JPS63295891A - スクリュ−遠心ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は汚水、泥脩、薬液などの流体を圧送するスクリ
ュー遠心ポンプに関するものであり、特に無漏洩のスク
リュー遠心ポンプに関する。

〔従来の技術〕

スクリュー遠心ポンプは固形物を含む液体を圧送しても
つまりが少なく、また一般的な遠心ポンプに比べて吸込
み能力が高いことや、軸動力特性が馬力オーバーの心配
がないリミットロード特性であるなどの特長を有するた
め、固形物を含む液体やスラリー物質の圧送などに使用
されでいる。

このスクリュー遠心ポンプの構造は、第４図に示すよう
に、回転軸Ｋに固着したインペラＩをケーシングＣ内に
配置し、該ケーシングＣに連通する吸込口Ａおよび吐出
口Ｂを備えたものであった。

前記インペラＩにはテーバ雄ねじ状の羽根Ｈが形成され
ており、前記回転軸Ｋを駆動装置（不図示）によって回
転させれば、羽根Ｈの回転に伴うスクリュー遠心作用に
よって、流体を吸込日入から吐出口Ｂへ圧送できるよう
になっていた。

また、腐蝕性の強い液や有毒な液などを圧送する場合に
は軸封部を全く持たず、取扱液が全く漏洩しない無漏洩
ポンプを用いていた。この無漏洩ポンプの構造は第５図
に示すように、インペラｌの後部に回転体Ｒをシャフト
で接続し、該回転体Ｒを隔槽Ｓで密閉したものであり、
回転体Ｒには従動磁石Ｈ８が備えられ、隔槽Ｓを隔てた
外側に備えられた駆動磁石Ｍ２を回転させることによっ
て前記回転体Ｒに回転運動を発生させて、インペラＩに
回転を伝達させるようになっていた。

〔従来技術の問題点〕

ところが、第４図に示したスクリュー遠心ポンプにおい
て、インペラＩ、ケーシングＣ等はねずみ鋳鉄や高クロ
ム鋳鉄などよりなっていたため腐蝕性の大きい流体を圧
送できないだけでな（、摩耗が大きいため長期間の使用
ができないという問題点があった。

上記問題点を解決するために、インペラＩ、ケーシング
Ｃ等をセラミックで形成したスクリュー遠心ポンプも開
発されているが、インペラＩは羽根Ｈが複雑な形状をし
ており、この羽根Ｈは切削加工で形成しなければならず
、非常に手間がかかり、コストも高いものであった。さ
らに、セラミックから成るインペラｌを金属からなる回
転軸Ｋに強用に固着させることが困難であった。

また、第５図に示した無漏洩ポンプは、インペラＩの後
部に回転体Ｒを備えているため、構造が複雑で小型が困
難であり、さらに、軸受部の潤滑、冷却用として内部液
を環流させる構造が複雑であった※ 〔問題点を解決するための手段〕 上記に鑑みて本発明は、略円筒状のセラミック体内面に
テーパ雌ねじ状のスクリュー遠心羽根を形成してなるイ
ンペラと、該インペラの内面に合致するように配置した
円錐状の固定体からなるスクリュー遠心ポンプを構成し
、前記インペラを回転させて液体を圧送するようにした
ものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図によって説明する。

第１図は本発明実施例に係るスクリュー遠心ポンプの断
面を示しており、■はインペラで内面にテーパ雌ねじ状
のスクリュー遠心羽根１ａを形成したセラミック体から
なるものである。前記インペラｌの内面テーパ形状にほ
ぼ合致するように円錐状の固定体２が配置され、該固定
体２が固着されたケーシング４とフロントカバー３を組
み合わせてポンプ内部空間を形成しである。前記インペ
ラｌはこのポンプ内部空間内で軸受８．１１によって回
転自在に支持され、インペラ１の軸受８と接する部分に
はスリーブ９、スラストワッシャ１０が、軸受１１と接
する部分にはスリーブ１２、スラストワッシャ１３がそ
れぞれ備えられており、インペラｌが回転すれば吸込口
５から吐出口６へ流体を圧送できるようになっている。

また、クリアランス調整ねじ７によってボス２と遠心ス
クリュー羽１１１ａとの隙間の大きさを調整できるよう
になっている。

さらにインペラ１には従動磁石１５がスリーブ１ｂで覆
われて備えられ、ケーシング４を隔てた外側には駆動磁
石１６を備えたプーリ１４が回転自在に配置されており
、モータ（不図示）で前記プーリ１４を回転させればイ
ンペラ１に回転力を発生させることができる。

また、軸受８．１１には溝を形成しており、圧力の高い
吐出口６側から高圧液が軸受１１の溝を通過してインペ
ラｌの外周部１ｑを通り、軸受８の溝を通過して、吸込
口５へと環流するようになっており、間車な構造で還流
液による軸受の潤滑、冷却作用を行うようになっている
。

尚、インペラ１だけでな（、接液部品である、固定体２
、フロントカバー３、ケーシング４、軸受８．１１．ス
リーブ９．１２、スラストワッシャ１０．１３もすべて
セラミックから形成すればより効果的である。

このような本発明実施例に係るスクリュー遠心ポンプは
接液部品がセラミックからなっているため腐蝕性のある
流体を圧送でき、摩耗も少ない。

また、内面にスクリュー遠心羽根１ａを形成したインペ
ラｌを外部から磁力によって回転させ、吐出口６は横向
きに形成したことによって、非常に間車な構造で小型の
無漏洩ポンプとすることができる。さらに、スクリュー
遠心羽根１ａの根元部の面積が従来のものに比べて太き
（なるため、スクリュー遠心羽根１ａの強度が大きい。

次に、本発明の他の実施例を説明する。

第２図に示したスクリュー遠心ポンプは第１図に示した
ものとほとんど同じ構造であるが、インペラ１にロータ
１８を備えケーシング４の外部にステータ１９を固定し
てキャンドモータに構成し、インペラ１を回転させるよ
うにしたものである。

次にインペラ１の製法を説明する。インペラ１は、セラ
ミックよりなる略円筒体であり、内面にテーパ雌ねじ状
の遠心スクリュー羽根１ａを形成したものであるが、こ
のような形状はラバープレス法や鋳込み成形法などによ
って成形することができる。

例えばラバープレス法による場合は、第３図に示すよう
に、テーパ雄ねじ状でなめらかな表面を有する中金型２
０を用意し、該中金型２０とゴム型２１との間にセラミ
ックの原料粉末２２を入れて密封した後、高圧容器内の
圧力媒体である液体の中に入れ、この液体に高圧（約１
００１００Ｏ／ｃｍ２）をかけて成形する。成形後は、
セラミックが減圧時に膨張して中金型２０との間に微小
間隔が生じ、また中金型２０がテーパ雄ねじ形状を有し
ていることから、中金型２０をねじりながら抜き取れば
よい。

このようにすれば均質で粒子間のつまりが良く、焼結に
よる変形および収縮も小さく均一になるため、内面の研
削加工を行うことな（精度の優れたインペラ１を容易に
得ることができる。

また、インペラ１やその他の接液部品を形成するセラミ
ックとしては、アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化
珪素、ナイアロンなどが用いられるが、耐摩耗性、耐蝕
性などの点から、炭化珪素、窒化珪素が最も優れていた
。

本発明の実施例として第１図に示したスクリュー遠心ポ
ンプを接液部品番すべてアルミナにより形成して試作し
、第４図に示した高クロム鋳鉄よりなる従来のスクリュ
ー遠心ポンプと共にスラリーの圧送に用いて、寿命およ
び性能を比較してみた。従来のものは半年〜１年後には
インペラ等の摩耗が激しく極端に性能が悪くなって使用
が続けられなくなったのに対し、本発明実施例のものは
寿命が約２〜３倍になり、また性能的にも優れたもので
あった。

〔発明の効果〕

畝上のように、本発明によれば、内面にテーパ雌ねじ状
のスクリュー遠心羽根を形成したセラミック体からなる
インペラと、該インペラの内面に合致するように配置し
た円錐状の固定体から無漏洩のスクリュー遠心ポンプを
構成したことによって、腐蝕性流体でも圧送でき、摩耗
が少ないため長期にわたって使用できるだけでなく、構
造が非常に簡単で小型のポンプとすることができる。ま
た、インペラはラバープレス法などによって容易に、低
コストで形成でき、スクリュー遠心羽根の強度も大きく
なるなど、多くの特長を有したスクリュー遠心ポンプを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に係るスクリュー遠心ポンプを示
す断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図で
ある。第３図は本発明のスクリュー遠心ポンプを構成す
るインペラの成形方法を示す断面図である。 第４図は従来のスクリュー遠心ポンプを示す断面図、第
５図は従来の無漏洩ポンプを示す断面図である。 １：インペラ　　　　　２：固定体 ３：フロントカバー　　４：ケーシング５：吸込口　　
　　　　６：吐出口 ８．１１：軸受

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）略円筒状のセラミック体内面にテーパ雌ねじ状の
   スクリュー遠心羽根を形成してなるインペラと、該イン
   ペラの内面に合致するように配置した円錐状の固定体か
   らなり、前記インペラを回転させて流体を圧送するよう
   にしたことを特徴とするスクリュー遠心ポンプ。
2. （２）前記インペラに磁性体を配設し、外部の駆動磁石
   によって前記インペラを回転せしめるようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスクリュー遠心
   ポンプ。