JP2637187B2 - 両吸込キャンドモータポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、両吸込キャンドモータポンプに係わり、両
吸込ポンプとキャンドモータとを回転軸を共通にして液
密に一体に構成した両吸込キャンドモータポンプの軸推
力を平衡させる手段に関する。

（従来の技術） 一般に、キャンドモータポンプには片吸込ポンプが用
いられており、ポンプ比速度によっては両吸込ポンプの
採用が好ましい場合も多々あるものの、キャンドモータ
ポンプ特有の軸推力成分の関係であまり実用化されてい
ない。

すなわち、両吸込ポンプ自体には、両吸込インペラの
両方のシュラウドに作用する互の逆方向の軸推力成分が
相殺されて基本的に軸推力成分が生じないが、キャンド
モータの冷却とベアリング潤滑のためにキャンドモータ
内を通過させるキャンドモータ循環流に起因するキャン
ドモータの前部ロータ室と後部ロータ室との圧力差によ
って軸推力成分が生じ、さらに縦型キャンドモータポン
プの場合は、ポンプ回転部の重量（正確にはポンプ取扱
液による浮力を差し引いた重量。以下同じ。）は勿論で
あるが、これより数倍重いキャンドモータ回転部の重量
（正確にはポンプ取扱液による浮力を差し引いた重量。
以下同じ。）が加わるので、この重量によって両吸込ポ
ンプと駆動モータとの回転軸が共通でない一般の両吸込
モータポンプに比べては相当大きな軸推力成分が生じ
る。

これらの軸推力成分を、従来の片吸込遠心ポンプを用
いたキャンドモータポンプにおいては、インペラに設け
たバランスホールの手段を調整してキャンドモータポン
プ全体としての軸推力を平衡すること（所定値にまで軽
減することを含む。以下同じ。）が行われるが、両吸込
ポンプにおいてはその構造上、バランスホールの手段が
適用できず、バランスディスクやバランスドラムによる
手段も、バランスホールに比べて構造が複雑で厳しい寸
法精度が要求されるので、特にポンプが小型になる程割
高につき、かつキャンドモータポンプの構造上その採用
は困難である。

従って、両吸込キャンドモータポンプにおいては、大
きな軸推力をスラストベアリングで受けなければならな
いが、同じくキャンドモータポンプの構成上、スラスト
ベアリングの寸法が制限されるため、スラストベアリン
グが過大な負荷を受けることとなり、その摩耗が激しく
極めて短寿命となる。

これに鑑み、本出願人は実開昭61−144293号公報記載
の両吸込キャンドモータポンプを提案した。

これを第５図および第６図に示す２つの実施例につい
て説明すると、両吸込ポンプ１とキャンドモータ２とを
回転軸３を共通にして液密に一体に構成し、前記両吸込
ポンプ１の外側ケーシング４と内側ケーシング５との間
に形成する一対のポンプ吸込室6a,6bのうち、反キャン
ドモータ２側の前部ポンプ吸込室6aに仕切体７を介して
隣接する先端圧力室８を設け、回転軸３の先端部と仕切
体７またはこの仕切体７に装着した先端軸受９との間に
狭い隙間による高流路抵抗の手段10を設け、先端圧力室
８とポンプ吐出側11とを流体通路12にて連通したもの
で、この構成によると、ポンプ取扱液の一部が、ポンプ
吐出側11から流体通路12を経て先端圧力室８へと流入
し、この先端圧力室８から回転軸３の先端部と仕切体７
または先端軸受９との間に形成した高流路抵抗の手段10
を通って反キャンドモータ２側の前部ポンプ吸込室6aへ
と微少量が流入して漏洩するので、先端圧力室８の圧力
が、ポンプ吐出側11圧力とポンプ吸込側13圧力との中間
の圧力、場合によってはポンプ吐出側11圧力にほぼ近い
圧力となり、この先端圧力室８の圧力によって回転軸３
をキャンドモータ２側へ推す軸推力成分が生じるので、
この軸推力成分によってキャンドモータポンプ全体とし
ての軸推力を平衡させんとするものである。

なお、第５図の構成においては、ポンプ吐出口14のポ
ンプ取扱液の一部がキャンドモータ循環流として、循環
パイプ15を経てキャンドモータ後側室16に流入し、後部
ベアリング17、後部ロータ室18、キャン間隙19、前部ロ
ータ室20および前部ベアリング21とキャンドモータ２内
を通過して、キャンドモータ２の冷却とベアリング17,2
1の潤滑を行った後、後部ポンプ吸込室6bへと両吸込ポ
ンプ１へ戻って循環するので、前記キャンドモータ循環
流のキャン間隙19における圧力損失によって後部ロータ
室18に対する前部ロータ室20の圧力が低下し、第６図の
構成においては、キャンドモータ２内を通過するキャン
ドモータ循環流の方向が第５図の構成とは逆になるの
で、前部ロータ室20に対して後部ロータ室18の圧力が低
下する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この先願発明に基づく従来構造の両吸込キ
ャンドモータポンプにおいては、その設置姿勢とキャン
ドモータ循環流の流れ方向および流量などとの関係でキ
ャンドモータポンプ全体としての軸推力を十分に平衡さ
せられなくなることがある。

例えば、前記第５図に示す構成の両吸込キャンドモー
タポンプにおいては、両吸込インペラ22およびロータ23
などの回転軸３と共に回転する回転部の重量による下方
への軸推力成分と、後部ロータ室18と前部ロータ室20と
の圧力差によりロータ23を下方へ推す軸推力成分とを、
先端圧力室８の圧力による上方への軸推力成分、詳しく
は先端圧力室８とキャンドモータ後側室16との圧力差に
より回転軸３を上方へ推す軸推力成分によって打消し
て、キャンドモータポンプ全体としての軸推力を平衡す
るものであるが、前記回転部の重量が大きくなる程およ
びポンプ吐出出力が低くなる程、並びにキャンドモータ
２のステータ24の絶縁耐熱の関係や蒸気圧が高く気化し
易い液をポンプ取扱液とする関係で、キャンドモータ２
の温度上昇を抑えたりこのキャンドモータ２内を通過す
るポンプ取扱液の温度上昇を抑えるために、前記キャン
ドモータ循環流の流量を増す場合は、上方への軸推力成
分が下方への軸推力成分を打消すに至らなくなり、キャ
ンドモータポンプ全体としての軸推力は平衡されずに下
方へ作用することとなり、またこの両吸込キャンドモー
タポンプを倒置して謂ゆるポンプトップ型にした場合
は、両ロータ室18,20の圧力差による軸推力成分は上方
へ作用するが、前記回転部の重量による軸推力成分と先
端圧力室８による軸推力成分とが下方へ作用するので、
前記回転部の重量が大きくなる程およびポンプ吐出圧力
が高くなる程、並びにポンプ効率を向上させるためにキ
ャンドモータ２の温度上昇に支障のない範囲で前記キャ
ンドモータ循環流の流量を少なくする程、上方への軸推
力成分が下方への軸推力成分を打消すに至らなくなり、
キャンドモータポンプ全体としての軸推力は平衡されず
に下方へ作用することとなる。

また、前記第６図に示す構成の両吸込キャンドモータ
ポンプにおいては、前記回転部の重量による軸推力成分
は下方へ作用し、両ロータ室18,20の圧力差による軸推
力成分と先端圧力室８による軸推力成分は共に上方へ作
用するので、ステータ24の絶縁耐熱の関係や蒸気圧の高
いポンプ取扱液の関係で前記キャンドモータ循環流の流
量を増すために両ロータ室18,20の圧力差による軸推力
成分の絶対値が回転部の重量による軸推力成分の絶対値
を越えることとなる場合を除いては、仕切体７の流体通
路12開口端に着脱自在に装着した小孔状オリフィス25を
流路抵抗の異なるものに取換えて先端圧力室８の圧力を
調整することにより、キャンダモータポンプ全体として
の軸推力は平衡できるが、この両吸込キャンドモータポ
ンプを倒置してポンプトップ型にした場合には、回転部
の重量による軸推力成分、両ロータ室18,20の圧力差に
よる軸推力成分および先端圧力室８による軸推力成分の
全てが下方へ作用するので、後部ベアリング17が過大な
軸推力を受けて極めて短寿命となる。

さらに、この従来発明の構成においては、前記第５図
および第６図にも示すように、先端圧力室８による軸推
力成分の大きさは、先端圧力室８とキャンドモータ後側
室16との圧力差および回転軸３の両端面の面積差に比例
するが、回転軸３の先端部に先端圧力室８の圧力を受け
る径大の円板を装着しても、その構造上端面面積を５倍
程度にしか拡大できないので、回転部の重量による軸推
力成分に比べてそれ程大きくできず、従って先端圧力室
８の圧力を変化することによる軸推力調整範囲は狭く、
同一の両吸込キャンドモータポンプであってもポンプ仕
様点が変われば対応できなくなる問題がある。

本発明は、前記問題点を解決するため成されたもの
で、軸推力調整範囲が拡いことは勿論、ポンプトップ型
やモータトップ型または横置き型など両吸込キャンドモ
ータポンプの設置姿勢に拘らずキャンドモータポンプ全
体としての軸推力を十分平衡させることができて、ベア
リングの長寿命化が図れる両吸込キャンドモータポンプ
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 請求項１記載の両吸込キャンドモータポンプは、両吸
込ポンプとキャンドモータとを回転軸を共通にして液密
に一体に構成した両吸込キャンドモータポンプにおい
て、前記両吸込ポンプの両吸込インペラの両側にこの両
吸込インペラのシュラウドとポンプケーシングとで包囲
される圧力室を設け、この各圧力室の圧力を調整する圧
力調整手段として、前記シュラウドとポンプケーシング
間の環状隙間からなる吐出側固定オリフィス部および吸
込側固定オリフィス部を設けたものである。

請求項２記載の両吸込キャンドモータポンプは、請求
項１記載の両吸込キャンドモータポンプにおいて、圧力
室の圧力を調整する圧力調整手段として、少なくとも１
つの圧力室をポンプ吸込側とポンプ吐出側とのいずれか
に小孔状オリフィスを介して連通したものである。

請求項３記載の両吸込キャンドモータポンプは、請求
項１記載の両吸込キャンドモータポンプにおいて、圧力
室の圧力を調整する圧力調整手段として、少なくとも１
つの圧力室をポンプ吸込側とポンプ吐出側とのいずれか
に弁を介して連通したものである。

（作用） 本発明の両吸込キャンドモータポンプでは、両吸込イ
ンペラの両側にこの両吸込インペラのシュラウドとポン
プケーシングとで包囲される圧力室を設け、この両側の
圧力室の圧力を調整して両吸込インペラに軸推力成分を
生じさせるため、軸推力調整範囲が拡く、かつ両吸込イ
ンペラの両シュラウドに加わる圧力関係を逆に設定する
ことにより両吸込インペラに生じる軸推力成分を前後い
ずれの方向にも作用させることができ、回転部の重量に
よる軸推力成分とキャンドモータ循環流に起因する軸推
力成分との和が前後いずれの方向に作用してもキャンド
モータポンプ全体としての軸推力を十分平衡させること
ができる。

（実施例） 次に、本発明の実施例の構成を図面に基づき説明す
る。

第１図はキャンドモータの上方に両吸込ポンプを回転
軸を共通にして液密に一体に構成したポンプトップ型の
両吸込キャンドモータポンプにおいて、両吸込インペラ
の両シュラウドとポンプケーシング間にシール部として
の環状隙間からなる吐出側固定オリフィス部および環状
隙間からなる吸込側固定オリフィス部を設けて前記イン
ペラの両側にその両シュラウドとポンプケーシングとで
包囲形成する圧力室を設け、前記吐出側固定オリフィス
部および吸込側固定オリフィス部を前記圧力室の圧力を
調整する圧力調整手段として兼用した実施例を示す。

第１図において、30はキャンドモータで、フレーム31
に挿入固着したステータ32の内周面にステータキャン33
を密着挿入し、その両端縁をフレーム31の両フランジ部
31a,31bに液密に溶着してステータ32をポンプ取扱液か
ら隔離し、内周部に回転軸34を挿入固着し外周面にロー
タキャン35を密着被覆したロータ36をステータキャン33
とロータキャン35とのキャン間隙37を介してステータ32
に対向配設し、フレーム31の前部フランジ部31aに前部
ベアリングハウジング38を取着し、フレーム31の後部フ
ランジ部31bに端蓋を兼ねた後部ベアリングハウジング3
9をガスケット40を介して液密に取着し、前部ベアリン
グハウジング38および後部ベアリングハウジング39にス
ラストベアリングとラジアルベアリングとを兼ねた前部
ベアリング41および後部ベアリング42をそれぞれ装着
し、この両ベアリング41,42にそれぞれスラストカラ43,
43とスリーブ44,44を介して回転軸34を回転自在に支架
し、前記キャンドモータ30を構成する。

そして、45はこのキャンドモータ30の上方に配設した
両吸込ポンプで、フレーム31の前部フランジ部31aの前
端面に外側ケーシング46の一端面を前部ベアリングハウ
ジング38のフランジ部の外周および中間段部と嵌合して
ガスケット47を介して液密に取着し、この外側ケーシン
グ46にポンプ吐出側としてのポンプ渦室48を形成する内
側ケーシング49をリブ50を介して一体に形成配設してこ
の内側ケーシング49と外側ケーシング46とからなるポン
プケーシング51を構成し、内側ケーシング49の一部を構
成する副内側ケーシング52にリブ53を介して一体に形成
した外側ケーシング側板54を外側ケーシング46の他端面
にガスケット55を介して液密に取着し、内側ケーシング
49内に配設した両吸込インペラ56を回転軸34に挿入固定
し、この両吸込インペラ56の両シュラウド57a,57bの内
径部環状突起と内側ケーシング49間にそれぞれシール部
としての狭い環状隙間を形成して吸込側固定オリフィス
部58a,58bとし、両シュラウド57a,57bの外径部環状突起
と内側ケーシング49間にそれぞれシール部としての狭い
環状隙間を形成して吐出側固定オリフィス部59a,59bと
し、この各固定オリフィス部58a,58b,59a,59bを介して
両吸込インペラ56の両側に両シュラウド57a,57bと内側
ケーシング49とで包囲形成した前部圧力室60aおよび後
部圧力室60bを設け、内側ケーシング49の側壁と外側ケ
ーシング側板54の側壁間および内側ケーシング49の側壁
と外側ケーシング46の側壁間にポンプ吸込口61に連なる
前部ポンプ吸込室62aおよび後部ポンプ吸込室62bをそれ
ぞれ形成し、内側ケーシング49をポンプ渦室48の最大断
面積部において外側ケーシング46に連続するよう形成し
てポンプ吐出口63へ連通し、前記両吸込ポンプ45を構成
する。なお、この実施例では、前述したように前記シュ
ラウド57a,57bと内側ケーシング49間に設けたシール部
としての吸込側固定オリフィス部58a,58bおよび吐出側
固定オリフィス部59a,59bを、前記圧力室60a,60bの圧力
を調整して前記両吸込インペラ56に所望の軸推力成分を
生じさせるための圧力調整手段Ａとしている。

また、ポンプ吐出口63とキャンドモータ後側室64とを
循環パイプ65を介して連通し、キャンドモータ循環流と
してポンプ吐出口63のポンプ取扱液の一部が、循環パイ
プ65を経てキャンドモータ後側室64に流入し、後部ベア
リング42、後部ロータ室66、キャン間隙37、前部ロータ
室67および前部ベアリング41とキャンドモータ30内を通
過してこのキャンドモータ30の冷却とベアリング41,42
の潤滑を行った後、後部ポンプ吸込室62bへと両吸込ポ
ンプ45へ戻って循環するキャンドモータ循環流経路68a
を形成し、このキャンドモータ循環流を適宜流量に調整
する小孔状オリフィス69をポンプ吐出口63の循環パイプ
65接続部に装着する。

なお、70はスタンドである。

このように構成した実施例の両吸込キャンノモータポ
ンプを運転すると、ポンプ吸込口61から吸込まれたポン
プ取扱液が両ポンプ吸込室62a,62bに分流されて両吸込
インペラ56の両目玉部に至り、この両吸込インペラ56に
て加圧合流されてポンプ渦室48からポンプ吐出口63へと
吐出される。

また、このポンプ吐出口63のポンプ取扱液の一部がキ
ャンドモータ循環流としてキャンドモータ循環流経路68
aを流れて循環する。

また、ポンプ渦室48のポンプ取扱液の極く一部が前記
吐出側固定オリフィス部59aを通って前部圧力室60aに流
入し、この前部圧力室60aから前部吸込側固定オリフィ
ス部58aを通って前部ポンプ吸込室62aへと流れて漏洩
し、および後部吐出側固定オリフィス部59bを通って後
部圧力室60bに流入し、この後部圧力室60bから後部吸込
側固定オリフィス部58bを通って後部ポンプ吸込室62bへ
と流れて漏洩する。

そして、この実施例においては、キャンドモータ循環
流のキャン間隙37における圧力損失によって後部ロータ
室66に対する前部ロータ室67の圧力が低下し、この両ロ
ータ室66,67の圧力差によってロータ36を上方へ推す力
〔Fr〕が生じ、およびキャンドモータ後側室64と前部ポ
ンプ吸込室62aとの圧力差によって回転軸34を上方へ推
す力〔Fs〕が生じ、すなわちキャンドモータ循環流に起
因して上方への軸推力成分〔Fc＝Fr＋Fs〕が生じ、両吸
込インペラ56およびロータ36などの回転軸34と共に回転
する回転部の重量によって下方への軸推力成分〔−Fg〕
が生じるので、この両軸推力成分の和〔Fc−Fg〕が下方
へ作用する場合は、両吸込インペラ56にその大きさが|F
c−Fg|にほぼ等しい上方への軸推力成分〔Fi〕を生じさ
せるように、吐出側固定オリフィス部59a,59bおよび吸
込側固定オリフィス部58a,58bのうち少なくとも１つの
流路抵抗を調整して、後部圧力室60bに対して前部圧力
室60aの圧力を低く設定することにより、キャンドモー
タポンプ全体としての軸推力を平衡することができ、ま
たキャンドモータ循環流に起因する上方への軸推力成分
〔Fc〕と回転部の重量による下方への軸推力成分〔−F
g〕との和〔Fc−Fg〕が上方へ作用する場合は、両圧力
室60a,60bの圧力関係を逆に設定することにより、キャ
ンドモータポンプ全体としての軸推力を平衡させること
ができる。

すなわち、各吐出側固定オリフィス部59a,59bについ
ては、切削加工などにてその環状隙間の径方向寸法を拡
大または軸方向寸法を縮少して流路抵抗を減少すること
により、この流路抵抗を減少した側の圧力室60aまたは6
0bの圧力が上昇し、逆にケーシングリングやインペラリ
ングを取着するなどしその隙間の径方向寸法を縮少また
は軸方向寸法を拡大して流路抵抗を増大することによ
り、この流路抵抗を増大した側の圧力室60aまたは60bの
圧力が下降し、各吸込側固定オリフィス部58a,58bにつ
いては、その流路抵抗を減少した側の圧力室60aまたは6
0bの圧力が下降し、その流路抵抗を増大した側の圧力室
60aまたは60bの圧力が上昇するので、両吸込インペラ56
に所望の軸推力成分〔Fi〕が生じるように前記各固定オ
リフィス部58a,58b,59a,59bのうち少なくとも１つの流
路抵抗を加減して両圧力室60a,60bの圧力差を調整する
ことにより、キャンドモータポンプ全体としての軸推力
を平衡することができる。

また、この実施例の両吸込キャンドモータポンプを横
置き型にした場合は、回転部の重量による軸推力成分は
発生せず、キャンドモータ循環流に起因する軸推力成分
〔Fc〕がキャンドモータ30側から両吸込ポンプ45側へ向
って作用するので、前部圧力室60aに対して後部圧力室6
0bの圧力を低く設定すればよい。

また、この実施例の両吸込キャンドモータポンプを倒
置してモータトップ型にした場合は、キャンドモータ循
環流に起因する軸推力成分〔−Fc〕と回転部の重量によ
る軸推力成分〔−Fg〕が共に下方の両吸込ポンプ45側へ
向って作用するので、横置き型の場合と同様に前部圧力
室60aに対して後部圧力室60bの圧力を低く設定するのは
勿論であるが、キャンドモータポンプ全体としての軸推
力を十分に平衡するには両吸込インペラ56に横置き型や
ポンプトップ型に比べてかなり大きい軸推力成分〔Fi〕
を生じさせなければならない。

この軸推力成分〔Fi〕については、本発明の両吸込キ
ャンドモータポンプによれば、前記第５図および第６図
に示す従来構造の両吸込キャンドモータポンプに採用し
た先端圧力室８による軸推力平衡手段に比べて、軸推力
を調整するための圧力変化範囲を同等以上に設定できる
上に、この圧力変化を受けるのが回転軸34の端面の概ね
10倍以上の面積を有するシュラウド57aまたは57bである
ので、両吸込インペラ56に生じる軸推力成分〔Fi〕は十
分大きく設定でき、さらにこの実施例のように両吸込イ
ンペラ56の両側に圧力室60a,60bを設けた場合は、例え
ば前部吐出側固定オリフィス部59aの流路抵抗を減少し
て前部圧力室60aの圧力を上昇させるとともに後部吸込
側固定オリフィス部58bの流路抵抗を減少して後部圧力
室60bの圧力を下降させるなど、両圧力室60a,60bの圧力
を互に逆方向に変化させることにより、両吸込インペラ
56に生じる軸推力成分〔Fi〕の大きさが倍増するので、
両吸込キャンドモータポンプの殆んど全ての仕様に対し
てキャンドモータポンプ全体としての軸推力を十分平衡
させることができ、軸推力調整範囲は極めて拡いもので
ある。

次に、第２図は、前記第１図に示す両吸込キャンドモ
ータポンプにおいて、キャンドモータ循環流の流れ方向
を逆にした実施例を示し、キャンドモータ循環流として
ポンプ渦室48のポンプ取扱液の一部が、一端がポンプ渦
室48に開口して他端が外側ケーシング46のキャンドモー
タ30側の側面に開口する通孔71と、外側ケーシング46と
前部ベアリングハウジング38間の空間72と、前部ベアリ
ングハウジング38のフランジ部を軸方向に貫通する通孔
72と、前部ベアリングハウジング38の円筒部とステータ
キャン33との隙間74とを介して、前部ロータ室67へ流入
し、その一部が前部ロータ室67から前部ベアリング41を
通って後部ポンプ吸込室62bへと戻って循環し、残りが
前部ロータ室67からキャン間隙37、後部ロータ室66、後
部ベアリング42、キャンドモータ後側室64および循環パ
イプ65を通ってポンプ吸込口61へと戻って循環して、キ
ャンドモータ30の冷却とベアリング41,42の潤滑を行う
キャンドモータ循環流路経路68bを形成する。

この実施例においては、前部ロータ室67に対する後部
ロータ室66の圧力が低下してキャンドモータ循環流に起
因する軸推力成分〔−Fc〕が回転部の重量による軸推力
成分〔−Fg〕と同様に下方へ作用するが、前記説明のよ
うに両吸込インペラ56にかなり大きい上方への軸推力成
分〔Fi〕を生じさせることができるので、キャンドモー
タポンプ全体としての軸推力を十分平衡させることがで
き、前記第６図に示す従来構造の両吸込キャンドモータ
ポンプを倒置してポンプトップ型にした場合のように後
部ベアリング42に過大な軸推力が作用することはない。

また、この実施例の両吸込キャンドモータポンプを横
置きにした場合は、キャンドモータ循環流に起因する軸
推力成分〔Fc〕が両吸込ポンプ45側からキャンドモータ
30側へ向って作用するので、後部圧力室60bに対して前
部圧力室60aの圧力を低く設定すればよく、倒置してモ
ータトップ型にした場合は、キャンドモータ循環流に起
因する上方への軸推力成分〔Fc〕と回転部の重量による
下方への軸推力成分〔−Fg〕との和〔Fc−Fg〕が上方へ
作用すれば後部圧力室60bに対する前部圧力室60aの圧力
を低く設定し、下方へ作用すれば、この逆に設定すれば
よい。

次に、第３図は、前記第１図に示す両吸込キャンドモ
ータポンプにおいて、両圧力室60a,60bの圧力差の調整
を容易にした実施例を示し、外側ケーシング側板54に代
え、リブ75を介して副内側ケーシング52と一体に形成し
た仕切体76を外側ケーシング46に嵌合取着し、この仕切
体76を覆う蓋体77をガスケット78を介して外側ケーシン
グ46の他端面に液密に取着して前記蓋体77と仕切体76と
で囲む空間を先端圧力室79として形成し、仕切体76に装
着した先端ベアリング80にてスリーブ81を介して回転軸
34の先端部を回転自在に支架し、前記一体に形成した副
内側ケーシング52とリブ75および仕切体76に前部圧力室
60aと先端圧力室79とを連通する通孔82を設け、この通
孔82の先端圧力室79側に前記圧力室60aの圧力を調整す
る圧力調整手段Ａとしての小孔状オリフィス83を着脱自
在に取着する。

この実施例においては、ポンプ渦室48から前部吐出側
固定オリフィス部59aを通って前部圧力室60aに流入した
ポンプ取扱液は、その一部が前部吸込側固定オリフィス
部58aを通って前部ポンプ吸込室62aへと流れて漏洩し、
残りは通孔82と小孔状オリフィス83を通って先端圧力室
79に流入し、先端ベアリング80を通って前部ポンプ吸込
室62aへと流れて漏洩するので、前記小孔状オリフィス8
3を流路抵抗の異なるものに取り換えることにより、前
記圧力室60aと先端圧力室79の圧力を変化させて軸推力
を調整することができる。

例えば、前記小孔状オリフィス83の流路抵抗を減少す
ると、前部圧力室60aの圧力が下降して両吸込インペラ5
6に作用する軸推力成分は上方へ増加し、他方、先端圧
力室79の圧力が上昇して先端圧力室79とキャンドモータ
後側室64との圧力差により回転軸34に作用する軸推力成
分は下方へ増加するが、回転軸34に比べて両吸込インペ
ラ56の受圧面積がかなり拡いため、その和としては上方
への軸推力成分が増加する。

従って、この実施例によれば、構成が若干複雑になる
ものの、前記各実施例のように軸推力を調整するのに両
吸込インペラ56を取りはずし、例えばこの両吸込インペ
ラ56の内径部環状突起または外径部環状突起を切削加工
して少なくとも１つの固定オリフィス部58a,58b,59a,59
bの流路抵抗を加減するなど、多くの時間と労力を要す
ることなく、蓋体77を取りはずして小孔状オリフィス83
を流路抵抗の異なるものに取り換えるだけの容易な作業
ですむ。

また同様に、前記第１図に示す実施例において、同図
に点線にて示すように、一体に形成した副内側ケーシン
グ52とリブ53および外側ケーシング側板54に前部圧力室
60aに一端が開口する通孔84を設け、この通孔84の他端
とポンプ吸込口61間に接続した連通パイプ85および通孔
84の他端部とポンプ吸込口61部との少なくとも一方に着
脱自在に取着した前記圧力調整手段Ａとしての小孔状オ
リフィス86,87を介して前部圧力室60aとポンプ吸込口61
とを連通すれば、連通パイプ85を取りはずして小孔状オ
リフィス86または小孔状オリフィス87を取り換えるだけ
で前部圧力室60aの圧力を変化させて軸推力を調整する
ことができ、前記第３図に示す実施例よりも軸推力調整
作業が一段と容易である。

さらに、前記圧力調整手段Ａとして小孔状オリフィス
86,87に代えて、またはこの小孔状オリフィス86,87に加
えて、第４図に示すように連通パイプ85の途中に弁88を
設ければ、前記小孔状オリフィス83や小孔状オリフィス
86,87によって軸推力を調整する場合のように、予め流
路抵抗の異なる数種の小孔状オリフィス83や小孔状オリ
フィス86,87を用意しておき、別途手段にてキャンドモ
ータポンプ全体としての軸推力を測定した後、このキャ
ンドモータポンプ全体としての軸推力が平衡されるまで
外側ケーシング側板54や蓋体77および連通パイプ85を脱
着して小孔状オリフィス83や小孔状オリフィス86,87を
交換するという煩雑な作業が不要となり、弁88の開度を
調整するだけの極めて容易な作業ですみ、加えて弁88の
開度をポンプ吐出流量の変化に連動させれば、ポンプ全
流量域において軸推力が平衡できる。

すなわち、両吸込インペラ56のシュラウド57a,57bと
内側ケーシング49間に設けた各固定オリフィス部58a,58
b,59a,59bまたは前記小孔状オリフィス83や小孔状オリ
フィス86,87の流路抵抗を加減することによって圧力室6
0a,60bの圧力差を変化して軸推力を調整する場合は、特
定のポンプ仕様点において軸推力が平衡されてもポンプ
仕様点が異なれば圧力室60a,60bの圧力差が変わって軸
推力が不平衡となり、前部ベアリング41または後部ベア
リング42へ過大な軸方向荷重が作用するので、ポンプ吐
出流量を種々に変化させて使用する用途に対してはベア
リング41,42の早期損耗を避け得ないが、前記弁88によ
る場合は、各ポンプ吐出流量に対して軸推力が平衡でき
る弁88の開度を予め求めておき、ポンプ吐出流量の変化
に応じて弁88の開度を手動または自動制御にて調整する
ことにより、ポンプ全流量域においてキャンドモータポ
ンプ全体としての軸推力を平衡させることができ、ベア
リング41,42の寿命が大幅に延長できる。

なお、この第４図に示す実施例においては、弁88を介
して連通パイプ85および通孔84にて前部圧力室60aとポ
ンプ吸込口61とを連通したが、同図に点線にて示すよう
に弁89を介して連通パイプ90および通孔91にて後部圧力
室60bとポンプ吐出口63とを連通して両吸込インペラ56
に上方への軸推力成分〔Fi〕を作用させてもよく、さら
に両方を共に採用すれば軸推力調整範囲が倍増できる。

また、キャンドモータ循環流は、前記各実施例に示す
ようにポンプ吐出側のポンプ取扱液の一部をキャンドモ
ータ30内を通過させてポンプ吸込側へと戻して循環させ
る自己循環方式のほか、図示しないが、ポンプ取扱液ま
たはその母液などポンプ取扱液に混入しても支障のない
液をキャンドモータ30に一体に設けた補助インペラによ
りキャンドモータ30と熱交換器間に循環させる独立循環
方式、ポンプ吐出側のポンプ取扱液の一部をキャンドモ
ータ30内を通過させた後、取込タンクへ戻して循環させ
るリバースサーキュレーション方式によるものでもよ
い。

（発明の効果） 本発明の両吸込キャンドモータポンプによれば、両吸
込インペラの両側にこの両吸込インペラのシュラウドと
ポンプケーシングとで包囲される圧力室を設け、この両
側の圧力室の圧力を調整して両吸込インペラに軸推力成
分を生じさせるため、軸推力調整範囲が広く、かつ両吸
込インペラの両シュラウドに加わる圧力関係を逆に設定
することにより両吸込インペラに生じる軸推力成分を前
後いずれの方向にも作用させることができ、回転部の重
量による軸推力成分とキャンドモータ循環流に起因する
軸推力成分との和が前後いずれの方向に作用してもキャ
ンドモータポンプ全体としての軸推力を十分平衡させる
ことができ、両吸込キャンドモータポンプをポンプトッ
プ型またはモータトップ型あるいは横置き型のいずれの
姿勢に設置してもベアリングの負荷を大幅に軽減でき、
長寿命化を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の両吸込キャンドモータポンプの一実施
例を示す縦断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す
縦断面図、第３図は本発明のさらに他の実施例を示す一
部縦断面図、第４図は本発明のまたさらに他の実施例を
示す一部縦断面図、第５図は従来構造の一例を示す両吸
込キャンドモータポンプの縦断面図、第６図は従来構造
の他の例を示す両吸込キャンドモータポンプの縦断面図
である。 30……キャンドモータ、34……回転軸、45……両吸込ポ
ンプ、51……ポンプケーシング、56……両吸込インペ
ラ、57a,57b……シュラウド、58a……前部吸込側固定オ
リフィス部、58b……後部吸込側固定オリフィス部、59a
……前部吐出側固定オリフィス部、59b……後部吐出側
固定オリフィス部、60a……前部圧力室、60b……後部圧
力室、83,86,87……小孔状オリフィス、88,89……弁、
Ａ……圧力調整手段。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両吸込ポンプとキャンドモータとを回転軸
   を共通にして液密に一体に構成した両吸込キャンドモー
   タポンプにおいて、 前記両吸込ポンプの両吸込インペラの両側にこの両吸込
   インペラのシュラウドとポンプケーシングとで包囲され
   る圧力室を設け、 この各圧力室の圧力を調整する圧力調整手段として、前
   記シュラウドとポンプケーシング間の環状隙間からなる
   吐出側固定オリフィス部および吸込側固定オリフィス部
   を設けた ことを特徴とする両吸込キャンドモータポンプ。
2. 【請求項２】圧力室を圧力を調整する圧力調整手段とし
   て、少なくとも１つの圧力室をポンプ吸込側とポンプ吐
   出側とのいずれかに小孔状オリフィスを介して連通した
   ことを特徴とする請求項１記載の両吸込キャンドモータ
   ポンプ。
3. 【請求項３】圧力室の圧力を調整する圧力調整手段とし
   て、少なくとも１つの圧力室をポンプ吸込側とポンプ吐
   出側とのいずれかに弁を介して連通したことを特徴とす
   る請求項１記載の両吸込キャンドモータポンプ。