(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ室とポンプ室との間に介在するオイル室内におけるダブル型軸封装置の外側を環状壁体で囲繞し、該環状壁体の上縁部を上部のフローティングシートとシールリングとの摺動面よりも上方部においてモータ側ハウジングに接近させ下端縁はポンプ側ハウジングに当接させ、ポンプ軸の正回転方向に対向して上り勾配の傾斜面を有するガイドベーンと、ポンプ軸の逆回転方向に対向して上り勾配の傾斜面を有するガイドベーンとを、環状壁体の上縁部内周面において両ガイドベーンの上端部が互いに接近し、環状壁体の下縁部内周面において両ガイドベーンの下端部が離隔した態様により、環状壁体の内周面に沿って背向状に定着させ、両ガイドベーンの背向面間において環状壁体の下方部にオイルの流入口を開設し、環状壁体の上端縁とモータ側ハウジングとの間に形成される間隙部をオイルの流出口に形成したことを特徴とする、水中ポンプにおけるオイル室内軸封装置摺動面の潤滑油保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、水中ポンプ特に三相モータを用いた水中ポンプにおけるオイル室内軸封装置摺動面の潤滑油保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその問題点】
水中ポンプにおいてオイル室内に封入する潤滑油量は、回転時における軸封装置の摺動面の発熱やモータの発熱による膨張率を見込んで、一般にオイル室全容積の８０％程度としてオイル室内の上方部に空気留りを保有させている。
【０００３】
しかしながら軸封装置の回転による遠心力作用で、潤滑油はオイル室内周壁方向へ渦流状に押し付けられて中央部に空気留りを生じ、肝心の軸封装置摺動面を潤滑油が浸さなくなり、摺動面の潤滑と冷却機能が損なわれることになる。
【０００４】
遠心力によって潤滑油が渦流状に散逸することを防止するため、図５および６に示すよう、軸封装置１１′の外側を環状壁体１０′で囲繞してその内周面軸方向に沿って邪魔板１０′ｐを垂直に縦設し、壁面の要所にオイル流通用の丸孔１３′を穿設するということが行われている。しかしシールリング押圧用コイルスプリング９′の回転により、潤滑油と空気留り１５′の空気とが垂直の邪魔板１０′ｐに衝突し環状壁体１０′内で強制的に混合されて細かい気泡が発生し、油・気混合状態となってフローティングシート５′とシールリング６′との摺動面１２′に介入するため潤滑効果は減殺される。また、環状壁体１０′の壁面要所にオイル流通用の丸孔１３′を穿設させた構造であるため、オイル室３′内における環状壁体１０′の内側と外側との潤滑油の流通作用が不円滑であり、これが前記油・気混合状態と相まって摺動面１２′の冷却効率を著しく低下させる結果となっている。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、水中ポンプにおけるオイル室内中央部から周壁方向への潤滑油の散逸を防止すると共に潤滑油中への空気の混合を生じさせることなく、軸封装置摺動面の有効な潤滑と冷却作用が行われ、三相モータの結線間違いにより逆回転する場合でも有効に機能する潤滑油保持装置を提供することにある。
【０００６】
【発明の構成】
本発明に係る水中ポンプにおけるオイル室内軸封装置摺動面の潤滑油保持装置では、モータ室とポンプ室との間に介在するオイル室内におけるダブル型軸封装置の外側を環状壁体で囲繞し、該環状壁体の上縁部を上部のフローティングシートとシールリングとの摺動面よりも上方部においてモータ側ハウジングに接近させ下端縁はポンプ側ハウジングに当接させ、ポンプ軸の正回転方向に対向して上り勾配の傾斜面を有するガイドベーンと、ポンプ軸の逆回転方向に対向して上り勾配の傾斜面を有するガイドベーンとを、環状壁体の上縁部内周面において両ガイドベーンの上端部が互いに接近し、環状壁体の下縁部内周面において両ガイドベーンの下端部が離隔した態様により、環状壁体の内周面に沿って背向状に定着させ、両ガイドベーンの背向面間において環状壁体の下方部にオイルの流入口を開設し、環状壁体の上端縁とモータ側ハウジングとの間に形成される間隙部をオイルの流出口に形成した。
【０００７】
【作用】
ポンプ軸の正回転時には、環状壁体内の潤滑油が、ポンプ軸の正回転方向に対向して上り勾配の傾斜面を有するガイドベーンに沿って押し上げられると共に、環状壁体の外側におけるオイル室内の潤滑油が下部のオイル流入口から環状壁体内へ流入し、環状壁体内の潤滑油は下部の摺動面および上部の摺動面を潤滑させると共に両摺動面の発熱を吸収しつつ上部のオイル流出口から環状壁体外側のオイル室内へ移動する。
【０００８】
ポンプ軸逆回転時には環状壁体内の潤滑油が、ポンプ軸の逆回転方向に対向して上り勾配の傾斜面を有するガイドベーンに沿って押し上げられると共に、環状壁体の外側におけるオイル室内の潤滑油が下部のオイル流入口から環状壁体内へ流入し、環状壁体内の潤滑油は下部の摺動面および上部の摺動面を潤滑させると共に両摺動面の発熱を吸収しつつ上部のオイル流入口から環状壁体外側のオイル室内へ移動する。
【０００９】
【実施例】
以下実施例の図面により説明をする。
【００１０】
１は三相モータを収容するモータ室、２は羽根車を内装したポンプ室、３は両室１，２の間に介在するオイル室、４はモータ室１から導出されオイル室３内を貫通してポンプ室２内へ導入されるポンプ軸であって、三相モータの結線状態により回転方向が正回転と逆回転に切り換えられる。５ａはオイル室３内においてポンプ軸４と遊合しモータ室側ハウジング１ｈに定着された上部フローティングシート、５ｂはオイル室３内においてポンプ軸４と遊合しポンプ側ハウジング２ｈに定着された下部フローティングシート、６ａは上部フローティングシート５ａと摺接する上部シールリング、６ｂは下部フローティングシート５ｂと摺接する下部シールリング、７ａは上部シールリング６ａを背面から支承するベローズ、７ｂは下部シールリング６ｂを背面から支承するベローズ、８ａは上部シールリング６ａおよびベローズ７ａの外周に嵌着されて両者６ａ，７ａを一体に結合させる上部リテーナ、８ｂは下部シールリング６ｂおよびベローズ７ｂの外周に嵌着されて両者６ｂ，７ｂを一体に結合させる下部リテーナ、９はシールリング押圧用のコイルスプリングであって、上下シールリング６ａ，６ｂの背向面間にそれぞれリテーナ８ａ，８ｂを介して張設される。１０はオイル室３内において上述の構成からなるダブル型軸封装置１１の外側を囲繞する環状壁体であり、その上端縁を上部のフローティングシート５ａとシールリング６ａとの摺動面１２ａよりも上方においてモータ側ハウジング１ｈに接近させ、下端縁は下部のフローティングシート５ｂとシールリング６ｂとの摺動面１２ｂよりも下方においてポンプ側ハウジング２ｈに接近させる。そしてポンプ軸４の正回転方向に対して上り勾配の傾斜面を有するガイドベーンＧ1と、ポンプ軸４逆回転方向に対向して上り勾配の傾斜面を有するガイドベーンＧ2とを、環状壁体１０の上縁部内周面において両ガイドベーンＧ1，Ｇ2の上端部が互いに接近し、環状壁体１０の下縁部内周面において両ガイドベーンＧ1，Ｇ2の下端部が離隔した態様により、環状壁体１０の内周面に沿って両ガイドベーンＧ1，Ｇ2を背向状に定着させる。環状壁体１０の下方部には、両ガイドベーンＧ1，Ｇ2の背向面間に位置してオイルの流入口１３ｂが開設されている。また、環状壁体１０の上端縁とモータ側ハウジング１ｈとの間に環状に形成された間隙部はオイルの流出口１３ａとなる。
【００１１】
オイル室３内には潤滑油が封入されるが、その封入量はオイル室３の全容積の８０％程度とし、油面１４上には空気留り１５が形成されている。
【００１２】
そしてポンプ軸４の正回転時には、環状壁体１０内の潤滑油がガイドベーンＧ1の上り勾配に沿って押し上げられ、環状壁体１０の外側におけるオイル室３内の潤滑油が下部のオイル流入口１３ｂから環状壁体１０の内側へ流入し、環状壁体１０内側の潤滑油は下部の摺動面１２ｂおよび上部の摺動面１２ａを潤滑させると共に両摺動面１２ａ，１２ｂに発生する摺動熱を吸収しつつ上部のオイル流出口１３ａから環状壁体１０外側のオイル室３内へ移送されるのであるが、下部のオイル流入口１３ｂはガイドベーン１３ａ，１３ｂの背向面間において環状壁体１０の下方部に開設されており、上部のオイル流出口１３ａは環状壁体１０の最上端部において環状に形成されているため、ガイドベーンＧ1の上り勾配に沿った押し上げ作用と相まって上記潤滑油の循環作用は極めて円滑に行われる。また、環状壁体１０の内側面に従来のような垂直状の邪魔板を有しないため、油・気混合を生ずることがなく、摺動面の潤滑と冷却効果が気泡によって減殺されることはない。更にまた、上部の流出口１３ａは上部の摺動面１２ａよりも上方部に位置することになるので、環状壁体１０内側の潤滑油が上記摺動面１２ａの潤滑と熱吸収作用を確実に果たしたうえで環状壁体１０外側のオイル室３内へ移動する。
【００１３】
三相モータを使用した水中ポンプにおいては、しばしば結線の誤りによりポンプ軸が逆回転させられることがある。しかし本発明装置によれば、ポンプ軸４の逆回転時には、環状壁体１０内の潤滑油がガイドベーンＧ2の上り勾配に沿って押し上げられ、前述のポンプ軸４が正回転時の場合と全く同様に潤滑と冷却作用が行われる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、潤滑油と空気が垂直状の邪魔板に衝突して混じり合う従来のものと異なり、気泡を含まない潤滑油が軸封装置の摺動面に保持せられるため潤滑性に優れ、環状壁体内外の潤滑油の循環作用が円滑に行われることと相まって吸熱冷却効果も大きいという利点がある。そしてこの潤滑と冷却作用はポンプ軸の正回転であると逆回転であるとに拘らず、有効に機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置を施した水中ポンプのオイル室の縦断側面図である。
【図２】本発明装置における環状壁体の平面図である。
【図３】本発明装置における環状壁体の底面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線における縦断側面図である。
【図５】従来の水中ポンプにおけるオイル室の縦断側面図である。
【図６】従来の水中ポンプのオイル室内に装着される環状壁の斜視図である。
【符号の説明】
１      モータ室
１ｈ    モータ側ハウジング
２      ポンプ室
２ｈ    ポンプ側ハウジング
３      オイル室
４      ポンプ軸
５ａ    上部のフローティングシート
６ａ    上部のシールリング
６ｂ    下部のシールリング
１０    環状壁体
１１    ダブル型軸封装置
１２ａ  上部の摺動面
１３ａ  オイル流出口
１３ｂ  オイル流入口
Ｇ1      ガイドベーン
Ｇ2      ガイドベーン
【図１】
0003850521.tif 000002
【図２】
0003850521.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003850521.tif 000006
【図６】
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