JP7795785B2 - Pump equipment - Google Patents
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Description
本発明は、吸い込み圧力を測定できるポンプ装置に関する。 The present invention relates to a pump device capable of measuring suction pressure.
従前から、ポンプ性能試験において、ＪＩＳ規格により、吸込圧力測定箇所は、ケーシングの吸込フランジから管直径Ｄ１の２倍の距離（２Ｄ１）に設けると定められている。そして、吸込圧力測定箇所がケーシングフランジから管直径Ｄ１の２倍の距離（２Ｄ１）に設けることが困難である場合には、ケーシングの吸込フランジに設けられた圧力計取付穴から圧力を測定する。 In pump performance tests, JIS standards have traditionally stipulated that the suction pressure measurement point should be located twice the pipe diameter D1 (2D1) from the casing suction flange. However, if it is difficult to locate the suction pressure measurement point twice the pipe diameter D1 (2D1) from the casing flange, the pressure should be measured through a pressure gauge mounting hole located in the casing suction flange.
しかしながら、吸込フランジに設けられた圧力計取付穴で圧力を測定する場合には、少水量域において、ライナリングとインペラの隙間から旋回流が発生する等、ポンプ装置の駆動の影響により、吸込圧力が、吸込フランジから管直径Ｄ１の２倍の距離（２Ｄ１）で測定した圧力と異なり、ポンプ性能試験結果が異なる虞がある。 However, when measuring pressure through a pressure gauge mounting hole in the suction flange, there is a risk that in low water flow areas, swirl flow may occur from the gap between the liner ring and the impeller, and the driving force of the pump device may cause the suction pressure to differ from the pressure measured at a distance (2D1) twice the pipe diameter D1 from the suction flange, resulting in inconsistent pump performance test results.
このため、ケーシングの吸込口に、圧力計取付穴の軸心に対して直交する方向に延びる整流板を設けることで、旋回流の流れを阻害する技術が知られている。 For this reason, a known technique is to install a straightening plate at the casing's intake port that extends perpendicular to the axis of the pressure gauge mounting hole, thereby obstructing the swirling flow.
また、ライナリング部に所定角度傾斜した方向に、旋回流を防止する複数のフィンを設ける技術（例えば、特許文献１参照）や、ケーシングの吸込口に、軸方向と径方向の内側に延びる複数の整流板を設ける技術（例えば、特許文献２参照）も知られている。 Other known technologies include providing multiple fins on the liner ring section at a predetermined angle to prevent swirling flow (see, for example, Patent Document 1), and providing multiple flow straightening plates that extend inward in both the axial and radial directions at the casing intake port (see, for example, Patent Document 2).
例えば、圧力計取付穴の軸心に対して直交する方向に延びる整流板を設ける技術では、鋳造性が悪く、また、回転軸を延長すると整流板に干渉する虞があり、ポンプ装置の汎用性が低下する虞がある。 For example, the technique of providing a straightening plate that extends perpendicular to the axis of the pressure gauge mounting hole is difficult to cast, and extending the rotating shaft may interfere with the straightening plate, reducing the versatility of the pump device.
特許文献１の技術では、複数のフィンを設ける必要が有ることから、製造工程数の増加やコストアップの問題が有る。特許文献２の技術では、鋳造性が悪く、また、コストアップや汎用性の低下の虞や、大水量が出にくくなる虞がある。 The technology in Patent Document 1 requires the installation of multiple fins, which increases the number of manufacturing processes and costs. The technology in Patent Document 2 has poor castability, and there is a risk of increased costs, reduced versatility, and difficulty in producing large amounts of water.
そこで本発明は、高い鋳造性を有し、汎用性が高いポンプ装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a pump device that has high castability and is highly versatile.
本発明の実施形態に係るポンプ装置は、吸込口と、インペラを収容するポンプ室と、を備えるポンプケーシングと、前記ポンプケーシングに収容される前記インペラと、を備えるポンプ装置であって、前記ポンプケーシングは、前記吸込口に設けられる吸込フランジと、前記吸込フランジ及び前記吸込口を連通する圧力計取付穴と、回転方向で、前記圧力計取付穴の一次側に設けられ、前記吸込フランジ側から前記インペラ側に渡って、前記吸込口の軸方向に延びる障壁と、を備え、前記障壁は、前記吸込口の前記軸方向に沿って長い突起であり、前記障壁の高さは、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、前記吸込口の前記軸方向において、前記障壁の前記吸込フランジ側の端部は、前記吸込口及び前記圧力計取付穴の間に配置され、そして、前記障壁の前記ポンプ室側の端部は、前記圧力計取付穴及び前記インペラのインペラマウスの間に設けられる。 A pump device according to an embodiment of the present invention is a pump device comprising: a pump casing having an intake port and a pump chamber that houses an impeller ; and the impeller housed in the pump casing, wherein the pump casing comprises: an intake flange provided at the intake port; a pressure gauge mounting hole that communicates the suction flange and the suction port; and a barrier that is provided on the primary side of the pressure gauge mounting hole in the rotational direction and extends in the axial direction of the suction port from the suction flange side to the impeller side , wherein the barrier is a long protrusion along the axial direction of the suction port, and the height of the barrier is 1 mm or more and 15 mm or less, and in the axial direction of the suction port, the suction flange side end of the barrier is positioned between the suction port and the pressure gauge mounting hole, and the pump chamber side end of the barrier is positioned between the pressure gauge mounting hole and the impeller mouth of the impeller .
本発明によれば、高い鋳造性を有し、汎用性が高いポンプ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pump device that has high castability and is highly versatile.
以下、本発明の実施形態に係るポンプ装置１及びインペラ３３の構成について、図１乃至図３を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るポンプ装置１の構成を示す部分断面図である。図２は、ポンプ装置１のポンプ１２の構成を拡大して示す断面図であり、図３は、ポンプ１２に用いられるポンプケーシング３１の吸込口３１１の構成を示す正面図である。
Hereinafter, the configuration of a pump device 1 and an impeller 33 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
Fig. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a pump device 1 according to one embodiment of the present invention. Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration of a pump 12 of the pump device 1, and Fig. 3 is a front view showing the configuration of a suction port 311 of a pump casing 31 used in the pump 12.
図１に示すように、ポンプ装置１は、例えば、モータ１１と、ポンプ１２と、軸継手１３と、軸カバー１４と、を備える。ポンプ装置１は、例えば、モータ１１及びポンプ１２を固定するベース１５を備える。図１に示す例では、ポンプ装置１は、横軸ポンプであるが、縦軸ポンプであっても良い。 As shown in FIG. 1, the pump device 1 includes, for example, a motor 11, a pump 12, a shaft coupling 13, and a shaft cover 14. The pump device 1 also includes, for example, a base 15 to which the motor 11 and the pump 12 are fixed. In the example shown in FIG. 1, the pump device 1 is a horizontal shaft pump, but it may also be a vertical shaft pump.
モータ１１は、モータケーシング２１と、モータケーシング２１に収容される固定子と、固定子により回転する回転子と、回転子に固定されるモータ軸２２と、を備える。モータ１１は、ポンプ１２に接続され、モータ軸２２が回転することで、ポンプ１２を駆動する。モータケーシング２１は、ベース１５に固定される。モータ軸２２は、軸継手１３を介してポンプ１２に接続される。 The motor 11 includes a motor casing 21, a stator housed in the motor casing 21, a rotor rotated by the stator, and a motor shaft 22 fixed to the rotor. The motor 11 is connected to the pump 12, and the rotation of the motor shaft 22 drives the pump 12. The motor casing 21 is fixed to the base 15. The motor shaft 22 is connected to the pump 12 via a shaft coupling 13.
ポンプ１２は、ポンプケーシング３１と、ケーシングカバー３２と、インペラ３３と、回転軸３４と、を備える。また、ポンプ１２は、１つ又は２つのライナリング３５と、メカニカルシール等の軸封部材３６と、を備える。ポンプ１２は、軸継手１３を介して回転軸３４がモータ軸２２に接続される。ポンプ１２は、インペラ３３を単数有する単段ポンプであってもよく、また、インペラ３３を複数有する多段ポンプであってもよい。 The pump 12 includes a pump casing 31, a casing cover 32, an impeller 33, and a rotating shaft 34. The pump 12 also includes one or two liner rings 35 and a shaft sealing member 36 such as a mechanical seal. The rotating shaft 34 of the pump 12 is connected to the motor shaft 22 via a shaft coupling 13. The pump 12 may be a single-stage pump with a single impeller 33, or may be a multi-stage pump with multiple impellers 33.
ポンプケーシング３１は、例えば、ベース１５に固定される。ポンプケーシング３１は、ポンプ室３１ａを内部に有し、インペラ３３を収容する。ポンプケーシング３１は、吸込口３１１及び吐出口３１５を有する。ポンプケーシング３１は、例えば、軸方向で一端側に吸込口３１１が配置され、軸方向で他端側にインペラ３３を挿入可能な開口３１ｃが形成される。また、ポンプケーシング３１の周面、例えば、上端には、吐出口３１５が配置されるとともに、下端に、ベース１５に固定する脚部が形成される。 The pump casing 31 is fixed to, for example, the base 15. The pump casing 31 has a pump chamber 31a inside and houses the impeller 33. The pump casing 31 has a suction port 311 and a discharge port 315. For example, the suction port 311 is located at one axial end of the pump casing 31, and an opening 31c is formed at the other axial end through which the impeller 33 can be inserted. In addition, the discharge port 315 is located on the circumferential surface of the pump casing 31, for example at the upper end, and legs are formed at the lower end for fixing to the base 15.
吸込口３１１は、ポンプ室３１ａと連通する。吸込口３１１は、吸込フランジ３１２と、圧力計取付穴３１３と、障壁３１４と、を備える。吸込口３１１は、例えば、吸込フランジ３１２に配管が接続される。吸込口３１１は、例えば、吸込フランジ３１２側からポンプ室３１ａ側に向かって、内径が漸次拡径する。 The suction port 311 communicates with the pump chamber 31a. The suction port 311 includes a suction flange 312, a pressure gauge mounting hole 313, and a barrier wall 314. For example, a pipe is connected to the suction flange 312. For example, the inner diameter of the suction port 311 gradually increases from the suction flange 312 side toward the pump chamber 31a side.
吸込フランジ３１２は、配管９９のフランジ９９ａを固定するためのボルト孔３１２ａが複数形成される。 The suction flange 312 has multiple bolt holes 312a formed for securing the flange 99a of the piping 99.
圧力計取付穴３１３は、吸込口３１１の軸方向に対して直交する方向に延びる開口である。また、圧力計取付穴３１３は、圧力計を接続可能に、吸込フランジ３１２の外周面側に雌ネジが形成される。圧力計取付穴３１３は、吸込フランジ３１２が設けられる部位に形成され、吸込口３１１の内面及び吸込フランジ３１２の外面を連通する。また、圧力計取付穴３１３は、例えば、横軸ポンプであるポンプ装置１の重力方向（上下方向）で吸込口３１１の中心を通る水平方向に延びる。 The pressure gauge mounting hole 313 is an opening that extends perpendicular to the axial direction of the suction port 311. The pressure gauge mounting hole 313 has a female thread formed on the outer peripheral surface of the suction flange 312 to allow connection of a pressure gauge. The pressure gauge mounting hole 313 is formed in the area where the suction flange 312 is provided, and connects the inner surface of the suction port 311 with the outer surface of the suction flange 312. The pressure gauge mounting hole 313 extends horizontally through the center of the suction port 311 in the direction of gravity (vertical direction) of the pump device 1, which is, for example, a horizontal axis pump.
障壁３１４は、吸込口３１１の内周面に一体に形成される。障壁３１４は、吸込口３１１の軸方向に沿って一方向に長い突起である。障壁３１４は、図３に矢印で示すインペラ３３の回転方向で、圧力計取付穴３１３の一次側に設けられる。例えば、障壁３１４の長手方向は、吸込口３１１の軸方向に沿って延び、障壁３１４の長手方向と直交する高さ方向は、吸込口３１１の内周面から圧力計取付穴３１３の軸方向（水平方向）に沿って延びる。また、長手方向（吸込口３１１の軸方向）において、障壁３１４の吸込フランジ３１２側の端部は、吸込口３１１及び圧力計取付穴３１３の間に配置され、そして、障壁３１４のポンプ室３１ａ側の端部は、圧力計取付穴３１３及びインペラ３３の後述するインペラマウス４２ａ（ライナリング３５）の間に設けられる。 The barrier 314 is formed integrally with the inner peripheral surface of the suction port 311. The barrier 314 is a protrusion that is long in one direction along the axial direction of the suction port 311. The barrier 314 is provided on the primary side of the pressure gauge mounting hole 313 in the rotation direction of the impeller 33 indicated by the arrow in Figure 3. For example, the longitudinal direction of the barrier 314 extends along the axial direction of the suction port 311, and the height direction of the barrier 314, which is perpendicular to the longitudinal direction, extends from the inner peripheral surface of the suction port 311 along the axial direction (horizontal direction) of the pressure gauge mounting hole 313. Additionally, in the longitudinal direction (axial direction of the suction port 311), the end of the barrier wall 314 on the suction flange 312 side is positioned between the suction port 311 and the pressure gauge mounting hole 313, and the end of the barrier wall 314 on the pump chamber 31a side is located between the pressure gauge mounting hole 313 and the impeller mouth 42a (liner ring 35) of the impeller 33 (described below).
次に、具体例として、障壁３１４の構成の好適な一例を説明する。障壁３１４の厚さをＡ、障壁３１４の高さをＢ、障壁３１４及び圧力計取付穴３１３の距離をＣ、障壁３１４の長さをＤとする。障壁３１４の厚さＡとは、障壁３１４の高さ方向及び長手方向のそれぞれに直交する方向の幅である。障壁３１４の高さＢとは、障壁３１４の吸込口３１１の内周面であって、且つ、圧力計取付穴３１３側の端部から、水平方向における先端までの幅である。障壁３１４及び圧力計取付穴３１３の距離Ｃとは、重力方向（上下方向）において、圧力計取付穴３１３の上端及び障壁３１４の下端の距離である。障壁３１４の長さＤとは、水平方向であって、且つ、吸込口３１１の軸方向に沿った方向の幅である。 Next, as a specific example, a suitable example of the configuration of the barrier 314 will be described. Let A be the thickness of the barrier 314, B be the height of the barrier 314, C be the distance between the barrier 314 and the pressure gauge mounting hole 313, and D be the length of the barrier 314. The thickness A of the barrier 314 is the width perpendicular to the height and longitudinal directions of the barrier 314. The height B of the barrier 314 is the width on the inner circumferential surface of the suction port 311 of the barrier 314 from the end of the pressure gauge mounting hole 313 to the tip in the horizontal direction. The distance C between the barrier 314 and the pressure gauge mounting hole 313 is the distance in the direction of gravity (up and down) between the upper end of the pressure gauge mounting hole 313 and the lower end of the barrier 314. The length D of the barrier 314 is the width in the horizontal direction along the axial direction of the suction port 311.
また、軸方向における、吸込口３１１の開口する端部からインペラマウス４２ａ（ライナリング３５が設けられる場合には、ライナリング３５）までの距離をＬとする。 Furthermore, the distance in the axial direction from the open end of the suction port 311 to the impeller mouth 42a (or the liner ring 35, if provided) is defined as L.
障壁３１４の厚さＡは、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定される。障壁３１４の高さＢは、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定される。障壁３１４及び圧力計取付穴３１３の距離Ｃは、１０ｍｍ以内に設定される。障壁３１４の長さＤは、圧力計取付穴３１３の内径よりも大きく、且つ、３Ｌ／４以下に設定される。 The thickness A of the barrier 314 is set to 5 mm or more and 10 mm or less. The height B of the barrier 314 is set to 1 mm or more and 15 mm or less. The distance C between the barrier 314 and the pressure gauge mounting hole 313 is set to 10 mm or less. The length D of the barrier 314 is set to be greater than the inner diameter of the pressure gauge mounting hole 313 and to 3L/4 or less.
例えば、口径がΦ８０のポンプ装置１における障壁３１４の一例としては、厚さＡが５ｍｍ、高さＢが７ｍｍ、距離Ｃが２ｍｍ、長さＤが４５ｍｍに設定される。 For example, in a pump device 1 with a diameter of Φ80, the barrier 314 is set to have a thickness A of 5 mm, a height B of 7 mm, a distance C of 2 mm, and a length D of 45 mm.
吐出口３１５は、吐出フランジ３１６を備える。吐出口３１５は、例えば、ポンプ室３１ａ側から吐出フランジ３１６側に向かって、内径が漸次拡径する。 The discharge port 315 has a discharge flange 316. For example, the inner diameter of the discharge port 315 gradually increases from the pump chamber 31a side toward the discharge flange 316 side.
ケーシングカバー３２は、ポンプケーシング３１の開口３１ｃを覆う。ケーシングカバー３２は、回転軸３４を挿入可能、且つ、軸封装置を取り付け可能に形成される。 The casing cover 32 covers the opening 31c of the pump casing 31. The casing cover 32 is formed so that the rotating shaft 34 can be inserted and a shaft seal device can be attached.
図２に示すように、インペラ３３は、主板４１と、側板４２と、複数の羽根４３と、を備える。インペラ３３は、例えば、鋳造により形成される。なお、インペラ３３は、金属材料をプレス加工することで形成された主板４１、側板４２及び複数の羽根４３をレーザ溶接により一体に組みたてられた、所謂プレスインペラであってもよく、樹脂成型により形成さえる樹脂インペラであってもよい。 As shown in FIG. 2, the impeller 33 includes a main plate 41, a side plate 42, and multiple blades 43. The impeller 33 is formed, for example, by casting. Note that the impeller 33 may be a so-called pressed impeller in which the main plate 41, side plate 42, and multiple blades 43 are formed by pressing a metal material and assembled together by laser welding, or may be a resin impeller formed by resin molding.
主板４１は、シュラウドである。主板４１は、円板状に形成される。主板４１は、中央にボス及び回転軸３４が固定可能な開口４１ａを有する。側板４２は、シュラウドであり、中央に形成されたインペラマウス４２ａを有する円板状に形成される。 The main plate 41 is a shroud. It is formed in a circular plate shape. The main plate 41 has an opening 41a in the center to which the boss and the rotary shaft 34 can be fixed. The side plate 42 is a shroud and is formed in a circular plate shape with an impeller mouth 42a formed in the center.
複数の羽根４３は、例えば、周方向に等間隔に配置される。羽根４３は、一以上の曲率中心を有する所定の曲率半径で湾曲する。複数の羽根４３は、軸方向（主板４１及び側板４２の対向方向）に沿って延びる所謂二次元形状であってもよく、また、軸方向に対して傾斜する所謂三次元形状であってもよい。 The multiple blades 43 are, for example, arranged at equal intervals in the circumferential direction. The blades 43 are curved with a predetermined radius of curvature having one or more centers of curvature. The multiple blades 43 may have a so-called two-dimensional shape extending along the axial direction (the direction in which the main plate 41 and side plate 42 face each other), or may have a so-called three-dimensional shape inclined relative to the axial direction.
回転軸３４は、一端側にインペラ３３を固定する。回転軸３４は、ケーシングカバー３２から外部へと配置され、他端側に軸継手１３が設けられる。 The impeller 33 is fixed to one end of the rotating shaft 34. The rotating shaft 34 is positioned outside the casing cover 32, and the shaft coupling 13 is provided at the other end.
ライナリング３５は、ポンプケーシング３１とインペラ３３との間に設けられる。具体例として、ライナリング３５は、ポンプケーシング３１に固定される。ポンプケーシング３１に固定されたライナリング３５は、インペラ３３のインペラマウス４２ａと所定の隙間を空けて対向する。なお、ライナリング３５は、さらに、ケーシングカバー３２及びインペラ３３の間に設けられていても良い。 The liner ring 35 is provided between the pump casing 31 and the impeller 33. As a specific example, the liner ring 35 is fixed to the pump casing 31. The liner ring 35 fixed to the pump casing 31 faces the impeller mouth 42a of the impeller 33 with a predetermined gap between them. The liner ring 35 may also be provided between the casing cover 32 and the impeller 33.
メカニカルシール３６は、回転軸３４とケーシングカバー３２との間を軸封する。 The mechanical seal 36 seals the space between the rotating shaft 34 and the casing cover 32.
軸継手１３は、モータ軸２２及び回転軸３４を接続する。 The shaft coupling 13 connects the motor shaft 22 and the rotating shaft 34.
軸カバー１４は、モータ軸２２、回転軸３４及び軸継手１３を覆う。例えば、軸カバー１４は、ポンプケーシング３１及びモータ１１に固定される。また、軸カバー１４内には、回転軸３４を回転可能に軸支する複数の軸受け部材５１を有する。 The shaft cover 14 covers the motor shaft 22, the rotating shaft 34, and the shaft coupling 13. For example, the shaft cover 14 is fixed to the pump casing 31 and the motor 11. The shaft cover 14 also contains multiple bearing members 51 that rotatably support the rotating shaft 34.
ベース１５は、ポンプ装置１の設置個所に固定される。ベース１５は、ネジ穴を複数有し、モータ１１、ポンプ１２及び軸カバー１４をボルト等の締結部材によって固定可能に形成される。 The base 15 is fixed to the installation location of the pump device 1. The base 15 has multiple screw holes so that the motor 11, pump 12, and shaft cover 14 can be fixed with fastening members such as bolts.
このように構成されたポンプケーシング３１を用いたポンプ装置１によれば、障壁３１４を設けることで、圧力計取付穴３１３に圧力計を取り付けて吸込圧力測定した場合と、ＪＩＳ規格に基づいて吸込圧力を測定した場合に、同じ圧力を測定できるとともに、高さＢが低くて良いことから、高い鋳造性や汎用性を得ることができる。 In a pump device 1 using a pump casing 31 configured in this manner, the provision of a barrier 314 allows the same pressure to be measured when a pressure gauge is attached to the pressure gauge mounting hole 313 and when the suction pressure is measured according to JIS standards. Furthermore, since height B can be kept low, high castability and versatility can be achieved.
以下、実施形態の評価試験の結果を示す。評価試験としては、実施形態として、障壁３１４を設け圧力計取付穴３１３（測定位置Ｈ１）における吸込圧力の測定を行った。ポンプ装置は、口径Φ８０とし、障壁３１４は、厚さＡが５ｍｍ、高さＢが７ｍｍ、距離Ｃが２ｍｍ、長さＤが４５ｍｍとした。 The results of the evaluation test for this embodiment are shown below. For the evaluation test, a barrier 314 was installed and the suction pressure was measured at the pressure gauge mounting hole 313 (measurement position H1). The pump device had a diameter of Φ80, and the barrier 314 had a thickness A of 5 mm, a height B of 7 mm, a distance C of 2 mm, and a length D of 45 mm.
また、実施形態と比較するために、比較例１として、ＪＩＳ規格に基づいた吸込フランジ３１２から配管９９の管径（内径）ΦＤ１の２倍の測定位置２Ｄ１における吸込圧力の測定を行った。また、実施形態と比較するために、比較例２として、障壁３１４を有さず、従来のポンプ装置のように、吸込口３１１に図２及び図３中、二点鎖線で示す整流板８０を設けて測定位置Ｈ１で吸込圧力の測定を行った。なお、比較例１及び比較例２においては、ポンプ装置は、実施形態と同じ口径Φ８０とし、障壁３１４を有さないポンプケーシングを用いた。 For comparison with the embodiments, Comparative Example 1 was used to measure the suction pressure at measurement position 2D1, which is twice the pipe diameter (inner diameter) ΦD1 of the piping 99 from the suction flange 312 in accordance with JIS standards. Also, for comparison with the embodiments, Comparative Example 2 was used to measure the suction pressure at measurement position H1 without the barrier 314, similar to a conventional pump device, with a flow straightening plate 80 (shown by the two-dot chain line in Figures 2 and 3) installed at the suction port 311. In Comparative Examples 1 and 2, the pump device used a pump casing with the same diameter Φ80 as the embodiments, but without the barrier 314.
なお、比較例１は、ＪＩＳ規格に基づく吸込圧力の測定位置２Ｄ１であることから、測定位置２Ｄ１で測定した吸込圧力を基準圧力とし、この測定位置２Ｄ１で測定した吸込圧力（基準圧力）から乖離した圧力値に基づいて、評価を行った。 In Comparative Example 1, the suction pressure was measured at measurement position 2D1 according to the JIS standard, so the suction pressure measured at measurement position 2D1 was used as the reference pressure, and evaluation was performed based on the pressure value that deviated from this suction pressure measured at measurement position 2D1 (reference pressure).
図４及び図５に示すように、基準の吸込圧力となる測定位置２Ｄ１で測定した吸込圧力（締切全揚程）は、３５ｍであった。これに対し、比較例２のように、障壁３１４を有さない構成とし、測定位置Ｈ１で測定した吸込圧力（締切全揚程）は、３１．５ｍと、基準圧力に比べて３．５ｍ乖離したことが分かる。これは、ライナリング３５により生じる旋回流が圧力計取付穴３１３に入ることが要因と考えられる。 As shown in Figures 4 and 5, the suction pressure (total head after shutoff) measured at measurement position 2D1, which is the reference suction pressure, was 35 m. In contrast, in Comparative Example 2, where a configuration without barrier 314 was used, the suction pressure (total head after shutoff) measured at measurement position H1 was 31.5 m, which is 3.5 m different from the reference pressure. This is thought to be due to the swirling flow generated by liner ring 35 entering pressure gauge mounting hole 313.
一方で、実施形態の障壁３１４を有する構成の場合に、測定位置Ｈ１で測定した吸込圧力（締切全揚程）は３５ｍと、基準圧力に対して乖離が生じなかった。これは、障壁３１４により、旋回流が圧力計取付穴３１３に旋回流が入ることを抑制できたためと考えられる。また、図５に示すように、比較例１と実施形態は、駆動電流、磁区動力、効率及び全揚程が、殆ど相違ない値となっており、このため、実施形態の障壁３１４を圧力計取付穴３１３の一次側に設けたポンプケーシング３１を用いることで、測定位置Ｈ１で吸込圧力を測定しても、ＪＩＳ規格に準じた測定位置２Ｄ１で測定した場合に比べ、ポンプ性能試験結果が異なることを抑制できる。 On the other hand, in the configuration with the barrier 314 of the embodiment, the suction pressure (total head after shutoff) measured at measurement position H1 was 35 m, which did not deviate from the reference pressure. This is thought to be because the barrier 314 prevented the swirling flow from entering the pressure gauge mounting hole 313. Furthermore, as shown in Figure 5, the drive current, domain power, efficiency, and total head of Comparative Example 1 and the embodiment are almost identical. Therefore, by using a pump casing 31 with the barrier 314 of the embodiment installed on the primary side of the pressure gauge mounting hole 313, it is possible to prevent the pump performance test results from differing even when the suction pressure is measured at measurement position H1, compared to when the suction pressure is measured at measurement position 2D1 in accordance with JIS standards.
また、図２及び図３に示す従来の技術の整流板８０と比べても、実施形態に係るポンプケーシング３１の障壁３１４は、高さＢが低くてよい。よって、障壁３１４を有するポンプケーシング３１は、鋳造における湯の流れがよく、高い鋳造性を得ることができるとともに、材料を整流板８０よりも低減できることから、コストを抑制することができる。また、高さＢが低くて良いことから、回転軸３４の長さを長くしても、回転軸３４と障壁３１４とが干渉することを防止できるため、ポンプ装置１は、高い汎用性を有する。 Furthermore, compared to the conventional straightening plate 80 shown in Figures 2 and 3, the barrier 314 of the pump casing 31 according to this embodiment can have a lower height B. Therefore, the pump casing 31 having the barrier 314 allows for good molten metal flow during casting, achieving high castability, and requires less material than the straightening plate 80, thereby reducing costs. Furthermore, because the height B is low, interference between the rotating shaft 34 and the barrier 314 can be prevented even if the length of the rotating shaft 34 is increased, making the pump device 1 highly versatile.
上述したように本実施形態に係るポンプケーシング３１及びポンプケーシング３１を用いたポンプ装置１によれば、障壁３１４を設けることで、圧力計取付穴３１３（測定位置Ｈ１）で吸込圧力を測定しても、ＪＩＳ規格に準じた測定位置２Ｄ１で測定した吸込圧力と乖離することを抑制できるとともに、高い鋳造性及び高い汎用性を有することができる。 As described above, the pump casing 31 and pump device 1 using the pump casing 31 according to this embodiment have a barrier 314, which prevents the suction pressure measured at the pressure gauge mounting hole 313 (measurement position H1) from deviating from the suction pressure measured at measurement position 2D1 in accordance with the JIS standard, and also provides high castability and versatility.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。上述した例では、インペラ３３のインペラマウス４２ａ及びポンプケーシング３１の間にライナリング３５を設ける構成を説明したが、これに限定されない。例えば、ポンプ装置１は、インペラマウス４２ａの外周面とポンプケーシング３１の間を所定の隙間とし、ライナリング３５を設けない構成としてもよい。このようなポンプ装置１においても、ポンプケーシング３１及びインペラマウス４２ａの間から生じた旋回流が圧力計取付穴３１３に入ることを障壁３１４で抑制することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment. In the above example, a configuration in which a liner ring 35 is provided between the impeller mouth 42a of the impeller 33 and the pump casing 31 is described, but the present invention is not limited to this. For example, the pump device 1 may be configured such that a predetermined gap is provided between the outer circumferential surface of the impeller mouth 42a and the pump casing 31, and no liner ring 35 is provided. Even in such a pump device 1, the barrier 314 can prevent the swirling flow generated between the pump casing 31 and the impeller mouth 42a from entering the pressure gauge mounting hole 313.
即ち、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］ 吸込口と、インペラを収容するポンプ室と、を備えるポンプケーシングであって、
前記吸込口に設けられる吸込フランジと、
前記吸込フランジ及び前記吸込口を連通する圧力計取付穴と、
前記吸込口の内周面の、前記圧力計取付穴の前記インペラの回転方向の一次側に設けられ、前記吸込フランジ側から前記インペラ側に渡って、前記吸込口の軸方向に延びる障壁と、
を備えるポンプケーシング。
［２］ 前記障壁の前記軸方向に沿った長さは、前記吸込口の端部から前記インペラのインペラマウス又は前記インペラマウスに設けられるライナリングまでの距離をＬとしたときに、前記圧力計取付穴の内径よりも大きく、且つ、３Ｌ／４以下である、［１］に記載のポンプケーシング。
［３］ 前記障壁の高さ方向は、前記圧力計取付穴の軸方向に沿い、
前記障壁の厚さは、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、［２］に記載のポンプケーシング。
［４］ 前記障壁の高さは、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である、［３］に記載のポンプケーシング。
［５］ ［１］乃至［４］のいずれか一項に記載のポンプケーシングと、
前記ポンプケーシングに収容されるインペラと、
を備えるポンプ装置。
［６］ 横軸ポンプである、［５］に記載のポンプ装置。
That is, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made in the implementation stage without departing from the spirit of the invention. Furthermore, the embodiments may be implemented in appropriate combinations, in which case the combined effects can be obtained. Furthermore, the above-described embodiments include various inventions, and various inventions can be extracted by combining selected elements from the disclosed elements. For example, if the problem can be solved and the desired effect can be obtained even if some elements are deleted from all elements shown in the embodiments, the configuration from which these elements are deleted can be extracted as an invention.
The following is a description equivalent to the invention described in the original claims of the present application.
[1] A pump casing having a suction port and a pump chamber that houses an impeller,
a suction flange provided at the suction port;
a pressure gauge mounting hole communicating between the suction flange and the suction port;
a barrier provided on an inner peripheral surface of the suction port on the primary side of the pressure gauge mounting hole in the rotation direction of the impeller, the barrier extending in the axial direction of the suction port from the suction flange side to the impeller side;
A pump casing comprising:
[2] The pump casing described in [1], wherein the length of the barrier along the axial direction is greater than the inner diameter of the pressure gauge mounting hole and is 3L/4 or less, when the distance from the end of the suction port to the impeller mouth of the impeller or a liner ring provided in the impeller mouth is L.
[3] The height direction of the barrier is along the axial direction of the pressure gauge mounting hole,
The pump casing according to [2], wherein the thickness of the barrier is 5 mm or more and 10 mm or less.
[4] The pump casing according to [3], wherein the height of the barrier is 1 mm or more and 15 mm or less.
[5] A pump casing according to any one of [1] to [4];
an impeller housed in the pump casing;
A pump device comprising:
[6] The pump device according to [5], which is a horizontal shaft pump.
１…ポンプ装置、１１…モータ、１２…ポンプ、１３…軸継手、１４…軸カバー、１５…ベース、２１…モータケーシング、２２…モータ軸、３１…ポンプケーシング、３１ａ…ポンプ室、３１ｃ…開口、３２…ケーシングカバー、３３…インペラ、３４…回転軸、３５…ライナリング、３６…軸封部材、４１…主板、４１ａ…開口、４２…側板、４２ａ…インペラマウス、４３…羽根、５１…軸受け部材、８０…整流板、９９…配管、９９ａ…フランジ、３１１…吸込口、３１２…吸込フランジ、３１２ａ…ボルト孔、３１３…圧力計取付穴、３１４…障壁、３１５…吐出口、３１６…吐出フランジ、Ｄ１…管直径、２Ｄ１…測定位置、Ｈ１…測定位置。
1...pump device, 11...motor, 12...pump, 13...shaft coupling, 14...shaft cover, 15...base, 21...motor casing, 22...motor shaft, 31...pump casing, 31a...pump chamber, 31c...opening, 32...casing cover, 33...impeller, 34...rotating shaft, 35...liner ring, 36...shaft seal member, 41...main plate, 41a...opening, 42...side plate, 42a...impeller mouth, 43...vanes, 51...bearing member, 80...rectifier plate, 99...piping, 99a...flange, 311...suction port, 312...suction flange, 312a...bolt hole, 313...pressure gauge mounting hole, 314...barrier, 315...discharge port, 316...discharge flange, D1...pipe diameter, 2D1...measurement position, H1...measurement position.
Claims (4)
前記ポンプケーシングは、
前記吸込口に設けられる吸込フランジと、
前記吸込フランジ及び前記吸込口を連通する圧力計取付穴と、
回転方向で、前記圧力計取付穴の一次側に設けられ、前記吸込フランジ側から前記インペラ側に渡って、前記吸込口の軸方向に延びる障壁と、
を備え、
前記障壁は、前記吸込口の前記軸方向に沿って長い突起であり、
前記障壁の高さは、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、
前記吸込口の前記軸方向において、前記障壁の前記吸込フランジ側の端部は、前記吸込口及び前記圧力計取付穴の間に配置され、そして、前記障壁の前記ポンプ室側の端部は、前記圧力計取付穴及び前記インペラのインペラマウスの間に設けられる、ポンプ装置。 A pump device comprising: a pump casing including a suction port and a pump chamber that houses an impeller; and the impeller housed in the pump casing ,
The pump casing comprises:
a suction flange provided at the suction port;
a pressure gauge mounting hole communicating between the suction flange and the suction port;
a barrier provided on the primary side of the pressure gauge mounting hole in the rotational direction, extending in the axial direction of the suction port from the suction flange side to the impeller side;
Equipped with
The barrier is a long protrusion along the axial direction of the suction port,
The height of the barrier is 1 mm or more and 15 mm or less,
A pump device wherein, in the axial direction of the suction port, the end of the barrier wall on the suction flange side is positioned between the suction port and the pressure gauge mounting hole, and the end of the barrier wall on the pump chamber side is provided between the pressure gauge mounting hole and the impeller mouth of the impeller .
前記障壁の厚さは、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である、請求項２に記載のポンプ装置。 The height direction of the wall is along the axial direction of the pressure gauge mounting hole,
3. The pump device according to claim 2, wherein the thickness of the barrier is between 5 mm and 10 mm.
前記圧力計取付穴は、重力方向で、前記吸込口の中心を通る水平方向に延びる、前記吸込口の前記軸方向に対して直交する開口であり、
前記重力方向において、前記圧力計取付穴の上端及び前記障壁の下端の距離が、１０ｍｍ以下である、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のポンプ装置。 It is a horizontal shaft pump,
the pressure gauge mounting hole is an opening that extends in a horizontal direction passing through a center of the suction port in a gravity direction and is perpendicular to the axial direction of the suction port,
4. The pump device according to claim 1, wherein a distance between an upper end of the pressure gauge mounting hole and a lower end of the barrier wall in the direction of gravity is 10 mm or less .
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