JPS61157243A - 水中電動機 - 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」 この発明は水中電動機の外周に間隔をおいて吸込ケーシ
ングを配した水中ポンプに用いられる吸込ケーシング付
の水中電動機番と関する。

「従来の技術」 第３図は従来例の吸込ケーシングを備えた水中電動機に
ポンプを連結した縦断面図である。

水中電動機ａの上部にステーｂと中継板Ｃを介してポン
プｄが固定されている。吸込ケーシング２／の下部の多
数の孔から吸込まれた液体は電動機フレ〒ム／と吸込ケ
ーシング、２７間の輪状空間の吸込通路ｑＩＩをとおっ
て上昇し、電動機ａ上部と中継板Ｃ間の吸込ケーシング
、２／の上部円筒部２／ａで囲まれた電動機軸６とポン
プ軸３６を連結する軸継手ｅのある吸込通路ｌＩ４４こ
流れ、ポンプｄの吸込カバーｆをとおり、ポンプｄに吸
込まれる。

第ダ図は他の従来例である。吸込ケーシングＪ／の下部
から吸込まれた液体は吸込通路ｔＩ＜＜を上昇し、吸込
ケーシングＪ／に固定された吸込カバ−２ダ手前から始
まる吸込通路グ乙に入り、ポンプｄに吸込まれる。

このような第３図、第９図に示されるような吸込ケーシ
ングを備える水中電動機では電動機から上方の吸込通路
ｑ６は吸込ケーシングコ／の大きさの直径の上部円筒部
、２／ａと中継板Ｃ（第３図）もしくは第９図に示す吸
込ケーシング、２／の上部の内フランジＪ／ｂで画され
る円筒のおわんを伏せた形となっており、この円筒部の
中心側の電動機の上部ブラケットｌの上部は複雑をこ凹
凸がある。この凹凸は上部ブラケット＋に軸受、軸封装
置を備えるための観点からのみ定められている。第グ図
の従来例では吸込カバー２ｑ中も円筒形である。

第３図、第１図においてイーイで示す線より上の部分は
ポンプｄとなっており、流れを考慮して形が決められて
いる。

「発明が解決しようとする問題点」 従来例では吸込流は電動機ａ下部から始まっており、電
動機上部又は電動機とポンプを連結するケーシング部材
の形状は流れ学上全く考慮されておらず、渦を発生する
等流体損失が大きくなっている。又上部ブラケツ）Ｕの
電動機軸重の出口の軸封装置の外側部分ｇが大きな死水
域となっているために軸封装置外側に取扱液中の異物が
集まり堆積し易く、軸封装置に悪影響を及ぼしている。

この発明は水中電動機外周に吸込ケーシングを有する水
中電動機における上記従来例の欠点をなくして連続した
流れが得られること（こより、取扱液体の流体損失を少
くし、流れを滑らかにして吸込通路壁に液体中の異物が
堆積しない水中電動機を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

「問題点を解決するための手段」 この発明は電動機外周に間隔をおいて吸込ケーシングを
配した水中電動機において、電動機の上部ブラケットを
軸封装置及び軸受を備える内部材と吸込ケーシングとポ
ンプを外部と遮断してつなぐ外部材とで一体に構成して
内外部材間に一方が吸込ケーシングと電動機フレーム間
の吸込通路に滑らかに接続し、他方がＩＫ接もしくは吸
込カバーを介して間接にポンプの吸込口に吸込まれる液
体が滑らかに流入する形状に接続させて吸込通路を設け
ると共にとの吸込通路の通路壁を構成する上部ブラケッ
トの内部材、外部材の面を夫々溝らかに連続すると共に
吸込ケーシング側の吸込通路からポンプ吸込口１こ到る
吸込通路の断面積を次第に変化させると共に方向をゆる
やかに変化させた水中電動機である。

「作用」 上部ブラケット中の吸込通路では死水域は生ぜず、次第
（こ流速が増大する渦流の少ない流体損失の少ない流れ
が生ずる。従って取扱液体は上部ブラケット中の吸込通
路を一様に流れて液体中の異物が上部ブラケット軸封部
の外側に堆積しない。

「実施例」 以下、図面に従ってこの発明の実施例について説明する
。第１図は縦断面図である。

電動機フレーム／には上下端に外フランジが設けられ、
上端に上部ブラケットコが密封輪３を介して嵌入され、
ボルトＱにより固定され、下端に下部ブラケット５が密
封輪ｌθを介して嵌入し、不図示のボルトにより固定さ
れている。

電動機軸ｔは上下部ブラケツ）ｊ、ｊに夫々嵌入固定さ
れたラジアルメタル？、ｒに滑入してラジアル荷重を支
持され、下部ブラケツ）ｊ−に支持される浮動式のスラ
スト軸受りに電動機軸６下端が係合して下向きの推力を
担持され、電動機軸重に固定されたスラストカラー／／
に摺擦する上部ブラケットコに固定されたスラストメタ
ルノコにより上向きの推力を担持されている。

上下部ラジアルメタル？、を間で電動機軸６にはロータ
ノ３が嵌入固定され、ロータ／３と空隙をおいてステー
タ／４！が電動機フレーム／に嵌入固定されている。下
部ブラケット１には円周上に複数個のフレーム／内に連
通する凹部１５が設けられ、凹部／Ｓにはダイヤフラム
／６が嵌入してダイヤフラム／Ａのフランジに孔／７の
あいた押え板／ｇが当接して該ダイヤ−７Ｆム１６の周
縁を不図示のボルトにより押え板／１と共に下部ブラケ
ットｊに共締め固定しである。／デは押え板／ｌとダイ
ヤプラム／ｌの底との間に挿入された圧縮ばねである。

上下部ブラケツ）！、ｊには下部１こ内外を通ずる多数
の孔を設けた円筒彫版金製の吸込ケーシング、２／が嵌
入し、ポル）、２Ｊ、、２Ｊにより固定されている。

上部ブラケット、２にはポンプと電動機を連結する吸込
カバー、２４Ｚが嵌入し、ポル）、２．ｔにより固定さ
れている。吸込カバー２Ｑｌこはポンプケーシング、２
６が嵌入し、ボルト、２７により固定されている。

上部ブラケットコに嵌入レボルト２ｇにより固定された
軸封ケース、２？中においてメカニカルシール３／、そ
の外部側で軸封ケース２９番こ嵌太し電動機軸ｔと摺擦
するオイルシール３．２、及び電動機軸６１こ嵌入固定
され、リップ部が軸封ケース、２９の上部先端円筒形部
の外周に接近するサンド不リンガ３３ｉこより軸封され
て電動機軸６は上部へ突出している。

電動機軸６の軸端にはポンプとの軸継手３ダの中心段孔
の一つの孔がキー３５を介して嵌入固定され、該軸継手
３１／−の中心の段孔の他の孔には次段ポンプ（不図示
）に回転力を伝達する機能を兼ねるポンプ軸３６がキー
３りを介して嵌入固定されており、ポンプ軸３６にはポ
ンプケーシング、２Ａと吸込カバー、２４ｔに囲まれた
ポンプ室３ｓ中１こ収容される羽根車３９がキーグーを
介して嵌入固定されている。ポンプケーシングコ６の流
路４４２は一段目ポンプの吐出通路が二段目ポンプの吸
込通路となるようζζ上に行くに従って中心側へ寄るよ
うになっている。

羽根車３りの吸込側端外周は吸込カバー、２ＩＩに嵌入
固定されたライチリンググ３と隙間少く嵌合して水封さ
れている。

吸込ケーシング２／と電動機フレーム１間に出来る吸込
通路＜ｉ＜ｚは大略吸込ケーシング２／の内径と電動機
フレーム／の外径により定まる中空円筒形状である。一
方吸込カバーＵ＆の上端の羽根車３り直前の吸込通路Ｉ
ＩＳは大略羽根車３９の吸込口側端外径と軸継手３ダの
外径により定まる中空円筒形状である。吸込通路４１ｑ
１扁 の上方では吸込まれた液体はほぼ軸方向に流れ、吸込通
路４１．ｔにおいてもほぼ軸方向に流れる。

この吸込通路ｕ＜ｚ　、　ｔＩｓ間の吸込通路１１Ａは
流れ学−ヒ死水領域を作らず、渦を発生させない形状と
しである。

吸込通路’ＩＱ上部から＆ｊまでに到る吸込通路の形状
は理論的に決定する方法はないが可及的に流路の長さを
短くして流路内の摩擦損失を少なくすることと、通路の
断面積を次第に変化させると共にその方向をゆるやかに
変化させることにより渦流を生ぜしめないことである。

次にか＼る吸込通路Ｑ（ｌからｔｌ、ｔまでの流路壁を
構成する部材の各筒形状についてのべる。

上部ブラケツｌ−，２は電動機の上部軸受を支持しであ
る上部ブラケット内部材ダ７の下部が電動機フレーム／
の上部フランジの外径と同径となっており、つづいて円
錐形部ｔＩｔにつづく。この円錐形部ａｔに対向する上
方に上部ブラケット外部材ｑ９には円錐形導入部ｓｉが
設けてあり、吸込通路Ｑ（ｌの上部に流れて来た液体の
方向を中心側へ向けるようになっている。上部ブラケッ
ト内部材４１７は円錐形部ｑｇにつづいて円筒部５コが
上方にのび、円筒部ｊ２＃こつづけて円弧状番こ上部ブ
ラケット内部材ダ７の角を大きく丸めた丸面状部ｊ３と
して丸面状部Ｓ３に軸封ケース、２？の外面を断面で見
て丸面状部ｊ３と逆方向の曲率でサンドスリンガ３３外
径になるべく滑らかに接続する曲線を母線とする回転曲
面の軸封ケース面ｓ４Ｉとしである。尚、サンドスリン
ガ３３外周形状も含めて軸継手３ダまでを結ぶ一曲線を
母線としてサンドスリンガ３３の外周を三次元の曲面と
してもよい。上部ブラケット外部材ｆ？は円錐形導入部
ｊ／につづいて上部ブラケット内部材４！７の円錐形部
４Ｉｔ、円筒部ｊ　２、丸面状部ｊ３−こ対して流路直
角断面積が次第に縮小するよう曇こ中心に対して凹な曲
線を母線とする回転曲面の上部ブラケット外部材内壁面
ｊＳとしである。

上部ブラケットコの内外部材４！７，０９間１こは整流
と内外部材を連結する機能を有する整流板、ｔＡが設け
である。整流板の内の一つにはケーブル導入トンネルｊ
？が一体に設けられる。第コ図は第１図のＡ−Ａ断面図
でケーブル導入トンネルｊ７の部分は整流板５６と併せ
て流れの抵抗を少くした形状をしている。

吸込カバー、２ダの内周は下方から上方ｌこ向って次第
に小径となり、中心に対して凸な吸込カバー流路壁５ｇ
が設けられ、流路壁ｓｒは下端が外部材内壁面Ｓ５とな
めらかに連続し、上端は羽根車３９の吸込口部とほぼ同
直径の円筒状である。この吸込カバー流路壁５ｇの形状
は軸封ケース面、ｔｐ、軸継手３ｑ、サンドスリンガ３
３等の外面と対向して流路断面が次第に縮小する形状で
ある。流路壁、！ｒｔには整流板５９が設けである。

このような形状であるから上部ブラケットλの吸込通路
ダ乙の入口部から吸込カバーａａ上部と軸継手３ｑ間で
できる吸込通路４’ｊ才では次第に流路断面が減少して
凹凸が少ない。

電動機が附勢されて羽根車３デが回転すると吸込ケーシ
ング、２／の下部の多数の吸込孔から、吸込ケーシング
、２／中に入った液体は吸込通路ｌＩｑを上昇する。上
昇すると電動機フレーム／の上部フランジの部分で流路
断面積は減少するがこ＼では通常流速は速くないので殆
んど流れの損失はない。尚、電動機フレーム／の上部フ
ランジが影響を与えるような流速のときはフレーム／の
上下部フランジ間を板金製円筒で蔽って同径としてもよ
い。

上部ブラケットコの吸込通路’ＩＡの入口に達すると液
体の流れは軸心側を向き、軸心からの吸込通路までの距
離が近くなるので流路断面積は次第に減少して流速は増
大するが吸込通路ＱＡ、４＃が滑かにつながっており方
向がゆるやかに変化しているので流れは急変化せず流体
摩擦損失が少ない。

実施例は軸封ケース、２デの外径が吸込カバー−りの吸
込通路の最小径となっている上端の吸込通路４Ｉｒの位
置の直径より大きいために組立上から吸込カバー、２ダ
は必要である。吸込カバーＪ４Ｉの上端の吸込通路を軸
封ケース、２？がとおりぬけられる場合は上部ブラケッ
トコは吸込カバーコ弘と一体とすることとし、整流板！
ｒ９は吸込通路上端で上部ブラケットコに円筒形嵌合部
を設けて該円筒形嵌合部に嵌入する内周側が吸込通路と
なる円環状部材ｌこ一体に設けてもよい（不図示）。

〔発明の効果〕

この発明は電動機の枠の外側に空間をおいて吸込ケーシ
ングを配し、吸込ケーシング下部に吸込孔を備え、電動
機上部に連結したポンプとの間で吸込ケーシングと電動
機外周をとおる吸込通路を設けたポンプ用水中電動機に
おいて、水中電動機の上部ブラケット１こ吸込通路を設
け、吸込ケーシングとモータ枠との間の吸込通路からポ
ンプまでの吸込通路を次第に変化すると共ｌこ方向をモ
ータ軸に向ってゆるやかに変化するようにした水中電動
機としたから、水中モータポンプの全効率をＯ，Ｓ〜／
チ引き上げることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の縦断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａｌｉｌｊ酉図、第３図、第ダ図は夫々従来例の
縦断面図である。 ｌ・・電動機フレーム　コ・・上部ブラケット　３・・
密封輪　ダ・・ボルト　！・・下部ブラケット　６・・
電動機軸　ｑ、ｔ・・ラジアルメタル　タ・−スラスト
軸受　ｉｏ＠・密封輪　／／−−スラストカラー　／コ
・・スラストメタル　／３・−ロータ　／１ｌ−−ステ
ータ／ｊｔ・−凹部　１６・・ダイヤフラム　／り・・
孔　／ｌ・・押え板　／９・・圧縮ばね、２／・・吸込
ケーシング　、２．２．．２．７・・ボルト、２ＩＩ・
・吸込カバー　コ！―・ボルト　、２Ａ−−ポンプケー
シング　コク、コｔ―・ボルト、２９・・軸封ケース　
３／・・メカニカルシール　３コー拳オイルシール リンガ　３ダ・會軸継手　３ｊ−Φキー　３ｔ・・ポン
プ軸　３７・・キー　３ｇ・・ポンプ室　３９−・羽根
車　ｌＩ／・・キー　ダコ・φ流路　ｌＩ３・・ライナ
リング　ｌＩダ，ｌｌｒ，’１６　・・吸込通路　ダク
・・上部ブラケット内部材Ｑｔ・・円錐形部　ｌＩ９・
・上部ブラケット外部材　Ｓ／・・円錐形導入部　ｊ、
２・・円筒部ｊ３・・丸面状部　Ｓａ・・軸封ケース面
、５′よ・パ内壁面　！６・・整流板　５り・・ケーブ
ル導入トンネル　５ｒ・９流路壁　Ｓ９ｅ・整流板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電動機外周に間隔をおいて吸込ケーシングを配し上
   部にポンプを連結する水中電動機において、水中電動機
   の上部ブラケットに吸込通路を設け、吸込ケーシングと
   モータ枠との間の吸込通路からポンプまでの吸込通路を
   次第に変化すると共にその方向をモータの軸方向に向つ
   てゆるやかに変化するようにした水中電動機。