JPS5949436B2 - 水中ポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高揚程を必要とする水中ポンプ装置に関する
ものである。

近年海洋開発が注目を浴びるにいたり、特に海底に沈積
している資源の回収に大きな期待が持たれている。

この発明はこのような海底又は水底の資源の採取に用い
るに適応する水中ポンプ装置を提供するものである。

本発明によれば、ポンプ本体となる外部ケーシングと内
部ケーシングの間に液体流路を形成している。

内部ケーシング内には油室を設けてその中にポンプ駆動
用モータを浸漬し、水中の高圧雰囲気下で使用し得るよ
うに均圧装置を設けてモータを保護すると共に軽量化を
計っている。

外部ケーシングは上端を支持外筒に固定し、下端を自由
状態に保って吊下げ方式として支持外筒により支持し、
以て上下振動及び又は横振れに対する影響を小さくして
いる。

配管を容易にし、かつポンプ外部ケーシングに余分な力
がかからないように、支持外筒はポンプ外部ケーシング
とは別個の強度部材で作り、この外筒を上下の配管と接
続する構造としている。

本発明を第１図について説明する。

第１図において、ポンプ本体となる円筒状外部ケーシン
グ１４と内部ケーシング１３との間に液体流路２０を形
成する。

ポンプ駆動用モータ１は頂部の丸屋根状ゴム袋３、円筒
状内部ケーシング１３及び内部ケーシングの底部に設け
たオイルシール５により形成された油室４内に浸漬して
設置されている。

モータ１の出力軸１ａはフランジによりスクリューシャ
フト７に直結され、スクリューシャフト７は軸受６によ
って支持されており、スクリューシャフト７の先端には
ポンプ作用をするスクリュー８が取付けられている。

ゴム袋３の頂面を覆うて上部ケーシング２がある。

この上部ケーシング２はゴム袋３の下端周縁を押えて内
部ケーシング１３に取付けられて、ゴム袋３の取付は用
押え部材となると共にゴム袋３を保護する役をし、数個
所に孔２ａが明いており、これらの孔２ａを通゛、じて
内外の圧力を平衡させるようにする均圧装置が得られる
。

外部ケーシング１４の上端を外側め強度部材からなる支
持外筒１０のフランジ１０ａ面に固定して外部ケーシン
グは外筒１０内に吊り下げられて支持される。

外筒１０の上端及び下端には夫々配管１１．１２がフラ
ンジにより接続されており、外筒１０内に吊下げられた
外部ケーシング１４の下端は自由状態に保たれ、下部配
管１２の内周面に沿って自由に摺動し得るようにローラ
９を備えている。

こ５に云う摺動とは、配管ｌＬ１２が非常に長くなって
延びていて水流等により屈曲又は撓みを生じるので、こ
れに対して追従できるように自由に滑動することを意味
するものとする。

モータ１のケーブル１５は内部ケーシング１３、外部ケ
ーシング１４及び強度管１０の夫々の孔１３ａ、１４ａ
及び１６を貫通して外部に延びており、これらの貫通孔
はいずれもシールされている。

上記装置の作用について説明すると、油室４内に浸漬し
て設置されたモータ１はスクリューシャフト７を介し、
スクリュー８を駆動する。

このスクリュー８の回転によりポンプ作用が起こり、水
又は海水を上方に汲み上げる。

油室４は内部ケーシング１３とゴム袋３、オイルシール
５により外部から隔離されており、内部の油が外部へ漏
洩するのを防止される。

ゴム袋３は、上部ケーシング２によって保護されており
、水中に浸漬された場合の水圧によって変形し、油室４
の容積を変化させ、油室４内の圧力と外部の水圧とを等
しくする均圧の役割をする。

このために、上部ケーシング２には数個所に孔があけら
れて、ゴム袋３にはこれらの孔を経て外部の圧力が作用
するようになっている。

ポンプ本体は、外部ケーシング１４により支持外筒１０
の頂部のフランジ１０ａの点で支えられて吊り下げられ
ており、外部ケーシング１４の下端は固定されておらず
、支持外筒１０の下端に取付けられた配管１２内を自由
に上下に移動することができ、この移動をより円滑にす
るためにローラ９が取付けられている。

また、水又は海水は、内部ケーシング１３と外部ケーシ
ング１４の間の流路２０を通って矢印で示すように流れ
る。

上記のようにモータ１を油室４内に浸漬することにより
、モータ１が直接に水又は海水に触れることを防ぎ、モ
ータ１を保護する。

また、モータは油室４内に密封され、ゴム袋３によって
油室４の内部と外部の圧力が均等に保たれるから、モー
タを収容するための油室を耐圧容器とする必要はないか
ら、この容器を軽量化することができ、従って、水深が
大きくなっても使用可能となる。

外部ケーシング１４を含むポンプ本体は上部からの吊り
下げ方式で支持され、下端は自由になっているから、配
管１１．１２が非常に長いため水流や海流その他の外的
条件によって配管に屈曲又は撓みが発生しても、支障な
くポンプを支持することができる。

更にまた、配管１１．１２は支持外筒１０に接続されて
いるから、ポンプ本体に悪影響を与えるような外力は加
わることはない。

また、ポンプ内の水又は海水通路は非常に簡単な構造で
あるから、泥等を吸い上げてもポンプ内の通路の閉塞等
の問題を起こすことはない。

第２図は本発明のポンプを使用し、海底２５に沈積する
資源を採取する例を示すものである。

海面２４の船２３から管２２を数千メートル吊下げ、こ
の管２２の適当な個所に、第１図について詳細に説明し
たポンプ装置２１を取付け、海底２５に浮遊している資
源を海水と共に吸上げ、船２３内で海水と分離し、海水
を廃棄する。

ポンプ２１は一段だけでもよいが第２図のように揚程が
非常に高い場合には数段設けると効果が上がる。

このようにして、船２３の進行により海底を順次浚って
ゆき資源を集収することができる。

この時当然の結果として、船の進行に伴い、管２２の下
端の進行が遅れ、管２２全体が大きく彎曲するが、第１
図について前に説明したように、ポンプの外部ケーシン
グ１４の下端に取付けたローラ９が配管１２に対し滑動
して管の彎曲に追従できるので、ポンプ本体に無理な外
力が作用することはない。

第１図に示したポンプはスクリュ一式として例示したが
、その他渦巻式、軸流式、斜流式のポンプを含むことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した水中ポンプ装置の垂直縦断面
図、第２図は第１図のポンプ装置の使用状態の説明図で
ある。 図において、１・・・・・・ポンプ駆動用モータ、２・
・・・・・有孔上部ケーシング、３・・・・・・ゴム袋
、４・・・・・・油室、９・・・・・・ローラ、１０・
・・・・・強度部材で作った支持外筒、１１・・・・・
・上部配管、１２・・・・・・下部配管、１３・・・・
・・内部ケーシング、１４・・・・・・ポンプ本体とし
ての外部ケーシング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプ本体となる外部ケーシングと内部ケーシング
   の間に液体流路を形成し、内部ケーシング内に均圧装置
   を有する油室を設けてその中にポンプ駆動用モータを浸
   漬し、上記外部ケーシングを強度部材からなる支持外筒
   内に吊下げて支持して下端を自由状態に保ち、上記支持
   外筒を上下の配管と接続するようにした、水中ポンプ装
   置。