JPS5853697A - 遠心ポンプの漏液防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遠心ポンプの軸封装置に係わ９、嘔らに詳し
くは、遠心ポンプのシールバッキングの摩耗が全く無い
ように構成した、遠心ポンプの軸封装置に関するもので
ある。

迷心ポンプは、回転する羽根を備え、その回転時の遠心
力によって、液体を送給するもので、竹に、化学工業の
分野においても広く採用さｎている。

促米、この柚の遠心ポンプにおいては、その軸Ｄｒ　Ｈ
Ｗとしてボン１の回転地分勢にメカニカルシ−ル或いは
ゲランドパツキ、ンシールｔ−當時嵌触させて使用する
方式がとられている。

しかし、このような軸封装置においてはメカニカルシー
ル或いはグランドパツキンシールが回転による動岸ＩＸ
を受け、ｊｌｉｉ托しやすい。特に高速回転のポンプに
おいては摩耗が激しく、その部分から液体の翔れを生じ
やすくなり寿命が極めて短かいという欠点があった。

本発明は上記のような欠点’ｋｍ消するためになさノま
たものでちゃ、パツキンシールの先喝に製単擦接触する
部品を無くシ、低速・高速運転時全問わず、パツキンシ
ールの動単擦による摩耗を防止する遠心ポンプの軸封ｉ
＆１１ｔを提供すること金目的としている。

以下、１聞に示す実施例Ｖｃ！づいて、本兄鴫の詳細を
説明する。

第１図は本発明の一実施例會示すもので、図において全
体を符号１で示す遠心ポンプは、遠心ボンツ一本体２と
、これを駆動するモータＭとから構成されている。

ポンプ本体２は、上部ケーシング３と下部ケーシング４
とから成り、ポンプ本体２の中央部にはその軸線上に回
転軸５が回転自在に軸承されている。

遠心ポンプ１は、回転軸５を垂直に配置した状態で使用
される縦型の形式を採用しており、回転軸５の上端は、
モータＭの出力軸と連結される。

回転軸５の上部ケーシング３側の上部には、シール開閉
装置６が配設されている。シール翔閉装置６は、第３図
に示すように、回転軸５に固定された上部ケース７と１
部ケース８とから承り、両名間には、その内側に、断面
が四辺形状で、全体として環状をなす空間部９が形成さ
れている。そして、下部ケース８の下部には、摺動リン
グ１０が回転軸５方向に移動可能に嵌合されている。こ
の摺動リング１０は、外側リング１１と内側リング１２
とからなシ、両者は螺合されることによって結合されて
いる。そして、外側リング１１と内側リング１２との間
には、固定りフグ１３ｉ介してダイヤスラム型のバッキ
ング１４がその外周端部を固定され次状態で堆シ付けら
れている。一方、このバッキング１４の内周端部は（ロ
）転軸５に固定されたブツシュ１５と下部ケース８に一
体に設けられ友鉤状突部６間に挾持されている。このバ
ッキング１４ハ、ポンプ停止時において、後述のエアー
富ムがら空気が漏れるのを防止している。＝ｕ　ｍｂ内
側リング１２とブツシュ１５の間にはシールリング体１
７が回転フリーに取り付けられており、このシールリン
グ体１７と内側リング１２、固定リング１３およびブツ
シュ１５とは清らかに摺接している。前記摺動リング１
０の上部には、円周方向に等角監間隔に配置されたイ自
」本かのガイドピン１８は、前記シール開閉ｆｉ＊６の
下部ケース８ｔ−貫通して空間部９内に＃ｍまされてお
り、上部ケース７と外側リング１１の上面との間には、
ガイトビｙ　１８１！−囲んだ状態で、コイル状のスフ
゛リング１９が弾装されている。それによって、摺動リ
ング１０は、常に下方向への移動力を与えられている。

また、前記回転軸５には、ブツシュ１５の）端に捧 １１ツて同回転＠５と一体に回転するボス加か恢合され
ている。このボス加の上端部と＃ｂ己フ゛ツシュ１５の
下端向と前記内側リング１７の内周間との間にシールリ
ング２１が間装されている。上部ケーシング３の中央部
には前記ボス２ＩＪヲ囲んだ状態で、仕切Ｗｋ２２が設
けられており、この仕切り壁ｎにはシールバッキング田
が押えリング冴によって固定さｎている。このシールバ
ッキングるのリップ部分ムａに、ポング停止時および始
動時におい１、＾１１８ピシールリング体１７の下端図
が接触することによって故述するエアー室Ａからの空気
の漏れ會防止する。

一方、前記シール開閉装置６の上部ケース７と下部クー
２８の間に形成δれている空間９中には、（ロ）転軸５
に対して放射状に伸びるガイドピンＺ５が横架されてい
る。そして、これらガイドピンδに移動子加が摺動自在
に歌合されている。５ｉ４ＩＩＪ子届は、その内方端に
、フランジ部かａが収りられており、このフランジ部２
６ａの外側間には円鰺状の斜面會有する溝２６１）が全
周にわたって形成されている。

他方、下部ケース８１１１１には、−転＠５と平行にシ
ール開閉ピンｎが摺動自在に恢合６れている。

このシール開閉ピン苔の上端には、逆円錐台状の鎖部２
７１！Ｌが形成されておｐｌこの刺部ｐａの外周面の傾
斜角度は前記移動子あの溝２６ｂの傾斜角腋と等しくな
っており、移動子墓の移動に伴って擲２６ｂの傾斜面と
一５２７ａの外周面とが摺嵌する。

また、シール開閉ピンｎの下端２７ｂは、面に２指動リ
ング１０の外側リング１１の上側に固定ちれている。

梃って、シール開閉ビンゴとｗＪＩＥｏ’ＪングｌＯは
一体に移動する。

ところで、前記上部ケーシング３の１端部には、もう一
つの仕切り壁Ｚが形成されておシ、この仕切シ壁四とｓ
ｉＪ記仕切り壁ηとの間はエアー室Ａにになっている。

このエアー室Ａは吸込側の液面Ｗが仕切シ壁匹よシ高く
なったときに後述するように液体の侵入を防止する役割
を来たすものであり、液面Ｗが低いときにＦｉ特に必要
ない。上部ケーシング３の下端の仕切り壁あと）部ケー
シング４との間に形成された空間９中に位置する、回転
軸５の下端には、ディスクＩが固定されており、このテ
ィスフ加は回転軸５と一体に回転する。なお、エアー室
ムを設けないときにはディスク加および下部ケーシング
４は仕切り−ｎの下部に配置される。

このディスク加の上面に、シール羽根３１が放射状或い
はｆ４巻き状の配置をもって複数個突設されており、デ
ィスク（資）の下面には渦巻き状の主羽根３２がａ数個
形成されている。

下部ケーシング４の下部中央には吸込み口おが形成され
ており、−側には吐出口凋が形成されている。

なお、上ｂピ実施例は縦型のポンプについて脱明したが
、本発明のポンプは横型のポンプ”でｂってもよい。

次に、以上のように構成された本夾施例の動作につき貌
明する。

ま−ｒ１モーターＭが回転すると、回転軸５、ディスク
力および主調根源が一体に［！２１転し、吸込÷日ｊ３
から液体に＠引し、遠心力によって社員口調から排出す
る。

一方、回転軸５の回転により、これと一体のシール開閉
装置６も回転する。始動瞬間時で回転速度が低いときに
祉、移動子かに生ずる遠心力が小さいので摺動りング１
０は移動しない。従って、その間はシールリング体１７
の下端面がシールバッキングるのリップ部分２３　ａ　
ｔｉｃ　接触したままになっている。しかし、シールリ
ング体１７は他の振触部分よ９９２１部分Ｚ４ａとの１
＃擦力の方が大きいので、回転が阻止された状態にあっ
て、リップ部分２３ａの摩耗は生じない。回転速度が為
くなると、ガイドビンδに摺動自在に嵌合している移動
子あも外方に向かって移動を始め、移動子あの＠２６ｂ
の傾斜向とシール開閉ピン２７（１）駒部ごａの傾斜面
とが描像し始める。そして、移動子かが外方へ移動する
に連れて溝２６ｂ中に深＜嵌合し始め、それとともに開
閉ピンｎが上方へ移動し始める。この移動はスプリング
１９の弾発力に抗して行われ、同時に摺動リング１０が
上方へ移動し始める。それとともに、シールリング体１
７も一緒に上方へ移動し、それまでシールバッキングあ
のリッツ′部分ＩＡ　ａ　Ｖｃ法触してシール状態を維
持していたシールリング体１７との接触が解除される。

このようにして、シールバッキングＡがシールリング体
１７から除れると、上部ケーシング３の周面に形成され
た関口部３ａから外気が尋かれ、リップ部分２３ａの先
端とシールリング体１７の’Ｔｍとの間全通って、エア
ー呈ム中に外気が専かする。

一方、この回転動作中においては、第６凶に７３Ｃすよ
うに、シール羽根３１の回転によってエアー室Ａから液
体が排除される。それと同時にディスクｌと上下のケー
シング３，４との間及びシール櫓機３１の上面と仕切夛
壁かとの間には、遠心力によって押しつけられた液体り
が存在することになシ、いわゆる液体シールの状態が生
じ、吸込み口おから吸引された液体がエアー室Ａに流れ
込むことはないＯ モータＭが停止した時には、回転軸５の（ロ）転も停止
し、移動子あに対する遠心力もＹＰｌ失するため、シー
ル開閉ビンＩは摺動リングｌＯが自ｌ乃至スフ−リング
１９の弾発力によって１方に押し戻され、シールリング
体１７の下端面がシールバッキングあのリップ部分２３
ａに再び圧接するため、第３図および第５図に示すよう
に、完全な軸封状態となる。

このときに線、すべての同転部分が停止しており、シー
ルバッキング乙のリップ部分２３ａが＊ａすることはな
い。一方、シール羽根３１とディスク加の外周における
液体シール状態も解除さｎるため、吐出口調から逆流す
る液体はエアー室Ａ中にも進入するが、この部分にはシ
ールバッキングるによって密封された空気が存在するた
め、その圧力とパシンスした状態になるまでしか液体が
進入ゼず、シールバッキング乙の位ｔＩＩｔまで導かれ
ることはない。

なお、停止直前の慣性低速回転時には、摺動リング１０
が下降し、シールリング体１７の下端面がシールバッキ
ング乙のリップ部分２３　ａ　Ｖｃ接触するが、前ｍｌ
始動時の低速回転時と同様、シールリング体１７とリッ
プ部分２３ａとの摩擦力によってシールリング体１７自
体の慣性回転が途やかに止まるので、リップ部分Ｚ３ａ
ｏ４ｉ粍は生じない。

使って、化学工業勢で腐蝕性のめる液体を？ｓ′ＩＭす
る目的でこのポンプが用いら扛ても、シールバヘ ツキングると液体との絨触は起こらないため、シールバ
ッキングるが腐蝕することはない。

以上の説明で明らかにしたように本発明によれは、回転
軸に固矩さｒたケース内に移動子が回転軸の通心力によ
って放射方向に移動可能に設けられ、この移動子に連動
して摺動リングが回転軸方向に移動せらｔ１回転時にお
けるシールリンク体のシールバッキングに刈する接触が
解除され、しかもシールリング体が他の回転部分に対し
回転フリーに＃１戟されているため、魚心ポンプの作動
時におけるシールパツキ／りの皐れを防ぐことができる
。またこのシールバッキングの下側には、このシールバ
ッキングによってポンプのタト作動時にｒユＷ閉される
エアー室が設けらｎているため、数面Ｗが仕切シ壁ηよ
υ高くなっても非作動時において液体がこのエアー室内
における空気圧により、シールバッキング側に進入する
ことがなく、腐蝕性の液体を用いてもシールバッキング
はこれと接触しないため腐蝕することがなくなる。さら
に、ポンプの作動時には、シールバッキングによる田閉
が解除され、エアー室が外気と通ずるとともに内羽根の
作動による遠心力によって、前記停止時にエアー室内に
浸入していた液体が排除され、かつティスフの上側に形
成された内羽根とケーシングとの間が液体シールされる
ため、送給される液体が機構部側に進入することはなく
、シールノ（ツキングや各稙部品の腐蝕は防止される等
のすぐ扛た効果を持つ遠心ポンプの軸封ｔｃｔｌＩを得
ることができる。

なお、液内Ｗが低い場合にはエアー室ムがなくても停止
時においてシールバッキングを通過して液体が侵入する
ことはないので、上記と同様に液体がシールバッキング
ｔ−通過するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

図は、不発明の一実施例を説明するもので、第１図は一
部縦断価ｊ向図、第２図は第１図Ａ−ＡＭＩ断向図、第
３図は第４図のＯ−ＣＩＩＭ断面図であってシール開閉
装置の＊＃側面図、第４図は第３図のＢ−Ｂｌｌ！断向
図、第５図はポンプ停止状態の縦１１′＋１１４１１面
図、第６図はホンダ作動状態の縦断側面図でるる。 ｌ・・・遠心ポンプ、２・・・遍心ポンプ本体、３・・
・上部ケーシング、４・・・下部ケーシング、５・・・
回転軸、６・・・シール開閉装置、７・・・上部ケース
、８・・・丁部ケース、９・・・空間、ｌＯ・・・摺動
リング、１１・・・外側リング、１２・・・内ａ１１リ
ング、１７・・・シールリング体、１８゜５・・・ガイ
ドビン、１９・・・スプリング、Ｉ・・・ボス、η・・
・仕切ｂｍ：％Ｄ・・・シールバッキング、２３ａ・・
・リッツ都、加・・・移動子、２６ｂ・・・溝、γ・・
・シール開閉ビン、２７ａ・・・鵬部、（資）・・・デ
ィスク、３１・・・シール小板、３２・・・主羽根。 第１図 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１ケーシング内に回転自在に軸承されており、かつ
   液体吸込口寄りの一端にディスクがＦＩｉＵ足されてい
   るとともに途中に一体に回転するケースが取り付けられ
   ている回転軸と、ｉＩＩ記ディスクと前記ケースとの間
   にあって同回転軸を囲絢して前記ケーシングの内側に突
   設された仕切壁と、前記ケース内に収容され前記回転軸
   の回転に起因する遠心力によって同ケース内を放射方向
   に移動する移動子と、常時的記仕切夛命と缶有する方向
   に移動力が与えられているとともに前記１川転軸の回転
   時に遠心力に伴う前記移動子の放射方向への移動に連動
   して前記回転軸に沿って前記仕切り檄から離れる内方向
   に移動可能な摺動りングと、との摺動リングに回転フリ
   ーに取り何秒られたシールリング体と、前記摺動リング
   の移動に伴ってこのシールリング体の端面に適宜６Ｍ可
   能に固定されたシールバッキングとからなシ、前記ディ
   スクの外側には主羽根が形成され、かつその内側にはシ
   ール羽根が形成されておシ、同シール羽根の近傍に前記
   仕切り壁が近接されていることを％黴とする遠心ポンプ
   の軸封装置。 ■）＃配回転軸は垂直に配置され、前記仕切り壁と前記
   ディスクとの間に別の仕切＃）１１が設けられ、前者の
   仕切り壁と後者の仕切Ｖ壁との間にエアー室が形成され
   ていることを特徴とする特許訪求の範囲第１項記載の遠
   心ポンプの軸封装置。