(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機を水密に収容した電動機フレームが軸線方向に沿う環状の水路に取り囲まれ、かつ前記軸線方向にのびる複数の案内羽根を介してアウターケーシングの内部に組付けられ、前記電動機によって回転駆動されるポンプ主軸の端部が前記電動機フレームから前記アウターケーシングの内部に導出されており、この導出端部に羽根車が取付けられているとともに、前記電動機フレームを水密に貫通して挿入された導電ケーブルが前記電動機に電気的に接続され、前記案内羽根は、その軸線方向長さが前記電動機と前記電動機フレームとの接触部の接触長さ以上で、かつ、前記電動機フレーム長さに略等しい状態で、前記接触部を含むように配置され、
前記電動機フレームにおける前記電動機との接触部位より後端側の部分が、その他の部分よりも大径化されており、
前記案内羽根が前記電動機フレームの大径化部分に届く長さであり、その大径化部分を通して前記導電ケーブルが前記アウターケーシングの外側に取り出されている水中モータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中モータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図３に示す水中モータポンプが知られている。この水中モータポンプは、アウターケーシング１と、断面環状の第１水路２に取り囲まれてアウターケーシング１の内部に同心に配置された筒状の電動機フレーム３と、この電動機フレーム３に収容された電動機４と、軸受６，６により回転自在に支持されて電動機フレーム３から導出されるとともに、電動機４のロータ４Ａと同時に回転するポンプ主軸５と、アウターケーシング１の軸方向一端にフランジ結合されて、第１水路２に連通する断面環状の第２水路７が設けられ、この第２水路７に複数の案内羽根８を配置しているとともに、電動機フレーム３内への浸水を防止するメカニカルシール９を備えたケーシング１０と、このケーシング１０の先端にフランジ結合された吸込ケーシング１１と、主軸５の先端部に同時回転可能に取付けられて吸込ケーシング１１の内部に回転自在に収容されている羽根車１２と、アウターケーシング１の軸方向他端にフランジ結合されて入口を第１水路２に連通させ、出口を一か所に合流させた吐出通路１３が設けられている吐出ケーシング１４とを備え、吐出ケーシング１４を水密に貫通して挿入して導電ケーブル１５が電動機４に電気的に接続した構造になっている。
【０００３】
前記構成の水中モータポンプによれば、電動機４への電力供給によってロータ４Ａ、ポンプ主軸５および羽根車１２が回転して、吸込ケーシング１１の入口から水を吸込み、ケーシング１０の第２水路７からアウターケーシング１の第１水路２を通過させて、吐出ケーシング１４の吐出通路１３から吐出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の水中モータポンプは、アウターケーシング１の両端にケーシング１０と吐出ケーシング１４をフランジ結合し、ケーシング１０の先端に吸込ケーシング１１をフランジ結合した構造になっているので、ポンプの面間寸法Ｌが長くなるとともに、ケーシング１０や吐出ケーシング１４などが必要になるので、部品点数が多く、それだけ構造が複雑になり、重量が重くなる。
【０００５】
このように、面間寸法Ｌが長くなると、軸方向寸法の長い設置スペースが必要になり、設置箇所によってはスペース上の制約により設置不能になるおそれを有し使用上の制限をうける場合もあり得る。また、部品点数が多く、構造が複雑になると、組立作業が煩雑になり、重量が重くなると搬送時や据付時などにおける取り扱いが困難になる。
【０００６】
一方、電動機４の冷却は、環状の第１水路２を流下する水が電動機フレーム３の表面を冷却する水冷作用のみに委ねられているので、高負荷運転に対応する高い冷却効果を得るためには、電動機４および電動機フレーム３を大径にして、電動機フレーム３の表面積を大きくすることが必要になる。したがって、アウターケーシング１も大径化されることになる。
【０００７】
他方、従来の水中モータポンプを、たとえば、灌漑用水門や取水用水門を開閉するゲートの止水扉体に内蔵して、ゲートポンプとして使用した場合には、ポンプの面間寸法Ｌに相当して止水扉体の厚さが大きくなり、止水扉体の重量が増大する。このため、止水扉体のコストが高くなるとともに、大径の昇降用スピンドルと大型の開閉装置などが必要になるので、設備費が一層高くなる。
【０００８】
そこで、本発明は、部品点数の削減と構造の簡略化により面間寸法を短縮し、かつ重量を軽減して取り扱いを容易にするとともに、冷却効果を高めることで電動機および電動機フレームの大径化を抑え、かつアウターケーシングの外径縮小を可能にして、コンパクト化を達成できる水中モータポンプを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る水中モータポンプは、電動機を水密に収容した電動機フレームが軸線方向に沿う環状の水路に取り囲まれ、かつ前記軸線方向にのびる複数の案内羽根を介してアウターケーシングの内部に組付けられ、前記電動機によって回転駆動されるポンプ主軸の端部が前記電動機フレームから前記アウターケーシングの内部に導出されており、この導出端部に羽根車が取付けられているとともに、前記電動機フレームを水密に貫通して挿入された導電ケーブルが前記電動機に電気的に接続され、前記案内羽根は、その軸線方向長さが前記電動機と前記電動機フレームとの接触部の接触長さ以上で、かつ、前記電動機フレーム長さに略等しい状態で、前記接触部を含むように配置され、
前記電動機フレームにおける前記電動機との接触部位より後端側の部分が、その他の部分よりも大径化されており、
前記案内羽根が前記電動機フレームの大径化部分に届く長さであり、その大径化部分を通して前記導電ケーブルが前記アウターケーシングの外側に取り出されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、従来の水中モータポンプの構成部品であるケーシングと吐出ケーシングを削減できるので、ポンプの面間寸法を短縮することができる場合がある。また、電動機は、環状の水路を流下する水が電動機フレームの表面を冷却する第１の水冷作用と、複数の案内羽根が冷却フインとして作用する第２の水冷作用との複合冷却作用により効率よく冷却されて、高負荷運転に対応する高い冷却効果が得られるので、電動機および電動機フレームの大径化と電動機フレームの表面積の拡大を抑えることができる。しかも、導電ケーブルは電動機フレームを水密に貫通して電動機フレームに挿入されているので、電動機フレームとアウターケーシングの軸方向の長さを増大させることなく、電動機に電力を供給することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図３で説明した従来の水中モータポンプと同一もしくは相当部分には、同一符号を付し説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態を示す縦断面図である。この図において、水中モータポンプは、アウターケーシング１と、断面環状の水路２に取り囲まれ、かつ複数の案内羽根８を介してアウターケーシング１の内部に同心に一体に組付けられた筒状の電動機フレーム３と、この電動機フレーム３に収容された電動機４と、電動機４のロータ４Ａと同時に回転するポンプ主軸５とを備えており、ポンプ主軸５は、軸受６，６により回転自在に支持され、かつ電動機フレーム３との間に該電動機フレーム３内への浸水を防止するメカニカルシール９を介在した状態でアウターケーシング１の内部に導出され、この導出端部に羽根車１２を同時回転可能に取付けて、アウターケーシング１の内部に回転自在に収容している。
【００１３】
また、アウターケーシング１と電動機フレーム３の周壁部を水密に貫通して電動機フレーム３の内部に導電ケーブル１５が挿入されて、電動機４に電気的に接続されている。なお、図中、１６は電動機フレームカバーを示し、電動機フレーム３内への浸水を防止するために、電動機フレーム３の後端部に取付けられている。
【００１４】
このような構成であれば、導電ケーブル１５から電動機４に電力を供給することによって、ロータ４Ａ、ポンプ主軸５および羽根車１２が回転して、アウターケーシング１の入口から水を吸込み、水路２を通過させてアウターケーシング１の出口から吐出することができる。
【００１５】
一方、図３で説明した従来の水中モータポンプの構成部品である吸込ケーシング１１とケーシング１０および吐出ケーシング１４を削減できるので、図１に示すように、ポンプの面間寸法Ｌ１を従来のポンプの面間寸法Ｌと比較して大幅に短縮することができる。このため、軸方向寸法の長い設置スペースが不要になるので、スペース上の制約が緩和される。また、ケーシング１０と吐出ケーシング１４の削減によって、部品点数が少なくてすみ、構造が簡略化されて、組立作業が簡単になるとともに、軽量化が図れるので、搬送時や据付時などにおける取り扱いが容易になる。
【００１６】
他方、電動機４は、環状の水路２を流下する水が電動機フレーム３の表面を冷却する第１の水冷作用と、複数の案内羽根８が冷却フインとして作用する第２の水冷作用との複合冷却作用により効率よく冷却されて、高負荷運転に対応する高い冷却効果を得ることができるので、電動機４および電動機フレーム３を大径にして、電動機フレーム３の表面積を大きくすることが不要になる。つまり、電動機４および電動機フレーム３の大径化を抑えることができる。したがって、アウターケーシング１の大径化を抑制して、コンパクト化を達成することができる。しかも、アウターケーシング１と電動機フレーム３の周壁部を水密に貫通して電動機フレーム３の内部に導電ケーブル１５が挿入されているので、電動機フレーム３とアウターケーシング１の軸方向の長さを増大させることなく、電動機４に電力を供給することができる。
【００１７】
このような水中モータポンプを灌漑用水門や取水用水門を開閉するゲートの止水扉体に内蔵して、ゲートポンプとして使用した場合、短縮されたポンプの面間寸法Ｌ１に相当して止水扉体の厚さが小さくなるので、止水扉体重量を軽減して、止水扉体のコストを削減することができるとともに、ポンプ重量が軽減されることによりゲートポンプ設備として大幅な重量軽減を期待することができる。しかも、大径の昇降用スピンドルと大型の開閉装置などが不要になって、昇降用スピンドルの小径化と開閉装置の小型化を図れるるので設備費が抑えられる。
【００１８】
前記実施の形態では、吸込ケーシング１１を省略した構造で説明しているが、図２に示すように、アウターケーシング１の先端に吸込ケーシング１１を取付けてもよい、このような構造であっても、ポンプの面間寸法Ｌ２を従来の水中モータポンプの面間寸法Ｌよりも十分に短縮して、図１の水中モータポンプと同様の作用・効果を得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る水中モータポンプは構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【００２０】
すなわち、部品点数を削減できるので、ポンプの面間寸法を短縮することができる。このため、軸方向の設置スペースが縮小されるからスペース上の制約を緩和できる。部品点数の削減により構造が簡略化されて、組立作業が簡単になるとともに、軽量化が図れるので、搬送時や据付時などにおける取り扱いが容易になる。
【００２１】
また、環状の水路を流下する水が電動機フレームの表面を冷却する第１の水冷作用と、複数の案内羽根が冷却フインとして作用する第２の水冷作用との複合冷却作用により電動機を効率よく冷却して、高負荷運転に対応する高い冷却効果を得ることができるので、電動機および電動機フレームの大径化と電動機フレームの表面積の拡大を抑えて、コンパクト化を達成することができる。
【００２２】
さらに、電動機フレームを水密に貫通して電動機フレームの内部に導電ケーブルが挿入されているので、電動機フレームとアウターケーシングの軸方向の長さを増大させることなく、電動機に電力を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本の発明の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】  本の発明の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図３】  従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
１  アウターケーシング
２  環状の水路
３  電動機フレーム
４  電動機
８  案内羽根
１２  羽根車
１５  導電ケーブル
【図１】
0004450140.tif 000002
【図２】
0004450140.tif 000003
【図３】
0004450140.tif 000004