JPH0531679B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は汲み上げられた液体が周囲に逸出して
はならない用途、例えば、核廃棄物或いは生物分
解不能な、芳香族の又は毒性の流体を汲み上げる
のに使用されるポンプに使用される密閉されたモ
ータ・ポンプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention is suitable for applications where the pumped liquid must not escape into the environment, such as nuclear waste or non-biodegradable, aromatic or toxic fluids. Concerning sealed motor pumps used in pumps used for pumping.

（従来技術） モータを包囲しかつケース内に封入することが
汲み上げられた液体が逸出するのを防止する解決
策であるが、この方法では汲み上げられた液体が
モータを損傷するのを防止する問題を解決できな
い。包囲したユニツトは非能率的で高価で、また
適当なモータの冷却、電気的接続部等の特別の対
策を必要とする。(Prior Art) Surrounding the motor and enclosing it in a case is a solution to prevent the pumped liquid from escaping, but this method prevents the pumped liquid from damaging the motor. can't solve the problem. Enclosed units are inefficient, expensive, and require special provisions such as proper motor cooling, electrical connections, etc.

この問題に対する他の対策が、例えば、米国特
許第3850550号、第3790312号及び第3574478号に
示されている。米国特許第3850550号は、シール
室を設けた一対のシールを含みかつ汲み上げられ
た液体を意図的に供給してシール室から流出さ
せ、その液体を吸入側に戻す構造が、示されてい
る。 Other solutions to this problem are shown, for example, in US Pat. No. 3,850,550, US Pat. No. 3,790,312 and US Pat. US Pat. No. 3,850,550 shows a structure that includes a pair of seals with seal chambers and intentionally supplies pumped liquid to flow out of the seal chamber and return the liquid to the suction side.

米国特許第3790312号には、燃料、汲み上げら
れた液体又は燃料の蒸気がポンプの軸受け又はラ
ビリンスシール室に流れるのを防止する構造が示
されている。液体又は蒸気を軸受け又は室から汲
み上げるための二次羽根車が使用される。 No. 3,790,312 shows a structure that prevents fuel, pumped liquid or fuel vapor from flowing into the pump bearing or labyrinth seal chamber. A secondary impeller is used to pump liquid or vapor from the bearing or chamber.

米国特許第3574478号には、軸受け室に向けて
ラビリンスパツキンを通過した空気流を吸引する
ためにタービン装置の軸受け室を空にすることが
示されている。空気流は流れによる真空発生作用
を利用することによつて第２のラビリンスパツキ
ンを通して同じ供給源から吸引される。 U.S. Pat. No. 3,574,478 teaches emptying the bearing chamber of a turbine arrangement in order to draw in the airflow that has passed through the labyrinth packing towards the bearing chamber. Air flow is drawn from the same source through the second labyrinth packing by utilizing the vacuum-generating action of the flow.

これら従来技術は液体がモータシールを通りモ
ータに移動しないようにしない限り核廃棄物及び
生物分解不能な、芳香族の又は毒性の流体を汲み
上げる問題を完全に解決しない。 These prior art techniques do not completely solve the problem of pumping nuclear waste and non-biodegradable, aromatic or toxic fluids unless the fluids are prevented from migrating through the motor seal and into the motor.

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、多段メカニカルシール装置に
おけるポンプ用メカニカルシールを通した汲み上
げられた液体の漏れがいかなる外部の機械的機構
を使用せずに直ちにポンプの吸入側に戻されるよ
うにすることである。(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to prevent leakage of pumped liquid through a mechanical seal for a pump in a multi-stage mechanical seal device from the suction side of the pump without using any external mechanical mechanism. The goal is to ensure that the

（問題を解決するための手段） 本発明によるポンプ組立体は、モータと、前記
モータ用のハウジングと、前記モータハウジング
に接続された羽根車ハウジングと、前記モータ及
び前記モータハウジングから前記羽根車ハウジン
グ内に伸びているモータ軸と、前記羽根車ハウジ
ングへの入口及び前記羽根車ハウジングからの出
口と、前記モータ軸に接続されかつ前記入口から
前記出口に液体を汲み上げるために羽根車ハウジ
ング内に配置された羽根車と、前記モータ軸を囲
みかつ汲み上げた液体が前記モータハウジング内
に侵入するのを実質的に阻止するように前記羽根
車ハウジングと前記モータハウジングとの間に配
置されたメカニカルシール装置であつて、それぞ
れ対向するシール面を有する一対のシールリング
を有しかつ各々が各対の一方のシールリングを他
方のシールリングに向かつて弾力的に偏倚するた
めの装置を有し、各対のシールリングの一方が他
方のシールリングに関して回転可能であるポンプ
側及びモータ側メカニカルシール組立体を含むメ
カニカルシール装置と、前記モータ軸を囲みかつ
前記ポンプ側メカニカルシール組立体とモータ側
メカニカルシール組立体との間に配置されたシー
ル収集室であつて、そのシール収集室内に前記ポ
ンプ側メカニカルシール組立体の前記対のシール
リングを横切つて漏れた汲み上げられた液体が流
れ込むシール収集室と、前記モータ側メカニカル
シール組立体の前記対のシールリングの前記シー
ル面を横切りかつ前記モータハウジング内に入る
液体の拡散を防止するため前記シール収集室から
液体を排出するためのエゼクタ装置と、前記エゼ
クタ装置を前記シール収集室にかつ前記出口に、
前記シール収集室からの液体の流れを誘導するよ
うな方法で、接続している通路装置と、誘導され
た液体の流れを前記入口に戻すための装置とを備
え、前記エゼクタ装置が制限されたノズルと吸入
室とを有し、前記ノズルが前記出口に接続されか
つ前記吸入室が前記シール収集室に接続され、そ
れによつて前記ノズルを通る液体の流れが前記シ
ール室から前記吸入室へかつその後前記入口への
液体の流れを誘導するように構成されている。(Means for Solving the Problem) A pump assembly according to the present invention includes a motor, a housing for the motor, an impeller housing connected to the motor housing, and a motor and a motor housing connected to the impeller housing. a motor shaft extending into the impeller housing, an inlet to the impeller housing and an outlet from the impeller housing, the motor shaft being connected to the motor shaft and disposed within the impeller housing for pumping liquid from the inlet to the outlet; a mechanical seal device surrounding the motor shaft and disposed between the impeller housing and the motor housing to substantially prevent pumped liquid from entering the motor housing; a pair of seal rings each having opposing sealing surfaces, each having a device for resiliently biasing one seal ring of each pair toward the other seal ring; a mechanical seal device including pump side and motor side mechanical seal assemblies, one of the seal rings of which is rotatable with respect to the other seal ring; a seal collection chamber disposed between the bulkhead and into which pumped liquid leaking across the pair of seal rings of the pump side mechanical seal assembly flows; an ejector device for ejecting liquid from the seal collection chamber to prevent diffusion of liquid across the sealing surfaces of the pair of seal rings of the motor-side mechanical seal assembly and into the motor housing; a device into the seal collection chamber and into the outlet;
said ejector device being restricted, comprising a connecting passageway device and a device for returning the directed liquid flow to said inlet in such a way as to direct the flow of liquid from said seal collection chamber. a nozzle and a suction chamber, the nozzle connected to the outlet and the suction chamber connected to the seal collection chamber, such that liquid flow through the nozzle is from the seal chamber to the suction chamber and It is then configured to direct the flow of liquid to said inlet.

（作用） 液体ポンプとしてエゼクタの機能を利用しかつ
エゼクタノズルが液体内の固形物により塞がれな
いようにする。必要な場合、液体に含まれた固形
物がエゼクタ内に入るのを防止するためにセパレ
ータが使用される。ポンプが動作していないと
き、流体の逆流を防止するため必要な場合一方向
弁すなわち逆止弁が設けられている。(Function) The function of the ejector is utilized as a liquid pump, and the ejector nozzle is prevented from being blocked by solid matter in the liquid. If necessary, a separator is used to prevent solids contained in the liquid from entering the ejector. A one-way or check valve is provided if necessary to prevent backflow of fluid when the pump is not operating.

エゼクタは一端がシール漏洩室に接続され、こ
の室はエゼクタの吸入室に接続されている。エゼ
クタの駆動ノズルがポンプの吐出し側に接続さ
れ、したがつて、ノズルを通り汲み上げられた液
体の流れは圧力降下を発生し、その圧力降下によ
り液体をシール漏洩すなわち収集室から吸入室に
吸入され誘導される。誘導された液体と駆動液体
とは次いでポンプの入口すなわち吸入側に排出さ
れる。エゼクタ、セパレータ及び一方向弁すなわ
ち逆止弁はポンプのハウジング内に一体に設けら
れるか、ポンプのハウジングに容易に接続できる
ブロツク内に便宜上位置決めされる。液体及び固
形物用の導管は全て必要に応じてハウジング又は
ブロツク内に組み込まれる。 The ejector is connected at one end to a seal leakage chamber, which is connected to a suction chamber of the ejector. The drive nozzle of the ejector is connected to the discharge side of the pump, thus the flow of liquid pumped through the nozzle creates a pressure drop that seals the liquid leakage i.e. suctioned from the collection chamber into the suction chamber. and guided. The directed liquid and driving liquid are then discharged to the inlet or suction side of the pump. The ejector, separator, and one-way or check valve are either integrated within the pump housing or conveniently located within a block that can be easily connected to the pump housing. All conduits for liquids and solids are incorporated into the housing or block as required.

エゼクタは、生起された吸引力により汲み上げ
られた液体をモータのシール室から取り除き、ま
たシール漏洩すなわち収集室を汲み上げられた液
体の蒸気圧に近い圧力を保持する。したがつて、
シール漏洩室からの液体がモータシールすなわち
モータ用メカニカルシールのシール面に流れるの
を防止する。 The ejector removes the pumped liquid from the seal chamber of the motor by the generated suction force and also maintains the seal leakage or collection chamber at a pressure close to the vapor pressure of the pumped liquid. Therefore,
Prevents liquid from the seal leakage chamber from flowing to the sealing surface of the motor seal, ie, the motor mechanical seal.

本発明の主題は、モータを流体に浸漬するポン
プ組立体に使用するのに特に適しており、かつモ
ータを圧力が制御された加圧油内に浸漬するポン
プに関連して説明される。 The subject matter of the present invention is particularly suited for use in pump assemblies in which the motor is submerged in a fluid, and will be described in connection with a pump in which the motor is submerged in pressurized oil with controlled pressure.

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について
説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の必須の部品とその好ましい配置とが第
１図に概略的に示されている。部品の詳細につい
ては他の図面を参照して説明する。 The essential parts of the invention and their preferred arrangement are shown schematically in FIG. Details of the parts will be explained with reference to other drawings.

全体的に符号１０で示されたポンプ組立体は、
モータハウジング１４内にありかつポンプの羽根
車１８に接続されたモータ軸１６を有する電動モ
ータ１２を備えている。羽根車１８は吸入側すな
わち入口２２（矢印で示されている）を有してポ
ンプハウジング内に位置決めされている。汲み上
げられた液体は出口２６に接続した渦巻部すなわ
ちスクロール（scroll）２４に排出される。一対
のメカニカルシール２８，３０がモータ軸（以下
単に軸）１６を包囲し、そのメカニカルシール２
８はポンプシールと呼ばれ、メカニカルシール３
０はモータシールと呼ばれる。メカニカルシール
２８，３０は通常の構造で、一対のシールリング
を備え、各メカニカルシール間にシール漏洩室す
なわち収集室３２を位置決めし、汲み上げられた
液体がメカニカルシール３０の面を横切つてモー
タハウジングに移動するのを防止する。 A pump assembly, generally designated 10, comprises:
An electric motor 12 is provided having a motor shaft 16 within a motor housing 14 and connected to an impeller 18 of the pump. The impeller 18 is positioned within the pump housing with a suction side or inlet 22 (indicated by the arrow). The pumped liquid is discharged into a scroll 24 connected to an outlet 26. A pair of mechanical seals 28 and 30 surround the motor shaft (hereinafter simply referred to as shaft) 16, and the mechanical seal 2
8 is called a pump seal and is a mechanical seal 3
0 is called a motor seal. Mechanical seals 28, 30 are of conventional construction and include a pair of seal rings that position a seal leakage or collection chamber 32 between each mechanical seal so that pumped liquid passes across the face of mechanical seal 30 to the motor housing. prevent it from moving.

ジエツトすなわちノズル３６及び吸入室３８を
有するエゼクタ３４が適当な通路によつてポンプ
の高圧帯域に接続され、その結果、汲み上げられ
た液体がノズル３６を通して流れる。ノズルの制
限部により、シール収集室３２からの液体の流れ
は吸入室３８に吸引され或いは誘導される。エゼ
クタ３４は誘導された液体を吸入室３８からポン
プの吸入側に排出する。 An ejector 34 having a jet or nozzle 36 and a suction chamber 38 is connected by suitable passages to the high pressure zone of the pump, so that the pumped liquid flows through the nozzle 36. Due to the nozzle restriction, the flow of liquid from the seal collection chamber 32 is sucked or directed into the suction chamber 38 . The ejector 34 discharges the induced liquid from the suction chamber 38 to the suction side of the pump.

ポンプが動作されないとき誘導された液体がシ
ール漏洩室すなわち収集室３２に逆流するのを防
止するため、逆止弁４０がシール室と吸入室とを
接続する通路に配置される。 A check valve 40 is placed in the passageway connecting the seal chamber and the suction chamber to prevent directed liquid from flowing back into the seal leakage chamber or collection chamber 32 when the pump is not operated.

エゼクタに流れる液体から固形物を取り除くた
めに必要に応じてサイクロンセパレータ４２が設
けられる。汲み上げられた液体はセパレータに流
入し、セパレータの底部に一部の液体と共に落下
し、この固形物と液体とはポンプの低圧帯域に戻
る。 A cyclone separator 42 is provided as necessary to remove solids from the liquid flowing to the ejector. The pumped liquid flows into the separator and falls with some liquid to the bottom of the separator, and the solids and liquid return to the low pressure zone of the pump.

第２図及び第３図には、構造的組立体内にポン
プ１０、電動モータ１２、モータハウジング１
４、入口すなわち吸入部２２、スクロール２４、
出口すなわち吐出し部２６、ポンプ用のメカニカ
ルシール２８、モータ用のメカニカルシール３
０、シール漏洩室すなわち収集室３２及びエゼク
タ３４が示されている。 2 and 3, a pump 10, an electric motor 12 and a motor housing 1 are shown in the structural assembly.
4. Inlet or suction section 22, scroll 24,
An outlet or discharge section 26, a mechanical seal 28 for the pump, and a mechanical seal 3 for the motor.
0, a seal leak or collection chamber 32 and an ejector 34 are shown.

電動モータ１２への電気的接続は母線４４で行
う従来の形式であるので、詳細な説明は不要と考
える。モータハウジング１４は、外壁５４及び内
壁５５により形成された円筒形の本体部分１４ａ
と、上カバー１４ｂと、キヤツプ組立体１４ｃと
を含む一連の部品で構成されている。電動モータ
１２はプラグ４８で閉じられたポート４７を通し
てキヤツプ組立体１４ｃ内の貯槽４６に導入され
た潤滑冷却油（図示せず）に浸漬されている。モ
ータハウジングの内部は通路４９により貯槽と連
通している。ユニツトを組み立てた後、所定量の
潤滑冷却油を貯槽に供給して電動モータ１２の回
りの空〓と貯槽４６の少なくとも１部分とを満た
す。以下で「モータ流体」と呼ぶ油は螺旋状コイ
ル５０の回りを流れる外部から供給される冷媒に
よつて冷却され、モータ流体はこのコイルを通り
下方の入口から導入され上の排出口５２から符号
５１で示された箇所で排出される。 Electrical connections to electric motor 12 are of the conventional type via bus bar 44 and are therefore not considered to require detailed explanation. The motor housing 14 has a cylindrical main body portion 14a formed by an outer wall 54 and an inner wall 55.
It is composed of a series of parts including a top cover 14b, and a cap assembly 14c. The electric motor 12 is immersed in lubricating cooling oil (not shown) introduced into a reservoir 46 in the cap assembly 14c through a port 47 closed by a plug 48. The interior of the motor housing communicates with the reservoir by a passage 49. After the unit is assembled, a predetermined amount of lubricating and cooling oil is supplied to the reservoir to fill the space around the electric motor 12 and at least a portion of the reservoir 46. The oil, hereinafter referred to as "motor fluid", is cooled by an externally supplied refrigerant flowing around the helical coil 50 through which the motor fluid is introduced from the lower inlet and from the upper outlet 52. It is discharged at the location indicated by 51.

軸の軸受けの上部鋳造構造５２ｃに設けた種々
の通路５２ａ，５２ｂ、下部鋳造構造に設けた通
路５２ｄ及び下部軸受けに設けた通路５２ｅの
種々の通路は、モータ流体がモータ組立体内とそ
の回りを回つて循環するのを許容する。外部から
供給された冷媒は、ハウジング１４の外壁５４と
電動モータ１２を包囲している内壁５５とにより
形成されたスペース５３内のコイル５０の回りに
供給される。冷媒は取付け導管５６で供給され、
取付け導管５７で排出される。 Various passages 52a, 52b in the upper casting structure 52c of the shaft bearing, passages 52d in the lower casting structure, and passages 52e in the lower bearing allow motor fluid to flow in and around the motor assembly. Allow it to turn and circulate. An externally supplied refrigerant is supplied around the coil 50 within a space 53 formed by an outer wall 54 of the housing 14 and an inner wall 55 surrounding the electric motor 12 . Refrigerant is supplied by a mounting conduit 56;
Attachment conduit 57 exhausts.

モータ流体はコイルばね６４が加える力に抵抗
するピストン組立体６２により加圧される。ポン
プ流体のような圧縮された空気又はその他の加圧
され媒体が取付け導管６５を通してピストン組立
体６２の反対側の室６６に送給され、ばね６４の
力に抗してピストン組立体を下方に押す。ピスト
ン組立体６２は、管状のカツプ形要素６２ａと、
ハウジング１４のキヤツプ組立体１４ｃに取り付
けられたボス６２ｃに支持されていてそれと摺動
接触している中心に配置されたピストン本体６２
ｂとを含んでいる。可撓性ダイヤフラム６８が貯
槽４６を室６６から密封している。ピストン６２
ａの位置がモータ流体の水位を示し、ピストン組
立体の要素６２ａと共に可動な要素６２ｄを含む
液体水位表示器７０が設けてある。表示器７０は
モータ流体の水位を直接読み取れるよう目盛りを
付けることが好ましい。モータがモータ流体に浸
漬されないポンプ組立体にも本発明の原理を応用
できることは理解する必要がある。 Motor fluid is pressurized by piston assembly 62 which resists the force exerted by coil spring 64. Compressed air or other pressurized medium, such as pump fluid, is delivered through mounting conduit 65 to chamber 66 opposite piston assembly 62 to force the piston assembly downwardly against the force of spring 64. push. The piston assembly 62 includes a tubular cup-shaped element 62a;
a centrally located piston body 62 supported by and in sliding contact with a boss 62c attached to cap assembly 14c of housing 14;
Contains b. A flexible diaphragm 68 seals reservoir 46 from chamber 66 . piston 62
A liquid level indicator 70 is provided whose position a indicates the level of the motor fluid and includes an element 62d movable with piston assembly element 62a. Preferably, the indicator 70 is calibrated so that the motor fluid level can be directly read. It should be understood that the principles of the present invention may also be applied to pump assemblies in which the motor is not submerged in motor fluid.

第４図にはメカニカルシール２８，３０が拡大
断面図で示されており、これらのメカニカルシー
ル間にはシール漏洩室すなわち収集室３２が配置
され、メカニカルシール２８を通つて移動するこ
とのある汲み上げられた液体がこの室から取り除
かれる。ポンプシールすなわちメカニカルシール
２８は回転可能なシールリング７２と固定のシー
ルリング７４とを備え、シールリング７４は冷却
室７８が形成されたハウジング部品７６に支持さ
れている。シールリング７２，７４は向かい合つ
たシール面８０，８２をそれぞれ有している。シ
ールリング７２は限られた距離軸方向に運動する
ように支持されかつばねホルダ８８のポケツト８
６に収容された複数のコイルばね８４（一つのみ
を示す）によりシールリング７４に向かつて押圧
されている。ホルダ８８はシールリング７２に少
なくとも部分的に覆いかぶさり軸方向に伸びる円
筒形部分９０を有している。シールリング７２
は、そのシールリングと円筒形部分９０とに設け
られた向かい合う軸方向のキー溝に設けられたキ
ー９２により、円筒形部分９０にキー留めされて
いる。シールリング７２とホルダ８８とは軸１６
にキー留めされた軸スリーブ９４により支持され
ている。 Mechanical seals 28, 30 are shown in an enlarged cross-sectional view in FIG. 4, with a seal leakage or collection chamber 32 located between the mechanical seals to prevent pumping that may travel through mechanical seal 28. liquid is removed from this chamber. The pump or mechanical seal 28 includes a rotatable seal ring 72 and a stationary seal ring 74 supported in a housing part 76 in which a cooling chamber 78 is formed. Seal rings 72, 74 have opposing sealing surfaces 80, 82, respectively. Seal ring 72 is supported for axial movement a limited distance and is inserted into pocket 8 of spring holder 88.
The seal ring 74 is pressed toward the seal ring 74 by a plurality of coil springs 84 (only one is shown) housed in the seal ring 6 . Holder 88 has an axially extending cylindrical portion 90 that at least partially overlies seal ring 72 . Seal ring 72
is keyed to the cylindrical portion 90 by a key 92 provided in opposing axial keyways in the seal ring and the cylindrical portion 90. The seal ring 72 and the holder 88 are connected to the shaft 16
It is supported by an axle sleeve 94 which is keyed to the axial sleeve 94 .

シール漏洩室すなわち収集室３２によりポンプ
シールすなわちメカニカルシール２８から隔てら
れているモータシールすなわちメカニカルシール
３０は、回転可能なシールリング９６と固定のシ
ールリング９８とを備え、シールリング９８は軸
１６を囲みかつハウジング部品１００により支持
されている。シールリング９６，９８は向かい合
うシール面１０２，１０４をそれぞれ有してい
て、シールリング９６はコイルばね１０６（一つ
のみ示されている）によりシールリング９８に向
かつて押圧されている。コイルばね１０６はそれ
ぞればねホルダ１１０に設けられたポケツト１０
８内に収容され、ばねホルダはシールリング９６
の少なくも一部分を覆う軸方向に伸びた円筒形部
分１１２を有している。シールリング９６は、そ
のシールリングと円筒形部分１１２とに設けられ
た向かい合うキー溝に収容されているキー１１４
により、円筒形部分１１２にキー留めされてい
る。ばねホルダ１１０は軸１６と共に回転するよ
うに支持されている。 A motor or mechanical seal 30, separated from the pump or mechanical seal 28 by a seal leakage or collection chamber 32, includes a rotatable seal ring 96 and a stationary seal ring 98, with the seal ring 98 extending from the shaft 16. It is surrounded and supported by housing part 100. Seal rings 96, 98 have opposing sealing surfaces 102, 104, respectively, and seal ring 96 is urged toward seal ring 98 by a coil spring 106 (only one shown). Each coil spring 106 is inserted into a pocket 10 provided in a spring holder 110.
8, and the spring holder is housed in a seal ring 96.
It has an axially extending cylindrical portion 112 that covers at least a portion of the cylindrical portion. The seal ring 96 has a key 114 received in opposing keyways in the seal ring and the cylindrical portion 112.
is keyed to the cylindrical portion 112. Spring holder 110 is supported to rotate together with shaft 16 .

エゼクタ３４（特に第３図及び第４図参照）
は、ノズルすなわちジエツト３６と、吸入室３８
とベンチユリーで制限された通路１１６とを備え
ている。ポンプ圧力の下で汲み上げられた液体
は、通路１１８を通りエゼクタノズル３６に流
れ、収集室３２からの連行された液体と共に通路
１２０を通りポンプの吸収側に排出される。メカ
ニカルシール２８は通路１２２により通路１２０
に連通されている。 Ejector 34 (see especially Figures 3 and 4)
includes a nozzle or jet 36 and a suction chamber 38.
and a passageway 116 restricted by a ventilate. The pumped liquid under pump pressure flows through the passage 118 to the ejector nozzle 36 and is discharged along with the entrained liquid from the collection chamber 32 through the passage 120 to the suction side of the pump. Mechanical seal 28 is connected to passage 120 by passage 122.
is communicated with.

通路１１８を流れエゼクタを駆動する液体は、
まず第６図ないし第９図に示されたサイクロンセ
パレータ４２を通る。第８図に詳細に示してある
ように、ポンプの吐出し圧力下で汲み上げられた
液体は羽根車の先端付近から通路１２４を通して
流れ、この通路は、液体が第７図に示したごとく
渦巻くようにセパレータ４２の円錐形内面１２６
に対して接線を成している互いに接続された通路
部分１２４ａ，１２４ｂ及び１２４ｃで構成され
ている。汲み上げられた液体より重い砂のごとき
固形物はセパレータ４２の底部に落下し、通路１
２８（第９図）を通る汲み上げられた液体により
ポンプハウジング２０の低圧帯域（吐出し圧力以
下）に運ばれ、この通路１２８は互いに接続され
た通路部分１２８ａ，１２８ｂ及び１２８ｃで構
成されている。固形物を含まない液体は制限部を
有する開口１３０（第８図）を上方に流れて通路
１１８内に入り、この通路からエゼクタノズル３
６に流れる。汲み上げられた液体が固形物を有し
ない場合には汲み上げられた液体は直接エゼクタ
ノズルに送られる。通常の液体フイルタがサイク
ロンセパレータに代えられ得る。 The liquid flowing through passage 118 and driving the ejector is
First, it passes through a cyclone separator 42 shown in FIGS. 6 to 9. As shown in detail in FIG. 8, the liquid pumped under the discharge pressure of the pump flows from near the tip of the impeller through passage 124, which allows the liquid to swirl as shown in FIG. The conical inner surface 126 of the separator 42
It consists of interconnected passage portions 124a, 124b and 124c which are tangential to each other. Solids such as sand, which are heavier than the pumped liquid, fall to the bottom of the separator 42 and pass through the passage 1.
28 (FIG. 9) is carried to a low pressure zone (below the discharge pressure) of the pump housing 20, this passageway 128 is made up of interconnected passageway sections 128a, 128b and 128c. The solids-free liquid flows upwardly through the restricted opening 130 (FIG. 8) into the passageway 118 from which it passes through the ejector nozzle 3.
It flows to 6. If the pumped liquid is free of solids, it is sent directly to the ejector nozzle. A conventional liquid filter can be replaced by a cyclone separator.

第１０図に示してあるように、メカニカルシー
ル２８を通りシール漏洩室すなわち収集室３２に
流入する汲み上げられた液体はエゼクタ３４によ
り通路１３８を通つて逆止弁４０の入口側に流れ
るように誘導され、この通路１３８は互いに接続
された通路部分１３８ａ，１３８ｂ，１３８ｃで
構成されている。逆止弁４０（第１０図）は、通
路部分１３８ｃ，１３８ｂ，１３８ａを介してシ
ール漏洩室すなわち収集室３２と連通している孔
１３６ｂを有する部材１３６ａの弁座に着座する
ボール１３４を備え、ベンチユリー及び通路１１
６に流体を高速度の流れにして流し、逆止弁４０
を通して流体を流す低圧帯域を吸入室３８に生起
し、ボール１３４を弁座１３６から離す。逆止弁
４０は液体がシール漏洩室すなわち収集室３２内
に逆流するのを有効に防止する。吸入室３８に吸
引力がないとボール１３４は弁座１３６に着座す
る。エゼクタ３４、サイクロンセパレータ４２及
び逆止弁４０はポンプハウジング１４に取り付け
たブロツク内に配置される。もし望むならば他の
形式の逆止弁を使用することもできる。 As shown in FIG. 10, pumped liquid passing through mechanical seal 28 and into seal leak or collection chamber 32 is directed by ejector 34 through passage 138 to the inlet side of check valve 40. The passage 138 is composed of passage portions 138a, 138b, and 138c that are connected to each other. Check valve 40 (FIG. 10) includes a ball 134 seated in a valve seat of member 136a having a hole 136b communicating with seal leakage or collection chamber 32 through passage portions 138c, 138b, 138a; bench lily and passage 11
The fluid flows through the check valve 40 in a high-velocity flow through the check valve 40.
A low pressure zone is created in the suction chamber 38 that causes fluid to flow through the valve, causing the ball 134 to move away from the valve seat 136. Check valve 40 effectively prevents liquid from flowing back into seal leak or collection chamber 32 . If there is no suction force in the suction chamber 38, the ball 134 will sit on the valve seat 136. Ejector 34, cyclone separator 42 and check valve 40 are located within a block attached to pump housing 14. Other types of check valves may be used if desired.

（効果） 本発明によれば、軸方向に隔てた一対のメカニ
カルシール間にシール収集室を形成してその収集
室内にポンプ側のメカニカルシールから漏れた液
体を受け、その漏れた液体をエゼクタ装置により
は収集室から回収してポンプの吸入側に戻すこと
ができるので核廃棄物、その他の汚染物質を含む
液体をポンプの外部に逃がすことを従来装置に比
較して効果的にに防止できる。(Effects) According to the present invention, a seal collection chamber is formed between a pair of mechanical seals separated in the axial direction, the liquid leaked from the mechanical seal on the pump side is received in the collection chamber, and the leaked liquid is transferred to the ejector device. In some cases, liquids containing nuclear waste and other contaminants can be recovered from the collection chamber and returned to the suction side of the pump, thereby effectively preventing liquids containing nuclear waste and other contaminants from escaping to the outside of the pump compared to conventional devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明のポンプ組立体の好ましい具体
例の概略図、第２図及び第３図は前者を後者の上
に配置した場合の本発明の好ましい具体例を組み
込んだポンプ組立体の立断面図、第４図はポンプ
用のメカニカルシールの詳細断面図、第５図は第
３図の線５−５に沿つて切断して示す断面図、第
６図は第３図の線６−６に沿つて切断した断面
図、第７図は第６図の線７−７に沿つて切断して
示した断面図、第８図及び第９図は第６図のそれ
ぞれ線８−８及び線９−９に沿つて切断し吸入部
までの液体の流路を示すセパレータの断面図、第
１０図は第６図の線１０−１０に沿つて切断して
示す一方向逆止弁の断面図である。 １０：ポンプ組立体、１２：モータ、１４：ハ
ウジング、１６：モータ軸、１８：羽根車、６
９：羽根車ハウジング、２２：入口、２６：出
口、２８，３０：メカニカルシール、３２：シー
ル漏洩室、３４：エゼクタ。 FIG. 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the pump assembly of the present invention; FIGS. 2 and 3 are schematic illustrations of a pump assembly incorporating the preferred embodiment of the present invention when the former is placed over the latter; 4 is a detailed sectional view of a mechanical seal for a pump, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5--5 in FIG. 3, and FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-- in FIG. 3. 6, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6, and FIGS. 8 and 9 are cross-sectional views taken along lines 8-8 and 8-8 of FIG. 6, respectively. FIG. 10 is a cross-sectional view of the separator taken along line 9-9 and showing the liquid flow path to the suction part; FIG. 10 is a cross-sectional view of the one-way check valve taken along line 10-10 of FIG. It is a diagram. 10: pump assembly, 12: motor, 14: housing, 16: motor shaft, 18: impeller, 6
9: impeller housing, 22: inlet, 26: outlet, 28, 30: mechanical seal, 32: seal leakage chamber, 34: ejector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ モータ１２と、 前記モータ用のハウジング１４と、 前記モータハウジングに接続された羽根車ハウ
ジング２０と、 前記モータ及び前記モータハウジングから前記
羽根車ハウジング内に伸びているモータ軸１６
と、 前記羽根車ハウジングへの入口２２及び前記羽
根車ハウジングからの出口２６と、 前記モータ軸に接続されかつ前記入口から前記
出口に液体を汲み上げるために羽根車ハウジング
内に配置された羽根車１８と、 前記モータ軸を囲みかつ汲み上げた液体が前記
モータハウジング内に侵入するのを実質的に阻止
するように前記羽根車ハウジングと前記モータハ
ウジングとの間に配置されたメカニカルシール装
置２８，３０であつて、それぞれ対向するシール
面８０，８２；１０２，１０４を有する一対のシ
ールリング７２，７４；９６，９８を有しかつ
各々が各対の一方のシールリングを他方のシール
リングに向かつて弾力的に偏倚するための装置を
有し、各対のシールリングの一方が他方のシール
リングに関して回転可能であるポンプ側及びモー
タ側メカニカルシール組立体２８，３０を含むメ
カニカルシール装置と、 前記モータ軸を囲みかつ前記ポンプ側メカニカ
ルシール組立体とモータ側メカニカルシール組立
体との間に配置されたシール収集室３２であつ
て、そのシール収集室内に前記ポンプ側メカニカ
ルシール組立体２８の前記対のシールリングを横
切つて漏れた汲み上げられた液体が流れ込むシー
ル収集室と、 前記モータ側メカニカルシール組立体３０の前
記対のシールリングの前記シール面を横切りかつ
前記モータハウジング内に入る液体の拡散を防止
するため前記シール収集室から液体を排出するた
めのエゼクタ装置３４と、 前記エゼクタ装置を前記シール収集室にかつ前
記出口に、前記シール収集室からの液体の流れを
誘導するような方法で、接続している通路装置１
１８と、 誘導された液体の流れを前記入口に戻すための
装置１２０とを備え、 前記エゼクタ装置３４が制限されたノズル３６
と吸入室３８とを有し、前記ノズルが前記出口２
６に接続されかつ前記吸入室が前記シール収集室
３２に接続され、それによつて前記ノズルを通る
液体の流れが前記シール室から前記吸入室へかつ
その後前記入口への液体の流れを誘導するポンプ
組立体１０。 ２ 更にセパレータを備え、前記セパレータが前
記エゼクタの出口から流れる前記液体から固形物
を分離するように作られかつ配置されている特許
請求の範囲１に記載のポンプ組立体。 ３ 前記シール室と前記吸入室との間に一方向弁
を備え、前記吸入室からの前記シール収集室への
液体の逆流を防止する特許請求の範囲１又は２に
記載のポンプ組立体。 ４ 前記ポンプ側メカニカルシール２８が前記羽
根車に接近しかつ前記モータ側メカニカルシール
が前記モータに接近している特許請求の範囲１に
記載のポンプ組立体。[Scope of Claims] 1. A motor 12, a housing 14 for the motor, an impeller housing 20 connected to the motor housing, and a motor shaft extending from the motor and the motor housing into the impeller housing. 16
an inlet 22 to the impeller housing and an outlet 26 from the impeller housing; an impeller 18 connected to the motor shaft and disposed within the impeller housing for pumping liquid from the inlet to the outlet. and a mechanical seal device 28, 30 surrounding the motor shaft and disposed between the impeller housing and the motor housing to substantially prevent pumped liquid from entering the motor housing. A pair of seal rings 72, 74; 96, 98 having opposing seal surfaces 80, 82; 102, 104, respectively; a mechanical seal assembly including a pump side and motor side mechanical seal assembly 28, 30 having a device for biasing the motor shaft, one of the seal rings of each pair being rotatable with respect to the other seal ring; a seal collection chamber 32 surrounding the pump side mechanical seal assembly and disposed between the pump side mechanical seal assembly and the motor side mechanical seal assembly, the pair of seals of the pump side mechanical seal assembly 28 in the seal collection chamber; a seal collection chamber into which pumped liquid leaking across the rings flows; and preventing the spread of liquid across the sealing surfaces of the pair of seal rings of the motor side mechanical seal assembly 30 and into the motor housing. an ejector device 34 for ejecting liquid from the seal collection chamber for discharging liquid from the seal collection chamber; and connecting the ejector device to the seal collection chamber and to the outlet in such a manner as to direct the flow of liquid from the seal collection chamber. Passage device 1
18 and a device 120 for returning the directed liquid flow to the inlet, the ejector device 34 being a restricted nozzle 36
and a suction chamber 38, and the nozzle is connected to the outlet 2.
6 and the suction chamber is connected to the seal collection chamber 32 so that the flow of liquid through the nozzle directs the flow of liquid from the seal chamber to the suction chamber and thereafter to the inlet. Assembly 10. 2. The pump assembly of claim 1, further comprising a separator, said separator constructed and arranged to separate solids from said liquid flowing from said ejector outlet. 3. A pump assembly according to claim 1 or 2, comprising a one-way valve between the seal chamber and the suction chamber to prevent backflow of liquid from the suction chamber to the seal collection chamber. 4. The pump assembly of claim 1, wherein the pump side mechanical seal is close to the impeller and the motor side mechanical seal is close to the motor.