JP2012172656A

JP2012172656A - Circulation pump

Info

Publication number: JP2012172656A
Application number: JP2011038596A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kimura; 修木村
Original assignee: Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-09-10
Anticipated expiration: 2031-02-24
Also published as: JP5693291B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circulation pump of an erection type, which can reduce facility installation and construction costs, while solving the problem that a water replacing phenomenon is caused by the erection type.SOLUTION: In the circulation pump, an impeller 40 disposed in a pump casing 33 is rotated with the rotation of a rotating shaft 37 to suck hot water from a sucking part 34 of the pump casing 33 and discharge it through an ejection part 35, while the cooling water in a motor casing 10 is circulated while being cooled with a circulation cooling mechanism 43. A shaft penetration part 24 of a heat barrier 22 is provided with a flow suppressing mechanism 30 for suppressing the flow between the motor casing 10 passing through the shaft penetration part 24 and the pump casing 33.

Description

本発明は、火力発電設備や原子力発電設備などにおいてボイラに熱水を循環供給するための循環ポンプに関するものである。 The present invention relates to a circulation pump for circulatingly supplying hot water to a boiler in a thermal power generation facility or a nuclear power generation facility.

この種の循環ポンプは、上部にポンプケーシングが設けられ、下部にモータケーシングが設けられている。これらケーシングには１本の回転軸が貫通され、ポンプケーシング内に位置する上端にインペラが配設されている。そして、循環ポンプは、回転軸が回転されることにより、熱水をポンプケーシングの吸込部から吸い込んで吐出部から吐出する。また、モータケーシング内では、回転軸の回転による熱を冷却するための冷却水が、循環冷却機構によって冷却されながら循環される（特許文献１参照）。 This type of circulation pump is provided with a pump casing at the top and a motor casing at the bottom. These casings are penetrated by a single rotating shaft, and an impeller is disposed at the upper end located in the pump casing. And a circulating pump draws in hot water from the suction part of a pump casing, and discharges it from a discharge part by rotating a rotating shaft. In the motor casing, cooling water for cooling the heat generated by the rotation of the rotating shaft is circulated while being cooled by the circulation cooling mechanism (see Patent Document 1).

しかし、この循環ポンプは、ポンプケーシングの配設スペースの下部に、モータケーシングを配設するためのスペースと、循環冷却機構を配設するためのスペースとが更に必要である。そのため、設備の構築費用が極めて高くなるうえ、メンテナンス作業も極めて煩雑である。即ち、ポンプケーシングを地面上に位置するように設置する場合には、モータケーシングおよび循環冷却機構を配設するためのスペースを確保するために、機場を大きく掘り起こす必要がある。逆に、モータケーシングおよび循環冷却機構を地面上に位置するように設置する場合には、モータケーシングおよびモータケーシングに接続する接続管等を地上の高い位置に設置するための基礎や建屋を設ける必要がある。そのため、設備の構築費用が極めて高くなる。 However, this circulation pump further requires a space for disposing the motor casing and a space for disposing the circulation cooling mechanism at the lower part of the space for disposing the pump casing. For this reason, the construction cost of the equipment is extremely high, and the maintenance work is very complicated. That is, when the pump casing is installed so as to be positioned on the ground, it is necessary to dig up a large machine place in order to secure a space for disposing the motor casing and the circulation cooling mechanism. On the contrary, when installing the motor casing and the circulating cooling mechanism so as to be located on the ground, it is necessary to provide a foundation and a building for installing the motor casing and the connecting pipe connected to the motor casing at a high position on the ground. There is. Therefore, the construction cost of facilities becomes extremely high.

この問題を解消するには、ポンプケーシングがモータケーシングの下側に位置するように設置（正立式）することが考えられる。このようにすれば、大掛かりな基礎や建屋が不要となるため、構築費用を低減できる。 In order to solve this problem, it is conceivable to install (upright type) so that the pump casing is located below the motor casing. This eliminates the need for large foundations and buildings, thus reducing construction costs.

しかしながら、循環ポンプを正立配置した場合には、回転軸の回転を停止した暖待機中に、下方のポンプケーシング内の熱水と、上方のモータケーシング内の冷却水が、中間に位置するヒートバリアの軸貫通部を通して自然対流する。これにより、モータケーシング内にはポンプケーシング側の熱水が浸入する一方、ポンプケーシング内にはモータケーシング側の冷却水が浸入する。その結果、この水の置換現象により、モータケーシング内の冷却水の水温が上昇し、モータ機構が過熱されるという問題（モータ絶縁物の熱的損傷）が生じる。また、ポンプケーシング内の熱水（缶水）が冷却されるという問題（ボイラ熱量の損失）が生じる。なお、この問題は、ポンプケーシングをモータケーシングの上部に位置させて倒立配置した場合には生じない。また、正立式および倒立式のいずれでも、回転軸を回転させた稼働中には、循環冷却機構によって冷却水が循環される水流により生じない。 However, when the circulation pump is arranged upright, the hot water in the lower pump casing and the cooling water in the upper motor casing are located in the middle during the warm standby when the rotation of the rotary shaft is stopped. Natural convection through the axial penetration of the barrier. As a result, the hot water on the pump casing side enters the motor casing, while the cooling water on the motor casing side enters the pump casing. As a result, the water replacement phenomenon raises the problem that the temperature of the cooling water in the motor casing rises and the motor mechanism is overheated (thermal damage to the motor insulator). Moreover, the problem (loss of boiler calorie | heat amount) that the hot water (canned water) in a pump casing is cooled arises. This problem does not occur when the pump casing is positioned upside down on the motor casing. In both the upright type and the inverted type, the operation is not caused by the water flow in which the cooling water is circulated by the circulation cooling mechanism during operation with the rotating shaft rotated.

特開２０００−３３８２８７号公報JP 2000-338287 A

本発明は、設備構築費用を低減可能な正立式とし、この正立式で生じる水の置換現象による問題を解消できる循環ポンプを提供することを課題とするものである。 It is an object of the present invention to provide a circulation pump that is an upright type that can reduce the cost of constructing equipment and that can solve the problems caused by the water replacement phenomenon that occurs in this upright type.

前記課題を解決するため、本発明の循環ポンプは、上端に位置するモータケーシングからヒートバリアの軸貫通部を通して下端に位置するポンプケーシングにかけて配設した回転軸の回転により、前記ポンプケーシング内に配設したインペラを回転させて熱水を前記ポンプケーシングの吸込部から吸い込んで吐出部から吐出する一方、前記モータケーシング内の冷却水を循環冷却機構によって冷却しながら循環させるようにした循環ポンプであって、前記ヒートバリアの軸貫通部に、この軸貫通部を通した前記モータケーシングおよび前記ポンプケーシング間の流動を抑制する流動抑制機構を設けた構成としている。 In order to solve the above problems, the circulating pump according to the present invention is disposed in the pump casing by the rotation of the rotating shaft disposed from the motor casing located at the upper end to the pump casing located at the lower end through the shaft penetration part of the heat barrier. The circulating pump is configured to rotate the impeller provided to suck hot water from the suction portion of the pump casing and discharge it from the discharge portion, while circulating the cooling water in the motor casing while being cooled by a circulation cooling mechanism. In addition, a flow suppression mechanism that suppresses the flow between the motor casing and the pump casing through the shaft penetration portion is provided in the shaft penetration portion of the heat barrier.

この循環ポンプは、モータケーシングの下部にポンプケーシングを位置させた正立式のものである。そのため、設備の構築時には、モータケーシングおよび循環冷却機構を配設するための大掛かりな基礎や建屋が不要であるため、設備構築費用を低減できる。 This circulation pump is an upright type in which the pump casing is located at the lower part of the motor casing. Therefore, when constructing the equipment, a large foundation or building for disposing the motor casing and the circulation cooling mechanism is not necessary, so that the equipment construction cost can be reduced.

また、ヒートバリアの軸貫通部に流動を抑制する流動抑制機構を設けているため、ポンプケーシング内の熱水がモータケーシング内に流入することを抑制できるとともに、モータケーシング内の冷却水がポンプケーシング内に流入することを抑制できる。その結果、モータケーシング内の温度が異常上昇することによる電気絶縁物の損傷を防止できる。また、ポンプケーシング内の熱水が冷却されることによるボイラ熱量の損失を防止できる。 Moreover, since the flow suppression mechanism which suppresses a flow is provided in the axial penetration part of a heat barrier, while being able to suppress the hot water in a pump casing flowing in into a motor casing, the cooling water in a motor casing is pump casings. It can suppress flowing in. As a result, the electrical insulator can be prevented from being damaged due to an abnormal increase in the temperature inside the motor casing. Moreover, the loss of boiler heat quantity by the hot water in a pump casing being cooled can be prevented.

具体的には、前記流動抑制機構は、前記ヒートバリアの軸貫通部の内周部または前記回転軸の外周部に配設したラビリンス形の軸シールからなる。
または、前記流動抑制機構は、前記ヒートバリアの軸貫通部の内周部または前記回転軸の外周部に設けた複数の環状溝または環状突部からなる。
このようにすれば、軸貫通部を通した自然対流を確実に抑制できる。 Specifically, the flow suppression mechanism includes a labyrinth-type shaft seal disposed on the inner peripheral portion of the shaft penetration portion of the heat barrier or the outer peripheral portion of the rotating shaft.
Alternatively, the flow suppressing mechanism includes a plurality of annular grooves or annular protrusions provided on the inner peripheral portion of the shaft penetration portion of the heat barrier or the outer peripheral portion of the rotating shaft.
If it does in this way, the natural convection through the shaft penetration part can be controlled certainly.

または、前記流動抑制機構は、前記回転軸に配設され、前記軸貫通部の内径より大径で、かつ、前記回転軸の回転時には遠心力で弾性的に変形して浮上する一方、回転軸の停止時には前記軸貫通部の上端外周部に自重で降下して接触するシール部材からなる。このようにすれば、軸貫通部を通した自然対流を防止できる。しかも、この構成は、後述する外部冷却水供給機構または強制循環機構であるポンプと組み合わせることにより、暖待機中には、モータケーシング内の水流によってシール部材が軸貫通部の上端外周部に密着するように作用する。その結果、モータケーシングおよびポンプケーシング間の自然対流を確実に防止できる。 Alternatively, the flow suppression mechanism is disposed on the rotating shaft, has a diameter larger than the inner diameter of the shaft penetrating portion, and elastically deforms and floats by centrifugal force when the rotating shaft rotates, while the rotating shaft At the time of stopping, it is composed of a seal member that descends by its own weight and contacts the outer peripheral portion of the upper end of the shaft penetrating portion. If it does in this way, the natural convection through the shaft penetration part can be prevented. In addition, this structure is combined with an external cooling water supply mechanism or a forced circulation mechanism, which will be described later, so that the seal member comes into close contact with the outer periphery of the upper end of the shaft penetrating portion due to the water flow in the motor casing during warming standby. Acts as follows. As a result, natural convection between the motor casing and the pump casing can be reliably prevented.

または、前記流動抑制機構は、前記回転軸に軸方向に沿って移動可能に配設され、前記軸貫通部の内径より大径で、かつ、この軸貫通部の上端外周部に付勢手段によって付勢されたシールリングからなり、このシールリングの上端から下端にかけて貫通する流路を設け、この流路内に浸入する冷却水の水圧により前記シールリングが前記付勢手段の付勢力に抗して上方移動可能としている。このようにすれば、軸貫通部を通したモータケーシングおよびポンプケーシング間の自然対流を確実に防止できる。 Alternatively, the flow suppression mechanism is disposed on the rotating shaft so as to be movable along the axial direction, and has a diameter larger than the inner diameter of the shaft penetrating portion, and a biasing means is provided on the outer peripheral portion of the upper end of the shaft penetrating portion An energized seal ring is provided, and a flow path penetrating from the upper end to the lower end of the seal ring is provided. The seal ring resists the energizing force of the energizing means by the water pressure of cooling water entering the flow path. Can be moved upward. If it does in this way, the natural convection between the motor casing and pump casing which let the shaft penetration part pass can be prevented certainly.

また、前記モータケーシング内の圧力より高い供給圧力で外部冷却水を供給する外部冷却水供給機構を設け、この外部冷却水供給機構の給水管を前記モータケーシングに接続することが好ましい。このようにすれば、回転軸の回転を停止した暖待機中に、外部冷却水が供給されることによるモータケーシング内の余剰の冷却水は、ヒートバリアの軸貫通部を通ってポンプケーシングへ流出する。よって、ポンプケーシング内の熱水がモータケーシング内に流入することはない。その結果、モータケーシング内の温度が異常上昇することによる電気絶縁物の損傷を確実に防止できる。また、モータケーシングからポンプケーシングへの冷却水の流出量は、流動抑制機構によって抑制されている。その結果、ポンプケーシング内の熱水が冷却されることによるボイラ熱量の損失を抑制できる。 Moreover, it is preferable to provide an external cooling water supply mechanism that supplies external cooling water at a supply pressure higher than the pressure in the motor casing, and to connect a water supply pipe of the external cooling water supply mechanism to the motor casing. In this way, during the warm-up standby when the rotation of the rotating shaft is stopped, excess cooling water in the motor casing due to the supply of external cooling water flows out to the pump casing through the shaft penetration part of the heat barrier. To do. Therefore, the hot water in the pump casing does not flow into the motor casing. As a result, it is possible to reliably prevent damage to the electrical insulator due to an abnormal increase in the temperature inside the motor casing. Moreover, the outflow amount of the cooling water from the motor casing to the pump casing is suppressed by the flow suppression mechanism. As a result, it is possible to suppress the loss of boiler heat due to the cooling of the hot water in the pump casing.

または、前記循環冷却機構の接続管に、前記モータケーシング内の冷却水を吸い込んで循環供給するためのポンプを配設することが好ましい。このようにすれば、回転軸の回転を停止した暖待機中に、循環冷却機構の接続管に配設したポンプによりモータケーシング内の冷却水を強制的に循環させることができる。よって、ポンプケーシング内の熱水がモータケーシング内に流入することはないうえ、モータケーシング内の冷却水がポンプケーシング内に流入することはない。その結果、モータケーシング内の温度が異常上昇することによる電気絶縁物の損傷、および、ポンプケーシング内の熱水が冷却されることによるボイラ熱量の損失を、確実に防止できる。 Or it is preferable to arrange | position the pump for sucking the cooling water in the said motor casing, and circulatingly supplying it to the connection pipe of the said circulating cooling mechanism. If it does in this way, the cooling water in a motor casing can be forcedly circulated with the pump arrange | positioned at the connection pipe | tube of the circulation cooling mechanism during the warming standby which stopped rotation of the rotating shaft. Therefore, hot water in the pump casing does not flow into the motor casing, and cooling water in the motor casing does not flow into the pump casing. As a result, it is possible to reliably prevent damage to the electrical insulator due to an abnormal rise in the temperature in the motor casing and loss of boiler heat due to cooling of the hot water in the pump casing.

本発明の循環ポンプは、モータケーシングの下部にポンプケーシングを位置させた正立式のものであるため、モータケーシングおよび循環冷却機構を配設するために大掛かりな基礎や建屋が不要であり、設備構築費用を低減できる。また、ヒートバリアの軸貫通部に流動を抑制する流動抑制機構を設けているため、ポンプケーシング内の熱水がモータケーシング内に流入することを抑制できるとともに、モータケーシング内の冷却水がポンプケーシング内に流入することを抑制できる。よって、モータケーシング内の温度が異常上昇することによる電気絶縁物の損傷を防止できるうえ、ポンプケーシング内の熱水が冷却されることによるボイラ熱量の損失を防止できる。 Since the circulation pump of the present invention is an upright type in which the pump casing is positioned at the lower part of the motor casing, a large foundation or building is not required for disposing the motor casing and the circulation cooling mechanism. Construction cost can be reduced. Moreover, since the flow suppression mechanism which suppresses a flow is provided in the axial penetration part of a heat barrier, while being able to suppress the hot water in a pump casing flowing in into a motor casing, the cooling water in a motor casing is pump casings. It can suppress flowing in. Therefore, it is possible to prevent damage to the electrical insulator due to abnormal rise in the temperature in the motor casing, and it is possible to prevent loss of boiler heat due to cooling of hot water in the pump casing.

本発明に係る第１実施形態の循環ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the circulation pump of 1st Embodiment which concerns on this invention. 図１の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG. 図２の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of FIG. 循環ポンプの暖待機中の水流を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the water flow in the warm standby of a circulation pump. 第２実施形態の循環ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the circulation pump of 2nd Embodiment. 第３実施形態の循環ポンプを示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the circulation pump of 3rd Embodiment. 第４実施形態の循環ポンプを示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the circulation pump of 4th Embodiment. 第５実施形態の循環ポンプを示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the circulation pump of 5th Embodiment. 第５実施形態の流動抑制機構の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the flow suppression mechanism of 5th Embodiment. 第５実施形態の流動抑制機構の作動状態を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the operating state of the flow suppression mechanism of 5th Embodiment. 第６実施形態の循環ポンプを示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the circulation pump of 6th Embodiment. 第６実施形態の流動抑制機構の作動状態を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the operating state of the flow suppression mechanism of 6th Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１乃至図４は、本発明の第１実施形態に係る循環ポンプを示す。この循環ポンプは、上側に位置するモータケーシング１０と、モータケーシング１０の下部に位置するヒートバリア２２と、ヒートバリア２２の下部に位置するポンプケーシング３３とを備えている。そして、これらの内部には回転軸３７が回転可能に支持され、その下端にインペラ４０が配設されるとともに、上端に冷却水循環用インペラ４２が配設されている。また、モータケーシング１０には、内部の冷却水を冷却して循環させる循環冷却機構４３が接続されている。そして、本発明では、ヒートバリア２２に形成される軸貫通部２４に、回転軸３７との間を通した双方向の流体移動を抑制する流動抑制機構３０を設けたものである。 (First embodiment)
1 to 4 show a circulation pump according to a first embodiment of the present invention. The circulation pump includes a motor casing 10 located on the upper side, a heat barrier 22 located on the lower side of the motor casing 10, and a pump casing 33 located on the lower side of the heat barrier 22. A rotating shaft 37 is rotatably supported inside these components, an impeller 40 is disposed at the lower end thereof, and an impeller 42 for circulating the cooling water is disposed at the upper end. The motor casing 10 is connected to a circulation cooling mechanism 43 that cools and circulates the internal cooling water. And in this invention, the flow suppression mechanism 30 which suppresses the bidirectional | two-way fluid movement which passed between the rotating shafts 37 is provided in the shaft penetration part 24 formed in the heat barrier 22. As shown in FIG.

モータケーシング１０は、略円筒状をなすモータケーシング本体１１の上端を冷却水用インペラケース１５によって塞いたものである。モータケーシング本体１１は、上端閉塞部の中心に軸方向に沿って貫通する回転軸支持部１２が設けられている。この回転軸支持部１２は、モータケーシング本体１１内に向けて延びる円筒状をなし、その内周部には上側スリーブ１３が配設されている。また、モータケーシング本体１１には、内部中間位置にモータステータ１４が配設されている。このモータステータ１４は、薄板の電磁鋼板を積層してできた円筒状のコアブロックと、このコアブロックの内径側に配設された複数の溝を貫通して巻回したコイル束とで構成されている。 The motor casing 10 is formed by closing the upper end of a substantially cylindrical motor casing body 11 with a cooling water impeller case 15. The motor casing main body 11 is provided with a rotating shaft support portion 12 penetrating along the axial direction at the center of the upper end closing portion. The rotating shaft support 12 has a cylindrical shape extending into the motor casing body 11, and an upper sleeve 13 is disposed on the inner periphery thereof. The motor casing body 11 is provided with a motor stator 14 at an internal intermediate position. The motor stator 14 includes a cylindrical core block formed by laminating thin electromagnetic steel plates, and a coil bundle wound through a plurality of grooves disposed on the inner diameter side of the core block. ing.

冷却水用インペラケース１５は略円錐筒形状をなし、その下端開口部に冷却水用インペラ配設部１６が形成されている。この冷却水用インペラ配設部１６の上部には、略円柱状をなす空間からなる注水ポケット１７が形成されている。この注水ポケット１７の外周部には、循環冷却機構４３の接続管４４を接続する注水口１８が設けられるとともに、外部冷却水供給機構４８の給水管４９を接続する給水口１９が設けられている。この冷却水用インペラケース１５の上端開口は、モータカバー２０により塞がれている。このモータカバー２０には、ガス排出機構５１の排出管５２を接続する排出口２１が設けられている。 The cooling water impeller case 15 has a substantially conical cylindrical shape, and a cooling water impeller disposition portion 16 is formed at the lower end opening thereof. A water injection pocket 17 made of a substantially cylindrical space is formed in the upper portion of the cooling water impeller disposition portion 16. A water injection port 18 for connecting the connection pipe 44 of the circulation cooling mechanism 43 and a water supply port 19 for connecting the water supply pipe 49 of the external cooling water supply mechanism 48 are provided on the outer periphery of the water injection pocket 17. . The upper end opening of the cooling water impeller case 15 is closed by a motor cover 20. The motor cover 20 is provided with a discharge port 21 for connecting a discharge pipe 52 of the gas discharge mechanism 51.

ヒートバリア２２は、内部に断熱空間部２３を備えたもので、モータケーシング１０の下部に水密状態で配設されている。図２に示すように、ヒートバリア２２には、中心に位置するように軸方向に貫通する孔からなる軸貫通部２４が設けられている。この軸貫通部２４の上部は、拡径された回転軸支持部２５とされている。この回転軸支持部２５の内部には、回転軸３７の下部を回転可能に支持する下側スリーブ２６が配設されている。また、ヒートバリア２２には、外周部から回転軸支持部２５にかけて径方向に貫通する高圧冷却水路２７が設けられている。この高圧冷却水路２７の外側端部は、循環冷却機構４３の接続管４４を接続する注出口を構成する。 The heat barrier 22 includes a heat insulating space 23 inside, and is disposed in a watertight state at a lower portion of the motor casing 10. As shown in FIG. 2, the heat barrier 22 is provided with a shaft penetrating portion 24 including a hole penetrating in the axial direction so as to be positioned at the center. The upper part of the shaft penetrating portion 24 is a rotating shaft support portion 25 having an enlarged diameter. A lower sleeve 26 that rotatably supports the lower portion of the rotating shaft 37 is disposed inside the rotating shaft support portion 25. Further, the heat barrier 22 is provided with a high-pressure cooling water passage 27 that penetrates in the radial direction from the outer peripheral portion to the rotating shaft support portion 25. The outer end portion of the high-pressure cooling water passage 27 constitutes a spout for connecting the connection pipe 44 of the circulation cooling mechanism 43.

さらに、ヒートバリア２２には、断熱空間部２３の上側に位置するように、低圧冷却水路２８が設けられている。この低圧冷却水路２８は、図３に示すように、軸貫通部２４および高圧冷却水路２７と交差することなく、軸貫通部２４の外周に位置するように穿設した複数（本実施形態では４本）の直線的な貫通孔２９ａ〜２９ｄにより構成される。例えば、第１の貫通孔２９ａの一端を流入口とし、他端を閉塞する。また、第１の貫通孔２９ａと交差するように第２の貫通孔２９ｂを形成し、その両端を閉塞する。さらに、第２の貫通孔２９ｂと交差するように第３の貫通孔２９ｃを形成し、その両端を閉塞する。そして、第３の貫通孔２９ｃと交差するように第４の貫通孔２９ｄを形成し、その一端を閉塞し、他端を流出口とする。これにより、第１の貫通孔２９ａの一端の流入口から第４の貫通孔２９ｄの他端の流出口にかけて連通した水路を形成する。そして、この水路に図示しない低圧冷却水供給機構からの低圧冷却水を通水することにより、モータケーシング１０の側とポンプケーシング３３の側との遮熱を図る構成としている。なお、図１および図２は、高圧冷却水路２７および低圧冷却水路２８を図示するために、形式的に対向位置に配置したものである。 Further, the heat barrier 22 is provided with a low-pressure cooling water channel 28 so as to be positioned above the heat insulating space 23. As shown in FIG. 3, the low-pressure cooling water passages 28 are plural (4 in this embodiment) perforated so as to be located on the outer periphery of the shaft penetration portion 24 without intersecting the shaft penetration portion 24 and the high-pressure cooling water passage 27. Book) linear through holes 29a to 29d. For example, one end of the first through hole 29a is used as an inlet and the other end is closed. Moreover, the 2nd through-hole 29b is formed so that it may cross | intersect the 1st through-hole 29a, and the both ends are obstruct | occluded. Further, a third through hole 29c is formed so as to intersect with the second through hole 29b, and both ends thereof are closed. Then, a fourth through hole 29d is formed so as to intersect with the third through hole 29c, one end thereof is closed, and the other end is used as an outlet. Thereby, the water channel connected from the inflow port at one end of the first through hole 29a to the outflow port at the other end of the fourth through hole 29d is formed. And it is set as the structure which aims at the heat insulation with the side of the motor casing 10 and the pump casing 33 side by letting the low pressure cooling water from the low pressure cooling water supply mechanism which is not shown in figure through this water channel. 1 and 2 are formally arranged at opposing positions in order to illustrate the high-pressure cooling water channel 27 and the low-pressure cooling water channel 28.

そして、本実施形態のヒートバリア２２には、軸貫通部２４に流体移動を抑制するための流動抑制機構３０が設けられている。この流動抑制機構３０は、軸貫通部２４を通して、モータケーシング１０からポンプケーシング３３へ冷却水が流動すること、および、ポンプケーシング３３からモータケーシング１０へ熱水が流動することを抑制するためのものである。この双方向の流動を防止するために、本実施形態では、図２に示すように、軸貫通部２４の回転軸支持部２５の下部に位置するように、ラビリンス形の軸シール３１を配設している。この軸シール３１は、軸貫通部２４の内周部に配設された円筒形状のもので、その内周面には、環状をなすように複数の環状溝３２が設けられている。 The heat barrier 22 of the present embodiment is provided with a flow suppression mechanism 30 for suppressing fluid movement in the shaft penetrating portion 24. The flow suppression mechanism 30 is for suppressing the cooling water from flowing from the motor casing 10 to the pump casing 33 through the shaft penetrating portion 24 and the hot water from flowing from the pump casing 33 to the motor casing 10. It is. In order to prevent this bidirectional flow, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a labyrinth-type shaft seal 31 is disposed so as to be positioned below the rotary shaft support portion 25 of the shaft penetration portion 24. is doing. The shaft seal 31 has a cylindrical shape disposed on the inner peripheral portion of the shaft penetrating portion 24, and a plurality of annular grooves 32 are provided on the inner peripheral surface so as to form an annular shape.

ポンプケーシング３３は、略半球形状をなす中空状のもので、ヒートバリア２２の下部に水密状態で配設されている。このポンプケーシング３３には、モータケーシング１０の軸方向に沿って突出する円筒状の吸込部３４が設けられるとともに、この吸込部３４の軸方向に対して交差するように径方向外向きに突出する円筒状の吐出部３５が設けられている。ポンプケーシング３３の内部は、吸込部３４から吸い込んだ熱水を吐出部３５へ案内するためのガイドベーン３６により区画されている。 The pump casing 33 has a substantially hemispherical hollow shape and is disposed in a watertight state below the heat barrier 22. The pump casing 33 is provided with a cylindrical suction portion 34 that protrudes along the axial direction of the motor casing 10, and protrudes radially outward so as to intersect the axial direction of the suction portion 34. A cylindrical discharge portion 35 is provided. The inside of the pump casing 33 is partitioned by a guide vane 36 for guiding the hot water sucked from the suction portion 34 to the discharge portion 35.

回転軸３７は、中空状をなすモータケーシング１０内からポンプケーシング３３内にかけて、ヒートバリア２２の軸貫通部２４を貫通させて配設されたものである。本実施形態では、モータケーシング本体１１内に配設される回転軸本体３８と、ポンプケーシング３３内に配設されるインペラ４０に形成した軸部４０ａと、冷却水用インペラケース１５内に配設される冷却水循環用インペラ４２に形成した軸部４２ａとを、一体的に連結することにより１本の回転軸３７を構成している。よって、ヒートバリア２２の軸貫通部２４を貫通する回転軸３７とは、インペラ４０の軸部４０ａである。勿論、これら軸部４０ａ，４２ａは、回転軸本体３８と一体成形することも可能である。 The rotating shaft 37 is disposed through the shaft penetrating portion 24 of the heat barrier 22 from the hollow motor casing 10 to the pump casing 33. In the present embodiment, the rotary shaft main body 38 disposed in the motor casing main body 11, the shaft portion 40 a formed on the impeller 40 disposed in the pump casing 33, and the cooling water impeller case 15 are disposed. One rotating shaft 37 is configured by integrally connecting a shaft portion 42 a formed on the cooling water circulation impeller 42. Therefore, the rotating shaft 37 penetrating the shaft penetrating portion 24 of the heat barrier 22 is the shaft portion 40 a of the impeller 40. Of course, these shaft portions 40a and 42a can be integrally formed with the rotary shaft main body 38.

この回転軸３７は、上側スリーブ１３と下側スリーブ２６とで、回転可能に支持されている。また、回転軸３７には、モータステータ１４に対して径方向内側に位置するようにモータロータ３９が配設されている。このモータロータ３９は、電磁鋼板を積層した円筒状のブロックと、このブロックの表層側内部を貫通する複数の銅製のバーと、各バーの両端を一括して連結する銅製リングとで構成されている。そして、モータロータ３９は、モータステータ１４のコイルにより生じる回転磁界の影響を受け、銅製のバーに電磁誘導現象による電流が流れることにより、回転磁界との作用で電磁力が発生して回転されるものである。 The rotation shaft 37 is rotatably supported by the upper sleeve 13 and the lower sleeve 26. A motor rotor 39 is disposed on the rotating shaft 37 so as to be located radially inward with respect to the motor stator 14. The motor rotor 39 includes a cylindrical block in which electromagnetic steel plates are laminated, a plurality of copper bars that penetrate the inside of the surface layer of the block, and a copper ring that connects both ends of each bar at once. . The motor rotor 39 is affected by the rotating magnetic field generated by the coil of the motor stator 14 and is rotated by an electromagnetic force generated by the action of the rotating magnetic field when a current due to an electromagnetic induction phenomenon flows through the copper bar. It is.

インペラ４０は、ポンプケーシング３３のガイドベーン３６内に配設されている。このインペラ４０には、円板状をなす主板から回転軸本体３８に連結される軸部４０ａが突設されている。インペラ４０の主板の下面側にはインペラ羽根４１が設けられ、このインペラ羽根４１により、ポンプケーシング３３の吸込部３４から吸い込んだ熱水を吐出部３５から吐出する。 The impeller 40 is disposed in the guide vane 36 of the pump casing 33. The impeller 40 is provided with a shaft portion 40 a that protrudes from a disk-shaped main plate to the rotary shaft main body 38. An impeller blade 41 is provided on the lower surface side of the main plate of the impeller 40, and hot water sucked from the suction portion 34 of the pump casing 33 is discharged from the discharge portion 35 by the impeller blade 41.

冷却水循環用インペラ４２は、回転軸３７を回転させた稼働中に、モータケーシング１０内の冷却水を循環供給する循環冷却機構４３の一部を構成するもので、モータケーシング１０の冷却水用インペラケース１５内に配設されている。この冷却水循環用インペラ４２には、円板状をなす主板から回転軸本体３８に連結される軸部４２ａが突設されている。この冷却水循環用インペラ４２は、注水ポケット１７内を臨むように開口した吸込流路と、この吸込流路の下端から放射状をなすように径方向外向きに延びる吐出流路とが形成されている。この流路により冷却水循環用インペラ４２は、上方の注水ポケット１７内の冷却水を下向きに吸い込んで径方向外向きに吐出することにより、回転軸支持部１２を通してモータケーシング本体１１内で下向きの水流を付与する。 The cooling water circulation impeller 42 constitutes a part of a circulation cooling mechanism 43 that circulates and supplies the cooling water in the motor casing 10 during operation with the rotating shaft 37 rotated. Arranged in the case 15. The cooling water circulation impeller 42 is provided with a shaft portion 42 a protruding from a disk-shaped main plate to the rotary shaft body 38. The cooling water circulation impeller 42 is formed with a suction flow path that opens to face the water injection pocket 17 and a discharge flow path that extends radially outward from the lower end of the suction flow path. . Through this flow path, the cooling water circulation impeller 42 sucks the cooling water in the upper water injection pocket 17 downward and discharges it radially outward, so that the downward water flow in the motor casing body 11 through the rotating shaft support portion 12. Is granted.

循環冷却機構４３は、モータケーシング１０の上部である注水ポケット１７の注水口１８と、モータケーシング１０の下部であるヒートバリア２２の注出口とを、迂回するように接続する接続管４４を備えている。この接続管４４には、上向きに延びる部分にモータクーラ４５が配設されている。このモータクーラ４５は、低圧冷却水入口４６と低圧冷却水出口４７を備え、図示しない低圧冷却水供給機構から低圧冷却水が供給されることにより、接続管４４内を流動する昇温した冷却水を冷却するものである。 The circulation cooling mechanism 43 includes a connecting pipe 44 that connects the water inlet 18 of the water injection pocket 17 that is the upper part of the motor casing 10 and the outlet of the heat barrier 22 that is the lower part of the motor casing 10 so as to bypass. Yes. The connection pipe 44 is provided with a motor cooler 45 at a portion extending upward. The motor cooler 45 includes a low-pressure cooling water inlet 46 and a low-pressure cooling water outlet 47. When the low-pressure cooling water is supplied from a low-pressure cooling water supply mechanism (not shown), It is to be cooled.

外部冷却水供給機構４８は、モータケーシング１０内の圧力より高い供給圧力で外部冷却水を供給するもので、その給水管４９がモータケーシング１０の給水口１９に接続されている。例えば、この外部冷却水供給機構４８は、所定温度の冷却水をポンプによって所定圧力で供給可能としたものである。この給水管４９には、モータケーシング１０へ向けた外部冷却水の流動を許容し、逆向きの流動を阻止する逆止弁５０が配設されている。この逆止弁５０は、予期せぬ圧力変動によりモータケーシング１０内の冷却水が外部冷却水供給機構４８へ向けて逆流することを防止するものである。これにより、この逆流に伴ってポンプケーシング３３内の熱水がモータケーシング１０内に流入することを確実に防止できるようにしている。 The external cooling water supply mechanism 48 supplies external cooling water at a supply pressure higher than the pressure in the motor casing 10, and the water supply pipe 49 is connected to the water supply port 19 of the motor casing 10. For example, the external cooling water supply mechanism 48 can supply cooling water having a predetermined temperature at a predetermined pressure with a pump. The water supply pipe 49 is provided with a check valve 50 that allows the flow of external cooling water toward the motor casing 10 and prevents the reverse flow. The check valve 50 prevents the cooling water in the motor casing 10 from flowing back toward the external cooling water supply mechanism 48 due to unexpected pressure fluctuations. As a result, the hot water in the pump casing 33 can be reliably prevented from flowing into the motor casing 10 due to the reverse flow.

また、本実施形態の循環ポンプには、モータケーシング１０の内部で発生した気体を外部に排出するためのガス排出機構５１が更に設けられている。このガス排出機構５１は、モータケーシング１０の上端の排出口２１に接続した排出管５２と、この排出管５２に介設したオリフィス５３および逆止弁５４とからなる。排出管５２は、上向きに傾斜するように配管され、その先端が吸込側ボイラ配管５５に分岐接続されている。オリフィス５３は、モータケーシング１０から流出する流体量を安定的に微量に維持するものである。逆止弁５４は、モータケーシング１０から吸込側ボイラ配管５５へ向けた流動を許容し、逆向きの流動を阻止するものである。このように、モータケーシング１０内で発生したガスを排出することにより、稼働中に回転軸３７が空運転状態となることによる損傷を防止する。また、逆止弁５４によって、予期しない圧力変動により、吸込側ボイラ配管５５内の熱水がモータケーシング１０内に流入することを確実に防止できる構成としている。 Further, the circulation pump of the present embodiment is further provided with a gas discharge mechanism 51 for discharging the gas generated inside the motor casing 10 to the outside. The gas discharge mechanism 51 includes a discharge pipe 52 connected to the discharge port 21 at the upper end of the motor casing 10, and an orifice 53 and a check valve 54 interposed in the discharge pipe 52. The discharge pipe 52 is piped so as to incline upward, and its tip is branched and connected to the suction-side boiler pipe 55. The orifice 53 stably maintains a small amount of fluid flowing out of the motor casing 10. The check valve 54 allows flow from the motor casing 10 toward the suction side boiler pipe 55 and prevents reverse flow. In this way, by discharging the gas generated in the motor casing 10, damage due to the rotating shaft 37 being in an idling state during operation is prevented. Further, the check valve 54 can reliably prevent hot water in the suction-side boiler pipe 55 from flowing into the motor casing 10 due to unexpected pressure fluctuations.

このように構成した循環ポンプは、ポンプケーシング３３の吸込部３４に吸込側ボイラ配管５５が接続され、ポンプケーシング３３の吐出部３５に吐出側ボイラ配管５６が接続される。なお、本実施形態の循環ポンプの使用例の１つである発電設備では、吐出側ボイラ配管５６が水を過熱して蒸気を生成するボイラに接続され、吸込側ボイラ配管５５が蒸気を高温の熱水とする復水器に接続される。そして、発電設備は、ボイラで生成された蒸気で、発電機に連結したタービンを回転させる。タービンを回転させた蒸気は、復水器によって高温の熱水に戻される。この熱水を本実施形態の循環ポンプにより循環供給する。 In the circulation pump configured as described above, a suction-side boiler pipe 55 is connected to the suction part 34 of the pump casing 33, and a discharge-side boiler pipe 56 is connected to the discharge part 35 of the pump casing 33. In the power generation equipment that is one example of use of the circulation pump of the present embodiment, the discharge-side boiler pipe 56 is connected to a boiler that generates water by overheating water, and the suction-side boiler pipe 55 generates high-temperature steam. Connected to a condenser for hot water. And a power generation installation rotates the turbine connected with the generator with the steam produced | generated with the boiler. The steam that has rotated the turbine is returned to hot hot water by a condenser. This hot water is circulated and supplied by the circulation pump of this embodiment.

次に、第１実施形態の循環ポンプの動作について具体的に説明する。 Next, the operation of the circulation pump of the first embodiment will be specifically described.

まず、モータケーシング１０内には、回転軸３７を回転させた稼働中、および、回転軸３７を停止させた暖待機中のいずれの状態でも、外部冷却水供給機構４８から外部冷却水が供給される。同様に、ヒートバリア２２の低圧冷却水路２８および循環冷却機構４３のモータクーラ４５には、低圧冷却水供給機構から低圧冷却水が常に供給されている。 First, the external cooling water is supplied into the motor casing 10 from the external cooling water supply mechanism 48 in any state during operation in which the rotating shaft 37 is rotated and in a warm standby state in which the rotating shaft 37 is stopped. The Similarly, low pressure cooling water is always supplied from the low pressure cooling water supply mechanism to the low pressure cooling water passage 28 of the heat barrier 22 and the motor cooler 45 of the circulation cooling mechanism 43.

そして、稼働中には、回転軸３７の回転により、インペラ４０と冷却水循環用インペラ４２が回転する。これにより、ポンプケーシング３３では、インペラ４０の回転により、吸込側ボイラ配管５５を介して復水器から熱水を吸い込んで、ボイラへ熱水を循環供給する。また、モータケーシング１０内では、冷却水循環用インペラ４２の回転により、冷却水がモータケーシング１０内で下向きに流動する水流が付与される。そして、モータケーシング１０の下部の冷却水は、冷却水循環用インペラ４２による送水作用により接続管４４に吸い込まれ、モータクーラ４５にて冷却されて注水ポケット１７に循環供給される。 During operation, the impeller 40 and the cooling water circulation impeller 42 are rotated by the rotation of the rotating shaft 37. Thereby, in the pump casing 33, the hot water is sucked from the condenser via the suction side boiler pipe 55 by the rotation of the impeller 40, and the hot water is circulated and supplied to the boiler. Further, in the motor casing 10, a water flow in which the cooling water flows downward in the motor casing 10 is given by the rotation of the cooling water circulation impeller 42. Then, the cooling water in the lower portion of the motor casing 10 is sucked into the connection pipe 44 by the water feeding action by the cooling water circulation impeller 42, cooled by the motor cooler 45, and circulated and supplied to the water injection pocket 17.

この際、ヒートバリア２２の軸貫通部２４では、冷却水の循環供給作用によって、下側に位置する熱水と上側に位置する冷却水とが自然対流して、水の置換現象が生じることは殆どない。しかも、本実施形態では、軸貫通部２４に配設した流動抑制機構３０を構成する軸シール３１の流体抵抗により、モータケーシング１０からポンプケーシング３３へ向けた流体移動、および、ポンプケーシング３３からモータケーシング１０へ向けた流体移動の両方を、確実に抑制できる。 At this time, in the shaft penetration part 24 of the heat barrier 22, the cooling water circulation supply action causes natural convection between the hot water located on the lower side and the cooling water located on the upper side, resulting in a water replacement phenomenon. Almost no. Moreover, in the present embodiment, fluid movement from the motor casing 10 toward the pump casing 33 and fluid movement from the pump casing 33 to the motor due to the fluid resistance of the shaft seal 31 constituting the flow suppressing mechanism 30 disposed in the shaft penetrating portion 24. Both fluid movements toward the casing 10 can be reliably suppressed.

また、本実施形態の循環ポンプは、外部冷却水の供給により、モータケーシング１０の内部では余剰の冷却水が外部に漏出する。この漏出は、下端のヒートバリア２２の軸貫通部２４を通したポンプケーシング３３と、上端の排出管５２を通した吸込側ボイラ配管５５となる。そして、これらからの流出量は、外部冷却水供給機構４８による供給圧力と、流動抑制機構３０を構成する軸シール３１およびオリフィス５３の設定とにより調整可能である。よって、ポンプケーシング３３内の熱水がモータケーシング１０に流入することを確実に防止しつつ、モータケーシング１０内の冷却水がポンプケーシング３３や吸込側ボイラ配管５５へ漏出する水量を抑制できる。 Further, in the circulation pump of the present embodiment, surplus cooling water leaks outside in the motor casing 10 due to the supply of external cooling water. This leakage becomes the pump casing 33 that has passed through the shaft penetration part 24 of the heat barrier 22 at the lower end and the suction side boiler piping 55 that has passed through the discharge pipe 52 at the upper end. The amount of outflow from these can be adjusted by the supply pressure by the external cooling water supply mechanism 48 and the setting of the shaft seal 31 and the orifice 53 constituting the flow suppressing mechanism 30. Therefore, it is possible to suppress the amount of water leaked from the cooling water in the motor casing 10 to the pump casing 33 and the suction-side boiler pipe 55 while reliably preventing hot water in the pump casing 33 from flowing into the motor casing 10.

一方、暖待機中には、回転軸３７が停止されるため、インペラ４０と冷却水循環用インペラ４２が停止している。これにより、ポンプケーシング３３では、熱水の循環供給が停止される。また、モータケーシング１０では、冷却水循環用インペラ４２による冷却水の水流（循環）が停止される。よって、従来では、この暖待機状態でモータケーシング１０およびポンプケーシング３３の間で水の置換現象が生じる。 On the other hand, during the warm standby, the rotary shaft 37 is stopped, so that the impeller 40 and the cooling water circulation impeller 42 are stopped. Thereby, in the pump casing 33, circulation supply of hot water is stopped. In the motor casing 10, the cooling water flow (circulation) by the cooling water circulation impeller 42 is stopped. Therefore, conventionally, a water replacement phenomenon occurs between the motor casing 10 and the pump casing 33 in this warm standby state.

しかし、本実施形態では、モータケーシング１０およびポンプケーシング３３の間に形成するヒートバリア２２の軸貫通部２４に、流動抑制機構３０を構成する軸シール３１を配設している。よって、この軸シール３１による流体抵抗により、モータケーシング１０からポンプケーシング３３に冷却水が流入すること、および、ポンプケーシング３３からモータケーシング１０に熱水が流入することを抑制できる。 However, in the present embodiment, the shaft seal 31 constituting the flow suppressing mechanism 30 is disposed in the shaft penetration portion 24 of the heat barrier 22 formed between the motor casing 10 and the pump casing 33. Therefore, the fluid resistance by the shaft seal 31 can prevent the cooling water from flowing from the motor casing 10 to the pump casing 33 and the hot water from flowing from the pump casing 33 to the motor casing 10.

しかも、本実施形態の循環ポンプは、暖待機中にも稼働時と同様にモータケーシング１０内に外部冷却水供給機構４８によって外部冷却水が供給される。そのため、モータケーシング１０内では、図４に示すように、外部冷却水が注水ポケット１７に供給されると、冷却水循環用インペラ４２を介してモータケーシング１０内を下向きに流れる第１水流と、循環冷却機構４３の接続管４４を通して下向きに流れる第２水流と、排出管５２を通して吸込側ボイラ配管５５へ向けて流れる第３水流とが生じる。そのうち、第１水流および第２水流は、ヒートバリア２２の軸貫通部２４で合流し、この軸貫通部２４を通してポンプケーシング３３内に流入する。よって、ポンプケーシング３３内の熱水がモータケーシング１０に流入することを確実に防止しつつ、モータケーシング１０内の冷却水がポンプケーシング３３や吸込側ボイラ配管５５へ漏出する水量を抑制できる。 Moreover, in the circulation pump of the present embodiment, the external cooling water is supplied into the motor casing 10 by the external cooling water supply mechanism 48 during the warm-up standby as in the operation. Therefore, in the motor casing 10, as shown in FIG. 4, when external cooling water is supplied to the water injection pocket 17, the first water flow that flows downward in the motor casing 10 via the cooling water circulation impeller 42, and the circulation A second water flow that flows downward through the connection pipe 44 of the cooling mechanism 43 and a third water flow that flows toward the suction-side boiler pipe 55 through the discharge pipe 52 are generated. Among them, the first water flow and the second water flow merge at the shaft penetration portion 24 of the heat barrier 22 and flow into the pump casing 33 through the shaft penetration portion 24. Therefore, it is possible to suppress the amount of water leaked from the cooling water in the motor casing 10 to the pump casing 33 and the suction-side boiler pipe 55 while reliably preventing hot water in the pump casing 33 from flowing into the motor casing 10.

また、モータケーシング１０内では、気体の１つである溶解ガスが経時的に自然発生することがある。そして、このガスは、稼働時に回転軸３７を空運転現象を生じさせる。しかし、本実施形態では、モータケーシング１０の上端に排出管５２を接続している。そして、モータケーシング１０内で発生したガスは、稼働中および暖待機中のいずれの状態でも、モータケーシング１０の上端である注水ポケット１７に溜まり、排出管５２を通して吸込側ボイラ配管５５へ排出される。具体的には、吸込側ボイラ配管５５は、稼働中および暖待機中のいずれでもモータケーシング１０の内圧より高くはならない。そのため、常にモータケーシング１０から吸込側ボイラ配管５５へ向けた流れが生じ、逆流を防止することができる。しかも、本実施形態では、外部冷却水供給機構４８による外部冷却水の供給により、モータケーシング１０内の圧力が高くなるため、ガスが排出管５２を通して吸込側ボイラ配管５５へ確実に排出される。 Moreover, in the motor casing 10, the dissolved gas which is one of the gas may generate | occur | produce naturally with time. This gas causes the rotating shaft 37 to run idle during operation. However, in the present embodiment, the discharge pipe 52 is connected to the upper end of the motor casing 10. The gas generated in the motor casing 10 is accumulated in the water injection pocket 17 which is the upper end of the motor casing 10 in both the operating state and the warming standby state, and is discharged to the suction-side boiler pipe 55 through the discharge pipe 52. . Specifically, the suction-side boiler pipe 55 does not become higher than the internal pressure of the motor casing 10 during operation and during warm standby. Therefore, a flow from the motor casing 10 toward the suction-side boiler pipe 55 is always generated, and backflow can be prevented. Moreover, in the present embodiment, the supply of external cooling water by the external cooling water supply mechanism 48 increases the pressure in the motor casing 10, so that the gas is reliably discharged through the discharge pipe 52 to the suction side boiler pipe 55.

このように、本発明の循環ポンプでは、ヒートバリア２２の軸貫通部２４に流動を抑制する流動抑制機構３０を設けているため、ポンプケーシング３３内の熱水がモータケーシング１０内に流入することを抑制できるとともに、モータケーシング１０内の冷却水がポンプケーシング３３内に流入することを抑制できる。その結果、モータケーシング１０内の温度が異常上昇することによる電気絶縁物の損傷を防止できる。また、ポンプケーシング３３内の熱水が冷却されることによるボイラ熱量の損失を防止できる。 Thus, in the circulation pump of the present invention, the flow suppression mechanism 30 that suppresses the flow is provided in the shaft penetration part 24 of the heat barrier 22, so that hot water in the pump casing 33 flows into the motor casing 10. And the cooling water in the motor casing 10 can be prevented from flowing into the pump casing 33. As a result, the electrical insulator can be prevented from being damaged due to an abnormal increase in the temperature in the motor casing 10. Moreover, the loss of the amount of boiler heat by cooling the hot water in the pump casing 33 can be prevented.

しかも、本実施形態では、水の置換現象が生じる暖待機中に、外部冷却水供給機構４８の給水管４９からモータケーシング１０内に外部冷却水が供給され、モータケーシング１０内の余剰の冷却水がヒートバリア２２の軸貫通部２４を通ってポンプケーシング３３へ流出する。よって、ポンプケーシング３３内の熱水がモータケーシング１０内に流入することはない。その結果、モータケーシング１０内の温度が異常上昇することによる電気絶縁物の損傷を確実に防止できる。 In addition, in the present embodiment, during the warming standby in which the water replacement phenomenon occurs, the external cooling water is supplied from the water supply pipe 49 of the external cooling water supply mechanism 48 into the motor casing 10, and surplus cooling water in the motor casing 10 is supplied. Flows out to the pump casing 33 through the shaft penetration 24 of the heat barrier 22. Therefore, the hot water in the pump casing 33 does not flow into the motor casing 10. As a result, it is possible to reliably prevent damage to the electrical insulator due to an abnormal increase in the temperature inside the motor casing 10.

そして、本発明の循環ポンプは、モータケーシング１０の下部にポンプケーシング３３を位置させた正立式のものであるため、設備の構築時には、モータケーシング１０および循環冷却機構４３を配設するための大掛かりな基礎や建屋が不要であるため、設備構築費用を低減できる。 Since the circulation pump of the present invention is an upright type in which the pump casing 33 is positioned below the motor casing 10, the motor casing 10 and the circulation cooling mechanism 43 are disposed when the equipment is constructed. Since large foundations and buildings are not required, equipment construction costs can be reduced.

なお、この第１実施形態では、外部冷却水供給機構４８によって外部冷却水を稼働中および暖待機中のいずれでも供給する構成としたが、暖待機中だけ供給する構成としてもよい。また、外部冷却水を稼働中および暖待機中のいずれでも供給する場合には、冷却水循環用インペラ４２は設けない構成としてもよい。 In the first embodiment, the external cooling water supply mechanism 48 supplies the external cooling water both during operation and during warm standby. However, the external cooling water may be supplied only during warm standby. Further, in the case where the external cooling water is supplied both during operation and during warm standby, the cooling water circulation impeller 42 may be omitted.

（第２実施形態）
図５は第２実施形態の循環ポンプを示す。この第２実施形態では、外部冷却水供給機構４８の代わりに、暖待機中でもモータケーシング１０内の冷却水を強制循環させるためのポンプ５７を、循環冷却機構４３の接続管４４に配設した点で、第１実施形態と大きく相違している。 (Second Embodiment)
FIG. 5 shows a circulation pump according to the second embodiment. In the second embodiment, instead of the external cooling water supply mechanism 48, a pump 57 for forcibly circulating the cooling water in the motor casing 10 even during warm standby is provided in the connection pipe 44 of the circulation cooling mechanism 43. Thus, it is greatly different from the first embodiment.

ポンプ５７は、循環冷却機構４３の接続管４４において、モータクーラ４５の上流側に介設したキャンドモータ式ポンプからなる。このポンプ５７は、上流側であるモータケーシング１０内の冷却水を吸い込んで、モータクーラ４５を介して下流側である注水ポケット１７に循環供給する。なお、このキャンドモータ式のポンプ５７は、モータのコイルを缶（キャン）に収めて防水し、水中でも使用できるようにしたものである。 The pump 57 is a canned motor type pump that is provided upstream of the motor cooler 45 in the connection pipe 44 of the circulation cooling mechanism 43. The pump 57 sucks the cooling water in the motor casing 10 on the upstream side, and circulates and supplies the cooling water to the water injection pocket 17 on the downstream side via the motor cooler 45. The canned motor type pump 57 is a motor coil that is sealed in a can and can be used even in water.

この第２実施形態の循環ポンプを稼働させると第１実施形態と同様に、ポンプケーシング３３では、インペラ４０の回転により、熱水を吸込側ボイラ配管５５から吸い込んでボイラへ循環供給する。また、モータケーシング１０内では、冷却水循環用インペラ４２の回転により、冷却水が下向きに流動する水流が付与され、その冷却水を下部の接続管４４から吸い込んでモータクーラ４５にて冷却して注水ポケット１７に循環供給する。そして、この循環冷却機構４３による冷却水の循環流により、軸貫通部２４を通したモータケーシング１０内の冷却水とポンプケーシング３３内の熱水との自然対流が防止される。また、軸貫通部２４に配設した流動抑制機構３０を構成する軸シール３１による流体抵抗により、自然対流を確実に抑制できる。 When the circulation pump according to the second embodiment is operated, in the pump casing 33, hot water is sucked from the suction-side boiler pipe 55 by the rotation of the impeller 40 and circulated and supplied to the boiler as in the first embodiment. Further, in the motor casing 10, the cooling water circulation impeller 42 rotates to provide a water flow in which the cooling water flows downward. The cooling water is sucked from the lower connection pipe 44 and cooled by the motor cooler 45 to be poured into the water injection pocket. 17 is circulated and supplied. The circulating flow of the cooling water by the circulation cooling mechanism 43 prevents natural convection between the cooling water in the motor casing 10 and the hot water in the pump casing 33 through the shaft penetrating portion 24. Moreover, natural convection can be reliably suppressed by the fluid resistance by the shaft seal 31 which comprises the flow suppression mechanism 30 arrange | positioned in the shaft penetration part 24. FIG.

一方、暖待機中には、回転軸３７が停止されるため、ポンプケーシング３３では、熱水の循環供給が停止される。また、モータケーシング１０では、冷却水循環用インペラ４２による冷却水の水流（循環）が停止される。この状態で、循環冷却機構４３の接続管４４に介設したポンプ５７を駆動させる。これにより、モータケーシング１０内では、稼働中と同様に、モータケーシング１０の下部の冷却水が接続管４４に吸い込まれ、モータクーラ４５にて冷却されて注水ポケット１７に循環供給される。その結果、この暖待機中においても同様に、冷却水の循環流によって、軸貫通部２４を通したモータケーシング１０内の冷却水とポンプケーシング３３内の熱水との自然対流が防止される。また、軸貫通部２４に配設した流動抑制機構３０を構成する軸シール３１による流体抵抗により、自然対流を確実に抑制できる。 On the other hand, since the rotary shaft 37 is stopped during the warm-up standby, the circulating supply of hot water is stopped in the pump casing 33. In the motor casing 10, the cooling water flow (circulation) by the cooling water circulation impeller 42 is stopped. In this state, the pump 57 interposed in the connection pipe 44 of the circulation cooling mechanism 43 is driven. As a result, in the motor casing 10, the cooling water at the lower part of the motor casing 10 is sucked into the connection pipe 44, cooled by the motor cooler 45, and circulated and supplied to the water injection pocket 17 as during operation. As a result, during this warm standby, the cooling water circulating flow similarly prevents natural convection between the cooling water in the motor casing 10 and the hot water in the pump casing 33 through the shaft penetrating portion 24. Moreover, natural convection can be reliably suppressed by the fluid resistance by the shaft seal 31 which comprises the flow suppression mechanism 30 arrange | positioned in the shaft penetration part 24. FIG.

また、モータケーシング１０内で発生したガスは、第１実施形態と同様に、排出管５２を通して吸込側ボイラ配管５５へ排出される。具体的には、吸込側ボイラ配管５５は、第１実施形態と同様に、稼働中および暖待機中のいずれでもモータケーシング１０の内圧より高くはならない。そのため、常にモータケーシング１０から吸込側ボイラ配管５５へ向けた流れが生じ、気体を排出できる。但し、第２実施形態では、気体および液体が排出管５２を通して吸込側ボイラ配管５５へ排出されると、その排出量に応じた熱水が軸貫通部２４を通してポンプケーシング３３からモータケーシング１０内に流入する。その量は、軸シール３１およびオリフィス５３によって極微量となるように設定されている。しかも、流入した熱水は、モータケーシング１０に直接流入するのではなく、接続管４４を介してモータクーラ４５にて冷却されて上端の注入ポケットから注入される。よって、モータケーシング１０内の冷却水の温度が昇温することはない。 Further, the gas generated in the motor casing 10 is discharged to the suction-side boiler pipe 55 through the discharge pipe 52 as in the first embodiment. Specifically, the suction-side boiler pipe 55 does not become higher than the internal pressure of the motor casing 10 during operation and during warm standby, as in the first embodiment. Therefore, the flow from the motor casing 10 toward the suction side boiler piping 55 always occurs, and the gas can be discharged. However, in the second embodiment, when gas and liquid are discharged to the suction-side boiler pipe 55 through the discharge pipe 52, hot water corresponding to the discharge amount passes from the pump casing 33 into the motor casing 10 through the shaft penetration part 24. Inflow. The amount is set to be extremely small by the shaft seal 31 and the orifice 53. Moreover, the hot water that has flowed in is not directly flown into the motor casing 10 but is cooled by the motor cooler 45 via the connecting pipe 44 and injected from the injection pocket at the upper end. Therefore, the temperature of the cooling water in the motor casing 10 does not rise.

このように、第２実施形態の循環ポンプは、ヒートバリア２２の軸貫通部２４に配設した軸シール３１により、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。 As described above, the circulation pump of the second embodiment can obtain the same operation and effect as those of the first embodiment by the shaft seal 31 disposed in the shaft penetration portion 24 of the heat barrier 22.

しかも、第２実施形態では、モータケーシング１０内の冷却水をポンプ５７によって強制循環可能に構成しているため、ポンプケーシング３３内の熱水がモータケーシング１０内に流入することはないうえ、モータケーシング１０内の冷却水がポンプケーシング３３内に流入することはない。その結果、モータケーシング１０内の温度が異常上昇することによる電気絶縁物の損傷を確実に防止できるうえ、ポンプケーシング３３内の熱水が冷却されることによるボイラ熱量の損失を確実に防止できる。 Moreover, in the second embodiment, the cooling water in the motor casing 10 is configured to be forcibly circulated by the pump 57, so that hot water in the pump casing 33 does not flow into the motor casing 10, and the motor The cooling water in the casing 10 does not flow into the pump casing 33. As a result, it is possible to reliably prevent damage to the electrical insulator due to an abnormal rise in the temperature in the motor casing 10, and it is possible to reliably prevent loss of boiler heat due to cooling of the hot water in the pump casing 33.

なお、第２実施形態では、循環冷却機構４３の１つとして冷却水循環用インペラ４２を設け、稼働中には冷却水循環用インペラ４２により冷却水を循環供給し、暖待機中にはポンプ５７により冷却水を循環供給する構成としたが、冷却水循環用インペラ４２を設けない構成とし、稼働中および暖待機中のいずれでもポンプ５７により冷却水を循環供給する構成としてもよい。 In the second embodiment, a cooling water circulation impeller 42 is provided as one of the circulation cooling mechanisms 43, cooling water is circulated and supplied by the cooling water circulation impeller 42 during operation, and cooling is performed by the pump 57 during warm standby. Although water is circulated and supplied, the cooling water circulator impeller 42 may not be provided, and the cooling water may be circulated and supplied by the pump 57 during operation and during warm standby.

（第３実施形態）
図６は第３実施形態の循環ポンプを示す。この第３実施形態では、流動抑制機構３０を軸シール３１の代わりにヒートバリア２２の軸貫通部２４の内周部に設けた複数の環状溝５８により構成している。なお、流動抑制機構３０として環状溝５８を設ける第３実施形態の構成は、第１実施形態のように外部冷却水供給機構４８を設ける構成、および、第２実施形態のように強制循環用のポンプ５７を設ける構成のいずれでも併用可能である。 (Third embodiment)
FIG. 6 shows a circulation pump according to the third embodiment. In the third embodiment, the flow suppressing mechanism 30 is configured by a plurality of annular grooves 58 provided in the inner peripheral portion of the shaft penetration portion 24 of the heat barrier 22 instead of the shaft seal 31. The configuration of the third embodiment in which the annular groove 58 is provided as the flow suppression mechanism 30 is the configuration in which the external cooling water supply mechanism 48 is provided as in the first embodiment, and for forced circulation as in the second embodiment. Any configuration in which the pump 57 is provided can be used in combination.

このような流動抑制機構３０を設けた第３実施形態の循環ポンプは、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。なお、環状溝５８の代わりに環状突部を設けてもよい。また、この環状溝５８または環状突部は、ヒートバリア２２の軸貫通部２４に設ける代わりに、回転軸３７を構成する軸部４０ａの外周部に設けてもよい。 The circulation pump of the third embodiment provided with such a flow suppression mechanism 30 can obtain the same operations and effects as those of the first embodiment and the second embodiment. An annular protrusion may be provided instead of the annular groove 58. Further, the annular groove 58 or the annular protrusion may be provided on the outer peripheral portion of the shaft portion 40 a constituting the rotating shaft 37 instead of being provided in the shaft penetration portion 24 of the heat barrier 22.

（第４実施形態）
図７は第４実施形態の循環ポンプを示す。この第４実施形態では、流動抑制機構３０を、ヒートバリア２２の内周部に設けた複数の環状溝５８と、回転軸３７を構成する軸部４０ａの外周部に設けた複数の環状突部５９とで構成している。環状突部５９は、軸部４０ａの外周部に装着するためのスリーブ６０から径方向外向きに突出するように設けられている。この環状突部５９は、環状溝５８の内部に位置され、この環状溝５８との間に所定の隙間を形成するように組み付けられる。なお、流動抑制機構３０として環状溝５８と環状突部５９を設ける第４実施形態の構成は、第１実施形態のように外部冷却水供給機構４８を設ける構成、および、第２実施形態のように強制循環用のポンプ５７を設ける構成のいずれでも併用可能である。 (Fourth embodiment)
FIG. 7 shows a circulation pump according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the flow suppression mechanism 30 includes a plurality of annular grooves 58 provided on the inner peripheral portion of the heat barrier 22 and a plurality of annular protrusions provided on the outer peripheral portion of the shaft portion 40 a constituting the rotating shaft 37. 59. The annular protrusion 59 is provided so as to protrude radially outward from the sleeve 60 for mounting on the outer peripheral portion of the shaft portion 40a. The annular protrusion 59 is positioned inside the annular groove 58 and is assembled so as to form a predetermined gap with the annular groove 58. In addition, the structure of 4th Embodiment which provides the annular groove 58 and the annular protrusion 59 as the flow suppression mechanism 30 is the structure which provides the external cooling water supply mechanism 48 like 1st Embodiment, and 2nd Embodiment. Any configuration in which the pump 57 for forced circulation is provided in the above can be used together.

このような流動抑制機構３０を設けた第４実施形態の循環ポンプは、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。なお、環状溝５８を回転軸３７を構成する軸部４０ａの外周部に設け、環状突部５９をヒートバリア２２の軸貫通部２４の内周部に設けてもよい。 The circulation pump of the fourth embodiment provided with such a flow suppression mechanism 30 can obtain the same operations and effects as those of the first embodiment and the second embodiment. Note that the annular groove 58 may be provided on the outer peripheral portion of the shaft portion 40 a constituting the rotating shaft 37, and the annular protrusion 59 may be provided on the inner peripheral portion of the shaft penetration portion 24 of the heat barrier 22.

（第５実施形態）
図８は第５実施形態の循環ポンプを示す。この第５実施形態では、流動抑制機構３０を、弾性的に変形可能なシール部材６１によって構成している。このシール部材６１は、回転軸３７を構成するインペラ４０の軸部４０ａに配設された円錐筒状のものである。具体的には、図９に示すように、シール部材６１は、軸貫通部２４の回転軸支持部２５内に位置するように配設されるもので、その下端部の外径は軸貫通部２４の内径より大きく形成されている。また、シール部材６１の上端は、軸部４０ａの外径と略同一の内径であり、その上端には軸部４０ａに固着するための溝を備えた装着部６２が設けられている。さらに、シール部材６１の下端には、遠心力が加えられることにより弾性的に変形して浮上させるための錘６３が周方向に所定間隔をもって配設されている。 (Fifth embodiment)
FIG. 8 shows a circulation pump of the fifth embodiment. In the fifth embodiment, the flow suppression mechanism 30 is configured by an elastically deformable seal member 61. The seal member 61 is in the shape of a conical cylinder disposed on the shaft portion 40 a of the impeller 40 that constitutes the rotating shaft 37. Specifically, as shown in FIG. 9, the seal member 61 is disposed so as to be positioned in the rotation shaft support portion 25 of the shaft penetration portion 24, and the outer diameter of the lower end portion thereof is the shaft penetration portion. It is formed larger than the inner diameter of 24. Further, the upper end of the seal member 61 has an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the shaft portion 40a, and a mounting portion 62 having a groove for fixing to the shaft portion 40a is provided at the upper end. Further, a weight 63 for elastically deforming and floating when a centrifugal force is applied is disposed at the lower end of the seal member 61 at a predetermined interval in the circumferential direction.

このシール部材６１は、半円環状をなす一対の固定具６４Ａ，６４Ｂにより軸部４０ａに固着される。この固定具６４Ａ，６４Ｂは、軸部４０ａの外径と略同一の内径の枠体を備えている。この固定具６４Ａ，６４Ｂの内周部には、シール部材６１の装着部６２を外嵌して圧接固定するための装着溝６５が設けられている。また、一方の固定具６４Ａには、他方の固定具６４Ｂと突き合う端面にネジ孔６６が設けられる一方、固定具６４Ｂにはネジ孔６６に対して軸方向に一致するネジ挿通孔６７が設けられている。 The seal member 61 is fixed to the shaft portion 40a by a pair of fixing tools 64A and 64B having a semicircular shape. The fixtures 64A and 64B include a frame body having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the shaft portion 40a. A mounting groove 65 for externally fitting and fixing the mounting portion 62 of the seal member 61 is provided on the inner peripheral portion of the fixtures 64A and 64B. In addition, one fixing tool 64A is provided with a screw hole 66 at an end face that abuts the other fixing tool 64B, while the fixing tool 64B is provided with a screw insertion hole 67 that coincides with the screw hole 66 in the axial direction. It has been.

このような流動抑制機構３０を設けた第５実施形態の循環ポンプは、稼働により回転軸３７が回転すると、各実施形態と同様に、ポンプケーシング３３では、インペラ４０の回転により、熱水を吸込側ボイラ配管５５から吸い込んでボイラへ循環供給する。また、モータケーシング１０内では、冷却水循環用インペラ４２の回転により、冷却水が下向きに流動する水流が付与され、冷却水を接続管４４から吸い込んでモータクーラ４５にて冷却して注水ポケット１７に循環供給する。これにより、モータケーシング１０内では、循環冷却機構４３による冷却水の循環流によって、軸貫通部２４を通した自然対流が防止される。また、シール部材６１は、回転軸３７の回転で錘６３に径方向外向きの遠心力が加わることにより、図１０に示すように、弾性的に変形して浮上する。その結果、軸貫通部２４の端面との摺接が回避される。 In the circulation pump of the fifth embodiment provided with such a flow suppression mechanism 30, when the rotary shaft 37 rotates by operation, the pump casing 33 sucks hot water by the rotation of the impeller 40 as in the embodiments. It sucks in from the side boiler piping 55 and circulates and supplies it to the boiler. In addition, in the motor casing 10, the cooling water circulation impeller 42 rotates to provide a water flow in which the cooling water flows downward. Supply. Thus, in the motor casing 10, natural convection through the shaft penetrating portion 24 is prevented by the circulating flow of the cooling water by the circulation cooling mechanism 43. Further, the seal member 61 is elastically deformed and floats as shown in FIG. 10 when a radially outward centrifugal force is applied to the weight 63 by the rotation of the rotary shaft 37. As a result, sliding contact with the end surface of the shaft penetrating portion 24 is avoided.

一方、暖待機中には、回転軸３７が停止されるため、ポンプケーシング３３では、熱水の循環供給が停止される。また、モータケーシング１０では、冷却水循環用インペラ４２による冷却水の水流（循環）が停止される。同時に、シール部材６１に加わる遠心力も解除されるため、シール部材６１は、軸貫通部２４の上端外周部に自重で降下して接触する。これにより、軸貫通部２４を通したモータケーシング１０からポンプケーシング３３への冷却水の流入、および、ポンプケーシング３３からモータケーシング１０への熱水の流入を防止できる。 On the other hand, since the rotary shaft 37 is stopped during the warm-up standby, the circulating supply of hot water is stopped in the pump casing 33. In the motor casing 10, the cooling water flow (circulation) by the cooling water circulation impeller 42 is stopped. At the same time, since the centrifugal force applied to the seal member 61 is also released, the seal member 61 descends and contacts the outer peripheral portion of the upper end of the shaft penetrating portion 24 with its own weight. Thereby, the inflow of cooling water from the motor casing 10 to the pump casing 33 through the shaft penetrating portion 24 and the inflow of hot water from the pump casing 33 to the motor casing 10 can be prevented.

しかも、この第５実施形態では、第１実施形態に示す外部冷却水供給機構４８をモータケーシング１０に接続し、この外部冷却水供給機構４８を暖待機中に動作させることにより、モータケーシング１０内に形成される水流によってシール部材６１が軸貫通部２４の上端外周部に密着するように作用する。同様に、第２実施形態に示す強制循環用のポンプ５７を循環冷却機構４３の接続管４４に配設し、このポンプ５７を暖待機中に動作させることにより、モータケーシング１０内に形成される水流によってシール部材６１が軸貫通部２４の上端外周部に密着するように作用する。その結果、モータケーシング１０およびポンプケーシング３３間の自然対流を確実に防止できる。 Moreover, in the fifth embodiment, the external cooling water supply mechanism 48 shown in the first embodiment is connected to the motor casing 10, and the external cooling water supply mechanism 48 is operated during the warm-up standby. The seal member 61 acts so as to be in close contact with the outer periphery of the upper end of the shaft penetrating portion 24 by the water flow formed on the shaft. Similarly, the forced circulation pump 57 shown in the second embodiment is arranged in the connection pipe 44 of the circulation cooling mechanism 43, and this pump 57 is operated during the warm standby, so that it is formed in the motor casing 10. The seal member 61 acts in close contact with the outer periphery of the upper end of the shaft penetrating portion 24 by the water flow. As a result, natural convection between the motor casing 10 and the pump casing 33 can be reliably prevented.

このように、第５実施形態の循環ポンプは、各実施形態と同様の作用を得ることができるうえ、第１実施形態に示す外部冷却水供給機構４８または第２実施形態に示す強制循環用のポンプ５７と併用（組み合わせ）することにより、暖待機中での自然対流を確実に防止できる。また、第５実施形態のシール部材６１は、稼働時には回転軸３７の回転によって加わる遠心力で、軸貫通部２４の端面との摺接を防止できるため、摩耗による損傷を抑制できる。 As described above, the circulation pump of the fifth embodiment can obtain the same effects as those of the respective embodiments, and is used for the external cooling water supply mechanism 48 shown in the first embodiment or the forced circulation shown in the second embodiment. By using (combining) with the pump 57, natural convection during warm standby can be reliably prevented. Moreover, since the sealing member 61 of 5th Embodiment can prevent the sliding contact with the end surface of the shaft penetration part 24 with the centrifugal force added by rotation of the rotating shaft 37 at the time of operation, it can suppress the damage by wear.

（第６実施形態）
図１１および図１２は第６実施形態の循環ポンプを示す。この第６実施形態では、流動抑制機構３０を、軸貫通部２４の上端外周部に付勢手段であるスプリング７３によって付勢したシールリング７０により構成している。このシールリング７０は、回転軸３７を構成するインペラ４０の軸部４０ａの上端に固定したシールスリーブ６８に外嵌することにより、回転軸３７の軸方向に沿って移動可能に構成されている。なお、このシールスリーブ６８の上端には、径方向外向きに突出するスプリング受部６９が形成されている。 (Sixth embodiment)
11 and 12 show a circulation pump according to a sixth embodiment. In the sixth embodiment, the flow suppression mechanism 30 is configured by a seal ring 70 that is urged by a spring 73 that is urging means on the outer periphery of the upper end of the shaft penetrating portion 24. The seal ring 70 is configured to be movable along the axial direction of the rotary shaft 37 by being externally fitted to a seal sleeve 68 fixed to the upper end of the shaft portion 40 a of the impeller 40 constituting the rotary shaft 37. A spring receiving portion 69 that protrudes radially outward is formed at the upper end of the seal sleeve 68.

シールリング７０は、軸貫通部２４の回転軸支持部２５内に位置するように配設されるもので、その下端部の外径は軸貫通部２４の内径より大きく形成されている。このシールリング７０の内径は、シールスリーブ６８の外径より大きく形成されている。また、シールリング７０には、下端面に上向きに窪む水溜凹部７１が形成されるとともに、上端から水溜凹部７１（下端）にかけて貫通する浮上用流路７２が設けられている。そして、このシールリング７０とシールスリーブ６８との間には、シールリング７０を軸貫通部２４の上端外周部へ向けて付勢するスプリング７３が配設されている。 The seal ring 70 is disposed so as to be positioned in the rotary shaft support portion 25 of the shaft penetrating portion 24, and the outer diameter of the lower end portion thereof is formed larger than the inner diameter of the shaft penetrating portion 24. The inner diameter of the seal ring 70 is formed larger than the outer diameter of the seal sleeve 68. Further, the seal ring 70 is provided with a water retaining recess 71 that is recessed upward on the lower end surface, and a flow path 72 for levitation penetrating from the upper end to the water retaining recess 71 (lower end). A spring 73 is disposed between the seal ring 70 and the seal sleeve 68 to urge the seal ring 70 toward the outer periphery of the upper end of the shaft penetrating portion 24.

このような流動抑制機構３０を設けた第６実施形態の循環ポンプは、稼働により回転軸３７が回転すると、各実施形態と同様に、ポンプケーシング３３では、インペラ４０の回転により、熱水を吸込側ボイラ配管５５から吸い込んでボイラへ循環供給する。また、モータケーシング１０内では、冷却水循環用インペラ４２の回転により、冷却水が下向きに流動する水流が付与され、冷却水を接続管４４から吸い込んでモータクーラ４５にて冷却して注水ポケット１７に循環供給する。これにより、モータケーシング１０内では、循環冷却機構４３による冷却水の循環流により、軸貫通部２４を通した自然対流が防止される。また、この状態でシールリング７０は、循環冷却機構４３による冷却水の水流が、浮上用流路７２に浸入することにより水溜凹部７１内の圧力が高まる。そして、この浮上用流路７２内に浸入する冷却水の水圧により、スプリング７３の付勢力に抗してシールリング７０が上方へ移動する。その結果、第５実施形態と同様に、シールリング７０と軸貫通部２４の端面との摺接が回避される。 In the circulation pump of the sixth embodiment provided with such a flow suppression mechanism 30, when the rotary shaft 37 rotates by operation, the pump casing 33 sucks hot water by the rotation of the impeller 40 as in the embodiments. It sucks in from the side boiler piping 55 and circulates and supplies it to the boiler. In addition, in the motor casing 10, the cooling water circulation impeller 42 rotates to provide a water flow in which the cooling water flows downward. Supply. Thus, in the motor casing 10, natural convection through the shaft penetrating portion 24 is prevented by the circulating flow of the cooling water by the circulation cooling mechanism 43. Further, in this state, the pressure in the water reservoir recess 71 is increased in the seal ring 70 as the cooling water flow from the circulation cooling mechanism 43 enters the levitation flow path 72. The seal ring 70 moves upward against the urging force of the spring 73 due to the water pressure of the cooling water entering the levitation flow path 72. As a result, as in the fifth embodiment, sliding contact between the seal ring 70 and the end surface of the shaft penetrating portion 24 is avoided.

一方、暖待機中には、回転軸３７が停止されるため、ポンプケーシング３３では、熱水の循環供給が停止される。また、モータケーシング１０では、冷却水循環用インペラ４２による冷却水の水流（循環）が停止される。同時に、シールリング７０に加わる水圧も解除されるため、シールリング７０は、軸貫通部２４の上端外周部にスプリング７３の付勢力で接触する。これにより、軸貫通部２４を通したモータケーシング１０からポンプケーシング３３への冷却水の流入、および、ポンプケーシング３３からモータケーシング１０への熱水の流入を確実に防止できる。 On the other hand, since the rotary shaft 37 is stopped during the warm-up standby, the circulating supply of hot water is stopped in the pump casing 33. In the motor casing 10, the cooling water flow (circulation) by the cooling water circulation impeller 42 is stopped. At the same time, the hydraulic pressure applied to the seal ring 70 is also released, so that the seal ring 70 comes into contact with the outer periphery of the upper end of the shaft penetrating portion 24 by the urging force of the spring 73. Thereby, the inflow of the cooling water from the motor casing 10 to the pump casing 33 through the shaft penetration part 24 and the inflow of hot water from the pump casing 33 to the motor casing 10 can be reliably prevented.

なお、この第５実施形態では、第１実施形態に示す外部冷却水供給機構４８、および、第２実施形態に示す強制循環用のポンプ５７は、必ずしも併用する必要はない。併用する場合には、外部冷却水供給機構４８による外部冷却水の供給圧力、および、ポンプ５７による冷却水の循環供給圧力（水流）は、シールリング７０がスプリング７３の付勢力に抗して上昇しない圧力とする。 In the fifth embodiment, the external cooling water supply mechanism 48 shown in the first embodiment and the forced circulation pump 57 shown in the second embodiment are not necessarily used together. When used together, the external cooling water supply pressure by the external cooling water supply mechanism 48 and the cooling water circulation supply pressure (water flow) by the pump 57 rise against the urging force of the spring 73 by the seal ring 70. Do not pressure.

このように、第６実施形態の循環ポンプは、各実施形態と同様の作用を得ることができる。また、第６実施形態のシールリング７０は、稼働時の冷却水の循環流の水圧で軸貫通部２４の端面との摺接を防止できるため、摩耗による損傷を抑制できる。 Thus, the circulation pump of the sixth embodiment can obtain the same operation as each embodiment. Moreover, since the seal ring 70 of 6th Embodiment can prevent sliding contact with the end surface of the shaft penetration part 24 with the water pressure of the circulating flow of the cooling water at the time of operation, it can suppress the damage by wear.

なお、本発明の循環ポンプは、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。 In addition, the circulation pump of this invention is not limited to the structure of the said embodiment, A various change is possible.

例えば、前記実施形態では、ポンプケーシング３３にガイドベーン３６を配設したが、このガイドベーン３６は配設しない構成としてもよい。さらに、ポンプケーシング３３は、吸込部３４の軸方向に対して吐出部３５を径方向外向きに突設したものに限られず、螺旋状の流水路を有する渦巻状のものであってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the guide vane 36 is disposed in the pump casing 33. However, the guide vane 36 may not be disposed. Further, the pump casing 33 is not limited to the one in which the discharge portion 35 protrudes radially outward with respect to the axial direction of the suction portion 34, and may be a spiral shape having a spiral flow channel.

また、前記実施形態では、モータケーシング１０内に配設するモータ機構として、モータステータ１４とモータロータ３９を有し、回転磁界の作用で回転するものを用いたが、磁石の有無を含み、モータ機構の種類は希望に応じて変更が可能である。 In the above embodiment, the motor mechanism disposed in the motor casing 10 has the motor stator 14 and the motor rotor 39 and rotates by the action of the rotating magnetic field. However, the motor mechanism includes the presence or absence of a magnet. The type of can be changed as desired.

そして、前記実施形態では、本発明の循環ポンプを発電設備に使用する例を挙げて説明したが、使用用途は発電設備に限られるものではない。 And in the said embodiment, although the example which uses the circulation pump of this invention for power generation equipment was given and demonstrated, the use application is not restricted to power generation equipment.

１０…モータケーシング
２２…ヒートバリア
２４…軸貫通部
３０…流動抑制機構
３１…軸シール
３２…環状溝
３３…ポンプケーシング
３４…吸込部
３５…吐出部
３７…回転軸
４０…インペラ
４０ａ…軸部（回転軸）
４２…冷却水循環用インペラ
４２ａ…軸部（回転軸）
４３…循環冷却機構
４８…外部冷却水供給機構
４９…給水管
５５…吸込側ボイラ配管
５６…吐出側ボイラ配管
５７…ポンプ
５８…環状溝
５９…環状突部
６１…シール部材
６８…シールスリーブ
７１…水溜凹部
７２…浮上用流路
７３…スプリング（付勢手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor casing 22 ... Heat barrier 24 ... Shaft penetration part 30 ... Flow suppression mechanism 31 ... Shaft seal 32 ... Ring groove 33 ... Pump casing 34 ... Suction part 35 ... Discharge part 37 ... Rotating shaft 40 ... Impeller 40a ... Shaft part ( Axis of rotation)
42 ... Impeller for circulating cooling water 42a ... Shaft (rotary shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 43 ... Circulation cooling mechanism 48 ... External cooling water supply mechanism 49 ... Water supply pipe 55 ... Suction side boiler piping 56 ... Discharge side boiler piping 57 ... Pump 58 ... Annular groove 59 ... Annular protrusion 61 ... Seal member 68 ... Seal sleeve 71 ... Water reservoir recess 72 ... Levitation channel 73 ... Spring (biasing means)

Claims

The rotation of the rotating shaft arranged from the motor casing located at the upper end to the pump casing located at the lower end through the shaft penetration part of the heat barrier causes the impeller arranged in the pump casing to rotate, thereby supplying hot water to the pump casing. A circulation pump that circulates while cooling the cooling water in the motor casing while being cooled by a circulation cooling mechanism while sucking from the suction portion and discharging from the discharge portion,
A circulation pump characterized in that a flow suppression mechanism for suppressing flow between the motor casing and the pump casing that has passed through the shaft penetration portion is provided in the shaft penetration portion of the heat barrier.

2. The circulation pump according to claim 1, wherein the flow suppression mechanism includes a labyrinth-type shaft seal disposed on an inner peripheral portion of the shaft penetration portion of the heat barrier or an outer peripheral portion of the rotating shaft.

2. The circulation pump according to claim 1, wherein the flow suppression mechanism includes a plurality of annular grooves or annular protrusions provided in an inner peripheral portion of the shaft penetration portion of the heat barrier or an outer peripheral portion of the rotating shaft. .

The flow suppression mechanism is disposed on the rotating shaft, has a diameter larger than the inner diameter of the shaft penetrating portion, and is elastically deformed and floated by centrifugal force when the rotating shaft rotates, while the rotating shaft is stopped. 2. The circulating pump according to claim 1, wherein the circulating pump comprises a seal member that descends by its own weight and contacts the outer peripheral portion of the upper end of the shaft penetrating portion.

The flow suppression mechanism is disposed so as to be movable in the axial direction on the rotating shaft, has a diameter larger than the inner diameter of the shaft penetrating portion, and is urged by an urging means on an upper end outer peripheral portion of the shaft penetrating portion. Provided with a flow path penetrating from the upper end to the lower end of the seal ring, and the seal ring moves upward against the urging force of the urging means by the water pressure of cooling water entering the flow path. The circulation pump according to claim 1, wherein the circulation pump is movable.

2. An external cooling water supply mechanism for supplying external cooling water at a supply pressure higher than the pressure in the motor casing is provided, and a water supply pipe of the external cooling water supply mechanism is connected to the motor casing. The circulation pump according to claim 5.

The circulation according to any one of claims 1 to 5, wherein a pump for sucking and supplying cooling water in the motor casing is provided in a connection pipe of the circulation cooling mechanism. pump.