JP2002303291A - キャンドモータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプリング流体となるポンプ取扱流体への
フラッシング流体の混入を防止してサンプリングの精度
が低下するのを防ぎ、高価な構成材料を用いなくてもポ
ンプ取扱流体による腐食を全体として防止し、製造コス
トの低減及びポンプ寿命の延命化を図る。 【解決手段】 キャンドモータポンプ１におけるモータ
部１０とポンプ部２０との境界部に位置する回転軸１１
の周囲に中間シール部３０を区画形成し、中間シール部
３０とポンプ室２４とを均圧路３３で連通させ、ポンプ
部２０の吐出圧力を中間シール部３０へと導入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャンドモータポ
ンプに関し、特に化学プラント等においてスラリー液な
どの取扱流体をサンプリングするための試料採取用ポン
プに適したキャンドモータポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】キャンドモータポンプは、モータ部の冷
却、潤滑、及びモータ部内ヘの取扱流体の浸入を防止す
ることを目的として、モータ部の固定子の内面を覆う固
定子側キャンと、回転子の外面を覆う回転子側キャンと
の間に形成された隙間部に、取扱流体とは異なるフラッ
シング流体をポンプ部における吸込圧力よりも２〜３ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２程度高い圧力で導入し、フラッシングを行
っている。

【０００３】すなわち、この種の取扱流体には腐食性が
ある場合があり、取扱流体がモータ部内に浸入すると回
転子キャン及び固定子キャンを腐食させてしまう。した
がって、回転子キャン及び固定子キャンの腐食を防止す
るには、ポンプ部と反対側の後方からポンプ部内へ取扱
流体とは異なるフラッシング流体を導入し、フラッシン
グしている。そして、フラッシング後のフラッシング流
体は、ポンプ部とモータ部との間に設けられた補助イン
ペラによって排出し、外部の熱交換器を経由して冷却し
た後、再度モータ部内へ戻るように循環させている。

【０００４】この循環流体としてのフラッシング流体の
一部は補助インペラのシール部からリークし、ポンプ取
扱流体側に混入するようにしている。これは、ポンプ部
の取扱流体のスラリ（粒子）がモータ部側へ浸入しない
ようにするためであり、フラッシング流体を積極的にポ
ンプ部側へと送り込んでいる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のキャンドモータポンプでは、フラッシング流体を積極
的にポンプ部側へと送り込んでいるが、この様な構成を
採ると不都合が生じる場合がある。例えば、化学プラン
トの取扱流体をサンプリングして分析する場合に、サン
プリングした取扱流体に別な流体であるフラッシング流
体が混入してしまい、分析結果の精度が低下することに
なる。

【０００６】また、ポンプ取扱流体とフラッシング流体
とは両者の圧力の状態によっては相互に混入する可能性
があり、ポンプ取扱流体がモータ部内へと浸入すると、
腐食性のあるポンプ取扱流体と接触した部分には腐食が
生じる虞れがある。

【０００７】このポンプ取扱流体による腐食は、耐食性
に優れた材料をポンプの構成材料として採用することに
よっても防止することができるが、通常、耐食性に優れ
た材料は高価であり、このためコストアップの要因とな
ってしまう。

【０００８】本発明は上記した事情に鑑み提案されたも
ので、その目的は、ポンプ取扱流体とフラッシング流体
の相互の区画領域への混入を防止すると共に、高価な構
成材料を用いなくてもポンプ取扱流体による腐食を全体
として防止し、製造コストの低減、及びポンプ寿命の延
命化を図ることができるキャンドモータポンプを提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、請求項１に記載のも
のは、軸受に支承された回転軸を有する回転子とその周
囲を囲繞する固定子を備えるモータ部と、該モータ部に
隣接して配置され、前記回転軸の延出端部に固定された
インペラを有し、該インペラを回転させることにより取
扱流体を吸引・吐出するポンプ部とを備え、モータ部内
にフラッシング流体を導入して冷却と軸受の潤滑を行う
キャンドモータポンプにおいて、モータ部とポンプ部と
の境界部分に位置する回転軸の周囲に中間シール部を区
画形成し、該中間シール部とポンプ室とを均圧路で連通
させ、ポンプ部の吐出圧力を中間シール部へと導入する
ようにしたことを特徴とするキャンドモータポンプであ
る。

【００１０】請求項２に記載のものは、前記中間シール
部が、モータ部側のシール材とポンプ部側のシール材と
両シール材間の加圧シール室とから構成され、該加圧シ
ール室に均圧路を連通し、モータ部側シール材の隣に、
フラッシング流体を外部に排出する補助インペラを配置
したことを特徴とする請求項１に記載のキャンドモータ
ポンプである。

【００１１】請求項３に記載のものは、前記中間シール
部内の圧力を、モータ部内を流れるフラッシング流体の
圧力よりも高く設定したことを特徴とする請求項１また
は２に記載のキャンドモータポンプである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明における一実施形態
を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のキャン
ドモータポンプを示す一部断面正面図であり、図２はそ
の要部を示す拡大正面図である。図１及び図２におい
て、左側にはこのキャンドモータポンプ１の駆動源とな
るモータ部１０が配置されており、その右側にはモータ
部１０により駆動され、スラリー液等のポンプ取扱流体
を吸引・吐出するポンプ部２０が配置されている。本実
施形態では、ポンプ取扱流体として特に腐食性流体を扱
う場合を想定している。

【００１３】モータ部１０は、軸受２，３に支承された
回転軸１１を中心に有する回転子（ロータ）１２と、こ
の回転子１２の周囲を囲繞するように固定配置された固
定子（ステータ）１３とを備えており、回転子１２の外
周面は回転子キャン１４で覆われると共に、固定子１３
の内周面は固定子キャン１５で覆われて成るキャンドモ
ータ構造を有し、回転子キャン１４と固定子キャン１５
との間には僅かな隙間部が形成されている。

【００１４】このモータ部１０の回転軸１１はポンプ部
２０側へ延出されており、該回転軸１１の延出端部には
ポンプ部２０のインペラ（羽根車）２１が固定されてお
り、上記回転子１２の回転駆動力を回転軸１１を介して
インペラ２１に伝えることにより、吸引口２２から吸引
した取扱流体を加圧して吐出口２３から吐出させるよう
に成っている。

【００１５】モータ部１０の後方側、すなわちポンプ部
２０と反対側には導入口１６が開口されており、この導
入口１６はポンプ取扱流体と異なる流体であるフラッシ
ング流体をモータ部内へと導入するフラッシング流体導
入手段（図示せず）に接続されている。また、モータ部
１０におけるポンプ側端部に位置する回転軸１１には、
補助インペラ（補助羽根車）１７が固定されている。上
記フラッシング流体導入手段によりモータ部内へと導入
されたバックフラッシング流体は、回転子キャン１４と
固定子キャン１５との隙間部を加圧下で通過して、補助
インペラ１７により、ポンプ１の吐出口２３とは異なる
排出口１８からポンプ外部へと排出されるように成って
いる。すなわち、フラッシング流体は循環されず、モー
タ部内を後端側から前端側（ポンプ部２０側）に向かっ
てワンウエイ流動することになる。

【００１６】また、モータ部１０とポンプ部２０との境
界部分であって、補助インペラ１７よりもポンプ部側に
位置する回転軸１１の周囲に中間シール部３０を設け
る。この中間シール部３０は、モータ部１０側に配置し
たシール材３１と、このシール材３１から間隔を空けて
ポンプ部２０側に配置したシール材３２によって区画形
成され、両シール材３１，３２の間の隙間が加圧シール
室３５となっている。そして、この中間シール部３０の
加圧シール室３５とポンプ部２０のポンプ室２４とは均
圧路３３を介して連通しており、ポンプ部２０の吐出圧
力を中間シール部３０の加圧シール室３５内へと導入す
るように形成されている。

【００１７】上述したように、モータ部１０の後方側の
導入口１６からモータ部１０の内部へとフラッシング流
体が導入されると、このフラッシング流体は、軸受３を
潤滑してから回転子キャン１４と固定子キャン１５との
間の隙間部を通過し、その後軸受２を潤滑してから補助
インペラ１７の作用により排出口１８からポンプ外部へ
と排出されるので、そもそもフラッシング流体がポンプ
取扱流体に混入することのないように設計されている。
しかし、補助インペラ１７と中間シール部３０との間の
シール材３１のシール性も完全なものではなく、加圧さ
れたフラッシング流体が中間シール部３０内へと浸入し
ようとすることもある。

【００１８】ところが、ポンプ部２０の吐出圧力を中間
シール部３０へと導入し、中間シール部３０の圧力がフ
ラッシング流体の加圧力よりも高く設定されているの
で、フラッシング流体がシール材３１から加圧シール室
３５側へリークしようとしても阻止される。したがっ
て、フラッシング流体がポンプ取扱流体に混入すること
を確実に防止でき、キャンドモータポンプ１による取扱
流体のサンプリングの精度低下を防ぐことができる。

【００１９】反対に、中間シール部３０のシール材３１
からモータ部側へとポンプ取扱流体がリークするような
ことがあっても、シール材３１の隣に配置された補助イ
ンペラ１７がリークしてきたポンプ取扱流体をフラッシ
ング流体と共に排出口１８からポンプ外部へ排出するた
め、モータ部１０の回転子キャン１４と固定子キャン１
５との隙間などへポンプ取扱流体が浸入することはな
い。したがって、ポンプ取扱流体と接触しないモータ部
１０の構成材料として安価な材質を選択することがで
き、製造コストを低減することができる。

【００２０】なお、中間シール部３０のシール材３２か
らポンプ部側へとポンプ取扱流体がリークするようなこ
とがあっても、吸引口２２から吸引されたポンプ取扱流
体に加圧シール室３５からのポンプ取扱流体が混入する
だけであり、異質のフラッシング流体が混入するわけで
はないので、何等支障がない。

【００２１】このように本実施形態のキャンドモータポ
ンプ１は、ポンプ取扱流体とフラッシング流体の相互の
区画領域への混入を防止すると共に、サンプリング流体
となるポンプ取扱流体へのフラッシング流体の混入を防
止してサンプリングの精度が低下するのを防ぎ、高価な
構成材料を用いなくてもポンプ取扱流体による腐食を全
体として防止し、製造コストの低減、及びポンプ寿命の
延命化を図ることができるものである。

【００２２】ところで、今回開示した実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではないと考えるべ
きである。本発明の範囲は、前記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。例えば、前記した本実施形態では、モータ部
１０とポンプ部２０とを接続するとともにインペラ２１
を収納するケーシングの一部を構成しているアダプタ３
４に均圧路３３を斜めに穿設したが、本発明における均
圧路３３はこれに限定されるものではなく、ポンプ部２
０の吐出圧力を中間シール部３０へと導入することがで
きればよい。例えば、ポンプ部２０のケーシングの吐出
側と中間シール部３０の加圧シール室３５との間をパイ
プ材で連通することにより均圧路３４を構成してもよ
い。したがって、本発明におけるポンプ室は吐出圧力が
作用している部分であればよい。また、中間シール部３
０は、モータ部側とポンプ部側とを区画して、その間
に、ポンプ吐出圧力を導入することができればどのよう
な構成でもよく、シール材の数も前記実施形態の様に両
側に１つずつ配置する形態に限定されない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下の効果を奏する。請求項１に記載の発明によれば、中
間シール部とポンプ室とを均圧路で連通させ、ポンプ部
の吐出圧力を中間シール部へと導入するようにしたの
で、モータ部とポンプ部との境界部分に区画形成された
中間シール部の圧力が上昇し、フラッシング流体がポン
プ取扱流体に混入するのを確実に防止することができ
る。したがって、キャンドモータポンプをサンプリング
採取用ポンプとして使用した場合に、サンプリングした
取扱流体にフラッシング流体が混入することがなく、分
析結果の精度が低下するのを防ぐことができる。

【００２４】請求項２に記載の発明によれば、モータ部
側のシール材とポンプ部側のシール材と両シール材間の
加圧シール室とにより中間シール部を構成し、加圧シー
ル室に均圧路を連通したので、モータ部とポンプ部との
間を簡単な構造で確実にシールすることができる。そし
て、中間シール部を構成しているモータ部側シール材の
隣に補助インペラを配置したので、中間シール部からポ
ンプ取扱流体がモータ部側にリークしたとしても、補助
インペラによりフラッシング流体と共に直ちに外部に排
出することができる。したがって、モータ部の固定子や
回転子がポンプ取扱流体により腐食することを確実に防
止でき、耐久性を向上することができ、また、ポンプ部
に耐食性に優れた高価な材料を使用しなくてもよくな
り、製造コストを抑制できる。

【００２５】請求項３に記載の発明によれば、中間シー
ル部内の圧力を、モータ部内を流れるフラッシング流体
の圧力よりも高く設定したので、フラッシング流体が中
間シール部内に浸入することを一層確実に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るキャンドモータポンプの一実施形
態を示す正面図である。

【図２】本実施形態のキャンドモータポンプの要部を示
す拡大正面図である。

【符号の説明】

１ キャンドモータポンプ ２，３ 軸受 １０ モータ部 １１ 回転軸 １２ 回転子 １３ 固定子 １４ 回転子キャン １５ 固定子キャン １６ 導入口 １７ 補助インペラ １８ 排出口 ２０ ポンプ部 ２１ インペラ ２２ 吸引口 ２３ 吐出口 ２４ ポンプ室 ３０ 中間シール部 ３１，３２ シール材 ３３ 均圧路 ３４ アダプタ ３５ 加圧シール室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受に支承された回転軸を有する回転子
   とその周囲を囲繞する固定子を備えるモータ部と、該モ
   ータ部に隣接して配置され、前記回転軸の延出端部に固
   定されたインペラを有し、該インペラを回転させること
   により取扱流体を吸引・吐出するポンプ部とを備え、モ
   ータ部内にフラッシング流体を導入して冷却と軸受の潤
   滑を行うキャンドモータポンプにおいて、 モータ部とポンプ部との境界部分に位置する回転軸の周
   囲に中間シール部を区画形成し、該中間シール部とポン
   プ室とを均圧路で連通させ、ポンプ部の吐出圧力を中間
   シール部へと導入するようにしたことを特徴とするキャ
   ンドモータポンプ。
2. 【請求項２】 前記中間シール部は、モータ部側のシー
   ル材とポンプ部側のシール材と両シール材間の加圧シー
   ル室とから構成し、該加圧シール室に均圧路を連通し、
   モータ部側シール材の隣に、フラッシング流体を外部に
   排出する補助インペラを配置したことを特徴とする請求
   項１に記載のキャンドモータポンプ。
3. 【請求項３】 前記中間シール部内の圧力は、モータ部
   内を流れるフラッシング流体の圧力よりも高く設定され
   ていることを特徴とする請求項１または２に記載のキャ
   ンドモータポンプ。