JP2021134739A - Multi-stage vortex pump device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多段渦巻きポンプ装置に関するものである。 The present invention relates to a multi-stage centrifugal pump device.
渦巻きポンプ装置としては特許文献1に示すような、多段渦巻きポンプ装置がある。
As the centrifugal pump device, there is a multi-stage centrifugal pump device as shown in
部品間の水密性を向上させることで、ポンプ効率が優れる多段渦巻きポンプ装置を提供する。 By improving the watertightness between parts, a multi-stage centrifugal pump device having excellent pump efficiency is provided.
部品間の水密性を向上させる手段として、リターンガイドの背面側に、ケーシングの静翼に設けられた凹部に嵌合する複数の凸部を設けた。 As a means for improving the watertightness between the parts, a plurality of convex portions that fit into the concave portions provided on the stationary blades of the casing are provided on the back surface side of the return guide.
凸部と凹部を嵌合させることで、ラビリンス効果が生まれ水密性が向上することで、ポンプ効率に優れる多段渦巻きポンプ装置を提供することができる。 By fitting the convex portion and the concave portion, a labyrinth effect is produced and the watertightness is improved, so that a multi-stage centrifugal pump device having excellent pump efficiency can be provided.
また、凸部と凹部を嵌合させることで、部品組立時の位置決めが容易になり組立作業性の向上も図ることができる。 Further, by fitting the convex portion and the concave portion, positioning at the time of assembling the parts becomes easy, and the assembling workability can be improved.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings of the examples of the present invention.
まず、本発明の多段渦巻きポンプ装置の概要について図1〜図5を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例に係り、多段渦巻きポンプ装置の斜視図である。図2は、本発明の一実施例に係り、外かくカバーを外した多段渦巻きポンプ装置の上面図である。図3は、本発明の一実施例に係り、外かくカバーを外した多段渦巻きポンプ装置の右側面図である。図4は、本発明の一実施例に係り、外かくカバーを外した多段渦巻きポンプ装置の左側面図である。図5は、本発明の一実施例に係り、外かくカバーを外した多段渦巻きポンプ装置の上面図である。 First, the outline of the multi-stage centrifugal pump device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a perspective view of a multi-stage centrifugal pump device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a top view of a multi-stage centrifugal pump device with an outer cover removed according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a right side view of a multi-stage centrifugal pump device with an outer cover removed according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a left side view of a multi-stage centrifugal pump device with an outer cover removed according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a top view of a multi-stage centrifugal pump device with an outer cover removed according to an embodiment of the present invention.
多段渦巻きポンプ装置100は、ベース5と、ポンプ部101と、圧力タンク6と、圧力スイッチ7と、外郭カバー11と、から構成されている。ベース5は、略直方体形状の部材である。ベース5の上面には、圧力タンク6と、圧力スイッチ7と、ポンプ部101と、が連通して配置されている。
The multi-stage
圧力タンク6は、ポンプ部101で加圧した水を蓄水するものである。
The
圧力スイッチ7は、圧力値に応じてポンプ部101の起動・停止を制御するものである。
外郭カバー11はベース5に対し着脱自在である。これは、ポンプ部101や圧力タンク6や圧力スイッチ7を操作可能とするためである。
次に、ポンプ部101について図6〜図18を用いて説明する。図6は、本発明の一実施例に係り、外かくカバーを外した多段渦巻きポンプ部の縦断面図である。図7は、本発明の一実施例に係り、外かくカバーを外した多段渦巻きポンプ部の縦断面図であって、クロスオーバーリターンおよびシャフトスペーサ部を拡大した図である。図8は、本発明の一実施例に係り、ガイドカバーをケーシングカバー側から見た斜視図 である。図9は、本発明の一実施例に係り、第1の羽根車をケーシング側から見た斜視図である。図10は、本発明の一実施例に係り、第2の羽根車をケーシングカバー側から見た斜視図である。図11は、本発明の一実施例に係り、クロスオーバーリターンをケーシングカバー側から見た斜視図である。図12は、本発明の一実施例に掛かり、クロスオーバーリターンをケーシング側から見た斜視図である。図13は、本発明の一実施例に係り、タンデムディフューザに開口部を持つクロスオーバリターンをケーシング側から見た平面図である。図14は、本発明の一実施例に係り、シャフトスペーサをケーシング側から見た斜視図 である。図15は、本発明の一実施例に係り、リターンガイドをケーシングカバー側から見た斜視図である。図16は、本発明の一実施例に係り、ケーシングをケーシングカバー側から見た斜視図である。図17は、本発明の一実施例に係り、ケーシングをケーシングカバー側から見た斜視図である。図18は、本発明の一実施例に係り、リターンガイドをケーシングに組み込んだ断面斜視図である。
The
The
Next, the
ポンプ部101は、電動機1と、ケーシング3と、ケーシングカバー4と、羽根車部を備える。羽根車部はケーシング3の内部に位置し、ガイドカバー21と、第1の羽根車14と、クロスオーバーリターン22と、シャフトスペーサ23と、リターンガイド24と、第2の羽根車15とから構成される。第1の羽根車14と、第2の羽根車15と、シャフトスペーサ23のボス内径形状は、電動機1の回転軸2の形状に合わせHカット形状2aにすることで、廻り止め機能を有している。
The
ポンプ装置100は、電動機1で回転駆動される羽根車(第1の羽根車14や第2の羽根車15)の回転により、渦巻きポンプ作用を行う。
The
電動機1は、ケーシング3に対し、ケーシングカバー4側とは反対側(背面側)に位置する。
The
ガイドカバー21は、ケーシングカバー4に形成された吸込口4aからの流入水4bを第1の羽根車14に導く入口通路21aを持つとともに、第1の羽根車14から吐出された加圧水14bがケーシング3内に漏れないように、リターンガイド24のケーシングカバー4側の開口部24aを塞ぐためのカバーとしての役割も持っており、水密性を高めるためリターンガイド24の外周にパッキン装着用の溝24cを設けパッキン25を装着し、ガイドカバー21の内壁とで水封する構造にしている。また、第1の羽根車14から吐出された加圧水14bの一部は圧力差により戻り水14cとなってガイドカバー21の入口通路21a側へ漏れてしまうが、第1の羽根車14の入口外周部14aとガイドカバー21の内周部21bとのギャップ隙間寸法を0.2mm程度に狭めることで漏れ量を極力減らす構造にもなっている。
The
クロスオーバーリターン22は、リターンディフューザ22aと、タンデムディフューザ22bとを備える。
The
クロスオーバーリターン22は、第1の羽根車14から吐出した加圧水14bの流れをスムーズ流れに変更し、リターンガイド24の流入口24aに導く役割を持っている。
The
図11ならびに図12に示すとおり、クロスオーバーリターン22の形状は、第1の羽根車14側からリターンガイド24側にかけて連なる複数枚の翼で形成されたリターンディフューザ22aと、リターンディフューザ22aを通過した水22a1を清流するタンデムディフューザ22bを備えており、リターンディフューザ22aとタンデムディフューザ22bの間に開口部22cを設けている。この開口部22cを設けて加圧水14bを交差させてエネルギーを与える水の流れ22d(22d:図10の破線矢印)により、図10に示すような複数枚で形成される翼形状22eに沿った流れとなり、剥離を生じない周方向に均一な流れ22fを形成できポンプ効率の向上に繋げることが可能である。つまり、電動機と、電動機で回転駆動される羽根車と、羽根車の外周を覆うように位置すると共に外郭でポンプ室を形成するケーシングと、を有し、羽根車の回転により渦巻きポンプ作用を行うポンプ装置において、電動機は、ケーシングに対してポンプ室側とは反対側の背面側に位置し、羽根車部は、ガイドカバーと、第1の羽根車と、クロスオーバーリターンと、シャフトスペーサと、リターンガイドと、第2の羽根車と、を有し、クロスオーバーリターンは、リターンディフューザと、タンデムディフューザを備えることにより、周方向に均一な流れを形成でき、ポンプ効率に優れる多段渦巻きポンプ装置を提供することができる。
As shown in FIGS. 11 and 12, the shape of the
なお、リターンディフューザ22aは、クロスオーバーリターン22における外周側に位置する。タンデムディフューザ22bはクロスオーバーリターン22における内周側に位置する。径方向に見て、リターンディフューザ22aはタンデムディフューザ22bよりも、大半が外周側に位置し、一部が開口部22cを挟み重なる。言い換えると、タンデムディフューザ22の中心からある径の位置において、リターンディフューザ22aと開口部22cとタンデムディフューザ22bは周方向に存在する。隣り合う2つのリターンディフューザ22a間に設けられるリターンディフューザ間流路の外周側の一端部側から入ってきた流体は、大半が、隣り合う2つのタンデムディフューザ22b間に設けられるタンデムディフューザ間流路の内周側の他端部側へと至る。ただし、リターンディフューザ間流路を通る流体の一部は、1つのリターンディフューザ22aの他端部と1つのタンデムディフューザ22bの一端部との間に位置する開口部22cから、隣のタンデムディフューザ間流路(リターンディフューザ間流路)へと入る。これにより、翼形状に沿った流れとなり、剥離を生じない周方向に均一な流れ22fを形成でき、ポンプ効率に優れる多段渦巻きポンプ装置を提供することができる。
The
シャフトスペーサ23は、第1の羽根車14のボス後端14dと、第2の羽根車15のボス前端15dとに接触し、第1の羽根車14と第2の羽根車15の距離を保つ効果を奏する。更に、クロスオーバーリターン22に設けられたリターンディフューザ22aとタンデムディフューザ22bの間の開口部22cと、リターンガイド24の入口通路24aを連通するように設けられ、リターンガイド24の入口通路24aの流路壁24bの一部として滑らかな流れになる効果をそうする。
The
リターンガイド24は、クロスオーバーリターン22からの吐出を第2の羽根車15に導く。また、第2の羽根車15の入口外周部15aとリターンガイド24の内周部24cとの隙間寸法δ2を0.2mm程度に狭めることで、第2の羽根車15から吐出された加圧水15bが圧力差によってクロスオーバーリターン22側への戻り水15cを極力減らす構造にもなっており、ネジ穴24dにてケーシング3にで固定される。
The return guide 24 guides the discharge from the
第2の羽根車15で再加圧された加圧水15bは、ケーシング3に複数枚の翼で形成された静翼3aにより清流されケーシング3のケース内に排出され、吐出口3bを経由して給水されるが、リターンガイド24のケーシング3側の面と、ケーシング3に複数枚の翼で形成された静翼3aとの、水密性が得られるように組付けされるのが望ましい。
The
そこで、本発明の多段ポンプ装置では、リターンガイド24の背面側に、ケーシング3の静翼3aの凹部3cに嵌合する凸部24eを設けて両者を嵌合させることでラビリンス効果が生まれ水密性向上の効果をそうする。
Therefore, in the multi-stage pump device of the present invention, a labyrinth effect is produced and watertightness is produced by providing a
また、凸部24eと凹部3cを嵌合させることで、部品組立時の位置決めが容易になり組立作業の向上の効果もそうする。
Further, by fitting the
1・・・電動機、2・・・回転軸、2a・・・Hカット形状、3・・・ケーシング、3a・・・静翼、3b・・・吐出口、3c・・・凹部、4・・・ケーシングカバー、4a・・・吸込口、4b・・・流入水、5・・・ベース、6・・・圧力タンク、7・・・圧力スイッチ、11・・・外郭カバー、14・・・第1の羽根車、14a・・・入口外周部、14b・・・加圧水、14c・・・加圧水の戻り、14d・・・ボス後端、15・・・第2の羽根車、15a・・・入口外周部、15b・・・加圧水、15c・・・加圧水の戻り、15d・・・ボス前端、21・・・ガイドカバー、21a・・・入口通路、22・・・クロスオーバーリターン、22a・・・リターンディフューザ、22a1・・・リターンディフューザを通過した水、22b・・・タンデムディフューザ、22c・・・開口部、22d・・・交差させてエネルギーを与える水の流れ、22e・・・翼形状、22f・・・周方向に均一な流れ、23・・・シャフトスペーサ、24・・・リターンガイド、24a・・・入口通路、24b・・・流路壁、24c・・・内周部、24d・・・ネジ穴、24e・・・凸部、25・・・パッキン、40・・・ネジ、100・・・多段渦巻きポンプ装置、101・・・ポンプ部 1 ... Electric motor, 2 ... Rotating shaft, 2a ... H-cut shape, 3 ... Casing, 3a ... Static blade, 3b ... Discharge port, 3c ... Recess, 4, ...・ Casing cover, 4a ・ ・ ・ Suction port, 4b ・ ・ ・ Inflow water, 5 ・ ・ ・ Base, 6 ・ ・ ・ Pressure tank, 7 ・ ・ ・ Pressure switch, 11 ・ ・ ・ Outer cover, 14 ・ ・ ・ No. 1 impeller, 14a ... inlet outer periphery, 14b ... pressurized water, 14c ... pressurized water return, 14d ... boss rear end, 15 ... second impeller, 15a ... entrance Outer circumference, 15b ... pressurized water, 15c ... pressurized water return, 15d ... boss front end, 21 ... guide cover, 21a ... inlet passage, 22 ... crossover return, 22a ... Return diffuser, 22a1 ... Water that has passed through the return diffuser, 22b ... Tandem diffuser, 22c ... Opening, 22d ... Crossing and energizing water flow, 22e ... Wing shape, 22f ... uniform flow in the circumferential direction, 23 ... shaft spacer, 24 ... return guide, 24a ... inlet passage, 24b ... flow path wall, 24c ... inner circumference, 24d ...・ Screw hole, 24e ・ ・ ・ convex part, 25 ・ ・ ・ packing, 40 ・ ・ ・ screw, 100 ・ ・ ・ multi-stage centrifugal pump device, 101 ・ ・ ・ pump part
Claims (1)
前記ケーシングは、凹部を備えた静翼部を有し、
前記リターンガイドは、背面側に前記凹部と嵌合する凸部を有することを特徴とするポンプ装置。 It has an electric motor, an impeller portion that is rotationally driven by the electric motor, and a casing that is located so as to cover the outer periphery of the impeller and forms a pump chamber in the outer shell. In the pump device that performs
The casing has a stationary wing portion with a recess.
The return guide is a pump device having a convex portion that fits with the concave portion on the back surface side.
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