JPH0232865B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 「産業上の利用分野」 この発明は水中電動機の外周に間隔をおいて吸
込ケーシングを配した水中ポンプに用いられる吸
込ケーシング付の水中電動機に関する。

「従来の技術」 第３図は従来例の吸込ケーシングを備えた水中
電動機にポンプを連結した縦断面図である。水中
電動機ａの上部にステーｂと中継板ｃを介してポ
ンプｄが固定されている。吸込ケーシング２１の
下部の多数の孔から吸込まれた液体は電動機フレ
ーム１と吸込ケーシング２１間の輪状空間の吸込
通路４４をとおつて上昇し、電動機ａ上部と中継
板ｃ間の吸込ケーシング２１の上部円筒部２１ａ
で囲まれた電動機軸６とポンプ軸３６を連結する
軸継手ｅのある吸込通路４６に流れ、ポンプｄの
吸込カバーｆをとおり、ポンプｄに吸込まれる。

第４図は他の従来例である。吸込ケーシング２
１の下部から吸込まれた液体は吸込通路４４を上
昇し、吸込ケーシング２１に固定された吸込カバ
ー２４手前から始まる吸込通路４６に入り、ポン
プｄに吸込まれる。

このような第３図、第４図に示されるような吸
込ケーシングを備える水中電動機では電動機から
上方の吸込通路４６は吸込ケーシング２１の大き
さの直径の上部円筒部２１ａと中継板ｃ（第３図）
もしくは第４図に示す吸込ケーシング２１の上部
の内フランジ２１ｂで画される円筒のおわんを伏
せた形となつており、この円筒部の中心側の電動
機の上部ブラケツト４の上部は複雑に凹凸があ
る。この凹凸は上部ブラケツト４に軸受、軸封装
置を備えるための観点からのみ定められている。
第４図の従来例では吸込カバー２４中も円筒形で
ある。

第３図、第４図においてイ−イで示す線より上
の部分はポンプｄとなつており、流れを考慮して
形が決められている。

「発明が解決しようとする問題点」 従来例では吸入流は電動機ａ下部から始まつて
おり、電動機上部又は電動機とポンプを連結する
ケーシング部材の形状は流れ学上全く考慮されて
おらず、渦を発生する等流体損失が大きくなつて
いる。又上部ブラケツト４の電動機軸６の出口の
軸封装置の外側部分ｇが大きな死水域となつてい
るために軸封装置外側に取扱液中の異物が集まり
堆積し易く、軸封装置に悪影響を及ぼしている。

このため電動機外周と、間隔をおいて吐出ケー
シングを配した水中電動機では電動機軸の出力側
が挿通する側のブラケツトを流水を滑かにするよ
うに滑かな形状にしている。然し、吐出ケーシン
グをポンプに締結しており、吐出ケーシングは円
筒形であるため、流水は充分滑かにならず、又、
吐出ケーシングをモータ枠に固定する必要があ
り、電動機及び吐出ケーシングの着脱が容易でな
いという問題点がある。

この発明は水中電動機外周に吸込ケーシングを
有する水中電動機における上記従来例の欠点をな
くして連続した流れが得られることにより、取扱
液体の流体損失を少くし、流れを滑らかにして吸
込通路壁に液体中の異物が堆積しない吸込通路を
備え、且つ、電動機、ポンプ、吸込ケーシングと
の着脱の容易な水中電動機を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

「問題点を解決するための手段」 この発明は電動機外周に間隔をおいて吸込ケー
シングを配し上部にポンプを連結する水中電動機
において、電動機軸を密封挿通し、電動機軸を支
持する内部材と、内部材と間隔をおいて外部材を
配列して内外部材間を内外部材と一体の整流板で
結び、内部材と外部材間の下部入口から上部出口
迄を滑かな吸込通路とし、前記外部材の上端にポ
ンプ取付部をそして外部材下部に吸込ケーシング
取付部を備えた上部ブラケツトを有することを特
徴とする水中電動機である。

「作用」 上部ブラケツト中の吸込通路では死水域は生ぜ
ず、次第に流速が増大する渦流の少ない流体損失
の少ない流れが生ずる。従つて取扱液体は上部ブ
ラケツト中の吸込通路を一様に流れて液体中の異
物が上部ブラケツト軸封部の外側に堆積しない。

「実施例」 以下、図面に従つてこの発明の実施例について
説明する。第１図は縦断面図である。

電動機フレーム１には上下端に外フランジが設
けられ、上端に上部ブラケツト２が密封輪３を介
して嵌入され、ボルト４により固定され、下端に
下部ブラケツト５が密封輪１０を介して嵌入し、
不図示のボルトにより固定されている。電動機軸
６は上下部ブラケツト２，５に夫々嵌入固定され
たラジアルメタル７，８に滑入してラジアル荷重
を支持され、下部ブラケツト５に支持される浮動
式のスラスト軸受９に電動機軸６下端が係合して
下向きの推力を担持され、電動機軸６に固定され
たスラストカラー１１に摺擦する上部ブラケツト
２に固定されたスラストメタル１２により上向き
の推力を担持されている。

上下部ラジアルメタル７，８間で電動機軸６に
はロータ１３が嵌入固定され、ロータ１３と空〓
をおいてステータ１４が電動機フレーム１に嵌入
固定されている。下部ブラケツト５には円周上に
複数個のフレーム１内に連通する凹部１５が設け
られ、凹部１５にはダイヤフラム１６が嵌入して
ダイヤフラム１６のフランジに孔１７のあいた押
え板１８が当接して該ダイヤフラム１６の周縁を
不図示のボルトにより押え板１８と共に下部ブラ
ケツト５に共締め固定してある。１９は押え板１
８とダイヤフラム１６の底との間に挿入された圧
縮ばねである。

上下部ブラケツト２，５には下部に内外を通ず
る多数の孔を設けた円筒形板金製の吸込ケーシン
グ２１が嵌入し、ボルト２２，２３により固定さ
れている。

上部ブラケツト２にはポンプと電動機を連結す
る吸込カバー２４が嵌入し、ボルト２５により固
定されている。吸込カバー２４にはポンプケーシ
ング２６が嵌入し、ボルト２７により固定されて
いる。

上部ブラケツト２に嵌入しボルト２８により固
定された軸封ケース２９中においてメカニカルシ
ール３１、その外部側で軸封ケース２９に嵌入し
電動機軸６と摺擦するオイルシール３２、及び電
動機軸６に嵌入固定され、リツプ部が軸封ケース
２９の上部先端円筒形部の外周に接近するサンド
スリンガ３３により軸封されて電動機軸６は上部
へ突出している。

電動機軸６の軸端にはポンプと軸継手３４の中
心段孔の一つの孔がキー３５を介して嵌入固定さ
れ、該軸継手３４の中心の段孔の他の孔には次段
ポンプ（不図示）に回転力を伝達する機能を兼ね
るポンプ軸３６がキー３７を介して嵌入固定され
ており、ポンプ軸３６にはポンプケーシング２６
と吸込カバー２４に囲まれたポンプ室３８中に収
容される羽根車３９がキー４１を介して嵌入固定
されている。ポンプケーシング２６の流路４２は
一段目ポンプの吐出通路が二段目のポンプの吸込
通路となるように上に行くに従つて中心側へ寄る
ようになつている。羽根車３９の吸込側外周は吸
込カバー２４に嵌入固定されたライナリング４３
と〓間少く嵌合して水封されている。

吸込ケーシング２１と電動機フレーム１間に出
来る吸込通路４４は大略吸込ケーシング２１の内
径と電動機フレーム１の外径により定まる中空円
筒形状である。一方吸込カバー２４の上端の羽根
車３９直前の吸込通路４５は大略羽根車３９の吸
込口側端外径と軸継手３４の外径により定まる中
空円筒形状である。吸込通路４４の上方では吸込
まれた液体はほぼ軸方向に流れ、吸込通路４５に
おいてもほぼ軸方向に流れる。この吸込通路４
４，４５間の吸込通路４６は流れ学上死水領域を
作らず、渦を発生させない形状としてある。

吸込通路４４上部から４５までに到る吸込通路
の形状は理論的に決定する方法はないが可及的に
流路の長さを短くして流路内の摩擦損失を少なく
することと、通路の断面積を次第に変化させると
共にその方向をゆるやかに変化させることにより
渦流を生ぜしめないことである。

次にかゝる吸込通路４４から４５までの流路壁
を構成する部材の各部形状についてのべる。上部
ブラケツト２は電動機の上部軸受を支持してある
上部ブラケツト内部材４７の下部が電動機フレー
ム１の上部フランジの外径と同径となつており、
つづいて円錐形部４８につづく。この円錐形部４
８に対向する上方に上部ブラケツト外部材４９に
は円錐形導入部５１が設けてあり、吸込通路４４
の上部に流れて来た液体の方向を中心側へ向ける
ようになつている。上部ブラケツト内部材４７は
円錐形部４８につづいて円筒部５２が上方にの
び、円筒部５２につづけて円弧状に上部ブラケツ
ト内部材４７の角を大きく丸めた丸面状部５３と
して丸面状部５３に軸封ケース２９の外面を断面
で見て丸面状部５３と逆方向の曲率でサンドスリ
ンガ３３外径になるべく滑らかに接続する曲線を
母線とする回転曲面の軸封ケース面５４としてあ
る。尚、サンドスリンガ３３外周形状も含めて軸
継手３４までを結ぶ一曲線を母線としてサンドス
リンガ３３の外周を三次元の曲面としてもよい。
上部ブラケツト外部材４９は円錐形導入部５１に
つづいて上部ブラケツト内部材４７の円錐形部４
８、円筒部５２、丸面状部５３に対して流路直角
断面積が次第に縮小するように中心に対して凹な
曲線を母線とする回転曲面の上部ブラケツト外部
材内壁面５５としてある。

上部ブラケツト２の内外部材４７，４９間には
整流と内外部材を連結する機能を有する整流板５
６が設けてある。整流板の内の一つにはケーブル
導入トンネル５７が一体に設けられる。第２図は
第１図のＡ−Ａ断面図でケーブル導入トンネル５
７の部分は整流板５６と併せて流れの抵抗を少く
した形状をしている。

吸込カバー２４の内周は下方から上方に向つて
次第に小径となり、中心に対して凸な吸込カバー
流路壁５８が設けられ、流路壁５８は下端が外部
材内壁面５５となめらかに連続し、上端は羽根車
３９の吸込口部とほぼ同直径の円筒状である。こ
の吸込カバー流路壁５８の形状は軸封ケース面５
４、軸継手３４、サンドスリンガ３３等の外面と
対向して流路断面が次第に縮小する形状である。
流路壁５８には整流板５９が設けてある。

このような形状であるから上部ブラケツト２の
吸込通路４６の入口部から吸込カバー２４上部と
軸継手３４間でできる吸込通路４５までは次第に
流路断面が減少して凹凸が少ない。

電動機が附勢されて羽根車３９が回転すると吸
込ケーシング２１の下部の多数の吸込孔から、吸
込ケーシング２１中に入つた液体は吸込通路４４
を上昇する。上昇すると電動機フレーム１の上部
フランジの部分で流路断面積は減少するがこゝで
は通常流速は速くないので殆んど流れの損失はな
い。尚、電動機フレーム１の上部フランジが影響
を与えるような流速のときはフレーム１の上下部
フランジ間を板金製円筒で蔽つて同径としてもよ
い。

上部ブラケツト２の吸込通路４６の入口に達す
ると液体の流れは軸心側を向き、軸心からの吸込
通路までの距離が近くなるので流路断面積は次第
に減少して流速は増大するが吸込通路４６，４５
が滑らかにつながつており方向がゆるやかに変化
しているので流れは急変化せず流体摩擦損失が少
ない。

〔発明の効果〕

この発明は電動機外周に間隔をおいて吸込ケー
シングを配し上部にポンプを連結する水中電動機
において、電動機軸を密封挿通し、電動機軸を支
持する内部材と、内部材と間隔をおいて外部材を
配列して内外部材間を内外部材と一体の整流板で
結び、内部材と外部材間の下部入口から上部出口
迄を滑かな吸込通路とし、前記外部材の上端にポ
ンプ取付部をそして外部材下部に吸込ケーシング
取付部を備えた上部ブラケツトを有することを特
徴とする水中電動機としたから、容易に滑かな吸
込通路が形成でき水中モータポンプの全効率を
0.5〜１％引き上げることができた。又、吸込ケ
ーシングを円筒形の簡易な形状とすることができ
る。上部ブラケツトが内部材と外部材を有する一
体構造のため連結部が強固であり、組立簡単であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の縦断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図、第４図は夫々
従来例の縦断面図である。 １……電動機フレーム、２……上部ブラケツ
ト、３……密封輪、４……ボルト、５……下部ブ
ラケツト、６……電動機軸、７，８……ラジアル
メタル、９……スラスト軸受、１０……密封輪、
１１……スラストカラー、１２……スラストメタ
ル、１３……ロータ、１４……ステータ、１５…
…凹部、１６……ダイヤフラム、１７……孔、１
８……押え板、１９……圧縮ばね、２１……吸込
ケーシング、２２，２３……ボルト、２４……吸
込カバー、２５……ボルト、２６……ポンプケー
シング、２７，２８……ボルト、２９……軸封ケ
ース、３１……メカニカルシール、３２……オイ
ルシール、３３……サンドスリンガ、３４……軸
継手、３５……キー、３６……ポンプ軸、３７…
…キー、３８……ポンプ室、３９……羽根車、４
１……キー、４２……流路、４３……ライナリン
グ、４４，４５，４６……吸込通路、４７……上
部ブラケツト内部材、４８……円錐形部、４９…
…上部ブラケツト外部材、５１……円錐形導入
部、５２……円筒部、５３……丸面状部、５４…
…軸封ケース面、５５……内壁面、５６……整流
板、５７……ケーブル導入トンネル、５８……流
路壁、５９……整流板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電動機外周に間隔をおいて吸込ケーシングを
   配し上部にポンプを連結する水中電動機におい
   て、電動機軸を密封挿通し、電動機軸を支持する
   内部材と、内部材と間隔をおいて外部材を配列し
   て内外部材間を内外部材と一体の整流板で結び、
   内部材と外部材間の下部入口から上部出口迄を滑
   かな吸込通路とし、前記外部材の上端にポンプ取
   付部をそして外部材下部に吸込ケーシング取付部
   を備えた上部ブラケツトを有することを特徴とす
   る水中電動機。