纵轴泵的机械密封室的构造的制作方法

本实用新型涉及水处理设备中的污水的转移输送等、用于污水及污物的排放的潜水泵的机械密封室的构造，特别是涉及纵轴泵的机械密封室的构造。

背景技术：

图5中示出以往的一般的污水用潜水泵。该图中，A1表示泵室，B1表示电动机室，在两者之间形成有用于防止泵室A1中汲取的液体侵入电动机室B1的机械密封室C1。

图6详细示出了图5中的机械密封室C1。附图标记70所示的双重机械密封件具有上部密封端面71以及下部密封端面72，利用单个螺旋弹簧73对两个密封端面71、72施加用于密封的适当的面压力，通常将其称为所谓的“单弹簧双重密封形式”。

上下的二次密封件74、75分别为用于防止电动机轴90与机械密封件70之间的泄漏的静止密封件。利用封入于机械密封室C1的封入油80来确保机械密封件70的密封端面71、72的冷却、润滑。

若由封入油80占据了机械密封室C1的整个容积，则室内压力因温度上升而急剧上升，从而有可能导致机械密封件70破坏。因此，通常以总容积的80％～85％封入油，并将剩余的15％～20％设为空气的容积76。

另外，因伴随着电动机轴90以及机械密封件70的旋转的对封入油80的搅拌以及离心力而引起轴心方向上的油面的降低，图6中的附图标记77表示用于防止该情况的缓冲板。

上述机械密封件70用于将从密封面71、72的泄漏抑制为极小限度，但即便如此也根据泵容量的不同而不同，一般存在0.03mL/h左右的泄漏量。该泄漏难以避免，且通过该泄漏而承担对密封端面71、72的滑动部件进行润滑及冷却的作用。

一般的排水泵通过排水槽的水位控制而运转，多数情况下进行间歇运转，一年的运转时间非常短。但是，在将潜水泵用于曝气、搅拌的情况下等，泵连续运转24小时，若根据上述泄漏量而对汲取的水向机械密封室C1的浸入进行计算，则一年的泄漏量达到263mL左右的相当大的量。

这样泄漏并向机械密封室C1浸入的汲取液体因油与水的比重差而蓄积于机械密封室C1的下部，但其中相当大的量的液体因机械密封件70的搅拌效应而与油混合并乳化。虽然在机械密封室C1设置有缓冲板77，但难以完全抑制机械密封件70的弹簧73等的搅拌效应。

另一方面，与下部密封端面72相同，在上部密封端面71也产生同样的泄漏，水分以乳化状态从上部密封端面71朝电动机室B1浸入，从而逐渐导致电动机室B1内的绝缘劣化。

鉴于上述问题，专利文献1中提出了一种机械密封室的构造，其能够防止因长期间逐渐进入的水分而引起的电动机室内的绝缘环境的劣化。详细而言，其使得机械密封室上部的空气的容积在该机械密封室的总容积中所占的比例为20％～30％。由此，即使因泄漏液体而导致油面上升，由于仍然残留有相当大的量的空气层，因此也几乎不会产生只有油层时的温度上升，从而能够避免因高温而引起的机械密封件的破损。

此外，在上述比例设为20％以下的情况下，因泄漏液体而引起油面的上升，进而由此形成为空气层几乎消失的状态，在该情况下，因封入油的搅拌而产生的热量较大，从而有可能导致机械密封件破损。另外，在上述比例设为30％以上的情况下，包括机械密封室在内的泵整体变得大型化，在材料方面以及空间方面的效率低下。

然而，在专利文献1的结构中，为了使机械密封室上部的空气的容积在该机械密封室的总容积中所占的比例达到20％～30％，需要预先测量向机械密封室填充的封入油的量，然后再将该封入油填充至机械密封室，对于这些方面的管理颇为繁琐、且耗费劳力。另外，为了减弱由旋转部对机械密封室内的封入油的搅拌，专利文献1的结构中还设置有缓冲板63以及缓冲板64，通常缓冲板63及缓冲板64由铸件构成，因而必然导致铸件材料增多，与此相应地，重量随之增加，而且成本也有所提升。因而，专利文献1的结构在这些方面存有进一步改善的余地。

专利文献1：日本特许4107408号

技术实现要素：

因此，鉴于上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种机械密封室的构造，其在将封入油向机械密封室填充时无需对该封入油的量进行测量，从而省却了这方面的管理所需的劳力。另外，本实用新型中并未设置用于减弱对封入油的搅拌的缓冲板，因此，能够减轻构造整体的重量，而且还能够省却缓冲板的制造成本，从而降低整体成本。

本实用新型提供一种设置于上部的电动机室(B)与下部的泵室(A)之间、且利用双重机械密封件(6)而防止来自泵的汲取水浸入电动机室(B)内的纵轴泵(E)的机械密封室(D)的构造，在机械密封室(D)的侧壁设置有肋状壁部(68)，在该肋状壁部(68)内置有封入油填充口(69)，该封入油填充口(69)向机械密封室(D)的内部延伸并将该肋状壁部(68)贯通而形成为两端开口孔，当将该纵轴泵(E)横卧放置时，使得所述开口孔的底面位置(X)的上方空间的容积达到机械密封室(D)的总容积的20％～30％。

根据上述结构，当将封入油向机械密封室中填充时，将纵轴泵横卧放置并经由封入油填充口而进行填充，且填充至使得封入油的液位处于封入油填充口向机械密封室的内部延伸的开口孔底面位置附近。由此，无需预先对填充的封入油的量进行测量便能够将封入油上方的空气的容积确保为机械密封室的总容积的20％～30％，从而能够大幅节省劳力。

另外，将所述肋状壁部(68)兼用作抑制对封入油的搅拌的部件。

根据上述结构，与专利文献1相比，利用一个肋状壁部而取代了第一缓冲板及第二缓冲板，该肋状壁部能够与这些缓冲板同样地实现抑制对封入油的搅拌的功能。由此，不但削减了部件件数，从而减轻了装置整体的重量，而且还能够抑制制造成本。

附图说明

图1是示出本实用新型的实施方式的纵轴泵的机械密封部的结构的示意图。

图2是示出将本实用新型的纵轴泵横卧放置的整体的示意图、以及对将油封入于机械密封室的状态进行说明的A-A′向视图。

图3是示出作为比较例(专利文献1)的纵轴泵的整体的示意图。

图4是图3中的机械密封部的放大详细图。

图5是示出现有技术的潜水泵的整体的示意图。

图6是图5中的机械密封部的放大详细图。

附图标记的说明

A...泵部；B...电动机部；C...机械密封部；D...机械密封室；E...纵轴泵；1...叶轮；1a...主板；2...泵壳体；3...吸入罩；4...中间壳体；4a...内壁；4b...底部；4c...外壁；5...曲管；6...机械密封件；8...水中线缆；9...把手；10...电动机轴；11...凸台部；12...叶片部；21...吸入口；22...排出口；23...腿部；61...下部密封端面；62...封入油面；63...第一缓冲板；64...第二缓冲板；65...蓄积部；66...空气容量；68...肋状壁部；69...封入油填充口。

具体实施方式

以下，参照图1～图4并通过与比较例进行比较的方式对本实用新型的实施方式进行说明。具体而言，首先对比较例进行说明，随后着重对本实用新型与比较例之间的异同点进行说明。对于比较例中与本实用新型中相同或相当的部件标注相同的附图标记，并将重复的说明省略。

图1是示出本实用新型的实施方式的纵轴泵的机械密封部的结构的示意图。图2是示出将本实用新型的纵轴泵横卧放置的整体的示意图、以及对将油封入于机械密封室的状态进行说明的A-A′向视图。图3示出了作为比较例的纵轴泵的整体的示意图。图4详细示出了图3中的机械密封部的结构。

图3中，对于由附图标记E表示整体的纵轴泵而言，泵部A与电动机部B经由组装有机械密封件6的机械密封部C而构成为一体。而且，在上述电动机部B的电动机轴10的前端安装有构成泵部A的叶轮1的凸台部11。如图所示，该凸台部11位于比叶轮1的叶片靠上方的位置。

叶轮1是其主板1a相对于轴中心线呈锐角的斜流形式的开放式叶轮，利用具有排出口22的泵壳体2、具有吸入口21的吸入罩3、以及形成相对于上述机械密封部C的分隔板的中间壳体4而将该叶轮1液密地覆盖。

而且，上述纵轴泵E构成为：从上述吸入口21吸入污水，从上述侧部的排出口22经由曲管5而将汲取的液体向上方排出。另外，在上述泵壳体2设置有用于使泵独自立起的多个腿部23。这些方面与现有技术相同。

图4中，上述机械密封部C具备：机械密封壳体60；上述中间壳体4，其与上述机械密封壳体60卡合；以及双重机械密封件6，其将上述电动机轴10液密地密封，上述电动机轴10插通于机械密封壳体60的中心以及中间壳体4的中心，由机械密封壳体60与中间壳体4形成作为密封状的空间的机械密封室D。

该机械密封室D使得由比机械密封6的下部密封端面61靠下侧、即处于泵部A侧的上述中间壳体4形成的空间形成为较大的容积。即，如图3所示，使叶轮1的凸台部11比叶片部12向机械密封室D侧突出，在该凸台部11与叶片部12的台阶部分(由上述中间壳体4形成的空间部)，形成有对从下部密封端面61泄漏并浸入的汲取液体进行蓄积的蓄积部65。图中的附图标记67是双重机械密封件6的上部密封端面。

即，中间壳体4具有：内壁4a，其在叶轮1的凸台部11的径向外侧大致沿上下方向扩展；底部4b，其从上述内壁4a的下部朝径向外侧大致水平地扩展；以及外壁4c，其从上述底部4b的径向外侧的边缘部大致向上方延伸。而且，上述蓄积部65由这些内壁4a、底部4b以及外壁4c划分而成。

基于无需对泵进行维护而能够使其运转的允许运转时间对汲取液体向机械密封室D的总浸入量进行推断，并使上述蓄积部65的容积形成为能够确保与该推断量对应的容积。

另一方面，浸入上述机械密封室D内的泄漏液体蓄积于上述蓄积部65而使得封入油面62上升，然而，虽然油面上升也不会使空气被过度压缩，从而将油面上的空气容积66确保为机械密封室的总容积的20％～30％。

另外，自形成上述机械密封室D的一部分的上述中间壳体4的底部4b起直至中间壳体4的内壁4a的顶部附近为止，形成有第一缓冲板63。

另一方面，在形成机械密封室D的一部分的上述机械密封壳体60的上部，从机械密封壳体60的中心朝向周向而形成有第二缓冲板64。

而且，为了在水中使用该泵，利用O型圈等密封件Ba将电动机部B气密地密封。

另外，在电动机部B的上部设置有用于对泵进行上拉或者下拉的把手9，并经由与电动机部B的顶部连接的水中线缆8而供给电力(参照图3)。

这样，使比机械密封件下部密封面靠下侧的蓄积部65的容积在机械密封室D的总容积中所占的比例较大，从而能够使维护的周期大幅延长。

另外，相对于机械密封室D的总容积，将蓄积部65的容积设定为机械密封件6的通常的泄漏量的一年的量以上，例如若规定每年进行一次以泄漏的检修、泄漏液体的排除等为目的的维护，则油与水的边界始终比下部密封面61靠下方。

油与水的边界始终比下部密封面61靠下方，从而受到机械密封件的搅拌的仅为油层，因此，不会因搅拌而引起油与水的乳化，从而可防止由乳化引起的水分向比上部密封面靠上方的电动机部B的泄漏。

另外，将机械密封室D上部的空气容积66在机械密封室D的总容积中所占的比例设为20％～30％，由此，即使因泄漏液体而引起油面的上升也会残留有相当大的量的空气层，因此，几乎不会产生仅存油层的情况下所产生的温度上升，因而，能够避免因高温而引起的机械密封件的破损。

自中间壳体4的底部4b起直至上述突起部4a的顶部附近形成有第一缓冲板63，该第一缓冲板63对泄漏并积蓄于机械密封室D内的汲取液体的流动进行阻止。因此，能够阻止因旋转部分的搅拌而导致的水与油的乳化。

另外，在机械密封壳体60的上方从中心朝向周向形成有第二缓冲板64，该第二缓冲板64也能够减弱封入油被旋转部搅拌的情况。因此，能够抑制因封入油的搅拌而引起的发热。

以上对作为比较例的纵轴泵及其机械密封室的构造进行了详细说明。根据以上说明可知，在比较例中，为了使机械密封室D的上部的空气的容积66在该机械密封室D的总容积中所占的比例达到20％～30％，需要预先测量向机械密封室D填充的封入油的量，然后再将该封入油填充至机械密封室D，对于这些方面的管理作业颇为繁琐、且耗费劳力。另外，为了减弱由旋转部对机械密封室D内的封入油的搅拌，比较例中还设置有第一缓冲板63以及第二缓冲板64，通常第一缓冲板63及第二缓冲板64由铸件构成，因而必然导致铸件材料增多，与此相应地，重量随之增加，而且成本也有所提升。

为了解决如上问题，如图1所示，本实用新型中并未设置第一缓冲板63及第二缓冲板64，而是取而代之地在机械密封室D的侧壁部设置肋状壁部68，并在该肋状壁部68内置有封入油填充口69，该封入油填充口69向机械密封室D的内部延伸并将该肋状壁部68贯通而形成为两端开口孔，当将该纵轴泵横卧放置时，使得所述开口孔的底面位置X的上方空间的容积达到机械密封室D的总容积的20％～30％。

根据该结构，如图2所示，当将封入油向机械密封室D中填充时，将纵轴泵横卧放置并经由封入油填充口69而进行填充，且填充至使得封入油的液位处于封入油填充口69向机械密封室D的内部延伸的开口孔底面位置附近。详细而言，如图2的A-A′向视图所示，使得剖面线所示的上方部分的容积在机械密封室D的总容积中所占的比例达到20％～30％。由此，无需预先对填充的封入油的量进行测量便能够使封入油上方的空气的容积确保为机械密封室D的总容积的20％～30％，从而能够大幅节省劳力。另外，利用一个肋状壁部68而取代了第一缓冲板63及第二缓冲板64，该肋状壁部68能够与这些缓冲板同样地实现抑制对封入油的搅拌的功能。非但如此，由此还减少了部件件数，从而能够减轻装置整体的重量并抑制其制造成本。

本实用新型的作用效果如下所述。

(a)通过增大比机械密封下部密封面靠下侧的蓄积部的容积，能够使维护的周期大幅延长。

(b)通过以上述方式对肋状壁部以及封入油填充口进行设置，无需预先对填充的封入油的量进行测量便能够确保封入油上方的空气的目标容积。

(c)通过在机械密封室的侧壁形成肋状壁部，能够减弱封入油被旋转部搅拌的情况，从而能够阻止因旋转部的搅拌而引起的水与油的乳化，进而能够抑制因封入油的搅拌而引起的发热。

(d)与以往的结构相比，利用一个肋状壁部取代通常设置的多个缓冲部件，从而能够削减部件件数，减轻装置整体的重量，并能够降低制造缓冲部件的制造成本。

至此对本实用新型的实施方式进行了说明，但本实用新型并不限定于上述实施方式，在其技术的思想的范围内当然可以以各种不同的方式而实施。