JP6341669B2 - ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、吐出室内の水を軸封部に軸封水として供給するポンプに関する。

従来、この種のポンプとしては、図１９に示すように、軸封部としてメカニカルシール１０１が設けられ、羽根車１０２の出口１０３の外周に高圧室１０４が形成されている。羽根車１０２の後面の滑り部とケーシング１０５の滑り部との間には間隙１０６が形成され、羽根車１０２の後面の軸１０７に近い部分には釣合室１０８が形成され、羽根車１０２には釣合穴１０９（バランスホール）が形成されている。釣合室１０８は、メカニカルシール１０１に面しているとともに、間隙１０６に連通している。また、釣合穴１０９は釣合室１０８を羽根車１０２の入口１１０に連通させている。

これによると、ポンプ運転中は、ポンプの吸込口からケーシング１０５内に流入した水が、羽根車１０２の入口１１０から流入し、羽根車１０２内を経て、出口１０３から高圧室１０４に流出し、高圧室１０４から吐出口へ流れる。ポンプ運転中において、高圧室１０４内の水の一部は、間隙１０６を経て釣合室１０８に供給され、釣合室１０８内においてメカニカルシール１０１に接しながら流れ、釣合穴１０９を通って羽根車１０２の入口１１０に戻る。これにより、羽根車１０２の軸スラストが軽減され、メカニカルシール１０１が冷却される。

尚、上記のようなポンプは例えば下記特許文献１に記載されている。

実開平５−１２６９６ 特開２０１０−２１６４７０

しかしながら上記の従来形式では、高圧室１０４内の水の一部を軸封水としてメカニカルシール１０１へ供給しているため、軸封水の圧力が軸封に適した圧力よりも高過ぎる場合がある。このような場合、軸封水の圧力を軸封に最適な圧力まで低下させることは困難であるという問題がある。また、釣合室１０８と釣合穴１０９とを羽根車１０２に形成するため、羽根車１０２の加工に手間を要し、羽根車１０２の構造が複雑になるといった問題もある。

また、別の従来形式として、特許文献２には、吐出側室の中の水の一部を軸封部に供給して軸封部を水封するための封水通路がケーシングに形成され、封水通路にオリフィスを設けたポンプが開示されている。これによると、ポンプ運転中において、羽根車の出口から吐出側室の中に流出した水の一部は封水通路を経て軸封部に供給される。この際、吐出側室の中の圧力は、吸込側室の中の圧力よりも高く、軸封に適した圧力よりも高いので、封水通路を流れる水の圧力をオリフィスによって軸封に最適な圧力に減圧している。

しかしながら上記特許文献２に記載の発明では、吐出側室内の圧力が高い場合、オリフィス（減圧手段）の個数が増えるといった問題がある。
本発明は、軸封水の圧力を軸封に最適な圧力に低下させるのに要する減圧手段（例えばオリフィス等）の数を低減することが可能であり、軸封水供給経路（封水通路）の構造を簡素化することができるポンプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、吸込室に連通する入口と吐出室に連通する出口とを有する羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
ケーシングが羽根車の周囲を取り囲むように形成され、
羽根車の入口側とケーシングとの間に、吸込室と吐出室とを連通する第１の隙間が形成され、
第１の隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられており、
ケーシングは、羽根車を収納するケーシング本体と、羽根車の入口側外周を取り囲むケーシングリングとを有し、
第１の隙間は羽根車の入口側外周とケーシングリングの内周との間に形成されているものである。

これによると、ポンプの運転中に、吸込口から吸込室に流入した水は、羽根車の入口から羽根車を経て、羽根車の出口より吐出室に流出し、吐出室を経て吐出口から吐出される。この際、吐出室内の水の一部は、軸封水として、第１の隙間を通り、軸封水供給経路を経て、軸封部に供給される。

上記第１の隙間は羽根車の入口側とケーシングとの間に形成されているため、羽根車の入口側近傍における第１の隙間にある圧力の低い水を、軸封水として軸封部に供給することができる。これにより、軸封に最適な圧力まで軸封水の圧力を低下させるために必要な減圧手段の数を低減することができる。

本第２発明におけるポンプは、ケーシングリングはケーシング本体に嵌め込まれ、
ケーシングリングとケーシング本体との間に第２の隙間が形成され、
ケーシングリングに、第１の隙間と第２の隙間とに連通する軸封水取出流路が形成され、
軸封水取出流路と第２の隙間とが軸封水供給経路の一部をなすものである。

これによると、吐出室内の水の一部は、第１の隙間から軸封水取出流路を通り、第２の隙間を経て、軸封部に軸封水として供給される。
本第３発明におけるポンプは、第２の隙間はケーシングリングの外周とケーシング本体との間の周方向における一部分又は全周にわたって形成されているものである。

これによると、軸封水取出流路は、ケーシングリングの周方向において多少ずれていても、第１の隙間と第２の隙間とに連通していれば良いので、製作や組立の手間を減らすことができる。特に、第２の隙間がケーシングリングの外周とケーシング本体との間の周方向における全周にわたって形成されている場合、ケーシングリングの周方向における軸封水取出流路の位置に係らず、第１の隙間と第２の隙間とが軸封水取出流路を介して連通する。これにより、軸封水取出流路がケーシングリングの周方向におけるいずれの位置に設けられても、第１の隙間から軸封部に至る軸封水供給経路が形成される。従って、軸封水取出流路の位置を考慮することなくケーシングリングをケーシング本体に取付けることができ、製作や組立の手間を減らすことができる。

本第４発明におけるポンプは、軸封水取出流路はケーシングリングの周方向における複数箇所に形成されているものである。
これによると、軸封水は第１の隙間から各軸封水取出流路を通って第２の隙間に供給される。この際、いずれかの軸封水取出流路に流れ込む軸封水の流量が減少しても、軸封水は流量が減少していない他の軸封水取出流路を流れるため、軸封水を確実に第１の隙間から第２の隙間に供給することができる。

本第５発明は、吸込室に連通する入口と吐出室に連通する出口とを有する羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
ケーシングが羽根車の周囲を取り囲むように形成され、
羽根車の入口側とケーシングとの間に、吸込室と吐出室とを連通する第１の隙間が形成され、
第１の隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられており、
軸封水供給経路を通る軸封水の余剰分を逃す逃し用経路が軸封水供給経路から分岐して吸込室に連通しているものである。
これによると、軸封水供給経路において軸封水の一部が余った場合、この余剰分の軸封水は、軸封水供給経路から逃し用経路を通って、吸込室に戻る。これにより、羽根車に釣合室や釣合穴を形成することなく、余剰分の軸封水を吸込室側に戻すことができるため、羽根車の構造が簡素化され、羽根車の加工の手間が少なくなる。

本第６発明におけるポンプは、軸封水供給経路に減圧手段が設けられているものである。
これによると、軸封水は、軸封水供給経路を流れる際、減圧手段によって、軸封に最適な圧力に減圧される。

本第７発明は、吸込室に連通する入口と吐出室に連通する出口とを有する羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
ケーシングが羽根車の周囲を取り囲むように形成され、
羽根車の入口側とケーシングとの間に、吸込室と吐出室とを連通する第１の隙間が形成され、
第１の隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられており、
ケーシングは接合面を有する複数の分割ケーシング体に分割され、
各分割ケーシング体は接合面同士を接合して連結され、
いずれかの分割ケーシング体の接合面に軸封水供給溝が形成され、
軸封水供給溝は軸封水供給経路の一部をなすものである。

これによると、分割ケーシング体の接合面に溝加工を実施して軸封水供給溝を形成することにより、軸封水供給経路の一部を容易に形成することができる。
本第８発明は、吸込室に連通する入口と吐出室に連通する出口とを有する羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
ケーシングは、羽根車の周囲を取り囲むように形成されており、羽根車を収納するケーシング本体と、羽根車の入口側外周を取り囲むケーシングリングとを有するとともに、接合面を有する複数の分割ケーシング体に分割され、
各分割ケーシング体は接合面同士を合わせて連結され、
羽根車の入口側外周とケーシングリングの内周との間に、吸込室と吐出室とを連通する第１の隙間が形成され、
第１の隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられており、
軸封水供給経路は、いずれかの分割ケーシング体の接合面に形成された軸封水供給溝と、ケーシングリングに形成された軸封水取出流路とを有し、
軸封水取出流路の流路断面積が軸封水供給溝の端部の流路断面積と異なるものである。

これによると、吐出室内の液の一部は、軸封水として、第１の隙間から軸封水取出流路を通り、軸封水取出流路から軸封水供給溝を経て軸封部に供給される。この際、軸封水取出流路の流路断面積が軸封水供給溝の端部の流路断面積と異なるため、軸封水は軸封水取出流路から軸封水供給溝へ流れるときに減圧される。これにより、減圧手段の数をさらに低減することができる。

本第９発明は、液体を吸込室から吐出室に送る羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
ケーシングは、羽根車を収納するケーシング本体と、羽根車に対向するケーシングリングとを有し、
ケーシングリングはケーシング本体内に嵌め込まれ、
ケーシングリングとケーシング本体との間に、吐出室に連通する隙間が形成され、
隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられているものである。

これによると、吐出室内の水の一部は、隙間を通り、軸封水供給経路を経て、軸封部に軸封水として供給される。軸封水は隙間を流れる際に減圧されるため、軸封水の圧力を軸封に最適な圧力まで低下させるのに要する減圧手段の数を低減することができる。

本第１０発明におけるポンプは、両吸込み渦巻きポンプである。

以上のように本発明によると、軸封水の圧力を軸封に最適な圧力に低下させるのに要する減圧手段（例えばオリフィス等）の数を低減することが可能であり、軸封水供給経路の構造を簡素化することができる。

本発明の第１の実施の形態におけるポンプの側面図である。 図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。 図１におけるＹ−Ｙ矢視図である。 同、ポンプの下部の分割ケーシング体の平面図であり、羽根車と回転軸とケーシングリングと軸封部を取り除いた状態を示す。 同、ポンプの軸封部の断面図である。 同、ポンプの軸封水供給経路の一部分の拡大平面図である。 同、ポンプのオリフィス部材の図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は軸封水供給溝内に挿入した図である。 本発明の第２の実施の形態におけるポンプの第１および第２の隙間が形成されている範囲を示す断面図である。 図８におけるＸ−Ｘ矢視図である。 本発明の第３の実施の形態におけるポンプの第１および第２の隙間が形成されている範囲を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態におけるポンプの軸封水取出流路の形成箇所を示す断面図である。 同、ポンプの軸封水供給経路の一部分の拡大図である。 本発明の第５の実施の形態におけるポンプの軸封水供給経路の一部分の拡大図である。 本発明の第６の実施の形態におけるポンプの軸封水供給経路の一部分の拡大図である。 本発明の第７の実施の形態におけるポンプの側面図である。 図１５におけるＸ−Ｘ矢視図である。 本発明の第８の実施の形態におけるポンプの下部の分割ケーシング体の平面図である。 同、下部の分割ケーシング体の一部拡大平面図である。 従来のポンプの軸封水供給経路を示す断面図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
先ず、本発明における第１の実施の形態を、図１〜図７を参照しながら説明する。

図１〜図４に示すように、１は両吸込み渦巻きポンプであり、ケーシング２には吸込口３と吐出口４とが形成されている。ケーシング２内には、吐出口４に連通する吐出室５（渦形室）と、吸込口３に連通する吸込室６とが形成されている。尚、吸込室６は、軸心方向Ｃにおいて、吐出室５の両側に位置している。

ケーシング２には、回転軸７（主軸）が貫通する左右一対の軸貫通孔８が形成されている。軸貫通孔８内には、回転軸７とケーシング２との間を封止する軸封部９が設けられている。図５に示すように、軸封部９は、軸貫通孔８の内周面と回転軸７の外周面との間をシールする円環状の複数のグランドパッキン１０と、円環状の封水リング１１とを有している。グランドパッキン１０はパッキン押え（図示省略）によって軸貫通孔８の奥へ押圧されている。

また、封水リング１１の内周面には内周溝１２が全周にわたり形成されている。封水リング１１の外周面には外周溝１３が全周にわたり形成されている。また、封水リング１１には、内周溝１２と外周溝１３とに連通する径方向の連通孔１４が複数形成されている。また、図２に示すように、回転軸７には、羽根車１６が設けられている。回転軸７と羽根車１６はケーシング２内に収納されている。尚、回転軸７はモータ等の駆動装置（図示省略）によって回転駆動される。

羽根車１６は、軸心方向Ｃにおいて２箇所の入口１７（流入部）と、出口１８（流出部）とを有する両吸込型である。また、羽根車１６は遠心タイプでクローズ形状のものである。羽根車１６の入口１７は吸込室６に連通し、出口１８は吐出室５に連通している。さらに、羽根車１６は、入口１７の外周に、羽根車リング１９を有している。

ケーシング２は、羽根車１６を収納するケーシング本体２１と、羽根車リング１９の外周（羽根車の入口側外周の一例）を取り囲むケーシングリング２２とを有している。また、ケーシング本体２１は吐出室５と吸込室６とを仕切る仕切部２３を有しており、ケーシングリング２２は仕切部２３に嵌め込まれている。

図２，図６に示すように、羽根車リング１９とケーシングリング２２とは羽根車１６の径方向Ａおよび軸心方向Ｃにおいてそれぞれ対向している。羽根車リング１９とケーシングリング２２との間には、円環状の第１の隙間２５が形成されている。第１の隙間２５は、吐出室５と吸込室６とに連通し、吐出室５から吸込室６に至る途中には、断面積が径方向Ａと軸心方向Ｃとに拡大した拡大部２５ａを有している。

ケーシングリング２２の外周には、径方向外側へ突出する凸部２６が全周にわたり形成されている。尚、ケーシング本体２１の仕切部２３には、凹部２７（図４，図６参照）が全周にわたり形成されており、凹部２７に凸部２６が嵌め込まれている。尚、ケーシングリング２２の外周面の一部と仕切部２３の一部とが互いに面接触してシール面２８が全周にわたり構成され、凸部２６の外面の一部と凹部２７の内面の一部とが互いに面接触してシール面２９が全周にわたり構成されている。

シール面２８はケーシング本体２１とケーシングリング２２との間を径方向においてシールし、シール面２９はケーシング本体２１とケーシングリング２２との間を軸心方向Ｃにおいてシールする。これらのシールにより、吐出室５の水がケーシング本体２１とケーシングリング２２との間から吸込室６へ漏れるのを防いでいる。

図６に示すように、ケーシングリング２２の凸部２６の外周面と仕切部２３の凹部２７の内周奥面との間に、第２の隙間３０が全周にわたり円環状に形成されている。ケーシングリング２２には、一端が第１の隙間２５に開口するとともに他端が第２の隙間３０に開口する軸封水取出流路３１が形成されている。尚、本実施の形態では、軸封水取出流路３１は、ケーシングリング２２の１箇所に形成されているが、周方向における複数箇所に形成されていてもよい。

図１〜図３に示すように、ケーシング２は、回転軸７の軸心３３を含む水平面で、下部の分割ケーシング体３５と上部の分割ケーシング体３６とに２分割されている。下部の分割ケーシング体３５は、上端部に、下部のフランジ部３７と下部の接合面３８とを有している。また、上部の分割ケーシング体３６は、下端部に、上部のフランジ部３９と上部の接合面４０とを有している。図１の実線で示すように、下部の分割ケーシング体３５と上部の分割ケーシング体３６とは、互いに接合面３８，４０同士を接合して、複数のボルト４１により連結されている。図２，図４に示すように、下部の接合面３８には複数のシール溝が分岐して形成され、これらシール溝には、両接合面３８，４０間をシールするゴム製で且つ紐状の複数の分岐したシール部材４３ａ〜４３ｅが嵌め込まれている。

図２，図５，図６に示すように、ケーシング２には、第１の隙間２５から軸封部９に軸封水Ｗを供給する軸封水供給経路４５が設けられている。軸封水供給経路４５は、上記軸封水取出流路３１と、上記第２の隙間３０と、軸封水供給溝４６とを有している。

軸封水供給溝４６は、下部の分割ケーシング体３５の下部の接合面３８に形成されており、一端部が第２の隙間３０に連通し、他端部が封水リング１１の外周溝１３に連通している。尚、軸封水供給溝４６は、両分割ケーシング体３５，３６を分離した状態では、上面が開放された断面四角形の溝である。両分割ケーシング体３５，３６を連結した状態では、軸封水供給溝４６の上面が上部の接合面４０で閉じられる。また、軸封水供給溝４６は、第２の隙間３０を介して、軸封水取出流路３１に連通している。軸封水供給溝４６の一端部の流路断面積は軸封水取出流路３１の流路断面積よりも大きく設定されている。

図６に示すように、ケーシングリング２２の外周には、ケーシングリング２２の周方向への回転を阻止するためのボルト等からなる回止部材４７が設けられている。また、下部の接合面３８には窪み部４８が形成されており、回止部材４７の頭部が窪み部４８内に嵌まり込んで、ケーシングリング２２の周方向への回転を防止している。回止部材４７と窪み部４８とによって、ケーシングリング２２は、周方向において軸封水取出流路３１が軸封水供給溝４６の一端部に一致するように、位置決めされる。

図２，図４に示すように、下部の接合面３８には、軸封部９へ供給される軸封水Ｗの余剰分を逃す逃し用溝５０（逃し用経路の一例）が軸封水供給溝４６から分岐して吸込室６に連通している。尚、逃し用溝５０は軸封水供給溝４６と同じ形状を有している。

図２，図４，図６，図７に示すように、軸封水供給溝４６と逃し用溝５０とにはそれぞれ、オリフィス部材５２（減圧手段の一例）が着脱自在に設けられている。オリフィス部材５２は、四角形状の本体部５２ａと、本体部５２ａの両端面に貫通した流通孔５２ｂとを有している。

尚、図２に示すように、両吸込み渦巻きポンプ１には軸封部９が２箇所設けられているため、軸封水供給経路４５も２箇所設けられている。
以下、上記構成における作用を説明する。

ポンプ１の運転中に、吸込口３から吸込室６に流入した水は、羽根車１６の入口１７から羽根車１６内に流入し、羽根車１６の中を経て、羽根車１６の出口１８より吐出室５に流出し、吐出室５を経て吐出口４からポンプ１の外部へ吐出される。この際、図６に示すように、吐出室５の水の一部は、圧力の高い吐出室５から第１の隙間２５を通り、吐出室５よりも低圧の吸込室６に向って流れる。この第１の隙間２５を流れる水の一部又は全部が、軸封水Ｗとして、第１の隙間２５から軸封水取出流路３１を通り、第２の隙間３０を経て、軸封水供給溝４６内に流入し、図２，図５に示すように、軸封水供給溝４６を通って封水リング１１の外周溝１３に至り、さらに、連通孔１４を通って内周溝１２に供給される。

これにより、軸封部９に軸封水Ｗが供給されて軸封部９は水封される。微量の軸封水Ｗは、グランドパッキン１０の内周面と回転軸７の外周面との間を軸心方向Ｃへ流れ、軸封部９の外部および内部に僅かに漏洩する。この漏洩により、外部の空気が軸封部９からケーシング２内に侵入するのを防止したり、或いはケーシング２内の水が軸封部９からケーシング２の外部へ漏洩する量を抑制することができる。また、軸封部９は軸封水Ｗで冷却されるため、回転軸７とグランドパッキン１０との摩擦熱で軸封部９が高温になるのを防止することができ、グランドパッキン１０が焼き付いて回転軸７に固着するのを防ぐとともに、グランドパッキン１０の寿命を延ばすことができる。

尚、軸封水Ｗは、軸封水供給溝４６内に設けられたオリフィス部材５２の流通孔５２ｂを通ることにより、減圧されるため、軸封に最適な圧力まで低下する。
図６に示すように、第１の隙間２５は羽根車１６の入口１７の羽根車リング１９とケーシングリング２２との間に形成されている。このため、羽根車１６の入口１７の外周近傍の水は、吸込口３に近いため、羽根車１６の出口１８よりも低圧であり、さらに第１の隙間２５を通るときの圧力損失によって、より一段と圧力が低下する。このように圧力の低下した水を軸封水Ｗとして軸封部９に供給することができるため、軸封水Ｗの圧力を軸封に最適な圧力まで低下させるのに要するオリフィス部材５２の個数を低減することができる。

尚、オリフィス部材５２を用いなくても、軸封水Ｗの圧力が軸封に最適な圧力まで低下する場合は、オリフィス部材５２を無くせばよい。
尚、ポンプ１の運転中、吐出室５内における羽根車１６の出口１８よりも径方向外側の部分Ｓ１（図２参照）の静圧をＰ１とし、吐出室５内における上記出口１８よりも径方向内側の部分Ｓ２（図２，図６参照）の静圧をＰ２とし、吸込室６内の静圧をＰ３とし、第１の隙間２５の静圧をＰ４とすると、静圧Ｐ１＞静圧Ｐ２＞静圧Ｐ４＞静圧をＰ３の関係が保たれる。

また、図６に示すように、軸封水供給溝４６の一端部の流路断面積が軸封水取出流路３１の流路断面積よりも大きいため、軸封水Ｗは、軸封水取出流路３１から軸封水供給溝４６へ流れるときに、流路断面積の拡大により圧力損失を生じて減圧される。これにより、軸封水供給経路４５に設けるオリフィス部材５２の個数をさらに低減することができる。

また、図２に示すように、軸封水Ｗの一部が余った場合、この余剰分の軸封水Ｗは、軸封水供給溝４６から逃し用溝５０を通って、吸込室６に戻る。これにより、羽根車１６に釣合室や釣合穴を形成することなく、余剰分の軸封水Ｗを吸込室６に戻すことができるため、羽根車１６の構造が簡素化され、羽根車１６の加工の手間が少なくなる。

また、過剰な量の軸封水Ｗが軸封部９に供給されることはなく、軸封部９からケーシング２の外部へ漏洩する軸封水Ｗの漏洩量を減らして適正な量にすることができる。これにより、漏洩量が多い場合にケーシング２の外部に設けられるドレン配管を不要にし得る。

また、下部の分割ケーシング体３５の下部の接合面３８に溝加工を施して軸封水供給溝４６を形成することにより、軸封水供給経路４５の一部を容易に形成することができる。
また、第１の隙間２５の間隔はオリフィス部材５２の流通孔５２ｂの直径よりも小さいため、第１の隙間２５を通ってオリフィス部材５２の流通孔５２ｂを流れる軸封水Ｗ中に異物が含まれていても、異物のサイズはオリフィス部材５２の流通孔５２ｂよりも小さい。これにより、オリフィス部材５２の流通孔５２ｂが軸封水Ｗ中の異物によって詰まるのを防止することができる。

上記第１の実施の形態では、図６に示すように、ケーシングリング２２は、回止部材４７により、軸封水取出流路３１が軸封水供給溝４６の一端部に一致するように位置決めされているが、回止部材４７を無くしてもよい。この場合、ケーシングリング２２が周方向へ回り、軸封水取出流路３１の位置が軸封水供給溝４６の一端部の位置に対してケーシングリング２２の周方向へずれた場合であっても、軸封水取出流路３１は第２の隙間３０を介して軸封水供給溝４６の一端部に連通しているため、軸封水Ｗは、第１の隙間２５から軸封水取出流路３１を通り、第２の隙間３０を経て軸封水供給溝４６の一端部に確実に供給される。従って、回止部材４７を無くしたり、或は、万一、回止部材４７の取付けを忘れた場合であっても、軸封水Ｗを軸封部９に供給することができる。さらに、回止部材４７を無くした場合、軸封水取出流路３１の位置を考慮することなくケーシングリング２２をケーシング本体２１に取付けることができるので、製作や組立の手間を減らすことができる。

上記第１の実施の形態では、図２に示すように、軸封水供給溝４６と逃し用溝５０とを、下部の分割ケーシング体３５の接合面３８に形成しているが、上部の分割ケーシング体３６の接合面４０に形成してもよい。

上記第１の実施の形態では、図４に示すように、下部の分割ケーシング体３５の接合面３８に形成した軸封水供給溝４６を軸封水供給経路４５の一部としている。しかしながら、軸封水供給溝４６を形成せず、シール部材４３ａ〜４３ｃで囲まれた領域Ｂ内における下部の接合面３８と上部の接合面４０との隙間を軸封水供給経路４５の一部としてもよい。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図８，図９に示すように、第２の隙間３０は、ケーシングリング２２の凸部２６の外周面と仕切部２３の凹部２７の内周奥面との間の周方向Ｄにおける下半分の１８０°の範囲５５（一部分の一例）に形成されている。尚、軸封水取出流路３１の他端は第２の隙間３０の周方向Ｄにおける中央下部に開口している。

これによると、第２の隙間３０を全周に形成することなく、第１の実施の形態と同様な作用および効果が得られる。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、図１０に示すように、第２の隙間３０は、ケーシングリング２２の凸部２６の外周面と仕切部２３の凹部２７の内周奥面との間の周方向Ｄにおける一部分に形成されている。尚、第２の隙間３０の形成範囲５６は上記第２の実施の形態の１８０°よりも狭く、軸封水取出流路３１と軸封水供給溝４６とが第２の隙間３０を介して連通している。

これによると、第２の隙間３０を周方向Ｄにおける僅かな範囲に形成するだけで、第１の実施の形態と同様な作用および効果が得られる。
尚、さらに良好な形態としては、第２の隙間３０が軸心３３に対して対称に配置されると、ケーシングリング２２に作用する力も対称となるため、ケーシングリング２２の位置が片寄ることはない。また、最適な形態としては、第２の隙間３０を全周にわたり円環状に形成することで、力がケーシングリング２２に均等に作用するため、ケーシングリング２２の位置が片寄るのを確実に防止することができるとともに、軸封水取出流路３１がどこに形成されても良い。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、図１１，図１２に示すように、複数の軸封水取出流路３１がケーシングリング２２の周方向に所定角度おきに形成されている。

これによると、軸封水Ｗは第１の隙間２５から各軸封水取出流路３１を通って第２の隙間３０に供給される。この際、製作誤差等によって第１の隙間２５の間隔が規定された間隔よりも狭くなっている狭窄箇所が発生した場合、第１の隙間２５の狭窄箇所から軸封水取出流路３１に流れ込む軸封水Ｗの流量が減少しても、軸封水Ｗは第１の隙間２５から狭窄箇所以外の箇所の軸封水取出流路３１を流れるため、軸封水Ｗを確実に第１の隙間２５から第２の隙間３０に供給することができる。

また、いずれかの軸封水取出流路３１が詰まったとしても、軸封水Ｗは他の軸封水取出流路３１を流れるため、軸封水Ｗを確実に第１の隙間２５から第２の隙間３０に供給することができる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では、図１３に示すように、第２の隙間３０は軸心方向Ｃにおけるケーシングリング２２の一端面２２ａと仕切部２３との間に形成されている。軸封水取出流路３１がケーシングリング２２の軸心方向Ｃに形成されており、軸封水取出流路３１の一端が第１の隙間２５に開口し、軸封水取出流路３１の他端が第２の隙間３０に開口している。

これによると、第１の実施の形態と同様な作用および効果が得られる。
（第６の実施の形態）
第６実施の形態では、図１４に示すように、羽根車１６は羽根車リング１９を有しているが、ケーシング２はケーシングリング２２を有していない。第１の隙間２５は羽根車リング１９とケーシング２の仕切部２３との間に形成されている。また、軸封水供給溝４６は、下部の分割ケーシング体３５の下部の接合面３８に形成されており、一端部が第１の隙間２５に連通し、他端部が封水リング１１の外周溝１３に連通している。

これによると、吐出室５の水の一部は、圧力の高い吐出室５から第１の隙間２５を通り、吐出室５よりも低圧の吸込室６に向って流れる。この第１の隙間２５を流れる水の一部又は全部が、軸封水Ｗとして、第１の隙間２５から軸封水供給溝４６内に流入し、軸封水供給溝４６を通って封水リング１１の外周溝１３に至り、さらに、連通孔１４を通って内周溝１２に供給される。

（第７の実施の形態）
先述した第１の実施の形態では、図６に示すように、軸封水供給経路４５は軸封水取出流路３１と第２の隙間３０と軸封水供給溝４６とを有している。このような形態とは別の形態として、以下に説明する第７の実施の形態では、図１５，図１６に示すように、軸封水供給経路６０は軸封水取出流路３１と第２の隙間３０と第１および第２の軸封水供給孔６１，６２と外部配管６３とを有している。尚、図１６は、両方の分割ケーシング体３５，３６の接合面３８，４０に直交する鉛直方向（上下方向）の断面（すなわち、図１５におけるＸ−Ｘ断面）を示す。

軸封水取出流路３１は第１の実施の形態と同様にケーシングリング２２に形成され、第２の隙間３０は第１の実施の形態と同様にケーシングリング２２の凸部２６の外周面と仕切部２３の凹部２７の内周奥面との間に形成されている。

第１および第２の軸封水供給孔６１，６２はケーシング２の上部の分割ケーシング体３６に形成されている。このうち、第１の軸封水供給孔６１は、一端部が第２の隙間３０に連通し、他端部が回転軸７の軸心方向Ｃにおける上部の分割ケーシング体３６の端面３６ａに開口している。

第２の軸封水供給孔６２は、一端部が上記上部の分割ケーシング体３６の端面３６ａに開口し、他端部が封水リング１１の外周溝１３に連通している。
外部配管６３は、一端部が第１の軸封水供給孔６１の他端部に接続され、他端部が第２の軸封水供給孔６２の一端部に接続されている。

また、外部配管６３の内部には、円筒型のオリフィス部材５２が挿入されている。尚、円筒型のオリフィス部材５２とは、図７（ａ）に示したオリフィス部材５２の角形状の本体部５２ａを円筒形状に形成したものである。また、第１および第２の軸封水供給孔６１，６２は、上部の分割ケーシング体３６に一体に設けられている上下方向の補強部材６４の箇所に形成されている。

尚、オリフィス部材５２は、外部配管６３に挿入口を設け、挿入口から外部配管６３に挿入したり、或は、加工前にオリフィス部材５２を外部配管６３に挿入し、その後、外部配管６３を曲げ加工してもよい。

以下、上記構成における作用を説明する。
ポンプ１の運転中に、吐出室５内の水の一部は、軸封水Ｗとして、第１の隙間２５を通り、第１の隙間２５から軸封水取出流路３１を通って、第２の隙間３０に到達する。第２の隙間３０に到達した軸封水Ｗは、さらに、第２の隙間３０から第１の軸封水供給孔６１内に流入し、第１の軸封水供給孔６１内から外部配管６３を通って第２の軸封水供給孔６２に流入する。第２の軸封水供給孔６２に流入した軸封水Ｗは、さらに、第２の軸封水供給孔６２から封水リング１１の外周溝１３に至り、外周溝１３から連通孔１４を通って内周溝１２に供給される。

上記第１および第７の実施の形態では、第１の隙間２５を羽根車リング１９の外周とケーシングリング２２の内周との間に形成している。しかしながら、羽根車リング１９を設けていないポンプ１の場合、第１の隙間２５を羽根車１６の入口１７側とケーシングリング２２との間に形成してもよい。また、ケーシングリング２２を設けていないポンプ１の場合、第１の隙間２５を羽根車リング１９とケーシング本体２１の仕切部２３との間に形成してもよい。さらに、羽根車リング１９とケーシングリング２２とを設けていないポンプ１の場合、第１の隙間２５を羽根車１６の入口１７側とケーシング本体２１の仕切部２３との間に形成してもよい。

上記第７の実施の形態では、図１６に示すように、第１および第２の軸封水供給孔６１，６２と外部配管６３を、上部の分割ケーシング体３６に設けているが、下部の分割ケーシング体３５に設けてもよい。

また、外部配管６３は、ケーシング２の外部であれば、どの箇所に設けてもよい。例えば、上部の分割ケーシング体３６の上部等に外部配管６３を設けてもよい。
（第８の実施の形態）
以下に、第８の実施の形態を、図１７，図１８を参照しながら説明する。

第８の実施の形態では、羽根車７０はオープン形状のものであり、ケーシングリング７１は、羽根車７０を取り囲むように、ケーシング本体２１の仕切部２３に嵌め込まれている。

ケーシングリング７１は、吸込室６内に面する第１リング部７１ａと、吐出室５内に面する第２リング部７１ｂと、羽根車７０の外周に対向する第３リング部７１ｃとを有している。第１および第２リング部７１ａ，７１ｂはそれぞれ、複数のねじ７２によってケーシング本体２１の仕切部２３に連結され固定されている。ケーシングリング７１の第２リング部７１ｂとケーシング本体２１の仕切部２３との間には、吐出室５内に連通する隙間７３が全周にわたり円環状に形成されている。

下部の分割ケーシング体３５の下部の接合面３８には、隙間７３から軸封部９に軸封水Ｗを供給する軸封水供給溝４６（軸封水供給経路の一例）が形成されている。軸封水供給溝４６は、一端部が隙間７３に連通し、他端部が封水リング１１の外周溝１３に連通している。尚、軸封水供給溝４６は、両分割ケーシング体３５，３６を分離した状態では、上面が開放された断面四角形状の溝である。両分割ケーシング体３５，３６を連結した状態では、軸封水供給溝４６の上面が上部の接合面４０で閉じられる。また、軸封水供給溝４６には、角型のオリフィス部材５２が設けられている。

以下、上記構成における作用を説明する。
ポンプ１の運転中に、吐出室５内の水の一部は、軸封水Ｗとして、隙間７３を通り、隙間７３から軸封水供給溝４６を経て封水リング１１の外周溝１３に至り、外周溝１３から連通孔１４を通って内周溝１２に供給される。軸封水Ｗは隙間７３を流れる際に生じる圧力損失により減圧されるため、軸封水Ｗの圧力を軸封に最適な圧力まで低下させるのに要するオリフィス部材５２の数を低減することができる。

上記第８の実施の形態では、図１７に示すように、軸封水供給溝４６を、下部の分割ケーシング体３５の接合面３８に形成しているが、上部の分割ケーシング体３６の接合面４０に形成してもよい。

上記各実施の形態では、図５に示すように、軸封部９をグランドパッキン１０と封水リング１１とで構成しているが、この構成に限定されるものではなく、例えば軸封部９をメカニカルシール等で構成してもよい。

上記各実施の形態では、ポンプの一例として両吸込み渦巻きポンプ１を挙げたが、例えば多段の片吸込み渦巻きポンプなどの他の形式のポンプであってもよい。
上記各実施の形態では、両吸込み渦巻きポンプ１に対する使用流体の一例として水を挙げたが、水以外の液体であってもよい。

上記各実施の形態では、図１に示すように、ケーシング２を、下部および上部の分割ケーシング体３５，３６に２分割しているが、３分割以上の複数分割してもよい。
上記各実施の形態では、軸封水供給溝４６の断面形状を一端部から他端部まで同一形状にしているが、途中で断面形状を変えてもよい。例えば、オリフィス部材５２が軸封水供給溝４６の長手方向に移動しないように、軸封水供給溝４６の一部分の形状を大きくしてオリフィス嵌込部を形成し、オリフィス嵌込部にオリフィス部材５２を嵌め込んで固定してもよい。

上記各実施の形態では、ケーシングリング２２に穴あけ加工を施すことにより、軸封水取出流路３１をケーシングリング２２に形成しているが、ケーシングリング２２を複数の分割リングからなる分割構造とし、分割リング間に隙間を設け、この隙間を軸封水取出流路として利用してもよい。例えば、ケーシングリング２２を軸心方向Ｃにおいて一方の分割リングと他方の分割リングとに二分割し、これら一方の分割リングと他方の分割リングとの間に形成した隙間を軸封水取出流路としてもよい。

上記第１〜第７の実施の形態では、図６，図１６に示すように、第１の隙間２５を吸込室６へ極力接近した箇所に形成しているが、第１の隙間２５を吐出室５側へ少し寄せた箇所に形成してもよい。また、図１８に示した第８の実施の形態の隙間７３も同様に吐出室５側へ少し寄せた箇所に形成してもよい。

１ 両吸込み渦巻きポンプ
２ ケーシング
５ 吐出室
６ 吸込室
７ 回転軸
９ 軸封部
１６，７０ 羽根車
１７ 入口
１８ 出口
２１ ケーシング本体
２２，７１ ケーシングリング
２５ 第１の隙間
３０ 第２の隙間
３１ 軸封水取出流路
３５，３６ 分割ケーシング体
３８，４０ 接合面
４５，６０ 軸封水供給経路
４６ 軸封水供給溝（軸封水供給経路）
５０ 逃し用溝（逃し用経路）
５２ オリフィス部材（減圧手段）
７３ 隙間
Ｗ 軸封水

Claims (10)

1. 吸込室に連通する入口と吐出室に連通する出口とを有する羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
   回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
   ケーシングが羽根車の周囲を取り囲むように形成され、
   羽根車の入口側とケーシングとの間に、吸込室と吐出室とを連通する第１の隙間が形成され、
   第１の隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられており、
   ケーシングは、羽根車を収納するケーシング本体と、羽根車の入口側外周を取り囲むケーシングリングとを有し、
   第１の隙間は羽根車の入口側外周とケーシングリングの内周との間に形成されていることを特徴とするポンプ。
2. ケーシングリングはケーシング本体に嵌め込まれ、
   ケーシングリングとケーシング本体との間に第２の隙間が形成され、
   ケーシングリングに、第１の隙間と第２の隙間とに連通する軸封水取出流路が形成され、
   軸封水取出流路と第２の隙間とが軸封水供給経路の一部をなすことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
3. 第２の隙間はケーシングリングの外周とケーシング本体との間の周方向における一部分又は全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項２記載のポンプ。
4. 軸封水取出流路はケーシングリングの周方向における複数箇所に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のポンプ。
5. 吸込室に連通する入口と吐出室に連通する出口とを有する羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
   回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
   ケーシングが羽根車の周囲を取り囲むように形成され、
   羽根車の入口側とケーシングとの間に、吸込室と吐出室とを連通する第１の隙間が形成され、
   第１の隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられており、
   軸封水供給経路を通る軸封水の余剰分を逃す逃し用経路が軸封水供給経路から分岐して吸込室に連通していることを特徴とするポンプ。
6. 軸封水供給経路に減圧手段が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のポンプ。
7. 吸込室に連通する入口と吐出室に連通する出口とを有する羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
   回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
   ケーシングが羽根車の周囲を取り囲むように形成され、
   羽根車の入口側とケーシングとの間に、吸込室と吐出室とを連通する第１の隙間が形成され、
   第１の隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられており、
   ケーシングは接合面を有する複数の分割ケーシング体に分割され、
   各分割ケーシング体は接合面同士を接合して連結され、
   いずれかの分割ケーシング体の接合面に軸封水供給溝が形成され、
   軸封水供給溝は軸封水供給経路の一部をなすことを特徴とするポンプ。
8. 吸込室に連通する入口と吐出室に連通する出口とを有する羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
   回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
   ケーシングは、羽根車の周囲を取り囲むように形成されており、羽根車を収納するケーシング本体と、羽根車の入口側外周を取り囲むケーシングリングとを有するとともに、接合面を有する複数の分割ケーシング体に分割され、
   各分割ケーシング体は接合面同士を合わせて連結され、
   羽根車の入口側外周とケーシングリングの内周との間に、吸込室と吐出室とを連通する第１の隙間が形成され、
   第１の隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられており、
   軸封水供給経路は、いずれかの分割ケーシング体の接合面に形成された軸封水供給溝と、ケーシングリングに形成された軸封水取出流路とを有し、
   軸封水取出流路の流路断面積が軸封水供給溝の端部の流路断面積と異なることを特徴とするポンプ。
9. 液体を吸込室から吐出室に送る羽根車が回転軸に設けられてケーシング内に収納され、
   回転軸とケーシングとの間をシールする軸封部が備えられたポンプであって、
   ケーシングは、羽根車を収納するケーシング本体と、羽根車に対向するケーシングリングとを有し、
   ケーシングリングはケーシング本体内に嵌め込まれ、
   ケーシングリングとケーシング本体との間に、吐出室に連通する隙間が形成され、
   隙間から軸封部に軸封水を供給する軸封水供給経路が設けられていることを特徴とするポンプ。
10. 両吸込み渦巻きポンプであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のポンプ。

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