JPH08319989A - 遠心ポンプ - Google Patents

遠心ポンプ

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JPH08319989A
JPH08319989A JP8129918A JP12991896A JPH08319989A JP H08319989 A JPH08319989 A JP H08319989A JP 8129918 A JP8129918 A JP 8129918A JP 12991896 A JP12991896 A JP 12991896A JP H08319989 A JPH08319989 A JP H08319989A
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ring
shaft
centrifugal pump
pump
rear wall
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ベント・ペデルセン
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
    • F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/128—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps with special means for adducting cooling or sealing fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 後部壁の軸が貫通する場所で特に効率的なシ
ールが行われる遠心ポンプを提供する。 【解決手段】 羽根車（１）とポンプ軸（３）とポンプ
ハウジングとポンプ軸（３）に連結されたモータ（５）
とを備える遠心ポンプであって、ポンプ軸（３）とポン
プハウジングの後部壁（４）との間に軸封装置が配置さ
れ、ポンプハウジングの外面の、軸が後部壁（４）の孔
を通って延びる場所に冷却器（１４）が取り付けられる
軸封装置は、後部壁（４）とポンプ軸（３）との間に配
置された第１のシール手段組（１０）と、軸及び冷却器
間で冷媒が漏れることを防止するために配置された第２
のシール手段組とを備える。スラストカラー（１５）
が、カラーの内部で、ポンプ軸（３）の周りを延び、か
つ二つのシール手段組（１０、１１）の下側に配置され
ているフラッシュパイプ（１８）と相互連結される。フ
ラッシュパイプの内面および外面上を冷媒が流れること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、羽根車とポンプ軸
とポンプハウジングと、ポンプハウジングおよびポンプ
軸に連結されたモータとを備え、軸封装置がポンプ軸を
囲み、軸封装置が、後部壁とポンプ軸との間に配置され
た第１のシール手段組と、後部壁の外面上に装着された
冷却器と軸との間で冷却水などの冷媒が漏れるのを防止
するように構成された第２のシール手段組とを備え、予
圧コイルばねなどのばね手段が二つのシール手段組の間
に設けられているところの遠心ポンプに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】ポンプ流体の望ましく
ない漏れを減少させるため、ポンプハウジングの後部壁
を貫通してポンプ軸が延びる場所で、遠心ポンプに配置
される軸封装置の効率を高くすることが長期間にわたっ
て望まれてきた。
【０００３】本発明の目的は、軸が後部壁を貫通して延
びる場所で特に効率的な密封を行う上記の種類の遠心ポ
ンプを得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の遠心ポンプは、
ばね手段が、第１のシール手段組に当接するスラストプ
レートと、第２のシール手段組に当接するスラストカラ
ーとに部分的に当接し、スラストカラーは、前記カラー
の内部でポンプ軸のまわりを延び、かつ二つのシール手
段組の下側に配置されているフラッシュパイプに相互連
結され、前記フラッシュパイプはその内面および外面上
に冷媒が流れるようにすることを特徴とする。したがっ
て、冷媒によるシール手段の非常に効率的な強制フラッ
シングが行われるようになり、それによって、シール手
段が高温になる傾向が減少するので、シールは一層効率
的になる。更に、冷媒はポンプハウジング内部のポンプ
流体に対する障壁流体（ｂａｒｒｉｅｒ ｆｌｕｉｄ）
として作用できるので、シールはより効率的である。ば
ね手段には予め力が加えられているので、二組のシール
手段は「動的（ｄｙｎａｍｉｃ）」に保たれる、すなわ
ちそれらのシール手段はモータの運転中に、従って遠心
ポンプの運転中に小さい軸線方向運動を行うことができ
る。ポンプを衛生ポンプとして運転させる場合に、それ
らの小さい運動は特に有利である。このシール手段は自
己清掃性能が優れているので、シール手段の効率は高く
なる。
【０００５】本発明によれば、第１のシール手段組は、
後部壁に好ましくは間接的に取付けたステータリングを
備えることができ、羽根車の裏面に固定連結された第１
のロータリングが前記ステータリングに密封式に当接で
き、後部壁と第１のステータリングの間に第１の環状室
が配置でき、Ｏリングなどの第１の密封弾性リングを収
納することができる。このようにして、ポンプ軸が後部
壁を貫通して延びる場所で特に効率的なシールが得られ
る。
【０００６】本発明によれば、第２のシール手段組は、
冷却器の内部で軸の周囲に配置された第２のステータリ
ングを備えることができ、軸に固定連結された第２のロ
ータリングが前記第２のステータリングに密封式に当接
でき、冷却器と第２のステータリングとの間に第２の環
状室を配置でき、Ｏリングなどの第２の密封弾性リング
を収納することができる。したがって、障壁流体として
作用する冷媒が望ましくない漏れを起こさないため、高
い効率が得られる。
【０００７】更に、本発明によれば、Ｏリングを収納す
る環状室のそれぞれの軸線方向長さが関連するＯリング
の横断面の直径ｄを超え、その長さはｄの１．１〜１．
５倍、たとえば、１．２〜１．３倍であることが好まし
い。その結果、運転中の二組のシール手段の自己清掃性
能が高くなる。
【０００８】更に、本発明によれば、スラストカラー
（ｔｈｒｕｓｔ ｃｏｌｌａｒ）は、軸線方向に延びて
第２のステータリングの端部面と協働し、かつステータ
リングとロータリングとポンプハウジングの後部壁と軸
と羽根車とによって画定された区画内部での冷媒の循環
を増大させる一つまたは複数のほぼ径方向の通路を画定
する少なくとも一つの突出部を備えることができる。こ
のようにして、前記区画の内部で冷媒を半径方向に流す
ための改善された条件が整えられる。
【０００９】本発明によれば、スラストプレート（ｔｈ
ｒｕｓｔ ｐｌａｔｅ）とスラストカラーは、第１のス
テータリングと第２のステータリングとがそれぞれ係合
する軸線方向突出部と、冷却器に係合してステータリン
グの回転を防止する径方向突出部とを備えることができ
る。実際には、ステータリングは回転することを防止さ
れるが、それでも小さい軸線方向運動（振動）を行うこ
とができるので、これは特に効率的であることが判明し
ている。
【００１０】更に、本発明によれば、冷却器は、スラス
トプレートとスラストカラーとの間の中間に配置された
冷媒を供給するための通路と、第２の環状室に通じるよ
うに配置された冷媒を排出する通路とを備えることがで
きる。このようにして、冷媒を特に効率的に循環させる
ことができる。
【００１１】最後に、本発明によれば、ロータリングと
羽根車のハブ部の間、ならびにモータハウジングに配置
されている軸連結部材とロータリングの間に密封Ｏリン
グを設けることができる。障壁流体として作用する冷媒
は特に効率的にできる。
【００１２】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に示す遠心ポンプは羽根車１
を備えている。この羽根車はポンプ軸３に取り付けら
れ、ポンプハウジング内部で回転できる。図１にはポン
プハウジングの後部壁４だけを示す。すなわち、ポンプ
ハウジングの前部壁は羽根車の右側に配置されている
が、本発明の基本的特徴があいまいにならないように除
いている。モータ５がポンプハウジングとポンプ軸３に
連結されている。前記モータを図の最も左に示す。ポン
プ軸３とポンプハウジングの後部壁４の間の、軸が後部
壁の穴を貫通して延びる場所に軸封装置６が配置され
る。後部壁４の裏面に固定された冷却水などの循環する
冷媒を含む冷却器１４と軸との間から冷媒が漏れるのを
防止するために、軸封装置は第１のシール手段組１０
と、第２のシール手段組１１を備える。第１のシール手
段組１０は後部壁４とポンプ軸３の間に配置される。冷
却器は適当な方法で、たとえばねじ留めすることによっ
て、後部壁に固定される。Ｏリング２６などの密封弾性
リングが冷却器と前記後部壁との間に設けられる。冷却
器１４の内部を循環する水は冷媒として作用するばかり
でなく、障壁流体としても作用する。すなわち、冷却水
を、羽根車１の裏面とポンプハウジングの後部壁４との
間の区画内部の圧力に少なくとも対応する圧力に加圧す
ることができる。
【００１４】図示のように、第１のシール手段組１０は
第１のステータリング２０を備えることができる。この
第１のステータリングは、好ましくは間接的に後部壁４
に取り付けられる。前記ステータリングは第１のロータ
リング２５と密封式に衝合させることができる。ロータ
リングは羽根車の裏面１ａに固定連結される。後部壁４
とステータリング２０の間に第１の環状室２１が配置で
き、その環状室にはＯリング２２などの第１の密封弾性
リングが収納される。
【００１５】第２のシール手段組１１は第２のステータ
リング３０と、第２のロータリング３５とを備えること
ができる。第２のステータリングは、冷却器１４の内部
で、軸３の周囲に配置される。第２のロータリング３５
は軸に固定されて、前記第２のステータリングを密封式
にそのステータリングと当接させることができる。冷却
器１４と第２のステータリングとの間に第２の環状室３
１を配置でき、その環状室にはＯリング３２など第２の
密封弾性リングが収納される。
【００１６】予圧コイルばね１２などのばね手段が二つ
のシール手段組１０と１１の間に配置される。前記ばね
は、第１のシール手段組１０に当接するスラストプレー
ト１３と、第２のシール手段組１１に当接するスラスト
カラー１５とに当接する。
【００１７】図示のように、スラストカラー１５はフラ
ッシュパイプ（ｆｌｕｓｈ ｐｉｐｅ）１８に相互連結
される。そのフラッシュパイプは前記カラーの内部で、
ポンプ軸の周りを延び、二つのシール手段組１０と１１
の下に配置される。フラッシュパイプは特にステータリ
ング２０及び３０の下を延びる。フラッシュパイプ１８
は、冷媒がその内面および外面上を流れることができる
ように配置される。
【００１８】Ｏリング２２及び３２を収納する環状室２
１及び３１の軸線方向の長さを、関連するＯリングの横
断面の直径ｄより長くできる。各室の長さはｄの１．１
〜１．５倍、たとえば、１．２〜１．３倍であることが
好ましい。
【００１９】図示のように、ステータリング２０が後部
壁に対して回転するのを防止するために、スラストプレ
ート１３には、第１のステータリング２０に係合する少
なくとも一つの軸線方向突出部４０と、径方向に延び冷
却器１４に係合する一つまたは複数の突出部４１とを設
けることができる。これに対応して、ステータリングが
冷却器に対して、従って後部壁４に対して回転するのを
防止するために、スラストカラーには、軸線方向に延び
第２のステータリング３０と協働する少なくとも一つの
突出部４４と、径方向に延び冷却器１４に係合する少な
くとも一つの突出部４８とを設けることができる。同時
に、突出部４５によってコイルばね１２は常に力を加え
られている。
【００２０】スラストカラー１５の軸線方向に延びる突
出部４４は、第２のステータリング３０の一つの端面と
一緒に一つまたは複数のほぼ径方向の通路４７を画定し
て、ステータリング２０、３０とロータリング２５、３
５とポンプハウジングの後部壁４と冷却器４４と軸３と
羽根車１とによって画定される区画内部での冷媒の循環
を増大させる。
【００２１】冷却器１４内に形成され、スラストプレー
ト１３とスラストカラー１５との間のほぼ中間に終端す
る入口通路４６を通じて、冷媒を前記区画に供給でき
る。冷媒は前記区画から冷却器の排出通路４９を通じて
排出できる。図示のように、排出通路４９は第２の環状
室３１の反対側に配置できる。冷媒は通路４６を通るの
で、フラッシュパイプの外面へ流れ、その後、ステータ
リング２０とロータリング２５によって画定された区画
４９′の一つに入り、その後、ポンプ軸３とフラッシュ
パイプ１８との間の左側貫通通路へ流れる。ステータリ
ング３０とロータリング３５とによって画定される区画
５２′に冷媒が達すると、冷媒は右へ流れ、ステータリ
ング３０の下を流れ、その後で排出通路４９を通って径
方向に外側へ流れる。通路４６及び４９をポンプ（図示
せず）に連結して両者の間に圧力差を発生させることが
できる。
【００２２】図示のように、ロータリング２５と羽根車
１のハブ部との間にＯリング５２を設けることができ
る。モータのハウジングに装着されている軸連結部材５
と第２のロータリング３５との間に、密封Ｏリング５３
を同様にして設けることができる。
【００２３】本発明はその範囲を逸脱することなしに多
くのやり方で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ポンプハウジング、羽根車及びポンプ軸の大部
分を除いた、本発明による遠心ポンプの実施形態の縦断
面図である。
【符号の説明】
１ 羽根車 ３ ポンプ軸 ４ 後部壁 ５ モータ １０、１１ シール手段組 １２ コイルばね １３ スラストプレート １４ 冷却器 １５ スラストカラー １８ フラッシュパイプ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 羽根車（１）とポンプ軸（３）とポンプ
    ハウジングとポンプ軸（３）に連結されたモータ（５）
    とを備え、軸封装置がポンプ軸（３）を囲み、該軸封装
    置が、後部壁（４）とポンプ軸（３）との間に配置され
    た第１のシール手段組（１０）と、後部壁の外面上に装
    着された冷却器と軸との間で冷却水のような冷媒が漏れ
    るのを防止するように構成された第２のシール手段組
    （１１）とを備え、予圧コイルばねのようなばね手段
    （１２）が二つのシール手段組（１０、１１）の間に設
    けられている遠心ポンプにおいて、ばね手段（１２）
    が、第１のシール手段組（１０）に当接するスラストプ
    レート（１３）と、第２のシール手段組（１１）に当接
    するスラストカラー（１５）とに部分的に当接し、スラ
    ストカラー（１５）は、そのカラーの内部でポンプ軸
    （３）のまわりを延び、かつ二つのシール手段組（１
    ０、１１）の下側に配置されているフラッシュパイプ
    （１８）に相互連結され、フラッシュパイプはその内面
    およびその外面上を冷媒が流れるようにすることを特徴
    とする遠心ポンプ。
  2. 【請求項２】 第１のシール手段組（１０）が、後部壁
    （４）に好ましくは間接的に取付けた第１のステータリ
    ング（２０）を備え、羽根車（１）の裏面（１ａ）に固
    定連結された第１のロータリング（２５）が、前記ステ
    ータリングと密封式に当接でき、後部壁（４）と第１の
    ステータリング（２０）の間に第一の環状室（２１）が
    配置され、Ｏリングなど第１の密封弾性リング（２２）
    を収納することを特徴とする請求項１に記載の遠心ポン
    プ。
  3. 【請求項３】 第２のシール手段組（１１）が、冷却器
    （１４）の内部で軸（３）の周囲に配置されている第２
    のステータリング（３０）を備え、軸（３）に固定連結
    された第２のロータリング（３５）が、前記第２のステ
    ータリングに密封式に当接でき、冷却器（１４）と第２
    のステータリング（３０）との間に第２の環状室（３
    １）が配置され、Ｏリングなどの第２の密封弾性リング
    （３２）を収納することを特徴とする請求項１または２
    に記載の遠心ポンプ。
  4. 【請求項４】 Ｏリング（２２、３２）を収納する環状
    室（２１、３１）それぞれの軸線方向長さが関連するＯ
    リングの横断面の直径ｄを超え、その長さが好ましくは
    ｄの１．１〜１．５倍、たとえば１．２〜１．３倍であ
    ることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記
    載の遠心ポンプ。
  5. 【請求項５】 スラストカラー（１５）が軸線方向に延
    びて第２のステータリング（３０）の端部面と協働し、
    かつステータリング（２０、３０）とロータリング（２
    ５、３５）とポンプハウジングの後部壁（４）と軸
    （３）と羽根車（１）とによって画定された区画内部で
    の冷媒の循環を増大させる一つまたは複数のほぼ径方向
    の通路（４７）を画定する少なくとも一つの突出部（４
    ４）を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれ
    か一項に記載の遠心ポンプ。
  6. 【請求項６】 スラストプレート（１３）及びスラスト
    カラー（１５）が、それぞれ第１のステータリング（２
    ０）および第２のステータリング（３０）に係合する一
    つまたは複数の軸線方向突出部（４０、４４）と、冷却
    器（１４）に係合してステータリング（２０、３０）の
    回転を防止する一つまたは複数の径方向突出部（４１、
    ４８）とを備えることを特徴とする請求項１から５のい
    ずれか一項に記載の遠心ポンプ。
  7. 【請求項７】 冷却器（１４）が、スラストプレート
    （１３）とスラストカラー（１５）との間のほぼ中間に
    配置された冷媒を供給するための通路（４６）と、第２
    の環状室（３１）に通じるように配置された冷媒を排出
    する通路（４９）とを備えることを特徴とする請求項１
    から６のいずれか一項に記載の遠心ポンプ。
  8. 【請求項８】 ロータリング（２５、３５）と羽根車
    （１）のハブ部との間、ならびにモータハウジングに配
    置された軸連結部材（５）とロータリングとの間に密封
    Ｏリング（５２、５３）が設けられることを特徴とする
    請求項１から７のいずれか一項に記載の遠心ポンプ。
JP12991896A 1995-05-24 1996-05-24 遠心ポンプ Expired - Lifetime JP4004572B2 (ja)

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EP (1) EP0744569B1 (ja)
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