JP7383557B2 - ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、ポンプに関する。

特許文献１に開示されたポンプは、回転軸を回転可能に支持する軸受に潤滑液を供給する潤滑液流路を備える。潤滑液流路は、回転軸を取り囲むようにポンプケーシング内に配置された保護管を備える。潤滑液流路には、潤滑液として清水（上水）を保護管内に供給する外部注水機構と、潤滑液として揚水の一部を濾過した浄水を保護管内に供給する自己注水機構とが接続されている。

特開２０２０－７９８３号公報

特許文献１では、外部注水機構による清水の供給状態と、自己注水機構による浄水の供給状態とを切り換えることで、潤滑液としての清水の無駄な消費を抑制している。しかし、特許文献１では、潤滑液流路からの潤滑液の漏れ低減について何も考慮されていない。

本発明は、軸受を保護するための潤滑液流路からの潤滑液の漏れを低減できるポンプを提供することを課題とする。

本発明の一態様は、筒状のポンプケーシングと、前記ポンプケーシング内に配置された第１端と、前記ポンプケーシング外に配置された第２端とを有する回転軸と、前記回転軸の前記第１端側に取り付けられたインペラと、前記インペラに対して前記回転軸の前記第２端側に隣接して配置され、前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、前記軸受に対して前記回転軸の前記第２端側に接続されて前記回転軸を取り囲む保護管と、前記軸受に対して前記インペラ側に配置されたメカニカルシールとを有し、前記保護管内を通して前記軸受に潤滑液を供給するための潤滑液流路と、前記ポンプケーシング外の水源の清水を前記潤滑液として前記潤滑液流路に供給する外部注水機構と、前記ポンプケーシングと前記保護管の間の排水路から流出した揚水を濾過した浄水を、前記メカニカルシールの前記インペラ側に供給する自己注水機構と、前記水源からの給水量を検出する流量検出部と、前記流量検出部の計測結果に基づいて前記自己注水機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記流量検出部の計測結果が閾値未満の場合、前記自己注水機構によって前記メカニカルシールに対して前記浄水を間欠的に供給又は供給を停止させる一方、前記流量検出部の計測結果が前記閾値以上の場合、前記自己注水機構によって前記メカニカルシールに前記浄水を連続的に供給させる、ポンプを提供する。

本態様では、自己注水機構によってメカニカルシールのインペラ側に浄水を供給する。これにより、メカニカルシールのシール部に付着した異物を除去（フラッシング）できるため、異物によるシール部の摩耗を抑制できる。また、メカニカルシールのインペラ側の圧力が高められるため、潤滑液流路からの潤滑液の漏れを低減できる。よって、高価な清水の無駄な消費を抑制できる。潤滑液として浄水を潤滑液流路に供給しないため、腐食性を有する硫化物や塩化物が揚水に含まれている場合でも、潤滑液流路を構成する部品が損傷することを防止できる。しかも、流量検出部の計測結果が閾値未満の場合、つまり潤滑液の漏れが少なく、清水の給水量が少ない場合、自己注水機構によって浄水を間欠的に供給することで、メカニカルシールに異物が固着した状態になることを防止できる。よって、ポンプの駆動時、異物によるメカニカルシールの摩耗を防止できる。流量検出部の計測結果が閾値以上の場合、つまり潤滑液の漏れが多く、清水の給水量が多い場合、自己注水機構によって浄水を連続的に供給することで、メカニカルシールのインペラ側の圧力が常に高められるため、潤滑液流路からの潤滑液の漏れを低減できる。

前記自己注水機構は、前記排水路に接続された第１端と、前記ポンプケーシング外に配置された第２端とを有する第１配管と、前記第１配管の前記第２端に接続された流入部と、前記浄水を吐出する吐出部とを有する濾過器と、前記吐出部に接続された第１端と、前記メカニカルシールの前記インペラ側に接続された第２端とを有する第２配管とを備える。

本態様では、電動ポンプ等の駆動手段を用いることなく、排水路内を流動する揚水の圧力によって、揚水の一部が第１配管に流出し、第２配管を通して濾過器で濾過した浄水をメカニカルシールに吐出できる。

前記軸受は、前記ポンプケーシング内に固定された軸受ケーシングに取り付けられ、前記保護管は、前記軸受ケーシングにおける前記回転軸の前記第２端側の端に締結による接続部を介して接続されており、前記自己注水機構は、前記吐出部に接続された第１端と、前記接続部に配置された第２端とを有する第３配管を備える。

本態様では、保護管と軸受ケーシングの接続部に自己注水機構によって浄水を供給するため、浄水の供給圧によって接続部からの潤滑液の漏れを低減できる。よって、清水の無駄な消費を抑制できる。

前記メカニカルシールは、前記インペラ側をシールする第１シール部と、前記軸受側をシールする第２シール部と、これらを収容するハウジングとを有し、前記ハウジングには、前記第１シール部に対応して前記自己注水機構の前記第２配管が接続される第１注入孔と、前記第２シール部に対応して前記外部注水機構が接続される第２注入孔とが設けられている。

本態様では、メカニカルシールが第１シール部と第２シール部を備えるため、潤滑液流路からの潤滑液の漏れを効果的に抑制できる。また、第１シール部に供給した浄水が潤滑液流路に混入することを確実に防止できる。

前記外部注水機構は、前記水源に接続された第１端と、前記第２注入孔に接続された第２端とを有する第４配管を備える。

本態様では、清水の供給によって第２シール部側の圧力を高くできるため、潤滑液流路内の潤滑液の漏れを抑制できる。

前記自己注水機構は、前記吐出部に接続された第１端と、前記第４配管に接続された第２端とを有する第５配管を備え、前記第４配管と前記第５配管の接続部には、前記第４配管及び前記第５配管のうちのいずれかと前記第２シール部とが接続されるように接続状態を切り換える切換部を備える。

本態様では、清水及び浄水のうちのいずれを第２シール部に供給するかを切換可能である。よって、潤滑液流路からの潤滑液の漏れ量が少ない場合には清水を供給し、漏れ量が多い場合には浄水を供給することで、清水の無駄な消費を抑制できる。

前記ポンプケーシング外に配置され、前記潤滑液流路において前記回転軸の前記第１端側と前記第２端側とを連通させる循環配管と、前記潤滑液流路において、前記回転軸の前記第２端側から前記第１端側へ前記潤滑液を流動させる送出部とを備える。

本態様では、送出部によって軸受に向けて潤滑液が流動されるため、軸受の摩耗と過熱を効果的に抑制できる。また、潤滑液流路内の圧力が自己注水機構による浄水の供給圧力よりも大きくなるため、メカニカルシールに供給された浄水が潤滑液流路に混入することを防止できる。

本発明のポンプでは、軸受を保護するための潤滑液流路からの潤滑液の漏れを低減できる。

本発明の第１実施形態に係るポンプを示す断面図。 メカニカルシールの断面図。 軸受ケーシングと保護管の接続部を示す断面図。 濾過器の一例を示す断面図。 ポンプのブロック図。 潤滑液流路の状況に応じた制御部による制御を示す表。 図６Ａの制御に応じた弁の状態を示す表。 潤滑液流路の状況に応じた制御部による制御の変形例を示す表。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係るポンプ１０を示す。このポンプ１０は、吸水槽１内に水が溜まる前に予め運転が開始され、吸水槽１内の水位によって気中運転、気水混合運転、及び全水運転に切り換わる先行待機形である。

図１に示すように、ポンプ１０は、一般的な立軸ポンプと同様の基本構造であるポンプケーシング１２、回転軸２０、及びインペラ２２を備える。また、ポンプ１０は、回転軸２０の軸受２４Ａ，２４Ｂの保護を目的とした潤滑液流路３０と、潤滑液流路３０への潤滑液（エクスターナル流体）の補充を目的とした外部注水機構５０とを備える。本実施形態のポンプ１０は、潤滑液流路３０からの潤滑液の漏れ低減を目的とした自己注水機構６０を設けた点で、一般的な立軸ポンプ及び先行待機形ポンプと相違する。

（ポンプの基本構造）
図１に示すように、ポンプケーシング１２は、筒状であり、吸水槽１の上部を覆う据付床２に固定されている。ポンプケーシング１２は、上下方向に延びるように吸水槽１内に配置された揚水管１３と、据付床２上に配置された吐出し管１７とを備える。揚水管１３は、直管１４、ベーンケーシング１５、及びベルマウス１６を備え、この順で上から下へ接続されている。吐出し管１７は、９０度湾曲した吐出エルボ１８を備え、直管１４の上端に接続されている。吐出エルボ１８の出口には、下流側へ排水するための送水管（図示せず）が接続されている。

回転軸２０は、揚水管１３の軸線に沿って上下方向に延びるように配置されている。回転軸２０は、ポンプケーシング１２内に配置された第１端２０ａと、ポンプケーシング１２外に配置された第２端２０ｂとを備える。回転軸２０において、第１端２０ａ側の大部分は揚水管１３内に配置され、第２端２０ｂ側は吐出エルボ１８を貫通して外側へ突出している。

インペラ２２は、ベーンケーシング１５内に設けられた軸受ケーシング１５ａの下側に配置され、軸受ケーシング１５ａから突出した回転軸２０の下端（第１端２０ａ）に取り付けられている。インペラ２２の上端は、定められた排水開始水位（最低水位）に位置している。

ポンプケーシング１２は、回転軸２０を回転可能に支持する軸受２４Ａ，２４Ｂを備える。そのうち、軸受２４Ａは、吐出エルボ１８において、回転軸２０が貫通する部分に設けられたスリーブ１８ａ内に配置されている。軸受２４Ｂは、軸受ケーシング１５ａにおいて、回転軸２０が貫通する部分に設けられたスリーブ１５ｂ内に配置されている。個々の軸受２４Ａ，２４Ｂは、セラミック又は熱伝導率が低い樹脂からなる摺動体を備える。

回転軸２０の上端（第２端２０ｂ）には、駆動部２６（図５参照）が機械的に接続されている。駆動部２６には、電動モータ又は内燃機関の１つであるディーゼル機関を用いることができる。駆動部２６を駆動することで、回転軸２０と一体にインペラ２２が回転される。

ポンプ１０は気象情報に基づいてオペレータによって始動され、始動当初はポンプケーシング１２内に水が無い気中運転になる。吸水槽１内の水位が定められた揚水遮断水位（吸気管の下端）よりも高くなると、吸込口１６ａから吸い込んだ水と空気を一緒に排出する気水混合運転に移行する。インペラ２２が完全に浸かる最低水位よりも高くなると、水のみを排出する全水運転に移行する。

排水により水位が最低水位よりも下がると、ポンプケーシング１２の吸込口１６ａから水と一緒に空気が吸い込まれることで、再び気水混合運転に移行する。その後、揚水遮断水位になると、吸気管から定量の空気が吸い込まれることで、揚水管１３内に水柱を保持したエアロック運転に移行する。

駆動部２６の駆動継続によってエアロック運転が維持され、吸水槽１内の水が増えると再び気水混合運転を経て全水運転に移行する。気象情報に基づいてオペレータがポンプ１０を停止することで、揚水管１３内の水柱が脱落する。

ポンプの運転時、揚水に含まれた異物によって軸受２４Ａ，２４Ｂが損傷（アブレシブ摩耗）することがある。また、気中運転時、ポンプケーシング１２内には揚水が無いため、回転軸２０との摺接によって軸受２４Ａ，２４Ｂが過熱し、これらが焼き付く虞がある。これらの問題を防止し、運転（回転軸２０の回転）を継続するために、ポンプ１０には、潤滑液流路３０、外部注水機構５０、及び自己注水機構６０が設けられている。

潤滑液流路３０は、潤滑液を循環させることで、軸受２４Ａ，２４Ｂと回転軸２０の潤滑を図り、これらの焼き付きを防止する。外部注水機構５０は、潤滑液としての清水（上水）を潤滑液流路３０に供給（補充）する。自己注水機構６０は、揚水の一部を濾過した浄水を所定部位に供給することで、潤滑液流路３０からの潤滑液の漏れを低減させる。以下、これらについて、具体的に説明する。

（潤滑液流路の概要）
図１を参照すると、潤滑液流路３０は、一対の軸受２４Ａ，２４Ｂ間に配置された保護管３１と、回転軸２０の軸方向において軸受２４Ａ，２４Ｂの外側に配置されたメカニカルシール３２Ａ，３２Ｂとを備える。また、潤滑液流路３０の両端には循環配管３８が接続されている。

保護管３１は、回転軸２０を取り囲む筒状である。保護管３１の上端は、吐出エルボ１８のスリーブ１８ａの下端に液密に取り付けられることで、スリーブ１８ａ内の軸受２４Ａに接続されている。保護管３１の下端は、軸受ケーシング１５ａのスリーブ１５ｂの上端に液密に取り付けられることで、スリーブ１５ｂ内の軸受２４Ｂに接続されている。保護管３１と回転軸２０の間の空間が、潤滑液を循環させる流路を構成する。ポンプケーシング１２と保護管３１の間の空間は、吸水槽１内の水を排出する排水路２８を構成する。

図１において上側に位置するメカニカルシール３２Ａは、軸受２４Ａの上側に配置されている。より具体的には、メカニカルシール３２Ａは、吐出エルボ１８から外向きに突出した筒状の囲い部３３の蓋体３４に配置されている。囲い部３３の下端は吐出エルボ１８を構成する鋼管によって閉鎖され、囲い部３３の上端が別体の蓋体３４により閉鎖されている。蓋体３４の中央には貫通孔が形成されており、この貫通孔を通して回転軸２０が上向きに延在している。メカニカルシール３２Ａは、蓋体３４を貫通した回転軸２０を軸封し、保護管３１内に連通した囲い部３３の内部空間を密封している。

図１において下側に位置するメカニカルシール３２Ｂは、軸受ケーシング１５ａのスリーブ１５ｂ（軸受２４Ｂ）の下端（インペラ２２側）に配置されている。メカニカルシール３２Ｂは、回転軸２０を軸封し、保護管３１内に連通したスリーブ１８ａの下端を密閉している。

メカニカルシール３２Ａ，３２Ｂは、回転軸２０に取り付けられた回転環と、ハウジングに取り付けられた固定環とを備え、これらの摺接によって潤滑液流路３０内の潤滑液の漏出を防止する。例えば、上側のメカニカルシール３２Ａには、１個の回転環と１個の固定環とを備えるシングル形式が用いられる。下側のメカニカルシール３２Ｂには、２個の回転環と２個の固定環とを備えるダブル形式が用いられる。

図２にダブル形式のメカニカルシール３２Ｂの一例を示す。図２のメカニカルシール３２Ｂは、一対の回転環３２ａ１，３２ａ２が同じ向き（上向き）に付勢されたタンデム形である。但し、メカニカルシール３２Ｂは、一対の回転環３２ａ１，３２ａ２が互いに離れる向きに付勢された背面合わせ形であってもよいし、一対の回転環３２ａ１，３２ａ２が互いに近づく向きに付勢された対向形であってもよい。

図２に示すように、ダブル形式のメカニカルシール３２Ｂは、回転環３２ａ１と固定環３２ｂ１とで構成された第１シール部３２ｃ１と、回転環３２ａ２と固定環３２ｂ２とで構成された第２シール部３２ｃ２とを備える。これらは、回転軸２０に対して軸方向に並べて配置され、円筒状のハウジング３２ｄ内に収容されている。第１シール部３２ｃ１は、インペラ２２側（下側）に配置され、主に排水路２８から軸受２４Ｂ内への揚水の流入を防止する。第２シール部３２ｃ２は、軸受２４Ｂ側（上側）に配置され、主に潤滑液流路３０から排水路２８に向けた潤滑液の漏れを防止する。

ハウジング３２ｄには、一対の注入孔３２ｅ１，３２ｅ２が設けられている。第１注入孔３２ｅ１は、ハウジング３２ｄの軸方向において第１シール部３２ｃ１と対応する位置に設けられ、ハウジング３２ｄを径方向に貫通している。第２注入孔３２ｅ２は、ハウジング３２ｄの軸方向において第２シール部３２ｃ２と対応する位置に設けられ、ハウジング３２ｄを径方向に貫通している。後で詳述するように、第１シール部３２ｃ１に浄水を供給するために、第１注入孔３２ｅ１には自己注水機構６０が接続される。第２シール部３２ｃ２に清水を供給するために、第２注入孔３２ｅ２には外部注水機構５０が接続される。

図１に示すように、循環配管３８は、ポンプケーシング１２の外部に配置されている。循環配管３８の一端（上端）は、潤滑液タンク３５に接続されており、この潤滑液タンク３５を介して潤滑液流路３０の上端側（一端側）に接続されている。循環配管３８の他端（下端）は、ベーンケーシング１５の外側に取り付けられたフレキシブル管３８ａに接続されており、このフレキシブル管３８ａ、接続管部１５ｃ及びスリーブ１５ｂを介して潤滑液流路３０の下端側（他端側）に接続されている。これにより、循環配管３８を介して潤滑液流路３０の一端側と他端側が連通している。

潤滑液タンク３５は、台座を介して蓋体３４上に取り付けられており、接続配管３９によってメカニカルシール３２Ａの注入孔（図示せず）に接続されている。潤滑液タンク３５には、潤滑液の液面レベルを検出する満水検知器３７が配置されている。潤滑液タンク３５は中央に開口を有する中空状の円環体であり、その開口に回転軸２０のスラスト軸受であるボール軸受３６が固定されている。

フレキシブル管３８ａは、可撓性を有する変形可能な配管であり、ベーンケーシング１５の接続管部１５ｃに接続されている。フレキシブル管３８ａは、先行待機運転において振動により配管に加わる振動配管荷重を抑制し、配管の破損を防止するために設けられている。接続管部１５ｃは、ベーンケーシング１５の外周面から軸受ケーシング１５ａを貫通してスリーブ１５ｂにかけて延びている。これにより、スリーブ１５ｂ内からベーンケーシング１５外（フレキシブル管３８ａ）にかけて連通した流水路が形成されている。

囲い部３３内には、回転軸２０の上端（第２端２０ｂ）側から軸受２４Ｂに向けて潤滑液を流動させる羽根部材（送出部）４１が配置されている。羽根部材４１は、回転軸２０に取り付けられ、回転軸２０と一体に回転することで、潤滑液流路３０内及び循環配管３８内の潤滑液を図１において時計回りに循環させる。また、循環配管３８には、潤滑液の循環流量を調整する流量調整弁４０が介設されている。

囲い部３３内の潤滑液は、スリーブ１８ａ（軸受２４Ａ）と回転軸２０の間の隙間を通って図１において下向きに流れ、保護管３１内に流入する。続いて、潤滑液は、保護管３１内を図において下向きに流れ、軸受ケーシング１５ａのスリーブ１５ｂ（軸受２４Ｂ）と回転軸２０の隙間を通過し、さらに接続管部１５ｃを介して循環配管３８に流入する。続いて、潤滑液は、循環配管３８を上昇して潤滑液タンク３５に至り、接続配管３９とメカニカルシール３２Ａのハウジングを通して囲い部３３内に戻る。

このように循環される潤滑液によって、スリーブ１８ａ，１５ｂ内の軸受２４Ａ，２４Ｂが潤滑される。また、メカニカルシール３２Ａ，３２Ｂによって、潤滑液流路３０の内部から外部への潤滑液の漏れが防止される。

（外部注水機構の概要）
図１に示すように、外部注水機構５０は、水源設備（図示せず）に接続された受水槽（水源）５２を備える。また、外部注水機構５０は、潤滑液流路３０に潤滑液として清水を供給（補充）するための第１給水管５５と、第２シール部３２ｃ２に清水を供給するための第２給水管（第４配管）５６とを備え、これらが受水槽５２に分岐接続されている。

受水槽５２は、潤滑液タンク３５よりも高い位置に配置され、接続配管５３を介して水源設備に接続されている。接続配管５３には、受水槽５２内に定められた水位まで清水が溜められると、水源設備と受水槽５２の連通を遮断する止水弁として、ボールタップバルブ（図示せず）が介設されている。また、接続配管５３には、水源設備から受水槽５２に供給される清水の流量、つまり循環流路３０への給水量を計る流量計（流量検出部）５４が介設されている。

第１給水管５５は、受水槽５２に接続された一端（第１端）と、循環配管３８に接続された他端（第２端）とを有し、循環配管３８を介して潤滑液タンク３５（潤滑液流路３０）に接続されている。つまり、第１給水管５５は、循環配管３８の一部を共通配管として潤滑液タンク３５に接続されている。但し、循環配管３８の一部を共有することなく、第１給水管５５を直接潤滑液タンク３５に接続してもよい。

第２給水管５６は、第１給水管５５に接続された第１端５６ａと、メカニカルシール３２Ｂに接続された第２端５６ｂ（図２参照）とを備える。第２給水管５６（第１端５６ａ）は、第１給水管５５の一部を共通配管として受水槽５２に接続されている。但し、第１給水管５５の一部を共有することなく、第２給水管５６を受水槽５２に直接接続してもよい。第２給水管５６（第２端５６ｂ）は、メカニカルシール３２Ｂの第２注入孔３２ｅ２（つまり第２シール部３２ｃ２側）に接続されている。

第１給水管５５において、第２給水管５６との接続部（第１端５６ａ）の上流側（受水槽５２側）には第１電磁弁５７が介設されている。また、第２給水管５６には第２電磁弁５８と逆止弁５９が介設されている。第１電磁弁５７は、受水槽５２内の清水を供給可能な開状態と、受水槽５２内の清水を供給不可能な閉状態とに切換可能である。第２電磁弁５８は、受水槽５２からメカニカルシール３２Ｂへの清水の供給を可能な状態と不可能な状態とに切換可能である。逆止弁５９は、受水槽５２からメカニカルシール３２Ｂに向けた通水を許容し、逆向きに流動を阻止する。

ポンプ１０の運転によって、消耗部品であるメカニカルシール３２Ｂの回転環３２ａ１，３２ａ２と固定環３２ｂ１，３２ｂ２の摩耗（劣化）は不可避であるため、経時的に潤滑液流路３０の潤滑液の漏れが生じる。この漏れによって潤滑液流路３０の潤滑液が不足すると、水頭圧によって受水槽５２内の清水が、給水管５５を介して潤滑液タンク３５に供給される。これにより、循環配管３８を含む潤滑液流路３０内の潤滑液は、常に定量に維持される。

（自己注水機構の概要）
引き続いて図１を参照すると、自己注水機構６０は、揚水の一部を濾過し、浄水を潤滑液流路３０の所定部位に吐出することで、潤滑液流路３０からの潤滑液の漏れを低減する。自己注水機構６０は、排水路２８に接続された注出管（第１配管）６１、注出管６１に接続された濾過器６２、及び濾過器６２に接続された第１給水管（第２配管）６３、及び所定量の浄水を貯留する貯水槽６４を備える。また、自己注水機構６０は、濾過器６２に接続された第２給水管（第３配管）６５及び第３給水管（第５配管）６６を更に備える。

注出管６１は、ポンプケーシング１２内である排水路２８に接続された第１端６１ａと、ポンプケーシング１２外に配置された第２端６１ｂとを備え、ポンプケーシング１２と濾過器６２を連通させる。第１端６１ａは、吐出エルボ１８に接続され、排水路２８において最も圧力が高いインペラ２２の下流側に連通している。第２端６１ｂは、濾過器６２の揚水流入口６２ｃに接続されている。注出管６１には、排水路２８内の揚水の吐出圧によって揚水の一部が流出する。

濾過器６２は、第２端６１ｂに接続された揚水流入口（流入部）６２ｃと浄水流出口（吐出部）６２ｄとを備え、注出管６１から流入した揚水を濾過して浄水を浄水流出口６２ｄから吐出する。濾過器６２は、揚水を浄水と汚水に分離するサイクロンセパレータによって構成されている。但し、揚水中の異物を除去して浄水を吐出できれ構成であれば、濾過器６２の種類は必要に応じて変更が可能である。

図４にサイクロンセパレータ式の濾過器６２を示す。この濾過器６２は、一端に円錐筒状の部分を有する容器６２ａと、容器６２ａの他端を塞ぐ蓋部６２ｂとを備える。揚水流入口６２ｃは、容器６２ａにおいて蓋部６２ｂ側の外周部に形成されている。浄水流出口６２ｄは、遠心分離によって異物を除去した浄水が流出する部分であり、蓋部６２ｂに形成されている。蓋部６２ｂとは反対側に位置するように、容器６２ａには、分離した異物を含む汚水を吐出する汚水流出口６２ｅが形成されている。

汚水流出口６２ｅにはドレン管６２ｆが接続されている。図１を参照すると、ドレン管６２ｆの先端は、排水路２８において濾過器６２内よりも低圧部分に連通するように、インペラ２２の上流側であるベルマウス１６に接続されている。

図１に示すように、第１給水管６３は、メカニカルシール３２Ｂにおいて排水路２８に露出した第１シール部３２ｃ１（インペラ２２側）に浄水を供給する配管である。第１給水管６３は、浄水流出口６２ｄに接続された第１端６３ａと、第１シール部３２ｃ１に接続された第２端６３ｂ（図２参照）とを備え、濾過器６２とメカニカルシール３２Ｂを連通させる。

第１給水管６３には貯水槽６４が介設されている。つまり、本実施形態の第１給水管６３は、濾過器６２と貯水槽６４を連通させる第１部分６３ｃと、貯水槽６４とメカニカルシール３２Ｂを連通させる第２部分６３ｄとを備える。第１部分６３ｃの一端が浄水流出口６２ｄに接続された第１端６３ａであり、第１部分６３ｃの他端が貯水槽６４に接続されている。第２部分６３ｄの一端が貯水槽６４に接続され、第２部分６３ｄの他端が第１シール部３２ｃ１に接続された第２端６３ｂである。

貯水槽６４は、潤滑液タンク３５よりも高い位置に配置され、濾過器６２から吐出された浄水を貯留する容器である。浄水不足による給水不良を回避するために、貯水槽６４には貯水量（水位）を検出する水位センサ６４ａ（図５参照）が配置されている。

第２給水管６５は、潤滑液流路３０において保護管３１と軸受ケーシング１５ａの接続部３０ａに浄水を供給する配管である。第２給水管６５は、第１給水管６３の第２部分６３ｄに接続された第１端６５ａと、接続部３０ａに接続された第２端６５ｂ（図３参照）とを備える。つまり、第２給水管６５（第１端６５ａ）は、第１給水管６３の一部を共通配管として貯水槽６４（濾過器６２）に接続されている。但し、第１給水管６３の一部を共有することなく、第２給水管６５を貯水槽６４に直接接続してもよい。

保護管３１と軸受ケーシング１５ａの接続部３０ａを図３に示す。図３に示すように、保護管３１の下端には、径方向外向きに突出した円環状のフランジ部３１ａが形成されている。軸受ケーシング１５ａの上端には、径方向外向きに突出し、フランジ部３１ａに対応する円環状のフランジ部１５ｄが形成されている。これらのフランジ部３１ａ，１５ｄは、ボルト（図示せず）によって締結されている。

保護管３１のフランジ部３１ａには、軸受ケーシング１５ａのフランジ部１５ｄとの対向面に、フランジ部１５ｄから離れる向きに窪む円環状の給水溝３１ｂと、給水溝３１ｂに連通する連通孔３１ｃとが設けられている。フランジ部３１ａの径方向における給水溝３１ｂの両側には、パッキンを配置する凹溝３１ｄがそれぞれ設けられている。給水溝３１ｂには第２給水管６５の第２端６５ｂが接続され、浄水の供給によって給水溝３１ｂの内圧を高めることで、フランジ部３１ａ，１５ｄ間から潤滑液流路３０の外部への潤滑液の漏れ抑制している。

第３給水管６６は、メカニカルシール３２Ｂにおいて軸受２４Ｂ側の第２シール部３２ｃ２に浄水を供給する配管である。第３給水管６６は、第２給水管６５に接続された第１端６６ａと、第２給水管５６に接続された第２端６６ｂとを備える。つまり、第３給水管６６（第１端６６ａ）は、第２給水管６５の一部を共通配管として貯水槽６４（濾過器６２）に接続されている。但し、第２給水管６５の一部を共有することなく、第３給水管６６を貯水槽６４に直接接続してもよい。

このように構成された自己注水機構６０は、ポンプケーシング１２内の圧力によって機能する。

具体的には、図１に示すように、吐出エルボ１８内（注出管６１内）の圧力をＰ１、第１給水管６３の第１部分６３ｃ内の圧力をＰ２、第１給水管６３の第２部分６３ｄ内の圧力をＰ３、ドレン管６２ｆ内の圧力をＰ４、ベルマウス１６内の圧力をＰ５とすると、全水運転時、圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、この順で小さくなる（Ｐ１＞Ｐ２≧Ｐ３＞Ｐ４＞Ｐ５）。但し、第１部分６３ｃ内の圧力Ｐ２と第２部分６３ｄ内の圧力Ｐ３とは、同一になる状況が存在する。

ポンプケーシング１２内の揚水の一部は、前述した圧力差によって注出管６１を通して濾過器６２に供給される。図４を参照すると、濾過器６２に流入した揚水ＰＷは、容器６２ａの内壁に沿って旋回（旋回流ＲＦ参照）する。これにより、容器６２ａの内壁付近の圧力は高くなり、容器６２ａの中心軸付近の圧力は低くなる。また、容器６２ａの中心軸付近において、蓋部６２ｂ側では浄水流出口６２ｄに向けた流れＵＦが生じ、逆側では汚水流出口６２ｅに向けた旋回流のみとなる。

揚水ＰＷに含まれている固形物は、旋回流ＲＦによる遠心力によって分離され、回転しながら汚水流出口６２ｅ側へ向かい、汚水ＤＷとして汚水流出口６２ｅからドレン管６２ｆへ排出される。この汚水ＤＷは、ドレン管６２ｆを通してポンプケーシング１２内へ排出される（図１参照）。

固形物が分離された浄水ＣＷは、浄水流出口６２ｄから第１部分６３ｃへ排出される。但し、軸受２４Ａ，２４Ｂに摩耗を生じさせない程度の微小な固形物は、浄水ＣＷに含まれた状態で浄水流出口６２ｄから排出されることはある。図１に示すように、第１部分６３ｃに流入した浄水ＣＷは、貯水槽６４に一時的に溜められる。この浄水ＣＷは、後述する制御部８０の指令に従ってメカニカルシール３２Ｂ及び接続部３０ａに供給される。

図１を参照すると、自己注水機構６０は、揚水注出用の電磁弁６７、浄水供給用の電磁弁６８，６９、及び汚水排出用の電磁弁７０を備える。清水用の第２給水管５６と浄水用の第３給水管６６との接続部には、メカニカルシール３２Ｂとの接続状態を切り換える切換弁７１が配置されている。

電磁弁６７は、注出管６１に介設され、ポンプケーシング１２から濾過器６２への揚水の注出が可能な開状態、及び注出が不可能な閉状態に切換可能である。

電磁弁６８は、第１給水管６３の第２部分６３ｄにおいて、第２給水管６５との接続部（第１端６５ａ）よりも下流側（メカニカルシール３２Ｂ側）に介設され、貯水槽６４から第１シール部３２ｃ１への浄水の供給が可能な開状態、及び供給が不可能な閉状態とに切換可能である。

電磁弁６９は、第２給水管６５に介設され、貯水槽６４から接続部３０ａへの浄水の供給が可能な開状態、及び供給が不可能な閉状態に切換可能である。

電磁弁７０は、ドレン管６２ｆに介設され、濾過器６２からポンプケーシング１２への汚水の排出が可能な開状態、及び排出が不可能な閉状態に切換可能である。

切換弁７１は、清水用の第２給水管５６及び浄水用の第３給水管６６のうちのいずれかと、メカニカルシール３２Ｂの第２シール部３２ｃ２とが接続されるように、第１接続状態と第２接続状態に切換可能な三方弁である。第１接続状態では、清水用の第２給水管５６と第２シール部３２ｃ２が連通し、浄水用の第３給水管６６と第２シール部３２ｃ２とが遮断される。第２接続状態では、浄水用の第３給水管６６と第２シール部３２ｃ２とが連通し、清水用の第２給水管５６と第２シール部３２ｃ２が遮断される。

（制御部の概要）
図５に示すように、ポンプ１０は、パーソナルコンピュータ等によって構成された制御部８０を備える。制御部８０には、駆動部２６、前述したセンサ３７，５４，６４ａ、及び前述した弁４０，５７，５８，６７～７１が電気的に接続されている。制御部８０は、オペレータの指示に従って駆動部２６を制御するとともに、各種センサ３７，５４，６４ａの計測結果に従って流量調整弁４０、電磁弁５７，５８，６７～７０、及び切換弁７１を制御する。

制御部８０は、ポンプ１０を制御するプログラム、及びプログラムに用いる閾値等が記憶された記憶部（メモリ）８１を備える。制御部８０のプログラムには、潤滑液流路３０からの潤滑液漏れの低減を目的とした注水処理が含まれている。この注水処理は駆動部２６の駆動と並行して行われる。注水処理の状態に拘わらず、駆動処理では、駆動部２６によって回転軸２０を定速で回転させる。

注水処理では、流量計５４の計測結果に基づいて、メカニカルシール３２Ｂの状態、つまりメカニカルシール３２Ｂの異常の有無と異常レベルを判断し、その判断結果に基づいて外部注水機構５０及び自己注水機構６０を制御する。記憶部８１には、メカニカルシール３２Ｂの状態を判断するための閾値Ｔ１，Ｔ２が記憶されている。第１閾値Ｔ１は第２閾値Ｔ２よりも小さい（Ｔ１＜Ｔ２）。

具体的には、所定期間内での流量計５４の計測結果（流量）は、潤滑液流路３０（つまりメカニカルシール３２Ｂ）からの漏れが多くなるに従って多くなる。つまり、受水槽５２からの給水量が少ない状況は、メカニカルシール３２Ｂの摩耗は少なく、メカニカルシール３２Ｂの損傷も無いことを意味する。一方、受水槽５２からの給水量が多い状況は、メカニカルシール３２Ｂの摩耗が多く、メカニカルシール３２Ｂ自体も損傷している可能性があることを意味する。よって、流量計５４の計測結果と閾値Ｔ１，Ｔ２を比較することで、制御部８０は、メカニカルシール３２Ｂの状態を判断できる。

（制御部によるメインフロー）
制御部８０は、前述のようにオペレータの指示に従って、駆動部２６の始動と停止を行う。駆動部２６を始動すると制御部８０は、停止指令が入力させるまで、流量計５４の計測結果に基づいて、定常時運転、異常時運転、及び非常時運転のうちのいずれかを実行する。

より具体的には、流量計５４の計測結果が第１閾値Ｔ１未満の場合、制御部８０は、メカニカルシール３２Ｂが正常状態であると判断し、定常時運転を行う。流量計５４の計測結果が第１閾値Ｔ１以上第２閾値Ｔ２未満の場合、制御部８０は、メカニカルシール３２Ｂが摩耗した異常状態である判断し、異常時運転を行う。流量計５４の計測結果が第２閾値Ｔ２以上の場合、制御部８０は、メカニカルシール３２Ｂが過度に摩耗又は損傷した非常状態である判断し、非常時運転を行う。

図６Ａに示すように、潤滑液流路３０には、運転状態（つまりメカニカルシール３２Ｂの状態）に拘わらず、外部注水機構５０から清水が補充される。また、運転状態に応じて、第１シール部３２ｃ１には自己注水機構６０から浄水が供給され、第２シール部３２ｃ２には外部注水機構５０からの清水又は自己注水機構６０からの浄水が供給され、接続部３０ａには自己注水機構６０から浄水が供給される。

（定常時運転）
図６Ａを参照すると、メカニカルシール３２Ｂに異常がない定常時運転で制御部８０は、潤滑液流路３０に清水を補充し、第１シール部３２ｃ１、第２シール部３２ｃ２、及び接続部３０ａには清水も浄水も供給しない。

図６Ｂを参照すると、定常時運転で制御部８０は、潤滑液流路３０に清水を供給するための電磁弁５７を開状態とする。この状態では、潤滑液流路３０内の揚水が不足している場合のみ、受水槽５２内の清水が潤滑液流路３０に補充される。

また、制御部８０は、揚水注出用の電磁弁６７、及び汚水排出用の電磁弁７０を連動して間欠的に開閉させる。ここで、間欠的に開閉するとは、ポンプ１０の起動時、停止時、及び水位センサ６４ａによって貯水槽６４内の浄水量が少ないことを検出した場合に、１分から５分程度開状態とした後、閉状態とすることを意味する。これにより、貯水槽６４内の浄水を満水状態に維持できる。

また、制御部８０は、第２シール部３２ｃ２に清水を供給するための電磁弁５８、及び第２シール部３２ｃ２に浄水を供給するための電磁弁６９を閉状態とするとともに、切換弁７１を外部注水機構５０側に連通させる。この状態では、電磁弁５８，６９がいずれも閉状態であるため、第２シール部３２ｃ２には清水及び浄水のいずれも供給されない。

また、制御部８０は、第１シール部３２ｃ１に浄水を供給するための電磁弁６８を閉状態とする。この状態では、電磁弁６８を閉状態であるため、第１シール部３２ｃ１には浄水は供給されない。

（異常時運転）
図６Ａを参照すると、摩耗等の異常がメカニカルシール３２Ｂに存在する異常時運転で制御部８０は、潤滑液流路３０に清水を補充し、第１シール部３２ｃ１に浄水を間欠的に供給し、第２シール部３２ｃ２に清水を供給し、接続部３０ａに浄水を供給する。

図６Ｂを参照すると、異常時運転で制御部８０は、定常時運転と同様に、潤滑液流路３０に清水を供給するための電磁弁５７を開状態とする。

また、制御部８０は、定常時運転と同様に、揚水注出用の電磁弁６７、及び汚水排出用の電磁弁７０を連動して間欠的に開閉させる。

また、制御部８０は、第２シール部３２ｃ２に清水を供給するための電磁弁５８を開状態とし、第２シール部３２ｃ２に浄水を供給するための電磁弁６９を閉状態とし、切換弁７１を外部注水機構５０側に連通させる。この状態では、第２シール部３２ｃ２内の潤滑液が不足している場合のみ、受水槽５２内の清水が第２シール部３２ｃ２に補充される。また、第２シール部３２ｃ２内は、受水槽５２の水頭圧によって昇圧される。よって、第２シール部３２ｃ２通した潤滑液流路３０内の潤滑液の漏出を抑制できる。

また、制御部８０は、第１シール部３２ｃ１に浄水を供給するための電磁弁６８を間欠的に開閉する。ここで、間欠的に開閉するとは、ポンプ１０の起動時及び停止時に、１分から５分程度開状態とした後、閉状態とすることを意味する。これにより、起動時、ポンプケーシング１２内に水が無い状態で、第１シール部３２ｃ１に付着して乾燥した塵埃（異物）を除去（フラッシング）できる。また、停止時、第１シール部３２ｃ１に付着した異物を除去できる。よって、回転環３２ａ１と固定環３２ｂ１が異物によって摩耗及び損傷することを抑制できる。

（非常時運転）
図６Ａを参照すると、過度の摩耗や損傷等の異常がメカニカルシール３２Ｂに存在する非常時運転で制御部８０は、潤滑液流路３０に清水を補充し、第１シール部３２ｃ１、第２シール部３２ｃ２、及び接続部３０ａに浄水を連続的に供給する。

図６Ｂを参照すると、非常時運転で制御部８０は、定常時と同様に、潤滑液流路３０に清水を供給するための電磁弁５７を開状態とする。

また、制御部８０は、揚水注出用の電磁弁６７、及び汚水排出用の電磁弁７０を開状態とする。これにより、ポンプケーシング１２内の揚水の一部が濾過器６２へ常に流出し、濾過した浄水が継続的に生成される。

また、制御部８０は、第２シール部３２ｃ２に清水を供給するための電磁弁５８を閉状態とし、第２シール部３２ｃ２に浄水を供給するための電磁弁６９を開状態とし、切換弁７１を自己注水機構６０側に連通させる。この状態では、貯水槽６４内の浄水が第２シール部３２ｃ２に補充される。また、第２シール部３２ｃ２内は、貯水槽６４の水頭圧によって昇圧される。よって、第２シール部３２ｃ２通した潤滑液流路３０内の潤滑液の漏出を抑制できる。

また、制御部８０は、第１シール部３２ｃ１に浄水を供給するための電磁弁６８を開状態とする。これにより、第１シール部３２ｃ１には貯水槽６４内の浄水が連続的供給され、第１シール部３２ｃ１の圧力が貯水槽６４の水頭圧によって昇圧される。つまり、メカニカルシール３２Ｂが備える両方のシール部３２ｃ１，３２ｃ２が昇圧されるため、メカニカルシール３２Ｂを通した潤滑液流路３０内の潤滑液の漏出を抑制できる。

本実施形態のポンプ１０は、以下の特徴を有する。

自己注水機構６０によって、メカニカルシール３２Ｂのインペラ２２側に浄水を供給する。これにより、メカニカルシール３２Ｂのシール部３２ｃ１に付着した異物を除去（フラッシング）できるため、異物によるシール部３２ｃ１の摩耗を抑制できる。また、メカニカルシール３２Ｂのインペラ２２側の圧力が高められるため、潤滑液流路３０からの潤滑液の漏れを低減できる。よって、高価な清水の無駄な消費を抑制できる。潤滑液として浄水を潤滑液流路３０に供給しないため、腐食性を有する硫化物や塩化物が揚水に含まれている場合でも、潤滑液流路３０を構成する部品が損傷することを防止できる。

自己注水機構６０は、排水路２８に接続された注出管６１と、注出管６１に接続された濾過器６２と、濾過器６２及びメカニカルシール３２Ｂに接続された第１給水管６３とを備える。よって、電動ポンプ等の駆動手段を用いることなく、排水路２８内を流動する揚水の圧力によって、揚水の一部が注出管６１に流出し、第１給水管６３を通して濾過器６２で濾過した浄水をメカニカルシール３２Ｂに吐出できる。

軸受２４Ｂが取り付けられた軸受ケーシング１５ａと保護管３１との接続部３０ａに、自己注水機構６０の浄水を供給するための第２給水管６５を備える。よって、浄水の供給圧によって接続部３０ａからの潤滑液の漏れを低減できるため、清水の無駄な消費を抑制できる。

メカニカルシール３２Ｂが第１シール部３２ｃ１と第２シール部３２ｃ２を備えるため、潤滑液流路３０からの潤滑液の漏れを効果的に抑制できる。また、インペラ２２側をシールする第１シール部３２ｃ１に浄水を供給するため、浄水が潤滑液流路３０に混入することを確実に防止できる。

外部注水機構５０は、第２シール部３２ｃ２側に清水を供給する第２給水管５６を備える。よって、第２シール部３２ｃ２側の圧力を高くできるため、潤滑液流路３０内の潤滑液の漏れを抑制できる。また、供給した清水が潤滑液流路３０内に流入しても、潤滑液流路３０を構成する部品に影響が及ぶことはない。

自己注水機構６０は第２シール部３２ｃ２に浄水を供給するための第３給水管６６を備え、第２給水管５６と第３給水管６６の接続部には切換弁７１を備える。つまり、第２シール部３２ｃ２には、清水及び浄水のうちのいずれかを供給可能である。よって、潤滑液流路３０からの潤滑液の漏れ量が少ない場合（異常運転時）には清水を供給し、漏れ量が多い場合（非常運転時）には浄水を供給することで、清水の無駄な消費を抑制できる。

ポンプケーシング１２外に配置された循環配管３８と、潤滑液流路３０内の潤滑液を流動させる羽根部材４１とを備えるため、軸受２４Ａ，２４Ｂの摩耗と過熱を効果的に抑制できる。また、潤滑液流路３０内の圧力が自己注水機構６０による浄水の供給圧力よりも大きくなるため、メカニカルシール３２Ｂに供給された浄水が潤滑液流路３０に混入することを防止できる。

受水槽５２からの給水量を検出する流量計５４と、流量計５４の計測結果に基づいて自己注水機構６０を制御する制御部８０とを備える。つまり、受水槽５２からの給水量に応じて浄水の供給状態が切り換えられるため、清水の無駄な消費を確実に低減できる。

具体的には、制御部８０は、流量計５４の計測結果が閾値Ｔ２未満の場合、つまり潤滑液の漏れが少なく、清水の給水量が少ない場合、自己注水機構６０によって浄水を間欠的に供給する。よって、メカニカルシール３２Ｂに異物が固着した状態を抑制できるため、ポンプの駆動時、異物によるメカニカルシール３２Ｂの摩耗を防止できる。

一方、流量計５４の計測結果が閾値Ｔ２以上の場合、つまり潤滑液の漏れが多く、清水の給水量が多い場合、自己注水機構６０によって浄水を連続的に供給する。つまり、メカニカルシール３２Ｂのインペラ２２側の圧力が常に高められるため、潤滑液流路３０からの潤滑液の漏れを低減できる。

なお、本発明のポンプ１０は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

例えば、図７に示すように、定常時運転において制御部８０は、第１シール部３２ｃ１に対して自己注水機構６０の浄水を間欠的に供給してもよい。また、異常時運転において制御部８０は、第２シール部３２ｃ２に対して自己注水機構６０の浄水を供給してもよい。また、異常時運転において制御部８０は、接続部３０ａに対して外部注水機構５０の清水を供給してもよい。

潤滑液流路３０は、循環配管３８を設けることなく、潤滑液流路３０のインペラ２２側を閉鎖してもよい。軸受ケーシング１５ａと保護管３１の接続部３０ａには、自己注水機構６０の浄水を供給しなくてもよい。メカニカルシール３２Ｂはシングル形式であってもよい。第２シール部３２ｃ２には、自己注水機構６０の浄水だけを供給可能とし、外部注水機構５０の清水は供給不可能としてもよい。制御部８０による制御（注水処理）は、必要に応じて変更が可能である。

ポンプは、吸水槽１内に水が流入する前に予め運転を開始させる先行待機形に限られず、所定量の水が溜まった状態で運転を開始する立軸ポンプであってもよい。また、回転軸を鉛直方向に延びるように配置した立軸ポンプに限られず、回転軸を横向きに延びるように配置した横軸ポンプであってもよい。

１…吸水槽
２…据付床
１０…ポンプ
１２…ポンプケーシング
１３…揚水管
１４…直管
１５…ベーンケーシング
１５ａ…軸受ケーシング
１５ｂ…スリーブ
１５ｃ…接続管部
１５ｄ…フランジ部
１６…ベルマウス
１６ａ…吸込口
１７…吐出し管
１８…吐出エルボ
１８ａ…スリーブ
２０…回転軸
２０ａ…第１端
２０ｂ…第２端
２２…インペラ
２４Ａ，２４Ｂ…軸受
２６…駆動手段
２８…排水路
３０…潤滑液流路
３０ａ…接続部
３１…保護管
３１ａ…フランジ部
３１ｂ…給水溝
３１ｃ…連通孔
３１ｄ…凹溝
３２Ａ，３２Ｂ…メカニカルシール
３２ａ１，３２ａ２…回転環
３２ｂ１，３２ｂ２…固定環
３２ｃ１…第１シール部
３２ｃ２…第２シール部
３２ｄ…ハウジング
３２ｅ１，３２ｅ２…注入孔
３３…囲い部
３４…蓋体
３５…潤滑液タンク
３６…ボール軸受
３７…満水検知器
３８…循環配管
３８ａ…フレキシブル管
３９…接続配管
４０…流量調整弁
４１…羽根部材（送出部）
５０…外部注水機構
５２…受水槽（水源）
５３…接続配管
５４…流量計（流量検出部）
５５…第１給水管
５６…第２給水管（第４配管）
５６ａ…第１端
５６ｂ…第２端
５７…清水供給用の第１電磁弁
５８…清水供給用の第２電磁弁
５９…逆止弁
６０…自己注水機構
６１…注出管（第１配管）
６１ａ…第１端
６１ｂ…第２端
６２…濾過器
６２ａ…容器
６２ｂ…蓋部
６２ｃ…揚水流入口（流入部）
６２ｄ…浄水流出口（吐出部）
６２ｅ…汚水流出口
６２ｆ…ドレン管
６３…第１給水管（第２配管）
６３ａ…第１端
６３ｂ…第２端
６３ｃ…第１部分
６３ｄ…第２部分
６４…貯水槽
６４ａ…水位センサ
６５…第２給水管（第３配管）
６５ａ…第１端
６５ｂ…第２端
６６…第３給水管（第５配管）
６６ａ…第１端
６６ｂ…第２端
６７…揚水注出用の電磁弁
６８，６９…浄水供給用の電磁弁
７０…汚水排出用の電磁弁
７１…切換弁（切換部）
８０…制御部
８１…記憶部

Claims (7)

1. 筒状のポンプケーシングと、
   前記ポンプケーシング内に配置された第１端と、前記ポンプケーシング外に配置された第２端とを有する回転軸と、
   前記回転軸の前記第１端側に取り付けられたインペラと、
   前記インペラに対して前記回転軸の前記第２端側に隣接して配置され、前記回転軸を回転可能に支持する軸受と、
   前記軸受に対して前記回転軸の前記第２端側に接続されて前記回転軸を取り囲む保護管と、前記軸受に対して前記インペラ側に配置されたメカニカルシールとを有し、前記保護管内を通して前記軸受に潤滑液を供給するための潤滑液流路と、
   前記ポンプケーシング外の水源の清水を前記潤滑液として前記潤滑液流路に供給する外部注水機構と、
   前記ポンプケーシングと前記保護管の間の排水路から流出した揚水を濾過した浄水を、前記メカニカルシールの前記インペラ側に供給する自己注水機構と、
   前記水源からの給水量を検出する流量検出部と、
   前記流量検出部の計測結果に基づいて前記自己注水機構を制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記流量検出部の計測結果が閾値未満の場合、前記自己注水機構によって前記メカニカルシールに対して前記浄水を間欠的に供給又は供給を停止させる一方、
   前記流量検出部の計測結果が前記閾値以上の場合、前記自己注水機構によって前記メカニカルシールに前記浄水を連続的に供給させる、ポンプ。
2. 前記自己注水機構は、
   前記排水路に接続された第１端と、前記ポンプケーシング外に配置された第２端とを有する第１配管と、
   前記第１配管の前記第２端に接続された流入部と、前記浄水を吐出する吐出部とを有する濾過器と、
   前記吐出部に接続された第１端と、前記メカニカルシールの前記インペラ側に接続された第２端とを有する第２配管と
   を備える、請求項１に記載のポンプ。
3. 前記軸受は、前記ポンプケーシング内に固定された軸受ケーシングに取り付けられ、
   前記保護管は、前記軸受ケーシングにおける前記回転軸の前記第２端側の端に締結による接続部を介して接続されており、
   前記自己注水機構は、前記吐出部に接続された第１端と、前記接続部に配置された第２端とを有する第３配管を備える、
   請求項２に記載のポンプ。
4. 前記メカニカルシールは、前記インペラ側をシールする第１シール部と、前記軸受側をシールする第２シール部と、これらを収容するハウジングとを有し、
   前記ハウジングには、前記第１シール部に対応して前記自己注水機構の前記第２配管が接続される第１注入孔と、前記第２シール部に対応して前記外部注水機構が接続される第２注入孔とが設けられている、
   請求項２又は３に記載のポンプ。
5. 前記外部注水機構は、前記水源に接続された第１端と、前記第２注入孔に接続された第２端とを有する第４配管を備える、請求項４に記載のポンプ。
6. 前記自己注水機構は、前記吐出部に接続された第１端と、前記第４配管に接続された第２端とを有する第５配管を備え、
   前記第４配管と前記第５配管の接続部には、前記第４配管及び前記第５配管のうちのいずれかと前記第２シール部とが接続されるように接続状態を切り換える切換部を備える、
   請求項５に記載のポンプ。
7. 前記ポンプケーシング外に配置され、前記潤滑液流路において前記回転軸の前記第１端側と前記第２端側とを連通させる循環配管と、
   前記潤滑液流路において、前記回転軸の前記第２端側から前記第１端側へ前記潤滑液を流動させる送出部と
   を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のポンプ。

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