JPH0110470Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、モータとポンプとが一体化されたフ
ライホイール付き水中ポンプの改良に関する。

〔従来技術とその問題点〕

水中ポンプで水をある程度以上の距離を送水す
る場合に、水撃作用に対する対策を必要とするこ
とが多い。

水撃作用は、ポンプで送水している場合に、送
水管内での水の流速の変化量に応じて発生する圧
力の上昇、下降現象の総称であるが、実際に最も
問題となるのは、停電によるポンプの停止に起因
するものである。

水撃の大きさは、送水管の種類、流速、送水管
長などにより決まるが、その対策としては一般
に、 (1) ポンプにフライホイール等の慣性力増加機構
を付加する。

(2) ユニバーサルサージタンクを設置する。

(3) ワンウエイサージタンクを設置する。

(4) 圧力空気槽を設置する。

(5) 空気弁を設置する。

などの方法が採用されている。

上記の対策のうち(2)〜(5)は、ポンプ以外の送水
管路に対する処置であり、送水管路の形状や土地
取得の問題があり、また問題が解決できた場合に
おいても、ポンプにフライホイールを付加するこ
とを併用すれば全体として水撃対策が容易になる
ことが多い。その場合、当然のことながら水中ポ
ンプにおいては、フライホイールは液中で回転さ
せると損失が大きくなるので、液の流入しないと
ころで回転させなければならない。

水中ポンプに慣性力増加機構を付加する手段と
しては、 (1) ポンプ羽根車自身の慣性を大きくする。

(2) モータ自身の慣性を大きくする。

(3) フライホイールをポンプ側に付加する。

(4) フライホイールをモータ内部に付加する。

等が考えられているが、 (1) ポンプ羽根車自身の慣性を大きくすること
は、羽根車の構造に限界があり、ほとんど実施
されていない。

(2) モータ自身の慣性を大きくすることは、実施
されているけれども、回転子全長あるいは回転
子外径を大きくすることは、モータが大きくな
るので、価格が高くなり、付加慣性の大きさに
限界がある。

(3) フライホイールをポンプ側に設けることは、
径の大きいフライホイールを水中で回転させる
ため、水による摩擦によつてポンプ効率が低下
する。またポンプとモータの間にフライホイー
ルを設けるので外径に制約がある。

(4) フライホイールをモータ内部に付加する技術
は、ポンプとモータの間にフライホイールを設
けるので、フライホイール外径に制約がある。
またモータ内部が空気である乾式モータには採
用できるが、水封式モータではフライホイール
を回転させると、水による摩擦によつてポンプ
効率が低下することやフライホイールによつて
生ずる水流のモータ本体への影響がある。

例えば特開昭53−8801号公報にはモータの下方
の軸端部に永久磁石によるカツプリングを設け、
そのカツプリング間に隔壁を設けてフライホイー
ル室に液が浸入しないようにしたものが知られて
いる。しかしながら、かかる公知技術では下方に
フライホイール室が設けられているので、分解組
立てが困難である。また一般的にモータの始動時
に発生するトルクは、規定出力で運転する場合の
トルクに対して数倍の大きさになるために、磁力
によるカツプリングを介して始動トルクを伝達す
るためには、かなり強力な磁石を用いねばなら
ず、コスト高となり、また安値で弱い磁石を用い
るとフライホイールが回転しなくなる。したがつ
て磁石によるカツプリングを用いることは水撃防
止の効果は少なくなる。

またフライホイールを用いることは例えば米国
特許第3447740号明細書に記載されている。しか
しながら、この公知技術はガス圧縮機に関するも
のであり、したがつてこの公知技術に示されてい
るフライホイールは水撃作用を緩和するものでは
なく、速度を安定させるものであり、そのために
単に保護カバーで覆つており、水中ポンプに適用
できない。

さらに例えば実開昭56−27399号公報にはフラ
イホイールをモータ室内に設けた技術が開示され
ている。しかしながら、この公知技術は前記のフ
ライホイールの欠点を有しており、水中ポンプに
適用できない。

さらに特開昭52−6103号公報にはフライホイー
ル駆動の水中ポンプが開示されているが、かかる
公知技術では、電動機の一方向に出力軸を突出さ
せて羽根車およびフライホイールを回転させる構
成であるために、出力軸は比較的に大きな回転モ
ーメントに耐えるために強度が必要となる。また
分解組立てもやつかいである。また、特開昭53−
8801号公報には隔壁で機械的に絶縁されたフライ
ホイールを磁力によつて回転させる封水式水中電
動ポンプが開示されている。しかしながらかかる
公知技術では非常に強力な大型の磁石を必要と
し、構造が複雑となる。したがつて分解組立てが
面倒である。

〔考案の目的〕

したがつて、本考案の目的は、フライホイール
を簡単に分解、組立てることができ、かつ、モー
タに応じてフライホイールを簡単に交換できるフ
ライホイール付き水中ポンプを提供するにある。

〔考案の構成〕

本考案によれば、モータとポンプとが一体とさ
れた水中ポンプにおいて、モータ上部にフライホ
イールを収納した独立したフライホイール室を設
け、そのフライホイール室にはカバーが着脱可能
に設けられ、そのカバーの反モータ側には蓋が着
脱可能に取付けられており、そして下部に羽根車
を有するポンプを設け、フライホイールに連結さ
れたフライホイール軸はフライホイール室の蓋お
よびモータ側の隔壁に設けられた軸受で両端が支
持され、フライホイール軸はフライホイール室の
モータ側に設けた隔壁の下方でカツプリングを介
してモータ軸に連結されている。

〔考案の作用〕

したがつて、モータ軸にその一端が羽根車を回
転させ、他端がフライホイールを回転させる。そ
の際に、フライホイール室と独立して設けられて
いるので、内部に水は存在しない。したがつて回
転に伴う損失がほとんどなく、フライホイールの
慣性力によつて停止時の水撃作用を防止する。ま
たフライホイールとモータとはカツプリングを介
して機械的に連結しているので、動力の伝達が確
実である。そして、フライホイール室の蓋および
カバーを取りはずしてカツプリングを取りはずせ
ばフライホイールの交換を容易に行うことがで
き、フライホイールの外径をそのポンプを設置し
た状況に応じて水撃作用を勘案して自由に選択す
ることができる。またポンプの分解・組立もフラ
イホイール室を取りはずして従来品と同様に容易
に行うことができる。

それ故に本考案によれば、独立した室にフライ
ホイールを設けたので、水封式のモータにも乾式
のモータにも用いることができ、モータの型式を
考えなくてもよい。そして確実に水中モータポン
プの水撃作用を緩和でき、しかもフライホイール
の設計変更に容易に対処でき、かつポンプの補
修・点検も容易である。さらに、フライホイール
室の翼およびモータ側の隔壁に設けられた軸受に
よつて、フライホイールの有無と無関係に電動機
本体を設計でき、標準化が可能となる。

〔実施例〕

以下第１図を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図において、水中ポンプはよく知られてい
るように、全体を１で示すモータと全体を２で示
すポンプとが一体とされ、モータ軸３を軸支する
下部軸受４の下方でモータ軸３の下端に羽根車５
が回転一体に取付けられており、モータ１により
羽根車５が回転されて揚水するようになつてい
る。ポンプ２とモータ１との間には軸封装置１５
が設けられ、モータ軸３を軸封している。

図示の如くモータ１の上方には、中間に隔壁８
を有し、そして上端すなわち反モータ側に例えば
ボルト２０（第１図では中心線のみを示す）によ
つて着脱自在に取付けられた蓋１０を有するフラ
イホイール室カバー６が取付けられ、その隔壁８
と蓋１０との間にフライホイール室７が画成され
ている。またこのフライホイール室カバー６はモ
ータ１に例えばボルト２２（第１図では中心線の
みを示す）で着脱自在に取付けられている。この
フライホイール室７内にはフライホイール９が収
納されており、そのフライホイール軸１１は蓋１
０に設けられた軸受１３と隔壁８に設けられた軸
受１４とで支承されている。このフライホイール
軸１１は隔壁８を通つて下方に延び、そしてカツ
プリング１２ａ，１２ｂを介してモータ軸３の上
端と一体的に連結されている。このフライホイー
ル室カバー６や蓋１０は図示の如くボルト等で取
外し可能に取付けられているので、フライホイー
ル室カバー６や蓋１０を取外してカツプリング１
２ａ，１２ｂを外せば、フライホイール９を交換
でき、フライホイール９の外径を自由に設定する
ことができる。

〔効果〕

以上の如く本考案によれば、フライホイールを
ポンプ本体やモータ本体と独立した室内で回転さ
せるので、乾式モータ、水封式モータのいずれに
も使用でき、しかも水撃対策に最適な慣性質量を
持つたフライホイールを容易に付加でき、水撃作
用を防止できる。また試運転結果によりフライホ
イールの慣性質量を変更する場合でも、フライホ
イール室カバーおよび蓋をはずして、カツプリン
グをはずせばよく、その分解組立作業が容易であ
る。また、フライホイールと無関係に電動機の標
準化ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すフライホイール
付き水中ポンプの一部を平面で示す縦断面図であ
る。 １……モータ、２……ポンプ、３……モータ
軸、５……羽根車、６……フライホイール室カバ
ー、８……隔壁、１０……蓋、１１……フライホ
イール軸、１２ａ，１２ｂ……カツプリング、１
３，１４……軸受。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. モータとポンプとが一体とされた水中ポンプに
   おいて、モータ上部にフライホイールを収納した
   独立したフライホイール室を設け、そのフライホ
   イール室にはカバーが着脱可能に設けられ、その
   カバーの反モータ側には蓋が着脱可能に取付けら
   れており、そして下部に羽根車を有するポンプを
   設け、フライホイールに連結されたフライホイー
   ル軸はフライホイール室の蓋およびモータ側の隔
   壁に設けられた軸受で両端が支持され、フライホ
   イール軸はフライホイール室のモータ側に設けた
   隔壁の下方でカツプリングを介してモータ軸に連
   結されていることを特徴とするフライホイール付
   き水中ポンプ。