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Patent Searching and Data


Title:
CENTRIFUGAL PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/123174
Kind Code:
A1
Abstract:
A seal is provided in a gap between a front shroud and a casing of an impeller. The seal has a first seal ring installed on the front shroud and a second seal ring installed on the casing. The first seal ring is in intimate contact with the second seal ring. The first seal can smoothly slide on the surface of the second seal ring. The construction prevents a backflow of the fluid from the gap between the front shroud and the casing, and this increases pump performance and allows the impeller to rotate smoothly.

Inventors:
ANAMI TETSUYA (JP)
SAKAI TOSHISUKE (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/055372
Publication Date:
October 16, 2008
Filing Date:
March 24, 2008
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC ELEC WORKS CO LTD (JP)
ANAMI TETSUYA (JP)
SAKAI TOSHISUKE (JP)
International Classes:
F04D29/22; F04D29/44
Foreign References:
JP7084875B22022-06-15
JPS338861Y1
JPS6326798U1988-02-22
Attorney, Agent or Firm:
NISHIKAWA, Yoshikiyo et al. (Umeda Square Bldg. 5F12-17, Umeda 1-chome,Kita-ku, Osaka-shi, Osaka, JP)
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Claims:
 ポンプ室、流体を上記ポンプ室へ導入する吸入口、流体を上記ポンプ室から排出する吐出口を備えたケーシングと、
 ポンプ室内で中心軸の周りで回転自在に配置された羽根車と、
 上記羽根車をその中心軸の周りで回転駆動する駆動手段とを備えた遠心ポンプであって、
 上記羽根車は、
 ディスク状の前シュラウドと、後シュラウドと、両シュラウド間に配置されて上記中心軸から半径方向外方に延出する複数の羽根とで構成されて、隣り合う各羽根の間に半径方向に延出する流体吐出経路が形成され、
 上記前シュラウドの一面の中央から吸入筒が上記中心軸と同軸上で突出して、この吸入筒が上記の流体吐出経路と連通し、
 上記ケーシングに形成されたボスが上記吸入筒内へ互いの間に隙間を介して収められ、
 上記ボス内に上記吸入口と連通するように形成した流体吸入経路が上記吸入筒を介して上記流体吐出経路と連通し、
 上記の流体吐出経路から上記の吐出口へ向かう流体が上記吸入筒と上記ボスの外面との間の隙間を介して上記流体吸入経路へ逆流するのを防ぐためのシールが、上記前シュラウドの一部とこれに対向するケーシングの一部との間に配置されたことを特徴とする遠心ポンプ。
 上記シールは、上記吸入筒の先端面に固定された第1シールリングと、上記ボスの周りに形成された環状溝の底部に固定されて上記第1シールリングと摺接する第2シールリングとで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の遠心ポンプ。
 上記シールは、上記吸入筒の内周面に固定された第1シールスリーブと、上記ボスの外周面に固定されて上記第1シールスリーブと摺接する第2シールスリーブとで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の遠心ポンプ。
 上記シールは、上記前シュラウドの外周縁に固定された第1シールリングと、上記ケーシングの内面に固定されて上記第1シールリングと摺接する第2シールリングとで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の遠心ポンプ。
Description:
遠心ポンプ

 本発明は、遠心ポンプに関する。

 日本公開特許公報特開2005-48675号には、従 来の遠心ポンプが開示されている。従来の遠 心ポンプは、内部にポンプ室を有するケーシ ングと、ポンプ室に配置された羽根車と、羽 根車を回転させる駆動装置とを備えている。 ケーシングは吸入口と吐出口とを備えている 。羽根車の中心にはシャフトが設けられてい る。駆動装置はシャフトを回転させることに より、羽根車を回転させる。羽根車が回転す ることにより、流体は吸入口からポンプ室に 流れ込む。ポンプ室に流れ込んだ流体は、回 転している羽根車によって羽根車の半径方向 外方への力を受ける。そして、流体は羽根車 の外方に流れる。羽根車の外方に流れた液体 は、吐出口からケーシングの外へ排出される 。

 ところで、このような遠心ポンプにおい 、ケーシングと羽根車との間には、羽根車 ケーシングの内部でスムーズに回転させる めの隙間が設けられている。ポンプ室に流 込んだ流体は、回転している羽根車によっ 、羽根車の半径方向外方に力を受けている め、流体は吐出口に流れるとともに、隙間 も流れ込む。そして、流体は逆流する。こ により、吸入口からの流体の吸い込みが阻 される。その結果、遠心ポンプのポンプ能 が低下してしまうという問題があった。

 本発明は、上記の問題点に鑑みてなされ ものである。本発明の目的は、流体が、ケ シングと羽根車との間の隙間を通って逆流 ることを防ぐことにより、ポンプ性能を向 させた遠心ポンプを提供することである。 して、ポンプ室の中で羽根車をスムーズに 転させることにより、ポンプ性能を向上さ た遠心ポンプを提供することである。

 本発明に係る遠心ポンプは、ケーシング 、羽根車と、駆動手段とを備える。ケーシ グは、ポンプ室と、流体をポンプ室へ導入 る吸入口と、流体をポンプ室から排出する 出口とを備えている。羽根車は、ポンプ室 で中心軸の周りで回転自在に配置されてい 。駆動手段は、羽根車をその中心軸の周り 回転駆動させる。羽根車は、ディスク状の シュラウドと、後シュラウドと、両シュラ ド間に配置されて上記中心軸から半径方向 方に延出する複数の羽根とで構成されてい 。隣り合う各羽根の間に半径方向に延出す 流体吐出経路が形成されている。前シュラ ドの一面の中央から吸入筒が中心軸と同軸 で突出している。吸入筒は流体吐出経路と 通している。ケーシングに形成されたボス 、吸入筒の内へ互いに隙間を介して収めら ている。ボス内に吸入口と連通するように 成した流体吸入経路が吸入筒を介して流体 出経路と連通している。流体吐出経路から 出口へ向かう流体が上記吸入筒とボスの外 との間の隙間を介して上記流体吸入経路へ 流するのを防ぐためのシールが、前シュラ ドの一部とこれに対向するケーシングの一 との間に配置されたことを特徴とする。

 この場合、流体は、前シュラウドとケー ングとの間の隙間から吸入筒に逆流するこ がない。したがって、ポンプ性能を向上さ ることができる。また、ケーシングと前シ ラウドとの間の隙間の一部を塞ぐので、ケ シングと前シュラウドとの間の隙間を狭く る必要がない。したがって、ケーシングと 根車との間に摩擦抵抗が発生しない。これ より、そして、遠心ポンプの小型化が容易 なる。

 シールは、吸入筒の栓端面に固定された 1シールリングと、ボスの周りに形成された 環状溝の底部に固定されて第1シールリング 摺接する第2シールリングとで構成されてい ことが好ましい。

 この場合、第1シールリングは第2シール ングの表面をスムーズに滑るため、羽根車 スムーズに回転することができる。そして ポンプ性能を向上させることができる。

 シールは、吸入筒の内周面に固定された 1シールスリーブと、ボスの外周面に固定さ れて第1シールスリーブと摺接する第2シール リーブとで構成されていることも好ましい

 この場合も、第1シールスリーブは第2シ ルスリーブの外周面をスムーズに滑るため 羽根車はスムーズに回転することができる そして、ポンプ性能を向上させることがで る。

 シールは前シュラウドの外周縁に固定さ た第1シールリングと、ケーシングの内面に 固定されて第1シールリングと摺接する第2シ ルリングとで構成されていることも好まし 。

 この場合も、第1シールリングは第2シー リングの表面をスムーズに滑るため、羽根 はスムーズに回転することができる。そし 、ポンプ性能を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る遠心ポンプの 面図。 同上の拡大断面図。 同上の羽根車の斜視図。 上記の実施形態の一変更態様を示す拡 断面図。 上記の実施形態の更に他の変更態様を す拡大断面図。

 図1,2に基づいて、本発明の一実施形態に る遠心ポンプを説明する。本実施形態の遠 ポンプ10は、内部にポンプ室25を形成したケ ーシング20と、ポンプ室25に収納される羽根 30と、羽根車30を回転させるステータ40とを える。

 ケーシング20は、上ケース21と下ケース22 からなる。上ケース21の内部には流体吸入 路212が形成されている。流体吸入経路212の 端は上ケース21の側面に形成された吸入口211 とつながっている。流体吸入経路212の他端は 上ケース21の下面の中央に形成された排出口2 13とつながっている。排出口213の先端にはボ 214が形成されている。ボス214の周りには環 溝215が形成されている。環状溝215の上底面2 17にはリング状の第2シールリング23が固定さ ている。第2シールリング23は、セラミック どからなる。下ケース22の上面には凹部221 形成されている。凹部221の中央には台座222 形成されている。台座222の中央には軸穴223 形成されている。下ケース22には流体吐出経 路225が形成されている。流体吐出経路225の一 端は、下ケース22の側面に形成された吐出口2 26とつながっている。流体吐出経路225の他端 、下ケース22の凹部の側面とつながってい 。上ケース21と下ケース22とを組み合わせる とにより、ケーシング20の内部にはポンプ 25が形成される。

 ポンプ室25には、羽根車30が設置されてい る。図3に示すように、羽根車30は、ディスク 状の前シュラウド311と、ディスク状の後シュ ラウド321と、複数の羽根322と、マグネット325 と、シャフト323とからなる。前シュラウド311 の中央には吸入筒312が形成されている。吸入 筒312の先端は、リング状の第1シールリング33 となっている。第1シールリング33は、例えば カーボンを含む樹脂などからなる。複数の羽 根322は前シュラウド311と後シュラウド321との 間に形成されている。複数の羽根322は、両シ ュラウド311,321の中心部から半径方向外方に 出している。前シュラウド311と後シュラウ 321と複数の羽根322とにより、流体吐出経路22 7が形成される。流体吐出経路227は吸入筒を して流体吸入経路212とつながっている。シ フトは、前シュラウドの中心と後シュラウ の中心を貫通して設けられている。シャフ 323の上端は上ケース21の軸穴216に挿入されて おり、下端は下ケース22の軸穴223に挿入され いる。後シュラウド321の下面の外周にはマ ネット325が配置されている。

 ボス214の先端は、吸入筒312の内部に隙間 介して挿入されている。また、吸入筒312の 端は環状溝215に隙間を介して挿入されてい 。吸入筒312の第1シールリング33の上面と、 状溝215の第2シールリング23の下面とは接触 ている。吸入筒312の上端と環状溝215の上底 217との間の隙間は第1シールリング33と第2シ ールリング23とで塞がれている。また、第1シ ールリング33は、カーボンを含む樹脂などか なるため、摺動部として機能する。第2シー ルリング33は、セラミックなどからなるため 摺接部として機能する。このため、第1シー ルリング33の上面は、第2シールリングの下面 をスムーズに回転する。

 下ケース22の下面には環状凹部224が形成 れている。ステータ40は、環状凹部224に配置 される。下ケース22の下面には、ステータ40 駆動を制御するための制御回路41が配置され ている。ステータ40は、マグネット325と電磁 に結合されている。マグネット325は、ステ タ40が発生する磁界により回転する。マグ ット325の回転に伴って、ポンプ室の内部で 根車30は回転する。

 ケーシング20の内面と羽根車30との間には 、隙間26が設けられている。これにより、羽 車30は、ケーシング20のポンプ室25で回転す 際に、ケーシング20の内面に接触すること ない。羽根車30はポンプ室25でスムーズに回 する。

 羽根車30が回転すると、流体は流体吸入 路212を通ってポンプ室25に流れ込む。ポンプ 室25に流れ込んだ流体は、羽根車30が回転し いるため、羽根車30の半径方向外方に力を受 ける。そして、流体は流体吐出経路227を通っ て羽根車30の外方に流れる。この場合、上ケ ス21と前シュラウド311との間の隙間26には、 第1シールリング33と第2シールリング23とから なるシールが存在する。シールにより、上ケ ース21と前シュラウド311との間の隙間に流れ んだ流体は、吸入筒312に逆流することがな 。上ケース21と前シュラウド311との間の隙 に流れ込んだ流体は、流体吐出経路225を通 て吐出口226から吐出される。したがって、 ンプの性能が向上する。

 また、第1シールリング33は第2シールリン グ23の下面をスムーズに滑るため、ポンプ性 を低下させることがない。

 また、上ケース21と前シュラウド311との の隙間26をシールするので、上ケース21と前 ュラウド311との間を狭くする必要がない。 れにより、ケーシング20と羽根車30との間に 摩擦抵抗が発生することがない。そして、遠 心ポンプ10の小型化が容易となる。

 図4は、本発明の他の実施形態を示すもの である。吸入筒312の内周面には切欠35が形成 れている。切欠35には第1シールスリーブが 定されている。また、ボスの外周面には第2 シールスリーブが固定されている。第1シー スリーブ34の内周面と、第2シールスリーブ24 の外周面とは接触している。吸入筒の内周面 と、ボスの外周面との間の隙間は、第1シー スリーブと第2シールスリーブとにより塞が ている。第1シールスリーブは、第2シール リーブの外周面をスムーズに滑る。この場 も、上述の実施形態と同様の効果を得るこ ができる。また、吸込筒312の外周面に第1シ ルスリーブを固定し、環状溝の外周面に第2 シールスリーブを固定しても、同様の効果を 得ることができる。

 また、第1シールスリーブ33は、切欠35に められているので、第1シールスリーブ33に 体による圧力が加わっても、第1シールスリ ブ33は外れない。これにより、上ケース21と 前シュラウド311との間の隙間を確実にシール することができる。

 図5は、本発明の更に他の実施形態を示す ものである。前シュラウド311の上面の外周縁 には、第1シールリング33が固定されている。 また、上ケース21の下面には環状凹部218が形 されており、環状凹部218には第2シールリン グ23が固定されている。第1シールリング33の 面と、第2シールリング23の下面とは接触し いる。上ケース21の下面と前シュラウド311 上面の外周との間の隙間は、第1シールリン 33と第2シールリング23とにより塞がれてい 。第1シールリング33は、第2シールリング23 下面をスムーズに滑る。この場合、流体は ケース21と前シュラウド311との間に流れ込ま ない。したがって、上述の実施形態と同様の 効果を得ることができる。

 また、第2シールリング23は、環状凹部218 嵌められているので、流体による半径方向 方への圧力が加わることがない。したがっ 、第2シールリング23は外れない。これによ 、上ケース21と前シュラウド311との間の隙 を確実にシールすることができる。

 なお、上記の各実施形態で示された個別 特徴は、任意に組み合わせることが可能で る。