスできるようポンプを分解、組立てる方法を改良し、２）遠心ポンプの自己プライムを改良せしめる。
【００１１】
本発明の他の目的、利益及び特徴は以下図面と共に詳細に説明するが、本発明はその図面及び説明で示す実施例に限定されることなく本発明の精神の範囲内で種々増減変更できることは勿論である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【００１３】
図１は本発明のエンジン駆動遠心トラシュポンプ１０を示す。このポンプ１０は外部動力源を用いることなく自己作動可能なものである。このポンプ１０は緩衝体１８を介して支持／搬送フレーム１６上に一体に設けたポンプケース１２とエンジン１４とを有する。フレーム１６は装置使用の間及び輸送の間ポンプ１０を支持し保護する機能を有する。支持ブラケット１７はポンプ１０を作業位置から作業位置に移動するために用いる。この支持ブラケット１７はポンプケース１２とエンジン１４間に配置し、ポンプケース１２に固定する。
【００１４】
エンジン１４は以下詳述するようにポンプのインペラにトルクを伝達することができる任意の部材を有する。この実施例におけるエンジン１４はタンク２０からガソリンが供給されるガソリンエンジンとする。このエンジン１４はポンプケース１２の後壁２４に隣接し、図５に示すようにポンプケース１２の後壁２４を貫通して延びる出力軸２２を有する。エンジン１４のサイズはポンプ１０のサイズに応じて変える。代表的なポンプ１０は、５．５馬力のエンジンによって付勢される直径２インチの放出オリフィスと、８馬力のエンジンによって付勢される直径３インチの放出オリフィスを有する。
【００１５】
図１〜図３に良く示すように、ポンプケース１２はインペラ２８とボリュート（渦巻部材）３０とを囲む内側ポンプ室２６を有する。ボリュート３０とインペラ２８にアクセスするため、後壁２４に対向して配置したポンプケース１２の前壁３４にフロントアクセス開口３２を設ける。このフロントアクセス開口３２は、このアクセス開口３２を通してポンプ室２６内に延びるカバー３８によって通常は閉じる。上記カバー３８はアクセス開口３２を通してポンプ室２６内に延び、ポンプケース１２の前壁３４に連なる面となる前面４０を有する。カバー３８の操作を容易ならしめるためカバー３８の前面４０にハンドル４２をボルト付けするのが好ましい。
【００１６】
図３〜図６に良く示すように、ポンプ室２６はインペラ２８とボリュート３０の上部に位置する、流体入口４４と流体出口４６とを有する。この実施例においては、入口４４はポンプケース１２の前壁３４を通して外部フイッテング４８から軸方向に延びポンプ室２６内に至る。出口４６はケース１２の側壁３６を通してフイッテング４９から軸方向に延びポンプ室２６に至る。図６に良く示すように、入口４４は入口通路５２を介してインペラ２８の軸方向入口５０に接続する。入口通路５２は上方垂直部分５４と、下方部分５６とを有する。上方垂直部分５４はカバー３８の上方のポンプケース１２内に位置する。下方部分５６はカバー３８の後壁５８内に形成する。下方部分５６は垂直脚と水平脚とを有するＬ型形状とする。垂直脚は上方部分５４に接する。水平脚はカバー３８の後壁５８の円形ボス６０として形成し、この円形ボス６０はシールリング６３と共にボリュート３０の軸方向前面６４上の円形フランジ６２にシール係合する。アクセス開口３２からの漏れは、カバー３８とアクセス開口３２の外周間に介挿したシールリング５３と５５によって阻止する。
【００１７】
図３と図６に示すように、フラップ弁６６を入口４４に配置する。このフラップ弁６６は、ポンプ操作の間、または入口４４に対する液体の流速がポンプ１０の最少放出値以下に低下したとき、入口４４を通してポンプ室２６の外側に液体が流れるのを阻止するチェック弁として作用する。更に、ポンプ作用の前に呼び水を入れるための呼び水用オリフィス６８をポンプケース１２の頂部に形成する。この呼び水用オリフィス６８は、ポンプ１０の正常操作の間はプラグ７０によって閉じる。また、ドレン開口７２をポンプ室２６の底部に形成し、通常はこれをプラグ７４で塞ぐ。
【００１８】
インペラ２８は、エンジン出力軸２２と共に回転し、液体とこれに含まれる材料を押圧し、ボリュート３０を介して流す構造とする。図４〜図６に示すように、インペラ２８は円形後板８４から前方に延びる２つのブレード８０と８２を有する。このブレード８０と８２は、弧状でボリュート３０によって囲まれ、後述するようにボリュート３０を通して流体を流す。後板８４から後方に延びるねじボス８６をエンジン出力軸２２に固定し、エンジン１４とインペラ２８とを結合する。
【００１９】
図３〜図５に示すように、カバー３８をボリュートファスナ９０によってボリュート３０に結合し、また、２個のカバーファスナ９２によってポンプケース１２に結合し、ポンプケース１２の外側からこれら総てにアクセス可能とする。ボリュートファスナ９０はカバー３８とボリュート３０を一体に結合するが、ボリュート３０とは独立にポンプケース１２からカバー３８を外すためカバー３８の前面４０からボリュートファスナ９０を選択的に除去できるようにする。ボリュートファスナ９０は、カバー３８を通して形成した関連するカウンタボア開口９４を通して延び、ボリュート３０の軸方向前面６４に形成したタップ孔９６に入る脚ボルトとする。この実施例においては３本のボリュートファスナ９０を用いる。
【００２０】
カバーファスナ９２は、工具を用いることなくポンプ１０からカバー３８とボリュート３０を一体に除去可能ならしめる構成とする。即ち、図３に示すように各ファスナ９２には、ケース１２の前壁３４から延び、前壁３４の後方位置でポンプケースに固定されるねじロッド１００を有せしめる。各ロッド１００はカバー３８の対応する隅部のノッチ１０２の内側及び外側に揺動自在とする。ポンプケース１２に対してカバー３８を固定するためノブ１０４をロッド１００に手で螺合できるようにする。このノブ１０４は、ロッド１００に螺合可能な雌ねじを有する第１の脚１０６と、この第１の脚１０６から直角に延びる第２の脚１０８とを有するＴ型とするのが好ましい。第２の脚１０８は長手方向に離間した一対の三角形状親指係合部１１０を有する。この係合部１１０は操作者がつかむときの疲労の少ない接点となり、必要に応じて図２に示すライン１１２に沿ってねじ廻し等の工具を挿入するときの係合面として機能する。
【００２１】
ポンプケース１２にボリュート３０とカバー３８とを取り付けるため、ボルト９０をカバー３８の前面４０からカバー３８内にボア開口９４を通して挿入し、ボリュート３０内のタップ孔９６内に螺合することによってカバー３８とボリュート３０を始めに一体に結合し、ボリュート／カバー組立を形成する。この組立を、次いでポンプケース１２内のアクセス開口３２内に位置せしめ、この結果、図６に示すようにボリュート３０がインペラ２８を囲む関係でポンプ室２６内に位置され、シール１１６によってポンプケース１２の後壁２４上のボス１１４に対しシールされるようにする。次いでカバーファスナ９２をカバー３８内のノッチ１０２内に入れ、ノブ１０４をねじロッド１００に螺合し、カバー３８とボリュート３０をポンプケース１２の前壁３４に対して位置決め固定し、図３に示すシールリング５３と５５がカバー３８とボリュート３０間に挟持されるようにする。
【００２２】
保守のためカバー３８とボリュート３０を一体に取り外し、またはボリュート３０を交換するため、またはポンプ室２６の内部へのアクセスを形成するためにはノブ１０４を緩め、カバーファスナ９２をカバー３８の隅部のノッチ１０２から外す。操作者によりハンドル４２をつかみ、図４に示すようにポンプケース１２からカバー３８とボリュート３０を取り外す。
【００２３】
図５に示すように塵“Ｄ”によってポンプ室２６の代りにボリュート３０が詰まった場合のようにボリュート３０を除去することなしにカバー３８を除去することが望ましい場合には、操作者は始めに図５に示すように外側からボリュートファスナ９０を除去すればボリュート３０を除去することなくポンプケース１２からカバー３８を除去できる。カバー３８を上述のように除去すれば、ポンプ室２６からボリュート３０を除去することなくポンプ室２６の内部に対しアクセス可能となる。
【００２４】
本発明の実施例は種々変更できる。例えばポンプカバー３８とボリュート３０を互いに結合しカバー３８をポンプケース１２に結合するためには、カバー３８とボリュート３０をポンプケース１２から夫々、単独または一体に除去できる限り幾つかの他のファスナを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のトラシュポンプの斜視図である。
【図２】  図１に示すポンプの分解斜視図である。
【図３】  図１に示すポンプの分解斜視図である。
【図４】  図１に示すポンプの一部の分解縦断側面図である。
【図５】  図４に対応するポンプの一部の分解縦断側面図である。
【図６】ポンプケース及び関連部品の縦断側面図である。
【図７】  図６の７−７線断面図である。
【図８】  図６の８−８線断面図である。
【符号の説明】
１０  トラシュポンプ
１２  ポンプケース
１４  エンジン
１６  支持／搬送フレーム
１７  支持ブラケット
１８  緩衝体
２０  タンク
２２  出力軸
２４  後壁
２６  内側ポンプ室
２８  インペラ
３０  ボリュート
３２  フロントアクセス開口
３４  前壁
３６  側壁
３８  カバー
４０  前面
４２  ハンドル
４４  流体入口
４６  流体出口
４８  外部フィッテング
４９  フイッテング
５０  軸方向入口
５２  入口通路
５３  シールリング
５４  上方垂直部分
５５  シールリング
５６  下方部分
５８  後壁
６０  円形ボス
６２  円形フランジ
６３  シールリング
６４  軸方向前面
６６  フラップ弁
６８  呼び水用オリフィス
７０  プラグ
７２  ドレン開口
７４  プラグ
８０  ブレード
８２  ブレード
８４  円形後板
８６  ねじボス
９０  ボリュートファスナ
９２  カバーファスナ
９４  カウンタボア開口
９６  タップ孔
１００  ねじロッド
１０２  ノッチ
１０４  ノブ
１０６  第１の脚
１０８  第２の脚
１１０  親指係合部
１１２  ライン
１１４  ボス
１１６  シール
【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】
0004142865.tif 000008
【図８】
0004142865.tif 000009