(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、モータの回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するケーシングと、羽根車の回転部に設けた回転側メカニカルシールと、回転側メカニカルシールが摺動するようにケーシングのポンプ室に装着した固定側メカニカルシールと、通水口を持つ仕切板およびパッキンを介して前記ケーシングに結合され、かつ内部に呼び水用タンクを形成するケーシングカバーとからなり、羽根車の回転によってポンプ室内の水に遠心力を与えて水流の昇圧をして羽根車の外周に沿って水を循環させる自吸式ポンプであって、前記ケーシングのポンプ室の側壁に、回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部より上の位置から、循環水の流れ方向に傾斜して斜め上方に伸びる溝を形成し、該溝により、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分の循環水の流れを遮るように設けるとともに、溝を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部を供給することを特徴とする自吸式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯暖房機器等に組み込まれて使用される自吸式ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に自吸式ポンプは、羽根車を収容するケーシングと、ケーシングの羽根車収容部内に水を充満させておくための呼び水用のケーシングカバーを有している。
【０００３】
特に、ケーシングとケーシングカバーとが一体になった型のポンプとして、図６に示されるように構成されたものがある。
【０００４】
図６は従来の自吸式ポンプの断面図、図７は同自吸式ポンプにおけるケーシングへの羽根車組込み状態の平面図で、図６と図７とに基づいて説明する。
【０００５】
図６に示すように、モータ１には防錆された鉄板よりなるブラケット２を取り付け、このブラケット２に、耐食性、耐錆性、軽量化するために樹脂成形品よりなり、かつ、モータ１と反対側端が開口したケーシング３を取り付けている。
【０００６】
ケーシング３内には、モータ１と接続され、かつ、鋼丸材を切削して作られたシャフト４を挿入してあり、シャフト４の先端にはネジを形成している。また、ケーシング３は、複数枚の羽根５を有する開放式の羽根車６を収容しているポンプ室７と送水室８を形成している。羽根車６は耐食性、耐錆性、軽量化するために樹脂成形品よりなっている。そして黄銅丸棒切削材または、黄銅のローレット材のネジ加工品をインサートし、このネジ加工品をシャフト４のネジに螺合して羽根車６をシャフト４に結合している。さらに羽根車６の筒状となっている回転部の外周部には、カーボンとバネおよびゴムパッキンよりなる回転側メカニカルシール９を設けてあり、この回転側メカニカルシール９をケーシング３のポンプ室７のシャフト４の貫通部に装着されたセラミックとゴムパッキンよりなる固定側メカニカルシール１０に摺動させて水漏れを防止するようにしている。
【０００７】
ケーシング３の開口側には、所定の位置に通水口を有する仕切板１１とパッキン１２を介在させてケーシングカバー１３の開口側を結合させている。仕切板１１は耐食性、耐錆性を持たせ、かつ、軽量化するためにＳＵＳ板のプレス品で形成され、ケーシングカバー１３は内部に呼び水用タンク１４を形成し、また、吸込口１５、吐出口１６を持ち、耐食性、耐錆性、軽量化するために樹脂成形品で構成されている。
【０００８】
次に、上記のように構成された自吸式ポンプの動作を説明する。
【０００９】
まず、あらかじめケーシングカバー１３内に呼び水を注入する。ケーシングカバー１３内に注入された水は、呼び水用タンク１４およびケーシング３内のポンプ室７と送水室８を充満する。
【００１０】
始動時ではモータ１の回転がシャフト４により羽根車６に伝達され、ケーシング３内のポンプ室７に収容された羽根車６が回転する。するとポンプ室７内の水が羽根車６によってかき回され、水中に空気が混入する。水と空気の混合水は図７の矢印ａで示すように、羽根車６の外周に沿ってポンプ室７、送水室８から押し出され、ケーシングカバー１３の呼び水用タンク１４に流れ込み、水と一緒に押し出された空気のみが吐出口１６より外部へ流出する。そして、この状態が続くとケーシング３内のポンプ室７の空気圧が徐々に低くなり、外部との圧力差によりケーシングカバー１３の吸込口１５から水が流入し、本格的な水送出状態に入るとケーシングカバー１３の呼び水用タンク１４には水が充満し、あふれた水が吐出口１６より外部へ流出する。
【００１１】
このとき、羽根車６の回転は水に遠心力を与え、羽根車６内へ導水された水流の昇圧をする作用をする。また、ポンプ室７および送水室８は羽根車６から流出した水流をケーシングカバー１３の呼び水用タンク１４へ吐出する作用を行う。また、ケーシングカバー１３においては、吸込口１５よりケーシング３のポンプ室７への導水とケーシング３の送水室８からケーシングカバー１３の呼び水用タンク１４への吐出および吐出口１６より外部への吐出する作用を行う。さらに、通水口を持つ仕切板１１は、羽根車６の水流の昇圧作用を行う。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成の自吸式ポンプにおいては、始動から本格的な水送出状態になるまで数十秒かかり、この間はポンプ室７内は水と空気の混合状態となり、この混合水は遠心力の作用で図７に示すように、羽根車６の外周部のみ循環し、羽根車６の裏面へ水が回らないため、回転側メカニカルシール９と固定側メカニカルシール１０の摺動部分は空運転状態（流体膜が形成されない状態）となっている。
【００１３】
このメカニカルシールのシールは、高速で回転しながらシールするため、回転側メカニカルシール９と固定側メカニカルシール１０の摺動部分に流体膜ができるようにして潤滑状態を良好にし、長期のシール機能を保つように構成されているものであるが、前述のように摺動部分が空運転状態となった場合、摺動部の焼き付き、材料の劣化による水漏れや、摩擦音（メカ鳴きと呼ばれる音）による異常音の発生等、自吸式ポンプとしての品質を低下させる原因となる。
【００１４】
本発明は以上の問題点を解決するものであり、メカニカルシールに関する品質の優れた自吸式ポンプを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するため、本発明の自吸式ポンプは、モータと、モータの回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するケーシングと、羽根車の回転部に設けた回転側メカニカルシールと、回転側メカニカルシールが摺動するようにケーシングのポンプ室に装着した固定側メカニカルシールと、通水口を持つ仕切板およびパッキンを介して前記ケーシングに結合され、かつ内部に呼び水用タンクを形成するケーシングカバーとからなり、羽根車の回転によってポンプ室内の水に遠心力を与えて水流の昇圧をして羽根車の外周に沿って水を循環させる自吸式ポンプであって、ケーシングのポンプ室の側壁に、回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部より上の位置から、循環水の流れ方向に傾斜して斜め上方に伸びる溝を形成し、該溝により、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分の循環水の流れを遮るように設けるとともに、溝を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部を供給するものである。
【００１６】
本発明によれば、ケーシングのポンプ室の溝により、ポンプ内への呼び水での運転時でも羽根車外周部分の循環水の一部は、メカニカルシールの摺動部分に供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、モータと、モータの回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するケーシングと、羽根車の回転部に設けた回転側メカニカルシールと、回転側メカニカルシールが摺動するようにケーシングのポンプ室に装着した固定側メカニカルシールと、通水口を持つ仕切板およびパッキンを介して前記ケーシングに結合され、かつ、内部に呼び水用タンクを形成するケーシングカバーとからなり、羽根車の回転によってポンプ室内の水に遠心力を与えて水流の昇圧をして羽根車の外周に沿って水を循環させる自吸式ポンプであって、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分に循環水の流れを遮るように、前記ケーシングのポンプ室の側壁に、回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部より上の位置から、循環水の流れ方向に傾斜して斜め上方に伸びる溝を形成し、該溝により、前記ケーシングのポンプ室と前記羽根車の外周および裏面部分の水通路部分の循環水の流れを遮るように設けるとともに、溝を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部を供給する自吸式ポンプであり、ポンプ内への呼び水での運転時でも羽根車外周部の循環水の一部をメカニカルシールの摺動部分に供給できるので、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制できる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の自吸式ポンプの断面図、図２は、同自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。なお、先に説明した従来の技術の自吸式ポンプと同一構成部材には同じ符号を付与し、その構成および動作の説明は省略する。
【００２１】
本実施の形態１の自吸式ポンプの特徴はケーシングにあり、すなわち、図１〜図３に示すように、ポンプ室７の側壁に、ケーシング３のポンプ室７と羽根車６の外周部および裏面部分の水通路部分における循環水の流れを遮るように溝１７を形成している。すなわち、前記溝１７はケーシング３のポンプ室７の中心より上に位置し、かつ、中心から外周に向かうように形成されている。
【００２２】
このように本実施の形態１の自吸式ポンプにおけるポンプ室７の側壁の溝１７は、ポンプ内への呼び水での運転時でも、図２の矢印ｂで示すように羽根車６の外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、溝１７を伝って回転側メカニカルシール９と固定側メカニカルシール１０の摺動部分に循環水の一部が供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制させることができる。
【００２３】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図、図５は、図４におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２４】
この実施の形態２の特徴は、前記実施の形態１のケーシング３のポンプ室７において、図４に示すようにケーシング３のポンプ室７と羽根車６の外周および裏面部分の水通路部分における循環水の流れを遮るように形成された溝１７ａが、ポンプ室７の側壁の任意の位置に形成され、また、その幅、深さ、長さを任意に設定され、そして中心に向かって伸びる端部を回転側メカニカルシール９と固定側メカニカルシール１０の摺動部の真上に位置するようにした構成にある。
【００２５】
この構成によれば、ポンプ室７の側壁の溝１７ａは、ポンプ内への呼び水での運転時でも、図４の矢印ｃで示すように羽根車６の外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、溝１７ａを伝って回転側メカニカルシール９と固定側メカニカルシール１０の摺動部分に循環水の一部が供給されるため、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制させることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の自吸式ポンプは、羽根車を収容するケーシングにおいて、そのポンプ室の側壁に羽根車外周部の循環水の流れを遮るように溝を形成する構成としたため、ポンプ内への呼び水での運転時でも、羽根車外周部の循環水の流れを変化させ、かつ、溝を伝って回転側メカニカルシールと固定側メカニカルシールの摺動部分に循環水の一部が供給することができ、したがって、摺動部の焼き付き、材料の劣化、摩擦音等の発生を抑制させ、自吸式ポンプとしての品質を高めることができ、その効果の大きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の自吸式ポンプの断面図
【図２】同自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図
【図４】本発明の実施の形態２の自吸式ポンプにおけるケーシングの平面図
【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図
【図６】従来の自吸式ポンプの断面図
【図７】同自吸式ポンプにおけるケーシングへの羽根車組込み状態の平面図
【符号の説明】
１  モータ
２  ブラケット
３  ケーシング
４  シャフト
５  羽根
６  羽根車
７  ポンプ室
８  送水室
９  回転側メカニカルシール
１０  固定側メカニカルシール
１１  仕切板
１２  パッキン
１３  ケーシングカバー
１４  呼び水用タンク
１５  吸込口
１６  吐出口
１７  溝
１７ａ  溝
【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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【図６】
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【図７】
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