(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受に支承された回転軸を有する回転子とその周囲を囲繞する固定子を備えるモータ部と、該モータ部に隣接して配置され、前記回転軸の延出端部に固定されたインペラを有し、該インペラを回転させることにより取扱流体を吸引・吐出するポンプ部とを備え、モータ部内にフラッシング流体を導入して冷却と軸受の潤滑を行うキャンドモータポンプにおいて、
前記モータ部とポンプ部との境界部分に位置する回転軸の周囲に中間シール部を区画形成し、
前記中間シール部は、モータ部側のシール材とポンプ部側のシール材と両シール材間の加圧シール室とから構成し、
前記加圧シール室とポンプ室とを均圧路で連通させ、ポンプ部の吐出圧力を中間シール部の加圧シール室へと導入するようにしたことを特徴とするキャンドモータポンプ。
【請求項２】
前記モータ部側シール材の隣に、フラッシング流体を外部に排出する補助インペラを配置したことを特徴とする請求項１に記載のキャンドモータポンプ。
【請求項３】
前記中間シール部の加圧シール室内の圧力は、モータ部内を流れるフラッシング流体の圧力よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１または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】
本発明は、キャンドモータポンプに関し、特に化学プラント等においてスラリー液などの取扱流体をサンプリングするための試料採取用ポンプに適したキャンドモータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャンドモータポンプは、モータ部の冷却、潤滑、及びモータ部内ヘの取扱流体の浸入を防止することを目的として、モータ部の固定子の内面を覆う固定子側キャンと、回転子の外面を覆う回転子側キャンとの間に形成された隙間部に、取扱流体とは異なるフラッシング流体をポンプ部における吸込圧力よりも２〜３ｋｇｆ／ｃｍ２程度高い圧力で導入し、フラッシングを行っている。
【０００３】
すなわち、この種の取扱流体には腐食性がある場合があり、取扱流体がモータ部内に浸入すると回転子キャン及び固定子キャンを腐食させてしまう。したがって、回転子キャン及び固定子キャンの腐食を防止するには、ポンプ部と反対側の後方からポンプ部内へ取扱流体とは異なるフラッシング流体を導入し、フラッシングしている。そして、フラッシング後のフラッシング流体は、ポンプ部とモータ部との間に設けられた補助インペラによって排出し、外部の熱交換器を経由して冷却した後、再度モータ部内へ戻るように循環させている。
【０００４】
この循環流体としてのフラッシング流体の一部は補助インペラのシール部からリークし、ポンプ取扱流体側に混入するようにしている。これは、ポンプ部の取扱流体のスラリ（粒子）がモータ部側へ浸入しないようにするためであり、フラッシング流体を積極的にポンプ部側へと送り込んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のキャンドモータポンプでは、フラッシング流体を積極的にポンプ部側へと送り込んでいるが、この様な構成を採ると不都合が生じる場合がある。例えば、化学プラントの取扱流体をサンプリングして分析する場合に、サンプリングした取扱流体に別な流体であるフラッシング流体が混入してしまい、分析結果の精度が低下することになる。
【０００６】
また、ポンプ取扱流体とフラッシング流体とは両者の圧力の状態によっては相互に混入する可能性があり、ポンプ取扱流体がモータ部内へと浸入すると、腐食性のあるポンプ取扱流体と接触した部分には腐食が生じる虞れがある。
【０００７】
このポンプ取扱流体による腐食は、耐食性に優れた材料をポンプの構成材料として採用することによっても防止することができるが、通常、耐食性に優れた材料は高価であり、このためコストアップの要因となってしまう。
【０００８】
本発明は上記した事情に鑑み提案されたもので、その目的は、ポンプ取扱流体とフラッシング流体の相互の区画領域への混入を防止すると共に、高価な構成材料を用いなくてもポンプ取扱流体による腐食を全体として防止し、製造コストの低減、及びポンプ寿命の延命化を図ることができる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】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、軸受に支承された回転軸を有する回転子とその周囲を囲繞する固定子を備えるモータ部と、該モータ部に隣接して配置され、前記回転軸の延出端部に固定されたインペラを有し、該インペラを回転させることにより取扱流体を吸引・吐出するポンプ部とを備え、モータ部内にフラッシング流体を導入して冷却と軸受の潤滑を行うキャンドモータポンプにおいて、
前記モータ部とポンプ部との境界部分に位置する回転軸の周囲に中間シール部を区画形成し、
前記中間シール部は、モータ部側のシール材とポンプ部側のシール材と両シール材間の加圧シール室とから構成し、
前記加圧シール室とポンプ室とを均圧路で連通させ、ポンプ部の吐出圧力を中間シール部の加圧シール室へと導入するようにしたことを特徴とするキャンドモータポンプである。
【００１０】
請求項２に記載のものは、前記モータ部側シール材の隣に、フラッシング流体を外部に排出する補助インペラを配置したことを特徴とする請求項１に記載のキャンドモータポンプである。
【００１１】
請求項３に記載のものは、前記中間シール部の加圧シール室内の圧力を、モータ部内を流れるフラッシング流体の圧力よりも高く設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のキャンドモータポンプである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態のキャンドモータポンプを示す一部断面正面図であり、図２はその要部を示す拡大正面図である。図１及び図２において、左側にはこのキャンドモータポンプ１の駆動源となるモータ部１０が配置されており、その右側にはモータ部１０により駆動され、スラリー液等のポンプ取扱流体を吸引・吐出するポンプ部２０が配置されている。本実施形態では、ポンプ取扱流体として特に腐食性流体を扱う場合を想定している。
【００１３】
モータ部１０は、軸受２，３に支承された回転軸１１を中心に有する回転子（ロータ）１２と、この回転子１２の周囲を囲繞するように固定配置された固定子（ステータ）１３とを備えており、回転子１２の外周面は回転子キャン１４で覆われると共に、固定子１３の内周面は固定子キャン１５で覆われて成るキャンドモータ構造を有し、回転子キャン１４と固定子キャン１５との間には僅かな隙間部が形成されている。
【００１４】
このモータ部１０の回転軸１１はポンプ部２０側へ延出されており、該回転軸１１の延出端部にはポンプ部２０のインペラ（羽根車）２１が固定されており、上記回転子１２の回転駆動力を回転軸１１を介してインペラ２１に伝えることにより、吸引口２２から吸引した取扱流体を加圧して吐出口２３から吐出させるように成っている。
【００１５】
モータ部１０の後方側、すなわちポンプ部２０と反対側には導入口１６が開口されており、この導入口１６はポンプ取扱流体と異なる流体であるフラッシング流体をモータ部内へと導入するフラッシング流体導入手段（図示せず）に接続されている。また、モータ部１０におけるポンプ側端部に位置する回転軸１１には、補助インペラ（補助羽根車）１７が固定されている。上記フラッシング流体導入手段によりモータ部内へと導入されたバックフラッシング流体は、回転子キャン１４と固定子キャン１５との隙間部を加圧下で通過して、補助インペラ１７により、ポンプ１の吐出口２３とは異なる排出口１８からポンプ外部へと排出されるように成っている。すなわち、フラッシング流体は循環されず、モータ部内を後端側から前端側（ポンプ部２０側）に向かってワンウエイ流動することになる。
【００１６】
また、モータ部１０とポンプ部２０との境界部分であって、補助インペラ１７よりもポンプ部側に位置する回転軸１１の周囲に中間シール部３０を設ける。この中間シール部３０は、モータ部１０側に配置したシール材３１と、このシール材３１から間隔を空けてポンプ部２０側に配置したシール材３２によって区画形成され、両シール材３１，３２の間の隙間が加圧シール室３５となっている。そして、この中間シール部３０の加圧シール室３５とポンプ部２０のポンプ室２４とは均圧路３３を介して連通しており、ポンプ部２０の吐出圧力を中間シール部３０の加圧シール室３５内へと導入するように形成されている。
【００１７】
上述したように、モータ部１０の後方側の導入口１６からモータ部１０の内部へとフラッシング流体が導入されると、このフラッシング流体は、軸受３を潤滑してから回転子キャン１４と固定子キャン１５との間の隙間部を通過し、その後軸受２を潤滑してから補助インペラ１７の作用により排出口１８からポンプ外部へと排出されるので、そもそもフラッシング流体がポンプ取扱流体に混入することのないように設計されている。しかし、補助インペラ１７と中間シール部３０との間のシール材３１のシール性も完全なものではなく、加圧されたフラッシング流体が中間シール部３０内へと浸入しようとすることもある。
【００１８】
ところが、ポンプ部２０の吐出圧力を中間シール部３０へと導入し、中間シール部３０の圧力がフラッシング流体の加圧力よりも高く設定されているので、フラッシング流体がシール材３１から加圧シール室３５側へリークしようとしても阻止される。したがって、フラッシング流体がポンプ取扱流体に混入することを確実に防止でき、キャンドモータポンプ１による取扱流体のサンプリングの精度低下を防ぐことができる。
【００１９】
反対に、中間シール部３０のシール材３１からモータ部側へとポンプ取扱流体がリークするようなことがあっても、シール材３１の隣に配置された補助インペラ１７がリークしてきたポンプ取扱流体をフラッシング流体と共に排出口１８からポンプ外部へ排出するため、モータ部１０の回転子キャン１４と固定子キャン１５との隙間などへポンプ取扱流体が浸入することはない。したがって、ポンプ取扱流体と接触しないモータ部１０の構成材料として安価な材質を選択することができ、製造コストを低減することができる。
【００２０】
なお、中間シール部３０のシール材３２からポンプ部側へとポンプ取扱流体がリークするようなことがあっても、吸引口２２から吸引されたポンプ取扱流体に加圧シール室３５からのポンプ取扱流体が混入するだけであり、異質のフラッシング流体が混入するわけではないので、何等支障がない。
【００２１】
このように本実施形態のキャンドモータポンプ１は、ポンプ取扱流体とフラッシング流体の相互の区画領域への混入を防止すると共に、サンプリング流体となるポンプ取扱流体へのフラッシング流体の混入を防止してサンプリングの精度が低下するのを防ぎ、高価な構成材料を用いなくてもポンプ取扱流体による腐食を全体として防止し、製造コストの低減、及びポンプ寿命の延命化を図ることができるものである。
【００２２】
ところで、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきである。本発明の範囲は、前記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、前記した本実施形態では、モータ部１０とポンプ部２０とを接続するとともにインペラ２１を収納するケーシングの一部を構成しているアダプタ３４に均圧路３３を斜めに穿設したが、本発明における均圧路３３はこれに限定されるものではなく、ポンプ部２０の吐出圧力を中間シール部３０へと導入することができればよい。例えば、ポンプ部２０のケーシングの吐出側と中間シール部３０の加圧シール室３５との間をパイプ材で連通することにより均圧路３４を構成してもよい。したがって、本発明におけるポンプ室は吐出圧力が作用している部分であればよい。
また、中間シール部３０は、モータ部側とポンプ部側とを区画して、その間に、ポンプ吐出圧力を導入することができればどのような構成でもよく、シール材の数も前記実施形態の様に両側に１つずつ配置する形態に限定されない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、モータ部側のシール材とポンプ部側のシール材と両シール材間の加圧シール室とにより中間シール部を構成し、中間シール部の加圧シール室とポンプ室とを均圧路で連通させ、ポンプ部の吐出圧力を中間シール部の加圧シール室へと導入するようにしたので、モータ部とポンプ部との間を簡単な構造で確実にシールすることができ、また、モータ部とポンプ部との境界部分に区画形成された中間シール部の加圧シール室の圧力が上昇し、フラッシング流体がポンプ取扱流体に混入するのを確実に防止することができる。したがって、キャンドモータポンプをサンプリング採取用ポンプとして使用した場合に、サンプリングした取扱流体にフラッシング流体が混入することがなく、分析結果の精度が低下するのを防ぐことができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、中間シール部を構成しているモータ部側シール材の隣に補助インペラを配置したので、中間シール部からポンプ取扱流体がモータ部側にリークしたとしても、補助インペラによりフラッシング流体と共に直ちに外部に排出することができる。したがって、モータ部の固定子や回転子がポンプ取扱流体により腐食することを確実に防止でき、耐久性を向上することができ、また、ポンプ部に耐食性に優れた高価な材料を使用しなくてもよくなり、製造コストを抑制できる。
【００２５】
請求項３に記載の発明によれば、中間シール部の加圧シール室内の圧力を、モータ部内を流れるフラッシング流体の圧力よりも高く設定したので、フラッシング流体が中間シール部内に浸入することを一層確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るキャンドモータポンプの一実施形態を示す正面図である。
【図２】本実施形態のキャンドモータポンプの要部を示す拡大正面図である。
【符号の説明】
１  キャンドモータポンプ
２，３  軸受
１０  モータ部
１１  回転軸
１２  回転子
１３  固定子
１４  回転子キャン
１５  固定子キャン
１６  導入口
１７  補助インペラ
１８  排出口
２０  ポンプ部
２１  インペラ
２２  吸引口
２３  吐出口
２４  ポンプ室
３０  中間シール部
３１，３２  シール材
３３  均圧路
３４  アダプタ
３５  加圧シール室
【図１】
0004785262.tif 000002
【図２】
0004785262.tif 000003