JPH02188687A

JPH02188687A - 高融点液体用キャンドモータポンプ

Info

Publication number: JPH02188687A
Application number: JP478689A
Authority: JP
Inventors: Hisae Kawamura; 川村　久栄
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1990-07-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、常温では凝固する高融点液体を取扱うキャン
ドモータポンプに関する。

〔従来の技術〕

一般に、キャンドモータポンプは、キャンドモータの冷
却ならびにベアリングの潤滑がポンプ取扱液の一部を循
環することにより行われるよう構成されている。ところ
で、このようなキャンドモータポンプが高融点液体用に
適用される場合には、前記循環液がポンプ停止中に凝固
するので、ポンプの運転再開に際しては、運転に先立っ
て前記凝固液体の溶融が行われる。

このため、このような高融点液体用キャンドモータポン
プには、前述の凝固液体を溶融するための装置と、必要
に応じて溶融された液体の温度を制御するための装置と
が設けられている。そして、これらの装置は、取扱われ
る液体の融点あるいは液温により、通常は以下に述べる
３つの形式、すなわち、融点が約７０℃以下に適用され
る第１の形式と、融点が約１４０℃以下に適用される第
２の形式と、液温が約１４０℃〜３５０℃に適用される
第３の形式とに大別することができる。以下これら３つ
の形式のポンプについて簡単に説明する。

なお、説明に先立ち、−ａ的なキャンドモータポンプの
構成を、第１の形式のポンプを示す第５図を用いて簡単
に述べる。先ず、ポンプはモータ部１０とポンプ部１２
とからなる。モータ部１０はステータキャン１４によっ
てロータ室１６とステータ室１８とに液密に区画され、
これら両室１６．１８内にそれぞれロータ２０ならびに
ステータ２２が配設される。ロータ２０の軸２４はその
両端部をそれぞれフロントハウジング２６に支持される
フロント側ベアリング２８とリヤハウジング３０に支持
されるリヤ側ベアリング３２とによって回転自在に軸支
される。なお、参照符号３４は、ステータキャン１４を
補強するバックアップスリーブを示す、一方ポンプ部１
２は、そのインペラ３６を前記ロータ軸２４の延長端部
に固定される。

次に、第１の形式のポンプについて説明すると、この形
式のポンプは前述の第５図に示すように、モータ部１０
のステータ室１８の外周面３８の一部に加熱ジャケット
５０を設けて構成される。なお、ポンプ部１２には、こ
れを予熱するための加熱ジャケット４０が設けられてい
る。このような構成において、ポンプの運転再開に際し
ては、先ず再加熱ジャケット５０．４０内に加熱用の熱
ｊＸ体が供給される。するとモータ部１２においては、
加熱ジャケット５０による加熱熱量が主としてステータ
２２ならびにステータキャン１４を介してロータ室１６
内に滞溜される凝固液体に伝達され、これにより前記凝
固液体が溶融される。従って、この後キャンドモータを
駆動すると、ロータ室１６内の溶融液体はボン１取扱液
の一部によって循環され、キャンドモータの冷却ならび
にベアリングの潤滑が行われる。すなわち、ボン１吐出
液の一部は、矢印で示すように、フロントハウジング２
６の通口２６ａ→フロント側ロータ室１６ａ→ステータ
キヤン１４とロータ２０の間隙→リヤ側ロータ室１６ｂ
→リヤハウジング３０の通口３０ａ→ロータ軸２４の貫
通孔２４ａ→フロントハウジング２６の通口２６ｂ→イ
ンペラ３６のバランスホール３６ａを流動して、再びイ
ンペラ３６により吸込まれる。なお、この流動の間にそ
の一部分がフロント側ならびにリヤ側のベアリング２８
．３２の摺動面を潤滑する。従って、ポンプは安定して
運転される。

次に、第２の形式のポンプは、第６図に示すように、ス
テータ室１８の外周面３８を略全面的に覆う加熱ジャケ
ット５２とリヤハウジング３０の外表面を覆う加熱ジャ
ケット５４とを設けて構成される。なお、ポンプ部１２
には、第１の形式の場合と同様に、予熱用の加熱ジャケ
ット４０が設けられる。このような構成によれば、ロー
タ室１６内に滞溜される凝固液体に対する加熱容量が前
記第１の形式よりも増大されるので、融点がより高い凝
固液体に対しても有利に適用することができる。なお、
キャンドモータの冷却ならびにベアリングの潤滑は前記
第１の形式の場合と同様に行われる。

次に、第３の形式のポンプを第７図によって説明する。

第７図に示すポンプは、殊に、例えば溶融硫黄に対して
好適に適用されるものである、このポンプはモータ部１
０とポンプ部１２との間にアダプタ４２を介在して、そ
のアダプタ４２の内部に配設される補助インペラ４４が
モータ部ならびにベアリングの冷却・潤滑液をＨ３１Ｋ
Ｌ循環するよう構成されている。なお、アダプタ４２に
は予熱用ジャケット４６が設けられる。この第３の形式
のポンプは、ステータ室１８の外周面に加熱ジャケット
５６が設けられると共に、リヤハウジング３０の外側に
熱交換器５８を設けて構成される。このような構成にお
いて、加熱ジャケット５６ならびに熱交換器５８内に供
給される熱媒体の熱量は、それぞれロータ室１６ならび
に熱交換器５８内に滞溜される凝固液体を溶融するが、
熱交換器５８は更に、溶融された循環液体の温度を制御
する。すなわち、循環液はモータ部ｌＯを冷却すること
によりその温度が上昇されようとするが、このとき熱交
換器５８は、その供給熱媒体の温度が制御されることに
より、循環液を冷却しその温度を所定温度（約１５５℃
）以下に維持する。このことは、例えば溶融硫黄は液温
が１６０℃以上になると粘度が急激に上昇し、循環液の
循環を阻害するからである。このようにして、第３の形
式のポンプは、高温で且つ特異の性質を有する取扱液に
対しても好適に適用することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のこの種の高融点液体用キャンドモ
ータポンプは、次に述べるような基本的難点を有してい
た。

すなわち、モータ部ならびにベアリングの冷却・潤滑液
（凝固液体）を溶融あるいは温度制御する装置は、前述
したように、モータ部の外周面あるいは外方に設けられ
ているため、先ず第１に、ポンプ全体の構造が複雑且つ
大形化する９次に、溶融装置による加熱は実質的にステ
ータあるいはハウジングを介して間接的に行われるため
、凝固液体に対する熱伝達率が阻害されてその溶融に長
時問を要する。すなわち、ポンプ作動準備時間が長時間
となる。

従って、本発明の目的は、装置全体を小形かつ簡単に構
成することができ、しかも冷却・潤滑液の溶融時間すな
わちポンプ律動準備時問を短縮することができる高融点
液体用キャンドモータポンプを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

先の目的を達成するため、本発明に係る高融点液体用キ
ャンドモータポンプは、常温では凝固する高融点液体を
取扱うキャンドモータボン１において、キャンドモータ
のステータ室とロータ室との問を液密に区画するステー
タキャンのステータ室側の周面上にロータ室内で凝固さ
れる前記高融点液体を溶融する加熱ジャケットおよび／
もしくは加熱コイルを設けることを特徴とする。

この場合、加熱ジャケットおよび／もしくは加熱コイル
は、必要に応じて溶融された液体の温度を制御可能なよ
うに構成する。また、加熱ジャケットおよび／もしくは
加熱コイルはステータキャンのバックアップスリーブ上
に設けることができ、更に加熱ジャケットは前記バック
アップスリーブと一体的に構成することができる。また
更に、融点あるいは液温が特に高い高融点液体に対して
は、ステータ室外表面にステータを加熱する加熱ジャケ
ットを設けると有利である。

〔作用〕

冷却・潤滑液（凝固液体）を溶融あるいは温度制御する
加熱コイルおよび／もしくは加熱コイルは、通常すべて
、モータ部の内部に、しかもロータ室を区画するステー
タキャンの外周面上に直接配設される。従って、装置全
体が小形かつ簡単化されると共に、熱伝達率が向上され
る。すなわち、溶融時間が短縮されると同時に、温度制
御性が向上する。

〔実施例〕

次に、本発明に係る高融点液体用キャンドモータポンプ
の実施例について添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。なお、説明の便宜上、第５図ないし第７図に示
す従来の構造と同一の構成部分については同一の参照符
号を付し、その詳細な説明を省略する。

先ず初めに、本発明に係る高融点液体用キャンドモータ
ポンプの構成を説明するが、この構成は第５図ならびに
第６図に示す従来の構成と同一である。すなわち、本発
明のそれぞれ第１ないし第４実施Ｒａを示す第１図ない
°し第４図において、先ずポンプはモータ部１０とポン
プ部１２とから構成され、そして、モータ部１０はステ
ータキャン１４によってロータ室１６とステータ室１８
とに液密に区画され、これら両室１６．ｉｓ内にそれぞ
れロータ２０ならびにステータ２２が配設される。ロー
タ２０の軸２４はその両端部をそれぞれフロントハウジ
ング２６に支持されるフロント側ベアリング２８とリヤ
ベアリング３０に支持されるリヤ側ベアリング３２とに
よって回転自在に軸支される。一方、ポンプ部１２はそ
のインペラ３６を前記ロータ軸２４の延長端部に固定さ
れる。また、モータ部１０の冷却ならびに両ベアリング
２８゜３２の潤滑は、ポンプ吐出液の一部が、フロント
ハウジング２６の通口２６ａ→フロント側ロータ室１６
ａ→ステータキヤン１４とロータ２０の間隙→リヤ側ロ
ータ室１６ｂ→リヤハウジング３０の通口３０ａ→ロー
タ軸２４の貫通口２４ａ→フロントハウジング２゛６の
通口２６ｂ→インペラ３６のバランスホール３６ａ内を
通って再びインペラ３６へ吸込み流動されることによっ
て行われる。

次に、本発明に係る高融点液体用キャンドモータポンプ
の実施態様を、その第１の実施Ｂ様を示す第１図に基づ
いて説明する０本発明のポンプは、モータ部１０のフロ
ント側ステータ室１８ａならびにリヤ側ステータ室１８
ｂ内におけるステータキャン１４の外周面上に直接配設
される２つの加熱ジャケット６０ａ、６０ｂと、ステー
タ室１８の外表面３８におけるステータ２２対接部分に
配設される加熱ジャケット６２とを設けて構成される。

なお、ポンプ部１２には予熱用の加熱ジャケット４０が
設けられている。

次に、本発明の第２ないし第４の実施Ｂ様について説明
すると、これら各実施態様は、第１の実施態様（第１図
）における加熱ジャケット６０ａ、６０ｂを、第２の実
施態様（第２図）においては、ステータキャン１４のバ
ックアップスリーブ３８と一体的に形成した加熱ジャケ
ット６４ａ、６４ｂで構成したものであり、第３の実施
態様（第３図）においては、バックアップスリーブ３８
上に配設した加熱ジャケット６６ａ、６６ｂで構成した
ものであり、第４の実施態様（第４図）においては、バ
ックアップスリーブ３８上に配設した加熱ジャケット６
８ａ、６８ｂとならびに加熱コイル７０ａ、７０ｂとで
それぞれ構成したものである。

そして、これら第１ないし第４の各実施態様のポンプに
ついて一般的に説明すると、先ず初めに、ステータ２２
加熱用の加熱ジャケット６２は必ずしも必要としない、
しかしながら、この加熱ジャケット６２は、特に高融点
あるいは高温度の液体（従来技術の説明における第２、
第３の形式が適用される液体）に適用する場合に有利で
ある。また、第４の実施態様のポンプは、特に溶融硫黄
のように、冷却・潤滑液の温度制御を必要とする液体（
従来技術の説明における第３の形式が適用される液体）
に適用する場合に有利である。

次に、このような構成になる本発明のポンプの作用につ
いて説明すると、ポンプの運転再開に際しては、先ず各
加熱ジャケットあるいは加熱コイルに加熱用熱媒体が供
給される。

すると、モータ部１０においては、加熱ジャケット６０
あるいは６４．６６．６８ならびに加熱コイル７０に作
用する加熱熱量が、薄肉の金属ステータキャン１４を介
して直接ロータ室１６内に滞溜される凝固液体に伝達さ
れ、これを速やかに溶融する。従って、その後キャンド
モータを駆動すると、前記溶融された液体がポンプ吐出
液の一部を介して循環流動され、これによりポンプ１０
ならびにベアリング２６．３２の冷却ならびに潤滑が行
われ、ポンプは速やかに且つ安定して運転される。しか
るにこのとき、取扱液が例えば溶融硫黄のようにその液
温を所定の温度に制御されなければならない場合には、
この制御は熱媒体の温度を制御することにより行われる
。

そしてこの場合、第４の実施態様（第４図）においては
、前記液温の制御が加熱コイル７０によって行われるの
で応答性が向上され、前記制御を簡単且つ的確に行うこ
とができる利点を有する。なお、液温が例えば３５０℃
に達するような特に高温の取扱液に対しては、キャンド
モータはそのステータを超耐熱ステータに構成される。

このように、本発明の高融点液体用キャンドモータポン
プは、ロータ室内に凝固される冷却・潤滑液（凝固液体
）を溶融あるいは温度制御する装置が通常はすべてモー
タ部の内部に配設されるので、ポンプ装置全体を小形且
つ簡単に構成することができる。従ってまた、製造コス
トを低減することができる。また、前記溶融あるいは温
度制御装置はロータ室を区画するステータキャンの外周
面に直接配置されるので、熱伝達率が向上され、溶融時
間が短縮されると共に温度制御性が向上される。従って
、ポンプ作動準備時問を短縮できると共にポンプを安定
して運転することができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明はその精神を逸脱することなく多くの設計変更が可能
である０例えば、前述の各実施態様において、殊に取扱
液の融点あるいは液温が比較的低い場合には、加熱ジャ
ケットあるいは加熱コイルはロータ室１６の何れか一方
、すなわちフロン１−ｆＦＩロータ室１６ａかりヤ側ロ
ータ室１６ｂかの何れか一方にのみ設けても良い、ある
いは反対に、取扱液の融点あるいは液温が極めて高い場
合には、ステータを加熱するステータ室外表面の加熱ジ
ャケットは前記外表面の全面に設けても良く、あるいは
更にリヤハウジング外表面にも加熱ジャケットを設けて
も良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る高融点液体用キャン
ドモータポンプは、キャントモ−夕のロータ室内に滞溜
凝固される冷却・潤滑液（凝固液体）を溶融あるいは温
度制御する加熱ジャケットあるいは加熱コイルを、ロー
タ室を区画するステータキャンの外周面上に直接配置す
るよう構成したので、ポンプ装置全体が小形かつ簡単化
されると共に、冷却・潤滑液（凝固液体）に対する熱伝
達率が向上される。

従って、ポンプの製造コストを低減できると共に、凝固
液体の溶融時間が短縮され且つ溶融液体の温度制御性が
向上される。すなわち、ポンプ作動準備時間が短縮され
ると共にポンプが安定して運転される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は何れも本発明に係る高融点液体用
キャンドモータポンプのそれぞれ異なる実施態様を示す
縦断面図、第５図ないし第７図は何れも従来の高融点液
体用キャンドモ−タポンプのそれぞれ異なる実施態様を
示すａｉ面図である。１０・・・モータ部　　　　１２・・・ポンプ部１４・
・・ステータキャン１６ａ・・・フロント側ロータ室ｉｅｂ・・・リヤ側ロータ室１８ａ・・・フロント測ステータ室ｉａｂ・・・リヤ側ステータ室２０−！・ロータ　　　　　２２・・・ステータ２４・
・・ロータ軸　　　　２４ａ・・・貫通孔２６・・・フ
ロントハウジング２６ａ、２６ｂ　・・・通口２８・・・フロント側ベアリング３０・・・リヤハウジング　３０ａ・・・通口３２・・
・リヤ側ベアリング３４・・・バックアップスリーブ３６・・・インペラ３６ａ・・・バランスホール３８・・・ステータ室外表面４０・・・予熱用加熱ジャケット６０ａ、　６０ｂ・・・加熱ジャケット６２・・・加熱
ジャケット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）常温では凝固する高融点液体を取扱うキャンドモ
ータポンプにおいて、キャンドモータのステータ室とロ
ータ室との問を液密に区画するステータキャンのステー
タ室側の周面上に、ロータ室内で凝固される前記高融点
凝固液体を溶融する加熱ジャケットおよび／もしくは加
熱コイルを設けることを特徴とする高融点液体用キャン
ドモータポンプ。
（２）加熱ジャケットおよび／もしくは加熱コイルは、
溶融された高融点液体の温度を制御可能に構成してなる
請求項１記載の高融点液体用キャンドモータポンプ。
（３）加熱ジャケットおよび／もしくは加熱コイルは、
ステータキャンのバックアップスリーブ上に設けてなる
請求項１記載の高融点液体用キャンドモータポンプ。
（４）加熱ジャケットは、ステータキャンのバックアッ
プスリーブと一体的に構成してなる請求項１記載の高融
点液体用キャンドモータポンプ。
（５）ステータ室の外表面におけるステータ対接部分に
ステータを加熱する加熱ジャケットを設けてなる請求項
１記載の高融点液体用キャンドモータポンプ。