JPH0817550B2 - 冷却液制限装置付液中モータ及び液中モータポンプ - Google Patents
冷却液制限装置付液中モータ及び液中モータポンプInfo
- Publication number
- JPH0817550B2 JPH0817550B2 JP63206345A JP20634588A JPH0817550B2 JP H0817550 B2 JPH0817550 B2 JP H0817550B2 JP 63206345 A JP63206345 A JP 63206345A JP 20634588 A JP20634588 A JP 20634588A JP H0817550 B2 JPH0817550 B2 JP H0817550B2
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- Japan
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- liquid
- rotor
- gap
- stator
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
- H02K2205/12—Machines characterised by means for reducing windage losses or windage noise
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種炭化水素及びその混合物、酸素以外の
空気成分の液化物等の、絶縁耐力が高く腐食性のない取
扱液の一部を、モータ内に貫流させてモータ冷却及び軸
受潤滑を行わせるようにした液中（サブマージド）モー
タ及び該液中モータを有する液中モータポンプに関し、
LPG（液化石油ガス）、LNG（液化天然ガス）等の液化ガ
ス用の液中モータポンプなどに用いて好適のものであ
る。
空気成分の液化物等の、絶縁耐力が高く腐食性のない取
扱液の一部を、モータ内に貫流させてモータ冷却及び軸
受潤滑を行わせるようにした液中（サブマージド）モー
タ及び該液中モータを有する液中モータポンプに関し、
LPG（液化石油ガス）、LNG（液化天然ガス）等の液化ガ
ス用の液中モータポンプなどに用いて好適のものであ
る。
〔従来の技術〕 ポンプの高速化は時代の趨勢であって、近年とみに大
容量及び高揚程の用途に使用されている液中（サブマー
ジド）モータにおいても、望まれるところである。これ
らのポンプにおいては軸シールが不要であり、軸受に対
しても静圧又は動圧軸受或いは磁気軸受等の非接触式の
軸受を使用すれば、従来の地上型等、他の型式のポンプ
の高速化に際して常に問題となっていたこれら摺動部の
摩耗損傷等をすべて回避することができ、高速化による
軽量化、取扱いの軽便化を満足することができるわけで
ある。
容量及び高揚程の用途に使用されている液中（サブマー
ジド）モータにおいても、望まれるところである。これ
らのポンプにおいては軸シールが不要であり、軸受に対
しても静圧又は動圧軸受或いは磁気軸受等の非接触式の
軸受を使用すれば、従来の地上型等、他の型式のポンプ
の高速化に際して常に問題となっていたこれら摺動部の
摩耗損傷等をすべて回避することができ、高速化による
軽量化、取扱いの軽便化を満足することができるわけで
ある。
第２図は、液中モータポンプの従来例を示す要部断面
図であって、１は、吸込ノズル２を具え上部を蓋されて
液中（水中）に浸漬される吸込ベッセルで、内部に、モ
ータロータ３とモータステータ４を収納したモータハウ
ジング５と、その下方に直結された多段遠心ポンプ６と
を内蔵している。
図であって、１は、吸込ノズル２を具え上部を蓋されて
液中（水中）に浸漬される吸込ベッセルで、内部に、モ
ータロータ３とモータステータ４を収納したモータハウ
ジング５と、その下方に直結された多段遠心ポンプ６と
を内蔵している。
上記多段遠心ポンプ６は、吸込ケーシング７と中間ケ
ーシング８を備え、内部に玉軸受９を支持されたポンプ
回転軸10に取付けた羽根車11、12を収納し、最終段羽根
車12の主板の裏面（図で上面）によって形成されたバラ
ンスディスク13に対向して、軸方向の（軸方向に向い
た）隙間イと半径方向の（半径方向に向いた）隙間ロを
保持してバランスシート14がケーシングに取付けられて
おり、両隙間イとロの間に中間室15が形成され、更にバ
ランスシート14の裏側（下流側）は間隙16と逃がし通路
17を経てモータ室と連通されるようになっている。
ーシング８を備え、内部に玉軸受９を支持されたポンプ
回転軸10に取付けた羽根車11、12を収納し、最終段羽根
車12の主板の裏面（図で上面）によって形成されたバラ
ンスディスク13に対向して、軸方向の（軸方向に向い
た）隙間イと半径方向の（半径方向に向いた）隙間ロを
保持してバランスシート14がケーシングに取付けられて
おり、両隙間イとロの間に中間室15が形成され、更にバ
ランスシート14の裏側（下流側）は間隙16と逃がし通路
17を経てモータ室と連通されるようになっている。
上記逃がし通路17は、間隙16のみを通ってモータ室内
へ流入させるようにしたものでは、流路抵抗が大きいた
め、隙間イロを経て十分な流量の液を排出させようとす
ると中間室15が低圧となって羽根車による軸推力平衡が
不十分になる場合が多く、そのため、バイパスとして液
をモータ室へ導き、上記間隙16を通過した流れと合流し
てモータ室へ導くように設けられたものである。
へ流入させるようにしたものでは、流路抵抗が大きいた
め、隙間イロを経て十分な流量の液を排出させようとす
ると中間室15が低圧となって羽根車による軸推力平衡が
不十分になる場合が多く、そのため、バイパスとして液
をモータ室へ導き、上記間隙16を通過した流れと合流し
てモータ室へ導くように設けられたものである。
ポンプ運転時、最終羽根車により吐出される流体の一
部、即ち主流量のうち５〜10％のものが、ポンプ軸推力
平衡装置の隙間イロを通って、モータ側へ流れ、そのう
ちの一部は軸受９を通過してその潤滑・冷却を行なった
後、モータ室内に流入する。
部、即ち主流量のうち５〜10％のものが、ポンプ軸推力
平衡装置の隙間イロを通って、モータ側へ流れ、そのう
ちの一部は軸受９を通過してその潤滑・冷却を行なった
後、モータ室内に流入する。
上記モータ室内へ流入した液は、モータのロータ間隙
18及びモータステータ外周囲に数ケ所穿設した通路19を
通り、モータを冷却した後、図示しない上部モータカバ
ーに設けた排出口より吸込ベッセル１内に排出される。
上記二つの流路18、19への流量配分は、流路19の大きさ
や数によって変るが、何れにせよ、該0.8〜1mmの間隔の
二重円筒の間を液状流体が貫流して、モータを冷却する
ようになっていた。
18及びモータステータ外周囲に数ケ所穿設した通路19を
通り、モータを冷却した後、図示しない上部モータカバ
ーに設けた排出口より吸込ベッセル１内に排出される。
上記二つの流路18、19への流量配分は、流路19の大きさ
や数によって変るが、何れにせよ、該0.8〜1mmの間隔の
二重円筒の間を液状流体が貫流して、モータを冷却する
ようになっていた。
ところが、上記のようにモータロータとモータステー
タ間を液状流体が貫流することは、モータの冷却には好
ましい反面、回転摩擦損失を生じ、特に高速モータにお
いては無視できない値となってくる。
タ間を液状流体が貫流することは、モータの冷却には好
ましい反面、回転摩擦損失を生じ、特に高速モータにお
いては無視できない値となってくる。
即ち、液中モータ等においては、モータロータが液中
にあり、且つその表面積が大きいため、該部分に介在す
る流体との摩擦損失は比較的大きい。そして該損失Ｌf
は、一般に ここに、ρは液密度、ωはロータ角速度、Ｄはロータ
直径、Ｌはロータ長さ、Ｋは損失係数でレイノルズ数Re
の函数、ａは定数である。
にあり、且つその表面積が大きいため、該部分に介在す
る流体との摩擦損失は比較的大きい。そして該損失Ｌf
は、一般に ここに、ρは液密度、ωはロータ角速度、Ｄはロータ
直径、Ｌはロータ長さ、Ｋは損失係数でレイノルズ数Re
の函数、ａは定数である。
上記の式（ａ）より見られるように、高速化によりモ
ータ自体の小型化を図れることを考慮しても、相似なロ
ータについてＬf∝ω1.75〜２…（ｂ）となり、従来の3
000rpmのロータに対し、21,000rpmのロータは同じ環境
であれば30〜50倍の摩擦損失を生ずることになってポン
プモータの総合効率を著しく低下させ、殆んどその工業
的意味を失わせてしまうという問題点があった。なお、
上記（ｂ）式は、モータ設計に際しモータコアボリュー
ムＤ2Ｌ∝ω-0.75という法則があるので、相似に小さく
するとすれば、 Ｄ3∝ω-0.75 Ｄ∝ω-0.25 故にＬf∝ω3Ｄ5 ∝ω3・ω-0.25 ＝ω1.75 ω2はそれより大きめにみたものである。
ータ自体の小型化を図れることを考慮しても、相似なロ
ータについてＬf∝ω1.75〜２…（ｂ）となり、従来の3
000rpmのロータに対し、21,000rpmのロータは同じ環境
であれば30〜50倍の摩擦損失を生ずることになってポン
プモータの総合効率を著しく低下させ、殆んどその工業
的意味を失わせてしまうという問題点があった。なお、
上記（ｂ）式は、モータ設計に際しモータコアボリュー
ムＤ2Ｌ∝ω-0.75という法則があるので、相似に小さく
するとすれば、 Ｄ3∝ω-0.75 Ｄ∝ω-0.25 故にＬf∝ω3Ｄ5 ∝ω3・ω-0.25 ＝ω1.75 ω2はそれより大きめにみたものである。
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、高速
化したモータ内での冷却流体との摩擦損失を著しく軽減
した液中モータ及び液中モータポンプを提供することを
目的としている。
化したモータ内での冷却流体との摩擦損失を著しく軽減
した液中モータ及び液中モータポンプを提供することを
目的としている。
上記の目的を達成するために本発明は、液化ガス等の
絶縁耐力が高く非腐食性である取扱液の一部をモータ内
に貫流させてモータ冷却及び軸受潤滑を行わせるように
した液中モータにおいて、該液中モータの駆動側軸の周
りに、軸に取付けたフリンガ及び該軸の周りに細隙を保
って取付けたブッシュを設けて上記取扱液のロータ間隙
への流入を極力制限すると共に、ステータ内周近傍に、
ステータ内周部と軸方向に極力狭い間隙を保持する制限
板を設けてステータコイルの冷却液がロータの方へ入る
量を制限し、ロータ間隙部へ流入する取扱液をモータの
熱により気相とし摩擦損失を低減するように構成したこ
とを特徴としている。
絶縁耐力が高く非腐食性である取扱液の一部をモータ内
に貫流させてモータ冷却及び軸受潤滑を行わせるように
した液中モータにおいて、該液中モータの駆動側軸の周
りに、軸に取付けたフリンガ及び該軸の周りに細隙を保
って取付けたブッシュを設けて上記取扱液のロータ間隙
への流入を極力制限すると共に、ステータ内周近傍に、
ステータ内周部と軸方向に極力狭い間隙を保持する制限
板を設けてステータコイルの冷却液がロータの方へ入る
量を制限し、ロータ間隙部へ流入する取扱液をモータの
熱により気相とし摩擦損失を低減するように構成したこ
とを特徴としている。
また、上記のように構成された液中モータを用いた液
中モータポンプを特徴としている。
中モータポンプを特徴としている。
本発明は上記のように構成されているので、当該液中
モータを用いて液中モータポンプを構成した場合、ポン
プ取扱液は、羽根車の吐出口より吐出された主流量のう
ち一部がポンプ軸推力平衡装置の隙間を通ってモータ側
へ流れ、そのうちの一部は軸受を通過してこれの潤滑・
冷却を行った後、モータ内へ流入しようとする。
モータを用いて液中モータポンプを構成した場合、ポン
プ取扱液は、羽根車の吐出口より吐出された主流量のう
ち一部がポンプ軸推力平衡装置の隙間を通ってモータ側
へ流れ、そのうちの一部は軸受を通過してこれの潤滑・
冷却を行った後、モータ内へ流入しようとする。
上記のようにしてモータの駆動側軸の周りの通路を通
って流入した取扱液の一部は、該軸に取付けられたフリ
ンガ及び該軸の周りに細隙を保って取付けられたブッシ
ュ等の制限部材によって、ロータ間隙へ流入するのを極
力制限され、上記流入した取扱液の大部分が静止部であ
るモータステータ側へ導かれる。また、該モータステー
タ側へ導かれた液のモータロータ側への逆流は、該モー
タステータ内周部に軸方向に極力狭い間隙を保持するな
どして設けられた制限板によって、最少限に制限され
る。
って流入した取扱液の一部は、該軸に取付けられたフリ
ンガ及び該軸の周りに細隙を保って取付けられたブッシ
ュ等の制限部材によって、ロータ間隙へ流入するのを極
力制限され、上記流入した取扱液の大部分が静止部であ
るモータステータ側へ導かれる。また、該モータステー
タ側へ導かれた液のモータロータ側への逆流は、該モー
タステータ内周部に軸方向に極力狭い間隙を保持するな
どして設けられた制限板によって、最少限に制限され
る。
このようにして、大部分の液がモータステータ側通路
を通過して該モータステータを冷却した後、上部コイル
エンドに流入してこれを冷却した後、上部排出口より排
出されるが、該上部コイルエンド部においても、前記し
た制限板と同様の制限板が設けられているので、この部
分からモータロータ側への取扱液の流入も最少限に制限
される。
を通過して該モータステータを冷却した後、上部コイル
エンドに流入してこれを冷却した後、上部排出口より排
出されるが、該上部コイルエンド部においても、前記し
た制限板と同様の制限板が設けられているので、この部
分からモータロータ側への取扱液の流入も最少限に制限
される。
一方、ロータ間隙部へ流入する取扱液は、上記のよう
に極力制限されているので、内部で発生するモータの熱
により蒸発して気相となり、モータロータは該気相とな
った雰囲気中で回転することになる。従って、該モータ
ロータ部と取扱液との摩擦損失は次のように減少され
る。
に極力制限されているので、内部で発生するモータの熱
により蒸発して気相となり、モータロータは該気相とな
った雰囲気中で回転することになる。従って、該モータ
ロータ部と取扱液との摩擦損失は次のように減少され
る。
前記した（ａ）式中のＫは、流れのレイノルズ数Reが
関与しており、一般にはReの−1/5乗に比例するといわ
れている。取扱液として液化メタンを例にとってみる
と、−162℃の飽和状態において、粘性係数μは蒸気で
は液の約1/30である。ところが、密度ρは蒸気では液の
約1/590であるので、 Re＝vd/ν（ν：運動粘性係数でν＝μ／ρ） 上式に使用する動粘度νとしては、蒸気では液の20倍
（590/30≒20）あることになり、上式のｖとしてロータ
周速、ｄとしてロータ間隙（実際は該間隙の半径隙間1/
2）をとれば、Reは蒸気では液の1/20となり、従って、
（ａ）式のＫ（Ｋ∝Re-1/5）は蒸気の方が大きい（凡そ
1.8倍）。しかし摩擦損失Ｌfは、（ａ）式からも分かる
ように密度ρの１次の項を含んでおり、該ρは前記のよ
うに蒸気の方が液の1/590であるから、結果として、蒸
気の方が液より遥かに小さくなる。即ち、モータロータ
周囲をガス化することにより、回転数をたとえば７倍と
しても、摩擦損失は低回転時に周囲が液であったときに
比べて、ほぼ７2×1/330≒1/6となり、従来の２極の電
動機でロータ間隙に液を強制的に貫流させていたときに
比べて遥かに小さくなるのである。
関与しており、一般にはReの−1/5乗に比例するといわ
れている。取扱液として液化メタンを例にとってみる
と、−162℃の飽和状態において、粘性係数μは蒸気で
は液の約1/30である。ところが、密度ρは蒸気では液の
約1/590であるので、 Re＝vd/ν（ν：運動粘性係数でν＝μ／ρ） 上式に使用する動粘度νとしては、蒸気では液の20倍
（590/30≒20）あることになり、上式のｖとしてロータ
周速、ｄとしてロータ間隙（実際は該間隙の半径隙間1/
2）をとれば、Reは蒸気では液の1/20となり、従って、
（ａ）式のＫ（Ｋ∝Re-1/5）は蒸気の方が大きい（凡そ
1.8倍）。しかし摩擦損失Ｌfは、（ａ）式からも分かる
ように密度ρの１次の項を含んでおり、該ρは前記のよ
うに蒸気の方が液の1/590であるから、結果として、蒸
気の方が液より遥かに小さくなる。即ち、モータロータ
周囲をガス化することにより、回転数をたとえば７倍と
しても、摩擦損失は低回転時に周囲が液であったときに
比べて、ほぼ７2×1/330≒1/6となり、従来の２極の電
動機でロータ間隙に液を強制的に貫流させていたときに
比べて遥かに小さくなるのである。
以上は液化メタンを例にとって説明したが、この事情
は他の液化ガスを適用しても大同小異である。これによ
って、モータロータ周囲をガスで囲めば、高速化におい
てロータ摩擦損失は全く問題とならないことが分かる。
は他の液化ガスを適用しても大同小異である。これによ
って、モータロータ周囲をガスで囲めば、高速化におい
てロータ摩擦損失は全く問題とならないことが分かる。
また、液中モータポンプ以外に適用した場合も、当該
液中モータはほぼ同様に作用する。
液中モータはほぼ同様に作用する。
次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
第１図は、本発明の液中モータを用いた液中モータポ
ンプの一実施例を示す縦断面図であって、図中、第２図
に記載した符号と同一の符号は同一ないし同類部分を示
すものとする。
ンプの一実施例を示す縦断面図であって、図中、第２図
に記載した符号と同一の符号は同一ないし同類部分を示
すものとする。
図において、羽根車12の主板の裏面に一体に形成され
たライナリング12aの外周面とケーシング８の内周面と
の間に、軸方向の固定間隙イを具なえた固定絞り部を形
成し、上記ライナリング12aと、主板のボス部に一体に
形成されたバランスディスク13との間に、中間室15を形
成し、該バランスディスク13と半径方向の隙間ロを隔て
てバランスシート14をケーシング８に一体に取付け、こ
れらバランスディスク13とバランスシート14とによって
可変絞り部を形成し、該バランスシート14の内径側を、
軸受９の球間隔部と逃がし通路ハ（第２図の17）を経て
電動機室内に連通している点は、従来のもの（第２図）
と変りはない。
たライナリング12aの外周面とケーシング８の内周面と
の間に、軸方向の固定間隙イを具なえた固定絞り部を形
成し、上記ライナリング12aと、主板のボス部に一体に
形成されたバランスディスク13との間に、中間室15を形
成し、該バランスディスク13と半径方向の隙間ロを隔て
てバランスシート14をケーシング８に一体に取付け、こ
れらバランスディスク13とバランスシート14とによって
可変絞り部を形成し、該バランスシート14の内径側を、
軸受９の球間隔部と逃がし通路ハ（第２図の17）を経て
電動機室内に連通している点は、従来のもの（第２図）
と変りはない。
そして本実施例では、上記軸受９の後方（図で上方）
に室21が設けられ、該室21に流入する液がモータロータ
３側へ流れるのを阻止するために、フリンガ22が軸10に
取付けられ、該フリンガ22の半径方向外方に、振り飛ば
された液を極力抵抗少なくモータステータ４側へ導くた
めに、通孔ニが設けられている。
に室21が設けられ、該室21に流入する液がモータロータ
３側へ流れるのを阻止するために、フリンガ22が軸10に
取付けられ、該フリンガ22の半径方向外方に、振り飛ば
された液を極力抵抗少なくモータステータ４側へ導くた
めに、通孔ニが設けられている。
更に、軸受９を通過した液がモータロータ３へ流れる
のを阻止するために、上記室21とモータロータ３との間
の軸10の周りに、細隙ｃを保ってブッシュ23が取付けら
れており、また、モータステータ４側へ導かれた液がロ
ータ３側へ逆流するのを阻止するために、該ブッシュ23
に、リング状の制限板24が、ステータ内周部に軸方向に
極力狭い間隙ａを保持して取付けられている。
のを阻止するために、上記室21とモータロータ３との間
の軸10の周りに、細隙ｃを保ってブッシュ23が取付けら
れており、また、モータステータ４側へ導かれた液がロ
ータ３側へ逆流するのを阻止するために、該ブッシュ23
に、リング状の制限板24が、ステータ内周部に軸方向に
極力狭い間隙ａを保持して取付けられている。
一方、モータステータ４の他側部（図で上方部）に
は、上部コイルエンド部4b部に、これを囲むような形に
リング状に形成された上部制限板25が、ステータ内周部
と軸方向に極力狭い間隙ｂを保って設けられており、該
上部制限板25の外周部には、流入口トが、また上面部に
は、外部への排出通路ルがそれぞれ設けられている。
は、上部コイルエンド部4b部に、これを囲むような形に
リング状に形成された上部制限板25が、ステータ内周部
と軸方向に極力狭い間隙ｂを保って設けられており、該
上部制限板25の外周部には、流入口トが、また上面部に
は、外部への排出通路ルがそれぞれ設けられている。
また、上部軸受9aを潤滑冷却するために、モータカバ
ー26の吐出口26aの底部に、小孔チが設けられ、内部通
路を経て吐出側より少量の液を注入するようになってい
るが、これについても、軸受9a通過後は、ブッシュ23a
の細隙ｄによりロータ３側への液の流入を制限し、上部
制限板25に穿設された孔リによって、上部コイルエンド
4bの方への液流入をし易くしている。なお、図中、ホ及
びヘは、従来のもの（第２図）における18及び19に相当
するロータ間隙、及びモータステータ外周面に数ケ所穿
設された通路、27はモータケーシング、27aは吸込口、
羽根付矢印はポンプ取扱液主流路、小矢印はモータ冷却
液流路を示す。
ー26の吐出口26aの底部に、小孔チが設けられ、内部通
路を経て吐出側より少量の液を注入するようになってい
るが、これについても、軸受9a通過後は、ブッシュ23a
の細隙ｄによりロータ３側への液の流入を制限し、上部
制限板25に穿設された孔リによって、上部コイルエンド
4bの方への液流入をし易くしている。なお、図中、ホ及
びヘは、従来のもの（第２図）における18及び19に相当
するロータ間隙、及びモータステータ外周面に数ケ所穿
設された通路、27はモータケーシング、27aは吸込口、
羽根付矢印はポンプ取扱液主流路、小矢印はモータ冷却
液流路を示す。
次に、作用について説明すると、ポンプ運転時、吸込
口27aより吸込まれ羽根車12の吐出口より吐出された主
流量のうち、５〜10％のものがポンプ軸推力平衡装置の
隙間イロを通ってモータ側へ流れ、そのうちの一部は、
バイパス通路ハを経てモータステータ４部へ流れ、残部
は軸受９を通過してその潤滑・冷却を行なった後、軸10
の周りの通路を経て室21に流入し、ここでフリンガ22に
よって振り飛ばされた液は通孔ニを経てステータ４部へ
導かれ、更に残部は、ブッシュ24の細隙ｃを経てロータ
３部へ導かれる。従って該ロータ３部へ流入する液は極
力制限され、前記隙間イロを経て流入した取扱液の大部
分は、静止部であるモータステータ４側へ導かれる。ま
た、該モータステータ４側へ導かれた液のモータロータ
３側への逆流は、該モータステータ内周部と軸方向に細
隙ａを保持する制限板24によって最少限に制限される。
口27aより吸込まれ羽根車12の吐出口より吐出された主
流量のうち、５〜10％のものがポンプ軸推力平衡装置の
隙間イロを通ってモータ側へ流れ、そのうちの一部は、
バイパス通路ハを経てモータステータ４部へ流れ、残部
は軸受９を通過してその潤滑・冷却を行なった後、軸10
の周りの通路を経て室21に流入し、ここでフリンガ22に
よって振り飛ばされた液は通孔ニを経てステータ４部へ
導かれ、更に残部は、ブッシュ24の細隙ｃを経てロータ
３部へ導かれる。従って該ロータ３部へ流入する液は極
力制限され、前記隙間イロを経て流入した取扱液の大部
分は、静止部であるモータステータ４側へ導かれる。ま
た、該モータステータ４側へ導かれた液のモータロータ
３側への逆流は、該モータステータ内周部と軸方向に細
隙ａを保持する制限板24によって最少限に制限される。
上記のようにして、大部分の液がモータステータ側通
路ヘを通過して該モータステータ４を冷却した後、上部
コイルエンド4bに流入してこれを冷却した後、上部排出
通路ルより排出されるが、ここでも環状の制限板25が設
けられているので、この部分からモータロータ３側への
取扱液の流入も細隙ｂによって最少限に制限される。
路ヘを通過して該モータステータ４を冷却した後、上部
コイルエンド4bに流入してこれを冷却した後、上部排出
通路ルより排出されるが、ここでも環状の制限板25が設
けられているので、この部分からモータロータ３側への
取扱液の流入も細隙ｂによって最少限に制限される。
このように、ロータ間隙部ホへ流入する取扱液は、極
力制限されているので、内部で発生するモータ熱により
蒸発して気相となり、モータロータ３は該気相となった
雰囲気中で回転することになり、従って、該モータロー
タ部と取扱液との摩擦損失は著しく低減される。
力制限されているので、内部で発生するモータ熱により
蒸発して気相となり、モータロータ３は該気相となった
雰囲気中で回転することになり、従って、該モータロー
タ部と取扱液との摩擦損失は著しく低減される。
この実施例によれば、モータロータ３周囲のロータ間
隙ホへの液の流入量は極めて少なくなり、モータ全体の
電気・磁気的損失の20〜30％を占めるといわれるモータ
ロータに発生する電気・磁気的損失による発生熱によっ
て蒸発し、その潜熱によってローラ３を冷却すると同時
にロータ間隙内を気相に保ち、ロータ回転による摩擦損
失を空中におけるものと同等のものとすることができ
る。
隙ホへの液の流入量は極めて少なくなり、モータ全体の
電気・磁気的損失の20〜30％を占めるといわれるモータ
ロータに発生する電気・磁気的損失による発生熱によっ
て蒸発し、その潜熱によってローラ３を冷却すると同時
にロータ間隙内を気相に保ち、ロータ回転による摩擦損
失を空中におけるものと同等のものとすることができ
る。
なお、モータロータ３側への液流入量が余りに厳しく
制限され過ぎてロータ温度が上昇し過ぎたときは、上部
制限板25内周に小孔ヌを適宜設けて冷却液を供給するよ
うにする。この場合も、ロータ間隙ホ内を液が貫流する
ことはないので、ロータ３の表面は膜沸騰状態によるガ
スで覆われ、摩擦損失が上昇することはない。
制限され過ぎてロータ温度が上昇し過ぎたときは、上部
制限板25内周に小孔ヌを適宜設けて冷却液を供給するよ
うにする。この場合も、ロータ間隙ホ内を液が貫流する
ことはないので、ロータ３の表面は膜沸騰状態によるガ
スで覆われ、摩擦損失が上昇することはない。
以上のことは、液中での単独試験において、低温液化
ガス中に浸漬運転した場合と、浸漬に加えて別置ポンプ
にてロータ間隙内に顕熱のみに損失発熱を奪うに十分な
流量の液を貫流させた場合において見られるモータ入力
の顕著な差が生じ、その差は指定される液摩擦損失と同
等であるという事実によって確められている。
ガス中に浸漬運転した場合と、浸漬に加えて別置ポンプ
にてロータ間隙内に顕熱のみに損失発熱を奪うに十分な
流量の液を貫流させた場合において見られるモータ入力
の顕著な差が生じ、その差は指定される液摩擦損失と同
等であるという事実によって確められている。
また、間隙イ、ロより流入される液流量のみではモー
タ発生熱量に対して不足するときは、吐出流路より小孔
オを通して液を注入してモータ冷却に加勢することも可
能である。
タ発生熱量に対して不足するときは、吐出流路より小孔
オを通して液を注入してモータ冷却に加勢することも可
能である。
以上説明したように、本発明によれば、液化ガス中の
絶縁耐力が高く非腐食性である取扱液の一部をモータ内
に貫流させてモータ冷却及び軸受潤滑を行わせるように
した液中モータにおいて、該液中モータの駆動側軸の周
りに、軸に取付けたフリンガ及び該軸の周りに細隙を保
って取付けたブッシュを設けて上記取扱液のロータ間隙
への流入を極力制限すると共に、ステータ内周近傍に、
ステータ内周部と軸方向に極力狭い間隙を保持する制限
板を設けてステータコイルの冷却液がロータの方へ入る
量を制限し、ロータ間隙部へ流入する取扱液をモータの
熱により気相とし摩擦損失を低減するように構成したこ
とにより、モータロータが気相中で回転することになる
ので、該モータロータの回転摩擦損失を激減させ、該損
失の増加によるモータ効率の低下を伴うことなく高速液
中モータ及び高速液中モータポンプを得ることができ
る。
絶縁耐力が高く非腐食性である取扱液の一部をモータ内
に貫流させてモータ冷却及び軸受潤滑を行わせるように
した液中モータにおいて、該液中モータの駆動側軸の周
りに、軸に取付けたフリンガ及び該軸の周りに細隙を保
って取付けたブッシュを設けて上記取扱液のロータ間隙
への流入を極力制限すると共に、ステータ内周近傍に、
ステータ内周部と軸方向に極力狭い間隙を保持する制限
板を設けてステータコイルの冷却液がロータの方へ入る
量を制限し、ロータ間隙部へ流入する取扱液をモータの
熱により気相とし摩擦損失を低減するように構成したこ
とにより、モータロータが気相中で回転することになる
ので、該モータロータの回転摩擦損失を激減させ、該損
失の増加によるモータ効率の低下を伴うことなく高速液
中モータ及び高速液中モータポンプを得ることができ
る。
また、取扱液のロータ間隙への流入を制限する制限部
材をフリンガとブッシュで構成し、またステータコイル
の冷却液がロータの方へ入る量の制限部材を、ステータ
内周部と軸方向に極力狭い間隙を保持する制限板で構成
したことにより、簡単な構成でロータ間隙部への取扱液
の流入を最少限に抑制することができる。
材をフリンガとブッシュで構成し、またステータコイル
の冷却液がロータの方へ入る量の制限部材を、ステータ
内周部と軸方向に極力狭い間隙を保持する制限板で構成
したことにより、簡単な構成でロータ間隙部への取扱液
の流入を最少限に抑制することができる。
第１図は本発明の液中モータを用いた液中モータポンプ
の一実施例を示す縦断面図、第２図は従来例を示す液中
モータポンプの要部断面図である。 ９……軸受、10……ポンプ・モータ軸、12……羽根車、
13……バランスディスク、14……バランスシート、15…
…中間室、22……フリンガ、23、23a……ブッシュ、2
4、25……制限板、26……モータカバー、ａ、ｂ、ｃ、
ｄ……細隙。
の一実施例を示す縦断面図、第２図は従来例を示す液中
モータポンプの要部断面図である。 ９……軸受、10……ポンプ・モータ軸、12……羽根車、
13……バランスディスク、14……バランスシート、15…
…中間室、22……フリンガ、23、23a……ブッシュ、2
4、25……制限板、26……モータカバー、ａ、ｂ、ｃ、
ｄ……細隙。
Claims (2)
- 【請求項１】液化ガス等の絶縁耐力が高く非腐食性であ
る取扱液の一部をモータ内に貫流させてモータ冷却及び
軸受潤滑を行わせるようにした液中モータにおいて、該
液中モータの駆動側軸の周りに、軸に取付けたフリンガ
及び該軸の周りに細隙を保って取付けたブッシュを設け
て上記取扱液のロータ間隙への流入を極力制限すると共
に、ステータ内周近傍に、ステータ内周部と軸方向に極
力狭い間隙を保持する制限板を設けてステータコイルの
冷却液がロータの方へ入る量を制限し、ロータ間隙部へ
流入する取扱液をモータの熱により気相とし摩擦損失を
低減するように構成したことを特徴とする冷却液制限装
置付液中モータ。 - 【請求項２】請求項１記載のモータの駆動側軸にポンプ
羽根車を直結して設け、該ポンプ羽根車より吐出される
取扱液の一部をモータ内に貫流させるようにし、該ポン
プ羽根車とモータとの間の軸周りに制限部材を設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の液中モータを有する液中
モータポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63206345A JPH0817550B2 (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 冷却液制限装置付液中モータ及び液中モータポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63206345A JPH0817550B2 (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 冷却液制限装置付液中モータ及び液中モータポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255550A JPH0255550A (ja) | 1990-02-23 |
| JPH0817550B2 true JPH0817550B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=16521765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63206345A Expired - Lifetime JPH0817550B2 (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 冷却液制限装置付液中モータ及び液中モータポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0817550B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2646324B2 (ja) * | 1993-02-15 | 1997-08-27 | 株式会社佐山製作所 | 陸上ポンプ |
| US5363002A (en) * | 1993-07-28 | 1994-11-08 | Sundstrand Corporation | Dynamoelectric machine having fluid cooling of back iron and end turns |
| DE19904148C1 (de) * | 1999-02-03 | 2000-10-12 | Pierburg Ag | Elektrische Förderpumpe |
| US8863548B2 (en) * | 2010-07-16 | 2014-10-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Cabin air compressor motor cooling |
| US9862493B2 (en) | 2013-05-28 | 2018-01-09 | Hamilton Sundstrand Corporation | Motor cooling blower and containment structure |
| CN114233641A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-25 | 利欧集团浙江泵业有限公司 | 一种双流道散热水泵 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57163174U (ja) * | 1981-04-06 | 1982-10-14 |
-
1988
- 1988-08-22 JP JP63206345A patent/JPH0817550B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0255550A (ja) | 1990-02-23 |
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