(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込口と吐出口を有するポンプケーシング内に羽根車とガイドベーンを収容する中間ケーシングを多段に配置し、前段中間ケーシングの前記羽根車から吐き出された液を前記ガイドベーンにより次段羽根車に導き、多段の前記羽根車の回転により前記吸込口から吸い込んだ液を順次昇圧し、前記吐出口から吐き出す構造の多段ポンプにおいて、
前記中間ケーシングと前記ガイドベーンとが接触する面に互いに遊嵌する環状凹溝又は環状突起を設け該環状凹溝と環状突起によって芯出しすることを特徴とる多段ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の多段ポンプにおいて、
前記中間ケーシングと、前記ガイドベーンの材質を線膨張係数の異なる材料とし、
温度差により前記ガイドベーンの環状突起の内径側面と前記中間ケーシングの環状凹溝の内径側面、又は前記ガイドベーンの環状突起の外径側面と前記中間ケーシングの環状凹溝の外径側面とで芯出しすることを特徴とする多段ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載の多段ポンプにおいて、
前記中間ケーシングには線膨張係数の大きい材料を用い、前記ガイドベーンには線膨張係数の小さい材料を用い、取扱液が常温以下の低温液体であることを特徴とする多段ポンプ。
【請求項４】
請求項２に記載の多段ポンプにおいて、
前記中間ケーシングには線膨張係数の小さい材料を用い、前記ガイドベーンには線膨張係数の大きい材料を用い、取扱い液が常温以上の高温液体であることを特徴とする多段ポンプ。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の多段ポンプにおいて、
前記線膨張係数の大きい材料としてアルミニウムを、小さい材料としてステンレス鋼を用いることを特徴とする多段ポンプ。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の多段ポンプにおいて、
前記線膨張係数の大きい材料としてアルミニウム又はステンレス鋼を、小さい材料として炭素鋼を用いたことを特徴とする多段ポンプ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の多段ポンプにおいて、
前段中間ケーシングと次段中間ケーシングに収容されたガイドベーンが接触する前記前段中間ケーシング面に前記環状凹溝を設けると共に、該ガイドベーン面には前記環状凹溝に遊嵌する環状突起を設けたことを特徴とする多段ポンプ。
【請求項８】
低温液体を貯蔵するタンク内に下端にサクションバルブを取り付けたバレルを立設し、バレル内に多段サブマージドポンプを配置し、該多段サブマージドポンプの運転により前記サクションバルブを通して前記多段サブマージドポンプの吸込口に吸い込まれた前記低温液体が順次昇圧され前記バレル内を通って該バレル上部に取り付けた吐出ノズルを介して所定の場所に送液する低温液体貯蔵設備において、
前記多段サブマージドポンプに請求項１乃至７のいずれか１項に記載の多段ポンプを用いたことを特徴とする低温液体貯蔵設備。
【請求項９】
吐出ノズルを取り付けたヘッドプレート及び吸込ノズルを取り付けたサクションポットで構成される容器内に多段サブマージドポンプを配置し、該多段サブマージドポンプの運転により前記吸込ノズルからサクションポット内に流入した低温液体を前記多段サブマージドポンプの吸込口に吸い込み、順次昇圧し、前記ヘッドプレートに取り付けられた吐出ノズルを介して所定の場所に送液する低温液体移送設備において、
前記多段サブマージドポンプに請求項１乃至７のいずれか１項に記載の多段ポンプを用いたことを特徴とする低温液体移送設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多段ポンプに関し、特に、取扱い液として、例えば、液化石油ガス（−４５℃）、液化エチレン（−１０４℃）、液化天然ガス（−１６２℃）、液化窒素（−１９６℃）等の常温以下の低温液体或いは常温以上の高温液体を扱う多段ポンプとして好適な多段ポンプ、該多段ポンプを設置した低温液体貯蔵設備、及び低温液体移送設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
取扱い液として、上記のような低温液体を扱うポンプとして、多段サブマージドポンプがある。該多段サブマージドポンプは、吸込口と吐出口を備えたポンプケーシング内に羽根車とガイドベーンを収容する中間ケーシングを多段に配置した構造であり、前段中間ケーシングの前記羽根車から吐き出された液をガイドベーンにより次段羽根車に導くようになっており、多段の羽根車の回転により、ポンプケーシングの吸込口から吸い込んだ低温液体を順次昇圧し、ポンプケーシングの吐出口からポンプ外に吐き出すように構成されている。
【０００３】
上記従来の多段サブマージドポンプでは、多段の中間ケーシング間の芯出しと液漏れを防止するために、前段中間ケーシングと次段中間ケーシングとの接触面に、漏れ止め・芯出し作用を奏するリングが挿入されるリング溝を設け、該リング溝内にリングを挿入した構成を採用している。そしてリングの材料に線膨張係数の小さい材料を用い、中間ケーシングの材料に線膨張係数の大きい材料を用いることで、ポンプ運転中は、低温液体の低温により中間ケーシングが収縮し、前段中間ケーシングと次段中間ケーシングのリング溝とリングの嵌合部でリングを締め付けることにより、芯出しと液漏れを抑えている。
【０００４】
しかしながら、上記従来の芯出しと液漏れ防止の構成では、強度を持たせるために、リング自体の肉厚を外周方向に厚くする必要があることと、それに加えて中間ケーシングどうしの接触面に、リングを挿入（嵌合）させるためのリング溝を設ける必要があり、その分中間ケーシングの径方向の肉厚を厚くする必要があり、ポンプ部の直径が大きくなる。その結果、多段サブマージドポンプの設置面積が大きくなるという問題があった。また、常温においては中間ケーシングとリング間の隙間が大きく、ポンプ組立て中の芯出し作用を期待することができなかった。
【特許文献１】特開平９−３２４７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記リングの漏れ止め・芯出しの作用を前段ガイドベーンと次段中間ケーシングの接触部で行わせ、ガイドベーンの強度を保持したまま、ポンプ部の直径を極力小さくでき、組立て時の芯出しと運転時（送液時）の芯出しができ、且つ液漏れ防止の信頼性も向上させることができる多段ポンプ、該多段ポンプを用いる低温液体貯蔵設備、及び低温液体移送設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため本発明は、吸込口と吐出口を有するポンプケーシング内に羽根車とガイドベーンを収容する中間ケーシングを多段に配置し、前段中間ケーシングの羽根車から吐き出された液をガイドベーンにより次段羽根車に導き、多段の羽根車の回転により吸込口から吸い込んだ液を順次昇圧し、吐出口から吐き出す構造の多段ポンプにおいて、中間ケーシングとガイドベーンとが接触する面に互いに遊嵌する環状凹溝又は環状突起を設け該環状凹溝と環状突起によって芯出しすることを特徴とる。
【０００７】
上記のようにリングの漏れ止め・芯出しの作用をガイドベーンと中間ケーシングの接触部で行わせるので、ガイドベーンの強度を保持したまま、ポンプの直径を極力小さくできる。
【０００８】
また、本発明は、上記多段ポンプにおいて、中間ケーシングと、ガイドベーンの材質を線膨張係数の異なる材料とし、温度差によりガイドベーンの環状突起の内径側面と中間ケーシングの環状凹溝の内径側面、又はガイドベーンの環状突起の外径側面と中間ケーシングの環状凹溝の外径側面とで芯出しすることを特徴とする。
【０００９】
上記のように、中間ケーシングとガイドベーンの材質を線膨張係数の異なる材料とし、温度差によりガイドベーンの環状突起の内径側面と中間ケーシングの環状凹溝の内径側面、又はガイドベーンの環状突起の外径側面と中間ケーシングの環状凹溝の外径側内面とで芯出しすることにより、中間ケーシングとガイドベーンの収縮伸張率（線膨張係数）の違いにより、低温液体を取り扱う多段ポンプでは、ポンプ停止時或いはポンプ組立て時の常温下では、ガイドベーンの環状突起の内径側面と中間ケーシングの環状凹溝の内径側面が密接して芯出しができ、ポンプ組立てが容易となる。また、運転時の低温下では、ガイドベーンの環状突起の外径側面と中間ケーシングの環状凹溝の外径側面とが密接（圧接）して芯出しすると同時に、この密接により液漏れを防止することができる。また、反対に高温液体を取り扱う多段ポンプにおいても、ポンプ停止時或いはポンプ組立て時の常温下では、ガイドベーンの環状突起の内径側面と中間ケーシングの環状凹溝の外径側面が密接して芯出しができ、ポンプ組立てが容易となる。また、運転時の高温下では、中間ケーシング内のガイドベーンの環状突起の外径側面と中間ケーシングの環状凹溝の外径側内面とが密接（圧接）して芯出しすると同時に、この密接により液漏れを防止することができる。
【００１０】
また、本発明は、上記多段ポンプにおいて、中間ケーシングには線膨張係数の大きい材料を用い、ガイドベーンには線膨張係数の小さい材料を用い、取扱い液が常温以下の低温液体であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記多段ポンプにおいて、中間ケーシングには線膨張係数の小さい材料を用い、ガイドベーンには線膨張係数の大きい材料を用い、取扱い液が常温以上の高温液体であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、上記多段ポンプにおいて、線膨張係数の大きい材料としてアルミニウムを、小さい材料としてステンレス鋼を用いることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記多段ポンプにおいて、線膨張係数の大きい材料としてアルミニウム又はステンレス鋼を、小さい材料として炭素鋼を用いたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記多段ポンプにおいて、前段中間ケーシングと次段中間ケーシングに収容されたガイドベーンが接触する前段中間ケーシング面に環状凹溝を設けると共に、該ガイドベーン面には環状凹溝に遊嵌する環状突起を設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記のように、中間ケーシングには線膨張係数の大きい材料を用い、ガイドベーンには線膨張係数の小さい材料を用い、取扱い液が常温以下の低温液体である多段ポンプ、又は
中間ケーシングには線膨張係数の小さい材料を用い、ガイドベーンには線膨張係数の大きい材料を用い、取扱い液が常温以上の高温液体である多段ポンプにおいては、前段中間ケーシングと次段中間ケーシングに収容されたガイドベーンが接触する前段中間ケーシング面に環状凹溝を設けると共に、該ガイドベーン面には環状凹溝に遊嵌する環状突起を設けたことにより、温度差により該ガイドベーンの環状突起の内径側面と前段中間ケーシングの環状凹溝内面、又はガイドベーンの環状突起の外径側面と前段の中間ケーシングの環状凹溝の小径側面とで芯出しするようにすることにより、中間ケーシングとガイドベーンの収縮伸張率（線膨張係数）の違いにより、ポンプ停止時或いはポンプ組立て時の常温下では、次段中間ケーシング内のガイドベーンの環状突起の内径側面と前段中間ケーシングの環状凹溝内面が密接して芯出しができ、ポンプ組立てが容易となる。また、運転時の低温下又は高温下では、次段中間ケーシング内のガイドベーンの環状突起の外径側面と前段中間ケーシングの環状凹溝内面とが密接（圧接）して芯出しすると同時に、この密接により液漏れを防止することができる。また、次段中間ケーシング内のガイドベーンに環状突起を、前段中間ケーシング面に環状凹溝を設けるだけであるから、芯出し・液漏れ防止のために従来のように別部品としてリングを設ける必要がなく、中間ケーシングの径方向の肉厚も厚くする必要がないから、ポンプ部の外径も小さくできる。
【００１６】
また、本発明は、低温液体を貯蔵するタンク内に下端にサクションバルブを取り付けたバレルを立設し、バレル内に多段サブマージドポンプを配置し、該多段サブマージドポンプの運転によりサクションバルブを通して多段サブマージドポンプの吸込口に吸い込まれた低温液体が順次昇圧されバレル内を通って該バレル上部に取り付けた吐出ノズルを介して所定の場所に送液する低温液体貯蔵設備において、多段サブマージドポンプに上記多段ポンプを用いたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、吐出ノズルを取り付けたヘッドプレート及び吸込ノズルを取り付けたサクションポットで構成される容器内に多段サブマージドポンプを配置し、該多段サブマージドポンプの運転により吸込ノズルからサクションポット内に流入した低温液体を多段サブマージドポンプの吸込口に吸い込み、順次昇圧しヘッドプレート上部に取り付けられた吐出ノズルを介して所定の場所に送液する低温液体移送設備において、多段サブマージドポンプに上記多段ポンプを用いたことを特徴とする。
【００１８】
上記のように低温液体を貯蔵する低温液体貯留設備又は低温液体移送設備の多段サブマージドポンプに本発明に係る多段ポンプを用いるので、体温液体の送液時に上記のように芯出しと液漏れ防止ができると共に、ポンプ部の外径が小さくなるから、ポンプ設置スペースも小さくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、多段ポンプの漏れ止め・芯出しの作用をガイドベーンに環状突起を設け、中間ケーシング面に環状凹溝を設けるだけで、別部品を設けることなく、該次段中間ケーシング内のガイドベーンの環状突起と前段中間ケーシングの環状凹溝の密接接触で行わせることができる。また、ガイドベーンの強度を保持したまま、ポンプ部の直径を極力小さくでき、組立て時の芯出しと運転時（送液時）の芯出しができ、且つ液漏れ防止の信頼性も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１乃至図３は本発明に係る多段ポンプの構成を示す図で、図１は多段ポンプのポンプ部を示す断面図、図２は多段ポンプのモータ部を示す断面図、図３は図１のＡ部分の拡大図である。本多段ポンプは、ポンプ部１とモータ部２からなり、下方にポンプ部１が配置され、その上にモータ部２が配置された構成の立型多段ポンプである。
【００２１】
ポンプ部１は吸込ケーシング１１とポンプ部ケーシング１２と下部軸受ケーシング１３からなるポンプケーシングを備え、該ポンプケーシング内には、多段（図では８段）の中間ケーシング１４が配置されている。各中間ケーシング１４内にはガイドベーン１５、羽根車１６が配置され、多段（図では８段）の各羽根車１６は回転主軸１７に固着され、該回転主軸１７の回転により各羽根車１６は各中間ケーシング１４内で回転するようになっている。ガイドベーン１５は羽根車１６が回転により吐き出された液を次段の羽根車１６に導くように配置されている。また、吸込ケーシング１１とポンプ部ケーシング１２がボルト１８で一体的に連結され、ポンプ部ケーシング１２と下部軸受ケーシング１３はボルト１９で一体的に連結されている。
【００２２】
モータ部２はモータ部ケーシング２１と上部軸受ケーシング２２からなるモータケーシングを備え、該モータ部ケーシング２１内にモータステータ２３が嵌挿固着され、該モータステータ２３内を貫通して回転主軸１７に固着されたモータロータ２４が配置されている。回転主軸１７はポンプ部１とモータ部２を貫通して一体に構成され、下部ボール軸受２５と上部ボール軸受２６で回転自在に支持されている。モータ部ケーシング２１はポンプ部１の下部軸受ケーシング１３にボルト２８で一体的に連結され、モータ部ケーシング２１と上部軸受ケーシング２２はボルト２９で一体的に連結されている。
【００２３】
モータ部２の上部軸受ケーシング２２には、モータリード線導入部２２ａが設けられており、該モータリード線導入部２２ａ内には、モータリード線端子台３１が取り付けられている。該モータリード線端子台３１には金属端子ピン３２が貫通して設けられ、該金属端子ピン３２の下端にはモータステータ２３に接続されたモータリード線３４が接続され、上端には電力ケーブル３３が接続されている。上記ポンプ部１とモータ部２からなる本立型多段ポンプを後に詳述する低温液体貯蔵設備に設置するときは、低温液体貯蔵タンク内に立設したバレル１００内に設置される。
【００２４】
上記構成の本多段ポンプにおいて、モータ部２は誘導電動機であり、電力ケーブル３３及びモータリード線３４を介して、モータステータ２３に駆動電力（交流電力）が供給されると、回転磁界が発生し、モータロータ２４が回転する。これによりポンプ部１の多段の羽根車１６が回転する。羽根車１６の回転により、液は吸込ケーシング１１の吸込口から矢印Ｆ１に示すように該吸込ケーシング１１内に流入する。そして矢印Ｆ２に示すように、回転主軸１７に取り付けられたインデューサ３６を通り、最下段（第１段目）の羽根車１６に吸い込まれ吐出口から吐き出される。該吐出された液は、ガイドベーン１５により次段の中間ケーシング１４内を回転する羽根車１６に導かれる。そして多段の羽根車１６により順次昇圧された液は、最終段（図では第８段目）の羽根車１６より吐き出され、下部軸受ケーシング１３に設けられた吐出口１３ａから矢印Ｆ３に示すように、ポンプ部１の外（図ではバレル１００内）に排出される。
【００２５】
また、最上段（第８段目）の羽根車１６から吐き出された液の一部は該羽根車１６とスラストプレート３７との間を矢印Ｆ４ａに示すように流れ、モータ部２のモータケーシングに流入し、該モータケーシング内を満たし、モータステータ２３及びモータロータ２４から発する熱を冷却するようになっている。冷却を終えた液はモータ部２及びポンプ部１に連通して設けた冷却液戻り流路３５を矢印Ｆ４ｂに示すように流れ最下段（第１段目）のガイドベーン１５流路に戻るようになっている。
【００２６】
上記のように多段ポンプのポンプ部１のポンプケーシング内には、多段の中間ケーシング１４が配置されている。このように中間ケーシング１４を多段に配置した場合、芯出しと、中間ケーシング１４と中間ケーシング１４の間からの液漏れを防止することが重要となる。ここでは図３（ａ）に示すように、前段中間ケーシング１４−１と次段中間ケーシング１４−２に配置されているガイドベーン１５が接触する前段中間ケーシング１４−１の接触面に環状凹溝１４ａを設けると共に、ガイドベーン１５にはこの環状凹溝１４ａに挿入される環状突起１５ａを設け、中間ケーシング１４の材料に線膨張係数の大きい材料を用い、ガイドベーン１５の材料に線膨張係数の小さい材料を使用している。
【００２７】
そして常温時（ポンプ停止時、ポンプ組立て時）には、図３（ｂ）に示すように、ガイドベーン１５の環状突起１５ａの内径側面と環状凹溝１４ａ内面（環状凹溝１４ａの内径側面）とが密接して芯出しができ、ガイドベーン１５の環状突起１５ａの外径側面と環状凹溝１４ａ内面（環状凹溝１４ａの外径側面）の間に間隙ｇ１ができるように構成している。前段中間ケーシング１４−１に設ける環状凹溝１４ａの形状寸法と次段中間ケーシング１４−２のガイドベーン１５に設ける環状突起１５ａの形状寸法を上記のように構成することにより、常温での多段ポンプの組立て時は、中間ケーシング１４やガイドベーン１５の芯出しができ組立てが容易となる。
【００２８】
また、多段ポンプで、液化石油ガス（−４５℃）、液化エチレン（−１０４℃）、液化天然ガス（−１６２℃）、液化窒素（−１９６℃）等の低温液体を送液すると中間ケーシング１４やガイドベーン１５は収縮する。上記のように中間ケーシング１４の構成材料に線膨張係数の大きい材料を用い、ガイドベーン１５の構成材料に線膨張係数の小さい材料を使用しているから、ポンプ運転時の低温下では、中間ケーシング１４の収縮率が大きく、ガイドベーン１５の収縮率が小さい。そこで図３（ｃ）に示すように、多段ポンプで低温の液体送液時、中間ケーシング１４の収縮率とガイドベーン１５の収縮率の差により、ガイドベーン１５の環状突起１５ａの外径側面が環状凹溝１４ａ内面（ここでは次段中間ケーシング１４−２の下端部内周面と前段中間ケーシング１４−１の環状凹溝１４ａの外径側面）に圧接し、ガイドベーン１５の環状突起１５ａの内径側面と環状凹溝１４ａ内面（環状凹溝１４ａの内径側面）の間に間隙ｇ２ができるように構成している。
【００２９】
上記のように中間ケーシング１４の材料に線膨張係数の大きい材料を用い、ガイドベーン１５の材料に線膨張係数の小さい材料を用い、前段中間ケーシング１４−１に環状凹溝１４ａ、次段中間ケーシング１４−２のガイドベーン１５に環状突起１５ａを設けるという簡単な構成で、格別な部品を用いることなく、ポンプ組立て時の芯出しができ、組立作業が容易で、且つ低温液体の送液時にも芯出しができ、更に中間ケーシング１４と中間ケーシング１４の間で液漏れのない多段ポンプを実現できる。上記中間ケーシング１４とガイドベーン１５の線膨張係数の差は、中間ケーシング１４とガイドベーン１５の間に、常温時（ポンプ運転停止時又は組立て時）に次段中間ケーシング１４−２内のガイドベーン１５に設けた環状突起１５ａの外径側面と前段中間ケーシング１４−１に設けた環状凹溝１４ａの内面との間に間隙ｇ１が生じ、低温時（ポンプ運転により低温液体の送液時）環状突起１５ａの内径側面と前段中間ケーシング１４−１に設けた環状凹溝１４ａの内面との間に間隙ｇ２が生じる収縮差が生じるようにする。
【００３０】
なお、上記例では中間ケーシング１４の材料に線膨張係数の大きい材料を、ガイドベーン１５の材料に線膨張係数の小さい材料を用い、取扱い液として、液化石油ガス（−４５℃）、液化エチレン（−１０４℃）、液化天然ガス（−１６２℃）、液化窒素（−１９６℃）等の低温の液体を送液する多段ポンプを例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば中間ケーシングの材料に線膨張係数の小さい材料を、ガイドベーンの材料に線膨張係数の大きい材料を用い、取扱い液として中間ケーシングとガイドベーンの熱膨張率の差で、常温時と運転時の芯出しと、運転時の液漏れ防止作用が可能な高温の液体を取り扱う多段ポンプとすることも可能である。要は中間ケーシングとガイドベーンの材料に線膨張係数の異なる材料を用い、温度差による中間ケーシングとガイドベーンの収縮差により次段中間ケーシング内のガイドベーンの環状突起の内径側面と前段中間ケーシングの環状凹溝内面、又は次段中間ケーシングのガイドベーンの環状突起の外径側面と前段中間ケーシングの環状凹溝内面とで芯出しする構成であれよい。
【００３１】
上記線膨張係数の大きい材料としては、例えばアルミニウム（２１．６５×１０＾（−６））ｍｍ／ｍｍ℃）、線膨張係数の小さい材料としては、例えばステンレス鋼（１６．２７×１０＾（−６））ｍｍ／ｍｍ℃）がある。また、線膨張係数の大きい材料として、アルミニウム若しくはステンレス鋼を用いた場合には、線膨張係数の小さい材料としては、炭素鋼（１０．７５×１０＾（−６））ｍｍ／ｍｍ℃）を用いるとよい。
【００３２】
図４は上記多段ポンプをサブマージドポンプとして用いる液化石油ガス（−４５℃）、液化エチレン（−１０４℃）、液化天然ガス（−１６２℃）、液化窒素（−１９６℃）等の低温液体を貯蔵する低温液体貯蔵設備の概略構成を示す図である。１０１は低温液体を貯蔵する液体貯蔵タンクであり、該液体貯蔵タンク１０１内にはバレル１００が立設されている。バレル１００内にはサブマージドポンプ１０４として、上記立型多段ポンプ（ポンプモータ）が配置されている。バレル１００の下端部にはサクションバルブ１０２が取り付けられている。サブマージドポンプ１０４の運転により、液体貯蔵タンク１０１内の液Ｑはサクションバルブ１０２の開口部から矢印Ｆ５で示すように、サブマージドポンプ１０４のケーシング内に流入し、多段羽根車により順次昇圧され、バレル１００内に吐き出される。バレル１００内に吐き出された液Ｑは矢印Ｆ６に示すように、バレル１００内を上方に向って流れ、矢印Ｆ７で示すように、バレル１００の吐出ノズル１０５から液体貯蔵タンク１０１の外に送液される。
【００３３】
上記例では、低温液体を貯蔵する低温液体貯蔵設備に用いる立型多段ポンプを例に説明したが、図１及び図３に示す、中間ケーシング１４、ガイドベーン１５、及び羽根車１６の構成は、図５に示すように低温液体を移送する液体移送設備に用いる立型多段のサブマージドポンプ１０４のポンプ部１に用いることができる。図５に示す液体移送設備は、上部開口をヘッドプレート１０８で覆われたサクションポット１０７を備え、該サクションポット１０７内にポンプ部１とモータ部２からなる多段サブマージドポンプ１０４を配置した構成である。また、サクションポット１０７には吸込ノズル１０６が設けられ、ヘッドプレート１０８の上部中央部には吐出ノズル１０５が設けられている。なお、図５において、図１及び図３と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。
【００３４】
上記構成を液体移送設備において、モータ部２を起動して、サブマージドポンプ１０４のポンプ部１を駆動すると、吸込ノズル１０６から矢印Ｆ１に示すようにサクションポット１０７内に流入した低温液体は、多段のサブマージドポンプ１０４のポンプ部１の吸込口に吸い込まれ、多段の羽根車１６により順次昇圧され、最上段（第８段目）の羽根車１６から吐き出される。該吐き出された液は矢印Ｆ３に示すように吐出パイプ１０９内を流れ、ヘッドプレート１０８の上部中央に取り付けられた吐出ノズル１０５を介して所定の場所に送液される。また、最上段の羽根車１６から吐き出された液の一部は該羽根車１６とスラストプレート３７との間を矢印Ｆ４ａに示すように流れ、モータ部ケーシング２１に流入し、モータステータ２３及びモータロータ２４から発する熱を冷却し、冷却液戻り流路流路３５を矢印Ｆ４ｂに示すように流れ最下段（第１段目）のガイドベーン１５流路に戻る。
【００３５】
上記例では立型多段ポンプを例に説明したが、図１及び図３に示す、中間ケーシング１４、ガイドベーン１５、及び羽根車１６の構成は、図６に示すように横型多段ポンプにも適用できる。図５に示す多段ポンプは、ポンプケーシング４１内に図１及び図３に示す構成と略同じ構成の中間ケーシング１４が横方向に７段配置され、各中間ケーシング１４には回転主軸１７に固着された羽根車１６が回転自在に配置され、更に前段羽根車１６から吐き出された液を次段羽根車１６に導くガイドベーン１５が配置されている。なお、４２、４３は軸シール機構であり、４４はボール軸受である。回転主軸１７のボール軸受４４の反対側端部に図示しないモータ等の駆動機構が配置されている。
【００３６】
上記駆動機構により、回転主軸１７を回転すると、多段の羽根車１６が回転し、吸込口４５を通って矢印Ｆ８に示すようにポンプケーシング４１内に流入した液は、多段の羽根車１６により、順次昇圧され、吐出口４６から矢印Ｆ９に示すようにポンプ外に吐き出される。このような横型多段ポンプは、中間ケーシング１４に線膨張係数の大きい材料を、ガイドベーン１５に線膨張係数の小さい材料を用いることにより、低温液体を送液する多段ポンプとして使用でき、反対に中間ケーシング１４に線膨張係数の小さい材料を、ガイドベーン１５に線膨張係数の大きい材料を用いることにより、高温液体を送液する多段ポンプとして使用できる。要は中間ケーシングとガイドベーンの材料に線膨張係数の異なる材料を用い、温度差による中間ケーシングとガイドベーンの収縮差により次段中間ケーシング内のガイドベーンの環状突起の内径側面と前段中間ケーシングの環状凹溝内面、又は次段中間ケーシングのガイドベーンの環状突起の外径側面と前段の中間ケーシングの環状凹溝内面とで芯出しする構成であれよい。
【００３７】
上記のように本発明に係る多段ポンプは前段の中間ケーシングに環状凹溝、ガイドベーンに環状突起を設けるだけで構成するから、中間ケーシングの径方向の肉厚やガイドベーンの径方向の肉厚を厚くする必要がなく、且つリング等の別途部品を設けることなく、芯出し、液漏れ防止作用の向上が実現できる。また、ポンプの外径寸法が小さくて済むから、設置スペースを小さくできる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る多段ポンプのポンプ部を示す断面図を示す図である。
【図２】本発明に係る多段ポンプのモータ部を示す断面図を示す図である。
【図３】図１のＡ部分の拡大図である。
【図４】本発明に係る低温液体貯蔵設備の概略構成を示す図である。
【図５】本発明に係る低温液体移送設備の概略構成を示す図である。
【図６】本発明に係る横型多段ポンプの断面図を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ポンプ部
２    モータ部
１１    吸込ケーシング
１２    ポンプ部ケーシング
１３    下部軸受ケーシング
１４    中間ケーシング
１４ａ    環状凹溝
１５    ガイドベーン
１５ａ    環状突起
１６    羽根車
１７    回転主軸
１８    ボルト
１９    ボルト
２１    モータ部ケーシング
２２    上部軸受ケーシング
２２ａ  モータリード線導入部
２３    モータステータ
２４    モータロータ
２５    下部ボール軸受
２６    上部ボール軸受
２８    ボルト
２９    ボルト
３１    モータリード線端子台
３２    金属端子ピン
３３    電力ケーブル
３４    モータリード線
３５    冷却液戻り流路
３６    インデューサ
３７    スラストプレート
４１    ポンプケーシング
４２    軸シール機構
４３    軸シール機構
４４    ボール軸受
４５    吸込口
４６    吐出口
１００    バレル
１０１    液体貯蔵タンク
１０２    サクションバルブ
１０４    サブマージドポンプ
１０５    吐出ノズル
１０６    吸込ノズル
１０７    サクションポット
１０８    ヘッドプレート
１０９    吐出パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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