JPS59218395A - キヤンドモ−タポンプのベアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、２００℃以上の高温液を揚液すると共にこ
の取扱液の一部をキャンドモータ部に循環してモータの
適正な稼動を維持し得るキャンドモータポンプに好適に
使用し得るベアリングの改良に関する。

〔従来技術とその問題点〕

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のモータロータ室内に循環供給して
モータ部の冷却およびベアリングの潤滑　を行っている
。しかしながら。

、２００℃以上の高温液を揚液するキャンドモータポン
プにおいては、ポンプ取扱液による直接冷却が困難であ
り、例えば冷却水等を使用してモータ部を冷却する必要
がめった。このため、この種のキャンドモータポンプに
おいては、ポンプ系統とは別個に冷却水系を付設する必
要から設備費が高むげかシでなく、冷却水等による系外
への持出し熱が大きくなシ、高温液の加熱温の燃料費が
著しく増大し省資源および雀エネルギーの面からも満足
すべきものではなかった。

このような観点から、出願人は、先に、２００℃以上の
高温雰囲気における巻線の絶縁耐力並びに機械的強度を
高め得る有効な手段を開発し、これに基づきキャンドモ
ータ部の耐熱性を容易に向上させることができることか
ら、ポンプ部の高温取扱液の一部を直接キャンドモータ
部内に循環させるよう構成し、モータの発生熱をこの循
環液に吸収させながら高温液系へ戻すことによって前記
問題点を解消し得る高温液の取扱いに適したキャンドモ
ータポンプの開発に成功し、特許出願を行った。

しかしながら、このように耐熱性を向上させたキャンド
モータポンプ鉱、ポンプ部の吐出側からホンダ取扱液の
一部をキャンドモータ内部に案内し、ロータ軸を支承す
るベアリングの軸受面を流過させて軸受面の潤滑ｒ行う
ことも重要なｆｆｌ成となっている。しかるに、従来ロ
ータ軸を支承するベアリングは、一般にカーボングラフ
ァイトあるいはこれに樹脂を含湿させたものが使用され
ている。このため、従来のベアリングは、百数十℃を越
す高温条件下では負荷容量が大幅に減少するか許容温度
を越えるためベアリングの前部が著しく短かく、実用化
するには出ｊ題が多かった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、　、２ＯＯ℃以上の高温雰囲気に曝さ
れるキャンドモータポンプにおいて、　ｔｉ１３年な構
成で高温液に対する耐摩耗性に優れた新規なベアリング
を提供するにある。

〔発明の要点〕

本発明は、ポンプ部とキャンドモータ部とを結合し、こ
の結合部からポンプ取扱液の一部をキャンドモータ部内
へ導入してベアリングの潤滑を行うよう構成したキャン
ドモータポンプにおいて、前記ベアリングはカーボング
ラファイトからなる基礎祠料にアンチモンを含浸させて
構成することをｔｉヶ徴とする。

すなわち１本発明においては、従来のベアリングの基礎
陶料であるカーボンゲラフィトにＤ「定量のアンチモン
を含浸させることにょシ、高温で低粘性の流体を取扱う
キャンドモータポンプに適用するベアリングとして、長
期間に亘る連続運転に際して摩耗ｈ［を極端に低減する
ことができる。

従って、本発明のベアリングにおいて、アンチモンはカ
ーボングラファイトからなる基礎材料に重量比で約７２
〜３ｚ％含浸させれば好適である。

また、ベアリングはキャンドモータ部のロータ軸を支承
する前部ベアリングと後部ベアリングとからなシ、ホン
ダ取扱液の一部を前部ベアリングを内溝してポンプ部の
低比側へ循環させ、一方キヤントモータ部内のポンプ取
扱液をステータとロータとの間隙を経て後部ベアリング
の潤滑を行った後ポンプ部の吸込側に循環させるよう構
成すれば好適である。

〔発明の実施例Ｊ 次に、本発明に係るキャンドモータポンプのベアリング
の実施例につき、添付図面忙参照しながら以下詳細に説
明する。

第１図は本発明に係るベアリングを適用する高温液の取
扱いに適したキャンドモータポンプの一実施例を示す断
面図である。１−なわち、昂１図において、参照符号Ｉ
Ｏはポンプ部、／２はキャンドモータ部を示し、ポンプ
部ＩＯとモータ部／コとはエンドベル／４’により接続
されている。

ポンプ部１０には、インペラ／６を設けたポンプ室ｌｌ
ｒ内に連通ずる吸込管部２０と吐出管部２．２とを価え
、前記インペラ／＆はモータ部１２のロータ軸、２４Ｌ
の延長端部に取付けられている。一方、モータ部７．２
はステータ組立２６とロータ組立、ｚｒとからな９．ロ
ータ軸２４ｔはそれぞれ前部ベアリング３Ｑと後部ベア
リング３コとによシ支承され、ロータ組立、２♂の両端
部にそれぞれ前部ロータ室３１Ｊｔと後部ロータ室３ｔ
とが形成されている。前部ロータ室３４Ａと後部ロータ
室３６とは、それぞれベアリングハウジング！１，１／
−０で支持され、各ベアリングハウジング３ｇ、≠Ｏに
は通液孔≠２．≠弘が穿設され、６１１部ベアリング３
０および後部ベアリング３コに対し取扱液による肖鋼を
円滑に行うよう構成されている。

また、ポンプ室／ｒと前部ロータ室３４ｔとは画壁≠６
で仕切られており、この両壁弘乙の外周側に通孔４ｔｔ
を穿設する。従って、この場合、ポンプ室ｉｔ内の取扱
液の一部は、前記通孔ｌ／ｌざを介してポンプ部１０と
キャンドモータ部／２とを結合するエンドベル／弘によ
って画成された通液路ｊＯＫ導入し、次いで前部ベアリ
ング３０を保持するベアリングハウジング３１ｒに穿設
した通液孔≠−２を介して前部ロータ室３≠内へ案内す
る。このようにして、前部ロータ室３≠内へ流入したポ
ンプ取扱液は、その一部が前部ベアリング３０の内絢部
を潤滑し、前記１ｆｉＩＩ壁弘乙の中心部に穿設した軸
貫通孔！λおよびインペラ／６に穿設したバランス孔！
弘を経てポンプ室ｌどの低圧部に流出する。また、前部
ロータ室３弘内へ流入したポンプ取扱液は。

ステータ２乙とローター２ｇとの間隙を通ってモータ部
を冷却した後、後部ロータ室３乙に案内される。後部ロ
ータ室３を内に流入したポンプ取扱液は、後部ベアリン
グ３．２の内周面を潤滑すると共にベアリングハウジン
グ’Ｉ　ＯＫ穿設した通液孔弘弘を介してベアリングハ
ウジング弘０により形成された画室！を内に流入する。

そこで、この画室よ６内に流入したホンダ取扱液は、ロ
ータ軸２４＜に穿設した中心孔！ざを介してポンプ部Ｉ
Ｏに設けた画壁弘６の軸貫通孔ｊ２へ案内し、ポンプ室
／ｌの低圧部へ循環するよう構成する。なお、参照符号
１０は、キャンドモータ部１２を外部Ｍｒ熱（Ｉ′、造
とするための断熱被籾月である。

しかるに１本発明において、前述した前部ベアリング３
Ｑと後部ベアリング３２は、その基礎的構成材料である
カーボングラファイトに重般比で約／６〜３６％のアン
チモンを言没δぜて構成したものを使用することを特徴
とする。

なお、カーボングラファイトで構成したベアリングにア
ンチモンを含浸させる技術としては、従来公知の手段を
適宜応用することができる。

このように構成したベアリングは、これを前述した高温
液を取扱うキヤンドモータポンプの前部ベアリング３０
および稜部ベアリング３２として使用すれば、２００℃
以上の液温条件においても、負荷容量は何等減少ぜず、
ベアリングの寿命も著しく向上させ得ることが確認され
た。

因みに、前述した構成からなる本発明に係るベアリング
と、従来のベアリングとをＪＯＯ”Ｑの熱媒油を試験液
として第１図に示す構造のキヤンドモータポンプに適用
し、それぞれ運転時間と摩耗量とのＰＡ係につき狗足し
た結果、第２図に示すような特性が得られた。この場合
、ベアリングで支ホされるロータ軸は、、５ＵＳ３／ｌ
に硬質クロムメッキをした材料で構成され５周速１．３
　ｍｌ　ｓｅｃとした。第一図から明らかなように、従
来のベアリングは、運転時間が、２０Ｑ時間を超えると
摩耗量が一２００μ以上となり、比較的短時間でベアリ
ングが使用不能となる（第２図特性曲腺夏参照）。これ
に対し１本発明のベアリングは、約／、０００時間の運
転に対しても摩耗量が著しく少なく１例えばざ、７００
時間（１年）以上の長寿命も充分期待し得ることが確認
された（第２図特性曲線ｎ参照）。

また、前記と同様の条件下にｇθ℃の温水を試験液とし
て、摩擦係数とＰ　Ｖ　（ｉｉ！ｌとの間係につき測定
した結呆、第３図に示すような特性が得られた。第２図
から明らかなように、従来のベアリングは、Ｐ　Ｖ値で
／ｊ（７Ｑｆ／′ｔｎ２＊ｍ／ｓｅａ程度で焼付き寸前
となシ、この時ベアリングの表面は全面に亘って摺動傷
が見られた（第３図特性曲峠１参照几これに対し、本発
明のベアリングは、摺動する相手材が第３図物性曲線■
と同材質にも拘らずｐｖ値で２３０ｈ−ｙｆ／ｃｒｉ・
ル４程匣でイ史用しても表面に揚忙生じることなく、Ｐ
／：耗係数もＯ０θ／以下に保持することができ、摩耗
量の低減を期待し得◇ことが確ｉしされた（第３図特性
曲線■参照）。

〔発す」の効果」 前述した実施例から明らかなように１本発明によれば、
従来のカーボングラファイトを基礎材料とするベアリン
グに対し、瓜垣比で約／ｌ〜Ｊ７％のアンチモンを含浸
さぜることによシ、温度、２００℃以上で粘性０．３〜
０．３！ｒ程度の低粘性高温流体に曝しても１厚餘係数
を充分低く保持することができるため摩耗量の低諷が達
成され、高温液取扱用のキャンドモータポンプとして１
年間以上に亘る連続運転をｂ」能とし、保守管理の容易
化が実現され、得られる経υ１的利点は極めて太きい。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明のベアリングは＝ｉＪ　記実施例のキャンドモータに
おける前部ベアリングおよび後部ベアリングとしての栴
成配置に限定されることなく、高温雰囲気に曝される各
種のベアリングとして有効に利用することができる。そ
の他。

本発明の）ｉｔ神を逸脱しない範囲内において種々の設
計変更をなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベアリングを適用し得るキャンド
モータポンプの一実施例を示す要部断面図、第２図は本
発明に係るベアリングと従来のベアリングとの運転時間
と摩耗量との関係を示す特性曲線図、第３図は本発明に
係るベアリングと従来のベアリングとのＰｖ値と摩擦係
数との関係を示す特性曲線図である。 ＩＱ・・・ポンプ部　　　　　７．２・・・キャンドモ
ータ部／≠・・・エンドベル　　　／６・・・インへ２
／ざ・・・ポンプ室　　　　、２０・・・吸込管部２コ
・・・吐出管部　　　　　、２ケ・・・ロータ軸２６・
・・ステータ組立　　、２ざ・・・ロータ組立３０・・
・前部ベアリング　３．２・・・後部ベアリング３１Ｌ
ｔ・・・前部ロータ室　　３６・・・後部ロータ室グ６
・・・１ｉｉＪＩ　　壁　　　　　弘ざ・・・通　孔ｊ
Ｏ・・・通液路　　　　　３．２・・・軸負通孔ｓヶ・
・・バランス孔ｊ４・・・画　室！ｇ・・・中心孔　　
　　　６０・・・断熱被榎材特許出顧人　　日ｈｚ装株
式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポンプ部とキャンドモータ部とを結合し、この結合部か
   らポンプ取扱液の一部をキャンドモータ部内へ導入して
   ベアリングの潤滑を行うよう構成したキャンドモータポ
   ンプにおいて、前記ベアリングはカーボングラファイト
   からなる基礎材料にアンチモノを含浸させて構成するこ
   と１０徴とするキャンドモータポンプのベアリング。 特許請求の範囲第１項記載のベアリングにおいて、アン
   チモンはカーボングラファイトからなる基礎材料に重量
   比で約１＆〜３ぶチ含浸させてなるキャ／トモ−タボ／
   プのベアリング。 特許請求の範囲第１項または第２項記載のベアリングに
   おいて、ベアリングはキャンドモータ部のロータ軸合支
   承する前部ベアリングと後部ベアリングとからな少、ポ
   ンプ取扱液の一部を前部ベアリング金軸滑してポンプ部
   の低圧側へ循環させ、一方キヤントモータ部内のポンプ
   取扱液をステータとロータとの間隙を経て後部ベアリン
   グの潤滑を行った後ポンプ部の吸込側に循環させるよう
   （６成してなるキャンドモータポンプのベアリング。