JPS6213517B2 - - Google Patents

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JPS6213517B2
JPS6213517B2 JP51028688A JP2868876A JPS6213517B2 JP S6213517 B2 JPS6213517 B2 JP S6213517B2 JP 51028688 A JP51028688 A JP 51028688A JP 2868876 A JP2868876 A JP 2868876A JP S6213517 B2 JPS6213517 B2 JP S6213517B2
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JP
Japan
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drive shaft
impeller
sleeve
bearing
fluid pump
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JP51028688A
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Gaidesu Jioeru
Rekooburoru Hooru
Roomairuhatsuku Jiin
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0629—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
    • F16C32/064—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion the liquid being supplied under pressure
    • F16C32/0644—Details of devices to control the supply of liquids to the bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/06—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being hot or corrosive, e.g. liquid metals
    • F04D7/065—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being hot or corrosive, e.g. liquid metals for liquid metal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
    • F16C32/0685—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for radial load only
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/24—Promoting flow of the coolant
    • G21C15/243—Promoting flow of the coolant for liquids
    • G21C15/247—Promoting flow of the coolant for liquids for liquid metals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

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  • Rotary Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遠心型流体ポンプに関するものであ
る。従来、此の種遠心型流体ポンプでは、例えば
第１図に示すように羽根車１は上端部から吊られ
た駆動軸２の下端にあつて、駆動軸２は上部のス
ラストベアリング（図示せず）とその下方の流体
静圧ベアリング３の二つのベアリングに依つて垂
直に、且つ、回転可能に支えられていたのである
が、羽根車１の水平方向の振動に対して駆動軸２
の位置を垂直に保持すべき下部の流体静圧ベアリ
ング３の位置は常に羽根車１の上方にあつて、上
方のベアリング（図示せず）と下方のベアリング
３は片持ちの状態で前記羽根車１を支承してい
る。又、ベアリング３の軸方向内部に設けたダク
ト２ａに供給される流体の流れは、在来技術で
は、ポンプ自体の出力の最も圧力の高い部分から
分流されていたのであつた。
そして又、流体は、吸入路４を設けたケーシン
グ５に囲まれているところの羽根車１の羽根１ａ
の回転に伴い、吸入路を通つて吸込まれる。更
に、該吸入路には流線状を為した羽根４ａが駆動
軸２に対して放射状の位置に設けられている。こ
こで吸入路４から羽根車１への流路を矢印Ｆ１に
て示している。更に又、ベアリング３に向う流体
は羽根車１の送出路側から適当な方法に依つて駆
動軸２の軸心に沿つて設けられたダクト２ａを経
て供給されており、その流れを矢印Ｆ２にて図示
する。ベアリング３からの復流の流路も矢印Ｆ
３，Ｆ４にて図示する。此の図に依つても、ベア
リングの下端から流路に戻る矢印Ｆ４にて図示す
る流体の流れ、即ち復流の一部に依つて乱流が惹
起され、その大きさは駆動軸２及びベアリングの
大きさに比例して大になることは明らかである。
而も、このベアリングの直径は、このベアリング
の位置が羽根車の上方にあるために同じく羽根車
の上方にあつて、且つ、ベアリング３を囲む位置
にある吸入路４の駆動軸２側の内壁に依つて制限
を受けたのであつた。
そこで本発明は、従来のかゝる欠陥に鑑み之を
克服せんとして提案せられたものであり、上部か
ら吊られた垂直の駆動軸２を備え、且つ複数の羽
根４ａを固着した吸入路４を内装せるケーシング
５に囲まれた駆動軸２の下端部には羽根車１が固
定されているところの遠心型流体ポンプに於て、
駆動軸２が羽根車１の更に下方で流体静圧型のベ
アリング３０により支えられており、更に又、ケ
ーシング５、吸入路４、及び吸入路４に設けられ
た羽根４ａと駆動軸２及び羽根車１の間には、駆
動軸２の側面を囲むスリーブ６が駆動軸２と中心
軸を同じくしてケーシング５に取外し可能に固定
されていることを特徴とする遠心型流体ポンプを
提供せんとするものである。
以下、本発明の実施例を別紙添附図面に従つて
詳述する。ベアリング３０は羽根車１の直下の位
置で駆動軸及び羽根車に固着されている。更に駆
動軸２は取外し可能のスリーブ６に依つて囲まれ
ており、スリーブ６は製作の便宜上二つの部分か
ら成立つている。スリーブ６の上部６ａは駆動軸
２を囲む円筒状であり、スリーブ６の下方に延び
る延長部６ｂは漏斗状、乃至は吸入路４の羽根４
ａから流出される流体の流線を外延した線になぞ
らえた母線を駆動軸２の軸心の周囲に回転してで
きる回転体の表面を該軸心に垂直に切り取つた切
片の形を備えていることが望ましい。この条件を
満たす為に、駆動軸２はスリーブ６の下方に延び
る延長部６ｂにその側面を囲まれる部分に於い
て、スリーブ６の下方に延びる延長部６ｂの内側
面との間には極く僅かの限られた遊隙を残して同
じ輪郭で以つて内側に腰くびれ状にわん曲してい
る。
好ましい実施例であつて本発明には副次的特徴
となるところの複数のリブ６ｃはスリーブ６の下
方に延びる延長部６ｂの外側表面に設けられるの
であつて、流体が羽根車１に吸込まれるとき此の
部分を通過する。リブ６ｃは駆動軸２に対して放
射状に並び、吸入路４に設けられた羽根４ａの延
長線状に位置し、該羽根４ａと羽根車１の羽根１
ａとの間の部分で羽根４ａを補うことを目的とし
ている。斯くの如くして、駆動軸２にはスリーブ
６の下方に延びる延長部６ｂに側面を囲まれた位
置に於てくびれて“砂時計”の形をしており、吸
入路４の羽根４ａを外延して此の部分に突出すな
らば、此の部分には何等の支点無く構造上不安定
であるが、スリーブ６の延長部６ｂにリブ６ｃが
固着する部分の長さはリブ６ｃの高さより大であ
つて構造上安定であり、振動に耐え易いのであ
る。
駆動軸２の下部の支点である流体静圧型のベア
リング３０を羽根車の下に移したので、もはやベ
アリングの直径の大きさに対する吸入路の存在に
よる制限が無くなつたことは既に述べたところで
あるが、ベアリング３０の回転子８の位置を固定
子１６の中心位置に維持する流体の圧力は、ベア
リングに入る流れを取り出す部分、即ち、羽根車
から送り出される流体の流路の断面積が直ぐ末広
がりになつて流速を減ずる部分の末端付近の流体
の静圧に、ベアリングの回転に依つて生じる遠心
力による圧力が加わるので、この場合ベアリング
は遠心ポンプの働きをするのである。
第３図は本発明の実施例を示す。ベアリング３
０の回転子８は円柱状をしており、駆動軸２の下
端に設けられた芯出下端部２ｃに在来の手段、例
えば肩付フランジ１０、ロツキングワツシヤ１
２、ナツト１４等によつてケーシング５の中心部
に固着される。回転子８は外側面８ａ、上肩面８
ｂ、及び底面を備えている。固定子１６はケーシ
ング５に固着され凹凸の無い円筒状の内側面１６
ａを備えている。而して、回転子８の外側面８
ａ、固定子１６の内側面１６ａの中心に位置すべ
きものである。而して、回転子８を該位置に保持
すべき流体は軸ダクト２６から回転子８に固着さ
れた遠い駆動輪２４に入る。又、上方への漏出流
は固定子１６の壁に設けた流出孔２２を経てポン
プ主流路の低圧側（図示せず）でポンプ主流路に
戻るのであり、一方では、下方への漏出流は直接
に主流路の低圧側に復帰する。
回転子８は（第３図及び第４図に示す如く）遠
心力により流体を駆動して、回転子８の外側面８
ａに設けた凹部２４ｃに流体を供給するところの
取外し可能な駆動輪２４を備えており、遠心駆動
輪２４には複数のダクト２４ａが設けてあつて、
該ダクト２４ａは、一方では駆動輪２４の中央に
位置して設けられているところの軸心憩室２４ｂ
に開口し、他端は回転子８の外側面８ａに等間隔
に設けられた凹部２４ｃに連通している。又、軸
ダクト２６は軸心憩室２４ｂに開口していて、ポ
ンプの主流路の高圧部、即ち送出側から分流され
た流体は該軸ダクト２６に導かれて軸心憩室に到
るのである。更に、前記複数のダクト２４ａは
夫々ノズル２４ｄを経て対応する凹部２４ｃに開
口しており、夫々のノズル２４ｄは回転子８と固
定子１６の間の遊隙７の内部での流体の圧力を調
節するに役立つ。複数のダクト２４ａはこの実施
例では、軸心憩室２４ｂに対し回転軸を中心とす
る放射線状ではなく、接線方向に傾いて連結して
いる。
回転子８の凹部２４ｃは矩形をしていて深さは
浅い。該矩形の垂直方向の縁の長さが流体の静圧
によつて回転子８の位置を中心に保つ力、及びベ
アリングの所要最低流量に直接に関係を持つてい
る。又、ノズル２４ｄによつても先に述べたよう
に、回転子８を固定子１６の中心に保つ力を調節
できる。
各凹部２４ｃは上肩面８ｂ、底面８ｃと二つの
異物掃き出用のダクト２４ｆ，２４ｇで夫々連通
している。該ダクト２４ｆ，２４ｇは外側面８ａ
の母線に平行な縁の一つの上下に夫々縁を通る母
線に沿つて設けられる。上下のダクトは凹部２４
ｃに微細な固形物が溜ることがあるので、これを
除く為に回転子８に設けられたものである。
最後に、複数の溝２４ｈはベアリングから漏出
すべき流体の流れの一部を導くものであるが、外
側面８ａに設けられ凹部２４ｃの間に等間隔で母
線に沿つて配置される。実施例では、該溝２４ｈ
は殆ど閉じた円筒状内側面を持つダクト２４ｉ及
び該ダクト２４ｉと外側面を結ぶスロツトから成
つている。流体は先づノズルから凹部２４ｃに噴
出されて拡がり、凹部２４ｃから遊隙７に分布さ
れ、回転子８と固定子１６の間で流体静圧に依り
回転子８の位置を固定子１６の中心に保つ力を発
揮するに到るのである。
ベアリング３０の上方へ向う流れの復路は、固
定子１６の壁に設けられた流出孔２２に始まり、
ケーシング５に設けられたダクト２８を経て下方
に向い、ポンプの主流路の低圧側に戻る。
こゝに遊隙７内の流体は、その圧力の分布が駆
動軸２の回転に伴う震動による回転子８の位置の
固定子１６内での水平方向への変位に比例して変
化するので、回転子８を中心に安定させる働きを
する。
〔発明の効果〕
この発明に係る遠心型流体ポンプは、上述のよ
うに駆動軸２を羽根車１の下方で流体静圧型のベ
アリング３０によつて支承し、更にケーシング
５、吸入路４、及び吸入路４に設けられた羽根４
ａと、駆動軸２及び羽根車１の間に駆動軸２の側
面を囲むスリーブ６を駆動軸２と中心軸を同じく
して、ケーシング５に取外し可能に取付け、又、
スリーブ６には流線状に湾曲した延長部６ｂを備
え、更に又、該延長部には吸入路４の羽根４ａの
延長線上にリブ６ｃを備える様に構成しているの
で、流体を駆動する羽根車１は上方のスラストベ
アリング（図示せず）と下方の流体静圧型のベア
リング３０によつて両側で軸支されることとな
り、駆動軸２の回転中に生じ得る羽根車１の震動
を効率よく制し得ることとなつた。更に又、ベア
リング３０が回転子８の位置を固定子１６の中心
に保つ力は固定子１６の内側面１６ａに負荷する
流体の静圧の大きさに比例するのであるが、ベア
リング３０を羽根車１の下方に位置したことによ
り、ベアリング３０の直径を駆動軸２の直径より
大にし得たので、ベアリング３０の遊隙７に流入
する流体の圧力はポンプ主流路の高圧部から分流
の圧力に加えて、駆動輪２４の回転に伴う遠心力
が流体に加わつて著しく増大し、その結果、ノズ
ル２４ｄ及び回転子８の外側面８ａに設けられた
浅い凹部８ｃの母線方向の縁の長さによつて調節
されて後、内側面１６ａに静圧を加えることとな
り、ベアリング３０が回転子８の位置を固定子１
６の中央に保つに充分な力を得ることができるよ
うになり、且つ調節が可能になつた。
一方では、スリーブ６を以て吸入路４と羽根車
１の間の駆動軸２の側面を囲んだため、駆動軸２
の側面が吸入路４の出口と羽根車１の間の位置で
流体流路に露出することなく、従つて吸入路４の
羽根４ａの間から流出して羽根車１に入る流れを
乱すことを防ぎ、且つキヤビテーシヨンを防ぐこ
ととなつた。又、スリーブ６に設けられたリブ６
ｃは吸入路４の羽根４ａの延長線上にあつて羽根
車１に流入する流体の流れを更に安定させること
となつた。更に又、ベアリング３の位置を羽根車
１の上方から羽根車１の下方に移したことによ
り、ベアリング３からの流体の帰路が上方から羽
根車１の入口に合流することがなくなり、これも
又、羽根車１に流入する流体の流れを著しく安定
させる結果となつた。
而して、一般に遠心型流体ポンプの能力は、羽
根車の形状、大きさを同一とすれば、駆動軸の回
転に伴うポンプ各部、特に駆動軸の振動及び羽根
車の回転に伴うキヤビテーシヨンの発生によつて
回転数の上限、即ちポンプの能力の上限が決定さ
れるのであるが、本発明の諸効果は総合してポン
プの能力を格段に増すこととなつたのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の技術による流体静圧型ベアリン
グを備えるところの遠心型流体ポンプの説明図、
第２図は本発明に係る流体静圧型ベアリングを備
えるところの遠心型流体ポンプの説明図、第３図
は本発明による遠心型流体ポンプの流体静圧型ベ
アリングの説明図、第４図は第３図の一部を詳細
に示す説明図である。 符号の説明、１……羽根車、２……駆動軸、２
ａ……軸ダクト、２ｃ……芯出下端部、３……ベ
アリング、４……吸入路、４ａ……羽根、５……
ケーシング、６……スリーブ、６ａ……円筒状
部、６ｂ……延長部、６ｃ……リブ、７……遊
隙、８……回転子、８ａ……外側面、８ｂ……上
肩面、８ｃ……底面、１０……肩付きフランジ、
１２……ロツキングワツシヤ、１４……ナツト、
１６……固定子、１６ａ……内側面、２２……流
出口、２４……駆動輪、２４ａ……ダクト、２４
ｂ……軸心憩室、２４ｃ……凹部、２４ｄ……ノ
ズル、２４ｆ……ダクト、２４ｇ……ダクト、２
４ｈ……溝、２４ｉ……ダクト、２４ｊ……溝、
２６……軸ダクト、３０……ベアリング。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 上部から吊られた垂直の駆動軸２を備え、且
    つ複数の羽根４ａを固着した吸入路４を内装せる
    ケーシング５に囲まれた駆動軸２の下端部には羽
    根車１が固定されているところの遠心型流体ポン
    プに於て、駆動軸２が羽根車１の更に下方で流体
    静圧型のベアリング３０により支えられており、
    更に又、ケーシング５、吸入路４、及び吸入路４
    に設けられた羽根４ａと駆動軸２及び羽根車１の
    間には、駆動軸２の側面を囲むスリーブ６が駆動
    軸２と中心軸を同じくしてケーシング５に取外し
    可能に固定されていることを特徴とする遠心型流
    体ポンプ。 ２ スリーブ６が円筒状の部分６ａ及び逆円錐台
    側面状、或は凹形漏斗状の、又或は一般に円筒表
    面状の延長部６ｂよりなり、且つ駆動軸２が該ス
    リーブ６と同じ輪郭を備えていて該スリーブ６に
    囲まれていることを特徴とする特許請求範囲第１
    項に記載した遠心型流体ポンプ。 ３ スリーブ６の延長部６ｂに、複数のリブ６ｃ
    が吸入路４の複数の羽羽４ａの延長平面上に整合
    し得る位置に放射状に固定されていることを特徴
    とする特許請求範囲第２項に記載した遠心型流体
    ポンプ。 ４ 羽根車１の真下に取付けられているベアリン
    グ３０の直径が、スリーブ６を嵌装している部分
    の駆動軸２の直径よりも大きいことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載した遠心型流体ポン
    プ。 ５ ベアリング３０が回転子８を備え、回転子８
    は遠心駆動輪２４を備え、遠心駆動輪２４は回転
    子８の外側面８ａに備えられた凹部２４ｃと流体
    を吸入する軸ダクト２ａを結ぶ複数のダクト２４
    ａを備えていることを特徴とする特許請求範囲第
    ５項に記載した遠心型流体ポンプ。
JP51028688A 1975-03-18 1976-03-18 Rotary machines Granted JPS51116402A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7508453A FR2304799A1 (fr) 1975-03-18 1975-03-18 Machine tournante a arbre suspendu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS51116402A JPS51116402A (en) 1976-10-13
JPS6213517B2 true JPS6213517B2 (ja) 1987-03-26

Family

ID=9152720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51028688A Granted JPS51116402A (en) 1975-03-18 1976-03-18 Rotary machines

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS51116402A (ja)
BE (1) BE839495A (ja)
CH (1) CH596467A5 (ja)
DE (1) DE2611280C2 (ja)
ES (1) ES446146A1 (ja)
GB (1) GB1505791A (ja)
IT (1) IT1058617B (ja)
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