特許 7499070 ポンプ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-05

(45)【発行日】2024-06-13

(54)【発明の名称】ポンプ装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/58 20060101AFI20240606BHJP

【ＦＩ】

F04D29/58 E

F04D29/58 F

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020091474

(22)【出願日】2020-05-26

(65)【公開番号】P2021188527

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2022-09-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100118500

【弁理士】

【氏名又は名称】廣澤 哲也

(74)【代理人】

【氏名又は名称】渡邉 勇

(74)【代理人】

【識別番号】100174089

【弁理士】

【氏名又は名称】郷戸 学

(74)【代理人】

【識別番号】100186749

【弁理士】

【氏名又は名称】金沢 充博

(72)【発明者】

【氏名】村田 晶規

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 宏行

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１７２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０９０２０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５９－１１９０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５０－１１５６０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５１－１５２１０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－０９８２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０３９４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０８０１５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１１／０３６９１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５８－０５７０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－０６１５９４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／５８

Ｆ０４Ｄ ２９／１２

Ｆ０４Ｄ ２９／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送液を加圧する羽根車と、
前記羽根車が固定された回転軸と、
前記回転軸が貫通する開口から外部へ漏れる前記搬送液をシールする軸封装置と、を備えたポンプ装置において、
前記羽根車にて加圧された前記搬送液を前記軸封装置に流入する第１流路が前記開口にて形成されており、前記第１流路内の前記搬送液を所定の温度範囲内に保つ第２流路を備えており、
前記ポンプ装置は、前記第１流路を絞る絞り部として、第１絞り部と、前記第１絞り部よりも前記羽根車側に配置された第２絞り部と、を備えており、
前記第１絞り部は、前記第２絞り部よりも前記第１流路を小さくしており、
前記第１流路には、前記軸封装置に流れる前記搬送液が滞留する滞留室が形成されており、
前記第２絞り部は、前記滞留室の入口に形成されており、
前記第１絞り部は、前記滞留室の出口に形成されている、ポンプ装置。

【請求項2】

前記第２流路は、前記第１流路よりも軸径方向外側に形成されている、請求項１に記載のポンプ装置。

【請求項3】

前記第２流路は、
外部から流体を流入する入口と、
前記入口から流入され、前記第２流路にて熱交換された流体が外部に排出される出口と、を有している、請求項１または請求項２に記載のポンプ装置。

【請求項4】

前記出口は、前記入口よりも前記第２流路の上部に配置されている、請求項３に記載のポンプ装置。

【請求項5】

前記絞り部は、着脱可能に構成されており、
前記ポンプ装置は、サイズの異なる、前記絞り部を含む複数の絞り部から選択して、前記絞り部の交換または着脱にて、前記第１流路の絞り幅を調整できる、請求項１に記載のポンプ装置。

【請求項6】

前記滞留室は、前記回転軸の外周面と、前記羽根車を収容するポンプケーシングを覆う中間ブラケットのカバー部の内周面と、の間に形成されており、かつ前記回転軸の軸線方向において前記軸封装置に隣接している、請求項１に記載のポンプ装置。

【請求項7】

前記第２流路は、前記滞留室を取り囲む環状の流路である、請求項１～請求項６のいずれか一項に記載のポンプ装置。

【請求項8】

前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
前記ポンプケーシングと前記回転軸を回転するモータとの間に配置された中間ブラケットと、を備え、
前記中間ブラケットは、
前記ポンプケーシングの開口端を覆うカバー部と、
前記カバー部に接続されたブラケット部と、を備えており、
前記第２流路は、前記カバー部および前記ブラケット部の少なくとも１つに形成されている、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のポンプ装置。

【請求項9】

前記カバー部および前記ブラケット部は、一体成形部材から構成されている、請求項８に記載のポンプ装置。

【請求項10】

前記カバー部および前記ブラケット部は、別部材から構成されている、請求項８に記載のポンプ装置。

【請求項11】

前記羽根車を収容するポンプケーシングと、
前記ポンプケーシングと前記回転軸を回転するモータとの間に配置された中間ブラケットと、を備え、
前記中間ブラケットは、
前記ポンプケーシングの開口端を覆うカバー部と、
前記カバー部を取り囲む流路形成部材と、を備えており、
前記第２流路は、前記カバー部と前記流路形成部材との間に形成されている、請求項１～請求項７のいずれか一項に記載のポンプ装置。

【請求項12】

前記中間ブラケットは、
前記カバー部に形成された第１環状凹部と、
前記流路形成部材に形成され、かつ前記第１環状凹部に対向する第２環状凹部と、を備えており、
前記第２流路は、前記第１環状凹部と前記第２環状凹部との間に形成されている、請求項１１に記載のポンプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体を圧送するためのポンプ装置は、搬送液の漏洩を防止するための軸封装置を備える。パッキン、メカニカルシールは、そのような軸封装置の代表的な例である（特許文献１参照）。

【0003】

軸封装置は、回転軸に固定された回転側シール部材とケーシングに固定された静止側シール部材を備え、回転軸の回転に伴って回転側シール部材が静止側シール部材と摺動する。これら回転側シール部材および静止側シール部材の摺動に起因して、軸封装置は発熱する。例えば、特許文献３には、軸封部の外側に水冷室を設け、軸封部を冷却することが示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－９６３７４号公報

【文献】特開２０１７－８９８３９号公報

【文献】特開昭５２－９１０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなポンプ装置では、その取り扱い液（搬送液）の温度の範囲が低温（例えば、マイナス２５度）から高温（例えば、１４０度）である場合がある。取り扱い液の温度が低温または高温である場合、軸封装置の温度が許容範囲外となるおそれがある。

【0006】

例えば、取り扱い液が軸封装置よりも高温の場合、軸封装置は、回転側シール部材および静止側シール部材の摺動に加えて、取扱液との接触によって、更に高温となり、最悪の場合、許容温度を超えて故障するおそれがある。結果として、軸封装置は、その機能を十分に発揮することができず、液体が漏洩するおそれがある。また、軸封装置が取扱液と接触するのを避けるため、外部から摺動面に冷却液を注水することが考えられる。その場合、冷却液には取り扱いが簡単な水道水（清水）を用いることが望まれる。しかしながら、取り扱い液が、清水とは異なる液質の特殊液等である場合、冷却液が搬送液に混入して、搬送液の温度や液質に影響を与えてしまうおそれがある。

【0007】

そこで、本発明は、取り扱い液の液温や液質にかかわらず、軸封装置を許容温度の範囲内に保つことができるポンプ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一態様では、搬送液を加圧する羽根車と、前記羽根車が固定された回転軸と、前記回転軸が貫通する開口から外部へ漏れる前記搬送液をシールする軸封装置と、を備えたポンプ装置において、前記羽根車にて加圧された前記搬送液を前記軸封装置に流入する第１流路が前記開口にて形成されており、前記第１流路内の前記搬送液を所定の温度範囲内に保つ第２流路を備えている、ポンプ装置が提供される。

【0009】

一態様では、前記第２流路は、前記第１流路よりも軸径方向外側に形成されている。
一態様では、前記第２流路は、外部から流体を流入する入口と、前記入口から流入され、前記第２流路にて熱交換された流体が外部に排出される出口と、を有している。
一態様では、前記出口は、前記入口よりも前記第２流路の上部に配置されている。

【0010】

一態様では、前記第１流路を絞る絞り部を備えている。
一態様では、前記絞り部は、着脱可能に構成されており、前記絞り部の交換または着脱にて、前記第１流路の絞り幅を調整できる。
一態様では、前記絞り部として、第１絞り部と、前記第１絞り部よりも前記羽根車側に配置された第２絞り部と、を備え、前記第１絞り部は、前記第２絞り部よりも前記第１流路を小さくする。

【0011】

一態様では、前記第１流路には、前記軸封装置に流れる前記搬送液が滞留する滞留室が形成されている。
一態様では、前記滞留室は、前記軸封装置に隣接している。
一態様では、前記第２流路は、前記滞留室を取り囲む環状の流路である。

【0012】

一態様では、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、前記ポンプケーシングと前記回転軸を回転するモータとの間に配置された中間ブラケットと、を備え、前記中間ブラケットは、前記ポンプケーシングの開口端を覆うカバー部と、前記カバー部に接続されたブラケット部と、を備えており、前記第２流路は、前記カバー部および前記ブラケット部の少なくとも１つに形成されている。
一態様では、前記カバー部および前記ブラケット部は、一体成形部材から構成されている。
一態様では、前記カバー部および前記ブラケット部は、別部材から構成されている。
一態様では、前記羽根車を収容するポンプケーシングと、前記ポンプケーシングと前記回転軸を回転するモータとの間に配置された中間ブラケットと、を備え、前記中間ブラケットは、前記ポンプケーシングの開口端を覆うカバー部と、前記カバー部を取り囲む流路形成部材と、を備えており、前記第２流路は、前記カバー部と前記流路形成部材との間に形成されている。

【発明の効果】

【0013】

ポンプ装置は、軸封装置に流れる液体を常温にする常温流路を備えている。したがって、軸封装置は、高温または低温の液体との接触に起因して、故障するおそれはない。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】ポンプ装置の一実施形態を示す図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図3】第１流路および第２流路の一実施形態を示す断面図である。

【図4】第１流路および第２流路の一実施形態を示す断面図である。

【図5】図５（ａ）および図５（ｂ）は、第１流路および第２流路の一実施形態を示す断面図である。

【図6】第１流路および第２流路の一実施形態を示す断面図である。

【図7】横型ポンプ装置の一実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、ポンプ装置の一実施形態を示す図である。図１に示すように、ポンプ装置は、取り扱い液（搬送液）を加圧する回転軸１と、回転軸１に固定された羽根車３と、羽根車３を収容するポンプケーシング５と、回転軸１を回転させるモータ７と、ポンプケーシング５とモータ７との間に配置された中間ブラケット５０と、高圧の液体の漏洩を防止するための軸封装置３０と、を備えている。ポンプケーシング５は、吸込口１２および吐出口１３を備えており、耐腐食性を有する材質（例えば、ステンレス）から構成されている。図１に示す実施形態では、回転軸１は鉛直に配置されている（図１の軸線ＣＬ方向参照）。また、中間ブラケット５０は、回転軸１が貫通する開口５０ａを有し、軸封装置３０は回転軸１が貫通する開口５０ａから外部（ここで外部は、モータ７）へ漏れる搬送液をシールする。

【0016】

モータ７が駆動されると、モータ７の回転は、回転軸１に伝達され、回転軸１および羽根車３が回転する。羽根車３が回転すると、液体は吸込口１２を通ってポンプケーシング５内に流入し、羽根車３の回転に伴って昇圧される。昇圧された液体は、吐出口１３から吐き出される。図１に示す実施形態では、羽根車３は、セミオープン型羽根車である。一実施形態では、羽根車３は、ボルテックス型羽根車であってもよく、クローズド型羽根車であってもよい。

【0017】

軸封装置３０は、回転軸１と中間ブラケット５０との間の隙間を封止する装置である。軸封装置３０の一例として、ダブルメカニカルシールが挙げられる。軸封装置３０は、回転軸１に固定された回転側シール部材（図示しない）と、中間ブラケット５０に固定された静止側シール部材（図示しない）と、を備えている。したがって、回転軸１が回転すると、回転側シール部材は、静止側シール部材に摺接し、軸封装置３０が発熱する。

【0018】

さらに、上述したように、このようなポンプ装置では、その取り扱い液の温度の範囲が低温（例えば、マイナス２５度）から高温（例えば、１４０度）である場合がある。例えば、取り扱い液の温度が軸封装置３０の許容温度よりも高温である場合、高温の取り扱い液が直接、軸封装置３０に接触すると、摺動によって発熱した軸封装置３０の温度が更に上昇してしまう。なお、本実施形態では、取り扱い液として、０．０５ｍｍ程度のスラリーを含むスラリー液を含む。一実施形態では、取り扱い液は清水や汚水等でもよい。

【0019】

このように、軸封装置３０は、回転側シール部材および静止側シール部材の摺動に加えて高温の取り扱い液との接触によって、非常に高温になり、故障するおそれがある。結果として、軸封装置３０は、その機能を十分に発揮することができず、液体がモータ７側へ漏洩し、モータ７が被水するおそれがある。そこで、ポンプ装置では、軸封装置３０の故障を確実に防止することができる構造が望まれる。

【0020】

図２は、図１のＡ－Ａ線断面図である。図１および図２に示すように、ポンプ装置は、軸封装置３０に流れる液体を所定の温度範囲内に保つ常温流路６０を備えている。つまり、ポンプ装置は、開口５０ａが搬送液を軸封装置３０へ流入する流路９０（第１流路）を形成し、流路９０内の搬送液を所定の温度範囲内に保つ常温流路６０（第２流路）を備えている。本実施形態では、常温流路６０は、中間ブラケット５０に形成されている。より具体的には、中間ブラケット５０は、ポンプケーシング５の開口端５ａを覆うカバー部５１と、カバー部５１に接続されたブラケット部５２と、を備えている。そして、常温流路６０は、カバー部５１およびブラケット部５２の少なくとも１つに形成されている。

【0021】

図１に示す実施形態では、常温流路６０は、カバー部５１およびブラケット部５２の両方に形成されているが、一実施形態では、常温流路６０は、カバー部５１にのみ形成されてもよく、または、ブラケット部５２にのみ形成されてもよい。つまり、カバー部５１における回転軸１が貫通する開口５１ａおよび／またはブラケット部５２における回転軸１が貫通する開口５２ａにて開口５０ａが形成される。そして、開口５０ａは流路９０を形成し、当該流路９０の搬送液を所定の温度範囲内に保つことができるよう、常温流路６０が開口５０ａの少なくとも一部分に近接して形成される。ここで、軸封装置３０は、その製品仕様によって許容される温度範囲が決められている。以下、「流路９０の搬送液を所定の温度範囲内に保つ」所定の温度範囲内の任意の温度を第１温度と記し、当該第１温度とは、軸封装置３０が摺動によって発熱しても許容範囲内の温度に収まる流路９０内の搬送液の液温のことを意味する。

【0022】

図１に示すように、常温流路６０は、回転軸１の外周面と中間ブラケット５０の内周面（開口５０ａ）が形成する流路９０よりも軸径方向外側に配置されている。羽根車３の回転によって加圧された取り扱い液は、この流路９０を流れるときに、側壁６０ａで隔てた常温流路６０の流体にて熱交換されて第１温度となった後、軸封装置３０に接触する。つまり、常温流路６０の流体にて適温となった流路９０の取り扱い液を軸封装置３０の潤滑に用いることができる。よって、軸封装置３０は、取り扱い液の温度が許容範囲外であっても、許容範囲内の温度にて使用することができる。

【0023】

常温流路６０は、液体入口６１および液体出口６２に連通している。液体（例えば、水道水）は、図示しない液体供給源から液体入口６１を通じて、常温流路６０に流入する。常温流路６０に流入した常温の液体（例えば、０℃～６５℃の清水）は、常温流路６０の半径方向内側に配置された流路９０に存在する液体の温度を所定の範囲内の第１温度（例えば、０℃～６５℃）にする。

【0024】

例えば、取り扱い液の温度が軸封装置３０の許容範囲よりも高温（例えば、１４０℃）である場合、高温の取り扱い液は、常温流路６０を流れる液体（例えば、常温０℃～３５℃の水道水や工業用水）によって、第１温度に冷却される。逆に、取り扱い液の温度が軸封装置３０の許容範囲よりも低温（例えば、マイナス２５℃）である場合、低温の取り扱い液は、常温流路６０を流れる液体（例えば、常温０℃～３５℃の水道水や工業用水）によって、第１温度に加熱される。これにより、軸封装置３０の温度を許容範囲内に保つことができる。その後、常温流路６０に流入した液体は、液体出口６２から排出される。なお、常温流路６０を流れる液体は、流体の一例であって、この流体の一例として、水道水、工場用水、不凍液のような液体であってもよいし、気体であってもよい。

【0025】

このように、軸封装置３０が許容範囲外の温度の取り扱い液と接触するのを避けつつ、軸封装置３０の温度を許容範囲内に保つための流体には取り扱いが簡単な清水（水道水や工場揚水等）を用いることもできる。また、本実施形態では、軸封装置３０の温度調整に用いる常温流路６０内の流体と、羽根車３にて昇圧する取り扱い液が混入しない。そのため、当該取り扱いと異なる流体を用いて、軸封装置３０の温度を許容範囲内に保つことができる。つまり、使用者は、常温流路６０の流体を設備や環境によって選択することができる。そのため、本実施形態のポンプ装置は、搬送液がスラリー等を含む特殊液の場合に特に有効である。

【0026】

更に、中間ブラケット５０は、軸封装置３０に流れる液体（すなわち、取り扱い液）の流路を絞る絞り部６５を備えていることが好ましい。図１に示す絞り部６５は、環状形状を有する部材（例えば、ブッシュ）である。絞り部６５は、流路９０の入口であるカバー部５１の内周面に固定されており、回転軸１と同心状に配置されている。絞り部６５は、取り扱い液の、軸封装置３０への流路９０（すなわち、絞り部６５と羽根車３との間の隙間）を小さくすることで、流路９０における取り扱い液の流れを制限することができる。これにより、流路９０内の液体は、常温流路６０の流体と熱交換される時間が長くなり、冷却または加熱効果が期待できる。また、本実施形態では、中間ブラケット５０と絞り部６５が別部材であり、絞り部６５が着脱可能である。このように、当該絞り部６５の交換または着脱にて第１流路の絞り量を調整できることが好ましい。これにより、ポンプ装置は様々な温度範囲の軸封装置３０や取扱液に容易に対応できる。

【0027】

更に、軸封装置３０と絞り部６５との間には、軸封装置３０に流れる液体の滞留室６６が形成されていることが好ましい。この滞留室６６は、回転軸１の外周面とカバー部５１の内周面との間に形成された環状の部屋であり、絞り部６５と羽根車３との間の隙間を通過した液体は、この滞留室６６に滞留する。

【0028】

ポンプ装置の初期運転時において、羽根車３の回転によって、ポンプケーシング５内に流入した取り扱い液は、羽根車３と絞り部６５との間の僅かな隙間を通過して、滞留室６６に流入する。そして、一旦、滞留室６６に流入した液体は、ポンプケーシング５内の圧力が十分に低下するまで滞留室６６に滞留し続ける。

【0029】

常温流路６０は、滞留室６６の外側に配置されており、滞留室６６は、軸封装置３０に連通している。より具体的には、常温流路６０は、滞留室６６を取り囲む環状の流路である。したがって、滞留室６６に存在する液体は、常温流路６０を流れる液体によって、より積極的に熱交換される。

【0030】

このように、軸封装置３０に接する液体を滞留室６６に長時間滞留させて常温流路６０を流れる液体による熱交換によって第１温度とすることにより、軸封装置３０の温度が許容範囲内となる。つまり、軸封装置３０の温度が許容範囲内となる所定の温度範囲内の取り扱い液が滞留室６６に留まり、当該滞留室６６に留まった液体が軸封装置３０の潤滑に用いられる。このような構成により、所定の温度範囲外の高温または低温の液体の、軸封装置３０との接触は、滞留室６６に存在する第１温度の液体によって阻害される。結果として、軸封装置３０は、高温または低温の液体との接触に起因して、故障するのを防止できる。また、吐出口１３から吐き出される搬送液の温度や液質を保つことができる。

【0031】

図３は、第１流路９０および第２流路６０の一実施形態を示す断面図である。図３に示す実施形態では、ポンプ装置は、別部材から構成されたカバー部５１と、ブラケット部５２と、を備え、常温流路６０は、カバー部５１およびブラケット部５２の両方に形成されている。更に、ブラケット部５２の、カバー部５１との接触面には、複数のシール溝が形成されており、これら複数のシール溝のそれぞれには、シール部材（例えば、Ｏリング）５５，５６が配置されている。これらシール部材５５，５６は、常温流路６０を流れる液体の外部への漏洩を防止する。

【0032】

このように、カバー部５１およびブラケット部５２を別部材から構成し、その合わせ面に常温流路６０を形成することにより、例えば、ポンプ装置の出荷時に常温流路６０が設けられていないポンプ装置であっても、必要に応じて、常温流路６０を追加的に形成することができる。つまり、低温や高温の取り扱い液を使用するための特殊仕様として、常温流路６０にて軸封装置３０の温度を許容範囲内に保つ必要が生じた場合に、ポンプ装置はカバー部５１およびブラケット部５２の少なくとも１つに、機械加工にて溝を形成すれば常温流路６０を形成することができる。これにより、常温流路６０が形成された新たなポンプ装置を用意することなく、常温（０℃～６５℃）の取り扱い液を搬送するポンプ装置と、高温（６５℃以上）または低温（０℃以下）の取り扱い液を搬送するポンプ装置の共用化ができる。

【0033】

図４は、第１流路９０および第２流路６０の一実施形態を示す断面図である。図４に示すように、ポンプ装置では、カバー部５１およびブラケット部５２が一体成形部材であってもよい。この場合、中間ブラケット５０は、その内部に形成された環状の常温流路６０を有している。このような常温流路６０は、３Ｄプリンタなどの積層造形装置によって形成されてもよい。このように、カバー部５１およびブラケット部５２を一体成形部材から構成することにより、常温流路６０を流れる液体の漏洩を防止するシール部材を配置する必要はない。なお、図３および図４に示すように、カバー部５１は、その内周面に形成された環状凹部５３を有してもよい。この場合は、回転軸１の外周面とカバー部５１の環状凹部５３との間に形成される。

【0034】

図５（ａ）および図５（ｂ）は、第１流路９０および第２流路６０の一実施形態を示す断面図である。図５（ａ）に示すように、中間ブラケット５０は、絞り部６５として、絞り部６５ａ（第１の絞り部）を備える。図５（ａ）の一点鎖線四角は、要部拡大図であり、具体的には、当該拡大図にて示すように、絞り部６５ａによって、流路９０を形成する隙間の大きさがＤｎ１からＤ１（Ｄｎ１＞Ｄ１）となる。図５（ｂ）に示すように、中間ブラケット５０は、絞り部６５として、絞り部６５ａに加えて、絞り部６５ａよりも流路９０の入口側（つまり羽根車３側）に配置された絞り部６５ｂ（第２の絞り部）を備えている。図５（ｂ）の一点鎖線四角は、要部拡大図であり、具体的には、当該拡大図にて示すように、絞り部６５ｂによって、流路９０を形成する隙間の大きさがＤｎ２からＤ２（Ｄｎ２＞Ｄ２）となる。ここで、図５（ａ）に示すように、中間ブラケット５０は、流路９０の入口側に配置された絞り部６５ｂを備えておらず、軸封装置３０に流れる取り扱い液の流路を絞る絞り部６５ａのみを備えてもよい。

【0035】

図５（ａ）および図５（ｂ）に示す絞り部６５は、環状形状を有する部材（例えば、ブッシュ）である。絞り部６５は、カバー部５１および／またはブラケット部５２の内周面に固定されており、回転軸１と同心状に配置されている。図５（ａ）および図５（ｂ）に示す実施形態では、カバー部５１および絞り部６５は、別部材から構成されているが、一体成形部材であってもよい。

【0036】

ブラケット部５２に固定された絞り部６５ａは、その内周面と回転軸１との間の隙間の大きさＤ１、つまり第１流路の絞り幅を調整可能である。一例として、この隙間の大きさＤ１は、０．１ｍｍ程度まで調整可能である。カバー部５１に固定された第２の絞り部６５ｂは、その内周面と羽根車３のハブとの間の隙間の大きさＤ２、つまり、第１流路の絞り幅を調整可能である。一例として、この隙間の大きさは、０．３ｍｍ程度まで調整可能である。

【0037】

図５（ｂ）に示す実施形態では、滞留室６６の入口と出口に絞り部６５が形成されている。つまり、取り扱い液は、滞留室６６の出口の絞り部６５を経て軸封装置３０に供給される。ここで、絞り部６５として絞り部６５ａと絞り部６５ｂとを備えるポンプ装置は、軸封装置３０側の隙間の大きさＤ１を、羽根車３側の隙間の大きさＤ２より小さくする（Ｄ１＜Ｄ２）ことが好ましい。つまり、絞り部６５ａは絞り部６５ｂよりも流路９０を絞る。これにより、運転中のポンプ装置は、より効果的に滞留室６６内に搬送液を留めることができる。

【0038】

また、常温流路６０は、滞留室６６を含む流路９０全体を取り囲む。これにより、常温流路６０内の流体による軸封装置３０に供給される取り扱い液の熱交換が流路９０全体で行われる。更に、常温流路６０は、流路９０に加えて軸封装置３０を取り囲む環状流路であってもよい。これにより、軸封装置３０の発熱も抑えることができる。なお、本実施形態の常温流路６０は、図１から図４に示す形状に比して曲線的で且つ上に向かって徐々に変化している。このような形状は３Ｄプリンタなどの積層造形装置によって形成される場合に好適である。

【0039】

図５（ａ）に示す実施形態では、液体入口６１および液体出口６２のそれぞれは、カバー部５１およびブラケット部５２の両方に形成されているが、図５（ｂ）に示すように、液体入口６１は、カバー部５１およびブラケット部５２の両方に形成されており、液体出口６２は、ブラケット部５２にのみ形成されてもよい。この場合、液体入口６１は、常温流路６０の下部に接続されており、液体出口６２は、常温流路６０の上部に接続されている。つまり、液体入口６１よりも液体出口６２が、常温流路６０の上部に配置されている。このような配置により、常温流路６０の全体は、下部の液体入口６１から導入された液体で満たされ、その後、液体は上部の液体出口６２を通じて外部に排出されるため、常温流路６０内の上下で液体の温度が偏るのを防止できる。

【0040】

図６は、第１流路および第２流路の一実施形態を示す断面図である。特に説明しない本実施形態の構成や作用効果は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図６に示す実施形態では、中間ブラケット５０は、軸封装置３０を取り囲むカバー部７０と、カバー部７０を取り囲む流路形成部材７１と、を備えている。常温流路６０は、カバー部７０と流路形成部材７１との間に形成されている。

【0041】

カバー部７０は、ポンプケーシング５の開口端５ａを閉じるフランジ部７０ａと、フランジ部７０ａから突出した突出部７０ｂと、を有している。突出部７０ｂの外周面には、常温流路６０の一部を構成する環状凹部７２が形成されている。

【0042】

流路形成部材７１は、常温流路６０の他の部分を構成する環状凹部７３が形成された円筒部７５と、円筒部７５の半径方向外側に延びる固定部７６と、を備えている。常温流路６０は、突出部７０ｂの環状凹部７２と円筒部７５の環状凹部７３とによって構成されている。円筒部７５は、常温流路６０に連通する液体入口６１および液体出口６２を有している。液体入口６１および液体出口６２のそれぞれには、液体（流体の一例）を導入するための配管６３，６４が接続されていてもよい。この場合、液体入口６１および液体出口６２のそれぞれは、ねじ構造を有していてもよい。

【0043】

図６に示す実施形態では、液体入口６１は、円筒部７５の下部に配置されており、液体出口６２は、円筒部７５の上部に配置されている。このような配置により、常温流路６０の全体は、液体入口６１から導入された液体で満たされ、その後、液体は液体出口６２を通じて外部に排出される。

【0044】

流路形成部７１は、締結具（例えば、ボルト）８０を固定部７６およびカバー部７０のフランジ部７０ａに挿入して、締め付けることにより、カバー部７０に固定される。流路形成部７１とカバー部７０との間には、シール部材（例えば、Ｏリング）８１，８２が配置されている。これらシール部材８１，８２は、常温流路６０に導入された液体の漏洩を防止することができる。

【0045】

上述した実施形態では、回転軸１が鉛直方向に延びる縦型ポンプ装置について、説明したが、軸封装置３０に流れる液体を常温にする常温流路６０は、回転軸１が水平方向に延びる横型ポンプ装置に適用されてもよい。

【0046】

図７は、横型ポンプ装置の一実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成や作用効果は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。

【0047】

図７に示すポンプ装置は、回転軸１が水平方向に延びる横型ポンプ装置である（図７の軸線ＣＬ方向参照）。図７においても、ポンプ装置は、搬送液を加圧する羽根車３と、羽根車３が固定された回転軸１と、回転軸１を回転させるモータ７と、羽根車３を収容するポンプケーシング５と、ポンプケーシング５とモータ７との間に配置された中間ブラケット５０と、回転軸１と中間ブラケット５０との間の隙間を封止する軸封装置３０と、を備えている。つまり、軸封装置３０は、回転軸１が貫通する開口５０ａから外部へ漏れる搬送液をシールする。そして、羽根車３にて加圧された搬送液を軸封装置３０へ流入する流路９０（第１流路）が開口５０ａにて形成されており、当該流路９０内の搬送液を所定の温度範囲内に保つ常温流路６０（第２流路）を備えている。なお、本実施形態の常温流路６０は、液体入口６１、液体出口６２、配管６３，６４を備えていない。これに限らず、一実施形態の常温流路６０は、液体入口６１、液体出口６２、配管６３，６４を備える。この場合も、常温流路６０の、液体入口６１よりも上部に、液体出口６２が設けられることが好ましい。

【0048】

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

【符号の説明】

【0049】

１ 回転軸
３ 羽根車
５ ポンプケーシング
５ａ 開口端
７ モータ
１２ 吸込口
１３ 吐出口
３０ 軸封装置
５０ 中間ブラケット
５０ａ 開口
５１ カバー部
５１ａ 開口
５２ ブラケット部
５２ａ 開口
５３ 環状凹部
５５，５６ シール部材
６０ 常温流路（第２流路）
６０ａ 側壁
６１ 液体入口
６２ 液体出口
６３，６４ 配管
６５ 絞り部
６６ 滞留部
７０ カバー部
７０ａ フランジ部
７０ｂ 突出部
７１ 流路形成部材
７２，７３ 環状凹部
７６ 固定部
８０ 締結具
８１，８２ シール部材
９０ 流路（第１流路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】