JPH03504150A - 水中電動機駆動ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 水中電動機駆動ポンプ この発明は、作動の際にその軸が垂直にまたは水平にすら配置される電動機、こ の電動機の軸上に位置しかつ上記電動機の下方に配置される液圧部、そしてまた 電動機ケーシングと上記液圧部との間に設けられ、上記電動機軸を取り囲み、か つメカニカルシールまたは軸封を介して上記液圧部と電動機ケーシングの両方か ら密封される中間チャンバ、この中間チャンバ内に備えられ上記シールを潤滑お よび冷却する媒体、とから成る水中電動機駆動ポンプに関するものである。

上記形式の周知の水中電動機駆動ポンプにおいては、比較的大容量の中間チャソ バに、上記シールを潤滑および冷却する油の充填物が備わっている０作動中に、 水は液圧部から中間チャンバ内へ下部シールを通り下方から漸次浸透してその内 にある油を希釈する。この希釈が一定程度になると、ポンプが作動しなければな らない基準として、モニタ電極が応答しかつ信号を送る０次に中間チャンバは新 しい油の充填を受ける。

周知の水中電動機駆動ポンプにおいては、蓄積する比較的大量の使用済み油は、 油の交換および整備作業に必要な少なからざるコストに加えて、環境問題を代表 するものである。

この発明の目的は、水中電動機駆動ポンプにおける油の問題を除去することにあ る。

この発明によると、この目的は、上記電動機軸の周囲の僅かな距離で、分割壁が 中間チャンバ内に配置される時に達成され、上記分割壁は中間チャンバの頂上を 越えて少なくとも伸び出し、中間チャンバを内部環状チャンバと外部環状チャン バとに細分し、しかも内部環状チャンバから外部環状チャンバまで溢れが設けら れる。

この発明による水中電動機駆動ポンプにおいては、油の充填は、上記内部環状チ 十ンハ内に注入されるだけの極めて少量にまで減少される。もしも、水が下部シ ールを経て漸次浸透すれば、流体の超過量は外部環状チャンバ内に溢れ出すこと ができる。上記外部環状チャンバに関連して、内部環状チャンバは、できるだけ 小さくなるように設計されているので、水中電動機駆動ポンプを始動するには、 極めて少量の油を必要とするのみである。上記事実とは別に、この構成により油 の消費従って環境におよぼす害が最小限に減少され、２回の整備作業間のポンプ の作動期間がまた相当に延長されたのは、外部環状チャンバが、整備を必要とす る前に比較的長期間にわたって流体の超過量を受は入れることができるからであ る。

油の充填が全くなしに済ませられることも解った。その代わりに、水またはグリ コールあるいは水またはグリコールの混合物の充填が、最初から内部環状チャン バ内に取り入れられる。

さらに初期充填をすることなく、上記液圧部から下部シールを通過する水で単独 に十分作動させることもできる。もしも個々の部品が、相互に関して適切に特定 寸法どおりに作られると、水の冷却および潤滑効果は両方のシールに対し十分な ものである。

メカニカルシールまたは軸封は乾燥状態でも作動するが、作動するには高温を必 要とする。隣接構成要素（例えばＯリングシール）を損傷から守るために、少な くとも少量の流体を放熱のために利用すべきである。しかしこれは、上記液圧部 から内部環状チャンバ内に浸透する流体で得られる。

もしもメカニカルシールが液圧部と中間チャンバとの間に設けられると、内部環 状チャンバは好適にメカニカルシールに対して直結される。このように上記潤滑 および冷却流体は、適当に下部メカニカルシールに供給できる。

上記分割壁は、電動機軸受を電動機軸の出力端部領域内の定位置に固着させる上 部軸受キャップ上に一体に形成される。この分割壁は、中間チャンバの下底にそ の下端面を強く押すスリーブ形エプロンとして好都合に設計される。

別法として、上記分割壁は、上部軸受キャップおよび上記中間チャンバの下底に その端面を強く押す分継管状部として設計することもできる。

上記溢れは１本の溢れ管として設計され、この溢れ管の入口は上記内部環状チャ ンバの上端部の直下に横たわり、上記入口の縁部は少なくとも一部が、内部環状 チャンバと電動機との間のシールのシール面下方に配置され、上記溢れ管は上記 分割壁を通って伸び出し、そしてこの溢れ管の出口は、上記入口と同一レベルま たはそれ以下で外部環状チャンバ内に開口する。この寸法によって作一時に冷却 および潤滑流体が注入される田閉内部環状チャンバが形成される。さらにまた、 充填した潤滑および冷却流体が内部環状チャンバから外部環状チャンバ内へ流れ るおそれはなくなる。

上記溢れ管は、その上部入口から中間チャンへの下底に近接または入り込むまで 下向きに伸び出ることが望ましく、さらにまた上記溢れ管はほとんど３６０°の 円弧を通して電動機軸の周りに案内され、さらに出口まで戻って伸び出る。溢れ 管のこの巻回形式は、上記水中電動機駆動ポンプが繰り返し傾けられまた転倒し た時でさえも、内部環状チ中ンパ内にある初期充填流体が上記溢れ管を通って外 部環状チャンバ内に流出しないように確保するものである。充填流体はこれによ り特に輸送中流出しないように守られる。

上記溢れ管の長さをできるだけ短かく保つためには、溢れ管の入口縁部が内部環 状チャンバ内に水平に配置されるのが有利で、そして溢れ管が上記内部環状チャ ンバ内側を通って、溢れ管出口縁部において分割壁を水平方向に通って伸び出る ことが有利である。

上記電動機ケーシングと上記液圧部との間の中間チャンバの壁は、上記中間チャ ンバの壁が取り付けられる前に、上記溢れ管が上記内部環状チャンバ内に挿入さ れるように一体設計で作られる。しかし別法として、上記中間チャンバ壁の下方 部分は、少なくとも上記内部環状チャンバの底部の領域では、中間チャンバ壁の 残余の部分に対して取り外しできるように連結される分離挿入キャップとしても 設計できる。この挿入キャップは、溢れ管を中間チャンバ壁の残余の部分に自由 に挿入および除去することができる。

もしもメカニカルシールが内部環状チャンバと電動機ケーシングとの間に設けら れると、金属薄板スリーブは溢れ管内側を半径方向に、上方から内部環状チャン バの中に、溢れ管の入口下方まで突出し、上記金属１板スリーブの上縁は上記メ カニカルシールの上部シールリングに熱伝導する状態で連結される。

この発明による構造においては、このことは内側環状チャンバ内の流体レベルが 、単一メカニカルシールのシールリングまで、また二重メカニカルシールのシー ルリングまで上昇できるだけなので、従って流体が電動機軸受を通って浸透しな いように確保している。メカニカルシールにおいては、従って上部シールリング が最も冷却されない。しかし上記流体内に沈み込む金属薄板スリーブによって、 例えば炭化ケイ素で作られた上部シールリングを機能できるように保持するため に十分な熱量が放散される。上記金属薄板スリーブはまた電動機軸が回転してい る時に、余りにも著しい流体パラボラが生じないように妨げ、この流体パラボラ は特に軸受領域で、流体レベルを下げて潤滑および冷却効果を減少させるので緊 急的に流体が要求される。

加うるに、金属薄板スリーブが熱伝導する状態で電動機の軸受キャップに連結さ れるので、冷却効果がまたこのように起こる。

さらに、上記金属薄板スリーブの内面上にそらせ板を設けることができ、このそ らせ板は上記電動機軸の回転中流体パラボラの発生をさらに減少させかつ噴霧を 生じさせ、その結果上部メカニカルシールの付加冷却および潤滑がもたらされる 。

上記溢れの管状実施例の別様式として、上記溢れはまた分割壁内のチャネルとし ても設計され、このチャネルの入口は内部環状チャンバの上端直下に横たわり、 そして上記チャネルの出口は、上記入口と同一レベルまたはそれ以下で外部環状 チャンバ内に開口する。この寸法のために、密閉内部環状チャン八が同様に形成 され、冷却および潤滑流体の最大充填を可能とし、さらにあらゆる輸送位置にお いて上記潤滑および冷却流体が内部環状チャンバから外部環状チャンバへ流出し ないように確保する。

もしも上記分割壁がスリーブ形エプロンとして設計されるならば、チャネルはな るべくならば下記のとおり通しるのが好ましい：　上記入口および出口は、それ ぞれ内部環状チャンバおよび外部環状チャンバ方向に開口する半径方向孔として 設計され、そして上記チャネルはその入口から上記分割壁の下側へ軸方向孔の形 式で伸び出し、次に上記分割壁の下端面内でほとんど３６０°の円弧形溝を介し て上記電動機軸を取り巻き、さらにまた出口まで軸方向孔の形式で伸び出す。こ のチャネル形式は上記溢れ管の経路に本質的に類似するもので、１個のスリーブ 形エプロンとして設計される分割壁内部に容易に作成される。

特に、内部にチャネルが成形される分割壁は、射出成形または鋳造部品として作 成される。

もしも上記分割壁が分離管状部として設計されると、孔として設計される代わり に、分割壁の上端面内において、それぞれ内部環状チャンバおよび外部環状チャ ンバ方向に開口する半径方向溝として設計される。上記チャネルは上記のように 複数の開口の間に通じている。

上記のような実施例では、内部環状チャンバから流出する潤滑および冷却流体に 対する安全装置は、−装置によってさらに拡大され、その装置は上記のように互 いに近接して横たわる分割壁の上端面のチャネルの入口と出口の代わりに、例え ば入口が、分割壁の上端面の、例えば１８０°の円弧形溝を介して片寄り配置さ れる。

上記分割壁の下端面内の円弧形溝または分割壁の上端面内の溝は、上記中間チャ ンバの下底および上部軸受キャップをそれぞれ押さえるガスケットにより内部環 状チャンバおよび外部環状チャン八から好適に密封される。

１個またはそれ以上のそらせ板が上記分割壁の内側に設けられ、これらそらせ板 は流体パラボラの形成を妨害し、かつ電動機軸の回転中噴霧を生成させ、その結 果上部シールの付加冷却および潤滑がもたらされる。

上記そらせ板は長方形板の形式に設計されるのが好ましく、その−辺で上記分割 壁に連結され、相対する辺で分割壁から突出し、かつ分割壁の上端部から下方に 伸び出し、複数そらせ板の複数の辺が上記分割壁から突出し、上記電動機軸の回 転方向に向くように配置される。簡単かつ有効な設計においては、１枚のそらせ 板が溢れの入口をおおって設けられる。

シールモニタ電極が外部環状チャンバの上部領域に配置され、このシールモニタ 電極は水との接触に応答する。外部環状チャンバが水で充填された瞬間および常 規整備作業が行なわれるべき瞬間がこれによって決定される。さらに、レベルモ ニタ電極が内部環状チャンバ内に配置され、このレベルモニタ電極はもしも上記 潤滑および冷却流体が一定レベル以下に低下し、従って潤滑および冷却効果の悪 化に対して応答する。

この発明は図面に例として示され、さらに図面を参照して後に詳細に説明される ： 第Ｆ図は、電動機と液圧部との間の領域における水中電動機駆動ポンプの好適実 施例の縦断面図を示し、第２図は、水中電動機駆動ポンプの他の一好通実施例の 類似断面図を示し、 第３図は、溢れ管の経路の斜視図を示し、第４図は、水中電動機駆動ポンプのさ らに他の一好通実施例の縦断面図を示し、 第５図は、水中電動機駆動ポンプのさらに他の一好通実施例の類似縦断面図を示 し、 第６図は、右側に上部メカニカルシールを有する一好通実施例を示し、そして左 側に軸封を有する一好通実施例を示す頚偵の縦断面図を示し、 第７図は、第６図に示された分割壁の下端面の平面図を示し、第８図は、第６図 に示された分割壁の縦断面図を示し、第９図は、水中電動機駆動ポンプのさらに 他の一好通実施例のｉ１断面図を示し、 第１０図は、第９図に示された分割壁の下端面の平面図を示し、第１１図は、第 ９図に示された分割壁の上端面の平面図を示し、そして 第１２図は、第９図に示された分割壁の縦断面図を示す。

第１図に示されるように、電動機ケーシング１と液圧部２との間の水中電動機駆 動ポンプの領域は、電動機軸３を取り囲み、メカニカルシール５および６を介し て液圧部２および電動機ケーシング１の両方から密封される中間チャンバ４から 本質的に成るものである。上記中間チャンバ４の内部で上記電動機軸３周囲に僅 かな距離で配置されるものに分割壁７があり、この分割壁は中間チャンバ４の頂 上の一部分よりも上方に伸び出し、中間チャンバ４を内部環状チャンバ８と外部 環状チャンバ９とに細分する。上記内部環状チャンバ８と外部環状チャンバ９と は溢れ１０によって相互に連通される。

上記分割壁７は、電動機軸３の出力端部領域内に電動機軸受】２を保持する上部 軸受キャンプｌｌ上に一体に形成される。

上部軸受キャップ１１はねじ１３により電動機ケーシング１に固定され、かつＯ リング１４により上記ケーシングから密封される。

スリーブ形分割壁７の下端部は、０リング１５により中間チャンバ４の下底から 密封される。上記内部環状チャンバ８の底部領域内の、上記中間チャンバ４の壁 はねじ１７により中間チャンバ４の壁の残余の部分に固定され、かつ下部０リン グ１５により密封される、分離挿入キャップ１６として設計される。

分割壁７の下端面は上記挿入キャップ１６から僅かな距離に配置される。分割壁 ７は中間チャンバ４の壁の残余の部分を横方向に押し、かつ上部Ｏリング１５に より中間チャンバから密封される。

このように形成された内部環状チャンバ８は、下部メカニカルシール５および上 部メカニカルシール６に直結される。各メカニカルシールの２個のシールリング １８および１９は、２個のコイルばね２０の両外端部により保持され、ばねの胃 内端部は、内部環状チャンバ８の中央領域内で電動機軸３の環状溝内に挿入され た締付環２１に支持される。上記シールリング１８および１９の材料は適切な放 熱をさせるように選択される。両方のシールリング１８と１９のための炭化ケイ 素または上部シールリング１８のための炭素および下部シールリング１９のため のクロム鋳物は非常に好結果であることがわかった。変化のある放熱のためには 、下部メカニカルシール５および上部メカニカルシール６のそれぞれに各種材料 を選択することも都合よくできる。

内部環状チャンバ８と外部環状チャンバ９との間に取り付けられた溢れ１０は、 １本の溢れ管２２として設計される。上記溢れ管２２は内部環状チャンバ８内に 伸び出して、分割壁７を通り外部環状チャンバ９内に一端部で開口する。溢れ管 は、電動機軸３に対し軸線方向に配置され、さらに水平方向の入口２４から、上 記挿入キャップ１６内に形成された環状溝２５内へ下方に伸び出す第１管部２３ から成る。上記環状溝２５内で上記溢れ管２２は電動機軸３の周囲でほとんど３ ６０１０円弧２６を介して案内される。上記溢れ管は次に、再び電動機軸３に対 し軸線方向に上向きに伸び出し、上記分割壁７内の孔２９を通り半径方向端部２ ８内を通っている。上記端部２Ｂはゴムシール３０で孔２９内に密封される。上 記外部環状チャンバ９に向き合う分割壁７の孔２９の側面上の溢れ管２２の出口 ３１は入口２４の下方に配置される。

上記溢れ管２２の経路は第３図で斜視図に示され、これから個々の管部が明らか となる。

さらに第１図で明らかにされるように、内部環状チャンバ８の容積は外部環状チ ャンバ９の容積よりも小さい、上記内部環状チャンバ８は冷却および潤滑流体を 調節するために備えられる。この冷却および潤滑流体は運転中注入される。冷却 および潤滑流体の最大レベルは上記溢れ管２２の入口２４の高さによって決定さ れる。この高さは水中電動機駆動ポンプの垂直作動配置において、冷却および潤 滑流体が、上部メカニカルシール６の上部シールリング１８に接触しないような 方法で決定される。このようにして上記冷却および潤滑流体は、水中電動機駆動 ポンプが作動している時には、上部シールを通って電動機ケーシング１内に入る ことはできない。最大充填時においては、潤滑および冷却流体は、上部メカニカ ルシール６の下部シールリング１９、ならびに下部メカニカルシール５の上部シ ールリング１９および下部シールリング１８に直接接触する状態にある。これら のシールリングからの最大限の放熱はこのようにして達成される。上記シールリ ング１８はシールリング１９を押しているので、上部メカニカルシール６の上部 シールリング１８からの適切な放熱もまた達成される。

金属薄板スリーブ３３は内部環状チャンバ８内の溢れ管２２内側で半径方向に配 置される。上記金属薄板スリーブ３３は、内部環状チャンバ８の上端部から上記 溢れ管２２０入口２４の下方まで伸び出る。この金属薄板スリーブ３３はリプド ネイル３４によって上部軸受キャップ１１に固定される。その上端は上部メカニ カルシール６の上部シールリング１８の外側を押す。

熱は、従って金属薄板スリーブ３３を介して上部シールリング１８から中間チャ ンバ４の壁の部分へ、そして上記流体へと放散される。さらに、上記金属薄板ス リーブ３３は、電動機軸３が回転している時に余りに著しいパラボラが発生しな いように妨げ、上記パラボラは潤滑および冷却効果の低下を住しる。上記金属薄 板スリーブ３３の内面には、電動機軸３が回転している時に噴霧を生成させる複 数のそらせ板（図示せず）が設けられる。流体レベルの上方に配置された上部シ ールリング１８の付加冷却および潤滑は、このシールリング１８を介して上記電 動機ケーシング１内に流体を流入させうることなく、噴霧の生成によってもたら される。

考察した好適実施例における潤滑および冷却流体としてグリコールまたは油が使 用される。これは運転中最大流体レベルまで内部環状チャンバ８内に注入される 。特殊形状の溢れ管２２が、水中電動ｌ！駆動ポンプの異なる輸送状態において 、内部環状チャンバ８から外部環状チャンバ９へ上記流体を流さないように妨げ る。

水中電動機駆動ポンプの作動中、少量の水が液圧部２から下部メカニカルシール ５を経て内部環状チャンバ８へ絶えず浸透する。水はチャンバ内に入っているグ リコールまたは油と混合する。内部環状チャンバ８内の流体量の増加は、上記溢 れ管２２を通り外部環状チャンバ９内へ流れ去る超過流体量によって避けられ、 上記外部環状チャンバにはグリコール−水または油−水の混合物が集められる。

内部環状チャンバ８に関連して、外部環状チャンバ９の容積ができる限り大きく 作られるので、この外部環状チャンバはできる限り多量の超過流体を収容するこ とができる。２つの整備作業間の上記ポンプの運転期間はそのためにかなり延長 される。

別法として、上記水中電動機駆動ポンプはグリコールまた油で始動される代わり に、水とグリコールの混合物または水だけで始動することもできる。水の潤滑お よび冷却作用は、上記水中電動機駆動ポンプの構造に適切なものであることが判 明した。

潤滑および冷却のためには、上記水中電動機駆動ポンプをからのまま始動し、液 圧部２から内部環状チャンバ８内へ水の浸透を簡単に利用することさえできる。

上記外部環状チャンバ９の上部領域には、水との接触に応答するシールモニタ電 極３２が配置される。この電極は内部環状チャンバ８が水で充填された時および 常規整備作業が行なわれるべき時を決定できる。

第２図に示される好適実施例において、分割壁７は分離管状部３５として設計さ れる。上記分離管状部３５は上部軸受キャンプ１１と下部挿入キャンプ１６との 間に伸び出る。その上端領域において、上部軸受キャップ１１の下方に突出する 部分に対して、またその下端領域において、中間子ャンバ４の上方に突出する壁 部分に対して、その外側で強く押す。上記管状部３５は個々の場合に１個のＯリ ング３６を介して密封される。

その他の点では、この好適実施例は、第１図に示されかつ上記記載の好適実施例 に本質的に一致する。

両方の好適実施例において、下部挿入キャップ１６は、溢れ管２２および中間チ ャンバ４の壁の残余部分に自由に上部メカニカルシール５および下部メカニカル シール６の簡単な取り付けができるようにしている。第２図に示される好適実施 例において、管状部３５として設計された分割壁７は、上記挿入キャップ１６を 取り付ける前に内部環状チャンバ８内に装着することもできる。

第４図に示される好適実施例は、特にその簡潔な形状により区別される。下部メ カニカルシール５および下部メカニカルシール６の配置により、内部環状チャン バ８の高さは比較的低く作られる。

第４図に示される簡単な実施例においては、中間チャンノ＼４の壁３７は一体設 計で作られ、かつその上端部において、最初の２つの好適実施例におけるように 、ねし３８により電動機ケーシング１に固定される。下部メカニカルシール５は 中間チャンバ４の壁３７と液圧部２との間に配置される。それはコイルばね３９ により上記壁３７の電動機軸孔に対して押し付けられる。下部メカニカルシール ５の２個のシールリングは炭化ケイ素で作られる。上記メカニカルシール５は液 圧部２内の送出し媒体と直接接触している。従って熱は、特に下部メカニカルシ ール５から上記送出し媒体内に放散される。

内部環状チャンバ８内にある冷却および潤滑流体は上部メカニカルシール６に主 として供給する。上部シールリング４０は炭素で作られ、また下部シールリング ４１はクローム鋳物で作られる。２個のシールリング４０と４１は、電動機軸３ の１本の環状溝内に挿入された締付環４２で保持される。第４図に示されるこの 構成によって、上部メカニカルシール６のシールリング４０と４１の大面積が内 部環状チャンバ８に直結される。

このことは、これらのシールリングからの放熱を助ける。

第４図の簡単な実施例においては、分割壁７は、その下端面が中間チャンバ４の 下底を強く押すスリーブ形エプロンとして設計される。それは１個の環状ガスケ ット４３で密封される。

頂上において、分割壁７は上部軸受キャップ１】上に一体形成される。

上記好適実施例におけるように、溢れ１０は１本の溢れ管２２として設計される 。しかしさらにＮ潔にするため、内部環状チャンバ８、溢れ管２２は高さがより 小さく作られている。

さらに、レベルモニタ電極４４が内部環状チャンバ８内に配置される。このレベ ルモニタ電極４４は、上記上部メカニカルシール６のシールリング４１の、下端 部より上方かつ上端部より下方の高さで、上記分割壁７内の半径方向孔４５を通 って伸び出る。上記レベルモニタ電極４４は、この電極のレーミル以下に潤滑お よび冷却流体のレベルが低下する時、および潤滑および冷却効果が悪化した時に 応答する。

その他の点では、第４図に示される好適実施例は上記記載の好適実施例に類似し ている。

上部メカニカルシール６の、上部シールリング４０の材料として炭素が使用され 、また下部シールリング４１にはクロム鋳物が使用される。

第５図に示される好適実施例は、すく前に記載された実施例に対し、内部環状チ ャンバ８の底部領域の下部挿入キャップ４６だけが異なっている。第１図および 第２図の実施例におけるように、挿入キャップ４６は中間チャンノ１４の壁４８ の残余の部分にねじ４７により固定され、かつＯリング４９で後者から密封され る。第１図による好適実施例におけるように、下部領域においてスリーブ形分割 壁７は、内向きの壁４８の端部に対して外面上で押え、かつＯリング５０で同様 に後者から密封される。

第６図は１つの図面内に２つの好適実施例を示し、図面の左側半分には上部メカ ニカルシール６を用いる好適実施例が示され、そして右側半分には軸封５１を用 いる好適実施例が示される。その他の点では上記２つの好適実施例は完全に同一 である。

第６図の好適実施例では、溢れｌＯは分割壁７の内側のチャネル５２として設計 される。チャネル５２の入口５３は、半径方向孔の形式の内部環状チャンバ８の 上端直下に配置される。

上記孔はスリーブ形分割壁７の内側から作るのが困難であるので、大直径の孔５ ４が上記分割壁７のほぼ中心部まで外側から同一位置で中ぐりされる。入口５３ を形成する小直径孔が、次に孔５４を通って作られる。上記孔５４は次に外側か らストッパ（図示せず）で密閉される。

上記チャネル５２の入口５３は、スリーブ形分割壁７の下側に向かって開口する 軸方向孔５５に連通される。この孔から出発して、電動機軸３を取り囲む分割壁 ７の下端面内を、次にほとんど３６０６の円弧形溝５６が伸び出る。上記溝５６ の端部には、その長さが第１の軸方向孔５５の５さにほぼ一致する第２の軸方向 孔５７が配置される。上記軸方向孔５７の上端部は、外部環状チャンバ９に向か って開口する半径方向孔に連通され、上記チャネル５２の出口５８を形成し、か つその高さにおいて人口５３の下方に配置される。第６図において、相互に近接 して横たわる上記２個の軸方向孔５５および５７は、１８０°の角度をなして広 げられ離れて示される。

上記円弧形溝５６の経路および軸方向孔５５および５７の位置は第７図に示され 、この図は分割壁７の下端面の平面図を示す。上記半径方向孔５３，５４．５８ および軸方向孔５５と５７の上記記載の経路は、それぞれ第８図に示され、図に は上部軸受キャップ１１上に一体形成された分割壁７を通る拡大縦断面図が示さ れる。

円弧形溝５６が内部に形成され、また軸方向孔５５および５７を有する、第７図 および第８図に示される部分は、簡単な方法で鋳造または射出成形部品として作 られる。

その他の点では、第６図、第７図および第８図に示される好適実施例は、第４図 の好適実施例に一致する。

最後に、第９図は、上記分割壁７が分離管状部５９として設計され、かつ溢れ１ ０が、上記好適実施例と同様に上記管状部５９内にチャぶル６０として形成され る一好通実施例を示す。

上記チャネル６０の入口６１および出口６２は半径方向溝として埋められ、上記 管状部５９の上端面内に、それぞれ内部環状チャンバ８および外部環状チャンバ ９に向かって開口する。

両開口とも相互に近接して位置する。第９図に示される断面図では、入口６１お よび出口６２は同一切断面内に位置する。出口６２を形成する溝は管状部５９の 上端面内に、入口６１を形成する溝よりも一層深く形成される。

上記人口６１および出口６２はおのおの、上記管状部５９を通って伸び出る軸方 向孔６３および６４にそれぞれ連通される。

上記管状部５９の下端面に配置される軸方向孔６３および６４の開口は、上記電 動機軸３を取り囲む管状部５９の下端面内に伸び出る円弧形溝６５を経て相互に 連通される。

上記チャネル６０の経路、特に上記管状部５９の上端面内の入口６１および出口 ６２の配置、上記管状部５９の下端面内に形成された、軸方向孔６３および６４ および円弧形溝６５が第１０図から第１２図までにさらに詳細に示される。相互 に一番近い距離に位置する軸方向孔６３および６４、およびこれらに連通する入 口６１および出口６２が、第１２図において１８０゜の角度をなして広げられ離 れて示される。

上記管状部５９の上端面に入口および出口を形成する溝６１および溝６２、およ び管状部５９の下端面内の円弧形溝６５は、上部軸受キャップ１１および上記中 間チャンバ４の下底をそれぞれ押す、ガスケツトロ６および６７により、それぞ れ内部環状チャンバ８および外部環状チャンバ９から密封される。

そらせ板６８は上記管状部５９の内側に配置される。そらせ板は一辺が上記管状 部５９に連結され、かつ相対する辺が上記管状部５９から突出する、１枚の長方 形板の形式で設計される。

上記そらせ板６８は、溢れ１０の入口６１を越えて管状部５９の上端から伸び出 し、がつ上記管状部５９から突出するそらせ板６８の側面が、電動機軸の回転と 反対方向に向くようにして配置される。上記電動機軸３が回転する時には、上記 そらせ板６８が流体パラボラの生成を妨害し、かつ内部環状チャンバ８の上部領 域に噴霧を生成させ、その結果上部シールの付加冷却および潤滑がもたらされる 。

参照番号の一覧表 １　ケーシング　　　　　　　３５　　管状部２　液圧部　　　　　　　　　３ ６０リング３　　ｔｅＩａ軸　　　　　　　　３７　　中間チ＋　７／＜ノｇ４ 　中間チャンバ　　　　　　３８　　ねし５　下部メカニカルシール　　３９　 　コイルばね６　上部メカニカルシール　　４０　　上部シールリング７　分割 壁　　　　　　　　　４１　　下部シールリング８　内部環状チャンバ　　　　 ４２　　締付環９　外部環状チャンバ　　　　４３　　環状ガスケット１０　　 溢れ　　　　　　　　　　４４　　レベルモニタ電極１１　　上部軸受キヤ、ブ 　　　　４５　　孔１２　　を動機軸受　　　　　　　４６　　挿入キャップ１ ３　　ねし　　　　　　　　　　４７　　ねし１４０リング　　　　　　　　４ ８　　壁の残余部分１５　０リングズ　　　　　　　４９０リング（下部）１６ 　　挿入キャップ　　　　　　５００リング（上部）１７　　ねし　　　　　　 　　　　５１　　軸封１８　　外部シールリング　　　　５２　　チャネル１９ 　　内部シールリング　　　　５３　　人口２０　　コイルばね　　　　　　　 ５４　　孔２１　　締付環　　　　　　　　　５５　　軸方向孔２２　　溢れ管 　　　　　　　　　５６　　円弧形溝２３　　第１管部　　　　　　　　５７　 　軸方向孔２４　　人口　　　　　　　　　　５８　　出口２５　　挿入キャッ プの環状溝　　５９　　管状部２６　　円弧（第２管部）６０　　チャふル２７ 　　第３管部　　　　　　　６１　　人口２８　　端部　　　　　　　　　６２ 　　出口２９　　分割壁内の孔　　　　　　６３　　軸方向孔３０　　ゴムンー ル　　　　　　　６４　　軸方向孔３１　　出口　　　　　　　　　　６５　　 円弧形溝３２　　シールモニタ電極　　　　６６　　上部ガスケット３３　　金 ＫＴＲ板スリーブ　　　　６７　　下部ガスケット３４　　リブドネイル　　　 　　　６日　　そらせ板Ｆｉｇｕｒ　１ Ｆｉｇｕｒ　２ Ｆｉｇｕｒ　３ Ｆｉｇｕｒ　ｔ Ｆｉｇ口「　５ Ｆｉｇｕｒ　６ Ｆｉｇｕｒ　７ ４．　θし工ｆ／”’＋＋ Ｎ　−ｌ　　　　Ｖゝ 国際調査報告 一一一−１−−−１帳ＫＴ／ＤＥ　　５８１０ｏ７２１国際調査報告 Ｏε８８００７２１ ＳＡ　　　　２５２２８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．作動の際に、その軸（３）が垂直にまたは水平にすら配置される電動機、該 電動機軸（３）上に位置しかつ該電動機の下方に配置される液圧部（２）、そし てまた電動機ケーシング（１）と上記液圧部（２）との間に設けられ、上記電動 機軸（３）を取り囲み、かつメカニカルシールまたは軸封（５，６）を介して上 記液圧部（２）および上記電動機ケーシング（１）の両方から密封される中間チ ャンバ（４）、該中間チャンバ（４）内に備えられ上記メカニカルシールまたは 軸封（５，６）を潤滑および冷却する媒体から成り、分割壁（７）が上記電動機 軸（３）周囲にわずかな距離で上記中間チャンバ（４）内に配置され、上記分割 壁（７）が上記チャンバ頂上の一部分よりも少なくとも上方に伸び出し、かつ上 記中間チャンバ（４）を内部および外部環状チャンバ（それぞれ８および９）に 細分し、さらに溢れ（１０）が上記内部環状チャンバから外部環状チャンバ（そ れぞれ８および９）まで設けられていることを特徴とする水中電動機駆動ポンプ 。 ２．上記中間チャンバ（４）と上記液圧部（２）との間にメカニカルシール（６ ）を含み、上記内部環状チャンバ（８）が上記メカニカルシール（６）に直結さ れていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の水中電動機騒動ポンプ。 ３．上記分割壁（７）が、上記電動機軸（３）の出力端の領域内定位置に電動機 軸受（１２）を固着する上部軸受キャップ（１１）上に一体形成されることを特 徴とする請求の範囲第１項または第２項記載の水中電動機駆動ポンプ。 ４．上記分割壁（７）が、スリーブ形エプロンとして設計され、その下端面が上 記中間チャンバ（４）の下底を強く押すことを特徴とする請求の範囲第３項記載 の水中電動機駆動ポンプ。 ５．上記分割壁（７）が、分離管状部（３５；５９）として設計され、その端面 が上記上部軸受キャップ（１１）および上記中間チャンバ（４）の下底（６９） を強く押すことを特徴とする請求の範囲第２項記載の水中電動機駆動ポンプ。 ６．上記溢れ（１０）は１本の溢れ管（２２）として設計され、該溢れ管（２２ ）の入口（２４）が上記内部環状チャンバ（８）の上端部直下に横たわり、上記 入口（２４）の縁は、上記内部環状チャンバ（８）と上記電動機ケーシング（１ ）との間のシール（６）のシール面下に少なくとも一部が配置され、上記溢れ管 （２２）が上記分割壁（７）を通って伸び出し、かつ上記溢れ管（２２）の出口 （３１）が上記入口（２４）と同一レベルまたはそれ以下で上記外部環状チャン バ（９）内に開口することを特徴とする請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に 記載の水中電動機駆動ポンプ。 ７．上記溢れ管（２２）はその上部入口（２４）から上記中間チャンバ（４）の 下底に近接または内部まで下方に伸び出し、次にほとんど３６０°の円弧を通し て電動機軸（３）の周囲に案内され、次に上記出口（３１）まで戻って伸び出る ことを特徴とする請求の範囲第６項記載の水中電動機駆動ポンプ。 ８．上記溢れ管（２２）の入口（２４）の縁が、上記内部環状チャンバ（８）内 に水平に配置され、かつ上記溢れ管（２２）は上記内部環状チャンバ（８）の内 側を通り、そして上記出口（３１）の縁領域内で上記分割壁（７）を貫いて水平 に伸び出ることを特徴とする請求の範囲第７項記載の水中電動機駆動ポ　ンプ。 ９．少なくとも上記内部環状チャンバ（８）の底部の領域において上記中間チャ ンバ壁の下部が、上記中間チャンバ壁の残余の部分に取り外しのできるように連 結される分離挿入キャップ（１６；４６）として設計されることを特徴とする請 求の範囲第８項記載の水中電動機駆動ポンプ。 １０．上記内部環状チャンバ（８）と電動機ケーシング（１）との間のメカニカ ルシール（６）を含み、金属薄板スリーブ（３３）は上記溢れ管（２２）内側を 半径方向に、上方から内部環状チャンバ（８）の中に、上記溢れ管（２２）の入 口（２４）下方まで突出し、さらに上記金属薄板スリーブ（３３）の上縁が、熱 伝導状態で上記メカニカルシール（６）の上部シールリング（１８）に連結され ることを特徴とする請求の範囲第８項または第９項記載の水中電動機駆動ポンプ 。 １１．上記金属薄板スリーブ（３３）が、熱伝導状態で上記電動機の軸受キャッ プ（１１）に連結されることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の水中電動機 駆動ポンプ。 １２．複数のそらせ板が上記金属薄板スリーブ（３３）の内側に形成されること を特徴とする請求の範囲第１０項または第１１項記載の水中電動機駆動ポンプ。 １３．上記溢れ（１０）が、上記分割壁（７）内のチャネル（５２；６０）とし て設計され、該チャネル（５２；６０）の入口（５３；６１）が、上記内側環状 チャンバ（８）の上端部直下に横たわり、かつ核チャネル（５２；６２）の出口 （５８；６２）が、上記入口（５３；６１）と同一レベルまたはそれ以下て、上 記外部環状チャンバ（９）内に開口することを特徴とする請求の範囲第１〜５項 のいずれか１項に記載の水中電動機駆動ポンプ。 １４．上記入口および出口（５３，５８）がそれぞれ内部および外部環状チャン バ（８，９）を向いて開口する半径方向孔として設計され、そして軸方向孔（５ ５）の形式でその入口（５３）から分割壁（７）の下側面まで伸び出る上記チャ ネル（５２）は、上記分割壁（７）の下端面内のほとんど３６０°の円弧形溝（ ５６）を経て上記電動機軸（３）を取り巻いて案内され、次に出口（５８）まで 軸方向孔（５７）の形式で伸び出ることを特徴とする請求の範囲第１３項および 第４項のいずれか１項に記載の水中電動機駆動ポンプ。 １５．上記入口および出口（６１，６２）は半径方向溝として設計され、上記分 割壁（７）の上端面内でそれぞれ上記内部および外部環状チャンバ（８，９）を 向いて開口し、そして軸方向孔（６３）の形式で上記分割壁（７）の下端面まで 伸び出す上記チャネル（６０）は、上記分割壁（７）の下端面内のほとんど３６ ０°の円弧形溝（６５）を経て上記電動機軸（３）を取り巻いて案内され、次に 出口（６２）まで軸方向孔（６４）の形式で伸び出ることを特徴とする請求の範 囲第１３項および第５項のいずれか１項に記載の水中電動機駆動ポンプ。 １６．上記入口および出口（６１，６２）は半径方向溝として設計され、上記分 割壁（７）の上端面内で、それぞれ内部および外部環状チャンバ（８，９）を向 いて開口し、そして上記チャネルは、上記分割壁（７）の下端面内で円弧形溝を 経て上記電動機軸（３）を取り巻いて入口から案内され、次に上記分割壁（７） の下端部まで軸方向孔（６３）の形式で伸び出し、次いで上記分割壁（７）の下 端面内でほとんど３６０°の円弧形溝（６５）を経て上記電動機軸（３）を取り 巻いて案内され、それから次に出口（６２）まで軸方向孔（６４）の形式で伸び 出ることを特徴とする請求の範囲第１３項および第５項のいずれか１項に記載の 水中電動機騒動ポンプ。 １７．上記分割壁（７）の下端面内の円弧形溝（５６）は、上記中間チャンバの 下底を押すガスケット（４３）により、上記内部および外部環状チャンバ（８， ９）から密封されることを特徴とする請求の範囲第１４項記載の水中電動機駆動 ポンプ。 １８．上記分割壁（７）の、上端面および下端面の溝（６１，６２，６５）が、 それぞれ上部軸受キャップ（１１）および中間チャンバ（４）の下底を押すガス ケット（６６，６７）により、内部および外部環状チャンバ（８，９）から密封 されることを特徴とする請求の範囲第１５項または第１６項記載の水中電動機駆 動ポンプ。 １９．１枚のそらせ板または複数のそらせ板（６８）が上記分割壁（７）の内側 に設けられることを特徴とする請求の範囲第１６〜１８項のいずれか１項に記載 の水中電動機駆動ポンプ。 ２０．上記そらせ板または複数のそらせ板（６８）は、長方形板の形式で設計さ れ、その一辺が上記分割壁（７）に連結され、かつ相対する辺が上記分割壁（７ ）から突出して、該分割壁（７）の上端部から下方に伸び出し、そして上記複数 のそらせ板（６８）の両辺は上記分割壁（７）から突出し上記電動機軸の回転方 向に向くことを特徴とする請求の範囲第１９項記載の水中電動機駆動ポンプ。 ２１．上記溢れ（１０）の入口（６１）をおおう１枚のそらせ板（６８）が設け られることを特徴とする請求の範囲第２０項記載の水中電動機駆動ポンプ。 ２２．シールモニタ電極（３２）か外部環状チャンバ（９）の上部領域に配置さ れ、該シールモニタ電極は水と接触して応答することを特徴とする請求の範囲第 １〜２１項のいずれか１項に記載の水中電動機駆動ポンプ。 ２３．レベルモニタ電極（４４）が上記内部環状チャンバ（８）内に配置される ことを特徴とする請求の範囲第１〜２２項のいずれか１項に記載の水中電動機駆 動ポンプ。 ２４．始動前に、上記内部環状チャンバ（８）が、多くて上記溢れ（１０）の入 口（２４；５３；６１）まで水で充填されることを特徴とする請求の範囲第１〜 ２３項のいずれか１項に記載の水中電動機駆動ポンプ。 ２５．始動前に、上記内部環状チャンバ（８）が、多くて上記溢れ（１０）の入 口（２４；５３；６１）までグリコールで充填されることを特徴とする請求の範 囲第１〜２３項のいずれか１項に記載の水中電動機駆動ポンプ。 ２６．始動前に、上記内部環状チャンバ（８）が、多くて上記溢れ（１０）の入 口（２４；５３；６１）まで水およびグリコールの混合物で充填されることを特 徴とする請求の範囲第１〜２３項のいずれか１項に記載の水中電動機駆動ポンプ 。