JPS62244241A - 遠心型キヤンドポンプ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポンプケーシング内に配設されかつ垂直状の
主軸（２）の下部に固着されたインペラ金偏え、上記主
軸の上部には駆動用電動モータのロータ（６）が搭載さ
れ、上記主軸（２）Ｆｉポンプ室（３）とモータ室（４
）との間に配役された隔壁（１０）を貫通して延びると
共に中空状に形成さｎていてその内部中空部（１７）に
よって、輸送流体で満たされたモータ室（４〕をポンプ
室（３）に連通し、また上記隔壁（ｌＯ）にはモータ室
（４）とポンプ室（３）間の、別の遅通部を構成する少
なくとも一つのオリフィス（１３）が形成され、以って
ポンプ室とモータ室間に給送流体の循環流を生せしめる
ようにした遠心型キャンドポンプに関する。

〔従来の技術〕

遠心型キャンドポンプは殊に加熱水の循環に便用される
。こｎらのポンプのモータはかなり加熱され金属容器内
のモータ室には空気が溜まる。特にポンプの主軸が垂直
状に設けられかつ主軸の上部にモータが付けられている
場合には上記の空気はモータから抜は出すことがない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、モータの冷却が極めてすぐれ次冒頭に
述べた型式の遠心型キャンドポンプを提供することであ
る。本発明の別の目的は、モータ室内に蒸気が形成され
るのを防止し、またほこりが次まるのを防止することで
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば上記の目的は、モータ空間に、ロータを
通過して流詐る内部循環流を発生させる手段を設けるこ
とにより達成される。

モータ内の内部循環流は金属容器内のモータ室を通して
給送流体を流すのに使用さｎる。モータ室のインペラか
ら離隔した最後端までのモータの全長に亘ってこのよう
な流体の流れがあるとモータを極めて効率的に冷却する
ことが可能となり、またモータ室内におけるガスの＃積
、蒸気の形成及びほこりの堆積は確実に防止できる。上
記の友めに必要な構造物の追加はほんの僅かで装置の重
量を節減することができる。

主軸の両端部に常時流体圧力勾配があるので給送流体は
常時流すことができ、従ってポンプ作動中には換気と冷
却とが常に確実に行なわれる。

内部循環流を、駆動する目的で、主軸に対し平行でない
流路殊に孔をロータに設けると極めて簡単な構造によっ
て確実な内部循環流を得ることができる。

内部循環流を種々の方法で発生させることができる。こ
れらの方法は構造が簡単である。

○　給送流体はその前進経路ではロータの外面と金属容
器の内面との間全流れ、またその復帰経路では主軸の中
空部内全通って流れる。

○　給送流体がその前進経路ではロータの外面と金属容
器の内面との間全流れ、またその復帰経路では主軸に対
して側方に配設された流路、殊に孔を通して流れる。

○　流路が、主軸に形成された略半径方向の孔である。

以下４−白 ○　流路が、ロータに隣接して主軸に固着したディスク
に形成さ扛る。

○　流路が、ロータに対して側方に固着し７’（翼車に
よって形成さｎる。

最後に述べた解決法によれば特に強い内部循環流を発生
させることができる。流路を主軸に対して側方にロータ
内に配設し、また主軸に対して斜めに、特につる巻状に
内部循環流を運ぶように形成すると上述と同様の結果が
得られる。

特に調節可能な絞りを主軸の凹所内に設けると好都合で
ある。主軸のイン・くうから離隔した端部にそのような
絞りを設けると給送流体の流量を正礒に決めることがで
きる。又静圧による主軸中空部からの給送流体の進用は
？ングの外部換気ネジを開らくことによって減少させる
ことができる。

又隔壁の前部又は後部にフィルタを配設することが好ま
しい。このフィルタはほこりの粒子が流体の流れに従っ
てモータ室に侵入するのを防止する。

ポンプの作動を止めると未だ運動中の流体がインペラの
領域における主軸の端面に押付けらｎる。

その場合反対方向に流れる流れに従ってほこりの粒子が
モータ室内に侵入する可能性がある。この現象は、ポン
プ室内に向けて開口した孔の前方又は後方に設けたフィ
ルタによって防止されるウアキシアル密封リングを介し
て主軸全隔壁に設けると好都合である。このようにする
と給送流体が内部に入らず従ってほこりがつかないので
、インペラ付近の主軸の軸受を保護することができる。

主軸の上下両端間の圧力差はモータ室内に流体の流れを
発生させるのに十分ではあるけれども、主軸内に該主軸
の軸線に対して略半径方向または斜めにオリフィスを配
設し、このオリフィスを介して主軸中空部から給送流体
を流すと内部循環流の流れをさらに強めることができる
。上記と共にモータ室内において、主軸に該主軸の軸線
に対して半径方向又は斜めのオリフィス、特に孔を設け
ると好都合である。

以下余白 〔実施例〕 遠心型キャンドポンプ１は垂直状の主軸２を備え、該キ
ャンドポンプを駆動する電動モータはポンプ室３の上方
に設けられている。モータ室４は金属容器５によって区
切られる。この金属容器は主軸２に対して同軸芯状に電
動モータのロータ６とステータ（図示せず）との間に配
役さｎている。

金属容器５内には給送流体が収められる。

主＠２は中空軸状に形成され、該主軸２には電動モータ
のロータ６とキャンドポンプのインペラ７が取付けらｎ
ている。図に示すイン（う７はハブだけを示す。主軸２
は炭素入りの上部ラジアル軸受８と炭素入りの下部ラジ
アル軸受９内に設けらｎ、上部軸受８はインペラ７から
離隔した主軸２の端部付近に、又下部軸受９はポンプ室
３をモータ室４から仕切る隔壁（軸受板）１０内でイン
（う７の付近に設けられている。隔壁１０内であって下
部軸受９とインペラ付近にアキシアル密封リング１１が
設けられている。この密封リング１１はフィルタ１４が
目詰りし穴時に下部軸受９と主軸２間の隙間を給送流体
が通過するのを防止する・ 隔壁１０内には該隔壁の内径と同軸状にかつ主軸２を囲
んで受リング１２が取付けられている０この受リング１
２は少なくとも一つの孔即ちオリフィス１３を備え、鎖
孔１３を介して給送流体がＩング室３からモータ室４に
流れる。孔１３の後方には焼結金属で作つ几ディスク埠
の環状フィルタ１４が設けられている。給送流体は孔１
３及びフィルタ１４を通ってモータ室に入り、下部ラジ
アル軸受９の外側を通ってアキシャル軸受９１と鋼製デ
ィスク１５間の半径方向の間隙に入る・この鋼製ディス
ク１５は主軸２に固潰されてアキシャル軸受９ａに対峙
している。次いで給送流体はロータ６の外面と金属容器
５の内面の間を流れて主軸２の後端部に入り、主軸２の
端面に形成した主軸２の凹所に流れる。この場所には主
軸の中空部内に絞りネジで形成された絞り１６が設けら
れていて、絞りネジによって絞りオリフイスの寸法を調
節することができる。この絞りネジは電動モータのＡＬ
面に設けた外部ベントネジ（図示せず）によって操作す
ることができる。金属容器内の圧力はこの部分で負圧に
なっているので、給送流体は外端部からインイラ７の吸
引頚部に入りそこで吸引さｎｉｂ、主軸中空部１７の流
出点には汚染水が逆流せぬようにした逆止ゲール弁Ｃが
設けらｎている。逆上ゲール弁Ｃはまた絞り１６上方の
ネジ２３が開放されている時にポンプから高温流体が流
出するのを防止する。しかし循環流の流量が多い場合に
は絞り１６を省略することができる。

また主軸２のインペラ７付近に少なくとも一つの半径方
向の孔２ａ？設けて主軸２の外部と中空部１７とを連通
し、モータ室を通して流れる流体に補助のポンプ効果を
付与させることができる。

別の変形態様においてモータ室内にある主軸２の部分に
少なくとも一つの半径方向の孔１５ｂｉ設けて、金属容
器５内の流体を循環させることができる。この半径方向
の孔１５ｂを鋼製ディスク１５の半径方向の孔１５ａま
で延長して上記の内部循環流のポンプ効果を増大させる
ことができる。

ロータ６のインペラ側にはモータ室内の内部循環流中で
流体を循環させる翼車すが設けられている。この翼車す
は半径方向の孔ａを介して主軸凹所１７から送られて来
る流体とロータ６の軸線に対して平行に配列さｎかつ互
に均等間隔に配列ぢれた孔ｄから送られて来る流体とを
受ける。又別の変形態様において、翼車ｂ’６省略し、
上記孔ｄを主軸２に対し斜め或はら線状に形成すること
によって孔ｄ１通る流体を移送することができるーこの
ように添付図面は外部循環流及び内部循環流を構成する
几めの数種の構造を組合わせて示したものである。

冷却用外部循環流はススの経路全通って水蒸気及びガス
を除去する。即ち流体は孔１３及びフィルタ１４を介し
てＩンデ室３からモータ室４に入り、少なくとも一つの
軸線方向のチャンネル２０と複数の半径方向のチャンネ
ル２１を介してロータ６に向って流れる。該流体はロー
タ６の外面と金属容器５の内面との間の間隙を通ってロ
ータ６の上方に流れ、上部軸受８の領域において間隔２
２七通って主軸２の外面に沿って内方に流ｎた流体は主
軸２の上端に至り絞り１６全通って主軸の中空部１７内
に入る。次いで流体は主軸の中空部１７を通って逆上ゴ
ール弁Ｃに向って下降してポンプ室３内に流出する。上
部軸受８の領域において、軸受８の外側を上方に流れた
流体は同様に絞ｖ１６に到達する。

本発明の各種の構造について説明すると、モータを冷却
する内部循環流は下記の経路に従って流れる。

１、流体は主軸の中空部１７から半径方向の孔１５ｂｔ
”介して、鋼製ディスク１５に形成された孔ＩＳａに流
れる。孔１５ｍ、１５ｂは内部循環流にポンプ効果を及
ぼす。孔１５ｍから出た流体はロータ６の外面と金属容
器５の内面との間を上方に向けて流れ、外部循環流を起
して上部軸受８の周囲を流れる。

２、主軸の中空部１７内の流体は孔ａｉ通して翼車すに
向けて流出し、そこからロータ６の外側を通って上方に
運ばれ、上部軸受８に沿って絞り１６′ｆｆ：介して再
び主軸の中空部１７に送り戻される。

３、内部循環流は主軸の中空部１７を通過しなく１、流
体は、ロータ６内に互に均等間隔にかつロータ軸線に平
行に配列さｎ之孔ｄを通ってモータ室４の上部領域から
翼車すに向って流れ、この翼車の領域からロータ６の外
側を通って再び上方に送られる。この場合孔”　＋　１
５　ａ及び１５ｂ’ｉ省略する。

４、内部循環流は孔ｄを流れるが、この場合翼車すが省
略されていて内部循環流は主軸２に対して孔ｄが斜め或
はつる巻き状に形成さｎていることによって駆動される
。

５、内部循環流は主軸の中空部１７全通して下方に向け
て流れ、孔ａから外方に送られる。ここから孔ｄｉ通っ
て上方に送らｎ上部軸受８の付近を横に流れ絞りを通っ
て再び主軸の中空部１７に入る。こｎと同時に孔ａｉ通
って流出した流ｎ。

一部分が孔ｄを通って上方に流ｎ／）だけでなく他の部
分がロータ６の外面と金属容器５の内面との間の間隙全
通して上方に流れる。

以上述べたすべての場合において極めて効果的にロータ
を冷却することができ、また内部νＨ環流の流体と外部
循環流の流体を常時交換することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明にかかる遠心型キャント９ポンゾの実施例を
示す縦断面図である。 ２・・・主軸、２［・・オリフィス、３・・・ポンプ呈
、４・・・モータ室、５・・・金属容器、６・・・ロー
タ、１０・・・隔壁、１１・・・アキシャル密封リング
、］３・・・オリフィス、１４・・・フィルタ、１５・
・・ディスク、１６−・・絞り、１７−・・凹所、ａ　
、　ｂ　ｒ　ｄ　＋　１５ｍ・・・流路、。 以下丘白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンプケーシング内に配設されかつ垂直状の主軸（
   ２）の下部に固着されたインペラを備え、上記主軸の上
   部には駆動用電動モータのロータ（６）が搭載され、上
   記主軸（２）はポンプ室（３）とモータ室（４）との間
   に配設された隔壁（１０）を貫通して延びると共に中空
   状に形成されていてその内部中空部（１７）によって、
   給送流体で満たされたモータ室（４）をポンプ室（３）
   に連通し、また上記隔壁（１０）にはモータ室（４）と
   ポンプ室（３）間の別の連通部を構成する少なくとも一
   つのオリフィス（１３）が形成され、以ってポンプ室と
   モータ室間に給送流体の循環流を生ぜしめるようにした
   遠心型キャンドポンプにおいて、上記モータ室間（４）
   内に、上記ロータ（６）を通過して流れる内部循環流を
   発生させる手段を設けた遠心型キャンドポンプ。 ２、内部循環流を発生させる手段が主軸（２）に対して
   平行でない流路（ａ、ｂ、ｄ、１５ａ）である特許請求
   の範囲第１項記載の遠心型キャンドポンプ。 ３、給送流体がその前進経路ではロータ（６）の外面と
   該ロータ（６）を収容する金属容器（５）の内面との間
   を流れ、またその復帰経路では主軸の中空部（１７）を
   通して流れるように形成された特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の遠心型キャンドポンプ。 ４、給送流体がその前進経路ではロータ（６）の外面と
   該ロータ（６）を収容する金属容器（５）の内面との間
   を流れ、またその復帰経路では主軸（２）に対して側方
   に配設された流路（６）を通して流れるように形成され
   た特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項
   記載の遠心型キャンドポンプ。 ５、上記手段が主軸（２）に形成された略半径方向の流
   路（ａ）である特許請求の範囲第２項から第４項までの
   いずれか１項記載の遠心型キャンドポンプ。 ６、流路（１５ａ）がロータ（６）付近において主軸（
   ２）に固着したディスク（１５）に形成された特許請求
   の範囲第２項から第４項までのいずれか１項記載の遠心
   型キャンドポンプ。 ７、流路がロータ（６）の側方に固着した翼車（ｂ）で
   形成された特許請求の範囲第２項記載の遠心型キャンド
   ポンプ。 ８、流路（ｄ）が主軸（２）に対して側方位置にロータ
   （６）内に形成されかつ内部循環流を主軸（２）に対し
   て斜め状又はつる巻き状に運ぶように形成された特許請
   求の範囲第４項記載の遠心型キャンドポンプ。 ９、内部循環流が、主軸（２）の上端において主軸の中
   空部（１７）に設けた絞り（１６）を介して流れた特許
   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
   遠心型キャンドポンプ。 １０、隔壁（１０）のオリフィス（１３）の前方又は後
   方にフィルタ（１４）を配設した特許請求の範囲第１項
   から第９項までのいずれか１項記載の遠心型キャンドポ
   ンプ。 １１、オリフィス（１３）の前方又は後方にフィルタ（
   １４）を配設し、上記オリフィス（１３）を介して主軸
   の中空部（１７）がポンプ室（３）内に開口した特許請
   求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１項記載の
   遠心型キャンドポンプ。 １２、主軸（２）が隔壁（１０）の領域においてアキシ
   ァル密封リング（１１）によって密封された特許請求の
   範囲第１項から第１１項までのいずれか１項記載の遠心
   型キャンドポンプ。 １３、それから給送流体が主軸の中空部（１７）からポ
   ンプ室（３）内に流れる主軸（２）のオリフィス（２ａ
   ）が、主軸（２）の軸線に対して半径方向又は斜めに設
   けられた特許請求の範囲第１項から第１２項までのいず
   れか１項記載の遠心型キャンドポンプ。