JP2002021762A - ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 たとえスラスト軸受を吐出ケーシングの上部
に設置しても、吐出ケーシングの強度を特に強くする必
要のないポンプを提供すること。 【解決手段】 ガイドベーン４５を取り付けた揚水管１
０の上下にそれぞれ吐出ケーシング３０と羽根車ケーシ
ング２０とを接続し、羽根車ケーシング２０内に設置し
た羽根車２１を回転駆動するシャフト１１を吐出ケーシ
ング３０の上部から外部に引き出してなるポンプであ
る。ガイドベーン４５の中央にシャフト１１を囲むよう
に軸受ケーシング４０を固定する。軸受ケーシング４０
を吐出ケーシング３０に設けた開口３１からその上部に
突出せしめる。軸受ケーシング４０の吐出ケーシング３
０の上部から突出した部分にシャフト１１のスラスト軸
受Ｓを設ける。これによってスラスト軸受Ｓのスラスト
荷重は剛性の高いガイドベーン４５によって支えられ
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、ケーシング内に設
置した羽根車を回転駆動することで水を揚水して所定の
場所に吐出するポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポンプ場等の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、揚水管６０の下に羽根車６
７を収納した羽根車ケーシング６１を取り付け、一方揚
水管６０の上部に９０°湾曲する吐出ケーシング６５を
取り付け、揚水管６０の内部に設置したシャフト６６を
吐出ケーシング６５の上部から突出して図示しない減速
機及びディーゼル機関やガスタービン等の駆動機に連結
して構成されている。

【０００３】シャフト６６は、その上部がスラスト／ラ
ジアル軸受ｓ，ｒ１によって軸支されると共に、その下
部がラジアル軸受ｒ２によって軸支されている。上部の
スラスト／ラジアル軸受ｓ，ｒ１は吐出ケーシング６５
の上部に設けた上部軸受ユニット６８内に設置され、一
方ラジアル軸受ｒ２はこれを覆うケーシング６９に支持
され、ケーシング６９はガイドベーン６４によって支え
られている。この実施形態のようにスラスト軸受ｓを吐
出ケーシング６５の上部に突出した位置に設けると、そ
のメンテナンス性が良くなり、好適である。

【０００４】そして図示しない駆動機を駆動してシャフ
ト６６及び羽根車６７を回転駆動すれば、吸水槽７０内
の水が揚水管６０を介して吐出ケーシング６５に揚水さ
れ、所定の場所に排水されていく。

【０００５】しかしながら上記従来のポンプにおいて
は、スラスト軸受ｓの軸受荷重は上部軸受ユニット６８
を介して吐出ケーシング６５にかかるので、吐出ケーシ
ング６５の強度を強くしなければならず、その厚みを厚
くする必要がある。そして吐出ケーシング６５の厚みを
厚くすると、重量が重くなるばかりか、サイズがかさば
り、コスト高になってしまう。

【０００６】

【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、たとえスラスト軸
受を吐出ケーシングの上部に設置しても、吐出ケーシン
グの強度を特に強くする必要のないポンプを提供するこ
とにある。

【０００７】

【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、ガイドベーンを取り付けた揚水管の上下に
それぞれ吐出ケーシングと羽根車ケーシングとを直接又
は他の管を介して接続し、羽根車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吐出ケーシングの上
部から外部に引き出してなるポンプにおいて、前記ガイ
ドベーンの中央にシャフトを囲むように軸受ケーシング
を固定すると共にこの軸受ケーシングをシャフトに沿っ
て延長して吐出ケーシングに設けた開口からその上部に
突出せしめ、この軸受ケーシングの吐出ケーシングの上
部から突出した部分にシャフトのスラスト軸受を設けた
ことを特徴とする。これによってメンテナンス性を良く
するためにスラスト軸受を吐出ケーシングの上部に設置
しても、スラスト荷重が剛性の高いガイドベーンによっ
て支えられるので、別途吐出ケーシングの強度を強くす
るなどの必要はなくなる。

【０００８】ここで前記軸受ケーシング内部には、その
所定位置にシャフトのラジアル軸受を設けることが好ま
しい。

【０００９】また前記吐出ケーシングの開口と軸受ケー
シングの間をシール機構でシールすることが好ましい。

【００１０】また前記吐出ケーシングの開口と軸受ケー
シングの間に、軸受ケーシングの揺れを吐出ケーシング
で支える揺れ止め手段を設ければ、ポンプ運転に際して
軸受ケーシング上部が振動することはない。

【００１１】

【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、ガイドベーン４５を取り付け
た揚水管１０の下に羽根車２１を収納する羽根車ケーシ
ング２０を取り付け、一方揚水管１０の上に湾曲する吐
出ケーシング３０を取り付け、羽根車２１に固定したシ
ャフト１１の上部を吐出ケーシング３０の湾曲した上部
側面から貫通して引き出して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
動機に連結して構成されている。

【００１２】ここでシャフト１１の周囲には、シャフト
１１を囲むように略筒形状の軸受ケーシング４０が取れ
付けられている。この軸受ケーシング４０は、ガイドベ
ーン４５の中央に固定されており、その上部はシャフト
１１に沿って延長されて吐出ケーシング３０の上部に設
けた開口３１からその上部に突出している。つまり軸受
ケーシング４０は、ガイドベーン４５とこれを固定した
揚水管１０に支えられている。

【００１３】そして軸受ケーシング４０内部の吐出ケー
シング３０の上部から突出した部分は上部軸受ユニット
５０となっており、その内部にシャフト１１のスラスト
軸受Ｓとラジアル軸受Ｒ１とを設け、一方軸受ケーシン
グ４０内部のガイドベーン４５を取り付けた部分にもラ
ジアル軸受Ｒ２を設けている。また軸受ケーシング４０
のスラスト軸受Ｓの上部と、ラジアル軸受Ｒ２の下部に
はそれぞれシール機構４１，４２が設けられ、これによ
って軸受ケーシング４０内部の潤滑油を封止している。
また上部軸受ユニット５０にはこれを冷却する潤滑油が
オイルクーラー８５から供給・循環されている。

【００１４】一方吐出ケーシング３０の開口３１部分に
は前記貫通する軸受ケーシング４０の周囲を囲むように
筒状部３３が設けられている。また開口３１（筒状部３
３の内面）と軸受ケーシング４０間にはシール機構３５
が設けられ、これによって両者の隙間から揚水が漏れ出
ないようにしている。さらに筒状部３３の内面と軸受ケ
ーシング４０の間には楔（揺れ止め手段）３７（図では
一箇所のみ示しているが複数箇所でも良い）が打ち込ま
れており、これによって軸受ケーシング４０の振動を吐
出ケーシング３０が支持する構造となっている。

【００１５】そして図示しない駆動機を駆動することで
シャフト１１を回転駆動すれば、羽根車２１によって吸
水槽９０内の水が羽根車ケーシング２０と揚水管１０を
介して吐出ケーシング３０に揚水され、所定の場所に排
水されていく。

【００１６】そしてこのとき生じるスラスト荷重によっ
て、スラスト軸受Ｓにはこれを下方向に向かって押し下
げる力が加わるが、この荷重は全て軸受ケーシング４０
を介してガイドベーン４５及びこれを取り付けた揚水管
１０に加わり、これを支持するコンクリート構造体など
の支持部１００に加わる。

【００１７】ところで揚水管１０にはガイドベーン４５
が取り付けられているので元々剛性が高く、従って本実
施形態のようにガイドベーン４５にスラスト荷重を受け
させてもその補強は不要であり、従来のものでもそのま
ま十分使用できる。一方吐出ケーシング３０はスラスト
荷重を受けないので、その強度を強くする必要はなく、
重量が重くなったりサイズがかさばることはない。

【００１８】なお軸受ケーシング４０はその下部の部分
が支持・固定されることとなるので、ポンプ運転に際し
てその上部の部分が振動する恐れがあるが、この振動は
楔３７によってラジアル方向へ固定されている吐出ケー
シング３０が支えるので確実に防止される。

【００１９】なお上記実施形態においては揺れ止め手段
として楔３７を用いたが、押しボルト等、揺れ止めでき
るものであれば他のどのような構造の揺れ止め手段であ
ってもよい。

【００２０】図２は本発明の他の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。この実施形態におい
て図１に示す実施形態と同一又は相当部分には同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。即ちこのポンプに
おいては、下側のラジアル軸受Ｒ２を潤滑油を用いず水
中でそのまま使用できる水潤滑の水中ラジアル軸受で構
成し、ラジアル軸受Ｒ２の下側に設けていたシール機構
４２（図１参照）を省略し、その代わりに上側のラジア
ル軸受Ｒ１の下側にシール機構４３を設けている。

【００２１】このように構成しても上記図１に示す実施
形態の効果と同様の効果が生じることは言うまでもな
く、更にこの実施形態の場合は下側のラジアル軸受Ｒ２
を潤滑油によって冷却する必要がなくなる。

【００２２】ところで図２に示す実施形態の場合、ラジ
アル軸受Ｒ２の部分に揚水する水が浸入することとなる
が、そうすると揚水中にスラリーがある場合はスラリー
がこの軸受けを傷める恐れがある。これを回避するた
め、ポンプを以下の実施形態のように構成しても良い。

【００２３】即ち図３は本発明のさらに他の実施形態を
用いたポンプの一例を示す概略断面図である。この実施
形態において前記図２に示す実施形態と同一又は相当部
分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。こ
の実施形態において前記図２に示す実施形態と相違する
点は、ラジアル軸受Ｒ２の部分に揚水する水が浸入しな
いように、ラジアル軸受Ｒ２の下部にダストシール機構
４４を取り付け、また軸受ケーシング４０内のラジアル
軸受Ｒ２とダストシール機構４４の間の隙間から引き出
したドレン管５７をポンプＰを介してラジアル軸受Ｒ２
の上部に戻すように接続し、ポンプＰを駆動することで
軸受ケーシング４０内に充填しておいた循環液（例えば
清水）を循環させるように構成した点である。ポンプＰ
の上流又は下流にストレーナ又はフィルタ５９を設ける
と更に良い。このように構成すればラジアル軸受Ｒ２の
スラリーによる破損を確実に防止できる。

【００２４】なお場合によってはドレン管５７とポンプ
Ｐを取り付けず、ダストシール機構４４のみを設けるだ
けでもラジアル軸受Ｒ２の破損は防止できる。またこの
実施形態においてはドレン管５７によって軸受ケーシン
グ４０内の液を循環するように構成したが、液（清水）
を別の場所から軸受ケーシング４０内に供給だけするよ
うに構成し、予め緩めにシールするようにしておいたダ
ストシール機構４４の部分から、前記供給した液を揚水
中に排出するように構成しても良い。また、液の排出を
ドレン管を設けることにより所定の場所（外部）に行っ
ても良い。

【００２５】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や材質であって
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。例えば上記実施形態では揚水
管の上下にそれぞれ直接吐出ケーシングと羽根車ケーシ
ングとを接続したポンプを示したが、揚水管の上に他の
管（例えば吊下げ管）を介して吐出ケーシングを取り付
けたり、同様に揚水管の下に他の管を介して羽根車ケー
シングを取り付けたりして構成したポンプであってもよ
い。

【００２６】

【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。 たとえスラスト軸受を吐出ケーシングの上部に設置し
ても、ポンプの運転によって生じるスラスト荷重を、剛
性の高いガイドベーンが支えるので、別途吐出ケーシン
グの強度を強くする等の必要はなく、その重量が重くな
ることもなく、サイズがかさばったりコスト増になるこ
ともない。同時にスラスト軸受は吐出ケーシングよりも
上部に設置されているのでそのメンテナンス性が良くな
る。

【００２７】吐出ケーシングの開口と軸受ケーシング
の間をシール機構でシールしたので、ポンプ運転に際し
て前記隙間から水が漏れ出る恐れはない。

【００２８】吐出ケーシングの開口と軸受ケーシング
の間に軸受ケーシングの揺れを吐出ケーシングで支える
揺れ止め手段を設けたので、ポンプ運転に際して軸受ケ
ーシングの上部の部分が振動することはない。

【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】本発明の他の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３】本発明のさらに他の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 揚水管 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 ３１ 開口 ３３ 筒状部 ３５ シール機構 ３７ 楔（揺れ止め手段） ４０ 軸受ケーシング ４１，４２ シール機構 ４５ ガイドベーン ５０ 上部軸受ユニット Ｓ スラスト軸受 Ｒ１，Ｒ２ ラジアル軸受 ８５ オイルクーラー ９０ 吸水槽 １００ 支持部 ４３ シール機構 ４４ ダストシール機構 ５７ ドレン管 Ｐ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 17/04 Ｆ１６Ｃ 17/04 Ｚ 17/14 17/14 35/02 35/02 Ｇ (72)発明者 山川 喜裕 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 長岡 一宏 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 AA03 BA06 CA15 CA19 CA20 CA21 CA22 CA37 CA38 CA40 CA48 CA58 DA07 DA11 DA13 DA16 DA17 DA20 3J011 AA01 3J017 AA03 BA01 DA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイドベーンを取り付けた揚水管の上下
   にそれぞれ吐出ケーシングと羽根車ケーシングとを直接
   又は他の管を介して接続し、羽根車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吐出ケーシングの
   上部から外部に引き出してなるポンプにおいて、 前記ガイドベーンの中央にシャフトを囲むように軸受ケ
   ーシングを固定すると共にこの軸受ケーシングをシャフ
   トに沿って延長して吐出ケーシングに設けた開口からそ
   の上部に突出せしめ、この軸受ケーシングの吐出ケーシ
   ングの上部から突出した部分にシャフトのスラスト軸受
   を設けたことを特徴とするポンプ。
2. 【請求項２】 吐出ケーシングの開口と軸受ケーシング
   の間をシール機構でシールしたことを特徴とする請求項
   １記載のポンプ。
3. 【請求項３】 吐出ケーシングの開口と軸受ケーシング
   の間に、軸受ケーシングの揺れを吐出ケーシングで支え
   る揺れ止め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。