JP4300064B2

JP4300064B2 - Sealed motor blower

Info

Publication number: JP4300064B2
Application number: JP2003177591A
Authority: JP
Inventors: 正夫野辺地; 健一藤田; 眞一高木; 真右江口
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2023-06-23
Also published as: JP2005009466A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体を送り出すブロアと、これを駆動するモータとが一体に密閉された密閉型モータブロアに関し、特にモータの軸受の冷却に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流体を送り出すポンプまたはブロアと、これを駆動するモータを一体に密封した容器に納めた密閉型モータポンプまたはブロアが知られている。このようなポンプなどは、ウエットモータポンプと呼ばれることがある。このタイプのポンプ等においては、モータも密封し、モータ内部も取扱い流体で満たすようにすることにより、ポンプまたはブロアのシャフトのシールをする必要がなくなるという利点がある。そして、モータ内の取扱い流体によりモータの軸受の潤滑、冷却などが行われる。このようなポンプが、例えば特許文献１、特許文献２に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３２４９７１号
【特許文献２】
特開平８−２９８２１６号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような、密閉型モータポンプまたはブロアにおいては、モータ内の取扱い流体の一部が、ポンプ等により吐出される流体に混入する場合があるため、モータ内部のゴミなどの異物が吐出される流体に混じる場合があった。
【０００５】
また、取扱い流体が気体の場合、気体がブロアにより圧縮され、ブロア出口で高温となる。これをモータ内部に導く場合、高温となっているために効率の良い冷却を行うことができない場合があった。
【０００６】
本発明は、密閉型モータブロアにおいて、吐出される気体への異物の混入を防止し、また効率よくモータの冷却を行う。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の密閉型モータブロアは、大気圧に比し高い圧力の、ブロアの吸込管から取扱い気体を分流して、これをモータの軸受部分に導く分岐管を有している。分岐管の先端は、前記軸受を収める軸受ハウジングの外周側面に対向している。ブロアにより温度が上がる前の気体を軸受部分に導くことで効率よく冷却することができる。
【０００８】
また、冷却に用いた取扱い気体は、モータ内より排出されるが、このときブロアに吸い込まれ、また前記ブロアより吐出される気体に合流させないように排出路を設けることが好ましい。これにより、ブロアより吐出される気体への異物の混入を防止することができる。
【０００９】
また、前記分岐管先端の出口にオリフィスを設けることができる。オリフィスを通過した気体は断熱膨張し温度が低下する。低温の気体により軸受の冷却がなされるため、少量の気体により効率的に冷却を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。図１は、本実施形態の密閉型モータブロア１０の概略構成を示す図である。密閉型モータブロア１０は、二酸化炭素などの気体を吸い込み、吐出するブロア１２と、ブロア１２を駆動するモータ１４を有している。
【００１１】
ブロア１２は、遠心型のインペラ１６とこれを納めるケーシング１８を含む。さらに、ケーシング１８には、インペラ１６の前方部分に吸込管２０が、側方部分に吐出管２２が設けられている。ケーシング１８の、インペラ１６背面側は、別体のフロントプレート２４により覆われており、さらにフロントプレート２４にはさらに後方に延びるフロント軸受ハウジング２６が固定されている。フロント軸受ハウジングには、フロント軸受２８が収容され、この軸受２８はインペラ１６が先端に固定されたシャフト３０を回転可能に支持している。ケーシング１８の後方には円筒容器３２、さらにその後方にリアプレート３４が結合され、これらと前述のフロントプレート２４によって、モータ１４のステータ３６およびロータ３８が密閉された状態で納める収容容器が構成されている。また円筒容器３２には、ステータ３６のコイルに電力を供給する導線が接続される端子ボックス４０が設けられており、この部分によっても密閉構造が採られている。ステータ３６は、円筒容器３２の内壁面に設けられた軸方向に延びる複数のリブ４２により半径方向より支持されている。また、リアプレート３４には、リア軸受ハウジング４４が固定されており、ここに納められたリア軸受４６によりシャフト３０の後端付近が支持されている。ロータ３８はシャフト３０に固定され、同じくシャフト３０に固定されたインペラ１６と一体となって回転する。
【００１２】
さらに、吸込管２０から分岐して、フロントおよびリア軸受２８，４６付近に取扱い気体を送る分岐管４８，５０が設けられている。本実施形態においては、分岐管は、フロント軸受２８に気体を送る分岐管４８が２本、リア軸受４６に気体を送る分岐管５０が２本、合計４本設けられている。これらの分岐管を区別する必要がある場合、フロント側分岐管４８、リア側分岐管５０と記して説明する。分岐管４８，５０の先端は、フロントおよびリア軸受ハウジング２６，４４の軸受が位置する部分の外周側面に対向して配置される。この部分の詳細が図２に示されている。分岐管４８の先端には、細孔５２を有するオリフィスプラグ５４がねじ結合されており、細孔５２がオリフィスとして機能する。フロント軸受ハウジング２６の外周面には、分岐管４８の先端を、間隔をあけて挟むように両側にフランジ５６が設けられ、さらに一方のフランジ５６には、分岐管４８により導かれた気体をモータ１４へと導く、導入孔５８が設けられている。また、もう一つのオリフィスプラグ６０が、分岐管４８の途中に設けられている（図１参照）。これは、１段のオリフィスであると、その前後の差圧が大きくなりすぎるためである。リア側の分岐管５０先端およびリア軸受ハウジング４４等の構成は、図２に示したフロント側の構成とほぼ同様であり、その説明は省略する。
【００１３】
リアプレート３４には、分岐管４８，５０等でモータ１４を納めた容器内に送られたガスを排出する排出管６２が結合されている。排出管６２には、排出される流量を制限する制限オリフィス６４が設けられている。
【００１４】
インペラ１６の回転によって取扱い気体は吸込管２０から吸い込まれて、吐出管２２へと送られる。この流れが主系統であり、取扱い気体が下流の所定の設備に送られる。主系統のブロア１２に吸い込まれる前の取扱い気体は、大気圧に比して高めの圧力となっており、この圧力により、吸気管２０から分岐した分岐管４８，５０を介してフロントおよびリア軸受２８，４６に近傍に送られる。この気体は、分岐管４８，５０の先端付近のオリフィスを通過する際、断熱膨張して温度が低下する。温度が低下することにより、少量の気体で効率よく軸受部分を冷却することができる。
【００１５】
軸受部分を冷やした気体、特にフロント側に供給された気体は、円筒容器３２とステータ３６の間、またステータ３６とロータ３８の間を通過して、これらを冷やす。そして、リア側に供給された気体と合流して、排出管６２より排出される。排出された気体は、モータ１４などで異物を混入していることがあるので、主系統に戻すことはしないで廃棄する。分岐された取扱い気体は、このように廃棄されるので、分岐する量は少量であることが望まれる。前述のように、本実施形態においては、断熱膨張により分岐された気体の温度を低下させているので、少量の気体で十分な冷却を行うことができる。
【００１６】
以上、本実施形態においては、分岐管４本のうち２本をフロント側へ、他の２本をリア側へ配管しているが、分岐管の数は、これに限らず、またフロント側リア側同数である必要はない。熱的な負荷は、フロント側が大きいのでフロント側により多くの分岐管を配管してもよい。また、本実施形態においては、分岐管先端付近のオリフィスを２段構成としているが、要求される冷却性能等により１段にすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の密閉型モータブロアの概略構成を示す図である。
【図２】分岐管先端付近および軸受部の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１０密閉型モータブロア、１２ブロア、１４モータ、１６インペラ、１８ケーシング、２０吸込管、２６フロント軸受ハウジング、２８フロント軸受、３０シャフト、４４リア軸受ハウジング、４６リア軸受、４８，５０分岐管、５４、６０オリフィスプラグ、６２排出管。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hermetically sealed motor blower in which a blower that sends out a gas and a motor that drives the blower are integrally sealed, and particularly relates to cooling of a motor bearing.
[0002]
[Prior art]
There is known a hermetic motor pump or blower in which a pump or blower for feeding fluid and a motor for driving the fluid are housed in a sealed container. Such a pump may be called a wet motor pump. In this type of pump and the like, there is an advantage that it is not necessary to seal the shaft of the pump or the blower by sealing the motor and filling the inside of the motor with the handling fluid. Then, lubrication and cooling of the motor bearing are performed by the handling fluid in the motor. Such a pump is described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-324971 [Patent Document 2]
JP-A-8-298216
[Problems to be solved by the invention]
In such a hermetic motor pump or blower, a part of the fluid handled in the motor may be mixed into the fluid discharged by the pump or the like, and therefore the fluid from which foreign matters such as dust inside the motor are discharged. There was a case to be mixed.
[0005]
When the handling fluid is a gas, the gas is compressed by the blower and becomes high temperature at the blower outlet. When this is led into the motor, there is a case where efficient cooling cannot be performed due to the high temperature.
[0006]
In the sealed motor blower, the present invention prevents foreign matters from being mixed into the discharged gas and efficiently cools the motor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The hermetic motor blower of the present invention has a branch pipe that divides the handling gas from the suction pipe of the blower, which has a pressure higher than the atmospheric pressure, and guides it to the bearing portion of the motor. The distal end of the branch pipe faces the outer peripheral side surface of the bearing housing that houses the bearing . The gas before the temperature rises by the blower can be efficiently cooled by introducing it to the bearing portion.
[0008]
Moreover, although the handling gas used for cooling is discharged | emitted from the inside of a motor, it is preferable to provide a discharge path so that it may be suck | inhaled by a blower at this time, and it may not merge with the gas discharged | emitted from the said blower. As a result, it is possible to prevent foreign matters from being mixed into the gas discharged from the blower.
[0009]
An orifice can be provided at the outlet of the branch pipe tip . The gas that has passed through the orifice expands adiabatically and the temperature decreases. Since the bearing is cooled by the low-temperature gas, the cooling can be efficiently performed with a small amount of gas.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hermetic motor blower 10 of the present embodiment. The hermetic motor blower 10 includes a blower 12 that sucks and discharges a gas such as carbon dioxide, and a motor 14 that drives the blower 12.
[0011]
The blower 12 includes a centrifugal impeller 16 and a casing 18 for housing the centrifugal impeller 16. Further, the casing 18 is provided with a suction pipe 20 at a front portion of the impeller 16 and a discharge pipe 22 at a side portion. The rear side of the impeller 16 of the casing 18 is covered with a separate front plate 24, and a front bearing housing 26 that extends further rearward is fixed to the front plate 24. A front bearing 28 is accommodated in the front bearing housing, and the bearing 28 rotatably supports a shaft 30 with the impeller 16 fixed to the tip. A cylindrical container 32 is coupled to the rear of the casing 18 and a rear plate 34 is coupled to the rear thereof. The front plate 24 and the above-described front plate 24 form a container for housing the stator 36 and the rotor 38 of the motor 14 in a sealed state. ing. Further, the cylindrical container 32 is provided with a terminal box 40 to which a conducting wire for supplying power to the coil of the stator 36 is connected, and this part also has a sealed structure. The stator 36 is supported in the radial direction by a plurality of axially extending ribs 42 provided on the inner wall surface of the cylindrical container 32. A rear bearing housing 44 is fixed to the rear plate 34, and the vicinity of the rear end of the shaft 30 is supported by a rear bearing 46 housed therein. The rotor 38 is fixed to the shaft 30 and rotates together with the impeller 16 that is also fixed to the shaft 30.
[0012]
Further, branch pipes 48 and 50 branching from the suction pipe 20 and sending the handling gas to the vicinity of the front and rear bearings 28 and 46 are provided. In the present embodiment, the branch pipe is provided with a total of four branch pipes 48 for sending gas to the front bearing 28 and two branch pipes 50 for sending gas to the rear bearing 46. When these branch pipes need to be distinguished, they will be described as a front side branch pipe 48 and a rear side branch pipe 50. The distal ends of the branch pipes 48 and 50 are arranged to face the outer peripheral side surfaces of the portions where the bearings of the front and rear bearing housings 26 and 44 are located. Details of this part are shown in FIG. An orifice plug 54 having a pore 52 is screwed to the tip of the branch pipe 48, and the pore 52 functions as an orifice. On the outer peripheral surface of the front bearing housing 26, flanges 56 are provided on both sides so as to sandwich the tip of the branch pipe 48 with a gap therebetween. Further, the gas guided by the branch pipe 48 is supplied to one flange 56 by the motor. An introduction hole 58 leading to 14 is provided. Another orifice plug 60 is provided in the middle of the branch pipe 48 (see FIG. 1). This is because the differential pressure before and after the single-stage orifice becomes too large. The configuration of the rear branch pipe 50 tip, the rear bearing housing 44, and the like are substantially the same as the configuration of the front side shown in FIG.
[0013]
The rear plate 34 is connected to a discharge pipe 62 for discharging the gas sent into a container in which the motor 14 is housed by branch pipes 48, 50 and the like. The discharge pipe 62 is provided with a restriction orifice 64 that restricts the discharged flow rate.
[0014]
The handling gas is sucked from the suction pipe 20 by the rotation of the impeller 16 and sent to the discharge pipe 22. This flow is the main system, and the handling gas is sent to a predetermined facility downstream. The handling gas before being sucked into the blower 12 of the main system has a higher pressure than the atmospheric pressure, and the front and rear bearings are branched by branching pipes 48 and 50 branched from the intake pipe 20 by this pressure. 28 and 46 are sent to the vicinity. When this gas passes through the orifices near the ends of the branch pipes 48 and 50, the gas adiabatically expands and the temperature decreases. By reducing the temperature, the bearing portion can be efficiently cooled with a small amount of gas.
[0015]
The gas having cooled the bearing portion, particularly the gas supplied to the front side, passes between the cylindrical container 32 and the stator 36 and between the stator 36 and the rotor 38 to cool them. Then, it merges with the gas supplied to the rear side and is discharged from the discharge pipe 62. Since the exhausted gas may contain foreign substances by the motor 14 or the like, it is discarded without returning to the main system. Since the branched handling gas is discarded in this way, it is desirable that the amount to be branched is small. As described above, in the present embodiment, since the temperature of the gas branched by adiabatic expansion is lowered, sufficient cooling can be performed with a small amount of gas.
[0016]
As described above, in the present embodiment, two of the four branch pipes are piped to the front side, and the other two are piped to the rear side. However, the number of branch pipes is not limited to this, and the front side rear The number need not be the same. Since the thermal load is large on the front side, more branch pipes may be provided on the front side. Further, in this embodiment, the orifice near the tip of the branch pipe has a two-stage configuration, but it can be made one stage depending on the required cooling performance or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hermetic motor blower of an embodiment.
FIG. 2 is a view showing details of the vicinity of a branch pipe tip and a bearing portion.
[Explanation of symbols]
10 Sealed Motor Blower, 12 Blower, 14 Motor, 16 Impeller, 18 Casing, 20 Suction Pipe, 26 Front Bearing Housing, 28 Front Bearing, 30 Shaft, 44 Rear Bearing Housing, 46 Rear Bearing, 48, 50 Branch Pipe, 54, 60 Orifice plug, 62 discharge pipe.

Claims

気体を吐出するブロアと前記ブロアを駆動するモータとが一体に密閉された密閉型モータブロアであって、
大気圧に比し高い圧力の、ブロアの吸込管から分岐し、取扱い気体を前記モータの軸受近傍に導く分岐管を有し、
前記分岐管の先端は、前記軸受を収める軸受ハウジングの外周側面に対向している、
密閉型モータブロア。A sealed motor blower in which a blower for discharging gas and a motor for driving the blower are integrally sealed,
High pressure compared to the atmospheric pressure, is branched from the suction pipe of the blower, it has a branch pipe for guiding the handling gas bearing near the motor,
The tip of the branch pipe is opposed to the outer peripheral side surface of the bearing housing that houses the bearing.
Sealed motor blower.

請求項１に記載の密閉型モータブロアであって、前記分岐管により導かれた取扱い気体をモータ外部に排出する排出路を有し、この排出路は、前記排出される気体を前記ブロアに吸い込まれ、また前記ブロアより吐出される取扱い気体へ合流させないようにする、密閉型モータブロア。 2. The hermetic motor blower according to claim 1, further comprising a discharge passage for discharging the handling gas guided by the branch pipe to the outside of the motor, wherein the discharge passage sucks the discharged gas into the blower. Also, a hermetically sealed motor blower that prevents merging with the handling gas discharged from the blower.

請求項１に記載の密閉型モータブロアであって、前記分岐管先端の出口にはオリフィスが設けられている、密閉型モータブロア。The hermetic motor blower according to claim 1, wherein an orifice is provided at an outlet of a tip of the branch pipe.