JP5740120B2 - Submersible pump and casing for submersible pump - Google Patents
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Description
本発明は、汚水等の送水に適した水中ポンプ及び水中ポンプ用ケーシングに関する。 The present invention relates to a submersible pump and a casing for a submersible pump suitable for feeding water such as sewage.
汚水等の送水に用いる水中ポンプ(排水ポンプ)等には、渦巻形のケーシング内に羽根車が収容された渦巻ポンプが用いられる。水中ポンプは、ケーシングの下方側に吸込口、ケーシングの側方に吐出口が設けられ、羽根車が回転することで、吸込口から吸い込まれた汚水を、吐出口から吐出させる構成である。 A spiral pump in which an impeller is accommodated in a spiral casing is used for an underwater pump (drainage pump) used for water supply such as sewage. The submersible pump is configured such that a suction port is provided on the lower side of the casing and a discharge port is provided on the side of the casing, and sewage sucked from the suction port is discharged from the discharge port by rotating the impeller.
このような汚水等の送水に用いられる水中ポンプは、汚水中に異物(汚物等)が含まれる虞があり、汚物が巻き込まれる等による故障を防止するために、汚水中に含まれる汚物を確実に排出できる構成が要求される。 Such submersible pumps used for water supply such as sewage may contain foreign matter (dirt, etc.) in the sewage, and in order to prevent malfunction due to entanglement of filth, ensure that the sewage contained in the sewage A configuration that can be discharged is required.
このため、汚水等の送水に用いられる水中ポンプは、例えば、汚物を球状と仮定した場合に、口径に対して70%以上の粒径の汚物が通過できるように規定されている。このため、羽根出口流路の幅が、吸込口の幅に対して、70%〜100%となるように形成された羽根車が用いられている。 For this reason, the submersible pump used for water supplies, such as sewage, is prescribed | regulated so that a filth with a particle size of 70% or more with respect to a diameter can pass, when a filth is assumed spherical. For this reason, the impeller formed so that the width | variety of a blade | wing outlet flow path may be 70%-100% with respect to the width | variety of a suction inlet is used.
一方、羽根車とケーシングは、通過粒径(流路を通過することのできる球の最大直径)が流路の途中で変化しないように設定されていることが一般的であり、羽根車の出口流路幅とケーシングの流路幅とはほぼ等しい。 On the other hand, the impeller and the casing are generally set so that the passing particle diameter (the maximum diameter of the sphere that can pass through the flow path) does not change in the middle of the flow path. The channel width is substantially equal to the channel width of the casing.
こうした水中ポンプでは、通過粒径を確保するために羽根出口流路幅が大に設定されるため、ポンプの動力が大きくなる。一方、羽根出口流路幅を大きくするとポンプ効率が低下する。このため、通過粒径を確保しつつ、吐出し量を絞るために羽根出口流路幅を小に設定し吐出し量を減少させてポンプ効率を高めた羽根車が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In such a submersible pump, the blade outlet flow path width is set large in order to ensure the passing particle diameter, so that the power of the pump increases. On the other hand, when the blade outlet channel width is increased, the pump efficiency is lowered. For this reason, there is known an impeller that increases the pump efficiency by setting the blade outlet channel width to be small and reducing the discharge amount in order to reduce the discharge amount while ensuring the passing particle diameter (for example, Patent Document 1).
しかしながら、上述したようにポンプ効率を高めるために羽根出口流路幅を小に設定した羽根車を有する水中ポンプでは、次のような問題があった。すなわち、このような羽根車は回転体であることから、出口流路幅を小に設定するために偏肉にして形成されるため、重量バランスが悪く、ポンプ運転の際に振動が生じやすいという問題があった。 However, as described above, the submersible pump having the impeller in which the blade outlet channel width is set small in order to increase the pump efficiency has the following problems. That is, since such an impeller is a rotating body, it is formed with an uneven thickness in order to set the outlet flow path width small, so that the weight balance is poor and vibration is likely to occur during pump operation. There was a problem.
そこで本発明は、重量バランスを崩すことなくポンプの吐出し量を減少させ、ポンプ運転の際の振動を抑えるとともに高いポンプ効率を確保することができる水中ポンプ及び水中ポンプ用ケーシングを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a submersible pump and a submersible pump casing that can reduce the pump discharge amount without losing the weight balance, suppress vibration during pump operation, and ensure high pump efficiency. It is aimed.
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の水中ポンプ及び水中ポンプ用ケーシングは次のように構成されている。 In order to solve the above problems and achieve the object, the submersible pump and submersible pump casing of the present invention are configured as follows.
中央部に吸入口、側壁に吐出口が形成されるとともに内周壁に沿って径方向の深さが漸次大きくなる流路が形成された円筒状のケーシングと、このケーシング内に回転自在かつ同軸的に配置された羽根車と、この羽根車を回転させるモータとを備え、前記ケーシングの流路の軸方向の幅が前記ケーシング内部に、前記羽根車側の出口流路に対向配置されると共に、前記吐出口近傍まで連なる突出部により規制されることで、前記羽根車側の出口流路幅よりも小であり、前記吐出口近傍で同等に形成されていることを特徴とする。 A cylindrical casing in which a suction port is formed in the central portion, a discharge port is formed in the side wall, and a flow path in which the radial depth gradually increases along the inner peripheral wall, and the casing is rotatable and coaxial in the casing. An impeller disposed in the motor and a motor for rotating the impeller, and the axial width of the flow path of the casing is disposed inside the casing and opposed to the outlet flow path on the impeller side, wherein it is restricted by the protruding portion continuous to the discharge opening neighborhood is smaller in than the outlet channel width before Symbol impeller side, characterized in that it is equally formed in the discharge opening neighborhood.
羽根車が収納され、当該羽根車が回転することで、流体を圧送する水中ポンプ用ケーシングにおいて、中央部に吸入口、側壁に吐出口が形成されるとともに内周壁に沿って径方向の深さが漸次大きくなる流路が形成された円筒状のケーシング本体と、このケーシング本体の内周壁に沿って形成された流路とを具備し、
前記流路は、軸方向の幅が前記ケーシング内部に、前記羽根車側の出口流路に対向配置されると共に、前記吐出口近傍まで連なる突出部により規制されることで、前記羽根車側の出口流路幅よりも小であり、前記吐出口近傍で同等に形成されていることを特徴とする。
In an underwater pump casing that pumps fluid by accommodating the impeller and rotating the impeller, a suction port is formed in the center, a discharge port is formed in the side wall, and a radial depth along the inner peripheral wall A cylindrical casing main body formed with a gradually increasing flow path, and a flow path formed along the inner peripheral wall of the casing main body,
It said flow path is inside in the width in the axial direction casing, while being opposed to the outlet channel of the impeller side, that is regulated by the projecting portion continuous to said discharge opening neighborhood, before Symbol impeller side It is smaller than the outlet flow path width and is formed equally in the vicinity of the discharge port.
本発明によれば、重量バランスを崩すことなくポンプの吐出し量を減少させ、ポンプ運転の際の振動を抑えるとともに高いポンプ効率を確保することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the discharge amount of the pump without losing the weight balance, suppress the vibration during the pump operation, and ensure high pump efficiency.
図1は本発明の一実施の形態に係る水中ポンプ10の構成を断面で示す説明図、図2は同水中ポンプ10の要部であって、特にケーシング50及び羽根車60の構成を一部断面で分解して示す斜視図、図3は、同ケーシング51の流路51aを模式的に示す図であって、図4におけるX4−X4線の位置で切断して矢印方向に見た説明図、図4は、ケーシング51を図3におけるX3−X3線の位置で切断して矢印方向に見た断面図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of a
である。なお、図1中、Bはボルトを、Fは水の流れを、Kは電源ケーブル、Lはライナリングをそれぞれ示す。 It is. In FIG. 1, B represents a bolt, F represents a water flow, K represents a power cable, and L represents a liner ring.
図1に示すように、水中ポンプ10は、モータ20と、軸封装置30と、ポンプ本体40とを備えている。このような水中ポンプ10は、汚水槽や下水道等に設置され、異物(汚物等)を含む水を移送する所謂排水水中ポンプと呼ばれるものである。
As shown in FIG. 1, the
モータ20は、モータケーシング21と、モータケーシング21の内周面に取り付けられた固定子22と、回転子23と、この回転子23に取り付けられた回転軸24とを備えている。またモータ20は、外部電源等に接続される電源ケーブルKが接続されている。モータケーシング21は、両端が閉塞する円筒形状に形成され、一方の端面が軸封装置30にボルトB等により固定される。
The
固定子22は、電源ケーブルKを介して供給された電力により、回転子23を回転可能に形成されている。回転軸24は、モータケーシング21の一端側から突出し、かつ、モータケーシング21にベアリング等の軸受25を介して回転自在に軸支されている。なお、回転軸24は、モータケーシング21に、重力方向に延設される。
The
軸封装置30は、シールケーシング31と、メカニカルシール32とを備えている。軸封装置30は、モータ20、ポンプ40及び回転軸24間を液密に仕切る機能を有している。
The
シールケーシング31は、内部にメカニカルシール32を収納可能に形成されている。このようなシールケーシング31は、両端が閉塞する円筒状に形成され、その両端面に回転軸24を挿通する挿通孔33を備えている。また、シールケーシング31は、その内部に、メカニカルシール32の潤滑油を充満可能な油室34を形成する。
The
メカニカルシール32は、シールケーシング31と回転軸24との間を密閉することで、ポンプ40からの汚水の浸入及びモータ20への潤滑油の浸入を防止可能に形成されている。このように、軸封装置30は、潤滑油により充満したシールケーシング31内にメカニカルシール32を設けることで、モータ20への異物混入を防止する所謂二段構造が用いられる。
The
ポンプ40は、ケーシング50と、羽根車60とを備えている。ケーシング50は、その内部に羽根車60を収納する渦巻ケーシングであり、その内部にポンプ室52を形成する円筒状のケーシング本体51と、このケーシング本体51の上部に配置された蓋部材59とを備えている。
The
ケーシング本体51は、内周壁に沿って形成された流路51aが設けられており、この流路51aは、径方向に相当する流路深さDが羽根車60の回転方向Rに沿うとともに、後述する吐出口55に向けて漸次大きく形成されている。また、流路51aには、軸方向に突出部51bが形成されており、流路51aの流路幅Hが、羽根車60側の流路幅Wのほぼ半分程度に規制されている。その規制される範囲は内周壁から舌部56を通る円の外径D3までである。また、突出部51bは吐出口55近傍で終わり、流路幅Hが羽根車60側の流路幅Wとほぼ同じ幅となっている。なお、突出部51bの径方向の幅は流路51aの流路深さとほぼ同等である。
The
ケーシング本体51の下面には水中ポンプ10を据付面に据付ける複数の脚部53を備えている。また、ケーシング本体51は、その底面であって、複数の脚部53間に設けられた吸込口54と、その側面に設けられた吐出口55とを備えている。なお、吸込口54は、羽根車60を回動可能に支持する第2支持部54aを有している。
A plurality of
蓋部材59は、シールケーシング31に結合している。蓋部材59は、上述した挿通孔33の下方に、羽根車60を回動可能に支持する第1支持部59aを有している。
The lid member 59 is coupled to the
なお、挿通孔33、第1支持部59a及び第2支持部54aには、回転軸24及び羽根車60と摺動可能なライナリングLが設けられる。
The
図2に示すように、羽根車60は、ノンクロッグのクローズド羽根車である。このような羽根車60は、例えば、一対のシュラウド61,62と、これらシュラウド61,62間に一体に設けられた羽根63と、を備えている。羽根車60は、その流体を吸込む吸込孔64と、吸込んだ流体を吐出する吐出孔65を有している。
As shown in FIG. 2, the
シュラウド61は、円板状に形成されている。シュラウド61は、その中央側に、回転軸24が挿通可能、且つ、キー溝が形成された挿通孔61aが形成され、その外周に第1被支持部61bが形成されている。
The
シュラウド62は、円環状に形成されている。シュラウド62は、その中央側に、吸込孔64が形成され、その外周に第2被支持部64aが形成されている。
The
第1被支持部61bは、ライナリングLを介して第1支持部59aに回転及び摺動自在に支持される。第2被支持部64aは、ライナリングLを介して第2支持部54aに回転及び摺動自在に支持される。
The first supported
羽根63は、シュラウド61,62間に例えば1枚設けられている。なお、複数でも良い。羽根63は、シュラウド61,62の中心からの径が各位置で異なる形状、例えば渦巻形状やインボリュート形状に形成されている。なお、その詳細な形状は、羽根車60が、水を所定のポンプ効率で圧送(移送)可能な形状であれば、適宜設定可能である。
For example, one
羽根63は、シュラウド61,62間に、シュラウド62の吸込孔64から吸い込まれた水をポンプ室52内へと移動させる吐出孔65を形成する。この吐出孔65は、吸込孔64から吸込んだ水をポンプ室52へと吐出する。
The
このように構成された水中ポンプ10は、電源ケーブルKを介して電力が供給されることで、モータ20を駆動される。モータ20は、固定子22により、回転子23に固定された回転軸24を回転させる。回転子23の回転により、ポンプ40は、羽根車60が回転する。
The
図1の水の流れFに示すように、ポンプ40は、羽根車60の回転により、吸込孔64から吸い込まれた水が羽根車60の吐出孔65から吐出され、ケーシング50及び羽根車60により圧送される。この圧送によりポンプ40は、この圧送された水を、吐出口55を介して水中ポンプ10の二次側へ移送することが可能となる。
As shown in the water flow F in FIG. 1, the
このように構成された水中ポンプ10によれば、流路51aの流路幅Hは、吐出口55付近の流路幅Hよりも狭く形成されている。このため、吐出し量を少なくすることができ、ポンプ効率を向上させることができる。また、ケーシング本体51を偏肉しているので、回転体である羽根車60の重量バランスは崩れず、振動や騒音を最小限に抑えることができる。なお、吐出口55付近では、吐出幅Hを確保しているので、所定の粒径の汚物は通過可能である。
According to the
上述したように本実施の形態に係る水中ポンプ10によれば、重量バランスを崩すことなくポンプの吐出し量を減少させ、ポンプ運転の際の振動を抑えるとともに高いポンプ効率を確保することが可能となる。
As described above, according to the
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る水中ポンプ10Aに組み込まれたケーシング50Aの流路51aを模式的に示す図であって、図6におけるX6−X6線の位置で切断して矢印方向に見た説明図、図6は、ケーシング50Aを図5におけるX5−X5線の位置で切断して矢印方向に見た断面図である。なお、図5,6において、図3,4と同一機能部分には同一符号を付した。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the
ケーシング本体51Aは、内周壁に沿って形成された流路51aが設けられており、この流路51aは、径方向に相当する流路深さDが羽根車60の回転方向Rに沿うとともに、後述する吐出口55に向けて漸次大きく形成されている。また、流路51aには、軸方向に突出部51cが形成されており、流路51aの流路幅Hが、羽根車60側の流路幅Wのほぼ半分程度に規制されている。また、突出部51cは吐出口55近傍で終わり、流路幅Hが羽根車60側の流路幅Wとほぼ同じ幅となっている。なお、突出部51cは径方向の厚さが一定に形成されており、突出部51cの内径は舌部56を通る円の外径D3である。
The
このように構成されたケーシング50Aが組み込まれた水中ポンプ10Aであっても、上述した水中ポンプ10と同様の効果を得ることができる。
Even in the
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、図中下方向から突出部を形成したが、上方から突出部を形成し、流路幅Hを制限するようにしてもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described example, the protruding portion is formed from the lower direction in the figure, but the protruding portion may be formed from the upper side to limit the flow path width H. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
10,10A…水中ポンプ、20…モータ、40…ポンプ、50,50A…ケーシング、51,51A…ケーシング本体、51a…流路、51b,51c…突出部、52…ポンプ室、56…舌部、59…蓋部材、60…羽根車、B…ボルト、F…汚水の流れ、K…電源ケーブル、L…ライナリング、D2…羽根車外径、D3…舌部を通る円の外径。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
このケーシング内に回転自在かつ同軸的に配置された羽根車と、
この羽根車を回転させるモータとを備え、
前記ケーシングの流路の軸方向の幅が前記ケーシング内部に、前記羽根車側の出口流路に対向配置されると共に、前記吐出口近傍まで連なる突出部により規制されることで、前記羽根車側の出口流路幅よりも小であり、前記吐出口近傍で同等に形成されていることを特徴とする水中ポンプ。 A cylindrical casing in which a suction port is formed in the central portion, a discharge port is formed in the side wall, and a flow path in which the radial depth gradually increases along the inner peripheral wall;
An impeller disposed coaxially and rotatably in the casing;
A motor for rotating the impeller,
It said casing internal width in the axial direction of the flow path of the casing, while being opposed to the outlet channel of the impeller side, that is regulated by the projecting portion continuous to said discharge opening neighborhood, before Symbol impeller A submersible pump characterized in that it is smaller than the outlet channel width on the side and is formed equally in the vicinity of the discharge port.
中央部に吸入口、側壁に吐出口が形成されるとともに内周壁に沿って径方向の深さが漸次大きくなる流路が形成された円筒状のケーシング本体と、
このケーシング本体の内周壁に沿って形成された流路とを具備し、
前記流路は、軸方向の幅が前記ケーシング内部に、前記羽根車側の出口流路に対向配置されると共に、前記吐出口近傍まで連なる突出部により規制されることで、前記羽根車側の出口流路幅よりも小であり、前記吐出口近傍で同等に形成されていることを特徴とする水中ポンプ用ケーシング。 In the casing for the submersible pump that pumps fluid by storing the impeller and rotating the impeller,
A cylindrical casing body in which a suction port is formed in the central portion, a discharge port is formed in the side wall, and a flow path in which the radial depth gradually increases along the inner peripheral wall;
Comprising a flow path formed along the inner peripheral wall of the casing body,
It said flow path is inside in the width in the axial direction casing, while being opposed to the outlet channel of the impeller side, that is regulated by the projecting portion continuous to said discharge opening neighborhood, before Symbol impeller side A casing for a submersible pump, characterized in that it is smaller than the outlet flow path width and is formed in the vicinity of the discharge port.
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