JP2829359B2 - 立軸ポンプの軸封装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は立軸ポンプの軸封装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図５に示す主軸１に固着した
羽根車２が羽根車室３に回転自在に収容され、この羽根
車室３の下流側に揚水管４Ａと吐出しエルボ４Ｂを備え
た吐出系４が連設され、この吐出系４の吐出しエルボ４
Ｂを貫通して主軸１が外部に導出された立軸ポンプにお
いて、主軸１を回転自在かつ液密に軸封する軸封装置５
として、たとえば、図６に示すように、主軸１を取り囲
んで吐出しエルボ４Ｂの貫通部４ｂに接続したスタフイ
ングボックス（軸封ボックス）５０と、このスタフイン
グボックス５０のパッキン室（軸封室）５１に装入され
た複数のグランドパッキンによってなる軸封部材５２を
備え、この軸封部材５２をパッキン押え５３によって軸
方向に押圧付勢することで、軸封部材５２の内周面を主
軸１の外周に摺接させた構造、あるいは、図７に示すよ
うに、軸封ボックス５０の軸封室５１に装入されたセグ
メントシールによってなる軸封部材５２を備え、この軸
封部材５２を押え板５３によって押圧固定することで、
軸封部材５２の内周面を主軸１の外周に摺接させた構造
が知られている。

【０００３】しかし、これら従来の軸封装置５では、図
６および図７において矢印Ａで示すように、揚水に混入
しているゴミやスラリーなどの異物が、軸封室５１の底
壁に形成した主軸挿通孔５１Ａの内周と主軸１の外周と
の間に形成される環状の隙間５４を通って、軸封部材５
２と主軸１の摺接部５５に侵入し、主軸１よりも軟質の
軸封部材５２を比較的短期間で摩耗させる。その結果、
シール性の低下により漏水する懸念がある。

【０００４】このような問題は、メカニカルシールを採
用することによって軽減することができる。しかし、メ
カニカルシール自体、構造が比較的複雑でコスト高にな
るとともに、立軸ポンプの気中運転（ドライ運転）時に
は、揚水による潤滑を期待できないので、ドライ運転時
に潤滑水を供給する注水装置を別途設けなければなら
ず、構造の複雑化とコスト高を一層増大させる難点を有
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の立軸ポンプの軸封装置では、軸封部材が比
較的短期間で摩耗しシール性の低下により漏水する懸念
がある点であり、軸封装置をメカニカルシールによって
構成すると、注水装置を別途設けなけらならず、構造面
および価格面で不利な点である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、主軸に固着し
た羽根車が羽根車室に回転自在に収容され、この羽根車
室の下流側に連設した吐出系を貫通して前記主軸が外部
に導出され、該吐出系の貫通部に前記主軸を取り囲む軸
封ボックスが連設されているとともに、この軸封ボック
スの軸封室に装入されている軸封部材により前記主軸を
回転自在かつ液密に軸封する立軸ポンプの軸封装置にお
いて、前記軸封部材がドライ運転可能な素材によって形
成されているとともに、外周部に羽根を備えたフイルタ
ー部材が前記羽根を軸封ボックスに接近させて前記主軸
に同時回転可能に取付けられていることを特徴とし、簡
単な構造によって軸封部材の摩耗を抑え、シール性の低
下を避けて漏水を防止するとともに、ドライ運転を可能
にして注水装置の設置を省略する目的を達成した。

【０００７】

【作用】本発明によれば、羽根車の回転によって羽根車
室から吐出系に吐出された揚水の一部は、フイルター部
材を透過して軸封ボックスの軸封室に取込まれ、軸封部
材と主軸の摺接部を潤滑する。揚水に混入しているゴミ
やスラリーなどの異物は、フイルター部材によって捕集
されるので、軸封部材と主軸の摺接部に異物が侵入する
ことはない。また、主軸および外周部に羽根を備えたフ
イルター部材の回転によって、前記羽根と軸封ボックス
との隙間に、軸封ボックスに流入した水を軸封ボックス
側から吐出系側に送り出す流れ、つまり吐出系から前記
隙間を通って直接軸封ボックスに流入しようとする水の
流れを抑える流れが発生する。したがって、前記異物を
含んでいる揚水の一部がフイルター部材を透過せず、前
記隙間を通って直接軸封ボックスに流入することはな
い。しかも、万一、異物がフイルター部材を透過して軸
封ボックス内に流入したとしても、前述の軸封ボックス
側から吐出系側に送り出す水の流れにより、軸封ボック
ス内に流入した異物を吐出系に排出することができる。
一方、異物がフイルター部材によって捕集されること
で、経時によりフイルター部材に目詰まりを生じて揚水
による軸封部材と主軸の摺接部の潤滑機能が低下したと
しても、軸封部材がドライ運転可能な素材（たとえば合
成樹脂）によって形成されているので、支障を来たすこ
となくポンプの運転を継続できるとともに、ドライ運転
時において前記摺接部に潤滑水を供給しなくてもよい。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本発明の特徴は立軸ポンプの軸封装置にあ
り、その他の構造は図５の立軸ポンプと異ならないの
で、同一もしくは相当部分には同一符号を付して詳しい
説明を省略する。図１は本発明の要部を示す拡大縦断面
図であり、この図において、軸封ボックス５０の軸封室
５１には、合成樹脂などのドライ運転可能な素材によっ
て形成されたセグメントシール構造の軸封部材５２が装
入されている。この軸封部材５２は押え板５３によって
押圧固定されるとともに、その内周面を主軸１の外周に
取付けられて主軸１と同時に回転する軸スリ−ブ１Ａの
外周に摺接させている。

【０００９】一方、外周部の上面に羽根６Ａを備えた環
状のフイルター部材６が主軸１に同時回転可能に取付け
られている。外周部上面の羽根６Ａは、図２および図３
に示すように、円周方向に適当な間隔を有して形成され
た複数の上向き凸形の羽根６ａ群によって構成されてお
り、これらは軸封ボックス５０の下面に接近して小さい
隙間６Ｘを介して対向している。

【００１０】このような構成であれば、図５の羽根車２
の回転によって羽根車室３から吐出系４に吐出された揚
水の一部は、図１の矢印Ａで示すように、環状のフイル
ター部材６を透過して軸封ボックス５０の軸封室５１に
取込まれ、軸封部材５２と軸スリ−ブ１Ａの摺接部５５
を潤滑する。揚水に混入しているゴミやスラリーなどの
異物は、環状のフイルター部材６によって捕集されるの
で、軸封部材５２と軸スリ−ブ１Ａの摺接部５５に異物
が侵入することはない。したがって、異物による軸封部
材５２の摩耗が抑えられ、シール性の低下を避けて漏水
を防止することができる。

【００１１】また、主軸１と同時に環状のフイルター部
材６および該フイルター部材６外周部上面の羽根６Ａが
回転することによって、隙間６Ｘに矢印Ｂで示す流れ、
つまり軸封ボックス５０内に進入した揚水を吐出しエル
ボ４Ｂの貫通部４ｂ側に送り出す流れが発生する。その
結果、吐出しエルボ４Ｂの貫通部４ｂ側から隙間６Ｘを
通って直接軸封ボックス５０に流入しようとする揚水の
流れ（矢印Ｃ）が抑えられる。したがって、異物を含ん
でいる揚水の一部が隙間６Ｘを通って直接軸封ボックス
５０に流入することはない。このような作用によって
も、軸封部材５２と軸スリ−ブ１Ａの摺接部５５に異物
が侵入する不都合を防止できる。しかも、万一、異物が
フイルター部材６を透過して軸封ボックス５０内に流入
したとしても、軸封ボックス５０側から吐出しエルボ４
Ｂの貫通部４ｂ側に送り出す矢印Ｂの流れにより、軸封
ボックス５０内に流入した異物を吐出しエルボ４Ｂ側に
排出できるので、軸封部材５２と軸スリ−ブ１Ａの摺接
部５５に侵入することはない。

【００１２】一方、異物が環状のフイルター部材６によ
って捕集されることで、経時により環状のフイルター部
材６に目詰まりを生じて揚水による軸封部材５２と軸ス
リ−ブ１Ａの摺接部５５の潤滑機能が低下したとして
も、軸封部材５２が合成樹脂などのドライ運転可能な素
材によって形成されているので、支障を来たすことなく
ポンプの運転を継続できるとともに、ドライ運転時にお
いて摺接部５５に潤滑水を供給しなくてもよい。つま
り、ドライ運転時において摺接部５５に潤滑水を供給す
る注水装置の設置を省略できる。

【００１３】図４は環状のフイルター部材６の変形例を
示し、外周の羽根６Ａを内周のボス部よりも下側に下げ
てフイルター面を下向きに傾斜させている。このような
環状のフイルター部材６を使用することで、フイルター
部材６を透過して軸封ボックス５０内に流入した異物が
隙間６Ｘ側に移動し易くなり、軸封ボックス５０側から
吐出しエルボ４Ｂ側への異物の排出が一層容易になる。

【００１４】なお、前記実施例では、軸封部材５２の内
周面を主軸１の外周に取付けた軸スリ−ブ１Ａの外周に
摺接させた構成で説明しているが、軸スリ−ブ１Ａの使
用を省略し、軸封部材５２の内周面を主軸１の外周に摺
接させた構成であってもよい。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は揚水に混
入しているゴミやスラリーなどの異物を環状のフイルタ
ー部材によって捕集できるので、軸封部材と主軸の摺接
部に異物が侵入することはない。また、吐出系から主軸
貫通部を通って直接軸封ボックスに流入しようとする揚
水の流れを、羽根の回転によって生じる軸封ボックス側
から吐出系側に送り出す流れにより抑えるので、異物を
含んでいる揚水の一部が環状のフイルター部材を透過せ
ず、主軸貫通部を通って直接軸封ボックスに流入するこ
ともない。しかも、万一、異物がフイルター部材を透過
して軸封ボックス内に流入したとしても、軸封ボックス
内に流入した異物を前述の羽根の回転によって生じる流
れにより吐出系に排出することができる。そのために、
簡単な構造によって軸封部材の摩耗を抑え、シール性の
低下を避けて漏水を防止することが可能になる。一方、
軸封部材がドライ運転可能な素材によって形成されてい
るので、異物が環状のフイルター部材によって捕集され
ることで、経時により環状のフイルター部材に目詰まり
を生じて揚水による軸封部材と主軸の摺接部の潤滑機能
が低下したとしても、何等支障を来たすことなくポンプ
の運転を継続できるとともに、ドライ運転時において前
記摺接部に潤滑水を供給しなくてもよい。つまり、注水
装置の設置を省略できるから構造面および価格面で有利
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を示す拡大縦断面図である。

【図２】環状のフイルター部材の平面図である。

【図３】図２のＸーＸ線断面図である。

【図４】環状のフイルター部材の変形例を示す部分断面
図である。

【図５】本発明が適用される立軸ポンプの一例を示す概
略構成図である。

【図６】従来の軸封装置の一例を示す拡大縦断面図であ
る。

【図７】従来の軸封装置の他の例を示す拡大縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 主軸 ２ 羽根車 ３ 羽根車室 ４ 吐出系 ４ｂ 吐出系の貫通部 ５ 軸封装置 ６ 環状のフイルター部材（フイルター部材） ６Ａ 羽根 ５０ 軸封ボックス ５１ 軸封室 ５２ ドライ運転可能な軸封部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸に固着した羽根車が羽根車室に回転
   自在に収容され、この羽根車室の下流側に連設した吐出
   系を貫通して前記主軸が外部に導出され、該吐出系の貫
   通部に前記主軸を取り囲む軸封ボックスが連設されてい
   るとともに、この軸封ボックスの軸封室に装入されてい
   る軸封部材により前記主軸を回転自在かつ液密に軸封す
   る立軸ポンプの軸封装置において、前記軸封部材がドラ
   イ運転可能な素材によって形成されているとともに、外
   周部に羽根を備えたフイルター部材が前記羽根を軸封ボ
   ックスに接近させて前記主軸に同時回転可能に取付けら
   れていることを特徴とする立軸ポンプの軸封装置。