ポンプおよびポンプの組立方法
【課題】接続配管の取付けおよび取外しが容易であり、製作の手間を減らすことが可能なポンプを提供する。
【解決手段】バランス配管３１は、ケーシング７に設けられて吸込口側に連通する吸込側部材３９と、ケーシング８に設けられて吐出口側に連通する吐出側部材４０と、吸込側部材３９と吐出側部材４０との間に接続された接続配管４１とを有し、吸込側部材３９と吐出側部材４０とはそれぞれ接続配管４１の端部が差込まれる差込部を有し、吐出側部材４０の差込部は、バランス配管３１の組立後に接続配管４１を長さ方向Ｂへ移動可能にする移動スペース５７を有している。
【解決手段】バランス配管３１は、ケーシング７に設けられて吸込口側に連通する吸込側部材３９と、ケーシング８に設けられて吐出口側に連通する吐出側部材４０と、吸込側部材３９と吐出側部材４０との間に接続された接続配管４１とを有し、吸込側部材３９と吐出側部材４０とはそれぞれ接続配管４１の端部が差込まれる差込部を有し、吐出側部材４０の差込部は、バランス配管３１の組立後に接続配管４１を長さ方向Ｂへ移動可能にする移動スペース５７を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バランス配管を備えたポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば多段輪切型ポンプにおいては、図２１に示すように、吐出側から吸込側への軸方向推力Ｆ１が主軸１２１に作用するため、軸方向推力Ｆ１に対して反対方向のバランス推力Ｆ２を発生させて軸方向推力Ｆ１とバランス推力Ｆ２とを釣り合わせるバランス機構１２２が備えられている。
【０００３】
バランス機構１２２は、主軸１２１に設けられたバランスディスク１２３と、ケーシング１２４に設けられてバランスディスク１２３に対向するバランスシート１２５と、バランス配管１３１とを有している。
【０００４】
ケーシング１２４は吸込ケーシング１３９と吐出ケーシング１４０とを有している。また、ケーシング１２４内には、吸込口１２６に連通する吸込側室１２７と、バランス機構１２２の軸受箱１２８側に位置するバランス室１２９と、バランス室１２９に連通する吐出側室１３０とが形成されている。
【０００５】
バランス配管１３１は、吸込側室１２７内の圧力と吐出側室１３０内の圧力とを均衡させるものであり、接続配管１３２と、接続配管１３２の両端部に設けられた接続用のフランジ１３３，１３４とを有している。一方のフランジ１３３は複数のボルト１３５により吸込ケーシング１３９に取り付けられ、他方のフランジ１３４は複数のボルト１３６により吐出ケーシング１４０に取り付けられている。
【０００６】
尚、一方のフランジ１３３と吸込ケーシング１３９との間および他方のフランジ１３４と吐出ケーシング１４０との間にはそれぞれガスケット等のシール材（図示省略）が挟まれている。これにより、バランス室１２９は、吐出側室１３０、バランス配管１３１、および、吸込側室１２７を介して、吸込口１２６に連通する。
【０００７】
ポンプ１２０を稼動している際、回転する羽根車１３８の前後（すなわち吸込側と吐出側）における圧力差に起因して、吐出側から吸込側への軸方向推力Ｆ１が主軸１２１に作用するが、この軸方向推力Ｆ１に対して反対方向のバランス推力Ｆ２がバランスディスク１２３に作用し、軸方向推力Ｆ１とバランス推力Ｆ２とが釣り合うことで軸方向推力Ｆ１が打ち消される。
【０００８】
このとき、最終段の羽根車１３８を通過した液体の一部は、バランス室１２９、吐出側室１３０、バランス配管１３１、吸込側室１２７を流れて、吸込口１２６から流入した液体と合流する。これにより、バランス室１２９内の圧力がポンプ１２０の吸込圧力とほぼ同一となり、バランスディスク１２３の前後に生じる圧力差によってバランス推力Ｆ２が発生し、軸方向推力Ｆ１と釣り合うバランス推力Ｆ２が得られる。
【０００９】
上記のようなバランス配管１３１を備えた多段輪切型ポンプは下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２０５１６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら上記の従来形式では、接続配管１３２はフランジ１３３，１３４とボルト１３５，１３６とによりケーシング１２４に取付けられているため、接続配管１３２の取付けおよび取外しに手間を要するといった問題がある。
【００１２】
また、ポンプ１２０を製作する際、バランス配管１３１の両フランジ１３３，１３４の面間距離Ｇを正確に保つ必要があるため、製作時の寸法精度を上げなければならず、ポンプ１２０の製作に手間を要するといった問題がある。
【００１３】
本発明は、接続配管の取付けおよび取外しが容易であり、また、製作の手間を減らすことが可能なポンプおよびポンプの組立方法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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本第１発明は、流体の吸込口と吐出口を備えたケーシングと、ケーシング内に回転自在に支持される主軸と、主軸に装着される羽根車と、主軸に生じる軸方向推力を軽減するバランス配管を備えた推力バランス装置付きのポンプであって、
バランス配管は、ケーシングに設けられて吸込口側に連通する吸込側部材と、ケーシングに設けられて吐出口側に連通する吐出側部材と、吸込側部材と吐出側部材との間に接続された接続配管とを有し、
吸込側部材と吐出側部材とはそれぞれ接続配管の端部が差し込まれてシール材でシールされる差込部を有し、
吸込側部材と吐出側部材とのいずれか一方の差込部は、バランス配管の組立後に接続配管を長さ方向へ移動可能にする移動スペースを有しているものである。
【００１５】
これによると、接続配管の一端部を吐出側部材の差込部に差し込み、接続配管の他端部を吸込側部材の差込部に差し込むことにより、接続配管が吸込側部材と吐出側部材との間に容易に接続される。
【００１６】
また、接続配管の他端部を吸込側部材の差込部から脱抜し、接続配管の一端部を吐出側部材の差込部から脱抜することにより、接続配管が吸込側部材と吐出側部材との間から容易に取外される。
【００１７】
また、吸込側部材と吐出側部材とのいずれか一方の差込部は移動スペースを有しているため、接続配管の長さや吸込側部材と吐出側部材との間隔に多少のばらつきがあっても、接続配管の一端部を吐出側部材の差込部に差し込み、接続配管の他端部を吸込側部材の差込部に差し込んで、接続配管を取り付けることができる。
【００１８】
この際、上記のような接続配管の長さや吸込側部材と吐出側部材との間隔のばらつきは移動スペースにて吸収され、これにより、製作時、接続配管の全長の寸法精度や吸込側部材と吐出側部材との位置精度を上げる必要はなく、ポンプの製作組立の手間を減らすことができる。
【００１９】
また、本第２発明におけるポンプは、接続配管を移動スペース分移動させると、
接続配管は、移動スペースを有する一方の差込部とは異なる他方の差込部より脱抜可能であるものである。
【００２０】
これによると、接続配管の一端部が吐出側部材の差込部に差し込まれ、接続配管の他端部が吸込側部材の差込部に差し込まれた状態で、接続配管を、一方の差込部の移動スペースの奥へ移動させることにより、移動スペースを有していない他方の差込部から脱抜することができる。その後、接続配管を、反対方向に移動させて、移動スペースを有する一方の差込部から脱抜する。これにより、接続配管を容易に吐出側部材と吸込側部材とから取外すことができる。
【００２１】
また、接続配管を取付ける場合は、接続配管を、一方の差込部の移動スペースの奥まで差し込む。その後、接続配管を、反対方向に移動させて、他方の差込部に差し込む。これにより、接続配管を容易に吐出側部材と吸込側部材とに取付けることができる。
【００２２】
また、本第３発明におけるポンプは、移動スペースを有する差込部は吐出側部材に備えられているものである。
これによると、バランス配管をケーシングに取付け、ポンプを運転しているとき、ケーシング内を吸込側から吐出側へ流れている流体の一部は、吐出側部材から接続配管を流れ、接続配管から吸込側部材へ流れる。この際、流体の流れと接続配管との摩擦力および流体の圧力は吐出側が吸込側より高いことから、接続配管には吐出側から吸込側へ向う一方向の力が作用する。
【００２３】
したがって、上記一方向の力に逆らって接続配管が吸込側から吐出側へ不用意に移動することはなく、接続配管の一端部が吐出側部材の移動スペースの奥まで達することはない。これにより、接続配管が運転中に移動スペースの奥まで吐出側へ不用意に移動して接続配管が吸込側部材から外れてしまうのを防止することができる。
【００２４】
また、本第４発明におけるポンプは、バランス配管の組立後に接続配管の長さ方向への移動を制限する移動制限部材が備えられているものである。
これによると、移動制限部材によって接続配管の長さ方向への移動が制限されるため、接続配管が吸込側および吐出側部材から脱落するのを防止することができる。
【００２５】
また、本第５発明におけるポンプは、差込部は差込孔であり、
接続配管の端部がシール材に挿入され、
シール材は、接続配管の端部外周面と差込孔の内周面との間に挿入され、挿入方向における先端部ほど薄い楔状の断面を有する環形状に形成され、押し部材によって挿入方向へ押圧されており、
シール材の内周に、挿入方向における先端側に位置し且つ一定の内径を有するストレート面と、ストレート面から挿入方向とは反対側の基端部に向かって次第に拡径するテーパー面とが形成されているものである。
【００２６】
これによると、シール材は楔状の断面を有するので、シール材を接続配管の端部外周面と差込孔の内周面との間に強固に挿入することができ、シール性が向上する。
また、シール材の外周面が差込孔の内周面に圧接すると共に、シール材の内周面が接続配管の端部外周面に圧接する。この際、接続配管の端部外周面に対するシール材のストレート面の面圧がテーパー面の面圧よりも高くなるので、シール性がさらに向上する。また、ストレート面はテーパー面よりも強く接続配管の端部外周面に圧接するため、接続配管が固定され、接続配管が不用意に長さ方向へ移動するのを防止することができる。
【００２７】
また、本第６発明におけるポンプは、吐出側部材は、ケーシングに形成された吐出側挿入部に、挿脱自在に差し込まれ、
バランス配管を支持する支持部材がケーシングに設けられているものである。
【００２８】
これによると、支持部材を設けることでバランス配管がケーシングから外れるのを防止することができる。吐出側部材はケーシングの吐出側挿入部に差し込まれており、このようにケーシングへの吐出側部材の取付方式を差込式にすることにより、ケーシングへのバランス配管の取付が容易となる。
【００２９】
また、本第７発明におけるポンプは、吸込側部材は、ケーシングに形成された吸込側挿入部に、挿脱自在に差し込まれ、
吸込側挿入部に対する吸込側部材の挿脱方向と吐出側挿入部に対する吐出側部材の挿脱方向とが同方向であり、
支持部材は挿脱方向への移動を制限するようにバランス配管を支持し、
吸込側挿入部の深さが吸込側挿入部への吸込側部材の挿入寸法よりも深く、
吐出側挿入部の深さが吐出側挿入部への吐出側部材の挿入寸法よりも深く形成されているものである。
【００３０】
これによると、吸込側部材の挿入側先端部と吸込側挿入部の奥端部との間には余分な挿入スペースが形成され、同様に、吐出側部材の挿入側先端部と吐出側挿入部の奥端部との間にも余分な挿入スペースが形成される。
【００３１】
支持部材或は吸込側部材や吐出側部材の寸法誤差等により、接続配管が挿脱方向にずれて支持され、吸込側部材の挿入寸法又は吐出側部材の挿入寸法が正規の挿入寸法より増大しても、この増大分は上記挿入スペースによって吸収されるため、バランス配管を容易にポンプのケーシングに取付けることができる。
【００３２】
また、本第８発明は上記第１発明から第７発明のいずれか１項に記載のポンプの組立方法であって、
主軸に羽根車を取付け、
ケーシング内に主軸と一体の羽根車を回転自在に取付け、
吐出側部材をケーシングに取付け、
接続配管を吐出側へ移動して接続配管の一端部を吐出側部材の差込部に差し込み、
接続配管を吸込側へ移動して、接続配管の他端部をケーシングに設けられた吸込側部材の差込部に差し込み、
接続配管の一端部と吐出側部材の差込部との間および接続配管の他端部と吸込側部材の差込部との間をそれぞれ、シール材でシールするものである。
【００３３】
これによると、バランス配管を容易にケーシングに取付けることができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように本発明によると、接続配管の取付けおよび取外しが容易であり、また、ポンプの製作の手間を減らすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における多段ポンプの断面図である。
【図２】同、多段ポンプに設けられたバランス配管の断面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】同、バランス配管の吸込側および吐出側部材のケーシングへの挿入部分の断面図である。
【図５】同、バランス配管の接続配管の両端部分の断面図である。
【図６】同、バランス配管の吐出側エルボの断面図である。
【図７】同、バランス配管の吸込側エルボの断面図である。
【図８】同、バランス配管のシール材の断面図である。
【図９】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１０】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１１】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１２】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１３】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１４】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の接続配管の両端部分の断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の吐出側エルボの断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の側面図である。
【図１８】本発明の第５の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の接続配管の両端部分の断面図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の吐出側部材のケーシングへの差込部分の断面図である。
【図２０】本発明の第７の実施の形態における多段ポンプの断面図である。
【図２１】従来の多段ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
先ず、第１の実施の形態を図１〜図１４を参照しながら説明する。図１に示すように、１は一重胴輪切型の多段ポンプであり、水２１（流体の一例）の吸込口３と吐出口４とを備えたケーシング２と、ケーシング２内に回転自在に支持される主軸５と、主軸５に装着される複数の羽根車６ａ〜６ｃと、主軸５に作用する吐出側から吸込側への軸方向推力Ｆ１に対して反対方向のバランス推力Ｆ２を発生させて軸方向推力Ｆ１を軽減する推力バランス装置３０とを有している。
【００３７】
ケーシング２は、吸込口３を有する吸込ケーシング７と、吐出口４を有する吐出ケーシング８と、これら吸込ケーシング７と吐出ケーシング８との間に挟み込まれた複数の輪切型の中間ケーシング９ａ，９ｂとに分割されている。尚、吸込口３は吸込ケーシング７に設けられた吸込側ノズル部５２の先端部に形成され、吐出口４は吐出ケーシング８に設けられた吐出側ノズル部５３の先端部に形成されている。
【００３８】
上記各ケーシング７，８，９ａ，９ｂは、締結手段１１によって、主軸５の軸心方向に締め付けられて締結されている。締結手段１１は、両端に位置する吸込ケーシング７と吐出ケーシング８とに挿通された複数の締付ボルト１２と、締付ボルト１２の両端部に螺合されたナット１８とを有している。
【００３９】
主軸５は、ケーシング２に挿通されており、軸受装置１３によって受けられ、吸込側および吐出側の軸封部においてメカニカルシール１６，１７でシールされている。各羽根車６ａ〜６ｃは流出口１９と流入口２０とを有し、流出口１９が流入口２０よりも主軸５の径方向の外側に位置している。
【００４０】
吸込ケーシング７内には、水２１を吸込口３から初段の羽根車６ａの流入口２０へ導く吸込流路２２が形成されている。尚、吸込流路２２は、主軸５の外周を取り囲むように円環状に形成されており、狭通路２６を介して吸込側のメカニカルシール１６に連通している。
【００４１】
各中間ケーシング９ａ，９ｂ内には、水２１を各羽根車６ａ〜６ｃの流出口１９から次段の各羽根車６ｂ，６ｃの流入口２０へ導く中間流路２３が形成されている。中間流路２３は、各羽根車６ａ〜６ｃの流出口１９の外側に形成された円環状で且つ周方向に複数の羽根を持つディフューザ２４を有している。
【００４２】
吐出ケーシング８内には吐出流路２５とバランス室２８とが形成されている。吐出流路２５は、最終段のディフューザ２４を通過した水２１を吐出口４に導く流路であり、主軸５の軸心周りを旋回する方向に形成されている。また、バランス室２８は主軸５の外周を取り囲むように円環状に形成されている。
【００４３】
推力バランス装置３０は、バランスディスク３３と、バランスシート３４と、吸込流路２２内の圧力とバランス室２８内の圧力とを均衡させるバランス配管３１とを備えている。バランスディスク３３は、主軸５に設けられて主軸５と一体に回転自在な円盤状の部材であり、バランス室２８内に収納されている。
【００４４】
バランスシート３４は、吐出ケーシング８内に設けられて固定された円環状の部材であり、軸方向推力Ｆ１の方向側からバランスディスク３３に対向している。尚、バランスディスク３３は、バランスシート３４に摺動自在な摺動面を有している。
【００４５】
バランスディスク３３の軸方向推力Ｆ１の向きの面を前面とし、バランス推力Ｆ２の向きの面を背面とすると、バランス室２８内において、バランスディスク３３の前面側には狭い第１空間３５が形成され、バランスディスク３３の背面側には第２空間３６が形成されている。第１空間３５は、連通路３７を通じて最終段の羽根車６ｃの流出口１９に連通している。また、第２空間３６は狭通路３８を介して吐出側のメカニカルシール１７に連通している。
【００４６】
図１〜図３に示すように、バランス配管３１は、吸込ケーシング７に取付けられて吸込流路２２（吸込口側の一例）に連通する吸込側部材３９と、吐出ケーシング８に取付けられてバランス室２８（吐出口側の一例）に連通する吐出側部材４０と、吸込側部材３９と吐出側部材４０との間に接続された接続配管４１とを有している。
【００４７】
吸込側部材３９は吸込側管４２と吸込側エルボ４３（吸込側継手の一例）とを有し、吐出側部材４０は吐出側管４８と吐出側エルボ４９（吐出側継手の一例）とを有している。接続配管４１の一端部は吐出側エルボ４９を介して吐出側管４８に連通し、接続配管４１の他端部は吸込側エルボ４３を介して吸込側管４２に連通している。
【００４８】
吸込側管４２の先端部は吸込側エルボ４３にねじ込まれて連結されている。また、吸込ケーシング７には吸込側挿入孔４４（吸込側挿入部の一例）が形成され、吸込側管４２の基端部は吸込側挿入孔４４に脱抜自在に挿入されている。図４に示すように、吸込側挿入孔４４の深さＤは吸込側挿入孔４４への吸込側管４２の正規の挿入寸法Ｅよりも深く形成されており、これにより、吸込側管４２の挿入側先端部と吸込側挿入孔４４の奥端部との間には余分な挿入スペース８８が形成される。尚、吸込側挿入孔４４の奥端部は、吸込側挿入孔４４よりも小径の吸込側連通孔４５を通じて、吸込流路２２に連通している。
【００４９】
吸込側管４２の基端部外周面には溝４６が形成され、この溝４６にＯリング４７が嵌め込まれており、吸込側管４２の外周面と吸込側挿入孔４４の内周面との間はＯリング４７によってシールされている。
【００５０】
吐出側管４８の先端部は吐出側エルボ４９にねじ込まれて連結されている。また、吐出ケーシング８には吐出側挿入孔５０（吐出側挿入部の一例）が形成され、吐出側管４８の基端部は吐出側挿入孔５０に脱抜自在に挿入されている。吐出側挿入孔５０の深さＤは吐出側挿入孔５０への吐出側管４８の正規の挿入寸法Ｅよりも深く形成されており、これにより、吐出側管４８の挿入側先端部と吐出側挿入孔５０の奥端部との間には余分な挿入スペース８９が形成される。尚、吐出側挿入孔５０の奥端部は、吐出側挿入孔５０よりも小径の吐出側連通孔５１を通じて、バランス室２８に連通している。
【００５１】
吐出側管４８の基端部外周面には溝４６が形成され、この溝４６にＯリング４７が嵌め込まれており、吐出側管４８の外周面と吐出側挿入孔５０の内周面との間はＯリング４７によってシールされている。
【００５２】
尚、図２，図４に示すように、吸込側挿入孔４４に対する吸込側管４２の挿脱方向Ａと吐出側挿入孔５０に対する吐出側管４８の挿脱方向Ａとは同方向である。
図５，図６に示すように、吐出側エルボ４９は、吐出側管４８がねじ込まれる第１のねじ孔５５と、接続配管４１の一端部（吐出側端部）が差し込まれる第１の差込孔５６（一方の差込部の一例）とを有している。これら第１のねじ孔５５と第１の差込孔５６とは、吐出側エルボ４９の内部において直交方向から連通している。
【００５３】
第１の差込孔５６は、バランス配管３１の組立後に接続配管４１を長さ方向Ｂへ移動可能にする移動スペース５７を有している。尚、第１の差込孔５６の直径は接続配管４１の一端部の外径よりも僅かに大きく設定されている。
【００５４】
図５，図７に示すように、吸込側エルボ４３は、吸込側管４２がねじ込まれる第２のねじ孔６０と、接続配管４１の他端部（吸込側端部）が差し込まれる第２の差込孔６１（移動スペースを有する一方の差込部とは異なる他方の差込部の一例）と、連通孔６２とを有している。これら第２のねじ孔６０と第２の差込孔６１とは、吸込側エルボ４３の内部において、連通孔６２を介して直交するとともに連通している。
【００５５】
尚、第２の差込孔６１の直径は接続配管４１の他端部の外径よりも僅かに大きく設定され、連通孔６２の直径は接続配管４１の他端部の外径よりも小さく設定され、第２の差込孔６１と連通孔６２との境界部分には、径方向内側へ突出する段付部６３（移動制限部材の一例）が全周にわたって形成されている。
【００５６】
図２，図５に示すように、接続配管４１は、直管であり、一端部が吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６に差し込まれ、他端部が吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１に差し込まれた状態で、長さ方向Ｂへ移動可能である。長さ方向Ｂにおける吸込側から吐出側への向きＢ１に、接続配管４１を移動スペース５７分移動させると、接続配管４１の他端部が吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１から脱抜可能である。また、向きＢ１とは反対の向きＢ２への接続配管４１の移動は段付部６３によって制限される。
【００５７】
尚、ここで寸法関係を説明すると、吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６の移動スペース５７の距離Ｌ１（すなわち接続配管４１の他端部が段付部６３に当接した状態で接続配管４１の一端部から移動スペース５７の奥端までの距離に相当）が吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１の深さＬ２（すなわち吸込側エルボ４３の端面から第２の差込孔６１の奥端までの距離に相当）よりも大きくなるように、接続配管４１の長さが設定されている。
【００５８】
接続配管４１の一端部と第１の差込孔５６との間は第１のシール材６６でシールされ、接続配管４１の他端部と第２の差込孔６１との間は第２のシール材６７でシールされている。
【００５９】
接続配管４１の両端部はそれぞれ第１および第２のシール材６６，６７に挿入され、第１のシール材６６は、接続配管４１の一端部外周面と第１の差込孔５６の内周面との間に形成されたシール挿入部６８に挿入されており、押し部材６９によって挿入方向Ｃへ押圧されている。
【００６０】
また、第２のシール材６７は接続配管４１の他端部外周面と第２の差込孔６１の内周面との間に形成されたシール挿入部６８に挿入されており、押し部材６９によって挿入方向Ｃへ押圧されている。
【００６１】
図８に示すように、第１および第２のシール材６６，６７はそれぞれ、挿入方向Ｃにおける先端部ほど薄い楔状の断面を有する円環形状に形成されている。第１および第２のシール材６６，６７の内周にはそれぞれ、挿入方向Ｃにおける先端部に位置し且つ一定の内径を有するストレート面７１と、ストレート面７１から挿入方向Ｃとは反対側の基端部に向かって次第に拡径するテーパー面７２とが形成されている。尚、図６，図７に示すように、各シール挿入部６８は、円錐台形状つまり第１および第２のシール材６６，６７と同様の形状を有しており、第１および第２の差込孔５６，６１の開口部側端部に形成されている。
【００６２】
図５に示すように、各押し部材６９はそれぞれ、接続配管４１が挿通される貫通孔７４を中心部に有する円板状の部材であり、複数のボルト７５によって吸込側および吐出側エルボ４３，４９に連結されている。
【００６３】
吐出側エルボ４９には、接続配管４１の両端部をそれぞれ第１および第２の差込孔５６，６１に差し込んでバランス配管３１を組立てた後に、接続配管４１の長さ方向Ｂへの移動を制限する移動制限ピン７７（移動制限部材の一例）が備えられている。移動制限ピン７７は、吐出側エルボ４９に形成されたねじ孔７８に着脱自在にねじ込まれており、先端部が径方向から第１の差込孔５６の移動スペース５７内に突出している。尚、移動制限ピン７７と吐出側エルボ４９との隙間はシールテープ等のシール材でシールされている。
【００６４】
図１，図２に示すように、吐出ケーシング８には、挿脱方向Ａにおける移動を制限するようにバランス配管３１を支持する支持部材７９が設けられている。支持部材７９の基端部は、複数のボルト８１により、吐出ケーシング８に着脱自在に連結されている。また、接続配管４１は、Ｕボルト８２とナット８３とにより、支持部材７９の先端部に着脱自在に連結されている。
【００６５】
吐出側のメカニカルシール１７と吐出側エルボ４９との間には、第１のフラッシング用管８５が接続され、吸込側のメカニカルシール１６と吸込側エルボ４３との間には、第２のフラッシング用管８６が接続されている。
【００６６】
以下、上記構成における作用を説明する。
先ず、多段ポンプ１の組立方法を以下の手順（１）〜（１２）に基づいて説明する。
（１）主軸５に羽根車６ａ〜６ｃを取付け、主軸５と一体の羽根車６ａ〜６ｃをケーシング２内に回転自在に据付ける。この際、軸受装置１３とメカニカルシール１６，１７とバランスディスク３３とバランスシート３４等も取付けて、ポンプ本体を組立てる。
【００６７】
その後、図９に示すように、ボルト８１を用いて、支持部材７９を吐出ケーシング８に取付ける。
（２）次に、図１０に示すように、吐出側管４８の先端部を吐出側エルボ４９の第１のねじ孔５５にねじ込んで吐出側部材４０を組立て、吸込側管４２の先端部を吸込側エルボ４３の第２のねじ孔６０にねじ込んで吸込側部材３９を組立てる。
【００６８】
（３）図１１に示すように、Ｕボルト８２とナット８３とを用いて、接続配管４１を、長さ方向Ｂへ移動可能な状態に維持したままで、支持部材７９に緩く仮組する。
（４）接続配管４１の一端部を第１のシール材６６と押し部材６９の貫通孔７４に挿通し、接続配管４１の他端部を第２のシール材６７と押し部材６９の貫通孔７４に挿通して、第１および第２のシール材６６，６７と押し部材６９とを接続配管４１に外嵌する。
【００６９】
（５）図１２に示すように、吐出側部材４０の吐出側管４８の基端部を吐出側挿入孔５０に挿入し、吐出側部材４０を吐出ケーシング８に取付ける。
（６）上記手順（３）において支持部材７９に仮組された接続配管４１を吸込側から吐出側の向きＢ１へ移動して、接続配管４１の一端部を吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６に差し込む。この際、図１２に示すように、接続配管４１の一端が吐出側エルボ４９の移動スペース５７の最奥部に達するまで差し込む。
【００７０】
（７）図１３に示すように、吸込側部材３９の吸込側管４２の基端部を吸込側挿入孔４４に挿入し、吸込側部材３９を吸込ケーシング７に取付ける。
（８）図１４に示すように、接続配管４１を上記向きＢ１とは反対の向きＢ２（すなわち吐出側から吸込側への向き）に移動して、接続配管４１の他端部を吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１に差し込む。この際、接続配管４１の他端が吸込側エルボ４３の段付部６３に突き当たるまで差し込む。
【００７１】
（９）図２に示すように、Ｕボルト８２とナット８３とを締付けて、接続配管４１を支持部材７９に固定する。
（１０）図５に示すように、第１のシール材６６を吐出側エルボ４９のシール挿入部６８に挿入し、ボルト７５を締付けて、押し部材６９により第１のシール材６６を挿入方向Ｃへ押圧し、第２のシール材６７を吸込側エルボ４３のシール挿入部６８に挿入し、ボルト７５を締付けて、押し部材６９により第２のシール材６７を挿入方向Ｃへ押圧する。これにより、接続配管４１の一端部と吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６との間および接続配管４１の他端部と吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１との間がそれぞれ、第１および第２のシール材６６，６７でシールされる。
【００７２】
（１１）移動制限ピン７７を吐出側エルボ４９のねじ孔７８にねじ込んで取付ける。
（１２）図１に示すように、第１のフラッシング用管８５を吐出側のメカニカルシール１７と吐出側エルボ４９との間に接続し、第２のフラッシング用管８６を吸込側のメカニカルシール１６と吸込側エルボ４３との間に接続する。
【００７３】
上記（１）〜（１２）に示したような組立方法によると、図５に示すように、吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６は余分に移動スペース５７を有しているため、接続配管４１の長さや吸込側部材３９と吐出側部材４０との間隔に多少のばらつきがあっても、上記手順（６）（８）に示したように、接続配管４１の一端部を第１の差込孔５６に差し込むとともに、接続配管４１の他端部を第２の差込孔６１に差し込むことで、接続配管４１を両エルボ４３，４９間に容易に接続することができる。
【００７４】
この際、上記のような接続配管４１の長さのばらつきや吸込側部材３９と吐出側部材４０との間隔のばらつきは移動スペース５７にて吸収されるため、製作時、接続配管４１の全長の寸法精度や吸込側部材３９と吐出側部材４０との位置精度を上げる必要はなく、バランス配管３１の製作組立の手間を減らすことができる。
【００７５】
また、上記手順（１１）に示したように、移動制限ピン７７を吐出側エルボ４９に取付けることにより、移動制限ピン７７の先端部が第１の差込孔５６の移動スペース５７内に突出する。接続配管４１の一端部が移動制限ピン７７の先端部に当接することにより、接続配管４１が吸込側から吐出側の向きＢ１へ不用意に移動することは制限される。また、接続配管４１の他端部が段付部６３に当接することにより、接続配管４１が上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ不用意に移動することは制限される。これにより、接続配管４１が不用意に長さ方向Ｂ（すなわち向きＢ１，Ｂ２）へ移動することは阻止され、不用意に接続配管４１の他端部が吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１から脱抜して接続配管４１が両エルボ４３，４９間から脱落するのを防止することができる。
【００７６】
また、図２に示すように、支持部材７９をケーシング２に取付け、バランス配管３１を支持部材７９で支持することにより、バランス配管３１がケーシング２から外れるのを防止することができる。
【００７７】
また、吸込側部材３９の吸込側管４２は吸込側挿入孔４４に差込まれ、吐出側部材４０の吐出側管４８は吐出側挿入孔５０に差込まれており、このようにケーシング２への吸込側および吐出側部材３９，４０の取付方式を差込式にすることにより、ケーシング２へのバランス配管３１の取付が容易となる。
【００７８】
また、吸込側管４２の挿入側先端部と吸込側挿入孔４４の奥端部との間には余分な挿入スペース８８が形成されており、同様に、吐出側管４８の挿入側先端部と吐出側挿入孔５０の奥端部との間には余分な挿入スペース８９が形成されている。
【００７９】
ここで、支持部材７９の高さＨの寸法誤差等により、接続配管４１が挿脱方向Ａにずれて支持され、吸込側管４２の挿入寸法又は吐出側管４８の挿入寸法が正規の挿入寸法Ｅより増大しても、この増大分は上記挿入スペース８８，８９によって吸収される。
【００８０】
これにより、接続配管４１が挿脱方向Ａにずれて支持された状態であっても、バランス配管３１を容易に多段ポンプ１のケーシング２に取付けることができる。
また、図８に示すように、第１および第２のシール材６６，６７はそれぞれ楔状の断面を有するので、図５に示すように、第１および第２のシール材６６，６７を各押し部材６９によって挿入方向Ｃへ押圧することにより、第１および第２のシール材６６，６７を各シール挿入部６８（すなわち接続配管４１の端部外周面と第１および第２の差込孔５６，６１の内周面との間）に強固に挿入することができ、接続配管４１と吸込側エルボ４３との間又は接続配管４１と吐出側エルボ４９との間のシール性が向上する。
【００８１】
この際、第１および第２のシール材６６，６７の外周面が各シール挿入部６８の内周面（すなわち差込孔５６，６１の内周面）に圧接すると共に、第１および第２のシール材６６，６７の内周面が接続配管４１の端部外周面に圧接する。このとき、接続配管４１の端部外周面に対する第１および第２のシール材６６，６７のストレート面７１（図８参照）の面圧がテーパー面７２（図８参照）の面圧よりも高くなるので、シール性がさらに向上する。
【００８２】
尚、上記のようにストレート面７１の面圧がテーパー面７２の面圧よりも高くなる理由は、押し部材６９でシール材６６，６７を押し込んだとき、ストレート面７１付近におけるシール材６６，６７の充填度がテーパ面７２付近におけるシール材６６，６７の充填度よりも高くなる事に起因している。
【００８３】
すなわち、押し部材６９でシール材６６，６７を押し込んだときに、まず、ストレート面７１付近が先にクサビ抗力を受け持って（先にシール材６６，６７が充填され）、続いてテーパ面７２付近がクサビ抗力を受け持ってシール材６６，６７が充填されるため、ストレート面７１付近におけるシール材６６，６７の充填度がテーパ面７２付近におけるシール材６６，６７の充填度よりも高くなる。
【００８４】
また、シール材６６，６７の内周にストレート面７１とテーパ面７２を形成した構成は、バランス配管３１の組立時に、接続配管４１に通しておいたシール材６６，６７の管長方向への移動を容易とし作業性を向上させる構成でもある。
【００８５】
すなわち、シール材６６，６７のシール性を考慮してシール材６６，６７の内径と接続配管４１の外径を少し締まり嵌めの構成としているため、シール材６６，６７の内周全面をストレート面７１にした場合より、シール材６６，６７と接続配管４１との接触面が小さくなり、摩擦力が減少し、接続配管４１上におけるシール材６６，６７の移動が容易になるためである。
【００８６】
また、ストレート面７１はテーパー面７２よりも強く接続配管４１の端部外周面に圧接するため、接続配管４１が不用意に長さ方向Ｂへ移動するのをより一層確実に防止することができる。
【００８７】
上記のような手順（１）〜（１２）でバランス配管３１を取付けた後、多段ポンプ１を稼動することにより、図１に示すように、主軸５と共に各羽根車６ａ〜６ｃとバランスディスク３３とが回転し、水２１が、吸込口３から吸い込まれ、吸込流路２２を通って各羽根車６ａ〜６ｃの流入口２０から流出口１９へ流れ、最終段のディフューザ２４を通って吐出流路２５を流れ、吐出口４に導かれる。この際、主軸５に軸方向推力Ｆ１が発生する。
【００８８】
上記のように多段ポンプ１が稼動しているとき、最終段の羽根車６ｃの流出口１９から流出した水２１の一部は、連通路３７を通ってバランス室２８内の第１空間３５に流れ込み、第１空間３５からバランスディスク３３とバランスシート３４との隙間を通って第２空間３６に流れ込み、第２空間３６から図２に示すように吐出側連通孔５１、吐出側挿入孔５０、吐出側管４８、吐出側エルボ４９、接続配管４１、吸込側エルボ４３、吸込側管４２、吸込側挿入孔４４、吸込側連通孔４５を流れて、吸込流路２２へ流れ込み、吸込口３から流入した水２１と合流する。
【００８９】
ここで、第１空間３５内の圧力をＰ１、第２空間３６内の圧力をＰ２、吸込流路２２内の圧力（すなわち吸込圧力）をＰ０とすると、第２空間３６と吸込流路２２とはバランス配管３１を介して連通しているため、各圧力は下記のような関係に保たれる。
Ｐ１＞Ｐ２≒Ｐ０
これにより、図１に示すように、バランスディスク３３を介して主軸５にバランス推力Ｆ２が発生し、軸方向推力Ｆ１とバランス推力Ｆ２とが釣り合うことで互いに打ち消される。
【００９０】
また、多段ポンプ１内を流れる水２１の圧力は吐出側が吸込側よりも高いことと、水２１の流れと接続配管４１との摩擦力とにより、図２に示すように、接続配管４１には吐出側から吸込側へ向う一方向の力Ｆ３が作用する。したがって、上記一方向の力Ｆ３に逆らって接続配管４１が吸込側から吐出側へ不用意に移動することはなく、接続配管４１の一端部が吐出側エルボ４９の移動スペース５７の最奥部に達することはない。つまり、吐出側エルボ４９の移動スペース５７は一方向の力Ｆ３とは反対方向の位置にあるため、接続配管４１の他端部が吸込側エルボ４３から外れてしまうのを防止することができる。
【００９１】
また、図１に示すように、メカニカルシール１７とバランス配管３１との圧力差によって、第２空間３６に流れ込んだ水２１の一部は、第２空間３６から狭通路３８を通って吐出側のメカニカルシール１７内へ供給され、メカニカルシール１７内を流れた後、メカニカルシール１７から第１のフラッシング用管８５を経由して吐出側エルボ４９内へ流れ込んだり、或はこのような流れ方向とは逆に、吐出側エルボ４９内から第１のフラッシング用管８５を経由してメカニカルシール１７内を流れる。これにより、吐出側のメカニカルシール１７がフラッシング（洗浄）される。
【００９２】
同様に、メカニカルシール１６とバランス配管３１との圧力差によって、吸込流路２２に流れ込んだ水２１の一部は、吸込流路２２から狭通路２６を通って吸込側のメカニカルシール１６内へ供給され、メカニカルシール１６内を流れた後、メカニカルシール１６から第２のフラッシング用管８６を経由して吸込側エルボ４３内へ流れ込んだり、或はこのような流れ方向とは逆に、吸込側エルボ４３内から第２のフラッシング用管８６を経由してメカニカルシール１６内を流れる。これにより、吸込側のメカニカルシール１６がフラッシングされる。
【００９３】
尚、本実施の形態では、第１および第２のフラッシング用管８５，８６は、バランス配管３１と接続しているが、フラッシングに必要な圧力となるケーシング２に設けられたプラグ座等と接続してもよい。
【００９４】
また、バランス配管３１を多段ポンプ１から取外す場合は、上述した組立手順（１）〜（１２）の逆を行えばよい。この際、移動制限ピン７７を吐出側エルボ４９から取り外した後、各ボルト７５を取外し、第１および第２のシール材６６，６７を各シール挿入部６８から脱抜する。次に、Ｕボルト８２とナット８３とを支持部材７９から取り外し、図１３に示すように、接続配管４１を吸込側から吐出側の向きＢ１へ移動スペース５７分移動させ、接続配管４１の一端を移動スペース５７の最奥部に当接させる。これにより、接続配管４１の他端部を吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１から脱抜することができる。
【００９５】
その後、吸込側管４２を吸込側挿入孔４４から脱抜して吸込側部材３９を吸込ケーシング７から取り外し、接続配管４１を上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ移動することにより、接続配管４１の一端部を吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６から脱抜して、接続配管４１を容易に両エルボ４３，４９から取外すことができる。
【００９６】
上記第１の実施の形態では、吸込側部材３９と吐出側部材４０を別部材としてケーシング２に設けているが、ケーシング２の一部を吸込側部材又は吐出側部材として用いてもよく、例えば、後述する第７の実施の形態のように、ケーシング２の一部である吸込側ノズル部５２を吸込側部材として用いてもよいし、或は、ケーシング２の一部である吐出側ノズル部５３を吐出側部材として用いてもよい。
【００９７】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を図１５に基いて説明する。
吐出側エルボ４９は、第１のねじ孔５５と、接続配管４１の一端部に差し込まれる円筒状の第１の差込突部９３（一方の差込部の一例）と、第１の連通孔９４とを有している。第１の連通孔９４は、一端が第１の差込突部９３の先端面に開口し、他端が吐出側エルボ４９内で第１のねじ孔５５に直交し連通している。
【００９８】
第１の差込突部９３は、バランス配管３１の組立後に接続配管４１を長さ方向Ｂへ移動可能にする移動スペース５７を有している。
吸込側エルボ４３は、第２のねじ孔６０と、接続配管４１の他端部に差し込まれる円筒状の第２の差込突部９７（他方の差込部の一例）と、第２の連通孔９８とを有している。第２の連通孔９８は、一端が第２の差込突部９７の先端面に開口し、他端が吸込側エルボ４３内で第２のねじ孔６０に直交し連通している。また、第２の差込突部９７の外周面には、径方向外側へ突出する段付部９９（移動制限部材の一例）が全周にわたり形成されている。
【００９９】
吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３が接続配管４１の一端部に差し込まれ、吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７が接続配管４１の他端部に差し込まれることにより、接続配管４１は長さ方向Ｂへ移動可能な状態で両エルボ４３，４９間に接続される。
【０１００】
接続配管４１を吸込側から吐出側への向きＢ１に移動スペース５７分移動させると、接続配管４１の他端部が吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７から脱抜可能である。また、向きＢ１とは反対の向きＢ２への接続配管４１の移動は段付部９９によって制限される。
【０１０１】
尚、ここで寸法関係を説明すると、吐出側エルボ４９の移動スペース５７の距離Ｌ１（すなわち接続配管４１の他端部が段付部９９に当接した状態で接続配管４１の一端部から移動スペース５７の奥端までの距離に相当）が吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７の差込寸法Ｌ３よりも大きくなるように、接続配管４１の長さが設定されている。
【０１０２】
接続配管４１の一端部の内周面と吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３の外周面との間は第１のシール材１０１でシールされ、接続配管４１の他端部の内周面と吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７の外周面との間は第２のシール材１０２でシールされている。第１および第２のシール材１０１，１０２はそれぞれＯリングであり、第１および第２の差込突部９３，９７の外周面に形成された溝１０３に嵌め込まれている。
【０１０３】
吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３には、バランス配管３１を組立てた後に、接続配管４１の長さ方向Ｂへの移動を制限する移動制限ねじ１００（移動制限部材の一例）が備えられている。移動制限ねじ１００は、第１の差込突部９３に形成されたねじ孔７８に着脱自在にねじ込まれている。尚、移動制限ねじ１００と吐出側エルボ４９との隙間はＯリング等のシール材でシールされている。
【０１０４】
以下、上記構成における作用を説明する。
吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３は余分に移動スペース５７を有しているため、接続配管４１の長さに多少のばらつきがあっても、接続配管４１の一端部を第１の差込突部９３に差し込むとともに、接続配管４１の他端部を第２の差込突部９７に差し込むことで、接続配管４１を両エルボ４３，４９間に容易に接続することができる。この際、上記のような接続配管４１の長さのばらつきは移動スペース５７にて吸収される。
【０１０５】
また、移動制限ねじ１００を吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３に取付けることにより、接続配管４１の一端部が移動制限ねじ１００に当接し、接続配管４１が吸込側から吐出側の向きＢ１へ不用意に移動することは制限される。また、接続配管４１の他端部が段付部９９に当接することにより、接続配管４１が上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ不用意に移動することは制限される。これにより、接続配管４１が不用意に長さ方向Ｂへ移動することは阻止され、接続配管４１が両エルボ４３，４９間から脱落するのを防止することができる。
【０１０６】
また、接続配管４１を両エルボ４３，４９間から取外す場合は、移動制限ねじ１００を吐出側エルボ４９から取り外し、図１５の仮想線で示すように、接続配管４１を吸込側から吐出側の向きＢ１へ移動スペース５７分移動させ、接続配管４１の一端を移動スペース５７の最奥部に当接させる。これにより、接続配管４１の他端部を吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７から脱抜することができる。
【０１０７】
その後、接続配管４１を上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ移動することにより、接続配管４１の一端部を吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３から脱抜する。これにより、接続配管４１を容易に両エルボ４３，４９から取外すことができる。
【０１０８】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を図１６に基いて説明する。
移動制限ピン７７は、吐出側エルボ４９に形成されたねじ孔７８に着脱自在にねじ込まれており、接続配管４１の長さ方向Ｂから移動スペース５７内に突出している。
【０１０９】
これによると、接続配管４１の一端部が移動制限ピン７７の先端部に当接することにより、接続配管４１が吸込側から吐出側の向きＢ１へ不用意に移動することは制限される。
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態を図１７に基いて説明する。
【０１１０】
接続配管４１の外周面に、長さ方向Ｂにおいて相対向する一対の移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂ（移動制限部材の一例）が設けられている。バランス配管３１がケーシング２に取付けられた状態で、Ｕボルト８２が一対の移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂ間に嵌め込まれている。
【０１１１】
これによると、一方の移動制限凸部材１０５ａがＵボルト８２に当接することにより、接続配管４１が吸込側から吐出側の向きＢ１へ不用意に移動することは制限される。また、他方の移動制限凸部材１０５ｂがＵボルト８２に当接することにより、接続配管４１が上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ不用意に移動することは制限される。これにより、接続配管４１が不用意に長さ方向Ｂへ移動することは阻止される。
【０１１２】
また、接続配管４１を両エルボ４３，４９間から取外す場合は、Ｕボルト８２を支持部材７９から取外して両移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂ間から離脱させることで、接続配管４１に対する移動制限を解除し、接続配管４１を長さ方向Ｂへ移動すればよい。
【０１１３】
尚、上記第４の実施の形態では、移動制限部材の一例として移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂを接続配管４１に設けたが、移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂの代りに、移動制限凹部を接続配管４１の外周面に形成し、Ｕボルト８２を支持部材７９に取付けて移動制限凹部に嵌め込んでもよい。
【０１１４】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態を図１８に基いて説明する。
吸込側および吐出側管４２，４８の先端部はそれぞれ直角にＬ形状に屈曲されている。吸込側管４２の先端部に設けられた吸込側継手１０７の第２のねじ孔６０と第２の差込孔６１とは、接続配管４１と同じ軸心上に形成されている。同様に、吐出側管４８の先端部に設けられた吐出側継手１０８の第１のねじ孔５５と第１の差込孔５６とは、接続配管４１と同じ軸心上に形成されている。
【０１１５】
これによると、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果が得られる。
（第６の実施の形態）
次に、第６の実施の形態を図１９に基いて説明する。
【０１１６】
吐出側部材４０は吐出側管４８と吐出側エルボ４９（図示省略）とアダプター１１０とを有している。吐出側エルボ４９は吐出側管４８の一端部に取付けられている。また、アダプター１１０は、吐出側管４８の外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であり、吐出側管４８の他端部をねじ込むことにより、吐出側管４８の他端部に接続されている。また、アダプター１１０の径方向における厚さは吐出側管４８の厚さよりも分厚く形成されている。
【０１１７】
アダプター１１０は吐出側挿入孔５０に脱抜自在に挿入されている。アダプター１１０の外周面には溝４６が形成され、この溝４６にＯリング４７が嵌め込まれており、アダプター１１０の外周面と吐出側挿入孔５０の内周面との間はＯリング４７によってシールされている。
【０１１８】
これによると、十分な深さの溝４６をアダプター１１０に形成することが可能であり、溝４６を形成するために吐出側管４８の厚さを分厚くする必要は無く、吐出側管４８の厚さを薄くすることができる。
【０１１９】
尚、上記第６の実施の形態では、吐出側部材４０の吐出側管４８にアダプター１１０を接続しているが、同様に、吸込側部材３９の吸込側管４２にアダプター１１０を接続してもよい。
【０１２０】
（第７の実施の形態）
次に、第７の実施の形態を図２０に基いて説明する。
上記第１の実施の形態では、図１，図２に示すように、吸込側管４２と吸込側エルボ４３とで吸込側部材３９を構成したが、第７の実施の形態では、図２０に示すように、吸込側管４２と吸込側エルボ４３とを設けず、吸込ケーシング７の一部である吸込側ノズル部５２を吸込側部材として使用している。
【０１２１】
吸込側ノズル部５２は、接続配管４１の他端部（吸込側端部）が差し込まれる第２の差込孔６１（他方の差込部の一例）と、第２の差込孔６１の奥端から吸込側ノズル部５２の内周面に連通する連通孔１１１とを有している。第２の差込孔６１と連通孔１１１との境界部分には、径方向内側へ突出する段付部６３（移動制限部材の一例）が全周にわたって形成されている。尚、吸込側の押し部材６９はボルト７５によって吸込側ノズル部５２の外周面に連結されている。
【０１２２】
これによると、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果が得られる。
尚、本実施の形態では、吐出ケーシング８に支持部材７９を設けているが、羽根車６ａ〜６ｃの段数が少なく、バランス配管３１の長さが短い場合には、吐出側管４８が吐出側挿入孔５０から抜け落ちる可能性が少なくなるため、支持部材７９を設けなくてもよい。
【０１２３】
上記各実施の形態では、図５，図１５，図１６，図１８に示すように、吸込側管４２の先端部が吸込側エルボ４３，１０７にねじ込まれて連結され、図５，図１５，図１６，図１８，図２０に示すように、吐出側管４８の先端部が吐出側エルボ４９，１０８にねじ込まれて連結されているが、このようなねじ込み式に限定されるものではなく、例えば、吸込側管４２の先端部が吸込側エルボ４３，１０７に差込まれて連結され、吐出側管４８の先端部が吐出側エルボ４９，１０８に差込まれて連結される差込式であっても或はフランジ式であってもよい。
【０１２４】
上記各実施の形態では、図２に示すように、接続配管４１を一本の直管で構成しているが、長さ方向Ｂにおいて分割された複数の分割管同士を管継手で接続して一本の直管にしたものを接続配管４１としてもよい。
【０１２５】
上記各実施の形態では、図１に示すように、ポンプの一例として、一重胴輪切型の多段ポンプ１を挙げたが、この型式のポンプに限定されるものではなく、別の型式のポンプであってもよい。
【０１２６】
上記各実施の形態では、バランスディスク３３とバランスシート３４およびバランス配管３１とを有する推力バランス装置３０を挙げたが、バランスディスク３３とバランスシート３４以外のバランス機構およびバランス配管３１とを有する推力バランス装置３０であってもよい。
【０１２７】
上記各実施の形態では、ポンプを流れる流体の一例として水２１を挙げたが、水２１以外の液体または気体であってもよい。
また、上記各実施の形態では、図５，図１８に示すように、吐出側部材４０の第１の差込孔５６が移動スペース５７を有しているが、吸込側部材３９の第２の差込孔６１が移動スペース５７を有していてもよい。同様に、図１５に示すように、吐出側部材４０の第１の差込突部９３が移動スペース５７を有しているが、吸込側部材３９の第２の差込突部９７が移動スペース５７を有していてもよい。
【０１２８】
また、上記第１〜第６の実施の形態では、支持部材７９をケーシング２に一台取付けているが、複数台の支持部材７９を取付け、複数台の支持部材７９でバランス配管３１を支持してもよい。
【０１２９】
また、上記各実施の形態を組み合わせた構成のバランス配管３１を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 多段ポンプ
２ ケーシング
３ 吸込口
４ 吐出口
５ 主軸
６ａ〜６ｃ 羽根車
２１ 水（流体）
３０ 推力バランス装置
３１ バランス配管
３９ 吸込側部材
４０ 吐出側部材
４１ 接続配管
４４ 吸込側挿入孔（吸込側挿入部）
５０ 吐出側挿入孔（吐出側挿入部）
５２ 吸込側ノズル部（吸込側部材）
５６ 第１の差込孔（一方の差込部）
５７ 移動スペース
６１ 第２の差込孔（他方の差込部）
６３ 段付部（移動制限部材）
６６ 第１のシール材（吐出側のシール材）
６７ 第２のシール材（吸込側のシール材）
６９ 押し部材
７１ ストレート面
７２ テーパー面
７７ 移動制限ピン（移動制限部材）
７９ 支持部材
９３ 第１の差込突部（差込部）
９７ 第２の差込突部（差込部）
９９ 段付部（移動制限部材）
１００ 移動制限ねじ（移動制限部材）
１０１ 第１のシール材
１０２ 第２のシール材
１０５ａ，１０５ｂ 移動制限凸部材（移動制限部材）
Ａ 挿脱方向
Ｂ 長さ方向
Ｃ 挿入方向
Ｄ 吸込側および吐出側挿入孔の深さ（挿入部の深さ）
Ｅ 挿入寸法
Ｆ１ 軸方向推力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バランス配管を備えたポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば多段輪切型ポンプにおいては、図２１に示すように、吐出側から吸込側への軸方向推力Ｆ１が主軸１２１に作用するため、軸方向推力Ｆ１に対して反対方向のバランス推力Ｆ２を発生させて軸方向推力Ｆ１とバランス推力Ｆ２とを釣り合わせるバランス機構１２２が備えられている。
【０００３】
バランス機構１２２は、主軸１２１に設けられたバランスディスク１２３と、ケーシング１２４に設けられてバランスディスク１２３に対向するバランスシート１２５と、バランス配管１３１とを有している。
【０００４】
ケーシング１２４は吸込ケーシング１３９と吐出ケーシング１４０とを有している。また、ケーシング１２４内には、吸込口１２６に連通する吸込側室１２７と、バランス機構１２２の軸受箱１２８側に位置するバランス室１２９と、バランス室１２９に連通する吐出側室１３０とが形成されている。
【０００５】
バランス配管１３１は、吸込側室１２７内の圧力と吐出側室１３０内の圧力とを均衡させるものであり、接続配管１３２と、接続配管１３２の両端部に設けられた接続用のフランジ１３３，１３４とを有している。一方のフランジ１３３は複数のボルト１３５により吸込ケーシング１３９に取り付けられ、他方のフランジ１３４は複数のボルト１３６により吐出ケーシング１４０に取り付けられている。
【０００６】
尚、一方のフランジ１３３と吸込ケーシング１３９との間および他方のフランジ１３４と吐出ケーシング１４０との間にはそれぞれガスケット等のシール材（図示省略）が挟まれている。これにより、バランス室１２９は、吐出側室１３０、バランス配管１３１、および、吸込側室１２７を介して、吸込口１２６に連通する。
【０００７】
ポンプ１２０を稼動している際、回転する羽根車１３８の前後（すなわち吸込側と吐出側）における圧力差に起因して、吐出側から吸込側への軸方向推力Ｆ１が主軸１２１に作用するが、この軸方向推力Ｆ１に対して反対方向のバランス推力Ｆ２がバランスディスク１２３に作用し、軸方向推力Ｆ１とバランス推力Ｆ２とが釣り合うことで軸方向推力Ｆ１が打ち消される。
【０００８】
このとき、最終段の羽根車１３８を通過した液体の一部は、バランス室１２９、吐出側室１３０、バランス配管１３１、吸込側室１２７を流れて、吸込口１２６から流入した液体と合流する。これにより、バランス室１２９内の圧力がポンプ１２０の吸込圧力とほぼ同一となり、バランスディスク１２３の前後に生じる圧力差によってバランス推力Ｆ２が発生し、軸方向推力Ｆ１と釣り合うバランス推力Ｆ２が得られる。
【０００９】
上記のようなバランス配管１３１を備えた多段輪切型ポンプは下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２０５１６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら上記の従来形式では、接続配管１３２はフランジ１３３，１３４とボルト１３５，１３６とによりケーシング１２４に取付けられているため、接続配管１３２の取付けおよび取外しに手間を要するといった問題がある。
【００１２】
また、ポンプ１２０を製作する際、バランス配管１３１の両フランジ１３３，１３４の面間距離Ｇを正確に保つ必要があるため、製作時の寸法精度を上げなければならず、ポンプ１２０の製作に手間を要するといった問題がある。
【００１３】
本発明は、接続配管の取付けおよび取外しが容易であり、また、製作の手間を減らすことが可能なポンプおよびポンプの組立方法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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本第１発明は、流体の吸込口と吐出口を備えたケーシングと、ケーシング内に回転自在に支持される主軸と、主軸に装着される羽根車と、主軸に生じる軸方向推力を軽減するバランス配管を備えた推力バランス装置付きのポンプであって、
バランス配管は、ケーシングに設けられて吸込口側に連通する吸込側部材と、ケーシングに設けられて吐出口側に連通する吐出側部材と、吸込側部材と吐出側部材との間に接続された接続配管とを有し、
吸込側部材と吐出側部材とはそれぞれ接続配管の端部が差し込まれてシール材でシールされる差込部を有し、
吸込側部材と吐出側部材とのいずれか一方の差込部は、バランス配管の組立後に接続配管を長さ方向へ移動可能にする移動スペースを有しているものである。
【００１５】
これによると、接続配管の一端部を吐出側部材の差込部に差し込み、接続配管の他端部を吸込側部材の差込部に差し込むことにより、接続配管が吸込側部材と吐出側部材との間に容易に接続される。
【００１６】
また、接続配管の他端部を吸込側部材の差込部から脱抜し、接続配管の一端部を吐出側部材の差込部から脱抜することにより、接続配管が吸込側部材と吐出側部材との間から容易に取外される。
【００１７】
また、吸込側部材と吐出側部材とのいずれか一方の差込部は移動スペースを有しているため、接続配管の長さや吸込側部材と吐出側部材との間隔に多少のばらつきがあっても、接続配管の一端部を吐出側部材の差込部に差し込み、接続配管の他端部を吸込側部材の差込部に差し込んで、接続配管を取り付けることができる。
【００１８】
この際、上記のような接続配管の長さや吸込側部材と吐出側部材との間隔のばらつきは移動スペースにて吸収され、これにより、製作時、接続配管の全長の寸法精度や吸込側部材と吐出側部材との位置精度を上げる必要はなく、ポンプの製作組立の手間を減らすことができる。
【００１９】
また、本第２発明におけるポンプは、接続配管を移動スペース分移動させると、
接続配管は、移動スペースを有する一方の差込部とは異なる他方の差込部より脱抜可能であるものである。
【００２０】
これによると、接続配管の一端部が吐出側部材の差込部に差し込まれ、接続配管の他端部が吸込側部材の差込部に差し込まれた状態で、接続配管を、一方の差込部の移動スペースの奥へ移動させることにより、移動スペースを有していない他方の差込部から脱抜することができる。その後、接続配管を、反対方向に移動させて、移動スペースを有する一方の差込部から脱抜する。これにより、接続配管を容易に吐出側部材と吸込側部材とから取外すことができる。
【００２１】
また、接続配管を取付ける場合は、接続配管を、一方の差込部の移動スペースの奥まで差し込む。その後、接続配管を、反対方向に移動させて、他方の差込部に差し込む。これにより、接続配管を容易に吐出側部材と吸込側部材とに取付けることができる。
【００２２】
また、本第３発明におけるポンプは、移動スペースを有する差込部は吐出側部材に備えられているものである。
これによると、バランス配管をケーシングに取付け、ポンプを運転しているとき、ケーシング内を吸込側から吐出側へ流れている流体の一部は、吐出側部材から接続配管を流れ、接続配管から吸込側部材へ流れる。この際、流体の流れと接続配管との摩擦力および流体の圧力は吐出側が吸込側より高いことから、接続配管には吐出側から吸込側へ向う一方向の力が作用する。
【００２３】
したがって、上記一方向の力に逆らって接続配管が吸込側から吐出側へ不用意に移動することはなく、接続配管の一端部が吐出側部材の移動スペースの奥まで達することはない。これにより、接続配管が運転中に移動スペースの奥まで吐出側へ不用意に移動して接続配管が吸込側部材から外れてしまうのを防止することができる。
【００２４】
また、本第４発明におけるポンプは、バランス配管の組立後に接続配管の長さ方向への移動を制限する移動制限部材が備えられているものである。
これによると、移動制限部材によって接続配管の長さ方向への移動が制限されるため、接続配管が吸込側および吐出側部材から脱落するのを防止することができる。
【００２５】
また、本第５発明におけるポンプは、差込部は差込孔であり、
接続配管の端部がシール材に挿入され、
シール材は、接続配管の端部外周面と差込孔の内周面との間に挿入され、挿入方向における先端部ほど薄い楔状の断面を有する環形状に形成され、押し部材によって挿入方向へ押圧されており、
シール材の内周に、挿入方向における先端側に位置し且つ一定の内径を有するストレート面と、ストレート面から挿入方向とは反対側の基端部に向かって次第に拡径するテーパー面とが形成されているものである。
【００２６】
これによると、シール材は楔状の断面を有するので、シール材を接続配管の端部外周面と差込孔の内周面との間に強固に挿入することができ、シール性が向上する。
また、シール材の外周面が差込孔の内周面に圧接すると共に、シール材の内周面が接続配管の端部外周面に圧接する。この際、接続配管の端部外周面に対するシール材のストレート面の面圧がテーパー面の面圧よりも高くなるので、シール性がさらに向上する。また、ストレート面はテーパー面よりも強く接続配管の端部外周面に圧接するため、接続配管が固定され、接続配管が不用意に長さ方向へ移動するのを防止することができる。
【００２７】
また、本第６発明におけるポンプは、吐出側部材は、ケーシングに形成された吐出側挿入部に、挿脱自在に差し込まれ、
バランス配管を支持する支持部材がケーシングに設けられているものである。
【００２８】
これによると、支持部材を設けることでバランス配管がケーシングから外れるのを防止することができる。吐出側部材はケーシングの吐出側挿入部に差し込まれており、このようにケーシングへの吐出側部材の取付方式を差込式にすることにより、ケーシングへのバランス配管の取付が容易となる。
【００２９】
また、本第７発明におけるポンプは、吸込側部材は、ケーシングに形成された吸込側挿入部に、挿脱自在に差し込まれ、
吸込側挿入部に対する吸込側部材の挿脱方向と吐出側挿入部に対する吐出側部材の挿脱方向とが同方向であり、
支持部材は挿脱方向への移動を制限するようにバランス配管を支持し、
吸込側挿入部の深さが吸込側挿入部への吸込側部材の挿入寸法よりも深く、
吐出側挿入部の深さが吐出側挿入部への吐出側部材の挿入寸法よりも深く形成されているものである。
【００３０】
これによると、吸込側部材の挿入側先端部と吸込側挿入部の奥端部との間には余分な挿入スペースが形成され、同様に、吐出側部材の挿入側先端部と吐出側挿入部の奥端部との間にも余分な挿入スペースが形成される。
【００３１】
支持部材或は吸込側部材や吐出側部材の寸法誤差等により、接続配管が挿脱方向にずれて支持され、吸込側部材の挿入寸法又は吐出側部材の挿入寸法が正規の挿入寸法より増大しても、この増大分は上記挿入スペースによって吸収されるため、バランス配管を容易にポンプのケーシングに取付けることができる。
【００３２】
また、本第８発明は上記第１発明から第７発明のいずれか１項に記載のポンプの組立方法であって、
主軸に羽根車を取付け、
ケーシング内に主軸と一体の羽根車を回転自在に取付け、
吐出側部材をケーシングに取付け、
接続配管を吐出側へ移動して接続配管の一端部を吐出側部材の差込部に差し込み、
接続配管を吸込側へ移動して、接続配管の他端部をケーシングに設けられた吸込側部材の差込部に差し込み、
接続配管の一端部と吐出側部材の差込部との間および接続配管の他端部と吸込側部材の差込部との間をそれぞれ、シール材でシールするものである。
【００３３】
これによると、バランス配管を容易にケーシングに取付けることができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように本発明によると、接続配管の取付けおよび取外しが容易であり、また、ポンプの製作の手間を減らすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における多段ポンプの断面図である。
【図２】同、多段ポンプに設けられたバランス配管の断面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図４】同、バランス配管の吸込側および吐出側部材のケーシングへの挿入部分の断面図である。
【図５】同、バランス配管の接続配管の両端部分の断面図である。
【図６】同、バランス配管の吐出側エルボの断面図である。
【図７】同、バランス配管の吸込側エルボの断面図である。
【図８】同、バランス配管のシール材の断面図である。
【図９】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１０】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１１】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１２】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１３】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１４】同、バランス配管の組立方法を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の接続配管の両端部分の断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の吐出側エルボの断面図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の側面図である。
【図１８】本発明の第５の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の接続配管の両端部分の断面図である。
【図１９】本発明の第６の実施の形態における多段ポンプのバランス配管の吐出側部材のケーシングへの差込部分の断面図である。
【図２０】本発明の第７の実施の形態における多段ポンプの断面図である。
【図２１】従来の多段ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
先ず、第１の実施の形態を図１〜図１４を参照しながら説明する。図１に示すように、１は一重胴輪切型の多段ポンプであり、水２１（流体の一例）の吸込口３と吐出口４とを備えたケーシング２と、ケーシング２内に回転自在に支持される主軸５と、主軸５に装着される複数の羽根車６ａ〜６ｃと、主軸５に作用する吐出側から吸込側への軸方向推力Ｆ１に対して反対方向のバランス推力Ｆ２を発生させて軸方向推力Ｆ１を軽減する推力バランス装置３０とを有している。
【００３７】
ケーシング２は、吸込口３を有する吸込ケーシング７と、吐出口４を有する吐出ケーシング８と、これら吸込ケーシング７と吐出ケーシング８との間に挟み込まれた複数の輪切型の中間ケーシング９ａ，９ｂとに分割されている。尚、吸込口３は吸込ケーシング７に設けられた吸込側ノズル部５２の先端部に形成され、吐出口４は吐出ケーシング８に設けられた吐出側ノズル部５３の先端部に形成されている。
【００３８】
上記各ケーシング７，８，９ａ，９ｂは、締結手段１１によって、主軸５の軸心方向に締め付けられて締結されている。締結手段１１は、両端に位置する吸込ケーシング７と吐出ケーシング８とに挿通された複数の締付ボルト１２と、締付ボルト１２の両端部に螺合されたナット１８とを有している。
【００３９】
主軸５は、ケーシング２に挿通されており、軸受装置１３によって受けられ、吸込側および吐出側の軸封部においてメカニカルシール１６，１７でシールされている。各羽根車６ａ〜６ｃは流出口１９と流入口２０とを有し、流出口１９が流入口２０よりも主軸５の径方向の外側に位置している。
【００４０】
吸込ケーシング７内には、水２１を吸込口３から初段の羽根車６ａの流入口２０へ導く吸込流路２２が形成されている。尚、吸込流路２２は、主軸５の外周を取り囲むように円環状に形成されており、狭通路２６を介して吸込側のメカニカルシール１６に連通している。
【００４１】
各中間ケーシング９ａ，９ｂ内には、水２１を各羽根車６ａ〜６ｃの流出口１９から次段の各羽根車６ｂ，６ｃの流入口２０へ導く中間流路２３が形成されている。中間流路２３は、各羽根車６ａ〜６ｃの流出口１９の外側に形成された円環状で且つ周方向に複数の羽根を持つディフューザ２４を有している。
【００４２】
吐出ケーシング８内には吐出流路２５とバランス室２８とが形成されている。吐出流路２５は、最終段のディフューザ２４を通過した水２１を吐出口４に導く流路であり、主軸５の軸心周りを旋回する方向に形成されている。また、バランス室２８は主軸５の外周を取り囲むように円環状に形成されている。
【００４３】
推力バランス装置３０は、バランスディスク３３と、バランスシート３４と、吸込流路２２内の圧力とバランス室２８内の圧力とを均衡させるバランス配管３１とを備えている。バランスディスク３３は、主軸５に設けられて主軸５と一体に回転自在な円盤状の部材であり、バランス室２８内に収納されている。
【００４４】
バランスシート３４は、吐出ケーシング８内に設けられて固定された円環状の部材であり、軸方向推力Ｆ１の方向側からバランスディスク３３に対向している。尚、バランスディスク３３は、バランスシート３４に摺動自在な摺動面を有している。
【００４５】
バランスディスク３３の軸方向推力Ｆ１の向きの面を前面とし、バランス推力Ｆ２の向きの面を背面とすると、バランス室２８内において、バランスディスク３３の前面側には狭い第１空間３５が形成され、バランスディスク３３の背面側には第２空間３６が形成されている。第１空間３５は、連通路３７を通じて最終段の羽根車６ｃの流出口１９に連通している。また、第２空間３６は狭通路３８を介して吐出側のメカニカルシール１７に連通している。
【００４６】
図１〜図３に示すように、バランス配管３１は、吸込ケーシング７に取付けられて吸込流路２２（吸込口側の一例）に連通する吸込側部材３９と、吐出ケーシング８に取付けられてバランス室２８（吐出口側の一例）に連通する吐出側部材４０と、吸込側部材３９と吐出側部材４０との間に接続された接続配管４１とを有している。
【００４７】
吸込側部材３９は吸込側管４２と吸込側エルボ４３（吸込側継手の一例）とを有し、吐出側部材４０は吐出側管４８と吐出側エルボ４９（吐出側継手の一例）とを有している。接続配管４１の一端部は吐出側エルボ４９を介して吐出側管４８に連通し、接続配管４１の他端部は吸込側エルボ４３を介して吸込側管４２に連通している。
【００４８】
吸込側管４２の先端部は吸込側エルボ４３にねじ込まれて連結されている。また、吸込ケーシング７には吸込側挿入孔４４（吸込側挿入部の一例）が形成され、吸込側管４２の基端部は吸込側挿入孔４４に脱抜自在に挿入されている。図４に示すように、吸込側挿入孔４４の深さＤは吸込側挿入孔４４への吸込側管４２の正規の挿入寸法Ｅよりも深く形成されており、これにより、吸込側管４２の挿入側先端部と吸込側挿入孔４４の奥端部との間には余分な挿入スペース８８が形成される。尚、吸込側挿入孔４４の奥端部は、吸込側挿入孔４４よりも小径の吸込側連通孔４５を通じて、吸込流路２２に連通している。
【００４９】
吸込側管４２の基端部外周面には溝４６が形成され、この溝４６にＯリング４７が嵌め込まれており、吸込側管４２の外周面と吸込側挿入孔４４の内周面との間はＯリング４７によってシールされている。
【００５０】
吐出側管４８の先端部は吐出側エルボ４９にねじ込まれて連結されている。また、吐出ケーシング８には吐出側挿入孔５０（吐出側挿入部の一例）が形成され、吐出側管４８の基端部は吐出側挿入孔５０に脱抜自在に挿入されている。吐出側挿入孔５０の深さＤは吐出側挿入孔５０への吐出側管４８の正規の挿入寸法Ｅよりも深く形成されており、これにより、吐出側管４８の挿入側先端部と吐出側挿入孔５０の奥端部との間には余分な挿入スペース８９が形成される。尚、吐出側挿入孔５０の奥端部は、吐出側挿入孔５０よりも小径の吐出側連通孔５１を通じて、バランス室２８に連通している。
【００５１】
吐出側管４８の基端部外周面には溝４６が形成され、この溝４６にＯリング４７が嵌め込まれており、吐出側管４８の外周面と吐出側挿入孔５０の内周面との間はＯリング４７によってシールされている。
【００５２】
尚、図２，図４に示すように、吸込側挿入孔４４に対する吸込側管４２の挿脱方向Ａと吐出側挿入孔５０に対する吐出側管４８の挿脱方向Ａとは同方向である。
図５，図６に示すように、吐出側エルボ４９は、吐出側管４８がねじ込まれる第１のねじ孔５５と、接続配管４１の一端部（吐出側端部）が差し込まれる第１の差込孔５６（一方の差込部の一例）とを有している。これら第１のねじ孔５５と第１の差込孔５６とは、吐出側エルボ４９の内部において直交方向から連通している。
【００５３】
第１の差込孔５６は、バランス配管３１の組立後に接続配管４１を長さ方向Ｂへ移動可能にする移動スペース５７を有している。尚、第１の差込孔５６の直径は接続配管４１の一端部の外径よりも僅かに大きく設定されている。
【００５４】
図５，図７に示すように、吸込側エルボ４３は、吸込側管４２がねじ込まれる第２のねじ孔６０と、接続配管４１の他端部（吸込側端部）が差し込まれる第２の差込孔６１（移動スペースを有する一方の差込部とは異なる他方の差込部の一例）と、連通孔６２とを有している。これら第２のねじ孔６０と第２の差込孔６１とは、吸込側エルボ４３の内部において、連通孔６２を介して直交するとともに連通している。
【００５５】
尚、第２の差込孔６１の直径は接続配管４１の他端部の外径よりも僅かに大きく設定され、連通孔６２の直径は接続配管４１の他端部の外径よりも小さく設定され、第２の差込孔６１と連通孔６２との境界部分には、径方向内側へ突出する段付部６３（移動制限部材の一例）が全周にわたって形成されている。
【００５６】
図２，図５に示すように、接続配管４１は、直管であり、一端部が吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６に差し込まれ、他端部が吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１に差し込まれた状態で、長さ方向Ｂへ移動可能である。長さ方向Ｂにおける吸込側から吐出側への向きＢ１に、接続配管４１を移動スペース５７分移動させると、接続配管４１の他端部が吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１から脱抜可能である。また、向きＢ１とは反対の向きＢ２への接続配管４１の移動は段付部６３によって制限される。
【００５７】
尚、ここで寸法関係を説明すると、吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６の移動スペース５７の距離Ｌ１（すなわち接続配管４１の他端部が段付部６３に当接した状態で接続配管４１の一端部から移動スペース５７の奥端までの距離に相当）が吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１の深さＬ２（すなわち吸込側エルボ４３の端面から第２の差込孔６１の奥端までの距離に相当）よりも大きくなるように、接続配管４１の長さが設定されている。
【００５８】
接続配管４１の一端部と第１の差込孔５６との間は第１のシール材６６でシールされ、接続配管４１の他端部と第２の差込孔６１との間は第２のシール材６７でシールされている。
【００５９】
接続配管４１の両端部はそれぞれ第１および第２のシール材６６，６７に挿入され、第１のシール材６６は、接続配管４１の一端部外周面と第１の差込孔５６の内周面との間に形成されたシール挿入部６８に挿入されており、押し部材６９によって挿入方向Ｃへ押圧されている。
【００６０】
また、第２のシール材６７は接続配管４１の他端部外周面と第２の差込孔６１の内周面との間に形成されたシール挿入部６８に挿入されており、押し部材６９によって挿入方向Ｃへ押圧されている。
【００６１】
図８に示すように、第１および第２のシール材６６，６７はそれぞれ、挿入方向Ｃにおける先端部ほど薄い楔状の断面を有する円環形状に形成されている。第１および第２のシール材６６，６７の内周にはそれぞれ、挿入方向Ｃにおける先端部に位置し且つ一定の内径を有するストレート面７１と、ストレート面７１から挿入方向Ｃとは反対側の基端部に向かって次第に拡径するテーパー面７２とが形成されている。尚、図６，図７に示すように、各シール挿入部６８は、円錐台形状つまり第１および第２のシール材６６，６７と同様の形状を有しており、第１および第２の差込孔５６，６１の開口部側端部に形成されている。
【００６２】
図５に示すように、各押し部材６９はそれぞれ、接続配管４１が挿通される貫通孔７４を中心部に有する円板状の部材であり、複数のボルト７５によって吸込側および吐出側エルボ４３，４９に連結されている。
【００６３】
吐出側エルボ４９には、接続配管４１の両端部をそれぞれ第１および第２の差込孔５６，６１に差し込んでバランス配管３１を組立てた後に、接続配管４１の長さ方向Ｂへの移動を制限する移動制限ピン７７（移動制限部材の一例）が備えられている。移動制限ピン７７は、吐出側エルボ４９に形成されたねじ孔７８に着脱自在にねじ込まれており、先端部が径方向から第１の差込孔５６の移動スペース５７内に突出している。尚、移動制限ピン７７と吐出側エルボ４９との隙間はシールテープ等のシール材でシールされている。
【００６４】
図１，図２に示すように、吐出ケーシング８には、挿脱方向Ａにおける移動を制限するようにバランス配管３１を支持する支持部材７９が設けられている。支持部材７９の基端部は、複数のボルト８１により、吐出ケーシング８に着脱自在に連結されている。また、接続配管４１は、Ｕボルト８２とナット８３とにより、支持部材７９の先端部に着脱自在に連結されている。
【００６５】
吐出側のメカニカルシール１７と吐出側エルボ４９との間には、第１のフラッシング用管８５が接続され、吸込側のメカニカルシール１６と吸込側エルボ４３との間には、第２のフラッシング用管８６が接続されている。
【００６６】
以下、上記構成における作用を説明する。
先ず、多段ポンプ１の組立方法を以下の手順（１）〜（１２）に基づいて説明する。
（１）主軸５に羽根車６ａ〜６ｃを取付け、主軸５と一体の羽根車６ａ〜６ｃをケーシング２内に回転自在に据付ける。この際、軸受装置１３とメカニカルシール１６，１７とバランスディスク３３とバランスシート３４等も取付けて、ポンプ本体を組立てる。
【００６７】
その後、図９に示すように、ボルト８１を用いて、支持部材７９を吐出ケーシング８に取付ける。
（２）次に、図１０に示すように、吐出側管４８の先端部を吐出側エルボ４９の第１のねじ孔５５にねじ込んで吐出側部材４０を組立て、吸込側管４２の先端部を吸込側エルボ４３の第２のねじ孔６０にねじ込んで吸込側部材３９を組立てる。
【００６８】
（３）図１１に示すように、Ｕボルト８２とナット８３とを用いて、接続配管４１を、長さ方向Ｂへ移動可能な状態に維持したままで、支持部材７９に緩く仮組する。
（４）接続配管４１の一端部を第１のシール材６６と押し部材６９の貫通孔７４に挿通し、接続配管４１の他端部を第２のシール材６７と押し部材６９の貫通孔７４に挿通して、第１および第２のシール材６６，６７と押し部材６９とを接続配管４１に外嵌する。
【００６９】
（５）図１２に示すように、吐出側部材４０の吐出側管４８の基端部を吐出側挿入孔５０に挿入し、吐出側部材４０を吐出ケーシング８に取付ける。
（６）上記手順（３）において支持部材７９に仮組された接続配管４１を吸込側から吐出側の向きＢ１へ移動して、接続配管４１の一端部を吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６に差し込む。この際、図１２に示すように、接続配管４１の一端が吐出側エルボ４９の移動スペース５７の最奥部に達するまで差し込む。
【００７０】
（７）図１３に示すように、吸込側部材３９の吸込側管４２の基端部を吸込側挿入孔４４に挿入し、吸込側部材３９を吸込ケーシング７に取付ける。
（８）図１４に示すように、接続配管４１を上記向きＢ１とは反対の向きＢ２（すなわち吐出側から吸込側への向き）に移動して、接続配管４１の他端部を吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１に差し込む。この際、接続配管４１の他端が吸込側エルボ４３の段付部６３に突き当たるまで差し込む。
【００７１】
（９）図２に示すように、Ｕボルト８２とナット８３とを締付けて、接続配管４１を支持部材７９に固定する。
（１０）図５に示すように、第１のシール材６６を吐出側エルボ４９のシール挿入部６８に挿入し、ボルト７５を締付けて、押し部材６９により第１のシール材６６を挿入方向Ｃへ押圧し、第２のシール材６７を吸込側エルボ４３のシール挿入部６８に挿入し、ボルト７５を締付けて、押し部材６９により第２のシール材６７を挿入方向Ｃへ押圧する。これにより、接続配管４１の一端部と吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６との間および接続配管４１の他端部と吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１との間がそれぞれ、第１および第２のシール材６６，６７でシールされる。
【００７２】
（１１）移動制限ピン７７を吐出側エルボ４９のねじ孔７８にねじ込んで取付ける。
（１２）図１に示すように、第１のフラッシング用管８５を吐出側のメカニカルシール１７と吐出側エルボ４９との間に接続し、第２のフラッシング用管８６を吸込側のメカニカルシール１６と吸込側エルボ４３との間に接続する。
【００７３】
上記（１）〜（１２）に示したような組立方法によると、図５に示すように、吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６は余分に移動スペース５７を有しているため、接続配管４１の長さや吸込側部材３９と吐出側部材４０との間隔に多少のばらつきがあっても、上記手順（６）（８）に示したように、接続配管４１の一端部を第１の差込孔５６に差し込むとともに、接続配管４１の他端部を第２の差込孔６１に差し込むことで、接続配管４１を両エルボ４３，４９間に容易に接続することができる。
【００７４】
この際、上記のような接続配管４１の長さのばらつきや吸込側部材３９と吐出側部材４０との間隔のばらつきは移動スペース５７にて吸収されるため、製作時、接続配管４１の全長の寸法精度や吸込側部材３９と吐出側部材４０との位置精度を上げる必要はなく、バランス配管３１の製作組立の手間を減らすことができる。
【００７５】
また、上記手順（１１）に示したように、移動制限ピン７７を吐出側エルボ４９に取付けることにより、移動制限ピン７７の先端部が第１の差込孔５６の移動スペース５７内に突出する。接続配管４１の一端部が移動制限ピン７７の先端部に当接することにより、接続配管４１が吸込側から吐出側の向きＢ１へ不用意に移動することは制限される。また、接続配管４１の他端部が段付部６３に当接することにより、接続配管４１が上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ不用意に移動することは制限される。これにより、接続配管４１が不用意に長さ方向Ｂ（すなわち向きＢ１，Ｂ２）へ移動することは阻止され、不用意に接続配管４１の他端部が吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１から脱抜して接続配管４１が両エルボ４３，４９間から脱落するのを防止することができる。
【００７６】
また、図２に示すように、支持部材７９をケーシング２に取付け、バランス配管３１を支持部材７９で支持することにより、バランス配管３１がケーシング２から外れるのを防止することができる。
【００７７】
また、吸込側部材３９の吸込側管４２は吸込側挿入孔４４に差込まれ、吐出側部材４０の吐出側管４８は吐出側挿入孔５０に差込まれており、このようにケーシング２への吸込側および吐出側部材３９，４０の取付方式を差込式にすることにより、ケーシング２へのバランス配管３１の取付が容易となる。
【００７８】
また、吸込側管４２の挿入側先端部と吸込側挿入孔４４の奥端部との間には余分な挿入スペース８８が形成されており、同様に、吐出側管４８の挿入側先端部と吐出側挿入孔５０の奥端部との間には余分な挿入スペース８９が形成されている。
【００７９】
ここで、支持部材７９の高さＨの寸法誤差等により、接続配管４１が挿脱方向Ａにずれて支持され、吸込側管４２の挿入寸法又は吐出側管４８の挿入寸法が正規の挿入寸法Ｅより増大しても、この増大分は上記挿入スペース８８，８９によって吸収される。
【００８０】
これにより、接続配管４１が挿脱方向Ａにずれて支持された状態であっても、バランス配管３１を容易に多段ポンプ１のケーシング２に取付けることができる。
また、図８に示すように、第１および第２のシール材６６，６７はそれぞれ楔状の断面を有するので、図５に示すように、第１および第２のシール材６６，６７を各押し部材６９によって挿入方向Ｃへ押圧することにより、第１および第２のシール材６６，６７を各シール挿入部６８（すなわち接続配管４１の端部外周面と第１および第２の差込孔５６，６１の内周面との間）に強固に挿入することができ、接続配管４１と吸込側エルボ４３との間又は接続配管４１と吐出側エルボ４９との間のシール性が向上する。
【００８１】
この際、第１および第２のシール材６６，６７の外周面が各シール挿入部６８の内周面（すなわち差込孔５６，６１の内周面）に圧接すると共に、第１および第２のシール材６６，６７の内周面が接続配管４１の端部外周面に圧接する。このとき、接続配管４１の端部外周面に対する第１および第２のシール材６６，６７のストレート面７１（図８参照）の面圧がテーパー面７２（図８参照）の面圧よりも高くなるので、シール性がさらに向上する。
【００８２】
尚、上記のようにストレート面７１の面圧がテーパー面７２の面圧よりも高くなる理由は、押し部材６９でシール材６６，６７を押し込んだとき、ストレート面７１付近におけるシール材６６，６７の充填度がテーパ面７２付近におけるシール材６６，６７の充填度よりも高くなる事に起因している。
【００８３】
すなわち、押し部材６９でシール材６６，６７を押し込んだときに、まず、ストレート面７１付近が先にクサビ抗力を受け持って（先にシール材６６，６７が充填され）、続いてテーパ面７２付近がクサビ抗力を受け持ってシール材６６，６７が充填されるため、ストレート面７１付近におけるシール材６６，６７の充填度がテーパ面７２付近におけるシール材６６，６７の充填度よりも高くなる。
【００８４】
また、シール材６６，６７の内周にストレート面７１とテーパ面７２を形成した構成は、バランス配管３１の組立時に、接続配管４１に通しておいたシール材６６，６７の管長方向への移動を容易とし作業性を向上させる構成でもある。
【００８５】
すなわち、シール材６６，６７のシール性を考慮してシール材６６，６７の内径と接続配管４１の外径を少し締まり嵌めの構成としているため、シール材６６，６７の内周全面をストレート面７１にした場合より、シール材６６，６７と接続配管４１との接触面が小さくなり、摩擦力が減少し、接続配管４１上におけるシール材６６，６７の移動が容易になるためである。
【００８６】
また、ストレート面７１はテーパー面７２よりも強く接続配管４１の端部外周面に圧接するため、接続配管４１が不用意に長さ方向Ｂへ移動するのをより一層確実に防止することができる。
【００８７】
上記のような手順（１）〜（１２）でバランス配管３１を取付けた後、多段ポンプ１を稼動することにより、図１に示すように、主軸５と共に各羽根車６ａ〜６ｃとバランスディスク３３とが回転し、水２１が、吸込口３から吸い込まれ、吸込流路２２を通って各羽根車６ａ〜６ｃの流入口２０から流出口１９へ流れ、最終段のディフューザ２４を通って吐出流路２５を流れ、吐出口４に導かれる。この際、主軸５に軸方向推力Ｆ１が発生する。
【００８８】
上記のように多段ポンプ１が稼動しているとき、最終段の羽根車６ｃの流出口１９から流出した水２１の一部は、連通路３７を通ってバランス室２８内の第１空間３５に流れ込み、第１空間３５からバランスディスク３３とバランスシート３４との隙間を通って第２空間３６に流れ込み、第２空間３６から図２に示すように吐出側連通孔５１、吐出側挿入孔５０、吐出側管４８、吐出側エルボ４９、接続配管４１、吸込側エルボ４３、吸込側管４２、吸込側挿入孔４４、吸込側連通孔４５を流れて、吸込流路２２へ流れ込み、吸込口３から流入した水２１と合流する。
【００８９】
ここで、第１空間３５内の圧力をＰ１、第２空間３６内の圧力をＰ２、吸込流路２２内の圧力（すなわち吸込圧力）をＰ０とすると、第２空間３６と吸込流路２２とはバランス配管３１を介して連通しているため、各圧力は下記のような関係に保たれる。
Ｐ１＞Ｐ２≒Ｐ０
これにより、図１に示すように、バランスディスク３３を介して主軸５にバランス推力Ｆ２が発生し、軸方向推力Ｆ１とバランス推力Ｆ２とが釣り合うことで互いに打ち消される。
【００９０】
また、多段ポンプ１内を流れる水２１の圧力は吐出側が吸込側よりも高いことと、水２１の流れと接続配管４１との摩擦力とにより、図２に示すように、接続配管４１には吐出側から吸込側へ向う一方向の力Ｆ３が作用する。したがって、上記一方向の力Ｆ３に逆らって接続配管４１が吸込側から吐出側へ不用意に移動することはなく、接続配管４１の一端部が吐出側エルボ４９の移動スペース５７の最奥部に達することはない。つまり、吐出側エルボ４９の移動スペース５７は一方向の力Ｆ３とは反対方向の位置にあるため、接続配管４１の他端部が吸込側エルボ４３から外れてしまうのを防止することができる。
【００９１】
また、図１に示すように、メカニカルシール１７とバランス配管３１との圧力差によって、第２空間３６に流れ込んだ水２１の一部は、第２空間３６から狭通路３８を通って吐出側のメカニカルシール１７内へ供給され、メカニカルシール１７内を流れた後、メカニカルシール１７から第１のフラッシング用管８５を経由して吐出側エルボ４９内へ流れ込んだり、或はこのような流れ方向とは逆に、吐出側エルボ４９内から第１のフラッシング用管８５を経由してメカニカルシール１７内を流れる。これにより、吐出側のメカニカルシール１７がフラッシング（洗浄）される。
【００９２】
同様に、メカニカルシール１６とバランス配管３１との圧力差によって、吸込流路２２に流れ込んだ水２１の一部は、吸込流路２２から狭通路２６を通って吸込側のメカニカルシール１６内へ供給され、メカニカルシール１６内を流れた後、メカニカルシール１６から第２のフラッシング用管８６を経由して吸込側エルボ４３内へ流れ込んだり、或はこのような流れ方向とは逆に、吸込側エルボ４３内から第２のフラッシング用管８６を経由してメカニカルシール１６内を流れる。これにより、吸込側のメカニカルシール１６がフラッシングされる。
【００９３】
尚、本実施の形態では、第１および第２のフラッシング用管８５，８６は、バランス配管３１と接続しているが、フラッシングに必要な圧力となるケーシング２に設けられたプラグ座等と接続してもよい。
【００９４】
また、バランス配管３１を多段ポンプ１から取外す場合は、上述した組立手順（１）〜（１２）の逆を行えばよい。この際、移動制限ピン７７を吐出側エルボ４９から取り外した後、各ボルト７５を取外し、第１および第２のシール材６６，６７を各シール挿入部６８から脱抜する。次に、Ｕボルト８２とナット８３とを支持部材７９から取り外し、図１３に示すように、接続配管４１を吸込側から吐出側の向きＢ１へ移動スペース５７分移動させ、接続配管４１の一端を移動スペース５７の最奥部に当接させる。これにより、接続配管４１の他端部を吸込側エルボ４３の第２の差込孔６１から脱抜することができる。
【００９５】
その後、吸込側管４２を吸込側挿入孔４４から脱抜して吸込側部材３９を吸込ケーシング７から取り外し、接続配管４１を上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ移動することにより、接続配管４１の一端部を吐出側エルボ４９の第１の差込孔５６から脱抜して、接続配管４１を容易に両エルボ４３，４９から取外すことができる。
【００９６】
上記第１の実施の形態では、吸込側部材３９と吐出側部材４０を別部材としてケーシング２に設けているが、ケーシング２の一部を吸込側部材又は吐出側部材として用いてもよく、例えば、後述する第７の実施の形態のように、ケーシング２の一部である吸込側ノズル部５２を吸込側部材として用いてもよいし、或は、ケーシング２の一部である吐出側ノズル部５３を吐出側部材として用いてもよい。
【００９７】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を図１５に基いて説明する。
吐出側エルボ４９は、第１のねじ孔５５と、接続配管４１の一端部に差し込まれる円筒状の第１の差込突部９３（一方の差込部の一例）と、第１の連通孔９４とを有している。第１の連通孔９４は、一端が第１の差込突部９３の先端面に開口し、他端が吐出側エルボ４９内で第１のねじ孔５５に直交し連通している。
【００９８】
第１の差込突部９３は、バランス配管３１の組立後に接続配管４１を長さ方向Ｂへ移動可能にする移動スペース５７を有している。
吸込側エルボ４３は、第２のねじ孔６０と、接続配管４１の他端部に差し込まれる円筒状の第２の差込突部９７（他方の差込部の一例）と、第２の連通孔９８とを有している。第２の連通孔９８は、一端が第２の差込突部９７の先端面に開口し、他端が吸込側エルボ４３内で第２のねじ孔６０に直交し連通している。また、第２の差込突部９７の外周面には、径方向外側へ突出する段付部９９（移動制限部材の一例）が全周にわたり形成されている。
【００９９】
吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３が接続配管４１の一端部に差し込まれ、吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７が接続配管４１の他端部に差し込まれることにより、接続配管４１は長さ方向Ｂへ移動可能な状態で両エルボ４３，４９間に接続される。
【０１００】
接続配管４１を吸込側から吐出側への向きＢ１に移動スペース５７分移動させると、接続配管４１の他端部が吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７から脱抜可能である。また、向きＢ１とは反対の向きＢ２への接続配管４１の移動は段付部９９によって制限される。
【０１０１】
尚、ここで寸法関係を説明すると、吐出側エルボ４９の移動スペース５７の距離Ｌ１（すなわち接続配管４１の他端部が段付部９９に当接した状態で接続配管４１の一端部から移動スペース５７の奥端までの距離に相当）が吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７の差込寸法Ｌ３よりも大きくなるように、接続配管４１の長さが設定されている。
【０１０２】
接続配管４１の一端部の内周面と吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３の外周面との間は第１のシール材１０１でシールされ、接続配管４１の他端部の内周面と吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７の外周面との間は第２のシール材１０２でシールされている。第１および第２のシール材１０１，１０２はそれぞれＯリングであり、第１および第２の差込突部９３，９７の外周面に形成された溝１０３に嵌め込まれている。
【０１０３】
吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３には、バランス配管３１を組立てた後に、接続配管４１の長さ方向Ｂへの移動を制限する移動制限ねじ１００（移動制限部材の一例）が備えられている。移動制限ねじ１００は、第１の差込突部９３に形成されたねじ孔７８に着脱自在にねじ込まれている。尚、移動制限ねじ１００と吐出側エルボ４９との隙間はＯリング等のシール材でシールされている。
【０１０４】
以下、上記構成における作用を説明する。
吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３は余分に移動スペース５７を有しているため、接続配管４１の長さに多少のばらつきがあっても、接続配管４１の一端部を第１の差込突部９３に差し込むとともに、接続配管４１の他端部を第２の差込突部９７に差し込むことで、接続配管４１を両エルボ４３，４９間に容易に接続することができる。この際、上記のような接続配管４１の長さのばらつきは移動スペース５７にて吸収される。
【０１０５】
また、移動制限ねじ１００を吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３に取付けることにより、接続配管４１の一端部が移動制限ねじ１００に当接し、接続配管４１が吸込側から吐出側の向きＢ１へ不用意に移動することは制限される。また、接続配管４１の他端部が段付部９９に当接することにより、接続配管４１が上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ不用意に移動することは制限される。これにより、接続配管４１が不用意に長さ方向Ｂへ移動することは阻止され、接続配管４１が両エルボ４３，４９間から脱落するのを防止することができる。
【０１０６】
また、接続配管４１を両エルボ４３，４９間から取外す場合は、移動制限ねじ１００を吐出側エルボ４９から取り外し、図１５の仮想線で示すように、接続配管４１を吸込側から吐出側の向きＢ１へ移動スペース５７分移動させ、接続配管４１の一端を移動スペース５７の最奥部に当接させる。これにより、接続配管４１の他端部を吸込側エルボ４３の第２の差込突部９７から脱抜することができる。
【０１０７】
その後、接続配管４１を上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ移動することにより、接続配管４１の一端部を吐出側エルボ４９の第１の差込突部９３から脱抜する。これにより、接続配管４１を容易に両エルボ４３，４９から取外すことができる。
【０１０８】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を図１６に基いて説明する。
移動制限ピン７７は、吐出側エルボ４９に形成されたねじ孔７８に着脱自在にねじ込まれており、接続配管４１の長さ方向Ｂから移動スペース５７内に突出している。
【０１０９】
これによると、接続配管４１の一端部が移動制限ピン７７の先端部に当接することにより、接続配管４１が吸込側から吐出側の向きＢ１へ不用意に移動することは制限される。
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態を図１７に基いて説明する。
【０１１０】
接続配管４１の外周面に、長さ方向Ｂにおいて相対向する一対の移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂ（移動制限部材の一例）が設けられている。バランス配管３１がケーシング２に取付けられた状態で、Ｕボルト８２が一対の移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂ間に嵌め込まれている。
【０１１１】
これによると、一方の移動制限凸部材１０５ａがＵボルト８２に当接することにより、接続配管４１が吸込側から吐出側の向きＢ１へ不用意に移動することは制限される。また、他方の移動制限凸部材１０５ｂがＵボルト８２に当接することにより、接続配管４１が上記向きＢ１とは反対の向きＢ２へ不用意に移動することは制限される。これにより、接続配管４１が不用意に長さ方向Ｂへ移動することは阻止される。
【０１１２】
また、接続配管４１を両エルボ４３，４９間から取外す場合は、Ｕボルト８２を支持部材７９から取外して両移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂ間から離脱させることで、接続配管４１に対する移動制限を解除し、接続配管４１を長さ方向Ｂへ移動すればよい。
【０１１３】
尚、上記第４の実施の形態では、移動制限部材の一例として移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂを接続配管４１に設けたが、移動制限凸部材１０５ａ，１０５ｂの代りに、移動制限凹部を接続配管４１の外周面に形成し、Ｕボルト８２を支持部材７９に取付けて移動制限凹部に嵌め込んでもよい。
【０１１４】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態を図１８に基いて説明する。
吸込側および吐出側管４２，４８の先端部はそれぞれ直角にＬ形状に屈曲されている。吸込側管４２の先端部に設けられた吸込側継手１０７の第２のねじ孔６０と第２の差込孔６１とは、接続配管４１と同じ軸心上に形成されている。同様に、吐出側管４８の先端部に設けられた吐出側継手１０８の第１のねじ孔５５と第１の差込孔５６とは、接続配管４１と同じ軸心上に形成されている。
【０１１５】
これによると、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果が得られる。
（第６の実施の形態）
次に、第６の実施の形態を図１９に基いて説明する。
【０１１６】
吐出側部材４０は吐出側管４８と吐出側エルボ４９（図示省略）とアダプター１１０とを有している。吐出側エルボ４９は吐出側管４８の一端部に取付けられている。また、アダプター１１０は、吐出側管４８の外径よりも大きな外径を有する円筒状の部材であり、吐出側管４８の他端部をねじ込むことにより、吐出側管４８の他端部に接続されている。また、アダプター１１０の径方向における厚さは吐出側管４８の厚さよりも分厚く形成されている。
【０１１７】
アダプター１１０は吐出側挿入孔５０に脱抜自在に挿入されている。アダプター１１０の外周面には溝４６が形成され、この溝４６にＯリング４７が嵌め込まれており、アダプター１１０の外周面と吐出側挿入孔５０の内周面との間はＯリング４７によってシールされている。
【０１１８】
これによると、十分な深さの溝４６をアダプター１１０に形成することが可能であり、溝４６を形成するために吐出側管４８の厚さを分厚くする必要は無く、吐出側管４８の厚さを薄くすることができる。
【０１１９】
尚、上記第６の実施の形態では、吐出側部材４０の吐出側管４８にアダプター１１０を接続しているが、同様に、吸込側部材３９の吸込側管４２にアダプター１１０を接続してもよい。
【０１２０】
（第７の実施の形態）
次に、第７の実施の形態を図２０に基いて説明する。
上記第１の実施の形態では、図１，図２に示すように、吸込側管４２と吸込側エルボ４３とで吸込側部材３９を構成したが、第７の実施の形態では、図２０に示すように、吸込側管４２と吸込側エルボ４３とを設けず、吸込ケーシング７の一部である吸込側ノズル部５２を吸込側部材として使用している。
【０１２１】
吸込側ノズル部５２は、接続配管４１の他端部（吸込側端部）が差し込まれる第２の差込孔６１（他方の差込部の一例）と、第２の差込孔６１の奥端から吸込側ノズル部５２の内周面に連通する連通孔１１１とを有している。第２の差込孔６１と連通孔１１１との境界部分には、径方向内側へ突出する段付部６３（移動制限部材の一例）が全周にわたって形成されている。尚、吸込側の押し部材６９はボルト７５によって吸込側ノズル部５２の外周面に連結されている。
【０１２２】
これによると、上記第１の実施の形態と同様の作用・効果が得られる。
尚、本実施の形態では、吐出ケーシング８に支持部材７９を設けているが、羽根車６ａ〜６ｃの段数が少なく、バランス配管３１の長さが短い場合には、吐出側管４８が吐出側挿入孔５０から抜け落ちる可能性が少なくなるため、支持部材７９を設けなくてもよい。
【０１２３】
上記各実施の形態では、図５，図１５，図１６，図１８に示すように、吸込側管４２の先端部が吸込側エルボ４３，１０７にねじ込まれて連結され、図５，図１５，図１６，図１８，図２０に示すように、吐出側管４８の先端部が吐出側エルボ４９，１０８にねじ込まれて連結されているが、このようなねじ込み式に限定されるものではなく、例えば、吸込側管４２の先端部が吸込側エルボ４３，１０７に差込まれて連結され、吐出側管４８の先端部が吐出側エルボ４９，１０８に差込まれて連結される差込式であっても或はフランジ式であってもよい。
【０１２４】
上記各実施の形態では、図２に示すように、接続配管４１を一本の直管で構成しているが、長さ方向Ｂにおいて分割された複数の分割管同士を管継手で接続して一本の直管にしたものを接続配管４１としてもよい。
【０１２５】
上記各実施の形態では、図１に示すように、ポンプの一例として、一重胴輪切型の多段ポンプ１を挙げたが、この型式のポンプに限定されるものではなく、別の型式のポンプであってもよい。
【０１２６】
上記各実施の形態では、バランスディスク３３とバランスシート３４およびバランス配管３１とを有する推力バランス装置３０を挙げたが、バランスディスク３３とバランスシート３４以外のバランス機構およびバランス配管３１とを有する推力バランス装置３０であってもよい。
【０１２７】
上記各実施の形態では、ポンプを流れる流体の一例として水２１を挙げたが、水２１以外の液体または気体であってもよい。
また、上記各実施の形態では、図５，図１８に示すように、吐出側部材４０の第１の差込孔５６が移動スペース５７を有しているが、吸込側部材３９の第２の差込孔６１が移動スペース５７を有していてもよい。同様に、図１５に示すように、吐出側部材４０の第１の差込突部９３が移動スペース５７を有しているが、吸込側部材３９の第２の差込突部９７が移動スペース５７を有していてもよい。
【０１２８】
また、上記第１〜第６の実施の形態では、支持部材７９をケーシング２に一台取付けているが、複数台の支持部材７９を取付け、複数台の支持部材７９でバランス配管３１を支持してもよい。
【０１２９】
また、上記各実施の形態を組み合わせた構成のバランス配管３１を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 多段ポンプ
２ ケーシング
３ 吸込口
４ 吐出口
５ 主軸
６ａ〜６ｃ 羽根車
２１ 水（流体）
３０ 推力バランス装置
３１ バランス配管
３９ 吸込側部材
４０ 吐出側部材
４１ 接続配管
４４ 吸込側挿入孔（吸込側挿入部）
５０ 吐出側挿入孔（吐出側挿入部）
５２ 吸込側ノズル部（吸込側部材）
５６ 第１の差込孔（一方の差込部）
５７ 移動スペース
６１ 第２の差込孔（他方の差込部）
６３ 段付部（移動制限部材）
６６ 第１のシール材（吐出側のシール材）
６７ 第２のシール材（吸込側のシール材）
６９ 押し部材
７１ ストレート面
７２ テーパー面
７７ 移動制限ピン（移動制限部材）
７９ 支持部材
９３ 第１の差込突部（差込部）
９７ 第２の差込突部（差込部）
９９ 段付部（移動制限部材）
１００ 移動制限ねじ（移動制限部材）
１０１ 第１のシール材
１０２ 第２のシール材
１０５ａ，１０５ｂ 移動制限凸部材（移動制限部材）
Ａ 挿脱方向
Ｂ 長さ方向
Ｃ 挿入方向
Ｄ 吸込側および吐出側挿入孔の深さ（挿入部の深さ）
Ｅ 挿入寸法
Ｆ１ 軸方向推力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の吸込口と吐出口を備えたケーシングと、ケーシング内に回転自在に支持される主軸と、主軸に装着される羽根車と、主軸に生じる軸方向推力を軽減するバランス配管を備えた推力バランス装置付きのポンプであって、
バランス配管は、ケーシングに設けられて吸込口側に連通する吸込側部材と、ケーシングに設けられて吐出口側に連通する吐出側部材と、吸込側部材と吐出側部材との間に接続された接続配管とを有し、
吸込側部材と吐出側部材とはそれぞれ接続配管の端部が差し込まれてシール材でシールされる差込部を有し、
吸込側部材と吐出側部材とのいずれか一方の差込部は、バランス配管の組立後に接続配管を長さ方向へ移動可能にする移動スペースを有していることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
接続配管を移動スペース分移動させると、
接続配管は、移動スペースを有する一方の差込部とは異なる他方の差込部より脱抜可能であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
移動スペースを有する差込部は吐出側部材に備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
バランス配管の組立後に接続配管の長さ方向への移動を制限する移動制限部材が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項５】
差込部は差込孔であり、
接続配管の端部がシール材に挿入され、
シール材は、接続配管の端部外周面と差込孔の内周面との間に挿入され、挿入方向における先端部ほど薄い楔状の断面を有する環形状に形成され、押し部材によって挿入方向へ押圧されており、
シール材の内周に、挿入方向における先端側に位置し且つ一定の内径を有するストレート面と、ストレート面から挿入方向とは反対側の基端部に向かって次第に拡径するテーパー面とが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項６】
吐出側部材は、ケーシングに形成された吐出側挿入部に、挿脱自在に差し込まれ、
バランス配管を支持する支持部材がケーシングに設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項７】
吸込側部材は、ケーシングに形成された吸込側挿入部に、挿脱自在に差し込まれ、
吸込側挿入部に対する吸込側部材の挿脱方向と吐出側挿入部に対する吐出側部材の挿脱方向とが同方向であり、
支持部材は挿脱方向への移動を制限するようにバランス配管を支持し、
吸込側挿入部の深さが吸込側挿入部への吸込側部材の挿入寸法よりも深く、
吐出側挿入部の深さが吐出側挿入部への吐出側部材の挿入寸法よりも深く形成されていることを特徴とする請求項６に記載のポンプ。
【請求項８】
上記請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のポンプの組立方法であって、
主軸に羽根車を取付け、
ケーシング内に主軸と一体の羽根車を回転自在に取付け、
吐出側部材をケーシングに取付け、
接続配管を吐出側へ移動して接続配管の一端部を吐出側部材の差込部に差し込み、
接続配管を吸込側へ移動して、接続配管の他端部をケーシングに設けられた吸込側部材の差込部に差し込み、
接続配管の一端部と吐出側部材の差込部との間および接続配管の他端部と吸込側部材の差込部との間をそれぞれ、シール材でシールすることを特徴とするポンプの組立方法。
【請求項１】
流体の吸込口と吐出口を備えたケーシングと、ケーシング内に回転自在に支持される主軸と、主軸に装着される羽根車と、主軸に生じる軸方向推力を軽減するバランス配管を備えた推力バランス装置付きのポンプであって、
バランス配管は、ケーシングに設けられて吸込口側に連通する吸込側部材と、ケーシングに設けられて吐出口側に連通する吐出側部材と、吸込側部材と吐出側部材との間に接続された接続配管とを有し、
吸込側部材と吐出側部材とはそれぞれ接続配管の端部が差し込まれてシール材でシールされる差込部を有し、
吸込側部材と吐出側部材とのいずれか一方の差込部は、バランス配管の組立後に接続配管を長さ方向へ移動可能にする移動スペースを有していることを特徴とするポンプ。
【請求項２】
接続配管を移動スペース分移動させると、
接続配管は、移動スペースを有する一方の差込部とは異なる他方の差込部より脱抜可能であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
移動スペースを有する差込部は吐出側部材に備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
バランス配管の組立後に接続配管の長さ方向への移動を制限する移動制限部材が備えられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項５】
差込部は差込孔であり、
接続配管の端部がシール材に挿入され、
シール材は、接続配管の端部外周面と差込孔の内周面との間に挿入され、挿入方向における先端部ほど薄い楔状の断面を有する環形状に形成され、押し部材によって挿入方向へ押圧されており、
シール材の内周に、挿入方向における先端側に位置し且つ一定の内径を有するストレート面と、ストレート面から挿入方向とは反対側の基端部に向かって次第に拡径するテーパー面とが形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項６】
吐出側部材は、ケーシングに形成された吐出側挿入部に、挿脱自在に差し込まれ、
バランス配管を支持する支持部材がケーシングに設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項７】
吸込側部材は、ケーシングに形成された吸込側挿入部に、挿脱自在に差し込まれ、
吸込側挿入部に対する吸込側部材の挿脱方向と吐出側挿入部に対する吐出側部材の挿脱方向とが同方向であり、
支持部材は挿脱方向への移動を制限するようにバランス配管を支持し、
吸込側挿入部の深さが吸込側挿入部への吸込側部材の挿入寸法よりも深く、
吐出側挿入部の深さが吐出側挿入部への吐出側部材の挿入寸法よりも深く形成されていることを特徴とする請求項６に記載のポンプ。
【請求項８】
上記請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のポンプの組立方法であって、
主軸に羽根車を取付け、
ケーシング内に主軸と一体の羽根車を回転自在に取付け、
吐出側部材をケーシングに取付け、
接続配管を吐出側へ移動して接続配管の一端部を吐出側部材の差込部に差し込み、
接続配管を吸込側へ移動して、接続配管の他端部をケーシングに設けられた吸込側部材の差込部に差し込み、
接続配管の一端部と吐出側部材の差込部との間および接続配管の他端部と吸込側部材の差込部との間をそれぞれ、シール材でシールすることを特徴とするポンプの組立方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−１１３０９８（Ｐ２０１３−１１３０９８Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６８８１（Ｐ２０１１−２５６８８１）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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