JPH0736149Y2 - ガスシール型モータポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、ガスシール型モータポンプに係り、ガスシー
ル室のポンプ取扱液に重合または凝固が生じてガスシー
ル作用が損われるのを阻止する構造に関する。

（従来の技術） 一般に、キャンドモータポンプは、ポンプ取扱液の一部
をキャンドモータ部に循環させることによって、キャン
ドモータ部の固定子および回転子の冷却と軸受の潤滑を
行っているが、スラリー含有液、高粘度液、重合や凝固
を生じ易い液および軸受に対する腐蝕性の高い液などの
ようにキャンドモータ部へ循環させると故障の原因とな
る液を取扱う場合には、ガスシール型キャンドモータポ
ンプが採用されている。

このガスシール型キャンドモータポンプは、第６図およ
び第７図に示すように、ポンプ部１の上側にガスシール
室２を介してキャンドモータ部３を気密に一体に構成
し、このキャンドモータ部３のロータ室４とガスシール
室２とをメカニカルシール５にて軸封することにより、
ポンプ室６からガスシール室２へ流入したポンプ取扱液
７をガスシール室２に封入したガス体８にて遮断してメ
カニカルシール５へ到達させず、すなわちキャンドモー
タ部３をポンプ取扱液７からシールする構成となってい
る。

また、回転軸９の回転に伴ってガスシール室２のポンプ
取扱液７に擾乱が生じることにより、ガスシール室２の
ガス体８がポンプ取扱液７に巻き込まれてポンプ室６へ
と漏出し、この分、ポンプ室６からポンプ取扱液７がガ
スシール室２へ流入してガスシール室２の液面が上昇
し、遂にはメカニカルシール５に到達してメカニカルシ
ール５を破損に至らし、ガスシール作用が損われるの
で、ガスシール室２のポンプ取扱液７の擾乱を防ぐ手段
が必要であり、そのため本出願人は同図に示すように、
ガスシール室２に複数の邪魔板10a,10b,10c,10dを放射
状に配設する構成を提案した（実公昭45-8285号公
報）。

（考案が解決しようとする課題） ところが、ガスシール室２の擾乱を防ぐために設けた邪
魔板10a,10b,10c,10dによって、ガスシール室２のポン
プ取扱液７は当然に停滞して殆んど流動しなくなるた
め、ポンプ取扱液７が重合または凝固を生じ易い液であ
る場合はガスシール室２での重合または凝固を避け得な
くなる。

そして、この重合または凝固が進むにつれて、その分、
ガスシール室２のポンプ取扱液７量が減少するとともに
ガスシール室２の実質容積が減少するので、キャンドモ
ータポンプの運転・停止を繰り返すと、運転時と停止時
との圧力差によるポンプ取扱液７のガスシール室２への
流出入に伴ってガスシール室２の液面が徐々に上昇し、
すなわち、前記運転時と停止時との圧力差によってガス
シール室２からポンプ取扱液７がポンプ室６へ流出する
際にガスシール室２のポンプ取扱液７量が少ないために
ガス体８までもポンプ室６へ流出され、その分、前記圧
力差によってポンプ室６からポンプ取扱液７がガスシー
ル室２へ流入した際のガスシール室２の液面が以前より
も上昇することとなり、遂にはメカニカルシール５へ到
達してメカニカルシール５を破損に至らし、ガスシール
作用が損われることとなる。

また、ガスシール室２からポンプ取扱液７の重合または
凝固による生成物がポンプ室６へ落下侵入してポンプ吐
出液に混入されると、このポンプ取扱液７から生成され
る製品の品質低下を招くおそれもある。

そのため、第８図および第９図に示すように、ポンプ吐
出口11とガスシール室２とを循環パイプ12にて接続連通
し、ポンプ吐出口11のポンプ取扱液７の一部を循環パイ
プ12を通してガスシール室２へ流入し、このガスシール
室２からガスシール室２とポンプ室６とを区画する仕切
体13と回転軸９との軸貫通部隙間14およびインペラ15の
バランスホール16を通してインペラ15の吸込側17へ導
き、ポンプ吐出口11へと戻して循環させることにより、
ガスシール室２のポンプ取扱液７を流動させて重合また
は凝固を防ぐ手段が一部で実施されているが、ガスシー
ル室２でポンプ取扱液７が重合または凝固してガスシー
ル作用が損われるに至る期間を多少延長できたものの、
ガスシール作用が損われない程度にまでポンプ取扱液７
の重合または凝固を阻止するには到底至っていない。

また、この構成のガスシール型キャンドモータポンプに
おいては、ポンプ吐出口11とガスシール室２とを循環パ
イプ12にて接続連通するために、運搬時や据付時または
点検時などにおいて不用意に外力が加われば液漏れを生
じるおそれのあるシール個所が増える欠点がある。

なお、前記のようにキャンドモータにて駆動するガスシ
ール型モータポンプのほか、汎用モータにて駆動するガ
スシール型モータポンプにおいても同様の問題がある。

本考案は上記に鑑みて成されたもので、ガスシール室で
のポンプ取扱液の重合または凝固を防いでガスシール作
用が損われないガスシール型モータポンプを提供するも
のである。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） 本出願人は、前記第８図および第９図に示す構成によっ
てもガスシール室２でのポンプ取扱液７の重合または凝
固がさほど阻止できなかった原因について検討した結
果、ポンプ吐出口11のポンプ取扱液７の一部が循環パイ
プ12を通ってガスシール室２へ流入することによってガ
スシール室２のポンプ取扱液７の一部は流動されるもの
の大半のポンプ取扱液７は殆んど流動されないことを突
き止めた。

すなわち、第９図に示すようにガスシール室２に４枚の
邪魔板10a,10b,10cおよび10dを設けた場合は、ポンプ吐
出口11から循環パイプ12を通ってガスシール室２へ流入
したポンプ取扱液７は、同図に矢印にて示すように、邪
魔板10c,10d間の外径側から内径側へ向って流動され、
仕切体13と回転軸９との軸貫通部隙間14へと流入され
て、前述のようにポンプ吐出口11へと戻されて循環され
るが、この循環されるポンプ取扱液７は邪魔板10a,10d
間と10b,10c間へは殆んど流れず、邪魔板10a,10b間には
全く流れないので、前記各邪魔板10a,10b間、10b,10c間
および10a,10d間のポンプ取扱液７は流動されずに殆ん
ど停滞した状態となっており、そのため邪魔板10c,10d
間を除くガスシール室２のポンプ取扱液７に重合または
凝固が生じることが解った。そこで出願人はガスシール
室２のポンプ取扱液７の大部分を停滞させずに流動させ
ることによりガスシール室２でのポンプ取扱液７の重合
または凝固を防ぐことができるとの着想を得た。

この着想に基づき、本考案のガスシール型モータポンプ
の構成は、ポンプ部の上側にガスシール室を気密に一体
に構成し、メカニカルシールにて軸封して前記ガスシー
ル室の上方へ突出させた回転軸をモータ部に連結してな
るモータポンプにおいて、前記ポンプ部と前記ガスシー
ル室との間に補助ポンプ室を設けるとともに、この補助
ポンプ室と前記ガスシール室とを区画する仕切体と前記
回転軸との軸貫通部隙間に吸込側を向けた補助インペラ
を前記補助ポンプ室に配設して補助ポンプ部を構設し、
この補助ポンプ部の吐出側と前記ガスシール室の外径側
とを連通する複数の補助ポンプ吐出孔を前記仕切体に穿
設してなるものである。

（作用） 本考案のガスシール型モータポンプにおいては、補助ポ
ンプ部のポンプ作用によって、ガスシール室のポンプ取
扱液が、補助ポンプ室とガスシール室とを区画する仕切
体と回転軸との軸貫通部隙間を通って補助ポンプ部へ吸
込まれ、この補助ポンプ部の吐出側から前記仕切体に穿
設した複数の補助ポンプ吐出孔を通ってガスシール室の
外径側へ送出され、このガスシール室のほぼ全域におい
て外径側から内径側へと流れて前記軸貫通部隙間を通っ
て補助ポンプ部へと循環される。

そして、このポンプ取扱液の循環によってガスシール室
のポンプ取扱液の大部分が流動されるので、ガスシール
室でポンプ取扱液が停滞することに起因して重合または
凝固するのが阻止される。

（実施例） 次に、本考案の実施例を図面に基づき説明する。

第１図および第２図において、20はポンプ部21の上側に
ガスシール室22を介してキャンドモータ部23を気密に一
体に構成し、このキャンドモータ部23のロータ室24とガ
スシール室22とをメカニカルシール25にて軸封したキャ
ンドモータポンプで、前記ロータ室24と上部ポット26お
よび熱交換器27に封入した清澄な液28が、キャンドモー
タ部補助インペラ29の作用によって、上部軸受30を潤滑
し、固定子キャン31と回転子キャン32とのキャン隙間33
を通って固定子34と回転子35とを冷却し、下部軸受36お
よびメカニカルシール25を潤滑して熱交換器27に至り、
この熱交換器27にて冷却されて上部ポット26からキャン
ドモータ部補助インペラ29へと戻って循環されるキャン
ドモータ循環経路が形成されている。

そして、ポンプ部21とキャンドモータ部23とを接続する
とともにガスシール室22の壁体となるアダプタ37の下端
部に第１の仕切体38および第２の仕切体39を順次嵌合
し、ボルト40にて第２の仕切体39をアダプタ37に締着す
るとともに第１の仕切体38を第２の仕切体39とアダプタ
37間に圧接挾持し、ポンプケーシング41を第２の仕切体
39に嵌合してガスケット42を介してボルト43にてアダプ
タ37に締着し、メカニカルシール25と第１の仕切体38と
の間に前記ガスシール室22を、第１の仕切体38と第２の
仕切体39との間に補助ポンプ室44を、第２の仕切体39と
ポンプケーシング41との間にポンプ室45をそれぞれ形成
する。

また、回転軸46の下端部に取着したインペラ47をポンプ
室45に配設して前記ポンプ室21を構設し、第１の仕切体
38と回転軸46との軸貫通部隙間48に吸込側49aを向けて
回転軸46に取着した補助インペラ49を補助ポンプ室44に
配設して補助ポンプ部50を構設し、この補助ポンプ部50
の吐出側50aとガスシール室22の外径側とを連通する補
助ポンプ吐出孔51を第１の仕切体38に穿設し、本実施例
においては第２図に示すように隣り合う邪魔板52a,52b,
52cおよび52d間にそれぞれ１の補助ポンプ吐出孔51を穿
設する。

このように構成した実施例によれば、補助ポンプ部50の
ポンプ作用によって、ガスシール室22のポンプ取扱液53
が、第１の仕切体38と回転軸46との軸貫通部隙間48を通
って補助ポンプ部50へ吸込まれ、この補助ポンプ部50の
吐出側50aから第１の仕切体38に穿設した複数の補助ポ
ンプ吐出孔51を通ってガスシール室22の外径側へ送出さ
れ、このガスシール室22を第２図に矢印にて示すように
外径側から内径側へと流れて前記軸貫通部隙間48を通っ
て補助ポンプ部50へと循環される。

このように、ガスシール室22のポンプ取扱液53の大部分
は、補助ポンプ部50によって循環されて前記矢印にて示
すようにガスシール室22のほぼ全域において外径側から
内径側へと流動されるので、ガスシール室22で停滞する
ことに起因する重合または凝固を生じることがなく、ま
たガスシール室22の外径側で各邪魔板52a,52b,52cおよ
び52dに近い部分のポンプ取扱液53は、前記循環流の影
響をあまり受けず局部的に停滞に近い状態となるおそれ
があるが、そのために重合または凝固が生じてガスシー
ル室22の容積が減少するのは極めて僅かであり、しかも
この重合または凝固が局部的に生じた後はガスシール室
22でポンプ取扱液53の停滞する部分が無くなるので、重
合または凝固はそれ以上進行せず、従ってガスシール室
22でのポンプ取扱液53の停滞に起因する重合または凝固
によって液面が上昇し、メカニカルシール25が破損され
てガスシール作用が損われるおそれはない。

またガスシール室22のポンプ取扱液53を循環させるため
に補助ポンプ部50の吐出側50aとガスシール室22の外径
側とを連通する補助ポンプ吐出孔51は第１の仕切体38に
穿設するので、前記第８図および第９図に示す従来例の
ように、ポンプ吐出口11のポンプ取扱液７の一部をガス
シール室２に流入させて循環させるようにポンプ吐出口
11とガスシール室２とを循環パイプ12にて接続連通する
ために、運搬時や据付時または点検時などにおいて不用
意に外力が加われば液漏れを生じるおそれのあるシール
個所が増える欠点は生じない。

なお、この実施例においては、前述のようにガスシール
室22で局部的にポンプ取扱液53に重合または凝固が生
じ、その生成物がガスシール室22に付着せずに、または
付着した一部が剥れてポンプ取扱液53とともに循環され
る間に第２の仕切体39と回転軸46との軸貫通部隙間55か
らポンプ室45へ落下侵入してポンプ吐出液に混入されて
も、その量は前記各従来例に比べて極めて僅かであり、
このポンプ取扱液53から生成される製品の品質低下によ
る実用上の支障は殆んど生じない。

しかし、ポンプ取扱液53に混入される前記生成物の量が
さらに厳しく制限される場合は、ガスシール室22のポン
プ取扱液53を局部的にも停滞させないように、第３図に
示すように、隣り合う邪魔板52a,52b,52cおよび53d間の
外径側にそれぞれ多数の補助ポンプ吐出孔51を設け、ま
たは図示しないが、邪魔板を大幅に増設して隣り合う各
邪魔板間の外径側にそれぞれ１の補助ポンプ吐出孔を設
けてもよい。

以上、本考案をガスシール室のポンプ取扱液の擾乱を防
ぐためにガスシール室に複数の邪魔板を放射状に配設し
たガスシール型キャンドモータポンプに適用した実施例
について説明したが、第４図および第５図に示すよう
に、第１の仕切体38にガスシール室22の上方へ延在する
スリーブ38aを一体に設け、このスリーブ38aの基部に通
孔54を穿設してガスシール室22のポンプ取扱液53の擾乱
を防ぐ構成のガスシール型キャンドモータポンプにも勿
論適用でき、またキャンドモータポンプに限らず、図示
しないが、汎用モータにて駆動するガスシール型モータ
ポンプにも同様に適用できる。

〔考案の効果〕

本考案のガスシール型モータポンプによれば、ガスシー
ル室のポンプ取扱液の大部分は、補助ポンプ部によって
循環されてガスシール室のほぼ全域において外径側から
内径側へと流動されるので、ガスシール室で停滞するこ
とに起因する重合または凝固を生じることがなく、また
局部的に停滞して重合または凝固が生じてもガスシール
室の容積が減少するのは極めて僅かであり、この重合ま
たは凝固が局部的に生じた後は停滞する部分が無くなる
ので重合または凝固はそれ以上進行せず、従ってガスシ
ール室のポンプ取扱液の停滞に起因する重合または凝固
によって液面が上昇し、メカニカルシールが破損されて
ガスシール作用が損われるおそれはない。

また、前記第８図および第９図に示す従来例のように、
ガスシール室のポンプ取扱液を流動させるためにポンプ
吐出口とガスシール室とを循環パイプにて接続連通する
ために、運搬時や据付時または点検時などにおいて不用
意に外力が加われば液漏れを生じるおそれのあるシール
個所が増える欠点は生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線横断面図、第３図は同上実施例において
各邪魔板間に複数の補助ポンプ吐出孔を穿設した場合を
示す第１図のＡ−Ａ線横断面図、第４図は同上他の実施
例を示す縦断面図、第５図は第４図のＢ−Ｂ線横断面
図、第６図は従来のガスシール型キャンドモータポンプ
を示す縦断面図、第７図は第６図のＣ−Ｃ線横断面図、
第８図は他の従来のガスシール型キャンドモータポンプ
を示す縦断面図、第９図は第８図のＤ−Ｄ線横断面図で
ある。 21……ポンプ部、22……ガスシール室、23……キャンド
モータ部、25……メカニカルシール、38……第１の仕切
体、44……補助ポンプ室、46……回転軸、48……軸貫通
部隙間、49……補助インペラ、49a……補助インペラの
吸込側、50……補助ポンプ部、50a……補助ポンプ部の
吐出側、51……補助ポンプ吐出孔、52a,52b,52c,52d…
…邪魔板、53……ポンプ取扱液、38a……スリーブ、54
……通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプ部の上側にガスシール室を気密に一
   体に構成し、メカニカルシールにて軸封して前記ガスシ
   ール室の上方へ突出させた回転軸をモータ部に連結して
   なるモータポンプにおいて、 前記ポンプ部と前記ガスシール室との間に補助ポンプ室
   を設けるとともに、この補助ポンプ室と前記ガスシール
   室とを区画する仕切体と前記回転軸との軸貫通部隙間に
   吸込側を向けた補助インペラを前記補助ポンプ室に配設
   して補助ポンプ部を構設し、この補助ポンプの吐出側と
   前記ガスシール室の外径側とを連通する複数の補助ポン
   プ吐出孔を前記仕切体に穿設したことを特徴とするガス
   シール型モータポンプ。