JP3356480B2 - 無漏洩ポンプ - Google Patents

無漏洩ポンプ

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JP3356480B2 JP05865493A JP5865493A JP3356480B2 JP 3356480 B2 JP3356480 B2 JP 3356480B2 JP 05865493 A JP05865493 A JP 05865493A JP 5865493 A JP5865493 A JP 5865493A JP 3356480 B2 JP3356480 B2 JP 3356480B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軸封部を持たない無漏
洩ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、無漏洩ポンプの一つであるキャン
ドモータポンプは、一般のポンプと異なり、ポンプケー
シングにおけるポンプ軸貫通部分からの液漏れを制限す
るための軸封部を持たないものであり、例えば図３に示
すように、ポンプケーシング４０、そのポンプケーシン
グ４０と結合されたフレーム４１、そのフレーム４１内
に収納されたステータ４２、そのそのステータ４２を缶
詰めの状態に密閉したステータキャン４３、ロータを密
閉したロータキャン４４、ロータのシャフト４５を支持
するベアリング４６，４７、シャフト４５の一方端部に
固定されたインペラー４８、吐出される液体の一部をケ
ーシングフランジ４９部分からステータキャン４３内側
のモータ内部に導く循環パイプ５１等から構成されてお
り、この種のキャンドモータポンプでは、取り扱う液体
の一部を循環液としてモータ内部を通過させることによ
り、ベアリング４６，４７の潤滑、冷却を行なったり、
発熱するモータのコイルの冷却を行うようになってい
る。
【０００３】このような構成のキャンドモータポンプ
は、取り扱う液体が外部に漏れることがないため、人体
に有害な液、爆発または引火しやすい液、腐食性のある
液等の取扱いに適していること、また、外気を吸い込ま
ないため、真空系での運転や、外気に触れると変質する
ような液の取扱いに適していることなどから、化学工
業、原子力工業、エネルギー産業等の幅広い分野で利用
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
キャンドモータポンプでは、例えばアクリル系モノマー
のような重合しやすい液体、重合物を含む液、あるいは
付着性の物質を含む液体を取り扱う場合、運転時におい
て、ポンプ軸の軸受け部分で生じる摩擦熱やモータのコ
イルから生じる熱によって、循環液中で重合反応が生じ
たり、あるいは液体の粘度が高くなり、その結果、モー
タを冷却するための循環液が正常に循環しなくなるとい
う課題があった。このように、液体が正常に循環しなく
なると、一旦、ポンプの運転を停止させて冷却期間を取
る必要があり、停止させた場合には、システム全体に与
える影響が大きいため、上記したような発熱を抑制する
ことのできるキャンドモータポンプが望まれていた。
【０００５】本発明は以上のような従来の無漏洩ポンプ
の課題を考慮し、重合しやすい液体や付着しやすい液体
等を、モータ冷却用循環液として正常に循環させること
のできる無漏洩ポンプを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 本発明は、ステータの
内側に密閉容器を持ち、その密閉容器内にロータを配置
し、密閉容器内側がポンプ内部と連通している無漏洩ポ
ンプにおいて、密閉容器内側を流動する液体が重合しや
すい液体、或いは重合物を含む液体からなり、その液体
が接触する、ロータのシャフトの被支持部表面が電解研
磨処理されている無漏洩ポンプである。
【０００７】
【作用】本発明では、密閉容器内側を流動する液体が接
触する、ロータのシャフトの被支持部表面が電解研磨処
理されているため、無漏洩ポンプが運転された際に、そ
のシャフト被支持部表面と接触して流動する液体の摩擦
熱が抑制され、液体の流動が安定することにより、モー
タを冷却するための循環液も安定して供給される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の一実施例であるキャンドモータ
ポンプの構成を示す縦断面図である。同図において、吸
込口と吐出口を有し、内部にインペラー１を収納したポ
ンプケーシング２は、円筒状のフレーム３と結合されて
おり、そのフレーム３内にはモータ部が収納されてい
る。モータ部におけるステータ４内面は、非磁性体から
なる金属薄板であるステータキャン５によって、また、
その側面は耐食性金属厚板によって完全に密封されてお
り、取扱い液がステータ４内に侵入しないように隔離さ
れている。なお、本実施例においては、取扱い液をアク
リル系モノマーとする。
【０００９】また、ステータキャン５の内側に配置され
るロータ６の外面もまた、非磁性体からなる金属薄板で
あるロータキャン７によって密閉され、また側面は耐食
性金属厚板によって完全に密封され、取扱い液がロータ
６内に侵入しないように隔離されている。なお、上記し
た非磁性体からなる金属薄板とは、具体的には、ステン
レス鋼板である。
【００１０】上記ロータ６のシャフト８は、シャフト軸
受け部によって支持されている。すなわち、シャフトス
リーブ９ａおよび１０ａを介し、ベアリング９ｂおよび
１０ｂによって両端で支持されており、その一方端部に
インペラー１が固定されている。なお、９ｃ，１０ｃは
鍔状のスラストカラーである。上記したシャフトスリー
ブ９ａ，１０ａおよびスラストカラー９ｃ，１０ｃは、
一体構造をなしており、「被支持部」とみなすことがで
きる。
【００１１】上記シャフトスリーブ９ａ，１０ａおよび
スラストカラー９ｃ，１０ｃの表面は、それぞれ電解複
合研摩によって表面あらさ約０．５μｍＲｍａｘに仕上
げられている。この電解複合研摩は、電解による金属溶
出作用と研摩材による機械的擦過作用を複合した研摩技
術であり、電極と研摩材が交互に配列された研摩工具を
回転させながら研摩面に押しつけることにより、電解作
用に基づくより不動態化皮膜を研磨面の凹凸部に生成さ
せ、その不動態化皮膜における凸部分を研摩材で強制的
に除去して金属素地を露出させ、それにより凸部分へ電
解電流が集中して選択的な電解溶出が行われるようにし
たものであり、その結果、荒い下地表面であっても平滑
化され、極めて高品位の鏡面を得ることができる。そし
て鏡面が得られることにより、取扱い液の付着を著しく
減少させることができるようにしている。なお、通常の
機械仕上げの場合は、約１．０μｍＲｍａｘである。
【００１２】また、上記ベアリング９ｂ，１０ｂの材質
は、ガラス繊維補強フッ素樹脂で構成されており、それ
により、シャフト被支持部およびシャフト支持部の双方
に液体の摩擦係数を低減させる処理が施されている。ま
た、フレーム３の上方に配置されている循環パイプ１１
は、吐出される液体の一部をケーシングフランジ１２か
らステータキャン５内側のモータ内部に導くものであ
る。
【００１３】次に、上記構成を有するキャンドモータポ
ンプの動作について説明する。モータ部が駆動を開始す
ると、インペラー１の回転により、吸込口から取扱い液
が吸い込まれ、吐出口へ送り出される。この際、液体の
一部（以下循環液と呼ぶ）が、ケーシングフランジ１２
からフィルタ１３に送られ、そのフィルタ１３によって
ろ過された循環液は、循環パイプ１１内を通ってＲＢハ
ウジング１４内に送られる。ＲＢハウジング１４内に送
られた循環液は、次に、回転中であるベアリング１０ｂ
とシャフトスリーブ１０ａとの隙間を通過し、更にステ
ータキャン５とロータキャン７との隙間を通過し、更に
回転中であるベアリング９ｂとシャフトスリーブ９ａと
の隙間を通過し、最終的に、インペラー１のバランスホ
イールを通過してインペラー１の入口低圧部に送られ
る。
【００１４】この間、循環液はモータ内部の各部と接触
しながら流動することにより、シャフト軸受け部の潤
滑、冷却を行ない、モータコイルの発熱を抑制するよう
機能するが、上記したように、シャフト軸受け部の各部
材表面が、極めて摩擦係数の小さいものであるため、取
扱い液が重合を起こしやすいアクリル系モノマーである
にもかかわらず、循環液の温度上昇が起こらないため、
循環がスムースに行われる。
【００１５】また、図２は、他の実施例として、循環パ
イプ１１の経路途中に「冷却手段」を設けたものであ
る。具体的には、循環パイプ１１の途中にドライアイス
２０を入れた容器２１を取り付け、その循環パイプ１１
を通過する循環液を、一旦容器２１内で冷却させた後、
ステータキャン５内側のモータ内部に導くよう構成して
いる。この構成によれば、モータ部の冷却効率をさらに
向上させることができる。なお、上記以外の構成につい
ては、図１に示す構成と同様である。
【００１６】また、モータコイルの発熱や軸受け部の摩
擦によって生じる発熱を抑制するための方法として、上
記した冷却手段を設ける代わりに、循環パイプ１１の内
径を拡大させる、またはモータ部におけるロータキャン
７とステータキャン５との間隔を拡大させる、あるい
は、循環パイプ１１の内径およびモータ部におけるロー
タキャン７とステータキャン５との間隔双方を拡大させ
ることにより、循環液の循環量を増やし、それによって
発熱を抑制することもできる。この場合、循環液の循環
量が全体として約２．５％以上増加するように、上記内
径および／または上記間隔を設定すれば、発熱を抑制す
る効果が得られる。
【００１７】なお、本発明の被支持部は、上記実施例で
はシャフトスリーブおよびスラストカラーであったが、
これに限らず、シャフトスリーブとスラストカラーのど
ちらか一方であってもよく、また、ベアリングによって
支持されるシャフト部分の任意の部材を含む。
【００１８】また、本発明の支持部の材質は、上記実施
例では、ガラス繊維補強フッ素樹脂であったが、これに
限らず、摩擦係数が小さく接着性の低い材料であり、か
つ軸受けとして十分な強度を有するものであれば、単に
フッ素樹脂でもよく、またそれ以外の任意の材料で構成
することもできる。
【００１９】また、本発明の冷却手段は、上記実施例で
はドライアイスを冷媒としたが、これに限らず、循環液
の種類に応じて各種フロン代替ガス、アルゴンガス、冷
却水等の冷媒を適宜選択することができる。
【００２０】また、本発明の取扱い液は、上記実施例で
は、アクリル系モノマーであったが、これに限らず、重
合反応を起こしやすい液体、重合物を含む液体、付着物
を含む液体等を適用させることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の無漏洩ポンプは、重合しやすい液体や付着しやす
い液体を、モータ冷却用循環液として正常に循環させる
ことができる。したがって、この種の液体についても無
漏洩ポンプを連続運転させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す断面図である。
【図２】同実施例の循環パイプに設けた冷却手段の構成
を示す断面図である。
【図３】従来の無漏洩ポンプの構成を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１ インペラー ２ ポンプケーシング ３ フレーム ４ ステータ ５ ステータキャン ６ ロータ ７ ロータキャン ８ シャフト ９ａ，１０ａ シャフトスリーブ ９ｂ，１０ｂ ベアリング ９ｃ，１０ｃ スラストカラー １１ 循環パイプ １２ ケーシングフランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−315692（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−206396（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−310335（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−31479（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04D 13/06 C25F 3/16 F04D 7/06 F04D 29/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステータの内側に密閉容器を持ち、その
    密閉容器内にロータを配置し、前記密閉容器内側がポン
    プ内部と連通している無漏洩ポンプにおいて、 前記密閉容器内側を流動する液体が重合しやすい液体、
    或いは重合物を含む液体からなり、その液体が接触す
    る、前記ロータのシャフトの被支持部表面が電解研磨処
    理されていることを特徴とする無漏洩ポンプ。
  2. 【請求項２】 前記シャフトを支持する支持部が、フッ
    素樹脂またはガラス繊維補強フッ素樹脂からなるベアリ
    ングで構成されている請求項１記載の無漏洩ポンプ。
  3. 【請求項３】 前記無漏洩ポンプは、ポンプケーシング
    の吐出口と前記密閉容器内部とを連絡する循環パイプを
    備えた循環式無漏洩ポンプである請求項１または２に記
    載の無漏洩ポンプ。
  4. 【請求項４】 前記循環パイプの循環路途中に冷却手段
    が備えられている請求項３記載の無漏洩ポンプ。
JP05865493A 1993-03-18 1993-03-18 無漏洩ポンプ Expired - Lifetime JP3356480B2 (ja)

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