JPH10266995A - 水中ポンプ - Google Patents
水中ポンプInfo
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- JPH10266995A JPH10266995A JP9087483A JP8748397A JPH10266995A JP H10266995 A JPH10266995 A JP H10266995A JP 9087483 A JP9087483 A JP 9087483A JP 8748397 A JP8748397 A JP 8748397A JP H10266995 A JPH10266995 A JP H10266995A
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- JP
- Japan
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- mechanical seal
- pump
- main shaft
- motor
- bearing
- Prior art date
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- Granted
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
Abstract
を増大させることなく、剛性の高い主軸を実現するとと
もに、下部シール部のベローズの変形を極力防止するこ
とができ、しかも軸受から流出するグリースが直接上部
シール部の摺動面に到達しないようにした水中ポンプを
提供する。 【解決手段】 上部にモータ及びモータの回転子を挟ん
で上下に主軸４を支承するための軸受けを有し、下部に
ポンプ部１を有し、モータ部２とポンプ部１の間にメカ
ニカルシール２０を設置して成る水中ポンプにおいて、
メカニカルシール下部の軸径ｄｂよりもメカニカルシー
ル上部の軸径ｄａを大きくすることで軸に段付部４ａを
形成し、且つ下部メカニカルシールのベローズ２４の上
端と段付部との軸方向間隔を小さく保持したことを特徴
とする。
Description
の雑排水槽や水処理装置の汚水槽に設置して、汚水の排
水のために用いられる汚水用等の水中ポンプに係り、特
にメカニカルシール、及びメカニカルシール室の構造に
関するものである。
プの構造を示すものである。同図に示すように、この水
中ポンプは、ポンプ部１とモータ部２、及びメカニカル
シール部３から主に構成され、これらの内部にモータ部
２の動力をポンプ部１に伝える主軸４が挿通されてい
る。
中間ケーシング６と羽根車７から主に構成され、この羽
根車７は前記主軸４の下端にこれと一体に回転するよう
に連結されている。中間ケーシング６の上方には、下部
ブラケット８が固定されており、この下部ブラケット８
の内部がメカニカルシール室９になっている。
と、このモータフレーム１０内に固定されたステータ１
１と、前記主軸４に固定されて前記ステータ１１内に設
置されたロータ１２とから主に構成されている。また、
モータ部２には、主軸４を回転自在に支承する上部軸受
１３と下部軸受１４がロータ１２を挟んで上下に設けら
れている。
には、ポンプ部１側の圧力水が漏れてモータ部２内へと
浸入するのを防ぐためにメカニカルシール２０が設けら
れている。このメカニカルシール２０の詳細を図５に示
す。なお、メカニカルシール室９には、メカニカルシー
ル２０の摺動面の潤滑と冷却とを行う潤滑油が封入され
ているとともに、この潤滑油の上部には、シールの摺動
発熱等による潤滑油の異常圧力上昇を防止するため、空
間が残されている。
ノコイルダブルシール形式を採用したもので、同図に示
すように、共にメイティングリング２２、シールリング
２３及びベローズ２４を備え、このベローズ２４の端面
を互いに対面させつつ主軸４の回りに上下に配置された
上部シール部２１ａと下部シール部２１ｂとを有し、こ
の両シール部２１ａ，２１ｂ間に、メイティングリング
２２とシールリング２３との各摺動面に面圧を付与する
コイルスプリング２５を介装して構成されている。
ては、一定サイズの異物を吸い込んでも排出できるよう
にするため、羽根車７の出口幅を大きくすることが好ま
しいが、このように羽根車７の出口幅を大きくすると、
羽根車７内及びポンプケーシング５内の圧力分布の不均
一に起因する径方向スラスト力がその分大きくなる。
向スラスト力Ｆｒは下式で表せる。 Fr=0.36・(1-(Q/Qbep)2)・(ρ・g・H)・D2・B2’・10-6 ここで、 Ｆｒ ：径方向スラスト力［Ｎ］ Ｑ ：運転点水量 Ｑｂｅｐ：最高効率点水量 ρ ：液体の密度＝１０００［kg／m3］ ｇ ：重力加速度＝９.８０６［m／s2］ Ｈ ：ポンプ揚程［ｍ］ Ｄ2 ：羽根車外径［ｍｍ］ Ｂ2’ ：羽根車総幅［ｍｍ］
異物が羽根車７内で閉塞を起こさないように、通路の大
きな羽根車７を採用すると、羽根車幅Ｂ2’が一般に大
きくなり、加えて羽根車幅Ｂ2’が大きくなると揚水量
が大きくなって、径方向スラスト力Ｆｒが増大する。こ
のため、主軸４のたわみ量を必要値以下にするために
は、どうしても主軸４の軸径を大きくする必要があっ
た。
来例のように、主軸の軸径を単純に大きくしてラジアル
スラスト力に耐え得るようにすると、これに伴ってメカ
ニカルシールの径が大きくなり、この摺動面の周速が大
きくなって、発熱も大きくなるばかりでなく、摺動面か
らの漏れ量も増大して、ポンプの寿命を低下させてしま
う。
方に持ち上げられて該下部シール部のベローズが上方向
に変形しながら移動し、このベローズの変形によって摺
動異常が発生して漏れ量が増大してしまい、このため、
揚程の高いポンプには使えなかった。
部シール部の摺動面間に流れ込み、この結果、摺動発熱
が増大し摩耗に至ることがあった。特に、上部シール部
は、汚水に接しないため比較的低価格で摺動性の良いカ
ーボンとセラミックスでシールリングとメイティングリ
ングをそれぞれ構成することが一般的であり、摺動面へ
のグリースの混入は、大きな異常発生の原因となってい
た。
で、メカニカルシールの下部シール部での漏洩量を増大
させることなく、剛性の高い主軸を実現するとともに、
下部シール部のベローズの変形を極力防止することがで
き、また、軸受から流出するグリースが直接上部シール
部の摺動面に到達しないようにした水中ポンプを提供す
ることを目的とする。
上部にモータ及びモータの回転子を挟んで上下に主軸を
支承するための軸受けを有し、下部にポンプ部を有し、
該モータ部とポンプ部の間にメカニカルシールを設置し
て成る水中ポンプにおいて、メカニカルシール下部の軸
径よりもメカニカルシール上部の軸径を大きくすること
で軸に段付部を形成し、且つ下部メカニカルシールのベ
ローズの上端と該段付部との軸方向間隔を小さく保持し
たことを特徴とする。
ニカルシールの上部シール部を主軸の大径部の回りに配
置することによって、主軸としての十分な剛性を確保
し、同時に、下部シール部を主軸の小径部の回りに配置
することによって、ここでの漏れ量を少なくすることが
できる。しかも、下部シール部のベローズの上端を主軸
の段部に近接させることによって、このベローズの上方
への移動を主軸の段部で規制して、この変形を極力防止
することができる。
上部にモータ及びモータの回転子を挟んで上下に主軸を
支承するための軸受けを有し、下部にポンプ部を形成
し、モータ部とポンプ部の間にメカニカルシールを設置
して成る水中ポンプにおいて、下部軸受けとメカニカル
シールの間に、該軸受けから流出するグリースの溜り部
を形成し、該グリースが直接上部メカニカルシールの摺
動面に流れ出さないようにしたことを特徴とする。
プ運転による軸受の発熱等によって軸受に封入されたグ
リースが流出しても、このグリースは、仕切壁に設けた
グリース溜り部内に溜り、これによって、メカニカルシ
ールの上部シール部の摺動面にグリースが混入して過大
な摺動発熱とそれに伴う摺動部の異常摩耗が生じてしま
うことを防ぐことができる。
た本発明の実施の形態を図１乃至図３を参照して説明す
る。なお、前記図４及び図５に示す従来例と同一部分に
は、同一符号を付して説明する。
は、ポンプケーシング５と中間ケーシング６と羽根車７
から主に構成されたポンプ部１、モータフレーム１０と
ステータ１１とロータ１２とから構成されたモータ部
２、及びメカニカルシール部３とから主に構成され、こ
れらの内部にモータ部２の動力をポンプ部１に伝える主
軸４が挿通されている。そして、中間ケーシング６の上
方に固定された下部ブラケット８の内部がメカニカルシ
ール室９となっているとともに、モータ部２には、主軸
４を回転自在に支承する上部軸受１３と下部軸受１４が
ロータ１２を挟んで上下に設けられている。
シール室９の内部に位置して段部４ａが設けられ、この
段部４ａの上方が直径ｄａの大径部４ｂと、下方が直径
ｄｂの小径部４ｃとなっている。そして、このメカニカ
ルシール室９内に上部シール部２１ａと下部シール部２
１ｂとを有するメカニカルシール２０が収納されている
のであるが、この上部シール部２１ａが前記主軸４の大
径部４ｂの回りに、下部シール部２１ｂが主軸４の小径
部４ｃの回りにそれぞれ配置されている。
部２１ｂは、共にメイティングリング２１と、これと相
対し主軸４とともに回転するシールリング２２と、主軸
４の表面からの漏れやシールリング２２の背面からの漏
れを防ぐベローズ２３とを備えているのであるが、上部
シール２１ａを構成するメイティングリング２１、シー
ルリング２２及びベローズ２３は主軸４の大径部４ｂの
回りに、下部シール部２１ｂを構成するメイティングリ
ング２１、シールリング２２及びベローズ２３は主軸４
の小径部４ｃの回りにそれぞれ配置されている。更に、
下部シール部２１ｂのベローズ２３は、その上端が、前
記主軸４の段差部４ａに近接するように、即ち、両者の
隙間ｔが１ｍｍ以下となるように構成されている。
シールリング２３をメイティングリング２２にそれぞれ
押し付けるためのコイルスプリング２５が介装されて、
メカニカルシール２０が構成されている。このコイルス
プリング２５は、両シール部２１ａ，２１ｂの外径の大
きさに合わせて、その一部を円錐台状にした形状に形成
されている。
性を有する大径のものを使用するとともに、主軸４の小
径部４ｃに下部シール部２１ｂを配置することによっ
て、この下部シール部２１ｂの摺動面の直径を小さくし
て、ここでの漏れ量を少なくすることができる。即ち、
例えば主軸４の小径部４ｃの直径ｄｂを従来のこの主の
水中ポンプに使用されている主軸の直径と等しくするこ
とによって、ここでの漏れ量が増大してしまうことを防
止しつつ、主軸４の大径部４ａを介して従来の一般的な
この種の水中ポンプの主軸よりその剛性を高めることが
できる。
イルスプリング２５のばね力を水圧に見合って強くし、
摺動材料として、より高いｐ・ｖ値に耐え得るものを使
用することが一般に行われているが、下部シール部２１
ｂのベローズ２４は水圧によって上方向へと押し上げら
れる。すると、このベローズ２４は、その上端が主軸４
の段部４ａに近接しているため、この段部４ａに衝突し
て上方への動きが規制され、これによって、ベローズ２
４の変形を極力防止して、摺動異常及びその結果として
の漏れの増大を防止することができる。
の下方に位置してメカニカルシール室９を区画する仕切
壁８ａには、前記下部軸受１４の直下方に位置して上方
に開口した凹部８ｂが設けられ、この凹部８ｂによっ
て、下部軸受１４から流出するグリースの下方への流下
を防止するグリース溜め部３０が形成されている。
４の発熱等によって、この下部軸受１４に封入されたグ
リースが流出しても、このグリースは、仕切壁８ａに設
けたグリース溜め部３０（凹部８ｂ）内に溜り、これに
よって、メカニカルシール２０の上部シール部２１ａの
摺動面にグリースが混入して過大な摺動発熱とそれに伴
う摺動部の異常摩耗が生じてしまうことを防止すること
ができる。
ブルシール方式を採用したメカニカルシールに適用した
例を示しているが、これに限ることなく、例えばタンデ
ムダブル方式等の他の方式を採用したメカニカルシール
にも適用できることは勿論である。
部シール部での漏れ量を増大させることなく、より高い
剛性の主軸を実現することができ、これによって、ポン
プの信頼性を向上させることができ、しかも、下部シー
ル部のベローズの変形を極力抑えて、ポンプのより一層
の高楊程化に資することができる。
カニカルシールの上部シール部の摺動面に到達すること
を防止して、メカニカルシールの信頼性を向上させるこ
とができる。
を示す断面図。
断面図。
図。
Claims (2)
- 【請求項１】 上部にモータ及びモータの回転子を挟ん
で上下に主軸を支承するための軸受けを有し、下部にポ
ンプ部を有し、該モータ部とポンプ部の間にメカニカル
シールを設置して成る水中ポンプにおいて、 メカニカルシール下部の軸径よりもメカニカルシール上
部の軸径を大きくすることで軸に段付部を形成し、且つ
下部メカニカルシールのベローズの上端と該段付部との
軸方向間隔を小さく保持したことを特徴とする水中ポン
プ。 - 【請求項２】 上部にモータ及びモータの回転子を挟ん
で上下に主軸を支承するための軸受けを有し、下部にポ
ンプ部を形成し、モータ部とポンプ部の間にメカニカル
シールを設置して成る水中ポンプにおいて、 下部軸受けとメカニカルシールの間に、該軸受けから流
出するグリースの溜り部を形成し、該グリースが直接上
部メカニカルシールの摺動面に流れ出さないようにした
ことを特徴とする水中ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08748397A JP3578585B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 水中ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08748397A JP3578585B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 水中ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10266995A true JPH10266995A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3578585B2 JP3578585B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=13916202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08748397A Expired - Lifetime JP3578585B2 (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 水中ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3578585B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016186297A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 株式会社クボタ | 立軸水中ポンプ |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP08748397A patent/JP3578585B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016186297A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 株式会社クボタ | 立軸水中ポンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3578585B2 (ja) | 2004-10-20 |
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