JPS6215516Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、キヤンドモータポンプに関するも
のであり、殊にポンプ取扱液の一部をポンプ吐出
管部より循環管を介してキヤンドモータの後部ロ
ータ室と隣接して設けた補助ポンプの作用によ
り、後部ベアリング，ロータ・ステータ間、前部
ベアリングおよび前部ロータ室を順次流過してポ
ンプ吐出管部へ環流するよう構成したポンプ取扱
液の循環系統の改良に関するものである。

一般に、比較的蒸気化し易い液を取扱うキヤン
ドモータポンプにおいては、循環液はモータ部内
を出ると直ちに気化するため、例えばキヤンドモ
ータの前部ロータ室にポンプ取扱液の一部を導入
する場合、後部ロータ室へ案内された液は蒸気化
し易くなるため、この液を主ポンプの吐出側に還
流しないで、後部ロータ室と液供給タンクのベー
パーゾーンとを配管により連通接続して蒸気化し
た液を移送する手段が取られるが（これを一般に
リバースサーキユレーシヨン方式という）、この
場合、ポンプ設置位置から液供給タンクまで長大
な配管設備となり、配管作業が面倒となると共に
設備コストも増大する難点がある。

出願人は、既にこの種のキヤンドモータポンプ
において、第５図に示すように、主ポンプの吐出
管１８の一側部とモータ部の後部ロータ室１２と
を循環チユーブ１４Ｂを介して連通し、前部ロー
タ室１３と主ポンプ室１との間に補助ポンプ室１
５を設け、前記補助ポンプ室１５と主ポンプの吐
出管１８とを循環チユーブ１４Ａを介して連通
し、ポンプ取扱液の一部を後部ロータ室１２、後
部ベアリング８、ロータ・ステータ間、前部ベア
リング６および前部ロータ室１３を順次流過して
補助ポンプの作用により主ポンプの吐出管１８へ
環流させるよう構成したポンプを提案し、特許第
782368号（特公昭49−37922号）として特許を得
た。

すなわち、前記特許発明のポンプによれば、循
環チユーブ１４Ａ，１４Ｂが夫々主ポンプの吐出
管１８に接続配置され、補助インペラ１６の昇圧
作用によつてポンプ取扱液は循環系統内に環流
し、モータ部の冷却並びに潤滑が行われる。ま
た、前述のように発熱部分を冷却することによつ
て、温度上昇した循環液は圧力の高い部分（吐出
口）に環流するので蒸発しにくくなり、循環液の
ガス化防止が有効に達成される。

しかしながら、前述の特許発明のポンプにおい
ては、前部ベアリングFBおよび後部ベアリング
RBでの循環液のガス化防止が達成されるが、こ
の種従来ポンプの構成によれば、ポンプ系内を循
環する液は、その蒸気圧特性に対し、第１図に示
すような圧力分布状態となる。すなわち、第１図
において、循環液の圧力は蒸気圧特性曲線Ｖに対
し液相側に分布し、ポンプ吸込口Ａ（この場合、
ポンプ吸込圧は便宜上曲線Ｖ上に設定したが、実
際のポンプ運転時における吸込圧は液相側に位置
する）→ポンプ吐出口Ｂ→循環チユーブＣ（この
場合、実際にはチユーブ内で若干の圧力降下があ
る）→後部ロータ室Ｄ→前部ロータ室Ｅ→補助ポ
ンプ室Ｆ（この場合、実際には室内の圧力が主ポ
ンプの吐出圧より若干高くなる）→ポンプ吐出口
Ｂと圧力変化し、この結果特に前部ロータ室Ｅ内
の前部ベアリングFBが比較的圧力レベルの低い
環境下に置かれてドライに曝され易くなる。な
お、この場合における液の循環系内の各構成部材
の位置と対応させた詳細な圧力分布を示せば、第
６図の通りである（この場合、第６図において横
軸は第５図に示すポンプ構成の軸方向距離を示
す）。

そこで、本考案者は、前述した従来のキヤンド
モータポンプの問題点を全て克服すべく種々検討
を重ねた結果、ポンプ部の吐出側からポンプ取扱
液の一部を補助ポンプ室へ効率よく取出し、これ
を補助インペラにより適正な圧力まで昇圧し、こ
の昇圧した液をキヤンドモータ内部へ特別な流路
設計を行うことなく一定方向に流すことにより、
ポンプ取扱液の円滑な循環と共に前後部のベアリ
ングの適正な潤滑を行い、しかもキヤビテーシヨ
ン等の発生を確実に防止し得るキヤンドモータポ
ンプの開発に成功した。

すなわち、ポンプ部とモータ部とをアダプタを
介して接続してキヤンドモータポンプを構成し、
モータ部の後部ロータ室の後端部に補助ポンプ室
を設け、この補助ポンプ室にポンプ部の吐出管の
一部より導出した取扱液循環管を連通すると共に
補助ポンプ室内に後部ロータ室より前部ロータ室
へ送液する補助インペラを配置し、しかもこの補
助インペラをモータロータ軸部に取付け、一方ア
ダプタには前部ロータ室と連通する通液路を設け
てこの通液路を外部配管を介してポンプ部の吐出
管の一部に連通し、前記補助インペラによる取扱
液の圧力設定を適正に行うことにより、前部ロー
タ室は常にポンプ部の吐出圧力以上に圧力保持さ
れ、蒸気にさらされ易い前部ベアリングは安定し
た潤滑が達成される。

また、ポンプ部とアダプタとを貫通するモータ
ロータ軸の軸貫通孔は、シールリングを施して軸
封することにより循環液の漏出が防止され、蒸気
圧の高い液の取扱いを容易化することができる。
さらに、一般的なキヤンドモータポンプの基本構
成のまま補助インペラを設置することが可能であ
り、キヤンドモータ内部に形成されるポンプ取扱
液の循環系も複雑とならないため、液流を確保す
るための流路設計も極めて容易である等、実用化
に適する条件を充分備えている。

従つて、本考案の目的は、蒸気化し易い液、例
えば液化ガス等を取扱うキヤンドモータポンプに
おいて、キヤンドモータ内部へのポンプ取扱液の
流入を蒸気化しない圧力条件下に昇圧して円滑か
つ適正な循環流を保持し、流路設計が簡単で操作
の容易なキヤンドモータポンプを提供するにあ
る。

前記の目的を達成するため、本考案において
は、ポンプ部とキヤンドモータ部とからなり、モ
ータロータ室内に対し補助ポンプ室を併設し、ポ
ンプ部の吐出側から取扱液の一部をモータロータ
室内へ導入すると共に補助ポンプ室に設けた補助
インペラの作用下にポンプ部に循環させてなる蒸
気化し易い液を取扱うキヤンドモータポンプにお
いて、キヤンドモータ部の後部ベアリングの後面
部に後部ロータ室と連通する補助ポンプ室を設
け、この補助ポンプ室の入口側とポンプ部の吐出
管の一部とを循環管により連通接続し、この補助
ポンプ室内に前記循環管内での取扱液の圧力降下
を補償すると共に後部ベアリングおよびロータ・
ステータ間を経て前部ロータ室に至るまでのモー
タロータ室内での取扱液の圧力降下を補償して取
扱液をポンプ吐出圧と略等しい圧力で通液路を介
してポンプ部の吐出側へ導出するよう圧力設定し
た昇圧用補助インペラを設けることを特徴とす
る。

前記のキヤンドモータポンプにおいて、ポンプ
部とモータ部とはアダプタを介して接続し、この
アダプタにポンプ部の吐出側に連通する通液路を
設ければ好適である。

次に、本考案に係るキヤンドモータポンプの実
施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。

第２図において、参照符号１０はポンプ部、１
２はキヤンドモータ部を示し、ポンプ部１０とモ
ータ部１２とはアダプタ１４により夫々互換性を
もたせて接続されている。

ポンプ部１０には、インペラ１６を設けたポン
プ室１８内に連通する吸込管部２０と吐出管部２
２とを備え、前記インペラ１６はモータ部１２の
ロータ軸２４の延長端部に取付けられている。一
方、モータ部１２はステータ組立２６とロータ組
立２８とからなり、ロータ軸２４は夫々前部ベア
リング３０と後部ベアリング３２とにより支承さ
れ、ロータ組立２８の両端部に夫々前部ロータ室
３４と後部ロータ室３６とが形成されている。し
かるに、後部ロータ室３６の後端部には補助ポン
プ室３８を画設し、この補助ポンプ室３８内に補
助インペラ４０を配設してこれをロータ軸２４に
固定する。従つて、この補助ポンプ室３８には、
ポンプ部１０の吐出管部２２より導出した循環管
４２を連通して取扱液の一部をロータ室へ案内す
るよう構成する。この場合、後部ロータ室３６と
補助ポンプ室３８とを画設するベアリング支持部
材４４の一部に通孔４６を穿設し、この通孔４６
を介して後部ロータ室３６内へ取扱液を導入して
その一部を後部ベアリング３２の潤滑に使用する
と共に残部はロータ・ステータ間を介して前部ロ
ータ室３４へ移送する。

さらに、アダプタ１４には、前部ロータ室３６
とポンプ部１０の吐出側とを連通する通液路４８
を設ける。すなわち、この通液路４８は前部ベア
リング３０を支持するベアリング支持部材５０の
一部に通孔５２を穿設して前部ロータ室３４と連
通し、またアダプタ１４の一側部より外部導管５
４を導出してこれをポンプ部１０の吐出管部２２
に連通接続する。なお、代案として外部導管５４
を設けることなく、アダプタ１４の通液路４８を
直接ポンプ部１０の吐出側に連通するよう構成配
置してもよい（例えば、アダプタ１４に破線で示
す通孔４９を穿設すれば好適である。）。なお、ア
ダプタ１４とポンプ室１８とを貫通するロータ軸
２４の軸貫通孔５６にはシールリング５８を施し
て軸封し、通液路４８内の循環液がインペラ１６
内へ漏出しないよう構成する。

このように構成した本考案に係るキヤンドモー
タポンプによれば、ポンプ部１０より吐出される
取扱液は、その一部が循環管４２を介して補助ポ
ンプ室３８内に導入され、補助インペラ４０の作
用により通孔４６を通つて後部ロータ室３６内へ
案内される。後部ロータ室３６内に導入した取扱
液はその一部が後部ベアリング３２を潤滑して補
助インペラ４０内へ循環すると共に、残部はステ
ータ２６とロータ２８との間隙を通つてモータ部
１２を冷却し、その後、前部ロータ室３４に案内
される。前部ロータ室３４内に導入した取扱液は
その一部が前部ベアリング３０を潤滑してアダプ
タ１４の通液路４８へ案内されると共に、残部は
通孔５２を通つて通液路４８へ案内されて合流
し、さらに外部導管５４を介してポンプ部の吐出
側へ環流する。従つて、本考案によれば、補助ポ
ンプ室３８の吸込口側に連通する循環管４２は、
ポンプ部１０の比較的液圧の高い部分に連通して
いるため、循環管４２内における液の蒸気化が防
止され、さらに補助インペラ４０により液が加圧
される。この結果、キヤンドモータ部１２内およ
びアダプタ１４内の通液路４８内を流過する液の
ガス化が防止され、モータ部１２内の冷却と潤滑
効率とを向上することができる。

上述した本考案に係るキヤンドモータポンプの
特性は、第３図に示す循環液の圧力分布特性曲線
から一層明らかとなるであろう。

すなわち、第３図において、ポンプ部１０の吸
込圧Ａはその吐出管部２２において吐出圧Ｂに上
昇し、この吐出圧Ｂの循環液は循環管４２を介し
て補助ポンプ室３８に供給され、インペラ４０で
昇圧されて吐出圧Ｃとなり、後部ロータ室３６内
へ導入される。従つて、この後部ロータ室３６内
の循環液の一部は、後部ベアリング３２を潤滑し
て補助インペラ４０の入口へ環流する（斜線部分
）。また、前部ロータ室３４を経て通液路４８
へ案内される循環液は、温度上昇を伴いながら降
圧して前部ベアリング３０を潤滑し（斜線部分
）、ポンプ部１０の吐出圧Ｂまで低下して吐出
管部２２へ環流される。従つて、第３図からも明
らかなように、循環液の圧力分布は気相部分から
充分離間した液相部分に存在するため、本考案に
係るキヤンドモータポンプは、蒸気化し易い液の
取扱いに適し、キヤンドモータ内部へ液の循環を
行うために配置した補助ポンプ室に対しポンプ部
より蒸気化しない好適な圧力条件下に液の供給を
行うことができ、極めて汎用性に富んだものとな
る。

一方、本考案に係るキヤンドモータポンプにお
ける取扱液の循環系内における圧力分布特性を第
２図に示すキヤンドモータポンプの構造と対比さ
せて示せば第４図に示す通りである。（この場
合、第４図において横軸は第２図に示すポンプ構
成の軸方向距離を示す）。すなわち、本考案によ
れば、第５図および第６図に示す従来のキヤンド
モータポンプの構造およびその特性と比べて、ポ
ンプ部１０の吐出管部２２（）における所定の
吐出圧を有する取扱液の一部を循環管４２を介し
て補助インペラ４０（，）に案内し、補助イ
ンペラによりさらに昇圧してモータロータ室内へ
供給し、ポンプ吐出圧より高圧に保持された状態
（）で取扱液を吐出管部２２（）へ円滑に循
環させることができることが容易に理解できる。

従つて、本考案に係るキヤンドモータポンプ
は、蒸気化し易い液の取扱いに際し、キヤンドモ
ータ内部に流入するポンプ取扱液の一部は常に一
定方向に流れるよう構成されているため、各流路
部において特別の流路設計を行う必要がなく、液
の昇圧とベアリングの潤滑並びにモータ部の冷却
を有効に達成することができる。また、本考案に
おいては、モータ部とポンプ部とをアダプタを介
して接続する構成としたため、モータ部における
ポンプ取扱液の循環系の一部をこのアダプタを利
用して簡便に構成することができると共にポンプ
部の吸込側に対する液漏れの調整も簡便に達成す
ることができる等実用化に適する優れた利点を多
数具備している。

以上、本考案の好適な実施例について説明した
が、本考案の精神を逸脱しない範囲内において、
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のキヤンドモータポンプにおける
循環液の圧力分布特性曲線図、第２図は本考案に
係るキヤンドモータポンプの一実施例を示す要部
断面側面図、第３図は第２図に示すキヤンドモー
タポンプにおける循環液の圧力分布特性曲線図、
第４図は第２図に示すキヤンドモータポンプの取
扱液の循環系内における圧力分布特性曲線図、第
５図は従来のキヤンドモータポンプの要部断面側
面図、第６図は第５図に示すキヤンドモータポン
プの取扱液の循環系内における圧力分布特性曲線
図である。 １０……ポンプ部、１２……キヤンドモータ
部、１４……アダプタ、１６……インペラ、１８
……ポンプ室、２０……吸込管部、２２……吐出
管部、２４……ロータ軸、２６……ステータ組
立、２８……ロータ組立、３０……前部ベアリン
グ、３２……後部ベアリング、３４……前部ロー
タ室、３６……後部ロータ室、３８……補助ポン
プ室、４０……補助インペラ、４２……循環管、
４４……ベアリング支持部材、４６……通孔、４
８……通液路、５０……ベアリング支持部材、５
２……通孔、５４……外部導管、５６……軸貫通
孔、５８……シールリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ａ ポンプ部とキヤンドモータ部とからなり、モ
   ータロータ室内に対し補助ポンプ室を併設し、
   ポンプ部の吐出側から取扱液の一部をモータロ
   ータ室内へ導入すると共に補助ポンプ室に設け
   た補助インペラの作用下にポンプ部に循環させ
   てなる蒸気化し易い液を取扱うキヤンドモータ
   ポンプにおいて、 ｂ キヤンドモータ部の後部ベアリングの後面部
   に後部ロータ室と連通する補助ポンプ室を設
   け、 ｃ この補助ポンプ室の入口側とポンプ部の吐出
   管の一部とを循環管により連通接続し、 ｄ この補助ポンプ室内に前記循環管内での取扱
   液の圧力降下を補償すると共に後部ベアリング
   およびロータ・ステータ間を経て前部ロータ室
   に至るまでのモータロータ室内での取扱液の圧
   力降下を補償して取扱液をポンプ吐出圧と略等
   しい圧力で通液路を介してポンプ部の吐出側へ
   導出するよう圧力設定した昇圧用補助インペラ
   を設けてなるキヤンドモータポンプ。