JPS6138192A

JPS6138192A - 渦巻きポンプ

Info

Publication number: JPS6138192A
Application number: JP15531785A
Authority: JP
Inventors: エルンスト・ハウエンシユタイン
Original assignee: C P PUNPEN AG
Current assignee: C P PUNPEN AG
Priority date: 1984-07-16
Filing date: 1985-07-16
Publication date: 1986-02-24
Also published as: DE3560533D1; ATE29275T1; EP0171515B1; JPH0562240B2; EP0171515A1; US4645433A

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、ポンプケーシングの駆動側で、吸込まれた媒
体に対してシールされた鉢形ギャップ管を備えた渦巻き
ポンプであって、鉢形ギャップ管の一方側にモータ駆動
される第１の永久磁石ロータが配置されていて、他方側
では第２の永久磁石ロータが、定置の軸に回転可能に配
置されたポンプ羽根車に機械的に接続されており、該ポ
ンプ羽根車の後ろ側が前記鉢形ギャップ管の底壁部に向
けられていて、正面側が、圧力スリーブを有するポンプ
ケーシングの吸込みスリーブに向けられている形式のも
のに関する。

従来の技術このような形式の渦巻きポンプはドイツ連邦共和国特許
出願公開第２６２０５０２号明細書により公知である。

この公知の渦巻ぎポンプにおいては、軸が少なくとも部
分的に鉢形ギャップ管の底壁部で保持されており、これ
は鉢形ギャップ管に不都合な機械的負荷を持たらすこと
になり、ポンプ羽根車の前後の圧力差の補償が困難にな
る。

軸と共に回転するギヤツブ管ポンプ（鉢形底壁部のない
）のポンプ羽根車においては、ポンプ羽根車の前後の圧
力差が後部の軸受けを冷却及び潤滑するための副流を送
るために必要とされていない限り、この圧力差を部分的
に補償することが知られている。このためにポンプ羽根
車に補償開口が設けられており、この補償開口はポンプ
羽根車の後ろ側からポンプ羽根車の内部へ達している。

しかしながらこのような補償開口は効率損失の原因とな
り、残留軸方向力を軸方向軸受で受容する必要がある（
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２７３３６３１号明細
書、スイス国特許第５２９９２９号明細書、ヨーロッパ
公開特許第０［］７７８３４５号明細書参照発明が解決
しようとする問題点前記ドイツ連邦共和国特許出願公開２７３３６３１号明
細書によれば、変動する軸方向力は、ポンプ羽根車の補
償開口の通路を制御することによって補償されるように
なっているが、これは羽根車流を不都合に妨害し効率損
失を招くことになる。

またヨーロッパ公開特許第００７８３４５号明細書にお
いては、補償開口の横断面を太きくするための制御装置
がポンプケーシングに設けられており、この制御装置は
軸の軸方向軸受けから制御される。さらにスイス国特許
５２９９２９号明細書によれば、摩耗する軸方向主軸受
及び軸方向補助軸受が設けられており、これらの軸受が
所定の運転条件下で摩耗するとポンプ羽根車が軸方向で
ずれてその結果、軸方向力が減少することになる。こプ
して軸方向力が減少すると、運転条件が変化する際に（
これはめずらしいことではない）、常に新たな摩耗及び
新たな「軸方向のずれ」が形成され、ひいては軸方向軸
受が完全に摩耗することになる。

そこで本発明の課題は以上のような欠点を避けて定置の
短かい軸を使用することである。この定置の短かい軸は
一緒に回転する長い軸と比較して、モータ側に遠く離れ
て配置された軸受の潤滑を考慮する必要がないという利
点を有している。

問題点を解決するための手段前記問題点を解決した本発明は、定置の軸が吸込みスリ
ーブに片持ち式に固定されていて補償通路を有しており
、該補償通路は、吸込みスリーブから、前記ポンプ羽根
車の後ろ側に位置する後ろのポンプ室部分に通じており
、ポンプ羽根車が半径方向だけで軸受けされており、前
記後ろのポンプ室部分と、吸込みスリーブを取り囲んで
いる前部のポンプ室部分とがそれぞれ、吸込みスリーブ
及び圧力スリーブに、媒体を通すように接続されている
。

ポンプ羽根車の内部に補償開口を設けることは十分に有
利なものではなく、軸方向位置に応じて補償開口の通路
を制御しても必要な改良は得られない。

本発明によれば、できるだけ簡単で経済的かつ手入れし
やすい構造が追求された。さて本発明によれば、驚くべ
きことにはポンプ羽根車に補償開口を設けなくても中空
の軸によって、良好に制御可能で事実上遅れることのな
い若しくは低慣性の圧力補償作用が得られることが分っ
た。

この圧力補償作用の利点は、ポンプ羽根車の前方の室と
後方の室とを吸込みスリーブ及び圧力スリーブによって
、媒体、例えば液体を通すよ５に接続されていればポン
プ羽根車の軸方向軸受をまったく省くことができるとい
う点にある。この際に、ポンプ羽根車の軸方向位置に応
じて媒体流過通路の流過横断面の大きさが変えられ、所
望の圧力補償が自動的に得られる。

実施態様非常に不都合な走行条件時においてもポンプ羽根車をポ
ンプケーシングに直接接触させないようにするために絞
りリングを設けると有利である。この絞りリングは羽根
車の前後に取り付けられていて、前方側で有利には軸の
近くに位置している。羽根車の少なくとも前方側でケー
シングには対抗リングも設けられており、これに対して
鉢形ギャップ管の底壁部は非常用支持部としての作用を
有し２ている。絞りリングは有利には非常回転特性を有
していて、例えば化学的に変化することがなく良好に自
動給油されるポリテトラフルオロエチレンより成ってい
る。

絞りリングは通常運転中には互いに接触することはほと
んどない。それというのは絞りリングは緩衝用の媒体層
によって互いに若しくは鉢形ギャップ管の底壁部から仕
切られていて、ポンプ羽根車の過度な運動時に一方の方
向でこの時点における補償作用が受は取められ逆方向に
作用するからである。

実施例次に図面に示した実施例について本発明の構成を具体的
に説明する。

ポンプケーシング１内には、鉢形ギャップ管２が、ポン
プ室３をモータ室４に対して密に、しかも可動なシール
部材なしで仕切る程度に密に挿入されている。ポンプ室
３内では、ポンプ羽根車５が永久磁石６０を備えた所属
の外側ロータ６に接続され・ている。モータ室内では、
電気式の駆動モータ１０及びこの駆動モータに接続され
た、永久磁石９０を備えた内側ロータ９が設げられてい
る。

この実施例では、永久磁石を備えたロータの配属関係は
従来の構造のものに対して逆であって、鉢形ギャップ管
２の配置関係も逆である。

これによって、ギャップ管を形成する側壁２０を少なく
ともほぼ圧力だけで負荷することが可能である。これは
構造全体にとって有利である。

鉢形ギャップ管の側壁２０は縁部２２を有している。こ
の縁部２２はポンプケーシング１内で気密にシールされ
ていて、ポンプケーシング１で鉢形ギャップ管２の唯一
のシール箇所全形成している。

鉢形ギャップ管２の底壁部２１は側壁２０に一体的に接
続されており、この場合例えば鉢形ギヤツブ管２全体は
有利には非導電性のセラミック材料よシ成っている。

底壁部２１はモータ１０に向かって湾曲されておシ、こ
れによって、外側ロータ６を備えたポンプ羽根車５の良
好な釣り合いが得られる。

この場合、ポンプ羽根車５は定置の軸７に回転可能に軸
受けされている。この軸受は形式は純粋な半径方向軸受
けに限定される。軸方向軸受けは゛必要ではなく設けら
れていない。

軸７は吸込みスリーブ８で支持リプ８０によって固定さ
れており、セラミック滑り軸受け７０はポンプ羽根車５
を半径方向で軸受けするために用いられ、外部潤滑通路
７５が支持リプ８０及び軸子を通ってセラミック滑シ軸
受７０に通じている。これによって、軸受部潤滑のため
に不都合なポンプ媒体が使用されている時には外部から
潤滑が行なわれる。

軸７は、補償を行なうための、寸法の大きい通路７１を
有しておシ、該通路７１は前方側でいくつかの開ロア２
及び後ろ側で１つの開ロア３を有しているので、ポンプ
羽根車５の正面側５２に存在する、ポンプケーシング１
の吸込みスリーブ８ば、ポンプ羽根車５の後ろ側５３に
存在する、ポンプ室３０部分に接続されていて、吸込ま
れた媒体が通路７１を通って低慣性で貫流するようにな
っている。

図示の形式の半径方向ポンプのポンプ羽根車５は前方の
吸込み開口５０及び半径方向通路５１を有している。こ
れらの吸込み開口５０及び半径方向通路５１はポンプケ
ーシング１の加圧スリーブ１１に吸込み媒体を送シ込む
位置に配置されている。その他の箇所ではポンプ羽根車
５は開口に接続されておらず、この場合はポンプ羽根車
５０手前に存在するポンプ室は吸込みスリーブ８及び圧
力スリーブ１１に、また、後部のポンプ室部分は圧力ス
リーブ１１に、それぞれ媒体を導入するように接続され
ている。

ポンプが駆動されると、ポンプ羽根車の後ろ側で形成さ
れる圧力は、低慣性でポンプ羽根車の手前で形成される
種種異なる圧力とバランスされるので、ポンプ羽根車５
は軸方向の支持を必要とせずにセルフセンタリングされ
て回転する。

しかしながら、種種異なるポンプは、所定の目的のため
に規定された特性を有し、運転条件に一定の差が生じる
こともある。

所定の目的に応じて、ポンプ羽根車５の正面側５２若し
くは後ろ側５３に絞シリング５２０若しくは５３０が設
けられており、これらの絞シリング５２０，５３０はポ
ンプ羽根車５のバランスされた軸方向の自動調整を所定
の目的に応じて最適に行なう作用を有している。後ろ側
の絞シリング５３０は保持リング５３１によって保持さ
れていて、底壁部２１には対抗部材が設けられていない
が、これは必要な場合にこの底壁部２１に対抗リングを
取９つけることができないという意味ではない。これに
対してポンプケーシング１の軸伺近では対抗リング５２
１（ケーシング絞シリング）が保持リング５２２によっ
て固定されている。

また、支持リプ８０内でヘッドレスねじとして構成され
、外部から操作できる絞シねじ７４として構成された絞
り部材によって所定の条件を考慮することができる。こ
の絞りねじ７４によって通路７１の流過横断面Ｍを変え
ることができる。

絞シリング５２０１５２１及び５３０の与えられた非常
回転特性は、ポンプ羽根車５が特殊な状況下で、設計さ
れた軸方向可動性よりもやや大きい軸方向行程で戻され
た時に働く。そうでない場合には、強い圧力の変動がひ
とりでに補償されるように通路７１を通じて圧力補償作
用が自然に働く。この場合、絞りリングは所定の目的に
応じて、ポンプ羽根車７の所望の運転中間位置に最適に
調整される。

図示の実施例では半径方向ポンプが例示されているが、
本発明は別の形式の渦巻きポンプ、例えばラジアル・ア
キシャルポンプにおいても使用される。

効果以上のように本発明によれば、ポンプ羽根車の軸方向軸
受を省いて、ポンプ羽根車前後の圧力補償作用が得られ
、この際にポンプ羽根車の軸方向位置に応じて媒体流過
通路の流過横断面の大きさが変えられ、自動的に所望の
圧力補償が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による渦巻きポンプの１実施例の吸込み
側から見た概略図、第２図は第１図の縦断面図である。１・・・ポンプケーシング、２・・・鉢形ギャップ管、
３・・・ポンプ室、４・・・モータ室、５・・・ポンプ
羽根車、６・・・外側ロータ、７・・・軸、８・・・吸
込みスリーブ、９・・・内側ロータ、１０・・・駆動モ
ータ、１１・・・圧力スリーブ、２０・・・側壁、２１
・・・底壁部、２２・・・縁部、５０・・・吸込み開口
、５１・・・半径方向通路、５２・・・正面側、５３・
・・後ろ側、６０・・・永久磁石、７０・・・セラミッ
ク滑シ軸受、７１・・・通路、７２．７３・・・開口、
７４・・・絞シねじ、７５・・・外部潤滑油通路、８０
・・・支持リプ、９０・・・永久磁石、５２０・・・絞
シリング、５２１・・・対抗リング、５２２・・・保持
リング、５３０・・・絞シリング、５３１　保持リング２・・鉢升５・・・ボ〉７・・・定群８・・・吸ノ１１・・・圧ブヨギャップ管　　　　　２１　　・底壁部・プ羽根車　
　　　５２・・正面側ｌの軸　　　　　　５３・・・後ろ側、みスリーブ　　　　　７１・・・・補償通路１スリー
ブ

Claims

【特許請求の範囲】１、ポンプケーシングの駆動側で、吸込まれた媒体に対
してシールされた鉢形ギャップ管（２）を備えた渦巻きポンプであつて、鉢形ギャップ管
（２）の一方側にモータ駆動される第１の永久磁石ロー
タが配置されていて、他方側では第２の永久磁石ロータ
が、定置の軸（７）に回転可能に配置されたポンプ羽根
車（５）に機械的に接続されており、該ポンプ羽根車の
後ろ側（５３）が前記鉢形ギャップ管（２）の底壁部（
２１）に向けられていて、正面側（５２）が、圧力スリ
ーブ（１１）を有するポンプケーシングの吸込みスリー
ブ（８）に向けられている形式のものにおいて、前記定
置の軸（７）が吸込みスリーブ（８）に片持ち式に同定
されていて補償通路（７１）を有しており、該補償通路
（７１）は、吸込みスリーブ（８）から、前記ポンプ羽
根車（５）の後ろ側（５３）に位置する後ろのポンプ室部分
に通じており、ポンプ羽根車（５）が半径方向だけで軸
受けされており、前記後ろのポンプ室部分と、吸込みス
リーブ（８）を取り囲んでいる前部のポンプ室部分とが
それぞれ、吸込みスリーブ（８）及び圧力スリーブ（１
１）に、媒体を通すように接続されていることを特徴と
する、渦巻きポンプ。２、ポンプ羽根車（５）の少なくとも片側に絞りリング
（５２０、５３０）が設けられており、ポンプ羽根車（
５）の少なくとも前方側の絞りリング（５２０）に向き
合つてケーシング絞りリング（５２１）が設けられてい
る、特許請求の範囲第１項記載の渦巻きポンプ。３、絞り部材（７４）が補償通路（７１）内で調節可能
である、特許請求の範囲第２項記載の渦巻きポンプ。４、外部潤滑油通路（７５）が軸（７）を通つてポンプ
羽根車（５）の滑り軸受け（７０）に通じている、特許
請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の
渦巻きポンプ。５、絞りリング（５２０、５２１、５３０）が非常回転
特性を備えている、特許請求の範囲第１項から第４項ま
でのいずれか１項記載の渦巻きポンプ。６、底壁部（２１）が軸（７）と無接触で、軸（７）か
らそれて湾曲して延びている、特許請求の範囲第１項か
ら第５項までのいずれか１項記載の渦巻きポンプ。７、鉢形ギャップ管（２）の側壁（２０）がポンプ羽根
車（５）から離れる方向で底壁部（２１）から突出していて、ポンプ羽根車（５）に接続された永久磁石ロータ（６０）によつて少
なくとも部分的に取り囲まれている、特許請求の範囲第
１項から第６項までのいずれか１項記載の渦巻きポンプ
。８、羽根車に補償開口が設けられていない、特許請求の
範囲第１項から第７項までのいずれか１項記載の渦巻き
ポンプ。９、ポンプ羽根車の少なくとも前方側の絞りリング（５
２０、５２１）が軸付近に配置されている、特許請求の
範囲第１項から第８項までのいずれか１項記載の渦巻き
ポンプ。