縱軸泵的機(jī)械密封室的構(gòu)造的制作方法

本實(shí)用新型涉及水處理設(shè)備中的污水的轉(zhuǎn)移輸送等、用于污水及污物的排放的潛水泵的機(jī)械密封室的構(gòu)造，特別是涉及縱軸泵的機(jī)械密封室的構(gòu)造。

背景技術(shù)：

圖5中示出以往的一般的污水用潛水泵。該圖中，A1表示泵室，B1表示電動(dòng)機(jī)室，在兩者之間形成有用于防止泵室A1中汲取的液體侵入電動(dòng)機(jī)室B1的機(jī)械密封室C1。

圖6詳細(xì)示出了圖5中的機(jī)械密封室C1。附圖標(biāo)記70所示的雙重機(jī)械密封件具有上部密封端面71以及下部密封端面72，利用單個(gè)螺旋彈簧73對(duì)兩個(gè)密封端面71、72施加用于密封的適當(dāng)?shù)拿鎵毫?，通常將其稱(chēng)為所謂的“單彈簧雙重密封形式”。

上下的二次密封件74、75分別為用于防止電動(dòng)機(jī)軸90與機(jī)械密封件70之間的泄漏的靜止密封件。利用封入于機(jī)械密封室C1的封入油80來(lái)確保機(jī)械密封件70的密封端面71、72的冷卻、潤(rùn)滑。

若由封入油80占據(jù)了機(jī)械密封室C1的整個(gè)容積，則室內(nèi)壓力因溫度上升而急劇上升，從而有可能導(dǎo)致機(jī)械密封件70破壞。因此，通常以總?cè)莘e的80％～85％封入油，并將剩余的15％～20％設(shè)為空氣的容積76。

另外，因伴隨著電動(dòng)機(jī)軸90以及機(jī)械密封件70的旋轉(zhuǎn)的對(duì)封入油80的攪拌以及離心力而引起軸心方向上的油面的降低，圖6中的附圖標(biāo)記77表示用于防止該情況的緩沖板。

上述機(jī)械密封件70用于將從密封面71、72的泄漏抑制為極小限度，但即便如此也根據(jù)泵容量的不同而不同，一般存在0.03mL/h左右的泄漏量。該泄漏難以避免，且通過(guò)該泄漏而承擔(dān)對(duì)密封端面71、72的滑動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑及冷卻的作用。

一般的排水泵通過(guò)排水槽的水位控制而運(yùn)轉(zhuǎn)，多數(shù)情況下進(jìn)行間歇運(yùn)轉(zhuǎn)，一年的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間非常短。但是，在將潛水泵用于曝氣、攪拌的情況下等，泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)24小時(shí)，若根據(jù)上述泄漏量而對(duì)汲取的水向機(jī)械密封室C1的浸入進(jìn)行計(jì)算，則一年的泄漏量達(dá)到263mL左右的相當(dāng)大的量。

這樣泄漏并向機(jī)械密封室C1浸入的汲取液體因油與水的比重差而蓄積于機(jī)械密封室C1的下部，但其中相當(dāng)大的量的液體因機(jī)械密封件70的攪拌效應(yīng)而與油混合并乳化。雖然在機(jī)械密封室C1設(shè)置有緩沖板77，但難以完全抑制機(jī)械密封件70的彈簧73等的攪拌效應(yīng)。

另一方面，與下部密封端面72相同，在上部密封端面71也產(chǎn)生同樣的泄漏，水分以乳化狀態(tài)從上部密封端面71朝電動(dòng)機(jī)室B1浸入，從而逐漸導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)室B1內(nèi)的絕緣劣化。

鑒于上述問(wèn)題，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中提出了一種機(jī)械密封室的構(gòu)造，其能夠防止因長(zhǎng)期間逐漸進(jìn)入的水分而引起的電動(dòng)機(jī)室內(nèi)的絕緣環(huán)境的劣化。詳細(xì)而言，其使得機(jī)械密封室上部的空氣的容積在該機(jī)械密封室的總?cè)莘e中所占的比例為20％～30％。由此，即使因泄漏液體而導(dǎo)致油面上升，由于仍然殘留有相當(dāng)大的量的空氣層，因此也幾乎不會(huì)產(chǎn)生只有油層時(shí)的溫度上升，從而能夠避免因高溫而引起的機(jī)械密封件的破損。

此外，在上述比例設(shè)為20％以下的情況下，因泄漏液體而引起油面的上升，進(jìn)而由此形成為空氣層幾乎消失的狀態(tài)，在該情況下，因封入油的攪拌而產(chǎn)生的熱量較大，從而有可能導(dǎo)致機(jī)械密封件破損。另外，在上述比例設(shè)為30％以上的情況下，包括機(jī)械密封室在內(nèi)的泵整體變得大型化，在材料方面以及空間方面的效率低下。

然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中，為了使機(jī)械密封室上部的空氣的容積在該機(jī)械密封室的總?cè)莘e中所占的比例達(dá)到20％～30％，需要預(yù)先測(cè)量向機(jī)械密封室填充的封入油的量，然后再將該封入油填充至機(jī)械密封室，對(duì)于這些方面的管理頗為繁瑣、且耗費(fèi)勞力。另外，為了減弱由旋轉(zhuǎn)部對(duì)機(jī)械密封室內(nèi)的封入油的攪拌，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)中還設(shè)置有緩沖板63以及緩沖板64，通常緩沖板63及緩沖板64由鑄件構(gòu)成，因而必然導(dǎo)致鑄件材料增多，與此相應(yīng)地，重量隨之增加，而且成本也有所提升。因而，專(zhuān)利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)在這些方面存有進(jìn)一步改善的余地。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特許4107408號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，鑒于上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)械密封室的構(gòu)造，其在將封入油向機(jī)械密封室填充時(shí)無(wú)需對(duì)該封入油的量進(jìn)行測(cè)量，從而省卻了這方面的管理所需的勞力。另外，本實(shí)用新型中并未設(shè)置用于減弱對(duì)封入油的攪拌的緩沖板，因此，能夠減輕構(gòu)造整體的重量，而且還能夠省卻緩沖板的制造成本，從而降低整體成本。

本實(shí)用新型提供一種設(shè)置于上部的電動(dòng)機(jī)室(B)與下部的泵室(A)之間、且利用雙重機(jī)械密封件(6)而防止來(lái)自泵的汲取水浸入電動(dòng)機(jī)室(B)內(nèi)的縱軸泵(E)的機(jī)械密封室(D)的構(gòu)造，在機(jī)械密封室(D)的側(cè)壁設(shè)置有肋狀壁部(68)，在該肋狀壁部(68)內(nèi)置有封入油填充口(69)，該封入油填充口(69)向機(jī)械密封室(D)的內(nèi)部延伸并將該肋狀壁部(68)貫通而形成為兩端開(kāi)口孔，當(dāng)將該縱軸泵(E)橫臥放置時(shí)，使得所述開(kāi)口孔的底面位置(X)的上方空間的容積達(dá)到機(jī)械密封室(D)的總?cè)莘e的20％～30％。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)將封入油向機(jī)械密封室中填充時(shí)，將縱軸泵橫臥放置并經(jīng)由封入油填充口而進(jìn)行填充，且填充至使得封入油的液位處于封入油填充口向機(jī)械密封室的內(nèi)部延伸的開(kāi)口孔底面位置附近。由此，無(wú)需預(yù)先對(duì)填充的封入油的量進(jìn)行測(cè)量便能夠?qū)⒎馊胗蜕戏降目諝獾娜莘e確保為機(jī)械密封室的總?cè)莘e的20％～30％，從而能夠大幅節(jié)省勞力。

另外，將所述肋狀壁部(68)兼用作抑制對(duì)封入油的攪拌的部件。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，與專(zhuān)利文獻(xiàn)1相比，利用一個(gè)肋狀壁部而取代了第一緩沖板及第二緩沖板，該肋狀壁部能夠與這些緩沖板同樣地實(shí)現(xiàn)抑制對(duì)封入油的攪拌的功能。由此，不但削減了部件件數(shù)，從而減輕了裝置整體的重量，而且還能夠抑制制造成本。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式的縱軸泵的機(jī)械密封部的結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是示出將本實(shí)用新型的縱軸泵橫臥放置的整體的示意圖、以及對(duì)將油封入于機(jī)械密封室的狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明的A-A′向視圖。

圖3是示出作為比較例(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)的縱軸泵的整體的示意圖。

圖4是圖3中的機(jī)械密封部的放大詳細(xì)圖。

圖5是示出現(xiàn)有技術(shù)的潛水泵的整體的示意圖。

圖6是圖5中的機(jī)械密封部的放大詳細(xì)圖。

附圖標(biāo)記的說(shuō)明

A...泵部；B...電動(dòng)機(jī)部；C...機(jī)械密封部；D...機(jī)械密封室；E...縱軸泵；1...葉輪；1a...主板；2...泵殼體；3...吸入罩；4...中間殼體；4a...內(nèi)壁；4b...底部；4c...外壁；5...曲管；6...機(jī)械密封件；8...水中線(xiàn)纜；9...把手；10...電動(dòng)機(jī)軸；11...凸臺(tái)部；12...葉片部；21...吸入口；22...排出口；23...腿部；61...下部密封端面；62...封入油面；63...第一緩沖板；64...第二緩沖板；65...蓄積部；66...空氣容量；68...肋狀壁部；69...封入油填充口。

具體實(shí)施方式

以下，參照?qǐng)D1～圖4并通過(guò)與比較例進(jìn)行比較的方式對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。具體而言，首先對(duì)比較例進(jìn)行說(shuō)明，隨后著重對(duì)本實(shí)用新型與比較例之間的異同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于比較例中與本實(shí)用新型中相同或相當(dāng)?shù)牟考?biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并將重復(fù)的說(shuō)明省略。

圖1是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式的縱軸泵的機(jī)械密封部的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是示出將本實(shí)用新型的縱軸泵橫臥放置的整體的示意圖、以及對(duì)將油封入于機(jī)械密封室的狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明的A-A′向視圖。圖3示出了作為比較例的縱軸泵的整體的示意圖。圖4詳細(xì)示出了圖3中的機(jī)械密封部的結(jié)構(gòu)。

圖3中，對(duì)于由附圖標(biāo)記E表示整體的縱軸泵而言，泵部A與電動(dòng)機(jī)部B經(jīng)由組裝有機(jī)械密封件6的機(jī)械密封部C而構(gòu)成為一體。而且，在上述電動(dòng)機(jī)部B的電動(dòng)機(jī)軸10的前端安裝有構(gòu)成泵部A的葉輪1的凸臺(tái)部11。如圖所示，該凸臺(tái)部11位于比葉輪1的葉片靠上方的位置。

葉輪1是其主板1a相對(duì)于軸中心線(xiàn)呈銳角的斜流形式的開(kāi)放式葉輪，利用具有排出口22的泵殼體2、具有吸入口21的吸入罩3、以及形成相對(duì)于上述機(jī)械密封部C的分隔板的中間殼體4而將該葉輪1液密地覆蓋。

而且，上述縱軸泵E構(gòu)成為：從上述吸入口21吸入污水，從上述側(cè)部的排出口22經(jīng)由曲管5而將汲取的液體向上方排出。另外，在上述泵殼體2設(shè)置有用于使泵獨(dú)自立起的多個(gè)腿部23。這些方面與現(xiàn)有技術(shù)相同。

圖4中，上述機(jī)械密封部C具備：機(jī)械密封殼體60；上述中間殼體4，其與上述機(jī)械密封殼體60卡合；以及雙重機(jī)械密封件6，其將上述電動(dòng)機(jī)軸10液密地密封，上述電動(dòng)機(jī)軸10插通于機(jī)械密封殼體60的中心以及中間殼體4的中心，由機(jī)械密封殼體60與中間殼體4形成作為密封狀的空間的機(jī)械密封室D。

該機(jī)械密封室D使得由比機(jī)械密封6的下部密封端面61靠下側(cè)、即處于泵部A側(cè)的上述中間殼體4形成的空間形成為較大的容積。即，如圖3所示，使葉輪1的凸臺(tái)部11比葉片部12向機(jī)械密封室D側(cè)突出，在該凸臺(tái)部11與葉片部12的臺(tái)階部分(由上述中間殼體4形成的空間部)，形成有對(duì)從下部密封端面61泄漏并浸入的汲取液體進(jìn)行蓄積的蓄積部65。圖中的附圖標(biāo)記67是雙重機(jī)械密封件6的上部密封端面。

即，中間殼體4具有：內(nèi)壁4a，其在葉輪1的凸臺(tái)部11的徑向外側(cè)大致沿上下方向擴(kuò)展；底部4b，其從上述內(nèi)壁4a的下部朝徑向外側(cè)大致水平地?cái)U(kuò)展；以及外壁4c，其從上述底部4b的徑向外側(cè)的邊緣部大致向上方延伸。而且，上述蓄積部65由這些內(nèi)壁4a、底部4b以及外壁4c劃分而成。

基于無(wú)需對(duì)泵進(jìn)行維護(hù)而能夠使其運(yùn)轉(zhuǎn)的允許運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間對(duì)汲取液體向機(jī)械密封室D的總浸入量進(jìn)行推斷，并使上述蓄積部65的容積形成為能夠確保與該推斷量對(duì)應(yīng)的容積。

另一方面，浸入上述機(jī)械密封室D內(nèi)的泄漏液體蓄積于上述蓄積部65而使得封入油面62上升，然而，雖然油面上升也不會(huì)使空氣被過(guò)度壓縮，從而將油面上的空氣容積66確保為機(jī)械密封室的總?cè)莘e的20％～30％。

另外，自形成上述機(jī)械密封室D的一部分的上述中間殼體4的底部4b起直至中間殼體4的內(nèi)壁4a的頂部附近為止，形成有第一緩沖板63。

另一方面，在形成機(jī)械密封室D的一部分的上述機(jī)械密封殼體60的上部，從機(jī)械密封殼體60的中心朝向周向而形成有第二緩沖板64。

而且，為了在水中使用該泵，利用O型圈等密封件Ba將電動(dòng)機(jī)部B氣密地密封。

另外，在電動(dòng)機(jī)部B的上部設(shè)置有用于對(duì)泵進(jìn)行上拉或者下拉的把手9，并經(jīng)由與電動(dòng)機(jī)部B的頂部連接的水中線(xiàn)纜8而供給電力(參照?qǐng)D3)。

這樣，使比機(jī)械密封件下部密封面靠下側(cè)的蓄積部65的容積在機(jī)械密封室D的總?cè)莘e中所占的比例較大，從而能夠使維護(hù)的周期大幅延長(zhǎng)。

另外，相對(duì)于機(jī)械密封室D的總?cè)莘e，將蓄積部65的容積設(shè)定為機(jī)械密封件6的通常的泄漏量的一年的量以上，例如若規(guī)定每年進(jìn)行一次以泄漏的檢修、泄漏液體的排除等為目的的維護(hù)，則油與水的邊界始終比下部密封面61靠下方。

油與水的邊界始終比下部密封面61靠下方，從而受到機(jī)械密封件的攪拌的僅為油層，因此，不會(huì)因攪拌而引起油與水的乳化，從而可防止由乳化引起的水分向比上部密封面靠上方的電動(dòng)機(jī)部B的泄漏。

另外，將機(jī)械密封室D上部的空氣容積66在機(jī)械密封室D的總?cè)莘e中所占的比例設(shè)為20％～30％，由此，即使因泄漏液體而引起油面的上升也會(huì)殘留有相當(dāng)大的量的空氣層，因此，幾乎不會(huì)產(chǎn)生僅存油層的情況下所產(chǎn)生的溫度上升，因而，能夠避免因高溫而引起的機(jī)械密封件的破損。

自中間殼體4的底部4b起直至上述突起部4a的頂部附近形成有第一緩沖板63，該第一緩沖板63對(duì)泄漏并積蓄于機(jī)械密封室D內(nèi)的汲取液體的流動(dòng)進(jìn)行阻止。因此，能夠阻止因旋轉(zhuǎn)部分的攪拌而導(dǎo)致的水與油的乳化。

另外，在機(jī)械密封殼體60的上方從中心朝向周向形成有第二緩沖板64，該第二緩沖板64也能夠減弱封入油被旋轉(zhuǎn)部攪拌的情況。因此，能夠抑制因封入油的攪拌而引起的發(fā)熱。

以上對(duì)作為比較例的縱軸泵及其機(jī)械密封室的構(gòu)造進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)以上說(shuō)明可知，在比較例中，為了使機(jī)械密封室D的上部的空氣的容積66在該機(jī)械密封室D的總?cè)莘e中所占的比例達(dá)到20％～30％，需要預(yù)先測(cè)量向機(jī)械密封室D填充的封入油的量，然后再將該封入油填充至機(jī)械密封室D，對(duì)于這些方面的管理作業(yè)頗為繁瑣、且耗費(fèi)勞力。另外，為了減弱由旋轉(zhuǎn)部對(duì)機(jī)械密封室D內(nèi)的封入油的攪拌，比較例中還設(shè)置有第一緩沖板63以及第二緩沖板64，通常第一緩沖板63及第二緩沖板64由鑄件構(gòu)成，因而必然導(dǎo)致鑄件材料增多，與此相應(yīng)地，重量隨之增加，而且成本也有所提升。

為了解決如上問(wèn)題，如圖1所示，本實(shí)用新型中并未設(shè)置第一緩沖板63及第二緩沖板64，而是取而代之地在機(jī)械密封室D的側(cè)壁部設(shè)置肋狀壁部68，并在該肋狀壁部68內(nèi)置有封入油填充口69，該封入油填充口69向機(jī)械密封室D的內(nèi)部延伸并將該肋狀壁部68貫通而形成為兩端開(kāi)口孔，當(dāng)將該縱軸泵橫臥放置時(shí)，使得所述開(kāi)口孔的底面位置X的上方空間的容積達(dá)到機(jī)械密封室D的總?cè)莘e的20％～30％。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如圖2所示，當(dāng)將封入油向機(jī)械密封室D中填充時(shí)，將縱軸泵橫臥放置并經(jīng)由封入油填充口69而進(jìn)行填充，且填充至使得封入油的液位處于封入油填充口69向機(jī)械密封室D的內(nèi)部延伸的開(kāi)口孔底面位置附近。詳細(xì)而言，如圖2的A-A′向視圖所示，使得剖面線(xiàn)所示的上方部分的容積在機(jī)械密封室D的總?cè)莘e中所占的比例達(dá)到20％～30％。由此，無(wú)需預(yù)先對(duì)填充的封入油的量進(jìn)行測(cè)量便能夠使封入油上方的空氣的容積確保為機(jī)械密封室D的總?cè)莘e的20％～30％，從而能夠大幅節(jié)省勞力。另外，利用一個(gè)肋狀壁部68而取代了第一緩沖板63及第二緩沖板64，該肋狀壁部68能夠與這些緩沖板同樣地實(shí)現(xiàn)抑制對(duì)封入油的攪拌的功能。非但如此，由此還減少了部件件數(shù)，從而能夠減輕裝置整體的重量并抑制其制造成本。

本實(shí)用新型的作用效果如下所述。

(a)通過(guò)增大比機(jī)械密封下部密封面靠下側(cè)的蓄積部的容積，能夠使維護(hù)的周期大幅延長(zhǎng)。

(b)通過(guò)以上述方式對(duì)肋狀壁部以及封入油填充口進(jìn)行設(shè)置，無(wú)需預(yù)先對(duì)填充的封入油的量進(jìn)行測(cè)量便能夠確保封入油上方的空氣的目標(biāo)容積。

(c)通過(guò)在機(jī)械密封室的側(cè)壁形成肋狀壁部，能夠減弱封入油被旋轉(zhuǎn)部攪拌的情況，從而能夠阻止因旋轉(zhuǎn)部的攪拌而引起的水與油的乳化，進(jìn)而能夠抑制因封入油的攪拌而引起的發(fā)熱。

(d)與以往的結(jié)構(gòu)相比，利用一個(gè)肋狀壁部取代通常設(shè)置的多個(gè)緩沖部件，從而能夠削減部件件數(shù)，減輕裝置整體的重量，并能夠降低制造緩沖部件的制造成本。

至此對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限定于上述實(shí)施方式，在其技術(shù)的思想的范圍內(nèi)當(dāng)然可以以各種不同的方式而實(shí)施。