JP2022038898A - Pump device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプ装置に関する。 The present invention relates to a pump device.
取り扱い液(搬送液)を加圧する回転軸と、回転軸に固定された羽根車と、羽根車を収容するポンプケーシングと、回転軸を回転させるモータと、ポンプケーシングとモータとの間に配置された中間ブラケットと、を備えたポンプ装置が知られている(特許文献2参照)。 A rotating shaft that pressurizes the handling liquid (conveying liquid), an impeller fixed to the rotating shaft, a pump casing that accommodates the impeller, a motor that rotates the rotating shaft, and is arranged between the pump casing and the motor. A pump device including an intermediate bracket is known (see Patent Document 2).
ポンプ装置は、回転軸が貫通する開口から外部へ漏れる搬送液をシールする軸封装置を備える。軸封装置が搬送液で満たされていない状態で、羽根車が回転すると、取り扱い液の一部は、軸封装置が収容される軸封室に流入する。当該軸封室に流入した取り扱い液によって軸封装置が冷却および潤滑される。 The pump device includes a shaft sealing device that seals the conveyed liquid leaking to the outside through the opening through which the rotating shaft penetrates. When the impeller rotates while the shaft sealing device is not filled with the transport liquid, a part of the handling liquid flows into the shaft sealing chamber in which the shaft sealing device is housed. The handling liquid flowing into the shaft sealing chamber cools and lubricates the shaft sealing device.
しかしながら、ポンプの呼び水時等においては、軸封室には、取り扱い液のほか、空気も存在する場合がある。空気が存在する状態でポンプを運転すると、空気は水より密度が小さいため羽根車の回転により受ける遠心力が小さく、水はケーシングの外側に押しやられ、空気は回転軸の近傍に集まる。この回転軸の近傍に集まる空気が軸封装置に接触し続けると、軸封装置は、適切に冷却および潤滑されず、軸封装置が故障するおそれがある。 However, when the pump is priming, air may be present in the shaft sealing chamber in addition to the handling liquid. When the pump is operated in the presence of air, the density of air is smaller than that of water, so the centrifugal force received by the rotation of the impeller is small, the water is pushed to the outside of the casing, and the air collects near the axis of rotation. If the air collected in the vicinity of the rotating shaft continues to come into contact with the shaft sealing device, the shaft sealing device will not be properly cooled and lubricated, and the shaft sealing device may fail.
特許文献2に開示されたポンプでは、空気は回転軸の近傍に集まる空気をメカニカルシール側から主板の穴を通じて羽根車の内部に戻す。しかしながら、主板の穴を通じて羽根車の内部に液体も戻るため、羽根車内の流れが乱れてポンプ効率が低下し得る。また、主板の穴にスラリーなどの異物が詰まると、運転中にポンプ効率が変化してしまうおそれがある。
In the pump disclosed in
そこで、本発明は、回転軸の近傍に集まる空気を、羽根車の吸込側に排出する構造を有し、軸封部のドライ運転を防止するポンプ装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pump device having a structure for discharging air collected in the vicinity of the rotating shaft to the suction side of the impeller and preventing dry operation of the shaft sealing portion.
一態様では、搬送液を加圧する羽根車と、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、を備えたポンプと、前記羽根車が固定された回転軸と、前記回転軸が貫通する開口から前記ポンプケーシングの外部へ漏れる前記搬送液をシールする軸封装置と、前記ポンプケーシングにて形成される軸封室と、を備えるポンプ装置が提供される。前記羽根車よりも高い位置に配置された前記軸封室と前記羽根車の吸込側とを連通させる空気排出穴が、前記回転軸に形成されている。 In one embodiment, a pump including an impeller for pressurizing a transport liquid, a pump casing for accommodating the impeller, a rotating shaft to which the impeller is fixed, and the pump through an opening through which the rotating shaft penetrates. Provided is a pump device including a shaft sealing device that seals the conveyed liquid leaking to the outside of the casing, and a shaft sealing chamber formed by the pump casing. An air discharge hole for communicating the shaft sealing chamber arranged at a position higher than the impeller and the suction side of the impeller is formed on the rotating shaft.
一態様では、前記空気排出穴は、前記軸封室から前記回転軸の軸径方向に延びる、少なくとも1つの第1穴部と、一端が前記第1穴部のいずれかに接続され、かつ、他端が前記羽根車の吸込側まで延びる少なくとも1つの第2穴部と、を有している。
一態様では、前記第2穴部の少なくとも一部が前記回転軸の軸線を通り、前記第1穴部の少なくとも一部が前記回転軸の軸径方向に延びる。
一態様では、前記第1穴部は、前記第2穴部に対して垂直方向または斜め方向に延びている。
In one aspect, the air discharge hole is connected to at least one first hole portion extending from the shaft sealing chamber in the axial radial direction of the rotating shaft, and one end thereof is connected to any one of the first hole portions. The other end has at least one second hole extending to the suction side of the impeller.
In one aspect, at least a part of the second hole portion passes through the axis of the rotating shaft, and at least a part of the first hole portion extends in the axial direction of the rotating shaft.
In one aspect, the first hole extends perpendicularly or diagonally to the second hole.
一態様では、前記空気排出穴が連通する前記羽根車の吸込側に回転軸の一端部が配置され、前記空気排出穴が前記回転軸の一端部まで延びる。
一態様では、前記ポンプは、前記回転軸が縦方向に延びる立形ポンプであって、前記軸封室は、前記軸封装置に連通し、前記空気排出穴は、前記軸封室の上部および/または下部に接続されている。
一態様では、前記ポンプは、前記回転軸が縦方向に延びる立形ポンプであって、前記軸封室は、前記軸封装置を収容し、前記空気排出穴が、前記軸封装置の摺動部よりも下方に形成されている。
In one aspect, one end of a rotating shaft is arranged on the suction side of the impeller with which the air exhaust hole communicates, and the air exhaust hole extends to one end of the rotating shaft.
In one aspect, the pump is a vertical pump in which the rotating shaft extends in the vertical direction, the shaft sealing chamber communicates with the shaft sealing device, and the air discharge hole is an upper portion of the shaft sealing chamber and the shaft sealing chamber. / Or connected to the bottom.
In one aspect, the pump is a vertical pump in which the rotating shaft extends in the vertical direction, the shaft sealing chamber accommodates the shaft sealing device, and the air discharge hole slides the shaft sealing device. It is formed below the portion.
一態様では、前記軸封装置は、前記ポンプケーシングに固定される固定環と、前記回転軸とともに回転する回転環と、前記回転環に接続されている付勢部材と、を備え、前記空気排出穴が、前記付勢部材の下方の位置および/または前記回転環と前記付勢部材との間の位置で開口している。
一態様では、前記空気排出穴は、前記回転軸の半径に沿って配置された複数の、前記軸封室から前記回転軸の軸径方向に延びる第1穴部を備える。
一態様では、前記空気排出穴は、前記回転軸の上下に配置された複数の、前記軸封室から前記回転軸の軸径方向に延びる第1穴部を備える。
In one aspect, the shaft sealing device comprises a fixed ring fixed to the pump casing, a rotating ring that rotates with the rotating shaft, and an urging member connected to the rotating ring, and the air is discharged. A hole is opened below the urging member and / or at a position between the rotating ring and the urging member.
In one aspect, the air exhaust hole comprises a plurality of first hole portions arranged along the radius of the rotating shaft, extending from the shaft sealing chamber in the axial direction of the rotating shaft.
In one aspect, the air discharge hole includes a plurality of first hole portions arranged above and below the rotation shaft, extending from the shaft sealing chamber in the axial direction of the rotation shaft.
一態様では、前記回転軸の外周面に装着された軸スリーブをさらに備え、前記空気排出穴は、前記軸スリーブに設けられたスリーブ穴を有している。
一態様では、前記スリーブ穴は、前記回転軸に形成されている前記空気排出穴から分岐する、異なる高さレベルの複数のスリーブ穴である。
一態様では、前記ポンプの上側に配置された前記回転軸を駆動するモータをさらに備え、前記ポンプから前記モータ側へ漏れる前記搬送液を前記軸封装置がシールする。
In one aspect, a shaft sleeve mounted on the outer peripheral surface of the rotating shaft is further provided, and the air exhaust hole has a sleeve hole provided in the shaft sleeve.
In one aspect, the sleeve hole is a plurality of sleeve holes at different height levels branching from the air exhaust hole formed in the rotating shaft.
In one aspect, a motor for driving the rotary shaft arranged above the pump is further provided, and the shaft sealing device seals the transport liquid leaking from the pump to the motor side.
回転軸は、羽根車よりも高い位置に配置された軸封室と羽根車の吸込側とを連通させる空気排出穴を有している。したがって、軸封室に存在する空気は、羽根車の吸込側との圧力差により、空気排出穴を通じて羽根車の吸込側に排出される。結果として、ポンプ装置は、軸封室内の空気が軸封装置に接触することに起因する軸封装置の故障を防止することができる。 The rotating shaft has an air discharge hole for communicating the shaft sealing chamber arranged at a position higher than the impeller and the suction side of the impeller. Therefore, the air existing in the shaft sealing chamber is discharged to the suction side of the impeller through the air discharge hole due to the pressure difference from the suction side of the impeller. As a result, the pump device can prevent the shaft sealing device from failing due to the air in the shaft sealing chamber coming into contact with the shaft sealing device.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、ポンプ装置の一実施形態を示す図である。図1に示すように、ポンプ装置100は、取り扱い液(搬送液)を加圧する回転軸1と、ポンプ2と、回転軸1を駆動するモータ7と、ポンプケーシング5とモータ7との間に配置された中間ブラケット50と、羽根車3にて加圧された高圧の液体の漏洩を防止するための軸封装置30と、を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a pump device. As shown in FIG. 1, the pump device 100 is located between a
ポンプ2は、回転軸1に固定された羽根車3と、羽根車3を収容するポンプケーシング5を備える。本実施形態の回転軸1は、大径部1aと、大径部1aよりも先端側に位置する小径部1bと、を有する。回転軸1の小径部1bが、羽根車3とキーを介して係合する。羽根車3に回転軸1の小径部1bが挿入された状態で、羽根車3は、ボルト42によって回転軸1に固定される。羽根車3は、モータ20側(後述するメカニカルシール38側)に位置する主板3aと、側板3bと、主板3aと側板3bとの間に設けられる複数の翼3cと、を有する。
The
ポンプケーシング5は、吸込口12および吐出口13を備えている。モータ7が駆動されると、モータ7の回転は、回転軸1に伝達され、回転軸1および羽根車3が回転する。吸込口12を通ってポンプケーシング5内に流入した液体は、羽根車3の回転に伴って昇圧される。昇圧された液体は、吐出口13から吐き出される。図1に示す実施形態では、羽根車3は、セミオープン型羽根車である。一実施形態では、羽根車3は、ボルテックス型羽根車であってもよく、クローズド型羽根車、オープン型の羽根車であってもよい。
The
図1に示す実施形態では、回転軸1は鉛直に配置されている(図1の軸線CL方向参照)。中間ブラケット50は、回転軸1が貫通する開口50aを有し、軸封装置30は回転軸1が貫通する開口50aから外部(ここで外部は、モータ7)へ漏れる搬送液をシールする。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
本実施形態では、ポンプ2および/または回転軸1は、取り扱い液に対して、耐腐食性を有する材質(例えば、ステンレス)から構成されている。より具体的には、取り扱い液として、スラリーを含むスラリー液や腐食性を有する液体が使用されるため、ポンプケーシング5は、ステンレスなどの耐腐食性の材質にて製造されている。同様の理由から、回転軸1および羽根車3もステンレスなどの耐腐食性の材質である。これに対して、中間ブラケット50は、コストダウンや製造の容易性の観点から、安価な金属材質(例えば、鋳鉄)にて製造されている。
In the present embodiment, the
中間ブラケット50をポンプ側の部材と同一部材から構成した場合であっても、高温の取り扱い液が移送されると、取り扱い液の熱が中間ブラケット50を通じてモータ7に伝達されてしまい、モータ7(特に、回転軸1を回転自在に支持する軸受(図示しない))は、取り扱い液の熱の影響を大きく受けてしまう。結果として、モータが故障するおそれがある。そこで、本実施形態では、ポンプ装置100は、中間ブラケット50を冷却する構造を有している。
Even when the
ポンプ装置100は、中間ブラケット50を冷却する冷却流路200を備えている。具体的には、冷却流路200は、中間ブラケット50に形成されている。より具体的には、中間ブラケット50は、回転軸1の軸線CL方向と平行に伸びる柱部205を備えており、冷却流路200は、柱部205の下部(すなわち、ポンプケーシング5との連結部)に形成されている。
The pump device 100 includes a
また、ポンプ装置100は、回転軸の近傍に集まる空気を羽根車の吸込側に排出し、軸封部のドライ運転を防止することができるポンプ装置である。以下に、その作用効果について、詳細に説明する。 Further, the pump device 100 is a pump device capable of preventing the dry operation of the shaft sealing portion by discharging the air collected in the vicinity of the rotating shaft to the suction side of the impeller. The effects thereof will be described in detail below.
図1に示すように、ポンプケーシング5は、羽根車3を収容するケーシング本体49と、ケーシング本体49の開口端49aを覆うカバー部51と、を備えている。カバー部51は、回転軸1が挿通される開口51aを有する。ポンプ10は、カバー部51の開口と回転軸31との間に、カバー部51と回転軸1との間を封止する軸封装置30を有する。つまり、軸封装置30は、回転軸1が貫通する開口からポンプケーシング5の外部へ漏れる搬送液をシールする。また、軸封装置30は、カバー部51に保持されている。本実施形態のポンプ装置100は、カバー部51にて形成される軸封装置30に連通する軸封室251を有している。図1に示す実施形態では、ポンプは回転軸1が縦方向(すなわち、鉛直方向)に延びる立形ポンプである。軸封室251は、軸封装置30に連通するように軸封装置30の下に形成されているが、軸封装置30を覆うように軸封装置30の上に形成されてもよい。一実施形態では、軸封室251は、軸封装置30の上および下に形成されてもよい。
As shown in FIG. 1, the
羽根車3が回転すると、取り扱い液の一部は、羽根車3とカバー部51との間の隙間51aを通り、さらには、カバー部51と回転軸1との間の隙間51bを通って、軸封室251に流入する。軸封室251に流入した取り扱い液の一部は、軸封装置30を冷却および潤滑する。しかしながら、例えば、ポンプケーシング5内が空の状態から、最初にポンプ2を起動するときの呼び水では、羽根車3の上端の高さまでしか水位が上がらず、軸封室251には、取り扱い液のほか、空気も存在する。軸封室251に空気が存在する状態でポンプ2を運転すると、空気は水より密度が小さいため羽根車3の回転により受ける遠心力が小さく、水はポンプケーシング5の外側に押しやられ、空気は回転軸1の近傍に集まる。この状態で、さらに、ポンプ2を運転すると、この空気が軸封装置30に接触し、軸封装置30はドライ運転になって、適切に冷却および潤滑されず、軸封装置30が故障するおそれがある。そこで、本実施形態では、ポンプ装置100は、軸封室251に存在する空気を排出する構造を有している。以下、図面を参照して、軸封部250に存在する空気を排出する構造について、説明する。
When the
回転軸1は、羽根車3よりも高い位置に配置された軸封室251と羽根車3の吸込側とを連通させる空気排出穴260が形成されている。空気排出穴260は、軸封室251から回転軸1の軸径方向に延びる、少なくとも1つの第1穴部260aと、一端が第1穴部260aに接続され、かつ他端が羽根車3の吸込側まで延びる少なくとも1つの第2穴部260bと、を有している。一実施形態として、回転軸1の外周に軸スリーブが装着される場合、第1穴部260aは当該スリーブを貫通して回転軸1の軸径方向に延びる。また、一実施形態として、羽根車3の下端をボルト42覆う場合、第2穴部260bは当該ボルトを貫通して、羽根車3の吸込側まで延びる。
The
本実施形態では、取り扱い液として、スラリーを含むスラリー液が使用される場合がある。そこで、空気排出穴260の直径は、スラリーの直径よりも大きい。より具体的には、空気排出穴260の直径は、スラリーの直径の10倍~100倍であることが好ましい。スラリーの直径は、例えば、0.05mm程度である。
In this embodiment, a slurry liquid containing a slurry may be used as the handling liquid. Therefore, the diameter of the
回転軸1の端部1cは、羽根車3の吸込側に配置されており、回転軸1の軸心を含む空気排出穴260が回転軸1の端部まで延びている。より具体的には、第1穴部260aは、回転軸1の外周面で開口しており、当該開口は軸封室251に接して配置されている。そして、回転軸1の軸線方向に沿って延びる第2穴部260bが、回転軸1の端部で開口しており、当該開口は羽根車3の吸込側に接して配置されている。このような構成により、軸封室251内に存在する空気は、空気排出穴260を通じて、羽根車3の吸込側に排出される。ボルト42が回転軸1の端部1cの軸心を覆う場合、空気排出穴260はボルト42を貫通する。
The
羽根車3の回転によって、ポンプケーシング5に流入する取り扱い液は加圧されるため、羽根車3の吐出側の圧力は、羽根車3の吸込側の圧力よりも高い。したがって、羽根車3の吐出側に位置する軸封室251に存在する空気は、羽根車3の吸込側との圧力差により、空気排出穴260を通じて羽根車3の吸込側に排出される。
Since the handling liquid flowing into the
また、ポンプが運転すると、液体よりも比重の小さな空気は、回転軸1の軸心方向に集まる一方で、取り扱い液は、軸封室251の内周壁側に移動する。したがって、軸封室251内の空気は、軸径方向に延びる第1穴部260aに、積極的に流入する。
Further, when the pump is operated, the air having a specific gravity smaller than that of the liquid collects in the axial direction of the
結果として、ポンプ装置は、軸封室251内の空気が軸封装置30に接触することに起因する軸封装置30の故障を防止することができる。更に、軸封室251内の空気が抜けた後、空気排出穴260に搬送液が流れる。搬送液が空気排出穴260を流れるときに、スラリーなどの異物が詰まっても、ポンプ効率に対する影響が小さい、というメリットがある。
As a result, the pump device can prevent the
(第1の実施形態の変形例)
図2は、空気排出穴のさらに他の変形例を示す図である。図1に示す実施形態では、空気排出穴260の第1穴部260aは軸封室251の上部に接続されているが、図2に示すように、第1穴部260aは軸封室251の下部に接続されてもよい。言い換えれば、第1穴部260aは軸封室251の入口に接続されている。また、一実施形態では、第1穴部260aは軸封室251の上部および下部に接続されてもよい。
(Variation example of the first embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing still another modification of the air exhaust hole. In the embodiment shown in FIG. 1, the
(第2の実施形態)
図3は、一実施形態のポンプ装置の要部を示す図である。本実施形態のポンプ装置101では、軸封装置30として、以下に示すようなメカニカルシール が用いられている。軸封装置30は、カバー部51に固定される固定環30aと、回転軸1とともに回転する回転環30bと、を備えている。回転環30bには、付勢部材31(より具体的には、ばね)が接続されている。付勢部材31は、回転環30bが固定環30aに接触するまで、回転環30bを付勢する。本実施形態では、軸封装置30は、固定環30aが固定されるカバー部51にて形成された軸封室251に収容される。
(Second embodiment)
FIG. 3 is a diagram showing a main part of the pump device of one embodiment. In the
軸封室251に存在する空気が固定環30aと回転環30bとの間の摺動部に作用すると、軸封装置30は、適切に冷却および潤滑されない。図2に示す実施形態では、空気排出穴260の第1穴部260aは、付勢部材31の下方の位置で開口している。したがって、軸封装置30の周辺の空気は、付勢部材31の下方の位置で開口する第1穴部260aを通じて、軸封室251の外部に排出される。つまり、軸封室251は、軸封装置30を収容し、空気排出穴260が、軸封装置30の摺動部よりも下方に形成されている。
When the air present in the
(第2の実施形態の変形例)
図4は、空気排出穴260の他の実施形態を示す図である。図4に示すように、空気排出穴260は、回転環30bと付勢部材31との間の位置で開口する第1穴部260aを備えてもよい。このような構成によっても、軸封装置30の周辺の空気は、回転環30bと付勢部材31との間の位置で開口する第1穴部260aを通じて、軸封室251の外部に排出される。
(Modified example of the second embodiment)
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the
以下、空気排出穴について、図5から図11を用いて詳細に説明する。図5は、回転軸に形成された空気排出穴の詳細を示す図である。上述の実施形態に係る空気排出穴260は、軸封室251から回転軸の軸径方向に延びる、少なくとも1つの第1穴部260aと、一端が第1穴部260aに接続され、かつ他端が羽根車3の吸込側まで延びる少なくとも1つの第2穴部260bと、を有している。
Hereinafter, the air discharge holes will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 11. FIG. 5 is a diagram showing details of an air discharge hole formed in the rotating shaft. The
図5に示す空気排出穴は、1つの第1穴部260aおよび1つの第2穴部260bが設けられている。第2穴部260bの少なくとも一部が回転軸1の軸線CLを通り、第1穴部260aの少なくとも一部が回転軸1の軸径方向に延びている。
The air discharge hole shown in FIG. 5 is provided with one
図6は、空気排出穴の変形例を示す図である。図7は、空気排出穴の他の変形例を示す図である。図6および図7に示すように、第2穴部260bは、軸線を中心に鉛直方向に延び、第1穴部260aは、当該第2穴部260bに対して直角方向または斜め方向に延びている。なお、図7では、第1穴部260aは、斜め上方に延びているが、斜め下方に延びてもよい。
FIG. 6 is a diagram showing a modified example of the air discharge hole. FIG. 7 is a diagram showing another modification of the air exhaust hole. As shown in FIGS. 6 and 7, the
図8は、空気排出穴のさらに他の変形例を示す図である。図9は、空気排出穴のさらに他の変形例を示す図である。図10は、図8の水平断面図である。 FIG. 8 is a diagram showing still another modification of the air exhaust hole. FIG. 9 is a diagram showing still another modification of the air exhaust hole. FIG. 10 is a horizontal cross-sectional view of FIG.
図8および図10に示すように、空気排出穴260は、回転軸1の半径に沿って配置された複数の第1穴部260aを備えてもよい。図8および図10に示す実施形態では、回転軸1の中心から延びる2つの第1穴部260aが設けられているが、第1穴部260aの数は、本実施形態には限定されない。一実施形態では、3つ以上の第1穴部260aが設けられてもよい。図10に示すように、2つの第1穴部260aは、軸線CLに関して対称的に配置されているが、第1穴部260aの配置は、図10に示す実施形態には限定されない。
As shown in FIGS. 8 and 10, the
図9に示すように、空気排出穴260は、上下に配置された複数の第1穴部260aを備えてもよい。図9に示す実施形態では、3つの第1穴部260aが設けられており、軸封室251に連通する開口が回転軸1の同一の方向(紙面右側)に形成されているが、第1穴部260aの数および、当該開口の方向は、本実施形態には限定されない。一実施形態では、2つ以上の第1穴部260aが設けられてもよいし、当該複数の第1穴部260は、例えば図8で第1穴部260の開口が回転軸1の紙面右側と左側に形成されているように、軸封室251側の開口の方向が異なってもよい。軸線CL方向に沿って配置されたすべての第1穴部260aは、軸封部250で開口している。図8および図9に示すように、複数の穴部260aを設けることにより、軸封部250内の空気は、より積極的にポンプケーシング5の吸込側に排出される。
As shown in FIG. 9, the
図11は、回転軸1に装着された軸スリーブ270を示す図である。図11に示すように、回転軸1の外周面には、軸スリーブ270が装着されてもよい。空気排出穴260は、軸スリーブ270に設けられたスリーブ穴270a~270dを有している。より具体的には、複数のスリーブ穴270a~270dは、空気排出穴260の第1穴部260aに連通しており、第1穴部260aから分岐して軸スリーブ270の外周に向かって延びている。
FIG. 11 is a diagram showing a
図11に示す実施形態では、複数のスリーブ穴270a~270dが設けられているが、スリーブ穴の数は1つであってもよい。図11に示すように、軸スリーブ270は、広範囲の高さレベルから空気を集めるために、その軸封室251側の開口が上下異なるレベルに配置された複数のスリーブ穴270a~270dを備えている。つまり、本実施形態のスリーブ穴は、回転軸1に形成されている空気排出穴260の第1穴部260aから分岐する、異なる高さレベルの空気を排出することができる複数のスリーブ穴270a~270dである。
In the embodiment shown in FIG. 11, a plurality of
より具体的には、軸スリーブ270は、回転軸1の軸線CL方向と平行に延びる第1スリーブ穴270aと、回転軸1の軸線CL方向に対して斜め上方に延びる第2スリーブ穴270bと、回転軸1の軸線CL方向に対して垂直に延びる第3スリーブ穴270cと、回転軸1の軸線CL方向に対して斜め下方に延びる第4スリーブ穴270dと、を有している。このように、空気排出穴260が異なる高さレベルのスリーブ穴270a~270dを有することにより、空気が滞在するレベルに高低がある場合であっても、軸封室251の空気を外部に排出することができる。
More specifically, the
本実施形態によれば、軸スリーブ270に複数のスリーブ穴270a~270dを設けることにより、回転軸1の強度の低下を防止することができる。つまり、回転軸1に複数の穴を形成することにより、回転軸1の強度が低下してしまうおそれがあるが、本実施形態では、軸スリーブ270を設けることにより、回転軸1の強度を保ちつつ、より効果的に軸封室251の空気を外部に排出することができる。
According to the present embodiment, by providing the
上述した実施形態では、ポンプ装置100は、中間ブラケット50を冷却する構造(中間ブラケット冷却構造)および軸封部250に存在する空気を排出する構造(空気排出構造)の両方を備えているが、ポンプ装置100は、これら構造のうちのいずれか一方のみを備えてもよい。つまり、高温の取り扱い液を使用する場合には、ポンプ装置100は、中間ブラケット冷却構造を有していればよく、必ずしも、空気排出構造を備える必要はない。逆に、高温の取り扱い液を使用しない場合には、ポンプ装置100は、必ずしも、中間ブラケット冷却構造を備える必要はない。 In the above-described embodiment, the pump device 100 includes both a structure for cooling the intermediate bracket 50 (intermediate bracket cooling structure) and a structure for discharging air existing in the shaft sealing portion 250 (air discharge structure). The pump device 100 may include only one of these structures. That is, when using a high-temperature handling liquid, the pump device 100 may have an intermediate bracket cooling structure, and does not necessarily have to have an air discharge structure. On the contrary, when the high temperature handling liquid is not used, the pump device 100 does not necessarily have to include the intermediate bracket cooling structure.
なお、本実施形態のポンプ装置100は、特に、スラリー液が使用される場合に好適である。本実施形態では、回転軸1に空気排出穴260が形成されているため、上述の効果に加えて、ポンプ装置100は、空気排出穴260が、異物で詰まる、または浸食しても問題なく運転継続できる、といった効果も期待できる。なぜならば、通常、設置時に呼び水が実施され、当該呼び水運転時に空気排出穴260から空気を排出した後は、通常、軸封室251は水で満たされており軸封装置30がドライ運転になるおそれが少ないからである。また、吸込み側へ空気を排出するための穴が浸食され、吸込み側に戻す水量が多くなると、ポンプ効率が低下してしまうおそれがある。しかしながら、回転軸1に形成される空気排出穴260であれば、第1穴部260aが浸食されても第2穴部260bが浸食されるまでは、吸込み側に戻す水量を浸食前とほぼ同等に維持できる。そのため、本実施形態は、スラリー液を搬送するような、軸封室251から吸込み側に戻す流路の浸食が懸念されるポンプ装置に対しても適用できる。これに比して、従来技術に示すような回転軸の近傍に集まる空気をメカニカルシール側から主板の穴を通じて羽根車の内部に戻すような構造のポンプ装置がスラリー液を搬送する場合、当該主板の穴は、浸食に対して寿命が短い。また、一般的に、従来の、回転軸の近傍に集まる空気をメカニカルシール側から主板の穴を通じて羽根車の内部に戻すような構造は、クローズド羽根のポンプ装置に適用される。それに比して、本発明の実施内容は、羽根の形状が限定されず、様々な種類のポンプに適用できる。
The pump device 100 of the present embodiment is particularly suitable when a slurry liquid is used. In the present embodiment, since the
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiments have been described for the purpose of allowing a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the broadest range in accordance with the technical ideas defined by the claims.
1 回転軸
1a 大径部
1b 小径部
1c 端部
2 ポンプ
3 羽根車
3a 主板
3b 側板
3c 翼
5 ポンプケーシング
7 モータ
12 吸込口
13 吐出口
30 軸封装置
30a 固定環
30b 回転環
31 付勢部材
42 ボルト
49 ケーシング本体
49a 開口端
50 中間ブラケット
50a 開口
50b 端面
50b-1第1部分
50b-2第2部分
51 カバー部材
100 ポンプ装置
200 冷却流路
200a 入口
200b 出口
202 ポンプケーシング側フランジ
202a 肉厚部位
203 モータ側フランジ
205 柱部
206 凹み
207 蓋部
210 隙間
215 入口配管
216 出口配管
250 軸封部
251 軸封室
260 空気排出穴
260a 第1穴部
260b 第2穴部
1 Rotating
Claims (13)
前記羽根車が固定された回転軸と、
前記回転軸が貫通する開口から前記ポンプケーシングの外部へ漏れる前記搬送液をシールする軸封装置と、
前記ポンプケーシングにて形成される軸封室と、を備え、
前記羽根車よりも高い位置に配置された前記軸封室と前記羽根車の吸込側とを連通させる空気排出穴が、前記回転軸に形成されている、ポンプ装置。 A pump provided with an impeller that pressurizes the transport liquid and a pump casing that accommodates the impeller.
The rotating shaft to which the impeller is fixed and
A shaft sealing device that seals the conveyed liquid leaking to the outside of the pump casing from the opening through which the rotating shaft penetrates, and a shaft sealing device.
The shaft sealing chamber formed by the pump casing is provided.
A pump device in which an air discharge hole for communicating the shaft sealing chamber arranged at a position higher than the impeller and the suction side of the impeller is formed on the rotating shaft.
前記軸封室から前記回転軸の軸径方向に延びる、少なくとも1つの第1穴部と、
一端が前記第1穴部のいずれかに接続され、かつ、他端が前記羽根車の吸込側まで延びる少なくとも1つの第2穴部と、を有している、請求項1に記載のポンプ装置。 The air exhaust hole is
At least one first hole extending from the shaft sealing chamber in the axial direction of the rotating shaft, and
The pump device of claim 1, wherein one end is connected to any of the first holes and the other end has at least one second hole extending to the suction side of the impeller. ..
前記軸封室は、前記軸封装置に連通し、
前記空気排出穴は、前記軸封室の上部および/または下部に接続されている、請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のポンプ装置。 The pump is a vertical pump in which the rotation axis extends in the vertical direction.
The shaft sealing chamber communicates with the shaft sealing device, and the shaft sealing chamber is communicated with the shaft sealing device.
The pump device according to any one of claims 1 to 5, wherein the air discharge hole is connected to an upper portion and / or a lower portion of the shaft sealing chamber.
前記軸封室は、前記軸封装置を収容し、
前記空気排出穴が、前記軸封装置の摺動部よりも下方に形成されている、請求項1~請求項5のいずれか一項に記載のポンプ装置。 The pump is a vertical pump in which the rotation axis extends in the vertical direction.
The shaft sealing chamber houses the shaft sealing device.
The pump device according to any one of claims 1 to 5, wherein the air discharge hole is formed below the sliding portion of the shaft sealing device.
前記ポンプケーシングに固定される固定環と、
前記回転軸とともに回転する回転環と、
前記回転環に接続されている付勢部材と、を備え、
前記空気排出穴が、前記付勢部材の下方の位置および/または前記回転環と前記付勢部材との間の位置で開口している、請求項7に記載のポンプ装置。 The shaft sealing device is
A fixed ring fixed to the pump casing and
A rotating ring that rotates with the axis of rotation,
With an urging member connected to the rotating ring,
The pump device according to claim 7, wherein the air discharge hole is opened at a position below the urging member and / or at a position between the rotating ring and the urging member.
前記空気排出穴は、前記軸スリーブに設けられたスリーブ穴を有している、請求項1~請求項10のいずれか一項に記載のポンプ装置。 Further provided with a shaft sleeve mounted on the outer peripheral surface of the rotating shaft,
The pump device according to any one of claims 1 to 10, wherein the air discharge hole has a sleeve hole provided in the shaft sleeve.
前記ポンプから前記モータ側へ漏れる前記搬送液を前記軸封装置がシールする、請求項1~請求項12のいずれか一項に記載のポンプ装置。 Further comprising a motor for driving the rotating shaft located above the pump.
The pump device according to any one of claims 1 to 12, wherein the shaft sealing device seals the transport liquid leaking from the pump to the motor side.
Priority Applications (1)
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JP2020143612A JP2022038898A (en) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Pump device |
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Citations (1)
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JPS5277003U (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-08 |
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2020
- 2020-08-27 JP JP2020143612A patent/JP2022038898A/en active Pending
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JPS5277003U (en) * | 1975-12-08 | 1977-06-08 |
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