(57)【要約】【課題】潤滑液としての清水の無駄な消費を抑制する。【解決手段】ポンプ１０は、保護管３１内を通して軸受２４Ａ，２４Ｂに潤滑液を供給するための潤滑液流路３０と、潤滑液流路３０に潤滑液として清水を供給する外部注水機構５０と、潤滑液流路３０に潤滑液として揚水の一部を濾過した浄水を供給する自己注水機構６０と、潤滑液流路３０に対する注水機構５０，６０の接続状態を切り換える弁８１，８２を有する切換機構８０と、少なくとも一方のメカニカルシール３２Ａ，３２Ｂに潤滑液を供給する給水機構７０と、メカニカルシール３２Ａ，３２Ｂへの潤滑液の流量を計る流量計７２と、制御部９０とを備える。制御部９０は、流量計７２による計測結果が定められた第１閾値以上になると、潤滑液流路３０に対して外部注水機構５０を接続した第１接続状態から、潤滑液流路３０に対して自己注水機構６０を接続した第２接続状態に切り換える。【選択図】図１
2020007983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延び、内部に複数の軸受を有する筒状のポンプケーシングと、
前記ポンプケーシング内に一部が配置され、前記軸受によって回転可能に支持された回転軸と、
前記回転軸の軸方向に隣り合う前記軸受間に配置され、前記回転軸を取り囲む筒状の保護管と、前記回転軸の軸方向における両端の前記軸受の外側に配置された一対のメカニカルシールとを有し、前記保護管内を通して前記軸受に潤滑液を供給するための潤滑液流路と、
前記潤滑液流路に接続された第１配管を有し、前記潤滑液として清水を供給する外部注水機構と、
前記ポンプケーシングと前記保護管の間の揚水路に一端が接続されるとともに前記潤滑液流路に他端が接続された第２配管と、前記揚水路内の揚水の一部を濾過して浄水を吐出する濾過器とを有し、前記潤滑液として前記浄水を供給する自己注水機構と、
前記潤滑液流路に対して前記外部注水機構を接続して前記自己注水機構の接続を遮断した第１接続状態と、前記潤滑液流路に対して前記自己注水機構を接続して前記外部注水機構の接続を遮断した第２接続状態とに切り換える弁を有する切換機構と、
前記一対のメカニカルシールのうちの少なくとも一方に接続された第３配管を有し、前記少なくとも一方のメカニカルシールに潤滑液を供給する給水機構と、
前記第３配管を通して供給される潤滑液の流量を計る流量計と、
前記流量計による計測結果が定められた第１閾値未満の場合、前記切換機構によって前記第１接続状態とし、前記計測結果が前記第１閾値以上になると、前記切換機構によって前記第１接続状態から前記第２接続状態に切り換える制御部と
を備える、ポンプ。
【請求項２】
前記給水機構の前記第３配管は、前記外部注水機構の前記第１配管に接続された第１分岐管と、前記自己注水機構の前記第２配管に接続された第２分岐管とを有し、
前記切換機構は、前記少なくとも一方のメカニカルシールに対して前記第１分岐管を接続して前記第２分岐管の接続を遮断した第３接続状態と、前記少なくとも一方のメカニカルシールに対して前記第２分岐管を接続して前記第１分岐管の接続を遮断した第４接続状態とに切り換える弁を有する、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記流量計による計測結果が前記第１閾値よりも大きい第２閾値以上になると、前記制御部は、前記切換機構によって前記第３接続状態から前記第４接続状態に切り換えるように構成されている、請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記自己注水機構は、前記浄水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽内の水量を検出する検出部とを有し、
前記検出部の検出結果が定められた水量を下回ると、前記制御部は、前記切換機構によって第２接続状態から前記第１接続状態に切り換えるように構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項５】
前記ポンプケーシング内に前記揚水が無い気中運転の実行状態を検出する状態検出部を有し、
前記状態検出部が気中運転であることを示す場合、前記制御部は、前記切換機構によって第２接続状態から前記第１接続状態に切り換えるように構成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のポンプ。
【請求項６】
前記濾過器は、注出された前記揚水を前記浄水と汚水に分離するサイクロンセパレータであり、
前記サイクロンセパレータの浄水流出口が前記潤滑液流路に接続され、前記サイクロンセパレータの汚水流出口が前記揚水路に接続されている、請求項１から５のいずれか１項に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されたポンプは、回転軸を取り囲むようにポンプケーシング内に配置された保護管と、保護管内を通して回転軸を支持する軸受に清水（上水）を供給する外部注水機構とを備える。一般的な立軸ポンプの場合、軸受に潤滑液として清水が供給されるため、揚水に含まれる異物から軸受を保護できる。先行待機形ポンプの場合、ポンプケーシング内に揚水が無い気中運転での軸受の過熱を防止できるため、ポンプを停止することなく運転を継続できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４７０９８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、回転軸の軸方向の両端に位置する軸受の外側にメカニカルシールをそれぞれ配置することで、保護管を用いた潤滑液流路からの漏水防止を図っている。しかし、運転によって劣化（摩耗）するメカニカルシールからの漏水は不可避であるため、特許文献１のポンプではランニングコストが高くなる。
【０００５】
本発明は、潤滑液としての清水の無駄な消費を抑制できるポンプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、上下方向に延び、内部に複数の軸受を有する筒状のポンプケーシングと、前記ポンプケーシング内に一部が配置され、前記軸受によって回転可能に支持された回転軸と、前記回転軸の軸方向に隣り合う前記軸受間に配置され、前記回転軸を取り囲む筒状の保護管と、前記回転軸の軸方向における両端の前記軸受の外側に配置された一対のメカニカルシールとを有し、前記保護管内を通して前記軸受に潤滑液を供給するための潤滑液流路と、前記潤滑液流路に接続された第１配管を有し、前記潤滑液として清水を供給する外部注水機構と、前記ポンプケーシングと前記保護管の間の揚水路に一端が接続されるとともに前記潤滑液流路に他端が接続された第２配管と、前記揚水路内の揚水の一部を濾過して浄水を吐出する濾過器とを有し、前記潤滑液として前記浄水を供給する自己注水機構と、前記潤滑液流路に対して前記外部注水機構を接続して前記自己注水機構の接続を遮断した第１接続状態と、前記潤滑液流路に対して前記自己注水機構を接続して前記外部注水機構の接続を遮断した第２接続状態とに切り換える弁を有する切換機構と、前記一対のメカニカルシールのうちの少なくとも一方に接続された第３配管を有し、前記少なくとも一方のメカニカルシールに潤滑液を供給する給水機構と、前記第３配管を通して供給される潤滑液の流量を計る流量計と、前記流量計による計測結果が定められた第１閾値未満の場合、前記切換機構によって前記第１接続状態とし、前記計測結果が前記第１閾値以上になると、前記切換機構によって前記第１接続状態から前記第２接続状態に切り換える制御部とを備える、ポンプを提供する。
【０００７】
このポンプによれば、潤滑液として外部注水機構による清水と自己注水機構による浄水とを軸受に供給できるため、軸受の過熱を防止しつつ、ポンプを継続運転できる。また、流量計による計測結果が第１閾値以上になると、制御部は、外部注水機構と潤滑液流路を接続した第１接続状態から、自己注水機構と潤滑液流路を接続した第２接続状態に切り換える。つまり、メカニカルシールからの水漏れが少ない時には清水を軸受に注水し、メカニカルシールからの水漏れが多くなると揚水を濾過した浄水を軸受に注水する。よって、無駄な清水の消費を抑制できるため、ポンプのランニングコストを抑制できる。また、自己注水機構による浄水には濾過しきれない微細な異物が含まれているため、水漏れが少ない時には外部注水機構による清水を軸受に循環供給することで、軸受のアブレシブ摩耗を防止できる。
【０００８】
前記給水機構の前記第３配管は、前記外部注水機構の前記第１配管に接続された第１分岐管と、前記自己注水機構の前記第２配管に接続された第２分岐管とを有し、前記切換機構は、前記少なくとも一方のメカニカルシールに対して前記第１分岐管を接続して前記第２分岐管の接続を遮断した第３接続状態と、前記少なくとも一方のメカニカルシールに対して前記第２分岐管を接続して前記第１分岐管の接続を遮断した第４接続状態とに切り換える弁を有する。この態様によれば、外部注水機構による清水と自己注水機構による浄水とをメカニカルシールに供給できるため、清水の無駄な消費を効果的に抑制できる。
【０００９】
前記流量計による計測結果が前記第１閾値よりも大きい第２閾値以上になると、前記制御部は、前記切換機構によって前記第３接続状態から前記第４接続状態に切り換えるように構成されている。この態様によれば、水漏れが少ない時には清水をメカニカルシールに注水し、水漏れが多くなると揚水を濾過した浄水をメカニカルシールに注水するため、メカニカルシールのアブレシブ摩耗を防止できる。
【００１０】
前記自己注水機構は、前記浄水を貯留する貯水槽と、前記貯水槽内の水量を検出する検出部とを有し、前記検出部の検出結果が定められた水量を下回ると、前記制御部は、前記切換機構によって第２接続状態から前記第１接続状態に切り換えるように構成されている。また、前記ポンプケーシング内に前記揚水が無い気中運転の実行状態を検出する状態検出部を有し、前記状態検出部が気中運転であることを示す場合、前記制御部は、前記切換機構によって第２接続状態から前記第１接続状態に切り換えるように構成されている。これらの態様によれば、軸受の過熱を防止しつつ、ポンプを確実に継続運転できる。
【００１１】
前記濾過器は、注出された前記揚水を前記浄水と汚水に分離するサイクロンセパレータであり、前記サイクロンセパレータの浄水流出口が前記潤滑液流路に接続され、前記サイクロンセパレータの汚水流出口が前記揚水路に接続されている。この態様によれば、分離した汚水を、サイクロンセパレータ内に残すことなく、ポンプを通して排出できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のポンプでは、メカニカルシールからの水漏れが少ない時には清水を補充し、メカニカルシールからの水漏れが多くなると浄水を補充する。よって、軸受のアブレシブ摩耗を防止しつつ、清水の無駄な消費を抑制できるので、ポンプのランニングコストを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るポンプを示す断面図。
【図２】図１の配管構成を示すシステム図。
【図３Ａ】メカニカルシールの断面図。
【図３Ｂ】他のメカニカルシールの断面図。
【図４】濾過器の一例を示す断面図。
【図５】ポンプのブロック図。
【図６】電磁弁の開閉状態を示す図表。
【図７Ａ】ポンプの制御を示すフローチャート。
【図７Ｂ】図７Ａの続きのフローチャート。
【図８】第２実施形態のポンプの配管構成を示すシステム図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るポンプ１０を示す。このポンプ１０は、吸水槽１内に水が溜まる前に予め運転が開始され、吸水槽１内の水位によって気中運転、気水混合運転、及び全水運転に切り換わる先行待機形である。
【００１６】
図１に示すように、ポンプ１０は、一般的な立軸ポンプと同様の基本構造であるポンプケーシング１２、回転軸２０、及び羽根車２２を備える。また、ポンプ１０は、回転軸２０の軸受２４Ａ，２４Ｂの保護を目的とした保護管３１と、保護管３１内に潤滑液として清水を供給する外部注水機構５０とを備える。そして、本実施形態のポンプ１０は、排出する揚水の一部を利用した自己注水機構６０、保護管３１に対する注水機構５０，６０の接続状態を切り換える切換機構８０、及び制御装置９０を更に設けた点で、一般的な立軸ポンプ及び先行待機形ポンプと相違する。
【００１７】
（ポンプの基本構造）
図１に示すように、ポンプケーシング１２は、吸水槽１の上部を覆う据付床２に固定されている。ポンプケーシング１２は、上下方向に延びるように吸水槽１内に配置された揚水管１３と、据付床２上に配置された吐出し管１７とを備える。揚水管１３は、直管１４、ベーンケーシング１５、及びベルマウス１６を備え、この順で上から下へ接続されている。吐出し管１７は、９０度湾曲した吐出エルボ１８を備え、直管１４の上端に接続されている。吐出エルボ１８の出口には、下流側へ排水するための送水管（図示せず）が接続されている。
【００１８】
回転軸２０は、揚水管１３の軸線に沿って上下方向に延びるように配置されている。回転軸２０の大部分（一部）は揚水管１３内に配置され、上端側が吐出エルボ１８を貫通して外側へ突出している。
【００１９】
羽根車２２は、ベーンケーシング１５内に設けられた軸受ケーシング１５ａの下側に配置され、軸受ケーシング１５ａから突出した回転軸２０の下端に取り付けられている。羽根車２２の上端は、定められた排水開始水位（最低水位）に位置している。
【００２０】
吐出エルボ１８には、回転軸２０が貫通する部分にスリーブ１８ａが設けられ、このスリーブ１８ａ内に軸受２４Ａが配置されている。軸受ケーシング１５ａには、回転軸２０が貫通する部分にスリーブ１５ｂが設けられ、このスリーブ１５ｂ内に軸受２４Ｂが配置されている。これらの軸受２４Ａ，２４Ｂは、セラミック又は熱伝導率が低い樹脂からなる摺動体を備える。軸受２４Ａ，２４Ｂによって回転軸２０は、ポンプケーシング１２内に回転可能に支持されている。
【００２１】
回転軸２０の上端には、駆動手段２６（図５参照）が機械的に接続されている。駆動手段２６には、電動モータ又は内燃機関の１つであるディーゼル機関が用いられる。駆動手段２６を駆動することで、回転軸２０と一体に羽根車２２が回転される。
【００２２】
本実施形態のポンプ１０は、一般的な先行待機形ポンプの基本構造である吸気管（図示せず）を備える。例えば吸気管の上端は据付床２の上側に配置され、吸気管の下端はベルマウスの定められた位置に接続されている。
【００２３】
ポンプ１０は気象情報に基づいてオペレータによって始動され、始動当初はポンプケーシング１２内に水が無い気中運転になる。吸水槽１内の水位が定められた揚水遮断水位（吸気管の下端）よりも高くなると、吸込口１６ａから吸い込んだ水と空気を一緒に排出する気水混合運転に移行する。羽根車２２が完全に浸かる最低水位よりも高くなると、水のみを排出する全水運転に移行する。
【００２４】
排水により水位が最低水位よりも下がると、ポンプケーシング１２の吸込口１６ａから水と一緒に空気が吸い込まれることで、再び気水混合運転に移行する。その後、揚水遮断水位になると、吸気管から定量の空気が吸い込まれることで、揚水管１３内に水柱を保持したエアロック運転に移行する。通常ではこのエアロック運転が維持され、吸水槽１内の水が増えると、再び気水混合運転を経て全水運転に移行する。但し、エアロック運転中に何らかの要因で多量の空気が吸い込まれると、揚水管１３内の水柱が脱落し、気中運転に移行することもある。
【００２５】
全水運転時、揚水に含まれた異物によって軸受２４Ａ，２４Ｂが損傷（アブレシブ摩耗）することがある。また、気中運転時、ポンプケーシング１２内には揚水が無いため、回転軸２０との摺接によって軸受２４Ａ，２４Ｂが過熱し、これらが焼き付く虞がある。これらの問題を防止し、運転（回転軸２０の回転）を継続するために、ポンプケーシング１２内には、軸受２４Ａ，２４Ｂを保護するための潤滑液流路３０が設けられている。また、ポンプケーシング１２には、潤滑液流路３０内に補充する潤滑液として、清水（上水）を供給する外部注水機構５０と、浄水を供給する自己注水機構６０とが設けられている。
【００２６】
（潤滑液流路の概要）
引き続いて図１を参照すると、潤滑液流路３０は、回転軸２０を取り囲む筒状の保護管３１と、回転軸２０の軸方向における軸受２４Ａ，２４Ｂの外側に配置されたメカニカルシール３２Ａ，３２Ｂとを備える。また、潤滑液流路３０の両端には循環配管３８が接続されている。
【００２７】
保護管３１は、上下に間隔をあけて隣り合う軸受２４Ａ，２４Ｂ間に配置されている。保護管３１の上端は吐出エルボ１８のスリーブ１８ａの下端に液密に嵌合され、保護管３１の下端は軸受ケーシング１５ａのスリーブ１５ｂの上端に液密に嵌合されている。保護管３１とスリーブ１８ａ，１５ａとの間は、ポンプケーシング１２の振動によって変形して捩れない甲山パッキンによってシールすることが好ましい。保護管３１と回転軸２０の間の内部空間が、潤滑液を循環させる流路を構成する。ポンプケーシング１２と保護管３１の間の内部空間は、吸水槽１内の水を排出する揚水路２８を構成する。
【００２８】
メカニカルシール３２Ａは上端の軸受２４Ａの上側に配置され、メカニカルシール３２Ｂは下端の軸受２４Ｂの下側に配置されている。より具体的には、吐出エルボ１８には外向きに突出する筒状の囲い部３３が設けられ、この囲い部３３の蓋体３４にメカニカルシール３２Ａが配置されている。また、軸受ケーシング１５ａのスリーブ１５ｂの下端にメカニカルシール３２Ｂが配置されている。
【００２９】
囲い部３３は、スリーブ１８ａを取り囲む筒状である。囲い部３３は、下端が吐出エルボ１８の外側上面で閉鎖され、上端が別体の蓋体３４により閉鎖されている。蓋体３４の中央には貫通孔が形成されており、この貫通孔を通して回転軸２０が上向きに延びている。蓋体３４上には、台座を介して潤滑液タンク３５が取り付けられている。潤滑液タンク３５は中央に大面積の開口を有する中空状の円環体であり、その開口に回転軸２０のスラスト軸受であるボール軸受３６が固定されている。潤滑液タンク３５には潤滑液の液面レベルを検出する満水検知器３７が配置されている。
【００３０】
メカニカルシール３２Ａは、回転軸２０を貫通させた蓋体３４の貫通孔に取り付けられ、回転軸２０を軸封し、保護管３１内に連通した囲い部３３の内部空間を密封している。メカニカルシール３２Ｂは、回転軸２０を軸封し、保護管３１内に連通したスリーブ１８ａの下端を密閉している。これらのメカニカルシール３２Ａ，３２Ｂは、回転軸２０に取り付けられた回転環と、ハウジングに取り付けられた固定環とを備え、これらの摺接面によって潤滑液流路３０内の潤滑液が外部へ漏出することを防止する。
【００３１】
例えば、上側のメカニカルシール３２Ａには、１個の回転環と１個の固定環とを備えるシングル形が用いられる。下側のメカニカルシール３２Ｂには、図３Ａに示すタンデム形、又は図３Ｂに示すダブル形が用いられる。これらのメカニカルシール３２Ｂは、一対の回転環３２ａと一対の固定環３２ｂとを備える。図３Ａに示すように、タンデム形のメカニカルシール３２Ｂは、ハウジング３２ｃに固定された一対の固定環３２ｂに対して、一対の回転環３２ａが同じ姿勢（向き）で配置されている。図３Ｂに示すように、ダブル形のメカニカルシール３２Ｂは、一対の回転環３２ａが反対向きに配置され、これらの回転環３２ａの両側に固定環３２ｂがそれぞれ配置されている。これらのメカニカルシール３２Ｂのハウジング３２ｃは、一対の固定環３２ｂの間に、潤滑液（エクスターナル流体）を注入するための注入孔３２ｄを備える。
【００３２】
循環配管３８は、ポンプケーシング１２外に配置されている。循環配管３８の一端は、潤滑液流路３０の上端側の潤滑液タンク３５に接続され、接続配管３９によって潤滑液タンク３５がメカニカルシール３２Ａに接続されている。循環配管３８の他端は、潤滑液流路３０の下端側のスリーブ１５ｂに接続管部１５ｃを介して接続されている。接続管部１５ｃは、ベーンケーシング１５の外周壁から軸受ケーシング１５ａを貫通してスリーブ１５ｂにかけて延びている。これにより、潤滑液流路３０の一端側の潤滑液タンク３５と、潤滑液流路３０の他端側のスリーブ１５ｂとが、循環配管３８を介して連通している。循環配管３８には、潤滑液の流量を調整する流量調整弁４０が介設されている。
【００３３】
囲い部３３内に位置するように、回転軸２０には、潤滑液を循環させる羽根部材４１が取り付けられている。回転軸２０と一体に羽根部材４１が回転することで、潤滑液流路３０及び循環配管３８の内部の潤滑液が、図１において時計回りに循環される。具体的には、囲い部３３内の潤滑液は、スリーブ１８ａ（軸受２４Ａ）と回転軸２０の間の隙間を通って図１において下向きに流れ、保護管３１内に流入する。続いて、潤滑液は、保護管３１内を図において下向きに流れ、軸受ケーシング１５ａのスリーブ１５ｂ（軸受２４Ｂ）と回転軸２０の隙間を通過し、さらに接続管部１５ｃを介して循環配管３８に流入する。続いて、潤滑液は、循環配管３８を上昇して潤滑液タンク３５に至り、接続配管３９とメカニカルシール３２Ａのハウジングを通して囲い部３３内に戻る。このように循環される潤滑液によって、スリーブ１８ａ，１５ｂ内の軸受２４Ａ，２４Ｂが潤滑される。また、メカニカルシール３２Ａ，３２Ｂによって、潤滑液流路３０の内部から外部への潤滑液の漏出が防止される。
【００３４】
（外部注水機構の概要）
図１及び図２に示すように、外部注水機構５０は、水源設備５１に接続された受水槽５２と、受水槽５２に接続された給水配管（第１配管）５６とを備え、潤滑液として清水を潤滑液流路３０に補充する。
【００３５】
受水槽５２は、潤滑液タンク３５よりも高い位置に配置され、接続配管５３を介して水源設備５１に接続されている。接続配管５３には、電磁弁５４とボールタップバルブ５５とが介設されている。制御装置９０によって電磁弁５４は、水源設備５１と受水槽５２を連通させた開弁状態と、水源設備５１と受水槽５２の連通を遮断した閉弁状態とに切り換えられる。ボールタップバルブ５５は、受水槽５２内に定められた水位まで清水が溜められると、水源設備５１と受水槽５２の連通を遮断する止水弁である。
【００３６】
給水配管５６は、一端が受水槽５２に接続され、他端が潤滑液タンク３５に接続されている。本実施形態の給水配管５６は、循環配管３８に接続され、循環配管３８の一部を共通配管として、清水を潤滑液タンク３５に供給する。
【００３７】
潤滑液流路３０の潤滑液が不足状態になると、水頭圧によって受水槽５２内の清水が、給水配管５６を介して潤滑液タンク３５に供給される。これにより、循環配管３８を含む潤滑液流路３０内の潤滑液は、常に定量に維持される。
【００３８】
ポンプ１０の運転によって、消耗部品であるメカニカルシール３２Ｂの回転環３２ａと固定環３２ｂが摩耗（劣化）し、これらの間から潤滑液が漏出する問題は不可避である。この場合、潤滑液として用いる清水（上水）の使用量が増えるため、ポンプ１０のランニングコストが高くなる。この問題を防止するために、本実施形態では、揚水の一部を用いた自己注水機構６０と、潤滑液流路３０に対する接続状態を切り換える切換機構８０とが設けられている。また、メカニカルシール３２Ｂの異常を検出するために、流量計７２を備える給水機構７０が設けられている。
【００３９】
（自己注水機構の概要）
引き続いて図１及び図２を参照すると、自己注水機構６０は、揚水路２８と潤滑液流路３０に接続された給水配管（第２配管）６１と、揚水の一部を濾過する濾過器６２とを備え、潤滑液として濾過した浄水を潤滑液流路３０に補充する。また、自己注水機構６０は、所定量の浄水を貯留する貯水槽６４を備える。
【００４０】
給水配管６１は、ポンプケーシング１２と濾過器６２を接続する第１部分６１ａと、濾過器６２と貯水槽６４を接続する第２部分６１ｂと、貯水槽６４と潤滑液タンク３５を接続する第３部分６１ｃとを備える。図４を併せて参照すると、第１部分６１ａの一端は、ポンプケーシング１２内（揚水路２８）において最も圧力が高い吐出エルボ１８（羽根車２２の下流側）に接続され、第１部分６１ａの他端は、濾過器６２の揚水流入口６２ｃに接続されている。第２部分６１ｂの一端は濾過器６２の浄水流出口６２ｄに接続され、第２部分６１ｂの他端は貯水槽６４に接続されている。第３部分６１ｃの一端は貯水槽６４の底に接続され、第３部分６１ｃの他端は循環配管３８の一部を介して潤滑液タンク３５に接続されている。
【００４１】
濾過器６２は、注出された揚水を濾過し、浄水と汚水に分離するサイクロンセパレータである。図４にサイクロンセパレータの一例を示す。サイクロンセパレータは、一端に円錐筒状の部分を有する容器６２ａと、容器６２ａの他端を塞ぐ蓋部６２ｂとを備える。蓋部６２ｂ側に位置するように、容器６２ａの外周部には、第１部分６１ａが接続される揚水流入口６２ｃが形成されている。蓋部６２ｂには、遠心分離によって異物を除去した浄水を吐出する浄水流出口６２ｄが形成され、この浄水流出口６２ｄに第２部分６１ｂが接続されている。蓋部６２ｂとは反対側に位置するように、容器６２ａには、分離した異物を含む汚水を吐出する汚水流出口６２ｅが形成され、この汚水流出口６２ｅにドレン配管６３の一端が接続されている。図１を参照すると、ドレン配管６３の他端は、揚水路２８において濾過器６２内よりも低圧部分である羽根車２２の上流側に連通するように、ベルマウス１６に接続されている。
【００４２】
貯水槽６４は、潤滑液タンク３５よりも高い位置に配置されている。浄水不足による潤滑液流路３０への潤滑液の補充不良を回避するために、貯水槽６４には貯水量（水位）を検出する水位センサ（検出部）６５が配置されている。水位センサ６５は、貯水槽６４内が定められた水位よりも低くなると、定められた信号を制御装置９０に出力する。
【００４３】
自己注水機構６０は、全水運転時のポンプケーシング１２内の圧力によって機能する。
【００４４】
具体的には、吐出エルボ１８内（給水配管６１の第１部分６１ａ内）の圧力をＰ１、第２部分６１ｂ内の圧力をＰ２、第３部分６１ｃ内の圧力をＰ３、ドレン配管６３内の圧力をＰ４、ベルマウス１６内の圧力をＰ５とすると、全水運転時、圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、この順で小さくなる（Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３＞Ｐ４＞Ｐ５）。但し、第２部分６１ｂ内の圧力Ｐ２と第３部分６１ｃ内の圧力Ｐ３とは、同一になる状況が存在する。
【００４５】
この圧力差によって、第１部分６１ａを通してポンプケーシング１２内の揚水の一部が濾過器６２に供給される。図４を参照すると、濾過器６２に流入した揚水ＰＷは、容器６２ａの内壁に沿って旋回（旋回流ＲＦ参照）する。これにより、容器６２ａの内壁付近の圧力は高くなり、容器６２ａの中心軸付近の圧力は低くなる。また、容器６２ａの中心軸付近において、蓋部６２ｂ側では浄水流出口６２ｄに向けた流れＵＦが生じ、逆側では汚水流出口６２ｅに向けた旋回流のみとなる。
【００４６】
揚水ＰＷに含まれている固形物は、旋回流ＲＦによる遠心力によって分離され、回転しながら汚水流出口６２ｅ側へ向かい、汚水ＤＷとして汚水流出口６２ｅからドレン配管６３へ排出される。この汚水ＤＷは、ドレン配管６３を通してポンプケーシング１２内へ排出される。
【００４７】
固形物が分離された浄水ＣＷは、浄水流出口６２ｄから第２部分６１ｂへ排出される。但し、軸受２４Ａ，２４Ｂに摩耗を生じさせない程度の微小な固形物は、浄水ＣＷに含まれた状態で浄水流出口６２ｄから排出されることはある。図１及び図２に示すように、第２部分６１ｂに流入した浄水ＣＷは、貯水槽６４に一時的に溜められる。そして、メカニカルシール３２Ｂからの漏水量に応じて、第３部分６１ｃを通して潤滑液流路３０に供給される。
【００４８】
このように、濾過器６２としてサイクロンセパレータを使用することで、余計な動力源（ポンプ）等を用いることなく、揚水の一部を濾過して浄水を生成できる。また、汚水流出口６２ｅが揚水路２８に接続されているため、分離した汚水を、サイクロンセパレータ内に残すことなく、ポンプ１０を通して排出できる。
【００４９】
（給水機構の概要）
図１及び図２に示すように、給水機構７０は、メカニカルシール３２Ｂに潤滑液を供給するための給水配管（第３配管）７１を備える。潤滑液としては、専用のエクスターナル流体を用いてもよいが、外部注水機構５０による清水、及び自己注水機構６０による浄水を兼用することが好ましい。本実施形態では、清水と浄水を兼用するために、給水配管７１には、給水配管５６に接続する第１分岐管７１ａと、給水配管６１（第３部分６１ｃ）に接続する第２分岐管７１ｂとが設けられている。
【００５０】
給水配管７１は、図４Ａ又は図４Ｂに示すメカニカルシール３２Ｂの注入孔３２ｄに接続され、回転環３２ａと固定環３２ｂの摺動面に潤滑液を供給する。第１分岐管７１ａは、給水配管５６における循環配管３８との接続部分の上流側に接続されている。第２分岐管７１ｂは、給水配管６１の第３部分６１ｃにおける循環配管３８との接続部分の上流側に接続されている。
【００５１】
給水配管７１には、メカニカルシール３２Ｂに供給される潤滑液の流量を図る流量計７２が介設されている。摺動面から漏出する液体には、潤滑液流路３０の潤滑液と、メカニカルシール３２Ｂの潤滑液とが含まれている。よって、漏れが多くなると、流量計７２による計測結果（流量）が大きくなる。
【００５２】
（切換機構の概要）
引き続いて図１及び図２を参照すると、切換機構８０は、潤滑液流路３０に対する外部注水機構５０及び自己注水機構６０の接続状態の切り換え、メカニカルシール３２Ｂに対する外部注水機構５０及び自己注水機構６０の接続状態の切り換えのために、設けられている。切換機構８０は、個々の配管に介設された電磁弁８１〜８６を備える。
【００５３】
清水補充用の電磁弁８１と浄水補充用の電磁弁８２とは、潤滑液流路３０に対する注水機構５０，６０の接続状態の切り換えのために設けられている。電磁弁８１は給水配管５６に介設され、電磁弁８２は給水配管６１の第３部分６１ｃに介設されている。また、給水配管５６と第３部分６１ｃには逆止弁８７Ａ，８７Ｂがそれぞれ介設されている。制御装置９０によって電磁弁８１が開弁されて電磁弁８２が閉弁されることで、潤滑液流路３０に対して、外部注水機構５０を接続して自己注水機構６０の接続を遮断した第１接続状態とすることができる。制御装置９０によって電磁弁８１が閉弁されて電磁弁８２が開弁されることで、潤滑液流路３０に対して、自己注水機構６０を接続して外部注水機構５０の接続を遮断した第２接続状態とすることができる。
【００５４】
清水潤滑用の電磁弁８３と浄水潤滑用の電磁弁８４とは、メカニカルシール３２Ｂに対する注水機構５０，６０の接続状態の切り換えのために設けられている。電磁弁８３は第１分岐管７１ａに介設され、電磁弁８４は第２分岐管７１ｂに介設されている。制御装置９０によって電磁弁８３が開弁されて電磁弁８４が閉弁されることで、メカニカルシール３２Ｂに対して、外部注水機構５０を接続して自己注水機構６０の接続を遮断した第３接続状態とすることができる。制御装置９０によって電磁弁８３が閉弁されて電磁弁８４が開弁されることで、メカニカルシール３２Ｂに対して、自己注水機構６０を接続して外部注水機構５０の接続を遮断した第４接続状態とすることができる。
【００５５】
本実施形態の切換機構８０は、揚水注出用の電磁弁８５と、汚水排出用の電磁弁８６とを備える。電磁弁８５は給水配管６１の第１部分６１ａに介設され、電磁弁８６はドレン配管６３に介設されている。制御装置９０によって、電磁弁８５が開弁されることで濾過器６２による揚水の濾過が許容され、電磁弁８５が閉弁されることで濾過器６２による揚水の濾過が停止される。制御装置９０によって、電磁弁８６が開弁されることでポンプケーシング１２への汚水の排出が許容され、電磁弁８６が閉弁されることでポンプケーシング１２への汚水の排出が停止される。
【００５６】
（制御装置の概要）
ポンプ１０の運転状態に応じて、切換機構８０によって適切な接続状態に切り換えるために、据付床２上には制御装置（制御部）９０が設けられている。図５に示すように、制御装置９０は、駆動手段２６、水位センサ６５、流量計７２、電磁弁８１〜８６、及び振動センサ９２に電気的に接続されている。制御装置９０は、水位センサ６５、流量計７２、及び振動センサ９２からの入力信号（検出結果）に基づいて、駆動手段２６及び電磁弁８１〜８６を制御する。制御装置９０としては、例えばパーソナルコンピュータを用いることができる。制御装置９０は、ポンプ１０を制御するプログラム、及びプログラムに用いる閾値及び判断値等が記憶された記憶部（メモリ）９１を備える。
【００５７】
振動センサ９２は、例えばポンプケーシング１２の吐出エルボ１８に取り付けられ、ポンプ１０の運転状態を検出する状態検出部を構成する。先行待機形のポンプ１０では、運転状態によってポンプケーシング１２に作用する振動の大きさが異なり、気中運転、全水運転、エアロック運転、及び気水混合運転の順で大きくなる。振動センサ９２は、ポンプケーシング１２に作用する振動を検出し、その大きさに応じた信号を制御装置９０に出力する。なお、状態検出部は、振動センサ９２に限られず、吸水槽１内の水位を検出する水位センサを用いてもよいし、振動センサ９２と水位センサの両方を用いてもよい。
【００５８】
記憶部９１には、振動センサ９２の検出結果に基づいて、ポンプ１０が気中運転、エアロック運転、気液混合運転、及び全水運転のいずれの状態であるかを判断するための判断値Ｖ１〜Ｖ３が記憶されている。これらは、第１判断値Ｖ１、第２判断値Ｖ２及び第３判断値Ｖ３の順で大きくなっている。制御装置９０は、検出結果が第１判断値Ｖ１未満である場合には気中運転状態と判断し、検出結果が第１判断値Ｖ１以上第２判断値Ｖ２未満である場合には全水運転状態と判断し、検出結果が第２判断値Ｖ２以上第３判断値Ｖ３未満である場合にはエアロック運転状態と判断し、検出結果が第３判断値Ｖ３以上である場合には気水混合運転状態と判断する。
【００５９】
図６を参照すると、全水運転以外の状態の場合、制御装置９０は、メカニカルシール３２Ｂの状態と貯水槽６４内の貯水量とに拘わらず、潤滑液流路３０に対して外部注水機構５０を接続した第１接続状態とし、メカニカルシール３２Ｂに対して外部注水機構５０を接続した第３接続状態とし、自己注水機構６０の給水配管６１を遮断状態に切り換える。具体的には、清水補充用の電磁弁８１を開弁し、浄水補充用の電磁弁８２を閉弁することで第１接続状態とし、清水潤滑用の電磁弁８３を開弁し、浄水潤滑用の電磁弁８４を閉弁することで第３接続状態とし、揚水注出用の電磁弁８５を閉弁し、汚水排出用の電磁弁８６を閉弁する（図６の第１態様）。
【００６０】
全水運転状態の場合、制御装置９０は、メカニカルシール３２Ｂの状態と貯水槽６４内の貯水量とに基づいて、潤滑液流路３０及びメカニカルシール３２Ｂに対する注水機構５０，６０の接続状態、並びに自己注水機構６０の給水配管６１の連通状態を切り換える。
【００６１】
記憶部９１には、流量計７２の計測結果に基づいて、メカニカルシール３２Ｂの状態、つまり異常の有無と異常レベルを判断するための閾値Ｔ１〜Ｔ３が記憶されている。これらは、第１閾値Ｔ１、第２閾値Ｔ２及び第３閾値Ｔ３の順で大きくなっている。制御装置９０は、計測結果が第１閾値Ｔ１未満の場合には正常状態と判断し、計測結果が第１閾値Ｔ１以上第２閾値Ｔ２未満の場合にはレベル１の異常状態と判断し、計測結果が第２閾値Ｔ２以上第３閾値Ｔ３未満の場合にはレベル２の異常状態と判断し、計測結果が第３閾値Ｔ１以上の場合にはレベル３の異常状態と判断する。
【００６２】
図６を参照すると、メカニカルシール３２Ｂが正常の場合、制御装置９０は、潤滑液流路３０に対して外部注水機構５０を接続した第１接続状態とし、メカニカルシール３２Ｂに対して外部注水機構５０を接続した第３接続状態とし、貯水槽６４内の貯水量に応じて自己注水機構６０の給水配管６１の連通状態を切り換える。具体的には、貯水量が適量の場合、清水補充用の電磁弁８１を開弁し、浄水補充用の電磁弁８２を閉弁することで第１接続状態とし、清水潤滑用の電磁弁８３を開弁し、浄水潤滑用の電磁弁８４を閉弁することで第３接続状態とし、揚水注出用の電磁弁８５を閉弁し、汚水排出用の電磁弁８６を閉弁する（図６の第２態様）。貯水量が不足している場合、揚水注出用の電磁弁８５と汚水排出用の電磁弁８６とを開弁する点で、貯水量が適量の場合と相違する（図６の第３態様）。
【００６３】
メカニカルシール３２Ｂの異常がレベル１の場合、制御装置９０は、貯水槽６４内の貯水量に応じて潤滑液流路３０に対する注水機構５０，６０の接続状態を切り換え、メカニカルシール３２Ｂに対して外部注水機構５０を接続した第３接続状態とし、自己注水機構６０の給水配管６１の連通状態とする。具体的には、貯水量が適量の場合、清水補充用の電磁弁８１を閉弁し、浄水補充用の電磁弁８２を開弁することで第２接続状態とし、清水潤滑用の電磁弁８３を開弁し、浄水潤滑用の電磁弁８４を閉弁することで第３接続状態とし、揚水注出用の電磁弁８５を開弁し、汚水排出用の電磁弁８６を開弁する（図６の第４態様）。貯水量が不足している場合、清水補充用の電磁弁８１を開弁し、浄水補充用の電磁弁８２を閉弁することで第１接続状態とする点で、貯水量が適量の場合と相違する（図６の第５態様）。
【００６４】
メカニカルシール３２Ｂの異常がレベル２の場合、制御装置９０は、貯水槽６４内の貯水量に応じて、潤滑液流路３０及びメカニカルシール３２Ｂに対する注水機構５０，６０の接続状態を切り換え、自己注水機構６０の給水配管６１の連通状態とする。具体的には、貯水量が適量の場合、清水補充用の電磁弁８１を閉弁し、浄水補充用の電磁弁８２を開弁することで第２接続状態とし、清水潤滑用の電磁弁８３を閉弁し、浄水潤滑用の電磁弁８４を開弁することで第４接続状態とし、揚水注出用の電磁弁８５を開弁し、汚水排出用の電磁弁８６を開弁する（図６の第６態様）。貯水量が不足している場合、清水補充用の電磁弁８１を開弁し、浄水補充用の電磁弁８２を閉弁することで第１接続状態とし、清水潤滑用の電磁弁８３を開弁し、浄水潤滑用の電磁弁８４を閉弁することで第３接続状態とする点で、貯水量が適量の場合と相違する（図６の第７態様）。
【００６５】
メカニカルシール３２Ｂの異常がレベル３の場合、制御装置９０は、駆動手段２６を停止し、全ての電磁弁８１〜８６を閉弁する（図６の第８態様）。
【００６６】
このように、制御装置９０は、メカニカルシール３２Ｂの漏れが第１閾値Ｔ１以上になると、潤滑液流路３０に対して外部注水機構５０を接続した第１接続状態から、潤滑液流路３０に対して自己注水機構６０を接続した第２接続状態に切り換える。つまり、メカニカルシール３２Ｂからの水漏れが少ない時には清水を軸受２４Ａ，２４Ｂに注水し、メカニカルシール３２Ｂからの水漏れが多くなると揚水を濾過した浄水を軸受２４Ａ，２４Ｂに注水する。よって、清水の無駄な消費を抑制できるため、ポンプ１０のランニングコストを抑制できる。また、自己注水機構６０による浄水には濾過しきれない微細な異物が含まれているため、水漏れが少ない時には外部注水機構５０による清水を軸受２４Ａ，２４Ｂに循環供給することで、軸受２４Ａ，２４Ｂのアブレシブ摩耗を防止できる。
【００６７】
メカニカルシール３２Ｂの漏れが多くなって第２閾値Ｔ２以上になると、メカニカルシール３２Ｂに対して、外部注水機構５０を接続した第３接続状態から、自己注水機構６０を接続した第４接続状態に切り換える。つまり、メカニカルシール３２Ｂにも外部注水機構５０による清水と自己注水機構６０による浄水とを供給できるため、清水の無駄な消費を効果的に抑制できる。しかも、水漏れが少ない時には外部注水機構５０による清水をメカニカルシール３２Ｂに注水し、水漏れが多くなると自己注水機構６０による浄水をメカニカルシールに注水するため、メカニカルシール３２Ｂのアブレシブ摩耗を防止できる。
【００６８】
貯水槽６４内の貯水量が定められた水量を下回ると、潤滑液流路３０及びメカニカルシール３２Ｂに対して外部注水機構５０を接続した第１接続状態と第３接続状態に戻す。また、ポンプ１０の状態が全水運転以外の場合、潤滑液流路３０及びメカニカルシール３２Ｂに対して外部注水機構５０を接続した第１接続状態と第３接続状態に戻す。つまり、自己注水機構６０によって潤滑液を十分に補充できない場合には、外部注水に切り換えるため、軸受２４Ａ，２４Ｂの過熱を防止しつつ、ポンプ１０を確実に継続運転できる。
【００６９】
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して、制御装置９０による制御について、具体的に説明する。なお、図６を併せて参照すると、図７Ａ及び図７Ｂのフラグｆａ〜ｆｈは以下の状態を示す。
ｆａ：ポンプが全水運転以外であるか否か（第１態様）
ｆｂ：メカニカルシールが正常で貯水量が適量であるか否か（第２態様）
ｆｃ：メカニカルシールが正常で貯水量が不足しているか否か（第３態様）
ｆｄ：メカニカルシールがレベル１の異常で貯水量が適量であるか否か（第４態様）
ｆｅ：メカニカルシールがレベル１の異常で貯水量が不足しているか否か（第５態様）
ｆｆ：メカニカルシールがレベル２の異常で貯水量が適量であるか否か（第５態様）
ｆｇ：メカニカルシールがレベル２の異常で貯水量が不足しているか否か（第７態様）
ｆｈ：メカニカルシールがレベル３の異常であるか否か（第８態様）
【００７０】
制御装置９０は、駆動手段２６を駆動させると、振動センサ９２の検出結果に基づいてポンプ１０の運転状態を判断する。ステップＳ１でポンプ１０が全水運転以外であると判断した場合、ステップＳ２でフラグｆａを１とし、他のフラグｆｂ〜ｆｈをクリア（ゼロ）してステップＳ１６に進み、切換機構８０を図６の第１態様に切り換える。
【００７１】
ポンプ１０が全水運転であると判断した場合、制御装置９０は、流量計７２の計測結果に基づいてメカニカルシール３２Ｂの異常の有無を判断する。具体的には、ステップＳ３で流量計７２の計測結果が第１閾値Ｔ１未満であるか否かを判断する。計測結果が第１閾値Ｔ１未満の場合、つまりメカニカルシール３２Ｂに異常が無い場合、ステップＳ４で貯水槽６４の貯水量が適量であるか否かを判断する。貯水量が適量の場合、ステップＳ５でフラグｆｂを１とし、他のフラグｆａ，ｆｃ〜ｆｈをクリアしてステップＳ１６に進み、切換機構８０を図６の第２態様に切り換える。貯水量が不足している場合、ステップＳ６でフラグｆｃを１とし、他のフラグｆａ，ｆｂ，ｆｄ〜ｆｈをクリアしてステップＳ１６に進み、切換機構８０を図６の第３態様に切り換える。
【００７２】
ステップＳ３で計測結果が第１閾値Ｔ１以上の場合、つまりメカニカルシール３２Ｂに異常がある場合、ステップＳ７で流量計７２の計測結果が第２閾値Ｔ２未満であるか否かを判断する。計測結果が第２閾値Ｔ２未満の場合、つまりメカニカルシール３２Ｂの異常がレベル１の場合、ステップＳ８で貯水槽６４の貯水量が適量であるか否かを判断する。貯水量が適量の場合、ステップＳ９でフラグｆｄを１とし、他のフラグｆａ〜ｆｃ，ｆｅ〜ｆｈをクリアしてステップＳ１６に進み、切換機構８０を図６の第４態様に切り換える。貯水量が不足している場合、ステップＳ１０でフラグｆｅを１とし、他のフラグｆａ〜ｆｄ，ｆｆ〜ｆｈをクリアしてステップＳ１６に進み、切換機構８０を図６の第５態様に切り換える。
【００７３】
ステップＳ７で計測結果が第２閾値Ｔ２以上の場合、ステップＳ１１で流量計７２の計測結果が第３閾値Ｔ３未満であるか否かを判断する。計測結果が第３閾値Ｔ３未満の場合、つまりメカニカルシール３２Ｂの異常がレベル２の場合、ステップＳ１２で貯水槽６４の貯水量が適量であるか否かを判断する。貯水量が適量の場合、ステップＳ１３でフラグｆｆを１とし、他のフラグｆａ〜ｆｅ，ｆｇ，ｆｈをクリアしてステップＳ１６に進み、切換機構８０を図６の第６態様に切り換える。貯水量が不足している場合、ステップＳ１４でフラグｆｇを１とし、他のフラグｆａ〜ｆｆ，ｆｈをクリアしてステップＳ１６に進み、切換機構８０を図６の第７態様に切り換える。
【００７４】
ステップＳ１１で計測結果が第３閾値Ｔ３以上の場合、ステップＳ１５でフラグｆｈを１とし、他のフラグｆａ〜ｆｇをクリアしてステップＳ１６に進み、切換機構８０を図６の第８態様に切り換える。
【００７５】
以上のように、ポンプ１０の運転状態、メカニカルシール３２Ｂからの漏れに相当する流量計７２の計測結果、及び貯水槽６４内の貯水量に基づいて、電磁弁８１〜８６を第１態様から第８態様のいずれかに切り換える（ステップＳ１６）。その後、ステップＳ１７でフラグｆｈが１（第８態様）であるか否かを判断する。そして、フラグｆｈが１でない場合、つまりメカニカルシール３２Ｂの異常がレベル２以下の場合にはステップＳ１に進み、切換機構８０による切り換えを伴う運転を継続する。
【００７６】
一方、ステップＳ１７でフラグｆｈが１である場合、つまりメカニカルシール３２Ｂの異常がレベル３の場合にはステップＳ１８に進み、駆動手段２６を停止するとともに、報知手段による出力を行って、ポンプ１０の運転を停止させる。なお、報知手段による出力とは、制御装置９０に内蔵された圧電ブザーによる警告音の出力、及び制御装置９０に接続されたモニタによる警告画面の表示等が含まれる。
【００７７】
このように、本実施形態のポンプ１０によれば、メカニカルシール３２Ｂからの水漏れが少ない時には外部注水機構５０によって清水を補充し、メカニカルシール３２Ｂからの水漏れが多くなると自己注水機構６０によって浄水を補充する。また、ポンプ１０の運転状態、メカニカルシール３２Ｂの漏れ量、及び貯水槽６４内の貯水量に基づいて、切換機構８０によって接続状態を切り換える。よって、軸受２４Ａ，２４Ｂのアブレシブ摩耗を防止しつつ、清水（上水）の無駄な消費を抑制できるので、ポンプ１０のランニングコストを抑制できる。
【００７８】
（第２実施形態）
図８は第２実施形態のポンプ１０の外部注水機構５０と自己注水機構６０を示す。この第２実施形態では、自己注水機構６０に２個の濾過器６２Ａ，６２Ｂを用い、貯水槽６４の代わりに給水ポンプ６７を用いた点で、第１実施形態と相違する。
【００７９】
濾過器６２Ａ，６２Ｂには、例えば第１実施形態と同様のサイクロンセパレータを用いることができる。図４を併せて参照すると、給水配管６１の第１部分６１ａは、第１の濾過器６２Ａの揚水流入口６２ｃに接続されている。第１の濾過器６２Ａの浄水流出口６２ｄは、第２の濾過器６２Ｂの揚水流入口６２ｃに、接続パイプ６６によって接続されている。第２の濾過器６２Ｂの浄水流出口６２ｄには、給水配管６１の第２部分６１ｂが接続されている。ドレン配管６３は分岐管６３ａ，６３ｂを備え、第１分岐管６３ａが第１の濾過器６２Ａの汚水流出口６２ｅに接続され、第２分岐管６３ｂが第２の濾過器６２Ｂの汚水流出口６２ｅに接続されている。
【００８０】
給水ポンプ６７の吸込口には給水配管６１の第２部分６１ｂが接続され、給水ポンプ６７の吐出口には給水配管６１の第３部分６１ｃが接続されている。給水ポンプ６７は、給水配管６１の第１部分６１ａから第３部分６１ｃへの浄水の流量を確保する。
【００８１】
第２実施形態の制御装置９０による制御では、図６における第３態様、第５態様及び第７態様の切り換えは行われない。ポンプ１０が全水運転でない場合、図６における第１態様に切り換え、メカニカルシール３２Ｂに異常がない場合、図６における第２態様に切り換え、メカニカルシール３２Ｂにレベル３の異常が生じた場合、図６における第８態様に切り換える。
【００８２】
メカニカルシール３２Ｂにレベル１の異常が生じた場合、図６の第４態様のように、清水補充用の電磁弁８１を閉弁し、浄水補充用の電磁弁８２を開弁することで第２接続状態とし、給水ポンプ６７を動作させることで、所定量の浄水を潤滑液流路３０に強制供給する。
【００８３】
メカニカルシール３２Ｂにレベル２の異常が生じた場合、図６の第６態様のように、清水補充用の電磁弁８１を閉弁し、浄水補充用の電磁弁８２を開弁することで第２接続状態とし、清水潤滑用の電磁弁８３を閉弁し、浄水潤滑用の電磁弁８４を開弁することで第４接続状態とし、給水ポンプ６７を動作させることで、所定量の浄水を潤滑液流路３０とメカニカルシール３２Ｂに強制供給する。
【００８４】
このようにした第２実施形態では、第１実施形態と同様に、軸受２４Ａ，２４Ｂのアブレシブ摩耗を防止しつつ、清水（上水）の無駄な消費を抑制できるので、ポンプ１０のランニングコストを抑制できる。また、一対の濾過器６２Ａ，６２Ｂと給水ポンプ６７を備えるため、第１実施形態よりも微細な異物が少ない浄水を、潤滑液流路３０とメカニカルシール３２Ｂに確実に供給できる。
【００８５】
なお、本発明のポンプ１０は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
【００８６】
例えば、潤滑液は、潤滑液流路３０に対して反時計回りに循環させてもよい。軸受は、２個に限られず、３個以上配置されていてもよい。この場合、保護管３１は、上下に隣り合う軸受間にそれぞれ配置される。
【００８７】
第１接続状態と第２接続状態の切り換え、及び第３接続状態と第４接続状態の切り換えは、三方弁によって行ってもよい。貯水槽６４内の浄水量が適量の場合、ポンプ１０の運転状態に拘わらず、自己注水機構６０から潤滑液流路３０へ浄水を供給してもよい。
【００８８】
一対のメカニカルシール３２Ａ，３２Ｂの両方に、エクスターナル流体として外部注水機構５０の清水と自己注水機構６０の浄水を供給してもよい。また、メカニカルシール３２Ａ及び／又は３２Ｂには、清水及び浄水とは別の潤滑液を供給してもよい。
【００８９】
第２実施形態では、３個以上の濾過器を用いてもよい。２個以上の濾過器を用いる場合でも、第１実施形態のように貯水槽を用いてもよい。貯水槽を用いる場合でも、第２実施形態のように給水ポンプを用いてもよい。
【００９０】
本発明のポンプは、吸水槽１内に水が流入する前に予め運転を開始させる先行待機形に限られず、所定量の水が溜まった状態で運転を開始する立軸ポンプであってもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１…吸水槽
２…据付床
１０…ポンプ
１２…ポンプケーシング
１３…揚水管
１４…直管
１５…ベーンケーシング
１５ａ…軸受ケーシング
１５ｂ…スリーブ
１５ｃ…接続管部
１６…ベルマウス
１６ａ…吸込口
１７…吐出し管
１８…吐出エルボ
１８ａ…スリーブ
２０…回転軸
２２…羽根車
２４Ａ，２４Ｂ…軸受
２６…駆動手段
２８…揚水路
３０…潤滑液流路
３１…保護管
３２Ａ，３２Ｂ…メカニカルシール
３２ａ…回転環
３２ｂ…固定環
３２ｃ…ハウジング
３２ｄ…注入孔
３３…囲い部
３４…蓋体
３５…潤滑液タンク
３６…ボール軸受
３７…満水検知器
３８…循環配管
３９…接続配管
４０…流量調整弁
４１…羽根部材
５０…外部注水機構
５１…水源設備
５２…受水槽
５３…接続配管
５４…電磁弁
５５…ボールタップバルブ
５６…給水配管（第１配管）
６０…自己注水機構
６１…給水配管（第２配管）
６１ａ…第１部分
６１ｂ…第２部分
６１ｃ…第３部分
６２，６２Ａ，６２Ｂ…濾過器
６２ａ…容器
６２ｂ…蓋部
６２ｃ…揚水流入口
６２ｄ…浄水流出口
６２ｅ…汚水流出口
６３…ドレン配管
６３ａ…第１分岐管
６３ｂ…第２分岐管
６４…貯水槽
６５…水位センサ
６６…接続パイプ
６７…給水ポンプ
７０…給水機構
７１…給水配管（第３配管）
７１ａ…第１分岐管
７１ｂ…第２分岐管
７２…流量計
８０…切換機構
８１…清水補充用の電磁弁
８２…浄水補充用の電磁弁
８３…清水潤滑用の電磁弁
８４…浄水潤滑用の電磁弁
８５…揚水注出用の電磁弁
８６…汚水排出用の電磁弁
８７Ａ，８７Ｂ…逆止弁
９０…制御装置（制御部）
９１…記憶部
９２…振動センサ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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