JPH01301991A - 弾性材料製全周流型水中モータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、外胴内にモータを設置し、ポンプ吐出液をモ
ータと外胴との間に形成された環状通路を経て外部へ吐
出させると共に、該吐出液でモータ外皮全周を冷却させ
るようにした全周流型水中モータポンプに関し、ピット
（溜め）からの排水用可搬型ポンプ等として用いて好適
のものである。

（従来の技術〕 従来のこの種の全周原型モータポンプは、第５図に示す
ように、モータ１と、羽根車２を内蔵したポンプケーシ
ング３とが一体に結合されたモータポンプ本体が、外胴
（ポンプ外胴）４によって囲繞され、該外胴４の上端は
、吐出口５を有する蓋板４ａと一体化され、また下端に
は、ストレーナ６を兼ねた底板が取付けられていた。図
中、７はモータへラドカバー、８は衝撃緩和用保護弾性
体リングである。

ポンプ運転時、ストレーナ６を経て吸込まれた揚液は、
ポンプケーシング３内部で羽根車２によって昇圧されて
外胴４内へ吐出され、モータ１の外皮を冷却しながら、
該外胴４上端の蓋板４ａに設けられた吐出口５を経て外
部へ吐出されるようになっている。

また第６図ば、他の従来例を示す断面図であって、薄い
金属板等からなる外胴４は、剛性材料からなるモータへ
ラドカバ−７と、芯金３ａで補強された弾性体からなる
ポンプケーシング３との間に、挟持するようにして取付
けられており、核外胴４の上下両端部とモータヘッドカ
バー７又はポンプケーシング３とは、弾性体のシール部
材（ブーツ）１０１を介して挾み込まれ、核部における
漏れを防いでいる。

またこのものにおいて、弾性体からなるポンプケーシン
グ３の上面は、剛性体からなる中間ケーシング９によっ
て蓋され、ボルト１０２によって締結されている。また
上記中間ケーシング９は、モータ１の下面にボルト１０
３によって締結されており、該ボルト１０３の頭１０３
ａは、中間ケーシング９の下面に形成された座ぐり（凹
部）９ａ内に埋没されている。図中、２は羽根車、３ｂ
はポンプケーシング３の底部に形成されたストレーナを
兼ねた流体通路、３ｃはポンプケーシング吐出口、５は
ポンプ吐出口である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来の全周流型水中モータポンプ（第５図、第
６図）は、ポンプケーシング３と外胴４とが側構造とな
っており、且つ軽量化のために核外胴４は薄い鉄板等で
構成されていた。

ところが、（ｉ）可搬時などの衝撃等の外力による変形
を防止しなければならず、そのため余り薄く出来ない。

しかし現実的には、軽量化が優先するので薄くなり、そ
のため外力に弱いという問題点があった。

また、（ｉｉ）ポンプケーシング３と外胴４とが別部品
で構成されているため、構造的にも複雑になり、材質の
比重量と相俟って重くなるという問題点があった。

また、（山）薄い板金の外胴１の上端部とモータヘッド
カバー７の下端部とを、弾性体からなる溝付きシール部
材（ブーツ）１０１を介してシールしたもの（第６図）
では、主に軸方向に弾性体の溝付きシール部材１０１を
押しつふすことによりシール効果を得ることができる。

ところが、このような溝付きシール部材（ブーツ）１０
１を、外胴を弾性体で構成したポンプに適用すると、第
７図（ａ）のようになるが、該弾性体外胴１０４に内圧
がかかると、第７図中）〜（ｄ）に示すように、半径方
向及び軸方向に変形する。そのため、シール性能が劣化
し、或いは零になる。また、第８図（ａ）に示すように
、上記弾性体シール部材を省略して弾性体外胴１０４を
直接モータへラドカバ−７の下端部に当接させた場合も
、内圧がかかった場合、同図い）に示すように、両者の
当接部に隙間が生じてシール性能が劣化するという問題
点が生じる。

また、（ｉｖ　）芯金３ａで補強された弾性体製のポン
プケーシング３の上面を、剛性体製の中間ケーシング９
によって蓋するようにした従来例（第６図）においては
、これらの両者はボルト１０２によって締結されている
が、該弾性体製ポンプケーシング３の底部に、ポンプ台
１０５を取付けるようにしたものでは、第９図（ａ）に
示すように、弾性体製ポンプケーシング３の上面及び下
面を剛性体製中間ケーシング９と同ポンプ台１０５とに
よって挟み込み、弾性体製ポンプケーシング３の締め代
を規定するスペーサ１０６を介して、下方から通しボル
ト１０２ａによって締結されることになる。

ところが、この場合、部品点数が多くなり、しかも中間
ケーシング９、ポンプケーシング３及びポンプ台１０５
の位置合せが困難であるという問題点が生じる。

また、第９図（ｂ）に示すように、中間ケーシング９と
ポンプ台１０５との間に弾性体製ポンプケーシングの締
め代を規定するスペーサ１０６を介し、予め中間ケーシ
ング９に植込んだポル目０２ｂを通して下からナツト１
０２ｄで締結する場合には、中間ケーシング９、ポンプ
ケーシング３及びポンプ台１０５の位置合せは容易とな
るが、部品点数が上記した同図（ａ）の場合よりも更に
多（なるという問題点が生じる。

また、第９図（Ｃ）に示すように、弾性体製ポンプケー
シング３の締め代を規定する特殊両ねじボルト１０２ｃ
を予め中間ケーシング９に植込んでおき、ポンプケーシ
ング３、ポンプ台１０５を通して下からナラ）　１０２
ｄで締結する場合にも、部品点数は少なく、位置合せも
容易であるが、市販性のない特殊なボルト１０２ｃを使
用しなければならないという問題点が生じる。

また、（Ｖ）弾性体製のポンプケーシング３の上面を剛
性体製の中間ケーシング９によって蓋するようにした従
来例（第６図）においては、中間ケーシング９をモータ
１の下面に締結するボルト１０３の頭１０３ａを、該中
間ケーシング９の下面に設けられた座ぐり（凹部）９ａ
内にかくれるように位置させている（埋没させている）
ため、該中間ケーシング９は強度的にそれだけ厚さが要
求されるばかりでなく、該ボルトのねじ回し作業が困難
であるという問題点があった。

本発明は、（ｉ）外力を弾性体の変形で吸収させるよう
にした全周流型水中モータポンプを提供することを目的
とし、 更に、（ｉｉ）構造を単純化すると共に、外力を弾性体
の変形で吸収させるようにし、且つ軽量化を可能とした
全周流型水中モータポンプを提供することを目、的とし
、 更に（ｉｉｉ　）弾性体製外胴の外端部と剛性部材との
接合部を、外胴が内圧や外圧により変形してもシール性
能を保持するようにした全周流型水中モータポンプを提
供することを目的とし、更に、（ｉｖ　）弾性体外胴と
一体の同材質のポンプケーシング部と、中間ケーシング
及びポンプ台の王者を締結するために、部品点数が少な
く且つ位１合わせを容易にした締結手段を備えた全周流
型水中モータポンプを提供することを目的としている。

更に（Ｖ）モータ下面とボルトによって締結される中間
ケーシングの厚みを薄くすると共にボルトのねじ回し作
業を容易にした全周流型水中モータポンプを提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明は、（ｉ）外胴を
ゴム等の弾性体で構成し、該弾性体の軸方向の上部側及
び下部側を剛性体の部材でそれぞれ押えるようにしたこ
とを特徴としており、また、 （ｉｉ）ポンプケーシングと外胴とを一体化してゴム等
の弾性体で構成し、該弾性体の軸方向の上部及び下部を
モータヘッドカバーや底板等の剛性体の部材でそれぞれ
押えるようにし、円周方向の変形を自由にしたことを特
徴としており、また、（ｉｉｉ　）弾性体製外胴の上端
部と、該外胴上部を押える剛性体部材の下端部とを、一
方を環状の突条部とし、他方を該突条部と嵌合する環状
の溝部に形成したことを特徴としており、また、（ｉｖ
）弾性体製外胴と一体化して構成された同材質のポンプ
ケーシングの上面を蓋する剛性体製中間ケーシングの下
面に、上記ポンプケーシング部を貫通して延び適宜下部
を細くした脚部を一体にして設け、該脚部のねじ部と螺
合するボルトによって、ポンプケーシングの下面に当接
されるポンプ台と中間ケーシングとでポンプケーシング
部を挟持したことを特徴としており、また、（ｖ）弾性
体製外胴と一体化して構成された同材質のポンプケーシ
ングの上面を蓋する剛性体製中間ケーシングをモータ下
面に締結するボルトの頭を、該中間ケーシングの下面に
当接する弾性体製外胴部に形成された凹部（座ぐり）に
埋没させたことを特徴としている。

〔作　用〕

本発明は上記のように構成されているので、床面等に底
置きして運転したとき、弾性体材料で構成された外胴の
下部側を押えている底板等の剛性体部材と、その上部に
位置するポンプケーシングとの隙間より液体を吸込み、
ポンプケーシングの吸込口より内部に入って羽根車によ
り昇圧され、該ポンプケーシングの吐出口より、ポンプ
ケーシングと一体化された弾性体製外胴とモータとの間
の環状空間へ吐出され、該モータの全周に沿って流れ、
ここでモータ外皮を冷却しながら、核外胴の上部を押え
ているモータヘッドカバー等の剛性体部材の吐出口より
、適宜接続された吐出導管を経て所定の場所へ吐出され
るポンプ作用は、従来のもの（第５図、第６図）と変わ
りはない。

しかし、本発明では、（ｉ）外胴が弾性体で形成され、
上部側及び下部側がそれぞれ剛性部材で押えられている
ので、該外胴は、円周方向へ自由に変形でき、従って、
可搬時などに受ける衝撃等の外力を弾性体の変形で吸収
される。

また、（ｉｉ）ポンプケーシングと外胴とが弾性体で一
体化して構成され、且つ該弾性体の上下両部が剛性体部
材で押えられているので、核外胴は円周方向へ自由に変
形でき、従って、可搬時等に受ける衝撃等による外力を
も吸収することができる。

また、ポンプケーシングの下面にストレーナを一体に形
成した場合、運転時、該ストレーナを経てポンプケーシ
ング内へ液体が吸込まれる。

また、（ｉｉｉ）弾性体製外胴の上端部と、核外胴上部
を押える剛性体部材の下端部とを、一方を環状の突条部
とし、他方を該突条部と嵌合する環状の溝部に形成して
いるので、弾性体製外胴が内圧や外圧で変形しても、外
胴上端部と剛性体部材の下端部の環状突条部と同溝部と
の嵌合状態が維持され、シール性能が保持される。

また、（ｉｖ　）剛性体製中間ケーシングの下面に適宜
下部を細くした脚部を一体にして設けているので、該脚
部のねじ部と螺合するボルトによって弾性体製外胴と一
体のポンプケーシングを中間ケーシングとポンプ台とで
締結するとき、少ない部品点数で芯合せが容易に行われ
る。

また、（Ｖ）剛性体製中間ケーシングをモータ下面に締
結するボルトの頭を、該中間ケーシング下面に当接する
弾性体製外胴又はポンプケーシング部に形成された凹部
に埋没させるように位置させているので、強度的に過剰
に厚肉の中間ケーシングは不要となり、中間ケーシング
を軽量化できる。またボルトのねじ回し作業も、中間ケ
ーシングの外側で容易に行える。

〔実施例） 次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す全周流型水中モー
タポンプの縦断面図である。

図において、ポンプケーシング部１１ａと外胴ｌｌｂと
は一体化され、ゴム等の弾性体１１で構成され、ポンプ
ケーシング部１１ａの上面は、剛性体からなる中間ケー
シング１２によって蓋されており、内部に羽根車１３が
内蔵されている。

上記弾性体からなるポンプケーシング部１１ａの下部面
には、液体が吸込まれる流体通路１４を隔てて、剛性体
からなる底板１５が当接され（押えられ）、通しポルＨ
６ａによって、中間ケーシング１２と底板（ポンプ台）
１５とでポンプケーシング部１１ａを挾むようにして締
付けられている。また上記流体通路１４の外周部には、
ストレーナ用突起１７が間隔を置いて複数個、ポンプケ
ーシング部１１ａの下面に一体化して設けられている。

上記ポンプケーシング部１１ａと一体化され弾性体から
なる外胴部１１ｂの上部は、ポンプ吐出口１８を有する
モータヘッドカバー１９によって押えられている。図中
、２０は外胴部１１ｂとモータ外面間の環状通路、２１
はポンプケーシング吸込口、２２はケーシング吐出口、
２３はケーブル接続部である。

次に、作用について説明する。

ポンプ運転時、流体は、矢印ａに示すように、ポンプケ
ーシング部１１ａの下部面と底板１５との間に形成され
た通路１４を経て、ポンプケーシング吸込口２１よりケ
ーシング内つまりポンプ室へ流入する。この際、流体に
含まれる異物は、ストレーナ用突起１７により取り除か
れる。

ポンプケーシング部り１ａ内に流入した流体は、羽根車
１３で昇圧され、ケーシング吐出口２２から吐出され、
モータ外周と外胴部１１ｂに囲まれた環状通路２０を通
る間にモータ外皮を冷却しながら、ポンプ吐出口１８か
ら外部へ吐出される。

また、ポンプケーシング部１１ａと外胴部１１ｂとが弾
性体で一体化して構成され、且つ該弾性体の上下両部が
剛性体部材で押えられているので、核外胴部１１ｂは円
周方向へ自由に変形でき、従って、可搬時等に受ける衝
撃等による外力が有効に吸収される。またこれに伴い、
内部構造部品がプラスチック等の軽量材を薄肉で使用で
きるので、弾性体材料の比重量が金属材料に比して軽い
ことと相俟って、重量が軽減される。

第２図は、本発明の第２実施例を示す全周流型水中モー
タポンプの縦断面図であり、図中、第１図に記載した符
号と同一の符号は同一ないし同類部分を示すものとする
。

この実施例では、ポンプケーシング部１１ａと外胴１１
ｂとは一体化されて、ゴム等の弾性体１１で構成され、
ポンプケーシング部１１ａの上面は、中間ケーシング１
２によって蓋されており、内部に羽根車１３が内蔵され
ている点で第１実施例と変りはない。

しかし、上記弾性体からなるポンプケーシング部１１ａ
の下部面には、液体が吸込まれる流体通路１４を隔てて
、ｐＨ］性体からなる底板（ポンプ台）１５が当接され
（押えられ）、中間ケーシング１２の下面には、上記ポ
ンプケーシング部１１ａを貫通して延び且つ下部になる
程細く形成された脚部１２ａが一体にして設けられ、該
脚部１２ａの内側ねし部と螺合するポル目６によって、
中間ケーシング１２と底板１５とでポンプケーシング部
１１ａを挟むようにして締結されている。

また、弾性の外胴１１ｂの上端部１１ｃには環状の溝部
が形成され、モータヘッドカバー１９の下端部１９ａの
突条部に嵌まり込むように嵌入されている。

また、上記のようにしてポンプケーシングｌｌａに締結
された中間ケーシング１２は、ボルト２５によってモー
タ１の下面に締結され、該ボルト２５０頭２５ａは、該
中間ケーシング１２と当接している弾性外胴１１部に形
成された座ぐり　（凹部）１１ｄの内部に埋没されてい
る。

また、上記流体通路１４の外周部には、ストレーナ用補
強リブ１７が間隔を置いて複数個、ポンプケーシング部
１１ａの下面に一体化して設けられており、上記底板１
５と一体のリング状体１５ａの下方より、ゴムのような
弾性体からなるリング状ストレーナ２６を、弾性に抗し
て円形に拡げるようにして挿入し、これらのストレーナ
用補強リブ１７の外面に当接するようにして当該ストレ
ーナ２６が嵌着されている。なお、当該ストレーナ２６
は、取付は使用前の自由（フリー）な状態において周り
の長さを取付は時とほぼ同一にした扁平状をなした弾性
リング状体からなり、相対向する長辺部に多数の孔を開
口して構成されている。図中、２０は外胴部１１ｂとモ
ータ外面間の環状通路、２１はポンプケーシング部吸込
口、２２はケーシング吐出口である。

この実施例によれば、ポンプ運転時、矢印ａに示すよう
に、ポンプケーシング部１１ａの下部面と底板１５との
間に形成された通路１４を経て、ポンプケーシング吸込
口２１よりケーシング内つまりポンプ室へ流入した流体
は、羽根車１３で昇圧され、ケーシング吐出口２２から
吐出され、モータ外胴と外胴部１１ｂに囲まれた環状通
路２０を通る間にモータ外皮を冷却しながら、ポンプ吐
出口１８から外部へ吐出されるが、上記のように圧力流
体が内圧として作用する外胴部１１ｂは、第３図（ａ）
に示すポンプ停止時の状態（このときは、軸方向の締め
付けにより図の０点でシールされている。）から、同図
Ｃｂ）に示すように外方へ膨らむ。しかし、該外胴の上
端部１１ｃの環状溝部とモータへッドカハー（剛性体）
１９の下端突部とは、図の■及び０点の２個所で密接し
ているので、シール作用は保持されている。

なお、外胴部１１ｂとモータヘッドカバー１９の下端部
１９ａとの係合は、第４図に示すように、外胴部１１ｂ
を突条部に形成し、モータヘッドカバー１９の下端を溝
部に形成することも可能であり、この場合も、同様のシ
ール効果が得られる。

また、中間ケーシングの下面に下部を細く形成した脚部
１２ａを一体に設けているので、該脚部１２ａの内側ね
し部と螺合するボルト１６によって、ポンプケーシング
部１１ａを中間ケーシング１２と底板（ポンプ台）１５
とで締結するとき、芯合せが容易に行われ、且つ部品点
数が少くて済む。

また、中間ケーシング１２をモータｌの下面に締結する
ボルト２５の頭２５ａを、該中間ケーシング１２と当接
する弾性外胴部に形成した座ぐりｌｉｄの内部に埋没さ
せるようにしているので、中間ケーシング１２を薄肉に
形成することができるばかりでなく、該ボルト２５のね
じ回し作業が容易である。

上記した実施例において、一体部されたポンプケーシン
グｌｌａと外胴１１ｂを構成する弾性体１１の上部及び
下部を、それぞれモータヘッドカバー１９及び底板１５
によって押えた構造について説明したが、上記の構造に
限らないことは勿論であり、また、ポンプケーシングｌ
ｌａの下面に一体に形成されるストレーナ用突起１７の
断面形状や配列間隔等についても、使用条件等に応じて
種々設計変更が可能であることはいうまでもない。また
、弾性体材料は、ゴム以外のものでもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、次
のような効果が奏される。

（ｉ）外胴を弾性体で構成し、上部側と下部側をそれぞ
れ剛性部材で押えるようにしたことにより、核外胴は円
周方向へ自由に変形することができ、従って、可搬時な
どに受ける衝撃等による外力を吸収して、外力に強くな
り、取扱いも容易になる。

（ｉｉ）ポンプケーシングと外胴とを弾性体で一体的に
構成したことにより、部品点数が少なくなり、従って構
造が極めて単純化され、組立・分解が容易となる。

（ｉｉｉ　）外力を最も受は易い部分の殆んどが弾性体
で構成されているので、内部構造部品を、プラスチック
等の軽量材を薄肉で使用することが可能となり、従って
、弾性体材料の比重量が金属材料に比べて軽いことと相
俟って、重量を極めて軽くすることができる。

（ｉｖ）ホンプ運転時、液体の通るポンプケーシング部
及び外胴部を弾性体で構成しているので、排水中の砂に
対して耐摩性が向上する。

（Ｖ）ポンプケーシング部及び外胴部が一体的に弾性体
で構成されているので、これらの両部と圧力部分の部材
との接合取付面のシール構造を節単にすることができる
。

（ｖｉ）弾性体からなるポンプケーシングの下面にスト
レーナを一体化して構成することが可能となるので、生
産性を更に向上させることができる。

（ｖｉ）弾性体製外胴の上端部と、核外胴上部を押える
剛性体部材の下端部とを、一方を環状の突条部とし、他
方を該突条部と嵌合する環状の溝部に形成したことによ
り、弾性体製外胴が内圧や外圧により変形しても、シー
ル性能は保持される。

（ｖｉｉｉ　）中間ケーシングの下面にポンプケーシン
グ部を貫通して延びる脚部を一体にして設けたことによ
り、中間ケーシング、ポンプケーシング（外胴）、ポン
プ台の王者を締結する部品点数は少な（なり、組立て時
の位置合せも容易になる。

（ｉｘ　）中間ケーシングをモータの下面に締結するボ
ルトの頭を、該中間ケーシングの下面に当接する弾性体
外胴部に形成された凹部（座くり）内に収めるようにし
たことにより、該中間ケーシングを薄肉に形成すること
が可能になるばかりでなく、該ボルトのねじ回し作業が
容易になる。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本発明の第１実施例及び第２実施例
をそれぞれ示す全周流型水中モータポンプの縦断面図、
第３図（ａ）（ト））及び第４図（ａ）　（ｂ）は異な
った実施例を示す要部の作用説明図、第５図及び第６図
は異なった従来例を示す全周流型水中モータポンプの縦
断面図、第７図（ａ）ないしくｄ）及び第８図（ａ）　
（ｂ）は異なった要部の作用説明図、第９図（ａ）ない
しくＣ）は異なった要部断面図である。 １１・・・弾性体、ｌｌａ・・・ポンプケーシング部、
ｌｌｂ・・・外胴部、ｌｌｃ・・・上端部、ｌｉｄ・・
・凹部（座ぐり）、１２・・・中間ケーシング、　１２
ａ・・・脚部、１３・・・羽根車、１４・・・通路、１
５・・・底板（ポンプ台）、１６・・・ボルト、１６ａ
・・・通しボルト、１７・・・ストレーナ用突起、１８
・・・ポンプ吐出口、１９・・・モータヘッドカバー、
１９ａ・・・下端部、２０・・・環状通路、２１・・・
ポンプケーシング吸込口、２２・・・ケーシング吐出口
、２５・・・ボルト、２５ａ・・・ボルト頭、２６・・
・ストレーナ。 第１図 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、全周流型水中モータポンプにおいて、外胴をゴム等
   の弾性体で構成し、該弾性体の軸方向の上部側及び下部
   側を剛性体の部材でそれぞれ押えるようにしたことを特
   徴とする弾性材料製全周流型水中モータポンプ。 ２、全周流型水中モータポンプにおいて、ポンプケーシ
   ングと外胴とを一体化してゴム等の弾性体で構成し、該
   弾性体の軸方向の上部及び下部を剛性体の部材でそれぞ
   れ押えるようにし、円周方向の変形を自由にしたことを
   特徴とする請求項１記載の弾性材料製全周流型水中モー
   タポンプ。 ３、弾性体で構成され外胴と一体化されたポンプケーシ
   ング下面に、ストレーナーを一体に成形したことを特徴
   とする請求項２記載の弾性材料製全周流型水中モータポ
   ンプ。 ４、ゴム等の弾性体で構成された外胴の上端部と、該外
   胴上部を押える剛性体部材の下端部とを、一方を環状の
   突条部とし、他方を該突条部と嵌合する環状の溝部に形
   成したことを特徴とする請求項１又は２記載の弾性材料
   製全周流型水中モータポンプ。 ５、ゴム等の弾性体からなる外胴と一体化して構成され
   た同材質のポンプケーシングの上面を、剛性体からなる
   中間ケーシングで蓋し、該中間ケーシングの下面に、上
   記ポンプケーシング部を貫通して延びる脚部を一体にし
   て設け、該脚部のねじ部と螺合するボルトによって、ポ
   ンプケーシング部の下面に当接されるポンプ台と上記中
   間ケーシングとでポンプケーシング部を挾持するように
   したことを特徴とする請求項２記載の弾性材料製全周流
   型水中モータポンプ。 ６、ゴム等の弾性体からなる外胴と一体化して構成され
   た同材質のポンプケーシングの上面を剛性体からなる中
   間ケーシングで蓋し、該中間ケーシングをモータの下面
   に締結するボルトの頭を、該中間ケーシングの下面に当
   接する弾性体外胴部に形成された凹部にかくれるように
   位置させたことを特徴とする請求項２又は５記載の弾性
   材料製全周流型水中モータポンプ。