JP7148429B2 - waterproof motor - Google Patents

waterproof motor Download PDF

Info

Publication number
JP7148429B2
JP7148429B2 JP2019022442A JP2019022442A JP7148429B2 JP 7148429 B2 JP7148429 B2 JP 7148429B2 JP 2019022442 A JP2019022442 A JP 2019022442A JP 2019022442 A JP2019022442 A JP 2019022442A JP 7148429 B2 JP7148429 B2 JP 7148429B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output shaft
buffer space
seal member
seal
bottom wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019022442A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020129940A (en
Inventor
祐治 兼森
博一 薬師神
啓 手塚
渡 矢尾
快彰 犬山
弘靖 大庭
正隆 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Torishima Pump Manufacturing Co Ltd filed Critical Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2019022442A priority Critical patent/JP7148429B2/en
Publication of JP2020129940A publication Critical patent/JP2020129940A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7148429B2 publication Critical patent/JP7148429B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Description

本発明は、耐水モータに関する。 The present invention relates to a waterproof motor.

特許文献1には、ポンプケーシングの内部に耐水モータを配置した斜流ポンプが開示されている。耐水モータは、モータケーシングと、このモータケーシングから連結端が突出された出力軸とを備え、連結端にインペラが連結されている。モータケーシング内は、インペラ側に位置する軸封室と、軸封室に対してインペラとは反対側に位置する機械室とに区画されている。 Patent Document 1 discloses a mixed flow pump in which a waterproof motor is arranged inside a pump casing. A water-resistant motor includes a motor casing and an output shaft having a connecting end protruding from the motor casing, and an impeller is connected to the connecting end. The inside of the motor casing is divided into a shaft sealing chamber located on the impeller side and a mechanical chamber located on the opposite side of the shaft sealing chamber from the impeller.

特開2012-26308号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-26308

特許文献1に開示された耐水モータでは、軸封室においてモータケーシングと出力軸との間をメカニカルシールによってシールすることで、機械室への浸水を防いでいる。しかし、メカニカルシールを用いた耐水モータは、構造が複雑であり、コストが高い。 In the waterproof motor disclosed in Patent Document 1, a mechanical seal seals between the motor casing and the output shaft in the shaft sealing chamber to prevent water from entering the machine chamber. However, a waterproof motor using a mechanical seal has a complicated structure and high cost.

本発明は、メカニカルシールを用いることなく、簡素な構成でシール性を確保でき、低コスト化が可能な耐水モータを提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a water-resistant motor that can ensure sealing performance with a simple configuration without using a mechanical seal and that can be reduced in cost.

本発明の一態様は、モータケーシングの内部に配置された基端と、前記モータケーシングの外部に突出する連結端とを有する出力軸と、前記出力軸の外周に接する摺接部を有し、前記モータケーシングに取り付けられた摺動型の第1シール部材と、前記第1シール部材の前記基端側に位置するように前記モータケーシングに形成されたバッファ空間とを備え、前記バッファ空間は、前記出力軸に対して交差する向きに延びる隔壁と、前記隔壁から前記連結端側へ突出する外周壁と、前記外周壁から前記出力軸に向けて突出する底壁と、前記出力軸とによって画定され、前記底壁には、前記底壁の前記連結端側に位置して前記出力軸を取り囲む筒状部と、前記筒状部の前記底壁側の端部に連なり、前記筒状部から前記底壁に向かうに従って拡開した拡開部とを有するカバー部材が取り付けられ、前記第1シール部材は、前記筒状部に取り付けられ、前記出力軸における前記第1シール部材の前記バッファ空間側には、前記筒状部の内径よりも大きい外径を有し、前記拡開部によって取り囲まれ、前記底壁に隣接したフランジ部が設けられ、前記底壁と前記フランジ部の間にラビリンスシール部が形成されている、耐水モータを提供する。 According to one aspect of the present invention, an output shaft having a base end arranged inside a motor casing and a connecting end projecting to the outside of the motor casing; A sliding type first seal member attached to the motor casing, and a buffer space formed in the motor casing so as to be positioned on the base end side of the first seal member , wherein the buffer space is , a partition wall extending in a direction intersecting the output shaft, an outer peripheral wall projecting from the partition wall toward the connecting end, a bottom wall projecting from the outer peripheral wall toward the output shaft, and the output shaft The bottom wall includes a tubular portion positioned on the connection end side of the bottom wall and surrounding the output shaft, and a tubular portion continuous with the end portion of the tubular portion on the bottom wall side. and a widening portion that widens toward the bottom wall, the first sealing member is attached to the tubular portion, and the buffer space of the first sealing member on the output shaft On the side is a flange portion having an outer diameter greater than the inner diameter of the tubular portion, surrounded by the flared portion and adjacent to the bottom wall, with a labyrinth between the bottom wall and the flange portion. Provided is a waterproof motor with a seal .

この耐水モータによれば、出力軸に接する摺動型の第1シール部材が用いられているため、メカニカルシールを用いる場合と比較して、構造の簡素化が可能であり、製造コストも低減できる。また、劣化(摩耗)等によって第1シール部材のシール性能を確保できなくなった場合、第1シール部材の基端側(つまり機械室側)に形成されたバッファ空間によって、このバッファ空間よりも基端側への浸水を防止できる。この耐水モータを排水ポンプに用いた場合、意図しない水没時の運転を確保できるため、排水ポンプの信頼性を向上できる。しかも、出力軸における第1シール部材のバッファ空間側に底壁に隣接したフランジ部が設けられ、底壁とフランジ部の間にラビリンスシール部が形成されているため、バッファ空間への浸水を効果的に抑制できるため、シール性能の向上できる。 According to this waterproof motor, since the first sliding seal member that contacts the output shaft is used, the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where a mechanical seal is used. . Further, when the sealing performance of the first seal member cannot be ensured due to deterioration (wear) or the like, the buffer space formed on the base end side of the first seal member (that is, on the side of the machine chamber) can be used as a base rather than this buffer space. It is possible to prevent water from entering the edge. When this water-resistant motor is used in a drainage pump, it is possible to ensure operation even when it is unintentionally submerged in water, so the reliability of the drainage pump can be improved. Moreover, since the flange portion adjacent to the bottom wall is provided on the buffer space side of the first seal member on the output shaft, and the labyrinth seal portion is formed between the bottom wall and the flange portion, it is effective to prevent water from entering the buffer space. Since it can be effectively suppressed, the sealing performance can be improved.

前記第1シール部材が前記出力軸に沿って間隔をあけて一対取り付けられており、これらの間に潤滑剤が充填されている。この態様によれば、定常時、第1シール部材の摩耗を抑制しつつ、無注水によるドライシールを実現できる。 A pair of the first seal members are attached along the output shaft with a gap therebetween, and a lubricant is filled between them. According to this aspect, it is possible to realize a dry seal without water injection while suppressing wear of the first seal member in a steady state.

前記第1シール部材の前記連結端側に位置するように前記筒状部に設けられ、前記出力軸に向けて突出する壁部と、前記壁部に接する摺接部を有し、前記出力軸に取り付けられた摺動型の第2シール部材とを更に備える。この態様によれば、モータケーシング内への浸水を効果的に抑制できるため、シール性能の向上できる。また、耐水モータを排水モータに用いた場合、第2シール部材によって粗ゴミの侵入を防止できるため、第1シール部材の劣化(摩耗)を抑制できる。 The output shaft has a wall portion that is provided in the cylindrical portion so as to be positioned on the connecting end side of the first seal member and protrudes toward the output shaft, and a sliding contact portion that contacts the wall portion. and a sliding second seal member attached to the. According to this aspect, the ingress of water into the motor casing can be effectively suppressed, so that the sealing performance can be improved. Further, when the water-resistant motor is used as the water discharge motor, the second seal member can prevent coarse dust from entering, so deterioration (wear) of the first seal member can be suppressed.

前記底壁に接する摺接部を有し、前記出力軸に取り付けられた摺動型の第3シール部材を更に備える。この態様によれば、バッファ空間への浸水を効果的に抑制できるため、シール性能の向上できる。 A sliding third sealing member having a sliding contact portion that contacts the bottom wall and attached to the output shaft is further provided. According to this aspect, it is possible to effectively suppress the ingress of water into the buffer space, so that the sealing performance can be improved.

前記外周壁に透光性を有する覗き窓が設けられている。この態様によれば、バッファ空間に浸入した水量を確認することで、第1シール部材の劣化状況を判断できる。また、必要に応じて第1シール部材を交換することで、耐水モータの軸封部分の健全性を確保できる。 A viewing window having translucency is provided on the outer peripheral wall. According to this aspect, it is possible to determine the deterioration state of the first seal member by checking the amount of water that has entered the buffer space. Further, by replacing the first seal member as necessary, the soundness of the shaft sealing portion of the waterproof motor can be ensured.

前記バッファ空間の水位を検出するセンサと、前記バッファ空間に空気を供給するためのコンプレッサと、前記センサの検出結果に基づいて前記コンプレッサを制御する制御部とを更に備える。この態様によれば、コンプレッサを駆動することで、空気圧によってバッファ空間内の水を逆流させて、連結端側へ自動排出できる。よって、バッファ空間から基端側への浸水を確実に防止できる。 It further comprises a sensor for detecting the water level in the buffer space, a compressor for supplying air to the buffer space, and a controller for controlling the compressor based on the detection result of the sensor. According to this aspect, by driving the compressor, the water in the buffer space can be reversed by the air pressure and automatically discharged to the connecting end side. Therefore, it is possible to reliably prevent water from entering from the buffer space to the base end side.

本発明の耐水モータは摺動型の第1シール部材とバッファ空間とを備えるため、メカニカルシールを用いる場合と比較して、簡素な構成でシール性を確保でき、製造コストを低減できる。 Since the water-resistant motor of the present invention includes the sliding first seal member and the buffer space, it is possible to ensure sealing performance with a simpler configuration and reduce the manufacturing cost, as compared with the case where a mechanical seal is used.

本発明の実施形態に係る耐水モータを用いた立軸ポンプの概略図。1 is a schematic diagram of a vertical shaft pump using a waterproof motor according to an embodiment of the present invention; FIG. 第1実施形態の耐水モータの軸封構造を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the shaft sealing structure of the waterproof motor of the first embodiment; 図2の一部を拡大した断面図。Sectional drawing which expanded a part of FIG. 第2実施形態の耐水モータの軸封構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the shaft sealing structure of the waterproof motor of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、立軸ポンプ(排水ポンプ)10に用いた本発明の第1実施形態に係る耐水モータ30を示す。耐水モータ30は、浸水しても運転を継続可能な電動式の駆動手段であり、ポンプケーシング12の上端に配置され、回転軸18に連結されている。 FIG. 1 shows a waterproof motor 30 according to a first embodiment of the present invention used in a vertical shaft pump (drainage pump) 10. As shown in FIG. The waterproof motor 30 is an electric driving means that can continue to operate even if it is submerged in water.

図1に示すように、立軸ポンプ10は、ポンプケーシング12、回転軸18、及びインペラ20を備え、耐水モータ30の駆動によって吸水槽1に流入した雨水等を下流側へ排水する。 As shown in FIG. 1, the vertical shaft pump 10 includes a pump casing 12, a rotary shaft 18, and an impeller 20, and is driven by a waterproof motor 30 to drain rainwater and the like that flowed into the water suction tank 1 downstream.

ポンプケーシング12は、吸水槽1の上部を覆う据付床2に取り付けられている。ポンプケーシング12は、上下方向に延びるように吸水槽1内に配置された揚水管13と、据付床2上に配置されたベンド管15とを備える。揚水管13は、全体として直管状であり、下端の吸込口13a側に軸受ケーシング14を備える。ベンド管15は、概ねL字形状であり、垂直方向に延びる垂直管部(第1管部)15aと、水平方向に延びる水平管部(第2管部)15bとを備える。 The pump casing 12 is attached to the installation floor 2 covering the upper part of the suction tank 1 . The pump casing 12 includes a pumping pipe 13 arranged in the water suction tank 1 so as to extend in the vertical direction, and a bend pipe 15 arranged on the installation floor 2 . The pumping pipe 13 has a straight tubular shape as a whole, and includes a bearing casing 14 on the side of the suction port 13a at the lower end. The bend pipe 15 is generally L-shaped and includes a vertically extending vertical pipe portion (first pipe portion) 15a and a horizontally extending horizontal pipe portion (second pipe portion) 15b.

垂直管部15aの下端は揚水管13の上端に水密に接続されている。垂直管部15aの上端は、耐水モータ30を取り付けるための開口部15cである。本実施形態の開口部15cは、水平管部15bの上側頂部と概ね同じ高さで円形状に開口しており、その内径は揚水管13の内径と概ね同じである。図1において右側に位置する水平管部15bの開口(出口)には、下流側へ排水するための送水管(図示せず)が接続されている。なお、開口部15cを含むベンド管15の構成は、必要に応じて変更が可能である。 The lower end of the vertical pipe portion 15a is connected to the upper end of the pumping pipe 13 in a watertight manner. The upper end of the vertical tube portion 15a is an opening 15c for mounting the waterproof motor 30 thereon. The opening 15c of the present embodiment has a circular shape that is approximately the same height as the upper top of the horizontal pipe portion 15b, and has an inner diameter that is substantially the same as the inner diameter of the pumping pipe 13. As shown in FIG. A water pipe (not shown) for discharging water downstream is connected to the opening (outlet) of the horizontal pipe portion 15b located on the right side in FIG. The configuration of the bend pipe 15 including the opening 15c can be changed as required.

回転軸18は、揚水管13の軸線に沿って上下方向に延びるように配置されている。回転軸18の上端側は、揚水管13の上端に配置された水中軸受19Aに回転可能に支持されている。回転軸18の下端側は、軸受ケーシング14を貫通し、軸受ケーシング14に配置された水中軸受19Bに回転可能に支持されている。インペラ20は、軸受ケーシング14から下方に突出した回転軸18の下端に取り付けられている。 The rotating shaft 18 is arranged to extend vertically along the axis of the pumping pipe 13 . The upper end side of the rotating shaft 18 is rotatably supported by an underwater bearing 19A arranged at the upper end of the pumping pipe 13 . A lower end side of the rotating shaft 18 penetrates the bearing casing 14 and is rotatably supported by a water bearing 19B arranged in the bearing casing 14 . The impeller 20 is attached to the lower end of the rotating shaft 18 projecting downward from the bearing casing 14 .

耐水モータ30は、ベンド管15の開口部15cに水密に取り付けられている。耐水モータ30が備える出力軸33は、ケーシング12内へ突出し、カップリング22によって回転軸18の上端に連結されている。耐水モータ30の駆動によって出力軸33と一体に回転軸18を回転させることで、回転軸18と一体にインペラ20を回転させ、吸水槽1内の水をポンプケーシング12内を通して下流側へ排水する。 The water-resistant motor 30 is attached to the opening 15c of the bend pipe 15 in a watertight manner. An output shaft 33 of the waterproof motor 30 protrudes into the casing 12 and is connected to the upper end of the rotating shaft 18 by a coupling 22 . By driving the waterproof motor 30 to rotate the rotary shaft 18 integrally with the output shaft 33, the impeller 20 is rotated integrally with the rotary shaft 18, and the water in the suction tank 1 is drained downstream through the pump casing 12. .

(第1実施形態)
引き続いて図1を参照すると、耐水モータ30は、ベンド管15の開口部15cに水密に取り付けられるモータケーシング32と、モータケーシング32から突出する出力軸33とを備える。
(First embodiment)
Continuing to refer to FIG. 1 , the waterproof motor 30 includes a motor casing 32 watertightly attached to the opening 15 c of the bend pipe 15 and an output shaft 33 projecting from the motor casing 32 .

モータケーシング32は、ポンプケーシング12に直接取り付けられてもよいし、仕切板(図示せず)を介してポンプケーシング12に取り付けられてもよい。出力軸33は、図1において上側に位置する基端(図示せず)と、図1において下側に位置する連結端33aとを備え、基端側がモータケーシング32内に配置され、連結端33aがポンプケーシング12内(モータケーシング32外)に配置されている。 The motor casing 32 may be attached directly to the pump casing 12, or may be attached to the pump casing 12 via a partition plate (not shown). The output shaft 33 has a base end (not shown) positioned on the upper side in FIG. 1 and a connecting end 33a positioned on the lower side in FIG. is arranged inside the pump casing 12 (outside the motor casing 32).

図2を併せて参照すると、モータケーシング32は、上端が閉塞された筒状のケーシング本体35を備える。ケーシング本体35は、ポンプケーシング12(開口部15c)に固定される環状のフランジ35aを備える。ケーシング本体35内には、フランジ35a側に位置するように、出力軸33に対して交差する向き(モータケーシング32の径方向)に延びる隔壁36が設けられている。 Referring also to FIG. 2, the motor casing 32 includes a cylindrical casing body 35 with a closed upper end. The casing main body 35 has an annular flange 35a fixed to the pump casing 12 (opening 15c). A partition wall 36 extending in a direction intersecting the output shaft 33 (radial direction of the motor casing 32) is provided in the casing main body 35 so as to be positioned on the flange 35a side.

径方向における隔壁36の内端は出力軸33と間隔をあけて位置しており、この内端に出力軸33に沿って延びる円筒状の筒部36aが形成されている。筒部36aと出力軸33との間には、出力軸33を回転可能に支持するボール軸受37が配置されている。筒部36aの上部と出力軸33との間は上カバー38によって塞がれ、筒部36aの下部と出力軸33との間は下カバー39によって塞がれている。また、ボール軸受37と下カバー39の間に位置するように、出力軸33にはシール部材40が取り付けられている。 The inner end of the partition wall 36 in the radial direction is spaced apart from the output shaft 33, and a cylindrical portion 36a extending along the output shaft 33 is formed at the inner end. A ball bearing 37 that rotatably supports the output shaft 33 is arranged between the cylindrical portion 36 a and the output shaft 33 . An upper cover 38 closes the space between the upper portion of the cylindrical portion 36 a and the output shaft 33 , and a lower cover 39 closes the space between the lower portion of the cylindrical portion 36 a and the output shaft 33 . A seal member 40 is attached to the output shaft 33 so as to be positioned between the ball bearing 37 and the lower cover 39 .

隔壁36によってモータケーシング32内は、出力軸33の基端側に位置する機械室42と、出力軸33の連結端33a側に位置する軸封室43とに区画されている。軸封室43に配置された軸封装置45によって機械室42は、空気が充填された状態で、液密にシールされている(乾式)。 The interior of the motor casing 32 is partitioned by the partition wall 36 into a machine chamber 42 located on the base end side of the output shaft 33 and a shaft sealing chamber 43 located on the connecting end 33 a side of the output shaft 33 . The mechanical chamber 42 is filled with air and liquid-tightly sealed (dry type) by a shaft sealing device 45 arranged in the shaft sealing chamber 43 .

機械室42内には、図示しない周知の回転子と固定子が配置されている。回転子は出力軸33に取り付けられ、固定子は回転子の外周に位置するようにケーシング本体35に取り付けられている。通電により固定子に対して回転子が回転することで、出力軸33が一体に回転する。 A well-known rotor and stator (not shown) are arranged in the machine room 42 . The rotor is attached to the output shaft 33, and the stator is attached to the casing main body 35 so as to be positioned on the outer circumference of the rotor. As the rotor rotates with respect to the stator due to energization, the output shaft 33 rotates together.

軸封装置45は、一対のシール部材58、バッファ空間62、ラビリンスシール部65、及び2個のシール部材70A,70Bを備える。これらは、ポンプケーシング12側から機械室42に向けて、シール部材70A、一対のシール部材58、ラビリンスシール部65、シール部材70B、及びバッファ空間62の順で設けられている。以下の説明では、ポンプケーシング12側を上流側と言い、機械室42側を下流側と言うことがある。 The shaft sealing device 45 includes a pair of seal members 58, a buffer space 62, a labyrinth seal portion 65, and two seal members 70A and 70B. These are provided from the pump casing 12 side toward the machine chamber 42 in the order of the seal member 70A, the pair of seal members 58, the labyrinth seal portion 65, the seal member 70B, and the buffer space 62. In the following description, the pump casing 12 side may be called the upstream side, and the machine room 42 side may be called the downstream side.

具体的には、軸封装置45は、バッファ空間62を形成するための受皿部材(固定部材)47、ラビリンスシール部65を形成するためのフランジ部材(回転部材)50、シール部材(第1シール部材)58を配置するための筒状部材(カバー部材)52、及びシール部材58が摺接するスリーブ55を備える。 Specifically, the shaft sealing device 45 includes a receiving plate member (fixed member) 47 for forming the buffer space 62, a flange member (rotating member) 50 for forming the labyrinth seal portion 65, a seal member (first seal A cylindrical member (cover member) 52 for arranging a member) 58 and a sleeve 55 with which the sealing member 58 is in sliding contact.

受皿部材47は、隔壁36に対して出力軸33の連結端33a側に隣接するように、モータケーシング32に取り付けられている。受皿部材47は、隔壁36から上流側(連結端33a側)へ突出する外周壁47aと、外周壁47aから出力軸33に向けて突出する底壁47bとを備える。外周壁47aは、出力軸33を中心とする円筒状であり、隔壁36に固定されている。外周壁47aと隔壁36との間はパッキン48によってシールされている。底壁47bは外周壁47aの上流側の端から径方向内向きに突出しており、その内端は出力軸33の近傍に位置している。底壁47bと出力軸33との間には、出力軸33の回転によって互いに干渉しない程度のクリアランスを有する。 The receiving plate member 47 is attached to the motor casing 32 so as to be adjacent to the partition wall 36 on the connecting end 33 a side of the output shaft 33 . The receiving plate member 47 includes an outer peripheral wall 47a protruding upstream (connecting end 33a side) from the partition wall 36 and a bottom wall 47b protruding toward the output shaft 33 from the outer peripheral wall 47a. The outer peripheral wall 47 a has a cylindrical shape around the output shaft 33 and is fixed to the partition wall 36 . A packing 48 seals between the outer peripheral wall 47 a and the partition wall 36 . The bottom wall 47 b protrudes radially inward from the upstream end of the outer peripheral wall 47 a , and its inner end is positioned near the output shaft 33 . A clearance is provided between the bottom wall 47b and the output shaft 33 so that they do not interfere with each other when the output shaft 33 rotates.

フランジ部材50は、底壁47bに対して出力軸33の連結端33a側に隣接するように、出力軸33に取り付けられている。フランジ部材50は、セットボルト(図示せず)によって出力軸33に対して移動不可能に取り付けられる円筒状の取付部50aと、出力軸33を中心として取付部50aから径方向外向きに突出する円板状のフランジ部50bとを備える。フランジ部50bは、底壁47bに対して連結端33a側に配置され、底壁47bに隣接して平行に延び、出力軸33の回転によって一体に回転する。 The flange member 50 is attached to the output shaft 33 so as to be adjacent to the bottom wall 47b on the connecting end 33a side of the output shaft 33 . The flange member 50 has a cylindrical mounting portion 50a that is mounted immovably on the output shaft 33 by a set bolt (not shown), and projects radially outward from the mounting portion 50a centering on the output shaft 33. A disk-shaped flange portion 50b is provided. The flange portion 50b is arranged on the side of the connecting end 33a with respect to the bottom wall 47b, extends parallel to and adjacent to the bottom wall 47b, and rotates together with the rotation of the output shaft 33. As shown in FIG.

筒状部材52は、底壁47bに対して出力軸33の連結端33a側に隣接するように、底壁47bに取り付けられている。つまり、筒状部材52は、出力軸33と一体に回転しない。筒状部材52は、出力軸33を中心とする円筒状であり、径方向におけるフランジ部50bの外側を覆う拡開部52aと、拡開部52aから上流側へ突出する筒状部52bとを備える。拡開部52aは、底壁47bから上流側に向けて次第に縮径した円錐筒状であり、底壁47bに固定されている。拡開部52aと底壁47bとの間はパッキン53によってシールされている。筒状部52bは、出力軸33を中心とする円筒状であり、その内径は、フランジ部50bの外径よりも小さく、出力軸33(スリーブ55)との間にシール部材58を配置するための空間を確保できる寸法で形成されている。 The tubular member 52 is attached to the bottom wall 47b so as to be adjacent to the bottom wall 47b on the connecting end 33a side of the output shaft 33 . That is, the cylindrical member 52 does not rotate integrally with the output shaft 33 . The cylindrical member 52 has a cylindrical shape centered on the output shaft 33, and includes an enlarged portion 52a covering the outer side of the flange portion 50b in the radial direction, and a tubular portion 52b projecting upstream from the enlarged portion 52a. Prepare. The expanded portion 52a has a conical cylindrical shape whose diameter gradually decreases from the bottom wall 47b toward the upstream side, and is fixed to the bottom wall 47b. A packing 53 seals between the expanded portion 52a and the bottom wall 47b. The cylindrical portion 52b has a cylindrical shape centered on the output shaft 33, and has an inner diameter smaller than the outer diameter of the flange portion 50b. It is formed with a dimension that can secure a space of

スリーブ55は、筒状部52bの内側に位置するように、セットボルト(図示せず)によって出力軸33に対して相対的に移動不可能に取り付けられている。下流側に位置するスリーブ55の上端は、筒状部52bから拡開部52a内へ突出し、取付部50aに隣接している。上流側に位置するスリーブ55の下端は、筒状部52bから下流側へ突出している。 The sleeve 55 is attached to the output shaft 33 by a set bolt (not shown) so as to be positioned inside the cylindrical portion 52b so as not to move relative to the output shaft 33 . The upper end of the downstream sleeve 55 protrudes from the tubular portion 52b into the expanding portion 52a and is adjacent to the mounting portion 50a. The lower end of the upstream sleeve 55 protrudes downstream from the tubular portion 52b.

図2を併せて図3を参照すると、一対のシール部材58は、筒状部52b内(モータケーシング32)にそれぞれ取り付けられ、出力軸33に沿って間隔をあけて配置されている。シール部材58は、テフロン(登録商標)系の材料からなる摺動型のリップシールであり、取付部58aと摺接部58bを備える。取付部58aは筒状部52bの内周面に取り付けられている。取付部58aと筒状部52bの間はパッキン59によってシールされている。摺接部58bは、弾性的に変形可能であり、スリーブ55(出力軸33)の外周に接し、出力軸33の回転によりスリーブ55に摺接する。 Referring to FIG. 3 in conjunction with FIG. 2, the pair of seal members 58 are mounted inside the tubular portion 52b (motor casing 32), respectively, and spaced apart along the output shaft 33. As shown in FIG. The seal member 58 is a sliding lip seal made of a Teflon (registered trademark) material, and has a mounting portion 58a and a sliding contact portion 58b. The attachment portion 58a is attached to the inner peripheral surface of the tubular portion 52b. A packing 59 seals between the mounting portion 58a and the cylindrical portion 52b. The sliding contact portion 58 b is elastically deformable, contacts the outer periphery of the sleeve 55 (output shaft 33 ), and comes into sliding contact with the sleeve 55 as the output shaft 33 rotates.

スリーブ55におけるシール部材58が摺接する部分には、シール部材58よりも高硬度の硬質部56が設けられている。スリーブ55は金属製であり、硬質部56は、スリーブ55よりも硬質な超硬合金を溶射することで形成されている。より具体的には、硬質部56のビッカース硬さHvは1000以上とすることが好ましい(Hv>1000)。 A hard portion 56 having a hardness higher than that of the seal member 58 is provided in a portion of the sleeve 55 with which the seal member 58 slides. The sleeve 55 is made of metal, and the hard portion 56 is formed by spraying cemented carbide, which is harder than the sleeve 55 . More specifically, the Vickers hardness Hv of the hard portion 56 is preferably 1000 or more (Hv>1000).

摺接部58bの摩耗を抑制するために、一対のシール部材58、筒状部52bの内周面、及びスリーブ55の外周面で画定された空間には、生分解性の潤滑剤(グリス)60が充填されている。潤滑剤60の充填空間に連通するように、筒状部材52には潤滑剤60を補充するための通路52cが設けられている。充填ノズルを接続した際の強度を確保するために、筒状部52bには周方向の一部に径方向外向きに突出する突出部52dが設けられ、この突出部52dを貫通するように通路52cが設けられている。潤滑剤60は、メンテナンス時に定期的に補充される。定常時、通路52cの出口はボルト(図示せず)によって封止されている。 In order to suppress wear of the sliding contact portion 58b, a space defined by the pair of seal members 58, the inner peripheral surface of the tubular portion 52b, and the outer peripheral surface of the sleeve 55 is filled with a biodegradable lubricant (grease). 60 is filled. A passage 52c for replenishing the lubricant 60 is provided in the cylindrical member 52 so as to communicate with the filling space of the lubricant 60 . In order to secure the strength when the filling nozzle is connected, the tubular portion 52b is provided with a protrusion 52d that protrudes radially outward in a part of the circumferential direction. 52c is provided. Lubricant 60 is periodically replenished during maintenance. During normal operation, the outlet of the passage 52c is sealed with a bolt (not shown).

バッファ空間62は、シール部材58の機械室42側(基端側)に位置するように、モータケーシング32に形成されている。バッファ空間62は、ケーシング本体35の隔壁36と、受皿部材47の外周壁47aと、受皿部材47の底壁47bと、出力軸33の外周面とによって画定されている。一対のシール部材58、及び2個のシール部材70A,70Bによって、バッファ空間62とモータケーシング32外(ポンプケーシング12内)とは液密にシールされているため、基本的にバッファ空間62内には浸水は生じない。一対のシール部材58及び2個のシール部材70A,70Bの劣化時を含む意図しない浸水が生じた場合、バッファ空間62は水を貯留して機械室42への浸水を阻止する。 The buffer space 62 is formed in the motor casing 32 so as to be positioned on the machine chamber 42 side (base end side) of the seal member 58 . The buffer space 62 is defined by the partition wall 36 of the casing body 35 , the outer peripheral wall 47 a of the receiving plate member 47 , the bottom wall 47 b of the receiving plate member 47 , and the outer peripheral surface of the output shaft 33 . The buffer space 62 and the outside of the motor casing 32 (inside the pump casing 12) are liquid-tightly sealed by the pair of seal members 58 and the two seal members 70A and 70B. will not be flooded. In the event of unintended water ingress, including deterioration of the pair of seal members 58 and the two seal members 70A and 70B, the buffer space 62 retains water to prevent water from entering the machine chamber 42 .

バッファ空間62の容積は、出力軸33の直径(つまり出力軸33の周囲に形成される隙間面積)によって異なるが、出力軸33の直径をD(mm)とすると、0.01D(リットル)以上0.1D(リットル)以下に設定することが好ましく、本実施形態では0.04D(リットル)としている。容量を過度に小さくした場合、直ぐにバッファ空間62内が水で満たされるため、機械室42への浸水を阻止できない。容積は可能な限り大きい方が好ましいが、過度に大きくした場合、耐水モータ30自体が大型化する。よって、バッファ空間62の容積は、上記定められた範囲内で設けることが好ましい。 The volume of the buffer space 62 varies depending on the diameter of the output shaft 33 (that is, the gap area formed around the output shaft 33). It is preferable to set it to 0.1D (liter) or less, and in this embodiment, it is set to 0.04D (liter). If the capacity is made too small, the buffer space 62 will soon be filled with water, making it impossible to prevent water from entering the machine room 42 . Although it is preferable that the volume is as large as possible, if the volume is excessively large, the waterproof motor 30 itself becomes large. Therefore, it is preferable to set the volume of the buffer space 62 within the range defined above.

バッファ空間62内の貯水量を確認するために、外周壁47aには透光性を有する覗き窓63が設けられている。ここで、透光性を有するとは、バッファ空間62内に水が溜まっているか否かを、外部から目で確認できる程度の光透過率を有することを意味する。外周壁47aを含む筒状部材52は不透明な材料(例えば金属)によって形成され、覗き窓63は無色透明又は有色透明の材料(例えば樹脂)によって形成されている。 In order to check the amount of water stored in the buffer space 62, the outer peripheral wall 47a is provided with a viewing window 63 having translucency. Here, having translucency means having a light transmittance to the extent that whether or not water is accumulated in the buffer space 62 can be visually confirmed from the outside. The tubular member 52 including the outer peripheral wall 47a is made of an opaque material (such as metal), and the viewing window 63 is made of a colorless transparent or colored transparent material (such as resin).

ラビリンスシール部65は、受皿部材47の底壁47bとフランジ部材50のフランジ部50bとの間に形成されている。ラビリンスシール部65は、底壁47bに設けられた環状の凹溝66と、フランジ部50bに設けられた環状の凸部67とを備え、凹溝66内に凸部67が配置されている。凹溝66と凸部67とは、出力軸33を中心として径方向に間隔をあけて複数(本実施形態では3個)設けられている。複数の凹溝66と凸部67は、出力軸33を中心する同心円状である。出力軸33の回転によって凸部67は回転し、凹溝66は回転しない。凹溝66と凸部67との間には、回転により互いに干渉しない程度のクリアランスを有する。なお、凹溝66をフランジ部50bに形成し、凸部67を底壁47bに形成してもよい。 The labyrinth seal portion 65 is formed between the bottom wall 47 b of the receiving plate member 47 and the flange portion 50 b of the flange member 50 . The labyrinth seal portion 65 includes an annular groove 66 provided in the bottom wall 47b and an annular protrusion 67 provided in the flange portion 50b. A plurality (three in this embodiment) of the concave groove 66 and the convex portion 67 are provided at intervals in the radial direction around the output shaft 33 . The plurality of grooves 66 and projections 67 are concentric with the output shaft 33 as the center. The rotation of the output shaft 33 rotates the convex portion 67 and does not rotate the concave groove 66 . Between the concave groove 66 and the convex portion 67, there is a clearance to the extent that they do not interfere with each other due to rotation. The concave groove 66 may be formed in the flange portion 50b and the convex portion 67 may be formed in the bottom wall 47b.

シール部材70A,70Bはそれぞれ、出力軸33に取り付けられ、出力軸33と一体に回転する。シール部材70A,70Bはそれぞれ、ゴム製で摺動型のVリングであり、出力軸33に取り付けられる取付部70aと、シール用の摺接部70bとを備える。 The seal members 70A and 70B are attached to the output shaft 33 and rotate together with the output shaft 33 . Each of the seal members 70A and 70B is a sliding V-ring made of rubber, and includes an attachment portion 70a attached to the output shaft 33 and a sliding contact portion 70b for sealing.

シール部材70Aはシール部材58の上流側に配置され、上流側(ポンプケーシング12内)から下流側(バッファ空間62側)への水とゴミの侵入を防止する。筒状部52bにおけるシール部材58の上流側には、出力軸33に向けて突出する壁部52eが形成されている。この壁部52eに摺接部70bが接するように、シール部材70Aの取付部70aがスリーブ55に取り付けられている。 The seal member 70A is arranged on the upstream side of the seal member 58 and prevents entry of water and dust from the upstream side (inside the pump casing 12) to the downstream side (buffer space 62 side). A wall portion 52e projecting toward the output shaft 33 is formed on the upstream side of the seal member 58 in the cylindrical portion 52b. The attachment portion 70a of the seal member 70A is attached to the sleeve 55 so that the sliding contact portion 70b is in contact with the wall portion 52e.

シール部材70Bは、バッファ空間62内に位置するように、ラビリンスシール部65の下流側に配置されている。受皿部材47の底壁47bの上面に摺接部70bが接するように、シール部材70Bの取付部70aが出力軸33に取り付けられている。 The seal member 70B is arranged downstream of the labyrinth seal portion 65 so as to be positioned within the buffer space 62 . The attachment portion 70a of the seal member 70B is attached to the output shaft 33 so that the sliding contact portion 70b is in contact with the upper surface of the bottom wall 47b of the receiving plate member 47. As shown in FIG.

このように構成した耐水モータ30の駆動により立軸ポンプ10の運転が開始されると、揚水管13から吸い上げられた水が開口部15cまで満たされる。開口部15cとモータケーシング32の間に仕切板が介在し、液漏れが無い場合、モータケーシング32(軸封室43)内に水が侵入することはないが、何らかの要因で液漏れが発生すると、モータケーシング32(軸封室43)内に水が侵入することがある。また、開口部15cとモータケーシング32の間に仕切板が無い場合、水はモータケーシング32(軸封室43)内に侵入する。 When the operation of the vertical shaft pump 10 is started by driving the waterproof motor 30 constructed in this way, the water sucked up from the water discharge pipe 13 fills up to the opening 15c. If a partition plate is interposed between the opening 15c and the motor casing 32 and there is no liquid leakage, water will not enter the motor casing 32 (shaft seal chamber 43). , water may enter the motor casing 32 (shaft seal chamber 43). Also, if there is no partition plate between the opening 15c and the motor casing 32, water enters the motor casing 32 (shaft sealing chamber 43).

図2に示すように、軸封室43内に侵入した水は、まず、ケーシング本体35の外周壁、隔壁36の上流側、受皿部材47の径方向外側、筒状部材52の径方向外側、及び筒状部材52の壁部52eの上流側の空間に充満する。そして、筒状部材52の壁部52eから下流側への浸水は、シール部材70Aによって遮断される。この際、水に含まれた粗ゴミもシール部材70Aによって遮断される。 As shown in FIG. 2, water that has entered the shaft sealing chamber 43 first passes through the outer peripheral wall of the casing body 35, the upstream side of the partition wall 36, the radially outer side of the receiving plate member 47, the radially outer side of the cylindrical member 52, And the space on the upstream side of the wall portion 52e of the cylindrical member 52 is filled. Further, water ingress from the wall portion 52e of the cylindrical member 52 to the downstream side is blocked by the sealing member 70A. At this time, coarse dust contained in the water is also blocked by the sealing member 70A.

これにより、バッファ空間62を含む筒状部材52内の壁部52eから下流側は、水が無いドライシール状態になる。無注水によるドライシールでは、摺動部分(シール部材)の劣化が進行し易い。しかし、シール部材58は一対備え、これらの間に潤滑剤60が充填されているため、シール部材58の摩耗が効果的に抑制される。 As a result, the downstream side from the wall portion 52e in the cylindrical member 52 including the buffer space 62 is in a dry sealed state without water. In a dry seal without water injection, deterioration of the sliding portion (seal member) is likely to progress. However, since a pair of seal members 58 are provided and the lubricant 60 is filled between them, wear of the seal members 58 is effectively suppressed.

壁部52eとの摺接によってシール部材70Aが摩耗し、シール性を確保できなくなると、壁部52eの上流側の水が、壁部52eとシール部材70Aの間を通ってシール部材58の方へ侵入する。この水は、一対のシール部材58によって遮断される。 When the seal member 70A wears due to sliding contact with the wall portion 52e and the sealing performance cannot be secured, water on the upstream side of the wall portion 52e flows between the wall portion 52e and the seal member 70A toward the seal member 58. invade into This water is blocked by a pair of seal members 58 .

スリーブ55との摺接によって一対のシール部材58が摩耗し、シール性を確保できなくなると、スリーブ55とシール部材58の間を通って拡開部52aの方へ浸水する。この水は、ラビリンスシール部65によって概ね遮断される。 When the pair of seal members 58 wear out due to the sliding contact with the sleeve 55 and the sealing property cannot be ensured, water flows between the sleeve 55 and the seal members 58 and enters the expanded portion 52a. This water is mostly blocked by the labyrinth seal portion 65 .

ラビリンスシール部65では、複数の凹溝66と凸部67によって下流側への流動を徐々に低減できるが、完全に遮断することは困難であり、凹溝66と凸部67の隙間を通って更に少しずつ下流側へ浸入する。この水は、シール部材70Bによって遮断される。 In the labyrinth seal portion 65 , the flow to the downstream side can be gradually reduced by the plurality of grooves 66 and projections 67 , but it is difficult to completely block the flow. In addition, it infiltrates downstream little by little. This water is blocked by the seal member 70B.

底壁47bとの摺接によってシール部材70Bが摩耗し、シール性を確保できなくなると、シール部材70Bと底壁47bの間を通ってバッファ空間62内に浸入し、溜められる。 When the sealing member 70B wears due to sliding contact with the bottom wall 47b and the sealing property cannot be ensured, the liquid enters the buffer space 62 through the space between the sealing member 70B and the bottom wall 47b and is accumulated.

このように、シール部材70A、一対のシール部材58、ラビリンスシール部65、シール部材70B、及びバッファ空間62の順で、下流側への浸水を防ぐことができるため、機械室42への浸水を効果的に抑制できる。よって、耐水モータ30を立軸ポンプ10に用いた場合、意図しない水没時の運転を確保できるため、立軸ポンプ10の信頼性を向上できる。 In this way, the seal member 70A, the pair of seal members 58, the labyrinth seal portion 65, the seal member 70B, and the buffer space 62 can prevent water from entering the machine room 42 in this order. can be effectively suppressed. Therefore, when the water-resistant motor 30 is used for the vertical shaft pump 10, the reliability of the vertical shaft pump 10 can be improved because the operation can be ensured when the vertical shaft pump 10 is unintentionally submerged in water.

メンテナンス時、作業者は覗き窓63を通してバッファ空間62内の貯水量を確認する。作業者は、バッファ空間62内に水が溜まってない場合、シール部材58,70A,70Bの劣化は少ないと判断でき、バッファ空間62内に多くの水が溜まっている場合、シール部材58,70A,70Bの劣化が多いと判断できる。そして、劣化が多い場合、シール部材58,70A,70Bを交換する。 During maintenance, an operator checks the amount of water stored in the buffer space 62 through the viewing window 63. - 特許庁The operator can judge that the deterioration of the seal members 58, 70A, 70B is small when no water is accumulated in the buffer space 62, and the seal members 58, 70A are not deteriorated when much water is accumulated in the buffer space 62. , 70B are more deteriorated. Then, when there is much deterioration, the seal members 58, 70A, 70B are replaced.

このように構成した耐水モータ30は、以下の特徴を有する。 The waterproof motor 30 configured in this manner has the following features.

出力軸33に接する摺動型のシール部材58が用いられているため、メカニカルシールを用いる場合と比較して、構造の簡素化が可能であり、製造コストも低減できる。また、劣化(摩耗)等によってシール部材58のシール性能を確保できなくなった場合、シール部材58の下流側のバッファ空間62によって、このバッファ空間62よりも下流側への浸水を防止できる。 Since the sliding type seal member 58 in contact with the output shaft 33 is used, the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced as compared with the case of using a mechanical seal. Further, when the sealing performance of the seal member 58 cannot be ensured due to deterioration (wear) or the like, the buffer space 62 on the downstream side of the seal member 58 can prevent water from entering the downstream side of the buffer space 62 .

シール部材58が出力軸33に沿って間隔をあけて一対取り付けられ、これらの間に潤滑剤60が充填されているため、定常時、シール部材58の摩耗を抑制しつつ、無注水によるドライシールを実現できる。 A pair of seal members 58 are attached along the output shaft 33 with a gap therebetween, and a lubricant 60 is filled between them. Therefore, in a steady state, dry sealing without water injection is performed while suppressing wear of the seal members 58. can be realized.

バッファ空間62を画定する底壁47bとフランジ部50bとの間にラビリンスシール部65が形成されているため、バッファ空間62への浸水を更に抑制できる。シール部材58の上流側にシール部材70Aが配置され、シール部材58の下流側にシール部材70Bが配置されているため、バッファ空間62への浸水を更に効果的に抑制できる。よって、軸封装置45としてのシール性能の効果的に向上できる。また、シール部材70Aによって粗ゴミの侵入を防止できるため、シール部材58の劣化(摩耗)を抑制できる。 Since the labyrinth seal portion 65 is formed between the bottom wall 47b that defines the buffer space 62 and the flange portion 50b, the ingress of water into the buffer space 62 can be further suppressed. Since the seal member 70A is arranged on the upstream side of the seal member 58 and the seal member 70B is arranged on the downstream side of the seal member 58, the ingress of water into the buffer space 62 can be suppressed more effectively. Therefore, the sealing performance of the shaft sealing device 45 can be effectively improved. In addition, since the seal member 70A can prevent coarse dust from entering, deterioration (wear) of the seal member 58 can be suppressed.

バッファ空間62を画定する外周壁47aに覗き窓63が設けられているため、バッファ空間62に浸入した水量を確認できる。また、バッファ空間62内の水量によってシール部材58、及びシール部材70A,70Bの劣化状況を判断できる。よって、必要に応じてシール部材58及びシール部材70A,70Bを交換することで、耐水モータ30の軸封部分の健全性を確保できる。 Since a viewing window 63 is provided in the outer peripheral wall 47a that defines the buffer space 62, the amount of water that has entered the buffer space 62 can be confirmed. Further, the deterioration state of the seal member 58 and the seal members 70A and 70B can be determined from the amount of water in the buffer space 62. FIG. Therefore, by replacing the seal member 58 and the seal members 70A and 70B as necessary, the soundness of the shaft sealing portion of the waterproof motor 30 can be ensured.

(第2実施形態)
図4は第2実施形態の耐水モータ30を示す。この第2実施形態では、バッファ空間62に溜まった水を排出する排水機構75を設けた点で、第1実施形態と相違する。具体的には、排水機構75は、バッファ空間62の水位を検出するセンサ76、バッファ空間62に空気を供給するためのコンプレッサ77、及びセンサ76の検出結果に基づいてコンプレッサ77を制御する制御部84を備える。なお、第2実施形態の耐水モータ30は、第1実施形態と同様に覗き窓63を備えているが、この覗き窓63は設けなくてもよい。
(Second embodiment)
FIG. 4 shows a waterproof motor 30 of the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in that a drainage mechanism 75 for discharging water accumulated in the buffer space 62 is provided. Specifically, the drainage mechanism 75 includes a sensor 76 for detecting the water level in the buffer space 62, a compressor 77 for supplying air to the buffer space 62, and a control unit for controlling the compressor 77 based on the detection result of the sensor 76. 84. Although the waterproof motor 30 of the second embodiment has the viewing window 63 as in the first embodiment, the viewing window 63 may be omitted.

センサ76は、バッファ空間62内に位置するように隔壁36に配置され、制御部84に電気的に接続されている。センサ76は、バッファ空間62内の水位を検出し、検出結果に応じた信号を制御部84に出力する。このようなセンサ76としては周知のレベルセンサを用いることが可能であり、その種類はフロート式、電極式、光式、及び超音波式等のいずれであってもよい。つまり、センサ76は、限界水位(容量)に達したことを検出する構成であってもよいし、随時実際の貯水位を検出する構成であってもよい。 The sensor 76 is arranged on the partition wall 36 so as to be positioned within the buffer space 62 and is electrically connected to the controller 84 . The sensor 76 detects the water level in the buffer space 62 and outputs a signal according to the detection result to the control section 84 . A well-known level sensor can be used as such a sensor 76, and its type may be any of a float type, an electrode type, an optical type, an ultrasonic type, and the like. That is, the sensor 76 may be configured to detect that the limit water level (capacity) has been reached, or may be configured to detect the actual reservoir water level at any time.

コンプレッサ77は、モータケーシング32の外部(据付床2上)に配置され、制御部84に電気的に接続されている。コンプレッサ77の吐出口に接続された給気管78の先端は、受皿部材47を貫通してバッファ空間62内に配置されている。給気管78には、圧力タンク79、逆止弁80、及び開閉弁81が介設されている。圧力タンク79は、コンプレッサ77から吐出された圧搾空気を定められた圧力まで貯留する。逆止弁80は、コンプレッサ77から圧力タンク79に向けた空気の流動を許容し、逆向きの空気の流動を阻止する。開閉弁81は、制御部84に電気的に接続されており、制御部84からの開閉信号によって、圧力タンク79とバッファ空間62とを連通状態及び遮断状態に切り換える。 The compressor 77 is arranged outside the motor casing 32 (on the installation floor 2 ) and electrically connected to the controller 84 . The tip of the air supply pipe 78 connected to the discharge port of the compressor 77 passes through the receiving plate member 47 and is arranged in the buffer space 62 . A pressure tank 79 , a check valve 80 and an on-off valve 81 are interposed in the air supply pipe 78 . The pressure tank 79 stores the compressed air discharged from the compressor 77 up to a predetermined pressure. The check valve 80 allows air to flow from the compressor 77 toward the pressure tank 79 and prevents air from flowing in the opposite direction. The on-off valve 81 is electrically connected to the control unit 84, and switches the pressure tank 79 and the buffer space 62 between a communication state and a disconnection state according to an open/close signal from the control unit 84. FIG.

本実施形態では、圧力タンク79の下流側(つまりコンプレッサ77とは反対側)に位置するように、給気管78に分岐管82が分岐接続されている。分岐管82の先端は、耐水モータ30と同一構造の異なる耐水モータの受皿部材を貫通して、バッファ空間内に配置されている。分岐管82には開閉弁81と同様の開閉弁83が介設され、この開閉弁83が制御部84に電気的に接続されている。開閉弁を含む分岐管は1本に限られず、2本以上であってもよい。 In this embodiment, a branch pipe 82 is branched and connected to the air supply pipe 78 so as to be positioned downstream of the pressure tank 79 (that is, on the side opposite to the compressor 77). The tip of the branch pipe 82 passes through a receiving plate member of a waterproof motor having the same structure as that of the waterproof motor 30 and is arranged in the buffer space. An on-off valve 83 similar to the on-off valve 81 is interposed in the branch pipe 82 , and the on-off valve 83 is electrically connected to the control section 84 . The number of branch pipes including on-off valves is not limited to one, and may be two or more.

制御部84は、排水機構75を制御するプログラム、並びにプログラムに用いる閾値及び判断値等が記憶された記憶部(メモリ)を備え、2以上の耐水モータ30を個別に制御できるように構成されている。制御部84としては、例えばパーソナルコンピュータを用いることができる。制御部84は、耐水モータ30を制御する機能を兼ね備えてもよい。 The control unit 84 includes a storage unit (memory) that stores a program for controlling the drainage mechanism 75, threshold values and judgment values used in the program, and is configured to be able to individually control two or more waterproof motors 30. there is A personal computer, for example, can be used as the control unit 84 . The controller 84 may also have the function of controlling the waterproof motor 30 .

制御部84には、センサ76が検出したバッファ空間62内の水位に応じた検出データが随時又は定期的に入力される。制御部84は、センサ76から入力された検出結果に基づいて、バッファ空間62内が設定水位未満であると判断すると、コンプレッサ77を停止状態に維持するとともに開閉弁81を閉弁状態に維持する。一方、制御部84は、バッファ空間62内に設定水位以上の水が溜まっていると判断すると、コンプレッサ77を駆動させるとともに開閉弁81を開弁させ、バッファ空間62内に空気を供給する(排水処理)。 Detection data corresponding to the water level in the buffer space 62 detected by the sensor 76 is input to the control unit 84 at any time or periodically. When the control unit 84 determines that the water level in the buffer space 62 is below the set water level based on the detection result input from the sensor 76, the control unit 84 maintains the compressor 77 in a stopped state and the on-off valve 81 in a closed state. . On the other hand, when the controller 84 determines that the buffer space 62 contains water equal to or higher than the set water level, it drives the compressor 77 and opens the on-off valve 81 to supply air into the buffer space 62 (drainage). process).

この排水処理では、供給された空気がバッファ空間62の上部に溜まり、この空気によってバッファ空間62に溜まった水が下向きに押圧される。これにより、バッファ空間62内の水は、シール部材70Bと底壁47bの間、ラビリンスシール部65、シール部材58とスリーブ55の間、及びシール部材70Aと壁部52eの間を通って、外部(ポンプケーシング12)へ排出される。 In this drainage treatment, the supplied air accumulates in the upper portion of the buffer space 62, and this air pushes the water accumulated in the buffer space 62 downward. As a result, the water in the buffer space 62 passes between the seal member 70B and the bottom wall 47b, between the labyrinth seal portion 65, between the seal member 58 and the sleeve 55, and between the seal member 70A and the wall portion 52e. (pump casing 12).

このように、第2実施形態の耐水モータ30では、コンプレッサ77を駆動することで、空気圧によってバッファ空間62内の水を上流側へ逆流させて、外部(連結端33a側)へ自動排出できる。よって、バッファ空間62から機械室42(基端側)への浸水を確実に防止できる。 Thus, in the waterproof motor 30 of the second embodiment, by driving the compressor 77, the air pressure causes the water in the buffer space 62 to flow backward to the upstream side, and can be automatically discharged to the outside (connection end 33a side). Therefore, it is possible to reliably prevent water from entering the machine room 42 (base end side) from the buffer space 62 .

なお、本発明の耐水モータ30は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。 It should be noted that the waterproof motor 30 of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications are possible.

例えば、筒状部材52を含むラビリンスシール部65は形成しなくてもよい。また、2個のシール部材70A,70Bのうちの少なくとも一方は配置しなくてもよい。覗き窓63及び排水機構75の両方を設けなくてもよい。 For example, the labyrinth seal portion 65 including the tubular member 52 may not be formed. Also, at least one of the two seal members 70A and 70B may not be arranged. Both the viewing window 63 and the drainage mechanism 75 may be omitted.

シール部材58は、壁部52eの上流側(連結端33a側)に位置するように、出力軸33に取り付けてもよい。シール部材70Aは、底壁47bの機械室42側(基端側)に隣接して配置してもよい。ラビリンスシール部65を形成するためのフランジ部50bは、底壁47bの機械室42側(基端側)に隣接させて設けてもよい。バッファ空間62を画定するための壁(つまり隔壁36、外周壁47a、及び底壁47b)を設ける部材、及びバッファ空間62を形成する位置は、必要に応じて変更が可能である。 The seal member 58 may be attached to the output shaft 33 so as to be positioned on the upstream side (connection end 33a side) of the wall portion 52e. The seal member 70A may be arranged adjacent to the machine room 42 side (base end side) of the bottom wall 47b. The flange portion 50b for forming the labyrinth seal portion 65 may be provided adjacent to the machine chamber 42 side (base end side) of the bottom wall 47b. The member for providing the walls (that is, the partition wall 36, the outer peripheral wall 47a, and the bottom wall 47b) for demarcating the buffer space 62 and the position for forming the buffer space 62 can be changed as necessary.

耐水モータ30は、立軸ポンプ10以外の機構(例えば水中ミキサ)に用いてもよい。 The waterproof motor 30 may be used in mechanisms other than the vertical shaft pump 10 (for example, a submersible mixer).

1 吸水槽
2 据付床
10 立軸ポンプ
12 ポンプケーシング
13 揚水管
13a 吸込口
14 軸受ケーシング
15 ベンド管
15a 垂直管部
15b 水平管部
15c 開口部
18 回転軸
19A,19B 水中軸受
20 インペラ
22 カップリング
30 耐水モータ
32 モータケーシング
33 出力軸
33a 連結端
35 ケーシング本体
35a フランジ
36 隔壁
36a 筒部
37 ボール軸受
38 上カバー
39 下カバー
40 シール部材
42 機械室(出力軸の基端側)
43 軸封室
45 軸封装置
47 受皿部材
47a 外周壁
47b 底壁
48 パッキン
50 フランジ部材
50a 取付部
50b フランジ部
52 筒状部材
52a 拡開部
52b 筒状部
52c 通路
52d 突出部
52e 壁部
53 パッキン
55 スリーブ
56 硬質部
58 シール部材
58a 取付部
58b 摺接部
59 パッキン
60 潤滑剤
62 バッファ空間
63 覗き窓
65 ラビリンスシール部
66 凹溝
67 凸部
70A,70B シール部材
70a 取付部
70b 摺接部
75 排水機構
76 センサ
77 コンプレッサ
78 給気管
79 圧力タンク
80 逆止弁
81 開閉弁
82 分岐管
83 開閉弁
84 制御部
1 suction tank 2 installation floor 10 vertical shaft pump 12 pump casing 13 pumping pipe 13a suction port 14 bearing casing 15 bend pipe 15a vertical pipe portion 15b horizontal pipe portion 15c opening 18 rotary shaft 19A, 19B underwater bearing 20 impeller 22 coupling 30 water resistance Motor 32 Motor casing 33 Output shaft 33a Connection end 35 Casing main body 35a Flange 36 Partition wall 36a Cylindrical portion 37 Ball bearing 38 Upper cover 39 Lower cover 40 Seal member 42 Machine room (base end side of output shaft)
43 shaft sealing chamber 45 shaft sealing device 47 receiving plate member 47a outer peripheral wall 47b bottom wall 48 packing 50 flange member 50a mounting portion 50b flange portion 52 tubular member 52a expanding portion 52b tubular portion 52c passage 52d projecting portion 52e wall portion 53 packing 55 sleeve 56 hard portion 58 seal member 58a mounting portion 58b sliding contact portion 59 packing 60 lubricant 62 buffer space 63 viewing window 65 labyrinth seal portion 66 concave groove 67 convex portion 70A, 70B sealing member 70a mounting portion 70b sliding contact portion 75 drainage Mechanism 76 Sensor 77 Compressor 78 Air supply pipe 79 Pressure tank 80 Check valve 81 On-off valve 82 Branch pipe 83 On-off valve 84 Control unit

Claims (6)

モータケーシングの内部に配置された基端と、前記モータケーシングの外部に突出する連結端とを有する出力軸と、
前記出力軸の外周に接する摺接部を有し、前記モータケーシングに取り付けられた摺動型の第1シール部材と、
前記第1シール部材の前記基端側に位置するように前記モータケーシングに形成されたバッファ空間と
を備え、
前記バッファ空間は、前記出力軸に対して交差する向きに延びる隔壁と、前記隔壁から前記連結端側へ突出する外周壁と、前記外周壁から前記出力軸に向けて突出する底壁と、前記出力軸とによって画定され、
前記底壁には、前記底壁の前記連結端側に位置して前記出力軸を取り囲む筒状部と、前記筒状部の前記底壁側の端部に連なり、前記筒状部から前記底壁に向かうに従って拡開した拡開部とを有するカバー部材が取り付けられ、
前記第1シール部材は、前記筒状部に取り付けられ、
前記出力軸における前記第1シール部材の前記バッファ空間側には、前記筒状部の内径よりも大きい外径を有し、前記拡開部によって取り囲まれ、前記底壁に隣接したフランジ部が設けられ、
前記底壁と前記フランジ部の間にラビリンスシール部が形成されている、耐水モータ。
an output shaft having a base end arranged inside a motor casing and a connecting end projecting outside the motor casing;
a slidable first seal member attached to the motor casing and having a sliding contact portion in contact with the outer circumference of the output shaft;
a buffer space formed in the motor casing so as to be positioned on the base end side of the first seal member ;
The buffer space includes a partition wall extending in a direction intersecting the output shaft, an outer peripheral wall projecting from the partition wall toward the connecting end, a bottom wall projecting from the outer peripheral wall toward the output shaft, and the defined by the output shaft and
The bottom wall includes a cylindrical portion positioned on the connection end side of the bottom wall and surrounding the output shaft; A cover member having a widening portion that widens toward the wall is attached,
The first sealing member is attached to the tubular portion,
A flange portion having an outer diameter larger than the inner diameter of the cylindrical portion, surrounded by the expanded portion, and adjacent to the bottom wall is provided on the output shaft on the buffer space side of the first seal member. be
A waterproof motor , wherein a labyrinth seal portion is formed between the bottom wall and the flange portion .
前記第1シール部材が前記出力軸に沿って間隔をあけて一対取り付けられており、これらの間に潤滑剤が充填されている、請求項1に記載の耐水モータ。 2. The waterproof motor according to claim 1, wherein a pair of said first seal members are attached along said output shaft with a gap therebetween, and a lubricant is filled between them. 前記第1シール部材の前記連結端側に位置するように前記筒状部に設けられ、前記出力軸に向けて突出する壁部と、
前記壁部に接する摺接部を有し、前記出力軸に取り付けられた摺動型の第2シール部材と
を更に備える、請求項又はに記載の耐水モータ。
a wall portion provided in the cylindrical portion so as to be positioned on the connecting end side of the first seal member and protruding toward the output shaft;
3. The waterproof motor according to claim 1 , further comprising: a sliding type second seal member attached to said output shaft and having a sliding contact portion that contacts said wall portion.
前記底壁に接する摺接部を有し、前記出力軸に取り付けられた摺動型の第3シール部材を更に備える、請求項からのいずれか1項に記載の耐水モータ。 4. The waterproof motor according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a slidable third seal member attached to the output shaft and having a sliding contact portion in contact with the bottom wall. 前記外周壁に透光性を有する覗き窓が設けられている、請求項からのいずれか1項に記載の耐水モータ。 5. The waterproof motor according to any one of claims 1 to 4 , wherein the outer peripheral wall is provided with a translucent viewing window. 前記バッファ空間の水位を検出するセンサと、
前記バッファ空間に空気を供給するためのコンプレッサと、
前記センサの検出結果に基づいて前記コンプレッサを制御する制御部と
を更に備える、請求項1からのいずれか1項に記載の耐水モータ。
a sensor that detects the water level in the buffer space;
a compressor for supplying air to the buffer space;
The waterproof motor according to any one of claims 1 to 5 , further comprising: a control section that controls the compressor based on the detection result of the sensor.
JP2019022442A 2019-02-12 2019-02-12 waterproof motor Active JP7148429B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019022442A JP7148429B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 waterproof motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019022442A JP7148429B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 waterproof motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020129940A JP2020129940A (en) 2020-08-27
JP7148429B2 true JP7148429B2 (en) 2022-10-05

Family

ID=72174985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019022442A Active JP7148429B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 waterproof motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7148429B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018131944A (en) 2017-02-14 2018-08-23 株式会社荏原製作所 Multistage centrifugal pump

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS569853U (en) * 1979-07-03 1981-01-28
JPS6143295A (en) * 1984-08-03 1986-03-01 Hitachi Ltd Dry underwater motor pump
JPS6375394A (en) * 1986-09-19 1988-04-05 Hitachi Ltd Shaft seal device for pump

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018131944A (en) 2017-02-14 2018-08-23 株式会社荏原製作所 Multistage centrifugal pump

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020129940A (en) 2020-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7148429B2 (en) waterproof motor
KR101237143B1 (en) Rotary Disc Pump
JP6325969B2 (en) Submersible electric pump with oil return mechanism
JP6769965B2 (en) Shaft sealing device and vertical shaft pump equipped with this shaft sealing device
JP6966388B2 (en) pump
KR100801260B1 (en) Vertical pump
JPH10184584A (en) Submerged pump
JP5028398B2 (en) Pump equipment and operation method
JP6831490B1 (en) pump
JP6591601B2 (en) Submersible electric pump with oil return mechanism
JP6683553B2 (en) Pump equipment
JP2012219718A (en) Bracket and submersible pump
JP5422711B1 (en) pump
JP2008232121A (en) Centrifugal pump
JP3955839B2 (en) Vertical pump mechanical element protector
US10527052B2 (en) Centrifugal pump of the submersed or submersible type
JP7383557B2 (en) pump
JP2006125278A (en) Shaft seal device for submersible machine
KR100727582B1 (en) Centrifugal pump having leak liquid tank
JP6580916B2 (en) Submersible electric pump
JP2010024919A (en) Vertical-shaft pump
JP2000130390A (en) Vertical shaft pump device
JP6478866B2 (en) Submersible electric pump
JP2019199869A (en) Cooling device of machine element of fluid machine
KR100217548B1 (en) The construction of check valve in an underwater pump

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220712

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220906

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220920

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7148429

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150