JPH08144988A - バルク型キャンドモータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スラスト荷重が激減し、ポンプケーシングの
形状が単純となり、製造が容易となる。インペラの軸方
向位置の微細な調整が不要であるとともにスラスト軸受
部の寿命が大幅に延長できる。 【構成】 ポンプ１を下側に浸漬型キャンドモータ２を
上側にして液密に一体に結合し、取付フランジ部４をポ
ンプ取扱液を貯溜するタンク５の底部に開設したマンホ
ール６に液密に取り付けてモータ２をタンク５内に突出
させる。ポンプ１のポンプケーシング３内にインペラ９
をその目玉部を上側に向けて配設し、インペラ９の下側
にディフューザ34を配設する。ケーシング３にインペラ
９とモータ２の下端部との間にポンプ吸込室36を形成す
る。ケーシング３に一端がポンプ吸込室36に開口し他端
がタンク５の底部に開口するポンプ吸込通路37を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バルク型キャンドモー
タポンプに係わり、液化ガスなどの液を貯溜ないしは運
搬するタンクローリ車などのタンクの下底部に取り付け
られるバルク型キャンドモータポンプのポンプ部分の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】バルク型キャンドモータポンプは、特開
昭５９−１４７１９４号公報などにより、主としてタン
クローリ車などのタンク内に貯溜された液化石油ガス
（ＬＰＧ）や液化天然ガス（ＬＮＧ）などの低温高圧流
体を排出するポンプとして知られている。

【０００３】このバルク型キャンドモータポンプの構成
は、図３および図４に示すように、ポンプ１と浸漬型の
キャンドモータ２とをポンプ１を下側にキャンドモータ
２を上側にして液密に一体に結合し、前記ポンプ１のポ
ンプケーシング３に設けた取付フランジ部４をタンク５
の底部に開設したマンホール６にシール部材７を介して
液密に取着して、前記キャンドモータ２をタンク５内に
突出させるとともにポンプ１の吸込側をタンク５の底部
より低い位置になるように配置し、また、前記ポンプ１
部分はポンプケーシング３に液溜室８を設け、この液溜
室８に前記ポンプ１のインペラ９をその目玉部を下向き
にして配設するとともにこのインペラ９と同軸結合する
インデューサ10を配設し、このインペラ９とインデュー
サ10が流路中の液体と接触する表面から離間して隔壁を
配設して内側ケーシング11とし、一端がタンク５の底部
に開口するポンプ吸込口12に連なり他端が液溜室8 に連
なるポンプ吸込通路13と、一端がポンプケーシング３の
下端面に開口したポンプ吐出口14に連なり他端が内側ケ
ーシング11内に形成されるポンプ室15の吐出側に連なる
ポンプ吐出通路16とがそれぞれ前記ポンプケーシング３
に形成されている。

【０００４】また、前記キャンドモータ２の固定子17か
ら導出されるリード線18は絶縁性樹脂19にて囲繞してテ
ィーパイプ20を貫通させ、前記ポンプケーシング３に液
溜室８と画成して設けた端子室21にシールスリーブ22を
介して液密に貫通させて図示しない端子箱において外部
電源線と接続されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記ポンプ
ケーシング３は、液溜室８と端子室21を形成するのに加
えて、ポンプ吸込通路13とポンプ吐出通路16とが交差す
るように形成されるので形状が複雑となり、そのため、
鋳造には多くの中子が必要で熟練作業が要求され、ポン
プケーシング３がコスト高につくとともに鋳巣が発生し
易く漏れに対する信頼性に欠ける難点がある。

【０００６】また、インペラ９はその目玉部を下向きに
して配設されているので、インペラ９に生じる軸方向推
力が下方に作用し、インペラ９やインデューサ10および
キャンドモータ２の固定子17や回転軸24などの回転部の
重量と相まって、キャンドモータポンプ全体としてのス
ラスト荷重が大きくなって下部軸受25と下部スラストカ
ラ26とからなる下部スラスト軸受部27が早期摩耗に至り
易い。

【０００７】また、インペラ９に図示するようなセミオ
ープンインペラを採用する場合は、インペラ９と内部ケ
ーシング11との軸方向隙間が広いとポンプ性能が大幅に
低下することからこの軸方向隙間を狭く調整する必要が
あるが、この軸方向隙間が狭いと下部スラスト軸受部27
の摩耗進行によって早期にインペラ９が内部ケーシング
11に接触する事故に至る問題がある。

【０００８】これに対処するには、クローズドインペラ
の採用が考えられるものの、その場合は、インペラ９が
収納される内部ケーシング11を同心円ケーシングから渦
形室ケーシングに代えなければポンプ性能が劣ることに
なるが、渦形室ケーシングを採用すると前述のように複
雑な形状のポンプケーシング３がさらに複雑となってコ
スト高および鋳巣発生の難点がさらに増長される問題が
ある。

【０００９】また、インペラ９に環状オリフィスとバラ
ンスホールの手段からなる軸方向推力軽減装置を設けて
キャンドモータポンプ全体としてのスラスト荷重を軽減
することも考えられるが、その場合は、バランスホール
を流れる流量の分だけポンプ容積効率が低下するととも
に、ポンプ損失の熱エネルギーによって昇温されたポン
プ吐出側のポンプ取扱液の一部がバランスホールから低
圧のポンプ吸込側へ戻されるので、蒸気圧の高い液を取
り扱う場合はポンプ取扱液がベーパーしてポンプ送液不
良に至るおそれもある。

【００１０】また、キャンドモータ２内を流れてキャン
ドモータ２の固定子17と回転子23の冷却および軸受25，
28の潤滑を行なわせるキャンドモータ循環流の流量を、
キャンドモータ２の温度上昇と軸受潤滑に支障のない範
囲においてできる限り少なくしてキャンドモータポンプ
全体としてのポンプ効率を高める場合には、ポンプ仕様
が異なる毎に出荷試験に際して試験用タンクに取り付け
たキャンドモータポンプ全体をタンクから取り外して後
部軸受箱29に穿設した通孔30の径または後部軸軸受箱29
に設けた図２に示すようなオリフィス31の径を変更しな
ければならず、作業が大変であった。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のバルク
型キャンドモータポンプの構成は、ポンプと浸漬型のキ
ャンドモータとを前記ポンプを下側に前記キャンドモー
タを上側にして液密に一体に結合し、その取付フランジ
部をポンプ取扱液を貯溜するタンクの底部に開設したマ
ンホールに液密に取り付けて前記キャンドモータを前記
タンク内に突出させたバルク型キャンドモータポンプに
おいて、前記ポンプのポンプケーシング内にインペラを
その目玉部を上側に向けて配設するとともに前記インペ
ラの下側にこのインペラと対をなすディフューザを配設
し、前記ポンプケーシングに前記インペラと前記キャン
ドモータの下端部との間にポンプ吸込室を形成し、前記
ポンプケーシングに一端が前記ポンプ吸込室に開口し他
端が前記タンクの底部に開口するポンプ吸込通路を設け
てなるものである。

【００１３】請求項２に記載のバルク型キャンドモータ
ポンプの構成は、請求項１記載のバルク型キャンドモー
タポンプにおいて、ポンプは複数組のインペラとディフ
ューザを順次配列して構成した多段ポンプとしたもので
ある。

【００１４】請求項３に記載のバルク型キャンドモータ
ポンプの構成は、請求項１乃至請求項２記載のバルク型
キャンドモータポンプにおいて、一端が回転軸の下端面
に開口し他端がキャンドモータの下端部に臨んで開口す
る軸内通路を前記回転軸に設け、この回転軸の下端部に
通孔を有するインペラボルトを螺合してなるものであ
る。

【００１５】

【作用】本発明のバルク型キャンドモータポンプは、ポ
ンプのインペラをその目玉部を上側に向けて配設したの
で、インペラに生じる軸方向推力が回転部の重量による
スラスト荷重とは逆の上向きに作用してキャンドモータ
ポンプ全体としてのスラスト荷重が激減される。

【００１６】また、インペラとキャンドモータの下端部
との間にポンプ吸込室を形成し、一端が前記ポンプ吸込
室に開口し他端が前記キャンドモータポンプを取り付け
るタンクの底部に開口するポンプ吸込通路をポンプケー
シングに形成したので、ポンプケーシングの形状が単純
となり、丸棒などから削り出しにしても製作できる。

【００１７】また、インペラと対をなすディフューザを
設けたので、クローズドインペラを採用してもセミオー
プンインペラに比べてポンプ性能が劣ることなく、イン
ペラの軸方向位置の微細な調整が不要であるとともにス
ラスト軸受部の寿命が大幅に延長されることと相まって
インペラが内部ケーシングに接触する事故に至るおそれ
が解消され、さらに複数組のインペラとディフューザを
順次配列することによって多段のバルク型キャンドモー
タポンプが容易に得られる。

【００１８】また、回転軸に軸内通路を設けてこの回転
軸の下端部に通孔を有するインペラボルトを螺合する場
合は、キャンドモータ内を流れるキャンドモータ循環流
の流量が吐出配管を取り外してインペラボルトを通孔の
径の異なるものに交換するだけで簡単に調整できる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００２０】なお、説明の便宜上、前記図３および図４
に示す従来例と同一構成部分については、同一符号を付
してその説明を省略する。

【００２１】図１は、本発明の一実施例を示し、ポンプ
１と浸漬型のキャンドモータ２とをポンプ１を下側にキ
ャンドモータ２を上側にして液密に一体に結合したバル
ク型キャンドモータポンプが、タンクローリ車などのタ
ンク５の底部に開設したマンホール６から前記キャンド
モータ２をタンク５内に挿入突出させてポンプケーシン
グ３に設けた取付フランジ部４が前記マンホール６にシ
ール部材７を介して液密に嵌合装着されている。

【００２２】前記キャンドモータ２の下端部には、第１
の内部ケーシング32、第２の内部ケーシング33、ディフ
ューザ34がボルトにて順次締結固定されてポンプケーシ
ング３内に配設され、第２の内部ケーシング33内には上
側にインデューサ10が、下側にインペラ９がその目玉部
を上向きにして配設されてポンプ１側に延在されたキャ
ンドモータ２の回転軸24に挿入嵌着されインペラボルト
35にて固定されている。

【００２３】前記インペラ９とキャンドモータ２の下端
部との間の第１の内部ケーシング32内に形成されたポン
プ吸込室36とタンク５の下底部に開口するポンプ吸込口
12とを連通するポンプ吸込通路37,37 がポンプケーシン
グ３と第１の内部ケーシング32とに設けられている。

【００２４】また、回転軸24のポンプ１側に延在された
部分には、インペラボルト35の通孔38を介してキャンド
モータ２の下端部に臨む軸内通路39が穿設されている。

【００２５】そして、前記タンク５からポンプ吸込通路
37，37を通ってポンプ吸込室36に流入したポンプ取扱液
は、インデューサ10およびインペラ９にて付勢されてそ
の大部分がポンプ吐出通路16からポンプ吐出口14に接続
した吐出配管40へと吐出され、その一部がキャンドモー
タ循環流として、インペラボルト35の通孔38および軸内
通路39を経てキャンドモータ２内へ流入され、下部軸受
25を潤滑し、固定子キャン41と回転子キャン42とのキャ
ン隙間43を流れて固定子17と回転子23とを冷却し、上部
軸受28を潤滑した後、上部軸受箱29に穿設された通孔30
からタンク５内へと流出して循環される循環経路が形成
されている。

【００２６】また、キャンドモータ２の固定子17のリー
ド線18は本発明者が実願平５−６８１２２号に提案した
手段により外部へ導出され、すなわち、キャンドモータ
２の固定子フレーム44の下部が漸次拡径されて固定子下
部フランジ45に設けられたリード線導出口46およびポン
プケーシング３に設けられたリード線導出口47から固定
子17のリード線18が外部へ導出されている。

【００２７】なお、下部軸受25と下部スラストカラ26に
て下向きのスラスト荷重を受ける下部スラスト軸受部27
が構成され、上部軸受28と上部スラストカラ49にて上向
きのスラスト荷重を受ける上部スラスト軸受部50が構成
されている。

【００２８】このように構成した実施例によれば、前記
図３および図４に示す従来例に比べて、ポンプ吸込通路
37，37が曲がりのない直線的な通孔で形成できてポンプ
吐出通路16と交差しないのでポンプケーシング３の形状
が単純であり、そのため鋳造には中子の必要がなく安価
に製作でき、丸棒などから削り出しにしても製作できて
鋳巣などの素材に起因するポンプケーシング３の漏れの
おそれが激減される。

【００２９】また、インデューサ10およびインペラ９に
生じる軸方向推力がこのインデューサ10とインペラ９お
よび回転子23や回転軸24などの回転部重量による軸方向
荷重とは逆の上向きに作用するので、キャンドモータポ
ンプ全体としてのスラスト荷重が激減されて上部スラス
ト軸受部50および下部スラスト軸受部27の寿命が大幅に
延長される。

【００３０】さらに、ディフューザ34を設けたことによ
り、インペラ９にクローズドインペラを採用してもセミ
オープンインペラに比べてポンプ性能が劣ることがな
く、インペラ９と第２の内部ケーシング33との軸方向隙
間が大きくとれるので、インペラ９の軸方向位置の微細
な調整が不要であるとともに、スラスト軸受部27，50の
寿命が大幅に延長されることと相まってインペラ９が第
２の内部ケーシング33に接触する事故に至るおそれが解
消される。

【００３１】また、キャンドモータ循環流の流量は、吐
出配管40を取り外してインペラボルト35を通孔38の径の
異なるものに交換するだけで簡単に調整できる。

【００３２】以上は本発明をインデューサを備えた単段
のバルク型キャンドモータボンプに適用した実施例につ
いて説明したが、インデューサは必要に応じて設ければ
よく、また、単段に限らず図２に示す実施例のように、
複数組のインペラ９，９，９，９とディフューザ34，3
4，34，34とを順次配列した多段のバルク型キャンドモ
ータポンプにも同様に適用できる。

【００３３】なお、この図２に示す実施例においては、
キャンドモータ２の下端部とポンプ吸込室36との間に補
助インペラ51を配設し、この補助インペラ51にてキャン
ドモータ循環流を生じさせる構成を採っており、この場
合、キャンドモータ循環流の流量は後部軸受箱29に設け
たオリフィス31の径を変更して調整することとなるが、
補助インペラ51の目玉部をインペラ９とは逆に向けるこ
とにより、複数のインペラ９による上向きの軸方向推力
によって上部スラスト軸受部50に過大なスラスト荷重が
作用するのを緩和できるので、キャンドモータ循環流を
生じさせる手段として多段ポンプの段数が多い場合には
この実施例の補助インペラ51による構成を、段数が少な
い場合には前記実施例に示す軸内通路39による構成を採
ればよい。

【００３４】また、図２に示す実施例においては、キャ
ンドモータ２の固定子フレーム44は下部を漸次拡径せず
に中間フランジ52を用いて下部を段状に拡径した固定子
フレーム44を採用している。

【００３５】

【発明の効果】本発明のバルク型キャンドモータポンプ
によれば、ポンプのインペラをその目玉部を上側に向け
て配設してインペラとキャンドモータの下端部との間に
ポンプ吸込室を形成し、一端が前記ポンプ吸込室に開口
し他端が前記キャンドモータポンプを取り付けるタンク
の底部に開口するポンプ吸込通路をポンプケーシングに
形成したので、インペラに生じる軸方向推力が回転部の
重量によるスラスト荷重とは逆の上向きに作用してキャ
ンドモータポンプ全体としてのスラスト荷重が激減され
てスラスト軸受部の寿命が大幅に延長され、ポンプケー
シングの形状が単純で鋳造の場合は安価に製作でき、丸
棒などから削り出しにしても製作できるので漏れに対す
る信頼性が向上される。

【００３６】また、ディフューザを設けたことにより、
クローズドインペラを採用してもセミオープンインペラ
に比べてポンプ性能が劣ることなくインペラの軸方向位
置の微細な調整が不要であるとともに、スラスト軸受部
の寿命が大幅に延長されることと相まってインペラが内
部ケーシングに接触する事故に至る虞が解消され、さら
に複数組のインペラとディフューザを順次配列すること
によって多段のバルク型キャンドモータポンプが容易に
得られる。

【００３７】また、回転軸に軸内通路を設けてこの回転
軸の下端部に通孔を有するインペラボルトを螺合する場
合は、キャンドモータ内を流れるキャンドモータ循環流
の流量が吐出配管を取り外してインペラボルトを通孔の
径の異なるものに交換するだけで簡単に調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すバルク型キャンドモー
タポンプの縦断面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示すバルク型キャンドモ
ータポンプの縦断面図である。

【図３】従来のバルク型キャンドモータポンプをタンク
に取着した状態を示す説明図である。

【図４】従来のバルク型キャンドモータポンプの縦断面
である。

【符号の説明】

１ ポンプ ２ キャンドモータ ３ ポンプケーシング ４ 取付フランジ部 ５ タンク ６ マンホール ９ インペラ 24 回転軸 34 ディフューザ 35 インペラボルト 36 ポンプ吸込室 37 ポンプ吸込通路 39 軸内通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプと浸漬型のキャンドモータとを前
   記ポンプを下側に前記キャンドモータを上側にして液密
   に一体に結合し、その取付フランジ部をポンプ取扱液を
   貯溜するタンクの底部に開設したマンホールに液密に取
   り付けて前記キャンドモータを前記タンク内に突出させ
   たバルク型キャンドモータポンプにおいて、 前記ポンプのポンプケーシング内にインペラをその目玉
   部を上側に向けて配設するとともに前記インペラの下側
   にこのインペラと対をなすディフューザを配設し、前記
   ポンプケーシングに前記インペラと前記キャンドモータ
   の下端部との間にポンプ吸込室を形成し、 前記ポンプケーシングに一端が前記ポンプ吸込室に開口
   し他端が前記タンクの底部に開口するポンプ吸込通路を
   設けたことを特徴とするバルク型キャンドモータポン
   プ。
2. 【請求項２】 ポンプは複数組のインペラとディフュー
   ザを順次配列して構成した多段ポンプであることを特徴
   とする請求項１記載のバルク型キャンドモータポンプ。
3. 【請求項３】 一端が回転軸の下端面に開口し他端がキ
   ャンドモータの下端部に臨んで開口する軸内通路を前記
   回転軸に設け、この回転軸の下端部に通孔を有するイン
   ペラボルトを螺合したことを特徴とする請求項１乃至請
   求項２記載のバルク型キャンドモータポンプ。