JPS61139244A - 水中モ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 「産業上の利用分野」 本発明は海水、鍼水（ブラキシュウォーター）等の腐食
性成分を含む水を揚水する水中ポンプを駆動する水中キ
ャンドモータにか＼わるものである。

「従来の技術」 第３図は従来例のキャンドモータの縦断面図である。但
し図形は９０度回動して示してあり。

図の右側が上部である。板金製円筒形のフレーム胴ｌ内
には固定子コが固定され両側にはリング状の上部フレー
ム側板Ｊ、下部フレーム側板ダが圧入されフレーム胴ｌ
の端面と上下部フレーム側板３．参間は夫々溶接して固
定されてフレ゛−ムとなっている。上部フレーム側板３
には上部ブラケット！が嵌入固定されている。上部ブラ
ケットｊに上部ラジアルメタル７が嵌入している。下部
フレーム側板１こは下部ブラケット９が嵌入固定され、
下部ブラケット９には下部ラジアルメタルノコが嵌入し
ている。上部ラジアルメタルクと下部ラジアルメタル１
２には固定子コとステータキャン／Ｊを介してステータ
キャン／Ｊとわずかに隙間をおいて配された回転子／Ｉ
Ｉが圧入固定されたモータ軸ｌ！が滑入している。

下部ブラケット９にはスラストハウジングコＪが固定さ
れ、スラストハウジングココ内−こはモータ軸／ｊのス
ラストを受ける自動調心形スラスト軸受／６が設けてあ
り、その下方にはスラストハウジングココ下端を封止し
てダイヤフラムＪＩＩが取り付けである。

上部ブラケット！は上部フレーム側板Ｊに固定され、モ
ータ軸／！が挿通して外部へ出る部分（こは軸封装置が
設けである。モータのフレーム胴／、上下部フレーム側
板３，４！、上部ブラケット！、スラストハウジング−
Ｊの外径は同直径にできている。

このような水中キャンドモータの例としては特願昭５７
一コ３コ０３／号の水中モータがある。

「発明が解決しようとする問題点」 このような水中キャンドモータではフレーム胴／端と上
下部フレーム側板３．弘間を溶接？こより固定する。溶
接により溶接部及びその近傍に溶接の熱影響により鋭敏
化した部分ができる。

この鋭敏化した部分はそのま＼で冶金学的な処理は行わ
れない。

これは水中キャンドモータの構造上固定子コイル等の電
気的絶縁物があるため、前記溶接鋭敏化部分に対する固
溶体化処理等の熱処理が行えないこと番こよるためであ
る。このため、水中キャンドモータを用いるとフレーム
胴ｌと上下部フレーム側板Ｊ、＃の溶接部近傍が他の部
分よりも急速に腐食が進み、水中キャンドモータの寿命
がこの部分で定まってしまう場合もある。

この発明はフレーム胴、と上下部フレーム側板間の溶接
部が腐食を生じない水中キャンドモータを提供すること
により水中キャンドモータの寿命を確保することを目的
とするものである。

〔発明の構成〕

「問題点を解決するための手段」 この発明は上下のフレーム側板の外径側に嵌入したフレ
ーム胴の両端を該フレーム側板と溶接してフレームとし
、上下のフレーム側板の内径側に嵌入溶接したステータ
キャン屹より密封した固定子室を構成した水中モータ憂
こおいて、フレーム胴とフレーム側板の溶接部を覆う部
材を設け、該溶接部に外部液体の浸入しない密封手段を
フレームと、フレーム胴とフレーム側板の溶接部を覆う
部材間Ｉζ設けた水中モータである。

「作用」 フレーム胴とフレーム側板の溶接部を覆う部材とフレー
ム間の密封手段により外部液体はフレーム胴とフレーム
側板の溶接部番こ浸入しない。

「実施例」 以下本発明の実施例を図面に従って説明する。

第７図は縦断面図である。但し図形は９０度回動して示
してあり、図の右側が上部である。板金製円筒形のフレ
ーム胴ｌ内には固定子コが固定され両側にはリング状の
上部フレーム側板Ｊ、下部フレーム側板弘が圧入されフ
レーム胴／の端面と上下部フレーム側板Ｊ、９１間は夫
々溶接して固定され溶接部両側にわたって円筒形に良好
な面に仕上げられている。上部フレーム側板Ｊには上部
ブラケット５が嵌入し、ボルト６で固定されている。上
部ブラケット！に上部ラジアルメタルクが図示しない回
り止めビンを介して嵌入している。下部フレーム側板グ
には下部ブラケットデが嵌入しボルト／／で固定され、
下部ブラケット９には図示しない回り止めビンを介し下
部ラジアルメタル／Ｊが嵌入している。

上部ラジアルメタ／Ｌ／７と下部ラジアルメタルｌ−に
は固定子コとステータキャン／Ｊを介してステータキャ
ン／Ｊとわずかに隙間をおいて配された回転子／４！が
圧入固定されたモータ軸／ｊが滑入している。

モータ軸／ｊの下端は自動調心形スラスト軸受１６の上
端の回転円板／７をキー／１を介して嵌入し固定しであ
る。自動調心形スラスト軸受／＆はレベリングディスク
／９にその円周上の切線方向の線状支点を有するスラス
トアームコ／に接してスラストアームコｌを介して担持
されるスラストパッドＪＪがレベリングディスク／？が
スラストハウジングコ３に嵌入固定されたスラストカラ
ーコダにねじ込まれたアジャストスクリューコｊの上端
の半球膨面にて自在に首振り可能に支持されること番こ
より揺動自在ζこ支持されていて、レベリングディスク
／９１こ移動しないように取付けられ、レベリングディ
スク／９端面円周上に配された反負荷側スラストパッド
ココと回転円板ｌりにビンコアにより回り止めされて嵌
入する円環形のスラストカーボン板２ｔが摺動するよう
になっており、水中モータに連結されるポンプの運転に
よるスラストと図示されないモータ軸／！端の軸接手、
回転子１４Ｉおよびモータ軸／！ｒ等の重量とを負荷と
し支えている。アジャストスクリューコ５はモータ軸／
ｊの位置を調整してスラストハウジングコＪにロックナ
ツト２デにより固定する。

、２Ａはモータ軸／よを引き出す方向の負荷を担持する
下部ブラケット９に回転しないように保持されるスジス
ト軸受である。スラストハウジング２３はシール剤を介
して反負荷側サイドカバーＪ／に嵌入し、座部にシール
ワッシャを介してスラストハウジングコ３の軸方向のボ
ルト孔を挿通して下部ブラケットテにボルト、７２をね
じ込み固定されている。

スラストハウジングコ３の下部にはダイヤフラム室３Ｊ
がパツキンを介して嵌入してボルト３０により固定され
ている。ダイヤフラム室Ｊ３にはダイヤフラム室ダが嵌
入し、ダイヤフラムＪ’ｌの外フランジ部を押圧するよ
うにダイヤフラム室ＪＪの下端近く番こ孔３ｊをあけた
押え板Ｊ６が当接し、押え板３ふ、ダイヤフラムＪａの
ボルト孔を挿通してボルトＪ７がダイヤフラム室ＪＪに
ねじ込み共線めされ、水密が計られている。アジャスト
スクリュー２！ｒにねじ止め固定されたダイヤフラム保
護板３ｔはダイヤフラムＪ１の過大異常な変形を防止す
るためのものである。

大略円筒形の反負荷側サイドカバー３７は下部フレーム
側板ダに下部ブラケット９を嵌入する際に、下部フレー
ム側板ダの外周の円周方向の突条ｐａと下部ブラケット
９のフランジ端面間に反負荷側サイドカバーＪ／の内周
の円周方向の突条Ｊ／ａを挾持することにより固定され
る。

反負荷側サイドカバーＪ／はフレーム胴／に嵌入する側
の内周に密封輪周の円周溝が設けられフレーム胴ｌの外
周に該円周溝化嵌入する密封輪、７？を介して嵌入し、
密封輪Ｊ９によりフレーム胴ｌと反負荷側サイドカバー
、ｙｔ間は密封されている。該密封輪３ｔは下部フレー
ム側板りとフレーム胴／の端部との溶接による溶接熱影
響部を越えて負荷側にあり、溶接による鋭敏化した部分
が完全に外部液体から構成される装置にある。

固定子λのコイル弘／は三芯平形ケーブルコネクタダコ
に結線され、三芯平形ケーブルコネクタグコは上部フレ
ーム側板Ｊ及び上部ブラケット！の軸方向に設けだ円孔
に密封手段により水密を計られ、貫通し、平形ケーブル
ＩＩＪにつながり外部より三相交流の電力を受けるよう
になっている。固定子コの内周に接するように板金製円
筒形のステータキャン／Ｊの両側が上部フレーム側板３
、下部フレーム側板ｑに溶接されている。

大略円筒形の負荷側サイドカバーｕｐは上部フレーム側
板Ｊに上部ブラケット！を嵌入する際ｔこ、上部フレー
ム側板３の外周の円周方向の突条３ａと上部ブラケット
よのフランジ端面関番ご負荷側サイドカバーａａの内周
の円周方向の突条弘ダａを挾持することにより固定され
る。

負荷側サイドカバー伜りはフレーム胴ｌ−ζ嵌入する側
の内周に密封輪周の円周溝が設けられ、フレーム胴／の
外周に該円周溝に嵌入する密封輪弘５を介して嵌入し、
密封輪ａＳによりフレーム胴／と負荷側サイドカバーａ
ａ間は密封されている。該密封輪弘ｊは上部フレーム側
板ＪとフＷ・−ム２胴ｌの端部との溶接による溶接熱影
響部を越えて反負荷側番こあり、溶接１こよる鋭敏化し
た部分が完全に外部液体から構成される装置にある。

負荷側サイドカバー１ＬｔｔＩに嵌入する円筒形の上部
ケーシングａｔには上部カバー弘７が嵌入し、上部カバ
ー弘７のボルト孔をパツキンを介して挿通ずるポンプ連
結ボルト４Ｉｔが上部ブラケットＳにねじ込まれること
により、上部ケーシング弘６、上部カバーＦ７が負荷側
サイドカバーａａを圧して固定されている。

上部カバーＦ７の軸方向の円筒形段孔に嵌入し、該段孔
にねじ込まれたケーブルナツトａｔに座金ｊ／を介して
押圧されるゴムブツシュよλ中を平形ケーブルａＳは挿
通していて、該ゴムブツシュよコにより平形ケーブルｌ
Ｉ３挿通部分の水密か計られている。

上部カバー弘７の中心孔には密封軸ｊｒｊを介してシー
ルケースｒａが嵌入し、ボルト！３番こより固定されて
いる。

シールケース３′夕にはモータ軸／！の軸封を行うオイ
ルシール！６が圧入され、オイルシール５６を嵌入した
部分の端部円筒形部外周に硬質耐食性のシールカバー３
７が圧入されており、モータ軸１５に圧入固定されたサ
ンドスリンガ−ｓｒの内周のリップ部がシールカバー！
７に接近している。！９はオイルシールｊ６よりも内部
側の密封手段のメカニカルシールであり、４／はシール
ケース５ダに密封嵌入された固定摺動環、６Ｊはモータ
軸／ｊＪこゆるく嵌入し、固定摺動環６１に摺擦する回
転摺動環、ル３は回転摺動環６コに固定されモータ軸／
ｊに軸方向に移動できるようにモータ軸／１４こ弾力で
もって締込まれているゴム製の移動環、Ａｌｌはモータ
軸／ｊの円周溝に嵌入する軸用止輪６！（こより軸方向
の移動を止められモータ軸／！に嵌入するばね座、ル６
はばね座６ダと移動環６３間に挿入された圧縮ばねであ
って回転摺動環６コを固定摺動環６／に圧している。

このような水中モータは固定子コのある固定子室を除い
て内部に封入液を封入しであるが、封入液は上部カバー
弘りにねじ込んだ橙６り、スラストハウジング２Ｊｉこ
ねじ込んだｉａｔ、ｔを外して注入、排出を行えるよう
番こしである。

スラストハウジング２Ｊ、反負荷側サイドカバーＪ／、
負荷側サイドカバー弘グ、上部ケーシング弘６．上部カ
バー弘７は等しい最大直径を持ち、水中モータの最大直
径となっており、井戸径に対応した所定寸法である。

このような水中モータは上記最大直径の円筒の軸方向延
長面内に総ての構成物があるように構成されており、工
具が適合する六角頭より上部へのびたねじ部を持つポン
プ連結ボルトｆｉｒにより、中継ケ７シングを介して同
様に全体としては円筒状の水中ポンプが締結され、モー
タ軸ｌ！端に軸継手−こよりポンプ軸が連結されるよう
になっている（図示されない）。

こ＼で封入液を例示すると、固定子室は一部空気を残し
固定子室の封入液は絶縁油であり。

固定子室を除く回転子室の封入液はプロピレングリコー
ル水溶液又はシリコンオイルである。

ケーブル弘３により地上から給電されるとコネクタ弘コ
を介して固定子コイル弘／に通電され、回転子／４’は
回転力を得てモータ軸／３は回転し１図示されない水中
ポンプを軸継手を介して回転して井戸の水を汲み上げる
。モータ軸ｌｊは上下部ラジアルメタル７、／コ畢こよ
りラジアル荷重を担持され、スラスト軸受／６によりポ
ンプ推力及びモータ軸／ｊが担持する物の重量を支持す
る。そしてモータ軸／ｊが外部へ出る部分はサンドスリ
ンガ−ｓｒとシールカバー５７間で砂等の微小固形物の
浸入は排除され、井戸水はモータ軸／！とオイルシール
５６により封水され、更に、メカニカルシールタデによ
り軸封される。

今、海水、鍼水中に本発明の水中モータを用いた水中モ
ータポンプを設置すると取扱液との温度差、モータの発
熱等のため、固定子室の封入液、回転子室の封入液、軸
封室及び封入液膨張吸収室の連通ずる封入液は加温され
るのが一般的である。その際、固定子室の封入液の膨張
は一部封入空気を圧縮して発生圧力を抑制する。

回転子室では封入液及び回転子室に残留した空気や封入
液が含有する気体及び封入液と内部の金属と反応して生
じた気体が加温され膨張する。

そしてダイヤフラム３ａをダイヤフラムの弾力に抗して
外方１こ向って変形させる。外部側の圧力とダイヤフラ
ム３弘の弾力の合計と回転子室の封入液の圧力が釣合う
ものである。

このような水中モータの接液面は塩分を含む液体により
腐食され易く、特番こ金属学的に固溶体化処理のできな
いフレーム胴／の両端部及び上下部フレーム側板Ｊ、弘
の外周は腐食され易いがこのような溶接により鋭敏化し
た部分は密封輪３９，４１６により、外部液体から遮断
されているから、腐食しない。

、実施例は反負荷側及び負荷側サイドカバーをフレーム
胴端１部と上下部フレーム側板の溶接部を越えてフレー
ム中央側へ延出して溶接の影響のある母材部分を上記サ
イドカバーに備える密封輪、２９，４１１で外部液体の
封水を行ったものであるが、密封輪３９．’Ｉ！で封水
された部分及びその外側に液体ガスケットを介在させる
と好適である。

他の実施例としては密封輪３９．’ｆ！及びこれらを保
持する反負荷側、負荷側サイドカバー３１、ｔｉｌｌの
円周溝をなくして、両サイドカバー、ｙｉ、ａａ内周と
フレーム胴／との間隙−こ液体ガスケットがあるように
両者−こ液体ガスケットを塗布してもよい。

実施例は両サイドカバーＪ／、（ＩＩＩに夫々スラスト
ハウジング、２３、上部ケーシングｌＩ６を固定する形
式をとったが、第一図に示すように従来例に示した第３
図の水中モータのフレームと上下部ブラケットの溶接部
Ａに輪状部材６９を密封材（密封輪Ｊ’？、’Ｉ！、液
体ガスケットの何れか又は両者）を介在させて溶接部を
外部液体から遮断して蔽うようにしてもよく、輪状部材
６デをゴム製として液体ガスケットを介在させてフレー
ムと上下部ブラケットにわたって輪状部材６ｑで締め込
むように嵌め込んでもよい。

〔発明の効果〕

この発明はフレーム胴、フレーム側板及びキャンにより
固定子室を溶接密封する構造の水中モータにおいて、フ
レーム胴端部とフレーム側板の溶接部を蔽う部材を設け
たから、 （１１溶接の熱ζこよる鋭敏化部分を腐食性の液体から
隔離できるため該部分が急速に腐食が進まずキャンドモ
ータを海水、離水等を取扱液とする分野に使用できるよ
うになった。

（２）　キャンドモータが使用できるため耐水絶縁型水
中モータ使用に比較して低コストとなった。

（３）第１実施例はケーブルコネクタが外部液体中にな
い軸封室にあるのでコネクタが腐食しない。

【図面の簡単な説明】

第７図はこの発明の実施例の縦断面図、第一図は他の実
施例の縦断面図、第３図は従来例の縦断面図である。 ／・・７レー４　　コ・−固定子　Ｊ・・上部フレーム
側板　３ａ・・突条　弘・・下部フレーム側板　ｇａ・
・突条　！・・上部ブラケット　６・・ボルト　７・・
上部ラジアルメタル？・・下部ブラケット／／・・ボル
ト／、２・・下部ラジアルメタル　／Ｊ・・ステータキ
ャン　ｌ≠・−回転子　／よ。・モータ軸１６・・自動
調心形スラスト軸受　／７・・回転円板　７Ｋ・・キー
　／デ・・レベリングディスク　λ／・・スラストアー
ム　λコ・−スラストパッド　コＪ・・スッストハウジ
ングコダ・・スラストカラー　コｊ・・アジャストスク
リュー　２６・−スラスト軸受　　コア・・ビン　コｔ
・・スラストカーボン板　＝９・・ロックナツト　３ｏ
・・ボルト　、Ｊ　／・・反負荷側サイドカバー　ＪＩ
＆・・突条　３２・・ポル）　　、７．７・・ダイヤフ
ラム室　３１Ｉ・・ダイヤフラム　Ｊｔ・・孔　３ｔ・
・押え板Ｊ７・・ポル）　　Ｊｔ・・ダイヤフラム保護
板Ｊ？−・密封輪　弘ｌ−−固定子コイル　グλ・・５
芯平形ケーブルコネクタ　４ｔＪ・・平形ケーブル　ａ
ｙ・・負荷側サイドカバー　１４・・突条　ダ！・・密
封輪　弘６・・上部ケーシンククク・・上部カバー　４
ｔｒ−・ポンプ連結ボルト　４ｔ９・・ケーブルナツト
よ／・・座金　！、２・・ゴムブツシュ　ｊ３・・密封
輪　５≠・・シールケース　タｊ・・ボルト５６・・オ
イルシール　ｒ７−・シールカッく一！ｒｔ・・サンド
スリンガ−ｊデ・・メカニカルシール　６／・・固定摺
動環　６２・・回転摺動環　６３・・移動環　６μ・・
ばね座６ｊ・・軸用止輪　６６・・圧縮ばね　６７゜６
ｔ・・橙　６ｑ・・輪状部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、上下のフレーム側板の外径側に嵌入したフレーム胴
   の両端を該フレーム側板と溶接してフレームとし、上下
   のフレーム側板の内径側に嵌入溶接したステータキヤン
   により密封した固定子室を構成した水中モータにおいて
   、フレーム胴とフレーム側板の溶接部を覆う部材を設け
   、該溶接部に外部液体の浸入しない密封手段をフレーム
   と、フレーム胴とフレーム側板の溶接部を覆う部材間に
   設けた水中モータ。