JP2001041186A - 水中モータポンプ - Google Patents
水中モータポンプInfo
- Publication number
- JP2001041186A JP2001041186A JP11210952A JP21095299A JP2001041186A JP 2001041186 A JP2001041186 A JP 2001041186A JP 11210952 A JP11210952 A JP 11210952A JP 21095299 A JP21095299 A JP 21095299A JP 2001041186 A JP2001041186 A JP 2001041186A
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- pump
- motor
- side part
- shrink
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 海水用に使用する水中モータポンプ用の電動
機であっても、汚水や池の水を排水するための一般用の
電動機と同じ設計を行なうことができ、従って、一般用
電動機と回転子及び固定子が共用できるような主軸の構
成方法を提案する。 【解決手段】 水中電動機の主軸２に羽根車３を取付け
た水中モータポンプであって、前記主軸は、互いに異な
る材料で形成された電動機側部分２１とポンプ側部分２
２とを焼嵌めによって接合して構成されている。
機であっても、汚水や池の水を排水するための一般用の
電動機と同じ設計を行なうことができ、従って、一般用
電動機と回転子及び固定子が共用できるような主軸の構
成方法を提案する。 【解決手段】 水中電動機の主軸２に羽根車３を取付け
た水中モータポンプであって、前記主軸は、互いに異な
る材料で形成された電動機側部分２１とポンプ側部分２
２とを焼嵌めによって接合して構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、養殖場で
の海水の取水や、漁船のビルジポンプとして海水の排水
用に用いられる小出力の海水用水中ポンプに関し、特
に、電動機とポンプが一体に構成された水中モータポン
プに関する。
の海水の取水や、漁船のビルジポンプとして海水の排水
用に用いられる小出力の海水用水中ポンプに関し、特
に、電動機とポンプが一体に構成された水中モータポン
プに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の海水用水中モータポンプ
の構成を示す図であり、電動機部Ｍとポンプ部Ｐが主軸
を共通にしている。図に於いて、電動機フレーム、ボル
ト類、主軸２等の海水と接する金属はすべてチタンある
いはチタン合金で製作されている。又、ハウジングや羽
根車３はプラスチックで製作されており、全体として海
水に対する高い耐蝕性がポンプに付与されている。本例
においては、電動機部Ｍの主軸２は、ポンプ部Ｐで海水
に接するためにチタン合金の丸棒を削り出して製作され
ている。
の構成を示す図であり、電動機部Ｍとポンプ部Ｐが主軸
を共通にしている。図に於いて、電動機フレーム、ボル
ト類、主軸２等の海水と接する金属はすべてチタンある
いはチタン合金で製作されている。又、ハウジングや羽
根車３はプラスチックで製作されており、全体として海
水に対する高い耐蝕性がポンプに付与されている。本例
においては、電動機部Ｍの主軸２は、ポンプ部Ｐで海水
に接するためにチタン合金の丸棒を削り出して製作され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
ては、主軸２がチタン合金の一体物であるため、機械的
には信頼性の高い主軸を実現することができる。然し、
小出力の電動機にあっては、主軸２がチタン合金のよう
な非磁性体である場合、主軸２を通る磁気回路が形成さ
れなくなるため、回転子即ち誘導電動機の二次側磁気抵
抗が増大し、結果として、電動機出力特性の低下、回転
数滑りの増加といった問題が発生する。
ては、主軸２がチタン合金の一体物であるため、機械的
には信頼性の高い主軸を実現することができる。然し、
小出力の電動機にあっては、主軸２がチタン合金のよう
な非磁性体である場合、主軸２を通る磁気回路が形成さ
れなくなるため、回転子即ち誘導電動機の二次側磁気抵
抗が増大し、結果として、電動機出力特性の低下、回転
数滑りの増加といった問題が発生する。
【０００４】このため、汚水や池の水を排水するための
一般用の電動機と同一の電動機を用いることができず、
海水用ポンプの電動機を別設計で製作しなければならな
い。つまり、海水用にチタン合金製主軸を利用したポン
プでは、電動機の回転子及び固定子の積厚を大きくして
電動機出力を高める必要があった。従って、ハウジング
部をプラスチックで形成したポンプにおいても、電動機
部品の共用化ができず、製品の量産効果を高めることが
できなかった。
一般用の電動機と同一の電動機を用いることができず、
海水用ポンプの電動機を別設計で製作しなければならな
い。つまり、海水用にチタン合金製主軸を利用したポン
プでは、電動機の回転子及び固定子の積厚を大きくして
電動機出力を高める必要があった。従って、ハウジング
部をプラスチックで形成したポンプにおいても、電動機
部品の共用化ができず、製品の量産効果を高めることが
できなかった。
【０００５】上述の問題点に対する解決策として、主軸
の電動機部分を炭素鋼とし、ポンプ側のみをチタン合金
とし、両者を摩擦圧接によって製作する方法も有る。然
し、この場合は両金属の熱伝導率等の物性が大きく異な
るために接合強度が弱くなり、接合部が回転中に破断す
る事例が発生していた。
の電動機部分を炭素鋼とし、ポンプ側のみをチタン合金
とし、両者を摩擦圧接によって製作する方法も有る。然
し、この場合は両金属の熱伝導率等の物性が大きく異な
るために接合強度が弱くなり、接合部が回転中に破断す
る事例が発生していた。
【０００６】従って、本発明の最大の課題は、海水用に
使用する水中モータポンプ用の電動機であっても、汚水
や池の水を排水するための一般用の電動機と同じ設計を
行なうことができ、従って、一般用電動機と回転子及び
固定子が共用できるような主軸の構成方法を提案するこ
とである。
使用する水中モータポンプ用の電動機であっても、汚水
や池の水を排水するための一般用の電動機と同じ設計を
行なうことができ、従って、一般用電動機と回転子及び
固定子が共用できるような主軸の構成方法を提案するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、水中電動機の主軸に羽根車を取付けた水中モータポ
ンプであって、前記主軸は、互いに異なる材料で形成さ
れた電動機側部分とポンプ側部分とを焼嵌めによって接
合して構成されていることを特徴とする水中モータポン
プである。
は、水中電動機の主軸に羽根車を取付けた水中モータポ
ンプであって、前記主軸は、互いに異なる材料で形成さ
れた電動機側部分とポンプ側部分とを焼嵌めによって接
合して構成されていることを特徴とする水中モータポン
プである。
【０００８】この場合、前記ポンプ側部分を例えばチタ
ン合金のような非磁性の耐食性金属とし、前記電動機側
部分を炭素鋼等の磁性金属とするのが望ましい。これに
より、ポンプ部分においてはチタン合金の特徴である優
れた耐蝕性が得られ、電動機部では、一般用の電動機と
同じ回転子、固定子を海水用の電動機にも用いることが
できる。
ン合金のような非磁性の耐食性金属とし、前記電動機側
部分を炭素鋼等の磁性金属とするのが望ましい。これに
より、ポンプ部分においてはチタン合金の特徴である優
れた耐蝕性が得られ、電動機部では、一般用の電動機と
同じ回転子、固定子を海水用の電動機にも用いることが
できる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、前記電動機側部
分の焼嵌め端を凸形状とし、前記ポンプ側部分の焼嵌め
端を凹形状としてこれらを接合したことを特徴とする請
求項１に記載の水中モータポンプである。これによって
発熱体である電動機部、特に回転子の発熱を受けて電動
機部側端部の凸部は膨張し、ポンプ部は揚水によって冷
却されているのでその端部の凹部は熱膨張の影響を殆ど
受けない。従って、ポンプ運転時において主軸の接合応
力が常温時と比較してより大きくなるよう構成されてお
り、ポンプ部での異物閉塞等によって羽根車が拘束さ
れ、主軸に拘束トルクが加わってもより安全な軸接合を
実現できる。
分の焼嵌め端を凸形状とし、前記ポンプ側部分の焼嵌め
端を凹形状としてこれらを接合したことを特徴とする請
求項１に記載の水中モータポンプである。これによって
発熱体である電動機部、特に回転子の発熱を受けて電動
機部側端部の凸部は膨張し、ポンプ部は揚水によって冷
却されているのでその端部の凹部は熱膨張の影響を殆ど
受けない。従って、ポンプ運転時において主軸の接合応
力が常温時と比較してより大きくなるよう構成されてお
り、ポンプ部での異物閉塞等によって羽根車が拘束さ
れ、主軸に拘束トルクが加わってもより安全な軸接合を
実現できる。
【００１０】請求項３に記載の発明は、前記主軸の接合
部を軸受によって支持したことを特徴とする請求項１又
は２に記載の水中モータポンプである。これにより、例
えば、ポンプを比較的温度の高い液体中で使用したり、
長時間ポンプを空運転し、ポンプ側の揚水による冷却が
期待できないような場合であっても、ポンプ側軸の膨張
変形が抑制される。
部を軸受によって支持したことを特徴とする請求項１又
は２に記載の水中モータポンプである。これにより、例
えば、ポンプを比較的温度の高い液体中で使用したり、
長時間ポンプを空運転し、ポンプ側の揚水による冷却が
期待できないような場合であっても、ポンプ側軸の膨張
変形が抑制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は、本発明に基づく実施例を示す
水中モータポンプの構成図である。図１において、ポン
プ部Ｐと電動機部Ｍが一体に構成されており、電動機主
軸２の先端にポンプ羽根車３が取付けられている。羽根
車３は吐出口４と吸込口５を有するポンプケーシング６
によって覆われ、下部から水を吸い込んで、側面から上
方向へ吐出する。羽根車翼３１とケーシング底面６１の
間には、所謂ボルテックポンプの特徴である広い空隙が
形成されており、比較的大きな異物でも容易に排出する
ことができる。ポンプケーシング６にはポンプを自立さ
せるための脚７が一体に形成されている。
づいて説明する。図１は、本発明に基づく実施例を示す
水中モータポンプの構成図である。図１において、ポン
プ部Ｐと電動機部Ｍが一体に構成されており、電動機主
軸２の先端にポンプ羽根車３が取付けられている。羽根
車３は吐出口４と吸込口５を有するポンプケーシング６
によって覆われ、下部から水を吸い込んで、側面から上
方向へ吐出する。羽根車翼３１とケーシング底面６１の
間には、所謂ボルテックポンプの特徴である広い空隙が
形成されており、比較的大きな異物でも容易に排出する
ことができる。ポンプケーシング６にはポンプを自立さ
せるための脚７が一体に形成されている。
【００１２】主軸２は電動機側部分２１とポンプ側部分
２２とが別材料で構成されている。すなわち、電動機側
部分２１には電動機部Ｍの性能を発揮させるために磁性
材料である炭素鋼やマルテンサイト系のステンレス合金
が使用され、ポンプ側部分２２には海水に対する耐蝕性
を考慮して、チタン合金が使用されている。これら両者
は焼嵌めによって互いに一体に接合されて接合部２３が
形成されている。
２２とが別材料で構成されている。すなわち、電動機側
部分２１には電動機部Ｍの性能を発揮させるために磁性
材料である炭素鋼やマルテンサイト系のステンレス合金
が使用され、ポンプ側部分２２には海水に対する耐蝕性
を考慮して、チタン合金が使用されている。これら両者
は焼嵌めによって互いに一体に接合されて接合部２３が
形成されている。
【００１３】接合部２３は電動機側部分２１に凸形状の
焼嵌め端２１ａを形成し、ポンプ側部分２２に凹形状の
焼嵌め端２２ａを形成し、これらを焼嵌めによって接合
している。このような構成では、運転中は、電動機側焼
嵌め端２１ａの凸部は回転子からの熱伝導によって昇温
して膨張し、凹状のポンプ側焼嵌め端２２ａは揚水によ
って常に冷却されている。従って、ポンプ運転中に焼嵌
め接合部２３の応力が緩和して軸接合が外れてしまうと
いったトラブルを防ぐことができる。
焼嵌め端２１ａを形成し、ポンプ側部分２２に凹形状の
焼嵌め端２２ａを形成し、これらを焼嵌めによって接合
している。このような構成では、運転中は、電動機側焼
嵌め端２１ａの凸部は回転子からの熱伝導によって昇温
して膨張し、凹状のポンプ側焼嵌め端２２ａは揚水によ
って常に冷却されている。従って、ポンプ運転中に焼嵌
め接合部２３の応力が緩和して軸接合が外れてしまうと
いったトラブルを防ぐことができる。
【００１４】又、上記接合部２３は水中モータの下部軸
受部１３に対応する箇所に位置しており、ポンプ側接合
端の外周側が下部軸受に圧入されていることによっても
ポンプ側軸の変形が抑制されている。
受部１３に対応する箇所に位置しており、ポンプ側接合
端の外周側が下部軸受に圧入されていることによっても
ポンプ側軸の変形が抑制されている。
【００１５】下部軸受部１３のポンプ側にはメカニカル
シール８が配置され、ポンプ部Ｐの圧力水が電動機側へ
漏洩しないように電動機部Ｍの間の軸封を形成してい
る。メカニカルシール８は、内部に油を封入した独立し
た軸封室９に取付けられており、これによってメカニカ
ルシール８の摺動面の潤滑と冷却を行っている。
シール８が配置され、ポンプ部Ｐの圧力水が電動機側へ
漏洩しないように電動機部Ｍの間の軸封を形成してい
る。メカニカルシール８は、内部に油を封入した独立し
た軸封室９に取付けられており、これによってメカニカ
ルシール８の摺動面の潤滑と冷却を行っている。
【００１６】この一体型モータポンプは水中で使用され
るので、電動機部ＭはＯリング等によって気密に構成さ
れており、水中ケーブル１０及び液密なコネクタ１０ａ
を介して電力が供給される。電動機上部には把手１１が
設けられており、これによって取水現場へ簡便にポンプ
を運搬することができる。電動機部Ｍの内部にはプロテ
クタ１２が設けられており、過電流や欠相運転等による
電動機の焼損を防止している。
るので、電動機部ＭはＯリング等によって気密に構成さ
れており、水中ケーブル１０及び液密なコネクタ１０ａ
を介して電力が供給される。電動機上部には把手１１が
設けられており、これによって取水現場へ簡便にポンプ
を運搬することができる。電動機部Ｍの内部にはプロテ
クタ１２が設けられており、過電流や欠相運転等による
電動機の焼損を防止している。
【００１７】ここでは、本発明を水中モータポンプに適
用した例を説明したが、本発明はこれに限られず、電動
機とポンプを一体に構成した海水及び腐食性を有する液
体の移送に使用されるモータポンプに広く応用できるも
のである。
用した例を説明したが、本発明はこれに限られず、電動
機とポンプを一体に構成した海水及び腐食性を有する液
体の移送に使用されるモータポンプに広く応用できるも
のである。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下のような効果が得られる。 イ．電動機部側の主軸２には安価な炭素鋼を用いること
ができ、高価なチタン合金は接液部のみに限定できるの
で、材料原価の低減が可能になる。 ロ．ポンプ運転中、電動機の発熱によって軸嵌合がより
きつくなる方向に電気側軸部材とポンプ側軸部材の焼嵌
め形状を組合せたので、信頼性の高い軸接合を実現する
ことができる。
以下のような効果が得られる。 イ．電動機部側の主軸２には安価な炭素鋼を用いること
ができ、高価なチタン合金は接液部のみに限定できるの
で、材料原価の低減が可能になる。 ロ．ポンプ運転中、電動機の発熱によって軸嵌合がより
きつくなる方向に電気側軸部材とポンプ側軸部材の焼嵌
め形状を組合せたので、信頼性の高い軸接合を実現する
ことができる。
【００１９】ハ．電動機部分の軸部材に磁性材である炭
素鋼を使用できるので、電動機二次側の磁気回路の抵抗
を小さくすることができ、一般の電動機と同じ出力、滑
り特性を実現できる。 ニ．軸接合部を水中モータの軸受部に位置させているの
で、例えば、本ポンプを比較的温度の高い液体中で使用
してしまったり、長時間ポンプを空運転し、ポンプ側の
揚水による冷却が期待出来ないような場合であっても、
ポンプ側接合部を軸受に圧入することによって、ポンプ
側軸の膨張変形が抑制され、信頼性の高い軸接合を実現
できる。
素鋼を使用できるので、電動機二次側の磁気回路の抵抗
を小さくすることができ、一般の電動機と同じ出力、滑
り特性を実現できる。 ニ．軸接合部を水中モータの軸受部に位置させているの
で、例えば、本ポンプを比較的温度の高い液体中で使用
してしまったり、長時間ポンプを空運転し、ポンプ側の
揚水による冷却が期待出来ないような場合であっても、
ポンプ側接合部を軸受に圧入することによって、ポンプ
側軸の膨張変形が抑制され、信頼性の高い軸接合を実現
できる。
【図１】本発明における海水用水中ポンプを示す図であ
る。
る。
【図２】従来の海水用水中ポンプを示す図である。
２ 主軸 ３ 羽根車 ４ 吐出口 ５ 吸込口 ６ ポンプケーシング ７ 脚 ８ メカニカルシール ９ 軸封室 １０ 水中ケーブル １０ａ コネクタ １１ 把手 １２ プロテクタ １３ 下部軸受部 ２１ 電動機側部分 ２１ａ 焼嵌め端 ２２ ポンプ側部分 ２２ａ 焼嵌め端 ２３ 接合部 ３１ 羽根車翼 ６１ ケーシング底面 Ｍ 電動機部 Ｐ ポンプ部
Claims (3)
- 【請求項１】 水中電動機の主軸に羽根車を取付けた水
中モータポンプであって、 前記主軸は、互いに異なる材料で形成された電動機側部
分とポンプ側部分とを焼嵌めによって接合して構成され
ていることを特徴とする水中モータポンプ。 - 【請求項２】 前記電動機側部分の焼嵌め端を凸形状と
し、前記ポンプ側部分の焼嵌め端を凹形状としたことを
特徴とする請求項１に記載の水中モータポンプ。 - 【請求項３】 前記主軸の接合部を軸受によって支持し
たことを特徴とする請求項１又は２に記載の水中モータ
ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210952A JP2001041186A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 水中モータポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210952A JP2001041186A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 水中モータポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041186A true JP2001041186A (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16597833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11210952A Pending JP2001041186A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 水中モータポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001041186A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102384092A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-03-21 | 张家港市太平洋泵业制造有限公司 | 船用管道式离心泵 |
| JP2015025429A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 新明和工業株式会社 | 水中モータポンプ |
| CN104454649A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-25 | 成都安迪生测量有限公司 | 一种大工作流量lng潜液泵 |
| JP2017082673A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 株式会社酉島製作所 | 水中ポンプ |
| CN111140517A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-12 | 杭州士腾科技有限公司 | 基于水温上升速率的水泵停机控制方法、装置及系统 |
-
1999
- 1999-07-26 JP JP11210952A patent/JP2001041186A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102384092A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-03-21 | 张家港市太平洋泵业制造有限公司 | 船用管道式离心泵 |
| JP2015025429A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 新明和工業株式会社 | 水中モータポンプ |
| CN104454649A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-03-25 | 成都安迪生测量有限公司 | 一种大工作流量lng潜液泵 |
| JP2017082673A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 株式会社酉島製作所 | 水中ポンプ |
| CN111140517A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-12 | 杭州士腾科技有限公司 | 基于水温上升速率的水泵停机控制方法、装置及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060509 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060509 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060509 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061204 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070417 |