JP2022030981A - Two-stage centrifugal pump - Google Patents

Abstract

To provide a two-stage centrifugal pump that can prevent pump efficiency from being decreased by a collision between a main flow of liquid to be sucked into a first-stage impeller and a circulating flow.SOLUTION: A two-stage centrifugal pump 1 is constituted so as to attach first and second impellers 4 and 5 to a rotor shaft 3 to be rotated and driven by a motor part (driving source) M, discharge liquid pressurized by the rotation of the impellers 4 and 5, to the outside of a pump case 2, circulate a portion of the liquid discharged from the second impeller 5, through sliding bearings 7 and 8 of the rotor shaft 3, and return it as a circulating flow to the suction side of the first impeller 4, and is provided with a canopy-like guide protrusion (guide means) 24a for guiding the circulating flow of the liquid to a suction port 4a of the first impeller 4 so as to avoid a collision with a main flow of the liquid to be sucked into the first impeller 4.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、最終段のインペラから吐出される液体の一部を循環させてこれを循環流として初段のインペラの吸入側へと戻す構成を採用する２段遠心ポンプに関する。 The present invention relates to a two-stage centrifugal pump that circulates a part of the liquid discharged from the final stage impeller and returns it as a circulating flow to the suction side of the first stage impeller.

流体機械の一形態としての遠心ポンプには、電動モータなどの駆動源によって回転駆動されるロータ軸にインペラを取り付け、該インペラの回転によって昇圧された液体をポンプケース外へと吐出するとともに、インペラから吐出される液体の一部を前記ポンプケース内で循環させてこれをインペラの吸入側に循環流として戻すよう構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このような遠心ポンプにおいて、液体の一部をポンプケース内で循環させるのは、滑り軸受などの摺動部を潤滑及び冷却するとともに、摺動部の摩耗によって発生した摩耗粉などの異物（コンタミネーション）をポンプケース外へと排出するためである。 In a centrifugal pump as a form of a fluid machine, an impeller is attached to a rotor shaft that is rotationally driven by a drive source such as an electric motor, and the liquid boosted by the rotation of the impeller is discharged to the outside of the pump case and the impeller. There is one configured to circulate a part of the liquid discharged from the pump case in the pump case and return it to the suction side of the impeller as a circulating flow (see, for example, Patent Document 1). In such a centrifugal pump, a part of the liquid is circulated in the pump case to lubricate and cool the sliding parts such as slide bearings, and to cause foreign matter (contamination) such as wear debris generated by the wear of the sliding parts. This is to discharge the bearing) to the outside of the pump case.

ところで、一般に遠心ポンプにおいては、インペラの吸入側である軸方向前面は取扱流体の圧力が低く、インペラの吐出側である遠心方向では取扱流体の圧力が高まる。したがって、インペラの吸入側を臨むインペラの前面側と、インペラの吐出側に囲繞されているインペラの背面との間にはインペラの回転中心に常に圧力差（吸入側＜吐出側）が生じており、この圧力差が、インペラを吸入側に押すスラスト力の発生源となることが知られている。そして、このスラスト力が過大である場合には、ロータ軸を介してインペラを回転可能に支持する滑り軸受が摩耗してその耐久性が低下するなどの問題が発生する。 By the way, in a centrifugal pump, the pressure of the handling fluid is generally low in the axial front surface on the suction side of the impeller, and the pressure of the handling fluid is high in the centrifugal direction on the discharge side of the impeller. Therefore, there is always a pressure difference (suction side <discharge side) at the center of rotation of the impeller between the front side of the impeller facing the suction side of the impeller and the back surface of the impeller surrounded by the discharge side of the impeller. It is known that this pressure difference is the source of the thrust force that pushes the impeller toward the suction side. If this thrust force is excessive, problems such as wear of the slide bearing that rotatably supports the impeller via the rotor shaft and deterioration of its durability occur.

そこで、スラスト力を低減させるためのスラストバランス機構が今までに種々提案されている。例えば、特許文献２には、インペラの背面シュラウドの背面側にポンプケースとの間でスラストバランス室を形成し、インペラの背面シュラウドに形成されたバランスホールを介してスラストバランス室をインペラの吸入側（低圧側）に連通させ、スラストバランス室の内圧を下げてインペラの背面シュラウドに作用するスラスト力を低減させ、ロータ軸に作用する吸入方向のスラスト力を小さく抑えるようにしたスラストバランス機構が提案されている。 Therefore, various thrust balance mechanisms for reducing the thrust force have been proposed so far. For example, in Patent Document 2, a thrust balance chamber is formed between the pump case and the back side of the back shroud of the impeller, and the thrust balance chamber is set on the suction side of the impeller through a balance hole formed in the back shroud of the impeller. Proposed a thrust balance mechanism that communicates with the (low pressure side), lowers the internal pressure of the thrust balance chamber, reduces the thrust force acting on the rear shroud of the impeller, and suppresses the thrust force in the suction direction acting on the rotor shaft. Has been done.

そして、特許文献２には、スラストバランス室の流体がバランスホールからインペラの吸入側へと流れ込む際、この流体がインペラに吸入される流体の主流と衝突するためにインペラの吸込性能が低下するという問題を解決するため、バランスホールを邪魔板で覆う構成が提案されている。 Further, Patent Document 2 states that when the fluid in the thrust balance chamber flows from the balance hole to the suction side of the impeller, the suction performance of the impeller deteriorates because this fluid collides with the mainstream of the fluid sucked into the impeller. In order to solve the problem, a configuration has been proposed in which the balance hole is covered with an obstacle plate.

特開昭６３－０３８６９８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-038698 実開昭５８－０８４３９４号公報Jitsukaisho 58-08434A

ところで、最終段のインペラから吐出される液体の一部を循環させてこれを循環流として初段のインペラの吸入側へと戻す構成を採用する遠心ポンプにおいては、初段のインペラの吸入側へと戻される流体の循環流が初段のインペラに吸入される液体の主流と衝突するため、当該遠心ポンプの吸込性能が低下してポンプ効率が悪化するという特許文献２において開示されたと同様の問題が発生する。 By the way, in a centrifugal pump that adopts a configuration in which a part of the liquid discharged from the final stage impeller is circulated and returned to the suction side of the first stage impeller as a circulating flow, it is returned to the suction side of the first stage impeller. Since the circulating flow of the fluid collides with the main flow of the liquid sucked into the impeller of the first stage, the suction performance of the centrifugal pump deteriorates and the pump efficiency deteriorates, which is the same problem as disclosed in Patent Document 2. ..

また、特許文献２において提案されたスラストバランス機構は、単段の遠心ポンプに対して有効ではあるが、多段の遠心ポンプに対しては有効ではない。つまり、２段遠心ポンプにおいては、２段目のインペラの前面側に前段のインペラの吐出圧が作用するため、各インペラにバランスホールを形成するだけでは多段遠心ポンプ全体のスラストバランスを適正に調整することが困難である。しかも、この場合、液体の循環流がインペラに開口されたバランスホールを通過するため、滑り軸受などに発生する摩耗粉などの異物がポンプ外に排出されないという問題がある。 Further, the thrust balance mechanism proposed in Patent Document 2 is effective for a single-stage centrifugal pump, but is not effective for a multi-stage centrifugal pump. In other words, in a two-stage centrifugal pump, the discharge pressure of the front-stage impeller acts on the front side of the second-stage impeller, so simply forming a balance hole in each impeller will properly adjust the thrust balance of the entire multi-stage centrifugal pump. It is difficult to do. Moreover, in this case, since the circulating flow of the liquid passes through the balance hole opened in the impeller, there is a problem that foreign matter such as wear debris generated in the slide bearing or the like is not discharged to the outside of the pump.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、初段のインペラに吸入される液体の主流と循環流との衝突によるポンプ効率の低下を防ぐことができる２段遠心ポンプを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a two-stage centrifugal pump capable of preventing a decrease in pump efficiency due to a collision between a mainstream and a circulating flow of a liquid sucked into a first-stage impeller. To do.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、駆動源によって回転駆動される中空のロータ軸を支軸に滑り軸受を介して回転可能に支持し、前記ロータ軸に２つの第１及び第２インペラを軸方向に沿って取り付け、各インペラの回転によって昇圧された液体をポンプケース外へと吐出するとともに、前記第２インペラから吐出される液体の一部を前記滑り軸受に循環させてこれを前記第１インペラの吸入側に循環流として戻すよう構成された２段遠心ポンプであって、前記液体の循環流を前記第１インペラに吸引される液体の主流との衝突を避けて前記第１インペラの吸入口へと導くガイド手段を設けたことを第１の特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 rotatably supports a hollow rotor shaft rotationally driven by a drive source with a sliding bearing as a support shaft, and two first rotor shafts. And the second impeller is attached along the axial direction, the liquid boosted by the rotation of each impeller is discharged to the outside of the pump case, and a part of the liquid discharged from the second impeller is circulated to the sliding bearing. A two-stage centrifugal pump configured to return this as a circulating flow to the suction side of the first impeller, avoiding collision of the circulating flow of the liquid with the mainstream of the liquid sucked by the first impeller. The first feature is that a guide means for guiding to the suction port of the first impeller is provided.

請求項２に記載の発明は、前記第１の特徴に加えて、前記ガイド手段は、前記ポンプケース内の吸入通路に設けられた整流コーンの外周端縁に全周に亘って形成された庇状のガイド突起で構成され、前記液体の循環流の流出溝が前記庇状のガイド突起の内周面に向かって開口していることを第２の特徴とする。 In the invention according to claim 2, in addition to the first feature, the guide means is an eave formed on the outer peripheral edge of a rectifying cone provided in a suction passage in the pump case over the entire circumference. The second feature is that the guide protrusion has a shape, and the outflow groove of the circulating flow of the liquid opens toward the inner peripheral surface of the eaves-shaped guide protrusion.

請求項３に記載の発明は、前記第２の特徴に加えて、前記液体の循環流を流すための循環路の一部が、前記各軸受にそれぞれ形成され、前記滑り軸受に形成された前記液体の循環流の流出溝として前記庇状のガイド突起の内周面に向かって開口されていることを第３の特徴とする According to the third aspect of the present invention, in addition to the second feature, a part of the circulation path for flowing the circulating flow of the liquid is formed in each of the bearings, and the sliding bearing is formed. The third feature is that it is opened toward the inner peripheral surface of the eaves-shaped guide protrusion as an outflow groove of the circulating flow of the liquid.

請求項４に記載の発明は、前記第２または第３の特徴に加えて、前記整流コーンは、前記支軸の軸方向一端が固定される先丸円錐形状のスピナー部と、該スピナー部の外周から径方向外方に向かって一体に延びる複数の支柱部とを備える一体の型成形品とされていることを第４の特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the second or third feature, the rectifying cone has a rounded conical spinner portion to which one end in the axial direction of the support shaft is fixed, and the spinner portion. The fourth feature is that the product is an integrally molded product including a plurality of support columns integrally extending from the outer periphery toward the outside in the radial direction.

請求項５に記載の発明は、前記第４の特徴に加えて、前記整流コーンは、前記ポンプケースとは別体の部材で構成され、前記整流コーンの前記複数の支柱部の径方向外方に一体に形成されたリング部を介して前記ポンプケースに設けられた吸入管の内周壁に嵌着されることを第５の特徴とする。 In the invention according to claim 5, in addition to the fourth feature, the rectifying cone is composed of a member separate from the pump case, and the plurality of columns of the rectifying cone are radially outward. The fifth feature is that the pump case is fitted to the inner peripheral wall of the suction pipe provided in the pump case via a ring portion integrally formed with the pump case.

請求項１に記載の発明によれば、第１インペラに吸引される液体の主流と循環流との衝突がガイド手段によって防がれるため、当該遠心ポンプの吸込性能の低下が防がれ、当該２段遠心ポンプの吸込性能の低下に起因するポンプ効率の低下も防がれる。 According to the first aspect of the present invention, the collision between the mainstream and the circulating flow of the liquid sucked by the first impeller is prevented by the guide means, so that the suction performance of the centrifugal pump is prevented from being deteriorated. It is also possible to prevent a decrease in pump efficiency due to a decrease in suction performance of the two-stage centrifugal pump.

請求項２に記載の発明によれば、整流コーンの外周端縁に庇状のガイド突起を全周に亘って形成し、液体の循環流の流出口を該庇状のガイド突起の内周に向けて開口させたため、この流出口から流出する液体の循環流が庇状のガイド突起に衝突して該循環流の主流との衝突が防がれ、液体の第１インペラへの吸込性能の低下が防がれる。そして、庇状のガイド突起によって受け止められた液体の循環流は、庇状のガイド突起に案内されて第１インペラの吸入口へと導かれる。 According to the second aspect of the present invention, an eave-shaped guide protrusion is formed on the outer peripheral edge of the rectifying cone over the entire circumference, and the outlet of the circulating liquid flow is provided on the inner circumference of the eave-shaped guide protrusion. Since the opening is made toward the eaves, the circulating flow of the liquid flowing out from this outlet collides with the eaves-shaped guide protrusion to prevent the collision with the main flow of the circulating flow, and the suction performance of the liquid into the first impeller is deteriorated. Is prevented. Then, the circulating flow of the liquid received by the eave-shaped guide protrusion is guided by the eave-shaped guide protrusion and guided to the suction port of the first impeller.

請求項３に記載の発明によれば、支軸に対してロータ軸を回転可能に支持する一方の滑り軸受に循環路を形成し、この循環路の流出溝を整流コーンの庇状のガイド突起に向けて開口させることによって、該流出溝から流出する液体の循環流を庇状のガイド突起に当てて主流との衝突を防ぐことができる。この場合、循環路を既存の滑り軸受を利用して設けたため、部品点数の増加や構造の複雑化を招くことがない。 According to the third aspect of the present invention, a circulation path is formed in one of the slide bearings that rotatably supports the rotor shaft with respect to the support shaft, and the eaves-shaped guide protrusion of the rectifying cone is formed through the outflow groove of the circulation path. By opening toward the eaves, the circulating flow of the liquid flowing out from the outflow groove can be applied to the eaves-shaped guide protrusion to prevent collision with the main flow. In this case, since the circulation path is provided by using the existing slide bearing, the number of parts does not increase and the structure is not complicated.

請求項４に記載の発明によれば、スピナー部と支柱部を備える整流コーンを軽量で成形性に富む樹脂で一体成形品することができ、２段遠心ポンプの軽量化と製造コストの低減化を図ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the rectifying cone provided with the spinner portion and the strut portion can be integrally molded with a lightweight and highly moldable resin, and the weight of the two-stage centrifugal pump can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. Can be planned.

請求項５に記載の発明によれば、整流コーンをポンプケースと一体に成形する場合、形状的にアンダーカットとなって成形後の型抜きができないが、整流コーンをポンプケースとは別に成形し、これをリング部を用いてポンプケースの吸入管の内周壁に嵌着することによってアンダーカットの問題を解決することができる。因みに、成形に焼失中子を使用すれば、整流コーンとポンプケースとを一体成形することは可能であるが、成形コストが高くなるという問題がある。 According to the invention of claim 5, when the rectifying cone is integrally molded with the pump case, the shape is undercut and the die cannot be cut out after molding, but the rectifying cone is molded separately from the pump case. The problem of undercut can be solved by fitting this to the inner peripheral wall of the suction pipe of the pump case using the ring portion. Incidentally, if a burnt core is used for molding, it is possible to integrally mold the rectifying cone and the pump case, but there is a problem that the molding cost is high.

本発明に係る遠心ポンプの縦断面図である。It is a vertical sectional view of the centrifugal pump which concerns on this invention. 図１の２Ｘ部拡大詳細図である。It is a 2X part enlarged detailed view of FIG. 本発明に係る遠心ポンプの案内羽根部材を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。It is a figure which shows the guide vane member of the centrifugal pump which concerns on this invention, (a) is a plan view, (b) is a side view, (c) is a bottom view.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明に係る遠心ポンプの縦断面図、図２は図１の２Ｘ部拡大詳細図、図３は同遠心ポンプの案内羽根部材を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。 1 is a vertical sectional view of the centrifugal pump according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged detailed view of the 2X portion of FIG. 1, FIG. 3 is a view showing a guide blade member of the centrifugal pump, and FIG. 2A is a plan view. (B) is a side view, and (c) is a bottom view.

図１に示す２段遠心ポンプ１は、モータポンプであって、図１において上下（軸方向）に配置されたポンプ部Ｐと駆動源であるモータ部Ｍとを同一中心軸線に沿って連結一体化して構成されており、その中心軸線上には、支軸６と、この支軸６に回転可能に保持されたモータ部Ｍの発揮する回転動力をポンプ部Ｐに伝達するための中空状のロータ軸３とが収容されており、このロータ軸３及び支軸６間には滑り軸受７，８が介設されている。なお、本実施の形態に係る２段遠心ポンプ１は、ポンプ部Ｐとモータ部Ｍが上下に配置された状態、つまり縦置き状態で使用されているが、ポンプ部Ｐとモータ部Ｍが横方向に配置される横置き状態でも使用することができる。 The two-stage centrifugal pump 1 shown in FIG. 1 is a motor pump, and the pump unit P arranged vertically (in the axial direction) in FIG. 1 and the motor unit M as a drive source are connected and integrated along the same central axis. On its central axis, a hollow shape for transmitting the rotational power exerted by the support shaft 6 and the motor unit M rotatably held by the support shaft 6 to the pump unit P. A rotor shaft 3 is accommodated, and slide bearings 7 and 8 are interposed between the rotor shaft 3 and the support shaft 6. The two-stage centrifugal pump 1 according to the present embodiment is used in a state where the pump unit P and the motor unit M are arranged vertically, that is, in a vertical installation state, but the pump unit P and the motor unit M are horizontally arranged. It can also be used in a horizontal position where it is placed in the direction.

上記ポンプ部Ｐは、ポンプケース２内に形成された上下の第１ポンプ室Ｓ１と第２ポンプ室Ｓ２に、前記ロータ軸３の上半部で上下に並べて取り付けられた１段目の第１インペラ４、２段目の第２インペラ５と、該第１及び第２インペラ４，５間に挿入する形で設ける案内羽根部材１０とをそれぞれ収容して構成されている。なお、本実施の形態においては、ポンプケース２と第１及び第２インペラ４，５と案内羽根部材１０は、樹脂によって構成されている。 The pump portion P is the first stage of the first stage, which is vertically arranged side by side in the upper half of the rotor shaft 3 in the upper and lower first pump chambers S1 and the second pump chamber S2 formed in the pump case 2. The impeller 4, the second impeller 5 in the second stage, and the guide blade member 10 provided so as to be inserted between the first and second impellers 4 and 5, respectively, are accommodated and configured. In the present embodiment, the pump case 2, the first and second impellers 4 and 5, and the guide blade member 10 are made of resin.

上記ポンプケース２は、円筒状の筒状部２１と、該筒状部２１の上下の開口部をそれぞれ覆うカバー部材２２及びケース部材２３を軸方向に連結一体化して構成されている。ここで、筒状部２１の内周壁の軸方向のほぼ中間位置からはリング円板状にして筒状部２１の横断面に沿う方向に延在しつつ同筒状部２１の内部空間を上下に画成する隔壁２１Ａが一体に設けられており、而してポンプケース２内には、隔壁２１Ａによって第１ポンプ室Ｓ１と第２ポンプ室Ｓ２が画成されている。そして、筒状部２１の外周からは、第２ポンプ室Ｓ２に連通する円筒状の不図示の吐出管が接線方向に延びている。なお、隔壁２１Ａの中心軸線上には、第１ポンプ室Ｓ１と第２ポンプ室Ｓ２間を連通する円孔２１ａが形成されている。また、隔壁２１Ａの第１ポンプ室Ｓ１側には案内羽根部材１０が載置されており、この案内羽根部材１０には前記円孔２１ａと同軸な中心孔１０ａが形成されている。そして、この円孔２１ａ、中心孔１０ａ、第１ポンプ室Ｓ１及び第２ポンプ室Ｓ２には上記ロータ軸３及び支軸６が挿通している。 The pump case 2 is configured by connecting and integrating a cylindrical tubular portion 21 and a cover member 22 and a case member 23 that cover the upper and lower openings of the tubular portion 21, respectively, in the axial direction. Here, from a substantially intermediate position in the axial direction of the inner peripheral wall of the tubular portion 21, a ring disk is formed and extends in the direction along the cross section of the tubular portion 21 while moving up and down the internal space of the tubular portion 21. The partition 21A defined in the above is integrally provided, and thus the first pump chamber S1 and the second pump chamber S2 are defined by the partition 21A in the pump case 2. A cylindrical discharge pipe (not shown) communicating with the second pump chamber S2 extends in the tangential direction from the outer periphery of the tubular portion 21. A circular hole 21a communicating between the first pump chamber S1 and the second pump chamber S2 is formed on the central axis of the partition wall 21A. Further, a guide blade member 10 is placed on the first pump chamber S1 side of the partition wall 21A, and the guide blade member 10 is formed with a central hole 10a coaxial with the circular hole 21a. The rotor shaft 3 and the support shaft 6 are inserted through the circular hole 21a, the center hole 10a, the first pump chamber S1 and the second pump chamber S2.

前記カバー部材２２は、前記中心軸線に対応する部位に円筒状の吸入管２２Ａが一体に立設されており、この吸入管２２Ａの上端は、吸入口２２ａとして開口している。そして、カバー部材２２内の吸入管２２Ａ内の基端部中央には、この実施の形態においては、カバー部材２２とは別体の整流コーン２４が配置されている。 In the cover member 22, a cylindrical suction pipe 22A is integrally erected at a portion corresponding to the central axis, and the upper end of the suction pipe 22A is opened as a suction port 22a. In the center of the base end portion in the suction pipe 22A in the cover member 22, in this embodiment, a rectifying cone 24 separate from the cover member 22 is arranged.

上記整流コーン２４は、樹脂の一体成形品として構成されており、軸方向上方端が丸められた先丸円錐形状のスピナー部２４Ａと、径方向が長い扁平円筒形状に形成されてカバー部材２２の吸入管２２Ａの基端部内周面に嵌着するリング部２４Ｃと、該リング部２４Ｃの内壁面と前記スピナー部２４Ａの外周面とを連結する複数の支柱部２４Ｂとを備えている。ここで、整流コーン２４をカバー部材２２と一体に成形する場合、形状的にアンダーカットとなると樹脂射出成形後の型抜きが難しいことから、スピナー部２４Ａの形状に大きな制約を受ける場合がある。このため、本実施の形態においては、上記整流コーン２４をカバー部材２２とは別に成形し、これをカバー部材２２の吸入管２２Ａの内周壁に嵌着することによってアンダーカットの問題を解決し形状制約を低減するようにしている。 The rectifying cone 24 is configured as an integrally molded resin product, and is formed into a spinner portion 24A having a rounded conical shape with a rounded upper end in the axial direction and a flat cylindrical shape having a long radial direction to cover member 22. It is provided with a ring portion 24C fitted to the inner peripheral surface of the base end portion of the suction pipe 22A, and a plurality of strut portions 24B connecting the inner wall surface of the ring portion 24C and the outer peripheral surface of the spinner portion 24A. Here, when the rectifying cone 24 is integrally molded with the cover member 22, the shape of the spinner portion 24A may be greatly restricted because it is difficult to perform die cutting after resin injection molding if the shape is undercut. Therefore, in the present embodiment, the rectifying cone 24 is formed separately from the cover member 22 and fitted to the inner peripheral wall of the suction pipe 22A of the cover member 22 to solve the problem of undercut and form a shape. I try to reduce the restrictions.

前記ケース部材２３は、その中心部にカップ状の有底円筒部２３Ａを備えており、この有底円筒部２３Ａの上端からはフランジ部２３Ｂが径方向外方に向かって一体に形成されている。そして、このケース部材２３の有底円筒部２３Ａの底部中心部には、円柱状のボス部２３ａが上方に向かって一体に立設されており、このボス部２３ａと整流コーン２４の各中心部には、ロータ軸３の内部に挿通する垂直な支軸６の上下両端が嵌着されている。 The case member 23 is provided with a cup-shaped bottomed cylindrical portion 23A at the center thereof, and a flange portion 23B is integrally formed from the upper end of the bottomed cylindrical portion 23A toward the outside in the radial direction. .. A columnar boss portion 23a is integrally erected upward at the center of the bottom of the bottomed cylindrical portion 23A of the case member 23, and the boss portion 23a and each center portion of the rectifying cone 24 are integrally erected. The upper and lower ends of the vertical support shaft 6 inserted into the rotor shaft 3 are fitted in the rotor shaft 3.

また、スピナー部２４Ａの下面と上側の滑り軸受７との間には、支軸６によってスラストワッシャ９が連れ回り不能に保持されている。なお、本実施の形態においては、上下の滑り軸受７，８の上端部と下端部にはフランジ状のスラスト受け７Ａ，８Ａがそれぞれ一体に形成されており、これらのスラスト受け７Ａ，８Ａは、スラストワッシャ９の下面とケース部材２３のボス部２３ａの上面にそれぞれ当接している。 Further, the thrust washer 9 is held by the support shaft 6 so as not to be able to rotate between the lower surface of the spinner portion 24A and the upper sliding bearing 7. In the present embodiment, flange-shaped thrust receivers 7A and 8A are integrally formed at the upper end and the lower end of the upper and lower slide bearings 7 and 8, respectively, and these thrust receivers 7A and 8A are respectively. The lower surface of the thrust washer 9 and the upper surface of the boss portion 23a of the case member 23 are in contact with each other.

モータ部（Ｍ）は、前記ケース部材２３の下方から連結されるモータケース１１を備えており、このモータケース１１は、筒状の外郭部１１Ａと、この外郭部１１Ａの下面開口部を下方から覆う有底筒状のカバー部材１１Ｂとを上下に連結一体化して構成されている。ここで、外郭部１１Ａは、ケース部材２３のフランジ部２３Ｂの下面にリング状のシール部材１２を介して密着した状態で液密に連結されている。また、カバー部材１１Ｂは、その上端面がリング状のシール部材１３を介して外郭部１１Ａの下側に液密に連結されている。 The motor portion (M) includes a motor case 11 connected from below the case member 23, and the motor case 11 has a cylindrical outer shell portion 11A and a lower surface opening of the outer shell portion 11A from below. It is configured by connecting and integrating the bottomed cylindrical cover member 11B to be covered vertically. Here, the outer shell portion 11A is liquid-tightly connected to the lower surface of the flange portion 23B of the case member 23 in a state of being in close contact with the lower surface of the flange portion 23B via the ring-shaped seal member 12. Further, the upper end surface of the cover member 11B is liquidtightly connected to the lower side of the outer shell portion 11A via the ring-shaped sealing member 13.

そして、モータ部Ｍは、ロータ軸３の下側に固着された円筒状のロータ１４と、ケース部材２３の有底円筒部２３Ａを介してロータ１４に対向配置されたステータ１５を備えている。ここで、ロータ１４は、ポンプケース２のケース部材２３に設けられた有底円筒部２３Ａの内部に収容されており、ロータ軸３の下端部外周に固着されている。なお、ロータ１４は、永久磁石によって構成されている。 The motor portion M includes a cylindrical rotor 14 fixed to the lower side of the rotor shaft 3 and a stator 15 arranged to face the rotor 14 via the bottomed cylindrical portion 23A of the case member 23. Here, the rotor 14 is housed inside the bottomed cylindrical portion 23A provided in the case member 23 of the pump case 2, and is fixed to the outer periphery of the lower end portion of the rotor shaft 3. The rotor 14 is composed of a permanent magnet.

ステータ１５は、ステータコア１６にインシュレータ１７を介して三相コイル１８が巻装されて成るものであり、前記ステータコア１６は、例えば筒状に成形されるヨーク１６ａと、そのヨーク１６ａの内周の周方向に等間隔をあけた複数箇所から半径方向内方に突出するＴ字状のティース１６ｂとを一体に有する。 The stator 15 is formed by winding a three-phase coil 18 around a stator core 16 via an insulator 17, and the stator core 16 is formed by, for example, a yoke 16a formed into a cylindrical shape and the circumference of the inner circumference of the yoke 16a. It integrally has T-shaped teeth 16b protruding inward in the radial direction from a plurality of locations evenly spaced in the direction.

前記インシュレータ１７は、前記ティース１６の内周側先端部を前記有底円筒部２３Ａの外側に臨ませるために露呈しつつ前記ステータコア１６を被覆する。一方、前記モータケース１１の外郭部１１Ａは、この実施の形態では、前記インシュレータ１７をインサートした電気絶縁性樹脂材で成形され、これにより前記ステータ１５は、その少なくとも一部が前記外郭部１１Ａで包まれて固定されている。なお、三相コイル１８は、後述する制御基板１９に形成された制御回路にそれぞれ電気的に接続されている。 The insulator 17 covers the stator core 16 while exposing the inner peripheral end portion of the teeth 16 so as to face the outside of the bottomed cylindrical portion 23A. On the other hand, in this embodiment, the outer shell portion 11A of the motor case 11 is formed of an electrically insulating resin material into which the insulator 17 is inserted, whereby at least a part of the stator 15 is the outer shell portion 11A. It is wrapped and fixed. The three-phase coil 18 is electrically connected to a control circuit formed on the control board 19 described later.

ところで、モータケース１１の外郭部１１Ａの下面からは支持脚１１ａがカバー部材１１Ｂ内に向かって一体に延びており、この支持脚１１ａの下端には、ステータ１５の各三相コイル１８への通電を制御するための制御基板１９が支持脚１１ａの下端に形成されたスナップフィット爪１１ａ１によって係合支持されている。 By the way, the support legs 11a extend integrally from the lower surface of the outer shell portion 11A of the motor case 11 toward the inside of the cover member 11B, and the lower end of the support legs 11a is energized to each of the three-phase coils 18 of the stator 15. The control board 19 for controlling the above is engaged and supported by the snap-fit claws 11a1 formed at the lower ends of the support legs 11a.

ところで、上記したように、隔壁２１Ａの第１ポンプ室Ｓ１側に載置されている案内羽根部材１０の中心部には中心孔１０ａが形成されており、この中心孔１０ａにはロータ軸３が貫通している。そして、図３（ａ）に示すように、案内羽根部材１０の上面外周部には、第１インペラ４の回転周面を臨む姿勢で軸方向視三角状の６枚のディフューザベーン（翼列）３１が周方向に等角度ピッチ（６０度間隔）で一体に突設されており、周方向に隣接する２枚のディフューザベーン３１の間には、径方向外方に向かって通路面積が漸増しつつ周方向（第１インペラ４の回転方向）に湾曲する溝状のディフューザ通路３２がそれぞれ形成されている。すなわち、案内羽根部材１０の上面外周部には、ディフューザベーン３１と同数の６つのディフューザ通路３２が周方向に６０度間隔でかつその外周端が案内羽根部材１０の外接円Ｃとして示す筒状部２１の内壁面へと漸近的に近づく形状に区画されており、しかも、各等角度ピッチ（６０度ピッチ）で放射状に形成されている。 By the way, as described above, a central hole 10a is formed in the central portion of the guide blade member 10 mounted on the first pump chamber S1 side of the partition wall 21A, and the rotor shaft 3 is provided in the central hole 10a. It penetrates. Then, as shown in FIG. 3A, six diffuser vanes (blade rows) having a triangular shape in the axial direction are placed on the outer peripheral portion of the upper surface of the guide blade member 10 so as to face the rotating peripheral surface of the first impeller 4. 31 are integrally projected in the circumferential direction at an equal pitch (60 degree interval), and the passage area gradually increases outward in the radial direction between the two diffuser vanes 31 adjacent to each other in the circumferential direction. A groove-shaped diffuser passage 32 that curves in the circumferential direction (rotational direction of the first impeller 4) is formed. That is, on the outer peripheral portion of the upper surface of the guide blade member 10, six diffuser passages 32 having the same number as the diffuser vanes 31 are arranged at intervals of 60 degrees in the circumferential direction, and the outer peripheral end thereof is shown as a circumscribed circle C of the guide blade member 10. It is partitioned into a shape that asymptotically approaches the inner wall surface of 21, and is formed radially at each equiangular pitch (60 degree pitch).

他方、案内羽根部材１０のポンプケース２の隔壁２１Ａに対向する下面には、図３（ｃ）に示すように、径方向が外方から中心孔１０ａに向かって湾曲しながら渦巻状に延びる６枚のリターンガイドベーン（翼列）３３が周方向に６０度間隔で一体に突設されている。そして、周方向に隣接する２枚のリターンガイドベーン３３の間には、リターンガイドベーンと同数の６つのリターン通路３４がそれぞれ区画されている。 On the other hand, on the lower surface of the guide blade member 10 facing the partition wall 21A of the pump case 2, as shown in FIG. 3C, the radial direction extends from the outside toward the central hole 10a in a spiral shape 6 The return guide vanes (blade rows) 33 are integrally projected in the circumferential direction at intervals of 60 degrees. Six return passages 34, which are the same number as the return guide vanes, are partitioned between the two return guide vanes 33 adjacent to each other in the circumferential direction.

ここで、各６つのディフューザ通路３２とリターン通路３４とは第１ポンプ室Ｓ１内で連結（連通）されており、すなわち、図３（ｂ）に示すように、各リターン通路３４の外周端は、ディフューザ通路３２と立体交差する姿勢でディフューザベーン３１の下方に開口する矩形の流入口３４ａを有するように区画されており、しかも、各リターン通路３４の流入口３４ａには、隣接して各ディフューザ通路３２の外周端である流出口３２ａが開口している。したがって、各ディフューザ通路３２と各リターン通路３４は、流出口３２ａ及び流入口３４ａを介して連通している。 Here, each of the six diffuser passages 32 and the return passage 34 are connected (communicated) in the first pump chamber S1, that is, as shown in FIG. 3B, the outer peripheral end of each return passage 34 is connected. The diffuser is partitioned so as to have a rectangular inflow port 34a that opens below the diffuser vane 31 in a posture that crosses the diffuser passage 32 in a three-dimensional manner, and is adjacent to the inflow port 34a of each return passage 34. The outflow port 32a, which is the outer peripheral end of the passage 32, is open. Therefore, each diffuser passage 32 and each return passage 34 communicate with each other via the outlet 32a and the inlet 34a.

次に、本発明の特徴的な構成を図１及び図２に基づいて以下に説明する。 Next, the characteristic configuration of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

本実施の形態に係る２段遠心ポンプ１においては、後述のように、後段側の第２インペラ５によってポンプケース２の第２ポンプ室Ｓ２へと送出される液体の一部は、図１及び図２に破線矢印にて示すように、循環流として滑り軸受７，８に循環し、最終的には前段側の第１インペラ４の吸入側に戻される。そして、第１インペラ４の吸入側へと戻された液体は、スピナー部２４Ａの周囲で図１の実線矢印方向に流れる液体の主流に合流する。このように、第２インペラ５によって昇圧された液体の一部が、循環流としてポンプケース２内を循環することによって、滑り軸受７，８とロータ軸３との摺動部が潤滑および冷却されるとともに、摺動部に発生する摩耗粉などの異物（コンタミネーション）がポンプケース２外へと排出される。 In the two-stage centrifugal pump 1 according to the present embodiment, as will be described later, a part of the liquid sent to the second pump chamber S2 of the pump case 2 by the second impeller 5 on the rear stage side is shown in FIGS. 1 and 1. As shown by the broken line arrow in FIG. 2, the pump circulates in the slide bearings 7 and 8 as a circulating flow, and is finally returned to the suction side of the first impeller 4 on the front stage side. Then, the liquid returned to the suction side of the first impeller 4 joins the main stream of the liquid flowing in the direction of the solid line arrow in FIG. 1 around the spinner portion 24A. In this way, a part of the liquid boosted by the second impeller 5 circulates in the pump case 2 as a circulating flow, so that the sliding portion between the slide bearings 7 and 8 and the rotor shaft 3 is lubricated and cooled. At the same time, foreign matter (contamination) such as wear debris generated in the sliding portion is discharged to the outside of the pump case 2.

ここで、ロータ軸３を支軸６に対して回転可能に支持する上下の滑り軸受７，８の内周面には、上下方向に延びる各３つの通路７ａ，８ａ（図１には１つのみ図示）がそれぞれ形成されている。なお、これら３つの通路７ａ，８ａは、周方向に等角度ピッチ（１２０度ピッチ）で形成されている。 Here, on the inner peripheral surfaces of the upper and lower slide bearings 7 and 8 that rotatably support the rotor shaft 3 with respect to the support shaft 6, each of three passages 7a and 8a extending in the vertical direction (one in FIG. 1). Only shown) are formed respectively. The three passages 7a and 8a are formed at equal angle pitches (120 degree pitch) in the circumferential direction.

また、各滑り軸受７，８のスラスト受け７Ａ，８Ａには、各通路７ａ，８ａに連通する各３つの流出溝７ｂと流入溝８ｂがそれぞれ径方向（軸直角方向）に形成されている。したがって、上方の滑り軸受７に形成された各通路７ａは、その下端がロータ軸３内の両滑り軸受７，８と支軸６によって囲まれる円筒状空間２６にそれぞれ開口しており、各流出溝７ｂは、第１インペラ４の吸入側でスピナー部２４Ａの下面側にそれぞれ開口している。また、下方の滑り軸受８に形成された各通路８ａは、その上端が上記円筒状空間２６にそれぞれ開口しており、各流入溝８ｂは、ケース部材２３の有底円筒部２３Ａ内に形成された空間２７に開口している。ここで、空間２７は、ケース部材２３の有底円筒部２３Ａ内においてロータ１４との間に形成された隙間２８，２９を介して比較的大きな空間３０に連通している。 Further, in the thrust receivers 7A and 8A of the slide bearings 7 and 8, three outflow grooves 7b and inflow grooves 8b communicating with the passages 7a and 8a are formed in the radial direction (direction perpendicular to the axis), respectively. Therefore, each passage 7a formed in the upper slide bearing 7 has its lower end opened in a cylindrical space 26 surrounded by both slide bearings 7 and 8 and a support shaft 6 in the rotor shaft 3, and each outflow occurs. The groove 7b is open on the suction side of the first impeller 4 on the lower surface side of the spinner portion 24A, respectively. Further, each passage 8a formed in the lower slide bearing 8 has an upper end thereof opened in the cylindrical space 26, and each inflow groove 8b is formed in the bottomed cylindrical portion 23A of the case member 23. It is open to the space 27. Here, the space 27 communicates with the relatively large space 30 via the gaps 28 and 29 formed between the bottomed cylindrical portion 23A of the case member 23 and the rotor 14.

ところで、本実施の形態においては、図２に詳細に示すように、整流コーン２４のスピナー部２４Ａの外周端縁には、下方に向かって拡径する庇状のガイド突起２４ａが全周に亘って一体に形成されている。この庇状のガイド突起２４ａは、後述のように上方の滑り軸受７に形成された流出溝７ｂから第１インペラ４の吸入側へと流出する液体の循環流を偏向させてこれを前記主流の流れ方向（図１の実線矢印方向）へと沿わせるためのガイド手段を構成するものであって、滑り軸受７のスラスト受け７Ａに形成された３つの各流出溝７ｂは、庇状のガイド突起２４ａの内周面に向かって開口している。 By the way, in the present embodiment, as shown in detail in FIG. 2, a canopy-shaped guide protrusion 24a whose diameter increases downward extends over the entire circumference at the outer peripheral edge of the spinner portion 24A of the rectifying cone 24. Is formed integrally. The eave-shaped guide protrusion 24a deflects the circulating flow of the liquid flowing out from the outflow groove 7b formed in the upper slide bearing 7 to the suction side of the first impeller 4 as described later, and makes this the mainstream. Each of the three outflow grooves 7b formed in the thrust receiver 7A of the slide bearing 7 constitutes a guide means for following the flow direction (the direction of the solid arrow in FIG. 1), and each of the three outflow grooves 7b has an eaves-shaped guide protrusion. It opens toward the inner peripheral surface of 24a.

次に、以上のように構成された遠心ポンプ１の作用について説明する。 Next, the operation of the centrifugal pump 1 configured as described above will be described.

制御基板１９からステータ１５の各三相コイル１８への通電制御下に、ステータ１５が発生する磁界によってロータ１４及び該ロータ１４を保持しているロータ軸３が支軸６を中心として所望の速度で回転駆動される、 Under the energization control from the control board 19 to each of the three-phase coils 18 of the stator 15, the rotor 14 and the rotor shaft 3 holding the rotor 14 due to the magnetic field generated by the stator 15 have a desired speed centered on the support shaft 6. Driven by rotation,

ポンプ部Ｐにおいて、ロータ軸３に取り付けられた第１インペラ４と第２インペラ５がポンプケース２内の第１ポンプ室Ｓ１と第２ポンプ室Ｓ２においてそれぞれ回転する。すると、第１インペラ４の回転によってポンプケース２のカバー部材２２に形成された吸入管２２Ａ内に負圧が発生し、この負圧に引かれて取扱液体（冷却液）が図１に実線矢印にて示すように吸入管２２Ａの吸入口２２ａから吸入管２２Ａ内に吸引される。そして、吸入管２２Ａ内に吸引された液体は、吸入管２２Ａ内を下方に向かって流れ、第１インペラ４の吸入口４ａから該第１インペラ４へと吸入される。第１インペラ４に吸入された液体は、回転する第１インペラ４から運動エネルギを与えられ昇圧されながら径方向外方へと流れ、この第１インペラ４の外周端から第１ポンプ室Ｓ１へと流出する。そして、第１ポンプ室Ｓ１内で案内羽根部材１０の上面に形成された複数（本実施の形態では６つ）のディフューザベーン３１により区画されたディフューザ通路３２を図３（ａ）に矢印にて示すように径方向外方に向かってそれぞれ流れ、各ディフューザ通路３２の外周端に開口する流出口３２ａへと進行する。なお、液体は、案内羽根部材１０の径方向外方に向かって通路断面積が漸増しつつ湾曲する各ディフューザ通路３２を流れる過程で減速されてさらに圧力が高められる。 In the pump unit P, the first impeller 4 and the second impeller 5 attached to the rotor shaft 3 rotate in the first pump chamber S1 and the second pump chamber S2 in the pump case 2, respectively. Then, a negative pressure is generated in the suction pipe 22A formed in the cover member 22 of the pump case 2 due to the rotation of the first impeller 4, and the liquid to be handled (cooling liquid) is attracted by this negative pressure and is shown by the solid line arrow in FIG. As shown in the above, the suction is sucked into the suction pipe 22A from the suction port 22a of the suction pipe 22A. Then, the liquid sucked into the suction pipe 22A flows downward in the suction pipe 22A and is sucked into the first impeller 4 from the suction port 4a of the first impeller 4. The liquid sucked into the first impeller 4 flows outward in the radial direction while being boosted by kinetic energy given by the rotating first impeller 4, and flows from the outer peripheral end of the first impeller 4 to the first pump chamber S1. leak. Then, the diffuser passages 32 partitioned by the plurality of (six in the present embodiment) diffuser vanes 31 formed on the upper surface of the guide blade member 10 in the first pump chamber S1 are shown by arrows in FIG. 3A. As shown, they flow outward in the radial direction and proceed to the outlet 32a which opens at the outer peripheral end of each diffuser passage 32. The liquid is decelerated in the process of flowing through each diffuser passage 32 that curves while the passage cross-sectional area gradually increases toward the outside in the radial direction of the guide blade member 10, and the pressure is further increased.

而して、各ディフューザ通路３２の外周開口端面に開口する流出口３２ａからそれぞれ流出する液体は、流出口３２ａと隣接して開口する流入口３４ａから案内羽根部材１０の下面に区画された６つの各リターン通路３４にそれぞれ流入する。 Thus, the liquid flowing out from the outflow port 32a opening at the outer peripheral opening end surface of each diffuser passage 32 is divided into six sections on the lower surface of the guide blade member 10 from the inflow port 34a opening adjacent to the outflow port 32a. It flows into each return passage 34.

その後、各リターン通路３４へと流れ込んだ液体は、図３（ｃ）に矢印にて示すように、各リターン通路３４を径方向内方に向かってそれぞれ進行し、図１に矢印にて示すように、隔壁２１Ａの中心部に形成された円孔２１ａを通過して該円孔２１ａを臨む２段目の第２インペラ５の吸入側へと導かれる。そして、第２インペラ５の吸入側へと導かれた液体は、該第２インペラ５の回転によって運動エネルギを付与されながら径方向外方へと流れ、この第２インペラ５の外周端から第２ポンプ室Ｓ２へと流出するとともに、第２ポンプ室Ｓ２に形成されたボリュート室を流れる過程で減速されつつ一層圧力が高められた状態となる。このように第１インペラ４と第２インペラ５を通じて加速された液体は、第２ポンプ室Ｓ２から不図示の吐出管へと接線方向に流れ込み、この吐出管からポンプケース２の外部へと吐出される。 After that, the liquid flowing into each return passage 34 travels inward in each return passage 34 as shown by an arrow in FIG. 3 (c), and as shown by an arrow in FIG. It is guided to the suction side of the second impeller 5 of the second stage facing the circular hole 21a through the circular hole 21a formed in the central portion of the partition wall 21A. Then, the liquid guided to the suction side of the second impeller 5 flows outward in the radial direction while being given kinetic energy by the rotation of the second impeller 5, and is second from the outer peripheral end of the second impeller 5. The pressure flows out to the pump chamber S2, and the pressure is further increased while being decelerated in the process of flowing through the volute chamber formed in the second pump chamber S2. The liquid accelerated through the first impeller 4 and the second impeller 5 flows tangentially from the second pump chamber S2 into a discharge pipe (not shown), and is discharged from this discharge pipe to the outside of the pump case 2. To.

すなわち、ポンプケース２内の第２ポンプ室Ｓ２へと吐出される液体の一部は、図１及び図２に破線矢印にて示すように、第２ポンプ室Ｓ２から空間３０へと流れ込み、この空間３０から隙間２９，２８を通って空間２７へと流入する。そして、空間２７に流れ込んだ液体は、下側の滑り軸受８に形成された３つの流入溝８ｂから通路８ａへとそれぞれ流入し、そして、滑り軸受８に生じた摩耗粉を然るべく抱き込みつつ各通路８ａを軸方向上方に向かって流れて円筒状空間２６に流れ込む。そして、円筒状空間２６へと流れ込んだ液体は、上側の滑り軸受７の３つの通路７ａへと流れ込み、滑り軸受７に生じた摩耗粉をも抱き込みつつ滑り軸受７のスラスト受け７Ａに形成された３つの流出溝７ｂから整流コーン２４の庇状のガイド突起２４ａに向かってそれぞれ流出する。ここで、各流出溝７ｂから流出する液体の循環流は、整流コーン２４の庇状のガイド突起２４ａの内周面によって受けられてその流れ方向が変えられ、吸気管２２Ａに吸引される液体の主流の流れ方向へと沿わせながら同液体の主流へと回流されている。このため、液体の循環流と吸気管２２Ａ内に吸引される液体の主流との衝突が防がれる。かくして液体の主流及び循環流相互間の衝突による液体のエネルギ損失が発生することがなく、同エネルギ損失に伴う第１インペラ４の吸込性能の低下が防がれる。この結果、当該遠心ポンプ１のポンプ効率の低下が防がれる。 That is, a part of the liquid discharged to the second pump chamber S2 in the pump case 2 flows from the second pump chamber S2 into the space 30 as shown by the broken line arrows in FIGS. 1 and 2. It flows from the space 30 through the gaps 29 and 28 into the space 27. Then, the liquid that has flowed into the space 27 flows into the passage 8a from the three inflow grooves 8b formed in the lower slide bearing 8, and holds the wear debris generated in the slide bearing 8 accordingly. While flowing in each passage 8a upward in the axial direction, it flows into the cylindrical space 26. Then, the liquid that has flowed into the cylindrical space 26 flows into the three passages 7a of the upper slide bearing 7, and is formed in the thrust receiver 7A of the slide bearing 7 while also embracing the wear debris generated in the slide bearing 7. Each of the three outflow grooves 7b flows out toward the eaves-shaped guide protrusion 24a of the rectifying cone 24. Here, the circulating flow of the liquid flowing out from each outflow groove 7b is received by the inner peripheral surface of the eaves-shaped guide protrusion 24a of the rectifying cone 24, its flow direction is changed, and the liquid sucked into the intake pipe 22A. It is circulated to the mainstream of the same liquid while following the flow direction of the mainstream. Therefore, the collision between the circulating flow of the liquid and the main flow of the liquid sucked into the intake pipe 22A is prevented. Thus, the energy loss of the liquid due to the collision between the mainstream and the circulating flow of the liquid does not occur, and the deterioration of the suction performance of the first impeller 4 due to the energy loss can be prevented. As a result, it is possible to prevent a decrease in the pump efficiency of the centrifugal pump 1.

また、上記液体の主流の流通に伴って、庇状のガイド突起２４ａの周縁部では液体の主流が剥離する現象が起きることから上記通路７ａが開口するスピナー部２４Ａ下流付近では負圧が生じている。この負圧により、上記液体の循環流は、これに抱き込まれた上記摩耗粉などと共に上記通路７ａから能動的に引き出される。 Further, with the flow of the mainstream of the liquid, a phenomenon occurs in which the mainstream of the liquid is separated at the peripheral portion of the eaves-shaped guide protrusion 24a, so that a negative pressure is generated near the downstream of the spinner portion 24A where the passage 7a opens. There is. Due to this negative pressure, the circulating flow of the liquid is actively drawn out from the passage 7a together with the wear debris and the like held therein.

なお、上側の滑り軸受７の流出溝７ｂから第１インペラ４の吸入側へと流出する液体の循環流は、吸気管２２Ａ内を主流として流れる液体に合流して第１インペラ４の吸入口４ａへと流れ込み、以後は前述と同様の作用を繰り返す。而して、第２インペラ４から第２ポンプ室Ｓ２へと送出される液体の一部は、前記摩耗粉などが遠心分離された清浄な循環流となりつつ前述の軸心（求心）方向への経路を経てポンプケース２内を循環し、摺動部材である滑り軸受７，８の潤滑と冷却に供せられる。また、第２インペラ５から第２ポンプ室Ｓ２へと遠心方向に送出される液体の主部主流は、前述の摩耗粉などの異物（コンタミネーション）と共に第２インペラ５の径方向外側（遠心方向）に形成された吐出管からポンプケース２外へと排出される。 The circulating flow of the liquid flowing out from the outflow groove 7b of the upper slide bearing 7 to the suction side of the first impeller 4 joins the liquid flowing mainly in the intake pipe 22A and joins the suction port 4a of the first impeller 4. After that, the same action as described above is repeated. Therefore, a part of the liquid sent from the second impeller 4 to the second pump chamber S2 becomes a clean circulating flow in which the wear debris and the like are centrifuged and becomes a clean circulating flow in the above-mentioned axial center (centripetal) direction. It circulates in the pump case 2 via a path and is used for lubrication and cooling of the slide bearings 7 and 8 which are sliding members. Further, the main mainstream of the liquid discharged in the centrifugal direction from the second impeller 5 to the second pump chamber S2 is the radial outside (centrifugal direction) of the second impeller 5 together with the above-mentioned foreign matter (contamination) such as wear debris. ) Is discharged to the outside of the pump case 2.

以上のように、本実施の形態によれば、第１インペラ４に吸引される液体の主流と第１インペラ４の吸入側へと戻される液体の循環流との衝突が整流コーン２４に突設された庇状のガイド突起２４ａによって防がれるため、当該２段遠心ポンプ１の吸込性能の低下が防がれ、吸込性能の低下に起因するポンプ効率の低下も防がれるという効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, the collision between the main flow of the liquid sucked by the first impeller 4 and the circulating flow of the liquid returned to the suction side of the first impeller 4 protrudes into the rectifying cone 24. Since it is prevented by the eaves-shaped guide protrusion 24a, the effect of preventing the deterioration of the suction performance of the two-stage centrifugal pump 1 and the deterioration of the pump efficiency due to the deterioration of the suction performance can be obtained. ..

そして、本実施の形態では、第２インペラ５から第２ポンプ室Ｓ２へと吐出される液体の一部を第１インペラ４の吸入側へと戻すための循環路の一部を既存の部品である滑り軸受７，８に形成された通路７ａ，８ａによって構成したため、部品点数の増加や構造の複雑化を防ぐことができる。 Then, in the present embodiment, a part of the circulation path for returning a part of the liquid discharged from the second impeller 5 to the second pump chamber S2 to the suction side of the first impeller 4 is a part of the existing parts. Since it is composed of the passages 7a and 8a formed in the slide bearings 7 and 8, it is possible to prevent an increase in the number of parts and a complicated structure.

また、本実施の形態では、スピナー部２４Ａと支柱部２４Ｂを備える整流コーン２４を軽量で成形性に富む樹脂によって一体成形したため、当該遠心ポンプ１の軽量化や製造コストの低減などを図ることができる。 Further, in the present embodiment, since the rectifying cone 24 including the spinner portion 24A and the support column portion 24B is integrally molded with a lightweight and highly moldable resin, the centrifugal pump 1 can be reduced in weight and manufacturing cost. can.

その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。 In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of claims and the technical ideas described in the specification and drawings. Of course.

１ ２段遠心ポンプ
２ ポンプケース
３ ロータ軸
４ 第１インペラ
４ａ 第１インペラの吸入口
５ 第２インペラ
６ 支軸
７，８ 滑り軸受
７ａ，８ａ 滑り軸受の通路（循環路）
７ｂ 流出溝
１０ 案内羽根部材
２４ 整流コーン
２４Ａ 整流コーンのスピナー部
２４Ｂ 整流コーンの支柱部
２４Ｃ リング部
２４ａ 整流コーンの庇状のガイド突起（ガイド手段）
Ｍ モータ部（駆動源）
Ｐ ポンプ部
Ｓ１ 第１ポンプ室
Ｓ２ 第２ポンプ室 1 2-stage centrifugal pump 2 Pump case 3 Rotor shaft 4 1st impeller 4a 1st impeller suction port 5 2nd impeller 6 Support shaft 7,8 plain bearing 7a, 8a Plain bearing passage (circulation path)
7b Outflow groove 10 Guide blade member 24 Rectifying cone 24A Spinner part of the rectifying cone 24B Strut part of the rectifying cone 24C Ring part 24a Eaves-shaped guide protrusion of the rectifying cone (guide means)
M motor section (drive source)
P Pump section S1 1st pump room S2 2nd pump room

Claims (5)

駆動源（Ｍ）によって回転駆動される中空のロータ軸（３）を支軸（６）に滑り軸受（７，８）を介して回転可能に支持し、前記ロータ軸（３）に２つの第１及び第２インペラ（４，５）を軸方向に沿って取り付け、各インペラ（４，５）の回転によって昇圧された液体をポンプケース（２）外へと吐出するとともに、前記第２インペラ（５）から吐出される液体の一部を前記滑り軸受（７，８）に循環させてこれを前記第１インペラ（４）の吸入側に循環流として戻すよう構成された２段遠心ポンプ（１）であって、
前記液体の循環流を前記第１インペラ（４）に吸引される液体の主流との衝突を避けて前記第１インペラ（４）の吸入口（４ａ）へと導くガイド手段（２４ａ）を設けたことを特徴とする２段遠心ポンプ。 A hollow rotor shaft (3) rotationally driven by a drive source (M) is rotatably supported on a support shaft (6) via a slide bearing (7, 8), and two second rotor shafts (3) are supported. The 1st and 2nd impellers (4, 5) are attached along the axial direction, and the liquid boosted by the rotation of each impeller (4, 5) is discharged to the outside of the pump case (2), and the second impeller (4, 5) is discharged. A two-stage centrifugal pump (1) configured to circulate a part of the liquid discharged from 5) to the slide bearings (7, 8) and return it to the suction side of the first impeller (4) as a circulating flow. ) And
A guide means (24a) for guiding the circulating flow of the liquid to the suction port (4a) of the first impeller (4) while avoiding collision with the main flow of the liquid sucked by the first impeller (4) is provided. A two-stage centrifugal pump characterized by this. 前記ガイド手段（２４ａ）は、前記ポンプケース（２）内の吸入通路に設けられた整流コーン（２４）の外周端縁に全周に亘って形成された庇状のガイド突起（２４ａ）で構成され、前記液体の循環流の流出溝（７ｂ）が前記庇状のガイド突起（２４ａ）の内周面に向かって開口していることを特徴とする請求項１に記載の２段遠心ポンプ。 The guide means (24a) is composed of eaves-shaped guide protrusions (24a) formed on the outer peripheral edge of the rectifying cone (24) provided in the suction passage in the pump case (2) over the entire circumference. The two-stage centrifugal pump according to claim 1, wherein the outflow groove (7b) of the circulating flow of the liquid is open toward the inner peripheral surface of the eaves-shaped guide protrusion (24a). 前記液体の循環流を流すための循環路の一部（７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ）が、前記各軸受（７，８）にそれぞれ形成され、前記滑り軸受（７）に形成された前記液体の循環流の流出溝（７ｂ）として前記庇状のガイド突起（２４ａ）の内周面に向かって開口されていることを特徴とする請求項２に記載の２段遠心ポンプ。 A part of the circulation path (7a, 7b, 8a, 8b) for flowing the circulating flow of the liquid is formed in each of the bearings (7, 8), and the liquid formed in the slide bearing (7). The two-stage centrifugal pump according to claim 2, wherein the outflow groove (7b) of the circulation flow is opened toward the inner peripheral surface of the eaves-shaped guide protrusion (24a). 前記整流コーン（２４）は、前記支軸（６）の軸方向一端が固定される先丸円錐形状のスピナー部（２４Ａ）と、該スピナー部（２４Ａ）の外周から径方向外方に向かって一体に延びる複数の支柱部（２４Ｂ）とを備える一体の型成形品とされていることを特徴とする請求項２または３に記載の２段遠心ポンプ。 The rectifying cone (24) has a rounded conical spinner portion (24A) to which one end in the axial direction of the support shaft (6) is fixed, and the spinner portion (24A) from the outer circumference to the outward direction in the radial direction. The two-stage centrifugal pump according to claim 2 or 3, wherein the molded product is an integral mold having a plurality of columns (24B) extending integrally. 前記整流コーン（２４）は、前記ポンプケース（２）とは別体の部材で構成され、前記整流コーン（２４）の前記複数の支柱部（２４Ｂ）の径方向外方に一体に形成されたリング部（２４Ｃ）を介して前記ポンプケース（２）に設けられた吸入管（２２Ａ）の内周壁に嵌着されることを特徴とする請求項４に記載の２段遠心ポンプ。
The rectifying cone (24) is composed of a member separate from the pump case (2), and is integrally formed radially outward of the plurality of support columns (24B) of the rectifying cone (24). The two-stage centrifugal pump according to claim 4, wherein the pump is fitted to the inner peripheral wall of a suction pipe (22A) provided in the pump case (2) via a ring portion (24C).

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