JP4431709B2 - Canned motor pump - Google Patents
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Description
本発明は、ポンプを駆動するモータのロータをキャン内に納め、このキャン内がポンプの取扱い液で満たされるキャンドモータポンプに関し、特にキャン内の取扱い液の還流にかかる構造に関する。 The present invention relates to a canned motor pump in which a rotor of a motor for driving a pump is accommodated in a can, and the inside of the can is filled with a handling liquid of the pump, and more particularly to a structure relating to a reflux of the handling liquid in the can.
ポンプを駆動するモータのロータをキャン内に納め、このキャン内がポンプの取扱い液で満たされたキャンドモータポンプが知られている。キャンドモータポンプは、ポンプのインペラ、モータのロータなど回転部分が全て、ポンプのケーシングおよびキャン内に納められるので、摺動部により取扱い液のシールを行う必要がなく、取扱い液を漏出させないようにすることが比較的容易である。キャン内には、ポンプの吐出側から取扱い液に一部が導かれ、この取扱い液によってキャン内のベアリングなどの潤滑や冷却が行われる。取扱い液は、キャン内からポンプの吸込側に戻され、新たな取扱い液と共に、再びポンプに送られる。 There is known a canned motor pump in which a rotor of a motor for driving a pump is housed in a can and the inside of the can is filled with a pump handling liquid. In the canned motor pump, all rotating parts such as the pump impeller and motor rotor are housed in the pump casing and can, so there is no need to seal the handling liquid by the sliding part, so that the handling liquid does not leak out. It is relatively easy to do. A part of the can is introduced into the can from the discharge side of the pump, and the handling liquid lubricates and cools the bearings and the like in the can. The handling liquid is returned from the can to the suction side of the pump, and sent again to the pump together with a new handling liquid.
キャン内の取扱い液をポンプ吸込側に戻すには、インペラを駆動するモータのシャフトを中空シャフトとし、この中空とされた部分を通してインペラのボス部、すなわち吸込口まで、戻す構成が知られている。 In order to return the handling liquid in the can to the pump suction side, a configuration is known in which the shaft of the motor that drives the impeller is a hollow shaft and returned to the boss portion of the impeller, that is, the suction port through the hollowed portion. .
また、モータのシャフトの後端、すなわちインペラの設けられた端の反対側の端付近に配管を接続し、モータ外部を通して、例えば吸い込まれる前の取扱い流体を溜めている吸込タンクまで戻す構成も知られている。
前記の中空シャフトを用いてモータ内部を通して取扱い液を戻す場合、取扱い液が低沸点の流体の場合など、モータ冷却後の暖まった液が、低圧のインペラ吸込口に導かれるため、気化し、キャビテーションを生じるなどの問題があった。 When returning the handling liquid through the inside of the motor using the hollow shaft described above, when the handling liquid is a low-boiling point fluid, the warmed liquid after cooling the motor is guided to the low-pressure impeller suction port. There was a problem such as.
また、モータの後端より外部を通って吸込タンクまで戻す場合、還流した液は、多量の冷たい液に混合されるので、前述のキャビテーションなどの発生を抑制できるが、別途配管を設ける必要があり、装置が大型化する。また、当該ポンプを設置する際に、ポンプや吸込タンクの設置位置に合わせて、その都度配管を設置しなければならず、作業性が悪い。 Also, when returning from the rear end of the motor to the suction tank through the outside, the refluxed liquid is mixed with a large amount of cold liquid, so that the occurrence of cavitation as described above can be suppressed, but a separate pipe must be provided. The device becomes larger. Moreover, when installing the said pump, piping must be installed each time according to the installation position of a pump or a suction tank, and workability | operativity is bad.
本発明のキャンドモータポンプは、インペラおよびこれを駆動するシャフト内に形成された戻し流路と、吸込管内に、前記戻し流路を延長してインペラ吸込口より上流に延びる延長管を有している。この戻し流路と延長管により形成されるリターン流路によりキャン内の取扱い液が還流される。管内からの液は、インペラ吸込口より離れたところに排出されるので、インペラ内での気化、キャビテーションの発生を防止することができる。 The canned motor pump of the present invention has an impeller and a return passage formed in a shaft that drives the impeller, and an extension pipe that extends upstream from the impeller suction port by extending the return passage in the suction pipe. Yes. The handling liquid in the can is refluxed by the return flow path formed by the return flow path and the extension pipe. Since the liquid from the inside of the pipe is discharged away from the impeller suction port, vaporization and cavitation in the impeller can be prevented.
延長管は、その長さがインペラ吸込口から吸込管内径の2倍以上の長さとすることができる。さらに、吸込タンクまで達するようにすることも好適である。 The extension pipe can have a length that is at least twice the inner diameter of the suction pipe from the impeller suction port. Furthermore, it is also preferable to reach the suction tank.
延長管は、シャフトと一体に回転するようにできる。また、吸込管に対して固定され、シャフトとは摺動するようにもできる。吸込管に対して固定する場合は、回転することを考慮せずに延長管を配置することができる。 The extension tube can rotate integrally with the shaft. Moreover, it is fixed with respect to the suction pipe and can be slid with respect to the shaft. In the case of fixing to the suction pipe, the extension pipe can be arranged without considering the rotation.
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図1には、本実施形態のキャンドモータポンプ10の概略構成を示す断面図が示されている。キャンドモータポンプ10は、遠心ポンプ12と、これを駆動するモータ14を含む。遠心ポンプ12は、ケーシング16内にインペラ18が回転可能に配置されている。インペラ18は、複数枚の羽根20を備え、羽根20により、中央部の吸込口22から吸い込んだ取扱い液をインペラ外周より送り出す。ケーシング16の前面には吸込管24、側面には吐出管26が接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a canned
インペラ18は、モータ14のシャフト28に結合されており、シャフト28は、その両端付近において軸受30,32により回転可能に支持されている。さらに、シャフト28には、モータ14のロータ34が結合されており、シャフト28とロータ34は、共に薄板材を円筒形状にしたキャン36内に納められている。キャン36は、その前端がケーシング16の背面板38に結合され、後端が後端面板40に結合され、それぞれの結合部は封止されている。また、背面板38には、キャン36内に取扱い流体を導く導入流路42が形成されている。この結果、キャン36は、遠心ポンプ12と連通するが、他からは密封された状態となっている。ロータ34の周囲には、キャン36を介して、モータのステータ46が配置されている。
The
シャフト28は、中空シャフトとなっており、この中空部分が、その全長にわたって延びるシャフト内流路44となっている。また、インペラ18には、シャフト内流路44につながるようにインペラ18の軸線に沿って羽根20の前端、すなわち吸込口22まで延びるインペラ内流路48が設けられている。インペラ18には、インペラ内流路48に連通し、吸込口22から前方に、すなわち吸込管24内に上流に向けて延びる延長管50が結合されている。
The
インペラ18により送り出された取扱い液の一部は、インペラの背面に回り導入流路42を通ってキャン36内に送られる。キャン36の取扱い液は、軸受30,32の潤滑や冷却、またロータなどの冷却を行った後、シャフト28の後端よりシャフト内流路44に入る。そして、取扱い液は、シャフト内流路44、インペラ内流路48によりポンプの吸込側まで戻され、さらに延長管50内の流路により吸込管24のより上流に送られる。
A part of the handling liquid sent out by the
キャン36内より戻される取扱い液は、ロータ34や軸受30,32などで発生した熱を吸収しているために、温度が高くなっている。取扱い液が、空気調和装置用の冷媒など、低沸点の流体であると、温度高くなった液が、そのまま遠心ポンプ12に吸い込まれた場合、吸込口22付近の圧力が低い部分で、沸騰し、キャビテーションを生じやすい。本実施形態においては、キャン36内より戻される取扱い液を、遠心ポンプ12の吸込口22付近より更に吸込管24内をさかのぼった位置に送っている。これによって、キャン36内から戻った取扱い液を、吸込管24を流れ遠心ポンプ12に吸い込まれるまでに、新しい、つまり冷えた状態の取扱い液と混合して、温度のムラをなくし、全体として温度を下げて、沸騰を防止している。
Since the handling liquid returned from the
吸込管24を流れる間に、新規の液と戻された液が混合されるので、戻す位置については、混合が十分に行われることを考慮した位置とすることが好ましい。本実施形態においては、延長管50の長さL、すなわち吸入口22から取扱い液を戻す位置までの長さが、吸込管24の内径Dの2倍以上であれば、十分な効果が得られることが確認された。しかし、これは2倍未満では効果が得られないことを意味するものではない。
Since the new liquid and the returned liquid are mixed while flowing through the
また、本実施形態のキャンドモータポンプ10は、遠心ポンプ12を上に、モータ14を下に配置した構成としている。これにより、キャン36内から取扱い液を戻す流路が、鉛直方向となり、取扱い液に混入したガスが、この流路やキャン36内より抜けやすくしている。また、鉛直でなく、キャンドモータポンプ10を斜めに配置し、流路に登りの勾配を付けることでも、効果がある。
Further, the canned
図2は、他の実施形態のキャンドモータポンプ60および取扱い液を蓄える吸込タンク62の概略構成を示す図である。キャンドモータポンプ60は、遠心ポンプ64とこれを駆動するモータ66を含み、これらは図1に示したキャンドモータポンプ10の遠心ポンプ12、モータ14と基本的な構造は同一であり、詳細な説明は省略する。キャンドモータポンプ60は、図示するように斜めに配置されている。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a canned
キャンドモータポンプ60に特徴的なことは、キャン内からの取扱い液を吸込側上流にに戻す延長管68が、吸込管70を通って吸込タンク62まで延びている点である。そして、延長管68は、吸込タンク62内で曲がりタンクの上部に達している。吸込管70が吸込タンク62に接続される位置は、一般的にタンク底部であるので、延長管68の端をタンク上部に位置させることにより、戻された取扱い液がすぐに吸込管70に入ることを防止できる。
What is characteristic of the canned
前記のように、延長管68は曲がっているので、図1のキャンドモータポンプ10の場合のように、インペラに固定し、これと共に回転させるように構成することができない。そこで、延長管68は、吸込管70内に設けられたステーにより固定支持する。インペラ74との接続は、インペラ74に受けブッシュ76を圧入し、この受けブッシュ76が延長管68の端を摺動可能に受けて支持することにより達成される。
As described above, since the
また、キャンドモータポンプ60を傾けて配置することにより、取扱い液を戻す流路が全体にわたって登り勾配が付くようになり、ガス抜けを良くしている。
In addition, by arranging the canned
図3〜図5は、図2のキャンドモータポンプ60、吸込タンク62などの配置の変形例を示す図である。個々の構成については変わるところがないので、その説明を省略する。図3は、吸込タンク62が、図2に対して直交する方向に配置された例である。図4は、キャンドモータポンプ60および吸込管70を水平に配置した例である。図5は、キャンドモータポンプ60が鉛直に立てられた状態であり、その直上に吸込タンク62が位置している。
3-5 is a figure which shows the modification of arrangement | positioning of the canned
以上のように、吸込管内部に延長管を設け、インペラ吸込口から離れた位置にキャン内からの液を戻すことで、低沸点の液体を取り扱う場合、インペラ内での気化を防止することができる。また、ポンプ内部の配管により戻しているので、ポンプ外部の配管を通って戻す場合に比して、液漏れに対する対策が軽減できる。また、外部の配管に比して、配管からの入熱を抑えることができる。また、取扱い液を戻す配管が外部にないので、外形を小形化することができる。 As described above, an extension pipe is provided inside the suction pipe, and by returning the liquid from the can to a position away from the impeller suction port, vaporization in the impeller can be prevented when handling a low boiling point liquid. it can. Moreover, since it returns with piping inside a pump, the countermeasure with respect to a liquid leak can be reduced compared with the case where it returns through piping outside a pump. Further, heat input from the piping can be suppressed as compared to the external piping. Further, since there is no pipe for returning the handling liquid outside, the outer shape can be reduced in size.
また、吸込管に固定された延長管を設ける場合、インペラの吸込口付近に固定された壁が位置することになる。この壁付近は取扱い液の旋回速度が低下するため、遠心力の作用が小さくなり、取扱い液に混入したガスが中心に集まることを抑制する。したがって、ガスが発生しても早期に排出される。 Moreover, when providing the extension pipe | tube fixed to the suction pipe, the wall fixed to the suction inlet vicinity of an impeller will be located. Since the swirling speed of the handling liquid decreases near the wall, the action of the centrifugal force is reduced, and the gas mixed in the handling liquid is prevented from collecting in the center. Therefore, even if gas is generated, it is discharged early.
10 キャンドモータポンプ、12 遠心ポンプ、14 モータ、16 ケーシング、18 インペラ、20 羽根、22 吸込口、24 吸込管、28 シャフト、36 キャン、44 シャフト内流路(戻し流路)、48 インペラ内流路(戻し流路)。 10 Canned motor pump, 12 Centrifugal pump, 14 Motor, 16 Casing, 18 impeller, 20 vanes, 22 Suction port, 24 Suction pipe, 28 Shaft, 36 can, 44 Shaft flow path (return flow path), 48 Impeller flow Road (return channel).
Claims (4)
ポンプのインペラおよびこれを駆動するモータのシャフト内に形成された戻し流路と、
前記戻し流路に接続され、インペラ吸込口から、吸込管内を、ポンプ吸込側上流に設けられた取扱い液を蓄えている吸込タンク内まで延びる延長管と、
前記戻し流路と前記延長管により、前記キャン内から取扱い液をモータの吸込側の上流に戻す、
キャンドモータポンプ。 A can motor pump in which a rotor of a motor that drives a pump is placed in a can, and the inside of the can is filled with a pump handling liquid,
A return passage formed in the shaft of the impeller of the pump and the motor that drives the impeller;
An extension pipe connected to the return flow path and extending from the impeller suction port to the suction tank storing the handling liquid provided upstream of the pump suction side ,
The handling fluid is returned from the can to the upstream side of the suction side of the motor by the return channel and the extension pipe.
Canned motor pump.
It is a canned motor pump of any one of Claims 1-3 , Comprising: The canned motor pump by which the said return flow path and the extension pipe | tube were arrange | positioned so that a climbing gradient might be attached to a perpendicular direction.
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