(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の積層リングとコイルとを交互に積重ねた積重体で構成されて、相互間に形成された環状流路を通して液体金属を駆動する内部固定子及び外部固定子と、
中心支柱と、
前記中心支柱の下端に固定されて、前記内部固定子を構成する前記の積層リングとコイルとの積重体を支持する底板と、
前記中心支柱を包囲しかつ前記内部固定子の最上部の積層リングに接触して配置された円板の形の軸方向締付板と、
前記底板に固定された下端をそれぞれに有する複数のタイロッドと、
前記内部固定子を構成する前記の積層リングとコイルとの積重体を圧縮する締付力を前記軸方向締付板を介して加えるための弾性手段と、
前記タイロッドにねじ係合していて、前記弾性手段により加えられる前記締付力を調整する調整手段と
を含むことを特徴とする直線流れ式電磁誘導ポンプ。
【請求項２】
更に、前記軸方向締付板上に取付けられて前記弾性手段からの前記締付力を前記軸方向締付板に伝達する複数の支持手段を含み、前記複数の支持手段は前記ポンプの中心軸の回りの円周方向に沿って相等しい角度間隔で配置されている請求項１記載の電磁誘導ポンプ。
【請求項３】
前記弾性手段が前記複数のタイロッドを受入れる対応した複数の穴を有するリング状部材から成り、前記リング状部材はアロイ７１８で作製され、前記タイロッドはアロイ６００で作製されている請求項１又は請求項２記載の電磁誘導ポンプ。
【請求項４】
前記中心支柱の円周方向に沿って相等しい角度間隔で配置され、且つ前記中心支柱に取付けられた複数の長手方向リブを含んでいる請求項１ないし請求項３のいずれか一項記載記載の電磁誘導ポンプ。
【請求項５】
前記タイロッドは、前記長手方向リブの外面に沿って設けられた長手方向のくぼみと前記整列用リングの積重体の内面とによって規定される長手方向の通路中に配置されている請求項４記載の電磁誘導ポンプ。
【請求項６】
前記調整手段は、トルクナットを含む請求項１記載の電磁誘導ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願】
本願は、１９９２年２月１８日出願の米国特許出願第０７／８３６４７５号（米国特許第５１９５２３１号）並びに１９９３年１月１５日出願の米国特許出願第０８／００３９９４号（米国特許第５３８２８６０号）に関連する。
【０００２】
【発明の分野】
本発明は、液体金属冷却型原子炉プラントにおいて導電性の液体金属冷却材を循環させるために常用されているようなタイプの環状直線流れ式電磁誘導ポンプの改良に関するものである。
【０００３】
【発明の背景】
液体金属を駆動するための環状直線流れ式電磁誘導ポンプは、通常、多数の環状コイル及び鉄製磁気リングを交互に積重ねて成る円柱状の固定子によって包囲された環状流路又はフローダクト（ｆｌｏｗ  ｄｕｃｔ）を有している。一般に単一固定子型の環状直線流れ式電磁誘導ポンプとして知られるこのタイプの電磁ポンプ及び液体金属冷却型原子炉におけるそれの使用は、米国特許第４８５９８８５及び４８８２５１４号明細書中に開示されている。
【０００４】
しかるに、上記の特許明細書中に記載されたものよりも融通性に優れた直線流れ式電磁誘導ポンプとして二重固定子型のものがある。このタイプの電磁ポンプは、環状流路の外部フローダクトを包囲する円柱状の外部固定子と、外部固定子と同心的に配置されかつ環状流路の内部フローダクトの内側に封入された円柱状の内部固定子とを含んでいる。内部及び外部固定子の各々は、多数の環状コイル及び鉄製積層リングを交互に積重ねた円柱体から成っている。かかる外部及び内部固定子（すなわち、二重の固定子）は、環状流路を通って直線的な流れる液体金属に共同して作用する。
【０００５】
このような二重固定子型電磁ポンプにおいては、ポンプユニットのサイズ当りについて言えばより大きいポンプ容量が得られ、また同じポンプ容量を得るためにはより小さいポンプユニットで済む。このように、より高い効率及びより大きい融通性が得られることが二重固定子型電磁ポンプの利点である。
単一固定子型電磁ポンプの場合、円柱状の固定子は環状流路の外部フローダクトを包囲している。外部フローダクトはそれを包囲する積層リングの炭素鋼よりも高い熱膨張率を有する金属から成っているので、外部フローダクトは積層リングよりも顕著に半径方向に沿って外方に膨張する。その結果、外部フローダクトは積層リングに対し半径方向に沿って外方に向かう締付力を及ぼすことになる。
【０００６】
しかるに、二重固定子型電磁ポンプの場合のように積層リングが半径方向に沿って内部フローダクトの内側に位置していると、内部固定子が動作温度に昇温された場合、（適当な対策が講じられなければ）内部フローダクトによる半径方向の締付けが失われる傾向がある。それ故、半径方向の締付けに加え、内部固定子構造物を構成する環状コイル及び積層リングを軸方向及び円周方向に沿って締付けるための手段を設けることが必要となる。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、電磁誘導ポンプにおいて円柱状の内部固定子を構成する内部コイル及び内部積層リングを締付け、それによって損傷の原因となる振動を防止するための支持構造物に関する。本発明に従えば、軸方向、半径方向及び円周方向に沿った締付けが達成されることになる。
【０００８】
本発明の好適な実施の態様に従えば、底板、中心支柱及び複数のリブから成る支柱アセンブリが内部固定子用の構造骨組として役立つ。この骨組は地震荷重に対して横方向の剛性を付与すると共に、内部固定子を上方から吊るための手段を提供する。
更にまた、積層リングを組み立ててそれらを支柱アセンブリの中心軸の回りに同心的に配置するために複数の積重ねられた整列用リングが使用される。支柱アセンブリは、その周りに積層リングを設置するため、真の円柱状を成すように機械加工されている。
【０００９】
本発明のもう１つの特徴は、整列用リングが高い熱膨張率を有する材料（たとえば、３０４系ステンレス鋼）で作製されていることである。このような材料の選択は、内部固定子の内側における動作温度がより高いことと相俟って、積層リングの炭素鋼のより小さい熱膨張を補償し、そして総合的には３０４系ステンレス鋼製の内部フローダクトの熱膨張に対する近似的な整合を生み出す。その結果として、内部固定子の鉄心を取巻く内部フローダクトによってもたらされる半径方向締付けが一定の温度範囲及び動作条件範囲にわたって（近似的に）維持されることになる。
【００１０】
各々の積層リングは、機械的締結具によって対応する整列用リングに取付けられた複数の積層パッケージから成っている。整列用リングに対する積層パッケージの位置合せは、かみ合い式の幾何学的形状によって達成される。また、積層パッケージを整列用リングと焼嵌め式の内部フローダクトとの間に捕捉することによって積層パッケージの追加の半径方向締付けが達成される。
【００１１】
内部固定子構造物の軸方向締付けは、リブ中の溝を通って延び、内部固定子の下端において底板と係合し、かつ内部固定子の上端において締付板と係合するタイロッド（ｔｉｅ  ｒｏｄ）によって達成される。高温構造安定性（すなわち、クリープ抵抗性）を付与しながら積層リングの炭素鋼の熱膨張率に整合させるため、タイロッドの材料としてはアロイ６００（Ａｌｌｏｙ  ６００）が使用される。
【００１２】
本発明のもう１つの特徴に従えば、軸方向締付系にコンプライアンスを付与し、それによって締付力を失うことなしにタイロッドと積層リング素子との（軸方向における）熱膨張の差に対処するため、細いタイロッド及びたわみ性の締付板が使用される。また、円柱状の内部固定子上に内部フローダクトを焼嵌めする結果として追加の軸方向締付けが達成される。すなわち、冷却に際して内部フローダクトが軸方向に沿って収縮することにより、内部固定子構造物は軸方向圧縮状態となるのである。
【００１３】
最後に、中心支柱、リブ及び整列用リングの幾何学的形状は複数のコイル間接続用の「ベイ（ｂａｙ）」を形成する。かかるベイの数は、１つのベイについて１つの電力相を使用するため、ポンプにおいて使用される電力相の数に少なくとも等しいことが必要である（電力相の数より多くてもよい）。更にまた、邪魔にならないようにするため、リブ／ベイの数は積層パッケージの数の整数倍であるのがよい。
【００１４】
【好適な実施の態様の説明】
先ず図１について説明すれば、導電性の液体金属系中において使用するための二重固定子型の環状直線流れ式電磁誘導ポンプ１０は、下記のごとき部品の組合せから成るのが通例である。普通は円筒形のユニットから成るポンプハウジング１２が電磁誘導系を包囲し、そして液体金属冷却型原子炉において冷却材として通例使用される液体ナトリウムの苛酷な環境中におけるポンプの動作を可能にするために必要な保護をもたらす。内部固定子１４は、下記に詳述されるごとく、中心支柱３２によって固定されかつ支持されている。
【００１５】
二重固定子型電磁ポンプ１０は、液体金属の流れを磁気的に駆動するための環状流路１６を含んでいる。かかる環状流路１６は、外部フローダクト１８及びそれと同心的に配置された内部フローダクト２０によって規定されている。入口２２が環状流路１６への流入を可能にし、かつ出口２４が環状流路１６からの流出を可能にする結果、入口２２から出口２４へ上向きにポンプを通過する液体金属の直線流れが誘起される。
【００１６】
外部固定子２６はポンプハウジング１２と外部フローダクト１８との間に配置された環状の円柱体であって、円周方向に沿って外部フローダクト１８の外側を包囲している。外部固定子２６は概して従来通りの構成を有するものであればよい。すなわち、図１に示されるごとく、外部固定子２６は外部積層リング２８と外部コイル３０とを交互に積重ねて成る多数の環状固定子ユニットを含んでいる。外部コイル３０は、通例、金属銅から成る電気導体ストリップ又はリボンを巻き重ねて電気絶縁材で包囲することによって形成された適当な寸法のコイルユニットから成っている。なお、コイル端子又は電力リード線は外部コイル３０の外周から延びている。外部積層リング２８は、通例、多数の薄い鉄の積層素子を整列状態で並べて積層することによって形成された複合ユニットから成っている。この場合、鉄の積層素子は１つの連続した複合リングを成すように積層することもできるし、あるいは複数の個別複合ユニット又はパッケージを成すように積層してからそれらをリング状に組立てることもできる。
【００１７】
従来の単一固定子型電磁ポンプにおいては、固定子積層リング及び固定子コイルを交互に積重ねることにより、外部フローダクトを包囲する円柱体が形成される。このように固定子コイル及び固定子積層リングから成りかつ環状流路の外側に位置する単一の円柱体により、ポンプ内において液体金属を駆動する磁界及び磁力を生み出す手段が提供されることになる。
【００１８】
本発明の二重固定子型電磁ポンプにおいては、内部固定子１４は内部フローダクト２０によって包囲されながら円周方向に沿ってそれの内側に配置された環状の円柱体から成っている。外部固定子２６と同様に内部固定子１４は、通例、金属銅から成る絶縁された電気導体ストリップ又はリボンを巻き重ねることによって形成された適当な寸法のコイルユニットから成る内部コイル３４を含んでいる。なお、内部コイル３４の端子又はリード線はそれの内側から延びている。内部固定子１４はまた、それぞれが多数の薄い鉄の積層素子から成る複数の内部積層リング３６（図１参照）をも含んでいる。この場合、複数のかかる鉄の積層素子を整列状態で並べて積層することによってパッケージが形成され、次いで複数のかかるパッケージから連続した複合リングが形成される。このような内部コイル３４及び内部積層リング３６を交互に積重ねることにより、内部フローダクト２０によって包囲されながらそれの内側に配置された環状の円柱体が形成される。なお、内部コイル３４は内部積層リング３６から絶縁されている。
【００１９】
外部固定子２６及び内部固定子１４は同等な部品から同様な方法で（すなわち、導電性の銅製コイル３０又は３４と絶縁された磁気積層リング２８又は３６とを交互に積重ねて環状の円柱体とすることにより）組立てられているとは言え、それらの組立て及び動作に際しては著しく異なる状況又は因子に立ち向かう必要がある。たとえば、外部固定子２６の場合、相次ぐ内部コイル３０及び内部積層リング２８の整列はこれらの環状部品が円筒形の外部フローダクト１８の外側を取巻くように設置されることによって達成される。しかるに、内部固定子１４の場合には、内部フローダクト２０は円柱状の内部固定子の外側に位置していて、固定子ユニットの組立て及び配線が完了するまでは固定子ユニットの周囲に設置されることがない。それ故、内部固定子の構成部品を整列させるための手段が必要となる。
【００２０】
更にまた、二重固定子型電磁ポンプの外部固定子及び内部固定子から環状流路１６を通過する液体金属への熱伝達は、それぞれの固定子と環状流路との界面に存在する隙間に大きく依存する。すなわち、大きい隙間は熱伝達を低減させて固定子温度の上昇をもたらす一方、小さい隙間はそれと反対の効果を生み出す。
外部固定子２６と外部フローダクト１８との界面における隙間は、典型的なダクト材料（たとえば、ステンレス鋼）が高い熱膨張率を有しかつ典型的な固定子鉄心材料がより低い熱膨張率を有するという有利な条件によって最小限に抑えられる。すなわち、ポンプが動作温度にまで昇温された場合に外部フローダクト１８の熱膨張は外部固定子２６の熱膨張を越え、従って界面における締り嵌めが確保されるのである。
【００２１】
しかるに、二重固定子型電磁ポンプの内部固定子１４に関しては、同一又は類似の部品材料を使用すると逆の事態を生じることになる。すなわち、ポンプ１０が動作温度にまで昇温された場合、内部フローダクト２０は内部積層リング３６から遠去かることになる。このような事態を更に複雑にするのは、外部フローダクト及び内部フローダクトを同じ材料で作製しなければならないことである。その目的は、両者間に大きな熱膨張の差が生じることによってポンプ内の環状流路１６の寸法が変化するのを回避することにある。それ故、ポンプの動作温度下で内部積層リングと内部フローダクトとの界面における隙間をできるだけ小さくするような内部固定子設計を実現することが是非とも必要である。
【００２２】
内部フローダクト２０が各々の内部コイル３４への接近を妨げているため、内部コイル３４の電気端子又はリード線は内方に突出している。各々の内部コイル３４の両端は電源（図示せず）への接続のための端子を形成するために使用される。更にまた、内部コイル３４は銅又はその他類似の材料から成るストリップ又はリボンを多層巻きによって２つ以上の層を成すように巻くことによって製造するか、あるいは２段以上のコイルを上下に積重ねることによって製造することが好ましい。
【００２３】
本発明の好適な実施の態様に従えば、内部積層リング３６は複数の積層パッケージ３８を環状に接合することによって作製される。この場合、各々の積層パッケージ３８は図５に示されるごとくに多数の積層素子４０から成っている。各々の積層素子４０は、固定子鉄心の中心軸と交わるそれぞれの半径方向平面内に位置する第１及び第２の平坦な半径方向表面を持ったテーパー付きの板である。積層パッケージ３８内においては、各々の積層素子の第１の平坦な半径方向表面は隣接する積層素子の第２の平坦な半径方向表面に対向して接触している。第１及び第２の平坦な半径方向表面は互いに鋭角を成して配置されている結果、内端４０ａから外端４０ｂに向かって厚さが直線的に増加するような（図５に示されるごとき）くさび形の素子が形成されている。なお、素子の高さ方向に沿って見れば厚さは一定である。各々の積層素子４０は、図６〜８に示されるごとく、内端に隣接した概して正方形の後部及びそこから延びて外端に達する細長い長方形の軸部を持った鍵形の輪郭を有している。
【００２４】
内部積層リングを組立てるためには、各々の積層素子を１対の隣接する積層素子の間に挟むことによって環状の構造物を形成すればよい。組立てられた内部積層リングの個々の積層素子は、機械的手段によって結合されることが好ましい。あるいはまた、適当なセラミック接着剤を用いて積層素子を結合することもできる。
【００２５】
完成した内部積層リング３６は完全なリングを成していて、かかるリングは互いに隣接する１対の内部コイル３４間に挟まれると共に、その上に着座した内部コイル３４を支持している。内部コイル３４に電流を流すことによって発生した磁束は、内部積層リング３６を通過する。組立てられた積層素子の外端はポンプの中心軸から同じ距離に位置し、それによって実質的に連続した外周４２を形成する。かかる実質的に連続した外周は、渦電流損を抑制しながら、内部固定子を通過した磁束を環状流路１６内に均一に導入することを可能にする。
【００２６】
図６及び７に示されるごとく、内部積層リング３６の各々の積層素子４０は半径方向に沿って内方及び外方の溝穴４４及び４６を有していて、それらは１対の弓形タイストリップ（ｔｉｅ  ｓｔｒｉｐ）４８及び５０（図５参照）をそれぞれ受入れるために役立つ。各々の積層パッケージ３８は、図５に示されるごとく、１つのパッケージを構成する積層素子４０を挟むと共に、タイストリップ４８及び５０を用いてそれらの積層素子４０を締付けるために役立つ２枚の端板５２及び５４を含んでいる。
【００２７】
溝穴４４及び４６は細長くて、それの最小寸法が磁束通路に対して垂直となるように配置されていることが好ましい。一層詳しく述べれば、内方の溝穴４４の長辺は組立てられた内部積層リング３６の中心軸と平行に延びており、またそれの短辺は中心軸に対して垂直な方向（すなわち半径方向）に沿って延びている。しかるに、外方の溝穴４６の長辺は中心軸に対して垂直な方向（すなわち半径方向）に沿って延びており、またそれの短辺は中心軸と平行に延びている。このようにすれば、タイストリップ４８及び５０が内部積層リング３６中の磁束通路に及ぼす悪影響は最少限に抑えられる。
【００２８】
かかるタイストリップ４８及び５０は、好適な実施の態様に従えば、積層素子４０同士をしっかりと締付けるための機械的結合が所望される箇所において積層パッケージ３８中に設けられた内方又は外方の穴の中に所望に応じて使用することができる。これらのタイストリップはタブ４８ａ及び５０ａをそれぞれ有していて、それらを折曲げ若しくは変形させることによってそれぞれのタイストリップを積層素子の穴の内部に固定することができる。
【００２９】
振動による損傷の可能性を低減させるため、内部積層リング３６を組立てる際には積層パッケージをしっかりと締付けることが極めて望ましい。このような機能は、図３及び５に示されるごとく、各々の積層パッケージ３８の内方の表面を整列用リング５６の外面に接触させて固定することによって達成される。そのためには、図６に示されるごとく、整列用リング５６の内側から半径方向に沿って延びるボルト５８をタイストリップ４８に設けられたねじ穴にねじ込めばよい。ボルト５８の回転は回転防止ループ６１（図５参照）によって防止される。その結果、整列用リング５６は内部積層リングアセンブリの一体部分を構成することになる。
【００３０】
各々の積層リングは対応する整列用リング５６を有していて、それらの整列用リングが図２に示されるごとく上下に積重ねられる。整列用リング５６はポンプの中心軸と同心的に配置される。図３に示されるごとく、各々の内部積層リングの最後の積層パッケージは好適な製造許容差をもって次のように寸法決定されていればよい。すなわち、ボルト５８が最後の積層パッケージ３８を半径方向に沿って内方に引寄せた場合、その積層パッケージが隣接する積層パッケージの間にくさびとして挿入されることによって内部積層リング３６の全周にわたる締付力が得られるようにすればよいのである。（図６〜８に明確に示されているごとく）整列用リングと積層パッケージとの界面に設けられた段付き構造６０は、全ての積層パッケージを同一平面内に位置合せするための共通手段として役立つ。
【００３１】
内部固定子１４の熱膨張をできるだけ大きくするため、整列用リング５６は熱膨張率の高い合金（たとえば、３０４系又は３１６系ステンレス鋼）で作製されている。その結果、内部積層リング３６の膨張率は整列用リング５６の膨張率と積層素子４０の膨張率とを合成したものとなる。より高い動作温度と組合わせれば、かかる合成膨張率は内部積層リング３６が内部フローダクト２０と同等の熱膨張を示すことを保証するのに十分なものとなる。このようにすれば、内部積層リングと内部フローダクトとの隙間は最小限に抑えられ、また内部固定子の温度も最低限に抑えられる。
【００３２】
内部固定子１４は支持リング６４上に支持されており、そして支持リング６４自体は底板６６上に配置されている。管材（又は中実の棒材）から成る中心支柱３２と平らな円板から成る底板６６は、溶接された一体構造物を成している。中心支柱３２の外周には、角形の棒材から機械加工された３本のリブ６８ａ〜ｃ（図１２参照）が等間隔の位置にボルト留めされている。かかるリブの取付けを容易にするため、中心支柱３２上には平面部分が機械加工されている。これらの中心支柱、底板及びリブは、いずれも３０４系ステンレス鋼から作製される。
【００３３】
こうして得られた支柱アセンブリは、リブ６８ａ〜ｃによる内部積層リング３６の完全な半径方向整列を可能にする。３本のリブ６８ａ〜ｃの外面には、中心支柱３２上への取付け後に旋盤上で仕上加工が施され、それによって支柱軸に対する最適の同心性が確保される。こうして得られた形状はほぼ完全な円柱であって、その上に（積層パッケージを取付けた）整列用リングが緊密に嵌合され、それにより完全な半径方向整列状態で設置される。
【００３４】
平面図に示されるごとく、整列用リングの内面、中心支柱の外面及びリブによって３つの「ベイ」が規定される。内部固定子の組立てに際しては、これらのベイの内部においてコイル間の電気的接続が行われる。その場合、全てのコイルリード線は各々の電力相に対応した所定のベイの内部に位置していなければならない。それ故、三相電力に対しては３つのベイが必要である。組立てに際して邪魔にならないようにするため、積層パッケージの数とリブの数との比は整数であることが重要である。図５、７及び８に示されるごとく、内部固定子の「後部鉄心」には溝６２及び６２’が設けられている。これらの溝は、内部固定子におけるコイル間の電気的接続を行うための空間を提供する３つのベイの中にコイルリード線を引込むために役立つ。なお、各々のベイは３つの電力相の１つに対応している。
【００３５】
図２について説明すれば、液体金属の流れを内部固定子の周囲の環状流路の内部に導くため、底板６６の下面に形成された周辺フランジにノーズコーン（ｎｏｓｅ  ｃｏｎｅ）７０が溶接されている。最後に、支柱アセンブリの下部には絶縁材７２及び蓋板７４が設置されている。
損傷を起こすような流れに起因する振動を防止するため、コイル及び積層鉄心を積重ねて成る内部固定子を締付けることが必要である。本発明の構成に従えば、下記に説明されるごとくに軸方向、半径方向及び円周方向の締付けが達成される。
【００３６】
図２及び１２について説明すれば、内部固定子の軸方向締付けは３本のタイロッド７６ａ〜ｃ、締付板７８、たわみ板８０、トルクナット（ｔｏｒｑｕｅ  ｎｕｔ）８２及び内部フローダクト２０によって達成される。タイロッド７６ａ〜ｃは、リブ５８ａ〜ｃの外面に沿って設けられた長手方向の溝を通って延びている。各々のタイロッドの下端は、図２に示されるごとく、底板６６に設けられたねじ穴にねじ込まれている。各々のタイロッドの上端は、締付板７８の内径９０（図１０参照）によって規定された大きな中心開口及びたわみ板８０に設けられたそれぞれの穴８８（図９参照）を貫通して延び、そしてトルクナット８２（図２参照）をねじ込むことによって固定されている。３個のトルクナットを締付ければ、タイロッドには張力が付与され、そして内部固定子の積層素子及びコイルは締付板７８と底板６６との間で圧縮されることになる。
【００３７】
タイロッド用としてアロイ６００を使用することにより、内部固定子の鉄心を構成する炭素鋼の軸方向熱膨張率に近似的に整合させながら良好な機械的高温特性を得ることができる。このようにすれば、内部固定子が動作温度にまで昇温された場合に締付力が劇的な変化を示すことはない。
３０４系ステンレス鋼から成る締付板７８は剛性状態を維持し、そして最上部の積層リングの全域にわたって締付力を一様に分配する。たわみ板８０用として使用されたアロイ７１８は高温下で非常に高い強度を与えるから、たわみ板は永久的な変形を生じることなく（ばねのように）弾性的に曲がることができる。たわみ板８０は等辺三角形の頂点の位置において締付板中に設置された３個の丸いボルト頭上に着座し、そしてそれら３つの支点間においてたわむことができる。各々のボルト８４は、図１１に示されるごとく、締付板７８に設けられた対応するねじ穴８６にねじ込まれている。微小な張力を受けた状態にある細長いタイロッドと組合わせて、締付系中に一定量のコンプライアンスを導入することにより、内部固定子と締付系との間における熱膨張の差に対処することができる。それに比べ、完全に剛性の締付系は熱膨張の僅かな差に伴って全ての締付機能を失うか、あるいは永久的な変形を生じるのである。
【００３８】
円柱状の内部固定子上に焼嵌めされた内部フローダクト２０もまた、軸方向締付けをもたらす。設置後に冷却された場合、内部フローダクト２０は半径方向ばかりでなく軸方向にも収縮し、そして内部固定子の積層素子及びコイルに対して追加の圧縮力を及ぼす。
半径方向の締付けは、整列用リング５６に対する積層パッケージ３８のボルト留め及び内部固定子アセンブリ上への内部フローダクトの焼嵌めによって達成される。このような組合せを使用すれば、積層パッケージは２つのリング状部材の間に挟まれて固定される。
【００３９】
好適な実施の態様に従えば、内部固定子と内部フローダクトとの間における熱膨張の差をできるだけ小さくするための処置が講じられる。３０４系ステンレス鋼から成る内部フローダクトが炭素鋼から成る積層リングよりも高い熱膨張率を有することを思い起こせば、内部固定子が動作温度にまで昇温された場合に内部フローダクトによる半径方向方向締付けは失われることが予想されよう。
【００４０】
しかるに、３０４系ステンレス鋼から成る整列用リングに内部固定子の積層パッケージを取付ければ、炭素鋼と３０４系ステンレス鋼とのほぼ中間に位置する合成半径方向熱膨張率が得られることになる。更にまた、内部固定子の内側部分は（輸送される液体によって冷却される）内部フローダクトよりも高い温度下で動作するから、支柱アセンブリ及び整列用リングは通常の動作条件下で内部フローダクトと同等な総合熱膨張を示すことになる。その結果、内部フローダクトの初期焼嵌めと相俟って、事実上全ての予想動作条件下において半径方向締付けが維持されるのである。
【００４１】
最後に、積層素子の主面に対して垂直な方向における積層素子の振動を防止するために役立つ円周方向の締付けが施される。図４〜８に示されるごとく、平板材から成る弓形のタイストリップ４８及び５０が積層素子の束に設けられた溝穴４４及び４６の中にホットリベットのように挿入される。これらのタイストリップは、積層パッケージ３８の両側に配置された厚い端板５２及び５４と共に、アロイ６００で作製されている。この合金は、積層素子４０にほぼ整合した熱膨張率を有しながらも、高温下で遥かに良好な機械的性質を示すものである。
【００４２】
以上、例示を目的として本発明の好適な実施の態様が開示された。それ以外にも、本発明の範囲から逸脱することなしに様々な変更態様が可能であることは、電磁ポンプの設計に精通した当業界の技術者にとって自明であろう。前記特許請求の範囲はかかる変更態様の全てを包括するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる二重固定子型の環状直線流れ式電磁ポンプを示す概略断面図である。
【図２】本発明の好適な実施の態様に基づく二重固定子型の環状直線流れ式電磁ポンプの内部固定子構造物の断面図である。
【図３】図２に示された内部固定子構造物の一部の部分分解斜視図であって、内部積層リング素子から成る個別パッケージが整列用リングにボルト留めされた様子を示している。
【図４】本発明の好適な実施の態様に従って内部積層リング素子から構成された個別パッケージの立面図である。
【図５】本発明の好適な実施の態様に従って整列用リングにボルト留めされた内部積層リングパッケージの上面図である。
【図６】図５中の線６−６に沿って取った断面図である。
【図７】図５中の線７−７に沿って取った断面図である。
【図８】図５中の線８−８に沿って取った断面図である。
【図９】本発明の好適な実施の態様に基づく図２の内部固定子構造物の中のたわみ板の上面図である。
【図１０】本発明の好適な実施の態様に基づく図２の内部固定子構造物の中の締付板の上面図である。
【図１１】図１０の締付板の一部の詳細断面図であって、図９のたわみ板を支持する３本のピンのうちの１本を示している。
【図１２】本発明の好適な実施の態様に基づく図２の内部固定子構造物の中の支柱アセンブリの平面図である。
【符号の説明】
１０    電磁誘導ポンプ
１４    内部固定子
１６    環状流路
２０    内部フローダクト
３２    中心支柱
３４    内部コイル
３６    内部積層リング
３８    積層パッケージ
４０    積層素子
４４    溝穴
４６    溝穴
４８    タイストリップ
５０    タイストリップ
５２    端板
５４    端板
５６    整列用リング
５８    ボルト
６０    段付き構造
６２    溝
６４    支持リング
６６    底板
６８    リブ
７６    タイロッド
７８    締付板
８０    たわみ板
８２    トルクナット
８４    ボルト
【図１】
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【図２】
0003727984.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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