JPH074380A - 全周流型キャンドモータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静音・小型で幅広い要項点に対応でき、かつ
機種統合を図ることができる生産性の良好なノンシール
型の全周流型キャンドモータポンプを提供することを目
的とする。 【構成】 キャンドモータＭの外周部に環状の流路４５
を形成した全周流型ポンプにおいて、羽根車６１に近接
し羽根車６１と直接又はライナリング６２を介して摺動
部を形成する内ケーシング６３と、内ケーシング６３を
囲む外ケーシング１とを設け、外ケーシング１には装置
外部から流体を導く吸込口を設け、内ケーシング６３に
は羽根車６１から吐出された流体を遠心方向から軸方向
に導く案内装置６４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は全周流型キャンドモータ
ポンプに係り、特にキャンドモータの外周部に環状の流
路を形成した小型で静音型の全周流型キャンドモータポ
ンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からモータの冷却や騒音低減を目的
とした全周流型ポンプは知られている。またメカニカル
シール等の軸封装置のない所謂ノンシール構造のポンプ
に対する要求は強く、キャンドモータポンプやマグネッ
ト駆動ポンプによって対応されている。さらに現在のポ
ンプに最も強く求められているのは小型化である。この
ため、インバータ等の周波数変換器を用いて、モータの
回転数を上げる手法が用いられてきている。さらにまた
赤水対策として材料面では耐食性のステンレス鋼板をプ
レス成形して製作することが行なわれている。

【０００３】一方、ポンプ一般を見ると、主として性能
面の制約から多段型や両吸込型の構造形態があり、さら
に使用環境の制約から陸上ポンプの他に水中ポンプが一
般化されている。以上ポンプに求められる要素を列挙し
たが、再度まとめてみると、静音小型ノンシール
赤水対策の４つの要素が主として挙げられるが、実際
には各要素に別個の技術的課題があるため、上記要素を
全て満足したポンプの製品化はままならなかった。

【０００４】従って、生産者側は多種多様なポンプを別
個に用意する必要があった。この結果、単一機種当たり
の生産性が阻害されるため、コスト高の製品を使用者に
押し付けることになっていた。

【０００５】次に各要素単位で従来技術の問題点を詳述
する。 静音 騒音を抑えるための手法には、音が出ないようにする手
法と、発生した音を吸音する手法がある。前者の具体例
は回転数低減である。しかしながら、この方法ではポン
プ部が大きくなってしまうのは勿論のこと、モータ部も
大きなものになってしまう。従って、小型・省スペース
化の要求に合致しない。また後者の具体例としては吸音
材やサイレンサの装着がある。しかしながら、コスト高
になるのは勿論のこと、例えばモータに吸音材を装着す
るとモータの温度上昇が高くなるため、余裕のある大型
のモータを使用せざるを得ない。

【０００６】これらを解決する手法として、前述した全
周流型ポンプがある。この形式はモータの外周部に取扱
液を通過させることによって、モータの発生する音を吸
音する効果がある。また取扱液によるモータ冷却が期待
できるため、モータを小型にすることができる。しかし
ながら、本形式はポンプ部の発生する音については効果
がない。また、特にインバータ等によって高速回転した
場合には、ポンプ部の発生する騒音が大きくなると共
に、モータ部で発生した振動がポンプ部を経由して騒音
となる場合もある。

【０００７】小型 ポンプ部を小型にするための最も有効な手段は、回転数
を上げることである。この場合、前述のように騒音の問
題が伴う。また高回転になるに従って、吸込性能が劣化
することと、大容量、低揚程の要項を満足させるために
は、ポンプ設計上の目安となる所謂比速度（Ｎｓ）が過
大になってしまうことも大きな問題である。尚、Ｎｓが
大きくなると、生産性の悪い３次元羽根車を使用する必
要がある。

【０００８】モータを小型にするためには、絶縁階級を
上げて高い温度上昇値で使用する手法や、冷却条件を良
くして温度上昇値を下げる手法があるが、いずれもコス
ト高になる傾向がある。また、回転数を上げて、出力当
たりのトルクを下げてモータを小型化する手法もある。
この場合、高速化に伴う機械損の増加によって騒音の問
題が生ずる。また三相誘導電動機とインバータを組み合
わせて高速化する場合には、モータ内で磁気的な振動が
発生し、騒音をもたらす事例も多い。

【０００９】高速化に伴う問題としては軸受を忘れては
ならない。一般に軸受は回転数が高い程寿命は短くな
る。従って、例えば滑り軸受を使用する場合には、耐久
性の高い、硬い材料、例えばセラミックを使用する必要
がある。この種の硬い材料は一般に脆いので、片当たり
等があると割れる恐れがある。従って、加工精度や組立
精度には注意を要する。さらに高速回転で使用する場合
には、軸受機能の上で、摺動部の隙間はなるべく小さく
する必要がある。

【００１０】また、軸受部の隙間が大きいと、取扱液中
の異物が侵入し易くなり、短期的に軸受を痛めてしま
う。さらに、隙間が大きいと、回転体の微小なバランス
（電気的・磁気的・機械的）によって、摺動部に振動が
生じるため、これによって騒音を発生する場合がある。
従って、前述の加工精度及び組立精度は極めて高い値を
要求され、コスト高の要因となる。

【００１１】ポンプを小型にするために高速化すると、
吸込性能および比速度の上で問題を生ずることは前に述
べた。これを解決する手法として両吸込型ポンプがあ
る。本構造は、水量を２つの羽根車に分割できるため、
前述の問題を解決する上で好適である。一方、ノンシー
ル構造のポンプとしてはマグネット駆動ポンプとキャン
ドモータポンプがあるが、前者は構造上、両吸込型を構
成するのが困難である。後者についても両吸込型は、小
出力のポンプでわずかに発表されているに過ぎない。

【００１２】ノンシール ノンシール構造のポンプとしてはマグネット駆動ポンプ
とキャンドモータポンプがあるが、前者は構造上、両吸
込型を構成するのが困難である。後者についても、両吸
込型は小出力のポンプでわずかに発表されているに過ぎ
ない。

【００１３】赤水対策 腐食に伴う赤水対策の手段としては、ステンレス材料の
使用が最も一般的である。このうちステンレス製の薄板
をプレス成形して使用するのが最も生産性が良い。しか
しながら、この手法は金型等の専用の生産設備を必要と
するため、同一の形状寸法で多量に使用する部品でなけ
ればコストメリットが出ない。またポンプの構造として
は、なるべく中子のない単純形状部品によって構成され
るように配慮することが肝要となる。従来の中子のある
鋳物製ポンプをそのままの構造でプレス成形ポンプにす
ることは極めて生産性が悪いので避けるべきである。さ
らに付け加えると、薄肉の板金製部品は、強度的に十分
満足されるものであっても剛性がない。従って、上記部
品による構成体は必ず変形を伴う柔構造となる。従っ
て、変形しても要部に被害が及ばないような構造にする
必要がある。また、振動による騒音を発生し易いので、
荷重変動を伴う部品と装置の外側に位置する部品の間で
振動の伝播がないように配慮する必要がある。しかしな
がら実際の製品で上記内容に配慮されているものは見当
たらない。

【００１４】その他 上述した４つの要素以外に、容量及び揚程の要素があ
る。即ち、小容量、高揚程の要項に対しては多段ポン
プ、大容量、低揚程の要項に対しては、両吸込型ポンプ
を充当する方法が一般的である。

【００１５】従来のポンプは、上述した各要素をそれぞ
れ満たすため、それぞれ構造が異なるポンプとせざるを
得ないが、その各々の構造に共用性が薄く、独立した機
種として別々にシリーズ化されていた。当然ながら、こ
の種のポンプをプレス成形部品にて製作すると、個々の
製作数量が限定されるためコストメリットがなかった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、静音・小型
で幅広い要項点に対応でき、かつ機種統合を図ることが
できる生産性の良好なノンシール型の全周流型キャンド
モータポンプを提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明の全周流型キャンドモータポンプの第１の態
様は、キャンドモータの外周部に環状の流路を形成した
全周流型ポンプにおいて、羽根車に近接し該羽根車と直
接又はライナリングを介して摺動部を形成する内ケーシ
ングと、該内ケーシングを囲む外ケーシングとを設け、
上記外ケーシングには装置外部から流体を導く吸込口を
設け、上記内ケーシングには羽根車から吐出された流体
を遠心方向から軸方向に導く案内装置を設けたものであ
る。は、ケーシングを外ケーシングと内ケーシングとに
分割して設け、内ケーシング内又は内ケーシングと一体
に羽根車から吐出された流体を遠心方向から軸方向に導
く案内装置を設けたものである。

【００１８】本発明の全周流型キャンドモータポンプの
第２の態様は、キャンドモータの外周部に環状の流路を
形成した全周流型ポンプにおいて、羽根車に近接し該羽
根車と直接又はライナリングを介して摺動部を形成する
内ケーシングと、該内ケーシングを囲む外ケーシングと
を設け、上記外ケーシングには装置外部から流体を導く
吸込口を設け、上記内ケーシングには羽根車から吐出さ
れた流体を導く案内装置を設け、モータの端部に上記内
ケーシングとの取付同芯度を保つためのいんろうを設け
たことを特徴とするものである。

【００１９】本発明の全周流型キャンドモータポンプの
第３の態様は、固定子外周部に嵌着されるモータフレー
ム外胴と、該モータフレーム外胴の開放端に溶接固定さ
れるモータフレーム側板と、固定子内周部に嵌着され上
記モータフレーム側板に接合されるキャンと、モータフ
レーム外胴の外周部との間に環状流路を形成すると共に
該モータフレーム外胴に溶接固定される外筒とを備え、
該外筒の開放端２ヶ所に相手部品を取付けると共に取扱
液を内部に保持するための取付部を設けるとともに該外
筒の外周部に電源接続用のリード線の取出口を設け、上
記外筒の開放端の少なくとも一方には外ケーシングを取
付け、該外ケーシングには装置外部から流体を導く吸込
口を設け、上記外ケーシングの内側に羽根車に近接し該
羽根車と直接又はライナリングを介して摺動部を形成す
る内ケーシングを設け、該内ケーシングには羽根車から
吐出された流体を導く案内装置を設け、上記モータフレ
ーム側板に上記内ケーシングとの取付同芯度を保つため
のいんろうを設けたことを特徴とするものである。

【００２０】また本発明の１態様では、内ケーシングに
設けられる案内装置が流体を遠心方向に導き、軸芯側に
戻さないように構成されている。また遠心方向の流れを
軸方向に導き、環状流路へ滑らかに案内している。

【００２１】さらに本発明の１態様では、ケーシングを
構成する部材をステンレス等の耐食性材料の板金製とし
ている。

【００２２】さらにまた本発明の１態様では、モータを
２極三相誘導電動機とし、該モータの入力側に周波数変
換器を設けて、６０Hz以上の周波数の電力をモータに供
給することによって羽根車を３６００r.p.m.以上の回転
数で回転させるようにしている。

【００２３】

【作用】上述した構成からなる本発明によれば、ケーシ
ングを外ケーシングと内ケーシングに分割したため、外
ケーシングに加わる外力の影響が内ケーシングに伝わり
にくい。そして、外ケーシングと内ケーシングとの間に
は、取扱液が介在されるため、内ケーシング部で生じる
振動が、外ケーシングに伝わりにくい。従って、たとえ
内ケーシング部で振動が生じたとしても、ポンプ装置全
体は、全周流型の効果とあいまって、極めて静音なもの
になる。また、内ケーシングは、外力の影響を受けにく
く、且つモータとの同芯度が確保されるため、羽根車摺
動部の隙間を小さくできる。この結果、上記摺動部から
の取扱液の漏れが少なくなり、ポンプ効率が高まると共
に、振動を小さくする効果を期待でき、ポンプ部の静音
を図ることができる。これらの効果は、特にモータ部が
板金材等による溶接構造になっている場合に顕著であ
る。

【００２４】また、本発明によれば、上述したようにポ
ンプ部の振動・騒音を防止できるために、羽根車の回転
数を上げることができる。したがって、ポンプ部の小型
化を図ることができる。しかも、取扱液によりキャンド
モータの冷却が行える全周流型ポンプであるため、キャ
ンドモータの小型化も図ることができ、全体としてコン
パクトなノンシール型のポンプを構成することができ
る。

【００２５】また本発明の１態様では、内ケーシングに
設けられる案内装置が流体を外周方向に導き、軸芯側に
戻さないように構成されている。この結果、軸芯側に戻
す場合必要となる空間が削除できるため、ポンプを小型
にできる。また外周方向の流れを軸方向に導き、環状流
路へ滑らかに案内しているため、流体力学的損失を小さ
く抑えることができ、ポンプ効率が高まると共に、振動
を小さくする効果も期待できる。

【００２６】また本発明の１態様では、外ケーシングと
内ケーシングの当接箇所に弾性材を介在させている。こ
の結果、外ケーシングと内ケーシングを分割させた効果
が更に向上する。即ち、内ケーシング部で発生した振動
が外ケーシングに伝わりにくくなる効果が助長される。

【００２７】さらに本発明の１態様では、外ケーシング
を耐食性材料からなる板金製としている。ポンプ材料に
は赤水対策等の上からステンレス材を使用することが望
ましいが、鋳鉄等の材料に比較してコスト高である。こ
のため、薄肉のステンレス鋼板を使用するのが一般的で
ある。この種の材料の長所は、プレス成形により、生産
性を良く部品を製作できることである。又、短所は強度
が十分であっても剛性が無いため外力を受けると変形し
易いことである。従来のポンプはケーシングの変形が、
羽根車の摺動部に影響を与える構造となっていた。従っ
て、本来、剛性のないケーシングに剛性を付与するため
に、補強部材を溶接固定する場合が多く、このことが生
産性を阻害していた。

【００２８】また、この種の補強を実施したとしても、
次の問題を解決できなかった。すなわち、ケーシングと
圧力変動を伴う内部部材、もしくはケーシングと羽根車
摺動部材が接触していると、振動がケーシングに伝わ
る。この際、ケーシングが板金製であると大きな騒音を
もたらす結果となる。本発明は前述のようにケーシング
を外ケーシングと内ケーシングを分割し、内ケーシング
をモータに支持させている。また、外ケーシングと内ケ
ーシングの間に弾性材を介在させている。この結果、外
ケーシングは変形しても実害がないため、補強を必要と
せず、生産性良く製作できる。

【００２９】さらに本発明の１態様では、ラジアル軸受
及び／又はスラスト軸受を保持する軸受ブラケットを弾
性材を介してモータのいんろうに挿入するようにしてい
る。この結果、ラジアル軸受の摺動隙間を極めて小さな
値にすることができ、摺動部の振動・騒音を低く抑える
ことができる。また、両端を支持するラジアル軸受は弾
性材によって、径方向に移動可能であるため、摺動部は
常に均一な同芯度で組立てられる。ポンプを高速回転で
運転する場合、軸受は耐久性の高い硬い材料、例えばセ
ラミックを使用する必要があるが、この種の材料は一般
に脆い。従って、片当たり等があると割れる恐れがある
が、本発明においては均一な同芯度が確保できるため、
片当りの恐れがない。

【００３０】さらに摺動隙間について付け加えると、摺
動隙間が大きいと、特に高速回転で使用する場合、回転
体の電気的・磁気的・機械的アンバランスによって振動
を生じ易い。この振動は軸受を介して装置全体に伝わ
り、振動・騒音問題を引き起こす。本発明は、軸受ブラ
ケットとモータの間に弾性材が介装されているため、上
記振動を吸収することができる。

【００３１】さらに本発明は、モータ部およびポンプ部
の主たる構造を共通としつつインライン型・両吸込型・
水中型のポンプを容易に製作できるように構成してい
る。従って、部品を共用化でき、生産性が良い。

【００３２】

【実施例】以下、本発明に係る全周流型キャンドモータ
ポンプの実施例を図１乃至図５を参照して説明する。図
１は、本発明を適用したインラインポンプを示す断面図
である。本実施例に示す全周流型キャンドモータポンプ
は、モータ部Ｍとポンプ部Ｐとから構成されている。モ
ータ部Ｍは、固定子２７と、該固定子２７の外周部に嵌
着されるモータフレーム外胴２４と、該モータフレーム
外胴２４の開放端に溶接固定されるモータフレーム側板
２５，２６と、固定子２７の内周部に嵌着され上記モー
タフレーム側板２５，２６に溶接固定されるキャン２９
とを備えたキャンドモータから構成されている。また、
モータフレーム外胴２４の外周部には、プレス成形によ
って外方に突出した複数個の空条リブ２４ａが設けてあ
る。

【００３３】モータフレーム外胴２４と外筒９とは、空
条リブ２４ａの部分で溶接固定され、且つ両者の間に
は、環状流路４５が形成されている。また、本実施例で
は、上記空条リブ２４ａに穴２４ｂを設けてあり、これ
に対応して外筒９には穴９ｃが設けられている。穴２４
ｂと穴９ｃは溶接によって、環状流路にかかる水圧から
水密に保持されている。電源接続用のリード線は上記穴
２４ｂ、穴９ｃを通過して、外筒９ｃの外周部に設置さ
れるターミナルボックス３８に収納されるようになって
いる。

【００３４】また、外筒９の軸方向の開放端２ヶ所に
は、相手部品を取付けると共に取扱液を内部に保持する
ための取付部として、外方に延設した鍔９ａ，９ｂが設
けられている。上記モータフレーム側板２５，２６に
は、ポンプ部との取付同芯度を保つためにいんろう２５
ａ，２６ａが各々設けられている。また、外筒９および
モータフレーム外胴２４は、いずれも薄肉のステンレス
鋼板で形成されている。

【００３５】また、本実施例では、外筒９の両端に設け
られる鍔９ａと９ｂの形状が同一であり、且つモータフ
レーム側板２５の端面２５ｃと鍔９ａの軸方向の関係寸
法が、モータフレーム側板２６の端面２６ｃと鍔９ｂの
軸方向の関係寸法に一致している。また回転子２８は主
軸１６に焼バメ固定されており、主軸１６は回転子２８
の両側に延設されている。

【００３６】反スラスト荷重側の軸受周辺部について以
下に説明する。第１軸受ブラケットを構成する軸受ブラ
ケット３５には、ラジアル軸受３６と固定側スラスト軸
受３７が設けられている。ラジアル軸受３６の端面は、
固定側スラスト摺動部材としての機能も付与されてい
る。上記ラジアル軸受３６と固定側スラスト軸受３７を
挟んで両側には、回転側スラスト摺動部材である回転側
スラスト軸受４０とスラストカラー４１が設けられてい
る。回転側スラスト軸受４０は、スラストディスク３９
に固定され、このスラストディスク３９は砂よけ６６お
よび座金を介して主軸１６の端部に設けられたねじおよ
びナット６９によって固定されている。

【００３７】軸受ブラケット３５はモータフレーム側板
２６に設けられた雌いんろうに弾性材からなるＯリング
３４を介して挿入されている。また、軸受ブラケット３
５は、弾性材からなるガスケット４３を介してモータフ
レーム側板２６に当接している。尚、図中３８は、ラジ
アル軸受３６と摺動部を形成するスリーブである。

【００３８】次に、スラスト荷重側の軸受周辺部につい
て以下に説明する。第２軸受ブラケットを構成する軸受
ブラケット３１には、ラジアル軸受３２が設けられてい
る。図中３３は、ラジアル軸受３２と摺動部を形成する
スリーブであり、スリーブ３３は座金４２に当接し、該
座金４２は、羽根車６１等を介して主軸１６の端部に設
けられたねじおよびナット６９によって固定されてい
る。尚、座金４２の外径はラジアル軸受３２の外径とほ
ぼ同一になっている。軸受ブラケット３１は、モータフ
レーム側板２５に設けられた雌いんろうに弾性材からな
るＯリング３０を介して挿入されている。そして、軸受
ブラケット３１はモータフレーム側板２５に当接してい
る。

【００３９】次にポンプ部について説明する。外筒９の
開放端の鍔９ａに対応して、吸込外ケーシング１の開放
端に鍔１ａが設けられている。両鍔９ａ，１ａは、シー
ル部材８を介して別部材のケーシングフランジ５７およ
び５８により挟持されている。この際、締結用のボルト
５９およびナット６０が使用される。

【００４０】吸込外ケーシング１は、鍔１ａの反対側の
端部に吸込ノズル６７を有している。主軸１６のスラス
ト荷重側の端部には、羽根車６１が取付けられている。
モータフレーム側板２５に設けられたいんろう２５ａに
は、案内装置６４が係合され、該案内装置６４には同芯
度高く、内ケーシング６３が係合されている。また、内
ケーシング６３には、ライナリング６２が取付けられ、
該ライナリング６２は羽根車６１と摺動部を形成してい
る。内ケーシング６３と吸込外ケーシング１とは、離隔
されており、この離隔部に弾性材からなるシール部材６
５が設けられており、このシール部材６５によって、羽
根車６１により昇圧された取扱液が羽根車６１の吸込部
に漏れることを防止している。

【００４１】一方、外筒９の開放端の鍔９ｂに対応し
て、吐出外ケーシング５の開放端に鍔５ａが設けられて
いる。両鍔９ｂ，５ａはシール部材８を介して別部材の
ケーシングフランジ５３および５４により挟持されてい
る。この際、締結用のボルト５５およびナット５６が使
用される。吐出外ケーシング５は、鍔５ａの反対側の端
部に吐出ノズル６８を有している。主軸１６の反スラス
ト荷重側の端部には、砂よけ６６が取付けられている。
尚、吸込外ケーシング１，内ケーシング６３，吐出外ケ
ーシング５はいずれもステンレス鋼板製である。

【００４２】次に、前述のように構成されたインライン
ポンプの電源回路を図２を参照して説明する。ポンプケ
ーシング内に配置されたキャンドモータＭは周波数イン
バータ９０に接続されている。周波数インバータ９０は
平滑回路９１及び整流回路９２を介して交流電源９３に
接続されている。上記構成によって、交流電源９３から
供給される商用周波数（５０／６０Ｈｚ）の交流を整流
回路９２で整流し、平滑回路９１で平滑して直流に順変
換し、インバータ９０で交流に逆変換して高周波数を
得、キャンドモータＭを駆動することによりモータの回
転数を２極モータ以上の回転数領域（３６００r.p.m.以
上）に設定することができる。

【００４３】次にインラインポンプの作用を簡単に説明
すると、吸込ノズル６７より吸い込まれた流体は羽根車
６１内に導かれる。回転する羽根車６１から吐出された
流体は、内ケーシング６３の案内装置６４を経て半径方
向（遠心方向）から軸方向に流れ方向が転換された後、
外筒９とキャンドモータＭのモータフレーム外胴２４と
の間に形成された流路４５に流入し、この流路４５を通
って吐出外ケーシング５内に流入する。その後、流体は
吐出外ケーシング５に設けられた吐出ノズル６８より排
出される。

【００４４】図３は本発明を適用した多段型のインライ
ンポンプを示す断面図であり、スラスト荷重側に羽根車
を２ヶ配置している。図３において、図１の構成要素と
同一の作用及び機能を有する構成要素は同一符号を付し
て説明する。本実施例に示す多段型のインラインポンプ
は、吸込外ケーシング１内に２段の羽根車６１Ａ，６１
Ｂを具備している。そして、１段目羽根車６１Ａを収容
する１段目内ケーシング６３Ａと、２段目羽根車６１Ｂ
を収容する２段目内ケーシング６３Ｂとが設けられてい
る。

【００４５】１段目羽根車６１Ａから２段目羽根車６１
Ｂに流体を導くために戻り羽根７０が設置されている。
また、２段目内ケーシング６３Ｂには、羽根車６１Ｂか
ら吐出された流体を遠心方向から軸方向に導くための案
内装置６４が設置されている。その他の機能は図１に示
すインラインポンプと同様である。

【００４６】本実施例においては、図１に示すインライ
ンポンプに羽根車を１個追加し多段型としたものであ
り、高揚程を確保することができるとともに、図１に示
すインラインポンプと大多数の部品を共用することがで
きる。

【００４７】図４は本発明を適用した脚付両吸込型ポン
プを示す断面図である。図４において、図１の構成要素
と同一の作用及び機能を有する構成要素は同一符号を付
して説明する。

【００４８】図４に示される全周流型両吸込ポンプは中
央にキャンドモータＭを備えており、このキャンドモー
タＭの主軸１６の両軸端に軸方向外方に開口した吸込部
を有する羽根車６１，６１がそれぞれ固定されている。
前記羽根車６１，６１をそれぞれ収容する略円筒容器状
の吸込外ケーシング７１，７１が設けられており、これ
らケーシング７１，７１はステンレススチール等の鋼板
をプレス成形することにより製作されており、外筒９に
よって互いに接続されている。ケーシング７１，７１と
外筒９とは、それぞれフランジ５３，５４；５７，５８
によって固定されている。

【００４９】吸込外ケーシング７１，７１はそれぞれ吸
込ノズル７１ａ，７１ａを具備し、これら吸込ノズル７
１ａ，７１ａはヘッダー管７３によって接続されてい
る。ヘッダー管７３には中央部に吸込部７３ａが形成さ
れており、この吸込部７３ａに吸込口７３ｂが開口して
いる。そして、吸込部７３ａには吸込フランジ７４が固
定されている。

【００５０】上記吸込外ケーシング７１，７１の内部に
は、ケーシング７１，７１内をそれぞれ吸込室７５とハ
イドロケーシング室７６とに分離する仕切板７７，７７
が固定されている。

【００５１】また仕切板７７，７７の内側にはガイドベ
ーンまたはボリュートを構成する案内装置６４，６４を
備えた内ケーシング６３，６３が設置されている。さら
に外筒９の中央部には、吐出ノズル７８が接続されてい
る。なお、吐出ノズル７８には吐出フランジ５２が固定
されている。その他の構成は図１に示す実施例と同様で
ある。

【００５２】次に、前述のように構成された全周流型両
吸込ポンプの作用を説明する。吸込口７３ｂより吸い込
まれた流体は、ヘッダー管７３によって左右に分岐して
吸込ノズル７１ａ，７１ａよりケーシング７１，７１内
に流入する。ケーシング７１，７１内に流入した流体
は、仕切板７７，７７に形成された吸込開口７７ｃ，７
７ｃを通って羽根車６１，６１内に導かれる。羽根車６
１，６１から吐出された流体は、それぞれ案内装置６
４，６４を経て遠心方向から軸方向に流れ方向が転換さ
れた後、外筒９とキャンドモータＭのモータフレーム外
胴２４との間に形成された流路４５に流入し、この流路
４５を流れる間に合流し外筒９の開口より吐出ノズル７
８を経て吐出口７８ａより吐出される。

【００５３】本実施例によれば、吐出量を２つの羽根車
に分割できるため、大容量、低揚程を満足することがで
き、吸込性能および比速度の上で問題を生ずることがな
い。

【００５４】図５は、本発明を適用した立型水中ポンプ
を示す断面図である。図１の実施例に対比して異なる点
は、外筒９に設けられた電源用リード線穴９ｃに対応し
て、水中ケーブル取付用の配線用短管８１を外筒９の外
周側から溶接固定している点と、吸込外ケーシング１に
は、ストレーナ８２とポンプ台８３が取付けられている
点である。

【００５５】本実施例によれば、吸込外ケーシングにス
トレーナを設けるとともにキャンドモータに給電するた
めに水中ケーブルを設けることにより、全周流型の水中
ポンプを構成することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、静
音・小型で幅広い要項点に対応できる生産性良好なノン
シール構造のポンプとすることができる。

【００５７】また、本発明によれば、モータ部及びポン
プ部の主たる構造を共通としつつインラインポンプ、両
吸込型ポンプ及び水中ポンプを構成することができる。
したがって、ポンプの主たる構造の共通化を図ることが
できるとともに部品の共通化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る全周流型キャンドモータポンプを
インラインポンプに適用した実施例を示す断面図であ
る。

【図２】図１に示すインラインポンプの電源回路を示す
図である。

【図３】本発明に係る全周流型キャンドモータポンプを
多段型のインラインポンプに適用した実施例を示す断面
図である。

【図４】本発明に係る全周流型キャンドモータポンプを
脚付の両吸込型ポンプに適用した実施例を示す断面図で
ある。

【図５】本発明に係る全周流型キャンドモータポンプを
立型水中ポンプに適用した実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，７１ （吸込）外ケーシング １ａ，５ａ，９ａ，９ｂ 鍔 ５ 吐出外ケーシング ８ シール部材 ９ 外筒 ９ｃ，２４ｂ リード線引出穴 １６ 主軸 ２４ モータフレーム外胴 ２４ａ 空条リブ ２５，２６ モータフレーム側板 ２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ いんろう ２７ 固定子 ２８ 回転子 ２９ キャン ３０，３４ Ｏリング ３１，３５ 軸受ブラケット ３２，３６ ラジアル軸受 ３３ スリーブ ３７ 固定側スラスト軸受 ３８ スリーブ ３９ スラストディスク ４０ 回転側スラスト軸受 ４５ 環状流路 ５１ 吸込フランジ ５２ 吐出フランジ ５３，５４，５７，５８ ケーシングフランジ ６１ 羽根車 ６２ ライナリング ６３ 内ケーシング ６４ 案内装置 ６５ シール部材 ６７ 吸込ノズル ６８ 吐出ノズル ８２ ストレーナ ８３ ポンプ台 ９０ 周波数インバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊勢本 耕司 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 上井 圭太 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャンドモータの外周部に環状の流路を
   形成した全周流型ポンプにおいて、羽根車に近接し該羽
   根車と直接又はライナリングを介して摺動部を形成する
   内ケーシングと、該内ケーシングを囲む外ケーシングと
   を設け、上記外ケーシングには装置外部から流体を導く
   吸込口を設け、上記内ケーシングには羽根車から吐出さ
   れた流体を遠心方向から軸方向に導く案内装置を設けた
   ことを特徴とする全周流型キャンドモータポンプ。
2. 【請求項２】 キャンドモータの外周部に環状の流路を
   形成した全周流型ポンプにおいて、羽根車に近接し該羽
   根車と直接又はライナリングを介して摺動部を形成する
   内ケーシングと、該内ケーシングを囲む外ケーシングと
   を設け、上記外ケーシングには装置外部から流体を導く
   吸込口を設け、上記内ケーシングには羽根車から吐出さ
   れた流体を導く案内装置を設け、モータの端部に上記内
   ケーシングとの取付同芯度を保つためのいんろうを設け
   たことを特徴とする全周流型キャンドモータポンプ。
3. 【請求項３】 固定子外周部に嵌着されるモータフレー
   ム外胴と、該モータフレーム外胴の開放端に溶接固定さ
   れるモータフレーム側板と、固定子内周部に嵌着され上
   記モータフレーム側板に接合されるキャンと、モータフ
   レーム外胴の外周部との間に環状流路を形成すると共に
   該モータフレーム外胴に溶接固定される外筒とを備え、
   該外筒の開放端２ヶ所に相手部品を取付けるとともに取
   扱液を内部に保持するための取付部を設けるとともに該
   外筒の外周部に電源接続用のリード線の取出口を設け、
   上記外筒の開放端の少なくとも一方には外ケーシングを
   取付け、該外ケーシングには装置外部から流体を導く吸
   込口を設け、上記外ケーシングの内側に羽根車に近接し
   該羽根車と直接又はライナリングを介して摺動部を形成
   する内ケーシングを設け、該内ケーシングには羽根車か
   ら吐出された流体を導く案内装置を設け、上記モータフ
   レーム側板に上記内ケーシングとの取付同芯度を保つた
   めのいんろうを設けたことを特徴とする全周流型キャン
   ドモータポンプ。
4. 【請求項４】 上記環状流路を外筒と該外筒内に設けら
   れたキャンドモータの外周部との間に形成し、上記外筒
   の外周部に電源接続用のリード線の取出口を設けたこと
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の全
   周流型キャンドモータポンプ。
5. 【請求項５】 上記案内装置は流体を遠心方向に導き、
   流体を軸芯側に戻さないように構成されていることを特
   徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の全周流
   型キャンドモータポンプ。
6. 【請求項６】 上記案内装置は流体を遠心方向から軸方
   向に導き、かつ流体を上記環状流路に案内するように構
   成されていることを特徴とする請求項５記載の全周流型
   キャンドモータポンプ。
7. 【請求項７】 上記案内装置は軸方向から見て等配形状
   をなしていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
   か１項に記載の全周流型キャンドモータポンプ。
8. 【請求項８】 上記羽根車によって昇圧された取扱液が
   羽根車の吸込部にもれることを防止するために上記内ケ
   ーシングと上記外ケーシング間をシールする弾性材から
   なるシール部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至
   ７のいずれか１項に記載の全周流型キャンドモータポン
   プ。
9. 【請求項９】 上記外ケーシングが耐食性材料からなる
   板金製であることを特徴とする請求項１乃至８記載のい
   ずれか１項に記載の全周流型キャンドモータポンプ。
10. 【請求項１０】 上記外筒が耐食性材料からなる板金製
    であることを特徴とする請求項３乃至９項のいずれか１
    項に記載の全周流型キャンドモータポンプ。
11. 【請求項１１】 上記モータフレーム外胴を板金製と
    し、該モータフレーム外胴と上記外筒で上記環状流路を
    形成し、かつ上記モータフレーム外胴から外方にもしく
    は上記外筒から内方に突出した空条リブをプレス成形に
    よって設け、該リブによって上記外筒と上記モータフレ
    ーム外胴を嵌合固定したことを特徴とする請求項１０記
    載の全周流型キャンドモータポンプ。
12. 【請求項１２】 上記空条リブに電源接続用のリード線
    を取出すための穴を設けたことを特徴とする請求項１１
    記載の全周流型キャンドモータポンプ。
13. 【請求項１３】 上記外ケーシング及び上記外筒はそれ
    ぞれ端部の外周部に外方に延設された鍔部を有し、該鍔
    部が別部材により挟持されることによって接続されてい
    ることを特徴とする請求項１１又は１２記載の全周流型
    キャンドモータポンプ。
14. 【請求項１４】 上記羽根車を支持する主軸を支承する
    ためのラジアル軸受を保持した第１軸受ブラケットの両
    端部に摺動面を有する固定側スラスト摺動部材を設け、
    該固定側スラスト摺動部材を挟むように回転側スラスト
    摺動部材を設け、上記第１軸受ブラケットを反スラスト
    荷重側のモータの端面に設けられた雌いんろうに挿入す
    ると共に、該第１軸受ブラケットを上記モータに軸方向
    に当接させたことを特徴とする請求項１乃至１３のいず
    れか１項に記載の全周流型キャンドモータポンプ。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載の第１軸受ブラケット
    の取付位置の反対側のモータの端面に設けられた雌いん
    ろうにラジアル軸受を保持した第２軸受ブラケットを挿
    入するとともに、該第２軸受ブラケットを上記モータに
    軸方向に当接させたことを特徴とする請求項１４に記載
    の全周流型キャンドモータポンプ。
16. 【請求項１６】 上記第１及び第２軸受ブラケットの少
    なくとも一方を弾性材を介してモータのいんろうに挿入
    したことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の全周
    流型キャンドモータポンプ。
17. 【請求項１７】 上記モータを２極三相誘導電動機と
    し、該モータの入力側に周波数変換器を設けて、６０Hz
    以上の周波数の電力をモータに供給することによって羽
    根車を３６００r.p.m 以上の回転数で回転させることを
    特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の全
    周流型キャンドモータポンプ。
18. 【請求項１８】 上記モータの両軸側に各々ポンプ吸込
    口とポンプ吐出口を対向して設け、全体をインライン型
    に構成したことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれ
    か１項に記載の全周流型キャンドモータポンプ。
19. 【請求項１９】 上記モータの主軸の両側に各々ポンプ
    吸込口を設け、ポンプ吐出口を上記環状流路を形成する
    部材の外側面に設けることによって、全体を両吸込型ポ
    ンプに構成したことを特徴とする請求項１乃至１７のい
    ずれか１項に記載の全周流型キャンドモータポンプ。
20. 【請求項２０】 上記モータの両端部の関係寸法を同一
    にしたことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１
    項に記載の全周流型キャンドモータポンプ。
21. 【請求項２１】 上記環状流路を形成する部材の外側面
    から取出されるモータリード線に水中ケーブルを接続
    し、該接続部を水密に保護することによって、全体を水
    中ポンプとしたことを特徴とする請求項１乃至２０のい
    ずれか１項に記載の全周流型キャンドモータポンプ。