JPH09191600A - キャンドモータおよびキャンドモータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部にガスが滞留して滑り軸受の潤滑を損う
おそれがなく、安定した潤滑条件のもとで運転できるキ
ャンドモータ及びキャンドモータポンプを得る。 【解決手段】 回転子５２が固着された回転軸１５０の
被支持部１５０ａ，１５０ｂ、スリーブ軸受１３２，１
４２等を、水中に含まれる砂などの固形物よりも硬度の
高い材料、例えばジルコニアやアルミナで形成するとと
もに収容部１７４と外部とを連通する放射状溝１３０
ａ，１４０ａをブラケット１３０，１４０に設け、前記
放射状溝を介して外部の水が収容部１７４へ出入りし内
部にガスが滞留しないようにして安定した軸受の潤滑を
確保するとともに、軸受の耐摩耗の向上を図った。放射
状溝１３０ａ，１４０ａの外周部にフィルタ１８２を設
けると、砂など大きな異物の侵入を阻止できるので、さ
らに効果的である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、固形物を含む液
中において使用されるキャンドモータおよびキャンドモ
ータポンプの改良、特にその滑り軸受の摩耗防止に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の水中において使用される
キャンドモータポンプを示す側断面図である。図におい
て固定子１０は固定子鉄心１２に巻回された固定子巻線
１４を有し、固定子巻線１４に三相交流が供給されて固
定子鉄心１２の内周部に回転磁界を発生する。フレーム
１６はステンレス鋼板にて円筒形に形成したもので、内
周側に固定子鉄心１２が固着されている。フレーム１６
の軸方向両側には中空円板状のステンレス鋼板製のポン
プ側側板１８、反ポンプ側側板２０が水密に溶接されて
いる。固定子鉄心１２の内径部に密着して極薄の非磁性
ステンレス鋼板製の円筒状のキャン２２が設けられ、そ
の両端部がポンプ側側板１８、反ポンプ側側板２０に水
密に溶接されている。以上のように、フレーム１６、ポ
ンプ側側板１８、反ポンプ側側板２０、キャン２２によ
り密閉された固定子水密室２４が形成され、中に固定子
１０が収容されている。

【０００３】ポンプ側ブラケット３０は銅合金鋳物にて
円板状に形成され、その側面部がポンプ側側板１８に図
示しないパッキンを介して装着され、図示しないボルト
により水密に固定されている。ポンプ側ブラケット３０
の中心部には後述の回転軸５０を回転自在に支持する中
空円筒状のスリーブ軸受３２およびカーボンで製作され
たスラスト軸受３４が装着されている。スラスト軸受３
４は後述の回転軸５０に固着され回転軸５０とともに回
転するスラスト円板３６と摺動して回転軸５０のスラス
ト荷重を支える。

【０００４】反ポンプ側ブラケット４０は銅合金鋳物で
円板状に形成され、反ポンプ側側板２０にボルトにより
パッキンを介して（いずれも図示せず）水密に固定さ
れ、その中心部に後述の回転軸５０を回転自在に支持す
るスリーブ軸受４２が装着されている。ダイヤフラム４
４は反ポンプ側ブラケット４０の中心部の後述の回転軸
５０の軸方向に同心に設けられ、その外周の鍔状部をダ
イヤフラムカバー４６により押圧されることによりスリ
ーブ軸受４２部を外部と水密に遮断している。

【０００５】回転軸５０はその両端部が段付にされ、ス
リーブ軸受３２およびスリーブ軸受４２に回転自在に支
持されている。回転軸５０の図９における右端部はポン
プ側ブラケット３０から突出され、ポンプ８０の図示し
ない羽根車が固着されている。また、その中間部に前述
のようにスラスト軸受３４と摺動するスラスト円板３６
が固着されている。

【０００６】回転子５２は回転子鉄心５４とこの回転子
鉄心５４のスロット（図示せず）中に設けられた回転子
導体５６とを有し、回転子鉄心５４が回転軸５０に焼嵌
めによって固着されている。回転子側板５８は非磁性ス
テンレス鋼（ＪＩＳ ＳＵＳ３０４）にて円板状に形成
され、回転子５２の軸方向両側の回転軸５０に水密に嵌
着されている。回転子キャン６０は非磁性ステンレス鋼
（ＪＩＳ ＳＵＳ３１２）の極薄鋼板にて形成され、回
転子５２の外周部を覆うようにして両側の回転子側板５
８の外周部に水密に溶接されており、両側の回転子側板
５８と回転子キャン６０とにより水密構造の回転子水密
室６２を形成し、回転子５２を収容している。

【０００７】オイルシール７０が、スリーブ軸受３２よ
りもポンプ８０側にあって回転軸５０とポンプ側ブラケ
ット３０との間に装着され、回転軸５０に嵌着され回転
軸５０とともに回転する砂除けカラー７２とともに水中
の砂等の固形物がスリーブ軸受３２へ侵入するのを防止
している。以上のように、フレーム１６、ポンプ側側板
１８、反ポンプ側側板２０、ポンプ側ブラケット３０、
反ポンプ側ブラケット４０、ダイヤフラム４４、反ポン
プ側ブラケット４０に設けられたダイヤフラムカバー４
６、ポンプ側ブラケット３０に装着されたオイルシール
７０により外部から水の浸入を防ぐ水密の回転子室７４
が形成されており、回転子室７４中には清浄な封入液７
６が封入されており、外部から汚水が浸入しないように
されている。ポンプ側ブラケット３０に隣接して、ポン
プ８０が設けられており、ポンプ側ブラケット３０から
突出された回転軸５０の端部に図示しない羽根車が固着
されている。

【０００８】次に動作について説明する。キャンドモー
タポンプが運転を開始すると、水は図の矢印ＩＮから吸
入され矢印ＯＵＴから吐出される。このときポンプ室の
圧力が上昇する。また、キャンドモータの運転にともな
い、固定子１０、回転子５２、および封入液７６の温度
が上昇する。封入液７６の温度上昇にともなう体積膨張
分はダイヤフラム４４の伸縮によって調整され、回転子
室７４の圧力はキャンドモータの機外の水圧と平衡する
ので、オイルシール７０を通じて封入液７６がキャンド
モータ外部の水と置換されることがない。よって、封入
液７６の潤滑、防錆、不凍性などの特性が維持され、安
定した運転ができる。また、外部の水中の砂などが侵入
してスリーブ軸受３２やスリーブ軸受４２の摩耗を速め
ることもない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のキャンドモータ
は以上のように構成されているのでオイルシール７０の
摩耗が少なくシール性能が維持され、しかもキャンドモ
ータが連続運転している場合は封入液７６の漏れや外部
水との置換がなく封入液７６の特性を維持し、安定した
運転ができる。しかし、キャンドモータが頻繁に起動停
止を繰り返す場合は、次のように封入液７６の漏れと置
換が原因となって回転子室７４にガスが発生し、回転子
室７４中に停滞する。

【００１０】すなわち、オイルシール７０が摩耗する
と、シール性能が悪化し、このような状態でキャンドモ
ータが起動停止を繰り返すと封入液７６の温度変化によ
って、体積の膨張と収縮が繰り返され、封入液７６はオ
イルシール７０を通ってキャンドモータの外部の水との
置換が生じ、封入液７６の初期特性を維持できず特性が
悪くなってゆく。その結果、封入液７６の潤滑性能も悪
化し、スリーブ軸受３２、スリーブ軸受４２、および回
転軸５０の被支持部の摩耗が促進される。

【００１１】また、キャンドモータポンプを縦置きに、
図９におけるポンプ８０側を下方にして使用した場合、
置き換った外部の水の中に含まれる空気が回転子室７４
内に、例えば反ポンプ側側板２０と反ポンプ側ブラケッ
ト４０との当接部近傍やダイヤフラム４４の近傍に溜っ
てくる。この溜った空気は回転子５２の回転により攪拌
され、気泡を多量に含んだ水となり、スリーブ軸受４２
の潤滑性能を一層低下させる。さらに、回転子室７４内
に滞留した空気溜り部分がスリーブ軸受４２部まで到達
すれば、スリーブ軸受４２が潤滑されないことになり、
焼付きを招くことになる。加うるに、回転子室７４内に
停滞した空気により回転子室７４の圧力はさらに上昇
し、封入液７６の漏れ、外部の水との置き換りが促進さ
れる。

【００１２】さらに、横置きで使用される場合、最終的
にはキャンドモータの約上半分に空気が溜り、約下半分
に置換された外部の水と混合した封入液７６が残るよう
になる。このように空気が大量に残留した状態で運転す
ると、スリーブ軸受３２、スリーブ軸受４２およびスラ
スト軸受３４の潤滑不良をきたし軸受の摩耗が甚しくな
り運転できなくなるという問題点があった。

【００１３】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、内部にガスが滞留して滑り軸
受の潤滑を損なうことなく安定した潤滑条件のもとで運
転ができ、滑り軸受けの耐久性が高く、縦置きにしても
横置きにしても使用できるキャンドモータおよびキャン
ドモータポンプを得ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に記
載のキャンドモータは、回転子が固着された回転軸の被
支持部を回転子が収容部にあるようにして摺動支持部を
介して回転自在に支持する滑り軸受がブラケットに設け
られたものにおいて、回転軸の被支持部および滑り軸受
の摺動支持部を固形物よりも硬度の高い材料で形成する
とともに収容部と外部とを連通する収容部連通部を設
け、滑り軸受を液体により潤滑するようにしたものであ
る。

【００１５】この発明の請求項２に記載のキャンドモー
タは、収容部連通部に、所定の大きさ以上の固形物を阻
止するフィルタを設けたものである。

【００１６】この発明の請求項３に記載のキャンドモー
タは、回転軸の被支持部を金属材料の表面に被覆された
セラミック層で形成し、滑り軸受の摺動支持部をセラミ
ック材で形成したものである。

【００１７】この発明の請求項４に記載のキャンドモー
タを、収容部連通部を径方向に放射状に連通する放射状
連通部としたものである。

【００１８】この発明の請求項５に記載のキャンドモー
タは、ブラケットを鋳造により製作するとともに放射状
連通部をブラケットに設けられ外周部に向って連通断面
積が大きくされた扇形状連通部としたものである。

【００１９】この発明の請求項６に記載のキャンドモー
タは、収容部連通部をブラケットに設けられブラケット
を回転軸の軸方向に貫通する軸方向連通部としたもので
ある。

【００２０】この発明の請求項７に記載のキャンドモー
タは、回転軸を水平面と交差するようにして設けたもの
である。

【００２１】この発明の請求項８に記載のキャンドモー
タは、回転軸の一端を収容部から突出させるとともに回
転軸に収容部と外部とを連通しポンプ作用を有する軸内
連通部を設け、回転軸の回転により軸内連通部のポンプ
作用により液体が軸内連通部を通過して収容部に流入し
収容部連通部から流出するようにしたものである。

【００２２】この発明の請求項９に記載のキャンドモー
タポンプは、ブラケットに設けられ回転子が固着された
回転軸の被支持部を回転子が収容部にあるようにして摺
動支持部を介して回転自在に支持する滑り軸受と、回転
軸に固着された羽根車が設けられブラケットの一方に隣
接するポンプ室とを備えたキャンドモータポンプにおい
て、回転軸の被支持部および滑り軸受の摺動支持部を固
形物よりも硬度の高い材料で形成するとともにブラケッ
トの一方に回転軸の軸方向に貫通してポンプ室と収容部
とを連通する軸方向連通部を設けブラケットの他方に収
容部と外部とを連通する収容部連通部を設け、ポンプ室
の圧力により液体がポンプ室から軸方向貫通部を介して
収容部を通過して収容部連通部から流出するとともに滑
り軸受を液体により潤滑するようにしたものである。

【００２３】この発明の請求項１０に記載のキャンドモ
ータポンプは、回転軸を水平面と交差するようにして設
けたものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】

発明の実施の形態１．以下、この発明の実施の一形態を
図について説明する。図１はキャンドモータポンプの側
断面図、図２は図１における断面ＩＩ−ＩＩにおける平
面断面図である。これらの図において、ポンプ側ブラケ
ット１３０は銅合金鋳物製で、図１の下方、ポンプ側側
板１８との合せ面側に回転子室１７４と外部とを連通す
る収容部連通部としての放射状溝１４０ａを有してい
る。収容部連通部、放射状連通部および扇形連通部とし
ての放射状溝１４０ａは図２に示されるように、ポンプ
側ブラケット１４０の中心部から外周部に向って放射状
に計４ヶ所設けられており、その流路は扇形に拡大さ
れ、流通断面積が外周部へ向うに従い大きくなるように
されている。また、両ブラケット１３０、１４０の外周
部の放射状溝１３０ａ、１４０ａの開口部にはその外周
の径がフレーム１６の外径とほぼ同じになるようにして
リング状のフィルタ１８２が設けられている。フィルタ
１８２はその外周部に保護用の金網１８２ａを有する。

【００２５】滑り軸受としてのスリーブ軸受１３２、ス
リーブ軸受１４２はセラミック材料であるジルコニアあ
るいはアルミナにて中空円筒状に成形されており、その
寸法は従来のスリーブ軸受３２、スリーブ軸受４２と同
様のものであり、それぞれポンプ側ブラケット１３０、
反ポンプ側ブラケット１４０に装着されている。また、
スラスト軸受１３４はジルコニアあるいはアルミナにて
形成され、スラスト円板１３６はスラスト軸受１３４に
摺動する面側の表面に溶射により所定の厚さにジルコニ
アあるいはアルミナによる溶射層１３６ａが形成されて
おり、スラスト軸受１３４と摺動する。

【００２６】一方、反ポンプ側ブラケット１４０も同様
に銅合金鋳物で製作されており、回転軸５０の軸方向か
ら見て扇形で、外周部へ向うに従い流通断面積が大きく
なる放射状連通部および扇形連通部としての放射状溝１
４０ａが反ポンプ側側板２０との合せ面側に放射状に計
４ヶ所設けられている。放射状溝１４０ａの外周部側の
開口部には同様にリング状のフィルタ１８２がその外周
がフレーム１６より突出しないようにして配設されてい
る。スリーブ軸受１４２はその形状、寸法は従来のスリ
ーブ軸受４２と同様の円筒状のものであるが、セラミッ
ク材料であるジルコニアあるいはアルミナで形成されて
いる。

【００２７】回転軸１５０は、形状、寸法は図９に示さ
れた従来の回転軸５０と同様のものであるが、スリーブ
軸受１３２およびスリーブ軸受１４２と摺動する被支持
部１５０ａ、１５０ｂは回転軸１５０のステンレス鋼製
の軸材表面にそれぞれジルコニアあるいはアルミナを溶
射して所定の厚さに形成したセラミック層により形成さ
れていて、それぞれスリーブ軸受１３２、スリーブ軸受
１４２と摺動する。

【００２８】この発明の実施の一形態であるキャンドモ
ータポンプは以上のように構成され、フレーム１６、ポ
ンプ側側板１８、反ポンプ側側板２０、キャン２２、ポ
ンプ側ブラケット１３０、反ポンプ側ブラケット１４０
にて回転子５２を収容する収容部である回転子室１７４
を形成しているが、図９に示された回転子室７４と異な
り回転子室１７４は放射状溝１３０ａ、１４０ａにより
外部と連通しており、フィルタ１８２を介して外部の水
が自由に出入りする。

【００２９】なお、回転子室１７４内の水の膨張収縮を
吸収する必要がないので従来の図９におけるダイヤフラ
ム４４、ダイヤフラムカバー４６は設けられていない。
また、ポンプ側側板１８、反ポンプ側側板２０にポンプ
側ブラケット１３０、反ポンプ側ブラケット１４０を固
定するに際しパッキンは不要である。その他の構成につ
いては、図９に示された従来のものと同様であるので、
相当するものに同一符号を付して説明を省略する。

【００３０】上記のように構成されたキャンドモータポ
ンプは回転子室１７４内に放射状溝１３０ａ、放射状溝
１４０ａを通して外部の水が充満される。また、その運
転、停止にともない、回転子室１７４内の水が膨張収縮
し、フィルタ１８２を介して外部の水が自由に出入り
し、内部の水と入れ換わる。この水の入れ換りにともな
い外部の水が砂、泥等の固形物を含む場合は、フィルタ
１８２を通過したこれら固形物が回転子室１７４へ侵入
し、スリーブ軸受１３２、１４２、スラスト軸受１３
４、へ到達するが、スリーブ軸受１３２、１４２、スラ
スト軸受１３４は水中の砂や泥よりも硬度の高いジルコ
ニアあるいはアルミナで形成されており、フィルタ１８
２により固形物の侵入量が低く抑えられているために、
大きな摩耗を招くことはない。

【００３１】また、スリーブ軸受１３２、１４２、スラ
スト軸受１３４は回転軸１５０との間でセラミック材同
士の摺動、滑り運動となるが、ジルコニアやアルミナ等
のセラミック材は耐摩耗性とともに潤滑性にも優れ、同
時に水によりこれら摺動部が潤滑されるので、安定した
良好な滑り特性を維持できる。特に、キャンドモータを
横にして使用する場合、図９の従来のものではポンプ側
ブラケット３０、反ポンプ側ブラケット４０部の上半分
近くまで空気が溜まりスリーブ軸受３２、スリーブ軸受
４２、スラスト軸受３４の潤滑不良をきたし使用不能で
あったが、この実施の形態によれば、回転子室内１７４
内の水が入れ換り回転子室１７４内に空気が溜ることが
ないので、安定した軸受の潤滑を確保して、耐久性を向
上させることができる。

【００３２】なお、固定子水密室２４、回転子水密室６
２はステンレス鋼等の耐食材料で形成されているので、
周囲が外部水であっても腐食することがなく、ガスの発
生もない。従って、スリーブ軸受１３２、スラスト軸受
１３４、スリーブ軸受１４２は潤滑剤としての水の渇れ
の心配がなく、常に安定した潤滑条件下におかれるの
で、軸受摩耗の問題のない信頼性の高いキャンドモータ
およびキャンドモータポンプを得ることができる。

【００３３】また、上記放射状溝１３０ａ、１４０ａは
図２に示される如く中心部から外周方向へ向って幅を広
くなる扇形にすることによって各ブラケット１３２，１
４２の外周部近傍における通水断面積を大きくしている
のでフィルタ１８２の有効濾過面積が大きくなり、目づ
まりの問題を改善できる。また、流通部を銅合金鋳物の
ポンプ側ブラケット１３０、反ポンプ側ブラケット１４
０に設けた放射状溝１３０ａ、１４０ａにて構成してい
るので、ポンプ側ブラケット１３０、反ポンプ側ブラケ
ット１４０の鋳型の構成が容易で、鋳物の離形も簡単で
ある。

【００３４】なお、上記実施の一形態においてはジルコ
ニアまたはアルミナを用いたものを示したが、シリコン
カーバイト等を用いても良好な特性を示す。また、セラ
ミック材に代えて、タングステンカーバイト、ハステロ
イ（商品名）等の超硬金属を溶射して被支持部１５０
ａ、被支持部１５０ｂに代えても良いし、これらの超硬
金属で回転軸１５０やスリーブ軸受１３２、スリーブ軸
受１４２に相当するものを形成することもできるが、こ
れらの超硬金属を一方に用いる場合は、他方はセラミッ
ク材を用いて金属同士の摺動を避けるのが、軸受け寿命
の延長の点から望ましい。

【００３５】フィルタ１８２は補強および保護のために
金網１８２ａを設けているが、、フィルタ１８２の内周
部側に金網を設けることもできる。フィルタ１８２は不
可欠ではないが、大きな固形物が回転子室１７４に侵入
して、薄板である固定子水密室２４のキャン２２、回転
子水密室６２の回転子キャン６０が損傷するのを防止す
るのに有効である。オイルシール７０、砂除けカラー７
２も不可欠なものではないが、水中の砂、泥等のスリー
ブ軸受１３２部への侵入を軽減しスリーブ軸受１３２の
長寿命化を図るために設けるのが望ましい。なお、用途
によっては、スラスト軸受１３４、スラスト円板１３６
を設けることを要しないものもある。

【００３６】固定子水密室２４を形成するフレーム１
６、ポンプ側側板１８、反ポンプ側側板２０、キャン２
２および回転子水密室６２を形成する回転子側板５８、
回転子キャン６０ならびにポンプ側ブラケット１３０、
反ポンプ側ブラケット１４０等は、その耐食性および機
械的強度の要求度、非磁性などの電気的特性、製作の容
易性や材料価格等を総合的に勘案して、必要に応じてオ
ーステナイト系ステンレス鋼（例えば、ＪＩＳ（日本工
業規格）のＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１２、ＳＵＳ３４０
相当品等）、マルテンサイト系ステンレス鋼（例えば、
１３％Ｃｒ系ＪＩＳのＳＵＳ４２０等）、銅合金（例え
ば、アルミブロンズ、青銅）等の材料の中から適宜選択
し、組合せて用いる。なお、キャンドモータやキャンド
モータポンプは水中において用いられるものに限られる
ものではなく、他の液中において用いられるものであっ
ても、同様の効果を奏する。もちろん、各部の構成材料
はその用いられる液に応じて耐食性のあるものを適宜選
択して用いる。

【００３７】発明の実施の形態２．図３は、この発明の
他の実施の形態を示す反ポンプ側ブラケット部の側断面
図である。図において、反ポンプ側側板２２０はステン
レス厚鋼板で製作され、その端面部に外周方向に向うに
従い幅が広くなる扇形の水溝２２０ａが放射状に６ヶ所
機械加工により設けられている。また、反ポンプ側ブラ
ケット２４０はステンレス鋳物にて製作され、水溝２２
０ａに対向して水溝２４０ａが６ヶ所鋳造により設けら
れている。これら水溝２２０ａ、２４０ａにより本願発
明の収容部連通部が構成されている。その他の構成につ
いては、図１に示されたものと同様のものであるが、図
１におけるポンプ側側板１８に反ポンプ側側板２２０に
おける水溝２２０ａと同様の水溝を設けて、これも収容
部連通部とすることもできる。この実施の形態において
も流通部は溝状のもので構成しているので、反ポンプ側
側板２２０、反ポンプ側ブラケット２４０等の製作が容
易である。

【００３８】発明の実施の形態３．図４は、さらにこの
発明の他の実施の形態を示す反ポンプ側ブラケット部の
側断面図である。図において、反ポンプ側ブラケット３
４０にはその外周部の軸方向中央部に環状に環状溝３４
０ａが設けられており、この環状溝３４０ａと連通する
収容部連通部としての水孔３４０ｂが円周方向に６ヶ所
設けられている。６ヶ所の水孔３４０ｂはそれぞれ軸方
向に設けられた軸方向部３４０ｃとこれに連通する図４
の右方から見て扇形に末広がりの放射状部３４０ｄとを
有している。環状溝３４０ａには埋込フィルタ３８４が
反ポンプ側ブラケット３４０の外周から突出しないよう
にして設けられており、回転子室１７４内に所定の大き
さ以上の異物が侵入しないようにしている。

【００３９】このように環状溝３４０ａに埋込フィルタ
３８４を設けられるので埋込フィルタ３８４の装着が容
易であり、機械的外力からも保護される。反ポンプ側ブ
ラケット３４０は、ステンレス鋼の鋳造により製作さ
れ、環状溝３４０ａ、水孔３４０ｂが形成されている。

【００４０】発明の実施の形態４．図５は、さらにこの
発明の他の実施の形態を示すキャンドモータポンプの側
断面図である。図において、ポンプ側ブラケット４３０
はポンプ８０側に円環状のフィルタ用溝４３０ａが軸方
向（図の横方向）に凹設されており、このフィルタ用溝
４３０ａに連通して周方向に８ヶ所ポンプ８０のポンプ
室から回転子室１７４へ回転軸１５０の軸方向に貫通す
る収容部連通部としての軸方向貫通孔４３０ｂが設けら
れている。フィルタ用溝４３０ａ内には環状フィルタ４
８４が装着されている。

【００４１】反ポンプ側ブラケット４４０についても同
様であり、円環状のフィルタ用溝４４０ａが外面側に設
けられており、回転軸１５０の軸方向に貫通する断面円
形の軸方向貫通孔４４０ｂがフィルタ用溝４４０ａに連
通して設けられている。フィルタ用溝４４０ａ内には環
状フィルタ４８６が装着されている。ポンプ側ブラケッ
ト４３０、反ポンプ側ブラケット４４０はいずれもステ
ンレス鋼鋳物で製作されている。なお、この場合も、環
状フィルタ４８４、４８６に補強のために金網を併用し
てもよい。キャンドモータの回転にともない、ポンプ８
０内の圧力が上昇するので、ポンプ８０内の水の一部は
環状フィルタ４８４、軸方向貫通孔４３０ｂを介して、
回転子室１７４に入り、軸方向貫通孔４４０ｂ、環状フ
ィルタ４８６を通過して回転子室１７４外へ排出され
る。この回転子室１７４内を通過する水により固定子１
０、回転子５２が効果的に冷却される。

【００４２】発明の実施の形態５．図６は、さらにこの
発明の他の実施の形態を示すキャンドモータポンプの側
断面図である。図において、反ポンプ側ブラケット５４
０には中心部にスリーブ軸受１４２と同心に円形の凹設
部５４０ａが凹設されるとともに、スリーブ軸受１４２
部を介して回転子室１７４と凹設部５４０ａとを連通す
る収容部連通部としての円形の軸受部連通孔５４０ｂが
設けられている。凹設部５４０ａには円板状の円形フィ
ルタ５８８が装着されている。反ポンプ側ブラケット５
４０には、図５に示されたものと同様のフィルタ用溝４
４０ａ、軸方向貫通孔４４０ｂが設けられ、フィルタ用
溝４４０ａには環状フィルタ４８６が装着されている。

【００４３】回転軸５５０にはポンプ作用孔５５０ａが
設けられている。ポンプ作用孔５５０ａは回転軸５５０
の中心に図の左端部から右方のスラスト円板１３６の嵌
着部近傍まで穿設された断面円形の軸方向部５５０ｂと
回転子水密室６２の両側に径方向に軸方向部５５０ｂと
連通させて設けられた径方向部５５０ｃ、５５０ｄとで
構成されている。なお、径方向部５５０ｃは１個、径方
向部５５０ｄは放射状に４個設けられている。その他の
構成については、図５に示された発明の実施の一形態と
同様のものであるので、相当するものに同一符号を付し
て説明を省略する。

【００４４】上記のように構成されたキャンドモータ
は、回転軸５５０の回転にともない径方向部５５０ｃ、
５５０ｄ内の水が遠心力により図６の矢印Ａ方向へ飛び
出すポンプ作用をするので、機外の水が矢印Ｂの如く円
形フィルタ５８８を介して軸受部連通孔５４０ｂから吸
入され径方向部５５０ｃ、５５０ｄから回転子室１７４
内へ入り、軸方向貫通孔４３０ｂから環状フィルタ４８
４への矢印Ｃで示される流路および軸方向貫通孔４４０
ｂから環状フィルタ４８６への矢印Ｄで示される流路に
分れて機外へ強制的に排出される。以上のようにポンプ
作用を有するポンプ作用孔５５０ａを回転軸５５０に設
けることによりキャンドモータがポンプ以外の負荷に結
合される場合でも、回転子室１７４内に水を強制的に通
過させてキャンドモータを冷却することができる。

【００４５】発明の実施の形態６．図７は、さらにこの
発明の他の実施の形態を示すキャンドモータの側断面図
である。図において、回転軸６５０にはポンプ作用孔６
５０ａが設けられている。ポンプ作用孔６５０ａは図７
における回転軸６５０の左端部からスリーブ軸受１４２
の端部近傍までその中心部に穿設された軸方向部６５０
ｂと径方向に放射状に穿設され上記軸方向部６５０ｂと
連通する４個の径方向部６５０ｃとを有する。回転軸６
５０の回転にともない径方向部６５０ｃ内の水が遠心力
により矢印Ｂのように径方向に飛び出すことによりポン
プ作用孔６５０ａはポンプ作用を行うので、機外の水は
矢印Ｂ、Ａ、Ｃのように円形フィルタ５８８を介して軸
方向部６５０ｂから軸方向に吸入され、径方向部６５０
ｃから回転子室１７４へ流入し、キャン２２と回転子キ
ャン６０との間隙を通って両者を冷却し、軸方向貫通孔
４３０ｂ、環状フィルタ４８４から機外へ排出される。

【００４６】発明の実施の形態７．図８は、さらにこの
発明の他の実施の形態を示すキャンドモータポンプの側
断面図である。図において、回転軸７５０にはポンプ作
用をするポンプ作用孔７５０ａが設けられている。ポン
プ作用孔７５０ａは、回転軸７５０の中心を貫通して設
けられポンプ８０のポンプ室内に開口部（図示せず）を
有する軸方向部７５０ｂと、回転子水密室６２の両側に
おいて軸方向部７５０ｂとそれぞれ連通する径方向部７
５０ｃ、７５０ｄとを有する。その他の構成について
は、図１に示されたものと同様のものであるので相当す
るものに同一符号を付して説明を省略する。

【００４７】上記のように構成されたキャンドモータポ
ンプは、回転軸７５０の回転にともないポンプ８０のポ
ンプ室内の圧力が上昇することと、ポンプ作用孔７５０
ａ自身のポンプ作用とが加わって図８における回転軸７
５０の右端部から軸方向部７５０ｂ内に矢印Ｅのように
水が流入し、径方向部７５０ｄ、７５０ｃから矢印Ｆの
方向に放射状に回転子室１７４内へ流入し、ポンプ側ブ
ラケット１３０の放射状溝１３０ａおよび反ポンプ側ブ
ラケット１４０の放射状溝１４０ａを通って機外へ強制
的に排出される。このように回転子室１７４内を強制的
に水で冷却する強制水冷却式であるので、冷却効果に優
れ、キャンドモータの小形軽量化を図ることができる。

【００４８】なお、図８においては、キャンドモータが
ポンプと結合されたキャンドモータポンプを示したが、
ポンプ以外の負荷と結合されるキャンドモータであって
も、ポンプ作用孔７５０ａのポンプ作用により回転子室
１７４内に強制通水され冷却されるので同様の効果を奏
する。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１に記
載のキャンドモータによれば、回転子が固着された回転
軸の被支持部を回転子が収容部にあるようにして摺動支
持部を介して回転自在に支持する滑り軸受がブラケット
に設けられたものにおいて、回転軸の被支持部および滑
り軸受の摺動支持部を固形物よりも硬度の高い材料で形
成するとともに収容部と外部とを連通する収容部連通部
を設け滑り軸受を液体により潤滑するようにしたので、
滑り軸受は耐摩耗性が高くかつ回転子の収容部に気体が
溜り滑り軸受の潤滑を損うことがなく、安定した潤滑条
件のもとで運転でき、軸受寿命の安定したキャンドモー
タを得ることができる。

【００５０】この発明の請求項２に記載のキャンドモー
タによれば、収容部連通部に所定の大きさ以上の固形物
を阻止するフィルタを設けたので、液体中の所定以上の
大きさの固形物が軸受部や収容部に入るのを阻止でき、
滑り軸受の耐久性を一層高めることができる。

【００５１】この発明の請求項３に記載のキャンドモー
タによれば、回転軸の被支持部を金属材料の表面に被覆
されたセラミック層で形成し、滑り軸受の摺動支持部を
セラミック材で形成したので、滑り軸受および回転軸の
被支持部の耐久性を向上させることができる。

【００５２】この発明の請求項４に記載のキャンドモー
タによれば、収容部連通部を径方向に放射状に連通する
放射状連通部としたので、フィルタの濾過面積を大きく
でき、フィルタの維持管理が容易となる。

【００５３】この発明の請求項５に記載のキャンドモー
タによれば、ブラケットを鋳造により製作するとともに
放射状連通部をブラケットに設けられ外周部に向って連
通断面積が大きくされた扇形状連通部としたので、ブラ
ケットに扇形状連通部を容易に設けることができ、安価
に製作できる。

【００５４】この発明の請求項６に記載のキャンドモー
タによれば、収容部連通部をブラケットに設けられブラ
ケットを回転軸の軸方向に貫通する軸方向連通部とした
ので、収容部連通部の加工が容易である。

【００５５】この発明の請求項７に記載のキャンドモー
タによれば、回転軸を水平面と交差するようにしたの
で、すなわち横置きあるいは傾斜して置くものとしたの
で、回転子の収容部を液体が通過し収容部に気体が溜る
おそれがなく、潤滑液の渇れにより滑り軸受の潤滑を損
うことがなく、安定した潤滑条件のもとで運転できる。

【００５６】この発明の請求項８に記載のキャンドモー
タによれば、回転軸の一端を収容部から突出させるとと
もに回転軸に収容部と外部とを連通しポンプ作用を有す
る軸内連通部を設け、回転軸の回転により軸内連通部の
ポンプ作用により液体が軸内連通部を通過して収容部に
流入し収容部連通部から流出するようにしたので、収容
部に液体を強制的に流通させて冷却能力を向上させ、小
形軽量化を図ることができる。

【００５７】この発明の請求項９に記載のキャンドモー
タポンプによれば、回転子が固着された回転軸の被支持
部を回転子が収容部にあるようにして摺動支持部を介し
て回転自在に支持する滑り軸受が設けられたブラケット
と、回転軸に固着された羽根車が設けられブラケットの
一方に隣接するポンプ室とを備えたキャンドモータポン
プにおいて、回転軸の被支持部および滑り軸受の摺動支
持部を固形物よりも硬度の高い材料で形成するとともに
ブラケットの一方に回転軸の軸方向に貫通してポンプ室
と収容部とを連通する軸方向連通部を設けブラケットの
他方に収容部と外部とを連通する収容部連通部を設け、
ポンプ室の圧力により液体がポンプ室から軸方向貫通部
を介して収容部を通過して収容部連通部から流出すると
ともに滑り軸受を液体により潤滑するようにしたので、
滑り軸受は耐摩耗性が高くかつ回転子の収容部に気体が
溜り滑り軸受の潤滑を損うことがなく、安定した潤滑条
件のもとで運転でき、軸受寿命の安定したキャンドモー
タポンプを得ることができる。

【００５８】この発明の請求項１０に記載のキャンドモ
ータポンプによれば、回転軸を水平面と交差するように
して設けたものであるので、すなわち横置きないし傾斜
置きにされたものであるので、回転子の収容部内を液体
が通過するので回転子の収容部に気体が溜り潤滑液の渇
れにより滑り軸受の潤滑を損うおそれがなく、安定した
潤滑条件のもとで運転できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態を示すキャンドモー
タポンプの側断面図である。

【図２】 図１の切断面ＩＩ−ＩＩにおける平面断面図
である。

【図３】 この発明の他の実施の形態を示す反ポンプ側
ブラケット部の側断面図である。

【図４】 さらに、この発明の他の実施の形態を示す反
ポンプ側ブラケット部の側断面図である。

【図５】 さらに、この発明の他の実施の形態を示すキ
ャンドモータポンプの側断面図である。

【図６】 さらに、この発明の他の実施の形態を示すキ
ャンドモータの側断面図である。

【図７】 さらに、この発明の他の実施の形態を示すキ
ャンドモータの側断面図である。

【図８】 さらに、この発明の他の実施の形態を示すキ
ャンドモータポンプの側断面図である。

【図９】 従来のキャンドモータポンプを示す側断面図
である。

【符号の説明】

１０ ：固定子 １６ ：
フレーム ５２ ：回転子 １３０ ：ポンプ側ブラケット １３０ａ：放射状溝 １３２
：スリーブ軸受 １４０ ：反ポンプ側ブラケット １４０ａ：放射状溝 １４２
：スリーブ軸受 １５０ ：回転軸 １５０ａ，１５０ｂ：被支持部 １７４ ：回転子室 １８２
：フィルタ ２２０ ：反ポンプ側側板 ２２０
ａ：水溝 ２４０ ：反ポンプ側ブラケット ２４０
ａ：水溝 ３４０ ：反ポンプ側ブラケット ３４０
ｂ：水孔 ３８４ ：埋込フィルタ ４３０ ：ポンプ側ブラケット ４３０
ｂ：軸方向貫通孔 ４４０ ：反ポンプ側ブラケット ４４０
ｂ：軸方向貫通孔 ４８４，４８６：環状フィルタ ５４０ ：反ポンプ側ブラケット ５４０
ａ：凹設部 ５４０ｂ：軸受部連通孔 ５８８
：円形フィルタ ５５０ ：回転軸 ５５０
ａ：ポンプ作用孔 ６５０ ：回転軸 ６５０
ａ：ポンプ作用孔 ７５０ ：回転軸 ７５０
ａ：ポンプ作用孔

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固形物を含む液体中において使用される
   ものであって、液密にされた筒状の収容器に収容された
   固定子と、上記収容器の軸方向の両側に固定され上記収
   容器とともに収容部を形成するブラケットと、液密に隔
   離された回転子が固着された回転軸と、上記ブラケット
   に設けられ上記回転子が上記収容部にあるようにして上
   記回転軸の被支持部を摺動支持部を介して回転自在に支
   持する滑り軸受とを備えたキャンドモータにおいて、上
   記回転軸の被支持部および上記滑り軸受の摺動支持部を
   上記固形物よりも硬度の高い材料で形成するとともに上
   記収容部と外部とを連通する収容部連通部を設け上記滑
   り軸受を上記液体により潤滑するようにしたことを特徴
   とするキャンドモータ。
2. 【請求項２】 収容部連通部に、所定の大きさ以上の固
   形物を阻止するフィルタを設けたことを特徴とする請求
   項１に記載のキャンドモータ。
3. 【請求項３】 回転軸の被支持部を金属材料の表面に被
   覆されたセラミック層で形成し、滑り軸受の摺動支持部
   をセラミック材で形成したものであることを特徴とする
   請求項１に記載のキャンドモータ。
4. 【請求項４】 収容部連通部を、径方向に放射状に連通
   する放射状連通部としたことを特徴とする請求項１に記
   載のキャンドモータ。
5. 【請求項５】 ブラケットを鋳造により製作し、放射状
   連通部をブラケットに設けられ外周部に向って連通断面
   積が大きくされた扇形状連通部としたものであることを
   特徴とする請求項４に記載のキャンドモータ。
6. 【請求項６】 収容部連通部を、ブラケットを回転軸の
   軸方向に貫通する軸方向連通部としたことを特徴とする
   請求項１に記載のキャンドモータ。
7. 【請求項７】 回転軸を、水平面と交差するようにして
   設けたことを特徴とする請求項１に記載のキャンドモー
   タ。
8. 【請求項８】 回転軸を、その一端を収容部から突出さ
   せるとともに回転軸に収容部と外部とを連通しポンプ作
   用を有する軸内連通部を設け、回転軸の回転により上記
   軸内連通部のポンプ作用により液体が上記軸内連通部を
   通過して収容部に流入し収容部連通部から流出するよう
   にした請求項１記載のキャンドモータ。
9. 【請求項９】 固形物を含む液体中において使用される
   ものであって、液密にされた筒状の収容器に収容された
   固定子と、上記収容器の軸方向の両側に固定され上記収
   容器とともに収容部を形成するブラケットと、液密に隔
   離された回転子が固着された回転軸と、上記ブラケット
   に設けられ上記回転子が上記収容部にあるようにして上
   記回転軸の被支持部を摺動支持部を介して回転自在に支
   持する滑り軸受と、上記回転軸に固着された羽根車が設
   けられ上記ブラケットの一方に隣接するポンプ室とを備
   えたキャンドモータポンプにおいて、上記回転軸の被支
   持部および上記滑り軸受の摺動支持部を上記固形物より
   も硬度の高い材料で形成されるとともに上記ブラケット
   の一方に上記回転軸の軸方向に貫通して上記ポンプ室と
   上記収容部とを連通する軸方向連通部を設け上記ブラケ
   ットの他方に上記収容部と外部とを連通する収容部連通
   部をそれぞれ設け、上記ポンプ室の圧力により液体が上
   記ポンプ室から上記軸方向貫通部を介して上記収容部を
   通過して上記収容部連通部から流出するとともに上記滑
   り軸受を上記液体により潤滑するようにしたことを特徴
   とするキャンドモータポンプ。
10. 【請求項１０】 回転軸を、水平面と交差するようにし
    て設けたことを特徴とする請求項９に記載のキャンドモ
    ータポンプ。