JPH0786355B2 - 自吸式渦巻きポンプの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自吸構造を備えた渦巻きポンプの製造方法に
関するものである。

（従来の技術） 従来、液送用として最も多用されている渦巻きポンプの
中には、そのポンプ内部及びインペラー（回転羽根な
ど）がゴムや樹脂などにより形成され又はライニングさ
れたタイプがあった。なぜなら、このタイプの渦巻きポ
ンプは、その形成素材たる金属成分が被輸送液により侵
されたり、反対に該被輸送液の成分組成が金属成分によ
り害されたりしないよう対処するためであった。なお、
このような渦巻きポンプを必要とする被輸送液として
は、産地特有の発色性などに稀少価値を求める焼物の原
料泥漿，磁気を帯びるのが徹底的に嫌われる絶縁用ガイ
シの原料泥漿，高純粋度が重要視される化学薬品，衛生
上神経質にならざるを得ない飲料用液体などを挙げるこ
とができる。

ところで、一般に渦巻きポンプは、その運転再開時に呼
び水を必要とするか否か（又は被輸送液を真空引きする
設備の要／不要）により、自吸式とそれ以外のものとに
大別される。自吸式以外の渦巻きポンプでは、その内部
形状（被輸送液の通路構造）が比較的簡潔であったか
ら、ポンプ内部の全面ライニングも比較的簡単に実現で
きるものであった。しかし、自吸式の渦巻きポンプで
は、吸引用負圧を発生させるためにポンプ内で液溜りが
維持されるようにしておかなければならず、この液溜り
維持用の自吸室を備えた複雑な構造となっていた。その
ため、ポンプ内部の全面ライニングは極めて困難であっ
た。

第５図は、本願出願人が先に開発して実用新案登録出願
（実開昭62−162392号）した、自吸式渦巻きポンプの側
断面図である。該渦巻きポンプは、自吸構造を具備して
いるにも拘らず、ポンプ内部の全面をライニング可能と
したものである。以下、これを簡単に説明する。同図に
おいて符号１はポンプ本体であり、２は吸引口部であ
り、３は吸引側自吸室であり、４はインペラーであり、
５は渦巻き室であり、６は吐出側自吸室であり、７は吐
出口部である。また、上記ポンプ本体１は、吸引口部２
と吸引側自吸室３との間を区画するように設けられた逆
止弁８により、該吸引側自吸室３から吐出側自吸室６に
至る内部で液溜りが維持されるようになっていた。そし
て、この渦巻きポンプにおいて、ライニングを可能とす
るうえで最も特徴的な構造は、前記渦巻き室５を形成さ
せるための渦巻き誘導体９（第６図に示した一部切欠斜
視図を参照）を、ポンプ本体１から分解できるようにし
た点にあった。すなわち、ポンプ本体１から、インペラ
ー伝動部10,吸引側継手11,点検蓋12と共に前記渦巻き誘
導体９をも取り外すと、該ポンプ本体１の内部には、そ
の全ての内面へ手を差し込めるようになっていた。その
ため、ライニング化作業は、ポンプ本体１を約350℃前
後に加熱しておき、その温度が冷めないうちに、ライニ
ング材料（例えば、粉状，ゼリー状乃至板状のゴム素
材）を手でポンプ内面へ塗り付けるようにしていたので
ある。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如く、従来のライニング化作業は、その全てを手
作業に依存したものであった。従って、当然の如くその
作業能率は劣悪であった。また、ポンプ本体１の温度が
冷めないうちにライニング材料の塗り付けを全て完了さ
せなければならなかったので、ライニングの平均肉厚は
2mm程度限度が限界であり、それ以上とすることは不可
能であった。しかも、ポンプ本体１の内部において、内
隅又は外隅となる鋭角部分や曲率半径の小さい部分で
は、2mmの肉厚に確保又は保持させること自体、極めて
困難であった。それ故、相当な熟練を積んだ者であって
も、そのライニング肉厚に幅広いバラツキ（1.6〜2.1m
m）を生じさせるようになっていた。そして更に、この
ようなライニング化作業に携わる者は、日常的に、火傷
の危険性に曝されているものであった。

本発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたものであっ
て、ポンプ本体のライニング化作業が簡単且つ能率的に
行えるようにし、もって渦巻きポンプ全体としての製造
が簡単且つ能率的に行えるようにした、自吸式渦巻きポ
ンプの製造方法（以下、「本発明方法」と言う）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） 本発明の要旨とするところは、ポンプ本体の仕切壁の一
方側に開口縁部を最も広口とする形状のインペラー格納
室用の形成凹部を設けると共に、該仕切壁の他方側に開
口縁部を最も広口とする形状の自吸室用の形成凹部を設
け、ポンプ本体の被輸送液と接触し得る全面にゴム，合
成樹脂などより成るライニングを施す自吸式渦巻きポン
プの製造方法において、前記ライニングを施すとき、前
記ポンプ本体における少なくともインペラー格納室用の
形成凹部及び自吸室用の形成凹部と対応した形状の加圧
型を当該ポンプ本体の仕切壁両側から対向配置し、各加
圧型の押圧面に沿って熱溶融状態にあるライニング材料
を注入させる点にある。

（作用） 本発明方法では、ポンプ本体の仕切壁の両側の形状凹部
を、それぞれの開口縁部を最も広口とするように形状す
るため、両側の形成凹部に対して、夫々の開放側から加
圧型の出し入れできるものとなり、ライニング化作業の
機械化が可能となる。

更に、本発明方法では、ポンプ本体における各形成凹部
内へ各加圧型を仕切壁両側から挿入しておき、該加圧型
の押圧面に沿ってライニング材料を注入するものである
から、該ライニング材料を、加圧型への注入前より熱溶
融状態としておくことも、加圧型による加熱によって熱
溶融状態とすることも可能である。そして、ライニング
材料の注入後には、各加圧型の所定の圧下を加えて、ラ
イニング材料の硬化を待つ。得られたポンプ本体は、所
望の面がライニングされたものとなる。

（実施例） 以下、本発明を、その実施例を示す図面に基づいて説明
すると次のとおりである。

第１図は、本発明方法で得られた自吸式渦巻きポンプの
一実施例を示す側断面図であり、第２図はその分解図で
ある。この第２図によって簡明となる如く、自吸式渦巻
きポンプは、ポンプ本体15と、吸引側の閉塞盤16と、渦
巻き誘導体17と、インペラー20側の閉塞盤18とより成
る。また、本実施例のものでは、ポンプ本体15から吐出
側の継手部19をも分離できるものとしてある。なおま
た、第２図中の符号21はインペラー伝動部であり、22は
逆止弁であり、23はドレン蓋である。

上記ポンプ本体15は、その内部中央に仕切壁24を備えた
ものであって、該仕切壁24の一方側にはインペラー格納
室用の形成凹部25が設けられ、他方側には自吸室用の形
成凹部26が設けられている。該自吸室用形成凹部26は吸
引側となるものであって、吐出側の自吸室は、その下部
側に設けられるようになっている（符号27参照）。ま
た、該ポンプ本体15は、第３図においてインペラー格納
室用の形成凹部25側から見た状態を示す如く、全体とし
てはタマゴ形をしたものである。第２図によって明らか
な如く、ポンプ本体15の各形成凹部25及び26は、それら
の各開口縁部が最も広口となるように形成されている。
すなわち、インペラー格納室用の形成凹部25にあって
は、その開口縁部へ近寄るほど徐々に内径が広がる如き
勾配が付されている。また、自吸室用の形成凹部26にあ
っても、微小ではあるが同様な勾配が付されている。そ
していずれの形成凹部25,26も、それらの内部周面で
は、各開口縁部よりも外径方向へ突出するものは何も存
在しないよう工夫されている。その理由は後述する。

前記自吸側閉塞盤16は、上記したポンプ本体15に対して
その自吸室用形成凹部26を閉蓋する如くボルト付けされ
るものであって、その両者間に逆止弁22が介設されるこ
とで、該形成凹部26を吸引側の自吸室30とする（第１図
参照）。該吸引側閉塞盤16には吸引側継手28が一体形成
されており、適宜の外部配管との接続に供されるように
なっている。

前記渦巻き誘導体17は、上記したポンプ本体15に対し
て、そのインペラー格納室用の形成凹部25内へ取り付け
られる（第１図参照）。該渦巻き誘導体17の外郭形状は
従来のもの（第６図参照）と略々同様であって、被輸送
液を、インペラー20の回転（第６図中の白抜き矢符方向
を参照）に沿わせて流れ易くするためのものである。該
渦巻き誘導体17は、ポンプ本体15の仕切壁24に設けられ
た中央孔29（第１図及び第３図参照）に対して嵌入保持
されることで位置決めされる。

前記インペラー側閉塞盤18は、その一方面側にインペラ
ー伝動部21がボルト付けされ、他方面側では該インペラ
ー伝動部21の出力端21aによってインペラー20が保持さ
れる。第１図に示す如く、該インペラー側閉塞盤18は、
上記したポンプ本体15に対して、そのインペラー格納室
用形成凹部25を閉蓋する如くボルト付けされる。従っ
て、該形成凹部25内に取り付けられた前記渦巻き誘導体
17には、前記インペラー20が対向するように位置付けら
れ、同時、該渦巻き誘導体17はポンプ本体15に対してし
っかりと押圧固定されることとなる。また、このことに
より、ポンプ本体15のインペラー格納室用形成凹部25
は、吐出側自吸室31と渦巻き室32とに区画形成される。

なお、ポンプ本体15には、前記した吐出側継手部19やド
レン蓋23もボルト付けされるようになる。

このようにして成る自吸式渦巻きポンプは、前記ポンプ
本体15,吸引側閉塞盤16,渦巻き誘導体17,インペラー側
閉塞盤18のそれぞれにおいて、被輸送液と接触し得る全
面が、ゴム，合成樹脂などによってライニングされてい
る。勿論、インペラー20,吐出側継手部19,逆止弁22及び
ドレン蓋23についても同様である。従って、吸引側継手
28から吸引側自吸室30,中央孔29,渦巻き室32,吐出側自
吸室31を経て上方側の吐出側継手部19へと被輸送液を通
過させても、該被輸送液によって金属成分が侵された
り、反対に金属成分によって被輸送液の成分組成が害さ
れたりすることはない。しかも、ポンプ本体15、該ポン
プ本体15に対して取り付けられる各部品（16,22,23,17,
20,18,19）との取付面間では、ライニング相互が二重に
重ね合わされらるようになっているので、完全なる液漏
れの防止が実現されている。

次に、本発明方法を説明する。本発明方法では、ポンプ
本体15の内部を全面ライニングするにあたり、それを機
械化できるようにしたものである。すなわち、ポンプ本
体15内の形成凹部25及び26を、第２図に示した如く、そ
れらの開口縁部が最も広口となるように形成し、各形成
凹部25,26内へ容易に加圧型を出し入れできるようにす
る。第４図は、ポンプ本体15と、各加圧型33,34との合
型関係を示した側断面図である。同図に示す如くポンプ
本体15は、自吸室用の形成凹部26が下向きとなる如き横
倒姿勢としてある。その理由は次の通りである。加圧型
33,34を用いた機械的ライニング化作業では、該加圧型3
3,34とポンプ本体15との位置決め及びその保持が極めて
重要となる。しかし、第２図によって明らかなように、
ポンプ本体15は、その内外周面の殆どにライニングを必
要とするものであり、加圧型33,34に対して直接的に接
触させるのは非常に難しくなっている。そこで、本発明
者は、試行錯誤の末、前記自吸室用形成凹部26の開口部
周りにおいて、ライニングを不要とする面（第４図中の
〜）を形成させることができる点に想到した。すな
わち、ポンプ本体15における及びの部位を、下方の
加圧型34における（１）及び（４）の部位で各水平に支
持され、ポンプ本体15における及びの部位を、加圧
型34における（２）及び（３）の部位で嵌め合わせるよ
うに支持させたのである。このことにより、加圧型34に
対してポンプ本体15を正確に位置決めでき、且つしっか
りと保持できるようになった。従って、この状態で上方
の加圧型33を加工させ、これをポンプ本体15におけるイ
ンペラー格納室用の形成凹部25内へ所定配置でセットす
ればよい。なお、本実施例では、ポンプ本体15に対して
吐出側継手部19（第２図参照）をも分離できるようにし
てあるので、該ポンプ本体15にはそのための接続孔35を
開口形成させなければならない。そこで、側方の加圧型
36をも所定位置で合型させるようにした。このようにポ
ンプ本体15に対する加圧型33,34,36の合型ができたな
ら、それらの各押圧面に沿ってライニング材料（例え
ば、粉状乃至ゼリー状のゴム素材）を注入する。該ライ
ニング材料は、その注入前より熱溶融状態（ゴム素材で
あれば70℃前後）にしておくこともできるし、未溶融の
ものを注入した後、加圧型33,34,36により加熱（例えば
160℃前後）して熱溶融させてもよい。更に別の方法と
しては、加圧型33,34,36の合型前にポンプ本体15の所要
箇所へ板状をしたライニング材料（ゴム素材など）を接
着しておき、その後加圧型33,34,36を合型させるように
してもよい。このような合型後には、各加圧型33,34,36
に所定の圧下を加え、ライニング材料の硬化を待つ。本
実施例では、肉厚4mm又は5mmのゴムライニングを得るあ
たり、500tのプレス圧とした。ライニング材料を硬化し
たなら、各加圧型33,34,36を脱型させ、ライニング材料
に発生したバリを除去する。

なお、前記した吸引側閉塞盤16,渦巻き誘導体17,インペ
ラー側閉塞盤18はもとより、インペラー20,吐出側継手1
9,ドレン蓋23などについても、上記ポンプ本体15と略々
同様な方法により、ライニング化作業を機械化できるも
のである。これらの部品では、ライニングの肉厚をポン
プ本体15と同じ4mm又は5mmとするのに、100tのプレス圧
で充分であった。

（別態様の検討） ところで、ポンプ本体15などをライニングする理由は、
前記した如き金属成分の溶け出しを問題視する場合だけ
ではない。例えば、高硬度の粒子が含まれたスラリー
（懸濁液）を被輸送液とする場合にあって、ポンプ本体
15の内面摩耗から保護しようとする理由もある。

第１〜４図に示した実施例は一つの具体例を挙げたに過
ぎず、ポンプ本体15をはじめ全ての部品の外郭形状など
は、ポンプ性能，用途，被輸送液の種類などに応じて適
宜に変更され得る。また、本発明方法において用いる加
圧型33,34,36は、ポンプ本体15との位置的合型関係，分
割数、形状などが必要に応じて変更され得ることは勿論
である。また更に、ライニングの肉厚操作も、所望する
ことろに応じて任意に行える。このように、自吸式渦巻
きポンプの形状及び構成並びに本発明方法の細部にわた
る構成は、実施の態様に応じて適宜変更可能である。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明に係る自吸式渦巻
きポンプの製造方法によれば、ポンプ本体における二つ
の形成凹部に所定の形状を付与させているので、該ポン
プ本体のライニング化作業の機械化が可能となった。従
って当然に、各部品におけるライニング化作業が簡単且
つ能率的に行えるようになり、渦巻きポンプ全体として
の製造も、簡単且つ能率的となった。具体例を挙げれ
ば、ポンプ本体のライニング化作業は、従来の50倍を越
える作業能率となり、まさに画期的である。勿論、ライ
ニング化作業に携わる者は、その熟練技術を必要とせ
ず、また火傷の危険に曝されるおそれもない。

そして、このようにライニング化作業を機械化できるこ
とにより、従来不可能とされていた2mm以上のライニン
グが可能となった。のみならず、ライニングには、全て
の部品及び全ての形成箇所を通じて肉厚を均一なものと
することができると共に、加圧によって形状的，寸法的
正確性を追求でき、更にそのライニング表面を平滑なも
のとすることができる。それ故、例えばインペラーと渦
巻き誘導体との対向間に生じるクリアランスを微小なも
のにしたり、各部での流路抵抗を極少なものにしたりす
ることができ、結果としてポンプ性能が全般的飛躍的に
高められることなる。そして更に、ここで特筆すべきこ
とは、上記の如くライニングを分厚く且つ精度よく形成
できるために、ポンプ本体やその他の部品において、そ
の既存の概念を変えてしまったという点にある。すなわ
ち、ライニング自体に形状的寸法的が追求ができるか
ら、ポンプ本体などそれ自体にはそれ程高い寸法精度を
要さず、結局、ポンプ本体などは、大略的な形状を保持
するための「芯材」であるとの捉えかたができるもので
ある。すなわち、この芯材は、完成予定寸法よりも小振
りに形成させることができるという利点がある。特に、
従来にあっては、ポンプ本体の内面など（多くは鋳肌
面）を手作業によって平滑に研磨仕上げした後、この平
滑面へライニング材料を塗り付けるようにしていたが、
本発明では、バリやゴミを除去する他、この種研磨作業
を全く不要にできるものである。従って、このような観
点に基づいてポンプ本体などの製造能率を従来と比較す
れば、実に２倍をかるく超えるものが得られるのであ
る。もっとも、本発明では、ライニング化作業をするに
あたり加圧型による圧下を加えることができるようにな
っているので、ポンプ本体の内面などが鋳肌面のままで
も、ライニング材料の密着性が得られるのである。そし
てこのことが却って、ライニング材料の接着性を高める
効果にもつながっている等、幾多の優れた利点を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によって得られた自吸式渦巻きポン
プの一実施例を示す側断面図、第２図はその分解図、第
３図はポンプ本体をそのインペラー格納室側から見た状
態で示す正面図、第４図はポンプ本体に対して機械的に
ライニング化作業を行なう状態（本発明方法）を示す側
断面図、第５図は実開昭62−162392号公報に掲載された
従来の自吸式渦巻きポンプを示す側断面図、第６図は従
来の渦巻き誘導体を一部切り欠いて示す斜視図である。 15……ポンプ本体 25……インペラー格納室用の形成凹部 26……自吸室用の形成凹部 33,34……加圧型

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプ本体の仕切壁の一方側に開口縁部を
   最も広口とする形状のインペラー格納室用の形成凹部を
   設けると共に、該仕切壁の他方側に開口縁部を最も広口
   とする形状の自吸室用の形成凹部を設け、ポンプ本体の
   被輸送液と接触し得る全面にゴム，合成樹脂などより成
   るライニングを施す自吸式渦巻きポンプの製造方法にお
   いて、前記ライニングを施すときに、前記ポンプ本体に
   おける少なくともインペラー格納室用の形成凹部及び自
   吸室用の形成凹部と対応した形状の加圧型を当該ポンプ
   本体の仕切壁両側から対向配置し、各加圧型の押圧面に
   沿って熱溶融状態にあるライニング材料を注入させるこ
   とを特徴とする自吸式渦巻きポンプの製造方法。