(57)【要約】【課題】モーター、シャフト、インペラを取外すことなく、軸封装置とラインベアリングを交換できる船用立軸遠心ポンプを提供する。【解決手段】モーターカップリング１１と、ポンプカップリング１２と、シャフト１３と、下部位置がシャフト１３に固定されてなる軸封装置１４と、ラインベアリング１５と、シャフト１３の下部に連結されたインペラ１６と、開口部が形成されたケーシング１７と、断面略矩形状の凹部５１ａが形成され、しかも凹部５１ａの側壁下部とシャフト１３との間にラインベアリング１５が差し込まれ支持するケーシングカバー５１と、を備える船用立軸遠心ポンプ５０にて、凹部５１ａの蓋となるスタフィングボックス５２と、長さがポンプカップリング１２および軸封装置１４の長さよりも長く、それぞれと連結されたカップリングスペーサ５９とを備え、凹部５１ａの側壁上部の内径Ｓ２を側壁下部の内径Ｓ１より大きく形成した。【選択図】図１
2010059901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターの下方に連結されたモーターカップリングと、
前記モーターカップリングの下方に配置されたポンプカップリングと、
前記ポンプカップリングの下方に連結された鉛直方向に延びるシャフトと、
前記ポンプカップリングの下方に設けられ、前記シャフト間を密封し、少なくとも下部位置が前記シャフトに固定されてなる軸封装置と、
前記軸封装置の下方に配置され、前記シャフトの軸受けとなるラインベアリングと、
前記ラインベアリングの下方で、前記シャフトの下部に連結されたインペラと、
前記インペラと前記ラインベアリングを包含し、上方に開口部が形成されたケーシングと、
前記ケーシングの開口部を覆う蓋となるとともに、前記シャフトが貫通する孔が形成された断面略矩形状の凹部が形成され、しかも前記凹部の側壁下部と前記シャフトとの間に前記ラインベアリングが差し込まれた状態で前記ラインベアリングを支持するケーシングカバーと、を備える船用立軸遠心ポンプにおいて、
前記ケーシングカバーに形成された凹部を上方から覆う蓋となるスタフィングボックスと、
前記モーターカップリングと前記ポンプカップリングの間に、上下方向の長さが前記ポンプカップリングおよび軸封装置の上下方向の長さよりも長く、前記モーターカップリングと前記ポンプカップリングにそれぞれ連結されたカップリングスペーサと、を備え、
前記ケーシングカバーに形成された凹部の側壁上部の内径を、前記側壁下部の内径よりも大きく形成したことを特徴とする船用立軸遠心ポンプ。
【請求項２】
前記ラインベアリングは、前記ケーシングカバーに形成された凹部の側壁下部に対して、上方から差し込まれ、前記ケーシングカバーに固定され、しかも前記カップリングスペーサの上下方向の長さを、前記ラインベアリングの上下方向の長さよりも長くしたことを特徴とする請求項１に記載の船用立軸遠心ポンプ。
【請求項３】
前記スタフィングボックスの中央には、前記シャフトが貫通する孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の船用立軸遠心ポンプ。
【請求項４】
前記軸封装置はメカニカルシール又はグランドパッキンであることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の船用立軸遠心ポンプ。
【請求項５】
モーターの下方に連結されたモーターカップリングと、
前記モーターカップリングの下方に配置されたポンプカップリングと、
前記ポンプカップリングの下方に連結された鉛直方向に延びるシャフトと、
前記ポンプカップリングの下方に設けられ、前記シャフト間を密封し、少なくとも下部位置が前記シャフトに固定されてなる軸封装置と、
前記軸封装置の下方に配置され、前記シャフトの軸受けとなるラインベアリングと、
前記ラインベアリングの下方で、前記シャフトの下部に連結されたインペラと、
前記インペラと前記ラインベアリングを包含し、上方に開口部が形成されたケーシングと、
前記ケーシングの開口部を覆う蓋となるとともに、前記シャフトが貫通する孔が形成された断面略矩形状の凹部が形成され、しかも前記凹部の側壁下部と前記シャフトとの間に前記ラインベアリングが差し込まれた状態で前記ラインベアリングを支持するケーシングカバーと、を備える船用立軸遠心ポンプの部品交換方法において、
前記ケーシングカバーに形成された凹部を上方から覆う蓋となるスタフィングボックスと、
前記モーターカップリングと前記ポンプカップリングの間に、上下方向の長さが前記ポンプカップリングおよび前記軸封装置の上下方向の長さよりも長く、前記モーターカップリングと前記ポンプカップリングにそれぞれ連結されたカップリングスペーサと、を備えるとともに、
前記ケーシングカバーに形成された凹部の側壁上部の内径を、前記側壁下部の内径よりも大きく形成して、前記カップリングスペーサを取外し、その取外しによって形成された隙間から前記ポンプカップリングを取外し、前記スタフィングボックスを上方に取外した後、前記凹部の側壁上部と前記シャフトとの隙間から取外し用工具を差し込んで、前記シャフトおよび前記インペラを前記ケーシングから取出すことなく、前記軸封装置を前記ケーシングの上方に取出し、前記カップリングスペーサを取外すことによって形成される隙間から外部に取外すようにしたことを特徴とする船用立軸遠心ポンプの部品交換方法。
【請求項６】
前記ラインベアリングは、前記ケーシングカバーに形成された凹部の側壁下部に対して、上方から差し込まれ、前記ケーシングカバーに固定され、しかも前記カップリングスペーサの上下方向の長さを、前記ラインベアリングの上下方向の長さよりも長くし、前記ラインベアリングを、前記軸封装置を取出した後、上方に取出し、前記カップリングスペーサを取外すことによって形成される隙間から外部に取外すようにしたことを特徴とする請求項５に記載の船用立軸遠心ポンプの部品交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶において海水等の水を揚水するための船用立軸遠心ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶、特に貨物船では積載貨物等の重量を含めて構造設計されているため、空荷だと船の重心が上がり、横波や横風に対して不安定となる。また空荷の場合、船体が浮き上がることでプロペラが水面近くとなるので、軸動力を推進力に変換する効率が低下する。
【０００３】
これらの問題点のために、空荷のときや貨物が少ないときには、船内に設けたバラストタンクに海水を積んで錘代わりとし、船体を安定させる方法が取られている。
このように、船舶ではそのときの貨物の量に応じてバラストタンクに海水を出し入れする必要があるので、大型のポンプが設置されている。
【０００４】
このようなポンプとしては、図５及び図６に示すように、モーターカップリング１１と、ポンプカップリング１２と、シャフト１３と、メカニカルシール１４と、ラインベアリング１５と、インペラ１６と、ケーシング１７と、ケーシングカバー１８とを備える船用立軸遠心ポンプ１０が知られている。
【０００５】
このメカニカルシール１４は、ケーシング１７内の液が外部に漏れるのを防止するための軸封装置の一種であり、ポンプ運転中、シールリング１４ｂは、フローティングシート１４ａと摺動しながら回転する。この摺動面に異物が侵入すると摺動面に傷がつき、そこから液体が外部に漏れる。また、パッキンの部分に異物が侵入するとシールリング１４ｂの軸方向の動きが阻害され、これも漏れの原因となる。
【０００６】
この船用立軸遠心ポンプ１０は２〜３年に１回程度の間隔で定期点検が行われるが、メカニカルシール１４の漏洩事故はこの定期点検の時期に至らずに発生する事がよくある。
特に近年、砂等の異物を多量に含む河川沿岸の造船所で多くの船が建造されるようになり、また船の寄港地もそのような河口近辺が多くなったため、シールリング１４ｂとフローティングシート１４ａとの摺動面に砂等が入ることも増え、メカニカルシール１４の漏洩事故の頻度が上がっている。
【０００７】
一方、ラインベアリング１５の損傷事故はメカニカルシール１４ほどの頻度では発生しないが、やはり定期点検時期に至らずに突発的に損傷が発生することがある。
【０００８】
図５に示す従来の船用立軸遠心ポンプ１０において、漏洩事故が発生した時には、メカニカルシール１４とラインベアリング１５の交換は、重量物であるモーターＭを取外し、ケーシングカバー１８と、シャフト１３やインペラ１６を一体で上方に吊り上げてケーシング１７から外した後に行う。
【０００９】
また、図６に示す従来の船用立軸遠心ポンプ１０は、図５に示す船用立軸遠心ポンプ１０の改良型で、モーターカップリング１１とポンプカップリング１２との間に、取外し可能なカップリングスペーサ１９を装備したものである。この船用立軸遠心ポンプ１０においては、メカニカルシール１４やラインベアリング１５を交換する際に、モーターＭを取外す必要はないが、シャフト１３とインペラ１６を一体で上方に引き抜くため、シャフト１３とインペラ１６の軸方向長さに相応したスペースを確保する、長いカップリングスペーサ１９が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図５に示す従来の船用立軸遠心ポンプ１０においては、漏洩事故のたびに重量物であるモーターＭを外し、シャフト１３とインペラ１６をケーシング１７から抜き出す必要があり、非常に大きな労力とコストを要する。
一方、図６に示す従来の船用立軸遠心ポンプ１０においては、モーターＭを取外す必要はないものの、ポンプ容量が大きいものはシャフト１３が長くなり、カップリングスペーサ１９も長く外径も大きく重いので、取り扱いが難しい。
その上、シャフト１３の軸長にともなって、船用立軸遠心ポンプ１０の高さも高くなっているので、船用立軸遠心ポンプ１０運転中の振動が大きい。
【００１１】
また近年においては、船の輸送コスト低減のため鉱石運搬船等は１７万トン以上が主流で、このような大型の船舶が空荷の際にはバラストタンクにより多くの海水を入れる必要がある。
したがって、船用立軸遠心ポンプ１０も大型となり、容量は２８００ｍ3／ｈ以上、モーター出力は３８０ｋＷ以上で、重量は２０００ｋｇを超えるものが多い。長いシャフト１３とインペラ１６を引き出すカップリングスペーサ１９を考慮すると、船用立軸遠心ポンプ１０の高さは約２３００ｍｍになり、これにモーターＭを取り付けると全高さは約４１００ｍｍにもなって振動発生は必至であり、これは到底許されない高さである。
【００１２】
また、メカニカルシール１４の漏洩事故は突発的に発生するので、この場合には、予定された定期点検の時期に達していなくても、メカニカルシール１４を交換しなければならない。予め計画された定期点検の場合には、それ相応の交換体制が整っているが、突発的に発生した漏洩事故の場合、十分な交換体制が整わないまま緊急に交換作業を行わなければならず、重量物であるモーターＭを外すことや、シャフト１３とインペラ１６をケーシング１７から抜き出すことは、より大きな労力とコストを要する。
【００１３】
それに加え、船用立軸遠心ポンプ１０が設置されている機関室には他の機器も多数設置されており、大型のモーターＭ、シャフト１３およびインペラ１６を取り外しても、それらを置くスペースが無い場合が多く、その場合は取り外したモーターＭ、シャフト１３およびインペラ１６をホイスト等で空中に吊ったままでメカニカルシール１４等の交換作業をせざるを得ず、非常に危険である。
【００１４】
その上、従来はこの交換作業は船を停泊して実施していたが、現在は運航コスト低減のために航行中に交換作業を行うので、大型船といえども船体が揺れ、モーターＭ、シャフト１３およびインペラ１６を吊り下げた状態で交換作業を行うことは極めて危険である。
【００１５】
そこで、本発明の目的とするところは、モーター、シャフト、インペラを取り外すことなく、軸封装置やラインベアリングを交換できる船用立軸遠心ポンプおよび船用立軸遠心ポンプの部品交換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の船用立軸遠心ポンプ（５０）は、モーター（Ｍ）の下方に連結されたモーターカップリング（１１）と、モーターカップリング（１１）の下方に配置されたポンプカップリング（１２）と、ポンプカップリング（１２）の下方に連結された鉛直方向に延びるシャフト（１３）と、ポンプカップリング（１２）の下方に設けられ、シャフト（１３）間を密封し、少なくとも下部位置がシャフト（１３）に固定されてなる軸封装置（１４，７２）と、軸封装置（１４，７２）の下方に配置され、シャフト（１３）の軸受けとなるラインベアリング（１５）と、ラインベアリング（１５）の下方で、シャフト（１３）の下部に連結されたインペラ（１６）と、インペラ（１６）とラインベアリング（１５）を包含し、上方に開口部が形成されたケーシング（１７）と、ケーシング（１７）の開口部を覆う蓋となるとともに、シャフト（１３）が貫通する孔が形成された断面略矩形状の凹部（５１ａ，６１ａ）が形成され、しかも凹部（５１ａ，６１ａ）の側壁下部（５１ｂ，６１ｂ）とシャフト（１３）との間にラインベアリング（１５）が差し込まれた状態でラインベアリング（１５）を支持するケーシングカバー（５１，６１）と、を備える船用立軸遠心ポンプ（５０）において、ケーシングカバー（５１，６１）に形成された凹部（５１ａ，６１ａ）を上方から覆う蓋となるスタフィングボックス（５２，７１）と、モーターカップリング（１１）とポンプカップリング（１２）の間に、上下方向の長さがポンプカップリング（１２）および軸封装置（１４，７２）の上下方向の長さよりも長く、モーターカップリング（１１）とポンプカップリング（１２）にそれぞれ連結されたカップリングスペーサ（５９）と、を備え、ケーシングカバー（５１，６１）に形成された凹部（５１ａ，６１ａ）の側壁上部の内径（Ｋ２，Ｓ２）を、側壁下部の内径（Ｋ１，Ｓ１）よりも大きく形成したことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に記載の船用立軸遠心ポンプ（５０）は、ラインベアリング（１５）は、ケーシングカバー（５１）に形成された凹部（５１ａ）の側壁下部（５１ｂ）に対して、上方から差し込まれ、ケーシングカバー（５１）に固定され、しかもカップリングスペーサ（５９）の上下方向の長さを、ラインベアリング（１５）の上下方向の長さよりも長くしたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３に記載の船用立軸遠心ポンプ（５０）は、スタフィングボックス（５２，７１）の中央には、シャフト（１３）が貫通する孔が形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の船用立軸遠心ポンプ（５０）は、軸封装置（１４，７２）はメカニカルシール（１４）又はグランドパッキン（７２）であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項５に記載の船用立軸遠心ポンプ（５０）の部品交換方法は、モーター（Ｍ）の下方に連結されたモーターカップリング（１１）と、モーターカップリング（１１）の下方に配置されたポンプカップリング（１２）と、ポンプカップリング（１２）の下方に連結された鉛直方向に延びるシャフト（１３）と、ポンプカップリング（１２）の下方に設けられ、シャフト（１３）間を密封し、少なくとも下部位置がシャフト（１３）に固定されてなる軸封装置（１４，７２）と、軸封装置（１４，７２）の下方に配置され、シャフト（１３）の軸受けとなるラインベアリング（１５）と、ラインベアリング（１５）の下方で、シャフト（１３）の下部に連結されたインペラ（１６）と、インペラ（１６）とラインベアリング（１５）を包含し、上方に開口部が形成されたケーシング（１７）と、ケーシング（１７）の開口部を覆う蓋となるとともに、シャフト（１３）が貫通する孔が形成された断面略矩形状の凹部（５１ａ，６１ａ）が形成され、しかも凹部（５１ａ，６１ａ）の側壁下部（５１ｂ，６１ｂ）とシャフト（１３）との間にラインベアリング（１５）が差し込まれた状態でラインベアリング（１５）を支持するケーシングカバー（５１，６１）と、を備える船用立軸遠心ポンプ（５０）の部品交換方法において、ケーシングカバー（５１，６１）に形成された凹部（５１ａ，６１ａ）を上方から覆う蓋となるスタフィングボックス（５２，７１）と、モーターカップリング（１１）とポンプカップリング（１２）の間に、上下方向の長さがポンプカップリング（１２）および軸封装置（１４，７２）の上下方向の長さよりも長く、モーターカップリング（１１）とポンプカップリング（１２）にそれぞれ連結されたカップリングスペーサ（５９）と、を備えるとともに、ケーシングカバー（５１，６１）に形成された凹部（５１ａ，６１ａ）の側壁上部の内径（Ｋ２，Ｓ２）を、側壁下部の内径（Ｋ１，Ｓ１）よりも大きく形成して、カップリングスペーサ（５９）を取外し、その取外しによって形成された隙間からポンプカップリング（１２）を取外し、スタフィングボックス（５２，７１）を上方に取外した後、凹部（５１ａ，６１ａ）の側壁上部（５１ｃ，６１ｃ）とシャフト（１３）との隙間から取外し用工具を差し込んで、シャフト（１３）およびインペラ（１６）をケーシング（１７）から取出すことなく、軸封装置（１４，７２）をケーシング（１７）の上方に取出し、カップリングスペーサ（５９）を取外すことによって形成される隙間から外部に取外すようにしたことを特徴とする。
【００２１】
また、請求項６に記載の船用立軸遠心ポンプ（５０）は、ラインベアリング（１５）は、ケーシングカバー（５１）に形成された凹部（５１ａ）の側壁下部（５１ｂ）に対して、上方から差し込まれ、ケーシングカバー（５１）に固定され、しかもカップリングスペーサ（５９）の上下方向の長さを、ラインベアリング（１５）の上下方向の長さよりも長くし、ラインベアリング（１５）を、軸封装置（１４，７２）を取出した後、上方に取出し、カップリングスペーサ（５９）を取外すことによって形成される隙間から外部に取外すようにしたことを特徴とする。
【００２２】
ここで、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための最良の形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１に記載の船用立軸遠心ポンプによれば、モーターカップリングとポンプカップリングの間に、上下方向の長さがポンプカップリングおよび軸封装置の上下方向の長さよりも長く、モーターカップリングとポンプカップリングにそれぞれ連結されたカップリングスペーサを備えるので、カップリングスペーサを取外した後に形成される隙間から、ポンプカップリングおよび軸封装置を取出すことができる。よって、重量物であるモーターを取外すことなく、軸封装置を交換することができる。したがって、軸封装置の交換作業中にモーターを吊り下げたままにしておく必要がないので、安全である。
それに加え、ケーシングカバーに形成された凹部の側壁上部の内径を、側壁下部の内径よりも大きく形成したので、凹部の上部に取外し用工具を差し込むことができる。よって、シャフトを引き上げなくても、軸封装置をシャフトに固定する、軸封装置の下部位置にある固定具を取外すことができる。すなわち、シャフトとインペラを取外すことなく、軸封装置を交換することができる。よって、軸封装置の交換作業中にシャフトとインペラを吊り下げたままにしておく必要がなく、安全であり、しかも作業時間の短縮になる。
【００２４】
また、請求項２に記載の船用立軸遠心ポンプによれば、請求項１に記載の発明の作用効果に加え、ラインベアリングは、ケーシングカバーに形成された凹部の側壁下部に対して上方から差し込まれているので、軸封装置を取外した後、ラインベアリングを上方に引き抜くことができる。
また、カップリングスペーサの上下方向の長さを、ラインベアリングの上下方向の長さよりも長くしたので、カップリングスペーサを取外した後に形成される隙間からラインベアリングを取出すことができる。したがって、モーターを取外すことなく、ラインベアリングを交換することができるので、安全であり、作業時間の短縮にもなる。
【００２５】
また、請求項３に記載の船用立軸遠心ポンプによれば、請求項１又は２に記載の発明の作用効果に加え、スタフィングボックスの中央には、シャフトが貫通する孔が形成されているので、半割り構造のスタフィングボックスの場合に比べ、液が漏れる可能性が低い。すなわち、半割り構造ではスタフィングボックス同士の結合箇所から液が漏れる可能性があるのに対して、中央に孔が形成されている一体型のスタフィングボックスであれば、漏れる可能性があるのは中央の孔の部分だけであり、ここは軸封装置で密封されているので液が漏れる可能性は低い。
【００２６】
また、請求項４に記載の船用立軸遠心ポンプによれば、請求項１乃至３に記載の発明の作用効果に加え、軸封装置はメカニカルシール又はグランドパッキンであるので、メカニカルシール、グランドパッキンを問わず、モーター、シャフト、インペラを取外すことなく、交換することができる。
【００２７】
また、請求項５に記載の船用立軸遠心ポンプの部品交換方法によれば、カップリングスペーサを取外したので、モーターカップリングとポンプカップリングの間に隙間ができる。すなわち、重量物であるモーターを取外さなくても、その隙間から下方の部品を外部に取出すことができる。
それに加え、カップリングスペーサの取外しによって形成された隙間からポンプカップリングを取外したので、それより下方にある部品を外部に取出すことができる。
また、スタフィングボックスを上方に取外したので、ケーシングカバーに形成された凹部の側壁上部とシャフトとの隙間から取外し用工具を差し込むことができる。
【００２８】
また、凹部の側壁上部とシャフトとの隙間から取外し用工具を差し込んだので、シャフトおよびインペラをケーシングから取出すことなく軸封装置をシャフトから取外すことができる。
また、シャフトおよびインペラをケーシングから取出すことなく、軸封装置をケーシングの上方に取出し、カップリングスペーサを取外すことによって形成される隙間から外部に取外すので、軸封装置の交換作業中にシャフトおよびインペラを吊り下げたままにしておくことがなく、安全である。すなわち、軸封装置の交換作業を一人で行うことができ、作業員の安全性確保と省力化への貢献度は極めて高い。ひいては、船舶の運航コスト低減にも寄与することができる。
【００２９】
また、請求項６に記載の船用立軸遠心ポンプの部品交換方法によれば、請求項５に記載の発明の作用効果に加え、ラインベアリングは、ケーシングカバーに形成された凹部の側壁下部に対して、上方から差し込まれているので、ラインベアリングを上方へ引き抜くことができる。よって、シャフトおよびインペラをケーシングから取出すことなく、ラインベアリングをシャフトから取外すことができる。すなわち、安全且つ省力でラインベアリングを交換することができる。
また、カップリングスペーサの上下方向の長さを、ラインベアリングの上下方向の長さよりも長くし、カップリングスペーサを取外すことによって形成される隙間から外部に取外すので、モーターを取外さなくてもラインベアリングを取外すことができる。よって、安全且つ省力でラインベアリングを交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第一実施形態）
図１及び図２を参照して、本発明の第一実施形態に係る船用立軸遠心ポンプ５０を説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る船用立軸遠心ポンプ５０を示す断面図である。図２は、図１に示す船用立軸遠心ポンプ５０の要部を示す拡大断面図である。なお、各図はシャフト１３の中心軸Ｌにおける直角断面図である。
【００３１】
この船用立軸遠心ポンプ５０は、主にモーターカップリング１１と、カップリングスペーサ５９と、ポンプカップリング１２と、シャフト１３と、メカニカルシール１４と、ラインベアリング１５と、インペラ１６と、ケーシング１７と、ケーシングカバー５１と、スタフィングボックス５２とを備えるものであり、特にカップリングスペーサ５９と、ケーシングカバー５１の形状に特徴がある。
【００３２】
モーターカップリング１１は、モーターＭの下方に連結して配置される。これは、モーターカップリング１１の下方にある、カップリングスペーサ５９にモーターＭの回転軸の回転を伝えるものであり、モーターＭの回転軸の回転にともなって回転する。
【００３３】
カップリングスペーサ５９は、モーターカップリング１１の下方に連結具Ｔにより連結され配置される。これは、モーターカップリング１１を介して伝わるモーターＭの回転軸の回転を、カップリングスペーサ５９よりも下方にある、ポンプカップリング１２に伝えるものであり、モーターカップリング１１の回転にともなって回転する。
ここで、重量物であるモーターＭを取外すことなく、カップリングスペーサ５９を取外した後に形成される隙間からポンプカップリング１２、メカニカルシール１４およびラインベアリング１５を取出すことができるように、カップリングスペーサ５９の上下方向の長さは、ポンプカップリング１２、メカニカルシール１４およびラインベアリング１５のそれぞれの上下方向の長さよりも長くなっている。しかし、シャフト１３をその隙間から取出す従来例に比べ短く、僅か１６５ｍｍ程度である。
【００３４】
ポンプカップリング１２は、モーターカップリング１１の下方に連結具Ｔにより連結され配置される。これは、カップリングスペーサ５９等を介して伝わるモーターＭの回転軸の回転を、ポンプカップリング１２よりも下方にあるシャフト１３に伝えるものであり、カップリングスペーサ５９の回転にともなって回転する。
その上下方向の長さは、カップリングスペーサ５９の上下方向の長さよりも短い。
【００３５】
シャフト１３は、ポンプカップリング１２の下方にシャフト連結具（図示しない）により連結され、鉛直方向に延びる。これは、ポンプカップリング１２等を介して伝わるモーターＭの回転軸の回転を、インペラ１６に伝えるものであり、ポンプカップリング１２の回転にともなって回転する。
この回転時には少なからず振動や偏心があり、長期間使用を続ければシャフト１３の外表面は磨耗する。シャフト１３の交換は労力とコストがかかるため、実際にはシャフト１３の外周には円筒状のスリーブ２０が備えられている。スリーブ２０の内側はシャフト１３の外表面と密着し、スリーブ２０はシャフト１３とともに回転する。よって、磨耗はスリーブ２０の外表面のみに抑えられる。スリーブ２０の交換はシャフト１３の交換よりも容易且つ安価であるので、このような手法が取られている。
また、ポンプカップリング１２がシャフト１３に連結されているときには、ポンプカップリング１２の上端とシャフト１３の上端は、船用立軸遠心ポンプ５０に対して略等しい高さとなる。
【００３６】
メカニカルシール１４は、ポンプカップリング１２の下方に設けられ、スリーブ２０間を密封する軸封装置の一種であり、図２に示すように、主にフローティングシート１４ａ、シールリング１４ｂ、第一パッキン１４ｃ、第二パッキン１４ｄ、スプリング１４ｅ、ストッパーリング１４ｆ、セットスクリュー１４ｇよりなる。メカニカルシール１４の上下方向の長さは、カップリングスペーサ５９の上下方向の長さよりも短い。
船用立軸遠心ポンプ５０運転中には、船用立軸遠心ポンプ５０内の圧力は大気圧よりも高くなり、内部の液体はポンプの外に漏れ出ようとするので、メカニカルシール１４が必要となる。
【００３７】
このメカニカルシール１４の部品の中で、最重要部品はフローティングシート１４ａとシールリング１４ｂである。シャフト１３回転時において、フローティングシート１４ａはメカカバー５３に固定されて動かないのに対し、シールリング１４ｂはスリーブ２０に固定されているので、スリーブ２０やシャフト１３とともに回転する。
フローティングシート１４ａとシールリング１４ｂとの接触面は、それぞれ精密に仕上げられており、フローティングシート１４ａとシールリング１４ｂの間には、シールリング１４ｂは回転可能であるが液体は漏れない極めて微小な隙間が設定されている。
【００３８】
第一パッキン１４ｃは、シールリング１４ｂとスリーブ２０との間の漏れを防止する。第一パッキン１４ｃは合成ゴムその他の弾性体よりなり、シャフト１３の振動や偏心にも応じて、スリーブ２０との密着を保つ。
第二パッキン１４ｄは、フローティングシート１４ａとメカカバー５３との間の漏れを防止する。第一パッキン１４ｃ同様、合成ゴムその他の弾性体よりなる。
【００３９】
スプリング１４ｅは、一定の圧力でシールリング１４ｂをフローティングシート１４ａ方向に押し、フローティングシート１４ａとシールリング１４ｂの接触を良好に保つ。
ストッパーリング１４ｆは、メカニカルシール１４のシャフト１３に対する上下方向の位置を決めるものであり、ストッパーリング１４ｆで決定される位置より下方にはメカニカルシール１４は下がらない。
【００４０】
セットスクリュー１４ｇは、メカニカルシール１４の下部位置にあるストッパーリング１４ｆをスリーブ２０に対して固定するものであり、シャフト１３に対して垂直に延びる。外形は、ネジ頭がなく、外側全てにネジ山が切られており、通常は六角レンチにてネジ締めを行う。
【００４１】
ラインベアリング１５は、シャフト１３の軸受けとなるものであり、上下方向の長さは、カップリングスペーサ５９の上下方向の長さよりも短い。
そして、メカニカルシール１４の下方に配置され、ケーシングカバー５１に形成された凹部５１ａの側壁下部５１ｂとスリーブ２０との間に対して、上方から差し込まれる。
【００４２】
インペラ１６は、ラインベアリング１５の下方で、シャフト１３の下部に連結された羽根の付いた回転体であり、羽根車とも呼ばれる。シャフト１３等を介してモーターＭの回転軸の回転により、ケーシング１７の中心部で高速回転し、ケーシング１７内の液体に遠心力を加え、昇圧する。
【００４３】
ケーシング１７は、インペラ１６とラインベアリング１５を包含する船用立軸遠心ポンプ５０の本体であり、上方に開口部が形成されている。
そして、インペラ１６によって送り出された液体の圧力を上げて、揚水するものである。
【００４４】
ケーシングカバー５１は、ケーシング１７の開口部を覆う蓋であり、ケーシング１７とともにインペラ１６によって送り出された液体の圧力を上げるものである。
ケーシングカバー５１の中央部には、シャフト１３が貫通する孔を有する断面略矩形状の凹部５１ａが形成される。また、凹部５１ａの側壁下部５１ｂとスリーブ２０との隙間には、上部にラインベアリングカバー５８が取付けられたラインベアリング１５を上から差し込むことが可能であり、且つ差し込まれたラインベアリング１５が落下しないように、凹部５１ａの下部にはストッパー５１ｄが形成されている。
【００４５】
ここで、ラインベアリングカバー５８とラインベアリング１５は第三ボルト５６で、ラインベアリングカバー５８とケーシングカバー５１は第四ボルト５７で、それぞれ固定される。
このように、ケーシングカバー５１はラインベアリング１５が差し込まれた状態でラインベアリング１５を支持する。
加えて、側壁上部５１ｃとスリーブ２０との間に、セットスクリュー１４ｇを取外すためのＬ型六角レンチを差し込んで作業可能となる程度の側壁上部５１ｃが設けられ、この凹部５１ａの側壁上部５１ｃの内径Ｓ２は、側壁下部５１ｂの内径Ｓ１よりも大きく形成されている。
【００４６】
スタフィングボックス５２は、ケーシングカバー５１に形成された凹部５１ａを上方から覆う蓋であり、中央部には、シャフト１３が貫通する孔が形成されている。そして、第二ボルト５５によりケーシングカバー５１に固定されている。
なお、スタフィングボックス５２とメカニカルシール１４との間には隙間があるので、その隙間を、第二パッキン１４ｄを介してメカカバー５３が蓋をし、第一ボルト５４にてメカカバー５３はスタフィングボックス５２に固定される。
【００４７】
このように構成された船用立軸遠心ポンプ５０においてモーターＭの電源が入ると、それにともなって連結されたモーターカップリング１１、カップリングスペーサ５９、ポンプカップリング１２、シャフト１３、メカニカルシール１４の下部（シールリング１４ｂより下方の部材）、インペラ１６が高速回転し、揚水する。
【００４８】
以下、この船用立軸遠心ポンプ５０において、メカニカルシール１４及びラインベアリング１５の交換の手順を説明する。
【００４９】
初めに、二つの連結具Ｔを取外し、カップリングスペーサ５９を取外す。
次に、ポンプカップリング１２とシャフト１３を連結しているシャフト連結具（図示しない）を取外し、ポンプカップリング１２をシャフト１３に沿って上方に引き上げ、シャフト１３から抜く。その後、カップリングスペーサ５９の取外しによって形成された隙間からポンプカップリング１２を外部に取出す。ポンプカップリング１２を取出した後の要部を示す図が図２である。
【００５０】
そして、メカカバー５３とスタフィングボックス５２とを結合している第一ボルト５４を外し、メカカバー５３をスタフィングボックス５２から外して上方に引き上げてシャフト１３から抜く。このとき、フローティングシート１４ａと第二パッキン１４ｄがメカカバー５３と一緒に外れる。メカカバー５３もポンプカップリング１２同様、カップリングスペーサ５９があった空間から、外部に取出す。なお、スタフィングボックス５２とメカカバー５３は一体構造でもよい。
【００５１】
次に、スタフィングボックス５２とケーシングカバー５１とを結合している第二ボルト５５を外し、スタフィングボックス５２をケーシングカバー５１から外して、シャフト１３の上方に取外す。
【００５２】
次に、凹部５１ａの側壁上部５１ｃとスリーブ２０との隙間にＬ型六角レンチを差し込んでセットスクリュー１４ｇを緩める。ケーシングカバー５１に形成された凹部５１ａの側壁上部５１ｃの内径Ｓ２は、側壁下部５１ｂの内径Ｓ１よりも大きく形成されているので、ここにＬ型六角レンチを差し込むことができる。
【００５３】
セットスクリュー１４ｇが緩んだ後、シャフト１３およびインペラ１６をケーシング１７から取出すことなく、メカニカルシール１４の残りの部品であるシールリング１４ｂ、スプリング１４ｅ、及びストッパーリング１４ｆをケーシング１７の上方に取出し、シャフト１３から外す。そしてカップリングスペーサ５９を取外すことによって形成された隙間からそれらの部品を外部に取外す。
【００５４】
ラインベアリング１５を交換する必要が無い場合には、この時点で清浄なウエスに洗浄液を塗布してスリーブ２０外表面を清掃した後、新しいメカニカルシール１４を組み込む。組み込む順番は、分解のときと逆の順序で行う。
【００５５】
ラインベアリング１５を交換する必要がある場合は、メカニカルシール１４を取出した後、そのまま次の作業に進む。
【００５６】
ラインベアリング１５の交換は、まず、ラインベアリングカバー５８とケーシングカバー５１とを結合している第四ボルト５７を外し、ラインベアリングカバー５８とラインベアリング１５を一体で上方に取出し、シャフト１３から外す。そして、カップリングスペーサ５９を取外すことによって形成された隙間から外部に取外す。
【００５７】
ここで、ラインベアリングカバー５８とラインベアリング１５は第三ボルト５６で結合されているので、一体で引き抜くことができる。
この場合、ラインベアリングカバー５８に加工してあるネジ穴に、別の長いボルトを取りつけて、そのボルトを上方に引き上げれば、ラインベアリング１５の引き抜きはより簡単になる。
【００５８】
ラインベアリング１５を取外した後、清浄なウエスに洗浄液を塗布してスリーブ２０外表面を清掃した後、新しいラインベアリング１５を組み込む。組み込む順番は、分解のときと逆の手順で行う。
【００５９】
なお、ラインベアリング１５は、ケーシングカバー５１に形成された凹部５１ａの側壁下部５１ｂに対して上方から差し込まれるようにしたが、これに限られるものではなく、図３のケーシングカバー６１のように、ラインベアリング１５が下方から差し込まれるようにしてもよい。
【００６０】
つまり、図３のケーシングカバー６１にも、中央部にシャフト１３が貫通する孔が形成された断面略矩形状の凹部６１ａが形成され、凹部６１ａの側壁下部６１ｂとスリーブ２０との隙間には、ラインベアリング１５を差し込むことが可能である。ここで、図２のものとは違い、凹部６１ａの側壁下部６１ｂの上端がストッパー６１ｄとなっており、下から差し込まれたラインベアリング１５がそれ以上上昇しないようになっている。そして、差し込まれたラインベアリング１５が落下しないように、下方からラインベアリングカバー６２で蓋をする。
なお、図２のものと同様に、凹部６１ａの側壁上部６１ｃの内径Ｋ２は、側壁下部６１ｂの内径Ｋ１よりも大きく形成されている。
【００６１】
このようにラインベアリング１５が下方から差し込まれる構造では、ラインベアリング１５を交換するためにはケーシングカバー６１を取外す必要があるが、より交換頻度の高いメカニカルシール１４は、スタフィングボックス５２を取外すだけで交換できるので、従来の船用立軸遠心ポンプ１０よりも有効である。
【００６２】
（第二実施形態）
次に図４を参照して、本発明の第二実施形態に係る船用立軸遠心ポンプ５０を説明する。図４は、本発明の第二実施形態に係る船用立軸遠心ポンプ５０の要部を示す拡大断面図である。なお、図４はシャフト１３の中心軸Ｌにおける直角断面図である。また、第一実施形態と同一部分には同一符号を付した。
【００６３】
第二実施形態の第一実施形態との違いは、軸封装置としてグランドパッキン７２を使用していること、それにともなってスタフィングボックスの形状が変更されていること、メカカバー５３がグランドパッキンカバー７３に代わったことのみであり、その他の構成要素は全て第一実施形態と同一である。
以下、第一実施形態とは違う構造である、グランドパッキン７２に関わる部分について主に説明する。
【００６４】
スタフィングボックス７１は、ケーシングカバー５１の凹部５１ａを上方から覆う蓋である点に関しては第一実施形態と同じである。
第一実施形態のスタフィングボックス５２との違いは、中央部にシャフト１３が貫通する孔が形成された断面略矩形状の凹部７１ａが形成され、このスタフィングボックス７１の凹部７１ａの側壁とスリーブ２０との間にグランドパッキン７２が差し込まれることである。スタフィングボックス７１の凹部７１ａには、グランドパッキン７２が落下しないように、底部７１ｂが設けられている。
【００６５】
グランドパッキン７２は、一箇所が切れているリング状のパッキンであり、先に述べたように、スタフィングボックス７１の凹部７１ａに詰め込まれる。
ここで、グランドパッキン７２の上端がスタフィングボックス７１の凹部７１ａよりも上方に出ないように、グランドパッキン７２はスタフィングボックス７１の凹部７１ａに詰め込まれる。
【００６６】
グランドパッキンカバー７３は、スタフィングボックス７１の凹部７１ａの蓋であり、半割り構造となっている。グランドパッキンカバー７３中央部の外形はスタフィングボックス７１の凹部７１ａと略相似形であり、スタフィングボックス７１の凹部７１ａに挿入可能である。
そして、グランドパッキン７２挿入後に、上方からグランドパッキン７２を押さえつけ、押さえつけたまま、その位置に固定されるものである。
【００６７】
このようにグランドパッキンカバー７３でグランドパッキン７２を上方から押さえつけることによって、グランドパッキン７２は横方向に潰れ、スリーブ２０との間を密封することができる。
ただし、グランドパッキンカバー７３の締め付けは、シャフト１３が回転可能な程度に緩く、且つ液体が漏れない程度にきつく行わなければならない。
【００６８】
以下、このような構造のグランドパッキン７２の交換の手順を説明する。
【００６９】
まず、第一実施形態と同じ手順で、ポンプカップリング１２の取外しまで行う。
【００７０】
次に、グランドパッキンカバー７３の締め付けを解除して、シャフト１３の上方に引き抜く。そして、カップリングスペーサ５９を取外すことによって形成された隙間から外部に取外す。
【００７１】
次に、グランドパッキン７２を上方に引き上げて、シャフト１３から外す。グランドパッキン７２は、グランドパッキンカバー７３の締め付けのみで固定されており、なおかつ切断されたリング形状であるので、グランドパッキンカバー７３が外れれば、容易に取出すことができる。
【００７２】
次のスタフィングボックス７１の取外しは第一実施形態と同様であり、スタフィングボックス７１とケーシングカバー５１とを結合している第二ボルト５５を外し、スタフィングボックス７１をケーシングカバー５１から外して、シャフト１３の上方に取外す。
【００７３】
そして、次に行うラインベアリング１５の取外しは、第一実施形態と同様である。
【００７４】
このように、軸封装置がグランドパッキン７２であっても、モーターＭ、シャフト１３、インペラ１６を取外すことなく、交換することができる。
【００７５】
なお、シャフト１３にスリーブ２０が備えられているものに限られるものではなく、スリーブ２０がなく、スリーブ２０の厚み分だけ半径の大きいシャフト１３であってもよい。
この場合、第一、第二実施形態における「スリーブ２０」の文言は、「シャフト１３」と読み替えるだけで足りる。
【００７６】
また、スタフィングボックス７１は、一体型の、中央にシャフト１３が貫通する孔が形成されたものとしたが、これに限られるものではなく、半割り構造としてもよい。
【００７７】
また、グランドパッキンカバー７３は一体構造でも半割り構造のどちらでもよいが、半割り構造の場合には締め付けを解除した後、分解してシャフト１３から外しても構わない。この場合は、ポンプカップリング１２をシャフト１３から外さなくてもグランドパッキン７２を交換することができる。
【００７８】
また、カップリングスペーサ５９の上下方向の長さを、軸封装置１４，７２、ポンプカップリング１２、及びラインベアリング１５の上下方向のそれぞれの長さより長くしたが、ラインベアリング１５をケーシングカバー６１の下から差し込む構造の船用立軸遠心ポンプ５０においては、カップリングスペーサ５９の上下方向の長さは、軸封装置１４，７２とポンプカップリング１２の上下方向のそれぞれの長さよりも長ければ足りる。
【００７９】
また、取外し用工具はＬ型六角レンチとしたが、これに限られるものではなく、軸封装置１４，７２を取出すことができる工具であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る船用立軸遠心ポンプを示す断面図である。
【図２】図１に示す船用立軸遠心ポンプの要部を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る別の船用立軸遠心ポンプの要部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る船用立軸遠心ポンプの要部を示す拡大断面図である。
【図５】従来例に係る船用立軸遠心ポンプを示す断面図である。
【図６】別の従来例に係る船用立軸遠心ポンプを示す断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０      船用立軸遠心ポンプ
１１      モーターカップリング
１２      ポンプカップリング
１３      シャフト
１４      メカニカルシール
１４ａ    フローティングシート
１４ｂ    シールリング
１４ｃ    第一パッキン
１４ｄ    第二パッキン
１４ｅ    スプリング
１４ｆ    ストッパーリング
１４ｇ    セットスクリュー
１５      ラインベアリング
１６      インペラ
１７      ケーシング
１８      ケーシングカバー
１９      カップリングスペーサ
２０      スリーブ
５０      船用立軸遠心ポンプ
５１      ケーシングカバー
５１ａ    凹部
５１ｂ    側壁下部
５１ｃ    側壁上部
５１ｄ    ストッパー
５２      スタフィングボックス
５３      メカカバー
５４      第一ボルト
５５      第二ボルト
５６      第三ボルト
５７      第四ボルト
５８      ラインベアリングカバー
５９      カップリングスペーサ
６１      ケーシングカバー
６１ａ    凹部
６１ｂ    側壁下部
６１ｃ    側壁上部
６１ｄ    ストッパー
６２      ラインベアリングカバー
７１      スタフィングボックス
７１ａ    凹部
７１ｂ    底部
７２      グランドパッキン
７３      グランドパッキンカバー
Ｋ１    ケーシングカバーの凹部下部の内径
Ｋ２    ケーシングカバーの凹部上部の内径
Ｌ      シャフトの中心軸
Ｍ      モーター
Ｓ１    ケーシングカバーの凹部下部の内径
Ｓ２    ケーシングカバーの凹部上部の内径
Ｔ      連結具
【図１】
2010059901.tif 000003
【図２】
2010059901.tif 000004
【図３】
2010059901.tif 000005
【図４】
2010059901.tif 000006
【図５】
2010059901.tif 000007
【図６】
2010059901.tif 000008