JPS6257839B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポンプに関するもので、特に用水型工
場に使用されるものである。

［従来の技術］ 従来、化学工場、パルプ工場、清酒醸造工場等
においては、薬剤の移送にポンプを利用するもの
であるが、これらのポンプの要部を上記薬剤に耐
え得る材質で構成することが必要であり、又回転
軸の軸封部から薬剤やアルコール等が漏洩したり
して、薬液が損失したり、それら薬液によつてベ
アリングや回転軸が腐食される恐れを防止する必
要もあつた。

更にこの種のポンプは回転軸の先端にはインペ
ラーを、次にメカニカルシール部又はグランドパ
ツキング部を、そして次にベアリングボツクスが
構成されているのが一般であるが、管理や補修の
ためにこらの部分を分解する必要する必要があつ
た。

従来回転軸に嵌着されている各部品を分解する
場合において、回転軸と各部品との間に液が侵入
して恰も錆ついた状態となり分解が困難になるこ
とが多かつた。

次にベアリングボツクスにおける前後のベアリ
ング間の距離が適正な距離でないと、回転軸の先
端部で振動を起す恐れがあり、ポンプに大きな支
障が生ずるため、この種のポンプはその種類に従
つて夫々その距離を適正な長さに定めているもの
であるが、特に前側のベアリングはなるべくメカ
ニカルシールの摺動面やインペラーに近いことが
好ましい。

又メカニカルシール部に圧力流体を働かす場
合、それが水である時は水道水を用いて、使用後
は、捨てる事が多く、特別の液体の時はポンプ装
置以外に圧力装置を設置して導入し、移送液のメ
カニカルシール部よりの漏洩を防ぐ構成が多く、
又これらの圧力流体はポンプの回転中に温度が上
がり、圧力流体を導入するパイプを更に熱交換器
内に通すことによつて流体の温度を下げていたも
ので、これらの装置を設置することによつて装置
全体が大きくなる欠点があつた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は以上の事項に鑑み開発されたもので、
回転軸に嵌着する各部品と回転軸との間に圧力流
体が侵入し易くした構造とすることにより、分解
を容易に出来る様になし、又管理及び補修も簡易
に出来るようにすると共に、今迄の空所であつた
ベアリングボツクス内に簡単な圧力発生部を形成
して、ポンプの回転中はその回転力によつてメカ
ニカルシール部に圧力流体を働かせ、ポンプの停
止中はベアリングボツクス内に設けた加圧調圧ば
ねによつて流体に圧力を与える様になし、ポンプ
が如何なる状態においてもメカニカルシール部に
圧力流体が働いている様に構成し、圧力流体の温
度上昇を防ぐために、圧力流体をベアリングボツ
クス内と、該ボツクスの外部に設けられたタンク
内とを循環させ、回転軸にフアンを設け、回転軸
の回転によつてフアンを回転させてベアリングボ
ツクス及びタンクを冷却することにより圧力流体
の温度上昇を防止する構造となし、又ポンプ全体
として、ポンプ装置以外にはタンクのみを付設し
た構造で、全体の構造を小型に、且つ管理及び補
修の容易なポンプを提供することを目的としたも
のである。

［問題点を解決するための手段］ 次に本発明の構成について説明する。

回転軸のベアリングボツクス内の流体に運転中
は前記回転軸に設けたスクリユー部とこれに対応
して作用するピストン部とで構成したネジポンプ
によつて圧力を加え、停止中は、前記ピストン部
と加圧調圧ばねとによつて圧力を加え得る構成と
なし、前記流体はベアリングボツクス内と外套筒
の外部に設けたタンク内とを循環し得るような
し、且つ、回転軸の後端部にこれらの流体を冷却
するためのフアンを設置し、前記摺動自在に設置
したピストン部の前面内周面と回転軸に設けたテ
ーパー付スリーブとの間にオイルシールを介在さ
せ、該オイルシールを前記テーパー付スリーブ上
を摺動し得る様になし、メカニカルシール部に設
けた軸スリーブに直径方向の通路とこれに連通す
る油溜り用空所とを設けたものである。

［作 用］ 本発明は以上のような構成で、これが使用に際
しては、今迄のポンプと同様に使用するものであ
るが、本発明のポンプの運転中は、ベアリングボ
ツクス内に形成したネジポンプによつてベアリン
グボツクス内の流体に圧力が加えられ、メカニカ
ルシール部に圧力流体を働かせることが出来、又
ポンプの停止中は加圧調圧ばねによつてピストン
部が付勢されて、圧力流体をメカニカルシール部
に働かせることが出来るものである。

又、回転軸に設けた軸スリーブに油溜り用空所
が形成されているので、分解が容易に出来るた
め、管理補修が簡易となり、更に、回転軸の後端
部にフアンを設置したことにより圧力流体の温度
の上昇が防止出来るものである。

［実施例］ 次に本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

回転軸１の先端にはインペラー２が設けられて
いるポンプケーシング３、次にメカニカルシール
部４、その次にベアリングボツクス５の３部分よ
り構成されており、後端部はモーター（図示せ
ず）に直結されているか、或いはベルト等によつ
て連結されている。

ポンプケーシング３に於ては、インペラー２、
該インペラー２を回転軸１に螺着させるナツト６
及び内側ケーシング７等は移送液に腐食されない
材質により製作されており、且つポンプケーシン
グ３内には回転軸１にインペラー２をナツト６に
よつて取付けた状態で挿入され得る様に後部に蓋
部８を設け、次にメカニカルシール部４に於て、
メカニカルシール１０は回転軸１に嵌挿させた軸
スリーブ１１とポンプケーシング３の蓋部８及び
押えカバー４５との間に装着させ、前記軸スリー
ブ１１の周壁に軸スリーブ１１の内周面に至る小
さな通路１２を設け、軸スリーブ１１の内周面に
は前記通路１２と連通する油溜り用空所１３を設
け、ベアリングボツクス５に於て、前方のベアリ
ング１４と後方のベアリング１５との間の回転軸
１にスクリユー部１６を設定し、該スクリユー部
１６が嵌挿し得る内径を有するピストン部１７
を、前記スクリユー部１６の外側に嵌挿すると共
に、ベアリングボツクス５の外套筒１８の内周面
と密接に嵌合し且つ円滑に摺動し得る様に挿着
し、ピストン部１７のポンプケーシング側即ちピ
ストン部１７の前面より前方とポンプケーシング
３の後面との間を、メカニカルシール部４に高圧
の流体を作用させる高圧室２０となし、外套筒１
８の前壁１９に大小の貫通孔２１，２２を設け、
前壁１９の内周面と回転軸１との間にベアリング
１４を嵌着し、ピストン部１７の内周面よりピス
トン部１７の前面に至る逆止弁２４を有する流体
通路２５を設け、ピストン部１７の前面の流体通
路２５の開口部よりパイプ２６を螺着し、該パイ
プ２６を外套筒１８の前壁１９に設けた前記の大
きい方の貫通孔２１に貫挿させて、その開口部を
高圧室２０内に位置させ、ピストン部１７の外周
面の前よりに調圧溝２７を形成し、該溝２７の後
部にＯリング２８を嵌合し、調圧溝２７とピスト
ン部１７前面との間の外周面に軸方向の流体通路
３０を設け、前記ベアリング１４とスクリユー部
１６との間の回転軸１にテーパー付スリーブ３１
を嵌挿し、前記ピストン部１７の前面の内周部に
前記スリーブ３１の大径部に密接に嵌合するオイ
ルシール３２を装着し、外套筒１８の後部にベア
リングケース３３を取りつけ、該ケース３３の前
面と前記ピストン部１７との間に加圧調圧ばね３
４を介在させ、この空間を低圧室３５となし、ベ
アリングケース３３の内周面と回転軸１との間に
後部ベアリング１５を嵌着させ、更にベアリング
ケース３３の後面にベアリングカバー３８を取付
け、前記外套筒１８と該外套筒１８の外部に設け
たタンク３９との間に於て、て、１つはタンク３
９と低圧室３５とを連通する連通路４０を、他の
１つは高圧室２０よりの流体をタンク３９に導入
する連通路４１とを設け、該連通路４１の外套筒
１８側の開口部の位置は、ピストン部１７が前進
した位置ではピストン部１７のＯリング２８の前
方に設けた調圧溝２７と連通し得る位置に設け、
該開口部と合致する外套筒１８の内周面に流体逃
し溝４２を設け、回転軸１の後端部にフアン４３
を設け、前記タンク３９、低圧室３５及び高圧室
２０に流体を充満させてなるものである。

尚図中の４４は圧力計、４５は蓋部８に於る固
定環押え、４６はピストン部１７の前進停止位置
での当り部、４９は加圧調圧ばね３４の案内、５
０はプーリーである。

尚流体にはメカニカルシールの回転接触面を潤
滑し、漏れを防ぎ、防蝕の働きをなし、摩擦熱を
奪い冷却する液体特に流体パラフイン等の油類が
好ましい。

本発明は以上の様な構成で、高圧室２０に圧力
がない時ピストン部１７は加圧調圧ばね３４の力
によつて前進して当り部４６に接触した状態であ
り、（図面参照）この状態において、ポンプを始
動させると、スクリユー部１６とピストン部１７
との作用により流体が低圧室３５より前方に移送
されて、流体通路２５内の逆止弁２４を押し上げ
て流体通路２５を通り、パイプ２６内を経て高圧
室２０に至り、メカニカルシール部４に高圧流体
を働かせ、メカニカルシール部４よりの移送液の
漏洩を防止し、特に流体が油類である場合は軸ス
リーブ１１の通路１２より軸スリーブ１１の内周
面に設けた油溜り用空所１３に油類が充満し、更
にインペラー２及びナツト６の内周面が侵入し高
圧室２０と同圧となり、これらの部分が移送液の
パツキング４８よりのじわじわした侵入のため回
転軸１と錆ついた状態とならない様に出来、更に
高圧室２０の圧力が高くなると高圧室２０内の流
体圧によつてピストン部１７が後進し、ピストン
部１７の外周面の先端部に設けた調圧溝２７が外
套筒１８の流体逃し溝４２の位置に達すると、流
体は該溝４２を通り連通路４１を経てタンク３９
内に至り、高圧室２０の圧力を調整し、もう一方
の連通路４０を通り低圧室３５側に至り、スクリ
ユー部１６とピストン部１７との作用により高圧
室２０側に移送される、このような操作を繰り返
し、高圧室２０に適正な圧力を常に保持させる。

これらの流体はポンプ運転中温度が上昇する
が、回転軸１に設けられたフアン４３による送風
によつて冷却される。

次にポンプの回転が停止されると、加圧調圧ば
ね３４の力によつてピストン部１７が前進し、調
圧溝２７と流体逃し溝４２の連結が切れ、Ｏリン
グ２８によりピストン部１７と外套筒１８との間
はシールされ高圧室２０を加圧する。

この種のポンプはポンプの回転が中止されても
ポンプケーシング３内は移送液で充満されている
状態が多く、この様な状態に於て、これらの移送
液は各部品間の間隙にじわじわと侵入する力が強
いものであるが、本発明はこれらを加圧調圧ばね
３４の力によつて圧力流体をメカニカルシール部
４に働かせ、その侵入を防止するものである。

［発明の効果］ 本発明は以上のように、ベアリングボツクス内
の回転軸に設けたスクリユー部と摺動自在なピス
トン部及びピストン部に働かせた加圧調圧ばね等
によつてポンプの回転中及び停止中を問わず圧力
流体をメカニカルシール部に働かせることが出
来、常時移送液のメカニカルシール部からの漏洩
を防止出来、この圧力流体の発生装置をベアリン
グボツクス内の従来は空所であつた場所に設置す
ることにより、ポンプ装置全体をコンパクトに構
成出来ると共に、前側のベアリングとメカニカル
シール部間の距離を可能な限り短くすることにな
り、回転軸の先端部に於る振れを極めて小とする
ことが出来、又スクリユー部とピストン部とでね
じポンプを構成し、高圧室に内部流体を加圧移送
し、且つピストン部は軸方向にのみ摺動し得る様
に設置すると共にピストン部と外套筒とに溝を設
けたこと、ピストン部に付勢する加圧調圧ばねの
働きとによつて、高圧室に常に適正な圧力を保持
させることが出来、本発明の構成部材は夫々複数
の役目をなし、例えばピストン部はねじポンプの
ケーシングの役目、高圧室の圧力調整の役目、回
転軸の停止時の高圧室への加圧の役目、逆止弁の
役目及びオイルシールのハウジングの役目の５つ
の働きをなし、加圧調圧ばねは加圧と調圧の２つ
の役目をなし、回転軸はインペラーの軸であると
共に、ねじポンプとフアンの軸の３つの働きを
し、ベアリングボツクスは本来の役目以外にピス
トン部のシリンダーの役目とメカニカルシール部
のケースの３つの役目をなしており、又回転軸の
後端にフアンを設けたことにより冷却用の水を無
駄使いすることなく、又大きな装置を設けること
もなく、流体の温度の上昇を防止することが可能
となり、更に回転軸の先端部に設けた軸スリーブ
に油溜り用空所を設け、圧力流体を油類にするこ
とによつてこれらの部品と回転軸間に流体を侵入
させて、これらの部品と回転軸に錆つき状態とな
ることを防ぎ、又流体はベアリングの潤滑にも利
用される等、該流体がいくつもの働きをして機械
寿命の延命と管理と補修時に於る分解を容易にす
ることが出来、又運転中のピストン部の後への移
動により該ピストン部に設けたオイルシールも移
動するが、この移動に応じてテーパー付スリーブ
を設けているため、移動中のオイルシールの締付
力を弱め、停止中の締付力を強めオイルシールの
役目を減ずることなく長期使用が可能となると共
に、ピストン部の動きを円滑にすることが出来、
従来に於て、この種の装置は価格の点や複雑さの
為に機械的利点が多い事が充分知られているにも
かかわらず利用することが出来なかつたパラフイ
ン等の油類をクエンチングの流体として極めて容
易に用いることが出来、メカニカルシールの性能
を向上させることが出来る等極めて著しい効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す断面図。 １……回転軸、３……ポンプケーシング、４…
…メカニカルシール、５……ベアリングボツク
ス、１１……軸スリーブ、１２……通路、１３…
…油溜り用空所、１６……スクリユー部、１７…
…ピストン部、１８……外套筒、１９……前壁、
２０……高圧室、２１，２２……貫通孔、２４…
…逆止弁、２５……流体通路、２７……調圧溝、
３０……流体通路、３１……テーパー付スリー
ブ、３４……加圧調圧ばね、３５……低圧室、３
９……タンク、４０，４１……連通路、４２……
流体逃し溝、４３……フアン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転軸のベアリングボツクス内の流体に運転
   中は前記回転軸に設けたスクリユー部とこれに対
   応して作用するピストン部とで構成したネジポン
   プによつて圧力を加え、停止中は、前記ピストン
   部と加圧調圧ばねとによつて圧力を加え得る構成
   となし、前記流体はベアリングボツクス内と外套
   筒の外部に設けたタンク内とを循環し得るような
   し、且つ、回転軸の後端部にこれらの流体を冷却
   するためのフアンを設置し、前記摺動自在に設置
   したピストン部の前面内周面と回転軸に設けたテ
   ーパー付スリーブとの間にオイルシールを介在さ
   せ、該オイルシールを前記テーパー付スリーブ上
   を摺動し得る様になし、メカニカルシール部に設
   けた軸スリーブに直径方向の通路とこれに連通す
   る油溜り用空所とを設けたことを特徴とするポン
   プ。