JP3180240U - 横軸渦巻ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】電動機と一体の横軸渦巻ポンプにおいて、両吸込形羽根車の容量域まで大型化可能とし、該ポンプ２台で構成の二重化補機ユニットを簡潔化且つ省スペース化し、軸端側を開放して羽根車及び軸封部品の点検・取替を容易にした横軸渦巻ポンプを提供する。
【解決手段】ケーシング２の左右両方又はいずれかに吸引口２０を軸芯と同高に配して、羽根車９の片吸込形及び両吸込形の両者において、羽根車９の吸口９Ｓに至る吸引流路及び吸引口間の通過流路を形成し、ポンプ周りの鉛直面に弁・管を軸端側を操作・保守正面として集中配置を可能とし、軸端側に直接開放のケーシングカバー１２とケーシング２の軸貫通部に軸封ハウジング１０を配して軸封部品の一括取外・取替を可能とし、ケーシング２下部に補助支脚２２を配して電動機とのフランジ結合面との荷重を分担する。
【選択図】図２

Description

本考案は、主として船舶の機関冷却装置及びビルジ・バラスト管装置に使用の横軸渦巻ポンプの構造に係るもので、主として電動機と一体に構成のものを対象とし、類似の陸上ポンプ設備にも適用可能である。

既発明「特願2009−165327：渦巻ポンプ及びポンプユニット」（以下、既発明１と呼ぶ）において、横軸渦巻ポンプのポンプケーシングの左右に吸引口を配して、片吸込羽根車による小・中口径機は勿論、両吸込羽根車による大口径機も含む全シリーズを上記の両装置に適用可能とし、特にポンプ２台による二重化補機ユニット構成においてかなりの平面省スペース効果を得ているが、吸引口芯が羽根車芯より下位のものを対象にしているため、ポンプ内水理、立体的空間利用及びポンプ周りの管工姿に関連しなお検討の余地がある。

なお、陸上汎用においても両吸込羽根車による大口径機を含む全シリーズに適用が望まれる。

該ポンプの軸端側のケーシングカバーを開放して羽根車脱・着を伴うポンプ内部の点検及び軸封シール換装を、全て軸端側から手工具による軽作業で可能とし、ポンプ周りの鉛直面内に全ての弁・管を配した管工姿で軸端側を操作・保守正面としているが、電動機と一体に構成の渦巻ポンプでは軸端側以外は全閉鎖構造であり、ケーシングの軸貫通部に直接装着の軸封関連機構があるため、重量部品のケーシングと電動機との組立作業に係る構造に検討の余地がある。

なお、ケーシングカバーは、軸端側のボリュート殻に羽根車取出し用の開口と吸引口からの吸込流路を持ち、該開口に嵌め合い且つライナリング装着の耐圧殻部との一体構造にもなお検討の余地がある。

上述の水理的及び構造上の問題を改善するため、下記の如く構成する。

なお、本考案に係る機関冷却装置及びビルジ・バラスト管装置における条件として、海水系のポンプは全て喫水線下に設置し、舷外海水取水のストレーナ（Strainer）は左右舷各１台に集約してその交互開放洗浄及びバラストポンプによる交互逆洗中も機関冷却装置は無休連続取水・稼働でき、船内ビルジ（船底溜水）は泥箱（濾板付）を介して吸引排水し船内海水系を常に清浄に保ち、ビルジ・バラスト残水吸引及び自吸機能は消防・ビルジポンプユニットに標準装備のエダクタに集約していることを考慮する。

［吸引口芯・流路］ 横軸渦巻ポンプの左右の横向吸引口芯を羽根車軸芯と同一高に配し、各吸引口から羽根車の吸口に至る流路と両吸引口間の流路を共通とし且つ該流路に吸引口径と同等の断面積を与える。

片吸込羽根車ではボリュート殻の軸端側に該流路を配し、両吸込羽根車ではボリュート殻の両側に該流路を配し、該流路は羽根車の吸口半径とボス端半径との差以上すなわち円滑な羽根車吸込みに充分な幅（軸芯方向）寸法を採る。

ボリュートは、一様の幅とするのが上述の吸引流路形成に好都合であり、ボリュート殻に沿う吸引流路が吸引口に円滑に収斂し且つ左右両吸引口フランジの面間寸法Ｌｈを最小限とするようケーシングを形成する。

［ケーシングカバー］ ケーシングの軸端側に、流路内の軸芯高の水平壁を持ち、軸端側ボリュート殻の羽根車取出し用開口に嵌め合い且つライナリング装着部を含む環状殻と一体構造を成すケーシングカバーを、ケーシングの端面にフランジ結合し、ケーシングの直接開放を可能とする。

該開口に嵌め合いの環状殻は、ボリュート殻として内圧荷重（ゼロ流量域で最高吐出圧）を支承し且つ安定な旋削加工性を得るため、水平壁に並行な流線形断面の狭幅壁を追加してケーシングカバーとの一体構造を補剛する。

［汎用機］ 汎用機として、左右何れかの横向吸引口を羽根車芯と同一高に配して単吸引口の横軸渦巻ポンプを構成し、該吸引口から羽根車の水口に至る流路に該吸引口と同等の断面積を与える。

該吸引口は、ボリュート半径が小さい側（一般に軸端側から見て左回転の羽根車ではケーシングの左側）に配するのが、面間寸法Ｌｈが小さくなるので好都合である。

ボリュート殻の羽根車取出し用開口に嵌め合いの環状殻は、軸芯高の水平壁に加え、反吸引口側に該開口と羽根車吸口外径との間に反吸引口側の円弧壁を付加し、ケーシングの軸端側にフランジ結合のケーシングカバーと一体構造に構成し、ボリュート殻として内圧荷重を支承する。

［軸封ハウジング］ ケーシングの軸貫通部は、軸封ハウジングを円筒嵌め合い部とフランジ装着部を以ってケーシングとは別体に構成し、該軸貫通部ボス内周と軸外周との空間（Clearance）を採り、電動機とケーシングの組立・分解（フランジ結合の着・脱）の際の接触なく作業を容易とする。

軸封ハウジングには、軸の段付部との対向小隙間を配し、軸封シールの正常時の潤滑微漏水を無抵抗で通過させ、軸封不調時の急増漏水を絞り且つ半径方向に変流し、該段付部に続く溝2条の間の凸部を水切りとして漏水を遠心飛散、それに対向の減勢溝と下部開口を軸封ハウジング側に配してケーシング外に落し、該減勢溝に隣接の封水パッキンを配して軸面の這い水を封止する。

軸封シールは長期無調整且つ長寿命のメカニカルシールを使用し、封水パッキンはフェルト等の含油軽膨張・軽摩擦材料で軽接触長寿命とし、ポンプ運転債務に応じた頻度（無休連続で約半年毎）で両者共に換装する。

なお、軸封ハウジングと電動機軸受部との小空間において、軸に浅溝（深さ1mm程度）を施してOリングを締め嵌めし、簡易水切りとして追加することができる。

メカニカルシールは、金属やセラミック等の硬質材料の止水リング、それに接触摺動のカーボンリング及び押えバネで構成され、湿潤状態での運転（Wet-run）を原則とするが、誤って乾燥状態での運転（Dry-run）で接触摺動面の損傷や装着不良での裂損で漏水急増し、一旦電動機軸受部を通じて侵水・地気を来すと半永久的長寿命であるべき軸受や電気絶縁の劣化を齎すので、是非避けるよう注意すべきである。

軸封シールへの軸封水は、片吸込羽根車では、反軸端側ケーシング殻・リブを通じ軸封ハウジングに細長錐による直接鑽孔を通じて供給すればよいが、両吸込羽根車では、先ずボス部に鑽孔し、軸封ハウジングのフランジ部と水平リブ部の鑽孔を通じて供給する。

軸封ハウジングの取付は、フランジ部の隅部で六角ボルトをボックスレンチを以って確実・強固に締付け、バネ座金で緩め止めする。

両吸込羽根車では、上記ボルト頭が羽根車の吸引流水を乱すので六角頭付ボルトで沈み頭とするのが望ましい（沈み頭の皿ネジは締付け不十分になり易いので注意）。

［軸撓み］ 軸には、電動機軸受支間において回転子の不平衡磁気力が、延長片持軸において羽根車の不平衡流体力がそれぞれ働き、ゲルバー梁（Gerber Beam）の荷重姿で合成撓みを生じ、回転子及び羽根車の質量と軸の剛性に係る危険回転数Ncに対する運転回転数Nrの比Nr／Ncが大きい場合は、片持軸部の羽根車の偏芯が増大するので、該片持延長軸はできるだけ短く設計するのがよく、両吸込羽根車では反軸端側の流路設計と相反するので注意する。

一般に、冷却水系やバラスト系の低揚程ポンプ（20〜25ｍ）には口径350mm以下では４極電動機（Nr＝1800rpm）が使用されるが、消防・ビルジ系の高揚程ポンプ（60〜75m）には2極電動機（Nr＝3600rpm）を使用し羽根車外径を抑えポンプを小型化するのがよい半面、回転数比Nr／Ncが大きくなるので羽根車の片持軸長に注意する。

［支脚］ ケーシングの電動機との連結フランジ面に面一または平行の補助支脚を該フランジ下部に配し、支台上の電動機支脚荷重を分担し且つ電動機脱・着時のケーシング芯を保持する。

支台は、ポンプユニット構成及び関連配管に合せポンプ需要者（造船所）で製作し、電動機支脚用水平台板（ライナ付き）とケーシング補助支脚用鉛直台板を、同一工作工程で平削加工し、組立後に補助支脚と鉛直台板の２穴をリーマー通しして、リーマーボルトでケーシング軸芯を保持する。

支台上の水平台板はライナ共に電動機端まで延長し、電動機脱・着（一般に軸受・絶縁不調で電動機取外しの頻度は頗る低い）における横引き（片持軸長Lｓ移動）においても電動機重心を該台板上で支え、作業安全・能率向上に資する。

［吸引口芯・流路］ 左右の吸引口芯を羽根車軸芯と同高に配することにより、羽根車吸口に至る吸引流路は従来の縦軸渦巻ポンプの単吸引口のものと同一水理条件になり、左右吸引口からの流路の突き合せとして吸引口間の通過流路にも兼用しバラスト自流注水にも利用可能になる。

ケーシングの高さ寸法及び吸引口と吐出口との面間寸法Ｌｖが頗る減少し、吸引口芯と羽根車芯が同高のため、喫水線下の正水頭は勿論、エダクタ等による残水吸引やビルジ吸引により、吸引口天端まで充水すれば羽根車は有効に揚水作用を為し、ポンプユニット構成においてケーシング下にも配管でき、ポンプ周りの弁・管の集中密度を上げ立体空間の利用度を向上でき、管工姿における管結合の構造強度が向上するので、ケーシング自体は管路の一部としての構造強度・流路主体での経済設計が可能となる。

［ケーシングカバー］ ケーシングカバーと一体構造の水平壁とそれに平行の狭幅壁で、軸端側のボリュート殻開口に嵌め合いのライナリング装着の環状殻を４箇所支持で補剛しボリュート内圧を支承且つ両吸引口から羽根車吸口に至る及び両吸引口相互間の円滑な流路を形成し、ケーシングカバーの取外しでボリュート開口までケーシングの軸端側を一括開放し、ポンプの内部保守が可能となる。

吸引口間通過流路は、バラストポンプにおいて、喫水高との正落差の自流注水に利用でき、その場合、該通過流水が羽根車吸口の溜水に影響し羽根車が微速回転する可能性があるが機能上の問題はない。

［軸封ハウジング］ 軸封に係る全機能（メカニカルシール、水切り及び封水パッキン）を持つ軸封ハウジングにより、ケーシングの軸貫通部が簡潔で加工容易且つ軸との接触の心配なく重量品（数十〜数百kg）の電動機の着・脱作業が頗る容易になる。

メカニカルシール装入部外径は既発明１の鍔付きスリーブより小さく、羽根車のボス端径を縮小でき羽根車吸込機能に好都合である。

［補助支脚］ ポンプセットを支台に搭載・結合後、鉛直面の補助支脚をリーマ通しするので作業容易であり、後日の電動機の脱・着においてもケーシング芯を保持し、ケーシング下にも配管用空間が採れるのでポンプユニット構成上頗る好都合であり、支台は電動機支脚用の水平面と共に同一工程で平削・鑽孔するので、ボルト穴程度の精度管理で済み加工容易である。

［汎用機］ 横向単吸引口の横軸渦巻ポンプは、上述の双吸引口のものと同様に、羽根車の片吸込形及び両吸込形の両者に適用可能であり、大容量の大口径機までシリーズ化した汎用横軸渦巻ポンプを提供する。

羽根車吸口に至る吸引流路は、従来の縦軸渦巻ポンプのものとほぼ同様の水理条件であり、設計・製作に難題はない。

本考案の両吸込形横軸渦巻ポンプセットの全体姿を示す側断面図。 本考案の両吸込形横軸渦巻ポンプの構造を示す側断面図。 本考案の横軸渦巻ポンプの軸端側姿を示す正面透視図 本考案の横軸渦巻ポンプの電動機び支台との結合部を示す正面透視図、 本考案の横軸渦巻ポンプの軸封ハウジングの構造を示し、（ａ）は平断面図、（ｂ）は軸端側から見た正面図。 本考案の片吸込形横軸渦巻ポンプセットの全体姿を示す側断面図 本考案の片吸込形横軸渦巻ポンプの構造を示す側断面図 本考案の横軸渦巻ポンプを使用した冷却海水ポンプユニットの構成例の正面図（船首に向かって見る） 本考案の横軸渦巻ポンプを使用したバラストポンプユニットの構成例の側面図（舷側に向かって見る） 本考案の横軸渦巻ポンプを使用したバラストポンプユニットの構成例の平面図 本考案の汎用横軸渦巻ポンプの軸端側姿を示す正面透視図

図面を参照し、本考案の両吸込形横軸渦巻ポンプを実施例１として説明する。

図１及び図２において、ポンプセット１は、ケーシング２のフランジ部３と電動機４の端ブラケット５で結合し、軸受６、７で支承の軸８の片持部に羽根車９を装着し、軸封に係る部品を内装した軸封ハウジング１０をケーシング２の軸貫通部ボス１１に装着して構成している。

ケーシング２の軸端側にはケーシングカバー１２をフランジ結合し、軸端側ボリュート殻１３の開口１４に嵌め合い且つライナリング１５を装着の環状殻１６が水平壁１７及び狭幅壁１８でケーシングカバー１２と一体構造を成し、ケーシングカバー１２を取外してケーシング２をボリュート殻１３の開口１４まで開放し、羽根車９及び軸封ハウジング１０を取外してポンプ内部の全てを点検、整備できる構造とする。

ケーシング２の軸端側から見て左右両側に吸引口２０を、上部に吐出口２１をそれぞれ配し、フランジ部３と面一又は平行の補助支脚２２とその補強リブ２３を配し、ケーシング２及びポンプ周りの弁や配管（内容水を含む）の重量を分担支承する。

なお、ポンプ周りの配管自体がそのフランジ結合部と共に構造強度を持ち、床の立上り管や管支持材に重量荷重分担するよう、ポンプユニット構成及び配管を設計する。

支台２４には、電動機４の支脚２５を支承する水平台板２６（ライナ２７を付すが、特記の他水平台板２６で代表記載）を溶接し、ケーシング２の補助支脚２２を支承する鉛直台板２８を溶接し、同一機械加工工程で両台板２６、２８を直角平削加工しボルト穴鑽孔加工する。

水平台板２６はライナ２７と共に電動機４の端部まで伸ばし、電動機４を軸８の片持部がケーシング２から抜けるまでLｓだけ横引きした時の電動機４の重心２９が水平台板２６上に残り、電動機４の脱・着作業の安全を期す。

電動機４とケーシング２を支台２４上に搭載し台板２６、２８にボルト締めの上、補助支脚２２と鉛直台板２８は、２つのボルト穴をリーマ通ししてリーマボルト３０を装着し、後日の電動機取外しにおいてもケーシング２の軸芯を保持する。

ポンプユニット構成及び配置において、電動機４の横引きスペースLｓ及びケーシングカバー１２の脱・着スペースLｃを考慮する。

図３において、ケーシングカバー１２を透視図的に見れば、ボリュート殻１３の開口１４に嵌め合う環状殻１６を水平壁１７及び狭幅壁１８で円周４箇所を介して一体構造のケーシングカバー１２を成し且つ左右の吸引口２０から羽根車９の吸口９Sへの吸引流路と両吸引口２０の間の通過流路を成す。

上記のケーシングカバー１２を取外しケーシング２の軸端側を開放した状態では、ボリュート殻１３の開口１４を通じて羽根車９が現れ、羽根車９を取外せば、図４に示すように、軸封ハウジング１０が現れ、そのフランジ部１０Ｆに施したネジ穴３２に押しボルトをねじ込み軸封ハウジング１０をケーシング２のボス穴３３から引抜くことができ、該ボス穴３３を通して電動機４の軸８の貫通部まで点検可能である。

反軸端側の吸引流路にも水平壁３４と軸封ハウジング１０の水平リブ３５で、ケーシングカバー１２の水平壁１７と同様の水理・構造機能を持っている。

図４において、ケーシング２の左右に吸引口２０を、上部に吐出口２１を、下部に補助支脚２２及び補強リブ２３を配し、図４において、電動機４の端ブラケット５のフランジ面３及び鉛直台板２８を、吸引口２０、吐出口２１と共に透視図的に示す。

図５（ａ）平断面図において、ケーシング２のボス穴３３に嵌め合い円筒部１０Ｃとフランジ部１０Ｆより成る軸封ハウジング１０を装着し、羽根車９を取外した状態を示せば、軸端側からスペーサー３６、メカニカルシール３７を装入し、軸８の段付部３８手前外周と段付面との小隙間Ｓでメカニカルシール３７の正常時微漏水は無抵抗で、不調・破損時の急増漏水は絞り且つ半径方向に変流し、減勢溝３９と下部開口４０で水落しする。

軸８の段付部３８に続き、溝２条４１を施しその凸部４２を水切りとして漏水を遠心飛散し下部開口４０で落すが、軸８の這い水の付着は避けられないので、封水パッキン４３で封止する。

封水パッキン４３は、フェルトなどの含油軽膨張材で製作し軽接触・軽摩耗でメカニカルシール３７以上の長寿命とし、メカニカルシール３７と共に交換する。

軸封ハウジング１０と電動機４との空間で、軸８に浅溝（1mm程度）を施し、Oリング４４を締め嵌めし簡易水切りとして追加するのがよい。

軸封ハウジング１０のフランジ部３１は、ケーシング２の軸貫通部ボス３３に六角ボルト４５とバネ座金４６で強固に取付け、なお、フランジ部３１のボルト周りに盛り金して六角穴付ボルトで沈み頭とし吸引流水を乱さないようにするのがよい（ボリュート１３の吸口の主流線の外側にあり流水乱れは軽度である）。

メカニカルシール３７に与える軸封水は、ボス３３周りの吸引流路殻４７の補強リブ４８を通じて細長錐穴４９を施し、軸封ハウジング１０の水平リブ３５に細長錐穴５０で供給する。

電動機４の軸受６は、密封形の深溝球軸受を使用するが、軸８の貫通部隙間から這い水の侵入は絶対皆無ではないので、軸受ハウジング５１の下部の水落し穴５２で排出する。

図６、図７において、本考案の片吸込形横軸渦巻ポンプを実施例２として説明すれば、ポンプセット１は、実施例１と同様に、ケーシング２のフランジ部３で電動機４の端ブラケット５と結合し、軸受６，７で支承の軸８の片持部に羽根車９を装着し、軸封に係る部品を内装した軸封ハウジング１０をケーシング２の軸貫通部ボス１１に装着している。

ケーシングカバー１２は、実施例１と同様に、ボリュート殻１３の開口１４に嵌め合いの環状殻１６と水平壁１７及び狭幅壁１８を介して一体構造を成し且つ左右の吸引口２０から羽根車９の吸口９Sに至る吸引流路と両吸引口２０の間の通過流路を形成している。

羽根車９の反軸端側は、ボリュート殻１３と一体構造のケーシング２の軸貫通部ボス１１に軸封ハウジング１０を装着し、軸封ハウジング１０は、スペーサー３６を除く他、メカニカルシール３７、軸８の段付部３８の漏水絞り隙間S、溝２条４１の水切り凸部４２、減勢溝３９、下部開口４０及び封水パッキン４３を実施例１と同様に持つ。

軸封水は、ケーシング２の軸貫通部ボス１１に係る補強リブ４８を通じて鑽孔の細長錐穴４９でメカニカルシール３７に供給する。

ケーシング２の補助支脚２２、補強リブ２３及び支台２４に係る構造は実施例１と同様である。

図８において、実施例１及び実施例２で挙げた本考案の横軸渦巻ポンプ２台を使用して構成した冷却海水ポンプユニットを、省スペース効果が著しい実施例３として説明する。

２台のポンプセット１を常用機Ｐ１、予備機Ｐ２とし、それぞれ吐出口２１に既考案「実登3161757：Ｔ形逆止弁及びポンプユニット」（以下、既考案１と呼ぶ）の無ハンドルＴ形逆止弁ＶＴ１、ＶＴ２を装着し、それぞれ吸引口２０及び送水口２１Ｔを持つ逆止弁付ポンプＰＴ１、ＰＴ２をそれぞれ「工」字形に形成する。

逆止弁付ポンプＰＴ１、ＰＴ２の対向側のそれぞれ吸引口２０及び送水口２１Ｔに吸引弁Ｖ１、送水弁Ｖ２を装着し、それぞれ吸引分岐管６１、送水合流管６２を経て取水吸引管６３及び主冷却海水管６４に接続し、該ポンプユニットの主用途の冷却海水系を構成する。

常用機側の逆止弁付ポンプＰＴ１の外向き側の吸引口２０に非常吸引管６５を介して床上100ｍｍ高に吸口フランジをボルト支柱７０で保持した非常吸引逆止弁Ｖ１Ｅを接続し、外向き側の送水口２１Ｔに非常排水弁Ｖ２Ｅを介して非常排水管６６を接続し非常吸引・排水系を構成する。

予備機側の逆止弁付ポンプＰＴ２の外向き側の吸引口２０及び送水口２１Ｔにそれぞれ吸引弁Ｖ１Ｃ及び送水弁Ｖ２Ｃを装着し、吸引管６７及び循環送水管６８を介してバラスト主管７８（図示省略）及びバラスト水循環処理系（図示省略）に接続する。

冷却海水系において、主冷却海水管６４から分岐して副冷却海水管６９を通路床高上で冷却海水ポンプＰ１、Ｐ２と立体複合ユニットに包含設置の清水冷却器ＦＷＣ１、ＦＷＣ２の海水入口に接続し清水冷却系を構成する。

なお、主冷却海水管６４に装着の温度センサ７１に連携の温調三方弁７２からの温調管７３を取水吸引管６３に接続して混合し冷却海水温調系（標準制御システムのため７２、７３は図示省略）を構成する。

上述の非常吸引・排水系において、常用機ＰＴ１（運転中）、予備機ＰＴ２（待機中）は両者とも吸引弁Ｖ１、送水弁Ｖ２を常時開いてポンプ内は喫水線下の正水頭の充水状態にあり、非常吸引逆止弁Ｖ１Ｅを開いてもその弁体は自重と正水頭で自閉しており、取水吸引弁Ｖ１を閉鎖すると、運転中のポンプＰ１の吸引作用で該逆止弁Ｖ１Ｅの弁体が開き、非常吸引管６５と逆止弁Ｖ１Ｅの弁体上の充水が呼び水として急動して慣性を持ち、弁体下を負圧にして床上の水（浸水事故で逆止弁Ｖ１Ｅの吸口より高位）を吸上げ、弁体下の空気塊が吸引水の慣性により該ポンプＰ１を瞬間的に通過し、非常吸引・排水を続けるので、真空ポンプ等の自吸装置は不要である。

上述のように、両ポンプ周りの鉛直面に上下左右に密接して、ポンプ軸端側を操作正面として全ての弁・管を配し、冷却海水系は常用機・予備機の2重化に加え、非常吸引・排水系とバラスト水循環処理系にもそれぞれ兼用可能且つ清水冷却器ＦＷＣ1，ＦＷＣ２を立体複合し、頗る省スペースのポンプユニットを構成可能である。

立体的操作空間において、支台２４の上面高近くに配した操作床ＦＬＣの上で、ポンプユニットの全弁を操作でき、非常吸引逆止弁Ｖ１Ｅのハンドル操作高を採り、操作床ＦＬＣの下は配管スペースとする。

運送用船舶の船体構造における肋骨間隔（Frame Space：略してFS）及び縦補剛材間隔（Longitudinal Stiffener Space：略してLS）と、冷却海水系やビルジ・バラスト系に使用の容量のポンプセット長Ｌｐ及び吸引口面間寸法Lｈとは、ほぼ同様の関係にあり、ポンプユニットの所要スペースはＦＳ数×ＬＳ数で概示することができる。

肋骨間隔（ＦＳ）及び縦通補剛材間隔（ＬＳ）は、一般に700mm（5000DWT級中型船）〜850mm（80000DWT級大型船）である。

本実施例３の冷却海水ポンプユニットは、図1、図6のように、ポンプセット１の長さＬｐが開放・脱着空間と隔壁補剛材を含みほぼ２ＦＳ以内に収まり、その正面に１ＦＳの操作・保守通路床を採ることができ、図８のように、ポンプ周りの弁・管で成る管工姿はほぼ３ＬＳ（但し非常吸引逆止弁Ｖ１Ｅは船体構造に合せ設置個所を選定）に収まる如き省スペースを得ている。

ポンプ周りの弁は、２台のポンプセット１の吸引口２０、吐出口２１に直接装着し、その間を吸引分岐管６１及び送水合流管６２の短管でフランジ結合し、構造強度が頗る大きい管工姿を成しているので、取水吸引管６３、冷却送水管６４を含む近隣配管の支材を有効に施せば、ポンプセット１と支台２４に載る荷重を低減し、ケーシング２を経済設計可能である。

なお、吸引分岐管６１は鋼管製亜鉛メッキで、無休連続運転の海水ポンプの青銅製のケーシング２の吸引系の異金属接触における犠牲管の機能を併せ持つので、弁Ｖ１閉鎖の上、単独脱・着可能とする。

図９において、実施例１及び実施例２で挙げた本考案の横軸渦巻ポンプを使用して構成したバラストポンプユニットを、省スペース効果が著しい実施例４として説明する。

支台２４の上に搭載のポンプセット１は、左右の吸引口２０に取水吸引弁Ｖ１、排水吸引弁Ｖ２を吐出口２１に分岐管７６を経て吐出絞り弁Ｖ５、Ｖ５Ｃを配し、分岐管７７を経て送水弁Ｖ３を配しバラスト主管７８に、排水逆止弁Ｖ４を配し舷外排水管８１にそれぞれ接続し、停電などの不慮のポンプ停止において舷外海水の逆流による異物侵入を阻止する。

吐出絞り弁Ｖ５は、各バラストタンクの注排水末期に流量を絞り、急閉鎖や過注水を避け、タンク毎の分岐弁切替時のポンプ吸引負圧によるキャビテーション（Cavitation）や水撃（Water-Hammer）を防ぎ、Ｖ５Ｃは前述の冷却海水ポンプユニットのバラスト水循環処理系にバックアップ送水のため流量を半絞りする。

排水吸引弁Ｖ２を経てバラスト主管７８の水平連絡管７９で左右のバラストポンプユニットを連絡弁Ｖ６で接続し、荷役状況やタンク容量に応じ両舷２台同時運転で全力注排水と片舷１台運転で両舷同時半力注排水を可能にする。

最後尾バラストタンク用分岐弁ＶＢ及び管８０（端末はベルマウス８２）を配し、機関室（又はポンプ室）内での注排水操作を可能とする。

以上で述べた構成において、図１０（平面図、逆止弁Ｖ４はシンボル図示）を併せ参照すれば、バラスト主管７８、水平連絡管７９及び最後尾タンク分岐管８０と弁Ｖ３、Ｖ４は、隔壁寄りの１ＦＳで２ＬＳ×２の縦通補剛材の中間に、連絡弁Ｖ６は船軸にそれぞれ配し、ポンプセット１は続く１ＦＳに吸引口２０、吐出口２１の中心線を縦通補剛材芯に配し、電動機２の横引きスペースＬｓを加えて２ＦＳ×2.5ＬＳ×2ユニットの平面スペース内に収まり、両ポンプセット１の対向正面の間のスペースは１ＦＳ×1.5ＬＳあり、そこで全ての弁操作が可能である。

したがって、主機関前に３ＦＳ分の広さがあれば、１ＦＳ幅の主機関前主通路床（床下は配管）を採って大口径のバラストポンプユニット（ポンプ2台分）を配置することができ且つポンプセット１は通路床ＦＬの下に収まり、通路床ＦＬ上で操作の排水逆止弁Ｖ４以外は、船体床（二重底上板）ＴＴＰ上で全弁を操作できる。

ポンプ周りの管・弁の大部分は、フランジ連結の構造強度で以ってバラスト主管７８と最後尾分岐管８０の立上り管に支承されているので、支台２４はポンプセット１の質量の耐振支承を主にすれば充分である。

軸端側から見て左側に横向単吸引口を持つ横軸渦巻ポンプを、実施例５を参照し図１１を参照し説明する。

ケーシング２の左側に水平面間寸法Ｌｈの吸引口２０を、上に垂直面間寸法Ｌｖの吐出口２１をそれぞれ配し、横向単吸引口付のポンプを構成しており、羽根車９に係る吸引流路を透視図示すれば、羽根車９の取出し用ボリュート開口１４と羽根車吸口９Ｓの外径との間の環状殻１６は、水平壁１７及び円弧壁１９でケーシングカバー１２と一体構造を成し、ケーシング２側の円弧壁１９Ｃと開口１４で旋削加工の小隙間で接している他は、実施例１及び実施例２の左右の両吸引口２０を持つ横軸渦巻ポンプと同様である。

横向の吸引口２０は弁Ｖ１Ｇを介して、或いは、エルボー５３で以って吸引管８３に接続し取水吸引する。

弁Ｖ１Ｇに逆止弁を使用すれば弁下負水圧で自吸保持が、或いは、取水位以下に逆止弁Ｖ１Ｇを設置すれば弁上正水圧で自吸保持が可能であり、手動ポンプ等で一旦呼び水を注入すれば、長時間休止なき限り、自吸運転が可能である。

図１１で図示省略の吐出口２１に装着の弁・管は、実施例１及び実施例２と同様に、ポンプ周りの鉛直面に軸端側を操作・保守正面として簡潔且つ集中配置が可能である。

実施例１及び実施例２と同様に、ケーシングカバー１２を取外してケーシング２を開放し、軸端側で羽根車９及び軸封ハウジング１０を順次脱・着し、軸封関係部品の点検・交換を手工具による軽作業で実施可能である。

１ ポンプセット ２ ケーシング
３ フランジ部 ４ 電動機
５ 端ブラケット ６、７ 軸受
８ 軸 ９ 羽根車
９Ｓ 羽根車吸口
１０ 軸封ハウジング １１ 軸貫通部ボス
１０Ｃ 円筒嵌め合い部 １０Ｆ フランジ結合部
１２ ケーシングカバー １３ ボリュート殻
１４ 開口 １５ ライナリング
１６ 環状部 １７ 水平壁
１８ 狭幅壁 １９、１９Ｃ 円弧壁
２０ 吸引口 ２１ 吐出口
２２ 補助支脚 ２３ 補強リブ
２４ 支台 ２５ 電動機支脚
２６ 水平台板 ２７ ライナ
２８ 鉛直台板 ２９ 重心
３０ リーマボルト ３１ 欠番
３２ ネジ穴 ３３ ボス穴
３４ 水平壁 ３５ 水平リブ
３６ スペーサー ３７ メカニカルシール
３８ 軸段付部 ３９ 減勢溝
４０ 下部開口
４１ 溝2条 ４２ 凸部
４３ 封水パッキン ４４ Oリング
４５ 六角ボルト、六角穴付ボルト ４６ バネ座金
４７ 吸引流路殻 ４８ 補強リブ
４９、５０ 細長錐穴 ５１ 軸受ハウジング
５２ 水落し穴 Ｓ 小隙間
５３ エルボー ５４〜６０ 欠番
６１ 吸引分岐管 ６２ 送水合流管
６３ 取水吸引管 ６４ 主冷却海水管
６５ 非常吸引管 ６６ 非常排水管
６７ 吸引管 ６８ 循環送水管
６９ 副冷却海水管 ７０ ボルト支柱
７１ 温度センサー ７２ 温調三方弁
７３ 温調管 ７４、７５ 欠番
７６、７７ 分岐管 ７８ バラスト主管
７９ 水平連絡管 ８０ バラスト分岐管
８１ 舷外排水管 ８２ ベルマウス
８３ 吸引管
Ｐ１ 常用機 Ｐ２ 予備機
ＶＴ１、 ＶＴ２ Ｔ形逆止弁 ＰＴ１、ＰＴ２ 逆止弁付ポンプ
Ｖ１ 取水吸引弁 Ｖ２ 送水弁、排水吸引弁
Ｖ１Ｅ 非常吸引弁 Ｖ２Ｅ 非常排水弁
Ｖ１Ｃ 吸引弁 Ｖ２Ｃ 循環送水弁
Ｖ３ 注水弁 Ｖ５、Ｖ５Ｃ 絞り弁
Ｖ６ 連絡弁 ２１Ｔ 送水口
Ｖ７ 残水吸引弁 ＦＷＣ１、ＦＷＣ２ 清水冷却器
ＦＬ 通路床 ＦＬＣ 操作床
ＴＴＰ 船体床（二重底上板） ＢＨＤ 隔壁
ＦＳ 肋骨間隔 ＬＳ 縦通補剛材間隔
Ｌｓ 電動機横引きスペース、片持軸長 Ｌｃ ケーシングカバー取外しスペース
Ｌｐ ポンプセット長 Ｌｈ 吸引口面間寸法
Ｌｖ 吐出口面間寸法

既発明「特願２００９−１６５３２７：渦巻ポンプ及びポンプユニット」（以下、既発明１と呼ぶ）において、横軸渦巻ポンプの上向き吐出口に鉛直に、ポンプケーシングの左右に吸引口を配して、片吸込羽根車による小・中口径機は勿論、両吸込羽根車の大口径機も含む製品の全シリースに適用可能とし、特にポンプ２台による二重化補機ユニット構成においてかなりの平面的省スペース効果を得ているが、ポンプ内水理、立体的空間利用やポンプ周りの管工姿に関連し、なお検討の余地がある。

Claims (6)

1. ポンプケーシングの左右両方に吸引口を羽根車軸芯と同高に配し、羽根車の片吸込形及び両吸込形の両者において、吸引口相互間及び吸引口から羽根車の吸口に至る水平流路を形成し、ケーシングの軸端側にケーシングカバーを配して開放可能とし、羽根車の脱・着及び軸封シールの取替を可能に構成した横軸渦巻ポンプ。
2. ボリュート殻の羽根車取出し用開口に嵌め合う環状殻を、吸引流路を形成する水平壁及びそれに平行の狭幅壁で周4箇所を支持するように、ケーシングカバーと一体構造に構成した請求項１の横軸渦巻ポンプ。
3. ポンプケーシングの左右何れかに吸引口を羽根車軸芯と同高に配し、羽根車の片吸込形及び両吸込形の両者において、吸引口から羽根車の吸口に至る水平流路を形成し、ケーシングの軸端側にケーシングカバーを配して開放可能とし、羽根車の脱・着及び軸封シールの取替を可能に構成した横軸渦巻ポンプ。
4. ボリュート殻の羽根車取出し用開口に嵌め合う環状殻を、吸引流路を形成する水平壁及び反吸引口側の円弧壁で支持するように、ケーシングカバーと一体構造に構成した請求項３の横軸渦巻ポンプ。
5. 軸封シール及び水切りに係る部品及び構造を内蔵した軸封ハウジングを、ケーシングの軸貫通部ボスに円筒嵌め合いで着脱可能に配し、軸封ハウジングで該内蔵部品を一括取外し、取替えて再装着するよう構成した横軸渦巻きポンプ。
6. ポンプケーシングの電動機との結合フランジ面と面一又は平行な鉛直面を持つ補助支脚を、電動機の水平支脚を搭載する支台に付加した鉛直台板と結合し、ポンプ周りに配した弁及び管の重量を結合フランジと補助支脚で分担支承するよう構成した横軸渦巻ポンプ。