JP6512267B2 - Axial flow pump - Google Patents
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Description
本発明は、固定体が筒状のケーシング内に装着されている軸流ポンプに関する。 The present invention relates to an axial flow pump in which a fixed body is mounted in a cylindrical casing.
軸流ポンプとしては、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。 As an axial flow pump, there exist some which are disclosed by the following patent document 1, for example.
この軸流ポンプは、円柱状の羽根車装着部を有する固定体と、羽根車装着部の軸回りに回転可能に装着された羽根車と、これらを覆う筒状のケーシングと、を備えている。ケーシング内には、その軸方向における所定位置に固定体が固定されている。 This axial flow pump includes a fixed body having a cylindrical impeller mounting portion, an impeller rotatably mounted about the axis of the impeller mounting portion, and a cylindrical casing covering these. . In the casing, a fixed body is fixed at a predetermined position in the axial direction.
固定体は、前述の羽根車装着部の他、羽根車装着部の吐出側に設けられている吐出側コーンと、吐出側コーンの外周に固定されている複数の案内羽根と、羽根車装着部の吸込側に固定されている吸込側コーンと、吸込側コーンの外周に固定されている複数の整流羽根と、を有する。吐出側コーンは、軸線を中心として円柱状の直胴部と、この直胴部の吐出側縁から吐出側に向うに連れて次第に縮径されている吐出側コーン胴部と、を有している。吐出側コーンの直胴部の外周には、前述の複数の案内羽根が固定されている。吸込側コーンは、軸線を中心として円柱状の直胴部と、この直胴部の吸込側縁から吸込側に向うに連れて次第に縮径されている吸込側コーン胴部と、を有している。吸込側コーンの直胴部の外周には、前述の複数の整流翼が固定されている。 The fixed body includes, in addition to the above-described impeller mounting portion, a discharge side cone provided on the discharge side of the impeller mounting portion, a plurality of guide vanes fixed to the outer periphery of the discharge side cone, and an impeller mounting portion And a plurality of flow straightening vanes fixed to the outer periphery of the suction side cone. The discharge side cone has a cylindrical straight body about an axis and a discharge side cone body whose diameter is gradually reduced from the discharge side edge of the straight body toward the discharge side. There is. The plurality of guide vanes described above are fixed to the outer periphery of the straight body portion of the discharge side cone. The suction side cone has a cylindrical straight body portion around an axis, and a suction side cone body portion which is gradually reduced in diameter from the suction side edge to the suction side of the straight body portion There is. The plurality of straightening vanes described above are fixed to the outer periphery of the straight body portion of the suction side cone.
羽根車は、軸線を中心として円筒状を成し、軸線回りに回転可能に羽根車装着部に装着されているスリーブと、スリーブの外周に固定されている複数の羽根と、を有している。 The impeller has a cylindrical shape around an axis, and has a sleeve mounted on the impeller mounting portion so as to be rotatable about the axis, and a plurality of blades fixed to the outer periphery of the sleeve. .
吸込側コーンの直胴部の外径寸法、羽根車のスリーブの外形寸法、及び吐出側コーンの直胴部の外径寸法は、いずれも同一である。また、ケーシングは、軸線を中心として円筒状を成し、その内径は、軸方向のいずれの位置でも同一である。 The outer diameter of the straight body of the suction side cone, the outer diameter of the sleeve of the impeller, and the outer diameter of the straight body of the discharge side cone are the same. Further, the casing has a cylindrical shape around the axis, and the inner diameter is the same at any position in the axial direction.
このため、この軸流ポンプでは、ケーシングの吸込口から吸込側コーンの吸込側先端までの間で、軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積は一定である。この軸流ポンプでは、吸込側コーンの吸込側先端から吸込側コーン胴部の吐出側縁までの間で、軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積は、吐出側に向うに連れて次第に小さくなる。この軸流ポンプでは、吸込側コーンの直胴部の吸込側縁から吐出側コーンの直胴部の吐出側縁までの間で、軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積は一定である。この軸流ポンプでは、吸込側コーンの直胴部の吐出側縁から吸込側コーンの吐出側先端までの間で、軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積は、吐出側に向うに連れて次第に大きくなる。この軸流ポンプでは、吐出側コーンの吐出側先端からケーシングの吐出口までの間で、軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積は一定である。すなわち、この軸流ポンプでは、吸込口から吐出口までの間で、軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積は比較的大きく変化する。 For this reason, in this axial flow pump, the flow passage area perpendicular to the streamline on the imaginary plane including the axis is constant between the suction port of the casing and the suction-side end of the suction-side cone. In this axial flow pump, the flow passage area perpendicular to the streamline on the imaginary plane including the axis is on the discharge side between the suction side end of the suction side cone and the discharge side edge of the suction side cone body portion. As it gets closer, it gets smaller and smaller. In this axial flow pump, a flow passage perpendicular to a streamline on an imaginary plane including the axis between the suction side edge of the straight body portion of the suction side cone and the discharge side edge of the straight body portion of the discharge side cone The area is constant. In this axial flow pump, the flow passage area perpendicular to the streamline on the imaginary plane including the axis is between the discharge side edge of the straight body of the suction side cone and the discharge side end of the suction side cone. It gets bigger gradually as you move to the side. In this axial flow pump, the flow passage area perpendicular to the streamline on the imaginary plane including the axis is constant between the discharge side end of the discharge side cone and the discharge port of the casing. That is, in this axial flow pump, the flow passage area perpendicular to the streamline on the imaginary plane including the axis changes relatively largely between the suction port and the discharge port.
上記特許文献１に開示の軸流ポンプを含め、いずれの形態のポンプであってもポンプ効率を高めることが常に要求される。 With any form of pump, including the axial flow pump disclosed in Patent Document 1 above, it is always required to increase the pump efficiency.
そこで、本発明は、ポンプ効率を高めることができる軸流ポンプを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the axial flow pump which can improve pump efficiency.
上記目的を達成するための発明に係る一態様としての軸流ポンプは、
円柱状の羽根車装着部を有する固定体と、前記羽根車装着部の中心軸線である軸線回りに回転可能に、前記羽根車装着部に装着されている羽根車と、前記軸線を中心として筒状を成し、前記固定体及び前記羽根車の外周側を覆うケーシングと、を備え、
前記固定体は、前記羽根車装着部の前記軸線が延びる軸方向の一方側である吸込側に固定されている吸込側コーンを有し、前記吸込側コーンは、前記軸線上の点を中心として所定の曲率半径の面で形成されている前記吸込側の先端部と、該先端部の前記軸方向における他方側である吐出側の縁から該吐出側に向かうに連れて次第に前記軸線を中心として拡径されている吸込側コーン胴部と、を有し、前記ケーシングの内周面で、前記吸込側コーン胴部と径方向で対向する領域は、前記吐出側に向かうに連れて次第に前記軸線を中心として拡径されており、前記軸方向における前記吸込側コーン胴部が存在する領域内で、前記ケーシングの内側と前記吸込側コーン胴部の外側との間を通る流体の、前記軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積が一定であることを特徴とする。
An axial flow pump according to one aspect of the invention for achieving the above object is
A fixed body having a cylindrical impeller mounting portion, an impeller mounted on the impeller mounting portion so as to be rotatable about an axis which is a central axis of the impeller mounting portion, and a cylinder centered on the axis And a casing covering the fixed body and the outer peripheral side of the impeller.
The fixed body has a suction side cone fixed on the suction side which is one side in the axial direction along which the axis line of the impeller mounting portion extends, and the suction side cone is centered on a point on the axis From the tip on the suction side formed by a surface of a predetermined radius of curvature and the edge on the discharge side which is the other side in the axial direction of the tip toward the discharge side, the axis is gradually centered on the axis An area on the inner circumferential surface of the casing, which radially faces the suction side cone body in the radial direction, has the suction side cone body which is expanded in diameter, and the axis is gradually increased toward the discharge side. The axis of fluid passing between the inside of the casing and the outside of the suction-side cone body in the region where the diameter of the suction-side cone body in the axial direction is expanded Perpendicular to the streamlines on the virtual plane containing The flow channel area is characterized by a constant.
当該軸流ポンプでは、軸方向における吸込側コーン胴部が存在する領域内で、ケーシングの内側と吸込側コーン胴部の外側との間を通る流体の、軸線を含む仮想平面上の流速が一定になる。 In the axial flow pump, the flow velocity on the imaginary plane including the axis of the fluid passing between the inside of the casing and the outside of the suction side cone body is constant in the region where the suction side cone body in the axial direction exists. become.
ここで、前記軸流ポンプにおいて、前記羽根車は、前記軸線を中心として円筒状を成し、前記軸線回りに回転可能に前記羽根車装着部に装着されているスリーブと、該スリーブの外周に固定されている複数の羽根と、を有し、前記スリーブの外径寸法は、前記吸込側コーン胴部における前記吐出側の縁の外径寸法と一致し、前記軸方向における前記吸込側コーン胴部の前記吐出側の縁から少なくとも前記スリーブの前記吐出側の縁までの間の前記ケーシングの内径寸法が一定であってもよい。 Here, in the axial flow pump, the impeller has a cylindrical shape around the axis, and a sleeve mounted on the impeller mounting portion so as to be rotatable about the axis, and an outer periphery of the sleeve A plurality of fixed blades, the outer diameter of the sleeve being equal to the outer diameter of the discharge side edge of the suction side cone body, the suction side cone cylinder in the axial direction The inner diameter of the casing may be constant between the discharge side edge of the part and at least the discharge side edge of the sleeve.
当該軸流ポンプでは、軸方向における吸込側コーン胴部が存在する領域、及びこの吸込側コーン胴部の吐出側の縁から少なくともスリーブの吐出側の縁までの間で、ケーシング内を流れる流体の、軸線を含む仮想平面上の流速が一定になる。 In the axial flow pump, the fluid flowing in the casing in the region where the suction side cone body exists in the axial direction, and between the discharge side edge of the suction side cone body and at least the discharge side edge of the sleeve. The flow velocity on the imaginary plane including the axis becomes constant.
また、以上のいずれかの前記軸流ポンプにおいて、前記固定体は、前記羽根車装着部の前記吐出側に固定されている吐出側コーンを有し、前記吐出側コーンは、前記軸線上の点を中心として所定の曲率半径の面で形成されている前記吐出側の先端部と、該先端部における前記吸込側の縁から該吸込側に向かうに連れて次第に前記軸線を中心として拡径されている吐出側コーン胴部と、前記軸線を中心として円柱状を成し、外径寸法が前記吐出側コーン胴部における前記吸込側の縁における外径寸法と一致し、外周に複数の案内羽根が固定されている吐出側直胴部と、を有し、前記ケーシングの内周面で、前記吐出側コーン胴部と径方向で対向する領域は、前記吸込側に向かうに連れて次第に前記軸線を中心として拡径されており、前記軸方向における前記吐出側コーン胴部が存在する領域内で、前記ケーシングの内側と前記吐出側コーン胴部の外側との間を通る流体の、前記軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積が一定であってもよい。 Further, in any of the axial flow pump described above, the fixed body has a discharge side corn which is fixed to the discharge side of the front Symbol impeller mounting portion, the discharge side cone, the axis Of the discharge side which is formed by a surface of a predetermined radius of curvature with the point at the center of the point, and from the edge at the suction side at the tip to the suction side, the diameter gradually expands around the axis The discharge side cone body and the cylindrical form centering on the axis, the outside diameter size matches the outside diameter size at the suction side edge in the discharge side cone body, and a plurality of guides on the outer periphery A region on the inner peripheral surface of the casing, which radially faces the discharge side cone body in the radial direction, gradually increases toward the suction side on the inner peripheral surface of the casing; The diameter is expanded around an axis, and the axial direction The flow of fluid passing between the inside of the casing and the outside of the discharge cone body, perpendicular to the flow line on the imaginary plane including the axis, in the region where the discharge cone body exists. The flow passage area may be constant.
当該軸流ポンプでは、軸方向における吐出側コーン胴部が存在する領域内で、ケーシングの内側と吐出側コーン胴部の外側との間を通る流体の、軸線を含む仮想平面上の流速が一定になる。 In the axial flow pump, the flow velocity on the imaginary plane including the axis of the fluid passing between the inside of the casing and the outside of the discharge side cone body is constant in the region where the discharge side cone body in the axial direction exists. become.
また、前記吐出側コーンを有する前記軸流ポンプにおいて、前記吐出側コーン胴部の前記吸込側の縁における外径寸法は、前記吸込側コーン胴部の吐出側の縁における外径寸法と一致してもよい。 Further, in the axial flow pump having the discharge side cone, the outer diameter dimension at the suction side edge of the discharge side cone trunk matches the outer diameter size at the discharge side edge of the suction side cone trunk. May be
当該軸流ポンプでは、軸方向における吐出側コーン胴部が存在する領域内での軸線を含む仮想平面上の流速と、軸方向における吸込側コーン胴部が存在する領域内で軸線を含む仮想平面上の流速とが一致する。 In the axial flow pump, the flow velocity on the imaginary plane including the axis in the region where the discharge side cone body exists in the axial direction, and the virtual plane including the axis in the region where the suction side cone cylinder in the axial direction exists The above flow rates coincide.
また、前記吐出側コーンを有するいずれかの前記軸流ポンプにおいて、前記軸方向における前記吐出側コーン胴部が存在する領域内で、前記ケーシングの内側と前記吐出側コーン胴部の外側との間の前記流路面積は、前記ケーシングの吐出口の開口面積と一致してもよい。 Further, in any one of the axial flow pumps having the discharge side cone, between the inside of the casing and the outside of the discharge side cone trunk in a region where the discharge side cone trunk in the axial direction exists. The flow passage area may be equal to the opening area of the discharge port of the casing.
当該軸流ポンプでは、軸方向における吐出側コーン胴部が存在する領域内での軸線を含む仮想平面上の流速と、ケーシングの吐出口での流速とが一致する。 In the axial flow pump, the flow velocity on the imaginary plane including the axis in the region where the discharge side cone body portion in the axial direction exists coincides with the flow velocity at the discharge port of the casing.
また、以上のいずれかの前記軸流ポンプにおいて、前記軸方向における前記吸込側コーン胴部が存在する領域内で、前記ケーシングの内側と前記吸込側コーン胴部の外側との間の前記流路面積は、前記ケーシングの吸込口の開口面積と一致してもよい。 Further, in any one of the above axial flow pumps, the flow passage between the inside of the casing and the outside of the suction side cone body in a region where the suction side cone body in the axial direction is present. The area may coincide with the opening area of the suction port of the casing.
当該軸流ポンプでは、軸方向における吸込側コーン胴部が存在する領域内での軸線を含む仮想平面上の流速と、ケーシングの吸込口での流速とが一致する。 In the axial flow pump, the flow velocity on the imaginary plane including the axis in the region where the suction-side cone body exists in the axial direction matches the flow velocity at the suction port of the casing.
本願の発明では、ケーシング内における、軸線を含む仮想平面上の流速変化に伴う流体のエネルギー損失を抑えることができ、ポンプ効率を高めることができる。 In the invention of this application, the energy loss of the fluid accompanying the flow velocity change on the imaginary plane including the axis in the casing can be suppressed, and the pump efficiency can be enhanced.
以下、本発明に係る軸流ポンプ、その製造方法及び製造に用いる組立治具の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an axial flow pump according to the present invention, a method of manufacturing the same, and an embodiment of an assembly jig used for the manufacture will be described in detail with reference to the drawings.
「軸流ポンプ」
まず、本実施形態における軸流ポンプの実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
"Axial flow pump"
First, an embodiment of the axial flow pump in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
本実施形態の軸流ポンプ１は、図３に示すように、円柱状の羽根車装着部１２を有する固定体１０と、羽根車装着部１２の外周に回転可能に装着されている羽根車３０と、固定体１０及び羽根車３０の外周側を覆う円筒状のケーシングＣと、を備える。
As shown in FIG. 3, the axial flow pump 1 according to this embodiment includes a fixed
ここで、円柱状の羽根車装着部１２の中心軸線を固定体軸線Ａｆとし、この固定体軸線Ａｆが延びている方向を固定体軸方向Ｄｆとする。また、円筒状のケーシングＣの中心軸線をケーシング軸線Ａｃとし、このケーシング軸線Ａｃが延びている方向をケーシング軸方向Ｄｃとする。軸流ポンプ１が完成した状態では、固定体軸線Ａｆとケーシング軸線Ａｃとは一致している。また、固定体軸方向Ｄｆ及びケーシング軸方向Ｄｃの一方側を吸込側とし、他方側を吐出側とする。
Here, the central axis of the cylindrical
固定体１０は、固定軸部１１と、固定軸部１１の外周に固定されている複数の案内羽根１９と、固定軸部１１の吸込側にネジ固定されている吸込側コーン２１と、を備える。固定軸部１１は、前述の羽根車装着部１２と、羽根車装着部１２の吐出側に固定されている吐出側コーン９１と、を有している。円柱状の羽根車装着部１２の吸込側には、吐出側に向かって凹み且つ固定体軸線Ａｆを中心とする雌ネジ孔１３が形成されている。
The fixed
固定軸部１１の吐出側コーン９１は、図１及び図２に示すように、吐出側先端部９９と、吐出側先端部９９の吸込側に形成されている吐出側コーン胴部９７と、吐出側コーン胴部９７の吸込側に形成されている吐出側直胴部９５と、を有している。吐出側先端部９９の表面は、固定体軸線Ａｆ上であって吐出側先端部９９よりも吸込側の点を中心して所定の曲率半径の面で形成されている。なお、この吐出側先端部９９における表面の曲率半径は、例えば無限大で、この表面は、固定体軸線Ａｆに対して垂直な平面であってもよい。吐出側コーン胴部９７は、吐出側先端部９９の吸込側縁から連続的に形成され、固定体軸線Ａｆを中心として吸込側に向かうに連れて次第に拡径されている。吐出側直胴部９５は、吐出側コーン胴部９７の吸込側縁から連続的に形成され、固定体軸線Ａｆを中心として円柱状を成している。この吐出側直胴部９５の外径寸法は、固定体軸方向Ｄｆのいずれの位置でも吐出側コーン胴部９７の吸込側縁における外径寸法と同じ寸法で、円柱状の羽根車装着部１２の外径寸法より大きい。複数の案内羽根１９は、この吐出側直胴部９５の外周に固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
吸込側コーン２１は、吸込側先端部２９と、吸込側先端部２９の吐出側に形成されている吸込側コーン胴部２７と、吸込側コーン胴部２７の吐出側に形成されている吸込側直胴部２５と、固定軸部１１の雌ネジ孔１３に螺合可能な雄ネジ２３が形成されているコーン軸部２２と、を有している。吸込側先端部２９の表面は、コーン軸部２２の中心軸線上であって吸込側先端部２９よりも吐出側の点を中心して所定の曲率半径の曲面で形成されている。なお、この吸込側先端部２９における表面の曲率半径は、例えば無限大で、この表面は、コーン軸部２２の中心軸線に対して垂直な平面であってもよい。吸込側コーン胴部２７は、吸込側先端部２９の吐出側縁から連続的に形成され、コーン軸部２２の中心軸線を中心として吐出側に向かうに連れて次第に拡径されている。吸込側直胴部２５は、吸込側コーン胴部２７の吐出側縁から連続的に形成され、コーン軸部２２の中心軸線を中心として円柱状を成している。この吸込側直胴部２５の外径寸法は、コーン軸部２２の中心軸線方向のいずれの位置でも吸込側コーン胴部２７の吐出側縁における外径寸法と同じ寸法である。また、この吸込側直胴部２５の外径寸法は、吐出側直胴部９５の外径寸法と同じ寸法で、円柱状の羽根車装着部１２の外径寸法より大きい。
The
吸込側直胴部２５内には、磁化方向がコーン軸部２２の軸方向を向いている第一永久磁石２６が設けられている。
In the suction-side
吸込側コーン２１は、そのコーン軸部２２の雄ネジ２３が固定軸部１１の雌ネジ孔１３に捩じ込まれることで、固定軸部１１にネジ固定される。この際、コーン軸部２２の中心軸線と固定軸部１１の固定体軸線Ａｆとが一致する。
The
羽根車３０は、固定体１０の羽根車装着部１２の外周側に回転可能に装着される円筒状のスリーブ３１と、スリーブ３１の外周に固定されている複数の羽根３５と、スリーブ３１内に設けられている駆動用永久磁石３２及び第二永久磁石３３と、を有している。
The
駆動用永久磁石３２は、磁化方向が固定体軸線Ａｆに対する径方向を向くように配置されている。また、第二永久磁石３３は、駆動用永久磁石３２よりも吸込側に配置されている。さらに、この第二永久磁石３３は、磁化方向が固定体軸方向Ｄｆを向き、且つ第一永久磁石２６の磁極のうちの一方の磁極に対して、この一方の磁極と同じ極性の磁極が対向するよう配置されている。
The driving
円筒状のスリーブ３１の外径寸法は、吸込側コーン２１における吸込側直胴部２５の外径寸法及び吐出側コーン９１における吐出側直胴部９５の外径寸法と同じ寸法である。このスリーブ３１の外周には、図２に示すように、複数の羽根３５が周方向に等間隔で固定されている。羽根３５は、固定体軸線Ａｆを中心として螺旋状にスリーブ３１の外周に延設されている。具体的に、羽根３５は、吸込側から見て、最も吸込側の前端から反時計回り方向に延びつつ吐出側に延びている。また、案内羽根１９も、同様に、固定体軸線Ａｆを中心として螺旋状に羽根支持胴部１５の外周に延設されている。但し、案内羽根１９は、最も吸込側の前端から時計回り方向に延びつつ吐出側に延びている。
The outer diameter dimension of the
複数の羽根３５のうちの一の羽根３５の外縁と、この一の羽根３５に対して固定体軸線Ａｆを基準にして対称な位置の羽根３５の外縁との間の最大距離（以下、羽根径とする）は、複数の案内羽根１９のうちの一の案内羽根１９の外縁と、この一の案内羽根１９に対して固定体軸線Ａｆを基準にして対称な位置の案内羽根１９の外縁との間の最大距離（以下、案内羽根径とする）よりも若干短い。
Maximum distance between the outer edge of one of the plurality of
ケーシングＣは、円筒状のケーシング本体４０と、ケーシング本体４０の外周側を覆うカバー５０と、ケーシング本体４０に接続されている吸込側組品６０及び吐出側組品７０と、を備えている。
The casing C includes a cylindrical casing
ケーシング本体４０は、ケーシング軸線Ａｃを中心として円筒状のケーシング胴部４１と、ケーシング胴部４１の吐出側の外周面から外周側に張り出した張出部４５と、を有している。ケーシング胴部４１の内径は、前述の羽根径よりも若干大きく、前述の案内羽根径と実質的に等しい。張出部４５の外周側には雄ネジ４６が形成されている。
The casing
カバー５０は、円筒状のケーシング本体４０の外周側を覆えるように円筒状を成している。カバー５０の吐出側の内周面には、ケーシング本体４０の雄ネジ４６に螺合可能な雌ネジ５１が形成されている。さらに、カバー５０の内周側には、ケーシング本体４０内にケーシング軸線Ａｃ（＝固定体軸線Ａｆ）を中心として回転する回転磁界を発生させるコイル５９が設けられている。また、カバー５０の吸込側の外周側には、雄ネジ５２が形成されている。
The
吸込側組品６０は、ケーシング本体４０の吸込側に接続される吸込管６１と、吸込管６１をケーシング本体４０の吸込側に接続するためのユニオンナット６２と、を有している。ユニオンナット６２は、カバー５０の吸込側に形成されている雄ネジ５２に螺合可能な雌ネジ６４が形成されているナット本体６３と、ナット本体６３の内周面から内周側に張り出したフランジ部６５と、を有している。ユニオンナット６２に吸込管６１が挿通された状態で、このユニオンナット６２の雌ネジ６４をカバー５０の吸込側に形成されている雄ネジ５２に捩じ込むことで、吸込管６１はケーシング本体４０の吸込側に接続される。なお、吸込管６１で、ケーシング本体４０に接続される側と反対側には、吸込口６９が形成されている。
The
吐出側組品７０は、ケーシング本体４０の吐出側に接続される吐出管７１と、吐出管７１をケーシング本体４０の吐出側に接続するためのユニオンナット７２と、を有している。このユニオンナット７２は、ケーシング本体４０の吐出側に形成されている雄ネジ４３に螺合可能な雌ネジ７４が形成されているナット本体７３と、ナット本体７３の内周面から内周側に張り出したフランジ部７５と、を有している。ユニオンナット７２に吐出管７１が挿通された状態で、このユニオンナット７２の雌ネジ７４をケーシング本体４０の吐出側に形成されている雄ネジ４３に捩じ込むことで、吐出管７１はケーシング本体４０の吸込側に接続される。なお、吐出管７１で、ケーシング本体４０に接続される側と反対側には、吐出口７９が形成されている。
The
吸込管６１の内側空間、ケーシング本体４０の内側空間、及び吐出管７１の内側空間は、互いにつながって一つの空間を形成する。この空間は、固定体１０、及びこの固定体１０に装着された羽根車３０が収容される空間を成すと共に、流体が流れる流路を成す。
The inner space of the
図３及び図４に示すように、ケーシングＣの内周面で、吸込側コーン胴部２７及び吸込側先端部２９と径方向で対向する領域は、吐出側に向かうに連れて次第にケーシング軸線Ａｃを中心として拡径されている吸込側内径変更部Ｃ２を成している。この吸込側内径変更部Ｃ２は、ケーシングＣを構成する部品のうちの吸込管６１（図１参照）に形成されている。また、ケーシングＣの内周面で、吐出側コーン胴部９７及び吐出側先端部９９と径方向で対向する領域は、吸込側に向かうに連れて次第にケーシング軸線Ａｃを中心として拡径されている吐出側内径変更部Ｃ４を成している。ケーシングＣの内周面で、吸込側内径変更部Ｃ２と吐出側内径変更部Ｃ４との間、つまり、吸込側直胴部２５、羽根車３０及び吐出側直胴部９５と径方向で対向する領域は、内径がほぼ一定の中間内径一定部Ｃ３を成している。さらに、ケーシングＣの吸込口６９から吸込側内径変更部Ｃ２の吸込側縁までの領域は、内径が一定の吸込側内径一定部Ｃ１を成し、吐出側内径変更部Ｃ４の吐出側縁からケーシングＣの吐出口７９までの領域は、内径が一定の吐出側内径一定部Ｃ５を成している。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the inner circumferential surface of the casing C, the region radially facing the suction
ここで、ケーシングＣ内の流路面積について説明する。なお、以下では、ケーシング軸線Ａｃ（＝固定体軸線Ａｆ）を含む仮想平面上の流線を単に流線と言い、この流線に対して垂直な流路面積を単に流路面積と言う。 Here, the flow passage area in the casing C will be described. In the following, a streamline on a virtual plane including the casing axis Ac (= fixed body axis Af) is simply referred to as a streamline, and a flow passage area perpendicular to the streamline is simply referred to as a flow passage area.
本実施形態では、図４に示すように、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吸込側コーン胴部２７が存在する領域Ｃ２ａ内での流線方向の各位置での流路面積ＰＡ２が一定である。また、本実施形態では、図５に示すように、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吐出側コーン胴部９７が存在する領域Ｃ４ａ内で、流線方向の各位置での流路面積ＰＡ４が一定である。さらに、本実施形態では、図４及び図５に示すように、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吸込側コーン胴部２７の吐出側縁から吐出側コーン胴部９７の吸込側縁までの間の領域（中間内径一定部）Ｃ３内で、ケーシング軸線Ａｃを含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積ＰＡ３もほぼ一定である。なお、流路面積ＰＡ２、流路面積ＰＡ３、及び流路面積ＰＡ４は、いずれも、ケーシング軸線Ａｃを中心として環状の流路断面の面積である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the flow passage area PA2 at each position in the streamline direction in the region C2a where the suction
また、ケーシングＣの吸込口６９の開口面積とケーシングＣの吐出口７９の開口面積とは同じである。言い換えると、吸込口６９の流路面積と吐出口７９の流路面積とは同じである。
Further, the opening area of the
また、以上で説明した吸込側コーン胴部２７が存在する領域Ｃ２ａ内で流路面積ＰＡ２、吐出側コーン胴部９７が存在する領域Ｃ４ａ内での流路面積ＰＡ４、吸込側コーン胴部２７の吐出側縁から吐出側コーン胴部９７の吸込側縁までの間の領域、つまり中間内径一定部Ｃ３での流路面積ＰＡ３は、互いに同じ流路面積であり、しかも、吸込口６９の流路面積ＰＡ１及び吐出口７９の流路面積ＰＡ５と同じである。
In the area C2a in which the suction
次に、以上で説明した軸流ポンプ１の動作について説明する。 Next, the operation of the axial flow pump 1 described above will be described.
カバー５０に設けられているコイル５９により、ケーシングＣの内側に回転磁界が発生すると、羽根車３０内の駆動用永久磁石３２がこの回転磁界に追従する。この結果、羽根車３０がケーシング軸線Ａｃ（＝固定体軸線Ａｆ）を中心軸線として回転する。この羽根車３０の回転により、羽根３５からケーシングＣ内の流体に対して、吐出側に向かわせつつ旋回させる力が加えられ、ケーシング軸線Ａｃを中心とした旋回方向の流速が増す。案内羽根１９は、旋回方向の流速が増した流体に対して、この旋回方向の流速を低下させて静圧を高める。静圧が高まった流体は、ケーシング本体４０の吐出側に接続されている吐出管７１を経て、吐出される。
When a rotating magnetic field is generated inside the casing C by the
羽根車３０には、流体に対して吐出側に向かわせつつ旋回させる力を加える関係上、吸込側に向かうスラスト力が作用する。吸込側コーン２１には、前述したように、第一永久磁石２６が設けられ、羽根車３０には、第一永久磁石２６の磁極のうちの一方の磁極に対して、この一方の磁極と同じ極性の磁極が対向するように第二永久磁石３３が設けられている。このため、羽根車３０の第二永久磁石３３には、吸込側コーン２１の第一永久磁石２６から吐出側に向かう反発力を受ける。羽根車３０に作用する前述のスラスト力は、この反発力で受けられる。
A thrust force acting on the suction side acts on the
ここで、ケーシングＣの吸込口６９での流体の流速をＶとし、ケーシング軸線Ａｃを含む仮想平面上でのケーシングＣ内における各位置での流速について説明する。
Here, let V be the flow velocity of the fluid at the
ケーシングＣの吸込口６９から吸込側内径変更部Ｃ２の吸込側縁までの領域、つまり吸込側内径一定部Ｃ１では、ここを通る流体の流線方向のいずれの位置でも流路面積ＰＡ１が一定であるため、ここを通る流体の流線方向のいずれの位置でも流速が一定の流速Ｖである。
In a region from the
本実施形態では、前述したように、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吸込側コーン胴部２７が存在する領域Ｃ２ａ内での流線方向の各位置での流路面積ＰＡ２が一定で、しかも、吸込口６９の流路面積ＰＡ１と同じである。従って、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吸込側コーン胴部２７が存在する領域Ｃ２ａ内での流線方向の各位置での流速は、一定の流速Ｖである。
In the present embodiment, as described above, the flow passage area PA2 at each position in the flow direction in the region C2a where the suction
また、本実施形態では、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吸込側コーン胴部２７の吐出側縁から吐出側コーン胴部９７の吸込側縁までの間の領域、つまり、中間内径一定部Ｃ３での流線方向の各位置での流路面積ＰＡ３がほぼ一定で、しかも、吸込口６９の流路面積ＰＡ１とほぼ同じである。従って、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吸込側コーン胴部２７の吐出側縁から吐出側コーン胴部９７の吸込側縁までの間の領域Ｃ３内での流線方向の各位置での流速は、ほぼ一定の流速Ｖである。
Further, in the present embodiment, the streamline from the discharge side edge of the suction
また、本実施形態では、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吐出側コーン胴部９７が存在する領域Ｃ４ａ内での流線方向の各位置での流路面積ＰＡ４が一定で、しかも、吸込口６９の流路面積ＰＡ１と同じである。従って、ケーシング軸方向Ｄｃにおける吐出側コーン胴部９７が存在する領域Ｃ４ａ内での流線方向の各位置での流速は、一定の流速Ｖである。
Further, in the present embodiment, the flow passage area PA4 at each position in the flow direction in the region C4a where the discharge
さらに、吐出側内径変更部Ｃ４の吐出側縁からケーシングＣの吐出口７９までの領域、つまり吐出側内径一定部Ｃ５では、ここを通る流体の流線方向のいずれの位置でも流路面積ＰＡ５が一定であるため、ここを通る流体の流線方向のいずれの位置でも流速が一定の流速Ｖである。
Furthermore, in the region from the discharge side edge of the discharge side inner diameter changing portion C4 to the
以上のように、本実施形態では、ケーシングＣ内を通る流体の流線方向のいずれの位置でも流速がほぼ一定の流速Ｖである。このため、本実施形態では、ケーシングＣ内における流速の変化に伴う流体のエネルギーを最小限に抑えることができ、ポンプ効率を高めることができる。 As described above, in the present embodiment, the flow velocity V is substantially constant at any position in the flow direction of the fluid passing through the inside of the casing C. For this reason, in the present embodiment, the energy of the fluid accompanying the change of the flow velocity in the casing C can be minimized, and the pump efficiency can be enhanced.
「組立治具」
次に、以上で説明した軸流ポンプ１の製造に用いる組立治具について説明する。
"Assembling jig"
Next, an assembly jig used for manufacturing the axial flow pump 1 described above will be described.
本実施形態で用いる組立治具は、ケーシング本体４０に対してケーシング軸方向Ｄｃにおける固定軸部１１の相対位置を定める図７に示す位置合せ治具１００と、ケーシング本体４０のケーシング軸線Ａｃと固定軸部１１の固定体軸線Ａｆとが一致しているか否かを確認する図１０に示すゲージ１５０と、を備えている。
The assembly jig used in this embodiment is fixed to the casing axis line Ac of the casing
位置合せ治具１００は、図７〜図９に示すように、固定軸部１１を受ける第一支持部材１１０と、ケーシング本体４０を受ける第二支持部材１３０と、第一支持部材１１０に対して第二支持部材１３０を固定する複数の位置決めボルト（位置決め部材）１４９と、を備えている。
As shown in FIGS. 7 to 9, the
第一支持部材１１０は、円板状の第一ベース部１１１と、この第一ベース部１１１に固定されている円筒状の第一受け部１２１と、固定軸部１１の雌ネジ孔１３に螺合可能な支持ボルト１２９と、を有している。
The
円板状の第一ベース部１１１で互いに背合せの関係になる一対の面１１２，１１３は、いずれも平坦で互いに平行である。この第一ベース部１１１の一対の面１１２，１１３のうち、一方の面が第一基準面１１２を成し、他方の面が底面１１３を成す。第一ベース部１１１には、底面１１３から第一基準面１１２に向かって凹み、支持ボルト１２９のボルト頭を収納するボルト頭収納凹部１１４が形成されている。第一ベース部１１１には、このボルト頭収納凹部１１４の底面から第一基準面１１２に向かって貫通した支持ボルト挿通孔１１５が形成されている。この第一ベース部１１１には、さらに、支持ボルト挿通孔１１５の外周側に、第一基準面１１２から底面１１３に向かって貫通し、位置決めボルト１４９が螺合可能な複数の雌ネジ孔（位置決め部材挿通孔）１１６が形成されている。なお、支持ボルト挿通孔１１５の中心軸線である第一支持軸線Ａ１は、第一基準面１１２に対して垂直である。また、以下では、第一支持軸線Ａ１が延びている方向を第一支持方向Ｄ１とする。
The pair of
第一ベース部１１１の第一基準面１１２には、円筒状の第一受け部１２１が固定されている。円筒状の第一受け部１２１の中心軸線は、第一支持軸線Ａ１と一致し、第一基準面１１２に対して垂直である。円筒状の第一受け部１２１の内径寸法及び第一ベース部１１１の支持ボルト挿通孔１１５の内径寸法は、支持ボルト１２９の軸部の外径寸法よりも僅かに大きな寸法である。この第一受け部１２１の内側の孔と第一ベース部１１１の支持ボルト挿通孔１１５は、一連の挿通孔を形成し、ここに支持ボルト１２９の軸部が挿通される。円筒状の第一受け部１２１の外径寸法は、円柱状の羽根車装着部１２の外径寸法よりも大きな寸法である（図９参照）。円筒状の第一受け部１２１の端面１２３は、第一基準面１１２と平行で、固定軸部１１における羽根車装着部１２の端面１４に接して、この固定軸部１１を受ける受け面（以下、受け面１２３とする）を成す。
A cylindrical first receiving
第二支持部材１３０は、円板状の第二ベース部１３１と、この第二ベース部１３１に固定されている円筒状の第二受け部１４１と、を有している。
The
円板状の第二ベース部１３１で互いに背合せの関係になる一対の面１３２，１３３は、いずれも平坦で互いに平行である。この第二ベース部１３１の一対の面１３２，１３３のうち、一方の面が第一基準面１１２と接する第二基準面１３３を成し、他方の面が天面１３２を成す。第二ベース部１３１には、第二基準面１３３から天面１３２に向かって貫通した貫通孔１３５が形成されている。この第二ベース部１３１には、さらに、貫通孔１３５の外周側に、天面１３２から第二基準面１３３に向かって貫通し、位置決めボルト１４９の軸部が挿通可能な複数の位置決めボルト挿通孔（位置決め部材挿通孔）１３６が形成されている。なお、貫通孔１３５の中心軸線である第二支持軸線Ａ２は、第二基準面１３３に対して垂直である。また、以下では、第二支持軸線Ａ２が延びている方向を第二支持方向Ｄ２とする。
The pair of
第二ベース部１３１の天面１３２には、円筒状の第二受け部１４１が固定されている。円筒状の第二受け部１４１の中心軸線は、第二支持軸線Ａ２と一致し、第二基準面１３３に対して垂直である。円筒状の第二受け部１４１の内径寸法及び第二ベース部１３１の貫通孔１３５の内径寸法は、図９に示すように、ケーシング胴部４１の外径寸法よりも大きな寸法である。この第二受け部１４１の内側及び第二ベース部１３１の貫通孔１３５は、ケーシング胴部４１が挿通されるケーシング挿通孔１４２を成す。円筒状の第二受け部１４１の端面１４３は、第二基準面１３３と平行で、ケーシング本体４０の張出部４５に接して、このケーシング本体４０を受ける受け面（以下、受け面１４３とする）を成す。
A cylindrical second receiving
ゲージ１５０は、図１０に示すように、円筒状のゲージ部１５１と、このゲージ部１５１の端部から延びている操作部１５８と、を有している。
The
円筒状のゲージ部１５１の外径寸法は、ケーシング本体４０の内径寸法にほぼ一致した寸法である。また、円筒状のゲージ部１５１の内径寸法は、固定軸部１１の羽根車装着部１２の外径寸法にほぼ一致した寸法である。この円筒状のゲージ部１５１の一方の端面１５２とゲージ部１５１の外周面１５３との境は、互いに面に対して傾斜したテーパ面１５５を成している。また、このゲージ部１５１の端面１５２とゲージ部１５１の内周面１５４との境も、互いの面に対して傾斜したテーパ面１５６を成している。操作部１５８は、このゲージ部１５１の他方の端面に形成されている。
The outer diameter of the
「製造方法」
次に、以上で説明した軸流ポンプ１の製造手順について、図１５に示すフローチャートに従がって説明する。
"Production method"
Next, the manufacturing procedure of the axial flow pump 1 described above will be described according to the flowchart shown in FIG.
まず、軸流ポンプ１を構成する全ての部品を製造する（部品準備工程（Ｓ１））。 First, all parts constituting the axial flow pump 1 are manufactured (part preparation step (S1)).
次に、図６に示すように、ケーシング本体４０内に固定軸部１１を組み付ける（固定軸部組付け工程（Ｓ２））。この固定軸部組付け工程（Ｓ２）では、まず、図８に示すように、固定軸部支持工程（Ｓ３）を実行する。この固定軸部支持工程（Ｓ３）では、第一支持部材１１０の支持ボルト挿通孔１１５に底面１１３側から支持ボルト１２９の軸部を挿入し、第一受け部１２１の開口から支持ボルト１２９の軸部を一部露出させる。次に、第一受け部１２１の開口から露出している支持ボルト１２９の軸部の雄ネジに、固定軸部１１における羽根車装着部１２の雌ネジ孔１３を螺合させ、第一受け部１２１の受け面１２３と羽根車装着部１２の端面１４とを接触させる。以上で固定軸部支持工程（Ｓ３）が完了する。この時点で、固定軸部１１は、第一支持部材１１０の第一基準面１１２に対して、第一支持軸方向Ｄ１に移動不能で、第一基準面１１２上の各方向に僅かに相対移動可能である。この移動量は、支持ボルト１２９の軸部の外径寸法と第一受け部１２１の支持ボルト挿通孔１１５の内径寸法との差分である。また、固定軸部１１の固定体軸線Ａｆと第一支持部材１１０の第一支持軸線Ａ１とは、ほぼ一致する。さらに、この固定軸部１１は、第一基準面１１２に対する第一支持方向Ｄ１の相対位置が所定位置に定まる。
Next, as shown in FIG. 6, the fixed
次に、第二支持部材配置工程（Ｓ４）を実行する。この第二支持部材配置工程（Ｓ４）では、第二支持部材１３０のケーシング挿通孔１４２内に、第一支持部材１１０に支持されている固定軸部１１を挿通させてから、第一支持部材１１０の第一基準面１１２と第二支持部材１３０の第二基準面１３３とを接触させる。次に、第一支持部材１１０の第一基準面１１２に沿って第二支持部材１３０を移動させて、第一支持部材１１０の雌ネジ孔１１６と第二支持部材１３０の位置決めボルト挿通孔１３６との位置を合せる。そして、第二支持部材１３０の第二ベース部１３１側から位置決めボルト１４９を第二支持部材１３０の位置決めボルト挿通孔１３６を介して第一支持部材１１０の雌ネジ孔１１６に捩じ込み、第一支持部材１１０に対して第二支持部材１３０を固定する。以上で、第二支持部材配置工程（Ｓ４）が完了する。この第二支持部材配置工程（Ｓ４）の実行により、第一支持部材１１０の第一支持軸線Ａ１と第二支持部材１３０の第二支持軸線Ａ２とが一致した状態で、第二支持部材１３０が第一支持部材１１０に固定される。
Next, a second support member disposing step (S4) is performed. In the second support member disposing step (S4), after the fixed
なお、ここでは、第一支持部材１１０に対する第二支持部材１３０の相対位置を定める位置決め部材として、位置決めボルト１４９を用いるが、この替りに円筒状のピンを用いてもよい。この場合、第一支持部材１１０の雌ネジ孔１１６を、このピンが収まるピン挿通孔にする。また、ここでは、固定軸部支持工程（Ｓ３）を実行してから第二支持部材配置工程（Ｓ４）を実行するが、逆に、第二支持部材配置工程（Ｓ４）を実行してから、固定軸部支持工程（Ｓ３）を実行してもよい。
In addition, although the
次に、ケーシング本体４０を加熱するケーシング加熱工程（Ｓ５）を実行する。このケーシング本体４０の加熱により、ケーシング本体４０の外径及び内径が大きくなる。
Next, a casing heating step (S5) for heating the casing
次に、ケーシング支持工程（Ｓ６）を実行する。このケーシング支持工程（Ｓ６）では、図８及び図９に示すように、第二受け部１４１の内周側、つまりケーシング挿通孔１４２内に、加熱されて外径及び内径が大きくなっているケーシング本体４０を入れる。この際、第一支持部材１１０で支持されている固定軸部１１は、前述したように、第一基準面１１２上の各方向に僅かに移動可能あるため、ケーシング本体４０の挿入動作に伴って、第一支持部材１１０で支持されている固定軸部１１が第一基準面１１２上のいずれかの方向に僅かに移動し、この固定軸部１１がケーシング本体４０内に入る。そして、ケーシング本体４０の張出部４５が第二受け部１４１の受け面１４３に接触すると、このケーシング本体４０は、第二基準面１３３に対する第二支持軸方向Ｄ２の相対位置が所定位置に定まる。
Next, a casing support process (S6) is performed. In the casing supporting step (S6), as shown in FIGS. 8 and 9, the casing is heated on the inner peripheral side of the
ここで、第二基準面１３３は第一基準面１１２に接しているため、ケーシング本体４０は、第一基準面１１２に対する相対位置が所定位置に定まることになる。一方、固定軸部１１は、前述したように、第一基準面１１２に対する相対位置が所定位置に定まっている。従って、固定軸部１１は、ケーシング本体４０に対して、ケーシング軸方向Ｄｃにおける目的の所定位置に定まる。また、ケーシング本体４０のケーシング軸線Ａｃと第二支持部材１３０の第二支持軸線Ｄ２及び第一支持部材１１０の第一支持軸線Ａ１とが、ほぼ一致する。
Here, since the
以上の状態でしばらく放置等して、ケーシング本体４０を冷却する（冷却工程（Ｓ７））。この冷却でケーシング本体４０の外径及び内径が小さくなると、ケーシング本体４０内に固定軸部１１が先に説明した位置で固定される。すなわち、本実施形態では、ケーシング本体４０に対して固定軸部１１が焼嵌め固定される。
The casing
なお、ここでは、ケーシング加熱工程（Ｓ５）をケーシング支持工程（Ｓ６）の直前に実行している。しかしながら、ケーシング支持工程（Ｓ６）の前にケーシング本体４０が冷めなければ、このケーシング加熱工程（Ｓ５）を第二支持部材配置工程（Ｓ４）の前や固定軸部支持工程（Ｓ３）の前に実行してもよい。
Here, the casing heating step (S5) is performed immediately before the casing support step (S6). However, if the casing
次に、位置決めボルト１４９を第一支持部材１１０及び第二支持部材１３０から外すと共に、支持ボルト１２９を固定軸部１１及び第一支持部材１１０から外す。そして、固定軸部１１及びこの固定軸部１１が内部に固定されているケーシング本体４０から第一支持部材１１０及び第二支持部材１３０を外す（支持部材分解工程（Ｓ８））。
Next, the
次に、ケーシング本体４０のケーシング軸線Ａｃと固定軸部１１の固定体軸線Ａｆとが一致しているか否かをゲージ１５０を用いて検査する（Ｓ９）。この検査では、図１０に示すように、検査者がゲージ１５０の操作部１５８を持って、ゲージ部１５１をケーシング本体４０内に挿入する。この過程で、ケーシング本体４０内に挿入されたゲージ部１５１の内周側に固定軸部１１の羽根車装着部１２が挿入できれば、ケーシング本体４０のケーシング軸線Ａｃと固定軸部１１の固定体軸線Ａｆとが一致していることが確認できる。一方、ケーシング本体４０内に挿入されたゲージ部１５１の内周側に固定軸部１１の羽根車装着部１２が挿入できなければ、ケーシング本体４０のケーシング軸線Ａｃと固定軸部１１の固定体軸線Ａｆとが一致していないことになり、これは不良品扱いとなる。
Next, it is inspected using a
以上、ステップ３〜ステップ９までの処理で、固定軸部組付け工程（Ｓ２）が完了する。この結果、図１１に示すように、ケーシング本体４０と、このケーシング本体４０内の所定位置に固定された固定軸部１１と、この固定軸部１１に固定されている案内羽根１９とで構成されるケーシング固定軸部組品２が得られる。
As described above, the fixed shaft portion assembling step (S2) is completed by the processing from step 3 to step 9. As a result, as shown in FIG. 11, the casing
次に、図１２及び図１３に示すように、ケーシング本体４０内に固定されている固定軸部１１の羽根車装着部１２に羽根車３０を装着する（羽根車組付け工程（Ｓ１０））。次に、吸込側コーン２１のコーン軸部２２を羽根車装着部１２に形成されている雌ネジ孔１３に捩じ込み、固定軸部１１に吸込側コーン２１を固定する。（吸込側コーン組付け工程（Ｓ１１））。この吸込側コーン組付け工程では、図示されていないチャック治具により吸込側コーン２１をチャックし、このチャック治具にトルクレンチを接続する。そして、このトルクレンチを操作して、チャック治具ごと吸込側コーン２１を回転させて、吸込側コーン２１のコーン軸部２２を羽根車装着部１２の雌ネジ孔１３に捩じ込む。この際、ケーシング本体４０に対して固定軸部１１が許容すべきケーシング軸線Ａｃ回りの最大トルクを超える固定確認トルクを吸込側コーン２１に加えて、吸込側コーン２１のコーン軸部２２を羽根車装着部１２の雌ネジ孔１３に捩じ込む。仮に、吸込側コーン２１に固定確認トルクを加えた結果、ケーシング本体４０に対して固定軸部１１がケーシング軸線Ａｃ回りに回転したとすると、ケーシング本体４０に対する固定軸部１１の固定が十分ではなかったことになり、このケーシング固定軸部組品２は不良品扱いとなる。
Next, as shown in FIGS. 12 and 13, the
この吸込側コーン組付け工程（Ｓ１１）の実行により、羽根車３０は、固定軸部１１の羽根車装着部１２から抜けなくなる。
The execution of the suction side cone assembling step (S11) prevents the
次に、図１４に示すように、ケーシング本体４０の外周側にカバー５０を装着する（カバー組付け工程（Ｓ１２））。この際、ケーシング本体４０の張出部４５の外周に形成されている雄ネジ４６に、カバー５０の雌ネジ５１を螺合させる。続いて、ケーシング本体４０の吸込側に吸込側組品６０を組み付けると共に（吸込側組品の組付け工程（Ｓ１３））、ケーシング本体４０の吐出側に吐出側組品７０を組み付ける（吐出側組品７０の組付け工程（Ｓ１４））。
Next, as shown in FIG. 14, the
最後に、組上がった軸流ポンプ１の動作検査を実行し、正常動作するものを完成品とする（Ｓ１５）。 Finally, an operation test of the assembled axial flow pump 1 is performed, and a product which operates normally is regarded as a finished product (S15).
以上のように、本実施形態では、ケーシング本体４０と固定軸部１１とを別部品で製造しても、組立治具を用いることで、ケーシング本体４０内の所定位置に固定軸部１１を位置させることができるので、軸流ポンプ１を容易に製造することができる。
As described above, in the present embodiment, even if the casing
なお、以上で説明した実施形態は、本発明を軸流ポンプ１に適用した例である。しかしながら、筒状のケーシング内に、固定体が固定されている軸流ポンプであれば、他の形態のポンプに本発明を適用してもよい。 The embodiment described above is an example in which the present invention is applied to the axial flow pump 1. However, the present invention may be applied to other types of pumps, as long as the axial flow pump has a fixed body fixed in a cylindrical casing.
１：軸流ポンプ、２：ケーシング固定軸部組品、１０：固定体、１１：固定軸部、１２：羽根車装着部、１３：雌ネジ孔、１５：羽根支持胴部、１７：吐出側コーン９１部、１９：案内羽根、２１：吸込側コーン、２２：コーン軸部、２５：吸込側直胴部、２７：吸込側コーン胴部、２９：吸込側先端部、３０：羽根車、３１：スリーブ、３２：駆動用永久磁石、３５：羽根、４０：ケーシング本体、４１：ケーシング胴部、４５：張出部、５０：カバー、５９：コイル、６０：吸込側組品、６１：吸込管、６２：ユニオンナット、７０：吐出側組品、７１：吐出管、７２：ユニオンナット、９１：吐出側コーン、９５：吐出側直胴部、９７：吐出側コーン胴部、９９：吐出側先端部、１００：位置合せ治具、１１０：第一支持部材、１１１：第一ベース部、１１２：第一基準面、１１５：支持ボルト挿通孔、１１６：雌ネジ孔（位置決め部材挿通孔）、１２１：第一受け部、１２３：受け面、１２９：支持ボルト、１３０：第二支持部材、１３１：第二ベース部、１３３：第二基準面、１３５：貫通孔、１３６：ボルト挿通孔（位置決め部材挿通孔）、１４１：第二受け部、１４２：ケーシング挿通孔、１４３：受け面、１４９：位置決めボルト（位置決め部材）、１５０：ゲージ、１５１：ゲージ部、Ｃ：ケーシング、Ａｃ：ケーシング軸線、Ａｆ：固定体軸線、Ａ１：第一支持軸線、Ａ２：第二支持軸線、Ｄｃ：ケーシング軸方向、Ｄｆ：固定体軸方向、Ｄ１：第一支持軸方向、Ｄ２：第二支持軸方向 1: axial flow pump 2: casing fixed shaft assembly 10: fixed body 11: fixed shaft portion 12: impeller mounting portion 13: female screw hole 15: blade support body portion 17: discharge side Cones 91 parts, 19: guide vanes, 21: suction side cones, 22: cone shaft portions, 25: suction side straight body portions, 27: suction side cone body portions, 29: suction side tip portions, 30: impellers, 31 : Sleeve, 32: drive permanent magnet, 35: blade, 40: casing body, 41: casing body, 45: overhang, 50: cover, 59: coil, 60: suction side assembly, 61: suction pipe , 62: union nut, 70: discharge side assembly, 71: discharge pipe, 72: union nut, 91: discharge side cone, 95: discharge side straight body, 97: discharge side cone body, 99: discharge side tip Part, 100: Alignment jig, 110: First support member, 111 First base portion 112: first reference surface 115: support bolt insertion hole 116: female screw hole (positioning member insertion hole) 121: first receiving portion 123: receiving surface 129: support bolt 130: Second support member 131: second base portion 133: second reference surface 135: through hole 136: bolt insertion hole (positioning member insertion hole) 141: second receiving portion 142: casing insertion hole 143 : Receiving surface, 149: Positioning bolt (positioning member), 150: Gauge, 151: Gauge portion, C: Casing, Ac: Casing axis, Af: Fixed body axis, A1: First support axis, A2: Second support axis , Dc: casing axial direction, Df: fixed body axial direction, D1: first support axial direction, D2: second support axial direction
Claims (6)
前記羽根車装着部の中心軸線である軸線回りに回転可能に、前記羽根車装着部に装着されている羽根車と、
前記軸線を中心として筒状を成し、前記固定体及び前記羽根車の外周側を覆うケーシングと、
を備え、
前記固定体は、前記羽根車装着部の前記軸線が延びる軸方向の一方側である吸込側に固定されている吸込側コーンを有し、
前記吸込側コーンは、前記軸線上の点を中心として所定の曲率半径の面で形成されている前記吸込側の先端部と、該先端部の前記軸方向における他方側である吐出側の縁から該吐出側に向かうに連れて次第に前記軸線を中心として拡径されている吸込側コーン胴部と、を有し、
前記ケーシングの内周面で、前記吸込側コーン胴部と径方向で対向する領域は、前記吐出側に向かうに連れて次第に前記軸線を中心として拡径されており、
前記軸方向における前記吸込側コーン胴部が存在する領域内で、前記ケーシングの内側と前記吸込側コーン胴部の外側との間を通る流体の、前記軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積が一定である、
ことを特徴とする軸流ポンプ。 A fixed body having a cylindrical impeller mounting portion;
An impeller mounted on the impeller mounting portion so as to be rotatable about an axis which is a central axis of the impeller mounting portion;
A casing having a cylindrical shape about the axis and covering the fixed body and the outer peripheral side of the impeller;
Equipped with
The fixed body has a suction side cone fixed to a suction side which is one side in an axial direction in which the axis line of the impeller mounting portion extends,
The suction side cone is formed from a tip on the suction side which is formed by a surface having a predetermined radius of curvature around a point on the axis, and an edge on the discharge side which is the other side of the tip in the axial direction And a suction-side cone body which is gradually expanded in diameter about the axis line toward the discharge side;
In the inner circumferential surface of the casing, the region radially opposed to the suction side cone body portion is gradually expanded in diameter toward the discharge side, centering on the axis.
In the region where the suction side cone body exists in the axial direction, the fluid passing between the inside of the casing and the outside of the suction side cone body with respect to the streamline on the imaginary plane including the axis Vertical flow passage area is constant,
An axial flow pump characterized by
前記スリーブの外径寸法は、前記吸込側コーン胴部における前記吐出側の縁の外径寸法と一致し、
前記軸方向における前記吸込側コーン胴部の前記吐出側の縁から少なくとも前記スリーブの前記吐出側の縁までの間の前記ケーシングの内径寸法が一定である、
請求項１に記載の軸流ポンプ。 The impeller has a cylindrical shape around the axis, and a sleeve rotatably mounted on the impeller mounting portion about the axis, and a plurality of blades fixed to the outer periphery of the sleeve; Have
The outer diameter dimension of the sleeve corresponds to the outer diameter dimension of the discharge side edge of the suction side cone body,
The inner diameter of the casing is constant from the discharge-side edge of the suction-side cone body in the axial direction to at least the discharge-side edge of the sleeve.
The axial flow pump according to claim 1.
前記吐出側コーンは、前記軸線上の点を中心として所定の曲率半径の面で形成されている前記吐出側の先端部と、該先端部における前記吸込側の縁から該吸込側に向かうに連れて次第に前記軸線を中心として拡径されている吐出側コーン胴部と、前記軸線を中心として円柱状を成し、外径寸法が前記吐出側コーン胴部における前記吸込側の縁における外径寸法と一致し、外周に複数の案内羽根が固定されている吐出側直胴部と、を有し、
前記ケーシングの内周面で、前記吐出側コーン胴部と径方向で対向する領域は、前記吸込側に向かうに連れて次第に前記軸線を中心として拡径されており、
前記軸方向における前記吐出側コーン胴部が存在する領域内で、前記ケーシングの内側と前記吐出側コーン胴部の外側との間を通る流体の、前記軸線を含む仮想平面上の流線に対して垂直な流路面積が一定である、
請求項１又は２に記載の軸流ポンプ。 The fixed body has a discharge side corn which is fixed to the discharge side of the front Symbol impeller mounting portion,
The discharge side cone has a tip on the discharge side formed with a surface of a predetermined radius of curvature around a point on the axis, and a suction side edge from the tip on the suction side. And an outer diameter dimension at an edge of the suction side of the discharge side cone body with an outer diameter dimension being a cylindrical shape around the axis. And a discharge side straight body portion having a plurality of guide vanes fixed on the outer periphery thereof,
In the inner circumferential surface of the casing, the region radially opposed to the discharge side cone body portion is gradually expanded in diameter toward the suction side, centering on the axis.
In a region where the discharge side cone body exists in the axial direction, fluid flowing between the inside of the casing and the outside of the discharge side cone body with respect to the streamline on the imaginary plane including the axis Vertical flow passage area is constant,
An axial flow pump according to claim 1 or 2.
請求項３に記載の軸流ポンプ。 The outside diameter dimension at the suction side edge of the discharge side cone body matches the outside diameter size at the discharge side edge of the suction side cone body.
The axial flow pump according to claim 3.
請求項３又は請求項４に記載の軸流ポンプ。 The flow passage area between the inside of the casing and the outside of the discharge side cone body in the region where the discharge side cone body in the axial direction exists is equal to the opening area of the discharge port of the casing. I am doing,
The axial flow pump according to claim 3 or 4.
請求項１から５のいずれか一項に記載の軸流ポンプ。 The flow passage area between the inside of the casing and the outside of the suction side cone trunk in the region where the suction side cone trunk in the axial direction is present is equal to the opening area of the suction inlet of the casing. I am doing,
The axial flow pump according to any one of claims 1 to 5.
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