(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸込水槽内で鉛直方向に延び、下端に吸込口を有するとともに、下端側にインペラを取り付けた主軸が配設された揚水管と、
一端が前記揚水管の上端に接続されるとともに、他端が略水平方向に延びる吐出管に接続され、前記揚水管の軸方向に沿った上側部が開口されたベンド管と、
前記主軸に連結される出力軸が配設されたモータケーシングと、このモータケーシングの外側に設けられた冷却部とを有し、前記ベンド管の開口を覆うように水密状態で一体的に取り付けられ、前記吸込水槽から汲み上げた揚水によって降温される耐水モータと、
を備えることを特徴とする立軸ポンプ。
【請求項２】
前記耐水モータの前記モータケーシングに、前記揚水管の軸線と一致する軸芯の中空状のモータ軸を配設し、前記モータ軸に前記出力軸を軸方向に沿って移動可能に配設するとともに、前記出力軸の上端に前記出力軸を所定位置で移動不可能に固定保持する保持機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の立軸ポンプ。
【請求項３】
前記冷却部は、前記モータケーシングの外側にジャケットを配設し、前記モータケーシングと前記ジャケットとの間に冷却用媒体が封入される媒体空間を形成したものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立軸ポンプ。
【請求項４】
前記耐水モータにおける前記ベンド管の開口部側に、前記モータケーシングと前記ベンド管とを区画し前記媒体空間内の冷却用媒体を冷却する熱交換器を設け、前記吐出管側への揚水により前記媒体空間内の冷却用媒体を冷却するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の立軸ポンプ。
【請求項５】
前記揚水管、前記吐出管および前記ベンド管のうちいずれかに、前記媒体空間内の冷却用媒体を冷却する熱交換器を設け、前記吐出管側への揚水により前記媒体空間内の冷却用媒体を冷却するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の立軸ポンプ。
【請求項６】
前記揚水管に前記吸込水槽内に固定するための固定部材を配設するとともに、前記ベンド管を前記吸込水槽の上側の据付床に固定し、前記揚水管の上端と前記ベンド管の一端に、前記揚水管の軸方向に沿って移動可能に嵌合して接続する嵌合接続部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の立軸ポンプ。
【請求項７】
ポンプの主軸に連結される出力軸が配設されたモータケーシングと、このモータケーシングの外側に設けられた冷却部とを備え、前記ポンプのベンド管に形成した開口を覆うように水密状態で一体的に取り付けられ、吸込水槽から汲み上げた揚水によって降温される耐水モータであって、
前記モータケーシングに、前記揚水管の軸線と一致する軸芯の中空状のモータ軸を配設し、前記モータ軸に前記出力軸を軸方向に沿って移動可能に配設するとともに、前記出力軸の上端に前記出力軸を所定位置で移動不可能に固定保持する保持機構を設けたことを特徴とする耐水モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立軸ポンプおよびポンプに搭載される耐水モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
立軸ポンプは、吸込水槽内に鉛直方向に延びるように配管される揚水管と、この揚水管の上端に接続されるベンド管とを備えている。ベンド管では、揚水管からの上向きの水流を水平方向に変えて下流側に接続した吐出管に送水する。また、ベンド管には、駆動手段に連結された回転軸が貫通している。この回転軸は、揚水管内に配設した主軸に連結され、この主軸の下端側に水を汲み上げるためのインペラが固定されている。このような立軸ポンプが特許文献１に記載されている。
【０００３】
しかし、特許文献１の立軸ポンプは、ベンド管を取り囲むようにモータ台を設け、このモータ台に駆動手段を構成するモータや減速機を設置するため、津波等の想定外の水が建屋内に流れ込んだ場合に駆動手段が水没する可能性がある。そして、駆動手段が水没した場合には分解整備を行う必要があるため、復旧に長い時間を要するという問題がある。
【０００４】
なお、立軸ポンプのベンド管を第１据付床に設置し、この第１据付床より更に上方に第２据付床を設けて、この第２据付床に駆動手段を設置するようにしたポンプ設備も知られている。しかし、この場合には、建設コストが増加するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５９４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、水没しても運転を継続可能な立軸ポンプおよびポンプ用の耐水モータを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
まず、ポンプ用の耐水モータは、ポンプの主軸に連結される出力軸が配設されたモータケーシングと、このモータケーシングの外側に設けられた冷却部とを備え、前記ポンプのベンド管に形成した開口を覆うように水密状態で一体的に取り付けられ、吸込水槽から汲み上げた揚水によって降温される耐水モータであって、前記モータケーシングに、前記揚水管の軸線と一致する軸芯の中空状のモータ軸を配設し、前記モータ軸に前記出力軸を軸方向に沿って移動可能に配設するとともに、前記出力軸の上端に前記出力軸を所定位置で移動不可能に固定保持する保持機構を設けたものである。
【０００８】
そして、本発明の立軸ポンプは、吸込水槽内で鉛直方向に延び、下端に吸込口を有するとともに、下端側にインペラを取り付けた主軸が配設された揚水管と、一端が前記揚水管の上端に接続されるとともに、他端が略水平方向に延びる吐出管に接続され、前記揚水管の軸方向に沿った上側部が開口されたベンド管と、前記主軸に連結される出力軸が配設されたモータケーシングと、このモータケーシングの外側に設けられた冷却部とを有し、前記ベンド管の開口を覆うように水密状態で一体的に取り付けられ、前記吸込水槽から汲み上げた揚水によって降温される耐水モータと、を備える構成としている。
【０００９】
この立軸ポンプは、ベンド管の開口部上に耐水モータを水密状態で配設しているため、通常運転時に吸込水槽内の水がベンド管の開口部から外部に漏出させることなく、確実に吐出管から下流側へ送水することができる。しかも、建屋内に想定外の水が流れ込んでモータが水没した場合でも分解整備を行うことなく直ぐに運転できる。さらに、耐水モータの出力軸をポンプの主軸に直結し、駆動機構を１つのポンプ室に集約できるため、設備を簡素化でき、建設コストを抑制できる。
【００１０】
この立軸ポンプでは、前記耐水モータの前記モータケーシングに、前記揚水管の軸線と一致する軸芯の中空状のモータ軸を配設し、前記モータ軸に前記出力軸を軸方向に沿って移動可能に配設するとともに、前記出力軸の上端に前記出力軸を所定位置で移動不可能に固定保持する保持機構を設けることが好ましい。このようにすれば、立軸ポンプを現場で組み立てる場合に、下端側に固定したインペラと、その対向部分との隙間調整を容易に行うことができる。そのため、設置に関する作業性を大幅に向上できる。
【００１１】
また、前記冷却部は、前記モータケーシングの外側にジャケットを配設し、前記モータケーシングと前記ジャケットとの間に冷却用媒体が封入される媒体空間を形成したものであることが好ましい。このように内冷型の耐水モータを用いているため、自然放熱よりも効率的に冷却できる。
【００１２】
さらに、前記耐水モータにおける前記ベンド管の開口部側に、前記モータケーシングと前記ベンド管とを区画し前記媒体空間内の冷却用媒体を冷却する熱交換器を設け、前記吐出管側への揚水により前記媒体空間内の冷却用媒体を冷却するように構成することが好ましい。
または、前記揚水管、前記吐出管および前記ベンド管のうちいずれかに、前記媒体空間内の冷却用媒体を冷却する熱交換器を設け、前記吐出管側への揚水により前記媒体空間内の冷却用媒体を冷却するように構成することが好ましい。
このようにすれば、耐水モータを冷却するための外部設備が不要であるため、ポンプ設備を簡素化できる。または、揚水を冷却用媒体としないため、異物によるジャケット内の閉塞を防止し、信頼性を向上できる。
【００１３】
さらにまた、前記揚水管に前記吸込水槽内に固定するための固定部材を配設するとともに、前記ベンド管を前記吸込水槽の上側の据付床に固定し、前記揚水管の上端と前記ベンド管の一端に、前記揚水管の軸方向に沿って移動可能に嵌合して接続する嵌合接続部を設けることが好ましい。この立軸ポンプを設置する際には、揚水管を吸込水槽内に配置して固定部材によって固定する。その後、ベンド管の一端を揚水管の上端に嵌合させて、ベンド管を据付床に固定する。この際、吸込水槽と据付床の高さ寸法の誤差を、ベンド管を揚水管の軸方向に移動させることにより吸収できる。よって、設置時には誤差の調整作業が不要であるため、設置作業性を向上できる。しかも、この立軸ポンプは、吸込水槽と据付床に荷重を分散できるため、機場に要求される強度を低減できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の立軸ポンプは耐水モータを用いているため、建屋内に想定外の水が流れ込んでモータが水没した場合でも分解整備することなく直ぐに運転できる。また、耐水モータの出力軸をポンプの主軸に直結し、かつ、駆動機構を１つのポンプ室に集約できるため、設備を簡素化でき、建設コストを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る第１実施形態の立軸ポンプを用いたポンプ設備を示す断面図である。
【図２】図１のインペラ部分の拡大断面図である。
【図３】図１のモータ部分の拡大断面図である。
【図４】（Ａ），（Ｂ）はプロテクトライナとインペラとの隙間の調整状態を示す拡大断面図である。
【図５】第２実施形態の立軸ポンプを用いたポンプ設備を示す断面図である。
【図６】図５のインペラ部分の拡大断面図である。
【図７】図５のモータ部分の拡大断面図である。
【図８】第２実施形態の立軸ポンプの第１設置工程を示す断面図である。
【図９】立軸ポンプの第２設置工程を示す断面図である。
【図１０】（Ａ），（Ｂ）はプロテクタ管とインペラとの隙間の調整状態を示す拡大断面図である。
【図１１】第３実施形態の立軸ポンプを示す部分拡大断面図である。
【図１２】第４実施形態の立軸ポンプを示す部分拡大断面図である。
【図１３】第５実施形態の立軸ポンプを示す部分拡大断面図である。
【図１４】第６実施形態の立軸ポンプを示す部分拡大断面図である。
【図１５】第７実施形態の立軸ポンプを示す部分拡大断面図である。
【図１６】第８実施形態の立軸ポンプを示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る立軸ポンプ１０を用いたポンプ設備を示す。この立軸ポンプ１０は、直管状のケーシング１１を備え、このケーシング１１に、浸水しても分解整備することなく運転を継続可能な耐水モータ３０を一体的に搭載したものである。
【００１８】
まず、立軸ポンプ１０を設置するポンプ機場は、図示しない流入側管路から流入する雨水等の水を貯留する吸込水槽１がコンクリート等の打設により設けられている。この吸込水槽１の上方は、据付床２によって覆われている。この据付床２は、吸込水槽１の底部１ａから所定間隔をもって設けられ、その上側の空間がポンプ室３を構成する。また、据付床２には、吸込水槽１への水流入方向の下流側端部近傍に位置するように、貫通孔２ａが設けられている。この貫通孔２ａの周囲には、円筒状をなすように上向きに突出する据付部２ｂが設けられている。
【００１９】
第１実施形態の立軸ポンプ１０のケーシング１１は、据付床２の貫通孔２ａに上側から差し込まれた状態で据付部２ｂに固定されている。このケーシング１１は、貫通孔２ａから下側に垂下される揚水管１２と、据付部２ｂに固定されるベンド管２１とを備える。
【００２０】
揚水管１２は、吸込水槽１内で鉛直方向に延びるように配管されるもので、吸込ベルマウス１３とベーンケーシング１４と中間継手管１８Ａ，１８Ｂとで構成されている。図２に示すように、吸込ベルマウス１３は、下向きに漸次拡径した略円錐筒状をなす。この吸込ベルマウス１３の下端開口からなる吸込口１３ａは、吸込水槽１の底部１ａに対して、所定の距離を隔てて対向配置されている。ベーンケーシング１４は筒状をなし、吸込ベルマウス１３の上端に水密に連結されている。このベーンケーシング１４の内部には、放射状をなすように内向きに突出する複数のリブ１４ａが設けられ、このリブ１４ａの内端に軸受ケーシング１５が一体的に設けられている。この軸受ケーシング１５の内部にはスリーブ１６が配設され、その上下端にセラミック軸受１７Ａ，１７Ｂが配設されている。中間継手管１８Ａは円錐筒状をなし、ベーンケーシング１４の上端に水密に連結されている。図１に示すように、中間継手管１８Ｂは円筒状をなし、中間継手管１８Ａの上端に水密に連結されている。この中間継手管１８Ｂの内部には、内向きに突出する複数のリブ１８ａが設けられ、このリブ１８ａの内端に軸受ケーシング１９が一体的に設けられ、この軸受ケーシング１９内にセラミック軸受２０が配設されている。なお、揚水管１２はこの構成に限定されず、例えば中間継手管１８Ａ，１８Ｂを１つの直管により構成してもよいうえ、３以上の直管により構成してもよい。
【００２１】
ベンド管２１は、図１に示すように、揚水管１２を通した鉛直方向の水流を水平方向に変えて下流側へ吐出するもので、固定用中間継手管２２とデリベンド２４とで構成されている。固定用中間継手管２２は、軸方向の全長が短い円筒状をなし、下端（ベンド管２１の一端）が中間継手管１８Ｂの上端（揚水管１２の上端）に水密に連結されている。この固定用中間継手管２２の上端には、据付床２の据付部２ｂの上端に固定するためのベースプレート２３が径方向外向きに突設されている。デリベンド２４は、垂直方向から水平方向に９０度湾曲したもので、下端が固定用中間継手管２２の上端に水密に連結されている。このデリベンド２４には、揚水管１２の軸方向に沿った上側部（外周部）に、耐水モータ３０の出力軸３８Ａを貫通させるための開口部２５が設けられている。また、デリベンド２４には、開口部２５の外側縁に、揚水管１２の軸線と同軸の円筒状をなすモータ取付部２６が設けられている。さらに、デリベンド２４の上端（ベンド管２１の他端）には、弁２７を介設した吐出管２８が接続されている。なお、ベンド管２１はこの構成に限定されず、例えば固定用中間継手管２２とデリベンド２４とを一体的に設けた構成としてもよい。
【００２２】
デリベント２４のモータ取付部２６には、その上端開口を水密に覆うように耐水モータ３０が取り付けられている。図３に示すように、耐水モータ３０は、鉛直方向に延びる筒状のモータケーシング３１を備えている。このモータケーシング３１内には空気が充填されており（乾式）、揚水管１２の軸線と一致する軸芯にモータ軸３３が配設されている。このモータ軸３３は中空状をなし、その上下には中空状をなす支軸３４Ａ，３４Ｂが連結されている。上側の支軸３４Ａは、モータケーシング３１の上部を覆うケーシングカバー３２に配設した軸受３５Ａに回転自在に支持され、下側の支軸３４Ｂは、モータケーシング３１の下部を覆うボックス上部４６に配設した軸受３５Ｂに回転自在に支持されている。また、モータケーシング３１の内部には、モータ軸３３に回転子３６が固定され、この回転子３６の外周部に固定子３７が配置されている。
【００２３】
モータ軸３３には、出力軸３８Ａが軸方向に沿って移動可能に配設されている。この出力軸３８Ａは、モータケーシング３１の上端を貫通して延び、その貫通した上端部が、カップリング３９によって支軸３４Ａに対して連結されている。このカップリング３９は、支軸３４Ａに連結された下側ジョイント３９Ａと、この下側ジョイント３９Ａに連結される上側ジョイント３９Ｂとを備える。出力軸３８Ａには、径方向に貫通し軸方向に延びる挿通溝３８ａが形成され、上側ジョイント３９Ｂと挿通溝３８ａにロッドを貫通することにより、カップリング３９（支軸３４Ａ）と出力軸３８Ａとが回転不可能に連結される。また、カップリング３９の上部には、出力軸３８Ａの上端に形成したネジ部に螺合するシャフトナット４０が配設されている。このシャフトナット４０の回転により、出力軸３８Ａの移動距離を微妙に調整し、かつ、所定位置で移動不可能に固定保持できる（保持機構）。これらカップリング３９およびシャフトナット４０ひいてはモータ内部は、モータケーシング３１の上部に配設したカバー４１により水密に覆われている。
【００２４】
出力軸３８Ａの下端側は、ベンド管２１の開口部２５を貫通してデリベンド２４内まで延びており、その下端に別体の主軸３８Ｂがシャフトカップリング４２によって一体的に連結（直結）されている。即ち、本実施形態では、出力軸３８Ａと主軸３８Ｂとを直結することにより１本の回転軸を構成している。図１に示すように、主軸３８Ｂはセラミック軸受１７Ａ，１７Ｂ，２０によって回転自在に支持され、軸受ケーシング１５を貫通した下端にインペラ４３が取り付けられている。このインペラ４３の羽根４３ａの外縁が摺接する吸込ベルマウス１３の内周部には、プロテクトライナ４４が配設されている。
【００２５】
図３に示すように、モータケーシング３１の下部には、潤滑油が封入されるオイル室４５が形成されている。このオイル室４５は、モータケーシング３１の下部に配設したボックス上部４６と、このボックス上部４６の下端開口を封鎖するボックス下部４７により区画されている。オイル室４５の下部には、冷却用媒体である一次冷却水が封入される冷却室４８が更に形成されている。この冷却室４８は、ボックス下部４７の下端開口に概ね円板状である熱交換器４９を配設して封鎖することにより区画されている。この熱交換器４９は、屈曲加工により形成された多数の伝熱フィンを有し、その外周部がベンド管２１のモータ取付部２６の上端開口に水密に連結されている。オイル室４５内には、モータケーシング３１内の空気とオイル室４５内の潤滑油の間のシール、および、潤滑油と冷却室４８内の一次冷却水の間のシールを行うメカニカルシール５０Ａが配置されている。また、冷却室４８内には、一次冷却水と揚水管１２を通して汲み上げた揚水の間のシールを行うメカニカルシール５０Ｂが配置されている。
【００２６】
また、モータケーシング３１の外周部には、所定間隔をもって取り囲むように円筒状のウォータジャケット５１が冷却部として配設されている。ウォータジャケット５１の上端は、ケーシングカバー３２によって密閉されている。これにより、モータケーシング３１とウォータジャケット５１との間には、円筒状をなす媒体空間５２が形成されている。この媒体空間５２は、冷却水出口管５３と冷却水入口管５４により冷却室４８に接続されている。さらに、モータ軸３３の下側支軸３４Ｂの冷却室４８に位置する部位には、一次冷却水を循環させるための循環羽根５５が取り付けられている。
【００２７】
この立軸ポンプ１０をポンプ機場に設置する際には、例えば、出力軸３８Ａと主軸３８Ｂとを一体的に連結するとともに、揚水管１２、ベンド管２１および耐水モータ３０を一体的に組み付けた状態で、据付床２の上方から貫通孔２ａに揚水管１２を貫通させる。そして、ベンド管２１のベースプレート２３を据付部２ｂに固定する。
【００２８】
また、出力軸３８Ａ、主軸３８Ｂおよびインペラ４３の組付時には、シャフトナット４０を回転させることにより出力軸３８Ａおよび主軸３８Ｂを軸方向に移動させ、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、インペラ４３と対向部分であるプロテクトライナ４４の隙間を調整する。このように、本実施形態の立軸ポンプ１０は、下端側に固定したインペラ４３の隙間調整を、耐水モータ３０が位置するポンプ室３内にて容易に行うことができ、設置に関する作業性を大幅に向上できる。
【００２９】
この立軸ポンプ１０を運転すると、耐水モータ３０の駆動により、固定子３７に対して回転子３６が回転駆動することにより、モータ軸３３および直結された軸３８Ａ，３８Ｂを介してインペラ４３が回転される。これにより、吸込水槽１内の水が揚水管１２を通して汲み上げられて、吐出管２８を介して下流側へ送水される。この際、本実施形態では、ベンド管２１に開口部２５を設けているが、その上に設けたモータ取付部２６に耐水モータ３０を水密状態で配設しているため、揚水を外部に漏出させることなく、確実に吐出管２８から下流側へ送水することができる。また、中空状のモータ軸３３に出力軸３８Ａを貫通させ、カップリング３９で連結した構成であるため、ポンプスラストを耐水モータ３０の上端で支持することができる。
【００３０】
また、耐水モータ３０内では、ウォータジャケット５１内の媒体空間５２中の一次冷却水が、循環羽根５５の回転により冷却水出口管５３を経て冷却室４８に流入し、熱交換器４９の上面側に導入された後、冷却水入口管５４を経て媒体空間５２に循環供給される。即ち、一次冷却水は、ウォータジャケット５１内の媒体空間５２と熱交換器４９の間を循環する。一方、前述のようにインペラ４３によって汲み上げた揚水は、一部がベンド管２１の開口部２５からモータ取付部２６内に流入し、熱交換器４９の下面側に導入される。従って、耐水モータ３０で発生した熱は、熱交換器４９において一次冷却水から二次冷却水としての揚水に伝達され、その結果、常に冷却された一次冷却水により耐水モータ３０が冷却される。
【００３１】
このように、本発明の立軸ポンプ１０は、耐水モータ３０を用いているため、ポンプ室３が水没しても、耐水モータ３０の分解整備を行うことなく連続運転できる。しかも、内冷型の耐水モータ３０を用いているため、自然放熱よりも効率的に冷却できる。
【００３２】
また、耐水モータ３０の出力軸３８Ａを主軸３８Ｂに直結し、かつ、駆動機構を１つのポンプ室３に集約できるため、設備を簡素化でき、建設コストを抑制できる。さらに、耐水モータ３０内の一次冷却水は、吸込水槽１から汲み上げた揚水を二次冷却水として、熱交換器４９を介して降温できるようにしているため、耐水モータ３０を冷却するための外部設備が不要であり、ポンプ設備を簡素化できる。または、揚水を冷却用媒体としないため、異物によるウォータジャケット５１内の閉塞を防止し、信頼性を向上できる。
【００３３】
（第２実施形態）
図５は第２実施形態の立軸ポンプ１０を用いたポンプ設備を示す。この第２実施形態では、揚水管６１を固定部材７５によって吸込水槽１内に固定するとともに、ベンド管６９を据付床２に固定することにより、立軸ポンプ１０の荷重を吸込水槽１と据付床２に分散できるようにし、かつ、これらの内部に配設する駆動系部品だけを取出可能とした点で、第１実施形態と大きく相違する。
【００３４】
具体的には、第２実施形態の立軸ポンプ１０のケーシング６０は、吸込水槽１内で鉛直方向に延びるように配管される揚水管６１と、揚水管６１を通した鉛直方向の水流を水平方向に変えて下流側へ吐出するベンド管６９と、揚水管６１を吸込水槽１に立設するための固定部材７５とを備えている。
【００３５】
揚水管６１は、吸込ベルマウス６２とベーンケーシング６４と中間継手管６６Ａ〜６６Ｃとで構成されている。図６に示すように、吸込ベルマウス６２は略円錐筒状をなし、その下端開口からなる吸込口６２ａが、固定部材７５によって吸込水槽１の底部１ａに対して所定の距離を隔てて対向配置されている。本実施形態では、インペラ８０の羽根８０ａの外縁が摺接する部分に、プロテクトライナ４４を配設する代わりにプロテクタ管６３が配設されている。このプロテクタ管６３は逆円錐筒状をなし、下端が吸込ベルマウス６２に水密に連結されている。ベーンケーシング６４は筒状をなし、プロテクタ管６３の上端に水密に連結されている。このベーンケーシング６４の内部には、放射状をなすように内向きに突出する複数のリブ６４ａが設けられている。このリブ６４ａの内側縁には、軸受ケーシング８３を着脱可能に組み付けるための係合部６５が、内向きに突出するように設けられている。中間継手管６６Ａは円錐筒状をなし、ベーンケーシング６４の上端に水密に連結されている。図５に示すように、中間継手管６６Ｂは円筒状をなし、中間継手管６６Ａの上端に水密に連結されている。中間継手管６６Ｃは円筒状をなし、中間継手管６６Ｂの上端に水密に連結されている。この中間継手管６６Ｃの上端（揚水管６１の上端）は、図７に示すように、ベンド管６９の一端の内側に嵌合して接続する嵌合接続部６７とされている。この嵌合接続部６７の外周部には、ベンド管６９との間をシールするためのシール部材６８が配設されている。
【００３６】
ベンド管６９は、固定用中間継手管７０とデリベンド７３とで構成されている。固定用中間継手管７０は、軸方向の全長が短い円筒状をなし、その下端には、据付床２の据付部２ｂの上端に固定するためのベースプレート７１が径方向外向きに突設されている。固定用中間継手管７０の下端には、径方向外向きに膨出した嵌合接続部７２が設けられ、この嵌合接続部７２が中間継手管６６Ｃの嵌合接続部６７の外側に嵌合して接続されている。デリベンド７３は、垂直方向に延びる第１直管部７３ａに、水平方向に延びる第２直管部７３ｂを接合した如き逆Ｌ字形状をなす。このデリベンド７３の第１直管部７３ａの下端は、固定用中間継手管７０の上端に水密に連結されている。また、デリベンド７３の第１直管部７３ａの上端は、出力軸７７Ａを貫通させるとともに、耐水モータ３０を水密状態で取り付けるための開口部７４とされている。デリベンド７３の第２直管部７３ｂの端部は、弁２７を介設した吐出管２８に接続されている。なお、この第２実施形態のデリベンド７３は、開口部７４の開口面積が大きく、開口部７４と第２直管部７３ｂの上側頂部とが略面一に位置する構成である。
【００３７】
固定部材７５は、吸込ベルマウス６２の吸込口６２ａと吸込水槽１の底部１ａに連結することにより、吸込水槽１内に揚水管１２を鉛直方向に延びるように固定するものである。この固定部材７５は、図６に示すように、吸込ベルマウス６２の下端外周縁に周方向に所定間隔をもって配設した複数の支柱７６を備えている。
【００３８】
ケーシング６０の開口部７４には、第１実施形態と同様の耐水モータ３０が水密状態に取り付けられている。そして、本実施形態では、図９に示すように、耐水モータ３０の出力軸７７Ａに、駆動系部品である主軸７７Ｂ，７７Ｃおよびインペラ８０が一体的に組み付けられている。具体的には、耐水モータ３０には出力軸７７Ａが回転自在に配設されている。この出力軸７７Ａには、別体の第１主軸７７Ｂがシャフトカップリング７８によって一体的に連結されている。また、この第１主軸７７Ｂには、別体の第２主軸７７Ｃがシャフトカップリング７９によって一体的に連結されている。そして、この第２主軸７７Ｃの下端には、インペラ８０が連結されている。
【００３９】
出力軸７７Ａおよび主軸７７Ｂ，７７Ｃは、保護管８１Ａ，８１Ｂおよび軸受ケーシング８３によって覆われている。保護管８１Ａは、耐水モータ３０の下部に固定されている。この保護管８１Ａの下部には、別体の保護管８１Ｂが中間軸受８２を介して連結されている。この中間軸受８２は、中間に位置する第１主軸７７Ｂを回転自在に支持している。また、保護管８１Ｂの下部には、軸受ケーシング８３が連結されている。図６に示すように、軸受ケーシング８３には、ベーンケーシング６４の係合部６５に係合する係合段部８４が設けられている。また、軸受ケーシング８３の上下端には、水中軸受８５Ａ，８５Ｂが配設されている。これら水中軸受８５Ａ，８５Ｂは、下端に位置する第２主軸７７Ｃを回転自在に支持している。そして、第２主軸７７Ｃにおいて、軸受ケーシング８３から下側に突出した部分にインペラ８０が連結されている。
【００４０】
この立軸ポンプ１０をポンプ機場に設置する際には、例えば、図８に示すように、揚水管６１の下端に固定部材７５を一体的に組み付けた状態で、据付床２の上方から貫通孔２ａに揚水管６１を貫通させる。そして、吸込水槽１の底部１ａ上に固定部材７５を載置し、固定部材７５を底部１ａに固定する。これにより、揚水管６１が吸込水槽１内で鉛直方向に立設される。
【００４１】
ついで、据付床２上にベンド管６９を配置し、図９に示すように、固定用中間継手管７０を据付床２の据付部２ｂ上に配置するとともに、ベンド管６９のベースプレート７１を据付部２ｂに固定する。この際、従来では吸込水槽１と据付床２の高さ寸法の誤差を、スペーサ等の配設により調整する必要があった。しかし、本実施形態では、揚水管６１とベンド管６９とを嵌合接続部６７，７２の嵌合により接続する構成としている。そのため、吸込水槽１と据付床２の誤差は、ベンド管６９を揚水管６１に対して軸方向に移動させることにより吸収できる。よって、設置時には誤差の調整作業が不要であるため、設置作業性を向上できる。
【００４２】
ついで、主軸７７Ｂ，７７Ｃおよびインペラ８０を一体的に組み付けた耐水ポンプ３０を吊り下げ、開口部７４から揚水管６１内に挿入する。そして、ベーンケーシング６４の係合部６５に軸受ケーシング８３の係合段部８４を係合させる。この際、シャフトナット４０を回転させることにより出力軸７７Ａおよび主軸７７Ｂ，７７Ｃを軸方向に移動させ、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、インペラ８０と吸込ベルマウス６２（プロテクタ管６３）の隙間を調整する。最後に、耐水モータ３０をベンド管６９の開口部７４に水密に連結するとともに、耐水モータ３０の上側にカバー４１を水密に取り付ける。
【００４３】
この第２実施形態の立軸ポンプ１０を運転すると、耐水モータ３０の駆動により、直結された出力軸７７Ａおよび主軸７７Ｂ，７７Ｃを介してインペラ８０が回転することにより、吸込水槽１内の水が揚水管６１を通して汲み上げられて、吐出管２８を介して下流側へ送水される。そして、この運転時には、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００４４】
しかも、第２実施形態の立軸ポンプ１０は、揚水管６１を固定部材７５によって吸込水槽１内に固定し、ベンド管６９を据付床２に固定するものであるため、吸込水槽１と据付床２に荷重を分散できる。よって、ポンプ機場の据付床２に要求される強度を低減できる。また、本実施形態では、駆動系部品である主軸７７Ｂ，７７Ｃ、インペラ８０および耐水ポンプ３０だけを、ケーシング６０から引き上げることができる（プルアウト型）。そのため、回転体であるインペラ８０をメンテナンスする際には、ケーシング６０を引き上げる必要がない。よって、引き上げ重量を軽量化することができるため、点検作業性を向上できる。
【００４５】
（第３実施形態）
図１１は第３実施形態の立軸ポンプ１０を示す。この第３実施形態では、耐水モータ３０のモータケーシング３１に対して出力軸３８Ａを所定位置で固定保持するための保持機構の構成を変更した点で、第１実施形態と大きく相違する。
【００４６】
具体的には、第３実施形態のカップリング３９には、上下のジョイント３９Ａ，３９Ｂの間にスペーサ９０が配設されている。このスペーサ９０は、出力軸３８Ａの軸方向に沿った肉厚が、主軸３８Ｂの下端側に固定したインペラ４３と吸込ベルマウス１３との隙間に応じて設定される。言い換えれば、複数種の肉厚のスペーサ９０が準備され、インペラ４３と吸込ベルマウス１３との隙間に応じて、所定肉厚のスペーサ９０が、ジョイント３９Ａ，３９Ｂの間に配設される。または、同一肉厚のスペーサ９０が複数枚準備され、インペラ４３と吸込ベルマウス１３との隙間に応じて、所定枚数のスペーサ９０が、ジョイント３９Ａ，３９Ｂの間に配設される。
【００４７】
このように構成した第３実施形態では、出力軸３８Ａおよび主軸３８Ｂを介してインペラ４３の調整作業性を向上できる。しかも、ポンプ室３が水没しても耐水モータ３０の分解整備を行うことなく連続運転できる等、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。勿論、第２実施形態と同様に、固定部材７５によって吸込水槽１内に固定し、内部に配設する駆動系部品だけを取出可能に構成することもできる。
【００４８】
（第４実施形態）
図１２は第４実施形態の立軸ポンプ１０を示す。この第４実施形態では、カップリング３９にスペーサ９０を配設する代わりに、ベンド管２１と耐水モータ３０との間にスペーサ９１を配設した点で、第３実施形態と相違する。
【００４９】
具体的には、第４実施形態のベンド管２１には、デリベンド２４の開口部２５にスペーサ９１が配設され、このスペーサ９１の上側に耐水モータ３０に一体的に組み付けられた熱交換器４９が水密に連結されている。スペーサ９１は、第３実施形態と同様に、出力軸３８Ａの軸方向に沿った肉厚が、主軸３８Ｂの下端側に固定したインペラ４３と吸込ベルマウス１３との隙間に応じて設定されている。これにより、第３実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５０】
（第５実施形態）
図１３は第５実施形態の立軸ポンプ１０を示す。この第５実施形態では、スペーサ９０，９１の代わりに、ケーシングカバー３２とカップリング３９との間にスプリットリング９２を配設した点で、第３および第４実施形態と相違する。
【００５１】
具体的には、第５実施形態の支軸３４Ａ，３４Ｂは、モータ軸３３を一緒に出力軸３８Ａの軸方向に沿って移動できるように、軸方向の寸法が長尺に形成されている。カバー４１およびカップリング３９を配設していない状態で、主軸３８Ｂの下端側に固定したインペラ４３と吸込ベルマウス１３との隙間に応じて所定肉厚のスプリットリング９２を支軸３４Ａに外嵌する。そして、支軸３４Ａに下側ジョイント３９Ａを連結した後、下側ジョイント３９Ａに上側ジョイント３９Ｂを連結する。これにより、インペラ４３と吸込ベルマウス１３との隙間を容易に調整することができる。よって、第３および第４実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５２】
（第６実施形態）
図１４は第６実施形態の立軸ポンプ１０を示す。この第６実施形態では、媒体空間５２内の一次冷却水を冷却するために、耐水モータ３０の下端に配設した多数の伝熱フィンを有する熱交換器４９の代わりに、別体の熱交換器９４を用いてケーシング１１の外側面に配設した点で、各実施形態と相違する。
【００５３】
具体的には、耐熱モータ３０の下端に形成される冷却室４８は、ボックス下部４７の下端開口に円板状の区画板９３を配設することにより閉鎖され、この区画板９３の外周部がベンド管２１のモータ取付部２６の上端開口に水密に連結されている。
【００５４】
モータ取付部２６の外側面には、熱交換器９４が配設されている。この熱交換器９４は、モータ取付部２６に挿通部２６ａを設け、この挿通部２６ａに嵌め込むことにより、内部を流動する揚水に接触可能に配設されている。熱交換器９４の内部には、一次冷却水を通過させる流路が区画されて設けられている。また、流路は、一端が接続管９５Ａによってボックス下部４７に接続されて冷却室４８と連通され、他端が接続管９５Ｂによってウォータジャケット５１に接続されて媒体空間５２に連通される。また、媒体空間５２内の冷却水出口管５３と冷却室４８とが接続管９５Ｃによって連通されている。なお、冷却水出口管５３内を除く冷却室４８内と媒体空間５２とを連通させる冷却水入口管５４は設けられていない。
【００５５】
この第６実施形態の立軸ポンプ１０は、耐水モータ３０が駆動されると、各実施形態と同様に、吸込水槽１内の水が揚水管１２を通して汲み上げられて、吐出管３０を介して下流側へ送水される。また、耐水モータ３１内では、ウォータジャケット５１内の媒体空間５２中の一次冷却水が、循環羽根５５の回転により冷却水出口管５３および接続管９５Ｃを経て冷却室４８に流入し、接続管９５Ａを経て熱交換器９４内に流入する。その後、熱交換器９４内を通過し、接続管９５Ｂを経て媒体空間５２に循環供給される。そして、一次冷却水は、揚水管１２からベンド管２１内を通して吐出管２８の側へ排出される揚水を二次冷却水として、冷却室４８内を通過する際に区画板９３を介して冷却され、かつ、熱交換器９４内を通過する際に冷却される。
【００５６】
このように構成した第６実施形態の立軸ポンプ１０は、ポンプ室３が水没しても耐水モータ３０の分解整備を行うことなく連続運転できる等、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。勿論、第２実施形態と同様に、固定部材７５によって吸込水槽１内に固定し、内部に配設する駆動系部品だけを取出可能に構成することもできる。また、第３〜第５実施形態のように、スペーサ９０，９１またはスプリットリング９２を用いることにより、出力軸３８Ａおよび主軸３８Ｂを介してインペラ４３の調整作業性を向上できる。
【００５７】
（第７実施形態）
図１５は第７実施形態の立軸ポンプ１０を示す。この第７実施形態では、熱交換器９４を吐出管２８における弁２７の上流側に配設した点で、第６実施形態と相違する。熱交換器９４は、第６実施形態と同様に、接続管９５Ａ，９５Ｂにより耐水モータ３０に接続されている。そして、このように構成した第７実施形態では、第６実施形態と比較して熱交換器９４の配設構造や接続管９５Ａ，９５Ｂの配管構造が複雑になるが、二次冷却水による一次冷却水の冷却効率を大幅に向上できる。
【００５８】
（第８実施形態）
図１６は第８実施形態の立軸ポンプ１０を示す。この第８実施形態の立軸ポンプ１０は、例えば排水容量が少ない小型のもので、水冷式の耐水モータ３０の代わりに、空冷式の耐水モータ３０を用いた点で、各実施形態と相違する。
【００５９】
具体的には、耐水モータ３０は、冷却部であるウォータジャケット５１による媒体空間５２、ボックス下部４７による冷却室４８、熱交換器４９，９４および循環羽根５５等の冷却機構は設けられていない。そして、モータケーシング３１の外側には、ウォータジャケット５１の代わりに、複数のフィンを放射状に突出させたヒートシンク９６が冷却部として配設されている。
【００６０】
このように構成した第８実施形態の立軸ポンプ１０は、ポンプ室３が水没しても耐水モータ３０の分解整備を行うことなく連続運転できる等、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。勿論、第２実施形態と同様に、固定部材７５によって吸込水槽１内に固定し、内部に配設する駆動系部品だけを取出可能に構成することもできる。また、第３〜第５実施形態のように、スペーサ９０，９１またはスプリットリング９２を用いることにより、出力軸３８Ａおよび主軸３８Ｂを介してインペラ４３の調整作業性を向上できる。
【００６１】
なお、本発明の立軸ポンプ１０は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００６２】
例えば、揚水管１２にベンド管２１を一体的に連結した第１実施形態の立軸ポンプ１０においても、固定部材７５を採用して揚水管１２を吸込水槽１に固定してもよい。また、第２実施形態の固定部材７５は、吸込水槽１の底部１ａに固定するものに限られず、吸込水槽１の側壁部に固定する構成としてもよい。
【００６３】
さらに、第１〜第７実施形態では、媒体空間５２内に冷却用媒体として冷却水を封入する構成としたが、水に限られず、不凍液等の媒体を封入する構成としてもよい。また、液体状に限られず、流動性を有する媒体であればよい。さらに、耐水モータ３０において、モータケーシング３１に対して出力軸を所定位置で固定保持するための保持機構の構成は、前記各実施形態の構成に限定されず、希望に応じて変更が可能である。そして、耐水モータ３０は、立軸ポンプ１０に限られず、主軸を水平方向に延びるように配置した横軸ポンプにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…吸込水槽
２…据付床
１０…立軸ポンプ
１１，６０…ケーシング
１２，６１…揚水管
１３ａ，６２ａ…吸込口
２１，６９…ベンド管
２３，７１…ベースプレート
２５，７４…開口部
２８…吐出管
３０…耐水モータ
３１…モータケーシング
３３…モータ軸
３８Ａ，７７Ａ…出力軸
３８Ｂ，７７Ｂ，７７Ｃ…主軸
４０…シャフトナット（保持機構）
４３，８０…インペラ
４８…冷却室
４９…熱交換器
５１…ウォータジャケット（冷却部）
５２…媒体空間
６７，７２…嵌合接続部
７５…固定部材
【図１】
0005642120.tif 000002
【図２】
0005642120.tif 000003
【図３】
0005642120.tif 000004
【図４】
0005642120.tif 000005
【図５】
0005642120.tif 000006
【図６】
0005642120.tif 000007
【図７】
0005642120.tif 000008
【図８】
0005642120.tif 000009
【図９】
0005642120.tif 000010
【図１０】
0005642120.tif 000011
【図１１】
0005642120.tif 000012
【図１２】
0005642120.tif 000013
【図１３】
0005642120.tif 000014
【図１４】
0005642120.tif 000015
【図１５】
0005642120.tif 000016
【図１６】
0005642120.tif 000017