JPS634034B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外圧を受けるポンプ、例えば潜水船に
設けたバリアブルバラストタンクに海水を出し入
れして潜水船の水中での釣合い状態を保持する海
水出し入れ用ポンプの改良に関するものである。

第１図に従来の海水出し入れ用ポンプ（以下海
水ポンプと称する）を示した。この海水ポンプ
は、耐圧殻であるバリアブル・バラスト・タンク
１の中の海水を出し入れすることにより潜水船の
水中での重量を調節するものであり、図中の切換
弁２は排出時の状態を示している。海水ポンプは
ポンプ本体４とその中に設けられたクランク機構
８と同クランク機構８に係着されたピストン６と
ピストンシール７とピストン６の往復動に応じて
開閉する吸入吐出弁機構５とを具え、管路には運
転状態によりポンプ吐出圧力を調節する圧力バラ
ンス弁３が設けられ、その末端には吸入排出口１
０が設けられている。潜水船用機器は、バラスト
装置の関係から軽量であることが望ましく、高速
化を実現するための手段としてクランク室９に潤
滑油が充填されている。ポンプ駆動電動機は、電
動機軸１７と軸接手１３とポンプ軸１１とを介し
てポンプを駆動するが、回転子１８と固定子１９
及び電動機ケーシング２２との間の電動機内空間
２０に導電性の高い海水が浸入することは好まし
くなく、この電動機内空間２０を絶縁油又は潤滑
油で満して、その圧力を外部の海水圧と均しくし
ている。

このように潤滑油で満したクランク室９と電動
機内空間２０とを別々に外部と均圧させたり、シ
ールすることは不経済だし、海水の浸入を避け難
いので、第２図に示す密閉形海水ポンプが提案さ
れている。この密閉形海水ポンプは、海水ポンプ
本体４と電動機ケーシング２２とを連結筒２５に
より接続し、ポンプ軸１１減速軸１５及び軸接手
１３を同連結筒２５の中に収納して、運動部分の
海水への接触をなくしたものである。電動機ケー
シング２２の中に収納した固定子１９と電動機軸
１７とこれに固定した回転子１８を主要構成部品
とする電動要素と、電動機軸１７に直結した遊星
ギヤー式減速機構１６と、電動機軸１７の軸線上
にあつて所定速度に減速される減速軸１５と、ピ
ストン６に往復動を与えるクランク機構８から延
びるポンプ軸１１と、同ポンプ軸１１と上記減速
軸１５とを連結する軸接手１３とが主要回転運動
部分であり、これらが収納されているスペースの
電動機内空間部２０と減速機内空間部２６と連結
筒内空間部２４及びクランク室９内は同じ潤滑油
で満されており、これらの圧力を外部の海水圧と
均しくするための均圧機構２１が電動機側の末端
に設けられている。

このように電動要素とポンプ駆動要素とを密閉
容器２２，２４に収納することにより外部からの
海水の浸入をほとんど防止できるが、第１図に示
したピストン６とピストンシール７とのすき間か
らの微少な浸水を避けることが不可能で、長時間
の使用後にはクランク室９内の水分が増加すると
いう問題がある。

本発明は前記の問題点に対処するもので、電動
機ケーシングとポンプ本体のクランク室とを連結
筒により接続して構成した密閉容器内に、ポンプ
駆動電動機とポンプ駆動機構とを収納するととも
に、同密閉容器内を外圧に均しい圧力の潤滑油に
より満たした外圧を受けるポンプにおいて、前記
ポンプ駆動電動機内空間部と前記連結筒内空間部
とを仕切る隔壁と同隔壁を貫通する回転軸との間
にクリアランスシールを介装したことを特徴とす
る外圧を受けるポンプに係り、その目的とする処
は、ポンプ側に浸入した外部流体の電動機側への
浸入を防止できる改良された外圧を受けるポンプ
を供する点にある。

次に本発明の外圧を受けるポンプを第３，４図
に示す一実施例により説明すると、４がポンプ本
体、８が同ポンプ本体４内に設けられたクランク
機構、９がクランク室、１１がポンプ軸（回転
軸）、１３が軸接手、１５が減速軸（回転軸）、１
６が遊星キヤー式減速機構、１７が電動機軸（回
転軸）、１８が回転子、１９が固定子、２０がポ
ンプ駆動電動機内空間部、２１が均圧機構、２２
が電動機ケーシング、２３が支持部材、２４が連
結筒内空間部、２５が連結筒、２６が減速機内空
間部で、電動機ケーシング２２とポンプ本体４の
クランク室９とを連結筒２５により接続して構成
した密閉容器９，２２，２５内に、ポンプ駆動電
動機１７〜１９とポンプ駆動機構８，１１，１
３，１５とを収納するとともに、同密閉容器９，
２２，２５内に外部の圧力に略均しい潤滑油を満
たしている。また３０が筒状のクリアランスシー
ル（セパレータ）で、同筒状のクリアランスシー
ル３０がポンプ駆動電動機１７〜１９内空間部２
０と連結筒２５内空間部２４とを仕切る隔壁と同
隔壁を貫通する減速機軸（回転軸）１５との間に
介装されている。同クリアランスシール３０を拡
大して示す第４図において、３０Ａが同クリアラ
ンスシールで、同クリアランスシール３０Ａと減
速機軸（回転軸）１５との間に微小な間隙が形成
されている。

次に前記第３，４図に示す外圧を受けるポンプ
の作用を具体的に説明する。筒状のクリアランス
シール３０Ａがポンプ駆動電動機１７〜１９内空
間部２０と連結筒２５内空間部２４とを仕切る隔
壁と同隔壁を貫通する減速機軸（回転軸）１５と
の間に介装されて、同クリアランスシール３０Ａ
と減速機軸（回転軸）１５との間に微小な間隙が
形成されている。同筒状クリアランスシール３０
Ａは、連結筒内空間部２４及び減速機内空間部２
６に充満した潤滑油の外圧に応じた圧縮と膨張に
よる両方への流れを許容する必要があり、一般の
オイルシールのような漏れ流れに方向性があると
か、流れを完全に遮断するようなシールを使用す
るのは適当でなく、微小な間隙を形成できるクリ
アランスシール３０Ａを使用するのが適当であ
る。このクリアランスシール３０Ａを使用する
と、ポンプの運転時に、連結筒内空間部２４及び
減速機内空間部２６に充満した潤滑油の外圧に応
じた圧縮と膨張による両方向への流れが許容され
る。またこのとき、ポンプ本体４のクランク室９
から連結筒内空間部２４へ侵入した海水が軸接手
１３により撹拌・回転させられて、そのときの遠
心力により連結筒２５の内壁面へ押し付けられる
が、クリアランスシール３０Ａと減速機軸（回転
軸）１５との間に微小なクリアランスがあるだけ
なので、連結筒２５の内壁面へ押し付けられる海
水がポンプ駆動電動機１７〜１９側へ侵入しな
い。またポンプの静止時には、ポンプ本体４のク
ランク室９から連結筒内空間部２４へ侵入した海
水が連結筒内空間部２４の下部に溜まり、軸接手
１３を収納した連結筒２５そのものが海水分離器
として機能して、連結筒内空間部２４の下部に溜
まつた海水がクリアランスシール３０Ａと減速機
軸（回転軸）１５との間に形成された微小なクリ
アランスからポンプ駆動電動機１７〜１９側へ侵
入しない。

なお第５図は、減速機軸（回転軸）１５とクリ
アランスシール３０Ｂとに凹凸部を設けた他の実
施例である。

本発明の外圧を受けるポンプは前記のようにポ
ンプ駆動電動機１７〜１９内空間部２０と連結筒
２５内空間部２４とを仕切る隔壁と同隔壁を貫通
する減速機軸（回転軸）１５との間にクリアラン
スシール３０Ａを介装して、前記の作用を行うよ
うにしており、連結筒内空間部２４及び減速機内
空間部２６に充満した潤滑油の外圧に応じた圧縮
と膨張によ両方向への流れを許容しながら、ポン
プ本体４のクランク室９側へ侵入した海水等の外
部流体をポンプの運転時にも、停止時にも、ポン
プ駆動電動機１７〜１９側へ侵入させない効果が
ある。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論
本発明はこのような実施例にだけ局限されるもの
ではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内で
種々の設計の改変を施しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の外圧を受けるポンプを示す系統
図、第２図はすでに提案された外圧を受けるポン
プを示す縦断面図、第３図は本発明に係る外圧を
受けるポンプの一実施例を示す縦断側面図、第４
図は仕切りの一実施例を示す縦断側面図、第５図
は仕切りの他の実施例を示す縦断側面図である。 ９，２２，２５……密閉容器、９……ポンプ本
体４のクランク室、２２……電動機ケーシング、
２５……連結筒、１７〜１９……ポンプ駆動電動
機、１７……電動機軸、１８……回転子、１９…
…固定子、２０……ポンプ駆動電動機内空間部、
２４……連結筒内空間部、８，１１，１３，１５
……ポンプ駆動機構、８……クランク機構、１１
……ポンプ軸、１３……軸接手、１５……減速機
軸、３０，３０Ａまたは３０Ｂ……クリアランス
シール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電動機ケーシングとポンプ本体のクランク室
   とを連結筒により接続して構成した密閉容器内
   に、ポンプ駆動電動機とポンプ駆動機構とを収納
   するとともに、同密閉容器内を外圧に均しい圧力
   の潤滑油により満たした外圧を受けるポンプにお
   いて、前記ポンプ駆動電動機内空間部と前記連結
   筒内空間部とを仕切る隔壁と同隔壁を貫通する回
   転軸との間にクリアランスシールを介装したこと
   を特徴とする外圧を受けるポンプ。