(57)【要約】【課題】取扱い液中のスラリ等の異物を容易、かつ、確実に除去して、ハウジングの内部循環路を詰まらせることなく循環させて、モータ部の冷却および軸受の潤滑を可能とするキャンドモータポンプを提供する。【解決手段】吐出路１８を流れる取扱い液Ｌの一部が、導入路５ａから液体サイクロン６に導かれ、液体サイクロン６において、取扱い液Ｌの吐出圧力によって旋回流が発生し、比重の大きい異物と異物が除去された取扱い液Ｌ１とに遠心分離され、異物を含んだ取扱い液Ｌ２は分離還流路７を経て再度、吸込路１６に還流され、異物が除去された取扱い液Ｌ１は、液体サイクロン６の上部に連結された導入路５ｂを経てモータ部４側のハウジング２の内部循環路１１に流入、循環してモータ部４の冷却と軸受２１の潤滑をする。【選択図】    図１
2006097470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ部とモータ部とを連結して一体的にハウジングに収容し、該ハウジングに取扱い液を循環させる内部循環路を内設するキャンドモータポンプにおいて、前記ポンプ部から吐出される取扱い液を流通させる吐出路と前記内部循環路とを連結する導入路と、該導入路に設けられた異物分離部と、該異物分離部と前記ポンプ部に取扱い液を吸込む吸込路または前記吐出路とを連結する分離還流路とを備えたことを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項２】
前記導入路に外部からフラッシング液を供給可能とする切換弁を設けた請求項１に記載のキャンドモータポンプ。
【請求項３】
前記異物分離部が、前記吐出路から前記導入路に導入される取扱い液の吐出圧力によって旋回流を発生させて該取扱い液を遠心分離させる液体サイクロンである請求項１または２に記載のキャンドモータポンプ。
【請求項４】
前記内部循環路に前記モータ部と前記ポンプ部との間の取扱い液の循環を封止するシールを設け、前記導入路の前記内部循環路との連結位置を前記シールよりも前記モータ部側とした請求項１〜３のいずれかに記載のキャンドモータポンプ。
【請求項５】
前記導入路を冷却する冷却装置を設けた請求項１〜４のいずれかに記載のキャンドモータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャンドモータポンプに関し、さらに詳しくは、取扱い液中の固形物、夾雑物等の異物を除去して、ハウジングの内部循環路を詰まらせることなく、循環させてモータ部の冷却および軸受の潤滑を可能とするキャンドモータポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部に取扱い液を漏らすことが、厳しく規制される化学プラントなどに使用されるポンプには、モータ部とポンプ部とを連結して一体化し、ハウジングに密閉状態で収容したキャンドモータポンプが用いられている。このキャンドモータポンプは、取扱い液を吸込路から吸込んで吐出路に吐出するとともに、ハウジング内に設けられた内部循環路を取扱い液が循環して、ハウジングのモータ部の冷却および軸受の潤滑をする構造となっている。
【０００３】
この内部循環路には非常に狭い部分があるため、取扱い液がスラリ（砂等の固体物）や固着性のあるタール等の異物を含んでいる場合は、異物が途中で詰まったり、内部循環路内壁に固着することによって冷却効果の低下や軸受の潤滑ができないといった問題が生じる。
【０００４】
そこで、図３に示すように取扱い液Ｌがスラリ等の異物を含む場合は、別途、外部にフラッシング液供給装置２０を設けて、フラッシング液Ｆを加圧しながら内部循環路１１を介してモータ部４に供給して、モータ部４の冷却および軸受２１の潤滑をするようにしている。必要に応じてフラッシング液循環路１９を設置して、インタークーラー１０でフラッシング液Ｆを冷却している。
【０００５】
この際に、図４に詳細を示すように内部循環路１１を介してモータ部４からポンプ部３へフラッシング液Ｆが流出するので、この流出流量を抑制したい場合は、メカニカルシール８を設ける構造としている。
【０００６】
しかしながら、モータ部４とポンプ部３との間の内部循環路１１にメカニカルシール８を設置しても、少しずつフラッシング液Ｆが流出するので、フラッシング液Ｆの補充が必要であった。また、取扱い液Ｌにフラッシング液Ｆを混合させたくない場合は、異物を含まない取扱い液Ｌを用意してフラッシング液Ｆにしなければならないという問題も生じる。
【０００７】
また、取扱い液のスラリを分離して、清浄な水のみを内部循環路に流入させて、モータ部の冷却および軸受の潤滑をするようにしたキャンドモータポンプが提案されている（特許文献１参照）。この提案では、内部循環路のモータ部への入り口にモータ回転軸に取付けられたサンドカラーが設けられている。このサンドカラーが回転することによって、取扱い液のスラリが遠心分離されて清浄な水のみが、サンドカラーによってすき間が狭く設定された内部循環路を通過して、モータ部の冷却に使用される構造となっている。
【０００８】
しかしながら、この提案では、サンドカラーによって、スラリの流入を阻止する一方で、清浄な水の流入を確保するために、内部循環路のすき間を適切に設定する必要があるが、サンドカラーは回転体なので、このすき間を一定に保つためには、ゆがみや偏心をなくしてサンドカラーを設置しなければならず高度な加工、組立て精度が必要であった。また、経時的にサンドカラーにゆがみ等が生じて、このすき間が変化して確実にスラリの流入を防止するのは困難であった。
【特許文献１】特開平７−１０９９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、取扱い液中のスラリ等の異物を容易、かつ、確実に除去して、ハウジングの内部循環路を詰まらせることなく循環させて、モータ部の冷却および軸受の潤滑を可能とするキャンドモータポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明のキャンドモータポンプは、ポンプ部とモータ部とを連結して一体的にハウジングに収容し、該ハウジングに取扱い液を循環させる内部循環路を内設するキャンドモータポンプにおいて、前記ポンプ部から吐出される取扱い液を流通させる吐出路と前記内部循環路とを連結する導入路と、該導入路に設けられた異物分離部と、該異物分離部と前記ポンプ部に取扱い液を吸込む吸込路または前記吐出路とを連結する分離還流路とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のキャンドモータポンプによれば、ポンプ部とモータ部とを連結して一体的にハウジングに収容し、このハウジングに取扱い液を循環させる内部循環路を内設するキャンドモータポンプにおいて、ポンプ部から吐出される取扱い液を流通させる吐出路と内部循環路とを連結する導入路に異物分離部を設けたので、取扱い液と異物とを分離させて、異物を除去した取扱い液を導入路を介して内部循環路に循環させることができる。
【００１２】
また、分離還流路を設けて、異物分離部とポンプ部に取扱い液を吸込む吸込路または吐出路とを連結したので、異物濃度の高い取扱い液は、ポンプによって揚送される。
【００１３】
以上のように、異物の内部循環路での詰まり、内壁への固着を防止しつつ、取扱い液を用いてモータ部の冷却や軸受の潤滑を容易かつ確実にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のキャンドモータポンプを図に示した実施形態に基づいて説明する。図１は実施形態の一例を示すキャンドモータポンプ縦断面側面図であり、ポンプ部３等の右側は上部のみの断面を示す半断面図となっている。このキャンドモータポンプ１は、ポンプ部３とモータ部４とが連結して一体的にハウジング２内に収容されている。ハウジング２内部には、モータ部４とポンプ部３とを連通可能な内部循環路１１が設けられている。
【００１５】
ポンプ部３の吸込口２２には吸込路１６が接続され、吐出口１７には吐出路１８が接続されて、この吐出路１８には導入路５ａの一端が連結されている。導入路５は、その中途に異物分離部となる液体サイクロン６と切換弁９と、インタークーラー１０とを備え、他端をハウジング２のモータ部４側に連結して、導入路５と内部循環路１１とが連通するようになっている。液体サイクロン６の下端部と吸込路１６とは、分離還流路７によって連結されている。
【００１６】
切換弁９には、フラッシング液供給装置２０からの供給管が連結されていて、外部から導入路５ｂにフラッシング液Ｆが供給可能となっている。さらに、切換弁９と吸込路１６とを連結するバイパス路２３が設けられている。
【００１７】
ハウジング２内部には、シャフト１２が回転可能に軸受２１によって支持されて、ポンプ部３では、このシャフト１２に羽根車１５が固定されている。また、モータ部４では、ロータ１３がシャフト１２の外周を覆うように設置され、ロータ１３に対向するように、ハウジング２の内壁にステータ１４が配置されている。
【００１８】
次に、このキャンドモータポンプ１がスラリ（砂等の固体物）や固着性のあるタール等の異物を含んだ取扱い液Ｌを揚送する場合を説明する。モータ部４で生じる起動力によってシャフト１２が回転するとポンプ部３の羽根車１５も回転して、吸込路１６から取扱い液Ｌを吸込んで吐出路１８へ吐出する。吐出路１８を流れる取扱い液Ｌの一部は、導入路５ａから液体サイクロン６に導かれる。
【００１９】
液体サイクロン６では、導入路５ａに導入された取扱い液Ｌの吐出圧力によって旋回流が発生し、比重の大きい異物と異物が除去された取扱い液Ｌ１とに遠心分離される。異物を含んで、異物濃度の高い取扱い液Ｌ２は下端部に連結された分離還流路７を経て再度、吸込路１６に還流される。このような液体サイクロン６を用いると、旋回流を発生させる装置を別途設ける必要がなく、容易かつ低コストで取扱い液Ｌと異物とを遠心分離させることができる。
【００２０】
液体サイクロン６に代えて、異物分離部６に抵抗の小さい装置を採用する場合は、この異物分離部６に一端を連結した分離還流路７は、その他端を吸込路１６に限らず、吐出路１８に連結することもできる。この場合は、その他端を導入路５ａと吐出路１８との連結部よりも取扱い液Ｌの吐出方向下流側となる位置に連結するのが好ましい。この位置で連結すると異物濃度の高い取扱い液Ｌ２を再度、ポンプ部３や異物分離部６に流入させずに済むことになる。尚、吸込路１６、吐出路１８とは、それぞれ吸込口２２、吐出口１７に別途、取付けられるものだけでなく、ポンプ部３に一体的に形成されているものも含むものである。
【００２１】
一方、異物が除去された取扱い液Ｌ１は、液体サイクロン６の上部に連結された導入路５ｂを経てモータ部４側のハウジング２の内部循環路１１に流入する。これによって、異物の除去された取扱い液Ｌ１が内部循環路１１を介してモータ部４からポンプ部３へ循環することになるので、異物による詰まりや内壁への固着を防ぎつつ、モータ部４の冷却と軸受２１の潤滑が可能となる。この構造であれば、ポンプ１で揚送する取扱い液Ｌの一部をフラッシング液Ｆとして使用するので、補充の必要もなく連続的にモータ部４の冷却と軸受２１の潤滑をすることができる。
【００２２】
尚、この実施形態では図１に示すように、内部循環路１１のモータ部４とポンプ部３との間に異物が除去された取扱い液Ｌ１が、ポンプ部３側に自由に流通する構造としているが、異物が除去された取扱い液Ｌ１を多量に確保できない場合は、図２に示すように内部循環路１１のモータ部４とポンプ部３との間にメカニカルシール８を設けて、異物が除去された取扱い液Ｌ１がポンプ部３側へ流出する流量を抑制できる構造とする。メカニカルシール８に代えて、または更にグランドパッキン等のシールを設けてもよい。さらには、流路抵抗を持たせる構造だけでもよい。このとき、冷却性能が低下する場合は、異物の除去された取扱い液Ｌ１を内部循環路１１に流通させた後にインタークーラー１０へ戻すバイパスラインを設けることが望ましい。
【００２３】
インタークーラー１０は、必要に応じて導入路５の中途に設置すればよく、これによって取扱い液Ｌ１を冷却して、モータ部４の冷却効果を向上させることができる。
【００２４】
ポンプ始動時等の取扱い液Ｌの吐出流量や吐出圧力が不足して、液体サイクロン６によって十分に取扱い液Ｌと異物との遠心分離ができない場合は、導入路５に設けた切換弁９を閉めて、異物の内部循環路１１への流入を防止、あるいは、取扱い液Ｌをバイパス路２３を経由させて吐出路１８に戻すことができる。さらには、一時的にフラッシング液供給装置２０から導入路５ｂにフラッシング液Ｆを供給することができる。実施形態では、切換弁９を液体サイクロン６の下流側となる導入路５ｂに設置しているが、この位置に代えて、または更に液体サイクロン６の上流側となる導入路５ａに設けて、異物の内部循環路１１への流入を防止することもできる。
【００２５】
この実施形態では、吐出口１７に別途、連結した吐出路１８に導入路５を連結しているが、吐出口１７に一体的に形成した吐出路１８に導入路５を連結した構造のキャンドモータポンプとしてもよい。また、吸込口２２に別途、連結した吸込路１６にバイパス路２３と分離還流路７とを連結しているが、吸込口２２に一体的に形成した吸込路１６にバイパス路２３と分離還流路７とを連結した構造のキャンドモータポンプとしてもよい。
【００２６】
尚、本発明のキャンドモータポンプ１とは、ポンプ部３とモータ部４とを連結して一体的にハウジング２に収容し、このハウジング２に取扱い液Ｌを循環させる内部循環路１１を内設するポンプを意味し、同構造のいわゆるマグネットポンプも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のキャンドモータポンプの実施形態を示す縦断面側面図である。
【図２】図１においてメカニカルシールを設けた場合のＡ部拡大図である。
【図３】従来のスラリ流体対応型のキャンドモータポンプを示す縦断面側面図である。
【図４】図３のＢ部拡大図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  キャンドモータポンプ
２  ハウジング
３  ポンプ部
４  モータ部
５、５ａ、５ｂ  導入路
６  液体サイクロン（異物分離部）
７  分離還流路
８  メカニカルシール
９  切換弁
１０  インタークーラー（冷却装置）
１１  内部循環路
１２  シャフト
１３  ロータ
１４  ステータ
１５  羽根車
１６  吸込路
１７  吐出口
１８  吐出路
１９  フラッシング液循環路
２０  フラッシング液供給装置
２１  軸受
２２  吸込口
２３  バイパス路
Ｌ  取扱い液
Ｌ１  異物の除去された取扱い液
Ｌ２  異物濃度の高い取扱い液
Ｆ  フラッシング液
【図１】
2006097470.tif 000003
【図２】
2006097470.tif 000004
【図３】
2006097470.tif 000005
【図４】
2006097470.tif 000006