(57)【要約】【課題】ガスシール室23内の液面高さを自動的に安定させて運転できるガスシール型キャンドモータポンプ21を提供する。【解決手段】ガスシール室23内の液面の位置を検出するレベルスイッチ61を設ける。ガスシール室23にガス72を補給するガス補給部62に、レベルスイッチ61と連動して動作する電動バルブ63を設ける。レベルスイッチ61と連動する電動バルブ63によりガスシール室23にガス72を自動補給し、ガスシール室23内の液面高さを自動的に安定させる。【選択図】図１
2007231874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ部の上側に仕切板を介してガスシール室を気密に構成し、メカニカルシールにて軸封して前記ガスシール室の上方へ突出させた回転軸をキャンドモータ部に連結したガスシール型キャンドモータポンプ装置において、
前記ガスシール室内の液面の位置を検出するレベルスイッチと、
このレベルスイッチと連動して動作するバルブを有し、このバルブの動作にて前記ガスシール室にガスを補給するガス補給部と
を具備していることを特徴とするガスシール型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、ガスシール室の液面制御機能を備えたガスシール型キャンドモータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、キャンドモータポンプは、ポンプ取扱液の一部をキャンドモータ部に循環させることによって、キャンドモータ部の冷却と軸受の潤滑とを行っているが、スラリー含有液、高粘度液、重合やゲル化を生じ易い液および特に軸受に対する腐食性の高い液などポンプ取扱液をキャンドモータ部へ循環させると故障の原因となる場合は、ガスシール型キャンドモータポンプが採用されている。
【０００３】
このガスシール型キャンドモータポンプは、図２に示すように、ポンプ部１の上側にガスシール室２を介してキャンドモータ部３のロータ室４とガスシール室２とをメカニカルシール５にて軸封することにより、ポンプ部１からガスシール室２内へ流入したポンプ取扱液６をガスシール室２内に封入したガス７にて遮断してメカニカルシール５へ到達させず、すなわちキャンドモータ部３をポンプ取扱液６からシールする構成となっている。
【０００４】
また、回転軸８の回転に伴って、ガスシール室２内のガス７が、ポンプ取扱液６に擾乱が生じることによりガスシール室２内のガス７がポンプ取扱液６に巻き込まれて、ポンプ部１へと漏出し、その分、ポンプ部１からポンプ取扱液６がガスシール室２内へ流入して、ガスシール室２内の液面が上昇し、遂にはメカニカルシール５を破損に至らすという問題があった。
【０００５】
そこで、ガスシール室２内のポンプ取扱液６の擾乱を防ぐ手段としてガスシール室２内に複数の邪魔板９を放射状に配設する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、ガスシール室２内の圧力が高くなると、ガスシール室２内の液面の上昇速度は速くなり、ガスシール室２内の圧力が低くなると、ガスシール室２内の液面の上昇速度は遅くなることから、ガスシール室２内の圧力を低くするための構成が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００７】
しかしながら、上記いずれの方法を用いても、ガスシール室２内の液面の上昇速度を抑えることはできても、液面の上昇自体は抑えきれない。そのため、長期にわたってガスシール室２内の液面を安定させるために、外部ガス源から適宜ガス７を補給する構成が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
このガス７の補給方法は、作業者が液面監視用覗き窓10から目視にてガスシール室２内の液面を監視し、ガス補給量を適宜定めて運転を行っている。
【特許文献１】実公昭４５−８２８５号公報（第１−２頁、第１−２図）
【特許文献２】実公平１−１０４６９号公報（第２−３頁、第１−２図）
【特許文献３】実開平４−６５９８４号公報（第１頁、第１図）
【特許文献４】特開昭６２−１８２４９６号公報（第４−５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のガス７の補給方法は、作業者が液面監視用覗き窓10から目視にてガスシール室２内の液面を監視し、ガス補給量を適宜定めて運転を行っていたため、ガスシール室２内の液面高さを安定させて運転するためには、作業者が現場でガス補給量の微調整を行う必要があり、作業者個人の操作技量に依存している部分があった。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑み成されたもので、特別な技量を持った作業者を必要とせずに、ガスシール室内の液面高さを安定させて運転できるガスシール型キャンドモータ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】
【００１１】
請求項１記載のガスシール型キャンドモータポンプは、ポンプ部の上側に仕切板を介してガスシール室を気密に構成し、メカニカルシールにて軸封して前記ガスシール室の上方へ突出させた回転軸をキャンドモータ部に連結したガスシール型キャンドモータポンプ装置において、前記ガスシール室内の液面の位置を検出するレベルスイッチと、このレベルスイッチと連動して動作するバルブを有し、このバルブの動作にて前記ガスシール室にガスを補給するガス補給部とを具備しているものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のガスシール型キャンドモータポンプによれば、ガスシール室内の液面の位置を検出するレベルスイッチと連動するバルブによりガスシール室にガスを自動補給し、ガスシール室内の液面高さが自動的に制御されるため、作業者による現場での微調整は必要とせずにガスシール室内の液面高さを安定させて運転することができる。そして、ガス補給に関しての人為的なミスを回避できる。
【００１３】
また、レベルスイッチにてガスシール室内の液面を確認できるため、液面監視用覗き窓を不要にできる。
【００１４】
さらにまた、レベルスイッチからの信号を遠隔地にてパソコン等で制御することが可能となり、運転の簡略化および自動化ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態を図１を参照して説明する。
【００１６】
ガスシール型キャンドモータポンプ21は、遠心ポンプであるポンプ部22の上側にガスシール室23を介してキャンドモータ部24が気密に一体に構成され、ガスシール室23とキャンドモータ部24のロータ室25とを貫通して配置される回転軸26がメカニカルシール27にて軸封され、すなわちキャンドモータ部24のロータ室25とガスシール室23とがメカニカルシール27にて軸封されている。
【００１７】
キャンドモータ部24のロータ室25の上側に突出された回転軸26には補助インペラ28が取着されており、メカニカルシール27のロータ室25側の圧力が、ガスシール室23側の圧力よりも高くなるように、ロータ室25、キャンドモータ部24の上部に設けられた上部ポット29、およびキャンドモータ部24に接続された熱交換器30に封入されている清澄な液31が補助インペラ28にて加圧され、かつ回転軸26の上部軸受32、ステータキャン33とロータキャン34との間隙35、および回転軸26の下部軸受36とロータ室25を通り、ガスシール室23を構成するアダプタ37の上部に設けられてメカニカルシール27を内包したシール液室38、循環パイプ39、熱交換器30、循環パイプ40、および上部ポット29を経て補助インペラ28へと循環されてキャンドモータ部24の冷却と各軸受32，36の潤滑を行う循環経路が形成されている。
【００１８】
メカニカルシール27は、回転軸26に取着された回転環27aを上側に、固定環27bを下側にして配設されている。この固定環27bは、ガスシール室23とシール液室38を区画するアダプタ37の仕切壁41に取着された固定環支え42に装着固定されている。
【００１９】
アダプタ37とポンプ部22のポンプケーシング43との接合部にはポンプ部22とガスシール室23とを区画する仕切板44が取着され、この仕切板44を貫通してポンプ部22へ突出された回転軸26の下端部に主インペラ45が取着されている。
【００２０】
ガスシール室23には仕切板44から上方へ突出した複数の邪魔板46が放射状に配設されている。また、図示しないがスリーブが仕切板44から上方へ突出されて配設されており、仕切板44の下面の環状突起と主インペラ45の後面シュラウドの環状突起とにより構成されたオリフィス47の内側環状空間がバランス室48として形成されており、このバランス室48は上部では仕切板44の軸貫通部間隙49を介しガスシール室23に連通され、下部では後面シュラウドに穿削されたバランスホール50を介して主インペラ45の吸込側に連通されており、すなわちガスシール室23が仕切板44の軸貫通部間隙49を介してポンプ低圧部に連通されている。
【００２１】
キャンドモータ部24および上部ポット29に冷却ジャケット51，52が設けられ、これら冷却ジャケット51，52に冷却パイプ53，54を介して熱交換器30へ供給される冷却水が順次流れるように構成されている。
【００２２】
また、61はレベルスイッチであり、ガスシール室23内の液面の位置を検出可能なようにアダプタ37に取付けられている。レベルスイッチ61は、スラリー環境下での動作を考慮して音叉式を採用している。なお、ポンプ取扱液の性状によっては他の方式のレベルスイッチを適宜採用できるものである。そして、レベルスイッチ61は、ガスシール室23内の液面の位置が設定した液面位置より高くなると動作する。
【００２３】
また、62はガス補給部であり、レベルスイッチ61の動作に連動してガス補給流路を開閉する例えばモータバルブやソレノイドバルブなどの電気的駆動手段によって動作するバルブである電動バルブ63と、この電動バルブ63とガスシール室23とを連通するパイプ64とを備えている。このガス補袷部62は、図示しないガス源に接続されており、また、図示しないパージメータを備えている場合もある。
【００２４】
次に、以上のように構成されたガスシール型キャンドモータポンプ21の動作を説明する。
【００２５】
このガスシール型キャンドモータポンプ21では、ポンプ部22からガスシール室23内へ流入したポンプ取扱液71をガスシール室23内に封入したガス72にて遮断してメカニカルシール27へ到達させず、すなわちキャンドモータ部24をポンプ取扱液71からシールする構成となっている。
【００２６】
ポンプ運転中において、ガスシール室23のガス72が微量ずつポンプ部22側へ漏出されてガスシール室23内のガス72が減少されるために生じる液面上昇により、ガスシール室23内の液面が設定した液面の位置より高くなると、レベルスイッチ61が動作し、ついでレベルスイッチ61と連動してガス補給部62の電動バルブ63が開き、ガスシール室23にガス72が補給され、液面が下降する。そして、ガスシール室23内の液面が設定した液面より低くなると、レベルスイッチ61が動作し、ついでレベルスイッチ61と連動してガス補給部62の電動バルブ63が閉じ、ガス72の補給は停止する。以降この操作が繰り返され、ガスシール室23内の液面高さは安定する。
【００２７】
このように、ガスシール室23内の液面の位置を検出するレベルスイッチ61と連動する電動バルブ63によりガスシール室23にガス72を自動補給し、ガスシール室23内の液面高さが自動的に制御されるため、作業者による現場での微調整は必要とせずにガスシール室23内の液面高さを安定させて運転することができる。そして、ガス補給に関しての人為的なミスを回避できる。
【００２８】
また、レベルスイッチ61からの信号を遠隔地にてパソコン等で制御することが可能となり、運転の簡略化および自動化ができる。
【００２９】
また、レベルスイッチ61にてガスシール室23内の液面を確認できるため、液面監視用覗き窓を不要にできる。なお、レベルスイッチ61にてガスシール室23内の液面を確認できるため、液面監視用覗き窓が不要となるが、液面監視用覗き窓をつけたままでもよい。
【００３０】
なお、バルブは、電動バルブ63に限らず、空気動バルブ等の遠隔操作が可能なバルブなら、どのようなバルブでもよい。また、ガス供給部62は、図示しないパージメータを備えている場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態を示すガスシール型キャンドモータポンプ装置の断面図である。
【図２】従来のガスシール型キャンドモータポンプ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
21    ガスシール型キャンドモータポンプ
22    ポンプ部
23    ガスシール室
24    キャンドモータ部
26    回転軸
27    メカニカルシール
44    仕切板
61    レベルスイッチ
62    ガス補給部
63    バルブとしての電動バルブ
【図１】
2007231874.tif 000003
【図２】
2007231874.tif 000004