(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本実施形態のポンプを備えたポンプ組立体の側面図である。
【
図2】
図1に示す矢視Aから見たポンプの正面図である。
【
図3B】ケーシングの吐出管の一例を示す部分拡大斜視図である。
【
図3C】
図3Aに示すケーシングに取り付けるフランジ部の一例を示す側面図である。
【
図4A】ケーシングの吐出管の他の一例を示す部分拡大斜視図である。
【
図4B】
図4Aに示す吐出管に取り付けられるフランジ部の一例を示す斜視図である。
【
図5A】ケーシングの吐出管にフランジ部を取り付けた状態の一例を示す側面図である。
【
図5B】ケーシングの吐出管の一例を示す部分拡大斜視図である。
【
図6A】ケーシングの吐出管にフランジ部を取り付けた状態の一例を示す側面図である。
【0009】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。なお、以下で説明する実施形態では、本発明のポンプの一例として横軸ポンプが説明されるが、これに限らず、フランジ部を有する任意のポンプに本発明が適用され得る。
【0010】
図1は、本実施形態のポンプを備えたポンプ組立体の側面図である。
図2は、
図1に示す矢視Aから見たポンプの正面図である。
図1に示すように、ポンプ組立体10は、モータ20(駆動源の一例に相当する)と、ベース30と、ポンプ40と、を有する。ポンプ40及びモータ20は、ベース30上に固定される。モータ20は、モータ本体21と、回転可能なモータ主軸22とを有する。
【0011】
図1及び
図2に示すように、ポンプ40は、羽根車46を収容するように構成されたケーシング41と、羽根車46に連結されたポンプ主軸47と、を有する。ポンプ主軸47は、カップリング32を介してモータ主軸22と連結され、モータ主軸22の駆動力を受けて、羽根車46とともに回転可能に構成される。ポンプ主軸47は、軸受部48によって回転可能に支持される。本実施形態のポンプ40は横軸ポンプであり、モータ20のモータ主軸22と、ポンプ40のポンプ主軸47とが略水平方向に延在するように連結される。
【0012】
ケーシング41は、液体を吸い込むための吸込管43と、羽根車46によって昇圧された液体を吐出するための吐出管42と、を有する。本実施形態では、吸込管43の開口43a(
図2参照)は、略水平方向を向き、吐出管42の開口42c(後述する
図3B参照)は略鉛直方向上を向くように、吸込管43及び吐出管42の向きが設定される。ポンプ40の吸込管43及び吐出管42には、それぞれ、液体を輸送する配管と接続するためのフランジ部45,44が取り付けられる。ケーシング41及びフランジ部44,45は、例えばステンレス鋼等により形成され得る。
【0013】
上述したように、フランジは、ボルトが通過する穴の中心を通る仮想円の直径(P.C.D)が規格毎に異なる。そこで、本実施形態では、フランジ部44,45をケーシング41とは別体に形成する。これにより、任意の形態のフランジ部44,45を、規格に応じて吐出管42及び吸込管43に取り付けることができる。言い換えれば、1種類のケーシング41を準備して、任意の形態のフランジ部44,45をケーシング41に取り付けることにより、フランジ部44,45の形態が異なるそれぞれの規格に容易に対応することができる。なお、本実施形態では、フランジ部44,45の両方が、それぞれ吐出管42及び吸込管43に取り付けられるように構成されているが、これに限らず、フランジ部44,45の何れか一方のみを、吐出管42又は吸込管43に取り付けることができるようにしてもよい。言い換えれば、フランジ部44,45の何れか一方は、吐出管42又は吸込管43に一体に形成されてもよい。
【0014】
次に、フランジ部44,45をケーシング41の吐出管42及び吸込管43に取り付ける具体的な態様について説明する。
図3Aは、ケーシング41の一例を示す正面図である。
図3Bは、ケーシング41の吐出管42の一例を示す部分拡大斜視図である。
図3Cは
、
図3Aに示すケーシング41に取り付けるフランジ部44の一例を示す側面図である。以下、吐出管42にフランジ部44を取り付ける態様について説明するが、吸込管43にフランジ部45を取り付ける場合も同様の態様を採ることができる。
【0015】
図3A及び
図3Bに示すように、ケーシング41の吐出管42は、その内面に第1ねじ溝42bを有する。
図3Cに示すように、フランジ部44は、略円盤状のフランジ本体44aと、フランジ本体44aの内側に位置する管状部44bを有する。管状部44bの直径は、吐出管42の直径よりもわずかに小さく、管状部44bの外周面には、第1ねじ溝42bに対応する第2ねじ溝44cが設けられる。フランジ部44の第2ねじ溝44cを、吐出管42の第1ねじ溝42bに螺合することにより、フランジ部44がケーシング41に固定される。なお、吐出管42の外面に第1ねじ溝42bを設けてもよい。この場合は、管状部44bの直径を吐出管42の直径よりもわずかに大きく形成し、管状部44bの内面に第2ねじ溝44cを設ける。これにより、同様にフランジ部44をケーシング41に螺合することができる。
【0016】
フランジ部44をケーシング41に取り付けると、
図2に示すように、ケーシング41の吐出管42の端面42aがフランジ部44によって覆われる。言い換えれば、フランジ部44に取り付けられる配管がケーシング41の吐出管42に接触することがなく、フランジ部44のみに接触する。したがって、フランジ部44の配管が取り付けられる面を予め精度よく形成又は加工しておけば、フランジ部44をケーシング41に取り付けた後、配管をフランジ部44に取り付ける前に、フランジ部44の配管との接触面を加工する必要が無い。
【0017】
図4Aは、ケーシング41の吐出管42の他の一例を示す部分拡大斜視図である。
図4Bは、
図4Aに示す吐出管42に取り付けられるフランジ部44の一例を示す斜視図である。
図4Aに示すように、ケーシング41の吐出管42は、その端面42aに、位置決め用の複数の穴42dを有する。また、
図4Bに示すように、フランジ部44のフランジ本体44aは、吐出管42と接触する面に、複数の位置決め用のボス44dを有する。ボス44dは、吐出管42の複数の穴42dに挿入可能に構成される。
【0018】
図4A及び
図4Bに示す取付態様によれば、フランジ部44を吐出管42に対して容易に位置決め及び固定をすることができる。吐出管42にフランジ部44を取り付けるときは、フランジ部44のボス44dを吐出管42の複数の穴42dに挿入しつつ、フランジ本体44aを吐出管42と接触させる。この状態で、吐出管42の端面42aと、フランジ本体44aの端面42aと接触する面とを、溶接等で固定する。これにより、
図2に示すように、ケーシング41の吐出管42の端面42aがフランジ部44によって覆われる。したがって、
図3Aから
図3Cの例で説明したように、フランジ部44をケーシング41に取り付けた後、配管をフランジ部44に取り付ける前に、フランジ部44の配管との接触面を加工する必要が無い。
【0019】
図5Aは、ケーシング41の吐出管42にフランジ部44を取り付けた状態の一例を示す側面図である。
図5Bは、ケーシング41の吐出管42の一例を示す部分拡大斜視図である。
図5Cは、フランジ部44の一例を示す斜視図である。
図5Dは、環状固定部材の一例を示す斜視図である。
図5Aに示す例では、フランジ部44は、環状固定部材50を介して吐出管42に取り付けられる。
図5Bに示すように、吐出管42の端部には、縮径部42eが形成される。縮径部42eは、吐出管42の他の部分よりもその外径が小さくなるように形成される。言い換えれば、
図5Bに示すように、吐出管42の端部は、段状に形成される。
【0020】
図5A及び
図5Cに示すように、フランジ部44は、吐出管42の外径よりも大きな内
径を有する拡径部44eを有し、拡径部44eが吐出管42の外周を取り囲むように配置される。拡径部44eは、フランジ部44の他の部分の内径よりも大きな内径を有する。
図5Dに示すように、環状固定部材50は、中央に大きな開口を有する環状の部材である。
図5Aに示すように、環状固定部材50は、吐出管42の外周面と、フランジ部44の内周面との隙間に嵌合される。より具体的には、環状固定部材50は、吐出管42の縮径部42eと、フランジ部44の拡径部44eとの間に形成される隙間に嵌合される。環状固定部材50の径方向の厚さは、吐出管42の縮径部42eと、フランジ部44の拡径部44eとの間に形成される隙間の大きさと同じか、それ以上である。好ましくは、環状固定部材50の径方向の厚さは、吐出管42の縮径部42eと、フランジ部44の拡径部44eとの間に形成される隙間の大きさよりもわずかに大きい。これにより、環状固定部材50が楔状に上記隙間にはまり込み、フランジ部44を吐出管42に強固に固定することができる。
【0021】
図5Aに示すように、フランジ部44を吐出管42に取り付けたとき、環状固定部材50、フランジ部44、及び吐出管42のそれぞれの、配管が取り付けられる面(
図5A中上方の面)が、略同一平面上に位置決めされることが好ましい。これにより、フランジ部44をケーシング41に取り付けた後、配管をフランジ部44に取り付ける前に、配管との接触面(
図5A中上方の面)の加工を不要にすることができる。
【0022】
図6Aは、ケーシング41の吐出管42にフランジ部44を取り付けた状態の一例を示す側面図である。
図6Bは、フランジ部44の一例を示す斜視図である。
図6Cは、挿入部材の一例を示す斜視図である。
図6Aに示す例では、フランジ部44は、挿入部材51を介して吐出管42に取り付けられる。具体的には、挿入部材51によって、フランジ部44が吐出管42に対する軸方向の移動が制限される。
図6Aに示すように、吐出管42は、その外周部に、挿入部材51の端部を受けるための凹部42fを有する。図示の例では、2つの挿入部材51が使用され、これに対応して、吐出管42は2つの凹部42fを有する。また、図示の例では、凹部42fは、吐出管42の周方向に延びるスロット状の止まり穴である。
【0023】
図6A及び
図6Bに示すように、フランジ部44は、全体として環状であり、吐出管42の外周を取り囲むように配置される。フランジ部44の内径は、吐出管42の外径とほぼ一致する大きさであることが望ましい。フランジ部44は、挿入部材51が挿入される、径方向に貫通するスロット44fを有する。図示の例では、2つの挿入部材51に対応して、フランジ部44は2つのスロット44fを有する。なお、挿入部材51の数、並びにこれに対応するスロット44fの数及び凹部42fの数は、1以上の任意の数を採用することができる。
【0024】
図6A及び
図6Cに示すように、挿入部材51はスロット44f、及び吐出管42の凹部42fに挿入可能な部材であり、一例として板状である。挿入部材51の形状は、スロット44fの形状及び吐出管42の凹部42fの形状に合わせて形成することができる。したがって、例えば、スロット44f及び凹部42fが丸穴状である場合には、挿入部材51は、円柱状部材であり得る。挿入部材51の挿入側端部51aは、吐出管42の凹部42fの形状(凹部42fの底面形状)と一致するように、円弧状に形成される。また、挿入部材51の外周側端部51bは、フランジ部44の外周面と一致するように、円弧状に形成される。
【0025】
図6Aから
図6Cに示すように、フランジ部44は、配管を固定するためのボルトが通過するボルト穴44gを有し、挿入部材51は、同様のボルトが通過するボルト穴51cを有する。
図6Aに示すように、フランジ部44が吐出管42の外周を取り囲むように配置された状態で、挿入部材51がフランジ部44のスロット44fに挿入される。挿入部
材51の挿入側端部51aは、吐出管42の凹部42fに受け入れられる。このとき、フランジ部44のボルト穴44gと、挿入部材51のボルト穴51cとが一致するように、フランジ部44と挿入部材51が位置決めされる。配管をフランジ部44にボルトで取り付けると、ボルトがフランジ部44のボルト穴44gと挿入部材51のボルト穴51cを通過する。これにより、挿入部材51がフランジ部44のスロット44fから抜けることが防止される。また、挿入部材51がフランジ部44のスロット44fと、吐出管42の凹部42fに挿入されるので、フランジ部44が吐出管42に対して軸方向に移動することが制限される。ひいては、フランジ部44が吐出管42から抜けることを防止することができる。
【0026】
なお、
図6Aに示すように、フランジ部44を吐出管42に取り付けたとき、フランジ部44及び吐出管42のそれぞれの、配管が取り付けられる面(
図6A中上方の面)が、略同一平面上に位置決めされることが好ましい。これにより、フランジ部44をケーシング41に取り付けた後、配管をフランジ部44に取り付ける前に、配管との接触面(
図6A中上方の面)の加工を不要にすることができる。
【0027】
ところで、
図1に示したポンプ40をベース30に設置する場合、ポンプ40をクレーン等で吊り上げて運搬し、ベース30上に位置決めを行う。このとき、クレーン等のフックを引っ掛ける被係止部を意図的に設けない限り、一般的には、フランジ部44以外にフックを引っ掛ける被係止部がポンプ40に存在しない。そこで、フランジ部44にフックを引っ掛けてポンプ40を吊り上げた場合、フランジ部44が吐出管42から抜ける方向に、フランジ部44に大きな力が加わる。また、
図1に示したように、ベース30にポンプ40を設置してポンプ40を運転すると、重力方向に運転による力が加わることが判っている。このため、ベース30の強度が不十分な場合は、ベース30が歪んでポンプ40が沈むように変位し得る。フランジ部44は図示しない配管と接続されているので、この場合も、フランジ部44が吐出管42から抜ける方向に、フランジ部44に力が加わる。これに対して、
図3Aから
図5Dに示した、フランジ部44の吐出管42への取り付け態様であれば、フランジ部44が吐出管42に強固に固定されるので、フランジ部44が吐出管42から抜けることを防止することができる。したがって、
図3Aから
図5Dに示したフランジ部44の吐出管42への取り付け態様は、
図1に示したような吐出管42が鉛直方向上を向いたポンプ40の吐出管42に適用することがより好ましい。
【0028】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲及び明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、又は省略が可能である。
【0029】
以下に本明細書が開示する形態のいくつかを記載しておく。
第1形態によれば、ポンプが提供される。このポンプは、吸込管及び吐出管を有し、羽根車を収容するケーシングと、前記ケーシングとは別体であり、且つ前記吸込管又は前記吐出管に取付可能に構成されるフランジ部と、を有する。
【0030】
第1形態によれば、吸込管又は吐出管に取付可能なフランジ部が、ケーシング41とは別体に形成される。これにより、任意の形態のフランジ部を、規格に応じて吸込管又は吐出管に取り付けることができる。言い換えれば、1種類のケーシングを準備して、任意の形態のフランジ部をケーシングに取り付けることにより、フランジ部の形態が異なるそれぞれの規格に容易に対応することができる。ひいては、フランジ部分の規格の違いのみに起因する製造及び在庫確保に要するコストを低減することである。
【0031】
第2形態によれば、第1形態のポンプにおいて、前記吸込管又は前記吐出管は、その端面に位置決め用穴を有し、前記フランジ部は、前記位置決め用穴に挿入される位置決めボスを有する。
【0032】
第2形態によれば、位置決めボスと位置決め用穴によって、フランジ部を吸込管又は吐出管に対して容易に位置決めすることができる。また、位置決めした状態で、フランジ部を、吸込管又は吐出管に溶接等することで、強固に固定することもできる。
【0033】
第3形態によれば、第1形態のポンプにおいて、前記吸込管又は前記吐出管は、その内面又は外面に第1ねじ溝を有し、前記フランジ部は、前記第1ねじ溝に対応する第2ねじ溝を備えた管状部を有し、前記フランジ部は、前記第1ねじ溝を有する前記吸込管又は前記吐出管に螺合可能に構成される。
【0034】
第3形態によれば、フランジ部を吸込管又は吐出管に螺合することができるので、位置決め及び固定を容易に行うことができる。
【0035】
第4形態によれば、第2又は第3形態のポンプにおいて、前記吸込管又は前記吐出管は、前記フランジ部が取り付けられたとき、前記フランジ部によってその端面が覆われる。
【0036】
第4形態によれば、ケーシングの吸込管又は吐出管の端面がフランジ部によって覆われる。これにより、フランジ部の配管が取り付けられる面を予め精度よく形成又は加工しておけば、フランジ部をケーシングに取り付けた後、配管をフランジ部に取り付ける前に、フランジ部の配管との接触面を加工する必要が無い。
【0037】
第5形態によれば、第1形態のポンプにおいて、前記フランジ部は、前記吸込管又は前記吐出管の外径よりも大きな内径を有する拡径部を有し、前記拡径部が前記吸込管又は前記吐出管の外周を取り囲むように配置され、前記ポンプは、前記吸込管又は前記吐出管の外周面と、前記フランジ部の前記拡径部の内周面との隙間に嵌合される環状固定部材を有し、前記環状固定部材の径方向の厚さが、前記隙間の大きさと同じ又はそれ以上である。
【0038】
第5形態によれば、環状固定部材を用いて、フランジ部を吸込管又は吐出管に固定することができる。
【0039】
第6形態によれば、第5形態のポンプにおいて、前記環状固定部材、前記フランジ部、及び前記吸込管又は前記吐出管のそれぞれの、配管が取り付けられる面が、略同一平面上に位置決めされる。
【0040】
第6形態によれば、配管が取り付けられる面が、略同一平面上に位置決めされる。これにより、フランジ部をケーシングに取り付けた後、配管をフランジ部に取り付ける前に、配管との接触面の加工を不要にすることができる。
【0041】
第7形態によれば、第1形態のポンプにおいて、前記フランジ部は、径方向に貫通するスロットを有し、前記吸込管又は前記吐出管の外周を取り囲むように配置され、前記ポンプは、さらに、前記フランジ部の前記スロットに挿入される挿入部材を有し、前記吸込管又は前記吐出管は、前記スロットに挿入された前記挿入部材の端部を受けるための凹部をその外周部に有する。
【0042】
第7形態によれば、挿入部材がフランジ部のスロットと吸込管又は吐出管の凹部に挿入される。これにより、フランジ部を吸込管又は吐出管に取り付けたとき、フランジ部が吸
込管又は吐出管に対して軸方向に移動することが制限される。ひいては、フランジ部が吸込管又は吐出管から抜けることを防止することができる。
【0043】
第8形態によれば、第1から第7形態の何れかのポンプにおいて、前記吸込管の開口は、略水平方向を向き、前記吐出管の開口は、略鉛直方向上を向き、前記フランジ部は、前記吐出管に取付可能に構成される。
【0044】
クレーン等でポンプを吊り上げるとき、又はポンプの運転時に、フランジ部が吐出管から抜ける方向に、フランジ部に力が加わり得る。これに対して、第8形態によれば、フランジ部が吐出管に固定されるので、フランジ部が吐出管から抜けることを防止することができる。
【0045】
第9形態によれば、ポンプ組立体が提供される。このポンプ組立体は、第7形態のポンプと、前記ポンプの前記羽根車を回転駆動するように構成される駆動源と、前記ポンプ及び前記駆動源を支持するベースと、を有する。