JPH09287586A - 気中運転可能な救急排水ポンプ - Google Patents

気中運転可能な救急排水ポンプ

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JPH09287586A
JPH09287586A JP10215196A JP10215196A JPH09287586A JP H09287586 A JPH09287586 A JP H09287586A JP 10215196 A JP10215196 A JP 10215196A JP 10215196 A JP10215196 A JP 10215196A JP H09287586 A JPH09287586 A JP H09287586A
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JP
Japan
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mechanical seal
pump
air
cooling
lubricating liquid
Prior art date
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Pending
Application number
JP10215196A
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English (en)
Inventor
Hideki Akiba
秀樹 秋庭
Yusuke Arai
勇輔 荒井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定期的に起動、運転状況の確認を気中におい
て安定した状態で行なえる救急排水ポンプを提供する。 【解決手段】 気中運転ができる救急排水ポンプは、メ
カニカルシール13とクーラ14を潤滑液通路16で結
び、潤滑液循環用インペラ付シールリング13cによっ
て、メカニカルシールの潤滑液を、冷却しながら循環で
きる構造となっている。また、メカニカルシール13の
摺動部には冷却ひれ付回転リング14aを付け、メカニ
カルシールの冷却効果を高めた構造としている。そのた
め、ポンプを気中運転した場合に生じる、メカニカルシ
ール摺動熱をクーラおよび冷却ひれにより発散させるこ
とにより、メカニカルシールの温度上昇を押え安定した
気中運転ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は救急排水ポンプに係
り、特に、定期的に起動・運転状況を確認する場合な
ど、水のない状態で運転するのに好適な、気中運転可能
な救急排水ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の救急排水ポンプは、文献、救急排
水ポンプ設備技術指針・解説社団法人河川ポンプ施設技
術協会編集、ポンプユニットの構造に記載のように、上
部に取外し可能なフランジを設けたコラムパイプをポン
プ床に据え付け、このコラムパイプの中に、吸込ベル、
吐出ボウル、インペラ、主軸および電動機などの組立品
を装着し、コラムパイプの下部に設置する。これらの組
立品は、コラムパイプ上部のフランジを取り外すことに
より、着脱は自由に行える。このような設置状態で、電
動機を回すことにより、電動機に接続した主軸およびイ
ンペラが同時に回転し、吸込ベルより流入した水が、イ
ンペラによりエネルギを与えられ、吐出ボウルおよびコ
ラムパイプを流れて、吐出口へ排出する構造である。
【0003】また、水の排出中は電動機は水中で回る。
電動機中への水の浸入を防止するため、軸封部にはメカ
ニカルシールを設置し、メカニカルシールの中には油を
密封している。また、このメカニカルシールの摺動部で
発生する熱は、上記油で冷却すると共に、水の排出中
は、メカニカルシールと水との接触面で熱交換を行い、
冷却を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のポンプ
は、一般的に常時使用されるポンプではないが、洪水時
等では確実に運転する必要があるため、定期的に、起動
・運転状況の確認が必要である。このような確認を行う
場合、常時使用しないポンプのため、場合によっては、
水を排出していない気中での運転となることがある。水
のない気中運転では、軸封部に設置したメカニカルシー
ルの冷却が十分に行なわれないため、このメカニカルシ
ールの摺動部に損傷を与え、水が漏れて電動機内部に浸
入し、ポンプの運転が不可能となる問題がある。
【0005】なお、特開昭60−230600号公報に
は、メカニカルシールを備えた軸封機構が記載されてい
るが、メカニカルシール部を冷却する冷却水を、別途供
給するようになっているため、複雑で大がかりな構造と
なり、気中運転も容易ではない。また、特開平1−24
7795号公報には、高温スラリ用メカニカルシールポ
ンプが記載されているが、ポンプが吸い込む流体を冷却
液に利用しているため、吸込む液体のない、いわゆる気
中運転には不適当である。
【0006】本発明の目的は、水のない状態でいわゆる
気中運転を行っても、メカニカルシールの摺動熱による
損傷が生じにくい気中運転可能な救急排水ポンプを提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、排水運転時にインペラを回転させる電動機
の軸封部に、メカニカルシールが設置され、前記メカニ
カルシールの摺動部に潤滑液を有する救急排水ポンプに
おいて、前記メカニカルシール内の潤滑液を冷却して循
環させる構造により、大気中でも運転可能としたことを
特徴とするものである。また、前記軸封部には、前記メ
カニカルシールの摺動部から発生した熱を発散する空間
が、前記ポンプ流路に連通して設けられ、前記空間に面
して放熱板または放熱ひれ等の放熱手段が形成されてい
ることを特徴とするものである。また、前記潤滑液を冷
却する冷却手段は、前記潤滑液の循環パイプに冷却板ま
たは冷却ひれ等を形成するか、あるいは、前記循環パイ
プを、銅、アルミ等の熱を発散させる熱良導体で形成し
たりする手段により構成されている。また、前記潤滑液
を冷却する冷却手段は、ポンプ外装の外気側に設けて大
気により冷却してもよいし、あるいは、前記ポンプの流
体流路に設けて気体または液体からなる流体により冷却
してもよい。また、前記メカニカルシールの中に組込ま
れるスリーブ等の回転する部分に、ポンプ作用を生じる
インペラを組込み、前記インペラによって生じる圧力差
により、前記潤滑液が循環する構造である。また、前記
ポンプ軸封部の上流に設けた流体吸込用のベルには、ポ
ンプ流体の流入口を閉塞した状態での気中運転時にも、
外気をベル内に導入する空気導入口が形成されているも
のである。以下、本発明の作用を説明する。本発明の救
急排水ポンプを気中運転した場合に、軸封部のメカニカ
ルシールとと、潤滑液冷却手段との間を、メカニカルシ
ール中の潤滑液が循環することにより、従来の構造に比
べて冷却効果分が増加するため、メカニカルシール摺動
部で発成する熱を従来に比べ多く発散させることができ
る。潤滑液冷却手段としては、冷却板または冷却ひれ、
あるいは、循環パイプ自体を、銅、アルミ等の熱良導体
で簡単に形成できる。また、例えばメカニカルシール中
に組込まれるスリーブ等の回転する部分に、ポンプ作用
を生じるインペラを組込み、メカニカルシール中の潤滑
液に部分的に圧力差を生じさせ、この圧力差によって潤
滑液を循環させることができるので、空冷または水冷に
より熱交換を行う潤滑液冷却手段とメカニカルシールと
を配管や通路などで接続し、冷却された潤滑液を循環さ
せて、メカニカルシール摺動部を冷却できる。そのた
め、いわゆる水のない気中運転時にも、救急排水ポンプ
を運転することができる。また、メカニカルシールの摺
動部外周に冷却用の板やひれ等を付け、気中運転した場
合、従来の形状に比べ放熱面積が増え、運転により冷却
用の板やひれ等も共に回転することができ、空冷による
冷却効果が増加するので、従来に比べ熱を多く発散させ
ることができる。この場合、この放熱部を、吐出しボウ
ルの仕切壁の1部に穴や通路をあけた開放空間に面して
設置させ、発散する熱を吐出しボウル内部から吐出しボ
ウル外部へ発散させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図1は、救急排水ポンプのポン
プ運転時の設置状況の断面図を示している。また、図2
は、図1のメカニカルシール部を拡大した断面図を示し
ている。これらの図に示すように、本発明の一実施形態
である救急排水ポンプは、排水運転時に水の流れる管路
となるコラムパイプ1がポンプ床2に固定され、水にエ
ネルギを与えて流れを作るインペラ3と、このインペラ
3にエネルギを与える電動機4とを主軸5に組付け、玉
軸受6などで支持し、これらと、電動機フレーム7、流
路となる吐出しボウル8、および水の流入する吸込ベル
9等が、コラムパイプ1に一体的に組立てられ、運転時
には、流入口10から吸い込まれた流体が、吐出口11
から吐出されるようになっている。
【0009】これらの組立品は、排水ポンプとして使用
しない場合は、コラムパイプ1の上部に、止水板として
付けているフランジ12を取外すことにより、自由に取
り外しや取り付けができる構造になっている。そして、
電動機4に水の浸入を防止するため、軸封部には、摺動
部が2ヶ所あるメカニカルシール13が取付けられ、本
実施形態では、メカニカルシール13内の潤滑液をクー
ラ14で冷却して循環させる構造になっている。
【0010】本実施例によれば、メカニカルシール潤滑
液をクーラにより冷却するので、メカニカルシール摺動
部の発生熱を十分冷却して、温度上昇を押えることがで
きる。そのため、定期的に起動・運転等の状況の確認
を、水のない気中で安定した状態で行うことができる。
また、この冷却した潤滑液を利用して、メカニカルシー
ル摺動部以外のポンプ発熱部も冷却することが可能であ
る。
【0011】図2に示すように、メカニカルシール13
は、メカニカルシール摺動部の熱を発散するため、放熱
しやすいよう冷却用のひれを付け、摺動してシールとな
る冷却ひれ付回転リング13aと、この回転リング13
aと摺動して水の浸入を防止する静止リング13bと、
メカニカルシール13中の潤滑液にエネルギを与えて圧
力を上げ、摺動してシールとなる潤滑液循環用インペラ
付シールリング13cと、シールリング13cと摺動す
ることにより、潤滑液および冷却ひれ付回転リング13
aと静止リング13bの摺動部から漏れた水の浸入を防
止するフローティングシート13dとから構成してい
る。
【0012】そして、上記冷却ひれ付回転リング13a
から発散した熱は、吐出しボウル8の流路仕切壁に穴1
5をあけて逃げられるようにしている。また、潤滑液循
環用インペラ付シールリング13cにより昇圧された潤
滑液は、潤滑液通路16を矢印方向に流れ、空冷または
水冷によって冷却するクーラ14を通って冷却され、再
びメカニカルシール13内部に戻ることになる。したが
って、潤滑液は、ポンプを運転することにより、メカニ
カルシール13とクーラ14との間を循環することにな
る。
【0013】本実施形態によれば、メカニカルシール1
3の摺動熱は、クーラ14および冷却ひれ付回転リング
13aにより放熱され、気中運転においても安定した状
態で運転することができる。
【0014】図3は、図1に示す設置状況で、冷却内容
を変えた実施形態を示している。図2に示したメカニカ
ルシール13から圧送されてきた潤滑液は、気中運転時
に、電動機4が発生する熱を電動機冷却管17により潤
滑液が吸熱し、潤滑液通路18を通り、ポンプ本体の外
部に設置したクーラ19を通ることにより、熱を放熱す
る。その後、冷却された潤滑液は、再び、メカニカルシ
ール13に戻るようにし、メカニカルシール13と電動
機フレーム7面と、およびクーラ19との間を循環する
ようにしたものである。
【0015】本実施形態によれば、メカニカルシール1
3の摺動熱および電動機4の発生する熱がクーラ19に
より放熱され、気中運転においても、安定した状態で運
転できる。なお、クーラ19は、放熱計算上、問題がな
ければ、コラムパイプ1内に設置する場合もある。
【0016】図4は、図1に示す状況で、吸込ベル9
に、1個または複数個の空気導入口20a、20bなど
を設け、また、弁21を設けた換気装置22をフランジ
13に取り付けた構成にしている。ポンプが運転する水
位に達してはいないが、吸込ベル9が没水している場合
の気中運転時は、インペラ3が回転することにより、吸
込ベル9に設けた空気導入口20a、20bから空気を
吸込み、吐出しボウル8を通り、換気装置22を通して
排出することになる。
【0017】また、ポンプ本体をコラムパイプ1から取
り外し、倉庫等に保管した状態で気中運転を行う場合
は、インペラ3が回転することにより、吸込ベル9に設
けた空気導入口20a、20bから空気を吸い込み、吐
出しボウル8を通り排出することになる。本実施形態に
よれば、メカニカルシール13の摺動熱は、空気の流れ
により冷却効果が向上し、放熱量が増え、気中運転にお
いても安定した状態で運転することができる。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、メカニカルシール潤滑
液をクーラにより冷却するので、メカニカルシール摺動
部の発生熱を十分冷却し、メカニカルシールの温度上昇
を押えるので、定期的に起動・運転等の状況の確認を、
水のない気中で安定した状態で行うことができる。ま
た、メカニカルシール摺動部の冷却板等によっても、冷
却効果を大きくすることができ、同様に、メカニカルシ
ール摺動部の発生熱を冷却して温度上昇を押えるので、
気中運転を安定した状態で行うことができる。そして、
発生熱量の大きさによっては、どちらか一方の構造で
も、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の救急排水ポンプの一実施形態を示す全
体断面図である。
【図2】図1のメカニカルシール部を示す拡大断面図で
ある。
【図3】本発明の救急排水ポンプの他の実施形態を示す
全体断面図である。
【図4】本発明の救急排水ポンプの他の実施形態を示す
全体断面図である。
【符号の説明】
1 コラムパイプ 2 ポンプ床 3 インペラ 4 電動機 5 主軸 6 玉軸受 7 電動機フレーム 8 吐出しボウル 9 吸込ベル 10 流入口 11 吐出口 12 フランジ 13 メカニカルシール 13a 冷却ひれ付回転リング 13b 静止リング 13c 潤滑液循環用インペラ付シールリング 13d フローティングシート 14 クーラ 15 仕切壁穴 16 潤滑液通路 17 電動機冷却管 18 潤滑液通路 19 クーラ 20a、20b 空気導入口 21 弁 22 換気装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排水運転時にインペラを回転させる電動
    機の軸封部に、メカニカルシールが設置され、前記メカ
    ニカルシールの摺動部に潤滑液を有する救急排水ポンプ
    において、前記メカニカルシール内の潤滑液を冷却して
    循環させる構造により、大気中でも運転可能としたこと
    を特徴とする気中運転可能な救急排水ポンプ。
  2. 【請求項2】 排水運転時にインペラを回転させる電動
    機の軸封部に、メカニカルシールが設置され、前記メカ
    ニカルシールの摺動部に潤滑液を有する救急排水ポンプ
    において、前記軸封部には、前記メカニカルシールの摺
    動部から発生した熱を発散する空間が、前記ポンプ流路
    に連通して設けられ、前記空間に面して放熱板または放
    熱ひれ等の放熱手段が形成されていることを特徴とする
    気中運転可能な救急排水ポンプ。
  3. 【請求項3】 排水運転時にポンプ流路のインペラを回
    転させる電動機の軸封部に、メカニカルシールが設置さ
    れ、前記メカニカルシールの摺動部に潤滑液を有する救
    急排水ポンプにおいて、前記メカニカルシール内の潤滑
    液を冷却して循環させる構造を有し、前記潤滑液を冷却
    する冷却手段は、前記潤滑液の循環パイプに冷却板また
    は冷却ひれ等を形成するか、あるいは、前記循環パイプ
    を、銅、アルミ等の熱を発散させる熱良導体で形成した
    りする手段により構成され、かつ、前記軸封部には、前
    記メカニカルシールの摺動部から発生した熱を発散する
    空間が、前記ポンプ流路に連通して設けられ、前記空間
    に面して放熱板または放熱ひれ等の放熱手段を形成する
    ことにより、大気中でも運転可能としたことを特徴とす
    る気中運転可能な救急排水ポンプ。
  4. 【請求項4】 請求項1、2または3に記載の救急排水
    ポンプにおいて、前記潤滑液を冷却する冷却手段は、ポ
    ンプ外装の外気側に設けて大気により冷却するか、ある
    いは、前記ポンプの流体流路に設けて気体または液体か
    らなる流体により冷却する手段である気中運転可能な救
    急排水ポンプ。
  5. 【請求項5】 請求項1、2または3に記載の救急排水
    ポンプにおいて、前記メカニカルシールの中に組込まれ
    るスリーブ等の回転する部分に、ポンプ作用を生じるイ
    ンペラを組込み、前記インペラによって生じる圧力差に
    より、前記潤滑液が循環する構造である気中運転可能な
    救急排水ポンプ。
  6. 【請求項6】 請求項1、2または3に記載の救急排水
    ポンプにおいて、前記ポンプ軸封部の上流に設けた流体
    吸込用のベルには、ポンプ流体の流入口を閉塞した状態
    での気中運転時にも、外気をベル内に導入する空気導入
    口が形成されている気中運転可能な救急排水ポンプ。
JP10215196A 1996-04-24 1996-04-24 気中運転可能な救急排水ポンプ Pending JPH09287586A (ja)

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JP (1) JPH09287586A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8753079B2 (en) 2009-03-16 2014-06-17 Vulco S.A. Mechanical seal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8753079B2 (en) 2009-03-16 2014-06-17 Vulco S.A. Mechanical seal

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