JPS5847278Y2 - スラツジガンユウエキヨウポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はスラッジ含有液を沢過する濾過器用ポンプ、更
に詳しくはインペラー背板に減圧孔を穿設し且つ軸封及
び軸振れ防止のシーリングブツシュ、更にオイルシール
式軸封及びグランドバッキング式軸封を備えた遠心ポン
プである。

スラッジ含有液を濾過器に圧送し、濾過を目的とする遠
心ポンプの揚程は、濾過器内の除去スラッジによる目づ
まりが時間の経過と共に積増するので、ポンプ軸封部に
臨むケーシング内部位（以下単に「ケーシング内軸封部
位」という）がｒ過量始時の負圧側から締切り揚程の圧
力側に移行する広範な揚程を通じて稼動される。

また濾過器用ポンプとしては現場作業性により締切り圧
のま工でしばしば運転を継続することもある。

従来、遠心ポンプに於てインペラー背板に減圧孔を設け
ることはよく知られている。

この減圧孔はインペラーの回転に伴いポンプ回転軸に発
生する吸込側へのスラスト荷重を小さくし、ポンプ回転
軸のスラスト軸受を省略或いは簡素化するのに寄与する
。

しかしながら従来では、インペラー背板背面の空間が上
記減圧孔に対し相当前後幅の広いものになっているため
軸封部を負圧側或は低圧力側に置いて軸封効果を得るた
めに減圧孔の断面積を大きくしているが、ポンピングさ
れる液がスラッジを含有する場合には、この断面積を大
きくしてもクリアランスに流入する圧力液に含まれる流
入スラッジは減圧孔を通り完全に全部インペラー吸入側
に戻されることなくクリアランスが大きげれば大きい程
スラッジは軸封部に侵入しようとする。

斯くて若し従来型の減圧孔付き遠心ポンプをケーシング
内軸封部位が圧力側となる揚程即ち高揚程゛（高圧）で
運転するならば、上記空間にたまったスラッジが軸封部
に侵入し、これを短時日のうちに摩損してしまい、シー
ル機能を消失する。

即ち従来の減圧孔付き遠心ポンプはケーシング内軸封部
位が圧力側となる高揚程（高圧）でスラッジ含有液をポ
ンピングすることは実際上、大きな問題を伴う。

本考案は上記先行技術による欠点を除去し、インペラー
背板背面側のスラッジ含有圧力液をポンプの低揚程時は
もとより高揚程時にも減圧孔を通じ効果的に確実に吸込
側へ戻すことが出来て、スラッジが軸封部に侵入するの
を回避し得るスラッジ含有液を濾過する濾過器用ポンプ
を提供することを目的としている。

更にまた本考案は高揚程ポンプには従来適用できなかっ
た低圧型オイルシール、例えば限界圧０．３”！／ｃｔ
ｒｌ （ゲージ圧）のオイルシールを用いて吐出圧２．
５Ｋｇ／ｃ４（ゲージ圧）にも達する高揚程時のスラッ
ジによる軸封部の摩耗及び引いては液洩れを防止し得る
スラッジ含有液を沢過する濾過器用ポンプを提供するこ
とを目的としている。

スラッジ含有液を濾過器に圧送して濾過させるのに用い
る遠心ポンプはケーシング内軸封部位が負圧側から圧力
側に移行する広範な揚程を通じて稼動され、高揚程時の
軸封部の液洩れはその洩液隙間を通じ低揚程時に外気を
吸込むことになる相関関係にあり、外気を吸入すると、
それが濾過器に送入され濾過器にそれまで形成されてい
たＰ床（プレコートされた珪藻土及び微粉末活性炭等の
堆積層）が送入外気により撹乱されて剥落し、濾過器の
革命を果せな（なる。

従って本考案はこのような始動時低揚程から締切時鳥揚
程に至る広範な全揚程を通じ、液洩れ及び外気の吸込み
を防止できるスラッジ含有液を濾過する濾過器用ポンプ
を提供することを目的としている。

更にまた本考案はオイルシールによる軸封とグランドバ
ッキングによる軸封とを併設して、軸封部の耐用度を著
しく向上し得るスラッジ含有液を１過する濾過器用ポン
プを提供することを目的として（・る。

本考案のスラッジ含有液を１過する濾過器用ポンプは、
軸封部に臨むケーシング内部飲が負圧側から圧力側に移
行する広範な揚程の遠心ポンプに於て、減圧孔を穿設し
たインペラー背板とケーシングとの間に全体的に一様に
狭くしたクリヤランスを設け、ポンプ回転軸外周及びイ
ンペラー背板のボス面に摺接するシーリングブツシュに
よる第１の軸封、これの後方に位置する、リップが上記
インペラー背板側に向くオイルシールによる第２０軸封
、これの背後に隣接する、リップがインペラー背板と反
対側に向くオイルシールによる第３０軸封、及びこれの
後方に位置するグランドバッキングによる第４０軸封を
ポンプ回転軸に対し備え、上記第１から第３の軸封の部
位及び原液伝導熱を冷却する冷却水ジャケットを形成し
、上記第４０軸封部の近傍にポンプ回転軸に冷却水を注
水する注水管を配置したことを特徴としている。

次に本考案の実施例を図面について説明する。

図に於て１は遠心ポンプのインペラー、２はその背板、
３はインペラー背板２に穿設した減圧孔である。

該インペラー背板２の外周を小間隙４を存して囲繞する
リング状突壁５をケーシング６に形成する。

インペラー背板２の背面とケーシング６との間を狭くし
たクリヤランス９を形成する。

７はポンプ回転軸を示し、該ポンプ回転軸７に対してイ
ンペラー背板２のボス部２ａ背面に隣接する第１０軸封
８ａ、これの後方に位置する第２０軸封８ｂ、これの背
面に隣接する第３の軸封８ｃ、及びこれの後方に位置す
る第４０軸封８ｄを備える。

上記第１の軸封８ａはポンプ回転軸７の外周及びインペ
ラー背板２のボス面に摺接するシーリングブツシュから
なり、第２０軸封８ｂはリップがインペラー背板２側に
向くオイルシールかもなり、第３０軸封８Ｃはインペラ
ー背板と反対側（外気側）Ｋ向くオイルシールからなり
、第４の軸封８ｄはグランドバッキングからなる。

第１から第３０軸封８ａ〜８ｃの部位を冷却する冷却水
ジャケット１０をケーシング６に形成する。

１１はポンプ回転軸７の第４０軸封８ｄ部の近傍に冷却
水を注水する注水管で、当該軸封部背後の個所に配置す
る。

図示の実施例で該注水管１１は冷却水ジャケット１０と
連結しており、また第４の軸封８ｄ部の外部から冷却水
を第４の軸封８ｄ部に注ぐ注水管１２を有する。

後に詳述するところから明らかなように、ポンプの当初
使用時より１〜２年の間、第１の軸封８ａ。

第２０軸封８ｂ及び第３０軸封８Ｃの摩耗は極く軽微で
シール作用が極めて良好であり、第４０軸封８ｄである
グランドバッキングは無負荷即ち非締付は状態におかれ
る。

長期使用の運転にともない第１．第２．第３の軸封８ａ
ｊ ８ｂ Ｆ ８ Ｃが摩耗しシール作用が低下すれ
ば、それを補うのに見合つ度合いにグランドバッキング
を弱（締付ければよく、これより更に第１．第２．第３
の軸封部８ａ 、８ｂ 、８ｃが摩耗すれば、更にこれ
に見合うグランドバッキングの増締めによりこれを補え
ばよい。

本考案に従えばポンプの運転時、インペラ−１吐出口か
らインペラー背板２の背面のクリヤランス９に流入した
スラッジ含有液は減圧孔３を通じインペラー１吸込側に
戻る。

この場合、クリヤランス９が全体的に一様に狭いので、
クリヤランス９に流入するスラッジ含有圧力液を少量に
規制し、クリヤランス９内のスラッジ含有液を減圧孔３
を通じポンプの低揚程時はもとより高揚程時にも効果的
にインペラー１吸込側に確実に戻すことが出来て、スラ
ッジがクリヤランス９内にたまりケーシング内軸封部位
へ侵入するのを回避し得る特徴がある。

実施例のように小間隙４及びリング状突壁５を備えれば
、クリヤランス９への圧力液の流入を絞り、該クリヤラ
ンス９の圧力液量規制効果が向上する。

また本考案に於てはインペラー背板背面のクリヤランス
９が全体的に一様に狭く、吐出側から該クリヤランス９
を通り減圧孔３に流入する圧力液の効果的な減圧、及び
流入液量ならびにスラッジ流入量の減量となり、クリヤ
ランス９へ流入する圧力液にまり軸封部に加わる圧力負
荷を効果的に軽減し、併せてケーシング内軸封部位の摩
耗をも防止する。

実施例のように小間隙４及びリング状突壁５を備えれば
、それにより圧力液の流入量及びスラッジの流入量減量
ならびに流入圧力液の減圧効果が向上する。

上記圧力負荷の効果的な軽減によりポンプ回転軸７外周
及びインペラー背板ボス２ａ面に摺接して軸封を行うシ
ーリングブツシュのシール作用が効果的なものとなる。

これ等の結果、該シーリングブツシュ後方のオイルシー
ルは従来で不可能とされていた低圧型のものが適用可能
となり、例えば限界圧０．３ Ｋｑ／ｃｒＡ （ゲージ
圧）という低圧型のオイルシールカ土出圧２−５ Ｋｑ
／ｃｒｔｉ（ゲージ圧）にも達する高揚程時の液洩れの
防止をはかり得る特徴がある。

しかもこのようにシーリングブツシュのシール作用が効
果的であるため、後続軸封をスラッジの侵入による摩耗
損傷から効果的に防護する。

更にまた上記シーリングブツシュは回転軸７の軸振れを
回避するので、回転軸７の軸振れによる摩耗がなく、そ
の良好なシール作用を永く発揮する。

尚、シーリングブツシュ８ａはインペラー背板ボス２ａ
面及びポンプ回転軸７外周に摺接し軸封を行なうもので
、厳密には該ブツシュのシール面より漏液とは云えなく
極く微量の浸潤液が第２０軸封部８ｂＶｃ及んで回転軸
、及び軸封部８ａｔ８ｂの潤滑剤となる。

上記第１の軸封８ａであるシーリングブツシュの後方に
位置し、リップがインペラー背板２側に向くオイルシー
ル〔第２０軸封８ｂｌは高揚程時に生ずる液洩れを防止
し、第２０軸封８ｂの背後に隣接し、リップがインペラ
ー背板２と反対側に向くオイルシール〔第３０軸封８ｃ
ｌは低揚程時の外気の吸込みを防止する。

従って本考案に於てはスラッジ含有液をポンプで濾過器
に圧送して沢過する場合、ポンプの低揚程から高揚程に
至る広範な揚程を通じ、液洩れ及び外気の吸込みが発生
しない。

斯くして本考案によれば、第１の軸封８ａを形成してい
るシーリングブツシュ、第２０軸封８ｂ及び第３０軸封
８ｃを形成しているオイルシールが摩損しない間は、第
４０軸封８ｄとして第３０軸封８ｃの後方に配置したグ
ランドバッキングは無負荷即ち締付けな（・状態におく
ことができる。

このグランドバッキングによる第４０軸封８ｄは、上記
シーリングブツシュ及びオイルシールが長期使用で摩耗
しシール作用が低下した場合、それに見合う程度の弱い
締付けでシール効果を得ることを特徴としている。

即ち本考案に於ては上記シーリングブツシュ、オイルシ
ール及びグランドバッキングの組合せは、減圧孔３及び
インペラー背板背面クリヤランス９によりインペラー背
板背面側の圧力液を効果的確実に吸込側に戻し、スラッ
ジが軸封部へ侵入するのを防止し得ることと相俟って、
従来で見られたグランドバッキングによる１００％強締
下の軸封に伴う軸封部の耐久性の不必要な低下を回避す
ることができるのである。

本考案に於て冷却水ジャケット１０は第１から第３の軸
封８ ａ 、８ ｂ及び８Ｃの部位を冷却し、注水管１
１よりの注水はポンプ回転軸７の第４０軸封８ｄの近傍
を直接及び間接に冷却し、従ってこれ等冷却水は第１か
ら第４０軸封部の回転摩擦熱を吸収し、またポンピング
液が高温の場合には伝導による熱も吸収する。

このようにして本考案の冷却構造はこれ等回転摩擦熱及
び伝導熱による回転軸７の熱膨張による軸封部強締現象
を防止及び拍雅１ル、軸封部の摩耗損傷を著しく低下さ
せるものである。

しかも注水管１１よりの水は第４の軸封８ｄ部の内部に
浸潤し、その浸潤した水が更に第３０軸封８ｃ部に及ん
で、これ等軸封部の潤滑剤となり、摺動部の摩擦発熱を
褐１ル摩耗を防止乃至は軽減して軸封部の耐久性を高め
長期間に亘る使用を可能にする役割を果たすと共に、水
封効果を発揮して軸封部のシール効果を高め、また軸封
部が長期使用に伴い摩耗し、軸封部に少量の液洩れがあ
った場合、該洩液を稀釈するのに役立ち、液が腐蝕性の
ときでも回転軸７が腐蝕しにくい特徴がある。

本考案の実例では液温５０−１００℃の電気メツキ液の
ような腐蝕性液をポンピングする際でも、本考案の冷却
構造に僅か１分間、ｌＯＯ〜１５０ ｃｃ程度の冷却水
（常温）を流すだけで、グランドバッキング取替え周期
は実に２〜３年であった。

以上の結果、本考案はオイルシールによる軸封とグラン
ドバッキングによる軸封とを併設した形式の電気メツキ
液のようなスラッジ含有液を沢過する沢過器用ポンプと
して、グランドバッキングによる軸封の耐久性を著しく
向上することに成功したものである。

因みに本考案者の実験結果によれば、図示の実施例のポ
ンプで下記条件の場合でグランドバッキングの取替えが
約３年に１回でこと足ることが確認された。

従来の汎用型遠心ポンプをスラッジ含有液を沢過器に圧
送して沢過を行った場合に約２〜３ケ月（通常は１ケ月
前後）でグランドバッキングを入れ換えていたのに対し
、本考案では約３年に１回でこと足るというように実に
１８倍の耐用度を示す。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示す縦断側面図である。 １はインペラー ２はインペラー背板、３は減圧孔、４
は小間隙、５はリング状突壁、６はケーシング、７はポ
ンプ回転軸、８ａは第１０軸封、８ｂは第２０軸封、８
ｃは第３０軸封、８ｄは第４０軸封、９はインペラー背
板背面のクリヤランス、１０は冷却水ジャケット、１１
．１２は冷却水注入管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸封部が負圧側から圧力側に移行する広範な全揚程を稼
   動する遠心ポンプにおいて、減圧孔を穿設したインペラ
   ー背板とケーシングとの間に全体的に一様に狭くしたク
   リヤランスを設け、ポンプ回転軸外周及びインペラー背
   板のボス面Ｋｍ接するシーリングブツシュによる第１の
   軸封、これの後方に位置する、リップが上記インペラー
   背板側に向＜オイルシールによる第２０軸封、これの背
   後に隣接する、リップがインペラー背板と反対側に向く
   オイルシールによる第３の軸封、及びこれの後方に位置
   するグランドバッキングによる第４０軸封をポンプ回転
   軸に対し備え、上記第１から第３０軸封の部位を冷却す
   る冷却水ジャケットを形威し、上記第４０軸封部の近傍
   にポンプ回転軸に冷却水を注水する注水管を配置したこ
   とを特徴とするスラッジ含有液を１過する沢過器用ポン
   プ。