JP3027283B2 - 多段キャンドモータポンプ - Google Patents
多段キャンドモータポンプInfo
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- JP3027283B2 JP3027283B2 JP5170404A JP17040493A JP3027283B2 JP 3027283 B2 JP3027283 B2 JP 3027283B2 JP 5170404 A JP5170404 A JP 5170404A JP 17040493 A JP17040493 A JP 17040493A JP 3027283 B2 JP3027283 B2 JP 3027283B2
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多段キャンドモータポ
ンプに係り、特にモータ部とポンプ部との間にバランス
ディスクを収納した圧力部屋を配置した多段キャンドモ
ータポンプの最終段ポンプ室より吐出される取扱液の一
部を圧力部屋を介して前部ロータ室より後部ロータ室に
流入し、さらに後部ベアリング部を潤滑流過したのち外
部配管を介してポンプ吸込口に還流し、ベアリングの潤
滑とモータ部の冷却を行う外部循環（サーキュレーショ
ン）系を構成し、前記圧力部屋内にバランスディスクの
高圧側側縁部に環状のバランスディスクシートを近接配
設してこの間を流過する取扱液の流量を制限し、モータ
部へのサーキュレーション流れの圧力を十分に減圧し、
モータ部の設計圧力を低く設定することのできる多段キ
ャンドモータポンプに関する。
ンプに係り、特にモータ部とポンプ部との間にバランス
ディスクを収納した圧力部屋を配置した多段キャンドモ
ータポンプの最終段ポンプ室より吐出される取扱液の一
部を圧力部屋を介して前部ロータ室より後部ロータ室に
流入し、さらに後部ベアリング部を潤滑流過したのち外
部配管を介してポンプ吸込口に還流し、ベアリングの潤
滑とモータ部の冷却を行う外部循環（サーキュレーショ
ン）系を構成し、前記圧力部屋内にバランスディスクの
高圧側側縁部に環状のバランスディスクシートを近接配
設してこの間を流過する取扱液の流量を制限し、モータ
部へのサーキュレーション流れの圧力を十分に減圧し、
モータ部の設計圧力を低く設定することのできる多段キ
ャンドモータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、多段キャンドモータポンプにおい
て、スラストバランスをとる方法として、インペラにバ
ランスホールを設けた自動バランス機構による方式か、
インペラを対向に配置してセルフバランスさせる方式が
採用されていた。
て、スラストバランスをとる方法として、インペラにバ
ランスホールを設けた自動バランス機構による方式か、
インペラを対向に配置してセルフバランスさせる方式が
採用されていた。
【０００３】前者の場合は図３に示すように、従来の多
段キャンドモータ１０ポンプにおいては、各段ポンプ室
においてスラストバランスをとるため、各段のインペラ
１６1 〜１６4 にバランスホール１８およびインペラの
リヤ側に固定オリフィス２０を設ける構造が採られてい
た。
段キャンドモータ１０ポンプにおいては、各段ポンプ室
においてスラストバランスをとるため、各段のインペラ
１６1 〜１６4 にバランスホール１８およびインペラの
リヤ側に固定オリフィス２０を設ける構造が採られてい
た。
【０００４】また、後者の場合は、例えば特公平４−５
１６７８号公報において開示されているように、複数の
インペラを対向に配置してセルフバランスさせる構造が
採られていた。
１６７８号公報において開示されているように、複数の
インペラを対向に配置してセルフバランスさせる構造が
採られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前者では図
３に示すようにポンプ部１２における最終段ポンプ室１
２ａの圧力がモータ部１４の部屋内にそのまま作用する
ため、モータ室の構造等の強度は最終段で昇圧された圧
力を基準に設計されていた。
３に示すようにポンプ部１２における最終段ポンプ室１
２ａの圧力がモータ部１４の部屋内にそのまま作用する
ため、モータ室の構造等の強度は最終段で昇圧された圧
力を基準に設計されていた。
【０００６】すなわち、ポンプの段数が増加して高揚程
になると高耐圧の設計が余儀無くされ、従ってキャンお
よびバックアップスリーブの各肉厚の寸法も厚くなり、
駆動モータについても高耐圧用モータを使用する必要が
あり、このため過電流による損失が増加しモータ効率の
低下の大きな要因となっていた。
になると高耐圧の設計が余儀無くされ、従ってキャンお
よびバックアップスリーブの各肉厚の寸法も厚くなり、
駆動モータについても高耐圧用モータを使用する必要が
あり、このため過電流による損失が増加しモータ効率の
低下の大きな要因となっていた。
【０００７】一方、後者のバランス方式を対向式とする
場合では、モータ室に作用する圧力は中間段の圧力とな
るが、この場合でも段数が増加し高揚程になると、モー
タ室の設計設定圧力を高い値に設定する必要があり、さ
らに相対向する逆向きのインペラ側に流れを導入するた
めの戻り流路が必要となるため、複雑な構造となりコス
ト高となる難点を有していた。
場合では、モータ室に作用する圧力は中間段の圧力とな
るが、この場合でも段数が増加し高揚程になると、モー
タ室の設計設定圧力を高い値に設定する必要があり、さ
らに相対向する逆向きのインペラ側に流れを導入するた
めの戻り流路が必要となるため、複雑な構造となりコス
ト高となる難点を有していた。
【０００８】そこで、本発明の目的は、モータ部とポン
プ部との間にバランスディスクを収納した圧力部屋を配
置すると共に、このバランスディスクの高圧側側縁部に
環状のバランスディスクシートを配設することにより、
モータ部内に導入される液圧の増大を抑制して設計設定
圧力値を低下し、構造の単純化によるコストの低減を実
現させると共にモータならびにポンプ効率の向上を図る
ことのできる多段キャンドモータポンプを提供するにあ
る。
プ部との間にバランスディスクを収納した圧力部屋を配
置すると共に、このバランスディスクの高圧側側縁部に
環状のバランスディスクシートを配設することにより、
モータ部内に導入される液圧の増大を抑制して設計設定
圧力値を低下し、構造の単純化によるコストの低減を実
現させると共にモータならびにポンプ効率の向上を図る
ことのできる多段キャンドモータポンプを提供するにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明は、複数のポンプ室からなるポンプ部の後方
同軸上にモータ部を配設すると共に前記モータ部とポン
プ部との間にバランスディスクを配設した多段キャンド
モータポンプにおいて、最終段ポンプ室より吐出される
取扱液の一部をバランスディスクを収納した圧力部屋を
介して前部ロータ室より後部ロータ室に流入し、さらに
後部ベアリング部を潤滑流過したのち外部配管を介して
ポンプ吸込口に還流しベアリングの潤滑とモータ部の冷
却を行う外部循環系を構成し、前記圧力部屋内にバラン
スディスクの高圧側側縁部に環状のバランスディスクシ
ートを配設してこの間を流過する取扱液の流量を制限
し、モータ部へのサーキュレーション流れの圧力を減圧
するよう構成することを特徴とする。
に、本発明は、複数のポンプ室からなるポンプ部の後方
同軸上にモータ部を配設すると共に前記モータ部とポン
プ部との間にバランスディスクを配設した多段キャンド
モータポンプにおいて、最終段ポンプ室より吐出される
取扱液の一部をバランスディスクを収納した圧力部屋を
介して前部ロータ室より後部ロータ室に流入し、さらに
後部ベアリング部を潤滑流過したのち外部配管を介して
ポンプ吸込口に還流しベアリングの潤滑とモータ部の冷
却を行う外部循環系を構成し、前記圧力部屋内にバラン
スディスクの高圧側側縁部に環状のバランスディスクシ
ートを配設してこの間を流過する取扱液の流量を制限
し、モータ部へのサーキュレーション流れの圧力を減圧
するよう構成することを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明においては、モータ部とポンプ部との間
にバランスディスクを収納した圧力部屋を配置した多段
キャンドモータポンプの最終段ポンプ室より吐出される
取扱液の一部を圧力部屋を介して前部ロータ室より後部
ロータ室に流入し、さらに後部ベアリング部を潤滑流過
したのち外部配管を介してポンプ吸込口に還流し、ベア
リングの潤滑とモータ部の冷却を行う外部循環（サーキ
ュレーション）系を構成し、前記圧力部屋内にバランス
ディスクの高圧側側縁部に環状のバランスディスクシー
トを配設この間を流過する取扱液の流量を制限すること
により、モータ部へのサーキュレーション流れの圧力を
十分に減圧し、モータ部内に導入される液圧の増大を抑
制することにより設計設定圧力値を低く設定することが
可能となり、モータ室の構造の単純設計が実現すると共
にポンプならびにモータの効率の向上を図ることができ
る。
にバランスディスクを収納した圧力部屋を配置した多段
キャンドモータポンプの最終段ポンプ室より吐出される
取扱液の一部を圧力部屋を介して前部ロータ室より後部
ロータ室に流入し、さらに後部ベアリング部を潤滑流過
したのち外部配管を介してポンプ吸込口に還流し、ベア
リングの潤滑とモータ部の冷却を行う外部循環（サーキ
ュレーション）系を構成し、前記圧力部屋内にバランス
ディスクの高圧側側縁部に環状のバランスディスクシー
トを配設この間を流過する取扱液の流量を制限すること
により、モータ部へのサーキュレーション流れの圧力を
十分に減圧し、モータ部内に導入される液圧の増大を抑
制することにより設計設定圧力値を低く設定することが
可能となり、モータ室の構造の単純設計が実現すると共
にポンプならびにモータの効率の向上を図ることができ
る。
【００１１】
【実施例】次に、本発明に係る多段キャンドモータポン
プの一実施例を添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。なお、説明の便宜上、図３に示す従来の構造と同
一構成部分には同一参照符号を付し、詳細な説明は省略
する。
プの一実施例を添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。なお、説明の便宜上、図３に示す従来の構造と同
一構成部分には同一参照符号を付し、詳細な説明は省略
する。
【００１２】すなわち、図１の（ａ）は本発明の多段キ
ャンドモータポンプの半断面図を示し、（ｂ）は（ａ）
に示すポンプの圧力勾配線図を示す。
ャンドモータポンプの半断面図を示し、（ｂ）は（ａ）
に示すポンプの圧力勾配線図を示す。
【００１３】図において、参照符号２６は多段キャンド
モータポンプ本体を示し、この多段キャンドモータポン
プ２６はポンプ部３６およびモータ部３８の間にバラン
スディスク３０を収納配置した圧力部屋３２により構成
される。
モータポンプ本体を示し、この多段キャンドモータポン
プ２６はポンプ部３６およびモータ部３８の間にバラン
スディスク３０を収納配置した圧力部屋３２により構成
される。
【００１４】この多段キャンドモータポンプ２６に採用
される外部循環（サーキュレーション）系は、ポンプ吸
込口２５より吸入され最終段ポンプ室２８より吐出され
る取扱液の一部を前記最終段ポンプ室２８後方に隣接配
置された圧力部屋３２を介してモータ部３８の前部ロー
タ室４０より後部ロータ室４２に流入し、さらに後部ベ
アリング４４を潤滑流過したのち、外部配管４６を介し
てポンプ吸込口２５側に還流することにより後部ベアリ
ング４４および中間ベアリング４８の潤滑とモータ部３
８の冷却を行うよう構成されている。
される外部循環（サーキュレーション）系は、ポンプ吸
込口２５より吸入され最終段ポンプ室２８より吐出され
る取扱液の一部を前記最終段ポンプ室２８後方に隣接配
置された圧力部屋３２を介してモータ部３８の前部ロー
タ室４０より後部ロータ室４２に流入し、さらに後部ベ
アリング４４を潤滑流過したのち、外部配管４６を介し
てポンプ吸込口２５側に還流することにより後部ベアリ
ング４４および中間ベアリング４８の潤滑とモータ部３
８の冷却を行うよう構成されている。
【００１５】そして、前記バランスディスク３０を収納
する圧力部屋３２は、図２に示すようにバランスディス
ク３０により前室３２ａと後室３２ｂとに画成され、こ
の圧力部屋３２内にバランスディスク３０の高圧側側縁
部に環状のバランスディスクシート４８をバランスディ
スク３０側縁部との間隙ｇとなるように接近配設して、
この部分を流過する取扱液の流量を規制することによ
り、モータ部３８の室内へ流入する液圧を減圧すること
ができる。
する圧力部屋３２は、図２に示すようにバランスディス
ク３０により前室３２ａと後室３２ｂとに画成され、こ
の圧力部屋３２内にバランスディスク３０の高圧側側縁
部に環状のバランスディスクシート４８をバランスディ
スク３０側縁部との間隙ｇとなるように接近配設して、
この部分を流過する取扱液の流量を規制することによ
り、モータ部３８の室内へ流入する液圧を減圧すること
ができる。
【００１６】例えば、図２に示すバランスディスクシー
トの説明図において、間隙ｇからの漏れ量をｑ、バラン
スディスクの有効直径をＤB 、高圧側の圧力をＰ1 、低
圧側の圧力をＰ2 とすると、
トの説明図において、間隙ｇからの漏れ量をｑ、バラン
スディスクの有効直径をＤB 、高圧側の圧力をＰ1 、低
圧側の圧力をＰ2 とすると、
【００１７】
【数１】
【００１８】が得られる。そこで、モータ部３８の冷却
が十分になるようなｑをもとめ、好適な差圧ΔＰ＝（Ｐ
2 −Ｐ1 ）が得られるようにＤB 、ｈ、ｇを設定する。
が十分になるようなｑをもとめ、好適な差圧ΔＰ＝（Ｐ
2 −Ｐ1 ）が得られるようにＤB 、ｈ、ｇを設定する。
【００１９】尚、本発明の多段キャンドモータポンプの
最終段ポンプ室の後方に配置される圧力部屋３２内のバ
ランスディスクシートによれば、例えば図１の（ｂ）に
示すように多段ポンプ各段毎においてそれぞれ５ｋｇｆ
／ｃｍ2 づつ昇圧し、最終段では３０ｋｇｆ／ｃｍ2 に
昇圧する。
最終段ポンプ室の後方に配置される圧力部屋３２内のバ
ランスディスクシートによれば、例えば図１の（ｂ）に
示すように多段ポンプ各段毎においてそれぞれ５ｋｇｆ
／ｃｍ2 づつ昇圧し、最終段では３０ｋｇｆ／ｃｍ2 に
昇圧する。
【００２０】ここで、バランスディスク３０に隣接させ
てバランスディスクシート４５を接近配置することによ
りこの間隙を昇圧された取扱液を流過させることによ
り、サーキュレーション圧力の最高圧との差圧が２６ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 となるまで十分に減圧されるためモータ部
での圧損は僅か３ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、モータ部３８
リヤ側の外部配管４６での圧損は１ｋｇｆ／ｃｍ2 と低
い値を得ることができる。
てバランスディスクシート４５を接近配置することによ
りこの間隙を昇圧された取扱液を流過させることによ
り、サーキュレーション圧力の最高圧との差圧が２６ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 となるまで十分に減圧されるためモータ部
での圧損は僅か３ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、モータ部３８
リヤ側の外部配管４６での圧損は１ｋｇｆ／ｃｍ2 と低
い値を得ることができる。
【００２１】このように、ポンプ吐出圧力が数十ｋｇｆ
／ｃｍ2 Ｇの多段ポンプにおいてもモータ室内の圧力を
数ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇに低く設定することが可能になるこ
とが実験的にも確認されている。
／ｃｍ2 Ｇの多段ポンプにおいてもモータ室内の圧力を
数ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇに低く設定することが可能になるこ
とが実験的にも確認されている。
【００２２】また、スラストバランス機構を採用するこ
とにより、従来より用いられてきたインペラのバランス
ホールおよびリヤ側の固定オリフィスを廃止することが
可能となり、これによりバランスホールからの漏れがな
くなり、インペラリヤ側固定オリフィスの廃止に伴う円
板摩擦損失の減少によりポンプ効率を数パーセント向上
させることができる。
とにより、従来より用いられてきたインペラのバランス
ホールおよびリヤ側の固定オリフィスを廃止することが
可能となり、これによりバランスホールからの漏れがな
くなり、インペラリヤ側固定オリフィスの廃止に伴う円
板摩擦損失の減少によりポンプ効率を数パーセント向上
させることができる。
【００２３】以上、本発明を好適な一実施例について説
明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、
その精神を逸脱しない範囲内において多くの改良変更が
可能である。
明したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、
その精神を逸脱しない範囲内において多くの改良変更が
可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる多
段キャンドモータポンプは、最終段ポンプ室より吐出さ
れる取扱液の一部を圧力部屋を介して前部ロータ室より
後部ロータ室に流入し、さらに後部ベアリング部を潤滑
流過したのち外部配管を介してポンプ吸込口に還流しベ
アリングの潤滑とモータ部の冷却を行う外部循環系を構
成し、前記圧力部屋内にバランスディスクの高圧側側縁
部に環状のバランスディスクシートを配設してこの間を
流過する取扱液の流量を制限し、モータ部へのサーキュ
レーション流れの圧力を減圧するよう構成することによ
り、モータ室の設計圧力を低く設定することができるた
め、安価な標準部品の使用が可能となり過大寸法の部材
の使用による効率低下を抑制することができる。
段キャンドモータポンプは、最終段ポンプ室より吐出さ
れる取扱液の一部を圧力部屋を介して前部ロータ室より
後部ロータ室に流入し、さらに後部ベアリング部を潤滑
流過したのち外部配管を介してポンプ吸込口に還流しベ
アリングの潤滑とモータ部の冷却を行う外部循環系を構
成し、前記圧力部屋内にバランスディスクの高圧側側縁
部に環状のバランスディスクシートを配設してこの間を
流過する取扱液の流量を制限し、モータ部へのサーキュ
レーション流れの圧力を減圧するよう構成することによ
り、モータ室の設計圧力を低く設定することができるた
め、安価な標準部品の使用が可能となり過大寸法の部材
の使用による効率低下を抑制することができる。
【００２５】さらに、バランスディスクシート漏れ量算
出の標準式を用いて、それぞれ適宜各数値を変更するこ
とにより任意の漏れ量を設定することができ最適なサー
キュレーション量が得られ、これによりポンプ効率の向
上が図れる。
出の標準式を用いて、それぞれ適宜各数値を変更するこ
とにより任意の漏れ量を設定することができ最適なサー
キュレーション量が得られ、これによりポンプ効率の向
上が図れる。
【００２６】また、バランスディスクシートの採用によ
り、従来の対向式と比較して簡単な構造で安定したスラ
スト保持力が得られ、軸方向の変化がバランスホール方
式に比較して少ないため、安定した運転が可能となる利
点を有する等の優れた効果を有する。
り、従来の対向式と比較して簡単な構造で安定したスラ
スト保持力が得られ、軸方向の変化がバランスホール方
式に比較して少ないため、安定した運転が可能となる利
点を有する等の優れた効果を有する。
【図１】図において（ａ）は本発明に係る多段キャンド
モータポンプの一実施例を示す多段キャンドモータポン
プの半断面図であり、（ｂ）は多段キャンドモータポン
プの各個所における圧力線図である。
モータポンプの一実施例を示す多段キャンドモータポン
プの半断面図であり、（ｂ）は多段キャンドモータポン
プの各個所における圧力線図である。
【図２】多段キャンドモータポンプにおけるバランスデ
ィスクシートの説明図である。
ィスクシートの説明図である。
【図３】従来の多段キャンドモータポンプの半断面図で
ある。
ある。
１０ 多段キャンドモータポンプ １２ ポンプ部 １２ａ 最終段ポンプ室 １４ モータ部 １８ バランスホール ２０ 固定オリフィス ２５ ポンプ吸込口 ２６ 多段キャンドモータポンプ ２８ 最終段ポンプ室 ３０ バランスディスク ３２ 圧力部屋 ３６ ポンプ部 ３８ モータ部 ４０ 前部ロータ室 ４２ 後部ロータ室 ４４ 後部ベアリング ４５ バランスディスクシート ４６ 外部配管 ４８ 中間ベアリング ５０ 前部ベアリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F04D 1/06 F04D 13/06 F04D 15/00 102
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のポンプ室からなるポンプ部の後方
同軸上にモータ部を配設すると共に前記モータ部とポン
プ部との間にバランスディスクを配設した多段キャンド
モータポンプにおいて、 最終段ポンプ室より吐出される取扱液の一部をバランス
ディスクを収納した圧力部屋を介して前部ロータ室より
後部ロータ室に流入し、さらに後部ベアリング部を潤滑
流過したのち外部配管を介してポンプ吸込口に還流しベ
アリングの潤滑とモータ部の冷却を行う外部循環系を構
成し、前記圧力部屋内にバランスディスクの高圧側側縁
部に環状のバランスディスクシートを配設してこの間を
流過する取扱液の流量を制限し、モータ部へのサーキュ
レーション流れの圧力を減圧するよう構成することを特
徴とする多段キャンドモータポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170404A JP3027283B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 多段キャンドモータポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170404A JP3027283B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 多段キャンドモータポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0727085A JPH0727085A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3027283B2 true JP3027283B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=15904303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5170404A Expired - Fee Related JP3027283B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 多段キャンドモータポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027283B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105351216A (zh) * | 2015-10-21 | 2016-02-24 | 无锡阳工机械制造有限公司 | 一种压力泵的检修工艺 |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP5170404A patent/JP3027283B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727085A (ja) | 1995-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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