(57)【要約】【課題】ポンプ内部に気体が溜まることを防止する。【解決手段】ポンプ１０は、ケーシング１４内にインペラ４６を設け、シャフト４０でインペラ４６を回転させることにより被送液を吸込口２８から吸込んで昇圧し、吐出口３０から吐出する遠心ポンプである。エキスペラリング２２のうちエキスペラ５４の後面部に気体の抜き孔６２が設けられ、この抜き孔６２に導管６４が接続されている。エキスペラ５４の背後側に空気などの気体が溜まった場合、この気体は抜き孔６２及び導管６４を介して排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに取り付けられた回転体がケーシング内に配置されてなる液体用ポンプにおいて、
該ケーシング内部に溜まった気体を抜き出すための気体抜き手段を設けたことを特徴とする液体用ポンプ。
【請求項２】
請求項１において、
ケーシングの前面側に吸込口が設けられると共に該ケーシングの周面部に吐出口が設けられており、
該ケーシングの後面側の軸封部を通って該ケーシング内に前記シャフトが挿入されており、
該シャフトに前記回転体としてインペラが取り付けられており、
前記気体抜き手段として、該インペラと該インペラの後面側のケーシングとの間から気体を抜き出す気体抜き孔が該ケーシングに設けられていることを特徴とする液体用ポンプ。
【請求項３】
請求項１において、
ケーシングの前面側に吸込口が設けられると共に該ケーシングの周面部に吐出口が設けられており、
該ケーシングの後面側の軸封部を通って該ケーシング内に前記シャフトが挿入されており、
該シャフトに前記回転体としてインペラとエキスペラとが取り付けられており、
前記気体抜き手段として、該エキスペラと該エキスペラの後面側のケーシングとの間から気体を抜き出す気体抜き孔が該ケーシングに設けられていることを特徴とする液体用ポンプ。
【請求項４】
請求項２又は３において、前記気体抜き手段は、該気体抜き孔に連なり、上方に立ち上がる気体抜き用導管を有しており、該導管は、該ポンプによって移送される液体の貯留タンクにまで引き回されていることを特徴とする液体用ポンプ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記気体抜き手段は、気体の抜き出し及び抜き出し停止を切り替えるためのバルブを備えていることを特徴とする液体用ポンプ。
【請求項６】
請求項５において、該バルブよりも軸封部側の気体圧力を検知し、この圧力が所定圧力以上となったときに該バルブを開放させるバルブ制御手段を備えたことを特徴とする液体用ポンプ。
【請求項７】
請求項５において、前記バルブを所定時間毎に開放させるバルブ制御手段を備えたことを特徴とする液体用ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体を移送するための液体用ポンプに係り、特にケーシング内に溜まった空気等の気体を抜き出す手段を備えた液体用ポンプに関する。さらに詳しくは、本発明はシャフトに対しインペラあるいはさらにエキスペラが取り付けられた遠心式のポンプに適用するのに好適な液体用ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心式の液体用ポンプの従来の一例（特開２００２−２２１１８９号の図４）について第５図を参照して説明する。
【０００３】
このポンプは、ケーシング３内にインペラ４を設け、シャフト８でインペラ４を回転させることにより被送液を吸込管１から吸込んで昇圧し、吐出管２から吐出する遠心ポンプである。
【０００４】
ケーシング３内でインペラ４によって昇圧された被送液がシャフト８の周囲から外部に漏れるのを防止するため、軸封装置にグランドパッキン６やメカニカルシール等が使用されている。この軸封装置では、軸封部１０のシャフトスリーブ７とグランドパッキン６が摺接する摺動部分で発生する熱の除去や洗浄のために、ランタンリング５に外部注水管９を連結してポンプ系の外部から清水を注入したり、あるいは昇圧された被送液を自己注入することが多い。
【０００５】
第５図では、シャフト８にインペラ４のみが取り付けられているが、同号公報の図３にはさらにエキスペラを設けたポンプも図示されている。このエキスペラ（エクスペラと称されることもある。）は、シールチャンバ内に配置されており、シャフトが高速回転したときにシールチャンバの内面周部にシール水を密着させてシールを行う（例えば特開平９−５３５９４号）。
【特許文献１】特開２００２−２２１１８９号
【特許文献２】特開平９−５３５９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のインペラやエキスペラの後背部には空気などの気体が溜まり易く、特に、石灰乳など粘度の高い液体を移送する場合に気体が溜まり易い。
【０００７】
このように気体が溜まると、エキスペラによるシール効果がなくなってエキスペラに圧力負荷がかかったり、シール部等が乾燥により摩耗したりするおそれがある。
【０００８】
本発明は、このようにポンプ内部に気体が溜まることを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の液体用ポンプは、シャフトに取り付けられた回転体がケーシング内に配置されてなる液体用ポンプにおいて、該ケーシング内部に溜まった気体を抜き出すための気体抜き手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の液体用ポンプは、請求項１において、ケーシングの前面側に吸込口が設けられると共に該ケーシングの周面部に吐出口が設けられており、該ケーシングの後面側の軸封部を通って該ケーシング内に前記シャフトが挿入されており、該シャフトに前記回転体としてインペラが取り付けられており、前記気体抜き手段として、該インペラと該インペラの後面側のケーシングとの間から気体を抜き出す気体抜き孔が該ケーシングに設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の液体用ポンプは、請求項１において、ケーシングの前面側に吸込口が設けられると共に該ケーシングの周面部に吐出口が設けられており、該ケーシングの後面側の軸封部を通って該ケーシング内に前記シャフトが挿入されており、該シャフトに前記回転体としてインペラとエキスペラとが取り付けられており、前記気体抜き手段として、該エキスペラと該エキスペラの後面側のケーシングとの間から気体を抜き出す気体抜き孔が該ケーシングに設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４の液体用ポンプは、請求項２又は３において、前記気体抜き手段は、該気体抜き孔に連なり、上方に立ち上がる気体抜き用導管を有しており、該導管は、該ポンプによって移送される液体の貯留タンクにまで引き回されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５の液体用ポンプは、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記気体抜き手段は、気体の抜き出し及び抜き出し停止を切り替えるためのバルブを備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６の液体用ポンプは、請求項５において、該バルブよりも軸封部側の気体圧力を検知し、この圧力が所定圧力以上となったときに該バルブを開放させるバルブ制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７の液体用ポンプは、請求項５において、前記バルブを所定時間毎に開放させるバルブ制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の液体用ポンプは、ケーシング内などポンプ内部に気体を抜き出す手段を設けており、上記の空気溜まり現象による問題点が解消される。
【００１７】
請求項２の液体用ポンプによれば、インペラ背後側から気体を確実に抜き出すことができる。
【００１８】
請求項３によると、エキスペラ背後側から気体を確実に抜き出すことができる。
【００１９】
請求項４によると、導管内に吸い出された液体や、導管洗浄用の水を液体貯留用タンクに導入することができる。
【００２０】
請求項５によると、気体の抜き出しが必要なときだけバルブを開放させて液体を抜き出すことができる。例えば、請求項６のように、ポンプ側の気体圧力が高くなったときだけバルブを開けて液体抜き出しを行ったり、請求項７のように間欠的に気体抜き出しを行ったりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２２】
第１図は実施の形態に係る液体用ポンプ１０のシャフト軸心線方向に沿う縦断面図、第２図は第１図のケーシング付近の拡大図、第３図は気体の抜き出し系統図、第４図は別の気体の抜き出し系統図である。
【００２３】
ポンプ台１２の前部に対しケーシング１４がボルト１２ａ及びナット１２ｂによって取り付けられると共に、ポンプ台１２の上側に軸受箱１６がボルト１２ｃ及びナット１２ｄによって取り付けられている。
【００２４】
ケーシング１４は、カバープレート２４とフレームプレート２６とによって外殻が構成され、内側にボリュートライナ１８、フレームプレートライナインサート２０及びエキスペラリング２２が配設されている。ボリュートライナ１８の前面中央部に吸込口２８が設けられ、外周部に吐出口３０が設けられている。カバープレート２４とフレームプレート２６とはボルト３４及びナット３６によって連結されている。
【００２５】
軸受箱１６を貫通してシャフト（主軸）４０が設けられ、テーパーコロ軸受４２によって軸心回りに回動自在に支持されている。
【００２６】
シャフト４０の先端側は前記ケーシング１４内に差し込まれ、この先端にインペラ４６が固着されている。インペラ４６の前面側に表羽根４８が設けられ、後面側に裏羽根５０が設けられている。このインペラ４６は、ボリュートライナ１８とフレームプレートライナインサート２０とで囲まれるポンプ室内に配置されている。シャフト４０には、このインペラ４６の後部側にエキスペラ５４が固着されている。このエキスペラ５４は、フレームプレートライナインサート２０とエキスペラリング２２とで囲まれるシール室内に配置されている。
【００２７】
シャフト４０のうち、このエキスペラ５４に引き続く部分の外周に軸スリーブ５６が嵌設され、この軸スリーブ５６の外周面とエキスペラリング２２に引き続く筒部２２ａの内周面との間にシール５８が介在されている。
【００２８】
この実施の形態では、エキスペラリング２２のうちエキスペラ５４の後面部に気体の抜き孔６２が設けられ、この抜き孔６２に導管６４が接続されている。
【００２９】
このポンプ１０は、ケーシング１４内にインペラ４６を設け、シャフト４０でインペラ４６を回転させることにより被送液を吸込口２８から吸込んで昇圧し、吐出口３０から吐出する遠心ポンプである。
【００３０】
エキスペラ５４はシールのためのものである。このエキスペラ５４を収容したエキスペラ室内においてエキスペラ５４の背後側に空気などの気体が溜まった場合、この気体は抜き孔６２及び導管６４を介して排出される。これにより、エキスペラに圧力負荷がかかったり、シール５８部分が乾燥して摩耗したりすることが防止される。
【００３１】
第３，４図を参照して、この気体抜き出し機構の詳細について説明する。
【００３２】
第３図では、導管６４はバルブ６６、導管６８を介してスラリータンク７０へ延設されている。なお、この実施の形態では導管６８に対し清水用ポンプ７６及び配管７８を介して市水などの清水が供給可能とされている。ポンプ１０を運転すると、スラリータンク７０内のスラリーが吸入管７２、ポンプ１０、排出管７４を介してユースポイントへ送られる。
【００３３】
このようにポンプ１０を運転すると、スラリーに随伴する微量の空気がポンプ１０内のシール部付近に蓄積することがある。このシール部付近に空気が蓄積してくるとポンプ１０内のエキスペラ５４が空転し、ポンプ１０内の圧力が高くなる。このような場合に、バルブ６６を開けると、ポンプ１０内に溜まった空気が導管６４，６８を通って排出される。
【００３４】
ポンプ１０を停止すると、導管６４，６８内のスラリーはスラリータンク７０内の液面と同じ液面の高さになる。このまま放置しているとスラリーが導管６４，６８内で固化したり乾燥して詰まりを生じる。そのため、バルブ６６を閉めた後、ポンプ７６を稼動することにより、導管６８内のスラリーを洗い流す。この洗い流した排水はスラリータンク７０へ排出される。
【００３５】
第４図では、導管６４からの排出液を電磁弁８２を介して排液受け皿８４に導くようにしている。この導管６４に圧力計８０が設けられており、この圧力計８０の検知圧が所定圧以上になると電磁弁８２が開弁するよう構成されている。
【００３６】
この第４図において、ポンプ１０内の圧力又は電磁弁８２よりもポンプ１０側の導管６４内の圧力が所定値よりも高くなると電磁弁８２が開いて気体が排出される。
【００３７】
この形態では、電磁弁８２を設けているため、導管６４内にスラリーが溜まることはない。従って、導管６４からの排出液はスラリータンク７０に循環させなくともよく、導管６４の末端に受け皿８４等を設けるだけでよい。第３図の実施の形態の場合、ポンプ７６からの洗浄水をスラリータンク７０に送るため、スラリータンク７０内のスラリーが多少希釈されてしまうが、この第４図の形態であるとそのような問題はない。
【００３８】
なお、第４図では、電磁弁８２は圧力計８０の検知圧力に基づいて開閉が制御されているが、タイマー制御により開閉されてもよい。例えば、所定の時間ごとに電磁弁８２を開けることにより、ポンプ１０に溜まった空気を排出することができる。
【００３９】
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は図示以外の形態をもとりうる。
【００４０】
例えば、上記実施の形態では、ポンプ１０がエキスペラ５４を備えており、抜き孔６２はエキスパラ５４の背後側から気体を抜き出すようにしているが、第５図に示したポンプのようにエキスペラが無いポンプの場合、インペラ４の背後側から気体を抜き出すように抜き孔を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施の形態に係る液体用ポンプ１０のシャフト軸心線方向に沿う縦断面図である。
【図２】第１図のケーシング付近の拡大図である。
【図３】気体の抜き出し系統図である。
【図４】別の気体の抜き出し系統である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１４  ケーシング
２８  吸込口
３０  吐出口
４０  シャフト
４６  インペラ
５４  エキスペラ
６２  抜き孔
６４，６８  導管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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