JPH0299798A - 両吸込キャンドモータポンプ - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、両吸込キャンドモータポンプに係わり、両吸
込ポンプとキャンドモータとを回転軸を共通にして液密
に一体に構成した両吸込キャンドモータポンプの軸推力
を平衡させる手段に関する。

（従来の技術） 一般に、キャンドモータポンプには片吸込ポンプが用い
られており、ポンプ比速度によっては両吸込ポンプの採
用が好ましい場合も多々あるものの、キャンドモータポ
ンプ特有の軸推力成分の関係であまり実用化されていな
い。

すなわち、両吸込ポンプ自体には、両吸込インペラの両
方のシュラウドに作用する互に逆方向の軸推力成分が相
殺されて基本的に軸推力成分が生じないが、キャンドモ
ータの冷却とベアリングｒＩＪ滑のためにキャンドモー
タ内を通過させるキャンドモータ循環流に起因するキャ
ンドモータの前部ローラ室と１１８ＩＳロータ室との圧
力差によって軸推力成分が生じ、さらに縦型キャンドモ
ータポンプの場合は、ポンプ回転部の重量（正確にはポ
ンプ取扱液による浮力を差し引いた重量。以下同じ。）
は勿論であるが、これより数倍重い主１１ンドモー３回
転部の重量が加わるので、この重量によって両吸込ポン
プと駆動モータとの回転軸が共通ではない一般の両吸込
モータポンプに比べては相当大きな軸推力成分が生じる
。

これらの軸推力成分を、従来の片吸込遠心ポンプを用い
たキャンドモータポンプにおいては、インペラに設けた
バランスホールの手段を調整して全体としての軸推力を
平衡すること（所定値にまで軽減することを含む。以下
同じ。）が行われるが、両吸込ポンプにおいてはその構
造上、バランスホールの手段が適用できず、バランスデ
ィスクやバランスドラムによる手段ら、バランスホール
に比べて構造？！雉で厳しい寸法精度が政求されるので
、特にポンプが小型になる稈高価につき、かつキャンド
モータポンプの構造上その作用は回器である。

従って、両吸込キ１１ンドモータボンブにおいては、大
きな軸推力をスラストベアリングで受（）なければなら
ないが、同じくキャンドモータポンプの構成上、スラス
トベアリングの寸法が制限されるため、スラストベアリ
ングが過大な負荷を受けることとなり、その摩耗が厳し
く惨めて短寿命となる。

これに鑑み、本出願人は実開昭６１−１４４２９３号公
報記載の両吸込キャンドモータポンプを提案した。

これを第７図および第８図に示す２つの実施例について
説明すると、両吸込ポンプ１とキャンドモータ２とを回
転軸３を共通にして液密に一体に構成し、前記両吸込ポ
ンプ１の外側ケーシング４と内側ケーシング５との間に
形成する一対のポンプ吸込室６ａ、　６ｂのうら、反キ
ャンドモータ２ｍの前部ポンプ吸込室６ａに仕切体７を
介して隣接する先端圧力室８を設け、回転軸３の先端部
と仕切体７またはこの仕切体７に装着した先端軸受９と
の間に狭い隙間による高流路抵抗の手段１０を設け、先
端圧力室８とポンプ吐出側１１とを流体通路１２にて連
通したもので、この構成によると、ポンプ取扱液の一部
が、ポンプ吐出ｇｌ１１から流体通路１２を経て先端圧
力室８へと流入し、この先端圧力室８から回転軸３の先
端部と仕切体７または先端軸受９との間に高流路抵抗の
手段１０を通って反キャンドモータ２側の前部ポンプ吸
込室６ａへと微少ｊが流入して漏洩するので、先端圧力
室８の圧力が、ポンプ吐出１１１１圧力とポンプ吸込側
１３圧力との中間の圧力、場合によってはポンプ吐出１
１１１１１Ｊ、、Ｅ力にほぼ等しい圧力となり、この先
端圧力室８の圧力によって回転軸３をキャンドモータ２
側へ推す軸推力成分が生じるので、この＠推力成分によ
って両吸込キャンドモータポンプ金体の軸Ｊｔｔ力を平
衡させんとするものである。

なお、第７図の構成においては、ポンプ吐出口１４のポ
ンプ取扱液の一部がキャンドモータ循環流として、循環
バイブ１５を経てキャンドモータ後側室１６に流入し、
後部ベアリング１１、後部ロータ室１８、キャン間隙１
９、前部ロータ亨２０および前部ベアリング旧とキャン
ドモータ２内を通過して、キャンドモータ２の冷却とベ
アリング１７．２１の潤滑を行った後、後部ポンプ吸込
室６ｂへど両吸込ポンプ１へ戻って循環するので、前記
キャンドモータ循環流のキャン間隙１９における圧力損
失によって後部ロータ室１８に対する前部ロータｉ２０
の圧力が低下し、第８図の構成においては、キャンドモ
−夕２内を通過するキャンドモータ循環流の方向が第７
図の構成とは逆になるので、前部ロータ室２０に対して
後部ロータ室１８の圧力が低下する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この従来発明の両吸込キャンドモータポンプ
においては、その設置姿勢とキャンドモータ循環流の流
れ方向および！＠などどの関係で全体としての軸推力を
４分に平衡させられなくなることがある。

例えば、前記第７図に示ず構成の両吸込キャンドモータ
ポンプにおいては、両吸込インペラ２２およびロータ２
３などの回転軸３と共に回転する回転部の重量による下
方への軸推力成分と、後部ロータ室１８と前部ロータ室
２０との圧力差による０　−タ２３を下方へ推す軸推力
成分とを、先端圧力室８の圧力による上方への軸推力成
分、詳しくは先端圧力室８とキャンドモータ後側室１６
との圧力差により回転軸３を上方へ推す軸推力成分によ
って打消して、全体としての軸杵りを平衡するものであ
るが、前記回転部の重量が大きくなる程およびポンプ吐
出圧力が低くなる程、並びにキャンドモータ２のステー
タ２４の絶縁耐熱や蒸気圧が＾くて気化し易い液をポン
プ取扱液どする関係でキャンドモータ２の温度上昇やこ
のキャンドモータ２内を通過するポンプ取扱液の温度上
昇を抑えるために前記キャンドモータ循環流の流山を増
す程、上方への軸推力成分が下方への’Ｎ１１ｔｔ力成
分を打消すに至らなくなり、全体としての軸推力は平衡
されずに下方へ作用することとなり、またこの両吸込キ
ャンドモータポンプを倒置して謂ゆるポンプトップ型に
した場合は、両ロータ室１８．２０の圧力差による軸推
力成分は上方へ作用するが、前記回転部の重量による軸
推力成分と先端圧力室８による軸推力成分とが下方へ作
用するので、前記回転部の重量が大きくなる程およびポ
ンプ吐出圧りが高くなる程、並びにポンプ効率を向上さ
せるためにキャンドモータ２の温度上昇に支障のない範
囲で前記キャンドモータ循環流の流ｍを少なくする程、
上方への軸推力成分が下方への軸１１【力成分を打消す
に至らなくなり、全体としての軸推力は平衡されずに下
方へ作用することとなる。

また、前記第８図に示す構成の両吸込キャンドモータポ
ンプにおいては、前記回転部の重量による軸１「力成分
は下方へ作用し、両ロータ室１８゜２０の圧力差による
軸推力成分と先端圧力室８による軸推力成分は共に上方
へ作用するので、ステータ２４の絶縁耐熱や蒸気圧の高
いポンプ取扱液の関係で前記キャンドモータ循環流の流
部を増すために両ロータ室１８．２０の圧力差による軸
推力成分の絶対値が回転部の重量による軸推力成分の絶
対値を越える場合を除いては、仕切体７の流体通路１２
開口端に着脱自在に８０２した小孔状オリフィス２５を
流路抵抗の異なるものに取換えて先端圧力室８の圧力を
調整することにより、全体としての軸推力は平衡できる
が、この両吸込キャンドモータポンプを倒置してポンプ
トップ型にした場合には、回転部のｉｌｌによる軸推力
成分、両ロータ室１８゜２０の圧力差による軸推力成分
および先端圧力室８による軸推力成分の全てが下方へ作
用するので、後部ベアリング１７が過大な軸推力を受け
て極めて短寿命となる。

さらに、この従来発明の構成においては、前記第７図お
よび第８図にも示すように、先端圧力室８による軸推力
成分の大きさは、先端圧力全８とキャンドモータ後側室
１６との圧力差および回転軸３の両端面の面積差に比例
するが、回転軸３の先端部に先端圧力室８の圧力を受け
る径大の円板を装着しても構造上、端面面積を５倍程度
にしか拡大できないので、回転部の重量による軸推力成
分に比べてそれ程大きくできす、従って先端圧力室８の
圧力を変化することによる軸推力調整範囲は狭く、同一
の両吸込キ鵞νンドモータボンブであってもポンプ仕様
点が変われば対応できなくなる問題がある。

本発明は、前記問題点を解決１“るため成されたもので
、軸推力調整範囲が拡いことは勿論、ポンプトップ型ヤ
モータトップ型または横画き型など両吸込キャンドモー
タポンプの設置姿勢に拘らず全体としての軸推力を縦断
に平衡させることができて、ベアリングの長寿命化が図
れる両吸込キヤントモータポンプを提供することを目的
とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の両吸込キャンドモータポンプの構成は、両吸込
ポンプとキャンドモータとを回転軸を共通にして液密に
一体に構成した両吸込キャンドモータポンプにおいて、
両吸込インペラの少なくとも片側にこの両吸込インペラ
のシュラウドとポンプケーシングとで包囲形成した圧力
室を設け、前記両吸込インペラに所望の軸推力成分を生
じさせて前記キｉＩンドモータボンブ全体としての軸推
力を平衡させるための、前記圧力室の圧力を調整する任
力調整手段を設けてなるものである。

また請求項２記載の発明は、両吸込インペラのシュラウ
ドとポンプケーシングとで包囲する圧力室を形成するた
めのシール部として前記シュラウドと前記ポンプケーシ
ング間に設けた吐出側オリフィス部および吸込側オリフ
ィス部を、圧力室の圧力を調整する圧力調整手段として
兼用したことを特徴とするものである。

また請求項３記載の発明は、圧力室の圧力を調整する圧
力調整手段として、少なくとも１つの圧力室をポンプ吸
込側とポンプ吐出側とのいずれかに小孔状オリフィスを
介して連通したことを特徴とするものである。

また請求項４記載の発明は、圧力室の圧力を調整する圧
力調整手段として、少なくとも１つの圧力室をポンプ吸
込側とポンプ吐出側とのいずれかに弁を介して連通した
ことを特徴とするものである。

（作用） 本発明の両吸込キトンドモータボンブは、両吸込インペ
ラの少なくともｒ１側にこの両吸込インペラのシュラウ
ドとポンプケーシングとで包囲形成した圧力室を設け、
この圧力室の圧力を調整して両吸込インペラに軸推力成
分を生じさせてなるため、軸推力調整範囲が拡く、かつ
両吸込インペラの両シュラウドに加わる圧力関係を逆に
設定することにより両吸込インペラに生じる軸推力成分
を前後いずれの方向にも作用させることができるので、
回転部の１吊による軸推力成分とキャンドモータ循環流
に起因する軸推力成分との和が前後いずれの方向に作用
しても両吸込キャンドモータポンプ全体としての軸推力
を十分平衡させることができる。

（実施例） 次に、本発明の実施例の構成を図面に基づき説朗する。

第１図はキャンドモータの上方に両吸込ポンプを回転軸
を共通にして液密に一体に構成したポンプ１−ツブ型の
両吸込キセンドモータボンブにおいて、両吸込インペラ
の両シュラウドとポンプケーシング間にシール部として
の０［出側オリフィス部および吸込側オリフィス部を設
けて前記インペラの両側にその両シュラウドとポンプケ
ーシングとで包囲形成する圧力室を設け、前記吐出側オ
リフィス部および吸込側オリフィス部を前記圧力室の圧
力を調整する圧力調整手段として兼用した実施例を示す
。

第１図において、３０はキャンドモータで、フレーム３
１に挿入回着したステータ３２の内周面にステータキャ
ン３３を密着挿入し、その両端縁をフレーム３１の両７
ランジ部３１ａ　、　３１ｂに液密に旧名してステータ
３２をポンプ取扱液から隔離し、内周部に回転軸３４を
挿入ＵＩＡｓし外周面にロータキｔｌン３５を密着被覆
したロータ３６をステータキャン３３とロータキャン３
５とのキャン間隙３７を介してステータ３２に対向配設
し、フレーム３１の前部７ランジ部３１ａに前部ベアリ
ングハウジング３８を取着し、後部フランジ部３１ｂに
端蓋を兼ねた後部ベアリングハウジング３９をガスケッ
ト４０を介して液密に取着し、前部ベアリングハウジン
グ３８および後部ベアリングハウジング３９にスラスト
ベアリングとラジアルベアリングとを兼ねた前部ベアリ
ング４１および後部ベアリング４２をそれぞれ装着し、
この両ベアリング４１．４２にそれぞれスラストカラ４
３．４３とスリーブ４４．４４を介して回転＠３４を回
転自在に支架し、前記キャンドモータ３０を構成する。

そして、４５はこのキャンドモータ３０の上方に配設し
た両吸込ポンプで、フレーム３１の前部フランジ部３１
ａの前端面に外側ケーシング４６の一端面を前部ベアリ
ングハウジング３８のフランジ部の外周および中間段部
と嵌合してガスケット４７を介して液密に取着し、この
外側ケーシング４６にポンプ吐出側としてのポンプ渦室
４８を形成する内側ケーシング４９をリブ５０を介して
一体に形成配設してこの内側ケーシング４９と外側ケー
シング４６とからなるポンプケーシング５１を構成し、
内側ケーシング４９の一部を構成するｎ１内側ケーシン
グ５２にリブ５３を介して一体に形成した外側ケーシン
グ側板５４を外側ケーシング４６の他端面にガスケット
５５を介して液密に取着し、内側ケーシング４９内に配
設した両吸込インペラ５６を回転軸３４に罪人固定し、
この両吸込インペラ５６の両シュラウド５７ａ　、　５
７ｂの内径部層状突起と内側ケーシング４９間にそれぞ
れシール部としての狭い隙間の吸込側オリフィス部５８
ａ　、　５８ｂを形成し、両シュラウド５７ａ　、　５
７ｂの外径部環状突起と内側ケーシング４９間にそれぞ
れシール部としての狭い隙間の吐出側オリフィス部５９
ａ　、　５９ｂを形成し、この各オリフィス部５８ａ。

５８ｂ　、　５９ａ　、　５９ｂを介して両吸込インペ
ラ５６の両側に両シュラ１クド５７ａ　、　５７ｂと内
側ケーシング４９とで包囲形成した前部圧力室ＧＯａお
よび後部圧力室６０ｂを設け、内側ケーシング４９の側
壁と外側ケーシング側板５４の側壁問おＪ、び内側クー
シング４９の側壁と外側ケーシング４６の側壁問にポン
プ吸込口６１に連なる前部ポンプ吸込室６２１および１
股部ポンプ吸込室６２ｂをそれぞれ形成し、内側ケーシ
ング４９をポンプ渦室４８の最大断面積部にＪｊで外側
ケーシング４６に連続するよう形成してポンプ吐出口６
３へ連通し、前記両吸込ポンプ４５を構成する。なお、
この実施例では、前述したように前記シュラウド５７ａ
　、　５７ｂとボンブクーシング５１聞に設けたシール
部としての吸込側オリフィス部５８ａ　、　５８ｂおよ
び吐出側オリフィス部５９ａ　、　５！Ｊｂを、前記両
吸込インペラ５６に所望の軸推力成分を平衡させるため
の、前記圧力室６０ａ　、　６０ｂの圧力を調整でるだ
めの圧力調整手段へとしている。

また、ポンプ吐出口６３とキャンドモータ後側室６４と
を循環バイブロ５を介して連通し、キャンドモータ循環
流としてポンプ吐出口６３のポンプ取扱液の一部が、循
環バイブロ５を経てキャンドモータ後側室６４に流入し
、後部ベアリング４２、後部ロータ室６６、キャン間隙
３７、前部ロータ室６７および前部ベアリング４１とキ
ャンドモータ３０内を通過してこのキセンドモータ３０
の冷却とベアリング４１．４２の潤滑を行った後、後部
ポンプ吸込室Ｇ２ｂへと両吸込ポンプ４５へ戻って循環
するキｔ・ンドモータ循環経路Ｇ８ａに形成し、このキ
ャンドモータ循環流を適宜流量に調整する小孔状オリフ
ィス６９をポンプ吐出口６３の循環バイブロ５接続部に
装着する。

なお、７０はスタンドである。

このように構成した実施例の両吸込キャンドモータポン
プを運転すると、ポンプ吸込口６１から吸込まれたポン
プ取扱液が両ポンプ吸込１６２ａ。

６２ｂに分流されて両吸込インペラ５６の両目工部に至
り、この両吸込インペラ５６にて加圧合流されてポンプ
渦室４８からポンプ吐出口６３へと吐出される。

また、このポンプ吐出口Ｇ３のポンプ取扱液の一部がキ
ャンドモータ循環流としてキャンドモータ循環経路６８
ａを流れて循環する。

また、ポンプ渦室４８のポンプ取扱液の楊り一部が前部
吐出側オリフィス部５９ａを通って前部圧力室６０ａに
流入し、この前部圧力１！６ｏａから前部吸込側オリフ
ィス部５８ａを通って前部ポンプ吸込室ｔｌｉ２ａへと
流れて漏洩し、および後部吐出側オリフィス部５９ｂを
通って後部圧力室６０ｂに流入し、この後部圧力室６０
ｂから後部吸込側オリフィス部５８ｂを通って後部ポン
プ吸込室Ｇ２ｂへと流れて漏洩する。

そして、この実施例においては、キャンドモータ循環流
のキャン間隙３７における圧力屓失によってｉＩｉ部ロ
ータ室６６に対する前部ロータ室６７の圧力が低下し、
この両ロータ室６６、６７の圧力差によってロータ３６
を上方へ推す力〔Ｆ「〕が生じ、Ｊｊよびキャンドモー
タ後側室６４と前部ポンプ吸込室６２ａとの圧力差によ
って回転軸３４を上方へ推寸力（Ｆｓ）が生じ、すなわ
ちキャンドモータ循環流に起因して上方への軸推力成分
（Ｆｃ＝　Ｆｒ＋　Ｉｓ）が生じ、両吸込インペラ５６
およびロータ３６などの回転軸３４と共に回転する回転
部の重量によって下方への軸推力成分（−Ｆ！ＩＩ）が
生じるので、この両軸１１【力成分の和（ＦＣ−ＦＱ）
が下方へ作用する場合は、両吸込インペラ５６にその大
きさがｌＦｃ−Ｆｇｌにほぼ等しい上方への軸推力成分
（Ｆｉ）を生じせさせるように、吐出側オリフィス部５
９ａ　、　５９ｂおよび吸込側オリフィス部５８ａ　、
　５８ｂのうち少なくとも１つの流路抵抗を調整して、
後部圧力室６０ｂに対して前部圧力室６０ａの圧力を低
く設定することにより、両吸込キャンドモータポンプ全
体としての軸推力を平衡することができ、またキャンド
モータ循環流に起因する上方への軸推力成分（Ｆｃ）と
回転部の重量による下方への軸推力成分（−Ｆａ）との
和（Ｆｃ−Ｆｇ）が上方へ作用する場合は、両圧力室６
０ａ　、　６０ｂの圧力関係を逆に設定することにより
、全体としての軸推力と平衡させることができる。

すなわち、各吐出側オリフィス部５９ａ　、　５９ｂに
ついては、切削加工などにてその隙間の径方向長さを拡
大または軸方向良さを縮少して流路ｖ１抗を減少するこ
とにより、この流路抵抗を減少した側の圧力室６０ａま
たはＢｏｂの圧力が上昇し、逆にケーシングリングやイ
ンペラリングを取着するなどしてその隙間の径方向長さ
を縮少または軸方向長さを拡大して流路抵抗を増大１ｙ
ることにより、この流路抵抗を増大した側の圧力室６０
ａまたは６０ｂの圧力が下降し、各吸込側オリフィス部
５８ａ。

５８ｂについては、その流路抵抗を減少した側の圧力ｑ
　６０ａまたは６０ｂの圧力が下降し、その流路抵抗を
増大した側の圧力’ｌ　６０ａまたは６０ｂの圧力が上
昇するので、両吸込インペラ５６に所望の＠１１１力成
分（Ｆｉ）が生じるように前記各オリフィス部５８ａ　
、　５８ｂ　、　５９ａ　、　５９ｂのうち少なくとも
１つの流路抵抗を加減して両圧力室（ｉｏａ　、　６０
ｂの圧力差を調整することにより、全体どしての軸推力
を平衡することができる。

また、この実施例の両吸込キャンドモータポンプを横置
き型にした場合は、回転部の＠量による軸推力成分は発
生せず、キャンドモータ循環流に起因する軸推力成分（
Ｆｃ）がキャンドモータ３０側から両吸込ポンプ４５側
へ向って作用するので、前部圧力ｖ６０ａに対して後部
圧力室６０ｂの圧力を低く設定すればよい。

また、この実施例の両吸込キャンドモータポンプを倒置
してモータトップ型にした場合は、キャンドモータ循環
流に起因する軸推力成分（−Ｆｃ）として回転部の重量
による軸推力成分（−Ｆｇ）が共に下方の両吸込ポンプ
４５側へ向って作用するので、横２き型の場合と同様に
前部圧力室６０ａに対して後部圧力室６０ｂの圧力を低
く設定するのは勿論であるが、全体としての＠推力を十
分に平衡するには両吸込インペラ５６に横置き型やポン
プトップ型に比べてかなり大きい軸推力成分（Ｆｉ）を
生じさせなければならない。

この軸推力成分（Ｆｉ）については、本発明の両吸込キ
ャンドモータポンプによれば、前記第７図および第８図
に示す従来の両吸込キ１νンドモータボンブに採用した
先端圧力室８による軸推力平衡手段に比べて、軸推力を
調整するための圧力変化範囲を同等以上に設定できる上
に、この圧力変化を受けるのが回転＠３４の端面の慨し
て１０倍以上の面積を有するシュラウド５７ａまたは５
７ｂであるので、両吸込インペラ５６に生じる軸推力成
分（Ｆｉ）は十分大きく設定でき、さらにこの実施例の
ように両吸込インペラ５６の両側に圧力室６０ａ。

６０ｂを設けた場合は、例えば前部吐出側オリフィス部
５９ａの流路抵抗を減少して前部圧力室６０ａの圧力を
上昇させるとともに後部吸込側オリフィス部５８ｂの流
路抵抗を減少して後部圧力室ＧＯｂの圧力を下降させる
など、両圧力室６０ａ　、　６０ｂの圧りを互に逆方向
に変化させることにより、両吸込インペラ５６に生じる
軸推力成分〔「ｉ〕の大きさが倍増するので、両吸込キ
ャンド″し一タボンブの殆んど全ての仕様に対して全体
としての軸推力を十分平衡させることができ、軸推力調
整範囲は極めて拡いものである。

次に第２図は、前記第１図に示す両吸込キャンドモータ
ポンプにおいて、キャンドモータ循環流の流れ方向を逆
にした実膿例を示し、キトンドモータ循環流としてポン
プ渦室４８のポンプ取扱液の一部が、一端がポンプ渦室
４８に開口して他端が外側ケーシング４６のキャンドモ
ータ３０側の側面に間口する通孔７１と、外側ケーシン
グ４６と前記ベアリングハウジング３８間の空間７２と
、前記ベアリングハウジング３８のフランジ部を軸方向
に貫通する通孔７３と、前記ベアリングハウジング３８
の円筒部とステータキャン３３との隙間７４とを介して
、前部ロータ室６７へ流入し、その一部が前部ロータ室
６７から前部ベアリング４１を通って後部ポンプ吸込室
６２ｂへと戻って循環し、残りが前部ロータ室６７から
キャン間隙３７、後部ロータ室６６、後部ベアリング４
２、キャンドモータ後側室６４および循環バイブロ５を
通ってポンプ吸込口６１へと戻って循環して、キャンド
モータ３０の冷却とベアリング４１．４２の潤滑を行う
キャンドモータ循環経路６８ｂを形成する。

この実施例においては、前部ロータ室６７に対する後部
ロータ室６６の圧力が低下してキャンドモータ循環流に
起因する軸推力成分（−Ｆｃ）が回転部のＩＩによる軸
推力成分（−ＦＵ）と同様に下方へ作用するが、前記説
明のように両吸込インペラ５６にかなり大きい上方への
軸１ｆｔ力成９〔［ｉ〕を生じさせることができるので
、全体としての軸推力を十分平衡させることができ、前
記第８図に示す従来の両吸込キャンドモータポンプを倒
置してポンプトップ型にした場合のＪ：うに後部ベアリ
ング４２が過大な軸推力を受けることはない。

また、この実施例の両吸込キャンドモータポンプを横置
きにした場合は、キャンドモータｆｉｒＭ流に起因する
軸推力成分〔［Ｃ〕が両吸込ポンプ４５側からキャンド
モータ３０側へ向って作用するので、後部圧力室６０ｂ
に対して前部圧力室６０ａの圧力を低く設定すればよく
、１愕置してモータトップ型にした場合は、キャンドモ
ータ循環流に起因する上方への軸推力成分（Ｆｃ）と回
転部の千Ｍによる下方への軸推力成分〔−「す〕との和
（ＦＣ−ＦＱ）が上方へ作用すれば後部圧力室６０ｂに
対する前部圧力室６０ａの圧力を低く設定し、下方へ作
用すれば、この逆に設定すればよい。

次に第３図は、前記第１図に示す両吸込キトンドモータ
ボンブにおいて、両圧力？１６０ａ　、　６０ｂの圧力
差の調整を容易にした実施例を示し、外側ケーシング側
板５４に代え、リブ７５を介して回内側ケーシング５２
と一体に形成した仕切体７６を外側ケーシング４Ｇに嵌
合取着し、この仕切体７６を覆う蓋体１７をガスケット
１８を介して外側ケーシング４Ｇの他端面に液密に取着
して前記蓋体７７と仕切体７６とで囲む空間を先端圧力
ｖ７９として形成し、仕切体７６に装着した先端ベアリ
ング８０にてス、リーブ８１を介して回転軸３４の先端
部を回転自在に支架し、前記一体に形成した回内側ケー
シング５２とリブ７５および仕切体７６に前部圧力室６
０ａと先端圧力室７９とを連通する通孔８２を設け、こ
の通孔８２の先端圧力室７９側に前記圧力室６０ａ　、
　ＧＯｂの圧力を調整する圧力ｙ４整手段八としての小
孔状オリフィス８３を着脱自在に取着する。

この実施例においては、ポンプ渦室４８から前部吐出側
オリフィス部５９ａを通って前部圧力室６０ａに流入し
たポンプ取扱液は、その一部が前部吸込側オリフィス部
５８ａを通って前部ポンプ吸込室６２ａへと流れて漏洩
し、残りは通孔８２とオリフィス８３を通って先端圧力
室７９に流入し、先端ベアリング８０を通って前部ポン
プ吸込室６２ａへと流れて漏洩するので、前記小孔状オ
リフィス８３を流路抵抗の異なるものに取り換えること
により、前部圧力室６０ａと先端圧力室７９の圧力を変
化させて軸推力を調整することができる。

例えば、前記小孔状オリフィス８３の流、路抵抗を減少
すると、前部圧力室６０ａの圧力が下降しで両吸込イン
ペラ５６上に作用する」二方への軸推力成分が増加し、
他方、先端圧力室１９の圧力が上背して先端圧力室７９
とキャンドモータ後側室６４との圧力差により回転軸３
４に作用する下方への軸推力成分が増加するが、回転軸
３４に比べて両吸込インペラ５６の受圧面積がかなり拡
いため、その和としては上方への軸推力成分が増加する
。

従って、この実施例によれば、構成が若干複雑になるも
のの、前記各実施例のＪ：うに軸推力を調整するのに両
吸込インペラ５６を取りはずし、例えばこのインペラ５
６の内径部屋状突起または外径部環状突起を切削加工し
て少なくとも１つのＡリフイス部５８ａ　、　５８ｂ　
、　５９ａ　、　５９ｂ　（７）流路抵抗を加減するな
ど、多くの時間と労力を要することなく、蓋体７７を取
りはずして小孔状オリフィス８３を流路抵抗の異なるも
のに取り換えるだけの容易な作業ですむ。

また同様に、前記第１図に示す実施例において、同図に
点線にて示すように、一体に形成したり１内側ケーシン
グ５２とリブ５３および外側ウーシング側板５４に前部
圧力室６０８に一端が間口づる通孔８４を設り、この通
孔８４の他端とポンプ吸込口６１問に接続した連通バイ
ブ８５および通孔８４の他端部とポンプ吸込口６１部と
の少なくとも一方に着脱自在に取着した前記圧力調整手
段Ａとしての小孔状オフリフイス８６．８７を介して前
部圧力室６０ａとポンプ吸込口６１とを連通ずれば、連
通バイブ８５を取りはずして小孔状オリフィス８６また
は８１を取り換えるだけで前部圧力室６０ａの圧力を変
化させて軸推力を調整することができ、前記第３図に示
す実施例よりも軸推力調整作業が一段と容易である。

さらに、前記圧力調整手段Ａとして小礼状オリフィス８
６．８７に代えて、またはこの小孔状オリフィス８６．
８７に加えて、第４図に示すように連通バイブ８５の途
中に弁８８を設ければ、前記小孔状オリフィス８３や８
６．８７によって軸推力を調整する場合のように、予め
流路抵抗の異なる数種の小孔状のオリフィス８３や８６
．８７を用意しておき、別途手段にて全体としての軸推
力を測定した後、この全体としての軸推力が平衡される
まで外側ケーシング側板５４や蓋体１１およσ連通バイ
ブ８５をｌｌ１２者して小孔状オリフィス８３や８６．
８７を交換するという煩雑な作業が不要となり、弁８８
の開度を調整するだけの極めて容易な作業ですみ、加え
てポンプ全流量域において軸推力が平衡できる。

すなわち、両吸込インペラ５６のシュラウド５７ａ　、
　５７ｂと内側ケーシング４９間に設けた各オリフィス
部５８ａ　、　５８ｂ　、　５９ａ　、　５９ｂまたは
前記小孔状オリフィス８３や８６．８７の流路抵抗を加
減することによって圧力室６０ａ　、　６０ｂの圧力差
を変化して軸推力を調整する場合は、特定のポンプ仕様
点において軸推力が平衡されてもポンプ仕様点が異なれ
ば圧力室８０ａ　、　６０ｂの圧力差が変わって軸推力
が不平衡となり、前部ベアリング４１または後部ベアリ
ング４２へ過大な軸方向荷重が竹田するので、ポンプ吐
出流囚を種々に変化させて使用する用途に対してはベア
リング４１．４２の〒ｌ１ｎｌＦ１粍を避は得ないが、
前記弁８８による場合は、各ポンプ吐出流出に対して軸
推力が平衡できる弁８８の開度を予め求めておき、ポン
プ吐出流出の変化に応じて弁８８の開度を手動または自
動制御にて調整することにより、ポンプ全流量域におい
て全体としてのＩＮｌ推力を平衡させるこができ、ベア
リング４１．４２の寿命が大幅に延長できる。

なお、この第４図に示す実施例においては、弁８８を介
して連通バイブ８５および通孔８４にてｒｆｊ部圧力室
６０ａとポンプ吸込口６１とを連通したが、同図に点線
にて示すように弁８９を介して連通バイブ９０および通
孔９１にて後部圧力室６０ｂとポンプ吐出口６３とを連
通して両吸込インペラ５６に上方への軸推力成分〔「；
〕を作用させてもよく、さらに両方を共に採用すれば軸
推力調整範囲が倍増できる。

ところで、前記吐出側オリフィス部５９ａ。

５９ｂについては、前記各実施例のように両吸込インペ
ラ５６のシュラウド５７ａ　、　５７ｂに外径部環状突
起を設けずに、第５図に示すようにシュラウド５７ａ　
、　５７ｂの外周縁と内側ケーシング４９との間に狭い
隙間を設けて形成することもでき、また圧力室（３０ａ
　、　６０ｂの圧力を調整する圧力調整手段Δとしての
小孔状オリフィスも萌記各実施例のほか、第５薗に示す
ように、内側ケーシング４９に後部圧力室６０ｂと後部
ポンプ吸込室６２ｂとを連通する細孔を穿設して、また
は図示しないがａ１内側ケーシング５２の側壁に前部圧
力室６０ａと前部ポンプ吸込室６２ａとを連通ずる細孔
を穿設して小孔状オリフィス９２としてもよく、さらに
第５図に示すように、前部圧力室６０ａとポンプ吐出口
６３とを微少吐出量の加圧ポンプ９３を介して連通して
前部圧力室６０ａの圧力をポンプ吐出口６３の圧力以上
に上置させることにより、両吸込インペラ５Ｇに上方へ
の強大な軸推力成分〔［ｉ〕を作用させることができる
。

以上の各実施例においては、両吸込インペラ５６の両シ
ュラウド５７ａ　、　５７ｂと内側ケーシング４９間に
吐出側オリフィス部５９ａ　、　５９ｂおよび吐出側オ
リフィス部５８ａ　、　５８ｂを設けることによって両
吸込インペラ５６の両側の圧力室６０ａ　、　６０ｂを
形成したが、第６図に示すように、片方のシュラウドＳ
７ｂと内側ケーシング４９間に吐出側オリフィス部５９
ｂを設けないでこの片方のシュラウド５７ｂに加わる圧
力をポンプ渦室４８とほぼ同圧力にし、または図示しな
いが片方のシュラウド５７ａまたは５７ｂと内側ケーシ
ング４９間に吸込側オリフィス部５８ａまたは５８ｂを
設けないでこの片方のシュラウド５７ａまたは５７ｂに
作用する圧力をポンプ吸込室６２ａまたは６２ｂとほぼ
同圧力にし、他方のシュラウド５７ｂまたは５７ａ側に
設けた圧力室６０ｂまたは６０ａの圧力を前記各実施例
に示す圧力調整手段Ａにて変化させても同様に全体の軸
Ｉ１１力を平衡することができる。

また、圧力室６０ａ　、　６０ｂの圧力を変化させる圧
力調整手段Ａとして、吐出側オリフィス部５９ａ。

５９ｂまたは吸込側オリフィス部５８ａ　、　５８ｂの
流路抵抗を加減するのではなく、前記各小孔状Ａリフイ
ス８３．８６．８７．９２や弁８８．８９を用いる場合
は両吸込インペラ５６のシュラウド５７ａ　、　５７ｂ
と内側ケーシング４９とで包囲する圧力室６０ａ　、　
Ｂｏｂを形成するための両吸込インペラ５６の外径部シ
ール手段および内径部シール手段として、吐出側Ａリフ
イス部５９ａ　、　５９ｂおよび吸込側オリフィス部５
８ａ。

５８ｂに代えて、流路抵抗を加減するのは困難であるが
両吸込ポンプ４５の漏れ１（１失を低減してポンプ体積
効率を向上させるラビリンスやりブシールが採用できる
。

また、キャンドモータ循環流は、前記各実施例に示すよ
うにポンプ川出側のポンプ取扱液の一部をキャンドモー
タ３０内を通過させてポンプ吸込側へと戻して循環させ
る自己循環方式のほか、第６図に示すように、ポンプ取
扱液またはその母液などポンプ取扱液に混入しても支障
のない液をキャンドモータ３０に一体に設けた補助イン
ペラ９４によりキャンドモータ３０と熱交換器９５間に
循環させる独立循環方式、あるいは図示しないが、ポン
プ吐出側のポンプ取扱液の一部をキャンドモータ３０内
を通過させた後、吸込タンクへ戻して循環させるリバー
スサーキュレーション方式によるものでもよい。

〔発明の効果〕

本発明の両吸込キャンドモータポンプは、両吸込インペ
ラの少なくとも片側にこのインペラのシュラウドとポン
プケーシングとで包囲形成した圧力室を設け、この圧力
室の圧力を調整して両吸込インペラに軸推力成分を生じ
させてなるため、軸１（（力調整範囲が拡く、かつ両吸
込インペラの両シュラウドに加わる圧力関係を逆に設定
することにより両吸込インペラに生じる軸推力成分を前
後いずれの方向にも作用させることができるので、回転
部の重量による軸推力成分とキャンドモータ循環流に起
因する軸推力成分との和が前後いずれの方向に作用して
も両吸込キャンドモータポンプ全体としての軸推力を十
分平衡させることができ、両吸込キャンドモータポンプ
をポンプトップ型またはモータトップ型あるいは横置き
型のいずれの姿勢に設置してもベアリングの負荷が大幅
に軽減でき、その長寿命化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の両吸込キャンドモータポンプの一実施
例を示す縦断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す
縦断面図、第３図ａ３よび第４図はそれぞれ本発明のさ
らに他の実施例を示す一部縦断面図、第５図および第６
図はそれぞれ本発明の別の実施例を示す縦断面図、第７
図および第８図はそれぞれ従来の両吸込キセンド１−タ
ボンブの縦断面図である。 ３０Φφキヤンドモータ、３４壷回転軸、４５・・両吸
込ポンプ、５１・・ポンプケーシング、５６・・両吸込
インペラ、５７ａ　、　５７ｂ　・・シュラウド、５８
ａ　・・前部吸込側オリフィス部、５８ｂ　・・後部吸
込側オリフィス部、５０ａ　・・前部吐出側オリフィス
部、５９ｂ　・・後部吐出側オリフィス部、６０ａ・・
ｔｔＪ部圧力室、６０ｂ　・・後部圧力室、８３．８Ｇ
。 ８７、９２・・小孔状オリフィス、８８．８９・・弁、
Ａ・圧力調整手段。 昭和６３年１０月４日 発 明 者 玉 山 光 弘 同 松 岡 達 昭

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）両吸込ポンプとキャンドモータとを回転軸を共通
   にして液密に一体に構成した両吸込キャンドモータポン
   プにおいて、 両吸込インペラの少なくとも片側にこの両吸込インペラ
   のシュラウドとポンプケーシングとで包囲形成した圧力
   室を設け、前記両吸込インペラに所望の軸推力成分を生
   じさせて前記キャンドモータポンプ全体としての軸推力
   を平衡させるための、前記圧力室の圧力を調整する圧力
   調整手段を設けたことを特徴とする両吸込キャンドモー
   タポンプ。
2. （２）両吸込インペラのシュラウドとポンプケーシング
   とで包囲する圧力室を形成するためのシール部として前
   記シュラウドと前記ポンプケーシング間に設けた吐出側
   オリフィス部および吸込側オリフィス部を、圧力室の圧
   力を調整する圧力調整手段として兼用したことを特徴と
   する請求項１記載の両吸込キャンドモータポンプ。
3. （３）圧力室の圧力を調整する圧力調整手段として、少
   なくとも１つの圧力室をポンプ吸込側とポンプ吐出側と
   のいずれかに小孔状オリフィスを介して連通したことを
   特徴とする請求項１または２記載の両吸込キャンドモー
   タポンプ。
4. （４）圧力室の圧力を調整する圧力調整手段として、少
   なくとも１つの圧力室をポンプ吸込側とポンプ吐出側と
   のいずれかに弁を介して連通したことを特徴とする請求
   項１または２記載の両吸込キャンドモータポンプ。