(57)【要約】【課題】  横軸ポンプの被送液体がガスを含む場合であっても、軸封装置がドライ摺動となることを防止する。【解決手段】  横軸ポンプ１において、インペラ１０のシャフト１２の中心線ＣＬ２と、シャフト１２の軸封装置２０が装着されたスタフィングボックス１８の中心線ＣＬ１とを互いに偏心させる。【選択図】  図１
2005307827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横軸ポンプにおいて、インペラのシャフトの中心線と、シャフトの軸封装置が装着されたスタフィングボックスの中心線とが、互いに偏心していることを特徴とする横軸ポンプの軸封構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横軸ポンプの軸封構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液体輸送に用いられる横軸ポンプの軸封装置には、グランドパッキン、オイルシール、メカニカルシール等が使用されている。これらの軸封装置では、被送液体がスラリーの場合、軸封部へ固形物粒子が侵入しないように、圧力水を連続的に注水する。注水用の給水源を確保できない場合、オイルシールを多段に装着してグリスを封入するか、メカニカルシールをタンデムに装着しその間にオイルを封入している（例えば、特許文献１を参照）。そして、これらの軸封装置はスタフィングボックスに装着されており、横軸ポンプのシャフトの中心線とスタフィングボックスの中心線とが互いに同心となっている。
【０００３】
無注水のメカニカルシールを使用する横軸ポンプの一例を図４及び図５に示す。横軸ポンプ１は、インペラ１０、シャフト１２、ケーシング１４及び軸受部１６から構成されており、インペラ１０がシャフト１２の先端にケーシング１４内で固定されている。ケーシング１４の背後には円筒状のスタフィングボックス１８が固定されている。スタフィングボックス１８内に、無注水のメカニカルシールが軸封装置２０として装着されており、軸封装置２０がインペラ１０の背後でシャフト１２とケーシング１４との間をシールしている。スタフィングボックス１８の中心線ＣＬ１とシャフト１２の中心線ＣＬ２とが一致している。
【０００４】
横軸ポンプ１が作動すると、インペラ１０の羽根から働く圧力によって被送液体が横軸ポンプ１から吐出される。同時に、被送液体の一部がインペラ１０の羽根の裏側のスタフィングボックス１８内に流入する。図５に示すように、スタフィングボックス１８内に流入した被送液体は、シャフト１２の回転によって、渦Ｖ１を描いて流れる。この渦Ｖ１の中心ＣＶ１はシャフト１２の中心線ＣＬ２に一致している。なお、図５において、渦Ｖ１を示すために、スタフィングボックス１８の内径に対してシャフト１２の径を小さく示している。
【０００５】
横軸ポンプ１により輸送される被送液体がガスを含む場合がある。被送液体に含まれるガスとしては、被送液体中に元来含まれているガス、横軸ポンプ１の起動時にケーシング１４から排出されずに残存してしまった空気、偶発的に混入してきた何らかのガス等がある。
【特許文献１】実開平５−５８８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の横軸ポンプ１においては、被送液体がガスを含む場合、以下のような問題が生じる。被送液体とともにガスがスタフィングボックス１８内に流入し、渦Ｖ１の中心ＣＶ１、すなわち、シャフト１２の中心線ＣＬ２に向かってシャフト１２に巻きつくように流れ、シャフト１２の外周にガス溜まりが形成されてしまう。シャフト１２の外周にガス溜まりが形成されると、ガス溜まりのガスによって軸封装置２０の摺動面がドライ摺動となり、軸封装置２０が損傷してしまう。軸封装置２０が無注水のオイルシールである場合も、同様の問題が生じる。
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、ガスを含む被送液体を輸送する横軸ポンプにおいて、軸封装置がドライ摺動となることを防止可能な横軸ポンプの軸封構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。本発明に係る横軸ポンプの軸封構造は、横軸ポンプにおいて、インペラのシャフトの中心線と、シャフトの軸封装置が装着されたスタフィングボックスの中心線とが、互いに偏心している。
本発明によれば、インペラのシャフトの中心線とスタフィングボックスの中心線とが互いに偏心しているので、スタフィングボックス内に、シャフトとスタフィングボックス内壁とが互いに離れている広い間隙部分と、シャフトとスタフィングボックス内壁とが互いに接近している狭い間隙部分とが形成される。シャフトの回転によって、被送液体が広い間隙部分から狭い間隙部分に流入し、再び、広い間隙部分に流出するとともに、広い間隙部分において、被送液体が小さな渦を描いて流れる。被送液体にガスが含まれている場合、ガスは被送液体が描く小さな渦にのって流れ、渦の中心へ集まる。この渦の中心はシャフトの中心線からずれており、しかも、その渦中にはシャフトが存在していない。したがって、渦の中心へ集まったガスが、シャフトの外周に集まってガス溜まりを形成することがなく、ガス溜まりのガスによって軸封装置がドライ摺動となることもない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記のような横軸ポンプの軸封構造であるので、被送液体がガスを含む場合であっても、軸封装置がドライ摺動となることが防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実施するための最良の形態を図１及び図２を参照しつつ説明する。図１は本実施の形態に係る軸封構造を備える横軸ポンプの横断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
横軸ポンプ１は、インペラ１０、シャフト１２、ケーシング１４及び軸受部１６から構成されており、インペラ１０がシャフト１２の先端にケーシング１４内で固定されている。ケーシング１４の背後には円筒状のスタフィングボックス１８が固定されている。スタフィングボックス１８内には、無注水のメカニカルシールが軸封装置２０として装着されており、軸封装置２０がインペラ１０の背後でシャフト１２とケーシング１４との間をシールしている。
【００１０】
スタフィングボックス１８の中心線ＣＬ１はシャフト１２の中心線ＣＬ２に対して偏心している。中心線ＣＬ１と中心線ＣＬ２とが互いに偏心しているので、スタフィングボックス１８内上方に、シャフト１２の外周とスタフィングボックス１８の内壁とが互いに離れている広い間隙部分２２Ｌが形成され、スタフィングボックス１８内下方に、シャフト１２の外周とスタフィングボックス１８の内壁とが互いに接近している狭い間隙部分２２Ｓが形成されている。
【００１１】
次にその作用について説明する。
横軸ポンプ１によりガスを含む被送液体を輸送する場合を考える。被送液体に含まれるガスは、例えば、被送液体中に元来含まれているガスである。
横軸ポンプ１が作動すると、インペラ１０の羽根から働く圧力によって被送液体が横軸ポンプ１から吐出される。同時に、被送液体の一部がインペラ１０の羽根の裏側のスタフィングボックス１８内に流入する。ガスも被送液体とともにスタフィングボックス１８内に流入する。
【００１２】
スタフィングボックス１８内に流入した被送液体は、シャフト１２の回転によって、間隙部分２２Ｌから間隙部分２２Ｓに流入し、再び、間隙部分２２Ｓから間隙部分２２Ｌに流出するとともに、間隙部分２２Ｌにおいて、小さな渦Ｖ２を描いて流れる。この渦Ｖ２は間隙部分２２Ｌに形成されるので、渦Ｖ２の中心ＣＶ２がシャフト１２の中心線ＣＬ２からずれており、渦Ｖ２中にシャフト１２が存在していない。
【００１３】
被送液体とともにスタフィングボックス１８内に流入したガスは、渦Ｖ２の流れにのってその中心ＣＶ２に向かって流れ、中心ＣＶ２に集まる。渦Ｖ２中にはシャフト１２が存在していないので、ガスがスタフィングボックス１８内のシャフト１２の外周に集まってガス溜まりを形成すことがない。したがって、ガス溜まりのガスによって軸封装置２０がドライ摺動となることがなく、軸封装置２０の安定した作動が可能となる。
なお、本実施の形態において、メカニカルシールが軸封装置２０としてスタフィングボックス１８に装着されているが、図３の変形例に示すように、オイルシールを軸封装置２０としてスタフィングボックス１８に装着可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る軸封構造を備える横軸ポンプの縦断面図である。
【図２】図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】変形例に係る横軸ポンプの縦断面図である。
【図４】従来の横軸ポンプの縦断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１    横軸ポンプ１
１０    インペラ１０
１２    シャフト１２
１４    ケーシング１４
１６    軸受部１６
１８    スタフィングボックス１８
２０    軸封装置２０
２２Ｌ、２２Ｓ    間隙部分２２Ｌ
ＣＬ１    スタフィングボックスの中心線
ＣＬ２    シャフトの中心線
Ｖ１、Ｖ２    渦
ＣＶ１、ＣＶ２    渦の中心
【図１】
2005307827.tif 000003
【図２】
2005307827.tif 000004
【図３】
2005307827.tif 000005
【図４】
2005307827.tif 000006
【図５】
2005307827.tif 000007