JPH10184579A

JPH10184579A - モータポンプ及びモータポンプ群

Info

Publication number: JPH10184579A
Application number: JP8358236A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kobayashi; 真小林; Masakazu Yamamoto; 雅和山本; Yoshio Miyake; 良男三宅; Kaoru Yagi; 薫八木; Keita Uei; 圭太上井; Yoshiaki Miyazaki; 義晶宮崎; Katsuji Iijima; 克自飯島
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】メカニカルシール、キャンドモータポンプ、
マグネットポンプの３つの形態を視野に入れ、各々の機
能向上を図りながら、全体の生産性を高めることができ
る新たなポンプ構造の確立を目指す。【解決手段】モータ６と、モータ６で駆動される羽根
車４とを備えたモータポンプにおいて、羽根車４の吸込
部４ａをモータ側に向けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータポンプ及びモ
ータポンプ群に係り、特にキャンドモータポンプ、メカ
ニカルシール型ポンプ、マグネット駆動型ポンプを包含
するモータポンプに関し、特にこれらのポンプの総合的
な機能向上と生産性の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポンプの一般的な軸封構造（装置）とし
ては、グランドパッキンやメカニカルシールが知られて
いる。又、軸封部の無いポンプとしてキャンドモータポ
ンプとマグネット（駆動型）ポンプが知られている。こ
れらは、各々長所・短所を持ち合わせているため、用途
に応じて使い分けされている。ところが、これらのポン
プは同時に製品開発された訳ではないため、各々の形態
を合理的に製品化できる共通のポンプ構造の確立には至
っていなかった。即ち、グランドパッキンで確立した旧
来の構造を基にして、メカニカルシール型ポンプ、キャ
ンドモータポンプ、マグネットポンプへと展開されてき
たため、個々の形態においては無駄・無理が少なからず
存在した。この点を以下に詳述する。

【０００３】（１）キャンドモータポンプ従来のキャンドモータポンプは、ロータ室に取扱液の一
部を取り込み、滑り軸受の潤滑を行うようにしたものが
多い。図１０は従来のキャンドモータの一例を示す断面
図を示す。図１０において、符号１０１は主軸であり、
主軸１０１の一端には羽根車１０２が固定されている。
羽根車１０２を収容するポンプケーシング１０３にはモ
ータ１０４のモータフレーム１０５が接続されている。
モータフレーム１０５内にはモータ固定子１０６が収容
され、モータ固定子１０６の内周側にはキャン１０７が
設けられている。主軸１０１にはモータ回転子１０８が
固定されている。

【０００４】図１０に示すキャンドモータポンプは、取
扱い液中に気体が混入した場合や、キャビテーション等
によって気体が発生した場合、モータ回転子１０８を収
容するロータ室１１０に空気溜まりが生じ易い。空気溜
まりは、主軸１０１を支承する滑り軸受１１１，１１２
の潤滑を阻害し、軸受の破損や寿命低下の要因となる。
特に問題となるのは、モータ１０４が上側となるように
立軸に据え付けた場合である。このとき、空気溜まり
は、ロータ室１１０の上部に形成され易くなる。従っ
て、ロータ室の上部側にある軸受がはじめに潤滑不良を
生じることとなる。図１０に示すポンプは主軸１０１に
穴１０１ａを設けて、ロータ室上部に溜まった空気を羽
根車１０２の吸込側へ吸引することでこの問題を解決し
ている。

【０００５】図１１は従来のキャンドモータの他の例を
示す断面図である。図１１において、符号１２１は主軸
であり、主軸１２１の一端には羽根車１２２が固定され
ている。羽根車１２２を収容するポンプケーシング１２
３にはモータ１２４のモータフレーム１２５が接続され
ている。モータフレーム１２５内にはモータ固定子１２
６が収容され、モータ固定子１２６の内周側にはキャン
１２７が設けられている。主軸１２１には回転子１２８
が固定されている。主軸１２１を支承する軸受１２９は
羽根車１２２とモータ回転子１２８との間に設けられて
いる。

【０００６】図１１に示すポンプにおいては、主軸１２
１に穴１２１ａを設けると同時に、モータ回転子１２８
を収容するロータ室１３０の上部側には、軸受を設けな
い構造となっており、軸受の潤滑にとっては図１０に示
すポンプよりも優れている。ところが、図１１に示すポ
ンプは羽根車１２２の背面とモータ回転子１２８の間に
軸受１２９を収容するため、軸受の軸方向寸法に制約を
受けてしまう。即ち、この種の軸受に加わる軸受荷重
（半径方向荷重）は、軸受の軸方向長さが長い程（ある
いは２ヶの軸受の間隔が大きい程）小さくなるが、図１
１に示すポンプで軸受の軸方向寸法を大きくすると、羽
根車背面部に無駄な空間が出来てしまう。従って、図１
１に示すポンプ構造は、軸受荷重が本来的に小さな小出
力のポンプにのみ採用されており、比較的大きな出力の
ポンプには採用されなかった。

【０００７】（２）メカニカルシール付ポンプ当今の汎用ポンプは取扱液をポンプの錆で汚さないため
の配慮が要求される。そのため、ケーシングや羽根車に
は、ステンレス鋼のシートメタルをプレス成形して使用
する場合が多い。このうち、メカニカルシールを使用し
たポンプとしては、図１２に示すポンプや図１３に示す
ポンプが知られている。

【０００８】図１２に示すポンプは、インラインポンプ
である。羽根車１４１を収容するポンプケーシング１４
２の上部はケーシングカバー１４３により閉塞されてい
る。羽根車１４１を支持する主軸１４４がケーシングカ
バー１４３を貫通する部分には、メカニカルシール１４
５が配設されている。ケーシングカバー１４３の上方に
は、乾式モータ１４６が設けられている。図１３に示す
ポンプは多段ポンプである。ポンプケーシング１５１内
には多段状に羽根車１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃが設
けられている。ポンプケーシング１５１の開口端はケー
シングカバー１５３により閉塞されている。羽根車１５
２Ａ〜Ｃを支持する主軸１５４がケーシングカバー１５
３を貫通する部分にはメカニカルシール１５５が配設さ
れている。ケーシングカバー１５５の一側には乾式モー
タ１５６が設けられている。

【０００９】図１２および図１３に示すポンプは、ポン
プ吐出圧の加わる部分にメカニカルシール１４５，１５
５を設けている。そして、メカニカルシール（固定側）
１４５，１５５はシートメタル製のケーシングカバー１
４３，１５３に固定されている。メカニカルシールは圧
力によって仕様が決定されるため、この仕様圧からポン
プの揚程を差し引いた値までしか、ポンプ吸込圧（押込
圧）を許容できない。また、ケーシングカバーにもポン
プ吐出圧が加わるため、これがポンプの許容押込圧の制
約条件となっていた。即ち、許容圧の高いメカニカルシ
ールを使用しても、ケーシングカバーが圧力によって許
容値以上に変形すると実用に耐えないという問題があっ
た。ケーシングカバーを変形させないためには、補強材
を溶接する等の手段があるが、コスト高となってしまう
という問題があった。

【００１０】（３）マグネットポンプ図１４は、従来のマグネットポンプの一例を示す断面図
である。ポンプケーシング１６１内には羽根車１６２が
収容されている。羽根車１６２は主軸１６３により支持
されており、主軸１６３には従動マグネット１６４が固
定されている。ポンプケーシング１６１の開口端はキャ
ン１６５により閉塞されており、キャン１６５内に前記
従動マグネット１６４、主軸１６３および主軸１６３を
支承する軸受１６６等が収容されている。キャン１６５
を挟んで従動マグネット１６４に対向して駆動マグネッ
ト１６７が設けられ、駆動マグネット１６７は乾式モー
タ１６８に駆動されるヨーク１６９により支持されてい
る。

【００１１】従来のマグネットポンプは、キャンドモー
タポンプでは取扱いできない高腐食液の移送等に使用さ
れる場合には、固定側マグネットと回転側マグネットを
樹脂製のキャンで仕切る事例が多かった。ところが、樹
脂製キャンは、ステンレス等の金属製キャンに比べて強
度的に不利であるため、押込圧の高い用途への展開に限
度があった。

【００１２】（４）部品共用性従来のキャンドモータポンプおよびマグネットポンプ
は、グランドパッキン及びメカニカルシールで構築され
たポンプの基本構造を踏襲してはいるものの、実際の部
品レベルでは、各々独立した形態を採っていた。従っ
て、プレス成形等による部品の大量生産によるマスメリ
ットを発揮できず、結果として、コスト高になってしま
うという問題点があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事情に
鑑み為されたもので、メカニカルシール、キャンドモー
タポンプ、マグネットポンプの３つの形態を視野に入
れ、各々の機能向上を図りながら、全体の生産性を高め
ることができる新たなポンプ構造の確立を目指すことを
目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は羽根車の吸込部（目玉部）をモータ回転子
（ロータ）側に向けて取付けたことを特徴としている。
このため、図１１に示す従来のキャンドモータポンプに
比べて無駄なく軸受を設けることができる。つまり、内
ケーシングの吸込流路部に軸受を配置することができる
ため、軸受のための特別な空間を設ける必要がない。従
って、大きな出力の範囲まで適用できる。また本発明で
は、結果的にロータとモータ固定子（ステータ）を仕切
る薄肉のキャンには、ポンプ吸込圧しか加わらないた
め、高い押込圧力が加わる用途への展開が期待できる。

【００１５】本発明は、メカニカルシール付ポンプにお
いて、羽根車の吸込部（目玉部）をモータ側に向けたこ
とを特徴としている。このため、メカニカルシール及び
ケーシングカバー（メカニカルシールハウジング）に
は、ポンプ吸込圧しか加わらない。従って、高い押込圧
の下での使用に対して条件が良い。尚、本発明では、押
込圧が低い場合でも、メカニカルシールの摺動面がドラ
イコンタクトにならないよう、吐出液をフラッシングす
る。

【００１６】本発明は、マグネットポンプにおいて、羽
根車の吸込部（目玉部）をモータ側に向けたことを特徴
としている。このため、キャンには、ポンプ吸込圧しか
加わらない。従って、キャンを樹脂で構成する場合にも
ある程度の押込圧に耐えることができる。本発明は、羽
根車の吸込部（目玉部）をモータ側に向けるという一貫
した構造によって、上記キャンドモータポンプ、メカニ
カルシール付ポンプ及びマグネットポンプの３種類のポ
ンプの部品共用化を計り、各々のポンプの機能向上化と
同時に全体の生産性を向上させるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るモータポンプ
の実施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明の
モータポンプの第１実施例を示す断面図である。本実施
例のモータポンプはキャンドモータポンプである。図１
において、符号１は円筒容器（カップ）形状の外ケーシ
ングであり、外ケーシング１内には内ケーシング２が設
けられている。内ケーシング２内には、主軸３によって
支持された羽根車４が収容されている。外ケーシング１
にはモータブラケット５を介してモータ６が固定されて
いる。内ケーシング２の上端には内ケーシングカバー７
が設けられている。外ケーシング１の吸込穴１ａから導
かれた取扱液は、羽根車４を通過し、内ケーシング２に
設けられた複数ボリュートを通って、さらに外ケーシン
グ１の吐出穴１ｂから吐出される。

【００１８】羽根車４から吐出された取扱液の一部は、
主軸３に設けられた穴３ａを通過してロータ室９側に導
かれ、ロータとステータの間のギャップを通ってモータ
６を冷却し、内ケーシング２の吸込側に戻される。

【００１９】パイプ状に成形された主軸３の一端には、
モータ回転子（ロータ）１１が設けられている。主軸３
の他端には吸込部（目玉部）４ａをロータ側に向けた羽
根車４が設けられている。主軸３が内ケーシングカバー
７を貫通する部分には軸受ブラケット１６が設けられて
いる。そして、全ての軸受はロータ１１と羽根車４の間
に存在している。すべり軸受からなる２つのラジアル軸
受１２，１３のうち一方の軸受１２は、ポンプ吸込流路
内に位置しており、２つのラジアル軸受１２，１３の距
離（スパン）を十分に確保している。

【００２０】ラジアル軸受１２，１３の端部には、アキ
シャルスラスト軸受１４，１５が設けられ、双方向のア
キシャル軸受スラスト荷重に対応する。このうち、片側
のアキシャルスラスト軸受１５は、ロータキャン側板１
１ａに固定されており、ラジアル軸受１２，１３のスパ
ンの確保に寄与している。ラジアル軸受１２，１３は軸
スリーブ１７，１８と摺接している。なお、ラジアル軸
受１２，１３は固定側ラジアル軸受を構成し、軸スリー
ブ１７，１８は回転側ラジアル軸受を構成している。ま
たアキシャル軸受１４と羽根車４との間には羽根車用デ
ィスタンスピース１９が設けられている。ラジアル軸受
１２，１３と軸スリーブ１７，１８及びアキシャルスラ
スト軸受１４，１５の材質は、耐久性の高いセラミック
であるシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を使用している。
主軸３には２つのラジアル軸受１２，１３の間の位置に
設けられた半径方向の穴３ｂが存在し、取扱液を固定側
および回転側の両軸受１２，１３，１７，１８に導くこ
とで軸受を良好に潤滑する。

【００２１】アルミ合金製のモータフレーム２０は、後
述の乾式モータと型が共用になっており、モータ固定子
２１を焼バメ固定している。カップ形状のモータフレー
ム２０の開放端部には、電源接続用のリード線を取り出
すための穴２０ａが設けられており、該穴２０ａの外側
には、図示しないターミナルボックス又は電源ケーブル
が設けられる。

【００２２】モータフレーム２０の開放端には、いんろ
うを介して鋳鉄製のモータブラケット５が取付けられて
いる。モータブラケット５の内周側には、いんろうを介
してステータキャン支持環２２が設けられている。ステ
ータキャン支持環２２はステンレス鋼鋳物又はステンレ
ス鋼の熱間鍛造によって製作され、同じくステンレス鋼
製のキャン２３と溶接固定されている。尚、上述の２ヵ
所のいんろうには、モータフレーム２０内の気密を確保
するため、Ｏリング２４を設けている。

【００２３】ステータキャン支持環２２の内周部には、
いんろうを介して軸受ブラケット１６が挿入されてい
る。軸受ブラケット１６には、２つの固定側ラジアル軸
受１２，１３が焼バメ固定される。尚、軸受ブラケット
１６は、ステンレス鋼鋳物製である。

【００２４】ステータキャン支持環２２と軸受ブラケッ
ト１６の係合部には、互いに位置決めされた空気抜き穴
２２ａ，１６ａが設けられており、ポンプに注水した
際、ロータ室９のなるべく高い位置まで取扱液が達する
ように配慮している。軸受ブラケット１６は、回転体の
自重によって下側に抜け落ちることがないよう、内ケー
シング２に当接するように配慮されている。

【００２５】羽根車４を囲むように設けられる内ケーシ
ング２は樹脂製である。内ケーシング２とモータブラケ
ット５の間には、樹脂製の内ケーシングカバー７が設け
られている。内ケーシングカバー７とモータブラケット
５の間には、内周側にステータキャン支持環２２が挟持
され、外周側において、弾性材からなるシール部材２６
が挟持されている。

【００２６】内ケーシング２を囲むように設けられる外
ケーシング１は、ステンレス鋼のシートメタルをプレス
成形して形成されている。外ケーシング１の外周部には
吸込穴１ａが設けられ、吸込穴１ａの軸芯をはさんで１
８０°対称位置又は９０°の位置に吐出穴１ｂが設けら
れる。吸込穴１ａおよび吐出穴１ｂの外側にはノズルパ
イプ２７，２８が溶接され、ノズルパイプ２７，２８の
外側にはノズルリング２９，３０が溶接固定される。ノ
ズルリング２９，３０はステンレス鋼鋳物からなり、外
周部にネジが設けられている。

【００２７】ノズルリング２９，３０の外周には、鋳鉄
やアルミ合金からなるフランジ３１，３２がネジ込まれ
ている。尚、吸込側のノズルパイプ２７の内側には、整
流作用と機械的補強を兼ねた整流格子３４が設けられて
いる。内ケーシング２と外ケーシング１の吸込穴１ａの
間には、弾性材製のシール部材３５が設けられている。
外ケーシング１はボルト３６を使用して、モータブラケ
ット５に固定される。モータ固定子２１を収容したモー
タフレーム２０は、モータブラケット５に独立したボル
ト３７によって固定されている。従って、何らかの理由
により、モータ巻線が焼損した場合等には、ポンプ部を
分解することなくメンテナンスを行うことができる。

【００２８】外ケーシング１の軸芯部には、ドレン用の
プラグ３８が設けられている。尚、このプラグ３８をは
ずすと、主軸３の軸端に設けたドライバー溝を利用して
羽根車４の手廻し確認が可能である。取扱液中にスラリ
ー等の異物が混入すると、主軸３の軸穴３ａを通過して
ロータ室９に異物が侵入する懸念があるが、本発明で
は、羽根車背面（主板）によって、軸端部に遠心分離作
用が生じ、異物は軸穴に侵入しないよう配慮されてい
る。図１に示すように、羽根車４を取付けた場合、主軸
３には圧縮荷重が加わる。従って、異種材料を圧接して
一体化した主軸を使用しても、引張荷重が加わらないた
め接合面がはがれる心配がない。

【００２９】本実施例によれば、羽根車４の吸込部４ａ
はモータ回転子（ロータ）１１側に向けて取り付けられ
ている。このため、図１１に示す従来のキャンドモータ
ポンプに比べて無駄なく軸受を設けることができる。つ
まり、内ケーシング２の吸込流路部に軸受を配置するこ
とができるため、軸受のための特別な空間を設ける必要
がない。従って、大きな出力の範囲まで適用できる。ま
た本発明では、結果的にモータ回転子１１とモータ固定
子２１を仕切る薄肉のキャン２３には、ポンプ吸込圧し
か加わらないため、高い押込圧力が加わる用途への展開
が期待できる。

【００３０】図２は本発明のモータポンプの第２実施例
を示す断面図である。本実施例のモータポンプは、羽根
車を２段に配置した２段型キャンドモータポンプであ
る。即ち、本実施例においては、主軸３に２段の羽根車
４Ａ，４Ｂが固定されている。内ケーシングは第１段羽
根車４Ａを収容する第１内ケーシング２Ａと、第２段羽
根車４Ｂを収容する第２内ケーシング２Ｂとから構成さ
れている。各羽根車４Ａ，４Ｂの吸込部４Ａａ，４Ｂａ
はモータ回転子１１の側に向いている。その他の構成は
図１に示す実施例と同様であり、図１に示す構成部材と
同一の機能を果たす部材は同一の符号を用いて説明は省
略する。

【００３１】本実施例においては、外ケーシング１の吸
込穴１ａから導かれた取扱液は、第１段羽根車４Ａの吸
込口４Ａａから吸い込まれて昇圧され、戻り羽根４０を
介して第２段羽根車４Ｂの吸込口４Ｂａに流入する。そ
して、取扱液は、第２段羽根車４Ｂにより昇圧され、第
２内ケーシング２Ｂの複数のボリュートを通って、外ケ
ーシング１の吐出穴１ｂから吐出される。第２段羽根車
４Ｂから吐出された取扱液の一部は、主軸３に設けられ
た穴３ａを通過してロータ室９側に導かれモータ回転子
１１とモータ固定子２１の間のギャップを通ってモータ
を冷却し、第１内ケーシング２Ａの吸込側に戻される。
本実施例の作用および効果は図１に示す実施例と同様で
ある。

【００３２】図３は本発明のモータポンプの第３実施例
を示す断面図である。本実施例のモータポンプは、図１
および図２に示すキャンドモータポンプをメカニカルシ
ール付ポンプに展開したものである。モータ部は、冷却
ファン５０を備えた乾式モータ４１となっており、この
乾式モータ４１は、モータフレーム４２と、モータフレ
ーム４２内のモータ固定子４３と、主軸３に固定された
モータ回転子４４とから構成されている。主軸３はモー
タ４１に設けられた軸受５１，５２により支承されてい
る。モータブラケット５と内ケーシングカバー７の間に
は、メカニカルシールハウジング４５が挟持され、これ
にメカニカルシール４６の固定環４７が取付けられてい
る。メカニカルシール４６の回転環４８は固定環４７に
摺接している。メカニカルシールの部分及びその周囲に
は、ポンプ吸込圧しか加わらないため、メカニカルシー
ルハウジング４５は、ステンレス鋼鋳物等の他に樹脂で
形成することも可能である。又、同様の理由により、高
押込圧に対応することも容易である。

【００３３】メカニカルシール４６は吸込圧しか加わら
ないため、吸上げ運転の場合に摺動部がドライコンタク
トになりやすい。そこで内ケーシング２を工夫して開口
２ａを設け、ポンプ吐出側の取扱液の一部をメカニカル
シール摺動部へ導くように構成し、該摺動部のフラッシ
ングを可能としている。メカニカルシール４６を囲むよ
うに設けられたメカニカルシールカバー４９は、メカニ
カルシール４６を取扱液中の異物から保護すると同時
に、前述のフラッシング液の循環量を抑制している。羽
根車４、外ケーシング１及び内ケーシング２等を含むポ
ンプ部の構成は、図１に示す実施例と同様であり、図１
に示す構成要素と同一の機能を果たす部材は同一の符号
を用いて説明は省略する。

【００３４】図４は本発明のモータポンプの第４実施例
を示す断面図である。本実施例のモータポンプは、図１
に示すキャンドモータポンプをマグネットポンプに展開
したものである。本実施例においては、乾式モータ４１
の主軸５３とポンプ６０の主軸３とが分離されている。
即ち、乾式モータ４１の主軸５３の軸端には、駆動用マ
グネット５４を保持したヨーク５５が固定されている。
ポンプ６０の主軸３の一端には羽根車４が固定され他端
には従動マグネット５６を保持したヨーク５７が固定さ
れている。

【００３５】外ケーシング１、内ケーシング２及びポン
プ６０の主軸３を支持する軸受構造は、図１に示す実施
例と同様である。主軸３には穴３ａが形成されており、
この穴３ａを通過する循環流は、マグネットの渦電流に
よる発熱を抑え、同時に軸受の潤滑を行う。モータブラ
ケット５８にはカップリングガード５９が設けられてい
る。キャン６０には、ポンプ吸込圧しか加わらないた
め、高い押込圧が作用する場合には有利な構造である。
モータ４１は、メカニカルシール型に使用されるものと
同一（モータブラケットを除く）であり、そのモータフ
レーム４２は、キャンドモータとも型が共用となってい
る。その他の構成は図１に示す実施例と同様であり、図
１と同一の符号を用いて説明を省略する。

【００３６】図５は本発明のモータポンプの第５実施例
を示す断面図である。本実施例のモータポンプは縦軸多
段ポンプである。モータ部は図３に示す乾式モータ４１
と同様の構成である。ポンプ部は、円筒状の外ケーシン
グ６１と、外ケーシング６１の下端開口部を閉塞する脚
付きカバー６２と、外ケーシング６１内に収容された第
１内ケーシング６３Ａ，第２内ケーシング６３Ｂ，第３
内ケーシング６３Ｃとを備えている。そして、第１〜第
３内ケーシング６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ内には、それぞ
れ主軸３によって支持された第１段羽根車４Ａ、第２段
羽根車４Ｂ、第３段羽根車４Ｃが収容されている。各羽
根車４Ａ，４Ｂ，４Ｃの吸込部４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａ
はモータ側に向いている。また第１，第２内ケーシング
６３Ａ，６３Ｂ内には戻り羽根６９，７０が配設されて
いる。第１内ケーシング６３Ａの上端には内ケーシング
カバー７が設けられている。

【００３７】外ケーシング６１にはモータブラケット７
１を介して乾式モータ４１が設けられている。外ケーシ
ング６１は、ステンレス鋼のシートメタルをプレス成形
して形成されている。外ケーシング６１の外周部には吸
込穴６１ａが設けられ、吸込穴６１ａの軸芯をはさんで
１８０°対称位置又は９０°の位置に吐出穴６１ｂが設
けられている。そして、吸込穴６１ａおよび吐出穴６１
ｂにはそれぞれノズルパイプ２７，２８が溶接され、ノ
ズルパイプ２７，２８の外側にはノズルリング２９，３
０が溶接固定されている。ノズルリング２９，３０はス
テンレス鋼鋳物からなり、外周部にネジが設けられてい
る。ノズルリング２９，３０の外周には、鋳鉄やアルミ
合金からなるフランジ３１，３２がネジ込まれている。

【００３８】主軸３の下端にはバランスブッシュ７２が
固定されており、このバランスブッシュ７２に第１段羽
根車４Ａの吸込側に連結されたバランスパイプ７３を介
して取扱液の吸込圧力が加わるようになっている。これ
によって、多段ポンプの発生する大きなアキシャルスラ
スト荷重を軽減するようにしている。この場合、主軸３
にはわずかに上向きのスラスト荷重が加わるようにして
いる。その結果、主軸３をソケットカップリングによる
継ぎ合わせ軸にすることが可能となる。

【００３９】図６は本発明のモータポンプの第６実施例
を示す断面図である。本実施例のモータポンプは図５に
示す実施例と同様に縦軸多段ポンプである。本実施例に
おいては、主軸３には第１〜第５段羽根車４Ａ，４Ｂ，
４Ｃ，４Ｄ，４Ｅが固定されている。各羽根車４Ａ〜４
Ｅの吸込部４Ａａ，４Ｂａ，４Ｃａ，４Ｄａ，４Ｅａは
モータ側に向いている。円筒状の外ケーシング６１内に
は、第１内ケーシング６４Ａ，第２内ケーシング６４
Ｂ，第３内ケーシング６４Ｃが設けられている。そし
て、隣接する羽根車間には、仕切り部６５Ａ，６５Ｂ，
６５Ｃ，６５Ｄが設置されている。

【００４０】外ケーシング６１は、ステンレスのシート
メタルをプレス成形して形成されている。外ケーシング
６１の外周部には吸込穴６１ａが設けられ、吸込穴６１
ａの軸芯をはさんで１８０°対称位置又は９０°の位置
に吐出穴６１ｂが設けられている。外ケーシング６１の
外側にはサクションケース６６が溶接等によって固定さ
れている。サクションケース６６は吸込穴６６ａを有
し、吸込穴６６ａの外側にはノズルパイプ２７が溶接さ
れている。また外ケーシング６１の吐出穴６１ｂの外側
にはノズルパイプ２８が溶接されている。主軸３の下端
にはバランスブッシュ７２が固定されており、このバラ
ンスブッシュ７２にサクションケース６６内より流入し
た取扱液の吸込圧力が加わるようになっている。その他
の構成は、図５に示す実施例と同様であり、図５と同一
の符号を用いて説明を省略する。本実施例の作用効果は
図５に示す実施例と同様である。

【００４１】図７および図８は本発明のモータポンプの
第７実施例を示す図であり、図７は断面図、図８は側面
図である。本実施例は、メカニカルシール型ポンプを自
吸ポンプに応用したものである。図７に示すように、モ
ータ部は図３に示す乾式モータ４１と同様の構成であ
る。ポンプ部は、円筒容器状の外ケーシング８１と、外
ケーシング８１内に収容された第１内ケーシング８２
Ａ，第２内ケーシング８２Ｂとを備えている。第１，第
２内ケーシング８２Ａ，８２Ｂ内には、それぞれ主軸３
によって支持された第１段羽根車４Ａ，第２段羽根車４
Ｂが収容されている。各羽根車４Ａ，４Ｂの吸込部４Ａ
ａ，４Ｂａはモータ側に向いている。

【００４２】図８に示すように、外ケーシング８１には
吸込ノズル８３と、吐出ノズル８４が固定されている。
また、第１内ケーシング８２Ａを工夫して開口８２Ａａ
を設け、ポンプ取扱液の一部をメカニカルシール摺動部
へ導くように構成し、該摺動部のフラッシングを可能と
している。この場合、メカニカルシールカバー４９を工
夫して、メカニカルシール４６のフラッシング液を積極
的に円筒状の流れにして、第１段羽根車４Ａの吸込部４
Ａａに噴射させることで、自吸特性の向上を計ってい
る。また図８に示すように、インバータ８５を実装させ
て、自吸中の回転数を定格よりも上げることで、自吸特
性を向上させている。その他の構成は図３に示す実施例
と同様であり、図３と同一の符号を用いて説明を省略す
る。

【００４３】図９は本発明のモータポンプ群の基本概念
を示す説明図である。図９に示すように、本実施例にお
いては、吸込部をモータ側に向けた羽根車を備える複数
のポンプＰＡ，ＰＢ…からなるポンプグループＧ_Pを用
意する。図に示す例では、ポンプグループＧ_Pは２組の
ポンプＰＡ，ＰＢを有した例を示し、ポンプＰＡは１段
羽根車４を有し、ポンプＰＢは２段羽根車４Ａ，４Ｂを
有している。同時にキャンドモータＭＡ，メカニカルシ
ール付モータＭＢ，マグネット駆動モータＭＣのうち、
少なくとも２種類からなるモータグループＧ_Mを用意し
ておき、ポンプグループＧ_P中のポンプＰＡ，ＰＢとモ
ータグループＧ_M中のモータＭＡ，ＭＢ，ＭＣを適宜に
組合せることで、用途に応じたポンプを部品を共用化し
て生産性高く市場に供給するものである。

【００４４】本実施例においては、キャンドモータＭ
Ａ、メカニカルシール付の乾式モータＭＢ及びマグネッ
ト駆動型の乾式モータＭＣに使用される固定子巻線が共
通である。また上記３種類のモータＭＡ，ＭＢ，ＭＣに
使用されるモータ固定子巻線を収容するカップ形状のモ
ータフレーム２０の成形型を少なくとも部分的に共通化
している。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のキャンドモータポンプに比べて無駄なく軸受を設
けることができる。すなわち、内ケーシングの吸込流路
部に軸受を配置することができるため、軸受のための特
別な空間を設ける必要がない。従って、大きな出力の範
囲まで適用できる。また本発明では、結果的にモータ回
転子とモータ固定子を仕切る薄肉のキャンには、ポンプ
吸込圧しか加わらないため、高い押込圧力が加わる用途
への展開が期待できる。

【００４６】本発明は、メカニカルシール付モータポン
プにおいて、メカニカルシール及びケーシングカバー
（メカニカルシールハウジング）には、ポンプ吸込圧し
か加わらない。従って、高い押込圧の下での使用に対し
て条件が良い。そして、本発明では、押込圧が低い場合
でも、メカニカルシールの摺動面がドライコンタクトに
ならないよう、吐出液をフラッシングする。

【００４７】さらに本発明は、マグネットポンプにおい
て、キャンには、ポンプ吸込圧しか加わらない。従っ
て、キャンを樹脂で構成する場合にもある程度の押込圧
に耐えることができる。さらに本発明は、羽根車の吸込
部（目玉部）をモータ側に向けるという一貫した構造に
よって、上記キャンドモータポンプ、メカニカルシール
付ポンプ及びマグネットポンプの３種類のポンプの部品
共用化を計り、各々のポンプの機能向上化と同時に全体
の生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモータポンプの第１実施例を示す図で
あり、キャンドモータポンプの断面図である。

【図２】本発明に係るモータポンプの第２実施例を示す
図であり、２段型キャンドモータポンプを示す断面図で
ある。

【図３】本発明のモータポンプの第３実施例を示す図で
あり、メカニカルシール付ポンプを示す断面図である。

【図４】本発明に係るモータポンプの第４実施例を示す
図であり、マグネットポンプを示す断面図である。

【図５】本発明に係るモータポンプの第５実施例を示す
図であり、縦軸多段ポンプを示す断面図である。

【図６】本発明に係るモータポンプの第６実施例を示す
図であり、縦軸多段ポンプを示す断面図である。

【図７】本発明に係るモータポンプの第７実施例を示す
図であり、メカニカルシール型ポンプを示す断面図であ
る。

【図８】図７に示すポンプの側面図である。

【図９】本発明のモータポンプ群の基本概念を示す説明
図である。

【図１０】従来のキャンドモータポンプの一例を示す断
面図である。

【図１１】従来のキャンドモータポンプの他の例を示す
断面図である。

【図１２】従来のインラインポンプを示す断面図であ
る。

【図１３】従来の多段ポンプを示す断面図である。

【図１４】従来のマグネットポンプを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１外ケーシング２，２Ａ，２Ｂ，６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６４Ａ，６
４Ｂ，６４Ｃ内ケーシング３主軸４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ羽根車５モータブラケット６，４１モータ７内ケーシングカバー１１モータ回転子１２，１３ラジアル軸受１４，１５アキシャルスラスト軸受１６軸受ブラケット１７，１８軸スリーブ２０モータフレーム２１モータ固定子２７，２８ノズルパイプ２９，３０ノズルリング４６メカニカルシール４９メカニカルシールカバー５４駆動用マグネット５６従動マグネット６６サクションケース７２バランスブッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木薫東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者上井圭太東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者宮崎義晶東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内 (72)発明者飯島克自東京都大田区羽田旭町11番１号株式会社荏原製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータと、モータで駆動される羽根車と
を備えたモータポンプにおいて、羽根車の吸込部をモー
タ側に向けたことを特徴とするモータポンプ。
【請求項２】前記羽根車の背面に、バランスブッシュ
を設け、ポンプ吸込側の取扱液を導くことによってアキ
シャルスラスト荷重を軽減させることを特徴とする請求
項１に記載のモータポンプ。
【請求項３】前記羽根車を囲むように設けられた内ケ
ーシングと、内ケーシングを囲むように設けられた外ケ
ーシングと、外ケーシングの外面に設けられた吸込ケー
スを備え、吸込ケースによってポンプ吸込側の取扱液を
バランスブッシュ部に導くようにしたことを特徴とする
請求項２に記載のモータポンプ。
【請求項４】前記羽根車を囲むように設けられた内ケ
ーシングと、内ケーシングを囲むように設けられたカッ
プ形状又は円筒形状の板金製外ケーシングと、外ケーシ
ングの外周部に設けられた吸込穴と、吸込穴と軸芯を挟
んで１８０゜対称位置又は９０゜の位置に設けられた吐
出穴を備えたことを特徴とする請求項１に記載のモータ
ポンプ。
【請求項５】主軸の一端に固定されるモータ回転子
と、主軸の他端に固定される羽根車とを備えたモータポ
ンプにおいて、羽根車の吸込部をモータ回転子側に向か
って設け、モータ回転子と羽根車をつなぐ空間にのみ軸
受を設けたことを特徴とするモータポンプ。
【請求項６】モータ固定子とモータ回転子とを水密に
仕切るステータキャンと、モータ回転子に固定される主
軸と、主軸に固定される羽根車を備えたモータポンプに
おいて、羽根車の吸込部をモータ回転子側に向かって設
け、主軸に取扱液の一部をモータ回転子側へ導くための
穴を設けたことを特徴とするモータポンプ。
【請求項７】主軸の一端に固定されるモータ回転子
と、主軸の他端に固定される羽根車とを備えたモータポ
ンプにおいて、モータ回転子と羽根車をつなぐ空間に２
つ以上の滑り軸受を軸方向に間隔を置いて設け、２つの
軸受の間に取扱液の停滞を防止するための機構を設けた
ことを特徴とするモータポンプ。
【請求項８】モータ固定子とモータ回転子とを水密に
仕切るステータキャンと、モータ回転子に固定される主
軸と、主軸に固定される羽根車を備えたモータポンプに
おいて、モータ回転子の外周部にロータキャンを設け、
ロータキャンの端部にロータキャン側板を設け、ロータ
キャン側板に回転側アキシャルスラスト軸受を固定した
ことを特徴とするモータポンプ。
【請求項９】モータと、モータ軸に取付けられる羽根
車と、羽根車を収容するポンプケーシングと、モータと
ポンプケーシングをつなぐモータブラケットと、メカニ
カルシールの固定側部材を固定し、モータブラケットに
脱着自在に設けられるメカニカルシールハウジングを備
えたことを特徴とするモータポンプ。
【請求項１０】モータ側を向いた吸込部を有する羽根
車と、羽根車を囲むように設けられる内ケーシングと、
内ケーシングを囲むように設けられ取扱液を内包する外
ケーシングを備えた複数種類のポンプからなるポンプグ
ループを用意し、上記複数種類のポンプの各々に取付可
能なモータとして、キャンドモータ、メカニカルシール
付の乾式モータ及びマグネット駆動型の乾式モータのう
ち少なくとも２種類からなるモータグループを用意し、
上記ポンプグループとモータグループを必要に応じて組
み合わせることで形成されることを特徴とするモータポ
ンプ群。
【請求項１１】キャンドモータ、メカニカルシール付
の乾式モータ及びマグネット駆動型の乾式モータに使用
される固定子巻線が共通であることを特徴とする請求項
１０に記載のポンプ群。
【請求項１２】上記３種類のモータに使用されるモー
タ固定子巻線を収容するカップ形状のモータフレームの
成形型を少なくとも部分的に共通化したことを特徴とす
る請求項１０に記載のポンプ群。
【請求項１３】カップ形状又は円筒形状の外ケーシン
グと、外ケーシングの開放端を水密にふさぎ、且つ軸受
を支承するブラケットと、ブラケットといんろうを構成
して外ケーシング内に収容される内ケーシングとを備え
たことを特徴とするモータポンプ。
【請求項１４】モータと、吸込部をモータ側に向けて
取付けられる羽根車と、異種材料を圧接して製作される
主軸を備えたことを特徴とするモータポンプ。
【請求項１５】モータと、吸込部をモータ側に向けて
取付けられる羽根車と、モータ軸とポンプ軸を固定する
カップリングを備えたことを特徴とするモータポンプ。
【請求項１６】モータと、吸込部をモータ側に向けて
取付けられる羽根車と、モータと羽根車の間に設けられ
るメカニカルシールと、ポンプ吐出側の取扱液の一部を
メカニカルシールの摺動面に導く機構を備えたことを特
徴とするモータポンプ。
【請求項１７】取扱液を内包する板金製のポンプケー
シングを備えたモータポンプにおいて、ポンプケーシン
グをカップ形状又は円筒形状とし、ポンプケーシングの
外周部に吸込穴を設け、吸込穴の外側にノズルパイプを
溶接し、ノズルパイプの外周部にノズルリングを溶接
し、ノズルリングの外周部にネジ部を設け、ネジ部に剛
性材からなる配管接続用フランジを取り付け、ノズルパ
イプ内に整流格子を設けたことを特徴とするモータポン
プ。
【請求項１８】モータと、吸込部をモータ側に向けて
取付けられる羽根車と、モータと羽根車の間に設けられ
るメカニカルシールと、ポンプ吐出側の取扱液の一部を
メカニカルシールの摺動面に導く機構を設け、同時に取
扱液の一部を羽根車の吸込部に導くようにして自吸機能
を付与したことを特徴とするモータポンプ。
【請求項１９】取扱液を内包する外ケーシングと、外
ケーシング内に収容され羽根車を囲むように設けられる
内ケーシングとを備えたモータポンプにおいて、外ケー
シングをカップ形状又は円筒形状とし、ポンプケーシン
グの外周部に吸込穴を設け、吸込穴に内ケーシングの吸
込圧力部が係合するようにし、上記係合部に弾性材製の
シール部材を設けたことを特徴とするモータポンプ。