JP4562272B2 - 水中回転機械の電食防止装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、水中電動ポンプや曝気・攪拌装置など、水中回転機械の電食防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
水中電動ポンプや曝気・攪拌装置など、水中回転機械においては、接液部や回転体部分と静止体部分との間隙付近で特に腐食を生じ易い。腐食の要因が金属表面に形成される腐食電池の作用によるものであることは既に解明されており、腐食電池のアノード部とカソード部の電位差をなくすることができたならば、腐食電流が流れなくなって腐食は停止することになる。
【０００３】
しかしながら水中電動ポンプや曝気・撹拌装置など、水中回転機械の回転軸はボールベアリングなどの軸受により支承され、軸受の内外輪の対向面間の空隙部には潤滑用のグリースが充填されており、そのグリースは非導電性であるため、回転軸の回転時には内外輪とボールとの接触部分に絶縁油膜が形成され、軸受内輪およびそれに連なる回転体部分と、軸受外輪およびそれに連なる静止体部分とは完全に絶縁された状態となり、電位差によって腐食を生じることは避けられない。
【０００４】
腐食から保護するための対策として様々な塗装や、被膜をコーティングすることも試みられているが、回転部等への塗装やコーティングは摩耗やキャビテーションの現象等によって容易に剥離し、たとえ部分的な剥離であっても一旦剥離すれば電食防止機能は失われて腐食が進行することになる。また、陽極材の犠牲溶解作用により防食効果を得ようとする電気的防食法も試みられているが、これは機械構造物全体において電気的な導通状態であることが必要で、一部でも非導通状態であれば効果がなく、最もネックとなっているのが前述のごとくモータ駆動時において回転体部分と静止体部分とが軸受部で分断されることである。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、回転部等への塗装や高価なコーティングを必要とすることなく、原動機駆動時に回転体部分と静止体部分に生じる電位差を減少させて恒久的でローコストな電食防止効果の得られる、水中回転機械の電食防止を提供することにある。
【０００６】
【発明の構成】
本発明に係る水中回転機械の電食防止装置においては、軸受内輪に嵌着された回転軸の端面中心部に竪孔を穿設し、該竪孔に導電性コイルスプリングの下方部を嵌装させ、軸受外輪を嵌着させたベアリングハウジングの中央部蓋壁の裏面を前記コイルスプリングの上端に押圧状に接触させ、回転軸およびこれに連なる回転体部分とベアリングハウジングおよびこれに連なる静止体部分とが電気的に導通される、水中回転機械の接液する外壁と電気的に導通すように電位の低い金属で作られた流電陽極を装着するよう構成した。そして望ましくは、導電性コイルスプリングの上端が垂直に立上げられてベアリングハウジングの中央部蓋壁の裏面へ接触する触片に形成され、また、ベアリングハウジングの中央部蓋壁の裏面に凹窩が穿設されると共に導電性コイルスプリングの上端が垂直に立上げられて上記凹窩内に係入する触片に形成されていることである。
【０００７】
【実施例】
以下水中電動ポンプを実施対象とした事例により説明をする。
【０００８】
図１において、１はモータ回転軸であって、その負荷側導出端には羽根車３が装着されている。４は回転軸１の反負荷側導出端を支承する軸受であって、図２ないし図５に詳示するように回転軸１に静合する軸受内輪４ａと、ベアリングハウジングに静合する軸受外輪４ｂとがボール４ｃを介して対向している。６は導電性コイルスプリング、７は回転軸１の反負荷側導出端の端面中心部に穿設された竪孔であり、該竪孔７内には上記導電性コイルスプリング６の下方部が嵌装される。８はベアリングハウジング５の中央部蓋壁であって、図２に示すようベアリングハウジング５の外側から蓋装することにより該中央部蓋壁８の裏面中心部付近が導電性コイルスプリング６の上端に接触する。また、図３に示すよう導電性コイルスプリング６の上端が垂直に立上げられた触片６ａに形成されている場合には該触片６ａがベアリングハウジング５の中央部蓋壁８の裏面へ接触する。また、図４に示すようベアリングハウジング５の中央部蓋壁８の裏面に凹窩９が穿設して該凹窩９内へ前記触片６ａが係入するように構成すれば、原動機駆動時における遠心力の作用による導電性コイルスプリング６の横振れ現象を抑止することができる。また、図５に示すよう前記触片６ａの先端に導電性の球体６ｂを付設しておけば、中央部蓋壁８の裏面との摺接が円滑になるという効果を生じる。上記いずれの態様においても回転軸１の竪孔７に嵌装された導電性コイルスプリング６はその弾力によって中央部蓋壁８の裏面へ押圧状に接触し、回転軸１とベアリングハウジング５とは導電性コイルスプリング６を介して電気的に導通され、延いては回転軸１とそれに連なる羽根車３などの回転体部分と、ベアリングハウジング５およびそれに連なるモータ外胴１０やヘッドカバー１１などの静止体部分とが電気的に導通することになる。そして、１２はアルミニウム合金など電位の低い金属で作られた流電陽極であり、例えばヘッドカバー１１など静止体部分の外側接液部に電気的に導通するように装着されている。
【０００９】
【作用】
上述のような形態により回転軸とベアリングハウジングとを導電性コイルスプリングで電気的に導通させることにより、水中回転機械の駆動時において回転軸およびそれに連なる回転体部分と、ベアリングハウジングおよびそれに連なる静止体部分との間に生じる電位差を減少し、腐食電流がながれなくなると共に流電陽極の溶出による防食電流の流れが形成されて防食作用を生じることになる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明装置によれば、水中電動ポンプや曝気・撹拌装置などの水中回転機械について、回転部等への塗装や高価なコーティングを必要とすることなく、原動機駆動時に回転体部分と静止体部分に生じる電位差を減少させて恒久的でローコストな電食防止効果が得られるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置を施した水中電動ポンプの縦断側面図である。
【図２】本発明装置の要部縦断側面であって、導電性コイルスプリングの上端が通常の形態でベアリングハウジングの中央部蓋壁の裏面へ接触している状態を示す。
【図３】本発明装置の要部縦断側面図であって、導電性コイルスプリングの上端が垂直に立上げられた触片に形成されてベアリングハウジングの中央部蓋壁の裏面へ接触している状態を示す。
【図４】本発明装置の要部縦断側面図であって、導電性コイルスプリングの上端が垂直に立上げられた触片に形成されて中央部蓋壁の裏面の凹窩内に係入している状態を示す。
【図５】本発明装置の要部縦断側面図であって、導電性コイルスプリングの上端が垂直に立上げられ且っその先端に導電性の球体を付設した状態を示す。
【符号の説明】
１ 回転軸
４ａ 軸受内輪
４ｂ 軸受外輪
５ ベアリングハウジング
６ 弾性導電体
６ａ 環状座部
６ｂ 触片
７ ウエーブワッシャー
８ ベアリングハウジングの蓋状壁
１２ 流電陽極

Claims (3)

1. 軸受内輪（４ａ）に嵌着された回転軸（１）の端面中心部に竪孔(７)を穿設し、該竪孔（７）に導電性コイルスプリング（６）の下方部を嵌装させ、軸受外輪（４ｂ）を嵌着させたベアリングハウジング（５）の中央部蓋壁（８）の裏面を前記コイルスプリング（６）の上端に押圧状に接触させ、回転軸（１）およびこれに連なる回転体部分とベアリングハウジング（５）およびこれに連なる静止体部分とが電気的に導通される、水中回転機械の接液する外壁と電気的に導通すように電位の低い金属で作られた流電陽極を装着するよう構成したことを特徴とする、水中回転機械の電食防止装置。
2. 導電性コイルスプリング（６）の上端が垂直に立上げられてベアリングハウジング（５）の中央部蓋壁（８）の裏面へ接触する触片（６ａ）に形成されているをとを特徴とする、請求項１記載の水中回転機械の電食防止装置。
3. ベアリングハウジング（５）の中央部蓋壁（８）の裏面に凹窩（９）が穿設されると共に導電性コイルスプリング（６）の上端が垂直に立上げられて上記凹窩（９）内に係入する触片（６ａ）に形成されているをとを特徴とする、請求項１記載の水中回転機械の電食防止装置。

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