多段タービンポンプ
【課題】 組み立てが容易であり、また流体が高温であっても外胴とボルトとの熱膨張の差を容易に吸収できるようにした多段タービンポンプを得る。
【解決手段】 円筒状をした外胴１の内部をポンプ室２とし、ポンプ室２内に複数の羽根車３及び中間ケーシング４を多段状に積み重ねて配置し、外胴１の一端開口部に吸込口５を有する吸込側ケーシング６を、他端開口部に吐出口７を有する吐出側ケーシング８を配置して吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で締結し、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８とで中間ケーシング４を支持し、羽根車３を駆動するポンプ軸１０の一端にモータ１１を連結した構造の多段タービンポンプにおいて、吐出側ケーシング８の内側面と最後段の中間ケーシング４ａの外側面との間に非拘束部１５を設けた。また、ボルト９で締結されている吸込側ケーシング６及び吐出側ケーシング８と外胴１の両端との間に、外胴１の軸方向への移動を許容する非拘束部２１を設けた。
【解決手段】 円筒状をした外胴１の内部をポンプ室２とし、ポンプ室２内に複数の羽根車３及び中間ケーシング４を多段状に積み重ねて配置し、外胴１の一端開口部に吸込口５を有する吸込側ケーシング６を、他端開口部に吐出口７を有する吐出側ケーシング８を配置して吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で締結し、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８とで中間ケーシング４を支持し、羽根車３を駆動するポンプ軸１０の一端にモータ１１を連結した構造の多段タービンポンプにおいて、吐出側ケーシング８の内側面と最後段の中間ケーシング４ａの外側面との間に非拘束部１５を設けた。また、ボルト９で締結されている吸込側ケーシング６及び吐出側ケーシング８と外胴１の両端との間に、外胴１の軸方向への移動を許容する非拘束部２１を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の羽根車を備えた多段タービンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図６に示すように、円筒状をした外胴１の内部をポンプ室２とし、ポンプ室２内に複数の羽根車３及び中間ケーシング４を多段状に積み重ねて配置し、外胴１の一端開口部に吸込口５を有する吸込側ケーシング６を、他端開口部に吐出口７を有する吐出側ケーシング８を配置して吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で締結し、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８とで中間ケーシング４を支持し、羽根車３を駆動するポンプ軸１０の一端にモータ１１を連結した構造の多段タービンポンプが知られている。
【０００３】
この構造の多段タービンポンプは、モータ１１の駆動軸１２にカップリング１３を介して連結されるポンプ軸１０に羽根車３が取り付けられ、また軸受１４を介して中間ケーシング４が配置された状態にあり、そして、最後段の中間ケーシング４ａの外側面と吐出側ケーシング８とは拘束状態となっている。また外胴１の一端開口部に配置した吸込側ケーシング６と他端開口部に配置した吐出側ケーシング８のボルト９による締結は、外胴１の端面１ａを締結支点としている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
このような構造の多段タービンポンプでは、モータ１１の駆動軸１２、駆動軸１２にカップリング１３を介して連結されるポンプ軸１０、ポンプ軸１０に軸受１４を介して配置される中間ケーシング４、吐出側ケーシング８の相互の軸心にズレがあると、モータ１１を駆動してポンプ軸１０を回転させたとき、駆動軸１２とポンプ軸１０を連結しているカップリング１３やポンプ軸１０と中間ケーシング４の間の軸受１４に偏荷重が加わり、該部位の早期摩耗や損傷を引き起こすおそれがある。
【０００５】
そのため、上記の構造の多段タービンポンプの組み立てに当たり、モータ１１の駆動軸１２、ポンプ軸１０、中間ケーシング４、吐出側ケーシング８の相互の軸心を一致させる必要があるが、多段タービンポンプの構成部品にある幾何公差のばらつきにより、そのまま組み立ててしまうとモータ１１の駆動軸１２、ポンプ軸１０、中間ケーシング４、吐出側ケーシング８の相互の軸心にズレが生じてしまう。例えば、ボルト９で吸込側ケーシング６と締結された吐出側ケーシング８の軸心とポンプ軸１０の軸心とにズレがあった場合、吐出側ケーシング８に拘束される最後の中間ケーシング４ａの軸心もポンプ軸１０の軸心とズレてしまい、最後段の中間ケーシング４ａに重ねられている他の中間ケーシング４の軸心もポンプ軸１０の軸心とズレてしまうことになる。このため、多段タービンポンプの組み立ては治具を用いて軸心合わせを行いながら組み立てるといった面倒な作業となっており、組み立てに長い時間を要していた。
【０００６】
また、前記外胴１の一端開口部に配置した吸込側ケーシング６と他端開口部に配置した吐出側ケーシング８のボルト９による締結は複数箇所で締め付けているが、外胴１の端面１ａを締結支点としているため、外胴１や吸込側ケーシング６、吐出側ケーシング８に製造ばらつきがあったり、締め付けにばらつきがあると、ポンプ軸１０に対し外胴１が傾斜してしまう場合がある。また、流体が高温の場合、流体の温度影響の異なる外胴１とボルト９との熱膨張の差により吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８がボルト９により引っ張られ、曲げ応力により吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８が破損するおそれがあり、従来は、このような事態を回避するために、吸い込んだ高温の流体をボルト９に通すといったことも行われている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公平７−１００７６号公報
【特許文献２】特開２０００−１３０４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、特許文献１、２で開示されている構造の多段タービンポンプでは、その組み立てには治具を用いて軸心合わせを行いながら組み立てるといった面倒な作業となっており、組み立てに長い時間を要するといった問題があった。
また、前記外胴１の一端開口部に配置した吸込側ケーシング６と他端開口部に配置した吐出側ケーシング８のボルト９による締結は複数箇所で締め付けているが、外胴１の端面１ａを締結支点としているため、外胴１や吸込側ケーシング６、吐出側ケーシング８に製造ばらつきがあったり、締め付けにばらつきがあると、ポンプ軸１０に対し外胴１が傾斜してしまう場合があるといった問題があった。また、流体が高温の場合、流体の温度による影響が異なる外胴１とボルト９との熱膨張の差により吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８がボルト９により引っ張られ、曲げ応力により吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８が破損するおそれがあるといった問題があった。従来は、このような事態を回避するために、吸い込んだ高温の流体をボルト９に通すといったことも行われているが、その分構造が複雑になり、組み立てが一層面倒になる。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決することを目的とするものであり、組み立てが容易であり、また流体が高温であっても外胴とボルトとの熱膨張の差を容易に吸収できるようにした多段タービンポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、前記吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、前記ボルトで締結されている前記吸込側ケーシング及び前記吐出側ケーシングと前記外胴の両端との間に、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、前記吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設け、また、前記ボルトで締結されている前記吸込側ケーシング及び前記吐出側ケーシングと前記外胴の両端との間に、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の、前記非拘束部が、空隙部であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の、前記非拘束部が、緩衝材であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項２又は３に記載の、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部は、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングを締結するボルトの両側に段部を形成して、段部をもって吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの締結支点とし、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの内側端面間の長さを前記外胴の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって形成したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の多段タービンポンプによれば、吐出ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設けたので、多段タービンポンプの組み立てに当たり、ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを配置し、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結する際に、完全に締結する前に、ポンプ軸を回転させることによりポンプ室内に配置されている各中間ケーシングがポンプ軸の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸の軸心と一致し、吐出側ケーシングに支持されている最後段の中間ケーシングも非拘束部の存在により吐出側ケーシング上をポンプ軸の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸の軸心と一致するので、この状態で吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで完全に締結することにより、仮に多段タービンポンプの構成部品にある幾何公差のばらつきがあっても、ポンプ軸と各中間ケーシングとの間に確実に軸心を一致させた状態で組み立てることができる。そして、その組立作業にあっては、前記のように、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで完全に締結する前に、ポンプ軸を回転させるといった簡単な作業でポンプ軸と各中間ケーシングとの軸心合わせが行えるので、容易に且つ短時間で行うことができる。
【００１７】
請求項２に記載の多段タービンポンプによれば、ボルトで締結されている吸込ケーシング及び吐出ケーシングと外胴の両端との間に、外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたので、流体が高温であっても外胴とボルトとの熱膨張の差を非拘束部で容易に吸収でき、吸込側ケーシングや吐出側ケーシングの破損を防止することができる。
【００１８】
請求項３に記載の多段タービンポンプによれば、吐出ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設けたので、多段タービンポンプの組み立てに当たり、ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結する際に、完全に締結する前に、ポンプ軸を回転させることによりポンプ室内に配置されている各中間ケーシングがポンプ軸の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸の軸心と一致し、吐出側ケーシングに支持されている最後段の中間ケーシングも非拘束部の存在により吐出側ケーシング上をポンプ軸の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸の軸心と一致するので、この状態で吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで完全に締結することにより、仮に多段タービンポンプの構成部品に幾何公差のばらつきがあっても、ポンプ軸と各中間ケーシングとの間に確実に軸心を一致させた状態で組み立てることができる。そして、その組立作業にあっては、前記のように、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングとをボルトで完全に締結する前に、ポンプ軸を回転させるといった簡単な作業でポンプ軸と各中間ケーシングとの軸心合わせが行えるので、容易に且つ短時間で行うことができる。
また、ボルトで締結されている吸込ケーシング及び吐出ケーシングと外胴の両端との間に、外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたので、流体が高温であっても外胴とボルトとの熱膨張の差を非拘束部で容易に吸収でき、吸込側ケーシングや吐出側ケーシングの破損を防止することができる。
【００１９】
請求項４に記載の多段タービンポンプによれば、請求項１，２又は３に記載の、非拘束部が空隙部であるので、吐出側ケーシングに支持されている最後段の中間ケーシングと、ボルトで締結されている吸込ケーシングと吐出ケーシングとの間にある外胴は、いずれも空隙部の範囲内で自由に移動することができる。
【００２０】
請求項５に記載の多段タービンポンプによれば、請求項１，２又は３に記載の、非拘束部が緩衝材であるので、吐出側ケーシングに支持されている最後段の中間ケーシングと、ボルトで締結されている吸込ケーシングと吐出ケーシングとの間にある外胴は、いずれも緩衝材の緩衝作用により緩衝可能な範囲内で自由に移動することができる。
【００２１】
請求項６に記載の多段タービンポンプによれば、請求項２又は３に記載の、外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部は、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングを締結するボルトの両側に段部を形成して、段部をもって吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの締結支点とし、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの内側端面間の長さを前記外胴の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって形成したので、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの内側端面間の長さと前記外胴の軸方向の長さの差の範囲内で、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングとの間にある外胴は自由に移動することができ、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングとをボルトで締結しても、また流体が高温で外胴とボルトとの熱膨張の差が生じても吸込側ケーシングや吐出側ケーシングに曲げ応力が発生しないので、曲げ応力による吸込側ケーシングや吐出側ケーシングの破損といった事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る多段タービンポンプの一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１の他の要部拡大図である。
【図４】本発明に係る多段タービンポンプにおける吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に設けた非拘束部の構造の他例を示す拡大断面図である。
【図５】本発明に係る多段タービンポンプにおけるボルトで締結されている吸込側ケーシング及び吐出側ケーシングと外胴の両端との間に設けた非拘束部の構造の他例を示す拡大断面図である。
【図６】従来の多段タービンポンプの一実施例を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る多段タービンポンプを実施するための形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る多段タービンポンプの一実施例を示す縦断側面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図１の他の要部拡大図である。なお、前述した図６と対応する部分には、同一符号を付して示している。
【００２４】
本例の多段タービンポンプは、図１に示すように、円筒状をした外胴１の内部をポンプ室２としている。ポンプ室２内に複数の羽根車３及び中間ケーシング４を多段状に積み重ねて配置している。そして、外胴１の一端開口部に吸込口５を有する吸込側ケーシング６を、他端開口部に吐出口７を有する吐出側ケーシング８を配置して吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で締結し、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８とで中間ケーシング４を支持している。ボルト９による吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８との締結は、周方向に等分に３〜４箇所で締結している。本例では３箇所で締結している。また、羽根車３はポンプ軸１０に固定されており、中間ケーシング４は軸受１４を介してポンプ軸１０に配置されている。また、ポンプ軸１０はモータ１１の駆動軸１２と一体構造に直結した構成となっている。
【００２５】
前記のように構成された多段タービンポンプにおける吐出側ケーシング８の内側面と最後段の中間ケーシング４ａの外側面との間に非拘束部１５を設けている。この非拘束部１５は、後述するところの、ポンプ軸１０を回転させたとき、吐出側ケーシング８に支持されている最後段の中間ケーシング４ａが吐出側ケーシング８上をポンプ軸１０の軸心側に移動してその軸心がポンプ軸１０の軸心と一致するまでの移動を許容する範囲をもって構成されており、本例では非拘束部１５は空隙部１６で構成されている。
【００２６】
さらに詳細に説明すると、本例では、最後段の中間ケーシング４ａの外周に、筒状側壁１７の一端内周にフランジ１８を有する受け皿１９が嵌合しており、この受け皿１９を介在させて中間ケーシング４ａが吐出側ケーシング８に支持されている。そして、最後段の中間ケーシング４ａの外周に嵌合している受け皿１９の筒状側壁１７の外側面と吐出側ケーシング８の内側面との間に前記した非拘束部１５を構成する空隙部１６が設けられている。
【００２７】
また、本例では、最後段の中間ケーシング４ａの下端と受け皿１９のフランジ１８との間には、緩衝部材２０が介在しており、最後段の中間ケーシング４ａに軸方向への移動があっても、受け皿１９は緩衝部材２０の弾発力で受け皿１９のフランジ１８が吐出側ケーシング８の端面に当接した状態を維持できるようになっている。本例では、緩衝部材２０は波バネが使用されており、ポンプ軸１０の先端が緩衝部材２０となる波バネに圧接しており、波バネの復元力により受け皿１９のフランジ１８を吐出側ケーシング８の端面に押し当てるようになっている。
【００２８】
また、本例では、ボルト９で締結されている吸込側ケーシング６及び吐出側ケーシング８と外胴１の両端との間に、外胴１の軸方向への移動を許容する非拘束部２１を設けている。この非拘束部２１は、後述するところの、流体が高温であったときに、外胴１とボルト９との熱膨張の差を吸収できる、すなわち、熱膨張の差による外胴１の移動を許容する範囲をもって構成されており、本例では非拘束部２１は空隙部２２で構成されている。
【００２９】
さらに詳細に説明すると、本例では、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８を締結するボルト９は、その両側に段部２３、２４を形成し、この段部２３、２４から小径の雄ネジ部２５、２６が突出した形状に形成されている。そして、ボルト９の一端側の雄ネジ部２５を、段部２３が吐出側ケーシング８の端面に当接するまで吐出側ケーシング８に形成した雌ネジ部２７にねじ込んで螺着し、ボルト９の他端側の雄ネジ部２６を吸込側ケーシング６に形成した貫通孔２８に挿入して段部２４を吸込側ケーシング６の端面に当接させた状態で吸込側ケーシング６の貫通孔２８から突出した雄ネジ部２６にナット２９を螺合することにより、段部２３、２４を締結支点として吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８を締結している。
そして、このようにして締結された吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８の内側端面３０、３１間の長さを外胴１の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって非拘束部２１となる空隙部２２を形成している。
【００３０】
上記のように構成された本例の多段タービンポンプは、次のようにして組み立てられる。本例では、モータ１１の駆動軸１２とポンプ軸１０とを一体構造に直結した構成としている。このように構成したモータ１１側に吸込側ケーシング６を取り付ける。このポンプ軸１０に、中間ケーシング４と羽根車３を交互に配置し、最後段の中間ケーシング４ａの外周に、緩衝部材２０を介在させて受け皿１９を嵌合させる。
【００３１】
このようにしてポンプ軸１０に中間ケーシング４と羽根車３を配置したら、その外周に外胴１を嵌合し、最後段の中間ケーシング４ａに受け皿１９を介在させて吐出側ケーシング８を当接させ、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で締結して中間ケーシング４を支持する。
【００３２】
この吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８を締結する際に、完全に締結する前にモータ１１を駆動して駆動軸１２、ポンプ軸１０を回転させる。駆動軸１２、ポンプ軸１０の回転により駆動軸１２とポンプ軸１０の軸心が通り、各中間ケーシング４がポンプ軸１０の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸１０の軸心と一致し、吐出側ケーシング８に支持されている最後段の中間ケーシング４ａも非拘束部１５、本例では最後段の中間ケーシング４ａの外周に嵌合している受け皿１９の筒状側壁１７の外側面と吐出側ケーシング８の内側面との間の空隙部１６の存在により、吐出側ケーシング８上をポンプ軸１０の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸１０の軸心とが一致する。この状態で吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で完全に締結することにより、仮に多段タービンポンプの構成部品にある幾何公差のばらつきがあっても、ポンプ軸１０と各中間ケーシング４との間に確実に軸心を一致させた状態で組み立てることができる。
【００３３】
このように、本例では最後段の中間ケーシング４ａの外周に嵌合している受け皿１９の筒状側壁１７の外側面と吐出側ケーシング８の内側面との間の非拘束部１５を構成する空隙部１６が設けられているので、組立作業にあっては、前記のように、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で完全に締結する前に、ポンプ軸１０を回転させるといった簡単な作業でポンプ軸１０と各中間ケーシング４との軸心合わせが行えるので、容易に且つ短時間で行うことができる。
【００３４】
また、本例では、最後段の中間ケーシング４ａの下端と受け皿１９のフランジ１８との間には、緩衝部材２０が介在しており、最後段の中間ケーシング４ａに軸方向への移動があっても、受け皿１９は緩衝部材２０の弾発力で受け皿１９のフランジ１８が吐出側ケーシング８の端面に当接した状態を維持できるようになっているので、受け皿１９と吐出側ケーシング８間のシール性が図れる。
【００３５】
また、本例では、ボルト９で締結されている吸込側ケーシング６及び吐出側ケーシング８と外胴１の両端との間に、外胴１の軸方向への移動を許容する非拘束部２１を構成する空隙部２２が設けられていおり、この空隙部２２は、流体が高温であったときに、外胴１とボルト９との熱膨張の差を吸収できる、すなわち、熱膨張の差による外胴１の移動を許容する範囲をもって構成されているので、流体が高温であっても外胴１とボルト９との熱膨張の差を空隙部２２で容易に吸収でき、吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８の破損を防止することができる。
【００３６】
本例では、外胴１の軸方向への移動を許容する非拘束部２１を構成する空隙部２２は、ボルト９の両側に段部２３、２４を形成して、段部２３、２４をもって吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８の締結支点とし、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８の内側端面３０、３１間の長さを外胴１の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって形成したので、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８の内側端面３０、３１間の長さと外胴１の軸方向の長さの差の範囲内で、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８との間にある外胴１は自由に移動することができ、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８とをボルト９で締結しても、また流体が高温で外胴１とボルト９との熱膨張の差が生じても吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８に曲げ応力が発生しないので、曲げ応力による吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８の破損といった事態を回避することができる。
【００３７】
なお、本例では、最後段の中間ケーシング４ａの外周に嵌合している受け皿１９の筒状側壁１７の外側面と吐出側ケーシング８の内側面との間に設けられた非拘束部１５と、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８と外胴１の両端との間に設けられた非拘束部２１は、いずれも空隙部１６、２２で構成されているが、図４、図５に示すように緩衝材３２、３３で構成されていてもよい。非拘束部１５、２１が緩衝材３２、３３で構成されている場合は、吐出側ケーシング８に支持されている最後段の中間ケーシング４ａとボルト９で締結されている吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８との間にある外胴１は、いずれも緩衝材３２、３３の緩衝作用により緩衝可能な範囲内で自由に前記した移動を行うことができる。緩衝材３２、３３としては、例えばゴム、スプリング、スポンジが用いられる。
また、本例では、モータ１１の駆動軸１２とポンプ軸１０とが一体構造で直結されている構成のものについて説明したが、これに限られるものではなく、本発明は、駆動軸１２とポンプ軸１０とをカップリングを介して連結した構成のものにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 外胴
１ａ 端面
２ ポンプ室
３ 羽根車
４ 中間ケーシング
４ａ 最後段の中間ケーシング
５ 吸込口
６ 吸込側ケーシング
７ 吐出口
８ 吐出側ケーシング
９ ボルト
１０ ポンプ軸
１１ モータ
１２ 駆動軸
１３ カップリング
１４ 軸受
１５ 非拘束部
１６ 空隙部
１７ 筒状側壁
１８ フランジ
１９ 受け皿
２０ 緩衝部材
２１ 非拘束部
２２ 空隙部
２３、２４ 段部
２５、２６ 雄ネジ部
２７ 雌ネジ部
２８ 貫通孔
３０、３１ 内側端面
３２、３３ 緩衝材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の羽根車を備えた多段タービンポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図６に示すように、円筒状をした外胴１の内部をポンプ室２とし、ポンプ室２内に複数の羽根車３及び中間ケーシング４を多段状に積み重ねて配置し、外胴１の一端開口部に吸込口５を有する吸込側ケーシング６を、他端開口部に吐出口７を有する吐出側ケーシング８を配置して吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で締結し、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８とで中間ケーシング４を支持し、羽根車３を駆動するポンプ軸１０の一端にモータ１１を連結した構造の多段タービンポンプが知られている。
【０００３】
この構造の多段タービンポンプは、モータ１１の駆動軸１２にカップリング１３を介して連結されるポンプ軸１０に羽根車３が取り付けられ、また軸受１４を介して中間ケーシング４が配置された状態にあり、そして、最後段の中間ケーシング４ａの外側面と吐出側ケーシング８とは拘束状態となっている。また外胴１の一端開口部に配置した吸込側ケーシング６と他端開口部に配置した吐出側ケーシング８のボルト９による締結は、外胴１の端面１ａを締結支点としている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
このような構造の多段タービンポンプでは、モータ１１の駆動軸１２、駆動軸１２にカップリング１３を介して連結されるポンプ軸１０、ポンプ軸１０に軸受１４を介して配置される中間ケーシング４、吐出側ケーシング８の相互の軸心にズレがあると、モータ１１を駆動してポンプ軸１０を回転させたとき、駆動軸１２とポンプ軸１０を連結しているカップリング１３やポンプ軸１０と中間ケーシング４の間の軸受１４に偏荷重が加わり、該部位の早期摩耗や損傷を引き起こすおそれがある。
【０００５】
そのため、上記の構造の多段タービンポンプの組み立てに当たり、モータ１１の駆動軸１２、ポンプ軸１０、中間ケーシング４、吐出側ケーシング８の相互の軸心を一致させる必要があるが、多段タービンポンプの構成部品にある幾何公差のばらつきにより、そのまま組み立ててしまうとモータ１１の駆動軸１２、ポンプ軸１０、中間ケーシング４、吐出側ケーシング８の相互の軸心にズレが生じてしまう。例えば、ボルト９で吸込側ケーシング６と締結された吐出側ケーシング８の軸心とポンプ軸１０の軸心とにズレがあった場合、吐出側ケーシング８に拘束される最後の中間ケーシング４ａの軸心もポンプ軸１０の軸心とズレてしまい、最後段の中間ケーシング４ａに重ねられている他の中間ケーシング４の軸心もポンプ軸１０の軸心とズレてしまうことになる。このため、多段タービンポンプの組み立ては治具を用いて軸心合わせを行いながら組み立てるといった面倒な作業となっており、組み立てに長い時間を要していた。
【０００６】
また、前記外胴１の一端開口部に配置した吸込側ケーシング６と他端開口部に配置した吐出側ケーシング８のボルト９による締結は複数箇所で締め付けているが、外胴１の端面１ａを締結支点としているため、外胴１や吸込側ケーシング６、吐出側ケーシング８に製造ばらつきがあったり、締め付けにばらつきがあると、ポンプ軸１０に対し外胴１が傾斜してしまう場合がある。また、流体が高温の場合、流体の温度影響の異なる外胴１とボルト９との熱膨張の差により吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８がボルト９により引っ張られ、曲げ応力により吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８が破損するおそれがあり、従来は、このような事態を回避するために、吸い込んだ高温の流体をボルト９に通すといったことも行われている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実公平７−１００７６号公報
【特許文献２】特開２０００−１３０４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、特許文献１、２で開示されている構造の多段タービンポンプでは、その組み立てには治具を用いて軸心合わせを行いながら組み立てるといった面倒な作業となっており、組み立てに長い時間を要するといった問題があった。
また、前記外胴１の一端開口部に配置した吸込側ケーシング６と他端開口部に配置した吐出側ケーシング８のボルト９による締結は複数箇所で締め付けているが、外胴１の端面１ａを締結支点としているため、外胴１や吸込側ケーシング６、吐出側ケーシング８に製造ばらつきがあったり、締め付けにばらつきがあると、ポンプ軸１０に対し外胴１が傾斜してしまう場合があるといった問題があった。また、流体が高温の場合、流体の温度による影響が異なる外胴１とボルト９との熱膨張の差により吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８がボルト９により引っ張られ、曲げ応力により吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８が破損するおそれがあるといった問題があった。従来は、このような事態を回避するために、吸い込んだ高温の流体をボルト９に通すといったことも行われているが、その分構造が複雑になり、組み立てが一層面倒になる。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決することを目的とするものであり、組み立てが容易であり、また流体が高温であっても外胴とボルトとの熱膨張の差を容易に吸収できるようにした多段タービンポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、前記吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、前記ボルトで締結されている前記吸込側ケーシング及び前記吐出側ケーシングと前記外胴の両端との間に、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、前記吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設け、また、前記ボルトで締結されている前記吸込側ケーシング及び前記吐出側ケーシングと前記外胴の両端との間に、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の、前記非拘束部が、空隙部であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の、前記非拘束部が、緩衝材であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項２又は３に記載の、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部は、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングを締結するボルトの両側に段部を形成して、段部をもって吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの締結支点とし、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの内側端面間の長さを前記外胴の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって形成したものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の多段タービンポンプによれば、吐出ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設けたので、多段タービンポンプの組み立てに当たり、ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを配置し、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結する際に、完全に締結する前に、ポンプ軸を回転させることによりポンプ室内に配置されている各中間ケーシングがポンプ軸の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸の軸心と一致し、吐出側ケーシングに支持されている最後段の中間ケーシングも非拘束部の存在により吐出側ケーシング上をポンプ軸の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸の軸心と一致するので、この状態で吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで完全に締結することにより、仮に多段タービンポンプの構成部品にある幾何公差のばらつきがあっても、ポンプ軸と各中間ケーシングとの間に確実に軸心を一致させた状態で組み立てることができる。そして、その組立作業にあっては、前記のように、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで完全に締結する前に、ポンプ軸を回転させるといった簡単な作業でポンプ軸と各中間ケーシングとの軸心合わせが行えるので、容易に且つ短時間で行うことができる。
【００１７】
請求項２に記載の多段タービンポンプによれば、ボルトで締結されている吸込ケーシング及び吐出ケーシングと外胴の両端との間に、外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたので、流体が高温であっても外胴とボルトとの熱膨張の差を非拘束部で容易に吸収でき、吸込側ケーシングや吐出側ケーシングの破損を防止することができる。
【００１８】
請求項３に記載の多段タービンポンプによれば、吐出ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設けたので、多段タービンポンプの組み立てに当たり、ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結する際に、完全に締結する前に、ポンプ軸を回転させることによりポンプ室内に配置されている各中間ケーシングがポンプ軸の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸の軸心と一致し、吐出側ケーシングに支持されている最後段の中間ケーシングも非拘束部の存在により吐出側ケーシング上をポンプ軸の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸の軸心と一致するので、この状態で吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで完全に締結することにより、仮に多段タービンポンプの構成部品に幾何公差のばらつきがあっても、ポンプ軸と各中間ケーシングとの間に確実に軸心を一致させた状態で組み立てることができる。そして、その組立作業にあっては、前記のように、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングとをボルトで完全に締結する前に、ポンプ軸を回転させるといった簡単な作業でポンプ軸と各中間ケーシングとの軸心合わせが行えるので、容易に且つ短時間で行うことができる。
また、ボルトで締結されている吸込ケーシング及び吐出ケーシングと外胴の両端との間に、外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたので、流体が高温であっても外胴とボルトとの熱膨張の差を非拘束部で容易に吸収でき、吸込側ケーシングや吐出側ケーシングの破損を防止することができる。
【００１９】
請求項４に記載の多段タービンポンプによれば、請求項１，２又は３に記載の、非拘束部が空隙部であるので、吐出側ケーシングに支持されている最後段の中間ケーシングと、ボルトで締結されている吸込ケーシングと吐出ケーシングとの間にある外胴は、いずれも空隙部の範囲内で自由に移動することができる。
【００２０】
請求項５に記載の多段タービンポンプによれば、請求項１，２又は３に記載の、非拘束部が緩衝材であるので、吐出側ケーシングに支持されている最後段の中間ケーシングと、ボルトで締結されている吸込ケーシングと吐出ケーシングとの間にある外胴は、いずれも緩衝材の緩衝作用により緩衝可能な範囲内で自由に移動することができる。
【００２１】
請求項６に記載の多段タービンポンプによれば、請求項２又は３に記載の、外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部は、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングを締結するボルトの両側に段部を形成して、段部をもって吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの締結支点とし、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの内側端面間の長さを前記外胴の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって形成したので、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの内側端面間の長さと前記外胴の軸方向の長さの差の範囲内で、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングとの間にある外胴は自由に移動することができ、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングとをボルトで締結しても、また流体が高温で外胴とボルトとの熱膨張の差が生じても吸込側ケーシングや吐出側ケーシングに曲げ応力が発生しないので、曲げ応力による吸込側ケーシングや吐出側ケーシングの破損といった事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る多段タービンポンプの一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１の他の要部拡大図である。
【図４】本発明に係る多段タービンポンプにおける吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に設けた非拘束部の構造の他例を示す拡大断面図である。
【図５】本発明に係る多段タービンポンプにおけるボルトで締結されている吸込側ケーシング及び吐出側ケーシングと外胴の両端との間に設けた非拘束部の構造の他例を示す拡大断面図である。
【図６】従来の多段タービンポンプの一実施例を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る多段タービンポンプを実施するための形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る多段タービンポンプの一実施例を示す縦断側面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図１の他の要部拡大図である。なお、前述した図６と対応する部分には、同一符号を付して示している。
【００２４】
本例の多段タービンポンプは、図１に示すように、円筒状をした外胴１の内部をポンプ室２としている。ポンプ室２内に複数の羽根車３及び中間ケーシング４を多段状に積み重ねて配置している。そして、外胴１の一端開口部に吸込口５を有する吸込側ケーシング６を、他端開口部に吐出口７を有する吐出側ケーシング８を配置して吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で締結し、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８とで中間ケーシング４を支持している。ボルト９による吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８との締結は、周方向に等分に３〜４箇所で締結している。本例では３箇所で締結している。また、羽根車３はポンプ軸１０に固定されており、中間ケーシング４は軸受１４を介してポンプ軸１０に配置されている。また、ポンプ軸１０はモータ１１の駆動軸１２と一体構造に直結した構成となっている。
【００２５】
前記のように構成された多段タービンポンプにおける吐出側ケーシング８の内側面と最後段の中間ケーシング４ａの外側面との間に非拘束部１５を設けている。この非拘束部１５は、後述するところの、ポンプ軸１０を回転させたとき、吐出側ケーシング８に支持されている最後段の中間ケーシング４ａが吐出側ケーシング８上をポンプ軸１０の軸心側に移動してその軸心がポンプ軸１０の軸心と一致するまでの移動を許容する範囲をもって構成されており、本例では非拘束部１５は空隙部１６で構成されている。
【００２６】
さらに詳細に説明すると、本例では、最後段の中間ケーシング４ａの外周に、筒状側壁１７の一端内周にフランジ１８を有する受け皿１９が嵌合しており、この受け皿１９を介在させて中間ケーシング４ａが吐出側ケーシング８に支持されている。そして、最後段の中間ケーシング４ａの外周に嵌合している受け皿１９の筒状側壁１７の外側面と吐出側ケーシング８の内側面との間に前記した非拘束部１５を構成する空隙部１６が設けられている。
【００２７】
また、本例では、最後段の中間ケーシング４ａの下端と受け皿１９のフランジ１８との間には、緩衝部材２０が介在しており、最後段の中間ケーシング４ａに軸方向への移動があっても、受け皿１９は緩衝部材２０の弾発力で受け皿１９のフランジ１８が吐出側ケーシング８の端面に当接した状態を維持できるようになっている。本例では、緩衝部材２０は波バネが使用されており、ポンプ軸１０の先端が緩衝部材２０となる波バネに圧接しており、波バネの復元力により受け皿１９のフランジ１８を吐出側ケーシング８の端面に押し当てるようになっている。
【００２８】
また、本例では、ボルト９で締結されている吸込側ケーシング６及び吐出側ケーシング８と外胴１の両端との間に、外胴１の軸方向への移動を許容する非拘束部２１を設けている。この非拘束部２１は、後述するところの、流体が高温であったときに、外胴１とボルト９との熱膨張の差を吸収できる、すなわち、熱膨張の差による外胴１の移動を許容する範囲をもって構成されており、本例では非拘束部２１は空隙部２２で構成されている。
【００２９】
さらに詳細に説明すると、本例では、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８を締結するボルト９は、その両側に段部２３、２４を形成し、この段部２３、２４から小径の雄ネジ部２５、２６が突出した形状に形成されている。そして、ボルト９の一端側の雄ネジ部２５を、段部２３が吐出側ケーシング８の端面に当接するまで吐出側ケーシング８に形成した雌ネジ部２７にねじ込んで螺着し、ボルト９の他端側の雄ネジ部２６を吸込側ケーシング６に形成した貫通孔２８に挿入して段部２４を吸込側ケーシング６の端面に当接させた状態で吸込側ケーシング６の貫通孔２８から突出した雄ネジ部２６にナット２９を螺合することにより、段部２３、２４を締結支点として吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８を締結している。
そして、このようにして締結された吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８の内側端面３０、３１間の長さを外胴１の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって非拘束部２１となる空隙部２２を形成している。
【００３０】
上記のように構成された本例の多段タービンポンプは、次のようにして組み立てられる。本例では、モータ１１の駆動軸１２とポンプ軸１０とを一体構造に直結した構成としている。このように構成したモータ１１側に吸込側ケーシング６を取り付ける。このポンプ軸１０に、中間ケーシング４と羽根車３を交互に配置し、最後段の中間ケーシング４ａの外周に、緩衝部材２０を介在させて受け皿１９を嵌合させる。
【００３１】
このようにしてポンプ軸１０に中間ケーシング４と羽根車３を配置したら、その外周に外胴１を嵌合し、最後段の中間ケーシング４ａに受け皿１９を介在させて吐出側ケーシング８を当接させ、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で締結して中間ケーシング４を支持する。
【００３２】
この吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８を締結する際に、完全に締結する前にモータ１１を駆動して駆動軸１２、ポンプ軸１０を回転させる。駆動軸１２、ポンプ軸１０の回転により駆動軸１２とポンプ軸１０の軸心が通り、各中間ケーシング４がポンプ軸１０の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸１０の軸心と一致し、吐出側ケーシング８に支持されている最後段の中間ケーシング４ａも非拘束部１５、本例では最後段の中間ケーシング４ａの外周に嵌合している受け皿１９の筒状側壁１７の外側面と吐出側ケーシング８の内側面との間の空隙部１６の存在により、吐出側ケーシング８上をポンプ軸１０の軸心方向に移動してその軸心がポンプ軸１０の軸心とが一致する。この状態で吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で完全に締結することにより、仮に多段タービンポンプの構成部品にある幾何公差のばらつきがあっても、ポンプ軸１０と各中間ケーシング４との間に確実に軸心を一致させた状態で組み立てることができる。
【００３３】
このように、本例では最後段の中間ケーシング４ａの外周に嵌合している受け皿１９の筒状側壁１７の外側面と吐出側ケーシング８の内側面との間の非拘束部１５を構成する空隙部１６が設けられているので、組立作業にあっては、前記のように、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８をボルト９で完全に締結する前に、ポンプ軸１０を回転させるといった簡単な作業でポンプ軸１０と各中間ケーシング４との軸心合わせが行えるので、容易に且つ短時間で行うことができる。
【００３４】
また、本例では、最後段の中間ケーシング４ａの下端と受け皿１９のフランジ１８との間には、緩衝部材２０が介在しており、最後段の中間ケーシング４ａに軸方向への移動があっても、受け皿１９は緩衝部材２０の弾発力で受け皿１９のフランジ１８が吐出側ケーシング８の端面に当接した状態を維持できるようになっているので、受け皿１９と吐出側ケーシング８間のシール性が図れる。
【００３５】
また、本例では、ボルト９で締結されている吸込側ケーシング６及び吐出側ケーシング８と外胴１の両端との間に、外胴１の軸方向への移動を許容する非拘束部２１を構成する空隙部２２が設けられていおり、この空隙部２２は、流体が高温であったときに、外胴１とボルト９との熱膨張の差を吸収できる、すなわち、熱膨張の差による外胴１の移動を許容する範囲をもって構成されているので、流体が高温であっても外胴１とボルト９との熱膨張の差を空隙部２２で容易に吸収でき、吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８の破損を防止することができる。
【００３６】
本例では、外胴１の軸方向への移動を許容する非拘束部２１を構成する空隙部２２は、ボルト９の両側に段部２３、２４を形成して、段部２３、２４をもって吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８の締結支点とし、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８の内側端面３０、３１間の長さを外胴１の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって形成したので、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８の内側端面３０、３１間の長さと外胴１の軸方向の長さの差の範囲内で、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８との間にある外胴１は自由に移動することができ、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８とをボルト９で締結しても、また流体が高温で外胴１とボルト９との熱膨張の差が生じても吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８に曲げ応力が発生しないので、曲げ応力による吸込側ケーシング６や吐出側ケーシング８の破損といった事態を回避することができる。
【００３７】
なお、本例では、最後段の中間ケーシング４ａの外周に嵌合している受け皿１９の筒状側壁１７の外側面と吐出側ケーシング８の内側面との間に設けられた非拘束部１５と、吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８と外胴１の両端との間に設けられた非拘束部２１は、いずれも空隙部１６、２２で構成されているが、図４、図５に示すように緩衝材３２、３３で構成されていてもよい。非拘束部１５、２１が緩衝材３２、３３で構成されている場合は、吐出側ケーシング８に支持されている最後段の中間ケーシング４ａとボルト９で締結されている吸込側ケーシング６と吐出側ケーシング８との間にある外胴１は、いずれも緩衝材３２、３３の緩衝作用により緩衝可能な範囲内で自由に前記した移動を行うことができる。緩衝材３２、３３としては、例えばゴム、スプリング、スポンジが用いられる。
また、本例では、モータ１１の駆動軸１２とポンプ軸１０とが一体構造で直結されている構成のものについて説明したが、これに限られるものではなく、本発明は、駆動軸１２とポンプ軸１０とをカップリングを介して連結した構成のものにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１ 外胴
１ａ 端面
２ ポンプ室
３ 羽根車
４ 中間ケーシング
４ａ 最後段の中間ケーシング
５ 吸込口
６ 吸込側ケーシング
７ 吐出口
８ 吐出側ケーシング
９ ボルト
１０ ポンプ軸
１１ モータ
１２ 駆動軸
１３ カップリング
１４ 軸受
１５ 非拘束部
１６ 空隙部
１７ 筒状側壁
１８ フランジ
１９ 受け皿
２０ 緩衝部材
２１ 非拘束部
２２ 空隙部
２３、２４ 段部
２５、２６ 雄ネジ部
２７ 雌ネジ部
２８ 貫通孔
３０、３１ 内側端面
３２、３３ 緩衝材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、
前記吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設けたことを特徴とする多段タービンポンプ。
【請求項２】
円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、
前記ボルトで締結されている前記吸込側ケーシング及び前記吐出側ケーシングと前記外胴の両端との間に、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたことを特徴とする多段タービンポンプ。
【請求項３】
円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、
前記吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設け、また、前記ボルトで締結されている前記吸込側ケーシング及び前記吐出側ケーシングと前記外胴の両端との間に、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたことを特徴とする多段タービンポンプ。
【請求項４】
前記非拘束部が、空隙部であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の多段タービンポンプ。
【請求項５】
前記非拘束部が、緩衝材であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の多段タービンポンプ。
【請求項６】
前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部は、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングを締結するボルトの両側に段部を形成して、段部をもって吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの締結支点とし、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの内側端面間の長さを前記外胴の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって形成したものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の多段タービンポンプ。
【請求項１】
円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、
前記吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設けたことを特徴とする多段タービンポンプ。
【請求項２】
円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、
前記ボルトで締結されている前記吸込側ケーシング及び前記吐出側ケーシングと前記外胴の両端との間に、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたことを特徴とする多段タービンポンプ。
【請求項３】
円筒状をした外胴の内部をポンプ室とし、前記ポンプ室内に複数の羽根車及び中間ケーシングを多段状に積み重ねて配置し、前記外胴の一端開口部に吸込口を有する吸込側ケーシングを、他端開口部に吐出口を有する吐出側ケーシングを配置して吸込側ケーシングと吐出側ケーシングをボルトで締結し、前記吸込側ケーシングと前記吐出側ケーシングとで前記中間ケーシングを支持し、前記羽根車を駆動するポンプ軸の一端にモータを連結した構造の多段タービンポンプにおいて、
前記吐出側ケーシングの内側面と最後段の中間ケーシングの外側面との間に非拘束部を設け、また、前記ボルトで締結されている前記吸込側ケーシング及び前記吐出側ケーシングと前記外胴の両端との間に、前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部を設けたことを特徴とする多段タービンポンプ。
【請求項４】
前記非拘束部が、空隙部であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の多段タービンポンプ。
【請求項５】
前記非拘束部が、緩衝材であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の多段タービンポンプ。
【請求項６】
前記外胴の軸方向への移動を許容する非拘束部は、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングを締結するボルトの両側に段部を形成して、段部をもって吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの締結支点とし、吸込側ケーシングと吐出側ケーシングの内側端面間の長さを前記外胴の軸方向の長さより長くし、該長さの差をもって形成したものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の多段タービンポンプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１２７４２９（Ｐ２０１１−１２７４２９Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８３５９７（Ｐ２００９−２８３５９７）
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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