JP3889593B2 - Booster pump and its use - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の技術分野】
本発明は、DCブラシレスモータを用いたブースターポンプおよびその使用法に関するものである。
【0002】
【従来技術とその問題点】
DCブランシレスモータは交流誘導モータよりも小型軽量である。しかしそのロータ構造は図6に示すよう、環状に打ち抜かれた多数枚の硅素鋼板を積層してなる積層鉄心110を鋼製モータ軸105に嵌着させ積層鉄心110の外周面においてその円周方向に沿って複数本の棒状磁石111を定間隔に並列させた態様となっている。従ってDCブランシレスモータを用いたブースターポンプも、直径・重量共に相当程度大となり、例えば長距離圧送用や高揚程排水向けに複数台のポンプを直結して使用する場合、或いは緊急排水時の持ち運びを容易に行わせるためには更なる小型軽量化が望まれるところである。
【0003】
また、ブースターポンプにおける吸込口の内径と吐出口の内径とは同径に作られており且つそのフランジ面が平坦に形成されている。そして図7に示すよう、一のブースターポンプにおけるポンプ吐出口122と他のブースターポンプにおけるポンプ吸込口120とを衝合させて両者のフランジ128,128を締結具により連結しようとする場合、フランジ衝合面に若干の横ずれを生じることは避けられない。こうのようにフランジ衝合面に横ずれが有るとポンプ運転時において排水・揚水の流れが衝突阻害され異常摩耗およびキャビテイション現象の発生等によりポンプ性能の低下およびポンプ部品等の損傷を来たすことになる。
【0004】
【発明の目的】
本発明の目的は、従来よりも小型軽量に構成されて緊急排水時の持ち運びにも至便であり、また、長距離圧送用や高揚程排水向けに複数台のポンプを直結させるにも好適なブースターポンプおよびその使用法を提供することにある。
【0005】
【発明の構成】
本発明に係るDCブランシレスモータを用いたブースターポンプにおいては、ステータの外周面を囲うモータフレームの両端方向から、それぞれ中心部に軸受を有するベアリングブラケットを対設させ、アルミニウム合金製モータ軸の原動側端部を原動側ベアリングブラケットの軸受に支承させ、アルミニウム合金製モータ軸の負荷側導出部を負荷側ベアリングブラケットの軸受に枢支させ、ステータの内周面と対向する部位におけるモータ軸外周面に磁性筒を嵌着させ、該磁性筒の外周面においてその円周方向に沿って複数枚の磁石板を定間隔に並列させた態様で定着することによりロータを構成させ、中央にポンプ吸込口を有する吸込カバー内までモータ軸の負荷側導出部を導延して該導延部に羽根車を装着し、モータ軸の原動側端部の外方において中央にポンプ吐出口を有する吐出カバーを上記吸込カバーと背向状に装着し、モータフレームの外周に環状の水路を形成させるよう外胴を繞設してポンプ吸込口とポンプ吐出口とを環状水路により導通させ、且つ、複数台の上記態様ポンプにおいて一のポンプのポンプ吐出口と他のポンプのポンプ吸込口との各端面を対向状に衝合直結させた場合、該衝合面に多少の横ずれが生じても排水・揚水の流れが衝突阻害しないような寸法となるよに、ポンプ吸込口の先端部内径をポンプ吐出口の先端部内径よりも若干大径に形成すると共に、ポンプ吸込口の先端外周縁とポンプ吐出口の先端外周縁とを同径のフランジ接合縁に形成した。またその使用法としては、上記構成のポンプを複数台のブースターポンプとして使用し、一のブースターポンプにおけるポンプ吐出口と他のブースターポンプにおけるポンプ吸込口とを対向状に衝合させ、両者のフランジ接合縁同士をワンタッチクランパーで締結して直列状に配列させる。
【0006】
【実施例】
以下実施例の図1ないし図5により説明をする。
【0007】
図1において、1はステータ2の外周を囲うモータフレーム、3はモータフレーム1の一端に設けられた原動側ベアリングブラケット、4はモータフレーム1の他端に設けられた負荷側ベアリングブラケットであって、中心部に後記モータ軸5の負荷側導出部5bを貫通させる軸孔6が穿設されている。7は原動側ベアリングブラケット3の内面中央に装着された軸受、8は負荷側ベアリングブラケット4の内面において軸孔6の周辺部に装着された軸受である。上記モータ軸5はアルミニウム合金製であり、その原動側端部5aは原動側ベアリングブラケット3の軸受7によって枢支され、負荷側導出部5bは負荷側ベアリングブラケット4の軸受8によって枢支されると共に軸孔6を貫通して後記吸込カバー9内まで導延されている。ステータ2の内周面と対向する部位におけるアルミニウム合金製モータ軸5の外周面は、図2に詳示すよう、原動側端部5aおよび負荷側導出部5bよりも大径に形成されており、且つ該外周面大径部には磁性筒10が嵌着されている。11は強磁力薄型の磁石板であり、図3に示すよう、横断面形状が磁性筒10の外周面に沿うよう円弧状に曲成されており、磁性筒10の外周面においてその円周方向に沿って複数枚を定間隔に並列させた態様で定着することにより超軽量のロータが構成される。再び図1において、9は中央にポンプ吸込口20を有する吸込カバーであり、モータ軸5の負荷側導出部5bは該吸込カバー9内まで導延されて該導延部に羽根車18を装着する。12は中央にポンプ吐出口を有する吐出カバーであり、モータ軸5の原動側端部5aの外方において上記吸込カバー9と背向状に装着される。26はモータフレーム1の外周に環状の水路27を形成させるよう繞設された外胴であり、ポンプ吸込口20とポンプ吐出口22とは環状水路27によって導通することになる。そして、図4および図5に示すよう、一のブースターポンプのポンプ吐出口22と他のブースターポンプのポンプ吸込口20との各端面を対向状に衝合直結させた場合、該衝合面に多少の横ずれが生じても排水・揚水の流れが衝突阻害しないような寸法となるように、ポンプ吸込口20の先端部内径Φ1をポンプ吐出口22の先端部内径Φ2よりも若干大径に形成すると共に、ポンプ吸込口20の先端外周縁とポンプ吐出口22の先端外周縁とを同径のフランジ接合縁28に形成する。
【0008】
なお、本発明ブースターポンプにおけるロータ部分は既述の構成によって超軽量に作られているが、他の部分、例えばモータフレーム1、原動側ベアリングブラケット3、負荷側ベアリングブラケット4、吸込カバー9、吐出カバー12、羽根車18等の製作についても、例えばアルミニウム合金のように軽量で強靱な材質を選定することが望ましい。
【0009】
【使用法】
前述の構成からなる本発明ブースターポンプは、これを単体で使用することも勿論可能であり、その場合はポンプ吸込口20およびポンプ吐出口22の先端縁部にそれぞれホースカップリング29を締結し、或いはポンプ吸込口20にはストレーナスタンドを付設しポンプ吐出口22の先端縁部にはホースカップリング29を締結した態様となる。21はヘルール式のワンタッチクランパーである。
【0010】
しかし超軽量に構成された本発明ブースターポンプが最も本領を発揮するのは、図4または図5に示すよう、一のブースターポンプにおけるポンプ吐出口22と他のブースターポンプにおけるポンプ吸込口20とを対向状に衝合させ、両者のフランジ接合縁28,28同士をワンタッチクランパー21で締結して複数台を直列状に配列させて使用する場合である。図4の実施態様では長距離圧送用として威力を発揮し、図5の実施態様では高揚程排水向けとして威力を発揮する。
【0011】
そして、前述の如くポンプ吸込口20の先端部内径Φ1がポンプ吐出口22の先端部内径Φ2よりも大径されているので、複数台を直列に配列させるについて、フランジ衝合面に多少の横ずれを生じたとしても、ポンプ運転時において排水・揚水の流れが衝突阻害されることはない。
【0012】
【発明の効果】
本発明によれば、独特のロータ構造によって小型軽量化を実現し、緊急排水時の持ち運びに至便であると供に、上記軽量であるという特性による副次的効果として、吐出導管への接続態様も従来のような大型フランジとボルト・ナットによる煩雑な作業を必要とすることなく、簡単なへルール式のワンタッチクランパーで十分なため、施工の作業性にも優れているという利点があり、また、吐出導管や接続部へ加わる荷重も小さいため、複数台を直列状に連結して使用することが容易となり、且つその場合フランジ衝合面に多少の横ずれを生じたとしても排水・揚水の流れが衝突阻害しないような寸法となるよに、ポンプ吸込口の先端部内径をポンプ吐出口の先端部内径よりも若干大径に形成されているので、従来のようにポンプ吸込口とポンプ吐出口の内径が同径の場合とは異なりフランジ衝合面に多少の横ずれを生じたとしてもポンプ運転時において排水・揚水の流れが衝突阻害され異常摩耗およびキャビテイション現象の発生等によりポンプ性能の低下およびポンプ部品等の損傷を来たすことはなく、長距離圧送用や高揚程排水向けに極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明ブースターポンプの縦断側面図である。
【図2】 本発明ブースターポンプにおけるモータ軸の要部縦断側面図である。
【図3】 図2のA−A線における横断面図である。
【図4】 本発明ブースターポンプを複数台直列状に配列させた使用状態の説明図であって、長距離圧送用向けとした事例を示す。
【図5】 本発明ブースターポンプを複数台直列状に配列させた使用状態の説明図であって高揚程排水向けとした事例を示す。
【図6】 従来のDCブラシレスモータにおけるロータの要部縦断側面図である。
【図7】 吸込口の内径と吐出口の内径が同径に作られたブースターポンプにおけるフランジ衝合の横ずれ状態を示す要部縦断側面図である。
【符号の説明】
1 モータフレーム
2 ステータ
3 原動側ベアリングブラケット
4 負荷側ベアリングブラケット
5 アルミニウム合金製モータ軸
5a 原動側端部
5b 負荷側導出部
7 原動側の軸受
8 負荷側の軸受
9 吸込カバー
10 磁性筒
11 磁石板
12 吐出カバー
18 羽根車
20 ポンプ吸込口
21 ワンタッチクランパー
22 ポンプ吐出口
26 外胴
27 環状水路
28 フランジ接合縁
Φ1 ポンプ吸込口の先端部内径
Φ2 ポンプ吐出口の先端部内径[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a booster pump using a DC brushless motor and a method for using the same.
[0002]
[Prior art and its problems]
The DC blanchless motor is smaller and lighter than the AC induction motor. However, as shown in FIG. 6, the rotor structure has a laminated
[0003]
Further, the inner diameter of the suction port and the inner diameter of the discharge port in the booster pump are made the same diameter, and the flange surface is formed flat. Then, as shown in FIG. 7, when the
[0004]
OBJECT OF THE INVENTION
An object of the present invention is a booster that is configured to be smaller and lighter than conventional ones, and is convenient for carrying around during emergency drainage, and also suitable for directly connecting a plurality of pumps for long-distance pumping and high-lift drainage It is to provide a pump and its use.
[0005]
[Structure of the invention]
In the booster pump using the DC blanchiless motor according to the present invention, bearing brackets having bearings in the center are respectively provided from both ends of the motor frame surrounding the outer peripheral surface of the stator, and the aluminum alloy motor shaft The end of the motor side is supported by the bearing of the motor side bearing bracket, the load side lead-out part of the aluminum alloy motor shaft is pivotally supported by the bearing of the load side bearing bracket, and the outer periphery of the motor shaft at the part facing the inner peripheral surface of the stator A magnetic cylinder is fitted to the surface, and a rotor is configured by fixing in a manner in which a plurality of magnet plates are arranged in parallel at regular intervals along the circumferential direction on the outer circumferential surface of the magnetic cylinder, and the pump suction is in the center. The load-side lead-out part of the motor shaft is extended to the inside of the suction cover having a port, and an impeller is attached to the extension part, and the motor-side end of the motor shaft is installed. The discharge cover with the pump discharge opening in the center is attached to the upper Symbol suction cover and the back to back shape: In this, the pump suction port by Nyo設the outer cylinder so as to form an annular water passage on the outer periphery of the motor frame and the pump discharge port Are connected by an annular water channel, and the end faces of the pump discharge port of one pump and the pump suction port of another pump are directly opposed to each other in a plurality of the above-described pumps. The tip inner diameter of the pump suction port is slightly larger than the inner diameter of the tip of the pump discharge port so that the drainage / pumping flow does not hinder the collision even if some lateral displacement occurs on the surface. The outer peripheral edge of the pump suction port and the outer peripheral edge of the pump discharge port were formed on the flange joint edge having the same diameter. Examples of its use, by using the pump of the above structure as a plurality of booster pumps, to abut a pump inlet in the pump discharge port and the other booster pump in one of the booster pump to the opposite shape, both The flange joint edges are fastened with a one-touch clamper and arranged in series.
[0006]
【Example】
The embodiment will be described below with reference to FIGS.
[0007]
In FIG. 1,
[0008]
In addition, although the rotor part in the booster pump of the present invention is made extremely lightweight by the above-described configuration, other parts such as the
[0009]
【how to use】
The present invention booster pump having the structure before mentioned, this a a can of course be used alone, respectively entered into the
[0010]
However, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, the booster pump according to the present invention, which is configured to be ultralight, is most effective when the
[0011]
Since the tip inner diameter Φ1 of the
[0012]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce the size and weight by a unique rotor structure, and it is convenient for carrying around at the time of emergency drainage. However, there is an advantage that the workability of the construction is excellent because a simple ferrule-type one-touch clamper is sufficient, without the need for complicated work with conventional large flanges and bolts and nuts. Since the load applied to the discharge conduit and connection is small, it is easy to use multiple units connected in series, and in that case the flow of drainage / pumping water even if some lateral displacement occurs on the flange abutting surface in Yo but a dimensioned so as not to collide inhibit, since the inner diameter of tip portion of the pump suction port is formed in a slightly larger diameter than the inner diameter of tip portion of the pump discharge port, a conventional pump suction port and port as Pump the occurrence of up discharge port of the inner diameter may flow and drainage and pumping is collision inhibited abnormal wear and cavitation phenomena in the pump operation even resulted in slight lateral shift in the flange abutment surface unlike the same diameter It is extremely effective for long-distance pumping and high-lift drainage without degrading performance and damaging pump parts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view of a booster pump according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal side view of a main part of a motor shaft in a booster pump according to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a use state in which a plurality of booster pumps of the present invention are arranged in series, and shows an example for long-distance pumping.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a use state in which a plurality of booster pumps of the present invention are arranged in series, and shows an example for high head drainage.
FIG. 6 is a longitudinal sectional side view of a main part of a rotor in a conventional DC brushless motor.
FIG. 7 is a longitudinal sectional side view of a main part showing a lateral displacement state of a flange abutment in a booster pump in which the inner diameter of the suction port and the inner diameter of the discharge port are made the same diameter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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