JP4468628B2 - 水中ポンプの軸封装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、水中ポンプに装着される軸封装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
周知のように水中ポンプでは一般に、ポンプ渦流室とオイル室との間に介在する隔壁の中央にシャフト貫通孔が穿設されており、該貫通孔の上端外周に凹設された環溝には軸封装置の固定密封環が嵌着され、該固定密封環およびシャフト貫通孔に遊嵌されたシャフト導下部の外周には環状間隙が保有され、固定密封環の直上においてシャフトと共に回転しバネ付勢により固定密封環と摺接するよう回転密封環がシャフト導下部に嵌合されているが、上記環状間隙に停留している液体が摺動発熱等により固形物を析出し、その析出物が固定密封環およびシャフト貫通孔の内周に付着し、それが堆積してポンプの始動不良の原因となっている。
【０００３】
また、上記析出物が固定密封環と回転密封環との摺接面間へ噛み込んで面荒れや面開きを惹起してシール性能が阻害されることになる。このような問題を解消させるためシャフト導下部の外周にスパイラル溝を刻設して、シャフトの回転に伴うネジポンプ作用で析出物をポンプ室側へ押し出させようとするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７４３８０号公報 （図１）
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
しかし特許文献１の構造では、汎用のシャフトを使用することができず専用のものを製作することが必要なためコスト高となり、且つシャフトの強度にも問題を残すことになる。また、回転密封環の組込み時にスパイラル溝によってOリング等付帯部材が損傷され易いという、組立上の困難性をも伴うことになる。
【０００６】
更にまた、特許文献１の構造によれば、油中など粘性の強い液体中での使用には適しているが、工事現場のように砂やスラリー等を含む液体中で使用すれば、シャフトに刻設されているスパイラル溝が異常摩耗を来たし、シャフトの早期折損事故を招く要因となる。また、上記スパイラル溝の摩耗に伴う補修作業についてはシャフト全体の交換という大修理となって多大の修理費用を要することになる。
【０００７】
本発明は上述の課題を解決して、水中ポンプにおいて、専用のシャフトを製作する事を要せず汎用のシャフトを使用して強度を低下させることなく、ローコストで組立作業も容易に行われ且つ砂やスラリー等によるシャフトの異常摩耗がなく、シャフト導下部外周の環状間隙内の液体を撹拌して停留を阻止し、析出物の堆積によるポンプの始動不良を来たすことがなく、摺接面間への上記析出物や液中の異物等の噛み込みによる面荒れや面開きを生じさせることもなく、シール性能が保持せられ、特に水中ポンプ用として好適な軸封装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【発明の構成】
本発明に係る請求項１記載の軸封装置では、水中ポンプのシャフト貫通孔の上端外側に環溝を凹設して固定密封環支承用のハウジングを構成し、軸封装置の固定密封環を上記環溝内へ該固定密封環背端面と該環溝底面とを当接するように嵌着させ、原動機のシャフト導下部を上記固定密封環およびシャフト貫通孔に遊嵌させてその外周に環状間隙を保有させ、上記固定密封環の直上においてシャフトと共に回転しバネ付勢により固定密封環と摺接するよう回転密封環をシャフト導下部に嵌合させ、上記シャフト貫通孔内周径を固定密封環内周と同径もしくは若干大径に形成し、該シャフト貫通孔内周面より内方にシャフトの回転方向に向かって下り勾配に導延される撹拌縁を前記環状間隙に面する固定密封環またはシャフト貫通孔の内周面に突設形成させたものを提供する。
【０００９】
また、本発明に係る請求項２記載の軸封装置では、水中ポンプのシャフト貫通孔の上端外側に環溝を凹設して固定密封環支承用のハウジングを構成し、軸封装置の固定密封環を上記環溝内へ該固定密封環背端面と該環溝底面とを当接するように嵌着させ、原動機のシャフト導下部を上記固定密封環およびシャフト貫通孔に遊嵌させてその外周に環状間隙を保有させ、上記固定密封環の直上においてシャフトと共に回転し、バネ付勢により固定密封環と摺接するよう回転密封環をシャフト導下部に嵌合させ、上記シャフト貫通孔内周径を固定密封環内周と同径もしくは若干大径に形成し、該シャフト貫通孔内周面より内方にシャフトの回転方向に向かって下り勾配に導延される撹拌縁を前記環状間隙に面する固定密封環およびシャフト貫通孔の内周面に突設形成させたものを提供する。
【０００１０】
【実施例】
以下水中ポンプを実施対象とした図１ないし図４の事例により説明をする。
【００１１】
１はポンプ室２とオイル室３との間に介在する隔壁であり、中央に穿設されたシャフト貫通孔４の上端外側に環溝５を凹設して固定密封環支承用のハウジングを構成し、軸封装置の固定密封環６を上記環溝５内へ該固定密封環６背端面と該環溝５底面とを当接するように嵌着させる。７は原動機のシャフト導下部であり、固定密封環６およびシャフト貫通孔４に遊嵌させてその外周に環状間隙８を保有させる。
【００１２】
９は固定密封環６の直上においてシャフト導下部７に嵌合される回転密封環であり、ベローズ１０およびリテーナ１１を介してシャフトと共に回転し、コイルスプリング１２のバネ付勢により固定密封環６と摺接する。１３は環状間隙８内に撹拌作用を生じさせるための撹拌縁であり、固定密封環６またはシャフト貫通孔４の内周面、上記シャフト貫通孔４内周径を固定密封環６内周と同径もしくは若干大径に形成し、該シャフト貫通孔４内周面より内方にシャフトの回転方向に向って下り勾配に突設して導延された態様に形成されている。
【００１３】
【作用】
シャフトが回転して水中ポンプが駆動すれば、環状間隙８内の液体はシャフト貫通孔４内周径を固定密封環６内周と同径もしくは若干大径に形成し、該シャフト貫通孔４内周面より内方に突設された撹拌縁１３により撹拌された旋回流が遮蔽されることなくポンプ室２側へ押し出され、環状間隙８内に停留することがないので、液中の析出物が固定密封環６やシャフト貫通孔４の内周に付着して堆積することを防止するのみでなく、冷却作用によって固形物の析出そのものを防止することになる。また、回転密封環９の組込み時にベローズ１０等付帯部材が損傷されることもない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明軸封装置によれば、水中ポンプにおいて、専用のシャフトを製作することを要せず汎用のシャフトを使用して強度を低下させることなく、ローコストで組立作業も容易に行われ、固定密封環６またはシャフト貫通孔の内周面、もしくは固定密封環６およびシャフト貫通孔４の内周面にシャフト貫通孔４内周径を固定密封環６内周と同径もしくは若干大径に形成し、該シャフト貫通孔４内周面より内方にシャフトの回転方向に向って下り勾配に突設形成される撹拌縁１３により撹拌された旋回流は遮蔽されることなくポンプ室２側へ押し出すように作用するため、シャフト導下部７の外周における環状間隙８内の液体を撹拌して停留を阻止すると共に冷却作用を生じ、析出物の堆積によるポンプの始動不良を来たすことがない。
【００１５】
又、固定密封環６と回転密封環９との摺接面間への上記析出物や液中の異物等の噛み込みによる面荒れや面開きを生じることもなく、シール性能が保持せられ、砂やスラリー等を含む液体に対してもシャフトの異常摩耗がなく、特に水中ポンプ用として好適な軸封装置が得られるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 水中ポンプに装着された本発明軸封装置の要部縦断側面図である。
【図２】 本発明の水中ポンプの軸封装置における固定密封環の縦断側面図である。
【図３】 本発明の水中ポンプの軸封装置における固定密封環支承用のハウジングの縦断側面図である。
【図４】 図３のハウジングに図２の固定密封環を嵌着させた状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ 固定密封環支承用のハウジング
４ シャフト貫通孔
５ 環溝
６ 固定密封環
７ シャフト導下部
８ 環状間隙
９ 回転密封環
１３ 撹拌縁

Claims (2)

1. 水中ポンプのシャフト貫通孔（４）の上端外側に環溝（５）を凹設して固定密封環支承用のハウジング（１）を構成し、軸封装置の固定密封環（６）を上記環溝（５）内へ該固定密封環（６）背端面と該環溝（５）底面とを当接するように嵌着させ、原動機のシャフト導下部（７）を上記固定密封環（６）およびシャフト貫通孔（４）に遊嵌させてその外周に環状間隙（８）を保有させ、上記固定密封環（６）の直上においてシャフトと共に回転しバネ付勢により固定密封環（６）と摺接するよう回転密封環（９）をシャフト導下部（７）に嵌合させ、上記シャフト貫通孔（４）内周径を固定密封環（６）内周と同径もしくは若干大径に形成し、該シャフト貫通孔（４）内周面より内方にシャフトの回転方向に向かって下り勾配に導延される撹拌縁（１３）を前記環状間隙（８）に面する固定密封環（６）またはシャフト貫通孔（４）の内周面に突設形成させたことを特徴とする水中ポンプ軸封装置。
2. 水中ポンプのシャフト貫通孔（４）の上端外側に環溝（５）を凹設して固定密封環支承用のハウジング（１）を構成し、軸封装置の固定密封環（６）を上記環溝（５）内へ該固定密封環（６）背端面と該環溝（５）底面とを当接するように嵌着させ、原動機のシャフト導下部（７）を上記固定密封環（６）およびシャフト貫通孔（４）に遊嵌させてその外周に環状間隙（８）を保有させ、上記固定密封環（６）の直上においてシャフトと共に回転しバネ付勢により固定密封環（６）と摺接するよう回転密封環（９）をシャフト導下部（７）に嵌合させ、上記シャフト貫通孔（４）内周径を固定密封環（６）内周と同径もしくは若干大径に形成し、該シャフト貫通孔（４）内周面より内方にシャフトの回転方向に向かって下り勾配に導延される撹拌縁（１３）を前記環状間隙（８）に面する固定密封環（６）およびシャフト貫通孔（４）の内周面に突設形成させたことを特徴とする水中ポンプ軸封装置。

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