JPS6218716Y2 - - 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
ータ室内に設けた補助インペラの作用により、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、その蒸気化特性に対し、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、循環液に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、
モータ部の後部ベアリングとモータロータとの間
に形成された後部ロータ室内に補助インペラを設
け、この補助インペラをモータロータ軸に取り付
けると共に前記後部ベアリングで支承されるモー
タロータ軸の端部に通液孔を穿設してこの通液孔
をモータロータ軸の端面と補助インペラの取付基
部に夫々開口し、しかも前記後部ロータ室の後端
部とポンプ部の吐出管とを循環管により連通して
ポンプ取扱液の一部を後部ロータ室へ案内するよ
う構成し、さらに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
力以上の圧力に保持され、前記特許発明のポンプ
ではドライに曝されやすい前部ベアリングに安定
した潤滑が得られる。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
気圧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とロー
タとの間に形成された後部ロータ室内を補助ポン
プ室として構成し、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およびロータ
軸部に穿設した通液孔を介して連通接続し、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、ロータ・ステータ間を経
て前部ロータ室および前部ベアリングに至るまで
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の両端に夫々前部ロータ室３
４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、ポンプ部
１０の吐出管部２２より導出した循環管３８を連
通すると共に、ロータ組立２８と後部ベアリング
３２との間に形成された後部ロータ室内に補助イ
ンペラ４０を配設してこれをロータ軸２４に固定
する。この場合、後部ベアリング３２で支承され
たロータ軸２４の後端部には軸方向に延在する通
液孔４２を穿設し、この通液孔４２をロータ軸２
４の端面と補助インペラ４０の取付基部に夫々開
口し、ポンプ部１０の吐出管部２２より導出した
循環管３８を介して後部ロータ室３６の後端部に
導入される取扱液を補助インペラ４０の作用によ
り前記通液孔４２を経てロータ室へ案内するよう
構成する。なお、後部ベアリング３２は、補助イ
ンペラ４０の作用下に後部ロータ室３６内に導入
された取扱液の一部を後部ベアリング３２の内周
面に切設した通孔４４を介して後部ロータ室３６
内を循環させることにより、後部ベアリング３２
の潤滑を好適に達成することができる。また、後
部ロータ室３６内へ導入された取扱液の大部分は
ロータ・ステータ間を介して前部ロータ室３４へ
移送される。

さらに、アダプタ１４には、前部ロータ室３４
とポンプ部１０の吐出側とを連通する通液路４６
を設ける。すなわち、この通液路４６は、前部ベ
アリング３０を支持するベアリング支持部材４８
の一部に通孔５０を穿設して前部ロータ室３４と
連通し、前部ロータ室３４内に導入された取扱液
を前記通孔５０および前部ベアリング３０の内周
面に切設した通孔５２を介して通液路４６内へ導
出する。そして、通液路４６は、アダプタ１４の
一側部に開口し、しかもこの開口部よりさらに外
部導管５４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４６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。また、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４６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３８を介して後部
ロータ室３６の後端部に導入され、補助インペラ
４０の作用により通液孔４２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
潤滑して後部ロータ室３６内を循環すると共に、
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３
４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４６へ案内されると共
に、残部は通孔５０を通つて通液路４６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１０の吐出側へ環流する。従つて、本考案によ
れば、補助インペラ４０の吸込口側に連通する循
環管３８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３８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４６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。

前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３８を介し
て後部ロータ室３６の後端部に供給され、ロータ
軸２４に穿設した通液孔４０を通つて補助インペ
ラ４０の吸込口において吸込圧B′となり、補助イ
ンペラ４０で再び昇圧されて吐出圧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の吸込口へ
環流する（斜線部分）。また、後部ロータ室３
６より前部ロータ室３４を経て通液路４６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
に配置した補助インペラ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３８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……循環管、
４０……補助インペラ、４２……通液孔、４４…
…通孔、４６……通液路、４８……ベアリング支
持部材、５０……通孔、５２……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とロータ
   との間に形成された後部ロータ室内を補助ポン
   プ室として構成し、 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およびロータ軸部に穿設し
   た通液孔を介して連通接続し、 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ロータ・ステー
   タ間を経て前部ロータ室および前部ベアリング
   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。