JP6929756B2

JP6929756B2 - underwater pump

Info

Publication number: JP6929756B2
Application number: JP2017205482A
Authority: JP
Inventors: 福森　秀雄; 秀雄福森
Original assignee: Tsurumi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tsurumi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2037-10-24
Also published as: JP2019078218A

Description

本発明は、水中ポンプに関するものである。 The present invention relates to a submersible pump.

従来、回転軸の腐食を抑制する犠牲電極を備える水中ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, a submersible pump provided with a sacrificial electrode that suppresses corrosion of the rotating shaft is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、金属製の回転軸と、回転軸と電気的に接続された状態で回転軸の一端側に取り付けられる金属製の羽根車とを備える水中ポンプが開示されている。羽根車は、回転軸よりも卑な金属材料により形成され、回転軸の犠牲電極として機能するように構成されている。 The above-mentioned Patent Document 1 discloses a submersible pump including a metal rotating shaft and a metal impeller attached to one end side of the rotating shaft in a state of being electrically connected to the rotating shaft. The impeller is made of a metal material that is lower than the axis of rotation and is configured to function as a sacrificial electrode for the axis of rotation.

特開平１０−１０３２９２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-103292

しかしながら、上記特許文献１の水中ポンプでは、羽根車が犠牲電極として機能するため、回転軸の腐食を抑制することができる一方、比較的短い期間で羽根車が腐食してしまうという問題点がある。その結果、羽根車の腐食に伴い早期に水中ポンプの性能が低下し、腐食が進行した場合には、羽根車により水にエネルギーを与えることができなくなる。 However, in the submersible pump of Patent Document 1, since the impeller functions as a sacrificial electrode, corrosion of the rotating shaft can be suppressed, but there is a problem that the impeller corrodes in a relatively short period of time. .. As a result, the performance of the submersible pump deteriorates at an early stage due to the corrosion of the impeller, and when the corrosion progresses, the impeller cannot provide energy to the water.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、回転軸のみならず羽根車の腐食を抑制することが可能な水中ポンプを提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to provide a submersible pump capable of suppressing corrosion of not only a rotating shaft but also an impeller. Is.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における水中ポンプは、回転駆動される金属製の回転軸と、回転軸と電気的に接続された状態で回転軸の一端側に取り付けられる金属製の羽根車と、羽根車が配置されるポンプ室と、回転軸と電気的に接続された状態で回転軸の内部に全体が収容され、回転軸および羽根車よりも卑な金属材料により形成される犠牲電極と、犠牲電極およびポンプ室を連通して、犠牲電極にポンプ室の水を導く導入路とを備える。 In order to achieve the above object, the submersible pump in one aspect of the present invention is a rotary-driven metal rotary shaft and a metal attached to one end side of the rotary shaft while being electrically connected to the rotary shaft. The impeller, the pump chamber in which the impeller is placed, and the entire body are housed inside the rotating shaft while being electrically connected to the rotating shaft, and are made of a metal material that is more base than the rotating shaft and impeller. The sacrificial electrode is provided with an introduction path that communicates the sacrificial electrode and the pump chamber to guide the water in the pump chamber to the sacrificial electrode.

この発明の一の局面による水中ポンプでは、上記のように、互いに電気的に接続された回転軸および羽根車と、回転軸と電気的に接続された状態で回転軸の内部に全体が収容され、回転軸および羽根車よりも卑な金属材料により形成される犠牲電極と、犠牲電極にポンプ室の水を導く導入路とを設ける。これにより、導入路を介して水に接触する犠牲電極と、回転軸および羽根車とが互いに電気的に接続され、回転軸および羽根車の代わりに、犠牲電極を腐食させることができる。その結果、回転軸のみならず羽根車の腐食を抑制することができる。これにより、羽根車の腐食により、水中ポンプの性能が低下するのを抑制することができるので、より長期間に渡り水中ポンプの性能を維持することができる。 In the submersible pump according to one aspect of the present invention, as described above, the rotating shafts and impellers electrically connected to each other and the entire rotating shafts are housed inside the rotating shafts in a state of being electrically connected to the rotating shafts. , A sacrificial electrode formed of a metal material that is lower than the rotating shaft and the impeller, and an introduction path for guiding the water in the pump chamber to the sacrificial electrode. As a result, the sacrificial electrode that comes into contact with water via the introduction path and the rotating shaft and the impeller are electrically connected to each other, and the sacrificial electrode can be corroded instead of the rotating shaft and the impeller. As a result, it is possible to suppress corrosion of not only the rotating shaft but also the impeller. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the performance of the submersible pump due to the corrosion of the impeller, so that the performance of the submersible pump can be maintained for a longer period of time.

ところで、一般的に、回転軸を回転させると、回転軸を支持する金属製の軸受内に封入されたグリス（絶縁体）により、水中ポンプの金属製のケーシングと回転軸とが軸受を介して電気的に導通された状態から非導通状態に変化することが知られている。このため、たとえば、水中ポンプを継続運転させる場合には、ケーシングに犠牲電極が設けられていたとしても、回転軸側（回転時に回転軸および羽根車と電気的に接続される部分）に犠牲電極が設けられていなければ、回転軸および羽根車の腐食を抑制することができない。そこで、上記のように、回転軸の内部に犠牲電極を設けて回転軸および羽根車と電気的に接続することにより、水中ポンプを継続運転させる場合にも、効果的に、回転軸および羽根車の腐食を抑制することができる。また、犠牲電極がポンプ室に露出する場合とは異なり、犠牲電極の全体を回転軸の内部に収容することによって、羽根車により送られる水の経路（ポンプ室）から離間した位置に犠牲電極を配置することができる。このため、犠牲電極が水の抵抗となるのを防止することができるとともに、腐食の進行に伴う犠牲電極の形状変化が、水中ポンプの性能に影響を及ぼすことを防止することができる。 By the way, in general, when the rotating shaft is rotated, the metal casing of the submersible pump and the rotating shaft are connected to each other via the bearing by the grease (insulator) sealed in the metal bearing that supports the rotating shaft. It is known that the electrically conductive state changes to the non-conducting state. Therefore, for example, when the submersible pump is continuously operated, even if the casing is provided with the sacrificial electrode, the sacrificial electrode is on the rotating shaft side (the portion electrically connected to the rotating shaft and the impeller during rotation). If is not provided, corrosion of the rotating shaft and impeller cannot be suppressed. Therefore, as described above, by providing a sacrificial electrode inside the rotating shaft and electrically connecting to the rotating shaft and the impeller, the rotating shaft and the impeller can be effectively operated even when the submersible pump is continuously operated. Corrosion can be suppressed. Also, unlike the case where the sacrificial electrode is exposed to the pump chamber, by accommodating the entire sacrificial electrode inside the rotating shaft, the sacrificial electrode is placed at a position away from the water path (pump chamber) sent by the impeller. Can be placed. Therefore, it is possible to prevent the sacrificial electrode from becoming a resistance to water, and it is possible to prevent the shape change of the sacrificial electrode due to the progress of corrosion from affecting the performance of the submersible pump.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、導入路を有し、回転軸の一端に取り付けられることにより、回転軸の内部に収容された犠牲電極を保持する保持部材をさらに備える。このように構成すれば、導入路を有する保持部材により犠牲電極を保持することができるので、回転軸の内部で、かつ、ポンプ室の水を導くことができる所定位置に犠牲電極を安定して配置することができる。 The submersible pump according to the above one aspect preferably further includes a holding member that has an introduction path and is attached to one end of the rotating shaft to hold a sacrificial electrode housed inside the rotating shaft. With this configuration, the sacrificial electrode can be held by the holding member having an introduction path, so that the sacrificial electrode can be stably held inside the rotating shaft and at a predetermined position where water in the pump chamber can be guided. Can be placed.

この場合、好ましくは、保持部材は、回転軸の一端に取り付けられることにより羽根車を回転軸に固定するように構成されている。このように構成すれば、犠牲電極にポンプ室の水を導くことと、羽根車を回転軸に固定することを１つの保持部材により行うことができるので、別々の部材により行う場合よりも部品点数を減らすことができる。その結果、装置構成を簡素化することができる。 In this case, preferably, the holding member is configured to fix the impeller to the rotating shaft by being attached to one end of the rotating shaft. With this configuration, it is possible to guide the water in the pump chamber to the sacrificial electrode and fix the impeller to the rotating shaft with one holding member, so the number of parts is larger than when using separate members. Can be reduced. As a result, the device configuration can be simplified.

上記保持部材をさらに備える構成において、好ましくは、回転軸は、犠牲電極を収容する収容室と、回転軸の一端および収容室を連通する雌ネジ穴とを含み、犠牲電極は、雌ネジ穴を介して、回転軸の外側から収容室に収容されるように構成され、保持部材は、導入路が形成されたボルトであり、ボルトは、収容室に犠牲電極が収容された状態で、雌ネジ穴に螺合されることにより、収容室を塞いで収容室に収容された犠牲電極を保持するとともに、導入路によって収容室およびポンプ室を連通するように構成されている。このように構成すれば、ボルトおよび雌ネジ穴により、保持部材を容易に着脱可能な構成とすることができる。また、ボルトによって、回転軸への犠牲電極の入口である雌ネジ穴を容易に塞ぐことができるので、犠牲電極を回転軸の収容室に容易に収容することができるとともに、ポンプ室の水を犠牲電極に容易に導くことができる。 In the configuration further including the holding member, preferably, the rotating shaft includes an accommodating chamber for accommodating the sacrificial electrode, one end of the rotating shaft, and a female screw hole communicating with the accommodating chamber, and the sacrificial electrode has a female screw hole. The holding member is a bolt on which an introduction path is formed, and the bolt is a female screw with the sacrificial electrode housed in the storage chamber. By being screwed into the hole, the containment chamber is closed to hold the sacrificial electrode housed in the containment chamber, and the accommodation chamber and the pump chamber are communicated with each other by an introduction path. With this configuration, the holding member can be easily attached and detached by the bolt and the female screw hole. Further, since the female screw hole which is the entrance of the sacrificial electrode to the rotating shaft can be easily closed by the bolt, the sacrificial electrode can be easily accommodated in the accommodating chamber of the rotating shaft and the water in the pump chamber can be stored. It can be easily guided to the sacrificial electrode.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、導入路は、犠牲電極およびポンプ室を連通するように、回転軸の軸方向に延びている。このように構成すれば、導入路が回転軸の横方向に延びる場合と比較して、回転軸の軸方向に直交する方向のバランスをより向上することができる。その結果、犠牲電極を回転軸の内部に収容する場合でも、回転軸をより安定して回転させることができる。すなわち、回転軸の回転する際の振動を抑制することができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, preferably, the introduction path extends in the axial direction of the rotation shaft so as to communicate the sacrificial electrode and the pump chamber. With this configuration, the balance in the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft can be further improved as compared with the case where the introduction path extends in the lateral direction of the rotating shaft. As a result, even when the sacrificial electrode is housed inside the rotating shaft, the rotating shaft can be rotated more stably. That is, it is possible to suppress vibration when the rotating shaft rotates.

この場合、好ましくは、犠牲電極および導入路は、回転軸の中心軸線上に配置されている。このように構成すれば、犠牲電極および導入路を、回転軸の中心軸線から逸れた位置に配置する場合と比較して、回転軸の軸方向に直交する方向のバランスを一層向上することができる。その結果、犠牲電極を回転軸の内部に収容する場合でも、回転軸を一層安定して回転させることができる。 In this case, preferably, the sacrificial electrode and the introduction path are arranged on the central axis of the rotation axis. With this configuration, the balance in the direction orthogonal to the axial direction of the rotation axis can be further improved as compared with the case where the sacrificial electrode and the introduction path are arranged at positions deviated from the central axis of the rotation axis. .. As a result, even when the sacrificial electrode is housed inside the rotating shaft, the rotating shaft can be rotated more stably.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、回転軸の内部に配置され、犠牲電極を導入路に向けて付勢する付勢部材をさらに備える。このように構成すれば、犠牲電極が腐食により変形したとしても、付勢部材により、犠牲電極を移動させて、犠牲電極を導入路の近くに配置することができる。 The submersible pump according to the above one aspect preferably further includes an urging member that is arranged inside the rotating shaft and urges the sacrificial electrode toward the introduction path. With this configuration, even if the sacrificial electrode is deformed due to corrosion, the sacrificial electrode can be moved by the urging member and the sacrificial electrode can be arranged near the introduction path.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、羽根車および回転軸は、ステンレス材料により形成され、犠牲電極は、亜鉛、アルミニウム、マグネシウムおよび鉄のいずれかを含む材料により形成されている。このように構成すれば、ステンレス材料よりもイオン化傾向が大きい亜鉛、アルミニウム、マグネシウムおよび鉄のいずれかを含む材料により犠牲電極が形成されるので、羽根車および回転軸に先行して犠牲電極を腐食させることができる。 In the submersible pump according to the above aspect, preferably, the impeller and the rotating shaft are made of a stainless steel material, and the sacrificial electrode is made of a material containing any of zinc, aluminum, magnesium and iron. With this configuration, the sacrificial electrode is formed by a material containing any of zinc, aluminum, magnesium and iron, which has a higher ionization tendency than the stainless steel material, so that the sacrificial electrode is corroded prior to the impeller and the rotating shaft. Can be made to.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、羽根車は、回転軸よりも耐食性に優れた材料により形成されている。このように構成すれば、犠牲電極が腐食し尽したとしても、羽根車が回転軸よりも先行して腐食するのを抑制することができるので、水中ポンプの性能が変化するのを抑制することができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, the impeller is preferably made of a material having better corrosion resistance than the rotating shaft. With this configuration, even if the sacrificial electrode is completely corroded, it is possible to prevent the impeller from corroding ahead of the rotating shaft, thus suppressing changes in the performance of the submersible pump. Can be done.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、回転軸には、回転軸の軸方向と交差する方向に延びる導入路が設けられている。このように構成すれば、回転軸の導入路により、ポンプ室の水を犠牲電極に導くことができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, preferably, the rotating shaft is provided with an introduction path extending in a direction intersecting the axial direction of the rotating shaft. With this configuration, the water in the pump chamber can be guided to the sacrificial electrode by the introduction path of the rotating shaft.

上記回転軸が収容室と雌ネジ穴とを含む構成において、好ましくは、収容室の直径は、回転軸の直径の３分の１以下である。このように構成すれば、収容室の直径が回転軸の直径の３分の１よりも大きい場合と比較して、回転軸の収容室が設けられる部分の肉厚が確保されるので、回転軸の強度を確保することができる。 In the configuration in which the rotating shaft includes the accommodating chamber and the female screw hole, the diameter of the accommodating chamber is preferably one-third or less of the diameter of the rotating shaft. With this configuration, the wall thickness of the portion where the accommodating chamber of the rotating shaft is provided is secured as compared with the case where the diameter of the accommodating chamber is larger than one-third of the diameter of the rotating shaft. It is possible to secure the strength of.

本発明によれば、上記のように、回転軸のみならず羽根車の腐食を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress corrosion of not only the rotating shaft but also the impeller as described above.

本発明の第１実施形態による水中ポンプの全体構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the whole structure of the submersible pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による水中ポンプの犠牲電極、回転軸の下端部分、ボルトおよび羽根車を示した部分拡大図である。It is a partial enlarged view which showed the sacrificial electrode of the submersible pump by 1st Embodiment of this invention, the lower end part of a rotating shaft, a bolt and an impeller. 本発明の第１実施形態による水中ポンプの組み立てについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the assembly of the submersible pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態による水中ポンプの犠牲電極、回転軸の下端部分、ボルトおよび羽根車を示した部分拡大図である。It is a partial enlarged view which showed the sacrificial electrode of the submersible pump by the 2nd Embodiment of this invention, the lower end part of a rotating shaft, a bolt and an impeller. 本発明の第１および第２実施形態の変形例による水中ポンプの全体構成を示した概略図である。It is the schematic which showed the whole structure of the submersible pump by the modification of 1st and 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１実施形態］
（水中ポンプの構成）
図１〜図３を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態による水中ポンプ１００は、図１に示すように、モータ１と、回転軸２と、ポンプ室３と、オイル室４と、メカニカルシール５と、オイルリフター６と、ポンプ室３に配置される羽根車７と、犠牲電極８と、導入路９ａを有するボルト９と、圧縮バネ１０とを備えている。水中ポンプ１００は、回転軸２が上下方向（Ｚ方向）に延びる縦型の水中電動ポンプである。回転軸２の一端（下端、Ｚ２方向の端部）２ａ側には、羽根車７が取り付けられており、他端（上端、Ｚ１方向の端部）２ｂ側には、モータ１が接続されている。なお、圧縮バネ１０は、特許請求の範囲の「付勢部材」の一例である。また、ボルト９は、特許請求の範囲の「保持部材」の一例である。 [First Embodiment]
(Submersible pump configuration)
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. As shown in FIG. 1, the submersible pump 100 according to the first embodiment includes a motor 1, a rotary shaft 2, a pump chamber 3, an oil chamber 4, a mechanical seal 5, an oil lifter 6, and a pump chamber 3. It includes an impeller 7 to be arranged, a sacrificial electrode 8, a bolt 9 having an introduction path 9a, and a compression spring 10. The submersible pump 100 is a vertical submersible electric pump in which the rotating shaft 2 extends in the vertical direction (Z direction). An impeller 7 is attached to one end (lower end, end in the Z2 direction) 2a side of the rotating shaft 2, and a motor 1 is connected to the other end (upper end, end in the Z1 direction) 2b side. There is. The compression spring 10 is an example of a "biasing member" within the scope of the claims. Further, the bolt 9 is an example of a "holding member" within the scope of claims.

第１実施形態では、水中ポンプ１００は、ボルト９の導入路９ａを介して、犠牲電極８をポンプ室３に連通させて、犠牲電極８にポンプ室３内の水を導くことにより、犠牲電極８によって、回転軸２および羽根車７の腐食を抑制するように構成されている。詳細については後述する。なお、水中ポンプ１００の金属製のケーシング（モータ１、ポンプ室３およびオイル室４などを形成する外枠部分）１００ａには、ケーシング１００ａよりも卑な金属材料により形成された犠牲電極１００ｂが設けられている。 In the first embodiment, the submersible pump 100 communicates the sacrificial electrode 8 with the pump chamber 3 via the introduction path 9a of the bolt 9, and guides the water in the pump chamber 3 to the sacrificial electrode 8. 8 is configured to suppress corrosion of the rotating shaft 2 and the impeller 7. Details will be described later. The metal casing of the submersible pump 100 (the outer frame portion forming the motor 1, the pump chamber 3, the oil chamber 4, and the like) 100a is provided with a sacrificial electrode 100b formed of a metal material that is lower than the casing 100a. Has been done.

モータ１は、外部からの水が浸入しないように、密閉されている。また、モータ１は、回転軸２を回転駆動させる。モータ１は、回転軸２を介して羽根車７を回転駆動させるように構成されている。また、モータ１は、固定子１１と回転子１２とを含んでいる。固定子１１は、コイルを有しており、モータ１の外周部に配置されている。また、固定子１１は、ケーブル１３から電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。回転子１２は、回転軸２に取り付けられ、固定子１１と径方向に対向するようにモータ１の内側に配置されている。また、回転子１２は、固定子１１からの磁界により回転するように構成されている。 The motor 1 is hermetically sealed so that water from the outside does not enter. Further, the motor 1 rotationally drives the rotary shaft 2. The motor 1 is configured to rotationally drive the impeller 7 via the rotating shaft 2. Further, the motor 1 includes a stator 11 and a rotor 12. The stator 11 has a coil and is arranged on the outer peripheral portion of the motor 1. Further, the stator 11 is configured to generate a magnetic field by being supplied with electric power from the cable 13. The rotor 12 is attached to the rotating shaft 2 and is arranged inside the motor 1 so as to face the stator 11 in the radial direction. Further, the rotor 12 is configured to be rotated by a magnetic field from the stator 11.

回転軸２は、モータ１の駆動により回転するように構成されている。回転軸２は、モータ１の駆動力を羽根車７に伝えるように構成されている。回転軸２（羽根車７）は、平面視において（上方から見た場合に）、時計回り（図１に示すＪ方向）に回転するように構成されている。回転軸２は、ベアリング２１および２２により回転可能に支持されている。回転軸２は、モータ１からオイル室４を貫通してポンプ室３まで延びるように配置されている。回転軸２のモータ１側の他端２ｂとは逆側の一端２ａには、羽根車７が取り付けられている。 The rotating shaft 2 is configured to rotate by driving the motor 1. The rotating shaft 2 is configured to transmit the driving force of the motor 1 to the impeller 7. The rotating shaft 2 (impeller 7) is configured to rotate clockwise (J direction shown in FIG. 1) in a plan view (when viewed from above). The rotating shaft 2 is rotatably supported by bearings 21 and 22. The rotary shaft 2 is arranged so as to extend from the motor 1 through the oil chamber 4 to the pump chamber 3. An impeller 7 is attached to one end 2a of the rotating shaft 2 on the opposite side of the other end 2b on the motor 1 side.

回転軸２は、概して上下方向（Ｚ方向）に延びる円柱形状を有している。回転軸２は、一端（下端）２ａを含む下方部分２ｃの直径（外径）が、下方部分２ｃよりも上方の部分の直径（外径）よりも僅かに小さくなるように形成されている。すなわち、回転軸２には、一端２ａ近傍に段差部（座部）２ｄ（図２参照）が設けられている。下方部分２ｃには、羽根車７が嵌合により取り付けられるように構成されている。また、段差部２ｄは、下方部分２ｃに嵌合された羽根車７が下方から当接し、羽根車７の上方への移動を規制するように構成されている。すなわち、段差部２ｄは、羽根車７の上下方向の位置決めである。 The rotating shaft 2 generally has a cylindrical shape extending in the vertical direction (Z direction). The rotating shaft 2 is formed so that the diameter (outer diameter) of the lower portion 2c including one end (lower end) 2a is slightly smaller than the diameter (outer diameter) of the portion above the lower portion 2c. That is, the rotating shaft 2 is provided with a step portion (seat portion) 2d (see FIG. 2) near one end 2a. An impeller 7 is configured to be attached to the lower portion 2c by fitting. Further, the step portion 2d is configured such that the impeller 7 fitted to the lower portion 2c abuts from below to restrict the upward movement of the impeller 7. That is, the step portion 2d is positioned in the vertical direction of the impeller 7.

回転軸２は、金属製である。具体的には、回転軸２は、比較的強度に優れるマルテンサイト系のステンレス材料により形成されている。回転軸２の腐食を抑制するための構成については後述する。 The rotating shaft 2 is made of metal. Specifically, the rotating shaft 2 is made of a martensitic stainless steel material having relatively excellent strength. The configuration for suppressing corrosion of the rotating shaft 2 will be described later.

ポンプ室３には、羽根車７が配置されている。また、ポンプ室３は、吸込口３１と吐出口３２とを有している。水中ポンプ１００は、プラントなどの排水領域（図示せず）に設置され、吸込口３１からポンプ室３内へ水（特に海水などの腐食性の強い水）を吸水する。そして羽根車７が回転することでポンプ室３内へ吸水された水へ速度エネルギーを与え、ポンプ室３内にて水の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換され、流路３３を介して吐出口３２から吐出するように構成されている。 An impeller 7 is arranged in the pump chamber 3. Further, the pump chamber 3 has a suction port 31 and a discharge port 32. The submersible pump 100 is installed in a drainage area (not shown) of a plant or the like, and absorbs water (particularly highly corrosive water such as seawater) from the suction port 31 into the pump chamber 3. Then, the impeller 7 rotates to give velocity energy to the water sucked into the pump chamber 3, the velocity energy of the water is converted into pressure energy in the pump chamber 3, and the discharge port 32 is passed through the flow path 33. It is configured to discharge from.

オイル室４は、モータ１およびポンプ室３の間に配置されており、オイル室４は、オイルが充填されている。また、オイル室４内には、メカニカルシール５が設けられている。メカニカルシール５は、負荷側（ポンプ室３側）および反負荷側（ポンプ室３に対して反対側、つまり、モータ１側）に、それぞれ、摺動部（図示せず）を有している。負荷側の摺動部は、ポンプ室３の圧力水がオイル室４に流入するのを防止（抑制）する機能を有している。また、反負荷側の摺動部は、オイル室４のオイルを含む流体がモータ１側に流入するのを防止（抑制）する機能を有している。なお、摺動部は、オイル室４に充填されたオイルによって、潤滑されるとともに、焼きつかないように冷却される。メカニカルシール５の反負荷側（上端）には、シール４１が設けられている。シール４１は、たとえば、オイルシール等が用いられる。 The oil chamber 4 is arranged between the motor 1 and the pump chamber 3, and the oil chamber 4 is filled with oil. Further, a mechanical seal 5 is provided in the oil chamber 4. The mechanical seal 5 has sliding portions (not shown) on the load side (pump chamber 3 side) and the counterload side (opposite side to the pump chamber 3, that is, the motor 1 side), respectively. .. The sliding portion on the load side has a function of preventing (suppressing) the pressure water in the pump chamber 3 from flowing into the oil chamber 4. Further, the sliding portion on the counterload side has a function of preventing (suppressing) the fluid containing oil in the oil chamber 4 from flowing into the motor 1 side. The sliding portion is lubricated by the oil filled in the oil chamber 4 and cooled so as not to be seized. A seal 41 is provided on the opposite load side (upper end) of the mechanical seal 5. As the seal 41, for example, an oil seal or the like is used.

オイルリフター６は、オイル室４の回転軸２の周りに設けられ、回転軸２の周囲を囲う筒形状を有している。オイルリフター６は、回転軸２の回転に伴いオイルを上方向に持ち上げるように構成されている。つまり、オイルリフター６は、メカニカルシール５の反負荷側の摺動部にオイルを供給するように構成されている。オイルリフター６の下部には、貫通孔６ａが設けられている。貫通孔６ａは、オイルリフター６の内周側にオイルを導くように構成されている。オイルリフター６は、上方向に持ち上げたオイルをオイルリフター６の上端側から外周側に戻すように構成されている。 The oil lifter 6 is provided around the rotating shaft 2 of the oil chamber 4, and has a tubular shape that surrounds the rotating shaft 2. The oil lifter 6 is configured to lift oil upward as the rotating shaft 2 rotates. That is, the oil lifter 6 is configured to supply oil to the sliding portion on the opposite load side of the mechanical seal 5. A through hole 6a is provided in the lower portion of the oil lifter 6. The through hole 6a is configured to guide oil to the inner peripheral side of the oil lifter 6. The oil lifter 6 is configured to return the oil lifted upward from the upper end side to the outer peripheral side of the oil lifter 6.

羽根車７は、図１に示すように、回転軸２の一端２ａ側に取り付けられており、回転軸２を介してモータ１に接続されている。また、羽根車７は、回転軸２と電気的に接続された状態で回転軸２に取り付けられている。羽根車７は、ポンプ室３に配置されている。羽根車７（および回転軸２）の中心は、吸込口３１の真上に配置され、吐出口３２の側方側に配置されている。 As shown in FIG. 1, the impeller 7 is attached to one end 2a side of the rotating shaft 2 and is connected to the motor 1 via the rotating shaft 2. Further, the impeller 7 is attached to the rotating shaft 2 in a state of being electrically connected to the rotating shaft 2. The impeller 7 is arranged in the pump chamber 3. The center of the impeller 7 (and the rotating shaft 2) is arranged directly above the suction port 31 and is arranged on the side side of the discharge port 32.

羽根車７は、金属製である。具体的には、羽根車７は、比較的耐食性に優れるオーステナイト系のステンレス材料により形成されている。なお、オーステナイト系のステンレス材料により形成されている羽根車７は、マルテンサイト系のステンレス材料により形成されている回転軸２よりも、耐食性において優れている。 The impeller 7 is made of metal. Specifically, the impeller 7 is made of an austenitic stainless steel material having relatively excellent corrosion resistance. The impeller 7 made of an austenitic stainless steel material is superior in corrosion resistance to the rotating shaft 2 made of a martensitic stainless steel material.

羽根車７は、ボルト９により回転軸２に対して固定されるように構成されている。 The impeller 7 is configured to be fixed to the rotating shaft 2 by bolts 9.

（回転軸および羽根車の腐食を抑制するための構成）
図２および図３に示すように、水中ポンプ１００は、回転軸２および羽根車７の腐食を抑制するための構成として、回転軸２に設けられる収容室２３および雌ネジ穴２４と、犠牲電極８と、導入路９ａを有するボルト９と、圧縮バネ１０とを備えている。 (Configuration to suppress corrosion of rotating shaft and impeller)
As shown in FIGS. 2 and 3, the submersible pump 100 includes a storage chamber 23 and a female screw hole 24 provided in the rotary shaft 2 and a sacrificial electrode as a configuration for suppressing corrosion of the rotary shaft 2 and the impeller 7. The bolt 9 having the introduction path 9a and the compression spring 10 are provided.

収容室２３は、回転軸２の内側に設けられ、上下方向（Ｚ方向）に延びる円筒形状の空間部分である。収容室２３は、犠牲電極８を収容するように構成されている。収容室２３は、上下方向において、ポンプ室３とオイル室４とに跨る範囲（図１参照）に配置されている。収容室２３は、回転軸２の中心軸線α上に配置されている。さらに、収容室２３は、収容室２３の中心軸線（図示せず）が回転軸２の中心軸線αと略一致する位置に配置されている。 The storage chamber 23 is a cylindrical space portion provided inside the rotating shaft 2 and extending in the vertical direction (Z direction). The containment chamber 23 is configured to accommodate the sacrificial electrode 8. The storage chamber 23 is arranged in a range (see FIG. 1) straddling the pump chamber 3 and the oil chamber 4 in the vertical direction. The accommodation chamber 23 is arranged on the central axis α of the rotation shaft 2. Further, the accommodation chamber 23 is arranged at a position where the central axis (not shown) of the accommodation chamber 23 substantially coincides with the central axis α of the rotating shaft 2.

収容室２３の直径（外径）ｄ１は、回転軸２（下方部分２ｃを除き、回転軸２の収容室２３が設けられている部分の直径）の直径（内径）ｄ２の３分の１以下である（ｄ１≦（１／３）ｄ２）。具体例として、回転軸２の直径ｄ２が３０ｍｍであり、収容室２３の直径ｄ１が８ｍｍである。 The diameter (outer diameter) d1 of the accommodating chamber 23 is one-third or less of the diameter (inner diameter) d2 of the rotating shaft 2 (the diameter of the portion of the rotating shaft 2 where the accommodating chamber 23 is provided, excluding the lower portion 2c). (D1 ≦ (1/3) d2). As a specific example, the diameter d2 of the rotating shaft 2 is 30 mm, and the diameter d1 of the storage chamber 23 is 8 mm.

雌ネジ穴２４は、回転軸２の一端２ａと収容室２３とを連通するように形成されている。雌ネジ穴２４は、回転軸２の中心軸線α上に配置されている。さらに、雌ネジ穴２４は、雌ネジ穴２４の中心軸線（図示せず）が回転軸２の中心軸線αと略一致するような位置に配置されている。雌ネジ穴２４の直径（ネジ山の頂部の内径）ｄ３は、収容室２３の直径（外径）ｄ１以上の大きさを有している。また、直径ｄ３は、犠牲電極８の直径（外径）ｄ４よりも大きい（ｄ４＜ｄ１≦ｄ３）。 The female screw hole 24 is formed so as to communicate one end 2a of the rotating shaft 2 with the accommodating chamber 23. The female screw hole 24 is arranged on the central axis α of the rotating shaft 2. Further, the female screw hole 24 is arranged at a position such that the central axis (not shown) of the female screw hole 24 substantially coincides with the central axis α of the rotating shaft 2. The diameter (inner diameter of the top of the screw thread) d3 of the female screw hole 24 has a size equal to or larger than the diameter (outer diameter) d1 of the accommodating chamber 23. Further, the diameter d3 is larger than the diameter (outer diameter) d4 of the sacrificial electrode 8 (d4 <d1 ≦ d3).

犠牲電極８は、上下方向に延びる円柱形状を有している。つまり、犠牲電極８は、丸棒形状の部材である。犠牲電極８の直径ｄ４は、雌ネジ穴２４の直径ｄ３よりも小さい（ｄ４＜ｄ３）。犠牲電極８は、雌ネジ穴２４を介して、回転軸２の外側から収容室２３に収容されるように構成されている。犠牲電極８は、回転軸２と電気的に接続された状態で回転軸２の内部（収容室２３）に全体が収容されるように構成されている。 The sacrificial electrode 8 has a cylindrical shape extending in the vertical direction. That is, the sacrificial electrode 8 is a round bar-shaped member. The diameter d4 of the sacrificial electrode 8 is smaller than the diameter d3 of the female screw hole 24 (d4 <d3). The sacrificial electrode 8 is configured to be accommodated in the accommodating chamber 23 from the outside of the rotating shaft 2 via the female screw hole 24. The sacrificial electrode 8 is configured to be entirely accommodated inside the rotating shaft 2 (accommodation chamber 23) in a state of being electrically connected to the rotating shaft 2.

犠牲電極８は、上下方向（Ｚ方向）に直交する横方向において、回転軸２に対して、犠牲電極８の上下方向への移動を妨げない程度の僅かな隙間を空けて収容室２３に収容されている。このため、犠牲電極８は、収容室２３と同様に、回転軸２の中心軸線α上に配置されている。また、犠牲電極８と収容室２３との横方向の隙間は、回転軸２が回転した際に、犠牲電極８が遠心力によって回転軸２の半径方向に振られることがほとんどない程度の大きさである。 The sacrificial electrode 8 is housed in the storage chamber 23 with a slight gap with respect to the rotation axis 2 in the horizontal direction orthogonal to the vertical direction (Z direction) so as not to hinder the movement of the sacrificial electrode 8 in the vertical direction. Has been done. Therefore, the sacrificial electrode 8 is arranged on the central axis α of the rotating shaft 2 as in the accommodation chamber 23. Further, the lateral gap between the sacrificial electrode 8 and the accommodation chamber 23 is large enough that when the rotating shaft 2 rotates, the sacrificial electrode 8 is hardly swung in the radial direction of the rotating shaft 2 by centrifugal force. Is.

犠牲電極８は、回転軸２および羽根車７よりも卑な金属材料（イオン化傾向が大きい金属材料）により形成されている。すなわち、犠牲電極８は、水中に配置した際に、ステンレス材料（回転軸２および羽根車７）よりも腐食しやすい特性を有する材料により形成されている。具体的には、犠牲電極８は、亜鉛を含む材料により形成されている。 The sacrificial electrode 8 is formed of a metal material (a metal material having a high ionization tendency) that is lower than that of the rotating shaft 2 and the impeller 7. That is, the sacrificial electrode 8 is formed of a material having a property of being more easily corroded than a stainless steel material (rotary shaft 2 and impeller 7) when placed in water. Specifically, the sacrificial electrode 8 is made of a material containing zinc.

ボルト９は、雄ネジと平行に延びる導入路９ａを軸中心に有している。つまり、ボルト９は、軸中心に導入路９ａとして機能する貫通穴が形成された貫通穴付きボルトである。ボルト９は、回転軸２の中心軸線αに沿って、回転軸２の一端２ａの雌ネジ穴２４に螺合により取り付けられるように構成されている。その結果、ボルト９は、回転軸２の内部に収容された犠牲電極８に下方側（Ｚ２方向側）から当接して、犠牲電極８を下方側から保持するように構成されている。導入路９ａは、上端が犠牲電極８の下端位置まで延びており、犠牲電極８およびポンプ室３を連通するように構成されている。導入路９ａは、回転軸２の中心軸線α上に配置されている。導入路９ａの直径（内径）ｄ５は、犠牲電極８の直径（外径）ｄ４よりも小さい（ｄ５＜ｄ４）。導入路９ａは、毛細管現象により内側の水を上昇させて犠牲電極８（収容室２３）に導くように構成されている。ボルト９は、犠牲電極８よりも貴な金属材料または樹脂材料により形成されている。 The bolt 9 has an introduction path 9a extending in parallel with the male screw at the center of the axis. That is, the bolt 9 is a bolt with a through hole in which a through hole that functions as an introduction path 9a is formed at the center of the shaft. The bolt 9 is configured to be screwed into the female screw hole 24 at one end 2a of the rotating shaft 2 along the central axis α of the rotating shaft 2. As a result, the bolt 9 is configured to abut the sacrificial electrode 8 housed inside the rotating shaft 2 from the lower side (Z2 direction side) and hold the sacrificial electrode 8 from the lower side. The upper end of the introduction path 9a extends to the lower end position of the sacrificial electrode 8, and is configured to communicate the sacrificial electrode 8 and the pump chamber 3. The introduction path 9a is arranged on the central axis α of the rotation axis 2. The diameter (inner diameter) d5 of the introduction path 9a is smaller than the diameter (outer diameter) d4 of the sacrificial electrode 8 (d5 <d4). The introduction path 9a is configured to raise the water inside by capillarity and lead it to the sacrificial electrode 8 (containment chamber 23). The bolt 9 is made of a metal or resin material that is noble than the sacrificial electrode 8.

なお、ボルト９は、上記のように、犠牲電極８を保持するように構成されていることに加えて、回転軸２の一端２ａに取り付けられることにより、羽根車７を回転軸２に固定するように構成されている。詳細には、羽根車７が回転軸２の下方部分２ｃに嵌合するとともに、羽根車７が段差部２ｄに当接した状態で、ボルト９は、回転軸２の下方から雌ネジ穴２４に螺合されることにより、回転軸２（段差部２ｄ）との間に羽根車７を挟み込んで、羽根車７を回転軸２に対して固定するように構成されている。 In addition to being configured to hold the sacrificial electrode 8 as described above, the bolt 9 is attached to one end 2a of the rotating shaft 2 to fix the impeller 7 to the rotating shaft 2. It is configured as follows. Specifically, in a state where the impeller 7 is fitted into the lower portion 2c of the rotating shaft 2 and the impeller 7 is in contact with the step portion 2d, the bolt 9 is inserted into the female screw hole 24 from below the rotating shaft 2. By being screwed, the impeller 7 is sandwiched between the rotating shaft 2 (step portion 2d) and the impeller 7 is fixed to the rotating shaft 2.

つまり、ボルト９は、収容室２３に犠牲電極８を収容させた状態で、雌ネジ穴２４に螺合されることにより、収容室２３を塞いで収容された犠牲電極８を保持するとともに、ボルト９の導入路９ａによって収容室２３およびポンプ室３を連通するように構成されている。 That is, the bolt 9 is screwed into the female screw hole 24 in a state where the sacrificial electrode 8 is accommodated in the accommodating chamber 23, thereby closing the accommodating chamber 23 and holding the accommodated sacrificial electrode 8 and the bolt. The accommodation chamber 23 and the pump chamber 3 are communicated with each other by the introduction path 9a of 9.

圧縮バネ１０は、回転軸２の内部の収容室２３に圧縮状態で配置されている。圧縮バネ１０は、犠牲電極８を導入路９ａ（ボルト９）に向けて付勢するように構成されている。詳細には、圧縮バネ１０は、収容室２３の上端面と収容室２３に収容されている犠牲電極８の上端との間に、圧縮状態で配置されている。これにより、圧縮バネ１０は、犠牲電極８を下方に付勢して、犠牲電極８をボルト９（導入路９ａの上端）に当接させるように構成されている。また、圧縮バネ１０は、犠牲電極８が腐食して短くなることに伴って伸張することにより、常に、犠牲電極８をボルト９（導入路９ａの上端）に当接させるように構成されている。 The compression spring 10 is arranged in a compressed state in the accommodation chamber 23 inside the rotating shaft 2. The compression spring 10 is configured to urge the sacrificial electrode 8 toward the introduction path 9a (bolt 9). Specifically, the compression spring 10 is arranged in a compressed state between the upper end surface of the accommodation chamber 23 and the upper end of the sacrificial electrode 8 accommodated in the accommodation chamber 23. As a result, the compression spring 10 is configured to urge the sacrificial electrode 8 downward so that the sacrificial electrode 8 is brought into contact with the bolt 9 (the upper end of the introduction path 9a). Further, the compression spring 10 is configured to always bring the sacrificial electrode 8 into contact with the bolt 9 (the upper end of the introduction path 9a) by expanding as the sacrificial electrode 8 corrodes and shortens. ..

（回転軸への部品取付）
次に、図３を参照して、回転軸２への部品の取り付けについて説明する。回転軸２に取り付けられる部品としては、羽根車７と、犠牲電極８と、圧縮バネ１０と、導入路９ａを有するボルト９および座金９０がある。 (Mounting parts on the rotating shaft)
Next, attachment of the component to the rotating shaft 2 will be described with reference to FIG. Parts attached to the rotating shaft 2 include an impeller 7, a sacrificial electrode 8, a compression spring 10, a bolt 9 having an introduction path 9a, and a washer 90.

はじめに、羽根車７が回転軸２の一端２ａ側（下方部分２ｃ）に嵌合により取り付けられる。 First, the impeller 7 is attached to one end 2a side (lower portion 2c) of the rotating shaft 2 by fitting.

次に、圧縮バネ１０および犠牲電極８を順に収容室２３に収容する。なお、圧縮バネ１０および犠牲電極８の収容室２３への収容を、羽根車７の回転軸２への嵌合の先に行ってもよい。 Next, the compression spring 10 and the sacrificial electrode 8 are sequentially housed in the storage chamber 23. The compression spring 10 and the sacrificial electrode 8 may be accommodated in the accommodating chamber 23 before the impeller 7 is fitted to the rotating shaft 2.

次に、座金９０が取り付けられたボルト９を、回転軸２の雌ネジ穴２４に螺合させる。これによりボルト９の導入路９ａが犠牲電極８に接触するように、ボルト９により犠牲電極８が保持されるとともに、羽根車７が回転軸２に固定される。 Next, the bolt 9 to which the washer 90 is attached is screwed into the female screw hole 24 of the rotating shaft 2. As a result, the sacrificial electrode 8 is held by the bolt 9 so that the introduction path 9a of the bolt 9 comes into contact with the sacrificial electrode 8, and the impeller 7 is fixed to the rotating shaft 2.

犠牲電極８を交換する際には、上記各工程とは逆の工程により、回転軸２から部品が取り外される。 When replacing the sacrificial electrode 8, parts are removed from the rotating shaft 2 by a process opposite to each of the above steps.

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of the first embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第１実施形態では、上記のように、互いに電気的に接続された回転軸２および羽根車７と、回転軸２と電気的に接続された状態で回転軸２の内部に全体が収容され、回転軸２および羽根車７よりも卑な金属材料により形成される犠牲電極８と、犠牲電極８にポンプ室３の水を導く導入路９ａとを設ける。これにより、導入路９ａを介して水に接触する犠牲電極８と、回転軸２および羽根車７とが互いに電気的に接続され、回転軸２および羽根車７の代わりに、犠牲電極８を腐食させることができる。その結果、回転軸２のみならず羽根車７の腐食を抑制することができる。これにより、羽根車７の腐食により、水中ポンプ１００の性能が低下するのを抑制することができるので、より長期間に渡り水中ポンプ１００の性能を維持することができる。 In the first embodiment, as described above, the rotating shaft 2 and the impeller 7 electrically connected to each other and the entire rotating shaft 2 are housed inside the rotating shaft 2 in a state of being electrically connected to the rotating shaft 2. A sacrificial electrode 8 formed of a metal material that is lower than the rotating shaft 2 and the impeller 7 and an introduction path 9a for guiding water in the pump chamber 3 are provided in the sacrificial electrode 8. As a result, the sacrificial electrode 8 that comes into contact with water via the introduction path 9a, the rotating shaft 2 and the impeller 7 are electrically connected to each other, and the sacrificial electrode 8 is corroded instead of the rotating shaft 2 and the impeller 7. Can be made to. As a result, it is possible to suppress corrosion of not only the rotating shaft 2 but also the impeller 7. As a result, it is possible to prevent the performance of the submersible pump 100 from deteriorating due to corrosion of the impeller 7, so that the performance of the submersible pump 100 can be maintained for a longer period of time.

ところで、一般的に、回転軸を回転させると、回転軸を支持する金属製の軸受内に封入されたグリス（絶縁体）により、水中ポンプの金属製のケーシングと回転軸とが軸受を介して電気的に導通された状態から非導通状態に変化することが知られている。このため、たとえば、水中ポンプを継続運転させる場合には、ケーシングに犠牲電極が設けられていたとしても、回転軸側（回転時に回転軸および羽根車と電気的に接続される部分）に犠牲電極が設けられていなければ、回転軸および羽根車の腐食を抑制することができない。そこで、上記のように、回転軸２の内部に犠牲電極８を設けて回転軸２および羽根車７と電気的に接続することにより、水中ポンプ１００を継続運転させる場合にも、効果的に、回転軸２および羽根車７の腐食を抑制することができる。また、犠牲電極８がポンプ室３に露出する場合とは異なり、犠牲電極８の全体を回転軸２の内部に収容することによって、羽根車７により送られる水の経路（ポンプ室３）から離間した位置に犠牲電極８を配置することができる。このため、犠牲電極８が水の抵抗となるのを防止することができるとともに、腐食の進行に伴う犠牲電極８の形状変化が、水中ポンプ１００の性能に影響を及ぼすことを防止することができる。 By the way, in general, when the rotating shaft is rotated, the metal casing of the submersible pump and the rotating shaft are connected to each other via the bearing by the grease (insulator) sealed in the metal bearing that supports the rotating shaft. It is known that the electrically conductive state changes to the non-conducting state. Therefore, for example, when the submersible pump is continuously operated, even if the casing is provided with the sacrificial electrode, the sacrificial electrode is on the rotating shaft side (the portion electrically connected to the rotating shaft and the impeller during rotation). If is not provided, corrosion of the rotating shaft and impeller cannot be suppressed. Therefore, as described above, even when the submersible pump 100 is continuously operated by providing the sacrificial electrode 8 inside the rotating shaft 2 and electrically connecting to the rotating shaft 2 and the impeller 7, it is effective. Corrosion of the rotating shaft 2 and the impeller 7 can be suppressed. Further, unlike the case where the sacrificial electrode 8 is exposed to the pump chamber 3, by accommodating the entire sacrificial electrode 8 inside the rotating shaft 2, the sacrificial electrode 8 is separated from the water path (pump chamber 3) sent by the impeller 7. The sacrificial electrode 8 can be arranged at this position. Therefore, it is possible to prevent the sacrificial electrode 8 from becoming a resistance to water, and it is possible to prevent the shape change of the sacrificial electrode 8 due to the progress of corrosion from affecting the performance of the submersible pump 100. ..

また、第１実施形態では、上記のように、導入路９ａを有し、回転軸２の一端２ａに取り付けられることにより、回転軸２の内部に収容された犠牲電極８を保持するボルト９を設ける。これにより、導入路９ａを有するボルト９により犠牲電極８を保持することができるので、回転軸２の内部で、かつ、ポンプ室３の水を導くことができる所定位置に犠牲電極８を安定して配置することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the bolt 9 having the introduction path 9a and being attached to one end 2a of the rotating shaft 2 to hold the sacrificial electrode 8 housed inside the rotating shaft 2 is provided. prepare. As a result, the sacrificial electrode 8 can be held by the bolt 9 having the introduction path 9a, so that the sacrificial electrode 8 is stabilized inside the rotating shaft 2 and at a predetermined position where water in the pump chamber 3 can be guided. Can be placed.

また、第１実施形態では、上記のように、ボルト９を、回転軸２の一端２ａに取り付けられることにより羽根車７を回転軸２に固定するように構成する。これにより、犠牲電極８にポンプ室３の水を導くことと、羽根車７を回転軸２に固定することを１つのボルト９により行うことができるので、別々の部材により行う場合よりも部品点数を減らすことができる。その結果、装置構成を簡素化することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the bolt 9 is attached to one end 2a of the rotating shaft 2 to fix the impeller 7 to the rotating shaft 2. As a result, the water in the pump chamber 3 can be guided to the sacrificial electrode 8 and the impeller 7 can be fixed to the rotating shaft 2 with one bolt 9, so that the number of parts is larger than that in the case of using separate members. Can be reduced. As a result, the device configuration can be simplified.

また、第１実施形態では、上記のように、回転軸２に、犠牲電極８を収容する収容室２３と、回転軸２の一端２ａおよび収容室２３を連通する雌ネジ穴２４とを設け、犠牲電極８を、雌ネジ穴２４を介して、回転軸２の外側から収容室２３に収容されるように構成し、導入路９ａが形成されたボルト９を、収容室２３に犠牲電極８が収容された状態で、雌ネジ穴２４に螺合されることにより、収容室２３を塞いで収容室２３に収容された犠牲電極８を保持するとともに、導入路９ａによって収容室２３およびポンプ室３を連通するように構成する。これにより、容易に着脱可能な構成であるボルト９によって、回転軸２への犠牲電極８の入口である雌ネジ穴２４を容易に塞ぐことができるので、犠牲電極８を回転軸２の収容室２３に容易に収容することができるとともに、ポンプ室３の水を犠牲電極８に容易に導くことができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the rotating shaft 2 is provided with the accommodating chamber 23 for accommodating the sacrificial electrode 8 and the female screw hole 24 for communicating the one end 2a of the rotating shaft 2 and the accommodating chamber 23. The sacrificial electrode 8 is configured to be accommodated in the accommodating chamber 23 from the outside of the rotating shaft 2 via the female screw hole 24, and the bolt 9 on which the introduction path 9a is formed is provided with the sacrificial electrode 8 in the accommodating chamber 23. In the housed state, by being screwed into the female screw hole 24, the storage chamber 23 is closed to hold the sacrificial electrode 8 housed in the storage chamber 23, and the storage chamber 23 and the pump chamber 3 are held by the introduction path 9a. Is configured to communicate with each other. As a result, the female screw hole 24, which is the inlet of the sacrificial electrode 8 to the rotating shaft 2, can be easily closed by the bolt 9 having a structure that can be easily attached and detached. It can be easily accommodated in 23, and the water in the pump chamber 3 can be easily guided to the sacrificial electrode 8.

また、第１実施形態では、上記のように、導入路９ａを、犠牲電極８およびポンプ室３を連通するように、回転軸２の軸方向に延びるように構成する。これにより、導入路９ａが回転軸２の横方向に延びる場合と比較して、回転軸２の軸方向に直交する方向のバランスをより向上することができる。その結果、犠牲電極８を回転軸２の内部に収容する場合でも、回転軸２をより安定して回転させることができる。すなわち、回転軸２の回転する際の振動を抑制することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the introduction path 9a is configured to extend in the axial direction of the rotating shaft 2 so as to communicate the sacrificial electrode 8 and the pump chamber 3. As a result, the balance in the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 2 can be further improved as compared with the case where the introduction path 9a extends in the lateral direction of the rotating shaft 2. As a result, even when the sacrificial electrode 8 is housed inside the rotating shaft 2, the rotating shaft 2 can be rotated more stably. That is, it is possible to suppress the vibration of the rotating shaft 2 when it rotates.

また、第１実施形態では、上記のように、犠牲電極８および導入路９ａを、回転軸２の中心軸線α上に配置する。これにより、犠牲電極８および導入路９ａを、回転軸２の中心軸線αから逸れた位置に配置する場合と比較して、回転軸２の軸方向に直交する方向のバランスを一層向上することができる。その結果、犠牲電極８を回転軸２の内部に収容する場合でも、回転軸２を一層安定して回転させることができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the sacrificial electrode 8 and the introduction path 9a are arranged on the central axis α of the rotating shaft 2. As a result, the balance in the direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 2 can be further improved as compared with the case where the sacrificial electrode 8 and the introduction path 9a are arranged at positions deviated from the central axis α of the rotating shaft 2. can. As a result, even when the sacrificial electrode 8 is housed inside the rotating shaft 2, the rotating shaft 2 can be rotated more stably.

また、第１実施形態では、上記のように、回転軸２の内部に配置され、犠牲電極８を導入路９ａに向けて付勢する圧縮バネ１０を設ける。これにより、犠牲電極８が腐食により変形したとしても、圧縮バネ１０により、犠牲電極８を移動させて、犠牲電極８を導入路９ａの近くに配置することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, a compression spring 10 is provided which is arranged inside the rotating shaft 2 and urges the sacrificial electrode 8 toward the introduction path 9a. As a result, even if the sacrificial electrode 8 is deformed due to corrosion, the sacrificial electrode 8 can be moved by the compression spring 10 and the sacrificial electrode 8 can be arranged near the introduction path 9a.

また、第１実施形態では、上記のように、羽根車７および回転軸２を、ステンレス材料により形成し、犠牲電極８を、亜鉛を含む材料により形成する。これにより、ステンレス材料よりもイオン化傾向が大きい亜鉛、アルミニウム、マグネシウムおよび鉄のいずれかを含む材料により犠牲電極８が形成されるので、羽根車７および回転軸２に先行して犠牲電極８を腐食させることができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the impeller 7 and the rotating shaft 2 are formed of a stainless steel material, and the sacrificial electrode 8 is formed of a material containing zinc. As a result, the sacrificial electrode 8 is formed of a material containing any of zinc, aluminum, magnesium, and iron, which has a higher ionization tendency than the stainless steel material, so that the sacrificial electrode 8 is corroded prior to the impeller 7 and the rotating shaft 2. Can be made to.

また、第１実施形態では、上記のように、羽根車７を、回転軸２よりも耐食性に優れた材料により形成する。これにより、犠牲電極８が腐食し尽したとしても、羽根車７が回転軸２よりも先行して腐食するのを抑制することができるので、水中ポンプ１００の性能が変化するのを抑制することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the impeller 7 is formed of a material having better corrosion resistance than the rotating shaft 2. As a result, even if the sacrificial electrode 8 is completely corroded, it is possible to prevent the impeller 7 from corroding ahead of the rotating shaft 2, so that the performance of the submersible pump 100 can be suppressed from changing. Can be done.

また、第１実施形態では、上記のように、収容室２３の直径を、回転軸２の直径の３分の１以下とする。これにより、収容室２３の直径が回転軸２の直径の３分の１よりも大きい場合と比較して、回転軸２の収容室２３が設けられる部分の肉厚が確保されるので、回転軸２の強度を確保することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the diameter of the accommodation chamber 23 is set to one-third or less of the diameter of the rotating shaft 2. As a result, the wall thickness of the portion of the rotating shaft 2 where the accommodating chamber 23 is provided is secured as compared with the case where the diameter of the accommodating chamber 23 is larger than one-third of the diameter of the rotating shaft 2. The strength of 2 can be secured.

［第２実施形態］
図４を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、ボルト９に導入路９ａを設けた上記第１実施形態とは異なり、回転軸２０２に導入路２０９ａを設ける例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成の部分には、同一の符号を付している。 [Second Embodiment]
The second embodiment will be described with reference to FIG. In this second embodiment, unlike the first embodiment in which the introduction path 9a is provided on the bolt 9, an example in which the introduction path 209a is provided on the rotating shaft 202 will be described. In the figure, the same reference numerals are given to the parts having the same configuration as that of the first embodiment.

図４に示すように、第２実施形態の水中ポンプ２００は、導入路２０９ａを有する回転軸２０２を備えている。 As shown in FIG. 4, the submersible pump 200 of the second embodiment includes a rotating shaft 202 having an introduction path 209a.

導入路２０９ａは、回転軸２０２の軸方向（Ｚ方向）と交差する方向に延びている。詳細には、導入路２０９ａは、水平方向に延びている。導入路２０９ａは、犠牲電極８が配置される範囲内の高さ位置に配置されている。また、導入路２０９ａは、メカニカルシール５よりも下方で、かつ、羽根車７よりも上方の高さ位置に配置されている。導入路２０９ａの一端は、犠牲電極８に接続され、他端は、ポンプ室３に接続されている。なお、第２実施形態では、第１実施形態とは異なり、水中ポンプ２００は、犠牲電極８を付勢する圧縮バネを備えていないが、第１実施形態と同様に、収容室２３の上端面と収容室２３に収容されている犠牲電極８の上端との間に、圧縮バネを設けるように構成してもよい。また、第２実施形態のボルト２０９は、第１実施形態のボルト９とは異なり、導入路９ａを有していない。ボルト２０９は、羽根車７を回転軸２０２に固定する機能を有している。 The introduction path 209a extends in a direction intersecting the axial direction (Z direction) of the rotation shaft 202. Specifically, the introduction path 209a extends in the horizontal direction. The introduction path 209a is arranged at a height position within the range in which the sacrificial electrode 8 is arranged. Further, the introduction path 209a is arranged at a height position below the mechanical seal 5 and above the impeller 7. One end of the introduction path 209a is connected to the sacrificial electrode 8, and the other end is connected to the pump chamber 3. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the submersible pump 200 does not have a compression spring for urging the sacrificial electrode 8, but as in the first embodiment, the upper end surface of the accommodation chamber 23. A compression spring may be provided between the force and the upper end of the sacrificial electrode 8 housed in the storage chamber 23. Further, unlike the bolt 9 of the first embodiment, the bolt 209 of the second embodiment does not have an introduction path 9a. The bolt 209 has a function of fixing the impeller 7 to the rotating shaft 202.

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of the second embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.

第２実施形態では、上記のように、回転軸２０２に、回転軸２０２の軸方向と交差する方向に延びる導入路２０９ａを設ける。これにより、回転軸２０２の導入路２０９ａにより、ポンプ室３の水を犠牲電極８に導くことができる。 In the second embodiment, as described above, the rotating shaft 202 is provided with an introduction path 209a extending in a direction intersecting the axial direction of the rotating shaft 202. As a result, the water in the pump chamber 3 can be guided to the sacrificial electrode 8 by the introduction path 209a of the rotating shaft 202.

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。 (Modification example)
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

たとえば、上記第１および第２実施形態では、水中ポンプを、回転軸の下端（一端２ａ）側から収容室に犠牲電極を収容するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図５に示す変形例の水中ポンプ３００のように、回転軸３０２の上端（他端２ｂ）側から収容室３２３に犠牲電極８を収容するように構成してもよい。 For example, in the first and second embodiments, the submersible pump is configured to accommodate the sacrificial electrode in the accommodating chamber from the lower end (one end 2a) side of the rotating shaft, but the present invention is not limited to this. No. In the present invention, the sacrificial electrode 8 may be accommodated in the accommodating chamber 323 from the upper end (the other end 2b) side of the rotating shaft 302 as in the submersible pump 300 of the modified example shown in FIG.

詳細には、水中ポンプ３００を以下のように構成してもよい。水中ポンプ３００は、犠牲電極８を収容する収容室３２３、および、上端（他端２ｂ）から収容室３２３に連通するように設けられる雌ネジ穴３０２ａを含む回転軸３０２と、回転軸３０２の雌ネジ穴３０２ａに螺合されるボルト３０９とを備えている。収容室３２３は、上下方向（Ｚ方向）において、ポンプ室３と、オイル室４と、モータ１とに跨る範囲に配置されている。雌ネジ穴３０２ａは、犠牲電極８を収容室３２３に収容可能なように、犠牲電極８の外径よりも大きな内径を有している。雌ネジ穴３０２ａに取り付けられたボルト３０９と犠牲電極８との間には、圧縮バネ１０が配置されている。圧縮バネ１０は、犠牲電極８を導入路９ａに向けて下方（Ｚ２方向）に付勢するように構成されている。なお、犠牲電極８と圧縮バネ１０とを直接当接させるのではなく、犠牲電極８と圧縮バネ１０との間に樹脂やゴムにより形成されたスペーサを介在させてもよい。また、スペーサを介在させる場合は、犠牲電極８の長さを短く調整することができる。水中ポンプ３００のケーシング１００ａの上部には、図示しないが、ヘッドカバーおよびモータブラケットが設けられている。水中ポンプ３００は、ヘッドカバーおよびモータブラケットを取り外し、ボルト３０９を取り外すことにより、水中ポンプ３００の上方から犠牲電極８を交換可能なように構成されている。 Specifically, the submersible pump 300 may be configured as follows. The submersible pump 300 includes a storage chamber 323 for accommodating the sacrificial electrode 8, a rotary shaft 302 including a female screw hole 302a provided so as to communicate with the storage chamber 323 from the upper end (the other end 2b), and a female of the rotary shaft 302. It is provided with a bolt 309 screwed into the screw hole 302a. The accommodation chamber 323 is arranged in a range straddling the pump chamber 3, the oil chamber 4, and the motor 1 in the vertical direction (Z direction). The female screw hole 302a has an inner diameter larger than the outer diameter of the sacrificial electrode 8 so that the sacrificial electrode 8 can be accommodated in the accommodation chamber 323. A compression spring 10 is arranged between the bolt 309 attached to the female screw hole 302a and the sacrificial electrode 8. The compression spring 10 is configured to urge the sacrificial electrode 8 downward (Z2 direction) toward the introduction path 9a. Instead of directly contacting the sacrificial electrode 8 and the compression spring 10, a spacer formed of resin or rubber may be interposed between the sacrificial electrode 8 and the compression spring 10. Further, when the spacer is interposed, the length of the sacrificial electrode 8 can be adjusted to be short. Although not shown, a head cover and a motor bracket are provided on the upper portion of the casing 100a of the submersible pump 300. The submersible pump 300 is configured so that the sacrificial electrode 8 can be replaced from above the submersible pump 300 by removing the head cover and the motor bracket and removing the bolt 309.

犠牲電極を回転軸の下端側から回転軸の収容室に収容する場合とは異なり、回転軸３０２の上端（他端２ｂ）側から収容室３２３に犠牲電極８を収容するように構成することにより、水中ポンプ３００を上下反転させる（傾ける）ことなく、犠牲電極８を回転軸３０２の収容室３２３に収容することができる。すなわち、容易に、犠牲電極８を回転軸３０２の収容室３２３に収容することができる。このため、上下反転させる作業が特に困難となる大型の水中ポンプであっても、容易に、犠牲電極８を回転軸３０２の収容室３２３に収容することができる。 Unlike the case where the sacrificial electrode is accommodated in the accommodating chamber of the rotating shaft from the lower end side of the rotating shaft, the sacrificial electrode 8 is accommodated in the accommodating chamber 323 from the upper end (the other end 2b) side of the rotating shaft 302. The sacrificial electrode 8 can be accommodated in the accommodating chamber 323 of the rotating shaft 302 without turning (tilting) the submersible pump 300 upside down. That is, the sacrificial electrode 8 can be easily accommodated in the accommodating chamber 323 of the rotating shaft 302. Therefore, the sacrificial electrode 8 can be easily accommodated in the accommodating chamber 323 of the rotating shaft 302 even in a large submersible pump in which the work of turning upside down is particularly difficult.

また、上記第１実施形態では、導入路を保持部材（ボルト）のみに設け、上記第２実施形態では、導入路を回転軸のみに設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、導入路を、保持部材と回転軸との両方に設けてもよい。 Further, in the first embodiment, the introduction path is provided only on the holding member (bolt), and in the second embodiment, the introduction path is provided only on the rotating shaft, but the present invention is not limited to this. .. In the present invention, introduction paths may be provided on both the holding member and the rotating shaft.

また、上記第１実施形態では、本発明の付勢部材を圧縮バネにより構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、本発明の付勢部材を、ゴム部材などの圧縮バネ以外の弾性部材により構成してもよい。 Further, in the above-mentioned first embodiment, an example in which the urging member of the present invention is configured by a compression spring is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the urging member of the present invention may be composed of an elastic member other than a compression spring such as a rubber member.

また、上記第１実施形態では、本発明の保持部材をボルトにより構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、本発明の保持部材を、ナットなどのボルト以外の部材により構成してもよい。 Further, in the above-mentioned first embodiment, an example in which the holding member of the present invention is composed of bolts is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the holding member of the present invention may be composed of a member other than a bolt such as a nut.

また、上記第１および第２実施形態では、犠牲電極を、丸棒形状の部材とした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、犠牲電極を、金属を含有するペースト材料により構成してもよい。 Further, in the first and second embodiments, the sacrificial electrode is an example of a round bar-shaped member, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the sacrificial electrode may be made of a paste material containing a metal.

また、上記第１および第２実施形態では、犠牲電極を、亜鉛を含む材料により形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、犠牲電極を、アルミニウム、マグネシウムおよび鉄のいずれかを含み、回転軸および羽根車を形成する材料よりも卑な金属材料で形成してもよい。 Further, in the first and second embodiments, the sacrificial electrode is formed of a material containing zinc, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the sacrificial electrode may be formed of a metal material containing any of aluminum, magnesium and iron, which is more base than the material forming the rotating shaft and impeller.

また、上記第１および第２実施形態では、羽根車および回転軸を、ステンレス材料により形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、羽根車および回転軸を、銅を含む材料などのステンレス材料以外の犠牲電極よりも貴な金属材料により形成してもよい。 Further, in the first and second embodiments, an example in which the impeller and the rotating shaft are made of a stainless steel material is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the impeller and rotating shaft may be formed of a metal material that is nobler than the sacrificial electrode other than the stainless steel material, such as a material containing copper.

また、上記第１および第２実施形態では、犠牲電極を、回転軸の中心軸線上に配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、犠牲電極を、回転軸の中心軸線上から逸れた位置に配置してもよい。 Further, in the first and second embodiments, the sacrificial electrode is arranged on the central axis of the rotation axis, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the sacrificial electrode may be arranged at a position deviated from the central axis of the rotation axis.

また、上記第１および第２実施形態では、導入路を、回転軸の中心軸線上に配置した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、導入路を、回転軸の中心軸線上から逸れた位置に配置してもよい。 Further, in the first and second embodiments, an example in which the introduction path is arranged on the central axis of the rotation axis is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the introduction path may be arranged at a position deviated from the central axis of the rotation axis.

また、上記第１および第２実施形態では、収容室の直径を、回転軸の直径の３分の１以下とした例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、回転軸の必要な強度が確保される範囲において、収容室の直径を、回転軸の直径の３分の１よりも大きくしてもよい。 Further, in the first and second embodiments, the diameter of the accommodating chamber is set to one-third or less of the diameter of the rotating shaft, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the diameter of the accommodating chamber may be made larger than one-third of the diameter of the rotating shaft as long as the required strength of the rotating shaft is secured.

２、２０２、３０２回転軸
２ａ回転軸の一端
３ポンプ室
７羽根車
８犠牲電極
９ボルト（保持部材）
９ａ、２０９ａ導入路
１０圧縮バネ（付勢部材）
２３、３２３収容室
２４雌ネジ穴
１００、２００、３００水中ポンプ
α 回転軸の中心軸線 2, 202, 302 Rotating shaft 2a One end of rotating shaft 3 Pump chamber 7 Impeller 8 Sacrificial electrode 9 Bolt (holding member)
9a, 209a Introductory path 10 Compression spring (urging member)
23, 323 Containment chamber 24 Female screw hole 100, 200, 300 Submersible pump α Central axis of rotation axis

Claims

A metal rotating shaft that is driven to rotate,
A metal impeller attached to one end of the rotating shaft while being electrically connected to the rotating shaft.
The pump room where the impeller is placed and
A sacrificial electrode that is entirely housed inside the rotating shaft in a state of being electrically connected to the rotating shaft and is formed of a metal material that is lower than the rotating shaft and the impeller.
A submersible pump including the sacrificial electrode and an introduction path that communicates the sacrificial electrode and guides water in the pump chamber to the sacrificial electrode.

The submersible pump according to claim 1, further comprising a holding member having the introduction path and by being attached to one end of the rotating shaft to hold the sacrificial electrode housed inside the rotating shaft.

The submersible pump according to claim 2, wherein the holding member is configured to fix the impeller to the rotating shaft by being attached to one end of the rotating shaft.

The rotating shaft includes an accommodating chamber for accommodating the sacrificial electrode, one end of the rotating shaft, and a female screw hole communicating with the accommodating chamber.
The sacrificial electrode is configured to be accommodated in the accommodating chamber from the outside of the rotating shaft via the female screw hole.
The holding member is a bolt on which the introduction path is formed.
The bolt is screwed into the female screw hole in a state where the sacrificial electrode is accommodated in the accommodation chamber, thereby closing the accommodation chamber and holding the sacrificial electrode accommodated in the accommodation chamber. The submersible pump according to claim 2 or 3, which is configured to communicate the accommodation chamber and the pump chamber by the introduction path.

The submersible pump according to any one of claims 1 to 4, wherein the introduction path extends in the axial direction of the rotating shaft so as to communicate the sacrificial electrode and the pump chamber.

The submersible pump according to claim 5, wherein the sacrificial electrode and the introduction path are arranged on the central axis of the rotation axis.

The submersible pump according to any one of claims 1 to 6, further comprising an urging member arranged inside the rotating shaft and urging the sacrificial electrode toward the introduction path.

The impeller and the rotating shaft are made of stainless steel material.
The submersible pump according to any one of claims 1 to 7, wherein the sacrificial electrode is made of a material containing any of zinc, aluminum, magnesium and iron.

The submersible pump according to any one of claims 1 to 8, wherein the impeller is made of a material having better corrosion resistance than the rotating shaft.

The submersible pump according to any one of claims 1 to 9, wherein the rotating shaft is provided with the introduction path extending in a direction intersecting the axial direction of the rotating shaft.

The submersible pump according to claim 4, wherein the diameter of the storage chamber is one-third or less of the diameter of the rotating shaft.