JPS62288392A - たて軸ポンプ - 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】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 この発明は、たて軸ポンプ、さらに詳しくは、とくに液
口体または蒸気の腐食性の強い液、摩耗性の微粒子を懸
濁さぜた液やスラリー、高温の液などに適したたて軸ポ
ンプに関する。

従来の技術とその問題点 上記のような液を使用するポンプでは、最重要箇所であ
る主軸の軸封装置の腐食および摩耗がはやいため、寿命
が短く、その補修復元に多大の費用と労力を要するばか
りでなく、故障時にガスの噴出などの公害問題が発生す
ることがあった。

このため、たとえｔＪ四塩化チタン液を使用した外部加
熱式蒸発器の循環ポンプとして、下部に吸込口を有し側
部に吐出口を有するケーシングの上にガス室が形成され
ており、このガス室を貫通する垂直な主軸の下端に固定
された羽根車がケーシング内に収容され、ガス室の頂壁
に主軸との間を密封するメカニカルシール（軸封装置）
が設けられているたて軸ポンプが提案されている。この
ようなポンプの場合、ガス室内に所定圧力の空気を連続
的に供給することにより、ケーシングからガス室内に入
った四塩化チタンの液面をガス室内に保持し、液がメカ
ニカルシールに接触するのを防止して、メカニカルシー
ルを保護することができる。しかしながら、このような
ポンプでも、ガス室内の四塩化チタンの液面より蒸気が
発生し、これがメカニカルシールに悪影響を及ぼすため
、メカニカルシールの寿命があまり長くないという問題
がある。

すなわち、ガス室内で四塩化チタンの液面より発生ずる
然気はメカニカルシールの部分に達して、供給された空
気やメカニカルシールからもれ出した潤滑液と反応し、
反応生成物がメカニカルシール の潤滑液のもれ出しはさけられず、したがって、付着生
成物の形成もさけることができない。このため、比較的
短時間でメカニカルシールが作動不良をおこし、ポンプ
が運転不能に至っていた。また、何らかの原因によって
ガス室に供給される空気の圧力が低下したような場合、
ガス室内の四塩化チタンの液面が急瀧に上昇してメカニ
カルシールに接触するおそれがあった。四塩化チタン以
外の前記のような液を使用する場合にも、同様の問題が
ある。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、主軸の軸封装
置を液や液面より発生する蒸気から確実に保護できる寿
命の長いたで軸ポンプを提供することにある。

問題点を解決するための手段 この発明によるたて軸ポンプは、下部に吸込口を有し側
部に吐出口を有するケーシングの上にガス室が形成され
ており、このガス室を貫通する垂直な主軸の下端に固定
された羽根車がケーシング内に収容され、ガス室の頂壁
に主軸との問を密封する軸封装置が設けられているたて
軸ポンプにおいて、ガス室内にこれを上下の室に分割す
る仕切壁が設けられて、主軸がこの仕切壁を小さい隙間
をあけて貫通しており、ガス室の上部室に所定圧力のガ
スが連続的に供給されるようになされているものである
。

作　　　用 ガス室の上部室内に供給されたガスは、この室内に充満
するとともに、仕切壁と主軸の１ｎの小さい隙間を通っ
て下部室内に流入する。このため、ケーシングから下部
室内に入った液の液面が下部室内に保持される。そして
、仕切壁と主軸の間の隙間は小さいので、液面から発生
する蒸気が上部室に入ることがなく、したがって、ガス
室頂壁の軸封装置の部分で付着生成物が形成されること
もない。また、何らかの原因によって上郡苗に供給され
るガスの圧力が低下したような場合でも、液が仕切壁と
主軸の間の小さい隙間を通って上部室まで上昇すること
はない。

実　　施　　例 第１図は、たとえば外部加熱式蒸発器の循環ポンプとし
て使用されるたて軸ポンプの１例を示す。

このポンプは、下部に吸込口（１０ａ）を有し側部に吐
出口（１０ｂ）を有するケーシング（１０）を備えてい
る。ケーシング（１０）の吸込口（１０ａ）には筒状の
カバー（１１）が接続され、このカバー（１１）の下端
に吸込管（１２）が接続される。また、ケーシング（１
０）の吐出口（１０ｂ）には、吐出管（１３）が接続さ
れる。

ケーシング（１０）の上端には間口（１０Ｃ）が形成さ
れており、この開口（１０ｃ）を塞ぐようにコラム（１
４）の下部がはめ止められている。コラム（１４）は頂
壁（１４ａ）および底壁（１４ｂ）を有する円筒状をな
し、その内部にガス”！（１５）が形成されている。

コラム（１４）の上に軸受台（１６）が固定されており
、図示は省略したが、軸受台（１６）に設けられた上下
２組の軸受に垂直な主軸（１７）が回転自在に支持され
ている。また、この主軸（１７）の上端は、軸受台（１
６）の上のモータ台に設置されたモータに連結されてい
る。主軸（１１）はコラム（１４）を貫通しており、コ
ラム（１４）の頂壁（１４ａ）には主軸（１７）との間
を密封するメカニカルシール（１８）が設けられ、コラ
ム（１４）の底壁（１４ｂ）には主軸（１７）が通る穴
（１９）があけられている。主軸（１７）の下端には裏
羽根付羽根車（２０）が固定されており、この羽根車（
２０）がケーシング（１０）内に収容されている。

コラム（１４）の上部の周壁（１４Ｃ）内面に、ガス室
（１５）を上下の室（１５ａ）（１５ｂ）に分割する仕
切壁（２１）が固定されている。この仕切壁（２１）は
中央部が少し低くなった逆円錐状をなし、その中央部に
あけられた穴にブシュ（２２）がはめ止められている。

主軸（１７）はこのブシュ（２２）を貫通しており、主
軸（１７）とブシュ（２２）の間には小さい隙間が設け
られている。また、コラム（１４）の頂壁（１４ａ）に
はガス供給管（２３）の一端部が上部室（１５ａ）と連
通するように接続されており、このガス供給管（２３）
は図示しないガス供給源に接続されている。

上記のポンプには四塩化チタン液が使用され、羽根車（
２０）の回転により、この液が、第１図に矢印で示すよ
うに、吸込管（１２）から吸込口（１０ａ）のカバー（
１１）を通ってケーシング（１０）内に吸込まれ、吐出
口（１０ｂ）から吐出管（１３）に吐出される。また、
コラム（１４）の上部室（１５ａ）にはガス供給管（２
３）から所定圧力の空気が連続的に供給されており、こ
の空気は上部室（１５ａ）内に充満するとともに、仕切
壁（２１）のブシュ（２２）と主軸（１７）の間の小さ
い隙間を通って下部室（１５ｂ）内に流入する。ケーシ
ング（１０）内に吸込まれた四塩化チタン液の一部はコ
ラム（１４）の底ｌ　（１４ｂ）の穴（１９）を通って
下部室（１５ｂ）内に入るが、上記のように下部室（１
５ｂ）内には空気が入っているため、下部室（１５ｂ）
内に液面（Ｌ）が保たれる。この液面（Ｌ）からは蒸気
が発生するが、ブシュ（２２）と主軸（１１）の間の隙
間は小さいので、蒸気が上部室（１５ａ）に入ることは
ない。したがって、メカニカルシール（１８）の部分で
付着生成物が形成されることがない。また、何らかの原
因によって上部室（１５ａ）に供給される空気の圧力が
低下したような場合でも、液がブシュ（２２）と主軸（
１７）の間の小さい隙間を通って上部室（１Ｓａ）まで
上昇することがなく、メカニカルシール（１８）が液に
接触することもない。このため、従来のようなメカニカ
ルシール（１８）のトラブルがなくなり、寿命が長くな
る。実験によれば、メカニカルシール（１８）の寿命が
従来のものに比べて大幅にのび、ランニングコストを著
しく低減できることが確認された。なお、主軸（１７）
のがたつきなどによりブシュ（２２）がｉａｉを受けた
場合には、これだけを取替えればよい。

コラム（１４）の上部室（ＩＳａ）内に供給される空気
の圧力は、ポンプの液圧などを考慮して、この液圧より
高い圧力に設定され、ブシュ（２２）と主軸（１７）の
間の隙間の大きさは、上部室（１５ａ）内に供給された
空気はこの隙間を通って下部室（１５ｂ）内に入るが下
部室（１５ｂ）内の蒸気はこのＦａ間を通って上部室（
１５ａ）内に入らないように、上部室（１５ａ）内に供
給される空気の圧力、ポンプの液圧および主軸（１７）
の寸法などを考慮して決定される。また、ポンプの液お
よび蒸気と接触する部分には、耐食性の高い材料、たと
えばステンレス鋼などが使用される。

上記実施例では、仕切壁（１５）が逆円錐状をなすため
、上部室（１５ａ）内に供給された空気が下部室（１５
ｂ）に入り易く、しかも液や液面（Ｌ）から発生した蒸
気は上部室（１５ａ）に入りにくくなっている。また、
第２図辷示すように、ガス供給管（２３）を上部室（１
５ａ）の接線方向に配置して、空気の流れに回転を与え
るようにすれば、空気は上部室（１５ａ）を完全に満た
して下部室（１ｓｂ）に流入するようになる。しかしな
がら、仕切壁（２１）の形状およびガス供給管（２３）
の配置はこれに限らない。また、ポンプの他の部分の構
成も、上記実施例のものに限らず、適宜変更可能である
。なお１．上部室（１５ａ）には、空気Ｃかわりに不活
性ガスなどの他の気体を供給するようにしてもよい。

発明の効果 この発明によるたて軸ポンプは、上述の構成を有するの
で、軸封装置を液や液面より発生する蒸気から確実に保
護することができる。したがって、軸封装置の寿命がの
び、ランニングコストを低減することができる。また、
その構造は簡単であり、安価に製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すたて軸ボンプの主要部
の垂直断面図、第２図はガス室の上部室とガス供給管の
配置の１例を示す水平断面図である。 （１０）・・・ケーシング、（１４）・・・コラム、（
１４ａ）・・・頂壁、（１５）　・・・ガス室、（１５
ａ）−・・上部室、（１５ｂ）・・・下部室、（１７）
・・・主軸、（１８）・・・メカニカルシール（軸封装
置）　、（２０）・・・羽根車、（２１）・・・仕切壁
、（２２）・・・ブシュ、（２３）・・・ガス供給管。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下部に吸込口を有し側部に吐出口を有するケーシングの
   上にガス室が形成されており、このガス室を貫通する垂
   直な主軸の下端に固定された羽根車がケーシング内に収
   容され、ガス室の頂壁に主軸との間を密封する軸封装置
   が設けられているたて軸ポンプにおいて、 ガス室内にこれを上下の室に分割する仕切壁が設けられ
   て、主軸がこの仕切壁を小さい隙間をあけて貫通してお
   り、ガス室の上部室に所定圧力のガスが連続的に供給さ
   れるようになされているたて軸ポンプ。