本发明涉及水中泵，涉及为了抽上井水等液体而沉入到液体中的水中泵，例如涉及深井用水中泵。
背景技术：
深井用水中泵等水中泵在泵停止时，存在与泵部连结的抽水管内的水一下子落下的情况。落下的水从泵部的排出口迅猛地浸入到泵部内而有可能导致泵部件破损。为了防止破损，在泵部的排出口附近，内置有止回阀，该止回阀具有阀体及阀体引导件。在日本实开昭62-117363号中，公开了阀体一边被阀体引导件引导一边在圆筒状的阀体引导件的内侧移动的止回阀。
深井用水中泵也多用于饮用水的压送等，因此与液体接触的接液部的材料使用具有耐腐蚀性的不锈钢。而且，比较小型的深井用水中泵也由于产品销售台数多，所以以基于大量生产抑制制造成本为目的而多使用冲压成型部件。因此，阀体及引导阀体的上下移动的阀体引导件多通过对不锈钢钢板冲压成型来制造。
在这样的背景中，在阀体引导件与阀体的接触部分中，在阀体引导件和阀体中的一方部件具有冲床冲裁断裂面的情况下，另一方部件在一方部件的冲裁断裂面的边缘滑动。因此，阀体或阀体引导件中的该另一方部件具有磨损、破损这一问题。
另外，在阀体引导件为沿水中泵的旋转轴的旋转方向(即圆周方向)分割成多个部件的构造的情况下，也具有如下那样的问题。即，虽然阀体引导件被组装在处于其外周的泵壳体上，但需要通过焊接等将多个部件分别单独地固定到泵壳体上。基于焊接等的固定成本高，不适合于基于大量生产抑制制造成本这一目的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭62-117363号
技术实现要素：
本发明是为了解决上述那样的问题点而研发的，其目的在于提供一种抑制了阀体与阀体引导件的接触面的磨损的水中泵。
本发明的另一目的在于提供一种抑制泵制造成本的便宜的水中泵。
为了解决上述课题，在第1方案中，为一种阀体引导件，将水中泵中使用的止回阀的阀体沿上述水中泵的轴向引导，该阀体引导件采用了如下结构，具有：与上述阀体接触并将上述阀体沿上述水中泵的轴向引导的多个引导部；和用于将上述阀体引导件安装到上述水中泵上的多个安装部，在上述引导部的与上述阀体的接触部分中，上述引导部的与上述水中泵的轴向垂直的截面向朝向上述阀体的方向突出并弯曲，上述多个引导部和上述多个安装部一体化。
通过采用这样的结构，关于内置于水中泵的止回阀的引导部件(即阀体引导件)，能够使阀体引导件与阀体的接触部分的形状为弯曲形状(即带有圆弧的形状)。相较于阀体引导件的冲床冲裁断裂面与阀体接触的情况，根据本方案，能够抑制因泵运转中及泵启动/停止时的阀体的上下移动或横向移动导致的阀体的磨损。
另外，由于上述多个引导部和上述多个安装部一体化，所以能够通过一体部件来成形阀体引导件。另外由于引导部的与水中泵的轴向垂直的截面向朝向阀体的方向突出并弯曲，所以通过工具等向水中泵的轴向按压弯曲的部分，而能够暂时地减小阀体引导件的外形尺寸。事先将阀体引导件的外形尺寸制作得比泵壳体的内径尺寸大，在向壳体嵌入阀体引导件时，暂时减小阀体引导件的外形尺寸，而能够将阀体引导件嵌入到壳体中。在嵌入后，能够通过阀体引导件的弹性而将阀体引导件固定到壳体上。
即通过为一体部件及具有弯曲部分，而能够不使用焊接等地向壳体组装阀体引导件。其结果为，容易向泵壳体组装阀体引导件，最终抑制泵制造成本，从而能够提供便宜的泵。
在第2方案中，采用了在上述水中泵的旋转轴的旋转方向上在上述引导部各自的两侧配置有上述安装部的结构。
通过采用这样的结构，能够将一个引导部从其两侧通过两个安装部来保持。两个安装部被安装在壳体上，从而两个安装部被可靠地保持于壳体。由于两个安装部被可靠地保持，所以其结果为，引导部被可靠地保持。由于引导部被可靠地保持，所以能够将阀体可靠地保持在其正确的位置，从而能够在经过长时间的泵运转中可靠地引导阀体。
在第3方案中，上述阀体引导件采用了如下结构，具有与上述阀体接触而限制上述阀体在上述水中泵的轴向上的移动的限制部，在上述限制部的与上述阀体的接触部分中，上述水中泵的旋转轴的旋转方向上的上述限制部的截面向朝向上述阀体的方向突出并弯曲。
通过采用这样的结构，关于内置于水中泵的止回阀的阀体引导件，能够使阀体引导件与阀体的接触部分的形状为弯曲形状。相较于阀体引导件的冲床冲裁断裂面与阀体接触的情况，根据本方式，能够抑制因泵运转中及泵启动/停止时的阀体的上下移动或横向移动导致的阀体的磨损。
此外，上述阀体引导件能够采用具有三个以上的上述引导部的结构。另外，上述阀体引导件能够采用具有三个以上的上述限制部的结构。在这些情况下，由于阀体引导件和阀体在三处以上接触，所以阀体引导件能够稳定地引导阀体。
在第4方案中，为一种阀体引导件，限制水中泵中使用的止回阀的阀体在上述水中泵的轴向上的移动，上述阀体引导件采用如下结构，具有：与上述阀体接触而限制上述阀体在上述水中泵的轴向上的移动的限制部；和用于将上述阀体引导件安装到上述水中泵上的安装部，在上述限制部的与上述阀体的接触部分中，上述水中泵的旋转轴的旋转方向上的上述限制部的截面向朝向上述阀体的方向突出并弯曲。根据本方案，在没有一体化的阀体引导件中，能够得到与第3方案相同的效果。
在第5方案中，采用了如下结构：具有多个上述限制部和多个安装部，上述多个限制部和上述多个安装部一体化。
在第6方案中，为一种泵部，采用了如下结构，具有：方案1至5中任一项所记载的阀体引导件；与上述阀体引导件组合地使用的上述阀体；叶轮；收纳上述阀体引导件、上述阀体及上述叶轮的中间壳体；吸入液体的吸入壳体；和送出液体的排出壳体。
在第7方案中，为一种水中泵，采用了如下结构，具有：方案6所记载的泵部、和驱动上述叶轮的马达部。在第8方案中，为一种水中泵单元，采用了如下结构，具有：方案7所记载的水中泵；与上述排出壳体连接且供上述排出壳体送出的液体流动的配管；和控制上述马达部的控制部。
附图说明
图1是深井用水中泵单元的整体结构图。
图2是深井用水中泵的泵部的整体图。
图3是表示作为图2的中间壳体114的一部分的中间壳体114a的局部剖视图的图。
图4示出本实施方式中的止回阀126，是将图2的a部放大示出的图。
图5是从图4的上方观察到的图4所示的阀体引导件122的图。
图6是阀体120的立体图。图6是从图4的斜上方观察到的立体图。
图7是从图4的斜上方观察到的图4、5所示的阀体引导件122的立体图。
图8是阀体引导件122的六视图。
图9是从图8的(c)的g方向斜上观察到的图8的(c)所示的阀体引导件122的立体图。
图10是组装了阀体120和阀体引导件122时的立体图。
图11是表示限制部122c的弯曲形状的图。
图12是比较例的阀体220的立体图。
图13是从斜上方观察到的比较例的阀体引导件222的立体图。
图14是与图13相反地从斜下方观察到的阀体引导件222的立体图。
图15是组装了阀体220和阀体引导件222时的立体图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边以深井用水中泵为例来说明本发明的一个实施方式的水中泵。
一边参照图1及图2一边说明本发明的一个实施方式的深井用水中泵单元的整体概要。此外，本发明在水中泵的止回阀方面具有特征，止回阀以外的水中泵的结构要素和水中泵单元的结构要素与现有技术共通。另外，在以下的说明中使用井水来详细叙述，但作为处理的对象物并不限定于井水，能够以所有种类的液体为对象。
基于图1，说明使用了深井用水中泵的水中泵单元。该图1是将地面作为截面来表现在井中设置了深井用水中泵107的情况的图。在井内井水103以规定水位存在。并且，在该井水103内，深井用水中泵107以整体没于水中的形态设置。深井用水中泵107在下部安装有水中马达(马达部)101，在水中马达101的上侧安装有泵主体(泵部)102。用于吸入井水103的吸入壳体108设在水中马达101这一侧。并且，在吸入壳体108的相反侧具有用于供给由叶轮(省略图示)升压后的井水的排出壳体109。
在排出壳体109上连接有排出配管104，供排出壳体109送出的水流动的排出配管104延伸至地上。在地上的排出配管104的中途设有规定的控制装置(控制部)105。在该控制装置105上设有从排出配管104分支的压力箱、检测排出配管104内的压力的压力传感器、控制供水的开始及停止的控制部(均省略图示)。并且，在控制装置105的下游侧设有末端部106，从该末端部106排出井水。
接下来，基于图2来说明泵主体102的详细结构。吸入壳体108的下方部成为吸入口110。另一方面，排出壳体109的上端部成为排出口111。在这些吸入壳体108与排出壳体109之间，从下方按顺序设有中间壳体114、上部壳体116，而且在其外侧设有带状的箍紧带124。在本图的情况下，中间壳体114如图示那样有八个(八级)。
说明吸入壳体108。吸入壳体108设在泵主体102的下端部，与水中马达101连接。在吸入壳体108上形成有吸入口110，从该吸入口110吸入水。
图3中示出中间壳体114的内部。图3示出作为图2的中间壳体114的一部分的中间壳体114a的局部剖视图。在图3中，泵的中心轴线l的左侧示出泵的外表面，中心轴线l的右侧示出泵的内部。在中间壳体114的内部配置有叶轮113和扩散器117，叶轮113固定在传递水中马达101的驱动力的泵轴112上。因此，叶轮113与泵轴112的旋转一起旋转。此外，图2的例子是多级泵，叶轮113和扩散器117设有多组(八组)。泵轴112通过设置在中间壳体114内的轴承(未图示)而旋转自如地被支承。
中间壳体114收纳叶轮(impeller)113及扩散器(diffuser)117，用于对井水进行升压。即，叶轮113随着泵轴112的旋转而旋转，由此对井水付与朝向半径方向外侧的动能。被提供了该动能的井水通过扩散器117而被升压，被供给到下一级的叶轮113。中间壳体114与这些叶轮113和扩散器117一起形成用于井水的升压通路。此外，本实施方式的泵主体102为多级泵，叶轮113和扩散器117设有多组。本实施方式的中间壳体114分别按每组叶轮113和扩散器117而设有一个，因此与级数相对应的数量的中间壳体114沿着中心轴线l排列地连结。
吸入壳体108和排出壳体109通过箍紧带124而被紧固。另外，在上部壳体116的内部设有止回阀的阀体120、与之接触的止回阀座121和阀体引导件122。在停止运转后的深井用水中泵中，从阀体120的上方施加有排出配管104内的井水的重量，止回阀关闭。由此井水不会从阀体120向下方逆流。另一方面，当深井用水中泵的运转再次开始时，通过叶轮113而被加压了的井水从下方推压阀体120，由此止回阀打开。
在说明本实施方式中的止回阀的构造之前，通过图12～15来说明比较例的止回阀226的构造。比较例中阀体引导件具有冲床冲裁断裂面，阀体在阀体引导件的冲裁断裂面的边缘滑动。因此，具有阀体磨损、破损的问题。
在图12中以立体图示出比较例的阀体220。阀体220为金属制部件，通过来自下侧的推压而从止回阀座121浮起，能够使井水、空气向上方流动。在图13中示出从斜上方观察到的比较例的阀体引导件222的立体图。图14是与图13相反地从斜下方观察到的阀体引导件222的立体图。即图14示出阀体引导件222的下表面。而且，在图15中示出组装了阀体220和阀体引导件222时的立体图。图15示出从斜上方观察到的阀体引导件222的立体图。即图15示出组装了阀体220和阀体引导件222时的上表面。
参照图12～15，尤其参照图13、14，来说明阀体引导件222。阀体引导件222将止回阀的阀体220沿水中泵的轴112的轴向引导。因此，阀体引导件222具有：与阀体220接触并将阀体220沿水中泵的轴112的轴向l引导的多个(六个)引导部222a；和用于将阀体引导件222安装到水中泵上的多个(三个)安装部222b。引导部222a的与阀体220的接触部分为阀体引导件220的冲裁断裂面。阀体220在阀体引导件222的冲裁断裂面的边缘滑动而磨损。
阀体引导件222具有与阀体220接触而限制阀体220在水中泵的轴向上的移动的六个限制部222c。限制部222c的与阀体220的接触部分为阀体引导件220的冲裁断裂面。阀体220在阀体引导件222的冲裁断裂面的边缘滑动而磨损。
接下来，图4、5中示出本实施方式中的止回阀126。图4是将图2的a部放大示出的图。图5是从图4的上方观察到的图4所示的阀体引导件122的图。图4是图5的aoa剖视图。在上部壳体116的内部设有阀体120和与之抵接的止回阀座121。阀体120的平面形状为大致圆形状，纵剖面形状由梯形状的中央部和大致l字状的外周部构成。图5中的圆形的虚线120a示出组合了阀体120和阀体引导件122时的阀体120的外周部。此外，在图4中，阀体引导件122以影线示出。
该止回阀126如后述那样通过阀体引导件122自身所具有的弹性力而被固定在上部壳体116。另一方面，止回阀座121是具有大致s字状的截面形状的环状部件。该止回阀座121的最外周部嵌合于上部壳体116的内表面，止回阀座121支承于上部壳体116。阀体120的向上下方向及横向的移动被阀体引导件122和止回阀座121限制。即，阀体120被阀体引导件122限制向上方及横向的移动，被止回阀座121限制向下方及横向的移动。在此横向为与泵的旋转轴的轴向垂直的方向。
图6中以立体图示出阀体120。图6是从图4的斜上方观察到的立体图。阀体120是金属制部件，或是以橡胶覆盖该金属制部件而成的，通过来自下侧的推压而从止回阀座121浮起，能够使井水、空气向上方流动。图6所示的阀体120是以橡胶覆盖金属制部件而成的。
图7中示出从图4的斜上方观察到的图4、5所示的阀体引导件122的立体图。另外，图8中示出阀体引导件122的六视图。图8的(a)与图5相同，是从图4的上方观察到的图4所示的阀体引导件122的图。图8的(c)是从图4的下方观察到的图4所示的阀体引导件122的图。图8的(b)、图8的(d)、图8的(e)、图8的(f)分别是从图8的(c)的b、d、e、f方向观察到的图8的(c)所示的阀体引导件122的图。图8的(g)是从图8的(c)的g方向斜上观察到的图8的(c)所示的阀体引导件122的立体图。即图8的(g)示出阀体引导件122的下表面。
图7示出从图8的(a)的h方向斜上观察到的图8的(a)所示的阀体引导件122的立体图。即图7示出阀体引导件122的上表面。图9与图8的(g)同样地是从图8的(c)的g方向斜上观察到的图8的(c)所示的阀体引导件122的立体图，但是从比图8的(g)更高的位置观察到的图。即图9示出阀体引导件122的下表面。
而且，图10中示出组装了阀体120和阀体引导件122时的立体图。图10示出从图8的(a)的h方向斜上观察到的图8的(a)所示的阀体引导件122的立体图。即图10示出组装了阀体120和阀体引导件122时的上表面。
参照图7～10，尤其参照图8来说明阀体引导件122。阀体引导件122将水中泵中使用的止回阀126的阀体120沿水中泵的轴112的轴向引导。因此，阀体引导件122具有：与阀体120接触并将阀体120沿水中泵的轴112的轴向引导的多个(三个)引导部122a；和用于将阀体引导件122安装到水中泵上的多个(六个)安装部122b。
在引导部122a的与阀体120的接触部分中，引导部122a的与水中泵的轴向垂直的截面向朝向阀体120的方向突出并弯曲。多个引导部122a和多个安装部122b一体化。在水中泵的旋转轴112的旋转方向上，在引导部122a各自的两侧配置有安装部122b。
由于引导部122a的与水中泵的轴向垂直的截面向朝向阀体120的方向突出并弯曲，因此通过工具等将弯曲的部分向水中泵的轴向推压，而能够暂时减小阀体引导件122的外形尺寸l1(参照图5)。事先将阀体引导件122的外形尺寸l1制作得比泵壳体116的内径尺寸大，在向壳体116嵌入阀体引导件122时，暂时减小阀体引导件122的外形尺寸l1，而能够将阀体引导件122嵌入到壳体116中。嵌入后，通过阀体引导件122的弹性而能够将阀体引导件固定到壳体116。
即，通过为一体部件、及具有弯曲部分，而能够不使用焊接等地向壳体116组装阀体引导件122。其结果为，容易向泵壳体116组装阀体引导件122，最终抑制泵制造成本，从而能够提供便宜的泵。此外，图5所示的外形尺寸l1示出从泵的旋转轴112的轴心o到阀体引导件122的外周为止的长度。
阀体引导件122具有与阀体120接触而限制阀体120在水中泵的轴向上的移动的六个限制部122c。在限制部122c的与阀体120的接触部分中，水中泵的旋转轴112的旋转方向上的限制部122c的截面向朝向阀体120的方向突出并弯曲。图11中示出限制部122c的与阀体120的接触部分122d的放大图。图11是水中泵的旋转轴112的旋转方向上的限制部122c的剖视图。该剖视图也为与水中泵的旋转轴112的轴向平行的方向上的限制部122c的剖视图。
图11的(a)是图8的(a)的i-i剖视图。在图11的(a)中，限制部122c通过将不锈钢板材折曲而在限制部122c的一部分上形成弯曲部122d。弯曲部122d为接触部分122d。图11的(b)示出限制部122c的其他实施方式中的形状。在图11的(b)中，通过使不锈钢板材弯曲来在限制部122c的一部分上形成弯曲部122d，弯曲部122d为接触部分122d。
图8的(e)中的引导部122a的顶部与弯曲部122d的顶部之间的距离h1为阀体120能够在泵轴向上移动的范围。即，距离h1是根据需要使阀体120沿泵轴向以怎样的程度移动而确定的。此外，如图8的(e)所示，安装部122b的顶部122e比引导部122a的顶部122f低。其理由是基于材料的节约来降低成本及减轻重量。
阀体引导件122能够如以下那样制造。阀体引导件122以薄且长的不锈钢板材料制造。板材料的厚度与图8的(a)所示的厚度t1相同，板材料的宽度与图8的(f)所示的高度h2相同。以该板材料通过冲床冲裁而形成具有引导部122a、安装部122b和限制部122c的展开形状的一张平面状的板。对平面状的板进行折曲加工及弯曲加工，对板的长度方向的两端部彼此进行焊接。最后为了形成限制部122c而进行弯曲或折曲加工。
此外，虽然已经叙述的阀体引导件是一体化的，但阀体引导件也可以没有一体化，即也可以为没有图8的(a)中的部分122g的阀体引导件。此时，限制阀体120沿水中泵的轴向移动的阀体引导件具有：与阀体120接触而限制阀体在水中泵的轴向上的移动的限制部122c；和用于将阀体引导件安装到水中泵上的安装部122b。在限制部122c的与阀体120的接触部分122d中，水中泵的旋转轴的旋转方向上的限制部122c的截面向朝向阀体的方向突出并弯曲。通过使用三个以上的该阀体引导件，能够限制阀体120的移动。另外阀体引导件能够通过具有已经叙述的形状的引导部122a将阀体120沿轴向引导。在该阀体引导件中，与阀体120的接触部分也弯曲，因此具有能够减少阀体120的磨损的优点。在没有一体化的情况下，在将阀体引导件安装到壳体上的情况下，需要焊接等的方法。
附图标记说明
101水中马达
102泵主体
107深井用水中泵
120阀体
122阀体引导件
122a引导部
122b安装部
122c限制部
126止回阀