JP2543689Y2 - 磁気駆動式遠心ポンプにおいて使用するためのブッシング構造 - Google Patents
磁気駆動式遠心ポンプにおいて使用するためのブッシング構造Info
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- JP2543689Y2 JP2543689Y2 JP1991113147U JP11314791U JP2543689Y2 JP 2543689 Y2 JP2543689 Y2 JP 2543689Y2 JP 1991113147 U JP1991113147 U JP 1991113147U JP 11314791 U JP11314791 U JP 11314791U JP 2543689 Y2 JP2543689 Y2 JP 2543689Y2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に遠心ポンプに関
し、より具体的には、遠心ポンプの回転部材のための支
承支持物として遠心ポンプ中で使用されるブッシングに
関する。
し、より具体的には、遠心ポンプの回転部材のための支
承支持物として遠心ポンプ中で使用されるブッシングに
関する。
【0002】
【従来の技術】図7に示されている通り、従来の遠心ポ
ンプは一般にハウジング300から成り、ハウジング3
00の内部には、駆動磁石手段230が回転軸(図には
明示されていない)の周囲に円周状に配置される(図に
は明示されていない)。ハウジング300はモータ25
0(図7には一部だけが示されている)に固定される。
駆動磁石手段230はモータ250のスピンドルに固定
され、モータ250のスピンドルとともに回転軸の周囲
を回転可能であるように、モータ250のスピンドルに
よって支持される。ハウジング301には、ハウジング
300を密封するため後カバー220を収容するための
開口がある。
ンプは一般にハウジング300から成り、ハウジング3
00の内部には、駆動磁石手段230が回転軸(図には
明示されていない)の周囲に円周状に配置される(図に
は明示されていない)。ハウジング300はモータ25
0(図7には一部だけが示されている)に固定される。
駆動磁石手段230はモータ250のスピンドルに固定
され、モータ250のスピンドルとともに回転軸の周囲
を回転可能であるように、モータ250のスピンドルに
よって支持される。ハウジング301には、ハウジング
300を密封するため後カバー220を収容するための
開口がある。
【0003】後カバー220には中心凹みがある。中心
凹みは一般に駆動磁石手段230と同心であり、被駆動
磁石手段224をその中に収容する。被駆動磁石手段2
24は回転軸の周囲に円周状に配置され、駆動磁石手段
230と同心であるため、駆動磁石手段230がモータ
によって駆動されると、被駆動磁石手段224は、駆動
磁石手段230と被駆動磁石手段224との間の磁力に
より、駆動磁石手段230に追従する。被駆動磁石手段
224の回転を支承的に支持するため、固定中心シャフ
ト221が、ブッシング222とともに、被駆動磁石手
段224の内側に同心的に配置される。ブッシング22
2を定位置に保持するため、固定中心シャフト221上
にはリテイナ226も配置される。
凹みは一般に駆動磁石手段230と同心であり、被駆動
磁石手段224をその中に収容する。被駆動磁石手段2
24は回転軸の周囲に円周状に配置され、駆動磁石手段
230と同心であるため、駆動磁石手段230がモータ
によって駆動されると、被駆動磁石手段224は、駆動
磁石手段230と被駆動磁石手段224との間の磁力に
より、駆動磁石手段230に追従する。被駆動磁石手段
224の回転を支承的に支持するため、固定中心シャフ
ト221が、ブッシング222とともに、被駆動磁石手
段224の内側に同心的に配置される。ブッシング22
2を定位置に保持するため、固定中心シャフト221上
にはリテイナ226も配置される。
【0004】前カバー210は後カバー220に重な
り、インペラ225を受け入れる内部を前カバー210
と後カバー220との間に形成するように、後カバー2
20に固定される。インペラ225には、被駆動手段2
24をカバーして被駆動手段224のプラスティック・
エンクロジャ223を形成するため、後カバー220の
中心凹みに向かう延長部分があるので、被駆動手段22
4が固定中心軸221の周囲を回転すると、インペラ2
25は被駆動手段224の回転に追従する。前カバー2
10は、また、圧送された流体を排出するためのらせん
構造を形成し、前カバー200の横方向位置に排出ポー
ト212がある。前カバー200には、また、前カバー
200の中心前部分に、圧送される流体を引き込むため
の吸入アイ211がある。
り、インペラ225を受け入れる内部を前カバー210
と後カバー220との間に形成するように、後カバー2
20に固定される。インペラ225には、被駆動手段2
24をカバーして被駆動手段224のプラスティック・
エンクロジャ223を形成するため、後カバー220の
中心凹みに向かう延長部分があるので、被駆動手段22
4が固定中心軸221の周囲を回転すると、インペラ2
25は被駆動手段224の回転に追従する。前カバー2
10は、また、圧送された流体を排出するためのらせん
構造を形成し、前カバー200の横方向位置に排出ポー
ト212がある。前カバー200には、また、前カバー
200の中心前部分に、圧送される流体を引き込むため
の吸入アイ211がある。
【0005】ブッシング222と固定シャフト221と
の間には摩擦があるため、回転中、ブッシング222と
固定シャフト221との間に熱が発生する。プラスティ
ック・エンクロジャ223の外面に沿って流体通路24
0が形成され、流体通路240の第1端は排出ポート2
12に通じ、流体通路240の第2端は、ブッシング2
22の内面上に、すなわち、固定中心シャフト221に
接触する表面上に、らせん状または円周状に形成され
る、間隔を取った複数の冷却溝255に通じるので、圧
送されて中を貫通する流体は、図7に示された矢印に沿
い、冷却溝255に導かれる。冷却溝255に接触する
戻り通路260は、流体をインペラ225に還流させ
る。
の間には摩擦があるため、回転中、ブッシング222と
固定シャフト221との間に熱が発生する。プラスティ
ック・エンクロジャ223の外面に沿って流体通路24
0が形成され、流体通路240の第1端は排出ポート2
12に通じ、流体通路240の第2端は、ブッシング2
22の内面上に、すなわち、固定中心シャフト221に
接触する表面上に、らせん状または円周状に形成され
る、間隔を取った複数の冷却溝255に通じるので、圧
送されて中を貫通する流体は、図7に示された矢印に沿
い、冷却溝255に導かれる。冷却溝255に接触する
戻り通路260は、流体をインペラ225に還流させ
る。
【0006】流体が流体通路240と冷却溝塁重内を循
環すると、ブッシング222と固定中心シャフト221
との間に作られた熱は運び去られる、したがって、ブッ
シング222の過熱は防止される。
環すると、ブッシング222と固定中心シャフト221
との間に作られた熱は運び去られる、したがって、ブッ
シング222の過熱は防止される。
【0007】しかし、例えば制御装置の機能異常、不適
切な操作、ダクトの閉塞、流体レベルの不適当を原因と
する無負荷運転のように遠心ポンプの運転が異常である
場合、そのような無負荷運転は、一般に、ブッシング2
22と固定中心シャフト221の両方の温度を大幅に上
昇させる。さらに、その高温は被駆動手段224のプラ
スティック・エンクロジャ223を変形させてプラステ
ィック・エンクロジャ223の摩耗の原因となり、した
がって、遠心ポンプに損害を与える。
切な操作、ダクトの閉塞、流体レベルの不適当を原因と
する無負荷運転のように遠心ポンプの運転が異常である
場合、そのような無負荷運転は、一般に、ブッシング2
22と固定中心シャフト221の両方の温度を大幅に上
昇させる。さらに、その高温は被駆動手段224のプラ
スティック・エンクロジャ223を変形させてプラステ
ィック・エンクロジャ223の摩耗の原因となり、した
がって、遠心ポンプに損害を与える。
【0008】前記の高温からもたらされるプラスティッ
ク・エンクロジャ223の変形を解決するため、高温に
耐えることができる資材の小片(図示されていない)が
プラスティック・エンクロジャ223に取り付けられ
る。ただし、この資材の小片は非常に有効ではない。遠
心ポンプの長期無負荷運転は、通常、温度を220℃以
上にし、耐熱性材料の使用はエンクロジャを保護するた
めには十分でないからである。その上、耐熱性材料の追
加は、製造を困難にし、経費を上昇させる。
ク・エンクロジャ223の変形を解決するため、高温に
耐えることができる資材の小片(図示されていない)が
プラスティック・エンクロジャ223に取り付けられ
る。ただし、この資材の小片は非常に有効ではない。遠
心ポンプの長期無負荷運転は、通常、温度を220℃以
上にし、耐熱性材料の使用はエンクロジャを保護するた
めには十分でないからである。その上、耐熱性材料の追
加は、製造を困難にし、経費を上昇させる。
【0009】
【考案が解決しようとする課題】したがって、従来の遠
心ポンプ構造と比較した場合、無負荷運転しても非常に
長期間にわたりポンプの内部に大幅な温度上昇を起こす
ことがない遠心ポンプを提供することが要望される。
心ポンプ構造と比較した場合、無負荷運転しても非常に
長期間にわたりポンプの内部に大幅な温度上昇を起こす
ことがない遠心ポンプを提供することが要望される。
【0010】本発明の目的は、長期間にわたり無負荷で
運転することができ、長期間の無負荷運転からもたらさ
れる温度上昇が、そのような長期無負荷運転の後におい
てもポンプを運転可能な状態に維持するための許容レベ
ル中に維持される遠心ポンプを提供することである。
運転することができ、長期間の無負荷運転からもたらさ
れる温度上昇が、そのような長期無負荷運転の後におい
てもポンプを運転可能な状態に維持するための許容レベ
ル中に維持される遠心ポンプを提供することである。
【0011】本発明の他の目的は、シャフト・ハウジン
グが大量の熱を散逸させることができ、したがって、温
度を許容レベル内に保持することができる遠心ポンプを
提供することである。
グが大量の熱を散逸させることができ、したがって、温
度を許容レベル内に保持することができる遠心ポンプを
提供することである。
【0012】本発明の別の目的は、ポンプの運転中に作
られるスラストを吸収するため、ブッシングの保持装置
がたわみ性リングである遠心ポンプを提供することであ
る。
られるスラストを吸収するため、ブッシングの保持装置
がたわみ性リングである遠心ポンプを提供することであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、相互に重なる後カバーと前カバーによって覆われる
開放端を有するハウジングから成る遠心ポンプが提供さ
れる。遠心ポンプの中心回転軸に沿って固定中心シャフ
トが配置され、固定中心シャフトに対して回転可能に被
駆動磁石手段が固定中心シャフトの周囲に配置される。
被駆動磁石手段は、後カバーと前カバーとの間に形成さ
れる内部スペース中に配置されるインペラ手段の延長部
分である被覆によって包囲される。被駆動磁石手段は、
被駆動磁石手段から流体的に隔離された駆動磁石手段に
よって駆動される。駆動磁石手段はモータに機械的に接
続され、モータによって駆動される。ブッシングには内
部冷却溝と外部冷却溝が形成され、固定シャフトと被駆
動磁石手段との間に配置される。固定シャフトとブッシ
ングとの間に作られる熱を散逸させるため、圧送された
流体をブッシングの冷却溝に導き、また、流体を強制し
て流体通路中を貫通させた後、インペラ手段に還流させ
るための流体通路が被覆に沿って形成される。遠心ポン
プの運転中にハウジングによって作られるスラストを吸
収するため、ブッシングの両端上に弾性V字形リングが
備えられる。
め、相互に重なる後カバーと前カバーによって覆われる
開放端を有するハウジングから成る遠心ポンプが提供さ
れる。遠心ポンプの中心回転軸に沿って固定中心シャフ
トが配置され、固定中心シャフトに対して回転可能に被
駆動磁石手段が固定中心シャフトの周囲に配置される。
被駆動磁石手段は、後カバーと前カバーとの間に形成さ
れる内部スペース中に配置されるインペラ手段の延長部
分である被覆によって包囲される。被駆動磁石手段は、
被駆動磁石手段から流体的に隔離された駆動磁石手段に
よって駆動される。駆動磁石手段はモータに機械的に接
続され、モータによって駆動される。ブッシングには内
部冷却溝と外部冷却溝が形成され、固定シャフトと被駆
動磁石手段との間に配置される。固定シャフトとブッシ
ングとの間に作られる熱を散逸させるため、圧送された
流体をブッシングの冷却溝に導き、また、流体を強制し
て流体通路中を貫通させた後、インペラ手段に還流させ
るための流体通路が被覆に沿って形成される。遠心ポン
プの運転中にハウジングによって作られるスラストを吸
収するため、ブッシングの両端上に弾性V字形リングが
備えられる。
【0014】本発明のその他の目的は、添付図面を参照
した、好ましい実施例の以下の説明から明らかになるで
あろう。
した、好ましい実施例の以下の説明から明らかになるで
あろう。
【0015】
【実施例】図1を参照すると、本発明に従った遠心ポン
プ100はハウジング140から成り、ハウジング14
0の内部には、中に内部を構成するように、回転軸(図
には明示されていない)の周囲に駆動磁石手段130が
円周状に配置される。ハウジング140は、ねじなど周
知の方法でモータ141(一部だけが図1に示されてい
る)に固定される。駆動磁石手段130は支持部材13
1上に装着され、支持部材131は周知の手段によって
モータ141のスピンドルに機械的に固定されるので、
駆動磁石手段はモータ141のスピンドルとともに、回
転軸の周囲を回転可能である。ハウジング140には、
ハウジング140を密閉するための後カバー120を中
に受け入れるための開放端がある。
プ100はハウジング140から成り、ハウジング14
0の内部には、中に内部を構成するように、回転軸(図
には明示されていない)の周囲に駆動磁石手段130が
円周状に配置される。ハウジング140は、ねじなど周
知の方法でモータ141(一部だけが図1に示されてい
る)に固定される。駆動磁石手段130は支持部材13
1上に装着され、支持部材131は周知の手段によって
モータ141のスピンドルに機械的に固定されるので、
駆動磁石手段はモータ141のスピンドルとともに、回
転軸の周囲を回転可能である。ハウジング140には、
ハウジング140を密閉するための後カバー120を中
に受け入れるための開放端がある。
【0016】後カバー120には中心凹みがある。中心
凹みは一般に駆動磁石手段130と同心であり、中に内
部を構成するように回転軸の周囲に円周状に配置され、
駆動磁石手段130の反対側にあって駆動磁石手段13
0と同心である被駆動磁石手段124を中に受け入れる
ため、駆動磁石手段130の内部中に延伸するので、駆
動磁石手段130がモータ141によって駆動される
と、被駆動磁石手段124は、駆動磁石手段130と被
駆動磁石手段124との間の磁力により、駆動磁石手段
130に追従する。被駆動磁石手段124の回転を支承
的に支持するため、固定中心シャフト121が、その周
囲を取り巻くブッシング122とともに、被駆動磁石手
段124の内部中、および、事実上、遠心ポンプ100
の回転軸に沿って、同心的に配置される。ブッシング1
22を定位置に保持するため、リテイナ126が固定中
心シャフト121の周囲に配置される。
凹みは一般に駆動磁石手段130と同心であり、中に内
部を構成するように回転軸の周囲に円周状に配置され、
駆動磁石手段130の反対側にあって駆動磁石手段13
0と同心である被駆動磁石手段124を中に受け入れる
ため、駆動磁石手段130の内部中に延伸するので、駆
動磁石手段130がモータ141によって駆動される
と、被駆動磁石手段124は、駆動磁石手段130と被
駆動磁石手段124との間の磁力により、駆動磁石手段
130に追従する。被駆動磁石手段124の回転を支承
的に支持するため、固定中心シャフト121が、その周
囲を取り巻くブッシング122とともに、被駆動磁石手
段124の内部中、および、事実上、遠心ポンプ100
の回転軸に沿って、同心的に配置される。ブッシング1
22を定位置に保持するため、リテイナ126が固定中
心シャフト121の周囲に配置される。
【0017】前カバー110は後カバー120に重な
り、インペラ125を中に受け入れるための内部スペー
スが前カバー110と後カバー120との間に形成され
るように、後カバー120またはハウジング140に固
定される。インペラ125には、被駆動磁石手段124
を覆い、被駆動磁石手段124の被覆を形成するため、
後カバー120の中心凹みに向かう延長部分があるの
で、被駆動磁石手段124が固定中心シャフト121の
周囲を回転すると、インペラ125は被駆動磁石手段1
24の回転に従う。前カバー110は、また、圧送され
た流体を排出するためのらせん構造を形成し、排出ポー
ト112は前カバー110の横方向位置にある。前カバ
ー110には、また、圧送される流体を引き込むための
吸入アイ111が、前カバー110の中心前面部分にあ
る。
り、インペラ125を中に受け入れるための内部スペー
スが前カバー110と後カバー120との間に形成され
るように、後カバー120またはハウジング140に固
定される。インペラ125には、被駆動磁石手段124
を覆い、被駆動磁石手段124の被覆を形成するため、
後カバー120の中心凹みに向かう延長部分があるの
で、被駆動磁石手段124が固定中心シャフト121の
周囲を回転すると、インペラ125は被駆動磁石手段1
24の回転に従う。前カバー110は、また、圧送され
た流体を排出するためのらせん構造を形成し、排出ポー
ト112は前カバー110の横方向位置にある。前カバ
ー110には、また、圧送される流体を引き込むための
吸入アイ111が、前カバー110の中心前面部分にあ
る。
【0018】この点について、本発明に従った遠心ポン
プ100は図7に示された先行技術の遠心ポンプと類似
する。
プ100は図7に示された先行技術の遠心ポンプと類似
する。
【0019】図2を参照すると、本発明に従ったブッシ
ングが詳細に示されている。ブッシング・ボディ122
は先行技術の遠心ポンプにおいて使用されたブッシング
・ボディとは異なり、ブッシング・ボディ122の内面
上に形成される内部らせん冷却溝127のほかに、回転
軸と平行に、ブッシング・ボディ122の外面上に間隔
を置いた複数の外部直線溝128が設けられている。ブ
ッシング・ボディ122には拡大された端135があ
り、拡大された端135はインペラ125の近くに置か
れ、流体をインペラ125に還流させるため、複数の戻
り通路136が拡大された端135上に形成され、内部
らせん溝127およびインペラ125の内部と流体的に
通じている。
ングが詳細に示されている。ブッシング・ボディ122
は先行技術の遠心ポンプにおいて使用されたブッシング
・ボディとは異なり、ブッシング・ボディ122の内面
上に形成される内部らせん冷却溝127のほかに、回転
軸と平行に、ブッシング・ボディ122の外面上に間隔
を置いた複数の外部直線溝128が設けられている。ブ
ッシング・ボディ122には拡大された端135があ
り、拡大された端135はインペラ125の近くに置か
れ、流体をインペラ125に還流させるため、複数の戻
り通路136が拡大された端135上に形成され、内部
らせん溝127およびインペラ125の内部と流体的に
通じている。
【0020】さらに図3と図4を参照すると、本発明に
従ったブッシングは、さらに、ブッシング・ボディ12
2の周囲に配置された円筒形ジャケット150を有す
る。ジャケット150には、回転軸と平行な複数の内部
直線スロット151があり、このスロットはブッシング
・ボディ122の外部溝128と協働して流体を導くた
めの流体チャンネルを形成する。図3と図4に示される
ような好ましい実施例においては、ジャケット150上
には6個のスロット151が形成され、ブッシング・ボ
ディ122上には12個の外部溝128が形成される。
したがって、ジャケット150の各スロット151は、
ブッシング・ボディ122の溝2個と適合することにな
る。ジャケット150のスロット151の幅は、ブッシ
ング・ボディ122の溝128の幅の2倍である。ジャ
ケット150には、ジャケット150を定位置に保持す
るためにブッシング・ボディ122の拡大された端13
5と突き合った肩部がある。ブッシング・ボディ122
の外部溝128とジャケット150の内部スロット15
1を加えると、ブッシング・ボディ122の周囲を通し
て流れる流体の体積は大幅に増大するため、流体が空気
だけである場合においてさえ、大量の熱を散逸させるこ
とができる。
従ったブッシングは、さらに、ブッシング・ボディ12
2の周囲に配置された円筒形ジャケット150を有す
る。ジャケット150には、回転軸と平行な複数の内部
直線スロット151があり、このスロットはブッシング
・ボディ122の外部溝128と協働して流体を導くた
めの流体チャンネルを形成する。図3と図4に示される
ような好ましい実施例においては、ジャケット150上
には6個のスロット151が形成され、ブッシング・ボ
ディ122上には12個の外部溝128が形成される。
したがって、ジャケット150の各スロット151は、
ブッシング・ボディ122の溝2個と適合することにな
る。ジャケット150のスロット151の幅は、ブッシ
ング・ボディ122の溝128の幅の2倍である。ジャ
ケット150には、ジャケット150を定位置に保持す
るためにブッシング・ボディ122の拡大された端13
5と突き合った肩部がある。ブッシング・ボディ122
の外部溝128とジャケット150の内部スロット15
1を加えると、ブッシング・ボディ122の周囲を通し
て流れる流体の体積は大幅に増大するため、流体が空気
だけである場合においてさえ、大量の熱を散逸させるこ
とができる。
【0021】さらに図1を参照すると、被覆123の外
面に沿って流体通路190が形成され、流体通路190
の第1端は流体排出ポート112に通じ、流体通路19
0の第2端は、ブッシング・ボディ122の内側の内部
らせん冷却溝127と、ブッシング・ボディ122の外
側の直線冷却溝128の両方に通じており、図1に示さ
れた矢印に沿って、排出ポート112から冷却溝12
7,128の方向に流体を導く。その後、流体は図2に
示されている戻り通路136を介して、または直接に、
インペラ125内に還流される。
面に沿って流体通路190が形成され、流体通路190
の第1端は流体排出ポート112に通じ、流体通路19
0の第2端は、ブッシング・ボディ122の内側の内部
らせん冷却溝127と、ブッシング・ボディ122の外
側の直線冷却溝128の両方に通じており、図1に示さ
れた矢印に沿って、排出ポート112から冷却溝12
7,128の方向に流体を導く。その後、流体は図2に
示されている戻り通路136を介して、または直接に、
インペラ125内に還流される。
【0022】圧送された流体が遠心ポンプ中を流れる方
法は明示されていないが、圧送されるべき流体が前カバ
ー110の吸入アイ111から遠心ポンプ100中に引
き込まれた後、モータ・スピンドルの回転のエネルギー
入力によってヘッドを増大させるためにインペラ125
を通して流れる間に圧送されることは、当業者が理解す
るところである。圧送された流体はその後集められ、前
カバー120によって導かれた後、前カバー120の排
出ポート112から排出される。前カバー120は渦巻
き構造とすることができる。
法は明示されていないが、圧送されるべき流体が前カバ
ー110の吸入アイ111から遠心ポンプ100中に引
き込まれた後、モータ・スピンドルの回転のエネルギー
入力によってヘッドを増大させるためにインペラ125
を通して流れる間に圧送されることは、当業者が理解す
るところである。圧送された流体はその後集められ、前
カバー120によって導かれた後、前カバー120の排
出ポート112から排出される。前カバー120は渦巻
き構造とすることができる。
【0023】本発明を、その他のタイプの遠心ポンプ、
または、自己冷却のために圧送された流体を利用するそ
の他のタイプのポンプに応用することができることが理
解される。また、機械装置を冷却するために流体が使用
されることを条件として、その他のタイプの機械装置に
本発明を応用することも可能である。
または、自己冷却のために圧送された流体を利用するそ
の他のタイプのポンプに応用することができることが理
解される。また、機械装置を冷却するために流体が使用
されることを条件として、その他のタイプの機械装置に
本発明を応用することも可能である。
【0024】本発明の範囲と精神の中で本発明に修正と
変更を加えることができることは当業者には明白であ
り、また、そのような修正と変更は、添付請求項に規定
された本発明の一部であると考えられる。
変更を加えることができることは当業者には明白であ
り、また、そのような修正と変更は、添付請求項に規定
された本発明の一部であると考えられる。
【0025】本発明によって達成することができる熱の
散逸の目覚ましい成績が、以下の諸表に示されている。
遠心ポンプをある期間中正常状態で運転した後、圧送さ
れる流体をほぼ空にし、流体を遠心ポンプ中に引き込む
ことができないようにした場合、遠心ポンプは、図8に
示される通り、無負荷状態で運転される。先行技術の遠
心ポンプがそのような状態で運転された場合、そのポン
プの温度は上昇し、79分で100.2℃に達する。そ
の79分の無負荷運転の後、そのポンプのブッシングの
内径は0.0021mmだけ摩耗した。ブッシングは1
mm摩耗した後に交換しなければならないのであるか
ら、先行技術の遠心ポンプは、上記のような無負荷状態
で運転を続けた場合、54.8時間でブッシングを交換
しなければならなくなる。この状態の実験データが表1
に記載されている。以下の諸表においては、時間の単位
は分であり、温度の単位は摂氏度(℃)である。
散逸の目覚ましい成績が、以下の諸表に示されている。
遠心ポンプをある期間中正常状態で運転した後、圧送さ
れる流体をほぼ空にし、流体を遠心ポンプ中に引き込む
ことができないようにした場合、遠心ポンプは、図8に
示される通り、無負荷状態で運転される。先行技術の遠
心ポンプがそのような状態で運転された場合、そのポン
プの温度は上昇し、79分で100.2℃に達する。そ
の79分の無負荷運転の後、そのポンプのブッシングの
内径は0.0021mmだけ摩耗した。ブッシングは1
mm摩耗した後に交換しなければならないのであるか
ら、先行技術の遠心ポンプは、上記のような無負荷状態
で運転を続けた場合、54.8時間でブッシングを交換
しなければならなくなる。この状態の実験データが表1
に記載されている。以下の諸表においては、時間の単位
は分であり、温度の単位は摂氏度(℃)である。
【0026】
【0027】流体を圧送するために流体レベルよりも高
い場所に遠心ポンプが置かれ、かつ吸入ダクト内に空気
が存在する場合、遠心ポンプは流体を引き込むことがで
きなくなり、したがって、図9と図10に示す通り無負
荷状態での運転となる。表2は先行技術の遠心ポンプに
ついて、そのような状態を示す。表1と比較すると温度
上昇は遅いが、温度は2時間で92.0℃に達し、ブッ
シングの摩耗が0.025mmであることが表2から認
められる。ブッシングは80時間以内に交換しなければ
ならないと推定される。
い場所に遠心ポンプが置かれ、かつ吸入ダクト内に空気
が存在する場合、遠心ポンプは流体を引き込むことがで
きなくなり、したがって、図9と図10に示す通り無負
荷状態での運転となる。表2は先行技術の遠心ポンプに
ついて、そのような状態を示す。表1と比較すると温度
上昇は遅いが、温度は2時間で92.0℃に達し、ブッ
シングの摩耗が0.025mmであることが表2から認
められる。ブッシングは80時間以内に交換しなければ
ならないと推定される。
【0028】
【0029】表3は、表1の状態と同じ状態、すなわち
図8に示された状態で運転した場合に、本発明に従った
遠心ポンプで得られた実験データを示す。温度は当初に
おいて上昇し、48分で最高値である71℃に達した
後、50℃よりやや高い温度まで減少したことが認めら
れる。最終的には平衡に達した。8時間の無負荷運転後
の温度は52.5℃であり、ブッシングの摩耗は0.0
18mmに過ぎない。したがって、そのような無負荷状
態でブッシングを1,333時間使用することができる
と結論される。
図8に示された状態で運転した場合に、本発明に従った
遠心ポンプで得られた実験データを示す。温度は当初に
おいて上昇し、48分で最高値である71℃に達した
後、50℃よりやや高い温度まで減少したことが認めら
れる。最終的には平衡に達した。8時間の無負荷運転後
の温度は52.5℃であり、ブッシングの摩耗は0.0
18mmに過ぎない。したがって、そのような無負荷状
態でブッシングを1,333時間使用することができる
と結論される。
【0030】
【0031】表3の結果は、先行技術に勝る本発明の大
幅な改善を示しており、本発明の長所はさらに、無負荷
状態で運転された本発明の遠心ポンプの温度上昇が外部
環境との流体の交換なしで許容レベル以内に限定された
後続実験において、明瞭なものとなった。
幅な改善を示しており、本発明の長所はさらに、無負荷
状態で運転された本発明の遠心ポンプの温度上昇が外部
環境との流体の交換なしで許容レベル以内に限定された
後続実験において、明瞭なものとなった。
【0032】表4は、本発明の遠心ポンプによる実験の
結果である。その実験の第1段階において、運転状況は
図9に示される通りであり、ポンプは、吸入ダクト中に
空気が存在するため流体を引き込むことができず、温度
が上昇する。温度が一定のレベル、例えば、この実施例
では42.3℃に到達したとき、遠心ポンプ中の残留流
体は蒸発し、温度は僅かに(この実施例では41.5℃
に)低下する。この瞬間(実験開始後123分目)にお
いて、図10に示す通り、ポンプの出口に排出ダクトを
取り付けると、温度は再び45.3℃まで上昇した後、
44.5℃まで戻る(熱の散逸のため)。その瞬間(実
験開始後148分目)において、新しく追加された排出
ダクトは、図11に示される通り曲げられ、熱の散逸を
妨げる。温度は引き続き低下することが判明している。
これは、本発明に従って作られたブッシングによって作
られた熱の散逸が優れているからである。その後、実験
開始後328分目に、遠心ポンプの入口を閉鎖して、い
かなる流体(液体と空気)もポンプに引き込まれないよ
うにし、出口弁を開放した。温度はなお低下した。出口
弁を閉鎖しても遠心ポンプ内の熱の散逸は妨げられない
ことが認められた。結果は、表4に示されたものに類似
したものになるであろう。そのような負荷状態で24時
間運転した後のブッシングの摩耗が0.013mmに過
ぎなかったことが認められた。したがって、このブッシ
ングは、少なくとも1,846時間は交換する必要がな
い。この実験の末においても温度はなお低下し続けてい
たのであるから、このブッシングは、上記の推定期間よ
りも長い期間、交換する必要がないと確信される。
結果である。その実験の第1段階において、運転状況は
図9に示される通りであり、ポンプは、吸入ダクト中に
空気が存在するため流体を引き込むことができず、温度
が上昇する。温度が一定のレベル、例えば、この実施例
では42.3℃に到達したとき、遠心ポンプ中の残留流
体は蒸発し、温度は僅かに(この実施例では41.5℃
に)低下する。この瞬間(実験開始後123分目)にお
いて、図10に示す通り、ポンプの出口に排出ダクトを
取り付けると、温度は再び45.3℃まで上昇した後、
44.5℃まで戻る(熱の散逸のため)。その瞬間(実
験開始後148分目)において、新しく追加された排出
ダクトは、図11に示される通り曲げられ、熱の散逸を
妨げる。温度は引き続き低下することが判明している。
これは、本発明に従って作られたブッシングによって作
られた熱の散逸が優れているからである。その後、実験
開始後328分目に、遠心ポンプの入口を閉鎖して、い
かなる流体(液体と空気)もポンプに引き込まれないよ
うにし、出口弁を開放した。温度はなお低下した。出口
弁を閉鎖しても遠心ポンプ内の熱の散逸は妨げられない
ことが認められた。結果は、表4に示されたものに類似
したものになるであろう。そのような負荷状態で24時
間運転した後のブッシングの摩耗が0.013mmに過
ぎなかったことが認められた。したがって、このブッシ
ングは、少なくとも1,846時間は交換する必要がな
い。この実験の末においても温度はなお低下し続けてい
たのであるから、このブッシングは、上記の推定期間よ
りも長い期間、交換する必要がないと確信される。
【0033】
【0034】図1,5,6を参照すると、本発明は、さ
らに、複数のV字型断面リング160を備えている。リ
ング160は弾性材料製であり、好ましくは、耐熱性の
弾性材料製である。ブッシング・ボディ122はリテイ
ナ126によって定位置に維持され、弾性V字型断面リ
ング160は固定中心シャフト121の周囲に円周状に
配置され、遠心ポンプ100の運転中リテイナ126上
に働くスラストを吸収するため、リテイナ126と突き
合う。
らに、複数のV字型断面リング160を備えている。リ
ング160は弾性材料製であり、好ましくは、耐熱性の
弾性材料製である。ブッシング・ボディ122はリテイ
ナ126によって定位置に維持され、弾性V字型断面リ
ング160は固定中心シャフト121の周囲に円周状に
配置され、遠心ポンプ100の運転中リテイナ126上
に働くスラストを吸収するため、リテイナ126と突き
合う。
【0035】以上、好ましい実施例を参照して本発明を
説明してきたが、本発明はこれに限られるものではな
く、添付請求項に規定された範囲内において種々の変更
が可能であることは勿論である。
説明してきたが、本発明はこれに限られるものではな
く、添付請求項に規定された範囲内において種々の変更
が可能であることは勿論である。
【0036】
【考案の効果】上述のように、請求項1にかかる磁気駆
動式遠心ポンプにおいて使用するためのブッシング構造
は、放熱性に優れているため、長時間に亘る無負荷運転
を行ってもポンプ内部の温度上昇を許容範囲内に収める
ことができ、その結果、耐久性と信頼性を増大すること
が可能なものである。請求項2にかかる考案では、ブッ
シング・ボディの外部冷却溝の数がジャケットの内部ス
ロットの数と相違するので、溝あるいはスロットのいず
れかが余剰となり、当該余剰分の溝あるいはスロットが
単独で流体通路となり、さらに放熱性に優れる。請求項
3にかかる考案では、ブッシング・ボディの外部冷却溝
の数が前記ジャケットの内部スロットの数の2倍である
ので、より固定中心シャフトに近く、したがって加熱さ
れやすいブッシング・ボディ側の数が多いので、放熱性
が向上するとともに、2倍としたことで製造時の管理が
容易になる。請求項4にかかる考案では、ジャケットの
内部スロットの幅が前記ブッシング・ボディの外部溝の
幅と相違するので、幅が異なることで段差が形成され、
その結果、断面積が増加して放熱性が向上する。請求項
5にかかる考案では、ジャケットの内部スロットの幅が
前記ブッシング・ボディの外部溝の幅の2倍であるの
で、放熱性の向上とレイアウト設計とを両立させること
ができる。請求項6にかかる考案では、ブッシング・ボ
ディの外部冷却溝の数が前記ジャケットの内部スロット
の数の2倍であり、前記内部スロットの幅が前記外部溝
の幅の2倍であるので、請求項4,5の効果を併せ備え
ることができる。請求項7にかかる考案では、ブッシン
グ・ボディの外部冷却溝の数が12であり、前記ジャケ
ットの内部スロットの数が6であるので、通常用いられ
る磁気駆動式遠心ポンプにおいて、放熱性の向上とレイ
アウト設計との両立を実現することができる。請求項8
にかかる考案では、放熱性に優れたブッシングを備える
ため、ポンプ内部の温度上昇を許容範囲内に収めること
ができて、長時間に亘る無負荷運転を行うことができ、
もって、稼働効率を向上することができる。請求項9に
かかる考案では、固定シャフトの周囲に配置されリテイ
ナと当接する複数の弾性V字型断面リングを有するの
で、ブッシングによって発生されるスラストを吸収する
ことができ、さらにポンプの稼働効率を向上させること
ができる。請求項10にかかる考案では、ブッシング・
ボディの外部溝の数がジャケットの内部スロットの数と
相違し、かつ、ジャケットの内部スロットの幅がブッシ
ング・ボディの外部溝の幅と相違するので、ブッシング
における放熱性の向上とレイアウト設計とを両立させる
ことができ、ポンプ全体を小形軽量化することができ
る。
動式遠心ポンプにおいて使用するためのブッシング構造
は、放熱性に優れているため、長時間に亘る無負荷運転
を行ってもポンプ内部の温度上昇を許容範囲内に収める
ことができ、その結果、耐久性と信頼性を増大すること
が可能なものである。請求項2にかかる考案では、ブッ
シング・ボディの外部冷却溝の数がジャケットの内部ス
ロットの数と相違するので、溝あるいはスロットのいず
れかが余剰となり、当該余剰分の溝あるいはスロットが
単独で流体通路となり、さらに放熱性に優れる。請求項
3にかかる考案では、ブッシング・ボディの外部冷却溝
の数が前記ジャケットの内部スロットの数の2倍である
ので、より固定中心シャフトに近く、したがって加熱さ
れやすいブッシング・ボディ側の数が多いので、放熱性
が向上するとともに、2倍としたことで製造時の管理が
容易になる。請求項4にかかる考案では、ジャケットの
内部スロットの幅が前記ブッシング・ボディの外部溝の
幅と相違するので、幅が異なることで段差が形成され、
その結果、断面積が増加して放熱性が向上する。請求項
5にかかる考案では、ジャケットの内部スロットの幅が
前記ブッシング・ボディの外部溝の幅の2倍であるの
で、放熱性の向上とレイアウト設計とを両立させること
ができる。請求項6にかかる考案では、ブッシング・ボ
ディの外部冷却溝の数が前記ジャケットの内部スロット
の数の2倍であり、前記内部スロットの幅が前記外部溝
の幅の2倍であるので、請求項4,5の効果を併せ備え
ることができる。請求項7にかかる考案では、ブッシン
グ・ボディの外部冷却溝の数が12であり、前記ジャケ
ットの内部スロットの数が6であるので、通常用いられ
る磁気駆動式遠心ポンプにおいて、放熱性の向上とレイ
アウト設計との両立を実現することができる。請求項8
にかかる考案では、放熱性に優れたブッシングを備える
ため、ポンプ内部の温度上昇を許容範囲内に収めること
ができて、長時間に亘る無負荷運転を行うことができ、
もって、稼働効率を向上することができる。請求項9に
かかる考案では、固定シャフトの周囲に配置されリテイ
ナと当接する複数の弾性V字型断面リングを有するの
で、ブッシングによって発生されるスラストを吸収する
ことができ、さらにポンプの稼働効率を向上させること
ができる。請求項10にかかる考案では、ブッシング・
ボディの外部溝の数がジャケットの内部スロットの数と
相違し、かつ、ジャケットの内部スロットの幅がブッシ
ング・ボディの外部溝の幅と相違するので、ブッシング
における放熱性の向上とレイアウト設計とを両立させる
ことができ、ポンプ全体を小形軽量化することができ
る。
【図1】本発明に従った構造のブッシングを有する遠心
ポンプの断面図である。
ポンプの断面図である。
【図2】本発明に従った構造のブッシング・ボディの斜
視図である。
視図である。
【図3】ジャケットが付いた、図2に示すブッシング・
ボディの断面図である。
ボディの断面図である。
【図4】図3に示された要素の側面図である。
【図5】本発明に従ったたわみ性V字型断面保持リング
の断面図である。
の断面図である。
【図6】図5に示されたたわみ性V字型断面保持リング
の平面図である。
の平面図である。
【図7】先行技術の遠心ポンプの断面図である。
【図8】本発明に従った遠心ポンプを試験するために用
いられた連転条件の一つを示す概略図である。
いられた連転条件の一つを示す概略図である。
【図9】図8と異なった運転条件を示す概略図である。
【図10】図9とさらに異なった運転条件を示す概略図
である。
である。
【図11】図10とさらに異なった運転条件を示す概略
図である。
図である。
【図12】図11とさらに異なった運転条件を示す概略
図である。
図である。
100 遠心ポンプ 110 前カバー 111 吸入アイ 112 排出ポート 120 後カバー 121 固定中心シャフト 122 ブッシング・ボディ 123 被覆 124 被駆動磁石手段 125 インペラ 126 リテイナ 127 内部らせん冷却溝 128 外部直線溝 135 拡大された端 136 戻り通路 140 ハウジング 141 モータ 150 ジャケット 151 スロット 160 V字形断面リング 190 流体通路
Claims (10)
- 【請求項1】 相互に重複し、間に空間を形成する後カ
バーと前カバーによって閉鎖された一開放端を有するハ
ウジングからなる遠心ポンプにおいて使用するためのブ
ッシングであって、前記前カバーは圧送されるべき流体
を引き込むための入口アイと圧送された流体を排出する
ための出口を有し、前記後カバーは、前記遠心ポンプの
中心回転軸に沿って配置される固定中心シャフトと、前
記固定シャフトの周囲に同心的に配置され前記固定シャ
フトに対して回転可能である第1磁石手段とを収容する
ため前記ハウジング中に延伸する凹みを画成し、前記遠
心ポンプはさらに、前記凹みの周囲に配置され前記第1
磁石手段と同心であって反対側にあるため前記第1磁石
手段がそれとともに回転させられる第2駆動手段を有
し、前記第1磁石手段は、前記後カバーと前カバーとに
よって形成される前記空間内に配置されるインペラ手段
の延長部分により形成される被覆によって包囲され、前
記固定シャフトと前記第1磁石手段との間に同心的に配
置されリテイナによって定位置に維持される前記ブッシ
ングは、らせん冷却溝が形成された内面と、前記遠心ポ
ンプの中心軸とほぼ平行である複数の外部直線冷却溝が
形成された外面を有する中空円筒形ブッシング・ボディ
を含み、前記ブッシングはさらに前記ブッシング・ボデ
ィと前記第1磁石手段の間に同心的に配置される円筒形
ジャケットを有し、前記ジャケットには直線状であって
前記遠心ポンプの中心軸とほぼ平行である複数の内部ス
ロットが設けられ、このスロットは前記ブッシングの外
部溝と協働して流体流通用のチャネルを形成し、前記ブ
ッシング・ボディはさらに、前記ジャケットを定位置に
保持するためインペラ手段に対して閉止された拡大端を
含み、前記前カバーの出口と、前記ブッシング・ボディ
の内部冷却溝およびブッシング・ボディの外部溝とジャ
ケットのスロットによって形成された前記チャネルの両
方の第1端との間に画成された、ブッシングを冷却すべ
くブッシング・ボディの内部通路と前記チャネルの両方
に圧送された液体の一部を流通させるための導通路が設
けられ、さらに、前記インペラ手段と、前記ブッシング
・ボディの内部冷却溝およびブッシング・ボディの外部
溝とジャケットのスロットによって形成された前記チャ
ネルの両方の第2端との間に画成された、前記ブッシン
グを冷却するのに使用された圧送流体を前記インペラ手
段に環送させるための戻り通路を有することを特徴とす
る、磁気駆動式遠心ポンプにおいて使用するためのブッ
シング構造。 - 【請求項2】 前記ブッシング・ボディの外部冷却溝の
数が前記ジャケットの内部スロットの数と相違すること
を特徴とする、請求項1に記載したブッシング。 - 【請求項3】 前記ブッシング・ボディの外部冷却溝の
数が前記ジャケットの内部スロットの数の2倍であるこ
とを特徴とする、請求項2に記載したブッシング。 - 【請求項4】 前記ジャケットの内部スロットの幅が前
記ブッシング・ボディの外部溝の幅と相違することを特
徴とする、請求項1に記載したブッシング。 - 【請求項5】 前記ジャケットの内部スロットの幅が前
記ブッシング・ボディの外部溝の幅の2倍であることを
特徴とする、請求項4に記載したブッシング。 - 【請求項6】 前記ブッシング・ボディの外部冷却溝の
数が前記ジャケットの内部スロットの数の2倍であり、
前記内部スロットの幅が前記外部溝の幅の2倍であるこ
とを特徴とする、請求項1に記載したブッシング。 - 【請求項7】 前記ブッシング・ボディの外部冷却溝の
数が12であり、前記ジャケットの内部スロットの数が
6であることを特徴とする、請求項6に記載したブッシ
ング。 - 【請求項8】 中心回転軸を画成する開放端を有するハ
ウジングと; 前記開放端を閉鎖するため前記ハウジングの開放端上に
固定され、前記ハウジング中に延伸する凹みを有する後
カバーと; 前記後カバーとの間に空間を形成するよう前記後カバー
上に固定され、圧送されるべき流体を引き込むための入
口アイと圧送された流体を排出するための出口を有する
前カバーと; 前記中心軸に沿って前記後カバーの前記凹み内に配置さ
れる固定中心シャフトと; 前記凹みの内側で前記固定シャフトの周囲に同心的に配
置され、前記固定シャフトに対して回転可能であり、か
つ被覆により覆われた被駆動磁石手段と; 前記被駆動磁石手段との間の磁力によって前記被駆動磁
石手段をともに回転させるべく、前記凹みの周囲に前記
被駆動磁石手段とは同心で反対側に配置された駆動磁石
手段と; 前記後カバーと前カバーとによって形成された空間中に
配置され、前記被駆動磁石手段の前記被覆を形成すべく
前記被駆動磁石手段に向かって延伸する延長部分を有す
るインペラ手段と; 前記固定シャフトと前記被駆動磁石手段との間に同心的
に配置されリテイナによって定位置に維持されるブッシ
ングであって、らせん冷却溝が形成された内面と、中心
軸とほぼ平行である複数の外部直線冷却溝が形成された
外面とを有する中空円筒形ブッシング・ボディと、前記
ブッシング・ボディと前記被駆動磁石手段の間に同心的
に配置される円筒形ジャケットを有し、前記ジャケット
には直線であって前記遠心ポンプの中心軸とほぼ平行で
ある複数の内部スロットが設けられ、このスロットは前
記ブッシングの外部溝と協働して流体流通用のチャネル
を形成し、前記ブッシング・ボディはさらに、前記ジャ
ケットを定位置に保持するためインペラ手段に対して閉
止された拡大端を含み、前記前カバーの出口と、前記ブ
ッシング・ボディの内部冷却溝およびブッシング・ボデ
ィの外部溝とジャケットのスロットによって形成された
前記チャネルの両方の第1端との間に画成された、ブッ
シングを冷却すべくブッシング・ボディの内部通路と前
記チャネルの両方に圧送された液体の一部を流通させる
ための導通路が設けられ、さらに、前記インペラ手段
と、前記ブッシング・ボディの内部冷却溝およびブッシ
ング・ボディの外部溝とジャケットのスロットによって
形成された前記チャネルの両方の第2端との間に画成さ
れた、前記ブッシングを冷却するのに使用された圧送流
体を前記インペラ手段に環送させるための戻り通路を有
する、ブッシングと; からなることを特徴とする、遠心ポンプ。 - 【請求項9】 さらに、前記ブッシングによって発生さ
れるスラストを吸収するため、前記固定シャフトの周囲
に配置されリテイナと当接する複数の弾性V字型断面リ
ングを有することを特徴とする、請求項8に記載した遠
心ポンプ。 - 【請求項10】 前記ブッシング・ボディの外部溝の数
が前記ジャケットの内部スロットの数と相違し、かつ、
前記ジャケットの内部スロットの幅が前記ブッシング・
ボディの外部溝の幅と相違することを特徴とする、請求
項8に記載した遠心ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991113147U JP2543689Y2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 磁気駆動式遠心ポンプにおいて使用するためのブッシング構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991113147U JP2543689Y2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 磁気駆動式遠心ポンプにおいて使用するためのブッシング構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH078595U JPH078595U (ja) | 1995-02-07 |
JP2543689Y2 true JP2543689Y2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=14604760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1991113147U Expired - Lifetime JP2543689Y2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 磁気駆動式遠心ポンプにおいて使用するためのブッシング構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2543689Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6332391Y2 (ja) * | 1985-01-19 | 1988-08-29 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP1991113147U patent/JP2543689Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH078595U (ja) | 1995-02-07 |
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