JP3239178B2 - 水中ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木現場や建築現場等
での簡易的な給排水のため、あるいは、農業や家庭での
給排水のために使用される水中ポンプに関し、特に、異
なる駆動電圧によっても、損傷することなく安全に駆動
される水中ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】建築現場や家庭での簡易的な給排水のた
めに使用される水中ポンプは、内部に電動機が設けられ
ており、電動機が駆動されて回転羽根が回転されること
によって、流体が内部に吸引されるとともに、内部に吸
引された流体が、外部へと排出される。水中ポンプに内
蔵された電動機は、通常、定格電圧によって駆動される
ように製造されている。定格電圧は、使用される地域に
おいて供給される電圧値に対応している。しかし、水中
ポンプは、運搬が容易であるために、供給電圧値が異な
る地域において使用される場合もある。定格電圧と供給
電圧とが異なった地域、例えば、日本の定格電圧に合わ
せて製造された水中ポンプを海外で使用すれば、電動機
が破損するおそれがある。

【０００３】水中ポンプの内部に設けられた電動機は、
コイルの結線を変更するための複数のタップ用の端子が
設けられている。これらのタップ用の端子には、リード
線が接続されて、各リード線が端子台に支持された端子
にそれぞれ接続されている。端子台は、水中ポンプのケ
ーシング内に外部から操作され得るように配置されてい
る。そして、供給電圧値が変化している場合には、端子
台の端子からリード線を取り外して所望のリード線同士
を接続して電動機の結線を変更することが行われてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、供給電圧
値が変化している場合には、電動機におけるコイルの結
線を変更するために、端子台に支持された端子とリード
線との接続状態を変更しなければならず、非常に手間を
要する。しかも、この作業は非常に複雑であるために、
リード線を間違って接続するおそれもある。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、電動機に供給される電圧値が変化
する場合にも、簡単な作業で、電動機が破損されないよ
うにその電動機を所望の結線状態とし得る水中ポンプを
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、内蔵された電
動機が駆動されることにより、流体を吸引して吐出する
水中ポンプにおいて、電動機における給電用端子および
タップ用の端子にそれぞれ接続された端子が支持されて
いる端子台と、端子台に対して着脱可能であって、端子
台に装着された際に、所定の端子同士を電気的に接続す
る導電部材が設けられた切り換え部材と、からなり、切
り換え部材を端子台に異なった態様で装着することで導
電部材による端子同士の接続状態が変更されることを特
徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明の水中ポンプでは、定格電圧が電動機に
供給される場合には、端子台に所定の状態で切り換え部
材が装着されて、電動機におけるタップ用の端子におけ
る所定の端子同士が、切り換え部材に設けられた導電部
材によって接続されて、所定の結線状態とされる。定格
電圧とは異なる電圧が供給される場合には、切り換え部
材は、定格電圧供給時とは異なる態様で端子台に装着さ
れる。その結果、電動機のタップ用の端子の接続状態が
変更されて、定格電圧とは異なる電圧によっても、問題
なく駆動される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の水中ポンプの断面図である。こ
の水中ポンプは、定格電圧が２３０ボルトとされてお
り、また、４６０ボルトの供給電圧によっても駆動され
得るようになっている。図１に示すように、本発明の水
中ポンプは、円筒状のケーシング１１内に同軸状態で配
置された電動機２０と、電動機２０の回転軸２１に取り
付けられた回転羽根３１とを有している。電動機２０
は、円筒状の電動機ハウジング２４を有しており、電動
機ハウジング２４とケーシング１１との間に、流体通路
１２が形成されている。電動機２０の回転軸２１は、電
動機ハウジング２４の軸心部を挿通しており、回転軸２
１に、ステータ２３の内部に配置されたロータ２２が取
り付けられている。ロータ２２は、鉄心２２ａにコイル
２２ｂが巻き付けられており、また、ステータ２３も鉄
心２３ａにコイル２３ｂが巻き付けられている。ステー
タ２３は、電動機ハウジング２４内に配置されており、
電動機ハウジング２４に回転軸２１が回転可能に支持さ
れている。

【０００９】回転軸２１は、電動機ハウジング２４から
下方へと延出しており、その下端部に、回転羽根３１が
取り付けられている。回転羽根３１の下方には、ケーシ
ング１１に支持された隔壁部３２が設けられている。隔
壁部３２は、回転羽根３１に対向する部分が回転羽根３
１にほぼ平行になって回転羽根３１に近接しており、そ
の中央部に吸い込み口３３が設けられている。隔壁部３
２の下方には、ケーシング１１の下端部にて周囲を覆わ
れた流体の吸い込み室１４が設けられており、吸い込み
室１４を取り囲むケーシング１１の下端部は、吸い込み
室１４内に流体が浸入し得るように、多数の透孔が形成
されている。

【００１０】電動機２０の上方には、ケーシング１１と
電動機ハウジング２４との間に形成された流体通路１２
に連通する吐出管部１５が配置されている。吐出管部１
５は、上方に向かって延出しており、吐出管部１５に適
当な排出管が連結される。

【００１１】また、吐出管部１５の側方には、電動機２
０の電動機ハウジング２４内に連通する配線室１６が設
けられている。配線室１６は、カバー１７によって覆わ
れた状態になっており、カバー１７に、電動機２０に給
電するための動力ケーブル５０が取り付けられている。
動力ケーブル５０は３本の給電線５１を有している。配
線室１６内には、電動機２０に接続された９本のリード
線４２の各端子４１をそれぞれ支持する端子台４０が水
平状態で支持されており、端子台４０には、予め設定さ
れた端子４１同志を電気的に接続する切り換えプレート
６０が着脱可能に装着されている。切り換えプレート６
０は、端子台４０に対して、異なった態様で装着される
ようになっており、それぞれの態様では、接続される端
子４１が変更される。端子台４０における各端子４１
は、電動機２０のステータ２３におけるコイル２３ｂの
給電端子、およびタップ用の端子に、それぞれリード線
４２を介して接続されている。切り換えプレート６０
は、端子台４０に対する装着状態が変更されることによ
り、電動機２０のステータ２３におけるコイル２３ｂの
結線状態が変更されるようになっている。

【００１２】電動機２０は、動力ケーブル５０の各給電
線５１から、端子台４０の各端子４１を通して、電動機
２０のステータ２３におけるコイル２３ｂに給電される
ことにより、回転軸２１が回転駆動される。これによ
り、回転軸２１の下端部に取り付けられた回転羽根３１
が回転され、流体がケーシング１１の下端部を通って吸
い込み室１４内に流入する。吸い込み室１４内に流入し
た流体は、隔壁部３２に設けられた吸い込み口３３を通
って流体通路１２内に浸入し、流体通路１２内を通流す
る。そして、流体通路１２内を通流した流体は、吐出管
部１５へと排出され排出管部１５から外部へと吐出され
る。

【００１３】図２（ａ）は切り換えプレート６０が装着
された状態の端子台４０の断面図、図２（ｂ）は端子台
４０の平面図、図２（ｃ）は切り換えプレート６０の平
面図である。

【００１４】端子台４０に支持された９個の端子４１
は、図２（ａ）に示すように、端子台４０を挿通する導
電性のボルト４１ａと、各ボルト４１ａに端子台４０の
上側および下側にてネジ結合されてボルト４１ａを端子
台４０に固定する一対のナット４１ｂおよび４１ｂとを
有している。各ボルト４１ａは、図２（ｂ）に示すよう
に、３行３列に配置されており、列方向には等しい間隔
で配置されているが、行方向には各行間の間隔が異なっ
ている。各ボルト４１ａは、それぞれが端子台４０の上
方に長く延出している。

【００１５】各端子４１のボルト４１ａには、電動機２
０におけるステータ２３のコイル２３ｂに通電するため
の９本のリード線４２が、それぞれナット４１ｂによっ
て接続されている。端子台４０の上面には、行方向に沿
って配列された各ボルト４１ａに沿ってそれぞれ延びる
２本のリブ４４および４４が各ボルト４１ａ間に配置さ
れており、また、端子台４０の下面には同方向に延びる
リブ４６が４列に配置されている。端子台４０の上面お
よび下面には、列方向に沿って配列された各ボルト４１
ａに沿ってそれぞれ延びる２本のリブ４５および４５
が、各ボルト４１ａ間に配置されている。

【００１６】動力ケーブル５０における３本の給電線５
１は、端子台４０における行方向に沿って配置された外
側の３個の端子４１における各ボルト４１ａに、上側の
ナット４１ｂと他のナットとによってそれぞれ接続され
ている。

【００１７】切り換えプレート６０は、図２（ｃ）に示
すように、端子台４０における各端子４１の配置と同様
に３行３列の整合状態で配置された９個の貫通孔６１を
有している。各貫通孔６１は、各ボルト４１ａが挿入さ
れて貫通し得るようになっている。切り換えプレート６
０は、各貫通孔６１が、端子台４０の各端子４１におけ
る各ボルト４１ａそれぞれと整合されて、各ボルト４１
ａがそれぞれ挿入されることにより、端子台４０に装着
された状態になるとともに、端子台４０における動力ケ
ーブル５０の各給電線５１がそれぞれ接続された各ボル
ト４１ａの一列が外れるように列方向にずれた状態とさ
れて、この一列のボルト４１ａを除く６個のボルト４１
ａがそれぞれ対応する貫通孔６１内に挿入されることに
より、端子台４０に装着された状態になる。

【００１８】切り換えプレート６０の上面には、動力ケ
ーブル５０の各給電線５１がそれぞれ接続された各ボル
ト４１ａが挿入される一列の各貫通孔６１と、行方向に
隣接する各貫通孔６１とを、それぞれ電気的に接続する
３個の導電片６２が設けられている。また、各導電片６
２が設けられていない行方向に沿った一列の貫通孔６１
同士も、切り換えプレート６０の上面に設けられた１個
の導電片６３によって電気的に接続されている。各導電
片６２の間には、各導電片６２に沿って延びる２本のリ
ブ６５がそれぞれ配置されており、また、これらの導電
片６２と他方の導電片６３との間には、導電片６３に沿
って延びる１本のリブ６６が設けられている。

【００１９】このような構成の水中ポンプは、電動機２
０に定格電圧とは異なる電圧値の電圧が供給される場合
にも対応できるようになっている。例えば、電動機２０
に２３０Ｖの定格電圧が供給される場合には、切り換え
プレート６０は、各貫通孔６１内に端子台４０における
すべてのボルト４１ａが挿入されるように、端子台４０
に装着される。これに対して、定格電圧とは異なる４６
０Ｖの高電圧が電動機２０に供給される場合には、切り
換えプレート６０は、端子台４０における給電線５１が
接続された一列のボルト４１ａがいずれの貫通孔６１内
にも挿入されないように、そのボルト列だけずれた状態
で端子台４０に装着される。

【００２０】図３（ａ）は、電動機２０に定格電圧が供
給される際において、切り換えプレート６０の全ての貫
通孔６１に端子台４０における全てのボルト４１ａが挿
入されて、切り換えプレート６０が端子台４０に装着さ
れた状態での電動機２０における各端子と切り換えプレ
ート６０の導電片６２および６３との関係を示す模式
図、図３（ｂ）はその状態での電動機２０の結線図であ
る。図３（ａ）に示すように、端子台４０に設けられた
各端子４１は、電動機２０のステータ２３におけるコイ
ル２３ｂの給電端子およびタップ用の端子にそれぞれ接
続される。コイル２３ｂにおける各端子を、各行に関し
て動力ケーブル５０の各給電線５１が接続されたボルト
４１ａの列側からそれぞれ（Ｕ１、Ｕ３、Ｕ２）、（Ｖ
１、Ｖ３、Ｖ２）、（Ｗ１、Ｗ３、Ｗ２）とすると、端
子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１が動力ケーブル５０の各給電線５１
（それぞれをＲ、Ｓ、Ｔとする）にそれぞれ電気的に接
続される給電端子である。他の端子は、コイル２３ｂの
結線を変更するためのタップ用の端子である。そして、
端子台４０に装着された切り換えプレート６０の各導電
片６２によって、給電端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１と、タップ
用の端子Ｕ３、Ｖ３、Ｗ３とが、それぞれ電気的に接続
された状態になるとともに、導電片６３によって、タッ
プ用の端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２が相互に電気的に接続され
た状態になる。その結果、図３（ｂ）に示すように、動
力ケーブル５０の各給電線Ｒ、Ｓ、Ｔから供給される電
流は、ステータ２３におけるコイル２３ｂの端子Ｕ１と
Ｕ３、Ｖ１とＶ３、Ｗ１とＷ３、それぞれに供給され
る。

【００２１】図４（ａ）は、電動機２０に定格電圧とは
異なる高電圧が供給される場合に、切り換えプレート６
０が端子台４０に装着された状態を示す断面図、図４
（ｂ）は、その場合の電動機２０の各端子とプレート６
０の各導電片６２および６３との関係を示す模式図、図
４（ｃ）はその状態での電動機２０の結線図である。

【００２２】切り換えプレート６０は、端子台４０にお
ける給電線５１が接続された一列のボルト４１ａがそれ
ぞれ貫通孔６１内に挿入されないように、そのボルト列
だけずれた状態で端子台４０に装着されており、従っ
て、ステータ２３のコイル２３ｂにおける給電端子Ｕ
１、Ｖ１、Ｗ１にのみ、給電線Ｒ、Ｓ、Ｔにより供給さ
れる各電流が与えられる。そして、タップ用の端子Ｕ２
とＵ３、Ｖ２とＶ３、Ｗ２とＷ３が、切り換えプレート
６０の各導電片６２によってそれぞれ電気的に接続され
た状態になる。

【００２３】このように、端子台４０に対する切り換え
プレート６０の装着状態を変更するだけで、電動機２０
に低電圧および高電圧が供給されるいずれの場合であっ
ても、電動機２０は、焼損することなく、確実に回転さ
れる。

【００２４】なお、上記実施例では、端子台４０に装着
される切り換え部材として、ボルト４１ａが貫通する貫
通孔６１が設けられた切り換えプレート６０を使用する
構成としたが、本発明はこのよう構成に限らず、例え
ば、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、ボルト４１
ａが嵌入し得る凹部７１が設けられた切り換えソケット
７０を用いてもよい。このソケット７０は、前記実施例
の導電片６２および６３と同様に、所望の凹部７１同士
を電気的に接続するために、所望の凹部７１の内周面同
士が、導電片７２および７３によって電気的に接続され
ている。

【００２５】

【発明の効果】本発明の水中ポンプは、このように、電
動機の各端子が支持された端子台に対して切り換え部材
の装着状態を変更するだけで、定格電圧とは異なる電圧
によっても、電動機を損傷することなく使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水中ポンプの断面図である。

【図２】（ａ）はその水中ポンプに設けられた端子台に
切り換えプレートを装着した状態の断面図、（ｂ）はそ
の端子台の平面図、（ｃ）はその切り換えプレートの平
面図である。

【図３】（ａ）は切り換えプレートが装着された端子台
と電動機の各端子と切り換えプレートの導電片との関係
を示す模式図、（ｂ）はその場合の電動機の結線図であ
る。

【図４】（ａ）は端子台に対して異なる態様で装着され
た切り換えプレートが装着された端子台の断面図、
（ｂ）はその状態の端子台と電動機の各端子と切り換え
プレートの導電片との関係を示す模式図、（ｃ）はその
場合の電動機の結線図である。

【図５】（ａ）は切り換えプレートに替えて使用される
切り換えソケットが装着された端子台の断面図、（ｂ）
はその切り換えソケットが異なる態様で装着された端子
台の断面図である。

【符号の説明】

１１ ケーシング ２０ 電動機 ２１ 回転軸 ２２ ロータ ２３ ステータ ３１ 回転羽根 ４０ 端子台 ４１ 端子 ４１ａ ボルト ４２ リード線 ５１ 給電線 ６０ 切り換えプレート ６１ 貫通孔 ６２ 導電片 ６３ 導電片

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内蔵された電動機が駆動されることによ
   り、流体を吸引して吐出する水中ポンプにおいて、電動
   機における給電用端子およびタップ用の端子にそれぞれ
   接続された端子が支持されている端子台と、端子台に対
   して着脱可能であって、端子台に装着された際に、所定
   の端子同士を電気的に接続する導電部材が設けられた切
   り換え部材と、からなり、切り換え部材を端子台に異な
   った態様で装着することで導電部材による端子同士の接
   続状態が変更されることを特徴とする水中ポンプ。