JPH07109995A - 立軸ポンプの軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造によって軸封部材５２の摩耗を抑
え、シール性の低下を避けて漏水を防止するとともに、
ドライ運転を可能にして注水装置の設置を省略する。 【構成】 立軸ポンプの吐出しエルボ４Ｂの貫通部４ｂ
に取付けられている軸封ボックス５０の軸封室５１に、
合成樹脂のようなドライ運転可能な素材によって形成し
た軸封部材５２を装入し、この軸封部材５２により主軸
１を回転自在かつ液密に軸封するとともに、主軸１を貫
通して軸封ボックス５０の入口に環状のフイルター部材
６を取付け、この環状のフイルター部材６の主軸貫通部
６Ａ付近に対応する主軸１の外周に、自己の回転によっ
て軸封ボックス５０側から吐出しエルボ４Ｂの貫通部４
ｂ側に水を送り出すねじ溝を設けたねじスリーブによっ
てなるスクリュー部７が同時回転可能に取付けられてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は立軸ポンプの軸封装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図３に示す主軸１に固着した
羽根車２が羽根車室３に回転自在に収容され、この羽根
車室３の下流側に揚水管４Ａと吐出しエルボ４Ｂを備え
た吐出系４が連設され、この吐出系４の吐出しエルボ４
Ｂを貫通して主軸１が外部に導出された立軸ポンプにお
いて、主軸１を回転自在かつ液密に軸封する軸封装置５
として、たとえば、図４に示すように、主軸１を取り囲
んで吐出しエルボ４Ｂの貫通部４ｂに接続したスタフイ
ングボックス（軸封ボックス）５０と、このスタフイン
グボックス５０のパッキン室（軸封室）５１に装入され
た複数のグランドパッキンによってなる軸封部材５２を
備え、この軸封部材５２をパッキン押え５３によって軸
方向に押圧付勢することで、軸封部材５２の内周面を主
軸１の外周に摺接させた構造、あるいは、図５に示すよ
うに、軸封ボックス５０の軸封室５１に装入されたセグ
メントシールによってなる軸封部材５２を備え、この軸
封部材５２を押え板５３によって押圧固定することで、
軸封部材５２の内周面を主軸１の外周に摺接させた構造
が知られている。

【０００３】しかし、これら従来の軸封装置５では、図
４および図５において矢印Ａで示すように、揚水に混入
しているゴミやスラリーなどの異物が、軸封室５１の底
壁に形成した主軸挿通孔５１Ａの内周と主軸１の外周と
の間に形成される環状の隙間５４を通って、軸封部材５
２と主軸１の摺接部５５に侵入し、主軸１よりも軟質の
軸封部材５２を比較的短期間で摩耗させる。その結果、
シール性の低下により漏水する懸念がある。

【０００４】このような問題は、メカニカルシールを採
用することによって軽減することができる。しかし、メ
カニカルシール自体、構造が比較的複雑でコスト高にな
るとともに、立軸ポンプの気中運転（ドライ運転）時に
は、揚水による潤滑を期待できないので、ドライ運転時
に潤滑水を供給する注水装置を別途設けなければなら
ず、構造の複雑化とコスト高を一層増大させる難点を有
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の立軸ポンプの軸封装置では、軸封部材が比
較的短期間で摩耗しシール性の低下により漏水する懸念
がある点であり、軸封装置をメカニカルシールによって
構成すると、注水装置を別途設けなけらならず、構造面
および価格面で不利な点である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、主軸に固着し
た羽根車が羽根車室に回転自在に収容され、この羽根車
室の下流側に連設した吐出系を貫通して前記主軸が外部
に導出され、該吐出系の貫通部に前記主軸を取り囲む軸
封ボックスが連設されているとともに、この軸封ボック
スの軸封室に装入されている軸封部材により前記主軸を
回転自在かつ液密に軸封する立軸ポンプの軸封装置にお
いて、前記軸封部材がドライ運転可能な素材によって形
成され、前記軸封ボックスの軸封室よりも上流側に前記
吐出系から軸封ボックス内への異物の侵入を阻止するフ
イルター部材が前記主軸を貫通して設けられているとと
もに、このフイルター部材の少なくとも主軸貫通部に対
応する前記主軸の外周に該主軸の回転によって前記軸封
ボックス側から前記吐出系側に水を送り出すスクリュー
部が設けられていることを特徴とし、簡単な構造によっ
て軸封部材の摩耗を抑え、シール性の低下を避けて漏水
を防止するとともに、ドライ運転を可能にして注水装置
の設置を省略する目的を達成した。

【０００７】

【作用】本発明によれば、羽根車の回転によって羽根車
室から吐出系に吐出された揚水の一部は、フイルター部
材を透過して軸封ボックスの軸封室に取込まれ、軸封部
材と主軸の摺接部を潤滑する。揚水に混入しているゴミ
やスラリーなどの異物は、フイルター部材によって捕集
されるので、軸封部材と主軸の摺接部に異物が侵入する
ことはない。また、主軸およびスクリュー部の回転によ
ってフイルター部材の少なくとも主軸貫通部に、軸封ボ
ックスに流入した水を軸封ボックス側から吐出系側に送
り出す流れ、つまり吐出系から前記主軸貫通部を通って
直接軸封ボックスに流入しようとする揚水の流れを抑え
る流れが発生する。したがって、前記異物を含んでいる
揚水の一部がフイルター部材を透過せず、主軸貫通部を
通って直接軸封ボックスに流入することはない。しか
も、万一、異物がフイルター部材を透過して軸封ボック
ス内に流入したとしても、前述の軸封ボックス側から吐
出系側に送り出す水の流れにより、軸封ボックス内に流
入した異物を吐出系に排出することができる。一方、異
物がフイルター部材によって捕集されることで、経時に
よりフイルター部材に目詰まりを生じて揚水による軸封
部材と主軸の摺接部の潤滑機能が低下したとしても、軸
封部材がドライ運転可能な素材（たとえば合成樹脂）に
よって形成されているので、支障を来たすことなくポン
プの運転を継続できるとともに、ドライ運転時において
前記摺接部に潤滑水を供給しなくてもよい。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本発明の特徴は立軸ポンプの軸封装置にあ
り、その他の構造は図３の立軸ポンプと異ならないの
で、同一もしくは相当部分には同一符号を付して詳しい
説明を省略する。図１は本発明の要部を示す拡大縦断面
図であり、この図において、軸封ボックス５０の軸封室
５１には、合成樹脂などのドライ運転可能な素材によっ
て形成されたセグメントシール構造の軸封部材５２が装
入されている。この軸封部材５２は押え板５３によって
押圧固定されるとともに、その内周面を主軸１の外周に
取付けられて主軸１と同時に回転する軸スリ−ブ１Ａの
外周に摺接させている。

【０００９】一方、軸封ボックス５０の入口に環状のフ
イルター部材６が主軸１を貫通して取付けられていると
ともに、この環状のフイルター部材６の主軸貫通部６Ａ
付近の上流側（吐出しエルボ４Ｂの貫通部４ｂ側）およ
び下流側（軸封ボックス５０の軸封室５１側）に対応す
る主軸１の外周に、ねじスリーブによってなるスクリュ
ー部７が主軸１と同時回転可能に取付けられている。こ
のスクリュー部７は、自己の回転によって軸封ボックス
５０側から吐出しエルボ４Ｂの貫通部４ｂ側に水を送り
出すねじ溝、つまり主軸１の回転方向の逆方向送りのね
じ溝によって構成されている。

【００１０】このような構成であれば、図３の羽根車２
の回転によって羽根車室３から吐出系４に吐出された揚
水の一部は、図１の矢印Ａで示すように、環状のフイル
ター部材６を透過して軸封ボックス５０の軸封室５１に
取込まれ、軸封部材５２と軸スリ−ブ１Ａの摺接部５５
を潤滑する。揚水に混入しているゴミやスラリーなどの
異物は、環状のフイルター部材６によって捕集されるの
で、軸封部材５２と軸スリ−ブ１Ａの摺接部５５に異物
が侵入することはない。したがって、異物による軸封部
材５２の摩耗が抑えられ、シール性の低下を避けて漏水
を防止することができる。

【００１１】また、主軸１と同時にスクリュー部７が回
転することによって、主軸貫通部６Ａに矢印Ｂで示す流
れ、つまり軸封ボックス５０内に進入した揚水を吐出し
エルボ４Ｂの貫通部４ｂ側に送り出す流れが発生する。
その結果、吐出しエルボ４Ｂの貫通部４ｂ側から主軸貫
通部６Ａを通って直接軸封ボックス５０に流入しようと
する揚水の流れ（矢印Ｃ）が抑えられる。したがって、
異物を含んでいる揚水の一部が主軸貫通部６Ａを通って
直接軸封ボックス５０に流入することはない。このよう
な作用によっても、軸封部材５２と軸スリ−ブ１Ａの摺
接部５５に異物が侵入する不都合を防止できる。しか
も、万一、異物がフイルター部材６を透過して軸封ボッ
クス５０内に流入したとしても、軸封ボックス５０側か
ら吐出しエルボ４Ｂの貫通部４ｂ側に送り出す矢印Ｂの
流れにより、軸封ボックス５０内に流入した異物を吐出
しエルボ４Ｂ側に排出できるので、軸封部材５２と軸ス
リ−ブ１Ａの摺接部５５に侵入することはない。

【００１２】一方、異物が環状のフイルター部材６によ
って捕集されることで、経時により環状のフイルター部
材６に目詰まりを生じて揚水による軸封部材５２と軸ス
リ−ブ１Ａの摺接部５５の潤滑機能が低下したとして
も、軸封部材５２が合成樹脂などのドライ運転可能な素
材によって形成されているので、支障を来たすことなく
ポンプの運転を継続できるとともに、ドライ運転時にお
いて摺接部５５に潤滑水を供給しなくてもよい。つま
り、ドライ運転時において摺接部５５に潤滑水を供給す
る注水装置の設置を省略できる。

【００１３】図２は環状のフイルター部材６の変形例を
示し、内周の主軸貫通部６Ａ側を外周部よりも吐出しエ
ルボ４Ｂの貫通部４ｂ側、つまり下側に膨出させてフイ
ルター面を下向きに傾斜さている。このような環状のフ
イルター部材６を使用することで、フイルター部材６を
透過して軸封ボックス５０内に流入した異物が主軸貫通
部６Ａ側に移動し易くなり、軸封ボックス５０側から吐
出しエルボ４Ｂ側への異物の排出が一層容易になる。

【００１４】なお、前記実施例では、軸封部材５２の内
周面を主軸１の外周に取付けた軸スリ−ブ１Ａの外周に
摺接させた構成で説明しているが、軸スリ−ブ１Ａの使
用を省略し、軸封部材５２の内周面を主軸１の外周に摺
接させた構成であってもよい。また、ねじスリーブによ
ってなるスクリュー部７を主軸１に対して同時回転可能
に取付けた構成で説明しているが、主軸１の外周にスク
リュー部７を切削加工によって形成した構成であっても
よい。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は揚水に混
入しているゴミやスラリーなどの異物を環状のフイルタ
ー部材によって捕集できるので、軸封部材と主軸の摺接
部に異物が侵入することはない。また、吐出系から主軸
貫通部を通って直接軸封ボックスに流入しようとする揚
水の流れを、スクリュー部の回転によって生じる軸封ボ
ックス側から吐出系側に送り出す流れにより抑えるの
で、異物を含んでいる揚水の一部が環状のフイルター部
材を透過せず、主軸貫通部を通って直接軸封ボックスに
流入することもない。しかも、万一、異物がフイルター
部材を透過して軸封ボックス内に流入したとしても、軸
封ボックス内に流入した異物を前述のスクリュー部の回
転によって生じる流れにより吐出系に排出することがで
きる。そのために、簡単な構造によって軸封部材の摩耗
を抑え、シール性の低下を避けて漏水を防止することが
可能になる。一方、軸封部材がドライ運転可能な素材に
よって形成されているので、異物が環状のフイルター部
材によって捕集されることで、経時により環状のフイル
ター部材に目詰まりを生じて揚水による軸封部材と主軸
の摺接部の潤滑機能が低下したとしても、何等支障を来
たすことなくポンプの運転を継続できるとともに、ドラ
イ運転時において前記摺接部に潤滑水を供給しなくても
よい。つまり、注水装置の設置を省略できるから構造面
および価格面で有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を示す拡大縦断面図である。

【図２】環状のフイルター部材の変形例を示す部分断面
図である。

【図３】本発明が適用される立軸ポンプの一例を示す概
略構成図である。

【図４】従来の軸封装置の一例を示す拡大縦断面図であ
る。

【図５】従来の軸封装置の他の例を示す拡大縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 主軸 ２ 羽根車 ３ 羽根車室 ４ 吐出系 ４ｂ 吐出系の貫通部 ５ 軸封装置 ６ 環状のフイルター部材（フイルター部材） ６Ａ 主軸貫通部 ５０ 軸封ボックス ５１ 軸封室 ５２ ドライ運転可能な軸封部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸に固着した羽根車が羽根車室に回転
   自在に収容され、この羽根車室の下流側に連設した吐出
   系を貫通して前記主軸が外部に導出され、該吐出系の貫
   通部に前記主軸を取り囲む軸封ボックスが連設されてい
   るとともに、この軸封ボックスの軸封室に装入されてい
   る軸封部材により前記主軸を回転自在かつ液密に軸封す
   る立軸ポンプの軸封装置において、前記軸封部材がドラ
   イ運転可能な素材によって形成され、前記軸封ボックス
   の軸封室よりも上流側に前記吐出系から軸封ボックス内
   への異物の侵入を阻止するフイルター部材が前記主軸を
   貫通して設けられているとともに、このフイルター部材
   の少なくとも主軸貫通部に対応する前記主軸の外周に該
   主軸の回転によって前記軸封ボックス側から前記吐出系
   側に水を送り出すスクリュー部が設けられていることを
   特徴とする立軸ポンプの軸封装置。