JP2003003985A - Submerged pump, and pumping-up and draining pump facility - Google Patents
Submerged pump, and pumping-up and draining pump facilityInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水中ポンプ、及
び、揚排水ポンプ設備に関し、特に、各種排水作業に好
適な水中ポンプ、及び、所定の排水対象域を揚排水する
ために用いられる揚排水ポンプ設備に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a submersible pump and a pumping / discharging pump facility, and more particularly to a submersible pump suitable for various draining operations and a pumping / discharging used for pumping a predetermined drainage target area Regarding pump equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】台風や豪雨等が発生した際には、河川の
氾濫や地下街の浸水等を未然に防止する必要があるのは
いうまでもない。このため、例えば、河川が増水したよ
うな場合、氾濫するおそれがある河川（以下「氾濫予想
河川」という）から取水し、氾濫予想河川に近接した氾
濫するおそれのない他の河川（以下「安全河川」とい
う）に排水することが行われる。このような場合、従来
から、水中ポンプを含む揚排水ポンプ設備が用いられて
いた。従来、水中ポンプとしては、誘導電動機等を駆動
源とするものが一般に用いられ、当該水中ポンプは、吐
出口に排水ホースが接続された状態で氾濫予想河川内に
配置される。また、排水ホースのホース出口は、安全河
川まで導かれる。この状態で、水中ポンプを作動させる
ことにより、氾濫予想河川から取水し、安全河川に放水
する。2. Description of the Related Art Needless to say, it is necessary to prevent flooding of rivers and inundation of underground malls in the event of a typhoon or heavy rain. Therefore, for example, when a river increases, water is taken from a river that may flood (hereinafter referred to as "flood forecast river"), and other rivers near the flood forecast river that are not likely to flood (hereinafter referred to as "safety" Drainage to the river). In such a case, a pumping and drainage pump facility including a submersible pump has been conventionally used. Conventionally, as a submersible pump, one using an induction motor or the like as a drive source is generally used, and the submersible pump is arranged in a flood forecast river with a drain hose connected to a discharge port. In addition, the hose outlet of the drain hose is led to a safe river. In this state, by operating the submersible pump, water will be taken from the flood expected river and discharged to the safe river.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
上述したような排水作業に関連して、次のような問題点
が指摘されていた。すなわち、従来の水中ポンプ（水中
モータポンプ）のサイズ、重量は大きく、搬送、設置作
業にクレーン等を用いる必要があった。このため、従来
の水中ポンプを搬送、設置する際の作業負担は極めて多
大となり、迅速性が要求される揚排水作業に支障をきた
していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the past,
The following problems have been pointed out regarding the drainage work described above. That is, the conventional submersible pump (submersible motor pump) is large in size and weight, and it is necessary to use a crane or the like for transportation and installation work. For this reason, the work load when transporting and installing the conventional submersible pump becomes extremely large, which hinders the pumping and draining work that requires promptness.
【０００４】そこで、本発明は、極めて容易に小型軽量
化を図ることが可能であり、人力によって運搬、設置す
ることができる水中ポンプ、及び、揚排水作業を安定か
つ迅速に遂行可能とする揚排水ポンプ設備の提供を目的
とする。Therefore, the present invention makes it possible to reduce the size and weight very easily, and the submersible pump that can be carried and installed manually and the lifting and draining work can be performed stably and quickly. The purpose is to provide drainage pump equipment.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による水中ポンプは、対象水域内に配置され、主軸に取
り付けられた羽根車を回転させて流体を圧送する水中ポ
ンプにおいて、主軸に固定された界磁回転子と、この界
磁回転子の周囲に配置された固定子とからなる同期電動
機を備えることを特徴とする。The submersible pump according to the present invention as set forth in claim 1 is a submersible pump which is arranged in a target water area and rotates an impeller attached to a main shaft to pump a fluid. A synchronous motor including a fixed field rotor and a stator arranged around the field rotor is provided.
【０００６】この水中ポンプは、例えば、台風や豪雨等
が発生した場合に、氾濫予想河川や地下街といった対象
水域を揚排水するために用いると好適なものである。こ
の水中ポンプは、羽根車を回転させるための駆動源とし
て同期電動機を備える。この同期電動機は、界磁回転子
と固定子（電機子の固定子）とからなる。そして、この
同期電動機は、例えば固定子のスロット数よりも多い数
の磁石をもった界磁回転子を有し、極めて軽量コンパク
トに構成される。従って、この水中ポンプは、人力で極
めて容易に持ち運びできる程度にまで小型軽量化するこ
とができる。This submersible pump is suitable for use in pumping and draining a target water area such as an expected flooding river or an underground mall when, for example, a typhoon or a heavy rain occurs. This submersible pump includes a synchronous motor as a drive source for rotating the impeller. This synchronous motor is composed of a field rotor and a stator (stator of armature). The synchronous motor has a field rotor having a number of magnets larger than the number of slots of the stator, for example, and is extremely lightweight and compact. Therefore, this submersible pump can be made small and lightweight to the extent that it can be carried very easily by human power.
【０００７】請求項３に記載の本発明による水中ポンプ
は、対象水域内に配置され、主軸に取り付けられた羽根
車を回転させて流体を圧送する水中ポンプにおいて、主
軸に固定された界磁回転子と、この界磁回転子の周囲に
配置された固定子とからなる同期電動機を備え、この同
期電動機が収容されるモータケーシングは、吸込ケーシ
ングと一体化されており、主軸に作用するスラスト荷重
を受けるスラスト軸受は、同期電動機を挟んで羽根車の
反対側に位置するように配置されていることを特徴とす
る。A submersible pump according to a third aspect of the present invention is a submersible pump which is disposed in a target water area and rotates an impeller attached to a main shaft to pump a fluid. A synchronous motor including a child and a stator arranged around the field rotor is provided.The motor casing in which the synchronous motor is housed is integrated with the suction casing, and the thrust load acting on the main shaft is provided. The thrust bearing for receiving is characterized in that it is arranged so as to be located on the opposite side of the impeller across the synchronous motor.
【０００８】この水中ポンプも、例えば、台風や豪雨等
が発生した場合に、氾濫予想河川や地下街といった対象
水域を揚排水するために用いると好適なものである。こ
の水中ポンプでは、羽根車を回転させるための駆動源と
して、極めて軽量コンパクトに構成可能な同期電動機が
用いられている。また、この同期電動機が収容されるモ
ータケーシングは、軽量化を目的として、吸込ケーシン
グと一体化されている。従って、吸込ケーシングとモー
タケーシングとを連結するフランジやボルトを省略可能
となる。This submersible pump is also suitable for use in pumping and draining target water areas such as expected flooding rivers and underground malls when, for example, a typhoon or a heavy rain occurs. In this submersible pump, an extremely lightweight and compact synchronous motor is used as a drive source for rotating the impeller. The motor casing in which the synchronous motor is housed is integrated with the suction casing for the purpose of weight reduction. Therefore, it is possible to omit the flange and the bolt that connect the suction casing and the motor casing.
【０００９】そして、同期電動機を収容するモータケー
シングの全長（軸方向の長さ）を短くすることができる
ので、スラスト軸受を羽根車の反対側に位置するように
配置してポンプ全体をコンパクト化しても、羽根車（羽
根の先端）と吸込ケーシング等との間隔を狭く維持する
ことが可能となる。また、これにより、分解、組立も容
易となる。この結果、この水中ポンプは、人力で極めて
容易に持ち運びできる程度にまで小型軽量化することが
できる。従って、この水中ポンプを用いれば、安定かつ
迅速な揚排水作業が可能となる。Since the overall length (axial length) of the motor casing for housing the synchronous motor can be shortened, the thrust bearing is arranged so as to be located on the opposite side of the impeller, and the entire pump is made compact. However, it is possible to maintain a narrow gap between the impeller (tip of the blade) and the suction casing. Further, this also facilitates disassembly and assembly. As a result, this submersible pump can be made compact and lightweight to the extent that it can be carried very easily by human power. Therefore, by using this submersible pump, stable and speedy drainage work can be performed.
【００１０】請求項４に記載の本発明による揚排水ポン
プ設備は、対象水域を排水するための水中ポンプを搭載
可能な移動体として構成された揚排水ポンプ設備であっ
て、移動体には、少なくとも、水中ポンプを駆動するた
めの発電機と、発電機および水中ポンプと接続される制
御装置と、水中ポンプに接続する排水ホースと、水中ポ
ンプを対象水域に配置するために用いられるフロートと
が搭載されており、水中ポンプは、主軸に固定された界
磁回転子と、この界磁回転子の周囲に配置された固定子
とからなる同期電動機を備えることを特徴とする。The pumping and draining pump equipment according to the present invention as defined in claim 4 is a pumping and draining pump equipment configured as a moving body capable of mounting an underwater pump for draining the target water area, and the moving body comprises: At least a generator for driving the submersible pump, a control device connected to the generator and the submersible pump, a drain hose connected to the submersible pump, and a float used to place the submersible pump in the target water area. The submersible pump mounted therein is characterized by including a synchronous motor including a field rotor fixed to the main shaft and a stator arranged around the field rotor.
【００１１】この揚排水ポンプ設備は、極めて軽量コン
パクトであり、かつ、安定した性能を発揮し得る水中ポ
ンプを備えた移動体として構成されている。従って、こ
の揚排水ポンプ設備を待機させておけば、増水した河川
等の対象水域に到着した後、極めて迅速に対象水域に水
中ポンプを設置可能となり、揚排水作業を安定かつ迅速
に遂行可能となる。The pumping / drainage pump equipment is extremely lightweight and compact, and is constructed as a moving body equipped with a submersible pump capable of exhibiting stable performance. Therefore, if this pumping and draining pump equipment is kept on standby, it is possible to install a submersible pump in the target water area very quickly after arriving at the target water area such as a river where the water level has increased, and it is possible to perform pumping and draining work stably and quickly. Become.
【００１２】請求項５に記載の本発明による揚排水ポン
プ設備は、対象水域を排水するための水中ポンプを搭載
可能な移動体として構成された揚排水ポンプ設備であっ
て、移動体には、少なくとも、水中ポンプを駆動するた
めの発電機と、発電機および水中ポンプと接続される制
御装置と、水中ポンプに接続する排水ホースと、水中ポ
ンプを対象水域に配置するために用いられるフロートと
が搭載されており、水中ポンプは、主軸に固定された界
磁回転子と、この界磁回転子の周囲に配置された固定子
とからなる同期電動機を備え、この同期電動機が収容さ
れるモータケーシングは、吸込ケーシングと一体化され
ており、主軸に作用するスラスト荷重を受けるスラスト
軸受は、同期電動機を挟んで羽根車の反対側に位置する
ように配置されていることを特徴とする。The pumping and draining pump equipment according to the present invention is a pumping and draining pump equipment configured as a moving body capable of mounting an underwater pump for draining a target water area. At least a generator for driving the submersible pump, a control device connected to the generator and the submersible pump, a drain hose connected to the submersible pump, and a float used to place the submersible pump in the target water area. The submersible pump installed is equipped with a synchronous motor including a field rotor fixed to the main shaft and a stator arranged around the field rotor, and a motor casing in which the synchronous motor is housed. Is integrated with the suction casing, and the thrust bearing that receives the thrust load acting on the main shaft is arranged so as to be located on the opposite side of the impeller with the synchronous motor sandwiched. And wherein the Rukoto.
【００１３】この揚排水ポンプ設備も、極めて軽量コン
パクトであり、かつ、安定した性能を発揮し得る水中ポ
ンプを備えた移動体として構成されている。従って、こ
の揚排水ポンプ設備を待機させておけば、増水した河川
等の対象水域に到着した後、極めて迅速に対象水域に水
中ポンプを設置可能となり、また、揚排水作業を安定か
つ迅速に遂行可能となる。This pumping and draining pump equipment is also extremely lightweight and compact, and is constructed as a moving body equipped with a submersible pump capable of exhibiting stable performance. Therefore, if this pumping and draining pump equipment is kept on standby, it is possible to install the submersible pump in the target water area very quickly after arriving at the target water area such as a river where the water level has increased, and to carry out the pumping and draining work stably and quickly. It will be possible.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による水
中ポンプ、及び、揚排水ポンプ設備の好適な実施形態に
ついて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the submersible pump and the pumping / discharging pump equipment according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１５】図１は、本発明による揚排水ポンプ設備を
示す斜視図である。同図に示すように、揚排水ポンプ設
備１は、例えば、２〜４トンクラスのトラック２をベー
スとした移動体として構成されている。これにより、こ
の揚排水ポンプ設備１は、高い機動性を有し、狭隘な路
上や堤防上等を容易に走行させることができる。この揚
排水ポンプ設備１を構成するトラック２の荷台３には、
図１に示すように、ポンプパッケージ５が搭載または固
定されている。また、荷台３には、発電機４が搭載また
は固定されている。この発電機４に対しては、電動式の
燃料供給ポンプＦＰ（図２参照）により、図示しない燃
料タンクから燃料が供給される。更に、荷台３には、制
御盤（制御装置）６が搭載または固定されている。FIG. 1 is a perspective view showing a pumping and drainage pump facility according to the present invention. As shown in the figure, the lifting / drainage pump equipment 1 is configured as a moving body based on, for example, a truck 2 of a 2 to 4 ton class. As a result, the pumping and draining pump equipment 1 has high mobility and can easily travel on a narrow road or on an embankment. On the loading platform 3 of the truck 2 that constitutes the lifting / drainage pump equipment 1,
As shown in FIG. 1, the pump package 5 is mounted or fixed. A generator 4 is mounted on or fixed to the platform 3. Fuel is supplied to the generator 4 from an unillustrated fuel tank by an electric fuel supply pump FP (see FIG. 2). Further, a control panel (control device) 6 is mounted or fixed on the platform 3.
【００１６】ポンプパッケージ５は、図２に示すよう
に、箱体として構成されており、複数の収納段５ａと、
開閉扉５ｂとを有する。ポンプパッケージ５の各収納段
５ａには、工具箱Ｂ１、予備品等を収納させる収納箱Ｂ
２、電力供給ケーブルＣ、排水ホースＨ、アース棒、ハ
ンマ、係留杭といった各種備品が収容される。また、収
納段５ａには、複数の投光器Ｌと共に、本発明による水
中ポンプ１０が複数（本実施形態では、２体）収容され
る。更に、ポンプパッケージ５の側部には、水中ポンプ
１０を水中に配置する際に用いるフロートＦを複数繋止
することが可能である。As shown in FIG. 2, the pump package 5 is formed as a box body, and has a plurality of storage stages 5a,
It has an opening / closing door 5b. A storage box B for storing a tool box B1, spare parts, etc. in each storage stage 5a of the pump package 5.
2. Various equipments such as power supply cable C, drain hose H, ground rod, hammer, mooring pile are stored. In addition, in the storage stage 5a, a plurality of submersible pumps 10 according to the present invention (two bodies in the present embodiment) are accommodated together with a plurality of light projectors L. Furthermore, a plurality of floats F used when the submersible pump 10 is placed in water can be connected to the side portion of the pump package 5.
【００１７】図３は、本発明による水中ポンプ１０を示
す断面図である。同図に示すように、水中ポンプ１０
は、斜流ポンプとして構成されており、ステンレス等に
よって形成された主軸１１および羽根車１２を備える。
水中ポンプ１０は、氾濫するおそれがある河川や、地下
街の浸水部といった対象水域内に配置され、主軸１１に
取り付けられた羽根車１２を回転させて氾濫のおそれの
ない他の河川等に流体（水）を圧送する。このように主
軸１１および羽根車１２を回転駆動するために、水中ポ
ンプ１０には、同期電動機１４が備えられている。FIG. 3 is a sectional view showing a submersible pump 10 according to the present invention. As shown in the figure, the submersible pump 10
Is configured as a mixed flow pump and includes a main shaft 11 and an impeller 12 formed of stainless steel or the like.
The submersible pump 10 is placed in a target water area such as a flooded river or a submerged part of an underground mall, and rotates an impeller 12 attached to a main shaft 11 to cause a fluid flow to another river or the like that is not flooded ( Water). In order to rotationally drive the main shaft 11 and the impeller 12 in this manner, the submersible pump 10 is provided with a synchronous motor 14.
【００１８】同期電動機１４は、主軸１１に固定された
界磁回転子１５と、界磁回転子１５の周囲に配置された
固定子１６とからなる。界磁回転子１５は、珪素鋼板等
を積層させた鉄心に複数の永久磁石を埋設することによ
り構成されている。また、固定子１６には、複数のスロ
ットが放射状に形成されると共に、電機子線が巻回され
ている電機子歯が複数備えられている。そして、この同
期電動機１４では、固定子１６のスロット数よりも界磁
回転子の磁石数が多く定められている。これにより、同
期電動機１４は高い出力を発生可能であると共に、極め
て軽量かつコンパクトに構成される。The synchronous motor 14 comprises a field rotor 15 fixed to the main shaft 11 and a stator 16 arranged around the field rotor 15. The field rotor 15 is configured by embedding a plurality of permanent magnets in an iron core formed by laminating silicon steel plates and the like. Further, the stator 16 is provided with a plurality of slots radially and is also provided with a plurality of armature teeth around which armature wires are wound. In this synchronous motor 14, the number of magnets in the field rotor is set to be larger than the number of slots in the stator 16. As a result, the synchronous motor 14 can generate a high output and is extremely lightweight and compact.
【００１９】図３に示すように、同期電動機１４は、モ
ータケーシング１７内に密閉されている。上述したよう
に、同期電動機１４では、界磁回転子１５および固定子
１６を軽量かつコンパクトに構成することが可能であ
り、このため、モータケーシング１７自体も極めて軽量
かつコンパクトに構成される。モータケーシング１７に
は、界磁回転子１５の近傍かつ羽根車１２側に位置する
ように、主軸１１を支持するラジアル軸受１８が装着さ
れている。また、モータケーシング１７には、ラジアル
軸受１８よりも羽根車１２側に位置するように、メカニ
カル式のシール部１９が設けられている。As shown in FIG. 3, the synchronous motor 14 is enclosed in a motor casing 17. As described above, in the synchronous motor 14, the field rotor 15 and the stator 16 can be configured to be lightweight and compact. Therefore, the motor casing 17 itself is also configured to be extremely lightweight and compact. A radial bearing 18 that supports the main shaft 11 is mounted on the motor casing 17 so as to be located near the field rotor 15 and on the side of the impeller 12. Further, the motor casing 17 is provided with a mechanical seal portion 19 so as to be located closer to the impeller 12 side than the radial bearing 18.
【００２０】モータケーシング１７の羽根車１２と反対
側の端部には、軸受箱２０が水密に接続されている。こ
の軸受箱２０には、界磁回転子１５の近傍、かつ、同期
電動機１４を挟んで羽根車１２の反対側に位置するよう
に、スラスト軸受２１が装着されている。スラスト軸受
２２は、主軸１１に作用するスラスト荷重を受ける。ま
た、軸受箱２０内には、レゾルバ（磁極位置検出手段）
Ｒが収容されている。レゾルバＲは、主軸１１に取り付
けられており、同期電動機１４を構成する界磁回転子１
５の磁極位置を検出する。なお、レゾルバＲを用いるこ
となく磁気位置検出を行なうように同期電動機１４を構
成してもよい。A bearing box 20 is watertightly connected to the end of the motor casing 17 opposite to the impeller 12. A thrust bearing 21 is attached to the bearing box 20 in the vicinity of the field rotor 15 and on the opposite side of the impeller 12 with the synchronous motor 14 interposed therebetween. The thrust bearing 22 receives a thrust load acting on the main shaft 11. Further, a resolver (magnetic pole position detecting means) is provided in the bearing box 20.
R is housed. The resolver R is attached to the main shaft 11 and constitutes the field motor 1 that constitutes the synchronous motor 14.
The magnetic pole position of No. 5 is detected. The synchronous motor 14 may be configured to detect the magnetic position without using the resolver R.
【００２１】更に、軸受箱２０には、ケーブル挿入部２
２が接続されている。同期電動機１４を構成する固定子
１６の各電機子巻線に対して給電するための電力供給ケ
ーブルＣ等は、このケーブル挿入部２２から同期電動機
１４側に導かれる。加えて、軸受箱２０内には、主軸１
１に電力供給ケーブルＣ等が絡み付くのを防止するカバ
ー２３が配置されている。Further, the bearing box 20 has a cable insertion portion 2
2 is connected. A power supply cable C for supplying power to each armature winding of the stator 16 that constitutes the synchronous motor 14 is guided from the cable insertion portion 22 to the synchronous motor 14 side. In addition, in the bearing box 20, the main shaft 1
A cover 23 for preventing the power supply cable C and the like from being entangled with the power supply cable 1 is arranged.
【００２２】また、モータケーシング１７は、図３に示
すように、複数の整流板ＧＶを介して、吸込ケーシング
２５と一体化されている。すなわち、各整流板ＧＶの一
端側はモータケーシング１７に固定（溶接）され、他端
側は、吸込ケーシング２５に固定（溶接）されている。
これにより、モータケーシング１７、吸込ケーシング２
５、及び、各整流板ＧＶとによって吸込口２４が画成さ
れる。また、モータケーシング１７と吸込ケーシング２
５とに対しては、吸込口２４を覆うようにストレーナ２
６が固定される。これにより、吸込口２４内への異物の
侵入が防止される。吸込ケーシング２５の内周面は、径
方向外側に向かうにつれて同期電動機１４側に傾斜する
羽根車１２の羽根１２ａの先端と対向する。Further, as shown in FIG. 3, the motor casing 17 is integrated with the suction casing 25 via a plurality of rectifying plates GV. That is, one end side of each straightening plate GV is fixed (welded) to the motor casing 17, and the other end side is fixed (welded) to the suction casing 25.
Thereby, the motor casing 17 and the suction casing 2
The suction port 24 is defined by 5 and each straightening plate GV. In addition, the motor casing 17 and the suction casing 2
5 and the strainer 2 so as to cover the suction port 24.
6 is fixed. This prevents foreign matter from entering the suction port 24. The inner peripheral surface of the suction casing 25 faces the tips of the blades 12a of the impeller 12 that incline toward the synchronous motor 14 side toward the radially outer side.
【００２３】更に、吸込ケーシング２５には、吐出ケー
シング２７がボルトを介して固定されている。吐出ケー
シング２７の内部には、複数の静翼ＳＶが放射状に配置
されており、各静翼ＳＶの下流側には、吐出口２８が画
成されている。各静翼ＳＶは、軸受ケーシング２９を支
持している。この軸受ケーシング２９の内部には、主軸
１１を支持するラジアル軸受３０が装着されている。Further, a discharge casing 27 is fixed to the suction casing 25 via bolts. Inside the discharge casing 27, a plurality of vanes SV are radially arranged, and a discharge port 28 is defined on the downstream side of each vane SV. Each vane SV supports a bearing casing 29. Inside the bearing casing 29, a radial bearing 30 that supports the main shaft 11 is mounted.
【００２４】このように、水中ポンプ１０では、羽根車
１２を回転させるための駆動源として、極めて軽量コン
パクトに構成可能であると共に、安定したトルクを発生
する同期電動機１４が用いられている。このように、同
期電動機１４自体が極めてコンパクトであることから、
水中ポンプ１０では、モータケーシング１７の外径およ
び全長（軸方向の長さ）を短くすることができる。ま
た、主軸１１を支持するラジアル軸受１８を同期電動機
１４の近傍かつ羽根車１２側に配置すると共に、スラス
ト軸受２１を同期電動機１４の近傍かつ羽根車１２の反
対側に位置するように配置してモータケーシング１７と
吸込ケーシング２５とを一体化させ、ポンプ全体をコン
パクト化している。As described above, in the submersible pump 10, as the drive source for rotating the impeller 12, the synchronous motor 14 that can be constructed to be extremely lightweight and compact and that generates stable torque is used. In this way, since the synchronous motor 14 itself is extremely compact,
In the submersible pump 10, the outer diameter and the entire length (axial length) of the motor casing 17 can be shortened. A radial bearing 18 supporting the main shaft 11 is arranged near the synchronous motor 14 and on the impeller 12 side, and a thrust bearing 21 is arranged near the synchronous motor 14 and on the opposite side of the impeller 12. The motor casing 17 and the suction casing 25 are integrated to make the entire pump compact.
【００２５】同期電動機１４が収容されるモータケーシ
ング１７は、吸込ケーシング２５と一体化されている。
従って、吸込ケーシング２５とモータケーシング１７と
を連結するフランジ、ボルトが不要となる。この結果、
流量を約５ｍ3／ｍｉｎ、揚程を約１０ｍ程度と十分に
確保しつつ、水中ポンプ１０を、取っ手３１を介して人
力で極めて容易に持ち運びできる程度（３０ｋｇ以下）
まで、容易に小型軽量化することが可能となる。The motor casing 17 in which the synchronous motor 14 is housed is integrated with the suction casing 25.
Therefore, the flange and the bolt that connect the suction casing 25 and the motor casing 17 are unnecessary. As a result,
While ensuring a flow rate of about 5 m 3 / min and a lift of about 10 m, the submersible pump 10 can be carried easily by hand through the handle 31 (30 kg or less).
It is possible to easily reduce the size and weight.
【００２６】このように構成された水中ポンプ１０は、
トラック２に搭載されている制御盤（制御装置）６を介
して、給電・制御される。図４に示す揚排水ポンプ設備
１の制御ブロック図を参照しながら、この制御盤６につ
いて説明する。同図に示すように、制御盤６は、それぞ
れ発電機４と接続される三相変圧器６１および単相変圧
器６２を備える。三相変圧器６１には、水中ポンプ１０
の使用数に応じた数（本実施形態では、２体）のインバ
ータ６３が接続されている。各インバータ６３は、三相
変圧器６１からの３相交流を処理して、所定周波数の電
機子電流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を発生する。各インバー
タ６３は、電力供給ケーブルＣを介して、水中ポンプ１
０の同期電動機１４を構成する固定子１６と接続され
る。なお、単相変圧器６２からの交流電流は、投光器Ｌ
や燃料供給ポンプＦＰといった各種備品に供給される。The submersible pump 10 thus constructed is
Power is supplied and controlled via a control panel (control device) 6 mounted on the truck 2. The control panel 6 will be described with reference to the control block diagram of the lifting / drainage pump equipment 1 shown in FIG. As shown in the figure, the control panel 6 includes a three-phase transformer 61 and a single-phase transformer 62, which are connected to the generator 4, respectively. The three-phase transformer 61 includes a submersible pump 10
The number of inverters 63 (two in this embodiment) according to the number of used inverters is connected. Each inverter 63 processes the three-phase alternating current from the three-phase transformer 61 and generates an armature current (U phase, V phase, W phase) of a predetermined frequency. Each inverter 63 is connected to the submersible pump 1 via the power supply cable C.
It is connected to the stator 16 that constitutes the synchronous motor 14 of zero. In addition, the alternating current from the single-phase transformer 62 is
And various kinds of equipment such as the fuel supply pump FP.
【００２７】また、図４に示すように、制御盤６には、
水中ポンプ１０の使用数に応じた数（本実施形態では、
２体）のＰＷＭ回路６４が備えられており、各インバー
タ６３は、これらＰＷＭ回路６４によって制御される。
更に、各ＰＷＭ回路６４には、補正回路６５が接続され
ている。これら各補正回路６５は、信号ケーブルを介し
て、各水中ポンプ１０（同期電動機１４）に設けられて
いるレゾルバＲと接続される。Further, as shown in FIG.
A number corresponding to the number of submersible pumps 10 used (in the present embodiment,
Two PWM circuits 64 are provided, and each inverter 63 is controlled by these PWM circuits 64.
Further, a correction circuit 65 is connected to each PWM circuit 64. Each of these correction circuits 65 is connected to a resolver R provided in each submersible pump 10 (synchronous electric motor 14) via a signal cable.
【００２８】図５に示すように、各補正回路６５は、レ
ゾルバＲと接続される電気角算出回路７１が含まれてい
る。電気角算出回路７１は、レゾルバＲの検出信号に示
される界磁回転子１５の磁極位置から電気角を求め、電
気角を示す信号を速度検出回路７２に送出する。速度検
出回路７２は、電気角算出回路７１からの信号を微分処
理等して界磁回転子１５（主軸１１）の回転速度を算出
する。速度検出回路７２の出力信号は、加算器７３に減
算入力される。この加算器７３には、図示しない設定器
等から回転速度指令信号が加算入力される。As shown in FIG. 5, each correction circuit 65 includes an electrical angle calculation circuit 71 connected to the resolver R. The electrical angle calculation circuit 71 obtains the electrical angle from the magnetic pole position of the field rotor 15 indicated by the detection signal of the resolver R, and sends a signal indicating the electrical angle to the speed detection circuit 72. The speed detection circuit 72 calculates the rotational speed of the field rotor 15 (spindle 11) by differentiating the signal from the electrical angle calculation circuit 71. The output signal of the speed detection circuit 72 is subtracted and input to the adder 73. A rotation speed command signal is additionally input to the adder 73 from a setting device (not shown) or the like.
【００２９】加算器７３の出力信号は、速度制御回路７
４に送られ、速度制御回路７４の出力信号は、トルク電
流指令回路７５に送られる。トルク電流指令回路７５
は、速度制御回路７４の出力信号に基いて、トルク成分
電流指令信号を生成し、電流制御回路７６に送出する。
電流制御回路７６は、トルク電流指令回路７５からのト
ルク成分電流指令信号と、電気角算出回路７１からの電
気角を示す信号とから、電機子電流指令信号を生成し、
当該指令信号をＰＷＭ回路６４に送出する。The output signal of the adder 73 is the speed control circuit 7
4 and the output signal of the speed control circuit 74 is sent to the torque current command circuit 75. Torque current command circuit 75
Generates a torque component current command signal based on the output signal of the speed control circuit 74 and sends it to the current control circuit 76.
The current control circuit 76 generates an armature current command signal from the torque component current command signal from the torque current command circuit 75 and the signal indicating the electrical angle from the electrical angle calculation circuit 71,
The command signal is sent to the PWM circuit 64.
【００３０】これにより、揚排水ポンプ設備１では、磁
極位置検出手段としてのレゾルバＲによって検出された
同期電動機１４（界磁回転子１５）の磁極位置から電気
角が求められ、得られた電気角に同期するように電機子
電流を制御されることになる。なお、補正回路６５は、
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相ごとに設けるのが好ましい。As a result, in the pumping and draining pump equipment 1, the electrical angle is obtained from the magnetic pole position of the synchronous motor 14 (field rotor 15) detected by the resolver R as the magnetic pole position detecting means, and the obtained electrical angle is obtained. The armature current is controlled so as to be synchronized with. The correction circuit 65 is
It is preferable to provide each of the U phase, the V phase, and the W phase.
【００３１】次に、図６を参照しながら、揚排水ポンプ
設備１の使用手順について説明する。ここでは、台風や
豪雨等が発生した際に氾濫するおそれがある氾濫予想河
川１００から取水し、氾濫予想河川１００に近接した氾
濫するおそれのない安全河川１０１に排水する手順を例
にとって説明する。この場合、揚排水作業に必要な各種
設備を備えた揚排水ポンプ設備１（トラック２）は、氾
濫予想河川１００の排水対象箇所付近まで走行させら
れ、氾濫予想河川１００と、安全河川１０１との境界に
ある堤防等に停止させられる。Next, referring to FIG. 6, the procedure for using the pumping and draining pump equipment 1 will be described. Here, a procedure will be described by taking as an example the procedure of taking water from a flood expected river 100 that may be flooded when a typhoon, heavy rain, etc. occur, and draining it to a safe river 101 that is not flooded and is close to the flood expected river 100. In this case, the pumping and draining pump equipment 1 (truck 2) equipped with various equipments necessary for pumping and draining work is driven to the vicinity of the target drainage point of the flood forecasting river 100, and the flood forecasting river 100 and the safety river 101 are connected. It will be stopped by an embankment at the boundary.
【００３２】トラック２を停止させたならば、ポンプパ
ッケージ５から、水中ポンプ１０や各種備品を取り出
し、所定箇所に設置する。すなわち、水中ポンプ１０
は、図６に示すように、ワイヤロープ等を介してフロー
トＦに繋止され、水中ポンプ１０の吐出ケーシング２７
（吐出口２８）には、排水ホースＨが接続される。ま
た、水中ポンプ１０の同期電動機１４およびレゾルバＲ
と、制御盤６とを電力供給ケーブルＣ等を介して接続す
る。そして、フロートＦに繋止した水中ポンプ１０を氾
濫予想河川１００内に投入すると共に、ロープ等を利用
して、水中ポンプ１０を堤防等に対して係留する。ま
た、排水ホースＨの先端は、安全河川１０１側に導かれ
る。After the truck 2 is stopped, the submersible pump 10 and various equipments are taken out from the pump package 5 and installed at predetermined locations. That is, the submersible pump 10
6, is connected to the float F via a wire rope or the like, and the discharge casing 27 of the submersible pump 10 is
A drain hose H is connected to the (discharge port 28). Further, the synchronous motor 14 of the submersible pump 10 and the resolver R
And the control panel 6 are connected via a power supply cable C or the like. Then, the submersible pump 10 connected to the float F is put into the flood forecast river 100, and the submersible pump 10 is moored to the embankment or the like by using a rope or the like. Further, the tip of the drain hose H is guided to the safe river 101 side.
【００３３】これにより、揚排水ポンプ設備１による揚
排水作業準備が完了する。この場合、上述したように、
水中ポンプ１０は極めて軽量コンパクトに構成されてい
ることから、当該準備作業を極めて迅速かつスムースに
進行させることができる。そして、この状態から、制御
盤６を介して、各水中ポンプ１０の固定子１６に対して
電機子電流を供給すれば、同期電動機１４によって羽根
車１２が回転駆動され、氾濫予想河川１００内の水が各
水中ポンプ１０によって取水される。取水された水は、
各排水ホースＨを介して、安全河川１０１に排出され
る。このように、水中ポンプ１０を備えた揚排水ポンプ
設備１を待機させておけば、増水した河川等の対象水域
に到着した後、極めて迅速に対象水域に水中ポンプ１０
を設置可能となり、揚排水作業を安定かつ迅速に遂行可
能となる。As a result, the preparation for the pumping and draining work by the pumping and draining pump equipment 1 is completed. In this case, as mentioned above,
Since the submersible pump 10 is constructed to be extremely lightweight and compact, the preparatory work can be carried out extremely quickly and smoothly. Then, from this state, if the armature current is supplied to the stator 16 of each submersible pump 10 via the control panel 6, the impeller 12 is rotationally driven by the synchronous motor 14, and the flooded river 100 is expected to be flooded. Water is taken by each submersible pump 10. The water taken is
It is discharged to the safe river 101 through each drain hose H. In this way, if the pumping / drainage pump equipment 1 equipped with the submersible pump 10 is made to stand by, the submersible pump 10 can reach the target water area very quickly after it arrives at the target water area such as a flooded river.
Can be installed, and pumping and draining work can be performed stably and quickly.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明による水中ポンプは、極めて軽量
コンパクトに構成可能である。そして、これら水中ポン
プを備えた本発明による揚排水ポンプ設備によれば、揚
排水作業を安定かつ迅速に遂行可能となる。The submersible pump according to the present invention can be made extremely lightweight and compact. Further, according to the pumping / drainage pump equipment of the present invention equipped with these submersible pumps, pumping / draining work can be performed stably and quickly.
【図１】本発明による揚排水ポンプ設備を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing a pump for drainage pump according to the present invention.
【図２】図１の揚排水ポンプ設備に設けられているポン
プパッケージを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a pump package provided in the lifting / drainage pump facility of FIG.
【図３】本発明による水中ポンプを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a submersible pump according to the present invention.
【図４】本発明による揚排水ポンプ設備の制御ブロック
図である。FIG. 4 is a control block diagram of a pumping / discharging pump equipment according to the present invention.
【図５】本発明による揚排水ポンプ設備を構成する制御
盤に設けられている補正回路のブロック構成図である。FIG. 5 is a block configuration diagram of a correction circuit provided in a control panel that constitutes the pumping and drainage pump equipment according to the present invention.
【図６】本発明による揚排水ポンプ設備の使用状態を示
す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a usage state of the pumping and drainage pump equipment according to the present invention.
１…揚排水ポンプ設備、２…トラック、３…荷台、４…
発電機、５…ポンプパッケージ、６…制御盤、１０…水
中ポンプ、１１…主軸、１２…羽根車、１４…同期電動
機、１５…界磁回転子、１６…固定子、１７…モータケ
ーシング、１８，３０…ラジアル軸受、１９…シール
部、２０…軸受箱、２１…スラスト軸受、２４…吸込
口、２５…吸込ケーシング、２６…ストレーナ、２７…
吐出ケーシング、２８…吐出口、２９…軸受ケーシン
グ、６１…三相変圧器、６２…単相変圧器、６３…イン
バータ、６４…ＰＷＭ回路、６５…補正回路、７１…電
気角算出回路、７２…速度検出回路、７３…加算器、７
４…速度制御回路、７５…トルク電流指令回路、７６…
電流制御回路、１００…氾濫予想河川、１０１…安全河
川、Ｃ…電力供給ケーブル、Ｆ…フロート、ＧＶ…整流
板、Ｈ…排水ホース、Ｌ…投光器、Ｒ…レゾルバ、ＳＶ
…静翼。1 ... Lifting and drainage pump equipment, 2 ... Truck, 3 ... Loading platform, 4 ...
Generator, 5 ... Pump package, 6 ... Control panel, 10 ... Submersible pump, 11 ... Main shaft, 12 ... Impeller, 14 ... Synchronous electric motor, 15 ... Field rotor, 16 ... Stator, 17 ... Motor casing, 18 , 30 ... Radial bearing, 19 ... Seal part, 20 ... Bearing box, 21 ... Thrust bearing, 24 ... Suction port, 25 ... Suction casing, 26 ... Strainer, 27 ...
Discharge casing, 28 ... Discharge port, 29 ... Bearing casing, 61 ... Three-phase transformer, 62 ... Single-phase transformer, 63 ... Inverter, 64 ... PWM circuit, 65 ... Correction circuit, 71 ... Electrical angle calculation circuit, 72 ... Speed detection circuit, 73 ... Adder, 7
4 ... Speed control circuit, 75 ... Torque current command circuit, 76 ...
Current control circuit, 100 ... Expected flooding river, 101 ... Safety river, C ... Power supply cable, F ... Float, GV ... Rectifier plate, H ... Drain hose, L ... Floodlight projector, R ... Resolver, SV
… Shizuka.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 7/14 Ｈ０２Ｋ 7/14 Ｂ 21/14 21/14 Ｍ (72)発明者 今野 和成 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 宮本 康史 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 小林 一太 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3H022 AA01 BA03 BA06 BA07 CA15 CA50 DA00 DA20 5H607 AA12 BB01 BB07 CC05 FF06 5H621 BB10 JK13 JK15 JK17 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI theme code (reference) H02K 7/14 H02K 7/14 B 21/14 21/14 M (72) Inventor Kazunari Konno Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo 2-1-1 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Plant (72) Inventor Yasushi Miyamoto 2-1-1, Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Takasago Plant (72) Inventor Ichita Kobayashi Takasago, Hyogo Prefecture 2-1-1, Niihama, Arai-cho, Municipality Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Research Laboratory F-term (reference) 3H022 AA01 BA03 BA06 BA07 CA15 CA50 DA00 DA20 5H607 AA12 BB01 BB07 CC05 FF06 5H621 BB10 JK13 JK15 JK17
Claims (5)
られた羽根車を回転させて流体を圧送する水中ポンプに
おいて、 前記主軸に固定された界磁回転子と、この界磁回転子の
周囲に配置された固定子とからなる同期電動機を備える
ことを特徴とする水中ポンプ。1. A submersible pump, which is arranged in a target water area and rotates an impeller attached to a main shaft to pump a fluid, comprising: a field rotor fixed to the main shaft; and a periphery of the field rotor. A submersible pump comprising a synchronous motor including a stator disposed in the submersible pump.
シングは、吸込ケーシングと一体化されており、前記主
軸に作用するスラスト荷重を受けるスラスト軸受は、前
記同期電動機を挟んで前記羽根車の反対側に位置するよ
うに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の
水中ポンプ。2. A motor casing accommodating the synchronous motor is integrated with a suction casing, and a thrust bearing that receives a thrust load acting on the main shaft has an opposite side of the impeller with the synchronous motor interposed therebetween. The submersible pump according to claim 1, wherein the submersible pump is arranged so as to be located in the submersible pump.
られた羽根車を回転させて流体を圧送する水中ポンプに
おいて、 前記主軸に固定された界磁回転子と、この界磁回転子の
周囲に配置された固定子とからなる同期電動機を備え、
この同期電動機が収容されるモータケーシングは、吸込
ケーシングと一体化されており、前記主軸に作用するス
ラスト荷重を受けるスラスト軸受は、前記同期電動機を
挟んで前記羽根車の反対側に位置するように配置されて
いることを特徴とする水中ポンプ。3. A submersible pump, which is arranged in a target water area and rotates an impeller attached to a main shaft to pump a fluid, comprising: a field rotor fixed to the main shaft; and a periphery of the field rotor. Equipped with a synchronous motor consisting of a stator arranged in
A motor casing in which the synchronous motor is housed is integrated with a suction casing, and a thrust bearing that receives a thrust load acting on the main shaft is located on the opposite side of the impeller with the synchronous motor interposed therebetween. Submersible pump characterized by being arranged.
搭載可能な移動体として構成された揚排水ポンプ設備で
あって、 前記移動体には、少なくとも、 前記水中ポンプを駆動するための発電機と、 前記発電機および前記水中ポンプと接続される制御装置
と、 前記水中ポンプに接続する排水ホースと、 前記水中ポンプを対象水域に配置するために用いられる
フロートとが搭載されており、 前記水中ポンプは、主軸に固定された界磁回転子と、こ
の界磁回転子の周囲に配置された固定子とからなる同期
電動機を備えていることを特徴とする揚排水ポンプ設
備。4. A pumping and drainage pump facility configured as a moving body capable of mounting a submersible pump for draining a target water area, wherein the moving body has at least a generator for driving the submersible pump. A control device connected to the generator and the submersible pump, a drain hose connected to the submersible pump, and a float used to arrange the submersible pump in a target water area, The pump is equipped with a synchronous motor including a field rotor fixed to the main shaft and a stator arranged around the field rotor.
搭載可能な移動体として構成された揚排水ポンプ設備で
あって、 前記移動体には、少なくとも、 前記水中ポンプを駆動するための発電機と、 前記発電機および前記水中ポンプと接続される制御装置
と、 前記水中ポンプに接続する排水ホースと、 前記水中ポンプを対象水域に配置するために用いられる
フロートとが搭載されており、 前記水中ポンプは、主軸に固定された界磁回転子と、こ
の界磁回転子の周囲に配置された固定子とからなる同期
電動機を備えており、この同期電動機が収容されるモー
タケーシングは、吸込ケーシングと一体化されており、
前記主軸に作用するスラスト荷重を受けるスラスト軸受
は、前記同期電動機を挟んで前記羽根車の反対側に位置
するように配置されていることを特徴とする揚排水ポン
プ設備。5. A pumping and drainage pump facility configured as a moving body capable of mounting a submersible pump for draining a target water area, wherein the moving body has at least a generator for driving the submersible pump. A control device connected to the generator and the submersible pump, a drain hose connected to the submersible pump, and a float used to arrange the submersible pump in a target water area, The pump includes a synchronous motor including a field rotor fixed to the main shaft and a stator arranged around the field rotor.The motor casing in which the synchronous motor is housed is a suction casing. Is integrated with
A drainage pump facility, wherein a thrust bearing that receives a thrust load acting on the main shaft is arranged so as to be located on the opposite side of the impeller with the synchronous motor interposed therebetween.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001188665A JP2003003985A (en) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Submerged pump, and pumping-up and draining pump facility |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001188665A JP2003003985A (en) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Submerged pump, and pumping-up and draining pump facility |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003003985A true JP2003003985A (en) | 2003-01-08 |
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ID=19027726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080902 |