JP7307703B2

JP7307703B2 - Wet motor pump and wet motor

Info

Publication number: JP7307703B2
Application number: JP2020090238A
Authority: JP
Inventors: 寛國井
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2020-05-25
Filing date: 2020-05-25
Publication date: 2023-07-12
Anticipated expiration: 2040-05-25
Also published as: JP2021185308A

Description

本発明は、水中モータのうち内部に液体が満たされている湿式モータ及び当該モータを用いて駆動する湿式モータポンプに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wet type submersible motor whose interior is filled with liquid, and a wet type motor pump driven using the wet type motor.

水中モータポンプは、本体が水中に設置されるため、地上に設置する設備が少なく据付面積を小さくできるだけでなく、騒音や振動が少ない等の特徴を有し、地下水の汲み上げ等に用いられている。一方で、故障前に本体から発せられる異音や異常振動等の予兆を検知することが難しく予知保全が困難で、故障時には大掛かりな修理が必要となっていた。 Submersible motor pumps are used for pumping up groundwater, etc., because the main body is installed in the water, so there is less equipment to be installed on the ground and the installation area can be reduced. . On the other hand, it is difficult to detect signs such as abnormal noises and abnormal vibrations emitted from the main unit before failure, making predictive maintenance difficult, and large-scale repairs are required in the event of failure.

そのため、特許文献１では、水中モータポンプのモータ部１ｃをリアルタイムで監視するセンサ収納部１ｂを設け、センサ収納部１ｂのデータ発信装置１ｂ９からの電気出力信号を動力ケーブル２ｂに送信し、電気出力信号を電力に重畳して地上に送信し、予知保全をできるようにしている。 Therefore, in Patent Document 1, a sensor housing portion 1b is provided for monitoring the motor portion 1c of the submersible motor pump in real time, an electrical output signal from the data transmission device 1b9 of the sensor housing portion 1b is transmitted to the power cable 2b, and the electrical output is performed. Signals are superimposed on power and transmitted to the ground to enable predictive maintenance.

特開２００１－９０６８８号公報JP-A-2001-90688

しかしながら、特許文献１では、センサ収納部１ｂがポンプ部１ａとモータ部１ｃの間に設けられ、モータ部１ｃの内部（特に水中モータポンプの下部に備わり回転軸を支えるスラスト軸受の周囲）にセンサが設置されていない。そのため、モータ部１ｃの状態を正確に検出することが難しく、予知保全を十分にできない。 However, in Patent Document 1, the sensor housing portion 1b is provided between the pump portion 1a and the motor portion 1c, and the sensor is provided inside the motor portion 1c (especially around the thrust bearing provided at the bottom of the submersible motor pump and supporting the rotating shaft). is not installed. Therefore, it is difficult to accurately detect the state of the motor portion 1c, and predictive maintenance cannot be sufficiently performed.

また、モータ部１ｃの口出し線２ａとセンサ収納部１ｂの電源・送信ケーブル２ｃと動力ケーブル２ｂとを接続する水中ケーブルジョイント部２が深井戸用水中ポンプ１の上部水中に配置され、深井戸用水中ポンプ１に固定されていない。そのため、水中ケーブルジョイント部２を備えない水中モータポンプに比べて、電気回線のトラブルにより故障が発生するリスクが大きくなっている。 Further, the submersible cable joint part 2 connecting the lead wire 2a of the motor part 1c, the power supply/transmitting cable 2c of the sensor housing part 1b, and the power cable 2b is arranged in the upper part of the submersible pump 1 for deep wells. It is not fixed to the middle pump 1. Therefore, compared with a submersible motor pump that does not include the submersible cable joint 2, there is a greater risk of failure due to electrical circuit trouble.

本発明の目的は、予知保全の精度を向上させるとともに、電気回線のトラブルによる故障のリスクを低減できる湿式モータポンプ及び湿式モータを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wet motor pump and a wet motor capable of improving the accuracy of predictive maintenance and reducing the risk of failure due to electrical circuit trouble.

上記目的を達成するために、本発明は、液体中に配置され、当該液体を吸引して吐出するポンプと、前記液体が内部に充満されるとともに前記液体中に配置され、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータ内に設けられたセンサと、前記センサの信号を転送する通信線と、前記モータに配電するための電線路である動力線と、前記モータの回転軸に発生するスラスト荷重を受けるスラスト軸受と、前記スラスト軸受の下端を支持するとともに、前記スラスト軸受を覆って保護するエンドカバーと、前記エンドカバー内における前記スラスト軸受より下側に設けられ、前記動力線と前記通信線とを接続し、前記通信線から転送された前記センサの信号を前記動力線に電力線搬送通信により伝送するアダプタとを備え、前記センサには、前記エンドカバー内に設けられ前記スラスト軸受の摩耗量を検出する変位量センサと、前記エンドカバー内に設けられ前記スラスト軸受の回転数を出する回転数検出センサと、前記エンドカバーの底板に取り付けられ前記スラスト軸受の衝撃荷重を検出する３軸加速度センサとが含まれ、前記アダプタは、前記変位量センサ、前記回転数検出センサ及び前記３軸加速度センサと前記通信線を介して接続され、前記通信線から転送された前記変位量センサ、前記回転数検出センサ及び前記３軸加速度センサの信号を前記動力線を介して電力線搬送通信により伝送する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pump that is placed in a liquid to suck and discharge the liquid, and a pump that is filled with the liquid and placed in the liquid to drive the pump. A motor, a sensor provided in the motor, a communication line for transferring the signal of the sensor, a power line that is a power line for distributing power to the motor, and a thrust load generated on the rotating shaft of the motor. an end cover that supports the lower end of the thrust bearing and covers and protects the thrust bearing; an end cover that is provided below the thrust bearing and that connects the power line and the communication line; and an adapter that transmits the signal of the sensor transferred from the communication line to the power line by power line communication, and the sensor is provided in the end cover and measures the amount of wear of the thrust bearing. a displacement sensor for detection, a rotation speed detection sensor provided in the end cover for detecting the rotation speed of the thrust bearing, and a triaxial acceleration sensor attached to the bottom plate of the end cover for detecting the impact load of the thrust bearing. and the adapter is connected to the displacement sensor, the rotation speed detection sensor, and the three-axis acceleration sensor via the communication line, and the displacement sensor and the rotation speed transferred from the communication line Signals from the detection sensor and the three-axis acceleration sensor are transmitted through the power line by power line carrier communication .

本発明によれば、湿式モータポンプ及び湿式モータについて、予知保全の精度を向上させるとともに、電気回線のトラブルによる故障のリスクを低減できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of predictive maintenance of a wet motor pump and a wet motor, and reduce the risk of failure due to electrical circuit trouble. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

本発明の第１の実施形態による水中モータポンプの断面と動力線の電気回路を示す模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the electric circuit of the cross section and power line of the submersible motor pump by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による水中モータポンプのモータ部の下部における断面と電気回路を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross section and an electric circuit at the lower portion of the motor portion of the submersible motor pump according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第１の実施形態による水中モータの固定子コアの正面図である。1 is a front view of a stator core of an underwater motor according to a first embodiment of the invention; FIG. 本発明の第１の実施形態による水中モータポンプのモータ部の電気回路図である。1 is an electric circuit diagram of a motor section of a submersible motor pump according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第２の実施形態による水中モータポンプの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a submersible motor-pump according to a second embodiment of the present invention;

以下、図面を用いて、本発明の第１、第２の実施形態による水中モータポンプと水中モータの構成及び動作について説明する。なお、各図において、同一符号は同一部分を示す。 The configurations and operations of the submersible motor pump and the submersible motor according to the first and second embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code|symbol shows the same part.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による水中モータポンプ１０の断面と動力線の電気回路を示す模式図である。第１の実施形態による水中モータポンプ１０は深井戸用の水中モータポンプで、細径長尺な深井戸Ｗの水中に配置される。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross section of a submersible motor pump 10 according to a first embodiment of the present invention and an electric circuit of power lines. A submersible motor pump 10 according to the first embodiment is a submersible motor pump for a deep well, and is arranged in water of a deep well W having a small diameter and a long length.

水中モータポンプ１０は小径長尺な円柱体で、ポンプ１と、ポンプ１の下部に設けられポンプ１を駆動する水中モータ２と、水中モータ２に配電するための電線路である動力線３とを備えている。 The submersible motor pump 10 is a cylindrical body with a small diameter and a long length, and includes a pump 1, a submersible motor 2 provided at the bottom of the pump 1 for driving the pump 1, and a power line 3 which is an electric wire line for distributing power to the submersible motor 2. It has

ポンプ１は深井戸Ｗの地下水の中に配置され、地下水を吸引して吐出するタービンポンプで、ポンプ主軸１ａと複数の羽根車１ｂと軸受メタル１ｃと複数のケーシング１ｄとを有している。 The pump 1 is placed in groundwater of a deep well W, is a turbine pump that sucks and discharges groundwater, and has a pump main shaft 1a, a plurality of impellers 1b, a bearing metal 1c, and a plurality of casings 1d.

ポンプ主軸１ａは、ポンプ１の回転軸である。ポンプ主軸１ａには、複数の羽根車１ｂが取り付けられている。 The pump main shaft 1a is the rotating shaft of the pump 1. As shown in FIG. A plurality of impellers 1b are attached to the pump main shaft 1a.

複数の羽根車１ｂは、地下水に運動エネルギーを与える回転体である。複数の羽根車１ｂの各々は複数のキー１ｅの各々によりポンプ主軸１ａと締結されている。そのため、複数の羽根車１ｂは、ポンプ主軸１ａに従って回転する。 A plurality of impellers 1b are rotating bodies that impart kinetic energy to groundwater. Each of the plurality of impellers 1b is fastened to the pump main shaft 1a by each of a plurality of keys 1e. Therefore, the plurality of impellers 1b rotate according to the pump main shaft 1a.

水中モータポンプ１０は、深井戸用のモータポンプであるため、地下深くの地下水を深井戸Ｗから汲み上げなければならず、揚程が高くなければならない。しかしながら、深井戸Ｗの内径ｄＷは小さく、羽根車１ｂの外径Ｄ１ｂを大きくして揚程を高くすることはできない。また、深井戸Ｗの水中に配置される水中モータ２は回転速度が制約されるため、羽根車１ｂを高速回転させて揚程を高くすることもできない。そのようなことから、水中モータポンプ１０は、複数の羽根車１ｂを備えることで揚程が高くなるように構成されている。 Since the submersible motor pump 10 is a motor pump for a deep well, it must pump groundwater deep underground from the deep well W, and must have a high lift. However, the inner diameter dW of the deep well W is small, and the lift cannot be increased by increasing the outer diameter D1b of the impeller 1b. Further, since the rotational speed of the submersible motor 2 arranged in the water of the deep well W is restricted, it is not possible to increase the lift by rotating the impeller 1b at high speed. For this reason, the submersible motor pump 10 is configured to have a higher head by including a plurality of impellers 1b.

また、ポンプ主軸１ａには、円筒部材であるスリーブ１ｆが取り付けられている。このスリーブ１ｆは、複数の羽根車１ｂのポンプ主軸１ａにおける軸方向の位置を規定している。また、ポンプ主軸１ａの上端に取り付けられたスリーブ１ｆには、軸受メタル１ｃが取り付けられている。この軸受メタル１ｃは水潤滑式ラジアル軸受で、ポンプ主軸１ａの上端のスリーブ１ｆを介して、ポンプ主軸１ａの上端を回転自在に支持している。 A sleeve 1f, which is a cylindrical member, is attached to the pump main shaft 1a. This sleeve 1f defines the axial positions of the plurality of impellers 1b on the pump main shaft 1a. A bearing metal 1c is attached to a sleeve 1f attached to the upper end of the pump main shaft 1a. This bearing metal 1c is a water-lubricated radial bearing, and rotatably supports the upper end of the pump main shaft 1a via a sleeve 1f on the upper end of the pump main shaft 1a.

複数のケーシング１ｄは、複数の羽根車１ｂの各々を覆う筐体で、複数の羽根車１ｂにより運動エネルギーを与えられた地下水をポンプ１の上方に誘導するように内周壁の形状が構成されている。複数のケーシング１ｄの外径Ｄ１ｄは、細径の深井戸Ｗの水中に水中モータポンプ１０を配置できるようにするため、深井戸Ｗの内径ｄＷより小さくなっている。 The plurality of casings 1d is a housing that covers each of the plurality of impellers 1b, and the shape of the inner peripheral wall is configured so as to guide the groundwater to which kinetic energy is applied by the plurality of impellers 1b above the pump 1. there is The outer diameter D1d of the plurality of casings 1d is smaller than the inner diameter dW of the deep well W so that the submersible motor pump 10 can be placed in the water of the deep well W having a small diameter.

複数のケーシング１ｄのうちの最も下部に備わるケーシング１ｄには、下部に吸込口を備える円筒部材であるストレーナ１ｈが取り付けられている。地下水はストレーナ１ｈの吸込口からポンプ１内に吸い込まれる。 A strainer 1h, which is a cylindrical member having a suction port at the bottom, is attached to the casing 1d provided at the bottom of the plurality of casings 1d. Groundwater is sucked into the pump 1 through the suction port of the strainer 1h.

複数のケーシング１ｄのうちの最も上部に備わるケーシング１ｄの上端には送水管４が取り付けられている。複数の羽根車１ｂと複数のケーシング１ｄによりポンプ１の上方に送られた地下水は送水管４により地上に送られる。 A water pipe 4 is attached to the upper end of the uppermost casing 1d among the plurality of casings 1d. Groundwater sent above the pump 1 by a plurality of impellers 1b and a plurality of casings 1d is sent to the ground by a water pipe 4. As shown in FIG.

本発明の第１の実施形態による水中モータ２は、ポンプ１を駆動する三相誘導電動機である。水中モータ２は、モータ軸２ａと、回転子２ｂと、固定子２ｃと、上部ラジアル軸受２ｄと、上部エンドブラケット２ｅと、下部ラジアル軸受２ｆと、下部エンドブラケット２ｇと、スラスト軸受２ｈと、エンドカバー２ｉと、センサ２ｊａ～２ｊｆ(図示せず)と、通信線２ｋａ～２ｋｆ(図示せず)と、アダプタ２ｌとを備える。そして、水中モータ２の内部には水が充満されている。 The submersible motor 2 according to the first embodiment of the invention is a three-phase induction motor that drives the pump 1 . The underwater motor 2 includes a motor shaft 2a, a rotor 2b, a stator 2c, an upper radial bearing 2d, an upper end bracket 2e, a lower radial bearing 2f, a lower end bracket 2g, a thrust bearing 2h, an end It comprises a cover 2i, sensors 2ja to 2jf (not shown), communication lines 2ka to 2kf (not shown), and an adapter 2l. The inside of the submersible motor 2 is filled with water.

モータ軸２ａは出力軸である。モータ軸２ａの上端は、軸継手５によりポンプ主軸１ａの下端と結合している。そのため、モータ軸２ａが回転すると、ポンプ主軸１ａはモータ軸２ａと共に回転する。また、ポンプ主軸１ａとモータ軸２ａが軸継手５により一体化している。そのため、水中モータポンプ１０は設置時に、ポンプ１と水中モータ２の芯出し調整をする必要がない。なお、モータ軸２ａとポンプ主軸１ａを１つのシャフトで形成し、軸継手５を用いずにモータ軸２ａとポンプ主軸１ａが結合するようにして、ポンプ主軸１ａがモータ軸２ａと共に回転するようにしてもよい。 The motor shaft 2a is the output shaft. The upper end of the motor shaft 2a is connected to the lower end of the pump main shaft 1a by a shaft coupling 5. As shown in FIG. Therefore, when the motor shaft 2a rotates, the pump main shaft 1a rotates together with the motor shaft 2a. Further, the pump main shaft 1a and the motor shaft 2a are integrated by a shaft coupling 5. As shown in FIG. Therefore, when the submersible motor pump 10 is installed, it is not necessary to adjust the centering of the pump 1 and the submersible motor 2 . The motor shaft 2a and the pump main shaft 1a are formed by one shaft, and the motor shaft 2a and the pump main shaft 1a are coupled without using the shaft coupling 5 so that the pump main shaft 1a rotates together with the motor shaft 2a. may

回転子２ｂは、珪素鋼板を積層した円柱状の回転体である。回転子２ｂには、円柱の軸方向の中心に貫通孔２ｂａが設けられている。そして、貫通孔２ｂａにはモータ軸２ａが圧入されている。そのため、回転子２ｂは、モータ軸２ａに結合し、モータ軸２ａに従って回転する。 The rotor 2b is a columnar rotating body in which silicon steel plates are laminated. The rotor 2b is provided with a through hole 2ba at the axial center of the cylinder. A motor shaft 2a is press-fitted into the through hole 2ba. Therefore, the rotor 2b is coupled to the motor shaft 2a and rotates along the motor shaft 2a.

固定子２ｃは、回転子２ｂを回転させるための力を発生させる電機子で、珪素鋼板を積層した固定子コア２ｃａにコイル２ｃｂを巻き付け、肉薄円筒のハウジング２ｃｃに嵌め込まれている。また、固定子コア２ｃａとコイル２ｃｂは、モールド樹脂２ｃｄにより封止されている。そのため、固定子コア２ｃａとコイル２ｃｂは、水中モータ２の内部に充満された水に接触することが防止される。そのため、固定子コア２ｃａとコイル２ｃｂが水中モータ２の内部に充満された水により酸化することを防止することができる。なお、モールド樹脂２ｃｄと異なる材料、例えば、ワニスにより固定子コア２ｃａとコイル２ｃｂを封止してもよい。また、コイル２ｃｂを封止する代わりに、耐水性ワイヤをコイル２ｃｂに用いてもよい。 The stator 2c is an armature that generates a force for rotating the rotor 2b. A coil 2cb is wound around a stator core 2ca made of laminated silicon steel plates and fitted into a thin cylindrical housing 2cc. Also, the stator core 2ca and the coil 2cb are sealed with a mold resin 2cd. Therefore, the stator core 2ca and the coil 2cb are prevented from coming into contact with the water filled inside the submersible motor 2 . Therefore, it is possible to prevent the stator core 2ca and the coil 2cb from being oxidized by the water filled inside the underwater motor 2 . The stator core 2ca and the coil 2cb may be sealed with a material different from the molding resin 2cd, such as varnish. Also, instead of sealing the coil 2cb, a water-resistant wire may be used for the coil 2cb.

上部ラジアル軸受２ｄは水潤滑軸受で、モータ軸２ａの径方向の荷重をモータ軸２ａの上端で支持する軸受である。 The upper radial bearing 2d is a water-lubricated bearing that supports the radial load of the motor shaft 2a at the upper end of the motor shaft 2a.

上部エンドブラケット２ｅは、上部ラジアル軸受２ｄを保持するとともに、ハウジング２ｃｃの上端に組付けられ、水中モータ２の上端を覆う部材である。 The upper end bracket 2e is a member that holds the upper radial bearing 2d, is assembled to the upper end of the housing 2cc, and covers the upper end of the underwater motor 2. As shown in FIG.

下部ラジアル軸受２ｆは水潤滑軸受で、モータ軸２ａの径方向の荷重をモータ軸２ａの下端で支持する軸受である。 The lower radial bearing 2f is a water-lubricated bearing that supports the radial load of the motor shaft 2a at the lower end of the motor shaft 2a.

下部エンドブラケット２ｇは、下部ラジアル軸受２ｆを保持するとともに、ハウジング２ｃｃの下端に組付けられ、水中モータ２の下端を覆う部材である。 The lower end bracket 2g is a member that holds the lower radial bearing 2f and is attached to the lower end of the housing 2cc to cover the lower end of the underwater motor 2. As shown in FIG.

スラスト軸受２ｈは水潤滑軸受で、モータ軸２ａの軸方向の荷重をモータ軸２ａの下で支持する軸受である。 The thrust bearing 2h is a water-lubricated bearing that supports the axial load of the motor shaft 2a under the motor shaft 2a.

エンドカバー２ｉは底板付き円筒で、スラスト軸受２ｈの下端を支持するとともに、下部エンドブラケット２ｇの下端に組み付き、スラスト軸受２ｈを覆って保護する。エンドカバー２ｉの底板は中央に、円錐台状の突起を有している。 The end cover 2i is a cylinder with a bottom plate, supports the lower end of the thrust bearing 2h, and is attached to the lower end of the lower end bracket 2g to cover and protect the thrust bearing 2h. The bottom plate of the end cover 2i has a truncated conical protrusion in the center.

センサ２ｊａ～２ｊｆは、水中モータ２内に設けられ、水中モータ２の状態（特にスラスト軸受２ｈの状態）を検出するセンサである。通信線２ｋａ～２ｋｆは、センサ２ｊａ～２ｊｆの信号を転送する導体で、動力線３に接続する。なお、センサ２ｊａ～２ｊｆと通信線２ｋａ～２ｋｆの詳細は後述する。 The sensors 2ja to 2jf are provided in the underwater motor 2 and detect the state of the underwater motor 2 (especially the state of the thrust bearing 2h). The communication lines 2ka to 2kf are conductors for transferring signals from the sensors 2ja to 2jf and are connected to the power line 3 . Details of the sensors 2ja to 2jf and the communication lines 2ka to 2kf will be described later.

動力線３は、水中モータ２に配電するための電線路で、コイル２ｃｂに電力を供給する。そのため、動力線３は、電源と接続する制御盤６から伸び出て、深井戸Ｗの開口から挿入され、深井戸Ｗ内の水中モータ２へと引き回され、上部エンドブラケット２ｅに形成された貫通孔から水中モータ２の内に引き込まれ、コイル２ｃｂの渡り線に接続される。なお、水中モータポンプ１０を設置する深井戸Ｗは細径で、深井戸Ｗの内壁とポンプ１の外周壁の隙間が小さい。そのため、動力線３は、深井戸Ｗの内壁とポンプ１の外周壁に挟まれ破損する可能性がある。そのため、動力線３は、おおい金３ａにより覆われている。 The power line 3 is a wire line for distributing power to the underwater motor 2, and supplies power to the coil 2cb. Therefore, the power line 3 extends from the control panel 6 connected to the power source, is inserted from the opening of the deep well W, is routed to the underwater motor 2 in the deep well W, and is formed in the upper end bracket 2e. It is pulled into the underwater motor 2 through the through hole and connected to the connecting wire of the coil 2cb. The deep well W in which the submersible motor pump 10 is installed has a small diameter, and the gap between the inner wall of the deep well W and the outer peripheral wall of the pump 1 is small. Therefore, the power line 3 may be pinched between the inner wall of the deep well W and the outer wall of the pump 1 and be damaged. Therefore, the power line 3 is covered with a cover metal 3a.

また、水中モータポンプ１０は、水中モータ２内に設けられ、動力線３に通信線２ｋａ～２ｋｆを接続するアダプタ２ｌを備える。アダプタ２ｌは、電力線搬送通信により通信線２ｋａ～２ｋｆから転送されたセンサ２ｊａ～２ｊｆの信号を動力線３に伝送する。 Further, the submersible motor pump 10 is provided in the submersible motor 2 and includes an adapter 21 for connecting the communication lines 2ka to 2kf to the power line 3 . The adapter 2l transmits to the power line 3 signals from the sensors 2ja to 2jf transferred from the communication lines 2ka to 2kf by power line carrier communication.

アダプタ２ｌによりセンサ２ｊａ～２ｊｆの信号が伝送された動力線３は制御盤６に接続する。制御盤６には、メーク接点６ａと遮断器６ｂとアダプタ６ｃと表示器６ｄが備わる。メーク接点６ａは、一方の接点に動力線３が接続し、他方の接点に遮断器６ｂを介して電源が接続する。そのため、動力線３には電源から電力が供給される。また、動力線３には、アダプタ６ｃが接続する。 The power line 3 to which the signals of the sensors 2ja to 2jf are transmitted by the adapter 2l is connected to the control panel 6. FIG. The control panel 6 has a make contact 6a, a circuit breaker 6b, an adapter 6c and an indicator 6d. One contact of the make contact 6a is connected to the power line 3, and the other contact is connected to the power supply through the circuit breaker 6b. Therefore, power is supplied to the power line 3 from the power source. Also, the power line 3 is connected to an adapter 6c.

アダプタ６ｃは、動力線３により制御盤６に転送されたセンサ２ｊａ～２ｊｆの信号を電力線搬送通信により伝送する装置である。アダプタ６ｃには表示器６ｄが接続する。したがって、センサ２ｊａ～２ｊｆの信号は、アダプタ６ｃにより表示器６ｄに伝送される。 The adapter 6c is a device that transmits the signals of the sensors 2ja to 2jf transferred to the control panel 6 through the power line 3 by power line carrier communication. A display 6d is connected to the adapter 6c. Accordingly, the signals from the sensors 2ja-2jf are transmitted to the display 6d through the adapter 6c.

表示器６ｄは、水中モータポンプ１０のメンテナンスの要否を表示する装置である。表示器６ｄには、センサ２ｊａ～２ｊｆの信号に基づいて水中モータポンプ１０のメンテナンスの要否を判断する処理装置が備わる。そのため、表示器６ｄに伝送されたセンサ２ｊａ～２ｊｆの信号は、表示器６ｄに備わる処理装置により、水中モータポンプ１０のメンテナンスの要否に処理される。そして、表示器６ｄに備わる処理装置により処理されたセンサ２ｊａ～２ｊｆの信号は、水中モータポンプ１０のメンテナンスの要否として表示器６ｄに表示される。 The display 6d is a device for displaying whether or not maintenance of the submersible motor pump 10 is required. The display 6d is provided with a processing device that determines whether maintenance of the submersible motor pump 10 is necessary based on signals from the sensors 2ja to 2jf. Therefore, the signals of the sensors 2ja to 2jf transmitted to the display 6d are processed by the processing device provided in the display 6d to determine whether the submersible motor pump 10 needs maintenance. Signals from the sensors 2ja to 2jf processed by a processing device provided in the display 6d are displayed on the display 6d as whether maintenance of the submersible motor pump 10 is necessary.

次に、水中モータポンプ１０の下部に備わるスラスト軸受２ｈとセンサ２ｊａ～２ｊｄの構成を、図２を用いて説明する。 Next, the configuration of the thrust bearing 2h and the sensors 2ja to 2jd provided in the lower portion of the submersible motor pump 10 will be described with reference to FIG.

図２は、本発明の第１の実施形態による水中モータポンプ１０の水中モータ２の下部における断面と電気回路を示す模式図である。図２に示すように、水中モータ２の下部には、モータ軸２ａを径方向に支持する下部ラジアル軸受２ｆと、ハウジング２ｃｃの下端に組付けられた下部エンドブラケット２ｇと、スラスト軸受２ｈと、エンドカバー２ｉと、センサ２ｊａ～２ｊｆと、通信線２ｋａ～２ｋｆと、アダプタ２ｌと、動力線３とが備わっている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross section and an electric circuit in the lower portion of the submersible motor 2 of the submersible motor pump 10 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, in the lower part of the underwater motor 2, there are a lower radial bearing 2f for radially supporting the motor shaft 2a, a lower end bracket 2g assembled to the lower end of the housing 2cc, a thrust bearing 2h, An end cover 2i, sensors 2ja to 2jf, communication lines 2ka to 2kf, an adapter 2l, and a power line 3 are provided.

スラスト軸受２ｈは、モータ軸２ａの下に備わり、モータ軸２ａの軸方向に働く荷重を支持する水潤滑軸受で、スラスト軸受フレーム２ｈａと回転側摺動部２ｈｂと固定側摺動部２ｈｃとメタルフレーム２ｈｄとエンドプレート２ｈｅとを備える。 The thrust bearing 2h is provided under the motor shaft 2a and is a water-lubricated bearing that supports the load acting in the axial direction of the motor shaft 2a. It has a frame 2hd and an end plate 2he.

スラスト軸受フレーム２ｈａはモータ軸２ａの下端と結合する円盤状の部品で、鋳鉄により形成されている。回転側摺動部２ｈｂは特殊なカーボンにより作製された中空円盤で、スラスト軸受フレーム２ｈａの下面に接合している。固定側摺動部２ｈｃはマルテンサイト系ステンレス（ＳＵＳ４２０Ｊ２）により作製された平板を有する複数のパッドメタルである。回転側摺動部２ｈｂの下面と固定側摺動部２ｈｃの上面は対向し、摺動可能に接合する。 The thrust bearing frame 2ha is a disk-shaped component that is coupled to the lower end of the motor shaft 2a, and is made of cast iron. The rotation-side sliding portion 2hb is a hollow disc made of special carbon and joined to the lower surface of the thrust bearing frame 2ha. The fixed-side sliding portion 2hc is a plurality of pad metals having flat plates made of martensitic stainless steel (SUS420J2). The lower surface of the rotating side sliding portion 2hb and the upper surface of the fixed side sliding portion 2hc face each other and are slidably joined.

メタルフレーム２ｈｄは、固定側摺動部２ｈｃを支持する鋳鉄部品で、固定側摺動部２ｈｃの下部に備わる突起が挿入される貫通孔を有する部分と、当該突起の先端を点接触で支持する面を有する部分を有する。メタルフレーム２ｈｄには回転中心から外周に貫通する複数の空間が備わる。この複数の空間が備わることにより水が流動でき、スラスト軸受２ｈは水潤滑が有効に機能する。 The metal frame 2hd is a cast-iron component that supports the fixed-side sliding portion 2hc, and supports a portion having a through-hole into which a projection provided at the bottom of the fixed-side sliding portion 2hc is inserted, and the tip of the projection through point contact. It has a portion with a face. The metal frame 2hd is provided with a plurality of spaces penetrating from the center of rotation to the outer circumference. Water can flow by providing the plurality of spaces, and water lubrication effectively functions in the thrust bearing 2h.

エンドプレート２ｈｅは、上面が球面となった突起を備える板である。エンドプレート２ｈｅの上面の突起は、メタルフレーム２ｈｄの下面に設けられた窪みに組付けられる。そして、メタルフレーム２ｈｄの底面とエンドプレート２ｈｅの球面は点接触する。そのため、メタルフレーム２ｈｄは、エンドプレート２ｈｅの球面に接触する点を支点として回転することができる。 The end plate 2he is a plate having a projection with a spherical upper surface. The projections on the top surface of the end plate 2he are assembled into the recesses provided on the bottom surface of the metal frame 2hd. The bottom surface of the metal frame 2hd and the spherical surface of the end plate 2he are in point contact. Therefore, the metal frame 2hd can rotate around the point of contact with the spherical surface of the end plate 2he.

回転側摺動部２ｈｂの下面は、モータ軸２ａが回転することにより、水を潤滑剤として固定側摺動部２ｈｃの上面に対して摺動する。そのため、モータ軸２ａと結合するスラスト軸受フレーム２ｈａは、モータ軸２ａとともに回転することができる。 As the motor shaft 2a rotates, the lower surface of the rotary-side sliding portion 2hb slides against the upper surface of the stationary-side sliding portion 2hc using water as a lubricant. Therefore, the thrust bearing frame 2ha coupled with the motor shaft 2a can rotate together with the motor shaft 2a.

一方、水中モータポンプ１０が運転停止を繰り返すと、回転側摺動部２ｈｂの下面が摩耗して、回転側摺動部２ｈｂの厚みは減少する。回転側摺動部２ｈｂの厚みが所定の閾値より小さくなると、スラスト軸受フレーム２ｈａが固定側摺動部２ｈｃに当接してスラスト軸受２ｈが破壊してしまう。したがって、回転側摺動部２ｈｂの厚みの閾値は水中モータポンプ１０の使用限度を示す。 On the other hand, when the submersible motor pump 10 is repeatedly stopped, the lower surface of the rotation-side sliding portion 2hb is worn and the thickness of the rotation-side sliding portion 2hb is reduced. When the thickness of the rotation-side sliding portion 2hb becomes smaller than a predetermined threshold value, the thrust bearing frame 2ha comes into contact with the stationary-side sliding portion 2hc and the thrust bearing 2h is destroyed. Therefore, the threshold value of the thickness of the rotation-side sliding portion 2hb indicates the usage limit of the submersible motor pump 10 .

エンドカバー２ｉは、下部エンドブラケット２ｇの下方に備わり、円筒部２ｉａと底板２ｉｂを有する。円筒部２ｉａはスラスト軸受２ｈを覆い保護する。底板２ｉｂは中央部が円錐台状に突起し、スラスト軸受２ｈの下端を支持する。 The end cover 2i is provided below the lower end bracket 2g and has a cylindrical portion 2ia and a bottom plate 2ib. The cylindrical portion 2ia covers and protects the thrust bearing 2h. The central part of the bottom plate 2ib protrudes in a truncated cone shape and supports the lower end of the thrust bearing 2h.

センサ２ｊａ～２ｊｆは上記の通り、水中モータ２の状態（特にスラスト軸受２ｈの状態）を検出する装置で水中モータ２内に設けられている。センサ２ｊａ～２ｊｆは、コイル温度センサ２ｊａと、変位量センサ２ｊｂと、回転数検出センサ２ｊｃと、３軸加速度センサ２ｊｄと、モータ外温度センサ２ｊｅと、モータ外圧力センサ２ｊｆを備える。 As described above, the sensors 2ja to 2jf are devices for detecting the state of the underwater motor 2 (especially the state of the thrust bearing 2h) and are provided in the underwater motor 2. FIG. The sensors 2ja to 2jf include a coil temperature sensor 2ja, a displacement sensor 2jb, a rotational speed sensor 2jc, a three-axis acceleration sensor 2jd, an external motor temperature sensor 2je, and an external motor pressure sensor 2jf.

コイル温度センサ２ｊａは、コイル２ｃｂの発熱量を測定するセンサである。コイル温度センサ２ｊａの検出素子は、コイル２ｃｂを封止するモールド樹脂２ｃｄに埋め込まれている。そのため、モータ軸２ａと回転子２ｂと固定子２ｃと上部エンドブラケット２ｅと下部エンドブラケット２ｇとにより囲まれた領域に充満する水とコイル２ｃｂに、コイル温度センサ２ｊａは接触しないようになっている。このことにより、コイル温度センサ２ｊａは、水による酸化とコイル２ｃｂに直接的加熱が防止される。 The coil temperature sensor 2ja is a sensor that measures the amount of heat generated by the coil 2cb. A detection element of the coil temperature sensor 2ja is embedded in the molding resin 2cd that seals the coil 2cb. Therefore, the coil temperature sensor 2ja is prevented from coming into contact with water and the coil 2cb filling the area surrounded by the motor shaft 2a, the rotor 2b, the stator 2c, the upper end bracket 2e, and the lower end bracket 2g. . This prevents the coil temperature sensor 2ja from being oxidized by water and from directly heating the coil 2cb.

変位量センサ２ｊｂはモータ軸２ａの下端面の変位量を検出するセンサで、スラスト軸受２ｈのメタルフレーム２ｈｄの上面中央に配置される。変位量センサ２ｊｂが検出するモータ軸２ａの下端面の変位量により、回転側摺動部２ｈｂの厚みが検知される。固定側摺動部２ｈｃの厚みには水中モータポンプ１０の使用限度を示す閾値がある。そのため、変位量センサ２ｊｂは水中モータポンプ１０の使用限度を検知することができる。なお、変位量センサ２ｊｂの検出方式には、静電容量式やレーザ式や超音波式等が用いられる。また、酸化防止と耐熱処理のため、変位量センサ２ｊｂには、耐熱樹脂によりモールド加工を施すことが好ましい。 The displacement amount sensor 2jb is a sensor for detecting the amount of displacement of the lower end surface of the motor shaft 2a, and is arranged at the center of the upper surface of the metal frame 2hd of the thrust bearing 2h. The thickness of the rotation-side sliding portion 2hb is detected from the amount of displacement of the lower end surface of the motor shaft 2a detected by the displacement amount sensor 2jb. The thickness of the fixed-side sliding portion 2hc has a threshold value indicating the usage limit of the submersible motor pump 10 . Therefore, the displacement sensor 2jb can detect the usage limit of the submersible motor-pump 10 . Incidentally, as a detection method of the displacement amount sensor 2jb, a capacitance method, a laser method, an ultrasonic method, or the like is used. In order to prevent oxidation and heat treatment, the displacement sensor 2jb is preferably molded with a heat-resistant resin.

回転数検出センサ２ｊｃはスラスト軸受フレーム２ｈａの回転数を検出するセンサで、スラスト軸受フレーム２ｈａの側面と対向するようにエンドカバー２ｉの円筒部２ｉａの内周壁に配置されている。回転数検出センサ２ｊｃの検出方式は、変位量センサ２ｊｂと同様に静電容量式やレーザ式や超音波式等が用いられる。なお、回転数検出センサ２ｊｃは、モータ軸２ａの回転数を検出するだけでなく、スラスト軸受フレーム２ｈａのモータ軸２ａの軸方向における変位量を検出することができる。そのため、水中モータポンプ１０を長期間使用し変位量センサ２ｊｂに誤差が発生した場合には、回転数検出センサ２ｊｃが検出する変位量により当該誤差を補正して正確な変位量を求めることができる。この場合、変位量センサ２ｊｂと回転数検出センサ２ｊｃの検出方式は、変位量をより正確に求めるため、相違させることが好ましい。また、変位量センサ２ｊｂと同様に、酸化防止と耐熱処理のため、回転数検出センサ２ｊｃには、耐熱樹脂によりモールド加工を施すことが好ましい。 A rotation speed detection sensor 2jc is a sensor for detecting the rotation speed of the thrust bearing frame 2ha, and is arranged on the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2ia of the end cover 2i so as to face the side surface of the thrust bearing frame 2ha. As for the detection method of the rotational speed detection sensor 2jc, a capacitive method, a laser method, an ultrasonic method, or the like is used similarly to the displacement amount sensor 2jb. The rotational speed detection sensor 2jc can detect not only the rotational speed of the motor shaft 2a, but also the amount of displacement of the thrust bearing frame 2ha in the axial direction of the motor shaft 2a. Therefore, when the submersible motor-pump 10 is used for a long period of time and an error occurs in the displacement amount sensor 2jb, the error can be corrected by the displacement amount detected by the rotational speed detection sensor 2jc to obtain an accurate displacement amount. . In this case, it is preferable that the displacement amount sensor 2jb and the rotational speed detection sensor 2jc have different detection methods in order to obtain the displacement amount more accurately. Further, like the displacement sensor 2jb, it is preferable that the rotational speed detection sensor 2jc is molded with a heat-resistant resin for oxidation prevention and heat treatment.

３軸加速度センサ２ｊｄは、エンドカバー２ｉの底板２ｉｂに設けられた円錐台状の突起の裏面に取り付けられ、底板２ｉｂの振動を検出するセンサである。底板２ｉｂにはスラスト軸受２ｈの下部が載置するため、スラスト軸受２ｈの振動によりスラスト軸受２ｈの異常を検知することができる。また、変位量センサ２ｊｂ及び回転数検出センサ２ｊｃと同様に、酸化防止と耐熱処理のため、３軸加速度センサ２ｊｄには、耐熱樹脂によりモールド加工を施すことが好ましい。 The triaxial acceleration sensor 2jd is a sensor that is attached to the rear surface of a truncated cone-shaped projection provided on the bottom plate 2ib of the end cover 2i and detects vibrations of the bottom plate 2ib. Since the lower part of the thrust bearing 2h is placed on the bottom plate 2ib, an abnormality of the thrust bearing 2h can be detected by vibration of the thrust bearing 2h. As with the displacement amount sensor 2jb and the rotational speed detection sensor 2jc, the triaxial acceleration sensor 2jd is preferably molded with a heat resistant resin for oxidation prevention and heat treatment.

ところで、水中モータポンプ１０は、スラスト軸受２ｈがモータ軸２ａの下方に位置するように縦に設置されるだけでなく、その他の姿勢で据付けられる場合がある。例えば、水道設備の直圧増圧のために横置容器の中に横置容器の内壁に沿って水中モータポンプ１０が収納される場合や、噴水やプールなどの水位の浅い貯水施設に水中モータポンプ１０が横に倒して設置される場合などである。 By the way, the submersible motor-pump 10 may be installed not only vertically so that the thrust bearing 2h is positioned below the motor shaft 2a, but also in other postures. For example, when the submersible motor pump 10 is housed along the inner wall of the horizontal container for increasing the direct pressure of water supply equipment, or when the submersible motor pump 10 is installed in water storage facilities with shallow water levels such as fountains and pools. This is the case, for example, when the pump 10 is laid down on its side.

このような場合、スラスト軸受２ｈには重力によるスラスト荷重が係らない。そのため、水中モータポンプ１０が停止すると、スラスト軸受２ｈにはスラスト荷重がなくなる。したがって、スラスト荷重が係ることにより摺動可能に接合する回転側摺動部２ｈｂの下面と固定側摺動部２ｈｃの上面は、水中モータポンプ１０の停止すると離隔してしまう。 In such a case, the thrust load due to gravity is not applied to the thrust bearing 2h. Therefore, when the submersible motor-pump 10 stops, the thrust load disappears from the thrust bearing 2h. Therefore, when the submersible motor pump 10 is stopped, the lower surface of the rotating side sliding portion 2hb and the upper surface of the stationary side sliding portion 2hc, which are slidably joined together under the thrust load, are separated from each other.

一方、水中モータポンプ１０が起動すると、スラスト軸受２ｈには瞬時にスラスト荷重が係り、離隔していた回転側摺動部２ｈｂの下面と固定側摺動部２ｈｃの上面は衝突する。このため、水中モータポンプ１０が停止と起動を繰り返すと、回転側摺動部２ｈｂと固定側摺動部２ｈｃに損傷が発生する恐れがある。 On the other hand, when the submersible motor pump 10 is started, a thrust load is instantly applied to the thrust bearing 2h, and the separated lower surface of the rotating side sliding portion 2hb and the upper surface of the fixed side sliding portion 2hc collide. For this reason, if the submersible motor pump 10 is repeatedly stopped and started, there is a possibility that the rotating side sliding portion 2hb and the stationary side sliding portion 2hc will be damaged.

他方、３軸加速度センサ２ｊｄは、水中モータポンプ１０の起動時の回転側摺動部２ｈｂの下面と固定側摺動部２ｈｃの上面の衝突による振動を検出する。そのため、この振動の振幅や振動数により回転側摺動部２ｈｂと固定側摺動部２ｈｃの損傷を検知し、スラスト軸受２ｈが故障に至る前に回転側摺動部２ｈｂと固定側摺動部２ｈｃを修理又は交換することができる。 On the other hand, the three-axis acceleration sensor 2jd detects vibration due to the collision between the lower surface of the rotating side sliding portion 2hb and the upper surface of the fixed side sliding portion 2hc when the submersible motor pump 10 is started. Therefore, damage to the rotating side sliding portion 2hb and the fixed side sliding portion 2hc is detected from the amplitude and frequency of this vibration, and the rotating side sliding portion 2hb and the fixed side sliding portion 2hb are detected before the thrust bearing 2h fails. 2hc can be repaired or replaced.

変位量センサ２ｊｂと、回転数検出センサ２ｊｃと、３軸加速度センサ２ｊｄとは、スラスト軸受２ｈの周囲に備わり、スラスト軸受２ｈに関する物理量（摩耗量、回転数または衝撃荷重）を測定する。そのため、モータ部１ｃの状態を正確に検出することができ、予知保全の精度を向上させることがきる。 A displacement sensor 2jb, a rotational speed sensor 2jc, and a 3-axis acceleration sensor 2jd are provided around the thrust bearing 2h to measure physical quantities (amount of wear, rotational speed, or impact load) relating to the thrust bearing 2h. Therefore, the state of the motor portion 1c can be accurately detected, and the accuracy of predictive maintenance can be improved.

モータ外温度センサ２ｊｅは、水中モータ２の外の水温を検出するセンサである。モータ外温度センサ２ｊｅは、エンドカバー２ｉの外径を小さくするため、スラスト軸受２ｈより下側に配置されている。具体的には、エンドカバー２ｉの底板２ｉｂの表面に本体が取り付けられている。モータ外温度センサ２ｊｅが取り付けられた底板２ｉｂには貫通孔が設けられている。この貫通孔にはモータ外温度センサ２ｊｅの検出素子が備わり、エンドカバー２ｉの外の地下水と接している。そのため、モータ外温度センサ２ｊｅは、本体が水中モータ２内にありながら水中モータポンプ１０の外の水温を検出することができる。 The motor outside temperature sensor 2je is a sensor that detects the water temperature outside the underwater motor 2 . The motor outside temperature sensor 2je is arranged below the thrust bearing 2h in order to reduce the outer diameter of the end cover 2i. Specifically, the body is attached to the surface of the bottom plate 2ib of the end cover 2i. A through hole is provided in the bottom plate 2ib to which the motor outside temperature sensor 2je is attached. This through-hole is equipped with a detection element of the motor outside temperature sensor 2je, and is in contact with groundwater outside the end cover 2i. Therefore, the motor outside temperature sensor 2je can detect the water temperature outside the submersible motor pump 10 while its body is inside the submersible motor 2 .

水中モータポンプ１０は、モータ外温度センサ２ｊｅにより水中モータ２の外の水温を検出できる。そのため、水中モータ２の設置場所の温度が水中モータ２の許容温度範囲ないで、水中モータ２を駆動できる状態であるか検知することができる。また、水中モータポンプ１０は、モータ外温度センサ２ｊｅの本体を水中モータ２内に備えるため、水中モータ２の外径の拡大を防止できる。したがって、水中モータポンプ１０を小径の深井戸Ｗの中に配置することができる。 The submersible motor pump 10 can detect the water temperature outside the submersible motor 2 by means of the motor external temperature sensor 2je. Therefore, it is possible to detect whether or not the underwater motor 2 can be driven without the temperature of the location where the underwater motor 2 is installed being within the allowable temperature range of the underwater motor 2 . Further, since the submersible motor pump 10 includes the body of the motor external temperature sensor 2je inside the submersible motor 2, the outer diameter of the submersible motor 2 can be prevented from increasing. Therefore, the submersible motor-pump 10 can be placed in a deep well W with a small diameter.

モータ外圧力センサ２ｊｆは、水中モータ２の外の水圧を検出するセンサである。モータ外圧力センサ２ｊｆもエンドカバー２ｉの外径を小さくするため、スラスト軸受２ｈより下部に配置されている。具体的には、スラスト軸受２ｈより下側の円筒部２ｉａの内周壁に本体が取り付けられている。モータ外圧力センサ２ｊｆが取り付けられた円筒部２ｉａの内周壁には貫通孔が設けられている。この貫通孔にはモータ外圧力センサ２ｊｆの検出素子が備わり、エンドカバー２ｉの外の地下水と接している。そのため、モータ外圧力センサ２ｊｆは、本体が水中モータ２内にありながら水中モータポンプ１０の外の水圧を検出することができ、深井戸Ｗの水位を検知することができる。このことにより、水中モータポンプ１０が空回りして損傷してしまうことを防止することができる。 The motor external pressure sensor 2jf is a sensor that detects the water pressure outside the underwater motor 2 . The motor external pressure sensor 2jf is also arranged below the thrust bearing 2h in order to reduce the outer diameter of the end cover 2i. Specifically, the main body is attached to the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2ia below the thrust bearing 2h. A through hole is provided in the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2ia to which the motor external pressure sensor 2jf is attached. This through-hole is provided with a detection element of the motor external pressure sensor 2jf, and is in contact with groundwater outside the end cover 2i. Therefore, the motor external pressure sensor 2jf can detect the water pressure outside the submersible motor pump 10 while its main body is inside the submersible motor 2, and can detect the water level of the deep well W. As a result, it is possible to prevent the submersible motor pump 10 from idling and being damaged.

通信線２ｋａ～２ｋｆは、センサ２ｊａ～２ｊｆの信号を転送する導体で、アダプタ２ｌを介して動力線３に水中モータ２内において接続する。通信線２ｋａ～２ｋｆには耐水性のある電線が用いられている。そのため、通信線２ｋａ～２ｋｆは、水中モータ２内に充満する水による酸化を防ぐことができる。 The communication lines 2ka to 2kf are conductors for transferring signals from the sensors 2ja to 2jf, and are connected to the power line 3 inside the underwater motor 2 via the adapter 2l. Water-resistant wires are used for the communication lines 2ka to 2kf. Therefore, the communication lines 2ka to 2kf can be prevented from being oxidized by the water filling the submersible motor 2 .

通信線２ｋａは、コイル温度センサ２ｊａをアダプタ２ｌに接続する導体で、コイル温度センサ２ｊａの信号を転送する。 The communication line 2ka is a conductor that connects the coil temperature sensor 2ja to the adapter 2l, and transfers the signal of the coil temperature sensor 2ja.

通信線２ｋｂは、変位量センサ２ｊｂをアダプタ２ｌに接続する導体で、変位量センサ２ｊｂの信号を転送する。 The communication line 2kb is a conductor that connects the displacement sensor 2jb to the adapter 2l, and transfers the signal of the displacement sensor 2jb.

通信線２ｋｃは、回転数検出センサ２ｊｃをアダプタ２ｌに接続する導体で、回転数検出センサ２ｊｃの信号を転送する。 The communication line 2kc is a conductor that connects the rotation speed detection sensor 2jc to the adapter 2l, and transfers the signal of the rotation speed detection sensor 2jc.

通信線２ｋｄは、３軸加速度センサ２ｊｄをアダプタ２ｌに接続する導体で、３軸加速度センサ２ｊｄの信号を転送する。 The communication line 2kd is a conductor that connects the triaxial acceleration sensor 2jd to the adapter 2l, and transfers signals from the triaxial acceleration sensor 2jd.

通信線２ｋｅは、モータ外温度センサ２ｊｅをアダプタ２ｌに接続する導体で、モータ外温度センサ２ｊｅの信号を転送する。 The communication line 2ke is a conductor that connects the motor external temperature sensor 2je to the adapter 2l, and transfers the signal of the motor external temperature sensor 2je.

通信線２ｋｆは、モータ外圧力センサ２ｊｆをアダプタ２ｌに接続する導体で、モータ外圧力センサ２ｊｆの信号を転送する。 The communication line 2kf is a conductor that connects the motor external pressure sensor 2jf to the adapter 2l, and transfers the signal of the motor external pressure sensor 2jf.

アダプタ２ｌは上記のとおり動力線３を利用して通信を行うＰＬＣアダプタである。アダプタ２ｌも、エンドカバー２ｉの外径を小さくするため、スラスト軸受２ｈより下側に配置されている。具体的には、スラスト軸受２ｈより下側の円筒部２ｉａの内周壁に配置されている。通信線２ｋａ～２ｋｆによりアダプタ２ｌへ転送されたセンサ２ｊａ～２ｊｆの信号は、アダプタ２ｌにより動力線３に伝送される。 The adapter 2l is a PLC adapter that communicates using the power line 3 as described above. The adapter 2l is also arranged below the thrust bearing 2h in order to reduce the outer diameter of the end cover 2i. Specifically, it is arranged on the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2ia below the thrust bearing 2h. The signals of the sensors 2ja to 2jf transferred to the adapter 2l by the communication lines 2ka to 2kf are transmitted to the power line 3 by the adapter 2l.

水中モータ２の下部に備わるスラスト軸受２ｈは水中モータポンプ１０の中で保守点検を最も必要とする。そのため、センサ２ｊａ～２ｊｆは、スラスト軸受２ｈの周囲に配置されている。一方、アダプタ２ｌは、通信線２ｋａ～２ｋｆの配線長を短くするため、センサ２ｊａ～２ｊｆの近くに配置される。他方、動力線３は、上部エンドブラケット２ｅに形成された貫通孔から水中モータ２内に挿入し、固定子２ｃの上部に備わるコイル２ｃｂの口出し線に接続する。 The thrust bearing 2h provided at the bottom of the submersible motor 2 requires the most maintenance and inspection in the submersible motor pump 10. As shown in FIG. Therefore, the sensors 2ja-2jf are arranged around the thrust bearing 2h. On the other hand, the adapter 2l is arranged near the sensors 2ja-2jf in order to shorten the wiring length of the communication lines 2ka-2kf. On the other hand, the power line 3 is inserted into the underwater motor 2 through a through hole formed in the upper end bracket 2e and connected to the lead wire of the coil 2cb provided on the upper portion of the stator 2c.

したがって、動力線３をアダプタ２ｌに接続させるためには、固定子２ｃの一方の端面から他方の端面に動力線３を貫通される貫通部を固定子２ｃに備えなければならない。そのため、固定子コア２ｃａの外周壁２ｃｅには、図３に示すように、溝２ｃｆが設けられている。 Therefore, in order to connect the power line 3 to the adapter 2l, the stator 2c must be provided with a through portion through which the power line 3 is passed from one end face to the other end face of the stator 2c. Therefore, grooves 2cf are provided in the outer peripheral wall 2ce of the stator core 2ca as shown in FIG.

溝２ｃｆは、固定子コア２ｃａの中心軸に沿って設けられている。したがって、コイル２ｃｂの口出し線に接続させた動力線３は、溝２ｃｆを貫通してアダプタ２ｌに接続できる。 Groove 2cf is provided along the central axis of stator core 2ca. Therefore, the power line 3 connected to the lead wire of the coil 2cb can pass through the groove 2cf and connect to the adapter 2l.

なお、溝２ｃｆには、固定子コア２ｃａを製造する過程で用いられ、製造後に不要となった溝が流用できる。即ち、固定子コア２ｃａは、プレス加工された複数の珪素鋼板を、複数の珪素鋼板のそれぞれの外周に設けられた溝を案内として整列させて積層し、溶接又は連結ピンにより固定される。この溝は固定子コア２ｃａが固定された後には不要となる。そのため、動力線３を貫通させる貫通部に溝２ｃｆは流用できる。このことにより、溝２ｃｆの加工工数が削減でき、製造コストを抑制できる。 For the grooves 2cf, grooves that were used in the process of manufacturing the stator core 2ca and became unnecessary after manufacturing can be diverted. That is, the stator core 2ca is formed by laminating a plurality of press-formed silicon steel plates in alignment using grooves provided on the outer circumferences of the plurality of silicon steel plates as guides, and fixing them by welding or connecting pins. This groove becomes unnecessary after the stator core 2ca is fixed. Therefore, the groove 2cf can be used as a through portion through which the power line 3 is passed. As a result, the number of processing steps for the groove 2cf can be reduced, and the manufacturing cost can be suppressed.

次に、水中モータポンプ１０の水中モータ２に備わる電気回路を、図４を用いて説明する。 Next, an electric circuit provided in the submersible motor 2 of the submersible motor pump 10 will be described with reference to FIG.

図４は、本発明の第１の実施形態による水中モータポンプ１０の水中モータ２の電気回路図である。水中モータ２は、図４に示すように、動力線３と、複数のコイル２ｃｂと、コイル温度センサ２ｊａと、変位量センサ２ｊｂと、回転数検出センサ２ｊｃと、３軸加速度センサ２ｊｄと、モータ外温度センサ２ｊｅと、モータ外圧力センサ２ｊｆと、通信線２ｋａ～２ｋｆと、アダプタ２ｌとを備える。 FIG. 4 is an electrical circuit diagram of the submersible motor 2 of the submersible motor pump 10 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the underwater motor 2 includes a power line 3, a plurality of coils 2cb, a coil temperature sensor 2ja, a displacement sensor 2jb, a rotation speed detection sensor 2jc, a three-axis acceleration sensor 2jd, a motor It has an external temperature sensor 2je, a motor external pressure sensor 2jf, communication lines 2ka to 2kf, and an adapter 2l.

動力線３は３芯ケーブルで、図示しない３相交流電源と接続する。複数のコイル２ｃｂは、固定子コア２ｃａの複数のティースに巻き付けられた巻線で、動力線３とΔ結線により接続する。 The power line 3 is a 3-core cable and is connected to a 3-phase AC power supply (not shown). The plurality of coils 2cb are windings wound around the plurality of teeth of the stator core 2ca, and are connected to the power line 3 by delta connection.

コイル温度センサ２ｊａと、変位量センサ２ｊｂと、回転数検出センサ２ｊｃと、３軸加速度センサ２ｊｄと、モータ外温度センサ２ｊｅと、モータ外圧力センサ２ｊｆは、上記のとおり、水中モータ２に関する物理量を検出する。 The coil temperature sensor 2ja, the displacement sensor 2jb, the rotational speed sensor 2jc, the three-axis acceleration sensor 2jd, the motor external temperature sensor 2je, and the motor external pressure sensor 2jf, as described above, detect physical quantities related to the underwater motor 2. To detect.

通信線２ｋａ～２ｋｆは２芯ケーブルで、上記の通り、センサ２ｊａ～２ｊｆの各々と接続し、センサ２ｊａ～２ｊｆの各々により検出された信号を転送する。 The communication lines 2ka to 2kf are two-core cables, and as described above, are connected to the sensors 2ja to 2jf and transfer signals detected by the sensors 2ja to 2jf.

アダプタ２ｌは、動力線３に通信線２ｋａ～２ｋｆを接続し、通信線２ｋａ～２ｋｆから転送されたセンサ２ｊａ～２ｊｆの信号を電力線搬送通信により動力線３に伝送する装置である。通信線２ｋａ～２ｋｆがアダプタ２ｌに接続し、アダプタ２ｌは、動力線３のＵ，Ｖ相のケーブルに接続する。したがって、センサ２ｊａ～２ｊｆの各々で検出され通信線２ｋａ～２ｋｆからアダプタ２ｌに転送された信号は、アダプタ２ｌにより動力線３のＵ，Ｖ相の導体に伝送される。 The adapter 2l is a device that connects the communication lines 2ka to 2kf to the power line 3 and transmits the signals of the sensors 2ja to 2jf transferred from the communication lines 2ka to 2kf to the power line 3 by power line carrier communication. The communication lines 2ka to 2kf are connected to the adapter 2l, which is connected to the U- and V-phase cables of the power line 3. Therefore, the signals detected by the sensors 2ja-2jf and transferred from the communication lines 2ka-2kf to the adapter 2l are transmitted to the U- and V-phase conductors of the power line 3 by the adapter 2l.

（効果）
以上説明したように、本実施形態による水中モータポンプ１０は、地下水中に配置され地下水を吸引して吐出するポンプ１と、地下水が内部に充満されるとともに地下水中に配置されポンプ１を駆動する水中モータ２と、水中モータ２内に設けられたセンサ２ｊａ～２ｊｆと、センサ２ｊａ～２ｊｆの信号を転送する通信線２ｋａ～２ｋｆと、水中モータ２に配電するための電線路である動力線３とを備え、動力線３に通信線２ｋａ～２ｋｆが水中モータ２内で接続する。そのため、予知保全の精度を向上させるとともに、電気回線のトラブルにより故障が発生するリスクを小さくすることができる。 (effect)
As described above, the submersible motor pump 10 according to the present embodiment includes the pump 1 that is placed in groundwater and sucks and discharges the groundwater, and the pump 1 that is filled with groundwater and is placed in the groundwater and drives the pump 1 . An underwater motor 2, sensors 2ja to 2jf provided in the underwater motor 2, communication lines 2ka to 2kf for transferring signals from the sensors 2ja to 2jf, and a power line 3 which is an electric wire line for distributing power to the underwater motor 2. , and communication lines 2ka to 2kf are connected to the power line 3 in the underwater motor 2. Therefore, it is possible to improve the accuracy of predictive maintenance and reduce the risk of failure due to trouble in the electric circuit.

また、本実施形態による水中モータポンプ１０は、水中モータ２内に設けられ、動力線３に通信線２ｋａ～２ｋｆを接続するアダプタ２ｌを備え、アダプタ２ｌは、センサ２ｊａ～２ｊｆの信号を動力線３に伝送する。そのため、動力線３に通信線２ｋａ～２ｋｆを確実に接続できるとともに、接続箇所の耐久性を向上させることができる。また、通信線２ｋａ～２ｋｆの配線長を短くでき、電気回線のトラブルが発生するリスクを小さくできるとともに、コストダウンをすることができる。 Further, the submersible motor pump 10 according to the present embodiment is provided in the submersible motor 2 and includes an adapter 2l for connecting the communication lines 2ka to 2kf to the power line 3. The adapter 2l connects the signals of the sensors 2ja to 2jf to the power line. 3. Therefore, the communication lines 2ka to 2kf can be reliably connected to the power line 3, and the durability of the connection points can be improved. Also, the wiring length of the communication lines 2ka to 2kf can be shortened, and the risk of troubles occurring in the electric circuit can be reduced, and the cost can be reduced.

また、本発明の第１の実施形態による水中モータポンプ１０は、水中モータ２の回転軸２ａに発生するスラスト荷重を受けるスラスト軸受２ｈを備え、センサ２ｊａ～２ｊｆは、スラスト軸受２ｈに関する物理量を測定する。このことにより、スラスト軸受２ｈの状態を正確に検出し、予知保全の精度を向上させることができる。 Further, the submersible motor-pump 10 according to the first embodiment of the present invention includes a thrust bearing 2h that receives a thrust load generated on the rotating shaft 2a of the submersible motor 2, and the sensors 2ja to 2jf measure physical quantities related to the thrust bearing 2h. do. This makes it possible to accurately detect the state of the thrust bearing 2h and improve the accuracy of predictive maintenance.

また、本発明の第１の実施形態による水中モータポンプ１０は、前記物理量が、摩耗量、回転数または衝撃荷重である。このことにより、スラスト軸受２ｈの状態をさらに正確に検出し、予知保全の精度をさらに向上させることができる。 Further, in the submersible motor-pump 10 according to the first embodiment of the present invention, the physical quantity is the amount of wear, the number of rotations, or the impact load. As a result, the state of the thrust bearing 2h can be detected more accurately, and the accuracy of predictive maintenance can be further improved.

さらに、本発明の第１の実施形態による水中モータポンプ１０は、センサ２ｊａ～２ｊｆがスラスト軸受２ｈに関する衝撃荷重を測定する３軸加速度センサ２ｊｄである。このことにより、水中モータポンプ１０を横に倒して設置し、スラスト軸受２ｈに重力によるスラスト荷重が係らない場合でも、スラスト軸受２ｈの異常を正確に検知できる。 Furthermore, in the submersible motor-pump 10 according to the first embodiment of the present invention, the sensors 2ja-2jf are triaxial acceleration sensors 2jd that measure the impact load on the thrust bearing 2h. As a result, even when the submersible motor pump 10 is placed on its side and the thrust load due to gravity is not applied to the thrust bearing 2h, an abnormality of the thrust bearing 2h can be accurately detected.

また、本発明の第１の実施形態による水中モータポンプ１０は、水中モータ２の固定子２ｃ（固定子コア２ｃａの側面）に設けられ、アダプタ２ｌに接続する動力線３を、固定子２ｃの一方の端面から他方の端面に貫通される貫通部（溝２ｃｆ）を備える。そのため、上方から水中モータ２内に挿入され、固定子２ｃの上部に備わるコイル２ｃｂの口出し線と接続した動力線３を、貫通部を貫通させ、固定子２ｃの下部に配線することができる。したがって、水中モータ２の下部のスラスト軸受の周囲に備わるセンサ２ｊａ～２ｊｆに接続する通信線２ｋａ～２ｋｆを動力線３に水中モータ２内において接続させることができる。 Further, in the submersible motor pump 10 according to the first embodiment of the present invention, the stator 2c (side surface of the stator core 2ca) of the submersible motor 2 is provided, and the power line 3 connected to the adapter 2l is connected to the stator 2c. A penetrating portion (groove 2cf) that penetrates from one end face to the other end face is provided. Therefore, the power line 3, which is inserted into the underwater motor 2 from above and connected to the lead wire of the coil 2cb provided at the top of the stator 2c, can be passed through the through portion and wired to the bottom of the stator 2c. Therefore, the communication lines 2ka to 2kf connected to the sensors 2ja to 2jf provided around the thrust bearing in the lower portion of the submersible motor 2 can be connected to the power line 3 inside the submersible motor 2 .

また、本実施形態による水中モータ２は、水中モータ２内に設けられたセンサ２ｊａ～２ｊｆと、センサ２ｊａ～２ｊｆの信号を転送する通信線２ｋａ～２ｋｆと、水中モータ２に配電するための電線路である動力線３とを備え、動力線３に通信線２ｋａ～２ｋｆが水中モータ２内で接続する。そのため、予知保全の精度を向上させるとともに、電気回線のトラブルにより故障が発生するリスクを小さくすることができる。 Further, the underwater motor 2 according to the present embodiment includes sensors 2ja to 2jf provided in the underwater motor 2, communication lines 2ka to 2kf for transferring signals of the sensors 2ja to 2jf, and electric wires for distributing power to the underwater motor 2. Communication lines 2ka to 2kf are connected to the power line 3 inside the submersible motor 2 . Therefore, it is possible to improve the accuracy of predictive maintenance and reduce the risk of failure due to trouble in the electric circuit.

また、本実施形態による水中モータ２は、水中モータ２内に設けられ、動力線３に通信線２ｋａ～２ｋｆを接続するアダプタ２ｌを備え、アダプタ２ｌは、センサ２ｊａ～２ｊｆの信号を動力線３に伝送する。そのため、動力線３に通信線２ｋａ～２ｋｆを確実に接続できるとともに、接続箇所の耐久性を向上させることができる。また、通信線２ｋａ～２ｋｆの配線長を短くでき、電気回線のトラブルが発生するリスクを小さくできるとともに、コストダウンをすることができる。 Further, the submersible motor 2 according to the present embodiment is provided in the submersible motor 2 and includes an adapter 2l for connecting the communication lines 2ka to 2kf to the power line 3. The adapter 2l connects the signals of the sensors 2ja to 2jf to the power line 3. transmit to Therefore, the communication lines 2ka to 2kf can be reliably connected to the power line 3, and the durability of the connection points can be improved. Also, the wiring length of the communication lines 2ka to 2kf can be shortened, and the risk of troubles occurring in the electric circuit can be reduced, and the cost can be reduced.

また、本発明の第１の実施形態による水中モータ２は、水中モータ２の回転軸２ａに発生するスラスト荷重を受けるスラスト軸受２ｈを備え、センサ２ｊａ～２ｊｆは、スラスト軸受２ｈに関する物理量を測定する。このことにより、スラスト軸受２ｈの状態を正確に検出し、予知保全の精度を向上させることができる。 Further, the submersible motor 2 according to the first embodiment of the present invention includes a thrust bearing 2h that receives a thrust load generated on the rotating shaft 2a of the submersible motor 2, and the sensors 2ja to 2jf measure physical quantities related to the thrust bearing 2h. . This makes it possible to accurately detect the state of the thrust bearing 2h and improve the accuracy of predictive maintenance.

また、本発明の第１の実施形態による水中モータ２は、前記物理量が、摩耗量、回転数または衝撃荷重である。このことにより、スラスト軸受２ｈの状態をさらに正確に検出し、予知保全の精度をさらに向上させることができる。 Further, in the underwater motor 2 according to the first embodiment of the present invention, the physical quantity is the amount of wear, the number of rotations, or the impact load. As a result, the state of the thrust bearing 2h can be detected more accurately, and the accuracy of predictive maintenance can be further improved.

さらに、本発明の第１の実施形態による水中モータ２は、センサ２ｊａ～２ｊｆがスラスト軸受２ｈに関する衝撃荷重を測定する３軸加速度センサ２ｊｄである。このことにより、水中モータ２を横に倒して設置し、スラスト軸受２ｈに重力によるスラスト荷重が係らない場合でも、スラスト軸受２ｈの異常を正確に検知できる。 Furthermore, in the underwater motor 2 according to the first embodiment of the present invention, the sensors 2ja-2jf are triaxial acceleration sensors 2jd that measure the impact load on the thrust bearing 2h. As a result, even when the submersible motor 2 is placed on its side and no thrust load due to gravity is applied to the thrust bearing 2h, an abnormality of the thrust bearing 2h can be accurately detected.

また、本発明の第１の実施形態による水中モータ２は、水中モータ２の固定子２ｃ（固定子コア２ｃａの側面）に設けられ、アダプタ２ｌに接続する動力線３を、固定子２ｃの一方の端面から他方の端面に貫通される貫通部（溝２ｃｆ）を備える。そのため、上方から水中モータ２内に挿入され、固定子２ｃの上部に備わるコイル２ｃｂの口出し線と接続した動力線３を、貫通部を貫通させ、固定子２ｃの下部に配線することができる。したがって、水中モータ２の下部のスラスト軸受の周囲に備わるセンサ２ｊａ～２ｊｆに接続する通信線２ｋａ～２ｋｆを動力線３に水中モータ２内において接続させることができる。 Further, the underwater motor 2 according to the first embodiment of the present invention is provided on the stator 2c (side surface of the stator core 2ca) of the underwater motor 2, and the power line 3 connected to the adapter 2l is connected to one side of the stator 2c. A penetrating portion (groove 2cf) penetrating from one end face to the other end face is provided. Therefore, the power line 3, which is inserted into the underwater motor 2 from above and connected to the lead wire of the coil 2cb provided at the top of the stator 2c, can be passed through the through portion and wired to the bottom of the stator 2c. Therefore, the communication lines 2ka to 2kf connected to the sensors 2ja to 2jf provided around the thrust bearing in the lower portion of the submersible motor 2 can be connected to the power line 3 inside the submersible motor 2 .

（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態による水中モータポンプ２０の断面図である。本実施形態による水中モータポンプ２０が、第１実施形態による水中モータポンプ１０と主に異なる点は、水中モータポンプの全長及び外径である。即ち、本実施形態による水中モータポンプ２０は、第１の実施形態による水中モータポンプ１０より全長が短く、外径が大きい。そのため、第１の実施形態による水中モータポンプ１０が深井戸用であるのに対して、本実施形態による水中モータポンプ２０は、浅い井戸や貯水槽等の水位が浅い水源に適している。以下に本実施形態による水中モータポンプ２０が、第１の実施形態による水中モータポンプ１０と異なる具体的な点を示す。 (Second embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a submersible motor-pump 20 according to a second embodiment of the invention. The submersible motor-pump 20 according to this embodiment differs from the submersible motor-pump 10 according to the first embodiment mainly in the overall length and outer diameter of the submersible motor-pump. That is, the submersible motor-pump 20 according to this embodiment has a shorter overall length and a larger outer diameter than the submersible motor-pump 10 according to the first embodiment. Therefore, while the submersible motor-pump 10 according to the first embodiment is for deep wells, the submersible motor-pump 20 according to this embodiment is suitable for shallow water sources such as shallow wells and water tanks. Specific points in which the submersible motor-pump 20 according to this embodiment differs from the submersible motor-pump 10 according to the first embodiment will be described below.

本実施形態による水中モータポンプ２０は、センサ２ｊａ～２ｊｆが、水中モータ２の底面から、水中モータ２の軸方向に、所定の距離よりも離れて配置されている。その理由は以下のとおりである。 In the submersible motor pump 20 according to this embodiment, the sensors 2ja to 2jf are arranged apart from the bottom surface of the submersible motor 2 in the axial direction of the submersible motor 2 by more than a predetermined distance. The reason is as follows.

水中モータポンプ２０は水位の浅い水源に用いられ、水中モータポンプ２０の底部が水源の底面に接するように配置される場合がある。この場合、水中モータポンプ２０の底面及びその近傍にセンサ２ｊａ～２ｊｆが配置されていると、水源の底面の砂利やゴミ等により、センサ２ｊａ～２ｊｆが正確に測定しない可能性がある。 The submersible motor-pump 20 is used for a water source with a shallow water level, and may be arranged so that the bottom of the submersible motor-pump 20 is in contact with the bottom of the water source. In this case, if the sensors 2ja to 2jf are arranged on and near the bottom of the submersible motor pump 20, there is a possibility that the sensors 2ja to 2jf will not measure accurately due to gravel, dust, etc. on the bottom of the water source.

また、第１の実施形態による水中モータポンプ１０ではエンドカバー２ｉの外径を小さくするため、モータ外温度センサ２ｊｅとモータ外圧力センサ２ｊｆがスラスト軸受２ｈの下側に配置される。しかし、本実施形態による水中モータポンプ２０は、第１の実施形態による水中モータポンプ１０と異なり外径が制約されない。そのため、規格に応じて外径を大きくすることができ、エンドカバー２ｉの外径を大きくすることができる。そのため、モータ外温度センサ２ｊｅとモータ外圧力センサ２ｊｆは、スラスト軸受２ｈの下側に限定されず、機能上適した場所に配置することができる。 Further, in the submersible motor pump 10 according to the first embodiment, the outer diameter of the end cover 2i is reduced, so the motor outer temperature sensor 2je and the motor outer pressure sensor 2jf are arranged below the thrust bearing 2h. However, unlike the submersible motor-pump 10 according to the first embodiment, the submersible motor-pump 20 according to the present embodiment is not restricted in outer diameter. Therefore, the outer diameter can be increased according to the standard, and the outer diameter of the end cover 2i can be increased. Therefore, the motor external temperature sensor 2je and the motor external pressure sensor 2jf are not limited to be located below the thrust bearing 2h, and can be arranged at any suitable location from the viewpoint of function.

これらのことより、センサ２ｊａ～２ｊｆは、水中モータ２の底面から、水中モータ２の軸方向に、所定の距離（水源の底面の砂利やゴミ等がセンサ２ｊａ～２ｊｆに影響を与える距離）よりも離れて配置されている。 For these reasons, the sensors 2ja to 2jf are positioned from the bottom surface of the submersible motor 2 in the axial direction of the submersible motor 2 from a predetermined distance (the distance at which gravel, dust, etc. on the bottom surface of the water source affects the sensors 2ja to 2jf). are also spaced apart.

詳細に示すと、第１の実施形態による水中モータポンプ１０のモータ外温度センサ２ｊｅは、エンドカバー２ｉの底板２ｉｂの表面に本体が取り付けられている。それに対し、本実施形態による水中モータポンプ２０のモータ外温度センサ２ｊｅは、エンドカバー２ｉの円筒部２ｉａ内周壁における上部に本体が取り付けられている。 Specifically, the main body of the motor external temperature sensor 2je of the submersible motor pump 10 according to the first embodiment is attached to the surface of the bottom plate 2ib of the end cover 2i. On the other hand, the body of the motor external temperature sensor 2je of the submersible motor pump 20 according to the present embodiment is attached to the upper portion of the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2ia of the end cover 2i.

また、第１の実施形態による水中モータポンプ１０のモータ外圧力センサ２ｊｆは、スラスト軸受２ｈより下側の円筒部２ｉａの内周壁に本体が取り付けられている。それに対し、本実施形態による水中モータポンプ２０のモータ外圧力センサ２ｊｆは、エンドカバー２ｉの円筒部２ｉａ内周壁における上部に本体が取り付けられている。 Further, the main body of the motor external pressure sensor 2jf of the submersible motor pump 10 according to the first embodiment is attached to the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2ia below the thrust bearing 2h. In contrast, the main body of the motor external pressure sensor 2jf of the submersible motor pump 20 according to the present embodiment is attached to the upper portion of the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2ia of the end cover 2i.

また、アダプタ２ｌは、通信線２ｋａ～２ｋｆの配線長を短くするため、センサ２ｊａ～２ｊｆのそれぞれに最も近い場所に配置されることが好ましい。しかしながら、第１の実施形態による水中モータポンプ１０のアダプタ２ｌは、エンドカバー２ｉの外径を小さくするため、スラスト軸受２ｈより下側の円筒部２ｉａの内周壁に配置されている。それに対し、本実施形態による水中モータポンプ２０のアダプタ２ｌは、エンドカバー２ｉの外径を大きくすることができるため、スラスト軸受２ｈの位置に制約されず、エンドカバー２ｉの円筒部２ｉａの内周壁におけるセンサ２ｊａ～２ｊｆのそれぞれに最も近い場所に本体が取り付けられている。 In order to shorten the wiring length of the communication lines 2ka to 2kf, the adapter 2l is preferably arranged closest to each of the sensors 2ja to 2jf. However, the adapter 2l of the submersible motor pump 10 according to the first embodiment is arranged on the inner peripheral wall of the cylindrical portion 2ia below the thrust bearing 2h in order to reduce the outer diameter of the end cover 2i. On the other hand, in the adapter 2l of the submersible motor pump 20 according to the present embodiment, the outer diameter of the end cover 2i can be increased. , the body is attached to a location closest to each of the sensors 2ja-2jf.

また、本実施形態による水中モータポンプ２０は、設置する水源が大径で、宇水源の内壁とポンプ１の外周壁の隙間が大きい。そのため、動力線３は、水源の内壁とポンプ１の外周壁に挟まれ破損する可能性が少ない。そのため、動力線３をおおい金３ａにより覆う必要性が低い。したがって、本実施形態による水中モータポンプ２０は、おおい金３ａを備えない。 Further, in the submersible motor pump 20 according to the present embodiment, the installed water source has a large diameter, and the gap between the inner wall of the water source and the outer peripheral wall of the pump 1 is large. Therefore, the power line 3 is less likely to be sandwiched between the inner wall of the water source and the outer wall of the pump 1 and be damaged. Therefore, it is less necessary to cover the power line 3 with the covering metal 3a. Therefore, the submersible motor-pump 20 according to this embodiment does not include the cover metal 3a.

また、本実施形態による水中モータポンプ２０は、水中モータ２を覆い、下部に水の吸込口を備えた吸込管１ｉを備える。なぜならば、水中モータポンプ２０は、浅い水源に用いられる。そのため、水位が低い場合でも吸入できることが必要となるからである。 Further, the submersible motor-pump 20 according to this embodiment includes a suction pipe 1i that covers the submersible motor 2 and has a water suction port at the bottom. Because the submersible motor pump 20 is used for shallow water sources. Therefore, it is necessary to be able to inhale even when the water level is low.

吸込管１ｉは円筒部材で、ポンプ１の下端に取り付き、水中モータ２を覆う。吸込管１ｉの下部には、水を外から吸い込むための複数の貫通孔１ｉａを備える。複数の貫通孔１ｉａから吸い込まれた水は、水中モータ２の周囲を通過してポンプ１に吸い込まれる。そのため、水中モータ２を冷却することができる。 The suction pipe 1i is a cylindrical member attached to the lower end of the pump 1 and covers the submersible motor 2. As shown in FIG. The lower part of the suction pipe 1i is provided with a plurality of through holes 1ia for sucking water from the outside. Water sucked from the plurality of through holes 1ia passes around the submersible motor 2 and is sucked into the pump 1. - 特許庁Therefore, the underwater motor 2 can be cooled.

（効果）
以上説明したように、本実施形態による水中モータポンプ２０は、センサ２ｊａ～２ｊｆが、水中モータ２の底面から、水中モータ２の軸方向に、所定の距離よりも離れて配置されている。そのため、水中モータポンプ２０が設置された水源の底面の砂利やごみ等によって影響を受けにくく、センサ２ｊａ～２ｊｆが正確に測定しやすい。 (effect)
As described above, in the submersible motor pump 20 according to the present embodiment, the sensors 2ja to 2jf are arranged apart from the bottom surface of the submersible motor 2 in the axial direction of the submersible motor 2 by more than a predetermined distance. Therefore, the submersible motor pump 20 is less likely to be affected by gravel, dust, etc. on the bottom of the water source where the submersible motor pump 20 is installed, making it easy for the sensors 2ja to 2jf to make accurate measurements.

また、本実施形態による水中モータポンプ２０は、おおい金３ａを備えない。そのため、製造コストを抑制することができる。 Also, the submersible motor-pump 20 according to the present embodiment does not include the cover metal 3a. Therefore, manufacturing costs can be suppressed.

また、本実施形態による水中モータポンプ２０は、水中モータ２を覆い、下部に水の吸込口１ｉａを有する吸込管１ｉを備える。そのため、水中モータポンプ２０は、水位が低く水源でも水を吸込むことができる。また、吸込管１ｉに吸込まれた水は水中モータ２の周囲を通過してポンプ１に吸い込まれる。そのため、水中モータ２を冷却することができる。 Further, the submersible motor pump 20 according to this embodiment includes a suction pipe 1i that covers the submersible motor 2 and has a water suction port 1ia at the bottom. Therefore, the submersible motor pump 20 can suck water even when the water level is low. Also, the water sucked into the suction pipe 1 i passes around the submersible motor 2 and is sucked into the pump 1 . Therefore, the underwater motor 2 can be cooled.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.

なお、本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。即ち、水中モータポンプ１０，２０が配置され、ポンプ１により吸引され吐出され、水中モータ２の内部に充満される液体は水だけなく、他の液体、例えば、オイル類や不凍液類の液体でもよい。 In addition, the embodiment of the present invention may be the following aspects. That is, the submersible motor pumps 10 and 20 are arranged, and the liquid that is sucked and discharged by the pump 1 and filled in the submersible motor 2 is not limited to water, and may be other liquids such as oils and antifreeze liquids. .

また、動力線３を固定子２ｃの一方の端面から他方の端面に通過される部分は溝２ｃｆではなく、貫通孔でもよい。 Also, the portion through which the power line 3 passes from one end surface of the stator 2c to the other end surface may be a through hole instead of the groove 2cf.

１…ポンプ、２…水中モータ２ｊａ～２ｊｆ…センサ、２ｋａ～２ｋｆ…通信線、３…動力線、１０，２０…水中モータポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pump, 2... Submersible motor 2ja-2jf... Sensor, 2ka-2kf... Communication line, 3... Power line, 10, 20... Submersible motor pump

Claims

a pump arranged in a liquid to suck and discharge the liquid;
a motor filled with the liquid and disposed in the liquid to drive the pump;
a sensor within the motor;
a communication line that transfers signals from the sensor;
a power line that is an electric line for distributing power to the motor ;
a thrust bearing that receives a thrust load generated on the rotating shaft of the motor;
an end cover that supports the lower end of the thrust bearing and covers and protects the thrust bearing;
An adapter provided below the thrust bearing in the end cover, connecting the power line and the communication line, and transmitting the signal of the sensor transferred from the communication line to the power line by power line carrier communication. and
The sensors include a displacement sensor provided in the end cover for detecting the amount of wear of the thrust bearing, a rotational speed sensor provided in the end cover for detecting the rotational speed of the thrust bearing, and the end cover. a three-axis acceleration sensor attached to the bottom plate of the cover and detecting the impact load of the thrust bearing;
The adapter is connected to the displacement sensor, the rotation speed detection sensor, and the three-axis acceleration sensor via the communication line, and the displacement sensor, the rotation speed detection sensor, and the three-axis acceleration sensor transferred from the communication line. A wet type motor pump characterized in that a signal from an axial acceleration sensor is transmitted through the power line by power line carrier communication .

In the wet motor pump according to claim 1,
The rotation speed detection sensor detects not only the rotation speed of the thrust bearing but also the amount of wear of the thrust bearing,
A wet motor pump characterized in that, when an error occurs in the displacement sensor, the error is corrected by the amount of wear detected by the rotational speed sensor.

In the wet motor pump according to claim 1 ,
A wet type motor pump, comprising: a through portion provided in a stator of the motor, and through which the power line connected to the adapter is passed through the stator from one end face to the other end face of the stator.

In the wet motor pump according to claim 1,
A wet-type motor pump, wherein the sensor is arranged away from the bottom surface of the motor in the axial direction of the motor by more than a predetermined distance.

In the wet motor pump according to claim 1,
A wet motor pump comprising a suction pipe covering the motor and having a suction port for the liquid at the bottom thereof.

A motor filled with a liquid and disposed in the liquid,
a sensor provided in the motor for measuring a physical quantity related to the motor;
a communication line that transfers signals from the sensor;
a power line that is an electric line for distributing power to the motor ;
a thrust bearing that receives a thrust load generated on the rotating shaft of the motor;
an end cover that supports the lower end of the thrust bearing and covers and protects the thrust bearing;
An adapter provided below the thrust bearing in the end cover, connecting the power line and the communication line, and transmitting the signal of the sensor transferred from the communication line to the power line by power line carrier communication. and
The sensors include a displacement sensor provided in the end cover for detecting the amount of wear of the thrust bearing, a rotational speed sensor provided in the end cover for detecting the rotational speed of the thrust bearing, and the end cover. a three-axis acceleration sensor attached to the bottom plate of the cover and detecting the impact load of the thrust bearing;
The adapter is connected to the displacement sensor, the rotation speed detection sensor, and the three-axis acceleration sensor via the communication line, and the displacement sensor, the rotation speed detection sensor, and the three-axis acceleration sensor transferred from the communication line. A wet motor characterized in that a signal from an axial acceleration sensor is transmitted through the power line by power line carrier communication .

In the wet motor according to claim 6 ,
The rotation speed detection sensor detects not only the rotation speed of the thrust bearing but also the amount of wear of the thrust bearing,
A wet motor according to claim 1, wherein when an error occurs in the displacement sensor, the error is corrected by the amount of wear detected by the rotational speed sensor.

In the wet motor according to claim 6 ,
A wet-type motor, comprising: a through portion provided in a stator of the motor, through which the power line connected to the adapter is passed through from one end surface of the stator to the other end surface.