JP4846390B2 - 水中ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、水中ポンプに関する。

従来より、排水処理等に使用される仮設式の水中ポンプとして、全周流型の水中ポンプが知られている（例えば特許文献１参照）。

この全周流型の水中ポンプは、上下方向に延びる駆動軸を有するモータと、モータを収容するモータケーシングと、モータケーシングの外周面との間で環状の流路を区画形成すると共に、該環状の流路に連通する吐出口を有する略円筒状の外ケーシングと、を備えており、モータによってポンプ部が駆動されるに伴い、環状の流路を介して吐出口から外部に流体を吐出するように構成されている。

また、水中ポンプのモータが単相モータであるときには、それの運転のためにコンデンサが必要であり、前記特許文献に記載された水中ポンプでは、そのコンデンサがモータの上方位置に配置している。
特許第３２３９１７９号公報

ところが、こうした仮設式の水中ポンプはハンドルが取り付けられて持ち運び可能に構成されるものであるため、小型化が要求されるが、前記特許文献１に記載された水中ポンプは、コンデンサをモータの上方位置に配置している分、全高が高くなってしまう不都合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水中ポンプのさらなる小型化を図ることにある。

本発明の水中ポンプは、上下方向に延びる駆動軸を有する単相モータと、前記単相モータによって駆動されるポンプ部と、前記単相モータを収容するモータケーシングと、前記モータケーシングの外周面との間で環状の流路を区画形成すると共に、該環状の流路に連通する吐出口を有する略円筒状の外ケーシングと、を備え、前記ポンプ部が前記単相モータによって駆動されることに伴い、前記環状の流路を介して上記吐出口から外部に流体を吐出する全周流型の水中ポンプである。

そして、この水中ポンプは、前記単相モータの少なくとも運転用に用いられるコンデンサをさらに備え、前記コンデンサを、前記モータケーシング内において、前記単相モータの側方位置に配置する。

この構成によると、従来は単相モータの上方位置に配置されていたコンデンサが、単相モータの側方位置に配置されるため、単相モータの上方位置に、コンデンサの配置スペースを確保する必要が無くなり、その分、水中ポンプの全高は低くなる。

また、前記水中ポンプは全周流型であって、単相モータ（モータケーシング）の外周囲には環状の流路が予め形成されているため、単相モータの側方位置に配置したコンデンサは、その流路の形成スペース内に位置することになり、外ケーシングを大きくする必要はない。つまり、コンデンサを単相モータの側方位置に配置しても水中ポンプの外径は大きくならず、結果として、水中ポンプは小型化する。

ここで、前記単相モータは、その駆動軸が前記外ケーシングの中心位置に対し所定の偏心方向に偏心して配置されており、前記コンデンサは、前記偏心方向とは逆方向における前記単相モータの側方位置に配置されている、としてもよい。

こうすることで、単相モータを外ケーシングに対して偏心して配置することにより、モータケーシングと外ケーシングとの間に形成される環状の流路は、その偏心方向とは逆方向において相対的に広くなる。

そうして、コンデンサを、その相対的に広い流路側に配置することによって、例えば、容量がより大きい、大型のコンデンサを配置することが可能になる。
環状の流路に連通する吐出口は、前記流路幅が相対的に広い側に連通していてもよい。

前記水中モータは、前記モータケーシングの上端開口を閉塞するモートルカバーをさらに備え、前記モートルカバーには、前記単相モータの駆動軸を支持する軸受が取り付けられている、としてもよい。

上述したように、コンデンサを単相モータの側方に位置させることによって、単相モータの上方位置にコンデンサの配置スペースを確保する必要が無くなるため、ステータケーシングの上端開口を閉塞するモートルカバーに駆動軸の軸受を直接取り付けることが可能になる。これによって、例えば軸受用のブラケットを別途設けなくてもよく、部品点数の低減化が図られる。

以上説明したように、本発明の水中ポンプによると、コンデンサを単相モータの側方位置に配置したから、従来の水中ポンプにおいて必要であった単相モータ上方のコンデンサ配置スペースを省略することができ、その分、水中ポンプの全高を低くすることができる。また、コンデンサは全周流型の水中ポンプの環状流路の形成スペース内に配置されるため、水中ポンプの外径が大きくなることが抑制され、結果として、水中ポンプを大幅に小型化することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１，２は、本発明の実施形態に係る水中ポンプ１の断面図を示しており、図１は、図３におけるＩ−Ｉ断面を、図２は、図３におけるII−II断面をそれぞれ示している。

この水中ポンプ１は、排水処理等に使用される仮設式のポンプであり、羽根車２１を有するポンプ部２と、該羽根車２１を駆動するモータ４を有するモータ部３と、を備えている。そして、前記水中ポンプ１は、オイルケーシング６を挟んだ下側にポンプ部２を、その上側にモータ部３をそれぞれ配置することによって、ポンプ部２及びモータ部３が上下方向に並んで配置されている。

前記モータ部３は、ステータ４１及びロータ４２からなる前記モータ４と、該モータ４のステータ４１を覆うステータケーシング（モータケーシング）３１と、ステータケーシング３１の上端に取り付けられるモートルカバー３２と、を備えている。

前記モータ４は、単相モータであり、そのロータ４２の略中心に上下方向に延びる駆動軸４３が配設されている。そして、前記駆動軸４３の下端部は、羽根車２１に連結されており、これにより、前記モータ４の回転が該羽根車２１に伝達される。

前記ステータケーシング３１は、有底円筒状でかつ、その上端が開口したケーシング本体３１ａを備えている。そして、ケーシング本体３１ａの底部には、その略中心位置に前記駆動軸４３が貫通する貫通孔が形成されていると共に、前記駆動軸４３の略中間部分を回転可能に支持する軸受３３が取り付けられている。

前記ステータケーシング３１はまた、前記ケーシング本体３１ａと一体に形成された収容部３１ｂを備えている。この収容部３１ｂは、前記モータ４の、少なくとも運転用として用いられるコンデンサ３４を収容する部分であって、図４に示すように、ケーシング本体３１ａの外周面から径方向の外方に突出するように取り付けられている。

そうして、このステータケーシング３１は、図４に示すように、ケーシング本体３１ａの中心、換言すればモータ４の駆動軸４３の中心Ｘ２が、後述する外ケーシング５の中心Ｘ１に対し偏心して配置されており、前記収容部３１ｂは、前記ケーシング本体３１ａに対して、その偏心方向（図４における右方向）とは逆側の位置（図４における左側の位置）に配置されている。

前記モートルカバー３２は、断面略逆Ｕ字状を有していて、前記ステータケーシング３１（ケーシング本体３１ａ及び収容部３１ｂ）の上端開口を閉塞するように、このステータケーシング３１の上端に対して取り付けられている。このモートルカバー３２の上壁の内面にはブラケット３２ａが一体に形成されており、このブラケット３２ａには、前記駆動軸４３の上端部を回転可能に支持する軸受３５が取り付けられている。

また、モートルカバー３２の上壁の外周縁近傍には、後述する外ケーシング５を貫通して上方に突出するボス部３２ｂが形成されており、このボス部３２ｂには、前記モータ４に給電する給電ケーブルが挿通されるケーブルブーツ７１が水密状態で取り付けられている。

尚、図示は省略するが、モートルカバー３２内には、前記モータ４を駆動するための各種電気部品が収容される。

前記オイルケーシング６は、略円筒状であり、その筒軸方向の中央位置に、前記ポンプ部２とモータ部３とを区画する区画壁６１が形成されている。そうして、区画壁６１の上面側には、上方に突出する環状の起立壁６２が区画壁６１と一体に形成されていると共に、その下面側には、下方に突出する取付部６３が区画壁６１と一体に形成されている。また、区画壁６１には、その起立壁６２に囲まれた空間の中心に相当する位置に、上下に貫通する貫通孔が形成されており、その貫通孔内をモータ４の駆動軸４３が貫通して配置されている。

前記オイルケーシング６は、その起立壁６２の上端が、前記ステータケーシング３１のケーシング本体部３１ａの下面に対して固定されることによって、区画壁６１、起立壁６２及びケーシング本体部３１ａの下面によって囲まれた密閉空間を形成する。この密閉空間内には、メカニカルシール６４が配置されているのに対し、区画壁の下面側には、オイルシール６５が取り付けられている。

前記オイルケーシング６の環状の起立壁６２よりも径方向外側の部分には、その外周に沿って間欠的に複数の貫通口６６（図１及び図２においては１個のみ示す）が形成されている。それらの貫通口６６によりオイルケーシング６の下面側（ポンプ部２）側が外ケーシング５内に連通される。

前記外ケーシング５は、断面略Ｕ字形の有蓋円筒状を有しており、その下端が前記オイルケーシング６の上端に取り付けられることによって、オイルケーシング６と共にモータ部４を収容するモータ収容部を形成する。そうして、外ケーシング５とステータケーシング３１との間に、モータ４の周囲を周回する環状の流路５１が形成される。

前記外ケーシング５の上壁における外周縁近傍には、前記環状の流路５１に連通する吐出口５２が形成されており、この吐出口５２には、ホースカップリング５３が取り付けられている。尚、符号５４は、外ケーシング５の上壁に取り付けられた、本水中ポンプ１の携行用のハンドルである。

前記ポンプ部２は、上述したように、モータ４の駆動軸４３の下端に取り付けられた羽根車２１を備えると共に、ポンプケーシング２２を備えている。

前記ポンプケーシング２２は、断面略Ｕ字形の略有底筒状に形成されていて、前記オイルケーシング６の取付部６３内に内挿されて、前記羽根車２１を下側から覆うように配設されている。

前記ポンプケーシング２２の底部には、前記羽根車２１の中心位置に対応する位置に、吸込口２２ａが形成されている。これによって、吸込口２２ａは、外ケーシング５の中心Ｘ１に対して、ずれて配置されることになる。

尚、符号２３は、羽根車２１の背面側に配置されかつ、ポンプケーシング２２とオイルケーシング６とによって挟持される後面ライナーである。

前記オイルケーシング６の下側にはまた、前記ポンプケーシング２２を覆うようにストレーナ７が配設されている。このストレーナ７は、縦断面略Ｕ字形の略有底円筒状に形成されており、その外周壁部に複数の吸引穴７１が形成されている。そうして、ストレーナ７の上端が前記オイルケーシング６の下端に対し取り付けられることによって、ストレーナ７とオイルケーシング６とによってポンプ部２を収容するポンプ収容部が形成される。

この構成の水中ポンプ１において、例えば建築現場の建築用穴内の溜まり水を排水するような場合には、まずホースカップリング５３に図示省略の排水ホースの一端を連結しておいて、水中ポンプ１を溜まり水に浸るように建築用穴に配置し、モータ４を駆動させる。

それによって、羽根車２１が回転しその遠心力により羽根車２１の周辺部の水が側方へ押し出されて、羽根車２１の中央下部に対応する領域が減圧される。この減圧により、水がストレーナ７の側方から吸引穴７１、及び吸込口２２ａを通ってポンプケーシング２２内に吸引される。さらに、その水が前記遠心力により羽根車２１の側方に押し出されて、オイルケーシング６の貫通口６６を通り外ケーシング５内の環状の流路５１に導かれる。こうして、水が環状の流路５１内に所定量以上溜まると、吐出口５２及び排水ホースを通って外部に排出され、建築用穴内の溜まり水が排水される。

この水中ポンプ１によれば、単相モータ４の運転用として用いられるコンデンサ３４が、モータ４の側方位置に配置されているため、モータ４の上方にコンデンサ配置用のスペースが不要になり、その分、水中ポンプ１の全高が低くなる。

また、前記モータ４は、外ケーシング５に対して偏心して配置されており、ステータケーシング３１と外ケーシング５とによって区画される、モータ４の外周囲に形成された環状の流路５１が、そのずれ側とは逆側において広くなっている。そして、前記コンデンサ３４は、その広くなった流路５１側に配置されているため、コンデンサ３４をモータ４の側方位置に配置していても、水中ポンプ１の外径（外ケーシング５の外径）はそれほど大きくはならない。その結果、水中ポンプ１を、従来に比べて大幅に小型化することができ、持ち運びされる水中ポンプ１として有用である。

また、コンデンサ３４を広くなった流路側に配置することによって、コンデンサ容量が大きく、それに伴いより外径がより大きいコンデンサ３４を配置することも可能になり、より例えば大きな始動トルクを得ることができる上で有利である。

また、コンデンサ３４をモータ４の上方に配置しないことに伴い、駆動軸４３を支持する軸受３５を取り付けるためのブラケット３２ａを、モートルカバー３２に設けることが可能になり、軸受用ブラケットを別途備える必要がある従来の水中ポンプ１に比べて、部品点数を低減させることができる。

尚、上記実施形態では、モータ４を、外ケーシング５に対して偏心して配置していたが、モータを外ケーシングと同軸に配置してもよい。この場合でも、モータの外周囲には環状の流路５１が形成されているため、その流路の形成スペースに、コンデンサを配置することができ、水中ポンプの外径の拡大は抑制しつつ、全高を低くすることができる。

以上説明したように、本発明は、コンデンサを、単相モータの側方位置に配置することによって小型化することができるから、単相モータを備えた全周流型の水中ポンプとして有用である。

実施形態に係る水中ポンプの断面図（図３のＩ−Ｉ断面図）である。 図３のII−II断面図である。 水中ポンプの平面図である。 図１のIV-IV断面図である。

符号の説明

１ 水中ポンプ
２ ポンプ部
３ モータ部
３１ ステータケーシング（モータケーシング）
３２ モートルカバー
３４ コンデンサ
３５ 軸受
４ モータ（単相モータ）
４３ 駆動軸
５ 外ケーシング
５１ 流路
５２ 吐出口

Claims (2)

1. 上下方向に延びる駆動軸を有する単相モータと、
   前記単相モータによって駆動されるポンプ部と、
   前記単相モータを収容するモータケーシングと、
   前記モータケーシングの外周面との間で環状の流路を区画形成すると共に、該環状の流路に連通する吐出口を有する略円筒状の外ケーシングと、を備え、
   前記ポンプ部が前記単相モータによって駆動されることに伴い、前記環状の流路を介して上記吐出口から外部に流体を吐出する全周流型の水中ポンプであって、
   前記単相モータの少なくとも運転用に用いられるコンデンサをさらに備え、
   前記単相モータは、その駆動軸が前記外ケーシングの中心位置に対し所定の偏心方向に偏心して配置されており、
   前記コンデンサは、前記モータケーシング内において、前記偏心方向とは逆方向における前記単相モータの側方位置に配置され、
   前記環状の流路は、前記外ケーシングの中心位置に対して、前記単相モータの配置側の流路幅が相対的に狭く、前記コンデンサの配置側の流路幅が相対的に広くなり、
   前記環状の流路に連通する吐出口は、前記流路幅が相対的に広い側に連通している水中ポンプ。
2. 請求項１に記載の水中ポンプにおいて、
   前記モータケーシングの上端開口を閉塞するモートルカバーをさらに備え、
   前記モートルカバーには、前記単相モータの駆動軸を支持する軸受が取り付けられている水中ポンプ。

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