(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング、ケーシングカバー等の外殻部材内に収納されて回転駆動される軸の先端部に装着された羽根車により高温水等の高温液体を送給するとともに、冷却水により上記軸と上記ケーシングカバーの内周に設けられた上記軸の中間部を支承する軸受とを冷却するように構成された高温液体ポンプにおいて、上記外殻部材内部の、上記高温液体と冷却水との境界部が形成されるチャンバに臨む部位の上記軸に、上記チャンバを上部チャンバと下部チャンバに区画する回転円板を固着し、上記高温液体ポンプ運転時に、上記回転円板の外周面と上記ケーシングカバーの上記チャンバに臨む内周面との間に形成された間隙、及び上記回転円板に設けられたバランスホールを通って上記高温液体が上記下部チャンバから上記上部チャンバ内に流入するようにすると共に、上記回転円板の回転に引き摺られて上記上部チャンバ内を旋回する上記高温液体の旋回速度を減速せしめる温度ゆらぎ防止リングが、上記温度ゆらぎ防止リングの下端面と上記回転円板の上記上部チャンバに臨む側面との間に間隙を設けて、上記上部チャンバに臨む部位の上記ケーシングカバーに軸方向に突設して設けられていることを特徴とする高温液体ポンプの温度ゆらぎ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高温水等の高温液体を送給するための高温液体ポンプにおける温度ゆらぎ及びこれによる熱疲労の発生を防止する温度ゆらぎ防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３には高温水等の高温液体を送給する高温液体ポンプの要部縦断面図が示されている。
図３において、１は先端部に羽根車１３が装着された軸、２は上記軸１に固着された回転円板、１０はケーシング、１１はケーシングカバー、５は軸受、１４は羽根車室、１５は高温水の吸込口、１６は吐出口、１７は冷却水入口、１８は冷却水室である。
【０００３】
上記高温液体ポンプの作動時において、電動モータ等の駆動源（図示省略）により軸１及び羽根車１３が回転せしめられると吸込口１５から高温水が羽根車室１４に吸入され、羽根車１３によって図のＪ矢印のように圧送され吐出口１６から外部の使用先に送られる。
【０００４】
冷却水は冷却水入口１７から冷却水室１８に導入され、図のＫ矢印のように流れて軸シール１２及び軸１を冷却し軸受５を通流することにより軸受５を冷却した後チャンバ４に入り、ここで、羽根車室１４から侵入してきた高温水と混合し、あるいは、一部は羽根車室１４に流れ込み、上記高温水と混合せしめられる。
【０００５】
図４は、上記高温液体ポンプのチャンバ４近傍の従来の１例を示す拡大断面図である。かかる高温液体ポンプの運転時において、上記チャンバ４内にて回転円板２が回転せしめられるとともに、高温水は図のＺ矢印のように、下部チャンバ４ｂから間隙及びバランスホール６を通って上部チャンバ４ａ内に流入して上記回転円板２の回転に引き摺られて上部チャンバ４ａ内を旋回する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような高温液体ポンプにあっては、上記高温水及び冷却水の流動時において、上部チャンバ４ａ内に高温水と冷却水との境界部Ｗ（図４参照）が形成され、軸１の周速度によって支配される低温の冷却水側の速度と回転円板２の回転により加速された高温水の旋回速度との速度差が存在し、これによって上記境界部Ｗの境界面が乱されて不安定となり、温度ゆらぎが発生する。
【０００７】
そして、図４に示されるような従来の高温液体ポンプにあっては、上記のような温度ゆらぎの発生を阻止する手段が施こされておらず、このためかかる温度ゆらぎによって境界部Ｗ近傍の構造部材即ち軸受５の内周部や軸１の外周等に熱疲労による割れの発生をみることが多々ある。
【０００８】
本発明の目的は、高温液体と冷却水との境界部近傍における温度ゆらぎの発生を極めて簡単な構造で以って阻止することにより、この温度ゆらぎに起因する構造部材の熱疲労破損の発生を防止した高温液体ポンプを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するもので、その要旨とする手段は、ケーシング、ケーシングカバー等の外殻部材内に収納されて回転駆動される軸の先端部に装着された羽根車により高温水等の高温液体を送給するとともに、冷却水により上記軸と上記ケーシングカバーの内周に設けられた上記軸の中間部を支承する軸受とを冷却するように構成された高温液体ポンプにおいて、上記外殻部材内部の、上記高温液体と冷却水との境界部が形成されるチャンバに臨む部位の上記軸に、上記チャンバを上部チャンバと下部チャンバに区画する回転円板を固着し、上記高温液体ポンプ運転時に、上記回転円板の外周面と上記ケーシングカバーの上記チャンバに臨む内周面との間に形成された間隙、及び上記回転円板に設けられたバランスホールを通って上記高温液体が上記下部チャンバから上記上部チャンバ内に流入するようにすると共に、上記回転円板の回転に引き摺られて上記上部チャンバ内を旋回する上記高温液体の旋回速度を減速せしめる温度ゆらぎ防止リングが、上記温度ゆらぎ防止リングの下端面と上記回転円板の上記上部チャンバに臨む側面との間に間隙を設けて、上記上部チャンバに臨む部位の上記ケーシングカバーに軸方向に突設して設けられていることを特徴とする高温液体ポンプの温度ゆらぎ防止装置にある。
【００１０】
上記手段によれば、高温液体と冷却水との境界部が形成されるチャンバの上部チャンバに臨んで設けられた温度ゆらぎ防止リングに、上記上部チャンバ内を旋回する高温液体が接触することにより、高温液体の旋回速度が低減される。
これによって上記境界部における高温液体の旋回速度と冷却水の速度との速度差が小さくなって上記境界部の境界面の乱れが抑制されて不安定部分が無くなり、温度ゆらぎの発生が阻止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図１〜図２及び図３を参照して本発明の実施形態につき詳細に説明する。
図１には本発明の実施形態に係る高温液体ポンプの温度ゆらぎ防止装置取付部近傍の縦断面図、図２には図１のＡ−Ａ線断面図が示されている。また図３は本発明が適用される上記高温液体ポンプの縦断面図である。
【００１２】
図３において、１０はケーシングであり下部に高温水導入用の吸込口１５、側部に高温水送出用の吐出口１６が設けられている。１は回転駆動される軸、１３はこの軸１の先端部に装着された羽根車である。
１１はケーシングカバーであり、上記ケーシング１０の上面開口を塞ぐように、同ケーシング１０にボルト（図示省略）により固定されている。１７は同ケーシングカバー１１の側部に設けられた冷却水入口である。
【００１３】
５は軸受であり、上記ケーシングカバー１１の内周に設けられ、上記軸１の中間部を支承している。１８は上記冷却水入口１７から冷却水が導入される冷却水室である。１２は軸シールであり、上記ケーシングカバー１１の上部に装着され上記冷却水室１８内の冷却水の軸１の外周からの漏れを封じている。
４は高温水と冷却水との境界となる部位に形成されたチャンバ、２は上記軸１のチャンバ４に臨む部位に固着された回転円板（詳細は後述）、１４は上記羽根車１３が収納される羽根車室である。
【００１４】
上記高温液体ポンプの作動時において、電動モータ等の駆動源（図示省略）により軸１及び羽根車１３が回転せしめられると、吸込口１５から高温水が羽根車室１４に吸入され、羽根車１３によって図のＪ矢印のように圧送され吐出口１６から外部の使用先に送られる。
【００１５】
冷却水は冷却水入口１７から冷却水室１８に導入され、図のＫ矢印のように流れて軸シール１２及び軸１を冷却し軸受５を通流することにより軸受５を冷却した後チャンバ４に入り、ここで、羽根車室１４から侵入してきた高温水と混合し、あるいは、一部は羽根車室１４に流れ込み、上記高温水と混合せしめられる。
以上の構成及び作動は従来のものと同様である。
【００１６】
本発明の実施形態においては、図１に示されるように、上記ケーシングカバー１１の上記チャンバ４に臨む部位に温度ゆらぎ防止リング８を設けている。
即ち、図１において、上記チャンバ４は上記回転円板２によって上下に区画され、上記回転円板２の外周面２ａとケーシングカバー１１の上記チャンバ４に臨む内周面１１ａとの間に形成された微小な間隙３を介して上部チャンバ４ａ，下部チャンバ４ｂが連通されている。
【００１７】
８は温度ゆらぎ防止リングであり、上記ケーシングカバー１１に上部チャンバ４ａに臨んで軸方向に突設されている。
そして温度ゆらぎ防止リング８の下端面と上記回転円板２の上部チャンバ４ａに臨む側面２ｂとの間には、微小な間隙Ｃが設けられている。
２１は上記軸受５の内周面１１ｂと軸１の外周面との間に形成された軸受すきまである。
【００１８】
上記実施形態において、高温液体ポンプの運転時には、軸１に固着された回転円板２がチャンバ４内で回転するとともに、高温水は、図１のＺ矢印のように、下部チャンバ４ｂから間隙３及びバランスホール６を通って上部チャンバ４ｂ内に流入して上記回転円板２の回転に引き摺られて上部チャンバ４ａ内を旋回する。
【００１９】
上記のように、温度ゆらぎが発生するのは、上部チャンバ４ａ内に形成される高温水と冷却水との境界部Ｗ（図４参照）において、軸１の周速度によって支配される低温の冷却水側の速度と、上記回転円板２の回転により加速された高温水の旋回速度との速度差が存在することにより境界面が乱れて不安定となることに起因する。
【００２０】
然るに本発明の実施形態においては、上記境界部Ｗの近傍に、回転円板２の側面２ｂと微小な間隙Ｃを存して温度ゆらぎ防止リング８を突設したので、この温度ゆらぎ防止リング８に、回転円板２に引き摺られて旋回されている高温水が接触することによって旋回速度が低減される。
これによって上記高温水の旋回速度と上記冷却水側の速度との速度差が少なくなって境界面の乱れが抑制され、温度ゆらぎの発生が回避される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、本発明によれば、ケーシングカバーに高温液体が旋回する上部チャンバに臨んで温度ゆらぎ防止リングを軸方向に突設するという、極めて簡単な手段で以って、高温液体と冷却水との境界部における境界面の安定化がなされ、温度ゆらぎの発生が阻止される。
これにより、温度ゆらぎに起因する軸受・軸等の構造部材の熱疲労による破損の発生が防止され、高温液体ポンプの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る高温液体ポンプの温度ゆらぎ防止装置取付部近傍の縦断面図。
【図２】  図１のＡ−Ａ矢視図。
【図３】  高温液体ポンプの縦断面図。
【図４】  従来技術を示す図１応当図。
【符号の説明】
１      軸
２      回転円板
４      チャンバ
４ａ    上部チャンバ
４ｂ    下部チャンバ
５      軸受
８      温度ゆらぎ防止リング
１０    ケーシング
１１    ケーシングカバー
１３    羽根車
１４    羽根車室
【図１】
0003993262.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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