JPH0137193Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、外ケーシング内の中間部に吐出圧力
の作用する高圧部を構成するポンプの内部シール
機構に関する。

［従来技術］ 高速増殖炉用ナトリウムポンプなどの液体金属
ポンプのように、吸込口または吐出口に大きな配
管反力が作用する場合、外ケーシングのある程度
の撓みは避けられない。この場合、外ケーシング
と内部構造物との間隙が外ケーシングの撓みより
大きければ、外ケーシングが撓んでも内部構造物
は撓まないので、ポンプは支障なく運転できる。

ところで、外ケーシング内の中間部に高圧部を
構成する場合、第１図において外ケーシング１と
内部構造物２との間隙で、高圧部と低圧部の境界
となる部分が２か所２２，２３に存在する。従来
はこの２か所の境界の漏洩制限機構として、共に
ラビリンスまたは共にピストンリングが用いられ
ていた。

ラビリンスの場合は、漏洩制限の機構上間隙は
できるだけ小さくしなければならないので、外ケ
ーシングの許容撓みは非常に小さく、配管反力が
小さい場合に限られる。またピストンリングの場
合は、間隙はラビリンスよりも相当大きくできる
が、装着時の曲げ応力の制限などのため可能な隙
間には上限がある。

高速増殖炉用ナトリウムポンプなどの場合、相
当大きい配管反力が作用することは避けられず、
第１図の例では、外ケーシング１の撓みは据付床
面６に近い接合部２３ではピストンリングで可能
な隙間の範囲に収まるが、据付床面６から遠い接
合部２２ではその範囲に収まらないことがあつ
た。

この場合、外ケーシングの外径を必要以上に大
きくするなどにより、外ケーシングの剛性を高め
て撓みを減らすか、内部構造物のある程度の撓み
を黙認して無理な運転をしなければならなかつ
た。

［考案の解決しようとする問題点］ 本考案は、外ケーシング内の中間部に吐出圧力
の作用する高圧部を構成するポンプにおけるシー
ル機構の前記欠点を解消すべくなされたもので、
その目的とするところは、外ケーシングの撓みの
大きい側のシール機構として充分大きい間隙をと
ることができて、液体金属ポンプのように大きな
配管反力が作用する場合でも内部構造物は撓むこ
とがなく、安定した運転を可能にすることのでき
るポンプの内部シール機構を提供するにある。

［問題を解決するための手段］ このため、本考案案によれば、外ケーシングと
内部構造物との間隙で、高圧部と低圧部の境界を
構成する２か所の部分のうち、外ケーシングの撓
みの大きい方にベローズシールを、外ケーシング
の撓みの小さい方にピストンリングを用い、その
ベローズシールの上下端には、ベローズシールの
ばね作用により外ケーシングおよび内部構造物の
平坦部にそれぞれ押付けられるリングが設けら
れ、ピストンリングは内部構造物に嵌着されて外
ケーシングと摺接している。

［考案の作用効果］ このように外ケーシングの撓みの大きい側のシ
ール機構には、ベローズシールを用いるため、ベ
ローズのばね作用により隙間を必要充分な大きさ
に設定することができ、液体金属ポンプのように
大きな配管反力が作用する場合でも内部構造物は
撓むことなく、安定した運転を可能にすることが
できる。

また、外ケーシングの撓みの小さい側はピスト
ンリングを用いるので、比較的に単純な構造にも
係わらず、十分なシール性を得ることができる。

特に、ベローズの上下端部にベローズと一体に
設けたリングが外ケーシングおよび内部構造物の
平坦面に押圧されているのでシールが確実であ
る。

［実施例］ 以下、図面を参照し本考案の実施例につき説明
する。

第１図は本考案を実施した液体金属ポンプの一
例を示し、ポンプは大別して外ケーシング１と内
部構造物２で構成されている。

外ケーシング１の下部には吸込口３および吐出
口４が設けられており、それぞれ吸込管および吐
出管（いずれも図示せず）に接続する。外ケーシ
ング１の上部には据付用フランジ部５が設けられ
ており、床６に設置される。

内部構造物２はデイフユーザ７、コラムパイブ
８、液中軸受９、羽根車１０、主軸１１などで構
成されており、上方より外ケーシング１に挿入、
引抜きが可能になつている。内部構造物２は上部
においてポンプカバー１２に接続し、主軸１１が
ポンプカバー１２を貫通する部分には軸封装置１
３が設けられている。

外ケーシング１上部の据付用フランジ部５の上
にはモータ台１４が設置され、その上にモータ
（図示せず）が取付けられる。主軸１１の上部に
はカツプリング１５が設けられていてモータ軸
（図示せず）に接続される。

吸込口３より吸込んだ揚液は羽根車１０で加圧
され、デイフユーザ７、高圧室１６を経て吐出口
４より吐出される。

高圧室１６の上方には自由液面１７を有する自
由液面室１８が設けられており、その上方に不活
性ガスを封入するカバーガス空間１９が形成され
ている。

外ケーシング１の自由液面室１８を構成する部
分には、液中軸受９などから自由液面室１８に流
出した揚液を吸込側に戻すためのオーバーフロー
ノズル２０が設けられている。

高圧室１６と吸込通路２１および高圧室１６と
自由液面室１８の境界部で、外ケーシング１と内
部構造物２が接合する部分２２および２３にはそ
れぞれシール機構としてベローズシール２４およ
びピストンリング２５が取付けられている。この
ピストンリング２５は従来のものをそのまま用い
ることができ、図示の如く内部構造物２のフラン
ジ部に嵌着され、その外周面が外ケーシング１と
摺接している。

また接合部２２および２３には、外ケーシング
１が配管圧力により撓んでも内部構造物２に干渉
しないように隙間２６および２７が設けられてい
る。

第２図にベローズシール２４を拡大して示し
（第１図のＡ部）、ベローズ２８の上下端部にはリ
ング２９，３０がベローズ２８と一体に設けられ
ていて、それぞれ外ケーシング１および内部構造
物２の平坦部３１，３２にベローズ２８のばね作
用により押付けられている。高圧室１６と吸込流
路２１の間に差圧が生じると、ベローズ２８部分
に外圧が作用し、リング２９，３０は平坦部３
１，３２にさらに強く押付けられる。このため隙
間２６の大小に関係なくシール機能を維持するこ
とができる。またベローズ２８は横変化に対して
充分な柔軟性をもつているので、隙間２６の範囲
内ならば外ケーシング１が撓んでも内部構造物２
に干渉しない。

ベローズシール２４の外周には保護筒３３が設
けられており、ベローズシール２４の半径方向の
位置決めと、液体の流れによる外乱からベローズ
シール２４を保護している。

保護筒３３の下端にはリング２９側へ突出する
突起３４が設けられていて、内部構造物２を外ケ
ーシング１から引抜くとき、リング２９の外周部
分を引掛けてベローズシール２４を一緒に引抜け
るようにすると共に、ベローズ２８の不必要な伸
びを押えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るシール機構を実施した液
体金属ポンプの縦断面図、第２図は第１図のＡ部
分の拡大図である。 １…外ケーシング、２…内部構造物、１６…高
圧室、１８…自由液面室、２１…吸込通路、２４
…ベローズシール、２５…ピストンリング、２６
…隙間、２７…隙間、２８…ベローズ、２９…リ
ング、３０…リング、３１…外ケーシングの平坦
面、３２…内部構造物の平坦面、３３…保護筒、
３４…保護筒の突起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外ケーシング内の中間部に吐出圧力の作用する
   高圧部を構成するポンプにおいて、外ケーシング
   と内部構造物との間隙で、高圧部と低圧部の境界
   を構成する２か所の部分のうち、外ケーシングの
   撓みの大きい方にベローズシールが、外ケーシン
   グの撓みの小さい方にピストンリングが用いられ
   ており、そのベローズシールの上下端には、ベロ
   ーズシールのばね作用により外ケーシングおよび
   内部構造物の平坦部にそれぞれ押付けられるリン
   グが設けられ、ピストンリングは内部構造物に嵌
   着されて外ケーシングと摺接しているものである
   ことを特徴とするポンプの内部シール機構。