JPH0727436Y2 - 水中モータポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、下部側ケーシングが上方に開放されていて製
造上の中子を不要とする上下分割型ケーシングを使用す
る水中モータポンプに関し、ピット（溜め）からの排水
用可搬型ポンプ等として用いて好適のものである。

〔従来の技術〕

従来、上下分割型ケーシングを使用する水中モータポン
プには、液槽内に浸漬された水中モータポンプの吸込口
を該液槽に開口させ、ポンプ吐出口を、モータ外周部に
流路を設けることなく、直接、液槽を貫通して外部へ延
びる吐出管に接続するようにした外装型水中モータポン
プと、ポンプケーシングから吐出された水が水中モータ
の外側の半側を流れるように、該水中モータの外側に設
けられたモータフレームとの間に、半環状の吐出流路を
形成した半側流形水中モータポンプと、更にポンプケー
シングから吐出された水が水中モータの外側全周を流れ
るように、該水中モータとその外周を取り囲むように設
けられた外胴との間に、環状の吐出流路を形成するよう
にした全周流形モータポンプとがある。

上記三つの型式のうちの一つである半側流形水中モータ
ポンプは、第５図に示すように、モータ１によって駆動
される羽根車２を収容したポンプケーシング３は、下部
側ケーシング3Bと、上部側ケーシングに相当する中間ケ
ーシング3A、ストレーナを兼ねた底板3Cとをボルト４に
よって締結して構成され、該中間ケーシング3Aと、モー
タ１を内蔵したモータフレーム５とは、ボルト６によっ
て締結されてモータポンプを構成している。該モータフ
レーム５の内部には、羽根車２から吐出された水（流
体）がモータ１の外側に沿って流れて該モータ１冷却す
るための吐出流路5aが形成され、該吐出流路5aは、モー
タの冷却室を兼ねたモータ上部を覆うモータカバー７を
経て、外部の排出に連通されるホースカップリング８に
接続されている。上記モータカバー７の上面には、ケー
ブル９と取手10等が取付けられている。

ポンプ運転時、羽根車２によって吐出された揚液（水）
は、モータ１に沿った吐出流路5aを矢印のように流れ、
更にモータカバー７、ホースカップリング８を経て矢印
のように流れて、外部へ吐出されるようになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記した従来の水中モータポンプ（第５図）では、下部
ケーシング3Bは、上部開口がボリュート渦径Ｒより小径
に形成されているため、製作時、中子を必要とする形状
が多かった。そのため、この構造は、生産性が悪く、コ
スト高になるという問題点があった。

また、中間ケーシング3Aをモータ１に取付けるボルト６
部は、水流にて長時間さらされるとボルト頭部等が摩耗
（腐食）して、保守（メンテナンス）時に分解が不可能
となる。ところが、下部ケーシング3Bが、第５図に示す
ように中子を必要とする場合は、該下部ケーシング3Bの
上面によって上記ボルト６部を、下部ケーシングボリュ
ート渦径Ｒとは無関係に、水流から遮閉することができ
る。

一方、下部ケーシング3Bが上方に開放されていて製造上
の中子を必要としない場合には、第６図に示すように、
該下部ケーシング3Bの上面によって上記ボルト６部を遮
蔽しようとすると、常にボリュート渦径Ｒの制約を受け
る。即ち、渦径Ｒが決まると、ボルト６の平面方向の位
置設定場所が制約される。その結果、ボルト座は、必要
以上に外周側に寄ってしまい、ポンプ部の最大外径が大
きくなってしまうという問題点があった。

本考案は、上部側ケーシングに相当する中間ケーシング
をモータに取付けるボルト座のためにポンプ最大外径を
大きくすることなく、ボルト部を保護し、且つ下部ケー
シングの生産性を向上できるようにした水中モータポン
プを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を解決するために、本考案は、 （ｉ）下部側ケーシングが製造上の中子を不要とする上
下分割型ケーシングを使用する水中モータポンプにおい
て、上部側ケーシングに相当する中間ケーシングの下面
に、該中間ケーシングをモータに取付けるボルト部を水
流から遮蔽するように、ゴムのような耐摩耗性の弾性体
からなる交換可能なリングを嵌め込んだことを特徴とし
ている。

（ii）上記弾性体リング内径側にＯリング状の突起を設
け、中間ケーシング側に該突起と嵌合する環状溝を設
け、これらの突起と溝を強制的に嵌め込むことによっ
て、上記弾性体リングを内径側のみで中間ケーシングへ
固定するようにし、リング外側は分解時に露出させるよ
うにしたことを特徴としている。

（iii）また、上記弾性体リングの内径d₁，外径d₂，羽
根車の外径D₂，翼幅B₂の間の関係を 0.8D₂≦d₁＜d₂≦1.2×（D₂＋2B₂） として、最も摩耗し易い箇所を有効に保護し、且つ冷却
条件を劣化させないようにしたことを特徴としている。

（iv）また、上記弾性体リングによって、下部側ケーシ
ングのボリュート水切り部を押さえ込むようにし、中間
ケーシングにおいて最も磨耗し易いボリュート水切部を
該弾性体リングで覆うようにして、該中間ケーシングを
交換するケースを極めて少なくしたことを特徴としてい
る。

（ｖ）更にまた、内径側を中間ケーシングに強制的に嵌
め込まれた弾性体リングの外周部に対応する嵌合部（イ
ソロー）を、下部側ケーシングに設け、中間ケーシング
と下部側ケーシングの位置決めを容易にしたことを特徴
としている。

（vi）また、弾性体リングの外周部のうち、下部側ケー
シングと嵌め合う部分にテーパ状の面取りを設けたこと
を特徴としている。

〔作用〕

本考案は上記のように構成されているので、 （ｉ）中間ケーシングにモータを取付けるボルトは、中
間ケーシングの下面に交換可能に嵌め込まれた耐摩耗性
の弾性体リングによって水流から遮蔽されており、ポン
プ運転時、羽根車から吐出された水流の中に、たとえ土
砂などの異物が含まれていても、該ボルト部が摩耗する
ことはない。また、上記ボルトを該リングによって水流
から遮蔽することによって、該ボルトの位置を、ポンプ
最大外径を大きくすることなく、ボリュート渦径Ｒとは
無関係に設定することができる。

また、上記弾性体リングの材質を耐摩耗性に優れるゴム
（ゴムは鋳鉄等よりも耐摩耗に優れることは、この種の
ポンプでは既知である。）で製作すれば、ポンプ運転
時、第９図に示すように、羽根車から吐出される水流に
よって構造上摩耗し易い羽根車裏面に対向する中間ケー
シング壁面（下面）部ｗの摩耗を防止することができ
る。

更に、上記リングが摩耗した場合でも、該リングのみを
交換すれば、他の部品（中間ケーシングを交換する必要
がなく、保守（メンテナンス）作業が容易なばかりでな
く、高価な中間ケーシングの消耗度が低下するため、ラ
ンニングコストが低減する。

（ii）上記弾性体リングの内径側にＯリング状の突起を
設け、中間ケーシング側に該突起と嵌合する溝を設け、
これらの突起と溝を強制的に嵌め込むことによって、該
弾性体リングを中間ケーシングへ固定するようにしたこ
とにより、第８図に示すように製造上中子を必要とする
下部ケーシング3Bを有し、ポンプ運転時の中間ケーシン
グ3Aの摩耗を防止するために、内径と外径双方の嵌合に
よりリング6aを嵌め込んだものでは、該リング6aの交換
時手で持つ場所がないため作業が容易でなく、且つ内径
と外径双方の寸法精度を厳しく管理する必要があるもの
と比べると、本考案では、リング内径側を使用するのみ
であるので、寸法精度は内径側の、特に突起部のみを管
理すればよい。

また、該リングの外側は分解時に露出するため、手でつ
かむことができ、交換が手作業で容易に行なえる。

（iii）また、弾性体リングをゴムで構成した場合、該
ゴムは熱伝導性が極めて悪いため、耐摩耗性の観点から
該リングを水流にさらされる部分に広い範囲に適用する
と、中間ケーシング上部のメカニカルシール室の温度が
上昇して潤滑油及びメカニカルシールの寿命を著しく縮
めてしまう。そこで、該リングの形状を、0.8D₂≦d₁の
ように限定することにより、最も摩耗し易い箇所を有効
に保護し、且つ冷却条件を劣化させないように配慮でき
る。

また、該リングの外径は、後述するように下部側ケーシ
ングとの位置決めに使用するため、無制限に大きくせ
ず、 d₂≦1.2×（D₂＋2B₂） に限定される。

（iv）中間ケーシングにおいて、最も磨耗し易い位置は
ボリュート水切部であり、このことは工事排水用水中ポ
ンプでは一般によく知られている。従って、弾性体リン
グが上記水切部を覆うようにすることにより、ポンプ使
用中、摩耗が下部側ケーシングに進行した場合、これを
交換し、また弾性体リングに摩耗が進行した場合、これ
を交換又は摩耗箇所を円周方向にずらして再使用する。
しかし、中間ケーシングは交換が不要となるため、該中
間ケーシングを交換する場合は極めて少なくなる。

（ｖ）内径側を中間ケーシングに強制的に嵌め込まれた
弾性体リングの外周部に対応する嵌合部（イソロー）
を、下部側ケーシングに設けることにより、例えば、第
７図に示すように、弾性体リング11の内径側のみなら
ず、外周部をも中間ケーシング3Aの上面内に嵌め込まれ
た構造では、下部側ケーシング3B取付け時の位置合わせ
が面倒なものになるのに比べて、概略の位置決めが瞬時
に行なうことができる。

更に、円周方向の取付け角度をす早く見付けるために
は、中間ケーシングのモータに取付けるボルト座ぐり穴
のうち、弾性体リングで覆わない箇所（凹部）に対応す
る突起（凸部）を下部ケーシングに設ければよい。

（vi）また、弾性体リングのうち、下部側ケーシングと
嵌め合う部分にテーパ状の面取りを設けることにより、
ポンプ運転時、羽根車から吐出された水が中間ケーシン
グ吐出口及びモータフレーム流路を経て外部へ吐出され
る際、上記面取りにより、水の流れが滑らかになって渦
が発生しにくいため、ポンプ性能が向上するばかりでな
く、中間ケーシングやモータフレームの耐摩耗性が向上
する。また該弾性体リングを下部側ケーシングに組み込
む際、上記面取りがガイドとなって組込み作業が容易に
なる。

〔実施例〕

次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す水中モータポンプの
縦断面図であって、図中、第５図に記載した符号と同一
の符号は同一ないし同類部分を示すものとする。

図において、モータ１によって駆動される羽根車２を収
容したポンプケーシング３は、下部側ケーシング13B
と、上部側ケーシングに相当する中間ケーシング13A、
ストレーナを兼ねた底板3Cとをボルト４によって締結し
て構成され、該中間ケーシング13Aと、モータ１を内蔵
したモータフレーム５とは、ボルト６によって締結され
てモータポンプを構成している。該モータフレーム５の
内部には、羽根車２から吐出された水（流体）がモータ
１の外側に沿って流れて該モータ１冷却するための吐出
流路5aが形成され、該吐出流路5aは、モータの冷却室を
兼ねたモータ上部を覆うモータカバー７を経て、外部の
排出通路に連通されるホースカップリング８に接続され
ていることは、従来のもの（第５図）と変りはない。

本実施例（本考案）では、下部側ケーシング13Bが製造
上の中子を不要とする上方を開放した形状をなしてお
り、中間ケーシング13Aの下面には、該中間ケーシング1
3Aを（モータ１を内蔵する）モータフレーム５に取付け
るボルト６部を水流から遮蔽するようにゴムからなる弾
性体リング11が嵌め込まれている。

該弾性体リング11は、内径側にＯリング状の突起11aが
形成され、中間ケーシング13A側には、該突起11aと嵌合
する環状溝13aが設けられ、これらの突起11aと溝13aと
を強制的に嵌め込むことによって、弾性体リング11は中
間ケーシング13Aに固定されている。

また、該弾性体リング11の外周部は、中間ケーシング13
Aからは露出（開放）されており、下部側ケーシング13B
に取付ける時の概略の位置決めを瞬時に行わせるため
に、上記露出された外周部に対応する嵌合部（イソロ
ー）13bが、第３図（ａ）（ｂ）にも示すように、下部
側ケーシング13Bの上面に形成されており、更に、円周
方向の取付け角度をす早く見付けるために、第３図
（ａ）（ｂ）及び第４図（ａ）（ｂ）に示すように、中
間ケーシング13Aをモータフレーム５に取付けボルト座
ぐり穴のうち、弾性体リング11で覆わない箇所13cに対
応する突起13dが、下部側ケーシング13Bの上面に設けら
れている。

また、上記弾性体リング11の外周部のうち、下部側ケー
シング13Bと嵌め合う部分に、羽根車２から吐出された
水が中間ケーシング13Aの吐出口を経てモータフレーム
５の吐出流路5aに至る水流を、第２図（ａ）（ｂ）の矢
印の水流に示すように滑らかにして渦を発生しにくくす
ると共に、該弾性体リング11の下部側ケーシング13Bへ
の組込み作業を容易にするために、テーパ状の面取り11
bが設けられている。

また、上記弾性体リング11の内径d₁及び外径d₂は、最も
摩耗し易い箇所を有効に保護し且つ冷却条件を劣化させ
ないために、0.8D₂≦d₁のように限定され、また、該リ
ング11下部側ケーシング13Bとの位置決めに使用するた
めに、d₂≦1.2×（D₂＋2B₂）に限定される。

更に、上記弾性体リング11は、第２図（ａ）（ｂ）に示
すように、下部側ケーシング13Bのボリュート水切部12
を覆うように配置されており、これによって、ポンプ運
転時、最も摩耗し易いボリュート水切部に対向する中間
ケーシングの部分を、摩耗から防ぐようになっている。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば次のような効果が
奏される。

（ｉ）下部側ケーシングが製造上の中子を不要とする構
造とすると共に、中間ケーシングの下面に、該中間ケー
シングをモータに取付けるボルト部を遮蔽する耐摩耗性
の弾性体リング嵌め込んだことにより、ポンプ最大外径
を大きくすることなくボリュート渦径とは無関係に、ボ
ルト部を保護し且つ、下部ケーシングの生産性を向上さ
せるばかりでなく、構造上摩耗し易い羽根車裏面の高価
な中間ケーシングの摩耗を防ぐことができる。

（ii）弾性体リングの内径側を、突起と溝との強制的嵌
合によって中間ケーシングに固定したことにより、寸法
精度を内径側の、特に突起部のみで管理すればよいので
生産性が向上し、また該リングの外側は分解時に露出し
ているので、交換作業が容易である。

（iii）弾性体リングの寸法を、 0.8D₂≦d₁＜d₂≦1.2×（D₂＋2B₂） としたことにより、最も摩耗し易い箇所を有効に保護
し、且つ冷却条件を劣化させないようにすることができ
る。

（iv）弾性体リングを下部側ケーシングのボリュート水
切部を押さえ込むようにして位置させることにより、中
間ケーシングの交換が不要となるため、高価な中間ケー
シングを交換するケースを極めて少なくて済む。

（ｖ）弾性体リングの外周部に対応する嵌合部を、下部
側ケーシングに設けることにより、両ケーシングの概略
の位置合わせを瞬時に行なうことができる。

（vi）弾性体リングのうち、下部側ケーシングと嵌め合
う部分にテーパ状の面取りを設けることにより、ポンプ
運転時、羽根車から吐出された水が中間ケーシング吐出
口及びモータフレーム流路を経て外部へ吐出される際、
上記面取りにより、水の流れが滑らかになって渦が発生
しにくいため、ポンプ性能が向上するばかりでなく、中
間ケーシングやモータフレームの耐摩耗性が向上する。
また該弾性体リングを下部側ケーシングに組み込む際、
上記面取りがガイドとなって組込み作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す水中モータポンプの縦
断面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は弾性体リングと下部
側ケーシングとの関係並びに運転時の水流を示す要部平
面図及び断面図、第３図（ａ）及び（ｂ）は下部側ケー
シングの平面図及び断面図、第４図（ａ）及び（ｂ）は
中間ケーシングの断面図及び底面図、第５図は従来例を
示す水中モータポンプの縦断面図、第６図、第７図、第
８図はモータポンプの説明用図面、第９図は要部の説明
用図面である。 １……モータ、２……羽根車、５……モータフレーム、
5a……吐出流路、11……弾性体リング、11a……突起、1
1b……面取り、12……水切部、13A……中間ケーシング
（上部側ケーシング）13B……下部側ケーシング、13a…
…溝、13b……嵌合部、d₁……リング内径、d₂……リン
グ外径、D₂……羽根車外径、B₂……翼幅、Ｒ……ボリュ
ート渦径。

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下部側ケーシングが製造上の中子を不要と
   する上下分割型ケーシングを使用する水中モータポンプ
   において、上部側ケーシングに相当する中間ケーシング
   の下面に、該中間ケーシングをモータに取付けるボルト
   部を水流から遮蔽するように、ゴムのような耐摩耗性の
   弾性体からなる交換可能なリングを嵌め込んだことを特
   徴とする水中モータポンプ。
2. 【請求項２】弾性体リング内径側にＯリング状の突起を
   設け、中間ケーシング側に該突起と嵌合する環状溝を設
   け、これらの突起と溝を強制的に嵌め込むことによっ
   て、上記弾性体リングを中間ケーシングへ固定するよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の水中モータポン
   プ。
3. 【請求項３】弾性体リングの内径d₁，同外径d₂，羽根車
   の外径D₂，翼幅B₂の間の関係を 0.8D₂≦d₁＜d₂≦1.2×（D₂＋2B₂） としたことを特徴とする請求項１記載の水中モータポン
   プ。
4. 【請求項４】弾性体リングによって、下部側ケーシング
   のボリュート水切り部を押さえ込むようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の水中モータポンプ。
5. 【請求項５】内径側を中間ケーシングに強制的に嵌め込
   まれた弾性体リングの外周部に対応する嵌合部を、下部
   側ケーシングに設け、中間ケーシングと下部側ケーシン
   グの位置決めを容易にしたことを特徴とする請求項１又
   は２記載の水中モータポンプ。
6. 【請求項６】弾性体リングの外周部のうち、下部側ケー
   シングと嵌め合う部分にテーパ状の面取りを設けたこと
   を特徴とする請求項１ないし５の何れか１記載の水中モ
   ータポンプ。