JPH0618078Y2 - ボイラ循環用キャンドモータポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ボイラ循環用キャンドモータポンプに係り、
ボイラ循環水に混在する鉄粒、鉄錆などの磁性体異物が
キャンドモータ部内に侵入して軸受に異常摩耗を生じさ
せるのを阻止したキャンドモータポンプの構造に関す
る。

〔従来の技術〕

発電プラントなどに使用されるボイラ循環用ポンプとし
ては、近年、ボイラの蒸気条件の高温高圧化、または急
速起動、急激な負荷変動などの高性能化に伴ない、メカ
ニカルシールなどの軸封部を有するポンプではポンプ取
扱液すなわち高温高圧の危険なボイラ循環水の漏洩阻止
に充分対応できないことから、ウェットモータまたはキ
ャンドモータを採用した完全無漏洩構造のポンプが使用
されており、現在はウェットモータ型が主流を占めてい
る。

しかし、キャンドモータ型もキャン部分その他の製作技
術の進歩により信頼性が向上され、およびウェットモー
タ型のような特殊な浸水型巻線、および高耐圧力の端子
箱を必要としないことから比較的廉価に提供できるので
見直されつつある。

このボイラ循環用キャンドモータポンプ（ウェット型も
同様であるが）は、第１に軸受が無潤滑とならないよう
にキャンドモータ部内の空気抜きが必要であるがこの空
気抜きを簡単にすること、第２に高温のボイラ循環水の
キャンドモータ部への対流を抑えてキャンドモータ部の
冷却を容易にすること、第３に回転軸が中心から片寄っ
てポンプが停止している際に、高温のボイラ循環水の自
然対流の量が回転軸との隙間の広い方で多くなるために
回転軸に熱影響の差による曲げが生じて回転部が静止部
に接触し始動不能とならないようにすることなどの目的
から、第３図に示すように、主ポンプ部２を上側にキャ
ンドモータ部３を下側に配置してアダプタ４にて接続し
た逆置形が採用されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、前記第３図に示すボイラ循環用キャンドモー
タポンプが使用されるボイラ循環経路のボイラや配管な
どは一般に鉄材を溶接して構成されており、その溶接の
際のノロ、スパッタなど鉄粒異物を完全に清掃除去する
のが困難であるため、ポンプを運転するとこの異物がボ
イラ循環水に連れて循環され、この一部が主ポンプ部２
からキャンドモータ部３へ侵入し、軸受11，12，13に異
常摩耗を生じさせる。

すなわち、前記第１乃至第３の問題対策上、主ポンプ羽
根車24を有する主ポンプ部２を上側に固定子６、回転子
７を有し冷却ジャケット21aを設けたキャンドモータ部
３を下側に配置しているため、および前記鉄粒異物が水
より比重が大なるため、主ポンプ部２からアダプタ４の
軸貫通部4aと回転軸10との隙間22に容易に落下侵入し、
この隙間22をさらに落下してキャンドモータ部３へ侵入
する。

また、前記ボイラ循環経路に最初から残存する異物に比
べてはその量は少ないが、後日発生する鉄錆がボイラ循
環水に混在されても同様に軸受11，12，13の異常摩耗が
生じる。

本考案は、前記問題点に鑑みなされたもので、前記ボイ
ラ循環水に含まれる異物の殆んどが水より比重の大きな
鉄粒、鉄錆など磁性体異物であることに着目し、主ポン
プ羽根車24とアダプタ４との間に前記磁性体異物を堆積
させるための仕切室31を設け、この仕切室３１の内径部
に前記磁性体異物の通過を妨げるよう上下に折り返した
折り返し通路41と前記磁性体異物を磁気吸着する永久磁
石42とを配設することにより、前記磁性体異物のキャン
ドモータ部３の侵入による軸受11，12，13の異常摩耗の
発生を阻止したボイラ循環用キャンドモータポンプを提
供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案のボイラ循環用キャンドモータの構成は、主ポン
プ部２とキャンドモータ部３とを前記主ポンプ部２を上
側に前記キャンドモータ部３を下側にしてアダプタ４を
介して液密に一体に接続し、前記キャンドモータ部３に
液密に一体に構成した補助ポンプ５にて前記キャンドモ
ータ部３内に主ポンプ取扱液とは別の清水を循環させる
独立したキャンドモータ循環経路を有する縦型キャンド
モータポンプにおいて、前記アダプタ４と主ポンプ羽根
車24との間に主ポンプ室23と区画した仕切室31を設け、
この仕切室31の内径部に、回転軸10との間に半径方向隙
間からなる内側通路33を介して前記アダプタ４から上方
へ突出した内側固定環34と、この内側固定環34の外側に
半径方向隙間からなる中間通路35を介して前記回転軸10
に開放端を下方にして取着したカップ状の回転環36と、
この回転環36の外側に半径方向隙間からなる外側通路37
を介して前記仕切室31の上端部から下方へ突出した外側
固定環38とをそれぞれ同心に配設して、前記外側通路37
と前記中間通路35および前記内側通路33を連設した折り
返し通路41を形成し、この折り返し通路41の前記仕切室
31に開放される下方折り返し部39に近接して前記仕切室
31に環状に永久磁石42を配設し、前記主ポンプ部２の低
圧部と前記キャンドモータ部３とを前記折り返し通路41
および前記アダプタ４の軸貫通部4aと前記回転軸10との
隙間22を介して連通してなるものである。

〔作用〕

主ポンプ部２から折り返し通路41の外側通路37へ落下し
た水より比重の大きな磁性体異物は、その一部が永久磁
石42に吸着され、残りが仕切室31の下底部に落下して堆
積され、また万一、折り返し通路41の中間通路35に侵入
されても磁性体異物の比重が大きなことおよび折り返し
通路41の液の移動が実際上無視し得る程度であることか
ら磁性体異物は中間通路35を上方へ移動されることなく
再び落下されて永久磁石42に吸着され、キャンドモータ
部３へは侵入されない。

〔実施例〕

次に、本考案の一実施例の構成を第１図及び第２図に基
づき説明する。

１はボイラ循環用キャンドモータポンプで、主ポンプ部
２とキャンドモータ部３が主ポンプ部２を上側にキャン
ドモータ部３を下側にしてアダプタ４を介して液密に一
体に接続されており、前記キャンドモータ部３の下側に
はこのキャンドモータ部３の冷却と軸受潤滑用の例えば
３段ポンプの補助ポンプ５が液密に一体に構成されてい
る。

前記キャンドモータ部３の固定子６および回転子７はそ
れぞれ固定子キャン８および回転子キャン９にて密閉さ
れている。

前記回転子７が固着された回転軸10は回転子７の両端方
に設けられた上部ラジアル軸受11と下部ラジアル軸受12
およびこの下部ラジアル軸受12と補助ポンプ５との間に
設けられたスラスト軸受13によって回動自在に支架され
ており、上部ラジアル軸受11の下端面に回転軸10に取着
されたスラストカラ14が対面されて補助スラスト軸受が
形成されている。

前記キャンドモータ部３の上端部、すなわち上部ラジア
ル軸受11の上端部と補助ポンプ５の吸込側15とがアダプ
タ４の下部フランジ部に削設された通孔16、循環パイプ
17、熱交換器18および循環パイプ19にて液密に連通さ
れ、ボイラ循環水とは別の清水が補助ポンプ５によって
補助ポンプ５からスラスト軸受13、下部ラジアル軸受1
2、固定子キャン８と回転子キャン９との隙間20、上部
ラジアル軸受11、通孔16、循環パイプ17を経て熱交換器
18に流れ、この熱交換器18にて熱交換された清水は循環
パイプ19を経て補助ポンプ５の吸込側15に還流されて循
環されるようにキャンドモータ部３の冷却と各軸受11，
12，13の潤滑のための独立循環方式によるキャンドモー
タ循環経路が形成されている。

また、前記キャンドモータ部３のフレーム21にはキャン
ドモータ部３を外側から冷却するための冷却ジャケット
21aが設けられている。

そして、前記アダプタ４の軸貫通部4aとの間に隙間22を
介して主ポンプ部２に一体に突出した回転軸10の先端部
には主ポンプ室23に配設された主ポンプ羽根車24が取着
されており、主ポンプ部２の吸込口25および吐出口26は
それぞれ図示しないボイラ循環経路の配管に接続されて
いる。

以上の構成は、本考案の前提となる従来のボイラ循環用
キャンドモータポンプの例を示したもので、次に本考案
の特徴部分に係わる実施例の構成について説明する。

第２図に示すように前記アダプタ４の上端面外径部にカ
ップ状の仕切壁体27がボルト28にて取着され、この仕切
壁体27の上底壁27aは主ポンプ部２のケーシング後壁の
一部を兼ねて主ポンプ羽根車24に対面されており、この
主ポンプ羽根車24のボス部29と仕切壁体27の上底壁27a
の内周面との間に狭い隙間30が設けられて前記仕切壁体
27の内側が主ポンプ室23と区画された仕切室31として形
成されている。

そして、この仕切室31の内径部に、アダプタ４にボルト
32にて取着されて回転軸10との間に半径方向隙間からな
る内側通路33を介して上方へ突出した内側固定環34と、
この内側固定環34の外側に半径方向隙間からなる中間通
路35を介して回転軸10に開放端を下方にして取着された
カップ状の回転環36と、この回転環36の外側に半径方向
隙間からなる外側通路37を介して仕切壁体27の上底壁27
aの内径部から下方へ突出した外側固定環38とが、それ
ぞれ同心に配設されており、この外側通路37と中間通路
35とが各下端部において仕切室31に開放されて前記回転
環36の下方内外周面に沿った下方折り返し部39にて連設
され、中間通路35と内側通路33とが前記回転環36の内底
面と内側固定環34の上端縁との軸方向隙間40を介して連
接され、すなわち、外側通路37、中間通路35および内側
通路33が順次連接されて上下に折り返された折り返し通
路41が形成されている。

また、この折り返し通路41の仕切室31に開放された下方
折り返し部39に近接して環状の永久磁石42または複数個
を環状に配列した永久磁石42が内側固定環34または外側
固定環38などに取着されて仕切室31に配設されている。

また、主ポンプ羽根車24の軸推力を軽減するために主ポ
ンプ羽根車24の背面側壁43と仕切壁体27の外周部との間
に設けられた狭い半径方向隙間を有する固定オリフィス
44および主ポンプ羽根車24の背面側壁43の内径部に削設
されたバランスホール45の作用によって、前記固定オリ
フィス44より内径側の主ポンプ羽根車24の背面側壁43と
仕切壁体27の上底壁27aとの間のポンプ後側室46が主ポ
ンプ羽根車24の吸込側の圧力に近い主ポンプ低圧部とな
っており、この主ポンプ低圧部であるポンプ後側室46に
前記折り返し通路41が外側通路37の上端部において仕切
壁体27の上底壁27aと主ポンプ羽根車24のボス部29との
隙間30を介して連接され、前記折り返し通路41の内側通
路33の下端部がアダプタ４の軸貫通部4aと回転軸10との
隙間22に連接されており、すなわち主ポンプ部２の低圧
部とキャンドモータ部３とが折り返し通路41およびアダ
プタ４の軸貫通部4aと回転軸10との隙間22を介して連通
されている。

次に、このように構成された実施例の作用について説明
する。

前記ポンプ１を運転すると、主ポンプ部２のポンプ作用
によってボイラ循環水が主ポンプ部２の吸込口25および
吐出口26に接続された図示しないボイラ循環経路をこの
循環経路に最初から残存している溶接時のノロ、スパッ
タや後日発生する鉄錆などの磁性体異物を混在して循環
され、また補助ポンプ５のポンプ作用によって清水が補
助ポンプ５からスラスト軸受13、下部ラジアル軸受12、
固定子キャン８と回転子キャン９との隙間20、上部ラジ
アル軸受11、通孔16、循環パイプ17、熱交換器18、循環
パイプ19を経て補助ポンプ５の吸込側15に至るキャンド
モータ循環経路を循環されてキャンドモータ部３の冷却
と各軸受11，12，13の潤滑が行なわれる。

また、主ポンプ羽根車24に付勢されたボイラ循環水の一
部は、主ポンプ羽根車24の吐出側から固定オリフィス4
4、ポンプ後側室46、バランスホール45、主ポンプ羽根
車24の吸込側と循環されるが、ボイラ循環水とともに循
環される磁性体異物がその比重が水より大なるためにポ
ンプ後側室46からバランスホール45へ至る際に主ポンプ
羽根車24のボス部29と仕切壁体27の上底壁27aとの隙間3
0に侵入することがある。

しかし、この隙間30に侵入した磁性体異物は、折り返し
通路41の外側通路37を落下してその一部は永久磁石42に
その磁気吸引力にて吸着され、残りは仕切室31の下底部
に落下して堆積され、また一旦堆積された磁性体異物は
前記回転環36が外側固定環38に覆われていることにより
仕切室31には前記回転環36の回転に起因する回流が殆ん
ど生じないため再び移動されることはない。

また、万一、磁性体異物が永久磁石42に吸着されずに下
方折り返し部39から中間通路35に侵入したとしてもキャ
ンドモータ部３側の清水が漏れ出さない限り、主ポンプ
部２のボイラ循環水とキャンドモータ部３の清水との温
度変化の差に基づいて清水の体積が圧縮減少される程度
ではそれによる折り返し通路41の液の移動は実際上無視
し得る程度で、中間通路35に侵入した磁性体異物を上方
へ移動させる作用はなく、かつ磁性体異物が水より比重
が大なるため、この磁性体異物は中間通路35を上方へ移
動することなく再び落下されて永久磁石42に吸着され、
または仕切室31の下底部に堆積される。

従って、主ポンプ羽根車24のボス部29と仕切壁体27の上
底壁27aとの隙間30から落下侵入する磁性体異物は、全
て永久磁石42に吸着されるか仕切室31の下底部に堆積さ
れてキャンドモータ部３へは侵入されず、この磁性体異
物の侵入による各軸受11，12，13の異常摩耗が阻止され
る。

〔考案の効果〕

本考案によれば、第３図に示すような従来構造のボイラ
循環用キャンドモータポンプの簡単な改造により、ボイ
ラ循環経路に最初から残存している溶接時のノロ、スパ
ッタや後日発生する鉄錆などボイラ循環水に混在されて
いる磁性体異物は、その比重が水より大きいことによる
キャンドモータ部３への落下が上下に折り返した折り返
し通路41にて妨げられるとともにその全てが仕切室31の
永久磁石42に吸着されあるいは仕切室31の下底部に堆積
されてキャンドモータ部３へは侵入されず、磁性体異物
の侵入による各軸受11，12，13の異常摩耗が阻止されて
信頼性の高いボイラ循環用キャンドモータポンプが得ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すボイラ循環用キャンド
モータポンプの縦断面図、第２図は同上主ポンプ部の拡
大縦断面図、第３図は従来のキャンドモータポンプの縦
断面図である。 ２……主ポンプ部、３……キャンドモータ部、４……ア
ダプタ、4a……軸貫通部、５……補助ポンプ、23……主
ポンプ室、24……主ポンプ羽根車、31……仕切室、33…
…内側通路、34……内側固定環、35……中間通路、36…
…回転環、37……外側通路、38……外側固定環、39……
下方折り返し部、41……折り返し通路、42……永久磁
石。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−51301（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主ポンプ部とキャンドモータ部とを前記主
   ポンプ部を上側に前記キャンドモータ部を下側にしてア
   ダプタを介して液密に一体に接続し、前記キャンドモー
   タ部に液密に一体に構成した補助ポンプにて前記キャン
   ドモータ部内に主ポンプ取扱液とは別の清水を循環させ
   る独立したキャンドモータ循環経路を有する縦型キャン
   ドモータポンプにおいて、 前記アダプタと主ポンプ羽根車との間に主ポンプ室と区
   画した仕切室を設け、この仕切室の内径部に、回転軸と
   の間に半径方向隙間からなる内側通路を介して前記アダ
   プタから上方へ突出した内側固定環と、この内側固定環
   の外側に半径方向隙間からなる中間通路を介して前記回
   転軸に開放端を下方にして取着したカップ状の回転環
   と、この回転環の外側に半径方向隙間からなる外側通路
   を介して前記仕切室の上端部から下方へ突出した外側固
   定環とをそれぞれ同心に配設して、前記外側通路と前記
   中間通路および前記内側通路を連設した折り返し通路を
   形成し、この折り返し通路の前記仕切室に開放された下
   方折り返し部に近接して前記仕切室に環状に永久磁石を
   配設し、前記主ポンプ部の低圧部と前記キャンドモータ
   部とを前記折り返し通路および前記アダプタの軸貫通部
   と前記回転軸との隙間を介して連通したことを特徴とす
   るボイラ循環用キャンドモータポンプ。