(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータとは隔絶するようにキャン内に収容されたロータを装着した回転軸を滑り軸受で支持したキャンドモータ部と、前記回転軸にそれぞれ同軸かつ反対向きに、前記ロータが間に配置されるように装着されたインペラを有する複数のポンプ部と、最終段のポンプ部の揚程を高くするように、前段のポンプ部の吐出部と後段のポンプ部の吸入部とを連結する連結配管と、前記キャンドモータ部に隣接するポンプ部の吐出部側の一部をキャンドモータ部内に導入する液導入部と、キャンドモータ部内に導入された液を、前記液導入部とは反対側で、かつキャンドモータ部に隣接するポンプ部内に排出する液排出部とを有することを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項２】
キャンドモータ部におけるロータを有する回転軸に装着された第１主インぺラを有し、かつ液を吸引する第１吸入部及び前記第１主インペラにより液を吐出する第１吐出部を備えてなる第１ポンプ部と、前記回転軸と同軸にかつ、前記第１主インぺラと反対向きに、前記ロータが前記第１主インぺラとの間に配置されるように装着された第２主インペラを有し、かつ前記第１吐出部から排出される液を連結配管を介して吸入する第２吸入部及び吸引された液を吐出する第２吐出部を備えてなる第２ポンプ部と、第２ポンプ部内に導入された液をキャンドモータ部内に導入する液導入部と、キャンドモータ部内から第１ポンプ部内または第２ポンプ部内に液を排出する液排出部とを有することを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項３】
前記請求項２に記載の液導入部は、第１ポンプ部の第１吐出部から吐出された液を第２ポンプの第２吸入部へ送る送液配管と、第２ポンプ部内の液の一部をキャンドモータ内に導入する液導入孔とを有してなり、前記請求項２に記載の液排出部がキャンドモータ部内の液を第１ポンプ部内に送液する液排出孔を有してなる前記請求項２に記載のキャンドモータポンプ。
【請求項４】
前記請求項２に記載の液導入部は、第２ポンプ部の第２吐出部における一部の液を抜き出してキャンドモータ部内に送る送液配管を有してなり、前記請求項２に記載の液排出部がキャンドモータ部内の液を第２ポンプ部内に送液する液排出孔を有してなる前記請求項２に記載のキャンドモータポンプ。
【請求項５】
前記請求項３または前記請求項４に記載の送液配管は、その内部を流通する液を冷却する冷却手段を有してなる前記請求項３または前記請求項４に記載のキャンドモータポンプ。
【請求項６】
前記請求項２に記載の第１吐出部と前記請求項２に記載の前記第２吐出部とは、互いのその吐出方向が反対方向になるように設計されてなる前記請求項２に記載のキャンドモータポンプ。
【請求項７】
前記請求項２に記載の第２ポンプ部の吐出量が、第１ポンプ部の吐出量と、第２ポンプ部からキャンドモータ部への液導入量との合計になるように設定される前記請求項２に記載のキャンドモータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はキャンドモータポンプに関し、さらに詳しくは、蒸気圧の高い液であっても突沸を起こすことなく吸引吐出することができ、小流量で高揚程を実現することのできる、構造の簡単な、信頼性の高いキャンドモータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、蒸気圧の高い液を吸引吐出することができ、しかもリバース型ではないキャンドモータポンプとして、特開昭５４‐１５８７０３号公報及び特開昭５５‐１１７６５０号公報に記載されたキャンドモータポンプがある。これらのキャンドモータポンプにおいては、いずれも主インペラを有するポンプ室の吐出側から吐出液の一部を取り出し、主インペラを取り付けたロータの主軸に設けられた補助インペラを有する補助ポンプ室に前記吐出液の一部を導入し、補助ポンプ室内で液の圧力を上昇させてからキャンドポンプ室内にその液を導入する。キャンドポンプ室内に導入された液により、キャンドモータにおけるロータ部が冷却される。ロータ部を冷却した液は、前記ポンプ室に戻される。
【０００３】
このようなキャンドモータにおける補助ポンプは、前記ポンプ室内から導出された液を加圧するという作用、及び前記ポンプ室から導出された液を、キャンドモータ内を通過させてポンプ室に戻すという液循環作用を有するのであって、ポンプ室によるポンプ作用に影響を与えるものではない。
【０００４】
またこの種のポンプにおける補助ポンプは、その補助ポンプが液圧を高めるとは言っても、主インペラに比べるとはるかに動力が小さいので、その昇圧の程度が小さい。したがって、蒸気圧の高い液をこのようなポンプで吸引吐出すると、キャンドモータ部における発熱により、キャンドモータ部におけるこの蒸気圧の高い液が加熱されて、突沸しやすい状態になる。したがって、このようなキャンドモータポンプでは、突沸のおそれなく蒸気圧の高い液を吸引吐出することができないと言う、問題があった。
【０００５】
特に小流量で高揚程の要求される場合には、前記キャンドモータポンプを多段で使用するのではなく、リバース型のポンプが採用される。
【０００６】
しかしながら、リバース型のポンプでは、リバース配管が必要であるので、その装置構成が複雑になり、また、装置全体が大型になり、小型化を達成することができない。
【０００７】
一方、近年においては、環境保護の観点から、冷媒としてフロンを使用することができなくなり、フロン代替物として種々の物質が提案されている。各種提案されるフロン代替物は、常圧で蒸気圧の高いものが多い。また、蒸気圧の高いフロン代替物が、省エネルギーの観点から、各種小型の冷暖房装置に使用されるに至っている。この冷暖房装置では、小流量で、しかも高揚程の能力を有するポンプが要望される。しかも、冷暖房装置に組み込まれるポンプは、冷媒の漏洩をほぼ完全に防止しなければならないから、キャンドモータポンプがよく使用される。したがって、蒸気圧の高い液を吸引吐出することができ、しかも小流量で高揚程を達成することができ、さらには液漏出がなく、小型で簡単な構成のキャンドモータポンプが望まれる。
【０００８】
この発明の目的は、蒸気圧の高い液を、突沸を起こすことなく安全に吸引吐出することのできるキャンドモータポンプを提供することにある。この発明の目的は、小流量で高揚程のキャンドモータポンプを提供することにある。この発明の目的は、小型で、液の漏出のない、構造の簡単なキャンドモータポンプを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためのこの発明の手段は、
（１）  ステータとは隔絶するようにキャン内に収容されたロータを装着した回転軸を滑り軸受で支持したキャンドモータ部と、前記回転軸にそれぞれ同軸かつ反対向きに、前記ロータが間に配置されるように装着されたインペラを有する複数のポンプ部と、最終段のポンプ部の揚程を高くするように、前段のポンプ部の吐出部と後段のポンプ部の吸入部とを連結する連結配管と、前記キャンドモータ部に隣接するポンプ部の吐出部側の一部をキャンドモータ部内に導入する液導入部と、キャンドモータ部内に導入された液を、前記液導入部とは反対側で、かつキャンドモータ部に隣接するポンプ部内に排出する液排出部とを有することを特徴とするキャンドモータポンプであり、
（２）  キャンドモータ部におけるロータを有する回転軸に装着された第１主インぺラを有し、かつ液を吸引する第１吸入部及び前記第１主インペラにより液を吐出する第１吐出部を備えてなる第１ポンプ部と、前記回転軸と同軸かつ、前記第１主インぺラと反対向きに、前記ロータが前記第１主インぺラとの間に配置されるように装着された第２主インペラを有し、かつ前記第１吐出部から排出される液を連結配管を介して吸入する第２吸入部及び吸引された液を吐出する第２吐出部を備えてなる第２ポンプ部と、第２ポンプ部内に導入された液をキャンドモータ部内に導入する液導入部と、キャンドモータ部内から第１ポンプ部内または第２ポンプ部内に液を排出する液排出部とを有することを特徴とするキャンドモータポンプであり、
（３）  前記（２）に記載の液導入部は、第１ポンプ部の第１吐出部から吐出された液を第２ポンプの第２吸入部へ送る送液配管と、第２ポンプ部内の液の一部をキャンドモータ内に導入する液導入孔とを有してなり、前記請求項２に記載の液排出部がキャンドモータ部内の液を第１ポンプ部内に送液する液排出孔を有してなる前記（２）に記載のキャンドモータポンプ。
【００１０】
（４）  前記（２）に記載の液導入部は、第２ポンプ部の第２吐出部における一部の液を抜き出してキャンドモータ部内に送る送液配管を有してなり、前記（２）に記載の液排出部がキャンドモータ部内の液を第２ポンプ部内に送液する液排出孔を有してなる前記（２）に記載のキャンドモータポンプであり、
（５）  前記（３）または前記（４）に記載の送液配管は、その内部を流通する液を冷却する冷却手段を有してなる前記（３）または前記（４）に記載のキャンドモータポンプであり、
（６）  前記（２）に記載の第１吐出部と前記（２）に記載の前記第２吐出部とは、互いのその吐出方向が反対方向になるように設計されてなる前記（２）に記載のキャンドモータポンプであり、
（７）  前記（２）に記載の第２ポンプ部の吐出量が、第１ポンプ部の吐出量と、第２ポンプ部からキャンドモータ部への液導入量との合計になるように設定される前記（２）に記載のキャンドモータポンプである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明に係るキャンドモータポンプは、通常のキャンドモータポンプと同様に、ステータとロータとキャンとを有する。キャンは、このステータとロータとを隔絶し、キャンの内部にロータを収容する。キャンの外側には、前記ロータを囲繞するように配置されたステータが配置される。キャンの内部であって、ロータの存在する空間をキャンドモータ部と称される。
【００１２】
前記ロータは回転軸に取り付けられる。前記ステータに通電することにより前記ロータが回転し、これによって回転軸も回転する。
前記回転軸は、前記ロータの両側に設けられた滑り軸受けにより支持される。この滑り軸受けと回転軸との間にはわずかの間隙がある。
【００１３】
前記キャンは前記ロータを内蔵する。前記ロータを内蔵するキャンドモータ部は、キャンドモータ部内に充満する液が外部に通過することのできる、後述する液導入部、液排出部及び前記滑り軸受けと回転軸との間の間隙を有する他には、外部に通じる孔部はなくて閉鎖空間を有する。
【００１４】
回転軸は、キャンドモータ部より突出し、延在する。キャンドモータ部外に延在する回転軸に複数のインペラが取り付けられる。すなわち、回転軸に複数のポンプ部が設けられる。
【００１５】
各ポンプ部それぞれは、回転軸に取り付けられたインペラと、インペラを収容するポンプ室内に、回転軸と同じ方向から流入する液を導入するように設けられた液吸入部と、前記インペラの高速回転により液を、ポンプ室外に吐出する吐出部とを有し、液吸入部からポンプ室内に導入された液がインペラの遠心力により吐出部に向かって放出されるように形成される。
【００１６】
この発明に係るキャンドモータポンプにおいては、回転軸に取り付けるポンプ部は、少なくとも２基であり、その数に特に制限がない。要求される揚程に応じてポンプ部の数が決定されることができる。
【００１７】
このキャンドモータポンプにおけるポンプ部は、それぞれのインペラが共に同じ回転軸に同軸に取り付けられる。各ポンプ部におけるインペラはキャンドモータ部に対して、一方の側に取り付けられていてもよいし、また両側に取り付けられていてもよい。
【００１８】
いずれにしても、各ポンプ部は直列に接続される。つまり、回転軸に取り付けられる複数のポンプ部を第１段のポンプ部、第２段のポンプ部と称し、以下同様にして最終の段のポンプ部を第ｎ段（ただし、ｎは正数であり、好ましくは１〜１０、さらに好ましくは１〜５の正数である。）のポンプ部と称すると、第１段のポンプ部はその吸入部を、吸引されるべき液をキャンドモータポンプに送出する配管等に接続し、第１段のポンプ部の吐出部と第２段のポンプ部の吸入部とは、第１段のポンプ部の吐出部から第２段のポンプ部の吸入部へと液が送液されるように、第１の連結配管で結合され、第２段のポンプ部の吐出部と第３段の吸入部とは、第２段のポンプ部の吐出部から第３段のポンプ部の吸入部へと液が送液されるように、第２の連結配管で結合され、以下同様にして、第ｋ段（ただし、ｋは１からｎ‐２までの正数である。）のポンプ部の吐出部と第ｋ＋１段のポンプ部の吸入部とは、第ｋ段の吐出部から第ｋ＋１段のポンプ部の吸入部へと液が送液されるように、第ｋ段の連結配管で結合され、最終段のポンプ部の吸入部と最終段手前の段のポンプ部の吐出部とが第ｎ‐１段の連結配管で結合され、最終段のポンプ部の吐出部は所定の部署に液を送出するようになっている。
【００１９】
このように、回転軸に同軸に複数のインペラが取り付けられるように複数のポンプ部が直列に接続されているので、ポンプ部の段数を経るごとに液の吐出圧が増大し、高揚程が実現される。
【００２０】
一方、この発明に係るキャンドモータポンプにおいては、キャンドモータ部内にポンプ部の吐出部から吐出される液の一部を送り込む液導入部と、キャンドモータ部内の液を、キャンドモータ部に隣接するポンプ部内に排出する液排出部とを有する。
【００２１】
液導入部は、上述した機能を有する限り種々の態様をとることができるのであるが、たとえばキャンドモータ部の両側にポンプ部が存在する場合と、キャンドモータ部の一方の側にポンプ部が存在し、キャンドモータ部の他方の側にポンプ部が存在しない場合とをまず考えることができる。
【００２２】
キャンドモータ部の両側にポンプ部が存在する場合には、液導入部は、キャンドモータ部の一方の側に隣接して設けられ、またはポンプモータ部に隣接していくつかのポンプ部を介して設けられた第１段以外のポンプ部の吐出部とキャンドモータ部の他方の側に隣接して設けられたポンプ部の吸入部とを連結する送液配管と、キャンドモータ部の他方の側に隣接して設けられたポンプ部とキャンドモータ部とに連通する液導入孔とで形成することができる。この場合には、排出孔は、キャンドモータ部の一方の側に設けられ、送液配管と連結された吐出部を有するポンプ部と、キャンドモータ部内とを連絡する液排出孔とで形成することができる。
【００２３】
ここで、液導入孔及び液排出孔は、部材に設けられた貫通孔であっても、またキャンドモータ部内とポンプ部内とを連絡する配管であってもよい。
【００２４】
キャンドモータ部の片側にしかポンプ部が設けられていない場合には、液導入部は、キャンドモータ部の一方の側に隣接して設けられ、またはポンプモータ部に隣接していくつかのポンプ部を介して設けられた第１段以外のポンプ部の吐出部から吐出される液の一部をキャンドモータ部の他方の側からキャンドモータ部内に導入する送液配管で形成することができる。この場合には、液排出孔は、キャンドモータ部の一方の側に設けられ、送液配管と連結された吐出部を有するポンプ部と、キャンドモータ部内とを連絡する液排出孔とで形成することができる。ここで、液導入孔及び液排出孔は、部材に設けられた貫通孔であっても、またキャンドモータ部内とポンプ部内とを連絡する配管であってもよい。
【００２５】
このような構造を有するキャンドモータポンプにあっては、ポンプ部から吐出された液の一部をキャンドモータ部内に押し込むことにより、キャンドモータ部内を通過する液の圧力を高める。キャンドモータ部内で液の圧力が高まるから、その液の沸点が低い場合であっても、ステータの発熱によりキャンドモータ部内の液の突沸が防止される。
【００２６】
また、前記送液配管には、内部を流通する液を冷却する冷却手段を設けるのが好ましい。
【００２７】
以上、複数のポンプ部を有するキャンドモータポンプについての概要を説明したが、以下において２基のポンプ部を有する好適なキャンドモータポンプについて具体的に説明する。
【００２８】
（実施例１）
図１は、この発明の一形態であるキャンドモータポンプを示す概略説明図である。
【００２９】
図１に示されるように、このキャンドモータポンプ１は、第１ポンプ部２、第２ポンプ部３、キャンドモータ部４を備える。
【００３０】
キャンドモータ部４は、回転軸５に設けられたロータ６と、前記回転軸５及び前記ロータ６を囲繞するキャン７と、前記キャン７の外側に、前記ロータ６を取り囲むように配置されたステータ８とを有する。このステータ８はコイルであり、このステータ８に通電することにより、前記ロータ６を回転させる。
【００３１】
前記キャン７は、ロータ６とステータ８とを隔絶していて、キャン７の内部、すなわちロータ６を収容している内部空間に液を流通させて、この液の流通により、ステータ８に通電することにより生じる加熱を冷却する機能及び回転軸５の回転についての潤滑機能が奏される。なお、この実施の形態において、前記液を取り扱い液と称する。
【００３２】
キャンドモータ部４の両端にそれぞれ第１ポンプ部２と第２ポンプ部３とが設けられる。
【００３３】
第１ポンプ部２は、第１インペラ９と、これを収容する第１ポンプ室１０を形作る第１ポンプ部ケース１１とを有する。
【００３４】
この第１ポンプ部２は、前記キャンドモータ部４に隣接し、このキャンドモータ部４におけるキャン７の一端開口部を第１ポンプ部ケース１１が閉塞する。前記回転軸５は、第１ポンプ室１０内に貫通するように延在し、第１ポンプ室１０内では、その回転軸５に第１インペラ９が装着されている。回転軸５を第１ポンプ室１０内に貫通させるために、前記キャン７の内部空間と第１ポンプ室１０とを隔絶する壁体に挿通孔１２が設けられ、この挿通孔１２に滑り軸受け１２Ａが装着される。この滑り軸受け１２Ａには回転軸５が挿通されている。この滑り軸受け１２Ａの内径は、回転軸５の直径よりも大きく設計されていて、この滑り軸受け１２Ａの内周と回転軸５の外周との間隙を通じてキャン７内部の液が第１ポンプ室１０内に流通することができるようになっている。この滑り軸受け１２Ａ内を流通する液は、回転軸５の回転に際する潤滑液の作用をなす。
【００３５】
第１ポンプ室１０は、内部に第１インペラ９を収容する。第１インペラ９は、第１吸入部１３から導入された液を、第１インペラ９が高速回転することにより生じる遠心力で取り扱い液を第１吐出部１４を通じて第１ポンプ室１０外に吐出する機能を奏するように形成される。
【００３６】
この第１インペラ９の形態としては通常のキャンドモータポンプ１に採用されているインペラを採用することができる。
【００３７】
第１インペラのより具体的な形態として、たとえば、回転軸に軸支された回転台と、この回転台の、回転軸に平行な方向から導入される取り扱い液に向かう表面に、放射状に立設された回転羽根ないし回転翼とを備え、回転軸の高速回転により回転羽根ないし回転翼を高速回転させ、遠心力で取り扱い液を第１吐出部から吐出するように形成されてなるインペラをあげることができ、また、回転軸に軸支された円盤状体と、この円盤状体の、回転軸に平行な方向から導入される液に向かう平面に穿設された、円状開口部を有する流入穿没孔と、この流入穿没孔の内周面に内部開口部を有すると共に前記円盤状体の外周面に外部開口部を有して、前記円盤状体の中心部から放射状に配設されて、前記内部開口部から外部開口部へと貫通する貫通孔とを有してなり、回転軸の回転により円盤状体が高速回転し、この円盤状体の高速回転により、円盤状体の流入穿没孔に流入する取り扱い液を貫通孔を通じて吐出するように形成してなるインペラ等をあげることができる。
【００３８】
第１吸入部１３は、第１ポンプ室１０内に、回転軸５の軸線に沿った方向から取り扱い液を導入するように形成される。なお、図１には示されていないが、第１吸入部１３にディフューザを装着しても良い。
【００３９】
第１吐出部１４は、前記第１インペラ９の高速回転により取り扱い液をその遠心力により回転軸５に対してラジアル方向に放出するように形成される。したがって、この第１吐出部１４は、回転軸５に対して直交する方向に設けられている。
【００４０】
前記第２ポンプ部３は、第２インペラ１５と、これを収容する第２ポンプ室１６を形作る第２ポンプ部ケース１７とを有する。
【００４１】
この第２ポンプ部３は、前記キャンドモータ部４の前記第１ポンプ部２が設けられたのとは反対側の端部に設けられ、このキャンドモータ部４におけるキャン７の他端開口部を第２ポンプ部ケース１７が閉塞する。
【００４２】
キャン７内に配置されている前記回転軸５は、第２ポンプ室１６内に貫通するように延在し、第２ポンプ室１６内では、その回転軸５に第２インペラ１５が装着されている。回転軸５を第２ポンプ室１６内に貫通させるために、前記キャン７の内部空間と第２ポンプ室１６とを隔絶する壁体に挿通孔１８が設けられている。この挿通孔１８には滑り軸受け１２Ｂが装着される。この滑り軸受け１２Ｂに回転軸５が挿通されている。この滑り軸受け１２Ｂの内径は、回転軸５の直径よりも大きく設計されていて、この滑り軸受け１２Ｂの内周と回転軸５の外周との間隙を通じてキャン７の内部にある液が第２ポンプ室１６内に流通することができるようになっている。この挿通孔１８内を流通する液は、回転軸５の回転に際する潤滑液の作用をなす。
【００４３】
第２ポンプ室１６は、内部に第２インペラ１５を収容する。第２インペラ１５は、第２吸入部１９から導入された液を、第２インペラ１５が高速回転することにより生じる遠心力で取り扱い液を第２吐出部２０を通じて第２ポンプ室１６外に吐出する機能を有するように形成される。
【００４４】
この第２インペラ１５の形態としては通常のキャンドモータポンプ１に採用されているインペラを採用することができる。この実施の形態においては、この第２インペラ１５は、前記第１インペラ９とは回転軸５に対して反対向きとなるように回転軸５の端部に結合されることの外は、前記第１インペラ９と同様の構造を有する。
【００４５】
第２吸入部１９は、第２ポンプ室１６内に、回転軸５の軸線に沿った方向から取り扱い液を導入するように形成される。
【００４６】
この第２吸入部１９には、前記第１吐出部１４に結合された配管２１が結合され、前記第１吐出部１４から排出される取り扱い液が第２吸入部１９を通じて第２ポンプ室１６内に導入されるようになっている。
【００４７】
第２吐出部２０は、前記第２インペラ１５の高速回転により取り扱い液をその遠心力により回転軸５に対してラジアル方向に放出するように形成される。したがって、この第２吐出部２０は、回転軸５に対して直交する方向に設けられている。この第２吐出部２０には吐出配管が装着されるのであるが、前記第１吐出部１４の開口方向とこの第２吐出部２０の開口方向とは互いに反対方向、すなわち１８０°の角度をなすように開口するのが好ましい。第１吐出部１４の開口方向と第２吐出部２０の開口方向との角度が１８０°に設定されていると、第１インペラ９の高速回転により第１吐出部１４から吐出される取り扱い液の力と第２インペラ１５の高速回転により第２吐出部２０から吐出される取り扱い液の力とが釣り合って、このキャンドモータポンプ１を運転したときに振動が少なくなるからである。
【００４８】
この第２ポンプ室１６には、第２ポンプ室１６内に導入された取り扱い液をキャンドモータ部４内に導入する液導入部２２が設けられる。換言すると、液導入部２２が、第２ポンプ室１６内の取り扱い液を、キャン７内に導入することができるように形成される。液導入部２２は、前記機能を有するように適宜に設計されるのであるが、好ましい態様として、第２ポンプ室１６における第２インペラ１５が回転することにより、第２吐出部２０に向かい、かつ加圧された液流が、キャンドモータ部４内、正確にはキャン７内に導入されるように形成された液導入孔２２A を挙げることができる。図１においては、第２ポンプ室１６内における、第２吐出部２０の直前であって、第２インペラ１５の回転範囲より外れた位置に開口部を有してキャンドモータ部４内に連通する液導入孔２２A が、設けられる。なお、第２ポンプ室１６内で第２インペラ１５の高速回転により加圧された取り扱い液が、前記キャンの内部空間と第２ポンプ室１６とを隔絶する壁体に設けられた滑り軸受け１２Ｂとこの滑り軸受け１２Ｂに挿通された回転軸５との間隙を通って、キャンドモータ部４内に進入することができるのであれば、この滑り軸受け１２Ｂと回転軸５との間隙も、液導入部２２としての機能を有する。もっとも、前記滑り軸受け１２Ｂと回転軸５との間隙はきわめて小さいので、第２ポンプ室１６内で加圧された取り扱い液を確実にキャンドモータ部内に送り込む液導入部２２としては、第２ポンプ室１６内における、第２吐出部２０の直前であって、第２インペラ１５の回転範囲より外れた位置に開口部を有してキャンドモータ部４内に連通する液導入孔２２A が好ましい。
【００４９】
前記第１ポンプ室１０には、キャンドモータ部４内に圧入された取り扱い液を、キャンドモータ部４から第１ポンプ室１０内に排出する液排出部２３が設けられている。この実施例においては、この液排出部２３は、キャンドモータ部４と第１ポンプ室１０とを隔絶する隔壁に、キャンドモータ部４側に開口する開口部と第１ポンプ室１０における第１インペラ９から外れた位置に開口する開口部とを連通する液排出孔２３A が、設けられている。
【００５０】
前記第２ポンプ部は、そのポンプ能力として、第２ポンプ部の第２吐出部からの吐出量が、第１ポンプ部の吐出量と、第２ポンプ部からキャンドモータ部内に流入する流入量との合計になるように設計されるのが好ましい。
【００５１】
以上構成のキャンドモータポンプ１の作用は以下の通りである。
【００５２】
ステータ８に通電することによりロータ６を高速回転させる。ロータ６の高速回転により回転軸５が高速回転すると、第１インペラ９も高速回転する。第１吸入部から、取り扱い液が、回転軸５に平行な方向から、第１ポンプ室１０内に導入される。導入された取り扱い液は高速回転の第１インペラ９の遠心力により第１吐出部１４から吐出される。このとき、図２に示されるように、第１吸入部における取り扱い液の圧力をＰ0 とすると、第１インペラ９の高速回転による遠心力で加圧された取り扱い液の圧力は、第１吐出部１４でＰ1 となる。第１吐出部１４から第２吸入部へと配管２１を流れる取り扱い液はその圧力を若干減少させ、第２吸入部では取り扱い液の圧力がＰ2 となる。第２ポンプ室１６内では、取り扱い液が、高速回転する第２インペラ１５の遠心力により、第２吐出部２０から吐出される。このとき、第２インペラ１５の作用により取り扱い液は、その圧力をＰ3 に上昇する。この上昇した圧力Ｐ3 の取り扱い液の一部が液導入孔２２A を通じて、キャンドモータ部４内に導入される。キャンドモータ部４内に導入された取り扱い液の圧力は、Ｐ4 に若干低下する。そして、この取り扱い液は、キャンドモータ部４内で、回転軸５及びロータ６に沿って流れ、その圧力をＰ5 に間で低下させる。キャンドモータ部４内に導入されたこの取り扱い液はＰ3 に高められているので、キャンドモータ部４内でその圧力を減じると言っても、取り扱い液の圧力Ｐ5 は、Ｐ1 よりも高い圧力である。
【００５３】
一方、取り扱い液の蒸気圧は、図２において×印で示されるように、第１吸入部１３から、第１吐出部１４、配管２１、第２吸入部１９、液導入孔２２A を通じてキャンドモータ部４内に導入されるまでは、特に加熱されることもないので、その蒸気圧はほぼ一定である。キャンドモータ部４内を通過するときには、ステータ８の発熱により、取り扱い液が加熱されて、その蒸気圧を高める。
【００５４】
しかしながら、第２ポンプ室１６内で圧力を高められた取り扱い液が、その圧力のままキャンドモータ部４内に導入されるから、キャンドモータ部４内の取り扱い液は、その蒸気圧よりも高い圧力になっている。換言すると、圧力Ｐ5 と取り扱い液の蒸気圧の差分だけ、取り扱い液の圧力が高いから、たとえ取り扱い液の沸点が低くてもキャンドモータ部４内での加熱により突沸を生じることがない。
【００５５】
この実施例においては、第１ポンプ部２と第２ポンプ部３とがほぼ同じ使用に設計されているので、一本の回転軸５を共有する２基のポンプがキャンドモータにより駆動されているのと同様になる。換言すると、一本の回転軸５により駆動される主ポンプと補助ポンプとが装備されているのではなく、２基の主ポンプが同時に駆動されていることになる。
【００５６】
この実施例におけるキャンドモータポンプ１においては、ステータ８に通電する電流をインバータで制御しても良い。インバータでモータの駆動を制御すると、回転軸５の回転速度を制御することができ、低速回転及び高速回転を自在にすることができる。
【００５７】
（実施例２）
この実施例においては、蒸気圧の高い低沸点の取り扱い液を、突沸させることなく、吸引吐出するキャンドモータポンプが例示される。
【００５８】
この実施例におけるキャンドモータポンプは、図１に示されるキャンドモータポンプにおいて、配管２１に冷却手段を設けたことの外は、前記実施例１に示されるキャンドモータポンプと実質的に同じである。
【００５９】
冷却手段としては、空冷式冷却手段、冷媒を使用した冷媒冷却式冷却手段等を挙げることができる。空冷式冷却手段としては、配管の外周に多数のフィンをも配設してなる冷却手段を挙げることができる。また、冷媒冷却式冷却手段としては、冷媒たとえば水等を流通させることのできるジャケットを配管の外周に設けてなる冷却手段、あるいは配管内に冷媒たとえば水等を流通させる冷却管を配設してなる冷却手段等を挙げることができる。
【００６０】
第１吐出部から第２吸引口を連絡する配管に冷却手段を設けると、図３において×印で示されるように、配管中を流通する取り扱い液が冷却されて、第２ポンプ室内に流入する頃には、その取り扱い液の蒸気圧が低下し、低められた蒸気圧のままその取り扱い液の一部がキャンドモータ部内に導入される。冷却手段により冷却されて蒸気圧の低められた取り扱い液は、キャンドモータ部内で加熱されたとしても、わずかなものであり、液排出部付近では第１ポンプ部における取り扱い液の温度程度に戻る。
【００６１】
したがって、配管に冷却手段を設けることにより、キャンドモータ部内を流通する取り扱い液の蒸気圧を下げ、しかも第２ポンプ部に第１ポンプ部からの吐出液を導入してこの吐出液の圧力をされに高めるから、キャンドモータ部内を流通する取り扱い液の突沸を起こすに至る圧力差が大きくなって、突沸を生じさせる可能性がきわめて低くなる。
【００８０】
【発明の効果】
この発明によると、蒸気圧の高い液を、突沸を起こすことなく安全に吸引吐出することのできるキャンドモータポンプを提供することができる。この発明によると、小流量で高揚程のキャンドモータポンプを提供することができる。この発明によると、小型で、液の漏出のない、構造の簡単なキャンドモータポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、この発明の実施の一態様を示す概略説明図である。
【図２】  図２は、図１に示されるキャンドモータポンプの各部における取り扱い液の圧力と蒸気圧との関係を示すグラフである。
【図３】  図３は、図１に示されるキャンドモータポンプにおいて第１吐出部から第２吸入部に至る配管に冷却手段を設けた場合の、キャンドモータポンプの各部における取り扱い液の圧力と蒸気圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・キャンドモータポンプ、２・・・第１ポンプ部、３・・・第２ポンプ部、４・・・キャンドモータ部、５・・・回転軸、６・・・ロータ、７・・・キャン、８・・・ステータ、９・・・第１インペラ、１０・・・第１ポンプ室、１１・・・第１ポンプ部ケース、１２・・・挿通孔、１２Ａ、１２Ｂ・・・滑り軸受け、１３・・・第１吸入部、１４・・・第１吐出部、１５・・・第２インペラ、１６・・・第２ポンプ室、１７・・・第２ポンプ部ケース、１８・・・挿通孔、１９・・・第２吸入部、２０・・・第２吐出部、２１・・・配管、２２・・・液導入部、２２A ・・・液導入孔、２３・・・液排出部、２３A ・・・液排出孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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