JP4744857B2 - Submerged pump - Google Patents
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Description
本発明は、サブマージドポンプに関し、詳しくは、液体窒素、液体アルゴン、LNG等の低温液化ガスを搬送するためのサブマージドポンプにおける断熱ケーシングの構造に関する。 The present invention relates to a submerged pump, and more particularly to a structure of a heat insulating casing in a submerged pump for conveying a low-temperature liquefied gas such as liquid nitrogen, liquid argon, or LNG.
液体窒素、液体アルゴン、LNG等の低温液化ガスを貯蔵タンクから他の貯蔵タンクへ移液したり、低温液化ガスを搬送するタンクローリーから貯蔵タンクへ移液したりする場合に使用する低温液化ポンプとして、真空断熱されたケーシング内の低温液化ガス中にポンプ全体を浸漬させたサブマージドポンプが多く利用されている。これまでのサブマージドポンプは、前述したように真空断熱されたケーシング内にポンプ本体が収納された構造となっているため、ポンプ全体が大型化する傾向があり、低温液化ガスの貯蔵タンク脇に設置されることが多かった(例えば、特許文献1参照。)。 As a low-temperature liquefaction pump used when transferring low-temperature liquefied gas such as liquid nitrogen, liquid argon, LNG, etc. from a storage tank to another storage tank, or transferring from a tank lorry carrying low-temperature liquefied gas to a storage tank Submerged pumps in which the entire pump is immersed in a low-temperature liquefied gas in a vacuum-insulated casing are often used. Conventional submerged pumps have a structure in which the pump body is housed in a vacuum-insulated casing as described above. Therefore, the entire pump tends to be large, and beside the storage tank for low-temperature liquefied gas. It was often installed (for example, refer to Patent Document 1).
また、サブマージドポンプとして、上部が開口した有底筒状のケーシング内にモーター部やポンプ部を有するポンプ本体を収納し、前記ケーシングの上部開口を蓋部材で覆った構造のものが知られている。前記ポンプ本体は、蓋部材に吊り下げられた状態となっており、ケーシングと蓋部材とは、ケーシングの上部外周と蓋部材の外周とにそれぞれ突設したフランジをボルトとナットで締結する、いわゆるフランジ構造により着脱可能に結合されている(例えば、特許文献2参照。)。
上述のようなサブマージドポンプを低温液化ガス配送用のタンクローリーに搭載する場合には、十分な断熱性を確保した上での小型化や軽量化が求められるだけでなく、ケーシングと蓋部材とを着脱する際の作業性も考慮する必要がある。特に、ケーシングを内槽及び外槽の二重構造とし、両槽間に断熱層を設けた断熱ケーシングの場合は、前記フランジが外槽の外側に大きく張り出し、蓋部材の直径も大きくなって重量が増加するという問題がある。 When the submerged pump as described above is mounted on a tank lorry for low-temperature liquefied gas delivery, not only miniaturization and weight reduction while ensuring sufficient heat insulation are required, but the casing and the lid member are It is necessary to consider workability when attaching and detaching. In particular, in the case of a heat-insulating casing in which the casing has a double structure of an inner tub and an outer tub and a heat insulating layer is provided between the two tubs, the flange projects to the outside of the outer tub and the diameter of the lid member increases and the weight is increased. There is a problem that increases.
さらに、大きくなった蓋部材の強度を確保するために蓋部材やフランジ部分を厚肉にしたり、また、結合強度を確保するために締結ボルトの本数を増加させたり、太いボルトを使用したりしなければならないなどの問題がある。このため、サブマージドポンプ全体が大型化し、重量が増加するだけでなく、熱容量や伝熱面積も増加するという問題も発生する。さらに、ポンプのメンテナンス時に、タンクローリーの限られたスペース内で多数のボルト・ナットを締結するためのスパナ等の使用空間の確保も問題となる。 Furthermore, in order to ensure the strength of the enlarged lid member, the lid member and the flange part are made thicker, the number of fastening bolts is increased, and a thick bolt is used to secure the coupling strength. There are problems such as having to. For this reason, the whole submerged pump becomes large and not only increases in weight, but also causes a problem that the heat capacity and heat transfer area also increase. Furthermore, it is also a problem to secure a use space such as a spanner for fastening a large number of bolts and nuts in a limited space of the tank lorry during maintenance of the pump.
そこで本発明は、小型軽量化を図るとともに、伝熱面積や熱容量の削減も図ることができ、タンクローリーへの搭載にも適した断熱構造を有するサブマージドポンプを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a submerged pump having a heat insulating structure that can be reduced in size and weight, reduce the heat transfer area and heat capacity, and is suitable for mounting on a tank truck.
上記目的を達成するため、本発明のサブマージドポンプは、内部にポンプ本体を収納した有底筒状の内槽及び該内槽の周囲を覆う有底筒状の外槽からなる上部が開口したケーシング本体と、該ケーシング本体の上部開口を閉塞する蓋部材と、前記ポンプ本体の吐出口から前記蓋部材を貫通して外部に延出した吐出配管と、前記外槽を貫通して内槽内に連通した吸入配管とを備え、前記内槽と外槽との間に断熱層を形成したサブマージドポンプにおいて、前記内槽の上端部外周に設けたフランジの下面外周部に前記外槽の上端縁を固着するとともに、外槽固着部よりも内周側のフランジ上面に蓋部材固定用の植え込みボルトを植設し、該植え込みボルトを蓋部材外周のフランジ部に設けたボルト孔に挿通し、該ボルト孔から突出する植え込みボルトにナットを螺着して前記蓋部材を前記内槽の上部に着脱可能に取り付けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the submerged pump according to the present invention has an open upper part composed of a bottomed cylindrical inner tank containing a pump main body and a bottomed cylindrical outer tank covering the periphery of the inner tank. A casing body, a lid member that closes the upper opening of the casing body, a discharge pipe that extends through the lid member from the discharge port of the pump body, and an outside tank that passes through the outer tank In a submerged pump comprising a suction pipe communicating with the inner tub and an outer tub, an upper end of the outer tub is provided on a lower outer peripheral portion of a flange provided on an outer periphery of the upper end of the inner tub. While fixing the edge, planting a planting bolt for fixing the lid member on the upper surface of the flange on the inner peripheral side than the outer tank fixing unit, and inserting the planted bolt into the bolt hole provided in the flange portion on the outer periphery of the lid member, Implanting bolt protruding from the bolt hole By screwing the nut to the bets it is characterized in that removably attached the cover member to the upper portion of the inner tub.
さらに、本発明のサブマージドポンプは、前記内槽の上端部内周に前記蓋部材の下面との間をシールするOリングを装着するための段部を設けたこと、前記ポンプ本体の吐出口と前記吐出配管とを吐出配管の端部に設けた管フランジによって直接接続したことを特徴としている。 Furthermore, the submerged pump of the present invention is provided with a step portion for mounting an O-ring that seals between the lower surface of the lid member on the inner periphery of the upper end portion of the inner tank, the discharge port of the pump body, The discharge pipe is directly connected by a pipe flange provided at an end of the discharge pipe.
本発明のサブマージドポンプによれば、内槽のフランジの下面外周部に外槽の上端縁を固着し、それよりも内周側のフランジ上面に植え込みボルトを植設しているので、内槽のフランジを小径化できるとともに蓋部材も小径化できる。また、これらの小径化によってフランジ部分を薄肉にでき、全体として軽量化を図れる。さらに、フランジ部分の結合に植え込みボルトを使用したので、蓋部材上方から締結作業を行うことができ、作業スペースの問題もほとんどない。 According to the submerged pump of the present invention, the upper end edge of the outer tub is fixed to the outer peripheral portion of the lower surface of the flange of the inner tub, and the implantation bolt is planted on the upper surface of the flange on the inner peripheral side. The diameter of the flange can be reduced and the lid member can also be reduced in diameter. Further, by reducing the diameter, the flange portion can be made thin, and the overall weight can be reduced. Furthermore, since the studs are used for joining the flange portions, the fastening operation can be performed from above the lid member, and there is almost no problem in the work space.
また、蓋部材との間をシールするOリングを内槽の上端部内周に配置することによってフランジ部分を更に小径化することができる。加えて、吐出配管をポンプ本体の吐出口に直接接続することによって小型軽量化や伝熱面積及び熱容量の削減が図れるとともにリークも低減でき、低温液化ガスの蒸発ロスも少なくすることができる。 Moreover, the diameter of the flange portion can be further reduced by disposing an O-ring for sealing between the lid member and the inner periphery of the upper end of the inner tank. In addition, by directly connecting the discharge pipe to the discharge port of the pump body, it is possible to reduce the size and weight, reduce the heat transfer area and the heat capacity, reduce the leakage, and reduce the evaporation loss of the low-temperature liquefied gas.
図1及び図2は本発明のサブマージドポンプの一形態例を示すもので、図1はサブマージドポンプの断面正面図、図2は一部切り欠き平面図である。 1 and 2 show an embodiment of a submerged pump according to the present invention. FIG. 1 is a sectional front view of the submerged pump, and FIG. 2 is a partially cutaway plan view.
このサブマージドポンプは、内部にポンプ本体11を収納した有底筒状の内槽12及び該内槽12の周囲を覆う有底筒状の外槽13からなる上部が開口したケーシング本体14と、該ケーシング本体14の上部開口を閉塞する蓋部材15とを有しており、ケーシング本体14は、内槽12と外槽13との間を真空引きして真空断熱層16とした断熱ケーシングとなっている。また、ケーシング本体14の底部には、サブマージドポンプを躯体や車体にボルト17aにて固設するための固定脚部17が設けられている。なお、ポンプ本体11は周知の構造のものを使用できるので、その詳細な図示及び説明は省略する。
This submerged pump has a bottomed cylindrical
内槽12の周壁下部には、伸縮管18を介して外槽13を貫通し、ポンプ外と内槽内とを連通する吸入配管19が設けられており、外槽13の周壁には、内槽12と外槽13との間を真空引きして真空断熱層16を形成する際に使用するシールオフバルブ20が設けられている。また、蓋部材15には、吐出配管21,排気管22及びターミナルノズル23がそれぞれ貫通しており、吐出配管21の挿入端には、吐出配管21をポンプ本体11にボルト24aによって直接接続するための管フランジ24が設けられている。
A
内槽12の上端部外周には、外槽13を固着するとともに、蓋部材15を取り付けるためのフランジ25が設けられている。このフランジ25の外径は、外槽13の外径と同等乃至僅かに大きく設定されており、このフランジ25の下面外周部に前記外槽13の上端縁が溶接等の固着手段を利用して固着されている。
A
また、フランジ25の上面には、所定数の植え込みボルト26が所定間隔で周方向に植設されており、フランジ25の内周部となる内槽12の上端部内周の角部には、内槽12の上面と蓋部材15の下面との間をシールするOリング(ガスケット)27を装着するための段部28が設けられている。前記植え込みボルト26におけるボルトピッチサークル径は、内槽12の外径と外槽13の内径との間に設定されており、植え込みボルト26が外槽13の固着部よりも内周側で、前記段部28よりも外周側に位置するようにしている。さらに、蓋部材15の周囲のフランジ部15aには、前記植え込みボルト26に対応するボルト孔15bが設けられている。
In addition, a predetermined number of
この蓋部材15には、あらかじめ形成した通孔に前記吐出配管21,排気管22及びターミナルノズル23がそれぞれ挿入されて溶接等により気密状態で固着されるとともに、吐出配管21の管フランジ24とポンプ本体11とがボルト24aにより直接固着され、ポンプ本体11の吐出口と吐出配管21とが接続される。
The
ポンプ本体11を下端に接続した吐出配管21等を一体に有する蓋部材15は、内槽12の前記段部28にOリング27を装着した後、各ボルト孔15bに前記植え込みボルト26をそれぞれ挿通し、ボルト孔15bから突出した植え込みボルト26にスプリングワッシャを介してナット29を螺着締結することによりケーシング本体14に取り付けられる。
The
ナット29の締結は、サブマージドポンプの上方からの操作で行うことができ、従来のようにフランジ上下のボルトとナットとをスパナ等で同時に操作する場合に比べて作業性を向上できる。また、内槽12のフランジ25や蓋部材15のフランジ部15aの外径を外槽13の外径と同程度に形成することができるので、フランジ部分がケーシング本体14から大きく張り出すことがなく、サブマージドポンプの小型軽量化を図れる。さらに、フランジ部分の小径化によって蓋部材15の薄肉化も図れるので、蓋部材15自体の軽量化も図れ、蓋部材15を取り付けるためのボルト本数の削減や小さなサイズのボルトを使用することが可能となる。
The fastening of the
また、Oリング27を内槽12の上端部内周の角部に配置することにより、従来のようにフランジ25の上面にOリング装着用の溝を形成した場合に比べてフランジ25を更に小径化することができる。さらに、吐出配管21を直接ポンプ本体11にフランジ接続することにより、従来のように接続用の短管を使用してポンプ本体11と蓋部材15とを接続する場合に比べて構造の簡略化を図ることができ、リークの発生原因となる接続部を少なくすることができる。
Further, by disposing the O-
上述のようにしてフランジ部分の小径化を図るとともに、吐出配管21の接続構造の簡略化を図ることにより、機械的強度を損なうことなくサブマージドポンプの小型軽量化が実現できる。さらに、この小型軽量化によって熱容量や伝熱面積が小さくなり、断熱性能が向上し、低温液化ガスの蒸発ロスを減らすことができる。特に、小型軽量化及び蓋部材着脱時の作業性の向上により、サブマージドポンプを搭載したタンクローリーの設置スペースや、重量的な負荷を軽減することができ、限られた設置スペースでの蓋部材15の着脱を容易に行うことができる。
By reducing the diameter of the flange portion as described above and simplifying the connection structure of the
11…ポンプ本体、12…内槽、13…外槽、14…ケーシング本体、15…蓋部材、16…真空断熱層、17…固定脚部、18…伸縮管、19…吸入配管、20…シールオフバルブ、21…吐出配管、22…排気管、23…ターミナルノズル、24…管フランジ、25…フランジ、26…植え込みボルト、27…Oリング、28…段部、29…ナット
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