JP3587544B2 - 陸上ポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、モータ部のモータシャフトとポンプ部のポンプシャフトとを同一軸状のシャフトとしてモータ部とポンプ部とを棒形状に構成し、ポンプ部の流入口に流入する液体またはポンプ部の流出口から流出する液体を利用してモータ部を冷却する陸上ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の陸上ポンプは、モータ部を空気中に露出して設置されている。
この陸上ポンプのモータ部に電力を供給して動作させると、ポンプ部の回転羽根が回転するので、ポンプ部は流入口に流入する液体を回転羽根で圧送して流出口から送出する。
そして、モータ部が動作することによって発生する熱は、モータ部の周囲の大気に発散される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の陸上ポンプは上記のように空冷式とされているので、モータ部が動作することによって放出する熱を効率よく発散させるためにモータケーシングを熱良導体で構成するとともに、モータケーシングに冷却フィンを取り付けたり、モータケーシングに放熱用の換気孔を多数設けている。
したがって、陸上ポンプの周囲に空気を流通させてモータ部の熱を発散させるための放熱用スペースを確保する必要があるため、設置スペースが大きくなり、スペースを有効に利用することができなくなる。
【０００４】
また、モータ部の作動音などが外部に漏れるのを遮蔽するために、例えば防音箱で陸上ポンプを覆おうとしても、防音箱内に熱が蓄積されること、前述した放熱用スペースを確保しなければならないことを考慮すると、コンパクトで効果的な防音措置を施すのはむずかしいという不都合があった。
【０００５】
そこで、本出願人は、上記したような不都合を解消するため、モータ部のモータシャフトとポンプ部のポンプシャフトとを同一軸状のシャフトとし、モータケーシングとポンプケーシングとが共有する中間壁をシャフトに対して水密にし、ポンプ部の流入口に流入する液体またはポンプ部の流出口から流出する液体を利用してモータ部を冷却することにより、設置スペースが少なくてスペースを有効に利用することができ、コンパクトで効果的な防音措置を容易に施すことができるとともに、棒形状に形成して壁の中などに収容させることのできる陸上ポンプ（特願平５−４７１０４号）を先に提案した。
【０００６】
しかしながら、上記したようにモータ部とポンプ部とを隣接させて同一軸状に構成すると、通常、シャフトと中間壁とを水密にするメカニカルシール部分においてポンプ部からモータ部側に液体がわずかに漏れる。
そして、メカニカルシールが正常に機能している間は、モータ部側にわずかに漏れる液体がモータ部の熱によってモータ部の外部に蒸発する。
【０００７】
しかし、陸上ポンプを長時間使用してメカニカルシールに長時間機能を発揮させたり、メカニカルシールの取り付けが悪かったりすると、ポンプ部からモータ部側に漏れる液体が多くなるため、モータ部は漏れた液体によってショートすることも考えられるので、漏れた液体をモータ部に入れないように外部に流出させて安全性を確保する必要がある。
なお、従来の空冷式の陸上ポンプは、上記したような不都合を解消するためにモータ部とポンプ部との間に間隙を設け、モータ部側に漏れる液体を外部に漏らす構造としているので、モータ部とポンプ部とが別々となるため、部品点数が多くなって組立作業および分解作業が複雑になり、当然のことながらコスト高となる。
【０００８】
この発明は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、ポンプ部から漏れた液体をモータ部に入らないように外部に流出させて安全性を向上させることができ、部品点数が少なくなって組立作業および分解作業が容易に行えるとともに、漏液センサでポンプ部からの漏液を検出できるようにした陸上ポンプを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
まず、第１の発明は、モータ部でポンプ部を動作させ、ポンプ部の流入口に流入する液体をポンプ部の流出口から送出する陸上ポンプにおいて、モータ部のモータシャフトとポンプ部のポンプシャフトとを同一軸にしてモータ部のモータケーシングとポンプ部のポンプケーシングとが共有する中間壁を水密に構成し、この中間壁に流入口または流出口を設け、モータケーシングを構成する少なくともモータ筒を熱良導体で構成し、このモータ筒とともに液体の流路を形成する流路筒をモータ筒の外周に配設し、流路の一端を流入口または流出口に接続するとともに、モータ筒および流路体を挟んで対向する中間壁と、モータケーシングを構成する水密なモータ端壁とをボルトで固定し、中間壁部分のシャフトを大気に露出させるとともに、シャフトと中間壁とを水密にするシール部分においてポンプ部から漏れる液体を外部に流出させる流通口を中間壁に設ける。
そして、第２の発明は、ポンプ部から漏れた液体が直ちに流通口から流出しないように流通口下部よりも低い平面部または谷部を中間壁に設け、この平面部または谷部に液漏れセンサを配設する凹部を設ける。
【００１０】
【作用】
この発明における陸上ポンプは、中間壁に流通口を設けたので、シール部分においてポンプ部から漏れた液体が流通口を介して外部に流出する。
そして、ポンプ部から漏れた液体が溜まる凹部を中間壁に設けたので、この凹部に漏液センサを配設することにより、ポンプ部からの漏液を検出することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１はこの発明の一実施例である陸上ポンプの構成を示す説明図、図２は中間壁の左側面図（モータ側の側面）、図３は図２のＡ−Ｏ−Ｂ線による断面図、図４は中間壁の右側面図（ポンプ側の側面）、図５は図３のＣ−Ｃ線による断面図、図６は図３のＤ−Ｄ線による断面図、図７は図４のＯ−Ｅ線による断面図である。
【００１２】
これらの図において、１はシャフトを示し、モータシャフト部１ｍおよびポンプシャフト部１ｐが１本状に形成されている。
そして、後述する中間壁３の部分に位置するシャフト１の部分には、軸方向に対向する平面部１ｆが設けられている。
２はベアリングを示し、モータシャフト部１ｍの両端部分にそれぞれ取り付けられている。
【００１３】
３はシャフト１が貫通する中間壁を示し、ベアリング２を介してシャフト１を支持する熱良導体、プラスチックまたは複合材で構成されている。
そして、中間壁３にはシャフト１が貫通する貫通孔３ｈａと、空気を流通させたり、配線を挿通させるための通気孔３ｈｂと、液体が流れる通液孔３ｈｃと、シャフト１の平面部１ｆを大気に露出させるとともに、ポンプ部Ｐ側の貫通孔３ｈａから漏れた液体を外部に流出させる流通口３ｈｄと、ポンプ部Ｐ側の貫通孔３ｈａから漏れた液体を所定量溜める凹部３ｄとが設けられ、各孔３ｈａ〜３ｈｃ、凹部３ｄは流通口３ｈｄに連通している。
なお、凹部３ｄは、ポンプ部Ｐ側から漏れた液体が直ちに流通口３ｈｄから流出しないように流通口３ｈｄ下部よりも低い平面部（または谷部）３ｆに、液漏れセンサを配設できるように設けられている。
【００１４】
４はシャフト１が貫通する液体返し板を示し、ポンプ部Ｐ側の貫通孔３ｈａから漏れる液体をモータ部Ｍ側の貫通孔３ｈａへ入らないようにするものである。５は中間壁３と対向するモータ端壁を示し、熱良導体、プラスチックまたは複合材で構成され、ベアリング２を介してシャフト１の一端を支持するものである。
６はモータシャフト部１ｍに固定された回転子鉄心、７は回転子鉄心６に形成されたエンドリングファン、８は回転子鉄心６の周囲を所定の間隙で囲む固定子鉄心、９は固定子鉄心８に巻かれた固定子巻線を示す。
【００１５】
１０はモータ筒を示し、熱良導体、プラスチックまたは複合材で構成され、内側に固定子鉄心８が固定され、開放した両端部分はシールパッキンを介して中間壁３、モータ端壁５に当接して水密にされている。
なお、モータケーシングは、中間壁３、モータ端壁５およびモータ筒１０で構成されている。
【００１６】
１１は取付ボルトを示し、中間壁３に対してモータ端壁５、モータ筒１０を取り付けることにより、モータ部Ｍを組み付け、固定するものである。
１２はモータ端壁５と対向する吐出ブラケットを示し、熱良導体、プラスチックまたは複合材で構成され、吐出口１２ｈが設けられている。
１３は流路筒を示し、熱良導体、プラスチックまたは複合材で構成され、開放した両端部分はシールパッキンを介して中間壁３、吐出ブラケット１２に当接して水密にされている。
【００１７】
１４は取付ボルトを示し、モータ端壁５に吐出ブラケット１２を取り付けることによって流路筒１３を中間壁３と吐出ブラケット１２とで固定するものである。
そして、両筒１０，１３で構成される円環状をした流路の一端は通液孔３ｈｃに連通し、円環状をした流路の他端は吐出口１２ｈに連通している。
１５は中間壁３と対向するポンプ端壁を示し、熱良導体、プラスチックまたは複合材で構成され、流入口１５ｈが設けられている。
【００１８】
１６はメカニカルシールを示し、シャフト１（ポンプシャフト部１ｐ）と中間壁３とを水密にするものである。
１７はポンプ回転羽根を示し、ポンプシャフト部１ｐが挿通され、シャフト１の他端に螺合するナット１８で固定されている。
１９はポンプ回転羽根１７の軸部分が挿通されたポンプ案内羽根、２０はポンプ案内羽根１９がはめ込まれた内部ケーシングを示し、各内部ケーシング２０の間、内部ケーシング２０と中間壁３、ポンプ端壁１５とはシールパッキンで水密にされている。
【００１９】
２１はポンプ筒を示し、熱良導体、プラスチックまたは複合材で構成されている。
２２はバンドボルトを示し、ナット２３を用いて中間壁３に内部ケーシング２０、ポンプ端壁１５を取り付けることによってポンプ筒２１を中間壁３とポンプ端壁１５とで固定するものである。
なお、ポンプケーシングは、中間壁３、ポンプ端壁１５、内部ケーシング２０およびポンプ筒２１で構成されている。
そして、ポンプ部Ｐの流出口は通液孔３ｈｃに連通している。
【００２０】
次に、動作について説明する。
まず、モータ部Ｍの固定子巻線９に通電して回転子鉄心６およびシャフト１を回転させると、ポンプ回転羽根１７も回転する。
そして、ポンプ回転羽根１７が回転すると、ポンプ部Ｐの流入口１５ｈａに流入する液体としての水は、中間壁３の通液孔３ｈｃを通過してモータ部Ｍの周囲のモータ筒１０と流路筒１３とによって形成された流路に入り、吐出ブラケット１２の吐出口１２ｈから流出する。
【００２１】
このようにモータ部Ｍに電力を供給して動作させるとき、電気エネルギーが運動エネルギーに変換される際に熱が発生するが、この熱はほとんどモータ筒１０を介して流路を流れる水に伝導して搬送され、放熱される。
そして、メカニカルシール１６部分においてポンプ部Ｐ側の貫通孔３ｈａからモータ部Ｍ側に漏れた水は、凹部３ｄに入り、凹部３ｄから溢れると、流通口３ｈｄから外部に流出する。
【００２２】
したがって、特別な冷却措置を施すことなく、モータ部Ｍの熱を効果的に放熱させることができるので、周囲に放熱用スペースを設ける必要がなくなるため、設置スペースが少なくなり、スペースを有効に利用することができる。
また、モータケーシングの略全外周を水が流れるとともに、モータ筒１０の外側が流路筒１３で覆われ、モータ端壁５の外側が吐出ブラケット１２で覆われているので、防音箱などで覆わなくとも、モータ部Ｍの作動音を小さくする防音効果を発揮する。
【００２３】
さらに、周囲に放熱用スペースを確保する必要がなくなるため、作動音などが外部に漏れるのを遮蔽するために、例えばコンパクトな防音箱に収容させることができるので、コンパクトで効果的な防音措置を容易に施すことができる。
そして、設置スペースが少なくて済み、流入口１５ｈと吐出口１２ｈとをシャフト１の延長線上に配置したので、棒形状、すなわち細くすることができるため、コンパクトな箱に収容させたり、壁の中などに収容させることができる。
【００２４】
また、中間壁３に流通口３ｈｄを設けたので、メカニカルシール１６部分においてポンプ部Ｐから漏れた水は流通口３ｈｄから外部に流出するため、メカニカルシール１６部分から水が漏れても、モータ部Ｍに水が入らなくなって安全性が向上する。
さらに、ポンプ部Ｐとモータ部Ｍとに中間壁３を共有させ、中間壁３部分のシャフト１を流通口３ｈｄで露出させるとともに、流通口３ｈｄ部分で露出するシャフト１に平面部１ｆを設けたので、部品点数が少なくなり、流通口３ｈｄにスパナなどを挿入して平面部１ｆを挟持することにより、シャフト１を回転しないように固定できるため、組み立て作業および解体作業が容易に行える。
【００２５】
そして、中間壁３の凹部３ｄに漏水センサを配設することにより、ポンプ部Ｐからの漏水が所定量になったのを検出して停止させることができるので、より一層安全性を向上させることができる。
なお、モータ部Ｍの中に結露が発生することはない。
【００２６】
上記した実施例において、モータ部Ｍの略全外周に流路を形成する構成としたが、モータ部Ｍの放熱のみを目的とする場合は、モータ部Ｍの外周の一部を覆うように流路体を設けても目的を達成することができる。
この場合、密閉することが可能になるので、コンパクトで効果的な防音措置を簡単、かつ容易に施すことができる。
また、液体を反対方向に流す構成としてもよい。
そして、モータ端壁５と吐出ブラケット１２とを別体構成としたが、一体構成としてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、中間壁に流通口を設けたので、シール部分においてポンプ部からモータ部側に漏れた液体は流通口を介して外部に流出するため、モータ部に液体が入らなくなって安全性が向上する。
そして、ポンプ部とモータ部とに中間壁を共有させ、中間壁部分のシャフトを流通口で露出させたので、部品点数が少なくなり、当然のことながらコストダウンにつながる。
また、中間壁に凹部を設けたので、この凹部に漏水センサを配設することにより、ポンプ部からの漏液が所定量になったのを検出して停止させることができるため、より一層安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である陸上ポンプの構成を示す説明図である。
【図２】中間壁の左側面図である。
【図３】図２のＡ−Ｏ−Ｂ線による断面図である。
【図４】中間壁の右側面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ線による断面図である。
【図６】図３のＤ−Ｄ線による断面図である。
【図７】図４のＯ−Ｅ線による断面図である。
【符号の説明】
Ｍ モータ部
Ｐ ポンプ部
１ シャフト
１ｍ モータシャフト部
１ｐ ポンプシャフト部
１ｆ 平面部
３ 中間壁
３ｈａ 貫通孔
３ｈｂ 通気孔
３ｈｃ 通液孔
３ｈｄ 流通口
３ｆ 平面部
３ｄ 凹部
５ モータ端壁
１０ モータ筒
１２ 吐出ブラケット
１２ｈ 吐出口
１３ 流路筒
１５ ポンプ端壁
１５ｈ 流入口
１６ メカニカルシール

Claims (2)

1. モータ部でポンプ部を動作させ、前記ポンプ部の流入口に流入する液体を前記ポンプ部の流出口から送出する陸上ポンプにおいて、
   前記モータ部のモータシャフトと前記ポンプ部のポンプシャフトとを同一軸にして前記モータ部のモータケーシングと前記ポンプ部のポンプケーシングとが共有する中間壁を水密に構成し、
   この中間壁に前記流入口または前記流出口を設け、
   前記モータケーシングを構成する少なくともモータ筒を熱良導体で構成し、
   このモータ筒とともに前記液体の流路を形成する流路筒を前記モータ筒の外周に配設し、
   前記流路の一端を前記流入口または前記流出口に接続するとともに、
   前記モータ筒および前記流路体を挟んで対向する前記中間壁と、前記モータケーシングを構成する水密なモータ端壁とをボルトで固定し、
   前記中間壁部分の前記シャフトを大気に露出させるとともに、前記シャフトと前記中間壁とを水密にするシール部分において前記ポンプ部から漏れる前記液体を外部に流出させる流通口を前記中間壁に設けた、
   ことを特徴とする陸上ポンプ。
2. 請求項１に記載の陸上ポンプにおいて、
   前記ポンプ部から漏れた前記液体が直ちに前記流通口から流出しないように前記流通口下部よりも低い平面部または谷部を前記中間壁に設け、
   この平面部または谷部に液漏れセンサを配設する凹部を設けた、
   ことを特徴とする陸上ポンプ。

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