JP6831490B1 - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】冠水時にも駆動されるポンプにおいて、駆動装置として安価でメンテナンス性が良好なモータを適用する。【解決手段】ポンプ１０は、ポンプケーシング１２と、ポンプケーシング１２に形成されたモータ台５０と、ポンプケーシング１２内で回転可能に支持された回転軸２５と、モータ台５０に取り付けられたモータ３０と、回転軸２５の外側部２５ｂとモータ３０の出力軸３６とを連結するカップリング４８と、モータ台５０内に形成された空気室５８とを備える。空気室５８は、外周壁５１と、外周壁５１のポンプケーシング１２側を塞ぐ第１隔壁５４と、外周壁５１のモータ３０側を塞ぐ第２隔壁３３とで画定され、カップリング４８が収容されるとともに空気が充填されている。【選択図】図３

Description

本発明は、ポンプに関する。

吸水槽内の水を下流側の吐出槽に排水するポンプには、ポンプケーシングから突出した回転軸の外端に駆動用のモータが連結されている。局地的な降雨の集中又は津波の発生によって、ポンプで排水可能な量を超える水が吸水槽内に流れ込む冠水時、吸水槽から溢れた水がモータに侵入する可能性がある。この場合、モータを分解整備する必要があるため、ポンプの復旧に長い時間を要する。そこで、特許文献１に開示されたポンプでは、ポンプケーシングに形成されたモータ台に耐水モータを取り付けている。

特開２０１５−１４６７１７号公報

耐水モータは、モータケーシングと、モータケーシングから突出した出力軸とを備え、出力軸は軸封装置によって軸封されている。しかし、耐水モータは高価であるうえ、メンテナンス性が悪いという不都合がある。

本発明は、冠水時にも駆動されるポンプにおいて、駆動装置として安価でメンテナンス性が良好なモータを適用できるようにすることを課題とする。

本発明は、ポンプケーシングと、前記ポンプケーシングから外側へ突出する筒状の外周壁を有するモータ台と、前記ポンプケーシング内で回転可能に支持され、前記ポンプケーシングから突出した外側部が前記モータ台内に配置された回転軸と、前記外周壁の外端に取り付けられ、前記モータ台内に突出する出力軸を有するモータと、前記モータ台内に配置され、前記回転軸の前記外側部と前記出力軸とを連結するカップリングと、前記モータ台内に形成され、前記外周壁と、前記外周壁の前記ポンプケーシング側を塞ぐ第１隔壁と、前記外周壁の前記モータ側を塞ぐ第２隔壁とで画定され、前記カップリングが収容されるとともに空気が充填された空気室とを備える、ポンプを提供する。
第１態様のポンプでは、前記空気室は密閉された気密空間である。
第２態様のポンプでは、前記外周壁に、前記空気室内に連通する接続孔が形成されており、前記接続孔に接続された第１端と、前記モータよりも上方に配置された第２端とを有する通気管を更に備える。

本態様では、筒状の外周壁を備えるモータ台に空気が充填された空気室が形成されているため、冠水時にモータ台内への浸水を抑制できる。また、モータ台の外端にモータが取り付けられているため、モータケーシングと出力軸の間を通したモータ内への浸水を防止できる。よって、駆動装置として安価でメンテナンス性が良好なモータを適用できる。

本発明では、冠水時にも駆動されるポンプにおいて、駆動装置として安価でメンテナンス性が良好なモータを適用できる。

本発明の第１実施形態に係るポンプを示す断面図。 図１のポンプの上部を示す断面図。 図２のポンプのIII部分を拡大した断面図。 第２実施形態に係るポンプの上部を示す断面図。 図４のＶ部分を拡大した断面図。 第３実施形態に係るポンプの一部を示す断面図。 第４実施形態に係るポンプを示す断面図。 第５実施形態に係るポンプを示す断面図。 ポンプの変形例を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るポンプ１０を示す。このポンプ１０は、排水機場又は下水処理場に配置され、吸水槽１に流入した雨水等の液体を下流側へ排出する。

図１に示すように、本実施形態のポンプ１０は、鉛直方向に延びるポンプケーシング１２の上端に駆動装置としてモータ３０を取り付けた立軸ポンプである。ポンプケーシング１２には、回転軸２５と羽根車２８が取り付けられている。本実施形態では、ポンプケーシング１２が備えるモータ台５０に空気室５８を設け、駆動装置として、耐水モータではなく、軸封装置を具備しない防滴型の汎用モータ３０を適用できるようにする。

以下、ポンプ１０を構成する部品について、具体的に説明する。

図１に示すように、ポンプケーシング１２は、吸水槽１の上方を覆うポンプ床２に形成された貫通孔２ａに上方から差し込み、ポンプ床２に固定されている。ポンプケーシング１２は、吸水槽１内に配置された揚水管１３と、ポンプ床２上に配置された吐出管１９とを備える。

揚水管１３は、揚水管本体１４、ベーンケース１５、及びベルマウス１７を備え、これらが上側から下側へ順に接続された筒体である。そのうち、ベーンケース１５の内部には、ベーンケース１５と同軸で筒状の軸受ケーシング１６が設けられている。ベルマウス１７の下端は、吸水槽１内の水を吸い込む吸込口１８である。

吐出管１９は、軸線が９０度湾曲した吐出エルボ（曲がり管）２０を備え、揚水管１３の上端に接続されている。吐出エルボ２０の下部には、ポンプ床２に固定するためのベースプレート２１が設けられている。但し、ベースプレート２１は揚水管本体１４の上端側に設けてもよい。吐出エルボ２０には外側へ突出するモータ台５０が形成されている。このモータ台５０については後で詳述する。

回転軸２５は、吐出エルボ２０を貫通して揚水管１３の軸線Ａに沿って配置されている。回転軸２５のうち、ポンプケーシング１２の内部に配置された内側部２５ａは、水中軸受２６によって回転可能に支持されている。内側部２５ａの下端は、軸受ケーシング１６を貫通し、軸受ケーシング１６と吸込口１８との間に配置されている。回転軸２５のうち、ポンプケーシング１２の外部に配置された外側部２５ｂは、吐出エルボ２０から外側へ突出している。外側部２５ｂの上端は、モータ台５０内に配置されている。

羽根車２８は、軸受ケーシング１６の下側に配置され、内側部２５ａの下端に取り付けられている。モータ３０によって回転軸２５が回転されると、羽根車２８は、回転軸２５と一体に回転し、ポンプケーシング１２内を通して吸水槽１内の水を下流側へ排出する。

図２を参照すると、モータ３０は、モータ台５０の上端（外端）に液密に取り付けられている。モータ３０は、回転軸２５を回転させるためのモータ本体３５と、モータ本体３５を冷却するための冷却ユニット４４とを備える。モータ本体３５はモータケーシング３１の内部に収容され、冷却ユニット４４はモータケーシング３１の外部に配設されている。モータ本体３５と冷却ユニット４４は、１個の制御装置（図示せず）によって制御される。

モータケーシング３１は、筒状のケーシング本体３２を備える。ケーシング本体３２の下側の開口は、第１閉塞部材３３によって液密に閉塞されている。第１閉塞部材３３は、モータ台５０の上端に液密に取り付けられている。ケーシング本体３２の上側の開口は、第２閉塞部材３４によって液密に閉塞されている。閉塞部材３３，３４によって密閉されたケーシング本体３２の内部には空気が充填されている。

モータ本体３５は、出力軸３６、回転子３７、及び固定子３８を備える。そのうち、出力軸３６は、モータケーシング３１内に配置された内側部３６ａと、モータケーシング３１から外側へ突出した外側部３６ｂとを備える。回転子３７は出力軸３６の内側部３６ａの外周に取り付けられ、固定子３８はモータケーシング３１の内周部に取り付けられている。通電により固定子３８に対して回転子３７が回転駆動することで、出力軸３６が回転する。

図２において下側に位置する出力軸３６の外側部３６ｂは、第１閉塞部材３３を貫通してモータ台５０内へ突出している。モータ台５０内において、外側部３６ｂは、カップリング４８によって回転軸２５の外側部２５ｂに連結されている。カップリング４８は、出力軸３６の外側部３６ｂに取り付けられた第１部材４８ａと、回転軸２５の外側部２５ｂに取り付けられた第２部材４８ｂとを備え、これらが一体的に結合された周知の構成である。

第１閉塞部材３３には出力軸３６を貫通させる貫通孔３３ａが設けられている。この貫通孔３３ａには、出力軸３６を軸支するころがり軸受３９と、ころがり軸受３９を覆うカバー４０とが配置されている。ころがり軸受３９及びカバー４０に軸封機能はない。

図２において上側に位置する出力軸３６の内側部３６ａの端は、第２閉塞部材３４を貫通してモータケーシング３１外へ突出している。第２閉塞部材３４には、出力軸３６を貫通させる貫通孔３４ａが設けられている。この貫通孔３４ａには、出力軸３６を軸支するころがり軸受４１と、ころがり軸受４１を覆うカバー４２とが配置されている。ころがり軸受４１及びカバー４２に軸封機能はない。

ころがり軸受４１を含む内側部３６ａの端部は、カバー４３によって覆われている。カバー４３は、第２閉塞部材３４に対して液密に取り付けられている。

冷却ユニット４４は、カバー４３の外側に配置されている。冷却ユニット４４は、モータ本体３５に外気を送風するための外扇４５と、外扇４５を回転させるファンモータ４６とを備える。ファンモータ４６は、液密に閉塞したモータケーシングの内部に、回転子と固定子とを配設した耐水可変式モータである。

冷却ユニット４４は、カバー４３を覆う外装カバー４７によって覆われている。外装カバー４７には、外気を取り入れるための開口部（図示せず）が設けられている。外扇４５の回転により外装カバー４７の外部から内部へ取り入れた外気によって、モータ本体３５が空冷される。

モータ３０の下部には、水没検出用の水位センサが取り付けられている。制御装置は、水位センサの検出結果に基づいてファンモータ４６を制御する。具体的には、モータ３０の駆動時、水位センサの検出結果が水没を示さない場合、つまりモータ３０が水没していない定常時にはファンモータ４６が動作され、外扇４５によってモータ本体３５を冷却する。一方、モータ３０の駆動時、水位センサの検出結果が水没を示す場合、ファンモータ４６の動作を停止する。

このように構成したポンプ１０では、局地的な降雨の集中又は津波の発生によって、排水可能な量を超える水が吸水槽１内に流れ込み、吸水槽１から溢れた水でモータ３０が水没しても、排水処理が継続される。水没時には冷却ユニット４４を停止するため、水没した外扇４５を回転させた場合にファンモータ４６に加わる過負荷を防止できる。しかし、モータ３０は軸封装置を具備しない防滴型（簡易防水型）の汎用モータであるため、出力軸３６と第１閉塞部材３３の隙間を通してモータケーシング３１内に水が侵入する虞がある。そこで、本実施形態では、ポンプケーシング１２の外側に形成したモータ台５０に、空気室５８と封油室６０を設けている。

具体的には、図３に示すように、モータ台５０は、ポンプケーシング１２の上端に位置する吐出エルボ２０に設けられている。モータ台５０は、揚水管１３の軸線Ａを中心とする筒状の外周壁５１を備える。外周壁５１は、円筒状であってもよいし、多角筒状であってもよい。

外周壁５１の中間部分には仕切壁５４が設けられている。仕切壁５４によってモータ台５０は、モータ３０側に位置する空気室５８と、ポンプケーシング１２側に位置する封油室（ポンプケーシング側封油室）６０とに区画されている。また、空気室５８の外周には、封油室６０に補充する潤滑油を収容するオイルタンク６２が設けられている。

外周壁５１は、吐出エルボ２０と一体構造の基部５２と、基部５２と同軸に延設された延設部５３とを備える。本実施形態の基部５２と延設部５３は別体である。但し、外周壁５１は１つの筒体で構成してもよい。

基部５２の下端は吐出エルボ２０の外壁２０ａに液密に接合され、基部５２の上端にはフランジ部５２ａが設けられている。延設部５３の下端には第１フランジ部５３ａが設けられ、延設部５３の上端には第２フランジ部５３ｂが設けられている。基部５２のフランジ部５２ａと延設部５３の第１フランジ部５３ａとは、ボルト（図示せず）によって連結され、パッキン（Ｏリング）５５によってシールされている。

仕切壁５４は、第１フランジ部５３ａよりも内方へ突出したフランジ部５２ａの内側上部に、ボルト（図示せず）によって連結されている。仕切壁５４とフランジ部５２ａの間はパッキン５５によってシールされている。

図３に示すように、空気室５８は、モータ３０に隣接しており、内部にカップリング４８が収容されるとともに、空気が充填されている。空気室５８は、モータ台５０を構成する外周壁５１の延設部５３、外周壁５１内に設けられた仕切壁（第１隔壁）５４、及びモータ３０を構成する第１閉塞部材（第２隔壁）３３によって画定されている。延設部５３の第２フランジ部５３ｂと第１閉塞部材３３とは、ボルト（図示せず）によって連結され、パッキン５５によってシールされている。

延設部５３には開口部が設けられ、この開口部が鋼板製のカバー５３ｃによって密閉されている。仕切壁５４には回転軸２５を貫通させる貫通孔５４ａが設けられ、この貫通孔５４ａには回転軸２５を軸封する軸封装置５９が配置されている。延設部５３、仕切壁５４及び第１閉塞部材３３には、その他に貫通した孔は何ら設けられていない。また、延設部５３、仕切壁５４及び第１閉塞部材３３は、パッキン５５によって互いの連結部分がシールされている。よって、このように構成された空気室５８は、第１閉塞部材３３の貫通孔３３ａを介してモータケーシング３１内に連通して、実質的に密閉された気密空間である。

外周壁５１内の容積にモータケーシング３１内の容積を加えた総容積に対して、空気室５８の容積が占める割合は、８０％以上に設定されている。カバー５３ｃの取付部分又はパッキン５５の劣化により、空気室５８内に浸水が生じる可能性がある。この場合、空気室５８の容積を過度に小さくすると、空気室５８内が直ぐに水で満たされるため、モータ３０内にも浸水する可能性がある。このような不都合を防止するために、外周壁５１内とモータケーシング３１内を併せた総容積に対して空気室５８の容積が占める割合は、８０％以上にすることが好ましい。なお、空気室５８内への浸水は、カバー５３ｃを取り外すことによって確認できる。勿論、センサによって空気室５８内への浸水を検出してもよい。

封油室６０は、吐出エルボ２０に隣接しており、内部には潤滑油が充填されている。封油室６０は、モータ台５０を構成する外周壁５１の基部５２、外周壁５１内に設けられた仕切壁（第１隔壁）５４、及び吐出エルボ２０の外壁２０ａによって画定されている。本実施形態の外壁２０ａには、封油室６０の容積が過度に大きくなることを防ぐために、外周壁５１との間の一部を塞ぐ隔壁２０ｃが設けられている。

外周壁５１の基部５２には、貫通した孔は何ら設けられていない。外壁２０ａには回転軸２５を貫通させる貫通孔２０ｂが設けられ、この貫通孔２０ｂには回転軸２５を軸封する軸封装置が配置されている。本実施形態では、外壁２０ａの貫通孔２０ｂから仕切壁５４の貫通孔５４ａにかけて１つの軸封装置５９が配置されている。この軸封装置５９はメカニカルシールによって構成されている。よって、このように構成された封油室６０は、実質的に密閉された液密空間である。但し、外壁２０ａの貫通孔２０ｂと仕切壁５４の貫通孔５４ａには、別々の軸封装置をそれぞれ配置してもよい。

オイルタンク６２は、空気室５８の外周を取り囲む円環状の収容空間である。オイルタンク６２は、モータ台５０を取り囲む外周壁６３と、外周壁６３の上端とモータ台５０との間を塞ぐ第１端壁６４と、外周壁６３の下端とモータ台５０との間を塞ぐ第２端壁６５とによって画定されている。

一対の端壁６４，６５の内端は、延設部５３に液密に接合されている。一対の端壁６４，６５の外端には屈曲された接合片６４ａ，６５ａがそれぞれ設けられ、接合片６４ａ，６５ａがボルト（図示せず）によって外周壁６３に連結され、パッキン５５によってシールされている。オイルタンク６２内と封油室６０内とは、破線で示す接続パイプ６６によって連通されている。封油室６０内の潤滑油が減少すると、接続パイプ６６を通してオイルタンク６２内の潤滑油が封油室６０内に自重で補充される。

このように構成した第１実施形態のポンプ１０は、以下の特徴を有する。

ポンプケーシング１２に筒状の外周壁５１を有するモータ台５０が設けられ、このモータ台５０に、カップリング４８が収容されるとともに空気が充填された空気室５８が形成されている。この空気室５８によって、冠水時に吸水槽１内の水がポンプ床２上に溢れてもモータ台５０内への浸水を抑制できる。また、モータ台５０の外端にモータ３０が取り付けられているため、モータケーシング３１と出力軸３６の間を通したモータ３０内への浸水を防止できる。よって、駆動装置として、軸封装置を具備しない防滴型の汎用モータ３０を適用できる。耐水モータと比較して防滴型のモータ３０は構造が簡素であるため、耐水モータよりも安価でメンテナンス性が良好である。

空気室５８は密閉された気密空間である。しかも、本実施形態では、空気室５８がモータ３０に隣接して設けられている。よって、たとえモータ３０が水没しても、モータケーシング３１内への浸水を確実に防止できる。

ポンプケーシング１２と空気室５８の間には、油が充填された封油室６０が形成されている。この封油室６０によって、ポンプケーシング１２内から空気室５８内への揚水の漏出を防止できる。

仕切壁５４及び外壁２０ａにはそれぞれ、回転軸２５を貫通させる貫通孔５４ａ，２０ｂが形成されており、貫通孔５４ａ，２０ｂには回転軸２５を軸封する軸封装置５９が配置されている。この軸封装置５９によって、ポンプケーシング１２から封油室６０への揚水の漏出を防止できる。また、軸封装置５９によって、封油室６０からポンプケーシング１２内への油の漏出、及び封油室６０から空気室５８内への油の漏出を防止できる。しかも、封油室６０内の潤滑油は、ポンプケーシング１２内の揚水によって冷却されるため、潤滑油によって軸封装置５９の冷却も可能である。よって、軸封装置５９の劣化を最小限に抑えることができる。

（第２実施形態）
図４及び図５は、第２実施形態のポンプ１０を示す。図４では、吐出エルボ２０から上方のみを図示しているが、第２実施形態のポンプケーシング１２は、図１に示す揚水管１３も備えている。なお、第２実施形態の吐出エルボ２０の形状は、第１実施形態の吐出エルボ２０の形状と異なっているが、実質的な機能は同じである。

第２実施形態のポンプ１０には、第１実施形態と同様に、吐出エルボ２０の外側に筒状の外周壁５１を備えるモータ台５０が形成されている。第２実施形態のモータ台５０は、吐出エルボ２０に隣接するように空気室５８が形成され、モータ３０に隣接するように封油室（モータ側封油室）７０が形成されている点、及び補充用のオイルタンクは設けられていない点で、第１実施形態のモータ台５０と相違する。つまり、第２実施形態の封油室７０は、モータ３０と空気室５８の間に形成されている。

具体的には、図４及び図５に示すように、モータ台５０は、第１実施形態と同様に、ポンプケーシング１２の上端に位置する吐出エルボ２０に設けられ、揚水管の軸線Ａを中心とする筒状の外周壁５１を備える。外周壁５１内に設けられた仕切壁５４によってモータ台５０は、ポンプケーシング１２側に位置する空気室５８と、モータ３０側に位置する封油室７０とに区画されている。

外周壁５１は、吐出エルボ２０と一体構造の基部５２と、基部５２と同軸に延設された２つの延設部５３Ａ，５３Ｂとを備える。モータ３０側に位置するモータ台５０の外端は、端壁７１によって塞がれている。

基部５２の下端は吐出エルボ２０の外壁２０ａに液密に接合され、基部５２の上端にはフランジ部５２ａが設けられている。下側に位置する延設部５３Ａの下端には第１フランジ部５３ａが設けられ、延設部５３Ａの上端には第２フランジ部５３ｂが設けられている。上側に位置する延設部５３Ｂの下端には第１フランジ部５３ａが設けられ、延設部５３Ｂの上端は端壁７１に液密に接合されている。端壁７１は、所定の厚みを有する金属板である。

基部５２のフランジ部５２ａと延設部５３Ａの第１フランジ部５３ａとは、ボルト（図示せず）によって連結され、パッキン（シートパッキン）７２によってシールされている。延設部５３Ａの第２フランジ部５３ｂと延設部５３Ｂの第１フランジ部５３ａとは、ボルト（図示せず）によって連結され、パッキン７２によってシールされている。端壁７１は、ボルト（図示せず）によってモータ３０の第１閉塞部材３３に連結され、パッキン７２によってシールされている。

仕切壁５４は、延設部５３Ａの第２フランジ部５３ｂよりも内方へ突出した延設部５３Ｂの第１フランジ部５３ａの内側下部に、ボルト（図示せず）によって連結され、パッキン７２によってシールされている。

空気室５８は、モータ台５０を構成する外周壁５１の基部５２と延設部５３Ａ、吐出エルボ２０の外壁（第１隔壁）２０ａ、及び外周壁５１内に設けられた仕切壁（第２隔壁）５４によって画定されている。延設部５３Ａに形成された開口部はカバー５３ｃによって密閉されている。外壁２０ａに形成された回転軸２５用の貫通孔２０ｂには、回転軸２５を軸封する軸封装置７３が配置されている。仕切壁５４に形成された出力軸３６用の貫通孔５４ａには、出力軸３６を軸封する軸封装置７４が配置されている。基部５２と延設部５３Ａ、外壁２０ａ及び仕切壁５４には、その他に貫通した孔は何ら設けられていない。よって、このように構成された空気室５８は、実質的に密閉された気密空間である。

封油室７０は、モータ台５０を構成する外周壁５１の延設部５３Ｂ、外周壁５１内に設けられた仕切壁（第２隔壁）５４、及びモータ台５０の外端を塞ぐ端壁７１によって画定されている。前述のように、仕切壁５４に形成された出力軸３６用の貫通孔５４ａには、出力軸３６を軸封する軸封装置７４が配置されている。端壁７１に形成された出力軸３６用の貫通孔７１ａには、出力軸３６を軸封する軸封装置７５が配置されている。延設部５３Ｂ、仕切壁５４及び端壁７１には、その他に貫通した孔は何ら設けられていない。よって、このように構成された封油室７０は、実質的に密閉された液密空間である。

外壁２０ａの貫通孔２０ｂに配置された軸封装置７３、仕切壁５４の貫通孔５４ａに配置された軸封装置７４、及び端壁７１の貫通孔７１ａに配置された軸封装置７５は、いずれもメカニカルシールによって構成されている。但し、端壁７１を設けることなく、モータ台５０の外端をモータ３０の第１閉塞部材３３によって塞いでもよい。この場合、第１閉塞部材３３の貫通孔３３ａに軸封装置７５が配置される。

このように構成した第２実施形態のポンプ１０は、モータ３０と空気室５８の間に封油室７０を備え、空気室５８はポンプケーシング１２に隣接している。そのため、第１実施形態と同様に、冠水時にモータ３０内への浸水を確実に防止できる。また、封油室７０によって、モータ３０内には水だけでなく湿気の侵入も防止できる。よって、水分の侵入によるモータ３０の支障を防止できる。

仕切壁５４の貫通孔５４ａと端壁７１の貫通孔７１ａには、それぞれ軸封装置７４，７５が配置されている。そのため、封油室７０からモータ３０側への潤滑油の漏出、及び封油室７０から空気室５８内への油の漏出を防止できる。

（第３実施形態）
図６は第３実施形態のポンプ１０を示す。第３実施形態のポンプ１０は、図５に示す軸封装置７５の代わりに、端壁７１の貫通孔７１ａに潤滑油の流出を防ぐ封止装置７７を配置した点で、第２実施形態のポンプ１０と相違する。

封止装置７７は、出力軸３６に取り付けられた封止部材７８と、端壁７１に形成された挿通溝７１ｂとを備える。封止部材７８は、出力軸３６から径方向外向きに突出する腕部７８ａと、腕部７８ａの外端から端板７１に向けて突出する突出部７８ｂとを備える。挿通溝７１ｂは、封油室７０側の面からモータ３０に向けて窪んでいる。挿通溝７１ｂ内には、封止部材７８の突出部７８ｂが所定の隙間をあけて挿通されている。この隙間は、挿通溝７１ｂの内壁に突出部７８ｂが干渉しない範囲で可能な限り小さい寸法に設定されている。

出力軸３６の回転によって封止部材７８が一体に回転する。これにより、挿通溝７１ｂ内で突出部７８ｂが回転する。この回転によって、突出部７８ｂの外側から内側に向けた潤滑油の流動が阻止される。その結果、封油室７０の内部から外部（モータ３０側）への潤滑油の流出を防止できる。

このように構成した第３実施形態のポンプ１０では、第１実施形態と同様に、冠水時にモータ３０内への浸水を確実に防止できる。また、仕切壁５４の貫通孔５４ａに軸封装置（メカニカルシール）７４が配置され、端壁７１の貫通孔７１ａに封止装置７７が配置されている。そのため、貫通孔５４ａ，７１ａの両方にメカニカルシールをそれぞれ配置する場合と比較して、コストを低減できる。

（第４実施形態）
図７は第４実施形態のポンプ１０を示す。第４実施形態のポンプ１０は、空気室５８に対してポンプケーシング１２側とモータ３０側の両方に封油室６０，７０を設けた点で、各実施形態と相違する。

具体的には、モータ台５０が備える外周壁５１は、第２実施形態と同様に、吐出エルボ２０と一体構造の基部５２と、基部５２と同軸に延設された２つの延設部５３Ａ，５３Ｂとを備え、外周壁５１の外端は端壁７１によって塞がれている。基部５２と延設部５３Ａの間には第１の仕切壁（第１隔壁）５４Ａが配置され、延設部５３Ａ，５３Ｂの間には第２の仕切壁（第２隔壁）５４Ｂが配置されている。第１の仕切壁５４Ａは、図３に示す第１実施形態の仕切壁５４と同様に設けられ、第２の仕切壁５４Ｂは、図５に示す第２実施形態の仕切壁５４と同様に設けられている。

空気室５８は、外周壁５１を構成する延設部５３Ａ、第１の仕切壁５４Ａ、及び第２の仕切壁５４Ｂによって画定されている。ポンプケーシング１２側の封油室６０は、第１実施形態と同様に、外周壁５１を構成する基部５２、吐出エルボ２０の外壁２０ａ、及び第１の仕切壁５４Ａによって画定されている。モータ３０側の封油室７０は、第２実施形態と同様に、外周壁５１を構成する延設部５３Ｂ、第２の仕切壁５４Ｂ、及び端壁７１によって画定されている。

外壁２０ａの貫通孔２０ｂには軸封装置７３が、第１の仕切壁５４Ａの貫通孔５４ａには軸封装置７６が、第２の仕切壁５４Ｂの貫通孔５４ａには軸封装置７４が、端壁７１の貫通孔７１ａには軸封装置７５が、それぞれ配置されている。これらの軸封装置７３，７６，７４，７５はいずれもメカニカルシールによって構成されている。但し、第３実施形態と同様に、端壁７１の貫通孔７１ａには、軸封装置７５の代わりに封止装置７７を配置してもよい。

このように構成した第４実施形態のポンプ１０では、第１実施形態と同様に、冠水時にモータ３０内への浸水を確実に防止できる。また、第４実施形態のポンプ１０には、空気室５８に対してポンプケーシング１２側とモータ３０側の両方に封油室６０，７０が設けられているため、第１実施形態のポンプ１０で得られる効果と、と第２実施形態のポンプ１０で得られる効果の両方を得ることができる。

（第５実施形態）
図８は第５実施形態のポンプ１０を示す。第５実施形態のポンプ１０は、空気室５８に連通するように接続された通気管８０を備える点で、第１実施形態のポンプ１０と相違する。なお、この第５実施形態の通気管８０は、第２実施形態から第４実施形態に示すポンプ１０の空気室５８にも同様に用いることができる。

外周壁５１を構成する延設部５３には、空気室５８内に連通する接続孔５３ｄが形成されている。接続孔５３ｄは、延設部５３の内面から外面にかけて貫通している。

通気管８０は、接続孔５３ｄに接続された第１端８０ａと、モータ３０よりも上方に配置された第２端８０ｂとを有するパイプである。第２端８０ｂは、冠水しても水没しないように、機場の建屋頂部（例えば標高１５ｍ）の位置に配置されている。第２端８０ｂには、外部の塵埃が通気管８０を通って空気室５８に侵入することを防ぐためのフィルタ８１が取り付けられている。

このように構成した第５実施形態のポンプ１０は、第１実施形態と同様に、冠水時にモータ３０内への浸水を確実に防止できる。また、第５実施形態のポンプ１０は、空気室５８に連通する通気管８０を備える。よって、水没していない定常時及び水没時のいずれでも、空気室５８の内外の温度及び圧力を平衡化できる。その結果、温度変化や気圧変化によって、空気室５８を備えるモータ台５０に意図しない負荷が加わることを抑制できる。

なお、本発明のポンプ１０は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

例えば、モータ台５０は、封油室６０及び７０のいずれも設けることなく、空気室５８のみによって構成してもよい。また、外周壁５１のポンプケーシング１２側を塞ぐ第１隔壁、及び外周壁５１のモータ３０側を塞ぐ第２隔壁は、空気室５８を画定できる構成であれば、必要に応じて変更が可能である。また、個々の貫通孔に配置する軸封装置は、メカニカルシール、グランドパッキン、及びリップシール等、必要に応じて変更が可能である。

ポンプ１０は、立軸ポンプに限られず、図９に示すように、水平方向に延びるようにポンプケーシング１２と回転軸２５を配置した横軸ポンプであってもよい。この横軸ポンプのポンプケーシング１２には、吐出エルボ２０から横向きに突出するようにモータ台５０が形成される。モータ台５０は筒状の外周壁５１を備え、外周壁５１の内部は、軸受ケーシングを構成する仕切壁５４によって、モータ３０側の空気室５８とポンプケーシング１２側の封油室６０とに区画される。このように、横軸ポンプに形成したモータ台５０に空気室５８を設ければ、前記各実施形態と同様に、冠水時にモータ３０内への浸水を確実に防止できる。勿論、横軸ポンプにおいても、空気室５８のモータ３０側に封油室７０を設けてもよいし、空気室５８の両側に封油室６０，７０を設けてもよいし、封油室６０，７０のいずれも設けずに空気室５８のみを設けてもよい。

１ 吸水槽
２ ポンプ床
２ａ 貫通孔
１０ ポンプ
１２ ポンプケーシング
１３ 揚水管
１４ 揚水管本体
１５ ベーンケース
１６ 軸受ケーシング
１７ ベルマウス
１８ 吸込口
１９ 吐出管
２０ 吐出エルボ
２０ａ 外壁（第１隔壁）
２０ｂ 貫通孔
２０ｃ 隔壁
２１ ベースプレート
２５ 回転軸
２５ａ 内側部
２５ｂ 外側部
２６ 水中軸受
２８ 羽根車
３０ モータ
３１ モータケーシング
３２ ケーシング本体
３３ 第１閉塞部材（第２隔壁）
３３ａ 貫通孔
３４ 第２閉塞部材
３４ａ 貫通孔
３５ モータ本体
３６ 出力軸
３６ａ 内側部
３６ｂ 外側部
３７ 回転子
３８ 固定子
３９ ころがり軸受
４０ カバー
４１ ころがり軸受
４２ カバー
４３ カバー
４４ 冷却ユニット
４５ 外扇
４６ ファンモータ
４７ 外装カバー
４８ カップリング
４８ａ 第１部材
４８ｂ 第２部材
５０ モータ台
５１ 外周壁
５２ 基部
５２ａ フランジ部
５３，５３Ａ，５３Ｂ 延設部
５３ａ 第１フランジ部
５３ｂ 第２フランジ部
５３ｃ カバー
５３ｄ 接続孔
５４ 仕切壁（第１隔壁，第２隔壁）
５４Ａ 第１の仕切壁（第１隔壁）
５４Ｂ 第２の仕切壁（第２隔壁）
５４ａ 貫通孔
５５ パッキン
５８ 空気室
５９ 軸封装置
６０ 封油室（ケーシング側封油室）
６２ オイルタンク
６３ 外周壁
６４ 第１端壁
６４ａ 接合片
６５ 第２端壁
６５ａ 接合片
６６ 接続パイプ
７０ 封油室（モータ側封油室）
７１ 端壁
７１ａ 貫通孔
７１ｂ 挿通溝
７２ パッキン
７３ 軸封装置
７４ 軸封装置
７５ 軸封装置
７６ 軸封装置
７７ 封止装置
７８ 封止部材
７８ａ 腕部
７８ｂ 突出部
８０ 通気管
８０ａ 第１端
８０ｂ 第２端
８１ フィルタ
Ａ 揚水管の軸線

Claims (10)

1. ポンプケーシングと、
   前記ポンプケーシングから外側へ突出する筒状の外周壁を有するモータ台と、
   前記ポンプケーシング内で回転可能に支持され、前記ポンプケーシングから突出した外側部が前記モータ台内に配置された回転軸と、
   前記外周壁の外端に取り付けられ、前記モータ台内に突出する出力軸を有するモータと、
   前記モータ台内に配置され、前記回転軸の前記外側部と前記出力軸とを連結するカップリングと、
   前記モータ台内に形成され、前記外周壁と、前記外周壁の前記ポンプケーシング側を塞ぐ第１隔壁と、前記外周壁の前記モータ側を塞ぐ第２隔壁とで画定され、前記カップリングが収容されるとともに空気が充填された空気室と
   を備え、
   前記空気室は密閉された気密空間である、ポンプ。
2. ポンプケーシングと、
   前記ポンプケーシングから外側へ突出する筒状の外周壁を有するモータ台と、
   前記ポンプケーシング内で回転可能に支持され、前記ポンプケーシングから突出した外側部が前記モータ台内に配置された回転軸と、
   前記外周壁の外端に取り付けられ、前記モータ台内に突出する出力軸を有するモータと、
   前記モータ台内に配置され、前記回転軸の前記外側部と前記出力軸とを連結するカップリングと、
   前記モータ台内に形成され、前記外周壁と、前記外周壁の前記ポンプケーシング側を塞ぐ第１隔壁と、前記外周壁の前記モータ側を塞ぐ第２隔壁とで画定され、前記カップリングが収容されるとともに空気が充填された空気室と
   を備え、
   前記外周壁には、前記空気室内に連通する接続孔が形成されており、
   前記接続孔に接続された第１端と、前記モータよりも上方に配置された第２端とを有する通気管を更に備える、ポンプ。
3. 前記ポンプケーシングは吐出エルボを有し、
   前記モータ台の前記外周壁は、前記吐出エルボの外壁から突出している、請求項１又は２に記載のポンプ。
4. 前記ポンプケーシングと前記空気室の間に、前記外周壁と、前記第１隔壁と、前記吐出エルボの前記外壁とで画定され、油が充填されたポンプケーシング側封油室を備える、請求項３に記載のポンプ。
5. 前記第１隔壁及び前記外壁にはそれぞれ、前記回転軸を貫通させる貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔には前記回転軸を軸封する軸封装置が配置されている、
   請求項４に記載のポンプ。
6. 前記空気室は前記モータに隣接している、請求項４又は５に記載のポンプ。
7. 前記モータと前記空気室の間に、前記外周壁と、前記第２隔壁と、前記外周壁の外端を塞ぐ端壁とで画定され、油が充填されたモータ側封油室を備え、
   前記空気室は前記ポンプケーシングと隣接している、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のポンプ。
8. 前記モータと前記空気室の間に、前記外周壁と、前記第２隔壁と、前記外周壁の外端を塞ぐ端壁とで画定され、油が充填されたモータ側封油室を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のポンプ。
9. 前記第２隔壁及び前記端壁にはそれぞれ、前記出力軸を貫通させる貫通孔が形成されており、
   前記貫通孔にはそれぞれ、前記出力軸を軸封する軸封装置が配置されている、
   請求項７又は８に記載のポンプ。
10. 前記第２隔壁及び前記端壁にはそれぞれ、前記出力軸を貫通させる貫通孔が形成されており、
    前記第２隔壁の前記貫通孔には、前記出力軸を軸封する軸封装置が配置され、
    前記端壁の前記貫通孔には、油の流出を防ぐ封止装置が配置されている、
    請求項７又は８に記載のポンプ。

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