JPH0110469Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はガスシール型の縦型キヤンドモータ
ポンプの改良に関するものである。

一般的に、キヤンドモータポンプにおいて、取
扱液中にスラリーを含有しているとパツキングや
メカニカルシールで構成した摺動部分が摩耗し熱
を発生し易く、殊に重合し易い液、腐蝕性の強い
液又は粘度の高い液等である場合は摺動部分（軸
封部）の摩耗により取扱液がモータロータ室内に
浸入してモータを傷損したり、熱の発生により液
が重合もしくは変質したりする難点がある。

このような難点を解決する手段として、従来よ
りモータの軸封部に直接ポンプ取扱液が接触しな
いようにモータとポンプケーシングとの接続部に
大気又は不活性ガス等を封入するガスシール室を
設けることが種々提案されている。

しかしながら、従来のこの種のガスシール型キ
ヤンドモータポンプにおいては、ガスシール室と
ポンプ室とは回転軸貫通部間隙を介して相互に連
通し、取扱液の一部がガスシール室内の所要レベ
ルまで浸入し得るよう構成まらており、このため
回転軸の回動に伴つてガスシール室内の液が撹拌
流となりガスシール室内のガスが漏出し、内部に
取扱液が多量に流入してガスシール室としての効
果が得られない欠点があつた。

そこで、さらにこのような欠点を改善するた
め、例えばガスシール室内で発生する液の撹乱を
極力防止する手段として、ガスシール室の底部内
に放射状に多数の邪魔板等を設けることが提案さ
れているが、若干でも生ずる液の撹乱によりガス
の漏出を完全に防止することは困難であつた。

出願人は、先にガスシール室とポンプ室との隔
壁に設けた軸貫通部に、回転軸との間に若干の間
隙を設けてスリーブを設け、このスリーブをガス
シール室側に延在させ、このスリーブの基部と先
端部とにそれぞれ前記間隙とガスシール室とを連
通する流体通孔を設けることにより、ガスシール
室内の液レベルをスリーブの先端部に設けた流体
通孔により設定すると共にスリーブの基部に設け
た流体通孔よりガスシール室内へ液を供給するよ
うにし、ポンプ駆動中は回転軸とスリーブとの間
隙を常時液で満してガスシール室内の液面を安定
化させることができ、ガスシール室内のガスの漏
出を防止し得るガスシール型キヤンドモータポン
プを開発し、登録第1471658号（実公昭57−22072
号）として実用新案登録を得た。

前記考案に係るガスシール型キヤンドモータポ
ンプは、その構成要件通りの実施により充分所期
の目的を達成することができるが、ポンプの吸込
圧力が高く、特にポンプインペラの裏側圧力がガ
スシール室内の圧力より高くなる場合は、ガスシ
ール室内の液面は安定しているにも拘らず、ポン
プ運転時間と共に液面が漸次上昇する傾向になる
難点があつた。

そこで、本考案者は、前述した問題点を全て克
服すべく種々検討並びに試作を重ねた結果、軸貫
通部とポンプインペラの間に圧力低減羽根を配置
して、この羽根をモータロータ軸に軸着し、圧力
低減羽根外周の圧力をポンプインペラ裏側の圧力
よりも高くすることにより、前記問題点を一挙に
解消し得ることを突きとめた。

従つて、本考案の目的は、キヤンドモータとポ
ンプケーシングとの間にガスシール室を介在させ
たガスシール型キヤンドモータポンプにおいて、
ポンプ吸込圧力に関係なく常にガスシール室内の
ガスの漏出を防止すると共にガスシール室内に流
入した液の液面を安定化することのできるガスシ
ール型キヤンドモータポンプを提供するにある。

前記の目的を達成するため、本考案において
は、キヤンドモータとポンプケーシングとを上下
の関係で接続配置し、キヤンドモータとポンプケ
ーシングとの間にガスシール室を構成し、ガスシ
ール室とキヤンドモータのロータ室とをメカニカ
ルシールで軸封し、ガスシール室とポンプ室との
隔壁に設けた軸貫通部にガスシール室側に延在す
るスリーブを設け、ガスシール室とスリーブによ
つて形成された軸貫通部間隙とを連通して前記軸
貫通部間隙に流体を循環させる流体通孔をスリー
ブの基部と上端部とにそれぞれ複数個穿設してな
るガスシール型キヤンドモータポンプにおいて、
前記軸貫通部と前記ポンプインペラとの間の隔壁
の一部に前記軸貫通部と前記ポンプ室とに連通す
る補助ポンプ室を設け、この補助ポンプ室内を挿
通するモータロータ軸に圧力低減羽根を軸着して
設け、圧力低減羽根外周の圧力をポンプインペラ
の裏側圧力よりも高くすると共にガスシール室内
の圧力を静止時に比べ低くすることを特徴とす
る。

また、前記のガスシール型キヤンドモータポン
プにおいて、圧力低減羽根は、モータロータ軸に
軸着した片側シユラウドのオープンインペラで構
成すれば好適である。

次に、本考案に係るガスシール型キヤンドモー
タポンプの実施例につき添付図面を参照しながら
以下詳細に説明する。

第１図において、参照符号１０はキヤンドモー
タを示し、このキヤンドモータ１０は縦形に配置
され、キヤンドモータ１０の下部にガスシール室
１２を設けると共にこのガスシール室１２の下側
にポンプケーシング１４が設けられている。

キヤンドモータ１０とガスシール室１２との接
続部において、ガスシール室１２内を貫通するモ
ータロータ軸１６の軸封機構１８はメカニカルシ
ールで構成し、キヤンドモータ１０のロータ室２
０内には冷却及び潤滑用の液体を循環供給する。

また、ガスシール室１２とポンプケーシング１
４によつて形成されるポンプ室２２との隔壁２４
には、モータロータ軸１６の軸貫通部２６を設
け、この軸貫通部２６にはモータロータ軸１６と
の間に若干の間隙ｄが形成されるようガスシール
室１２側へ延在するスリーブ３０を設ける。さら
に、このスリーブ３０には、第２図に示すよう
に、スリーブ３０の立上り基部に前記軸貫通部２
６とガスシール室１２とを連通する流体通孔３２
を円周方向に適数個穿設すると共にスリーブ３０
の先端部にも前記軸貫通部２６とガスシール室１
２とを連通する流体通孔３４を適数個穿設する。

しかるに、本考案においては、前述したガスシ
ール型キヤンドモータポンプにおいて、軸貫通部
２６を設けた隔壁２４の一部に補助ポンプ室３６
を設け、前記軸貫通部２６に挿通されるモータロ
ータ軸１６の一部にポンプインペラ３８と隣接し
て片側シユラウドのオープンインペラからなる圧
力低減羽根４０を軸着する。

このように構成することにより、ポンプ運転に
際し取扱液の一部はガスシール室１２内に流入
し、しかもそのレベルはスリーブ３０の先端部に
穿設した流体通孔３４の設定位置まで達する。次
いで、モータロータ軸１６が回転すると、ガスシ
ール室１２内の液は上方の流体通孔３４を介して
モータロータ軸１６とスリーブ３０との間隙内へ
円滑に吸込まれて軸貫通部２６を液で満すと共に
下方の流体通孔３２よりガスシール室１２へ液が
補給され、ガスシール室１２内における液レベル
が略一定になるように液の循環流が起生し、この
結果液面は安定化される。一般に、ポンプインペ
ラ３８裏側の圧力とその吐出流量との関係におい
て、前記ポンプインペラ３８裏側の圧力は吐出流
量が零の時点において最も高く、流量の増加に伴
つて漸次減少する。一方、第２図に示す通り軸貫
通部２６とポンプインペラ３８との間に設けた圧
力低減羽根４０はポンプインペラ３８と共に回転
し、この場合、補助ポンプ室３６内の液の圧力分
布は、前記圧力低減羽根外周部の圧力をP_d、圧
力低減羽根吸込口の圧力をP_sとした場合、P_dお
よびP_sは共に流量の増加に伴つて漸次減少する。

すなわち、ポンプ吸込口の圧力は運転中はポン
プ停止時よりも低圧となる。また、前記補助ポン
プ室３６には吐出口が設けられていないため、圧
力低減羽根４０が補助ポンプ室３６内で回転した
場合は圧力低減羽根外周部に圧力P_dを生ずるの
みで補助ポンプ室３６内の液の移動は生じない。

しかるに、ガスシール室１２は密封されている
ため、吸込口を閉塞した状態でポンプを運転した
のと同じ状態となる。

ここで、圧力低減羽根４０による圧力をP_Hと
すると、 P_H＝P_d−P_s …(1) となる。

従つて、圧力低減羽根４０外周部の圧力P_dと
インペラ３８裏側の圧力P_pとの関係が常にP_d＞
P_pの状態であれば、インペラ３８側の液が前記ガ
スシール室１２内へ流入することができず、ガス
シール室内の液面が次第に上昇するのを防止する
ことができる。

すなわち、本考案によれば、ガスシール室１２
内の液がモータロータ軸１６の回転に伴い流体通
孔３４を介してガスシール室１２とポンプ室２２
とを連通する軸貫通部２６の間隙を確実に液シー
ルすることとなり、ガスシール室１２内のガスの
漏出を完全に防止することができると共にガスシ
ール室内の液面の上昇を低減し、ガスの補給を最
少限になし得る。特に、本考案に係るガスシール
型キヤンドモータポンプによれば、ポンプ運転に
際してポンプ吸込圧力が比較的高い場合でも、圧
力低減羽根外周の圧力をポンプインペラ裏側の圧
力よりも高くすることにより、ガスシール室内に
流入した液の液面を常に平静に保ちかつポンプ室
側へのガスの漏出を確実に防止することができ、
従来取扱いが困難とされたスラリー液、重合し易
い液、腐蝕性の強い液、粘度の高い液等の送液が
可能となる。

また、本考案に係るガスシール型キヤンドモー
タポンプは、構造が極めて簡単であるから廉価に
量産化し得る利点も有する。

以上、本考案の好適な実施例について説明した
が、本考案の精神を逸脱しない範囲内において
種々の改良並びに変更をなし得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るガスシール型キヤンドモ
ータポンプの一部断面正面図、第２図は第１図に
示すガスシール室部分の要部拡大断面図である。 １１……キヤンドモータ、１２……ガスシール
室、１４……ポンプケーシング、１６……モータ
ロータ軸、１８……軸封機構、２０……ロータ
室、２２……ポンプ室、２４……隔壁、２６……
軸貫通部、３０……スリーブ、３２，３４……流
体通孔、３６……補助ポンプ室、３８……ポンプ
インペラ、４０……圧力低減羽根。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) キヤンドモータとポンプケーシングとを上下
   の関係で接続配置し、キヤンドモータとポンプ
   ケーシングとの間にガスシール室を構成し、ガ
   スシール室とキヤンドモータのロータ室とをメ
   カニカルシールで軸封し、ガスシール室とポン
   プ室との隔壁に設けた軸貫通部にガスシール室
   側に延在するスリーブを設け、ガスシール室と
   スリーブによつて形成された軸貫通部間隙とを
   連通して前記軸貫通部間隙に流体を循環させる
   流体通孔をスリーブの基部と上端部とにそれぞ
   れ複数個穿設してなるガスシール型キヤンドモ
   ータポンプにおいて、 前記軸貫通部と前記ポンプインペラとの間の
   隔壁の一部に前記軸貫通部と前記ポンプ室とに
   連通する補助ポンプ室を設け、この補助ポンプ
   室内を挿通するモータロータ軸に圧力低減羽根
   を軸着して設け、圧力低減羽根外周の圧力をポ
   ンプインペラの裏側圧力よりも高くすると共に
   ガスシール室内の圧力を静止時に比べ低くする
   ことを特徴とするガスシール型キヤンドモータ
   ポンプ。 (2) 圧力低減羽根は、モータロータ軸に軸着した
   片側シユラウドのオープンインペラからなる実
   用新案登録請求の範囲第(1)項記載のガスシール
   型キヤンドモータポンプ。