JP2003269387A - ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、たとえねじ孔が破損しても、ケーシ
ングカバーを交換することなしに、メカニカルシールの
取付け取り外しが行えるポンプを提供する。 【解決手段】本発明のポンプは、ケーシングカバー４の
背面側に形成されているフランジ部材４のねじ止め用の
ねじ孔２３を、フランジ部材２１に形成されているねじ
止め用通孔２５の整数倍、同一円周上に沿いに配設し
て、フランジ部材２１を複数の固定姿勢でそれぞれねじ
止め可能として、当初、使用しているねじ止めの用ねじ
孔２３が破損したような場合、それからずれた地点に有
るねじ止め用のねじ孔２３を用いて、フランジ部材２１
をねじ止めして固定環１１ａを固定すれば、ケーシング
カバー４の交換を必要とせずに、メカニカルシール６の
取付けや取り外しの作業を行えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インペラにつなが
るシャフトが貫通するケーシングカバーの貫通孔周りを
メカニカルシールでシールするポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】雑排水、ビル排水やたまり水等といった
水の排水には、外部から水が浸入する心配がない高い密
閉性をもつ排水水中ポンプが用いられている。

【０００３】排水水中ポンプは、モータ部から延びるシ
ャフトの先端部を、ケーシングカバーを貫通して、該ケ
ーシングカバーおよびケーシングで囲まれるインペラ室
に収めてあるインペラと接続する構造が採用され、モー
タ部の駆動力によってインペラを回転させることによ
り、ケーシングに形成されている吸込口から水を吸込
み、これを同じくケーシングに形成された吐出口から吐
出させるようにしてある。

【０００４】こうした排水水中ポンプは、特に密閉され
た条件下で、シャフトとケーシングカバーとの間をシー
ルさせることが求められる。

【０００５】このため、図３（ａ）に示されるようにモ
ータ部１のシャフト２が貫通するケーシングカバー４の
貫通孔５のシールには、貫通孔５の背面側にメカニカル
シール６設け、そのメカニカルシール６の周りに軸封室
７を形成して、軸封室７に収容される潤滑油でメカニカ
ルシール６のシールを助ける構造が採用されている。

【０００６】こうした貫通孔５とシャフト２との隙間の
シールに用いられるメカニカルシール６には、図３
（ｂ）および図４に示されるように両側に回転環８ａ，
８ｂを有し、両回転環８ａ，８ｂ間にスプリング部材９
を掛け渡してなる中間モジュール１０と、両回転環８
ａ，８ｂと軸方向から向き合う固定環１１ａ，１１ｂと
を組み合わせた円筒状構造が用いられる。具体的には、
固定環１１ａは、ケーシングカバー１の背面の貫通孔５
の周りに形成された円形の凹部１２に嵌め込まれる。固
定環１１ｂは、ケーシングカバー４の背面側（モータ部
１側）の壁部、例えばモータ部１の端面部とケーシング
カバー１とを仕切る隔壁１３の貫通孔１３ａの周りに形
成された凹部１４に嵌め込まれる。残る中間モジュール
１０は、モータ部１のシャフト２に巻装させて、回転環
８ｂを隔壁１３側の固定環１１ｂに軸方向から向き合わ
せ、回転環８ａをケーシングカバー１側の固定環１１ａ
に軸方向から向き合わせて、ケーシングカバー４と隔壁
１３との間に挟み込ませてある。このときのスプリング
部材９の弾性力に抗して行われる挟み込みにより、中間
モジュール１０の各回転環８ａ，８ｂをシャフト２に軸
方向に変位可能に固定し、また各固定環１１ａ，１１ｂ
をケーシングカバー４，隔壁１３に固定して、各回転環
８ａ，８ｂの内周部をなす摺動材１６から突き出ている
環状突起１６ａを、固定環１１ａの内周部を形成してい
る環状の摺動材１７の環状突起１７ａや固定環１１ｂの
内周部を形成している環状の摺動材１７の端面に押付け
てある。これにより、シャフト２の回転に伴い、ケーシ
ングカバー４側に固定された固定環１１ａ，１１ｂとシ
ャフト２側に固定された回転環８ａ，８ｂとの合わせ目
が摺り合うようにしてある。そして、この合わせ面をシ
ール面として、インペラ１８側、すなわちケーシング３
とケーシングカバー４とで形成されるインペラ室１５の
圧力流体が、貫通孔５とシャフト２との間の隙間から漏
れないようにしている。

【０００７】ところで、通常、ケーシングカバー４に付
く固定環１１ａは、据付座部分１９をゴムなどの弾性部
材から形成し、この据付座部分１９の弾性変形を利用し
てケーシングカバー１の凹部１２内に固定させている。

【０００８】ところが、ポンプの運転中、ケーシングカ
バー４側の固定環１１ａには、シャフト２と貫通孔５と
の間の隙間を通じて、インペラ１８が収まっているイン
ペラ室１９の圧力が加わる。

【０００９】このため、弾性部材１９を凹部１２に嵌め
て固定環１１ａをケーシングカバー４に固定させる構造
では、経年変化などにより弾性部材１９が劣化すると、
固定環１１ａを拘束する力の低下により、インペラ室１
９から加わる圧力水の圧力により固定環１１が変位（押
し上げ）して、シールが損なわれるおそれがある。

【００１０】そこで、揚程能力の大きなポンプなどで
は、図３〜図６に示されるように例えば円板で形成され
るフランジ部材２１を用いて、ケーシングカバー４から
固定環１１ａが浮き上がらないようねじ止めで固定する
ことが行われている。

【００１１】多くは、固定環１１ａの固定として、例え
ば固定環１１ａの弾性部材１９には、摺動材１６の外周
部から大きく張り出すフランジ状を用い、凹部１２には
その固定環１１ａの略全体が収まる外形とし、凹部１２
の周りには、複数、例えば３つのねじ止め用のねじ孔２
３を所定の間隔で同一円周上に配置した平坦な環状の取
付座２４を形成した構造を用いる。フランジ部材２１に
は、凹部１２に嵌めた固定環１１ａの環状突起１７ａか
ら取付座２４までを連続して覆う外形をなし、ねじ孔２
３に対応した板面部分に３つのねじ止め用の通孔２５が
形成された円板部材を用いる。そして、図５に示される
ようにケーシングカバー４の背面側の凹部１２に固定環
１１ａを収めてから、該固定環１１ａの摺動材１７の環
状突起１７ａの周りに、フランジ部材２１を嵌め、ねじ
孔２３と通孔２５とを合致させて、固定環１１ａの環状
突起１７ａの外側部分から取付座２４までの領域にフラ
ンジ部材２１の全体を重ねる。そして、各通孔２５から
ねじ孔２３へねじ部材２６をねじ込んでフランジ部材２
１をケーシングカバー４に締結することによって、固定
環１１ａを凹部１２の開口側から押さえ付けて、固定環
１１が開口方向に変位しないようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポンプで
は、良好なポンプの性能が確保されるよう、定期的な点
検時、ポンプを分解して、メカニカルシール６を点検す
ることが行われている。この点検の際には、メカニカル
シール６を分解して点検する。この点検の結果、メカニ
カルシール６に問題がなければ、再びメカニカルシール
６を元の場所に組付け直し、問題があれば新規なメカニ
カルシールと交換する。

【００１３】こうしたメカニカル６の分解や組立、メカ
ニカルシール６の交換のときなどは、ねじ部材２６の抜
取作業により、フランジ部材２１をケーシングカバー４
から取り外して、固定環１１ａをケーシングカバー４か
ら取り出したり、反対に固定環１１ａをケーシングカバ
ー４の凹部１４に嵌めてからフランジ部材２１をねじ止
めにより固定したりする。

【００１４】ところが、こうした作業の繰り返しによ
り、ケーシングカバー４のねじ孔２３のねじ部分が破損
する場合がある。特に図３に示されるようなケーシング
３、ケーシングカバー４、隔壁１３など主要部品が合成
樹脂部材で構成される樹脂製のポンプの場合、軟らかな
合成樹脂層にねじ孔２３が形成されるために、メカニカ
ルシール６の数回の交換作業で破損することがある。

【００１５】固定用のねじ孔２３が破損すると、たとえ
メカニカルシール６に問題がなくとも、別途、ケーシン
グカバー１の交換が余儀なくされ、無用なコスト的な負
担が強いられる。

【００１６】そこで、本発明は、たとえねじ孔が破損し
ても、ケーシングカバーを交換することなしに、メカニ
カルシールの取付け取り外しが行えるポンプを提供す
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、ケーシングカバーの背面に形成さ
れているフランジ部材のねじ止め用のねじ孔を、フラン
ジ部材に形成されているねじ止め用通孔の整数倍、同一
円周上に沿いに配設して、フランジ部材を複数の固定姿
勢でそれぞれねじ止め可能とし、当初、使用しているケ
ーシングカバーのねじ止めの用ねじ孔が破損したような
場合、それからずれた地点に有るねじ止め用のねじ孔を
用い、それにフランジ部材のねじ止め用通孔が合せてフ
ランジ部材をねじ止めして固定環を固定すれば、ケーシ
ングカバーの交換を必要とせずに、メカニカルシールの
取付けや取り外しの作業ができる。

【００１８】請求項２に記載の発明は、特にねじ孔の破
損が合成樹脂製のケーシングカバーを用いたポンプに発
生しやすいので、当該ポンプでその作用が発揮されるよ
う、ケーシングカバーが合成樹脂部材で構成されるポン
プに適用した。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１および図２に
示す一実施形態にもとづいて説明する。

【００２０】なお、図面において本発明の要部（特徴）
以外の構造は、先の図３〜図６を挙げて説明した排水水
中ポンプと同じなので、同一部分には同一符号を附して
説明を省略し、この項では発明の要部となる部分につい
て説明することにする。

【００２１】ここで、図１は固定環１１ａが収まってい
るケーシングカバー４とフランジ部材２１とねじ部材２
６とを分解した分解図を示し、図２はケーシングカバー
４の背面を示す平面図（固定環１１ａは無）をそれぞれ
示す。

【００２２】本発明は、図１および図２に示されるよう
にケーシングカバー４の背面、すなわち取付座２４に形
成されているねじ孔２３を、フランジ部材２１に形成さ
れている通孔２５の整数倍とし、これらをケーシングカ
バー４の中央を中心とした同一円周上同心円に沿って配
設したことに特徴がある。

【００２３】一実施形態は、例えば元のねじ孔２３の数
量（３つ）の２倍の数量（６つ）を同一円周上に設けた
例を示している。

【００２４】具体的には、２３ａは、ケーシングカバー
４の背面に当初から形成してあるねじ組を形成するねじ
孔、すなわちフランジ部材２１の３つ通孔２５と対応し
た１２０°間隔で、貫通孔５や凹部１４の中央を中心と
した同一円周上に形成した３つのねじ孔を示す（当初の
ねじ組）。

【００２５】２３ｂは、増加したねじ組を形成するねじ
孔、すなわち当初のねじ孔２３ａ配列に対し、周方向に
例えば６０°（ねじ孔２３ａ，２３ａの中央）ずれて、
１２０°間隔で、ねじ孔２３ａの同一円周上に増やした
３つのねじ孔を示す（増加したねじ組）。

【００２６】同構造により、フランジ部材２１は、元の
ねじ孔２３ａの組がなす固定姿勢、それから周方向に６
０°ずれたねじ孔２３ｂの組がなす固定姿勢で、それぞ
れねじ止めされるようにしている。

【００２７】こうしたポンプにおいて、例えば樹脂製の
排水水中ポンプのメカニカルシール６の交換を数回行
い、その度、固定環１１ａの取り外しや取付けのために
行うフランジ部材２１の取り外し作業やねじ止め作業に
より、ケーシングカバー４の背面のねじ孔２３ａのねじ
部分が破損したとする。

【００２８】このとき、フランジ部材２１の固定に使用
する組のねじ孔２３ａは、当初のねじ孔２３ａの整数倍
（一実施形態では２倍）の数量、用意してある。

【００２９】それ故、フランジ部材２１を取付けるとき
は、フランジ部材２１は、当初の組のねじ孔２３ａを使
わず、例えば図１中の矢印Ａに示されるように当初の固
定位置から６０°周方向へずらして、凹部１４内に収ま
っている固定環１１ａに嵌めて、フランジ部材２１の通
孔２５をケーシングカバー４の別なねじ組のねじ孔２３
ｂとを合致させてから、ねじ部材２６を各通孔２５から
ケーシングカバー２１のねじ孔２３ｂへねじ込んでフラ
ンジ部材２１を締め付けることにより、困難とされてい
た固定環１１ａの固定が行える。

【００３０】これにより、たとえ当初使っていたねじ孔
２３ａが破損により使用できなくなっても、ケーシング
カバー４を交換する必要なく、メカニカルシール６の交
換作業ができる。

【００３１】したがって、ケーシングカバー４を交換す
る費用が抑えられうえ、ケーシングカバー４の長寿命化
が図れ、使用者に対するコストの増加を抑えることがで
きる。特に、少なくともケーシングカバー４が合成樹脂
部材で形成された樹脂製のポンプは好適である。

【００３２】なお、本発明は上述した一実施形態に限定
されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種
々変更して実施しても構わない。例えば上述した一実施
形態では、ねじ孔の数量は、当初のねじ孔に対して２倍
の数量とした例を挙げたが、これに限らず、整数倍であ
ればよい。また一実施形態では、元のねじ孔で形成され
るねじ組に、増加したねじ孔のねじ組を等間隔の配列で
組合わせてあるが、不等間隔でも構わない。また一実施
形態では、本発明を排水水中ポンプに適用したが、これ
に限らず、他の水中ポンプ、他の構造のポンプに本発明
を適用してもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、た
とえ、当初、使用しているケーシングカバーのねじ孔が
破損したような場合、それからずれた地点に有るねじ孔
を用い、それにフランジ部材の通孔を合せてフランジ部
材をねじ止めすれば、固定環の固定や取り外しが行える
ので、ケーシングカバーの交換を必要とせずに、メカニ
カルシールの取付けや取り外しの作業ができる。

【００３４】したがって、ケーシングカバーを交換する
費用が抑えられうえ、ケーシングカバーの長寿命化が図
れ、使用者に対するコストの増加を抑えることができ
る。特に、少なくともケーシングカバーが合成樹脂部材
で形成された樹脂製のポンプには好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るポンプのメカニカル
シールの固定環の固定構造を示す分解斜視図。

【図２】ケーシングカバーの背面に形成された整数倍の
数量のねじ孔を示す平面図。

【図３】（ａ）は、排水水中ポンプの断面図。（ｂ）
は、同ポンプのメカニカルシールを一部拡大して示す断
面図。

【図４】同ポンプのメカニカルシールを示す斜視図。

【図５】同ポンプのメカニカルシールの固定環の固定構
造を示す分解斜視図。

【図６】ケーシングカバーの背面に形成された整数倍の
数量のねじ孔を示す平面図。

【符号の説明】

４…ケーシングカバー ５…貫通孔 ６…メカニカルシール ２０…六方切換弁 ８ａ…回転環 ９…スプリング部材 １１ａ…固定環 １８…インペラ ２１…フランジ部材 ２３…ねじ孔 ２６…ねじ部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 雄一 愛知県岡崎市橋目町御領田１番地 株式会 社川本製作所岡崎工場内 Ｆターム(参考） 3H022 AA01 BA01 BA06 CA23 CA54 DA07 DA16 DA20 3H034 AA01 AA20 BB01 BB06 BB12 BB16 CC03 CC06 DD14 DD24 DD26 EE05 EE12 EE13 EE17 3J041 AA02 BD06 DA16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトが貫通するケーシングカバーの
   貫通孔の背面側に、フランジ部材を複数のねじ部材でね
   じ止めすることによって前記貫通孔の周りに固定される
   固定環と前記シャフトに固定されシャフトの軸心方向か
   ら前記固定環に押付けられる回転環とを有して構成され
   るメカニカルシールを設けて、前記貫通孔と前記シャフ
   トとの隙間をシールしてなるポンプであって、 前記ケーシングカバーの背面に形成される前記フランジ
   部材のねじ止め用ねじ孔を、前記フランジ部材に形成さ
   れているねじ止め用通孔の整数倍とし、これらねじ孔を
   当該ケーシングカバーの同一円周上に沿って設け、前記
   フランジ部材を複数の固定姿勢でそれぞれねじ止め可能
   としてなるポンプ。
2. 【請求項２】 前記ケーシングカバーが合成樹脂部材で
   構成されている請求項１に記載のポンプ。