JPH0612790U - 冷却水循環形ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】冷却水の戻し水とポンプに吸込んだ吸込水との
衝突を防止し、衝突音を低減した冷却水循環形ポンプを
提供する。 【構成】ポンプケーシング１内のインペラ１０をモータ
２０にて回転される駆動軸１５により駆動し、上記ポン
プケーシングの高圧水の一部を上記モータのキャン３０
内に導入して冷却水とし、この冷却水を上記駆動軸に形
成した戻し孔３４内を導いて吸入側低圧部に排出するポ
ンプにおいて、上記駆動軸１５に、この駆動軸の戻し孔
から排出する冷却水を、上記吸込口より吸込んだ水の流
れ方向に沿うように変更する案内部４０を設けた。 【作用】駆動軸の戻し孔より帰還される冷却水は案内部
によって吸込水の流れ方向に沿うように方向を修正され
るので、戻し水が吸込水と衝突することがなくなり、水
の衝突音を低減する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、インペラをキャンドモータにて駆動するとともに、このキャンドモ ータを冷却水によって強制水冷するようにした冷却水循環形ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

多段式渦巻きポンプ（タービンポンプとも称する）においては、ケーシング内 に収容したインペラを回転駆動するため、キャンドモータが用いられている。

【０００３】 キャンドモータはロータの回りをキャンで覆うことによりモータから発せられ るうなり音などのような騒音を遮断するものであり、このようなキャンドモータ を用いたポンプは低騒音形ポンプとして有効である。

【０００４】 ところで、モータの騒音が外部に洩れるのを防止するため上記のようなキャン でロータを覆った場合は、キャン内には発生する熱の放出も阻止され、キャン内 の温度が上昇する不具合がある。これを防止するため、モータを水冷する構造が 採用されている。 従来のこの種のモータ水冷式ポンプについて、図３にもとづき説明する。

【０００５】 図において１はポンプケーシング、２はポンプケーシング１の背面を覆うケー シングカバーである。ポンプケーシング１の前端には吸込口３が開口されており 、この吸込口３には吸込口フランジ４が取着されている。また、ポンプケーシン グ１の上端には吐出口５が開口されており、この吐出口５には吐出口フランジ６ が取着されている。

【０００６】 ポンプケーシング１内には、１段目ガイドベーン７および２段目ガイドベーン ８が、ボルト９により上記ケーシングカバー２に共締めして固定されている。き れら１段目ガイドベーン７および２段目ガイドベーン８には、それぞれ１段目イ ンペラ１０および２段目インペラ１１が回転自在に収容されている。これら１段 目インペラ１０および２段目インペラ１１は駆動軸１５に取付けられており、こ の駆動軸１５の回転により一体に回転する。この場合、１段目インペラ１０と２ 段目インペラ１１の間にスペーススリーブ１２を介挿し、駆動軸１５の先端に螺 合した締付ナット１３により、これら１段目インペラ１０とスリーブ１３および ２段目インペラ１１が駆動軸１５に固定されている。

【０００７】 上記ケーシングカバー２の背面にはキャンドモータ２０が連結されている。キ ャンドモータ２０は、モータケーシング２１の前端部および後端部をそれぞれエ ンドプレート２２、２３により液密に閉塞し、この内部に上記駆動軸１５の後端 部を導入してある。この駆動軸１５はモータ軸を兼用しており、それぞれエンド プレート２２、２３に対して軸受２４、２５により回転自在に支持されている。 なお、２６はスラスト軸受である。この駆動軸１５の周囲にはロータ２７が固着 されているとともに、このロータ２７に対向して上記モータケーシング２１の内 面にはステータ２８が取着されている。そして、ステータ２８の内周面には、モ ータ内を内外の径方向に区画するキャン３０が設けられている。モータ内はこの キャン３０により径方向に液密に区分されており、内部の空間で上記ロータ２７ が自由に回転可能となっている。

【０００８】 この内部空間は水冷室３１となっている。この水冷室３１には、上記インペラ １１によって加圧された高圧水が導入されてロータ２７およびキャン３０の内周 面を冷却する。上記前方のエンドプレート２２には、上記２段目のインペラ１１ によって加圧された高圧水を水冷室３１に導入するための導入孔３２が形成され ている。また、後方のエンドプレート２３には冷却室３１の冷却水をポンプの低 圧側に戻すための導出孔３３が形成されており、この導出孔３３は駆動軸１５の 後端面に臨んでいる。駆動軸１５には中心線に沿って冷却水の戻し孔３４が貫通 して形成されている。そして、この戻し孔３４は駆動軸１５の前端面に開口され た還流孔３５に通じており、この還流孔３５は吸込口３の方向に向かって開口さ れている。

【０００９】 このような構成の多段式渦巻きポンプは、モータ２０の回転により駆動軸１５ が回転され、このため１段目インペラ１０および２段目インペラ１１がそれぞれ １段目ガイドベーン７および２段目ガイドベーン８内で回転する。このようなイ ンペラ１０、１１の回転は前面に接続された吸込管から水を吸込み、上方に接続 して吐出管に向けて吐出する。すなわち、吸込管の水は１段目インペラ１０の回 転に伴って吸込口３からインペラ１０の中央部を経て１段目ガイドベーン７に吸 引され、この１段目のガイドベーン７内で加圧される。この加圧された水は２段 目インペラ１１の中央部より２段目ガイドベーン８に吸引され、この２段目のガ イドベーン８内で加圧される。この加圧された水は吐出口６を経て吐出管側に圧 送される。

【００１０】 このような多段式渦巻きポンプのモータ２０は、モータケーシング２１内にキ ャン３０を設置してあるから、モータ２０の騒音が外部に洩れることが軽減され 、低騒音が可能になる。

【００１１】 そして、ポンプの運転中は、ポンプケーシング１内の２段目のインペラ１１に よって加圧された高圧水が導入孔３２よりキャン３０により区画された水冷室３ １内に導入され、この冷却水は水冷室３１内でロータ２７やキャン３０の内周面 と接触してこれらを冷却する。冷却室３１内の冷却水は導出孔３３を通じて駆動 軸１５に形成された戻し孔３４に送られ、この戻し孔３４から駆動軸１５の前端 面に開口された還流孔３５を通じ、ポンプケーシング１の低圧部、つまり吸込口 ３近傍に排出される。

【００１２】 吸込口３近傍に排出された冷却水は、吸込管から吸込んだ新規な水に混合され て１段目のインペラ１０を経て１段目ガイドベーン７に吸引され、この第１のガ イドベーン７内で加圧されたのち２段目インペラ１１より２段目のガイドベーン ８に吸引され、この２段目のガイドベーン８内で加圧されて吐出口６より吐出さ れる。そして、２段目のガイドベーン８内で加圧された高圧水の一部が再び水冷 室３１に送られ、モータ２０を冷却する。

【００１３】 すなわち、上記導入孔３２、水冷室３１、導出孔３３および駆動軸１５に形成 された戻し孔３４、ならびに還流孔３５は冷却水の循環経路を構成し、この循環 経路を流れる水によりモータ２０を強制冷却している。このため、モータ２０内 の温度上昇を防止し、モータの焼き付きなどの不具合を防止することができる。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記図３に示した従来の構造の場合、冷却室３１内の冷却水は 導出孔３３を通じて駆動軸１５に形成された戻し孔３４より還流孔３５を通じて ポンプケーシング１の低圧部に排出されるようになっているが、駆動軸１５の先 端に形成した還流孔３５はポンプケーシング１の吸込口３に向かって開口されて おり、このため還流孔３５から排出された水は吸込口３から吸引した吸込水と正 面衝突する。

【００１５】 このような水と水の衝突は、衝突音を発生させるとともに、冷却水の圧力が高 いので、吸込水に乱れを発生させポンプの吸込特性を低下させる欠点がある。特 に、この種のポンプは低騒音形として開発したにも拘らず、上記水の衝突音の発 生は、上記初期の目的を阻害する不具合がある。

【００１６】 本考案はこのような事情にもとづきなされたもので、その目的とするところは 、冷却水の戻し水とポンプに吸込んだ吸込水との衝突を防止し、衝突音を低減し 、低騒音化を実現できる冷却水循環形ポンプを提供しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記目的を達成するため、ポンプケーシング内に収容したインペラを キャンドモータのモータ軸と一体に形成した駆動軸により駆動し、上記ポンプケ ーシングの吸込口より吸込んで上記インペラにより加圧した高圧水の一部を上記 モータのキャン内に導入して冷却水とし、この冷却水を上記駆動軸に形成した戻 し孔内を導いてインペラの吸入側低圧部に排出し、この排出した冷却水を上記吸 込口から導入した吸込水に混合するようにした冷却水循環形ポンプにおいて、

【００１８】 上記駆動軸に、この駆動軸の戻し孔から排出する冷却水を、上記ポンプケーシ ングの吸込口より吸込んだ吸入水の流れ方向に沿うように変更する案内部を設け たことを特徴とする。

【００１９】

【作用】

上記のような構成においては、駆動軸の戻し孔を通じて帰還される冷却水は案 内部によって、吸込口から吸込んだ水の流れ方向に沿うように排出方向を修正さ れるので、戻し水が吸込水と衝突することがなくなる。

【００２０】

【実施例】

以下、本考案について、図１および図２に示す一実施例にもとづき説明する。

【００２１】 本実施例は多段式渦巻きポンプ（タービンポンプ）に適用した例を示し、図３ に示す従来の構成と大部分の点で同様であってよいから、同様な部分は同一番号 を付して説明を省略し、従来と異なる点のみを説明する。

【００２２】 すなわち、本実施例では、駆動軸１５の内端部に案内部材４０を設けてある。 この案内部材４０は、従来の締付ナット１３を改造したものであり、締付ナット を袋ナット構造とし、このナット、つまり案内部材には一端が駆動軸１５に形成 した還流孔３５に連なり、他端が斜後ろ方向に向かって開口された案内孔４１を 形成してある。この案内孔４１の開口方向は、１段目インペラ１０の中央吸い込 み口（１段目ガイドベーンの中央開口部）に向かっており、したがって、駆動軸 １５の戻し孔３４を通じて戻される冷却水の還流水は、還流孔３５から案内部材 ４０の案内孔４１を経て１段目ガイドベーン７に向けて排出される。 この方向は、ポンプケーシング１の吸込口３より導入された吸込水の流れとほ ぼ同方向である。

【００２３】 したがって、このような構成によれば、モータ２０を冷却してポンプケーシン グ１に戻される冷却水は、案内部材４０の案内孔４１から、ポンプケーシング１ の吸込口３より導入された吸込水の流れとほぼ同方向に排出される。このため、 冷却水の戻し水と、吸込口３から吸い込まれた吸込水が正面衝突することがなく 、よって水の衝突音の発生を防止することができる。

【００２４】 また、冷却水の戻し水はインペラ１０に吸引される吸込水の流れに沿ってイン ペラ１０に流入するから、この流入水に乱流が生じなく、インペラ１０の吸引特 性がよくなり。ポンプ性能が向上する。 なお、本考案は上記実施例に制約されるものではない。

【００２５】 すなわち、上記実施例の場合、多段式渦巻きポンプ（タービンポンプ）に適用 した例を示したが、本考案はモータの冷却水を低圧側に戻す構造であるから、ポ ンプは多段式に限らず、単段式であってもよい。 また、案内部材４０は、締付ナットと共通部材であることには限らず、締付ナ ットとは別に構成したものであってもよい。

【００２６】 さらに、戻し水の案内孔４１は、吸込水の流れと同方向に正しく向いているこ とにはこだわらず、要するに戻し水の流れ方向と吸込水の流れ方向とが相互に９ ０°以上の角度で交差しないようにし、両者の流れが９０°以下の角度で交差す る場合は衝突音の発生がきわめて少なくなるので、このような場合は実施可能で ある。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、駆動軸の戻し孔を通じて帰還される冷却 水は案内部によって吸込口から吸込んだ水の流れ方向に沿うように排出方向を修 正されるので、戻し水は吸込水とほぼ同方向に流れるようになり、これら両者が 衝突することがなくなる。よって水の衝突音が発生しなくなり、または小さくな り、騒音が低減される。さらに、これら水の衝突により乱流が少なくなり、吸込 特性がよくなり、ポンプ性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す多段渦巻きポンプの断
面図。

【図２】同実施例の主要部の断面図。

【図３】従来の例を示す多段渦巻きポンプの断面図。

【符号の説明】

１…ポンプケーシング、２…ケーシングカバ−、３…吸
込口、５…吐出口、６、７…ガイドベーン、１０、１１
…インペラ、１５…駆動軸、２０…モータ、２１…モー
タケーシング、２７…ロータ、２８…ステータ、３０…
キャン、３１…水冷室、３２…導入孔、３３…導出孔、
３４…戻し孔、３５…還流孔、４０…案内部材、４１…
案内孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプケーシング内に収容したインペラ
   をキャンドモータのモータ軸と一体に形成した駆動軸に
   より駆動し、上記ポンプケーシングの吸込口より吸込ん
   で上記インペラにより加圧した高圧水の一部を上記モー
   タのキャン内に導入して冷却水とし、この冷却水を上記
   駆動軸に形成した戻し孔内を導いてインペラの吸入側低
   圧部に排出し、この排出した冷却水を上記吸込口から導
   入した吸込水に混合するようにした冷却水循環形ポンプ
   において、 上記駆動軸に、この駆動軸の戻し孔から排出する冷却水
   を、上記ポンプケーシングの吸込口より吸込んだ吸入水
   の流れ方向に沿うように変更する案内部を設けたことを
   特徴とする冷却水循環形ポンプ。