JP3346698B2 - 高温用モータポンプとその運転方法 - Google Patents
高温用モータポンプとその運転方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
- H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/586—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps
- F04D29/588—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for liquid pumps cooling or heating the machine
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
- H02K5/128—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas using air-gap sleeves or air-gap discs
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
- H02K2205/12—Machines characterised by means for reducing windage losses or windage noise
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ボイラ循
環ポンプや原子力発電設備用ポンプのような高温流体の
揚液に用いられる高温用モータポンプ及びその運転方法
に関する。
環ポンプや原子力発電設備用ポンプのような高温流体の
揚液に用いられる高温用モータポンプ及びその運転方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】高温用モータポンプは、液密性の容器に
ポンプ部とこのポンプ部を駆動するモータ部とを組み込
み、このモータ部の内部に冷却流体を流してモータを冷
却するように構成されている。例えば、特開平１−１７
４２３１号公報では、外部熱交換器により冷却した冷却
流体をモータ内部に導入するようにしている。
ポンプ部とこのポンプ部を駆動するモータ部とを組み込
み、このモータ部の内部に冷却流体を流してモータを冷
却するように構成されている。例えば、特開平１−１７
４２３１号公報では、外部熱交換器により冷却した冷却
流体をモータ内部に導入するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術においては、固定子と回転子の間の狭い隙間部
を通過して冷却作用を行なうので、冷却流体の温度が低
くなり過ぎると、冷却流体の粘性が高くなる結果、摩擦
損失が増大する。
従来技術においては、固定子と回転子の間の狭い隙間部
を通過して冷却作用を行なうので、冷却流体の温度が低
くなり過ぎると、冷却流体の粘性が高くなる結果、摩擦
損失が増大する。
【０００４】本発明は、前記課題に鑑み、従来とは逆に
冷却流体を冷却作用が充分行われる程度の高温に維持
し、エネルギー損失の少ないしかも安定した稼動を行う
ことができる高温用モータポンプの運転方法を提供する
ことを目的とする。
冷却流体を冷却作用が充分行われる程度の高温に維持
し、エネルギー損失の少ないしかも安定した稼動を行う
ことができる高温用モータポンプの運転方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、ケーシング内に回転軸を共有するポンプ部とモータ
部が装備され、該ケーシング内に冷却流体を導入して該
モータ部の固定子及び回転子の間の隙間部の冷却を行な
う高温用モータポンプの運転方法において、前記ケーシ
ング内に導入する冷却流体として、ポンプから吐出され
る高温高圧流体の一部を使用しつつ、冷却流体の前記隙
間部における温度が所定温度以上になるように制御する
ことを特徴とする高温用モータポンプの運転方法であ
る。
達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明
は、ケーシング内に回転軸を共有するポンプ部とモータ
部が装備され、該ケーシング内に冷却流体を導入して該
モータ部の固定子及び回転子の間の隙間部の冷却を行な
う高温用モータポンプの運転方法において、前記ケーシ
ング内に導入する冷却流体として、ポンプから吐出され
る高温高圧流体の一部を使用しつつ、冷却流体の前記隙
間部における温度が所定温度以上になるように制御する
ことを特徴とする高温用モータポンプの運転方法であ
る。
【０００６】この発明においては、冷却用流体の温度を
所定温度以上に設定して、粘性を低くし、例えば、固定
子と回転子の狭い隙間部を高速で通過させて安定な冷却
機能を確保するとともに、隙間部における摩擦損失を低
減させて効率を向上させる。
所定温度以上に設定して、粘性を低くし、例えば、固定
子と回転子の狭い隙間部を高速で通過させて安定な冷却
機能を確保するとともに、隙間部における摩擦損失を低
減させて効率を向上させる。
【０００７】前記所定温度は、例えば、モータの耐用温
度以下であって、冷却流体の動粘性係数が常温の時の動
粘性係数の１／３以下となる温度である。このような値
に設定すれば、隙間部での流量を保って冷却効果を維持
し、かつ摩擦損失を低減させることができる。
度以下であって、冷却流体の動粘性係数が常温の時の動
粘性係数の１／３以下となる温度である。このような値
に設定すれば、隙間部での流量を保って冷却効果を維持
し、かつ摩擦損失を低減させることができる。
【０００８】ここで、前記所定温度を冷却流体の気化温
度より高い温度に設定しても良く、この場合、冷却流体
をモータの内部で気相化させることにより、粘性が一層
小さくなるため、冷却流体による摩擦損失の大幅な低減
を図ることができ、しかも顕熱冷却よりも効率の良い潜
熱冷却を行うことができる。
度より高い温度に設定しても良く、この場合、冷却流体
をモータの内部で気相化させることにより、粘性が一層
小さくなるため、冷却流体による摩擦損失の大幅な低減
を図ることができ、しかも顕熱冷却よりも効率の良い潜
熱冷却を行うことができる。
【０００９】また、前記冷却流体として、ポンプ部によ
って圧送される流体と同種の流体を使用しても良い。更
に、前記冷却流体として、ポンプ部で圧送される流体の
一部を用いても良い。これは、例えば、吐出配管から冷
却液配管を分岐させて用いることによりなされる。
って圧送される流体と同種の流体を使用しても良い。更
に、前記冷却流体として、ポンプ部で圧送される流体の
一部を用いても良い。これは、例えば、吐出配管から冷
却液配管を分岐させて用いることによりなされる。
【００１０】また、前記温度制御を冷却流体の流量を調
整することによって行っても良い。この場合、流量を低
下させると隙間部に到達するまでに熱交換や摩擦により
温度上昇して、必要な所定温度になる。更に、前記温度
制御を前記ケーシングへ供給する冷却流体の温度を調整
することによって行っても良い。これには、適当な熱源
と適当な程度の熱交換を行わせればよい。取扱い流体が
所定の温度より高温であれば外部環境中の空間などを熱
源とし、低温である場合にはヒータ等の熱源を別に設け
る。
整することによって行っても良い。この場合、流量を低
下させると隙間部に到達するまでに熱交換や摩擦により
温度上昇して、必要な所定温度になる。更に、前記温度
制御を前記ケーシングへ供給する冷却流体の温度を調整
することによって行っても良い。これには、適当な熱源
と適当な程度の熱交換を行わせればよい。取扱い流体が
所定の温度より高温であれば外部環境中の空間などを熱
源とし、低温である場合にはヒータ等の熱源を別に設け
る。
【００１１】請求項２に記載の発明は、ケーシング内に
回転軸を共有するポンプ部とモータ部が装備され、該ケ
ーシング内に冷却流体を導入して該モータ部の固定子及
び回転子の間の隙間部の冷却を行なう冷却流体経路が形
成された高温用モータポンプにおいて、前記ケーシング
には前記隙間部を流れる前記冷却流体の温度を測定する
温度センサが設けられ、前記冷却流体経路には、ポンプ
から吐出される高温高圧流体の一部を冷却液供給ライン
に供給する補助ラインと、前記温度センサの出力に基づ
いて前記冷却液体導入ライン内を流れる冷却流体の流量
及び／又は温度を調整する制御手段が設けられているこ
とを特徴とする高温用モータポンプである。
回転軸を共有するポンプ部とモータ部が装備され、該ケ
ーシング内に冷却流体を導入して該モータ部の固定子及
び回転子の間の隙間部の冷却を行なう冷却流体経路が形
成された高温用モータポンプにおいて、前記ケーシング
には前記隙間部を流れる前記冷却流体の温度を測定する
温度センサが設けられ、前記冷却流体経路には、ポンプ
から吐出される高温高圧流体の一部を冷却液供給ライン
に供給する補助ラインと、前記温度センサの出力に基づ
いて前記冷却液体導入ライン内を流れる冷却流体の流量
及び／又は温度を調整する制御手段が設けられているこ
とを特徴とする高温用モータポンプである。
【００１２】ここで、前記制御手段は、冷却流体の流量
を調整する流量調節弁を有するものであっても良い。ま
た、前記制御手段は、冷却流体の温度を調整する熱交換
器を有するものであっても良い。更に、前記モータポン
プの吐出配管を前記冷却流体の導入配管に接続する経路
を設けても良い。
を調整する流量調節弁を有するものであっても良い。ま
た、前記制御手段は、冷却流体の温度を調整する熱交換
器を有するものであっても良い。更に、前記モータポン
プの吐出配管を前記冷却流体の導入配管に接続する経路
を設けても良い。
【００１３】また、前記固定子を取り囲む固定子収容部
に、この固定子収容部内の上下の空間をケーシングの外
部の配管により連結する対流循環流路を設けても良い。
これにより、外部流路と固定子の外周部に設けられた内
部流路との間に自然対流を発生させ、この自然対流によ
って、外部流路以外の付帯設備を別途設けることなく、
冷却が最も必要な固定子の両端に位置する巻線を有効に
冷却することができる。
に、この固定子収容部内の上下の空間をケーシングの外
部の配管により連結する対流循環流路を設けても良い。
これにより、外部流路と固定子の外周部に設けられた内
部流路との間に自然対流を発生させ、この自然対流によ
って、外部流路以外の付帯設備を別途設けることなく、
冷却が最も必要な固定子の両端に位置する巻線を有効に
冷却することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１及び図２は、本発明の第１の実施例を
示すもので、このモータポンプ１は、回転軸５を共有す
るモータ部３及びポンプ部４と、回転軸５を支承する軸
受部２から概略構成されている。軸受部２は、略円筒状
の軸受ケーシング２１と、その内部に設置した例えば磁
気軸受等の軸受２２から構成されている。
て説明する。図１及び図２は、本発明の第１の実施例を
示すもので、このモータポンプ１は、回転軸５を共有す
るモータ部３及びポンプ部４と、回転軸５を支承する軸
受部２から概略構成されている。軸受部２は、略円筒状
の軸受ケーシング２１と、その内部に設置した例えば磁
気軸受等の軸受２２から構成されている。
【００１５】更に軸受ケーシング２１の上端面には、こ
の開口部を塞ぐ塞板２３が取付けられて、これには、冷
却用の流体を導入する冷却流体導入口２４が貫設され、
この冷却流体導入口２４から軸受ケーシング２１の内部
に導入された冷却流体が軸受２２の内部を流れて、この
冷却と潤滑を行うようになっている。
の開口部を塞ぐ塞板２３が取付けられて、これには、冷
却用の流体を導入する冷却流体導入口２４が貫設され、
この冷却流体導入口２４から軸受ケーシング２１の内部
に導入された冷却流体が軸受２２の内部を流れて、この
冷却と潤滑を行うようになっている。
【００１６】モータ部３は、軸受ケーシング２１の下側
にフランジ結合された筒状のモータケーシング３０と、
このケーシング３０の内部に形成された略円筒状の固定
子収容部３１の中に収容された固定子（ステータ）３２
と、この固定子３２の内側に位置して回転軸５と一体に
回転する回転子（ロータ）３３とから構成され、固定子
収容部３１と回転子３３との間には環状の隙間部３４が
形成されている。
にフランジ結合された筒状のモータケーシング３０と、
このケーシング３０の内部に形成された略円筒状の固定
子収容部３１の中に収容された固定子（ステータ）３２
と、この固定子３２の内側に位置して回転軸５と一体に
回転する回転子（ロータ）３３とから構成され、固定子
収容部３１と回転子３３との間には環状の隙間部３４が
形成されている。
【００１７】固定子３２は、コアと巻線３５とからな
り、端部に飛び出した巻線３５は固定子収容部３１の一
部の巻線室３６に収容されている。固定子収容部３１に
は、その上下を連絡する外部配管（外部流路）３８が、
収容部３１より外方向に延びてモータケーシング３０の
外部でつながって形成されている。この外部配管３８
は、収容部３１の壁との固定子の間の隙間（内部流路）
３７とともに循環流路を構成している。この循環流路
は、ケーシング３０内外に温度差があるときに、自然対
流により固定子収容部３１内の潤滑流体を矢印で示すよ
うに循環させて該流体を冷却するものである。
り、端部に飛び出した巻線３５は固定子収容部３１の一
部の巻線室３６に収容されている。固定子収容部３１に
は、その上下を連絡する外部配管（外部流路）３８が、
収容部３１より外方向に延びてモータケーシング３０の
外部でつながって形成されている。この外部配管３８
は、収容部３１の壁との固定子の間の隙間（内部流路）
３７とともに循環流路を構成している。この循環流路
は、ケーシング３０内外に温度差があるときに、自然対
流により固定子収容部３１内の潤滑流体を矢印で示すよ
うに循環させて該流体を冷却するものである。
【００１８】ポンプ部４は、モータケーシング３０の下
端に連結されたポンプケーシング４３の中に、回転軸５
の先端に連結されたインデューサ４４が軸受４５を介し
て回転自在に支承されて構成されている。ポンプケーシ
ング４３の下側には吸込口４１が開口し、側部に吐出口
４２が開口している。ポンプケーシング４３の内部に
は、モータ部３の回転軸５回りの空間をポンプ吸込口４
１より上側の吸入路４１ａに連通する内部通路４６が形
成されている。
端に連結されたポンプケーシング４３の中に、回転軸５
の先端に連結されたインデューサ４４が軸受４５を介し
て回転自在に支承されて構成されている。ポンプケーシ
ング４３の下側には吸込口４１が開口し、側部に吐出口
４２が開口している。ポンプケーシング４３の内部に
は、モータ部３の回転軸５回りの空間をポンプ吸込口４
１より上側の吸入路４１ａに連通する内部通路４６が形
成されている。
【００１９】ポンプ吸込口４１は、通常高温流体中に開
口するかあるいは吸込配管６０に接続され、吐出口４２
には圧送液を搬出する吐出配管６１が接続されている。
また、冷却流体導入口２４には、制御装置６２を有する
冷却流体配管６３が接続されている。この制御装置６２
は、冷却流体配管６３を流れる冷却流体の流量及び／又
は温度を制御することにより、モータ部３の隙間部３４
における冷却流体温度を制御するものである。
口するかあるいは吸込配管６０に接続され、吐出口４２
には圧送液を搬出する吐出配管６１が接続されている。
また、冷却流体導入口２４には、制御装置６２を有する
冷却流体配管６３が接続されている。この制御装置６２
は、冷却流体配管６３を流れる冷却流体の流量及び／又
は温度を制御することにより、モータ部３の隙間部３４
における冷却流体温度を制御するものである。
【００２０】この制御装置６２の例をいくつか説明す
る。図２に示すものは、隙間部３４における流体温度
を、供給する冷却流体の流量を調整することにより制御
するものである。ポンプの吐出配管６１には、分岐して
冷却流体供給ライン６３に接続される補助ライン６４が
設けられている。これによって、外部から供給される冷
却流体の他、ポンプ吐出ライン６１の圧力が十分に高い
場合には、処理液の一部を利用することができるよう構
成されている。
る。図２に示すものは、隙間部３４における流体温度
を、供給する冷却流体の流量を調整することにより制御
するものである。ポンプの吐出配管６１には、分岐して
冷却流体供給ライン６３に接続される補助ライン６４が
設けられている。これによって、外部から供給される冷
却流体の他、ポンプ吐出ライン６１の圧力が十分に高い
場合には、処理液の一部を利用することができるよう構
成されている。
【００２１】更に、冷却流体供給ライン６３の補助ライ
ン６４との合流点の下流側には、この内部を流れる冷却
流体の流量を調節する流量調節弁６５が設けられてい
る。モータ部３の隙間部３４には流体の温度を計測する
温度計６６が備えられている。そして、制御装置６２
は、計測された温度と予め設定された温度を比較し、温
度が高い場合には調節弁６５の開度を大きくし、温度が
低い場合には開度を小さくするように調整弁を駆動する
信号を弁駆動部（図示略）に出力する。これにより、隙
間部３４内を流れる冷却流体の温度を高温の適正な値に
調節する。
ン６４との合流点の下流側には、この内部を流れる冷却
流体の流量を調節する流量調節弁６５が設けられてい
る。モータ部３の隙間部３４には流体の温度を計測する
温度計６６が備えられている。そして、制御装置６２
は、計測された温度と予め設定された温度を比較し、温
度が高い場合には調節弁６５の開度を大きくし、温度が
低い場合には開度を小さくするように調整弁を駆動する
信号を弁駆動部（図示略）に出力する。これにより、隙
間部３４内を流れる冷却流体の温度を高温の適正な値に
調節する。
【００２２】ここに、高温とは、モータが耐えることが
できる温度内で、冷却流体の動粘性係数が通常の時の１
／３以下となる温度域である。動粘性係数の変化は、水
と熱媒油の場合をそれぞれ表１及び表２に示した。動粘
性係数が１／３以下であると隙間部における摩擦による
損失は殆ど無視できる程度になり、効率が大幅に向上す
る。
できる温度内で、冷却流体の動粘性係数が通常の時の１
／３以下となる温度域である。動粘性係数の変化は、水
と熱媒油の場合をそれぞれ表１及び表２に示した。動粘
性係数が１／３以下であると隙間部における摩擦による
損失は殆ど無視できる程度になり、効率が大幅に向上す
る。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】例えばボイラ循環ポンプにおいては、一般
に６５℃程度の水が冷却流体として使用されている。こ
の温度における水の動粘性係数ν65は、前記表１に示す
ように、（ν65＝）０．４４７であるが、これが３２７
℃に上昇すると、水の動粘性係数ν327は（ν327＝）
０．１１８となり、６５℃の場合の３０％以下になる。
に６５℃程度の水が冷却流体として使用されている。こ
の温度における水の動粘性係数ν65は、前記表１に示す
ように、（ν65＝）０．４４７であるが、これが３２７
℃に上昇すると、水の動粘性係数ν327は（ν327＝）
０．１１８となり、６５℃の場合の３０％以下になる。
【００２６】このような構成においては、冷却流体は導
入口２４から軸受部２を流れ、固定子３４と回転子３３
の間の隙間部３４に流入する。ここで固定子３２、回転
子３３から吸熱して昇温し、内部通路４６を通って吸入
路で取扱い液と合流する。流体は、隙間部に至るまでの
経路で周囲と熱交換し、さらに隙間部の部分で熱交換
し、あるいはこれらとの摩擦によって温度変化する。
入口２４から軸受部２を流れ、固定子３４と回転子３３
の間の隙間部３４に流入する。ここで固定子３２、回転
子３３から吸熱して昇温し、内部通路４６を通って吸入
路で取扱い液と合流する。流体は、隙間部に至るまでの
経路で周囲と熱交換し、さらに隙間部の部分で熱交換
し、あるいはこれらとの摩擦によって温度変化する。
【００２７】ここで、前記の制御装置による流量制御に
より、モータの固定子３２と回転子３３の間の隙間部３
４の流体は、動粘性係数が１／３以下になるような一定
温度以上に制御されているので、流体による摩擦抵抗を
低減させてエネルギー損失を軽減させることができる。
より、モータの固定子３２と回転子３３の間の隙間部３
４の流体は、動粘性係数が１／３以下になるような一定
温度以上に制御されているので、流体による摩擦抵抗を
低減させてエネルギー損失を軽減させることができる。
【００２８】上述したように、隙間部３４での温度は、
そこに至るまでの経路での総合的な温度変化の結果であ
る。流体温度が低過ぎる場合には、別に熱源を必要とす
る場合もあるが、多少低くても途中で昇温して所定温度
に到達する場合もある。高温流体を取り扱うポンプにお
いては、通常は別の熱源を用いるまでもなく、所定温度
を設定することが可能である。
そこに至るまでの経路での総合的な温度変化の結果であ
る。流体温度が低過ぎる場合には、別に熱源を必要とす
る場合もあるが、多少低くても途中で昇温して所定温度
に到達する場合もある。高温流体を取り扱うポンプにお
いては、通常は別の熱源を用いるまでもなく、所定温度
を設定することが可能である。
【００２９】なお、ここでは冷却流体として、取扱い流
体と同種の流体を用いているので冷却流体を取扱い流体
と合流させることができ、流路の構成が簡単となる。し
かし、必要に応じて取扱い流体とは別の流体を用いても
良い。
体と同種の流体を用いているので冷却流体を取扱い流体
と合流させることができ、流路の構成が簡単となる。し
かし、必要に応じて取扱い流体とは別の流体を用いても
良い。
【００３０】図３は、制御装置６２の別の実施例を示す
もので、冷却流体導入口２４に供給する冷却流体の温度
を調整することで隙間部３４での流体の温度を制御する
ものである。すなわち、冷却流体の経路６３に熱交換器
６７を設け、これの交換用冷却媒体ライン６９に設けた
自動弁６８を温度計６６からの制御信号に基づいて開度
調整することにより冷却流体自体の温度を制御する。隙
間部３４での冷却流体の温度が目標値より高い場合は、
自動弁６８を開き、低い場合は閉じる方向に調整する。
もので、冷却流体導入口２４に供給する冷却流体の温度
を調整することで隙間部３４での流体の温度を制御する
ものである。すなわち、冷却流体の経路６３に熱交換器
６７を設け、これの交換用冷却媒体ライン６９に設けた
自動弁６８を温度計６６からの制御信号に基づいて開度
調整することにより冷却流体自体の温度を制御する。隙
間部３４での冷却流体の温度が目標値より高い場合は、
自動弁６８を開き、低い場合は閉じる方向に調整する。
【００３１】先の場合と同様に、冷却流体を外部から供
給してもよいが、ポンプ吐出配管６１の圧力が十分に高
い場合には、補助ライン６４を介して冷却流体の一部又
は全部をポンプから供給してもよい。
給してもよいが、ポンプ吐出配管６１の圧力が十分に高
い場合には、補助ライン６４を介して冷却流体の一部又
は全部をポンプから供給してもよい。
【００３２】図４及び図５は、他の実施例を示すもの
で、この実施例は、モータ部３で発生する熱量によって
冷却流体を蒸発させ、これによって、顕熱冷却よりも効
率の良い潜熱冷却を行うようにしたものである。
で、この実施例は、モータ部３で発生する熱量によって
冷却流体を蒸発させ、これによって、顕熱冷却よりも効
率の良い潜熱冷却を行うようにしたものである。
【００３３】モータケーシング３０の周壁のポンプケー
シング４３側端部には、冷却流体吐出口７０が設けら
れ、このモータケーシング３０とポンプケーシング４３
の塞板７１の間には、メカニカルシール７２が介装され
ている。これによって、モータケーシング３０内の蒸気
がモータの固定子３２と回転子３３との間の環状隙間部
３４の全域を流れ、しかもポンプケーシング４３内に流
入することなく、冷却流体吐出口７０から外部に流出す
る。
シング４３側端部には、冷却流体吐出口７０が設けら
れ、このモータケーシング３０とポンプケーシング４３
の塞板７１の間には、メカニカルシール７２が介装され
ている。これによって、モータケーシング３０内の蒸気
がモータの固定子３２と回転子３３との間の環状隙間部
３４の全域を流れ、しかもポンプケーシング４３内に流
入することなく、冷却流体吐出口７０から外部に流出す
る。
【００３４】冷却流体吐出口７０には冷却流体吐出ライ
ン７３が接続され、この冷却流体吐出ライン７３内に
は、内部を流れる蒸気を凝縮させる凝縮器７４が取り付
けられ、その下流には図示しない減圧弁等が設けられて
おり、凝縮下流体はこれで圧力が調整されてからポンプ
吸込ライン６０に戻されるようになっている。
ン７３が接続され、この冷却流体吐出ライン７３内に
は、内部を流れる蒸気を凝縮させる凝縮器７４が取り付
けられ、その下流には図示しない減圧弁等が設けられて
おり、凝縮下流体はこれで圧力が調整されてからポンプ
吸込ライン６０に戻されるようになっている。
【００３５】また、ポンプ吐出配管６１から分岐した補
助ライン６４と冷却流体供給ライン６３とは互いに直列
に接続されて、取扱液をそのまま冷却流体として利用す
るよう構成され、この接続部にはこの内部を流れる冷却
流体の流量を調節する流量調節弁７５が介装されてい
る。
助ライン６４と冷却流体供給ライン６３とは互いに直列
に接続されて、取扱液をそのまま冷却流体として利用す
るよう構成され、この接続部にはこの内部を流れる冷却
流体の流量を調節する流量調節弁７５が介装されてい
る。
【００３６】冷却流体吐出ライン７３には、この内部を
流れる冷却流体の温度を計測する温度計７６と、同じく
圧力を検出する圧力計７７がそれぞれ取り付けられ、こ
の温度計７６及び圧力計７７からの出力信号が電算機７
８に入力されている。電算機７８は、温度計７６及び圧
力計７７の検出値を基に、吐出ライン７３内の冷却流体
の、気液の判別も含めた状態を判別する。そして、モー
タ内にて発生する発熱によってモータ部内の冷却流体を
蒸発させるように、モータ部内に流入する冷却流体の量
を流量調節弁７５で調節する信号を生成する。
流れる冷却流体の温度を計測する温度計７６と、同じく
圧力を検出する圧力計７７がそれぞれ取り付けられ、こ
の温度計７６及び圧力計７７からの出力信号が電算機７
８に入力されている。電算機７８は、温度計７６及び圧
力計７７の検出値を基に、吐出ライン７３内の冷却流体
の、気液の判別も含めた状態を判別する。そして、モー
タ内にて発生する発熱によってモータ部内の冷却流体を
蒸発させるように、モータ部内に流入する冷却流体の量
を流量調節弁７５で調節する信号を生成する。
【００３７】これによって、冷却流体供給ライン６０内
を流れる冷却流体の流量が大きすぎて、冷却流体がモー
タ部内で蒸発しないまま、冷却流体吐出口７０から外部
に流出してしまうことを防止することができる。なお、
モータの運転温度が一定である場合には、圧力計７７か
らの信号にみよって、流量調節弁７５を制御するように
すこともできる。
を流れる冷却流体の流量が大きすぎて、冷却流体がモー
タ部内で蒸発しないまま、冷却流体吐出口７０から外部
に流出してしまうことを防止することができる。なお、
モータの運転温度が一定である場合には、圧力計７７か
らの信号にみよって、流量調節弁７５を制御するように
すこともできる。
【００３８】このように、ポンプの回転子３２と固定子
３３との間の環状隙間部３４を流れる冷却流体として、
高温の取扱液をそのまま使用するとともに、この冷却流
体をモータの内部で気相化させることにより、液相状態
のままの顕熱冷却よりも効率の良い蒸発潜熱冷却によっ
て、モータを効果的に冷却することができる。しかも気
相になると、粘性が一層小さくなるため、冷却流体によ
る摩擦損失の大幅な低減を図ることができる。
３３との間の環状隙間部３４を流れる冷却流体として、
高温の取扱液をそのまま使用するとともに、この冷却流
体をモータの内部で気相化させることにより、液相状態
のままの顕熱冷却よりも効率の良い蒸発潜熱冷却によっ
て、モータを効果的に冷却することができる。しかも気
相になると、粘性が一層小さくなるため、冷却流体によ
る摩擦損失の大幅な低減を図ることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モータの固定子と回転子との環状隙間部を流れる冷却流
体を高温の所定温度に調整することにより、冷却流体に
よる摩擦抵抗を低減し、エネルギー損失を低減して効率
の高い高温モータポンプを提供することができる。高温
の取扱液をそのまま使用して装置の簡素化を図ることが
でき、また冷却液をモータの内部で気化させて潜熱によ
り吸熱することでモータを効果的に冷却することもでき
る。
モータの固定子と回転子との環状隙間部を流れる冷却流
体を高温の所定温度に調整することにより、冷却流体に
よる摩擦抵抗を低減し、エネルギー損失を低減して効率
の高い高温モータポンプを提供することができる。高温
の取扱液をそのまま使用して装置の簡素化を図ることが
でき、また冷却液をモータの内部で気化させて潜熱によ
り吸熱することでモータを効果的に冷却することもでき
る。
【図１】本発明の第１の実施例を示す縦断正面図であ
る。
る。
【図２】同じく、図１の配管系統図である。
【図３】同じく、変形例を示す配管系統図である。
【図４】第２の実施例を示す縦断正面図である。
【図５】同じく、図４の配管系統図である。
１ モータポンプ ２ 軸受部 ３ モータ部 ４ ポンプ部 ５ 回転軸 ２１ 軸受ケーシング ２２，４５ 軸受 ３０ モータケーシング ３２ 固定子（ステータ） ３３ 回転子（ロータ） ３４ 隙間部 ３５ 巻線 ３６ 巻線室 ３７ 内部流路 ３８ 外部流路 ４１ ポンプ吸込口 ４２ ポンプ吐出口 ４３ ポンプケーシング ４６ 内部通路 ６１ ポンプ吸込ライン ６２ ポンプ吐出ライン ６３ 冷却流体供給ライン ６４ 補助ライン ６５ 流量調節弁（冷却流体温調整装置） ６７ 熱交換器（冷却流体温調整装置） ７０ 冷却流体吐出口 ７２ メカニカルシール ７５ 流量調節弁
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04D 15/00 F04D 7/06 F04D 13/06
Claims (2)
- 【請求項１】 ケーシング内に回転軸を共有するポンプ
部とモータ部が装備され、該ケーシング内に冷却流体を
導入して該モータ部の固定子及び回転子の間の隙間部の
冷却を行なう高温用モータポンプの運転方法において、 前記ケーシング内に導入する冷却流体として、ポンプか
ら吐出される高温高圧流体の一部を使用しつつ、冷却流
体の前記隙間部における温度が所定温度以上になるよう
に制御することを特徴とする高温用モータポンプの運転
方法。 - 【請求項２】 ケーシング内に回転軸を共有するポンプ
部とモータ部が装備され、該ケーシング内に冷却流体を
導入して該モータ部の固定子及び回転子の間の隙間部の
冷却を行なう冷却流体経路が形成された高温用モータポ
ンプにおいて、 前記ケーシングには前記隙間部を流れる前記冷却流体の
温度を測定する温度センサが設けられ、前記冷却流体経
路には、ポンプから吐出される高温高圧流体の一部を冷
却液供給ラインに供給する補助ラインと、前記温度セン
サの出力に基づいて前記冷却液体導入ライン内を流れる
冷却流体の流量及び／又は温度を調整する制御手段が設
けられていることを特徴とする高温用モータポンプ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08873796A JP3346698B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 高温用モータポンプとその運転方法 |
| EP97104643A EP0802610A3 (en) | 1996-03-18 | 1997-03-18 | High temperature motor pump and method for operating thereof |
| US08/819,939 US5882182A (en) | 1996-03-18 | 1997-03-18 | High-temperature motor pump and method for operating thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08873796A JP3346698B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 高温用モータポンプとその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250487A JPH09250487A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3346698B2 true JP3346698B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=13951243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08873796A Expired - Fee Related JP3346698B2 (ja) | 1996-03-18 | 1996-03-18 | 高温用モータポンプとその運転方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5882182A (ja) |
| EP (1) | EP0802610A3 (ja) |
| JP (1) | JP3346698B2 (ja) |
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| US6626649B2 (en) * | 2001-07-18 | 2003-09-30 | Advanced Thermal Sciences Corp. | Pump system employing liquid filled rotor |
| US20040040660A1 (en) * | 2001-10-03 | 2004-03-04 | Biberger Maximilian Albert | High pressure processing chamber for multiple semiconductor substrates |
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| US7550075B2 (en) * | 2005-03-23 | 2009-06-23 | Tokyo Electron Ltd. | Removal of contaminants from a fluid |
| US7380984B2 (en) * | 2005-03-28 | 2008-06-03 | Tokyo Electron Limited | Process flow thermocouple |
| US7767145B2 (en) * | 2005-03-28 | 2010-08-03 | Toyko Electron Limited | High pressure fourier transform infrared cell |
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| DE102009052856B3 (de) * | 2009-11-11 | 2010-09-09 | Leistritz Ag | Pumpe mit einer Magnetkupplung |
| JP5271928B2 (ja) * | 2010-01-26 | 2013-08-21 | 株式会社酉島製作所 | 循環ポンプ |
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| CN103206372A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-07-17 | 丹阳市华昱机电设备有限公司 | 新型水泵 |
| US20220090597A1 (en) * | 2016-05-27 | 2022-03-24 | Ghsp, Inc. | Thermistor flow path |
| US10914305B2 (en) * | 2016-05-27 | 2021-02-09 | Ghsp, Inc. | Thermistor flow path |
| JP6805065B2 (ja) * | 2017-04-21 | 2020-12-23 | 株式会社日立産機システム | 水中ポンプおよびそれを用いた水中ポンプシステム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| SU1060807A1 (ru) * | 1982-05-12 | 1983-12-15 | Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт | Устройство дл регулировани расхода охлаждающей среды компрессора |
| JPS5958197A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-03 | Nikkiso Co Ltd | キヤンドモ−タポンプ |
| JPS59226225A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | Nissan Motor Co Ltd | 自動車用内燃機関の冷却水温制御装置 |
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| US5129795A (en) * | 1991-05-31 | 1992-07-14 | Powerdyne Corporation | Motor driven pump |
| US5221191A (en) * | 1992-04-29 | 1993-06-22 | Carrier Corporation | Horizontal rotary compressor |
| JP2501074B2 (ja) * | 1993-03-01 | 1996-05-29 | 日機装株式会社 | キャンドモ―タポンプ |
-
1996
- 1996-03-18 JP JP08873796A patent/JP3346698B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-03-18 US US08/819,939 patent/US5882182A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-18 EP EP97104643A patent/EP0802610A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0802610A3 (en) | 1998-05-27 |
| US5882182A (en) | 1999-03-16 |
| JPH09250487A (ja) | 1997-09-22 |
| EP0802610A2 (en) | 1997-10-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |