JP2002005071A - ポンプ - Google Patents

ポンプ

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JP2002005071A
JP2002005071A JP2000187380A JP2000187380A JP2002005071A JP 2002005071 A JP2002005071 A JP 2002005071A JP 2000187380 A JP2000187380 A JP 2000187380A JP 2000187380 A JP2000187380 A JP 2000187380A JP 2002005071 A JP2002005071 A JP 2002005071A
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JP
Japan
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water
bowl
shaft
pump
oil
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Pending
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JP2000187380A
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English (en)
Inventor
Hideki Jinno
秀基 神野
Shuichiro Honda
修一郎 本田
Kazuyuki Sato
一行 佐藤
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部に軸受け潤滑用の潤滑油を充填したボウ
ルのシールが確実に行なえるポンプを提供すること。 【解決手段】 ケーシング10,15,20,25,3
0内に設置した羽根車21を回転駆動するシャフト11
をケーシング10,15,20,25,30の外部に引
き出すとともに、シャフト11の軸受41,43をボウ
ル40内に収納する。軸受41,43の下部にシャフト
11をボウル40の外部からシールするシール機構60
を設ける。シール機構60はシャフト11を上下二箇所
でシールしてその間の空間にメカシール室67を設けた
ダブル型メカニカルシール機構で構成し、メカシール室
67内に水を充填する。メカシール室67内の水を取り
出して油検知器70と油水分離器71とクーラー73を
通し再びメカシール室67に循環する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、羽根車を回転駆動
するシャフトの軸受を収納するボウル内から軸受潤滑用
の潤滑油が揚水中に漏れ出すことのないポンプに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、水を揚水して所定の場所に吐出す
るポンプとして図4に示す構造のものがあった。同図に
示すポンプは、吊下げケーシング80の下に吐出ケーシ
ング81と羽根車87を収納した羽根車ケーシング81
と吸込ベルマウス84とを取り付け、一方吊下げケーシ
ング80の上部に湾曲する吐出ケーシング85を取り付
け、これらケーシングの内部に設置したシャフト86を
吐出ケーシング85の上部から突出して図示しない駆動
手段に連結して構成されている。
【0003】ここで羽根車87の上部にはボウル89が
設けられており、ボウル89の上部は保護管91によっ
て吐出ケーシング85の上部まで引き伸ばされている。
ボウル89内にはシャフト86の軸受が収納されてい
る。ここでボウル89内にはシャフト86の軸受け潤滑
用の潤滑油が充填されているので、この潤滑油が揚水す
る水の中に漏れ出さないようにするため、ボウル89の
下部のボウル89からシャフト86が突出する部分には
シール機構93が設けられている。
【0004】しかしながら従来のシール機構93では、
必ずしもそのシールが確実に行なえず、長期間の使用に
よってシール部が摩耗するなどしてシールが不完全とな
り、内部の潤滑油が外部に漏れ出したり、外部の水がボ
ウル89内に入り込んだりする恐れがあった。また従来
例えこのシール機構93から潤滑油が漏れ出したとして
も、そのことを検知してこれに迅速に対応する手段はな
かった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたものでありその目的は、内部に軸受け潤滑
用の潤滑油を充填したボウルのシールが確実に行なえる
ポンプを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、ケーシング内に設置した羽根車を回転駆動
するシャフトをケーシングの外部に引き出すとともに、
前記ケーシング内のシャフトの軸受をボウル内に収納し
てなる構造のポンプにおいて、前記ボウル内の前記軸受
の下部に前記シャフトをボウルの外部からシールするシ
ール機構を設け、且つこのシール機構を、前記シャフト
を上下二箇所でシールしてその間の空間をメカシール室
としたダブル型メカニカルシール機構で構成し、更に前
記メカシール室内に水を充填したことを特徴とする。こ
れによってボウルとシャフト間のシールが確実に行なえ
る。
【0007】ここで前記メカシール室内の水を取り出し
て油水分離器及び/又は油検知器を通して再びメカシー
ル室に循環せしめる循環手段を設ければ、さらに効果的
に油漏れを防止できる。
【0008】また前記メカシール室内の水を取り出して
クーラーを通して再びメカシール室に循環せしめる循環
手段を設ければ、メカシール室内の水の冷却が確実に行
なえる。
【0009】また本発明は、ケーシング内に設置した羽
根車を回転駆動するシャフトをケーシングの外部に引き
出すとともに、前記ケーシング内のシャフトの軸受をボ
ウル内に収納してなる構造のポンプにおいて、前記ボウ
ルの外部に、ボウル内の潤滑油を冷却するフィンを設け
たことを特徴とする。これによってたとえポンプを水の
ない状態で運転しても、ボウル内に設けた軸受の効果的
冷却が行える。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態
を用いたポンプの一例を示す概略断面図である。同図に
示すようにこのポンプは、吊下げケーシング10の下に
吐出ケーシング15と羽根車21を収納した羽根車ケー
シング20と吸込ベルマウス25とを取り付け、一方吊
下げケーシング10の上に湾曲する吐出ケーシング30
を取り付け、これら各ケーシングの内部に立てて設置し
たシャフト11の上部を、吐出ケーシング30の湾曲し
た上部側面から貫通して外部に突出させ図示しない減速
機を介して図示しないディーゼル機関やガスタービン等
からなる駆動手段に連結して構成されている。
【0011】ここで羽根車21の上部には、筒状であっ
て水の流れをスムーズにするためのボウル40がシャフ
ト11を覆うように取り付けられており、ボウル40内
部にはシャフト11を軸支するスラスト軸受41とラジ
アル軸受43とが収納されている。ボウル40自体はガ
イドベーン45によって吐出ケーシング15の内周面に
固定されている。一方ボウル40の上部は筒状に延びて
吐出ケーシング30の上部側面から突出し、その上部に
設置したもう一つのラジアル軸受49がシャフト11を
軸支している。上側のラジアル軸受49は上部軸受ユニ
ット50内に設置され、上部軸受ユニット50にはこれ
を冷却する潤滑油がオイルクーラー55から供給・循環
されている。
【0012】またボウル40内のスラスト軸受41とラ
ジアル軸受43の下部には、ボウル40とシャフト11
の間から外部の水がボウル40内に入り込んだり、逆に
内部の潤滑油が外部に漏れ出ないようにするためのシー
ル機構60が設けられている。図2はこのシール機構6
0の要部拡大断面図である。同図に示すようにこのシー
ル機構60はダブル型メカニカルシール機構であり、具
体的にはシャフト11を上下二箇所のメカニカルシール
部61,63でシールし、筒状の固定側部材65とシャ
フト11の間に形成される密閉空間をメカシール室67
としている。
【0013】メカシール室67には通常油が充填される
が、本発明においては、清水を充填している。さらにこ
のメカシール室67からは配管69を引き出し、油検知
器70と油水分離器71とクーラー73とポンプPを介
して再びメカシール室67に戻して循環せしめるように
している。
【0014】以上のように構成されたポンプの駆動手段
を駆動することで図示しない減速機を介してシャフト1
1を回転駆動すれば、羽根車21によって水槽90内の
水が吸込ベルマウス25から吐出ケーシング30に向け
て揚水され、所定の場所に排水されていく。
【0015】このとき揚水される水はボウル40の外面
を介してスラスト軸受41とラジアル軸受43とその潤
滑油を冷却する。一方上側のラジアル軸受49の潤滑油
は、オイルクーラー55によって冷却する。オイルクー
ラー55による冷却は、発熱の大きいスラスト軸受では
なく、ラジアル軸受49のみなので、冷却に必要な潤滑
油は少なく、小型のオイルクーラー55で済む。
【0016】一方ポンプPを駆動することでメカシール
室67内の清水を配管69に取り出して循環し、まず油
検知器70によって取り出した清水中に油成分があるか
否かを検出し、次に油水分離器71によって清水中にあ
る油成分を分離して取り除き、次にクーラー73によっ
て清水を冷却して再びメカシール室67に戻すようにし
ている。
【0017】本実施形態に用いるシール機構60は、メ
カシール室67内を清水で満たしているので、例え下側
のシール部63のシールが不完全になっても外部に油が
漏れ出る恐れはない。一方上側のシール部61のシール
が不完全になってメカシール室67内に潤滑油が漏れ出
しても、この油はシール部63があるので外部に漏れ出
す恐れはなく、しかも前述のようにメカシール室67内
に油が漏れ出していればこれを油検知器70が検知して
即座にシール部61のシール不良が検知され、同時に清
水中の油成分が油水分離器71によって取り除かれる。
従ってシール機構60の不具合に即座に対応できるばか
りか、不具合が生じている状態でも外部に油が漏れ出る
ことはない。
【0018】図3は本発明を用いた他のポンプの一例を
示す概略断面図である。この実施形態において図1に示
す実施形態と同一部分には同一符号を付してその詳細な
説明は省略する。このポンプにおいて図1に示すポンプ
と相違する点は、ボウル40の外面に潤滑油冷却用のフ
ィン75を複数枚取り付けた点である。フィン75は板
状であって揚水の流れに抵抗とならないように、その平
面が揚水の流れに対して平行になるように設置されてい
る。つまりシャフト11の軸方向に延びるように設置さ
れている。フィン75を設けたのは以下の理由による。
【0019】即ちこの種のポンプは、先行待機ポンプと
して利用される場合がある。ここで先行待機ポンプと
は、水位が低い状態においても予めポンプの駆動を開始
しておき、水位が上昇したときに即座にその揚水が行な
えるように使用されるポンプのことであり、例えば大雨
が予想されるときに予めポンプによって水槽内に溜まっ
ている水を全て排出しておき、その後急激に生ずる増水
に即座に対応するように使用するものである。そしてポ
ンプをこのように先行待機ポンプとして使用すると、ポ
ンプは水のない状態でも駆動されるので、スラスト軸受
41とラジアル軸受43とその潤滑油の発熱は揚水によ
って冷却することができずボウル40内が高温に加熱さ
れる恐れがある。そこで前記フィン75を取り付けるこ
とでボウル40を空冷するようにしたのである。
【0020】以上本発明の実施形態を説明したが、本発
明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求
の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範
囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書
及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本
願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思
想の範囲内である。
【0021】例えば上記実施形態ではボウル40内にス
ラスト軸受41とラジアル軸受43とを収納した例を示
したが、ボウル40内に収納するのはラジアル軸受43
のみ、又はスラスト軸受41のみであってもよい。即ち
要は、潤滑油によって潤滑されるシャフトの軸受を収納
するボウルを具備するポンプであれば、どのような構造
のポンプにも適用できる。
【0022】また上記実施形態で取り付けた油検知器7
0と油水分離器71とは、何れか一方のみ設置してもよ
い。またシール機構60の冷却がボウル40の外部を流
れる揚水によって十分行なえるならば、クーラー73は
必ずしも設置しなくてよい。また場合によっては油検知
器70や油水分離器71を設けず、クーラー73のみ設
置してもよい。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下のような優れた効果を有する。 シール機構をダブル型メカニカルシール機構とし、且
つそのメカシール室に水を充填したので、ボウルとシャ
フト間のシールが確実に行なえ、ボウル内部の潤滑油が
外部に漏れ出ることはない。
【0024】メカシール室内の水を取り出して油水分
離機を通して再びメカシール室に循環する循環手段を設
けたので、例えシール部の摩耗等によってそのシールが
不完全になっても、外部に潤滑油が漏れ出すことはな
い。
【0025】メカシール室内の水を取り出して油検知
器を通して再びメカシール室に循環する循環手段を設け
たので、シール部の摩耗等によってそのシールが不完全
になったことを検知できこれに迅速に対応できる。
【0026】メカシール室内の水を取り出してクーラ
ーを通して再びメカシール室に循環する循環手段を設け
たので、メカシール室内の水の冷却が確実に行なえる。
【0027】ボウルの外部にボウル内の潤滑油を冷却
するフィンを設けたので、たとえこのポンプを水のない
状態で運転しても、ボウル内に設けた軸受の効果的な冷
却が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を用いたポンプの一例を示
す概略断面図である。
【図2】シール機構60の要部拡大断面図である。
【図3】本発明を用いた他のポンプの一例を示す概略断
面図である。
【図4】従来のポンプの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
10 吊下げケーシング 11 シャフト 20 羽根車ケーシング 21 羽根車 30 吐出ケーシング 40 ボウル 41 スラスト軸受 43 ラジアル軸受 45 ガイドベーン 49 ラジアル軸受 50 上部軸受ユニット 60 シール機構 61,63 メカニカルシール部 65 固定側部材 67 メカシール室 69 配管 70 油検知器 71 油水分離器 73 クーラー P ポンプ 75 フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 一行 東京都大田区羽田旭町11番1号 株式会社 荏原製作所内 Fターム(参考) 3H022 AA01 BA06 CA23 CA30 DA17 3J041 AA04 BD06 DA01 DA05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング内に設置した羽根車を回転駆
    動するシャフトをケーシングの外部に引き出すととも
    に、前記ケーシング内のシャフトの軸受をボウル内に収
    納してなる構造のポンプにおいて、 前記ボウル内の前記軸受の下部に前記シャフトをボウル
    の外部からシールするシール機構を設け、且つこのシー
    ル機構を、前記シャフトを上下二箇所でシールしてその
    間の空間をメカシール室としたダブル型メカニカルシー
    ル機構で構成し、更に前記メカシール室内に水を充填し
    たことを特徴とするポンプ。
  2. 【請求項2】 前記メカシール室内の水を取り出して油
    水分離器及び/又は油検知器を通して再びメカシール室
    に循環せしめる循環手段を設けたことを特徴とする請求
    項1記載のポンプ。
  3. 【請求項3】 前記メカシール室内の水を取り出してク
    ーラーを通して再びメカシール室に循環せしめる循環手
    段を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のポン
    プ。
  4. 【請求項4】 ケーシング内に設置した羽根車を回転駆
    動するシャフトをケーシングの外部に引き出すととも
    に、前記ケーシング内のシャフトの軸受をボウル内に収
    納してなる構造のポンプにおいて、 前記ボウルの外部に、ボウル内の潤滑油を冷却するフィ
    ンを設けたことを特徴とするポンプ。
JP2000187380A 2000-06-22 2000-06-22 ポンプ Pending JP2002005071A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007255748A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Hitachi Ltd ヒートポンプシステム,ヒートポンプシステムの軸封方法,ヒートポンプシステムの改造方法
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