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公開番号2024026952
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-29
出願番号2022129530
出願日2022-08-16
発明の名称ポンプ装置
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F04D 29/046 20060101AFI20240221BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】回転しているときの羽根車の径方向の振動を低減させ、昇圧された液体の吸込み側への戻りを低減させることができるポンプ装置を提供する。
【解決手段】ポンプ装置は、羽根車2の吸込み側に配置された滑り軸受50を備える。滑り軸受50は、羽根車2に固定された回転側軸受要素51と、羽根車ケーシング15に固定された静止側軸受要素52を備え、回転側軸受要素51は回転側対向面57を有し、静止側軸受要素52は回転側対向面57に対向する静止側対向面58を有する。回転側対向面57および静止側対向面58は、回転軸5の中心軸線CLに対して傾斜している。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
羽根車ケーシングと、
前記羽根車ケーシング内に配置された羽根車と、
前記羽根車が固定された回転軸と、
前記回転軸および前記羽根車を回転させるための電動機と、
前記羽根車の吸込み側に配置された滑り軸受を備え、
前記滑り軸受は、前記羽根車に固定された回転側軸受要素と、前記羽根車ケーシングに固定された静止側軸受要素を備え、
前記回転側軸受要素は回転側対向面を有し、前記静止側軸受要素は前記回転側対向面に対向する静止側対向面を有し、
前記回転側対向面および前記静止側対向面は、前記回転軸の中心軸線に対して傾斜している、ポンプ装置。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記回転側対向面または前記静止側対向面にはスパイラル溝が形成されている、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記回転側対向面および前記静止側対向面はテーパー形状を有している、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記回転側対向面および前記静止側対向面は球面形状を有している、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記羽根車は、前記回転軸に対して軸方向に相対的に移動可能である、請求項１に記載のポンプ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を圧送するためのポンプ装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
液体を圧送するためのポンプ装置は、一般に、羽根車を有するポンプと、羽根車を回転させるための電動機を備えている。羽根車は回転軸の端部に固定されており、羽根車ケーシング内に収容される。回転軸は、軸受によって回転可能に支持されており、羽根車と回転軸は一体に回転することで、液体を昇圧する。昇圧された液体は、吐出し口を通って羽根車ケーシングから排出される。昇圧された液体の一部は、羽根車のライナーリングと羽根車ケーシングとの間の隙間を通って吸込み側に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平４－４１９９８号公報
特開平７－１０３１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ポンプ効率の観点から、吸込み側に戻される液体の量はできるだけ少ないことが望ましい。しかしながら、ポンプは、羽根車が回転軸の端部に固定された片持ち構造を有するため、羽根車はその径方向に振動しやすい。振動している羽根車のライナーリングが羽根車ケーシングと接触することを避けるために、羽根車のライナーリングと羽根車ケーシングとの間の隙間は、ある程度大きくしなければならない。昇圧された液体の一部は、この隙間を通って吸込み側に戻されるため、ポンプ効率は必然的に低下してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、回転しているときの羽根車の径方向の振動を低減させ、昇圧された液体の吸込み側への戻りを低減させることができるポンプ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、羽根車ケーシングと、前記羽根車ケーシング内に配置された羽根車と、前記羽根車が固定された回転軸と、前記回転軸および前記羽根車を回転させるための電動機と、前記羽根車の吸込み側に配置された滑り軸受を備え、前記滑り軸受は、前記羽根車に固定された回転側軸受要素と、前記羽根車ケーシングに固定された静止側軸受要素を備え、前記回転側軸受要素は回転側対向面を有し、前記静止側軸受要素は前記回転側対向面に対向する静止側対向面を有し、前記回転側対向面および前記静止側対向面は、前記回転軸の中心軸線に対して傾斜している、ポンプ装置が提供される。
【０００７】
一態様では、前記回転側対向面または前記静止側対向面にはスパイラル溝が形成されている。
一態様では、前記回転側対向面および前記静止側対向面はテーパー形状を有している。
一態様では、前記回転側対向面および前記静止側対向面は球面形状を有している。
一態様では、前記羽根車は、前記回転軸に対して軸方向に相対的に移動可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、羽根車の吸込み側に配置された滑り軸受は、回転軸の中心軸線に対して傾斜した回転側対向面および静止側対向面を有している。このような構成を持つ滑り軸受は、羽根車を径方向および軸方向の両方において支持することができる。したがって、羽根車の径方向の振動が低減される。また、ポンプ装置の運転中は、羽根車に作用する軸推力は、滑り軸受によって受けられるので、滑り軸受の回転側対向面と静止側対向面との間の隙間は、従来使用されてきたライナーリングの隙間よりもはるかに小さくなる。結果として、羽根車の吐出し側から吸込み側に戻る液体の量は大幅に低減され、ポンプ効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
液体を移送するためのポンプ装置の一実施形態を示す断面図である。
図１に示す滑り軸受の拡大断面図である。
滑り軸受の静止側対向面の一実施形態を示す図である。
滑り軸受の他の実施形態を示す拡大断面図である。
滑り軸受のさらに他の実施形態を示す拡大断面図である。
滑り軸受のさらに他の実施形態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、液体を移送するためのポンプ装置の一実施形態を示す断面図である。液体の種類は特に限定されないが、一例では、本実施形態のポンプ装置は、液化ガスを移送する用途に使用される。液化ガスの具体例としては、液体水素、液化天然ガス、液体酸素、液体窒素、液体アンモニアなどが挙げられる。液化ガスは、０℃よりも低い沸点を有する液体である。したがって、本実施形態のポンプ装置は、常温より低い温度の液体を取り扱うポンプ装置に使用可能である。特に、本実施形態のポンプ装置は、ロケットエンジンに極低温の液体酸素を供給するための高速回転ポンプ装置として好適に使用される。
（【００１１】以降は省略されています）

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