JPH01294991A - 和合シール手段を備えた全乾燥水中モータポンプ - 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〕 本発明は全乾燥水中モータポンプに関するものである。

水中モータポンプアッセンブリーは、アッセンブリーの
上部のモータルーム内のモータ、モータによって駆動さ
れ、且つアッセンブリーの下部に配置された単１又は複
数形態のポンプであるポンプ手段に連結された垂直な回
転シャフト、及びモータルームとポンプ手段との間に配
置された空気室とから成っている。

〔先行技術〕

水中モータポンプは、主に井戸から水を揚水するために
用いられる。周知の井戸ポンプは２種類に分類され、長
いシャフトの深井戸ポンプと、水中に沈められるモータ
ポンプ（水中モータポンプ）とであり、該水中モータポ
ンプは３タイプ、即ち、水侵入タイプと、シールドタイ
プと、オイル侵入タイプに細分割される。これらの中で
、水中にモータが完全につけられる水侵入タイプは、低
効率で、信頼性が低く、且つ維持に高い費用を有する。

薄い金属ケースで包まれたモータの巻線を有するシール
ドタイプは、効率が低く製造が困難である。

モータの巻線の耐用寿命を増加する目的でオイル中にモ
ータを浸すオイル侵入タイプは、但し効率は同様に低（
、その上水がオイル室内に入りがちであり、従ってモー
タをダメにする原因となる。

長いシャフトのポンプは、それの構造が複雑であり、重
くて、更にその上操作に不便であり、且つ井戸の壁面を
崩壊させがちであるので、使用者に好まれない。

上述の欠陥を解消するために、日本特許５８−１２４０
９４号は、空気室がポンプの上でモータルームの下に備
えられた“乾式水中モータポンプ”を開示している。乾
式水中モータポンプを井戸内に置く時、モータポンプは
井戸内での静止レベル（揚水なしの井戸の水レベル）の
下に一定の移動水レベル（水の揚水中の井戸の水レベル
）に据付けられねばならなく、従ってモータポンプ内に
滞在した空気は水の静圧の作用下で圧縮され、レベルが
下がれば下がる程、内部圧力は大となる。本出願の発明
者も又該日本特許と正に同様のポンプを２０年前に開発
したが、しかしながら実験は、このポンプ内のモータが
水面下１メートル以上下方に置かれた時、モータの温度
のひんばんな変化に帰すべきモータルームの“呼吸作用
”が時々水蒸気の連続侵入とシールの不全とを引起こし
、そしてそれによってモータルーム内の圧縮された水が
すぐモータを損傷するので、湿潤空気の侵入による水侵
入水中モータポンプの場合よりも短かい期間経過で、モ
ータが損傷することを示した。

オーストラリア特許第ＷＯ３３１００３６４も又スイミ
ングプールの水交換システムのための水中モータポンプ
を開示しており、そこではその回転シャフトのシールは
シーリング媒質としてオイルを用いている。このシール
装置は、シャフトシールの両側での圧力が平衡を失ない
、そしてオイル媒質が、湿潤空気のモータルームへの侵
入を阻止するための、その不変位置を保持出来ないので
、ポンプを水面下の成る深さに沈めた時にそのシール機
能を全く失なう。更にその上、回転シャフトが回転され
る時、シールカップ内のオイルは中央部分から去り、カ
ップの側壁を加圧し、よってシールの中央でのシール機
能が失なわれる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ポンプアッセンブリー内のモータに関
する回転シャフトシールでの上述の欠陥を解消する、安
全で確実な水中モータポンプを提供することにある。

本発明の他の目的は、モータ巻線がどのようなシールド
もせずに乾燥状態で作用出来る水中モータポンプを提供
することにある。

本発明の更に他の目的は、容易に且つ安価に製造され、
そしてモータが長い耐用寿命を有する水中モータポンプ
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明に係る全乾燥水中モータポンプでは、半径方向の
空密ディスクが、モータルームと空気室との間に備えら
れて垂直回転シャフトを貫通するための中央孔を有して
おり、そして和合シール手段が該中央孔を取巻いてディ
スクの下側に配置されており、和合シール手段がシャフ
ト流体シール手段と圧力平衡手段とから成っており、シ
ャフト流体シール手段が更に回転シャフトと同心的に配
置され、関連して回転するシールチューブとシールカッ
プとを含んでおり、該カップは一定のシーリング液で満
たされており、そして圧力平衡手段が空気嚢を含み、液
嚢の外表面が空気室の圧力にさらされており、その開放
部を介して空気嚢がモータルームとのみ連通している。

本発明は、以下に挙げられた詳細な記述と、例証として
のみ挙げられて発明を限定しない添付図とからより完全
に理解されるだろう。

〔実施例〕

第１図及び第２図に示す如く、モータ１はモータルーム
１１内に配置されている。モータ１によって駆動される
垂直回転シャフト２が下方に伸びて水ポンプ手段４に連
結されている。シャフト２の上端は上部ベアリング３１
で支持され、該シャフトの中間部は下部ベアリング３０
で支持されている。

モータルーム１１は、回転シャフト２と同心的な配置さ
れた内筒内側シェル５５、該シェル上端のポンプカバー
１７、及び底部の半径方向の空密ディスク５によって定
められている。

ケーブル５７のポンプカバー１７内への導入ワイヤーは
、モータルーム１１内の空気漏出を防ぐために密閉され
ねばならない。上述の部材間のシールは先行技術に属す
るから、それをここで記述する必要はない。しかしなが
ら、ケーブル５７の導入ワイヤーの密閉を確実にするた
めに、３相ケーブルのリードワイヤー９８は、ポンプ本
体内に入る所で離され、モータ１内部の巻線９７の端末
に接続され、そしてモータルーム１１内の空気のケーブ
ル５７を通る脱出を防止するように絶縁媒体内で脱皮さ
れねばならない。外側シェル８８がモータルーム１１の
内側シェル５５のまわりに備えられ、そして上部環状通
路１６がそれらの間に形成されている。ポンプ手段４が
水中モーフポンプアッセンブリーの下端に配置され、そ
して入口部材６４、出口部材５８、及び羽根車（インペ
ラー）を含んでいる。

空気室１５がモータルーム１工の下方でポンプ手段４上
部に配置されてふり、そして酸室は回転シャフト２と同
心的に配置された円筒内側シェル５６と、上部でのディ
スク５と、底部でのポンプ手段４の出口部材とによって
定められている。外側シェル９６が空気室１５の内側シ
ェルのまわりに備えられており、そして下部環状通路４
２がそれらの間に形成されている。

ディスク５は、モータルーム１１の外側シェル８８と同
様に、空気室１５の外側シェル９６の径に等しい径を有
している。

ディスク５の外周近くに一定の間隔を保った複数のネジ
付き孔が、それぞれネジ４３及び４４によってモータル
ーム１１の内側シェル５５と空気室１５の内側シェル５
６とに連結するために備えられている。ディスク外周の
近くに、下部環状通路４２から上部環状通路１６にディ
スク５を貫通して水を通すための開口４１があり、２つ
の隣接開口４１の間に各ネジ孔５９が配置されている。

空気室１５の内側シェル５６の端部とモータルーム１１
の内側シェル５５の端部には、シールリング２６，９３
．３９及び２４を受止めて空気室１５とモータルーム１
１の密閉シールを達成するために、それぞれ環状溝が設
けられている。ポンプガバー１７、モータルーム１１、
空気室１５及びポンプ手段４がボルトによって一体化さ
れている。

水は、ポンプ手段４によってポンプ手段４の出口部材５
８の環状通路３２から水中ポンプの頂部の出口３８まで
、下部環状通路４２、ディスク５内の開口４１、上部環
状通路１６及びポンプカバー１７内の環状通路８７を経
て揚水される。和合シール手段が、モータルーム１１と
空気室１５との間を密閉シールするために、ディスク５
の下に備えられている。和合シール手段はシャフト流動
シール手段７と圧力平衡装置３とを含んでいる。

本発明の重要な特徴は、湿潤空気がモータルーム１１を
襲うのを防止するための和合シールシステムを作るため
に、圧力平衡装置３とシャフト流動シール手段７との両
者を用いることにある。

第２図は本発明に係る全乾燥水中モータポンプ内での和
合シール手段の構造を表わす部分断面図である。図は回
転シャフト２と同心的に配置されたカップ８及びシール
チューブ１０を示している。

中心孔９４はカップ８の底部に形成され、そして孔９４
の内表面は、カップ８をシャフト２と同時性をもって回
転するように、回転シャフト２の外表面としっかりと取
付いている。孔の内表面は、カップ８と回転シャフト２
間で密閉シールを行うための０リングを収容するために
、方形断面の環状溝２７を備えている。ネジ５４が、カ
ップ８の下方位置に於て回転シャフト２上にカップ８を
固定するために用いられる。カップは一定量のシーリン
グ液９で満たされており、その量はカップ８の容量の１
／３に等しい。シーリング液は、湿潤空気をモータルー
ム１１から絶縁するために用いられ、そしてそれは変圧
器内に用いられる油が潤滑油の如き低蒸発性で低粘度で
且つ非親水性であり、概してその蒸気がモータの絶縁に
影響しない液体である。シールチューブ１０の上端はデ
ィスク５に固定されており、そしてその下端は回転シャ
フト２に結合されたカップ８内でシーリング液９内に伸
びている。

第２図に示す如く、シールチューブ１０の拡大された上
部６０がディスク５の拡大中心孔７９内に挿入され、拡
大上部６０の下面がディスク５の下面と同一レベルであ
る。環状保持プレート６１がネジ６２でディスク５に固
定されている。

０リング６３が、シールチューブ１０とディスク５間の
密閉シールを保持するために用いられている。チューブ
１０の下端は環状バリヤ２０と結合しており、そして該
バリヤはチューブ１０の外表面と、内表面でしっかりと
取付けられる中心孔３２を有している。環状バリヤ２０
の外側面６５と内側面６６０両方が円錐形状になってい
る。チューブ１０の下端に形成された半円の浅い溝が、
環状バリヤ２０の軸方向での摺動落下を防ぐために、環
状部分のスナップリング６８を収容出来る。

方形断面の環状溝が、環状バリヤ２０の中心孔３２の内
表面に形成されており、且つ環状バリヤ２０とチューブ
１０間にシールを達成するために、０リング７０を受入
れるのに用いられる。環状バリヤ２０の外側周辺はカッ
プ８の内壁と密接しており、そして環状バリヤ２０の下
端３４はカップ８の底と密接している。カップ８の頂部
内表面は、その上端にフランジ７２を備えたスリーブの
形態であり且つカップ高さの１／・４〜１／３の高さを
有するカップカバー７１としっかりと取付いている。共
にネジ６２によって頂部附近で固定されたカバー７１と
カップ８との間のシールを確実にするために、該フラン
ジ７２の円筒表面上に、０リング７４を受入れるための
方形断面の環状溝が備えられている。

カバー７１の形状は、カップ８が水平にか或いは上下転
倒して置かれた時ですら、カップ８内のシーリング液９
が流出しないように設計されている。その上、シールド
リング９９がシールチューブ１０の中間に備えられてい
る。シールドリング９９は３〜５ＩＩＩＩＯ高さ（厚み
）である。その内表面はシールチューブ１０の外表面と
しっかり取付けられ、両者の間には接着剤が用いられる
。シールドリング９９の頂部はカバー７１の底面から２
〜４ｍｍの距離である。シールドリング９９は、ポンプ
アッセンブリーが水平にか或いは上下転倒すらして置か
れる場合に、カバー７１と回転シャフト２との間隔を通
るシーリング液の漏れを防ぐために用いられる。

カップ８、チューブ１０及びシーリング液９がシャフト
シールシステム７を構成している。カップ８が高速で回
転する時、シーリング液は、遠心力によってカップ８の
側壁に対して圧力を及ぼし、そしてシールチューブｌＯ
との接触の範囲外になリ、その間にチューブ１０の下端
に結合した環状バリヤ２０が湿潤空気のチューブ内スペ
ースへの突入を防止し、従って空気室１５ををモータル
ーム１１から完全に絶縁する。

第１図に示される如く、シーリング液９をカップ８に装
填するために傾斜孔９５を通ってカップ内スペースと連
通している半径方向の孔９０がディスク５の外周上に設
けられている。傾斜孔の１端が半径方向の孔９０の一端
と相変わり、傾斜孔の他端がカップ８の内部スペースに
開いている。

半径孔９０はディスク５の周辺に接してネジ付き部分を
有しており、それに応じてガスケット９３を収容するた
めの円満が設けである。シールネジ９１は該ネジ付き部
分に螺入される。

ポンプアッセンブリーが水中に入れられた時、空気室１
５内の圧力は実際の環境から数倍の環境に増大する。例
えば井戸内での水の移動レベルが定位水ベレルより３０
メートル低い時、水を通常に揚水するためにポンプアッ
センブリーを３０メートルの深さで定位水レベル下に位
置決めすることが必要である。位置決め過程の間、空気
室１５内の圧力は３０メートルの深さでの水面下で実際
気圧から４気圧まで増大する。ポンプアッセンブリーを
徐々に水中に沈めても、圧力平衡装置３なしにシーリン
グ液９によってのみ、初期にモータルーム１１内に存在
する空気量の３倍の量でモータルーム１１への湿潤空気
の進入を空気室１５で防ぐことは不可能である。この湿
潤空気はモータルーム１１へ入った後凝縮し、モータ１
を損傷する。

本発明の新規性は、圧力平衡装置３が、モータルーム１
１内の空気圧と空気室１５内の空気圧との平衡を維持す
るために、シーリング液９と調和して作用可能な点にあ
る。

第２図に示す如く、空気室１５内に据付けられた圧力平
衡装置３は、内側ベロー部材８０と外側ベロー部材８１
と環状薄板４７と気嚢基体１８とから成る折り重ね可能
なペロース型（しやばら型）気嚢１３を用いている。内
側ベロー部材８０と外側ベロー部材８１との両者の下端
は環状薄板４７と、そしてそれらの上端は基体１８と接
着剤によって固着されており、従って閉塞環状空洞４５
が形成されている。基体１８の外側の段付きフランジ２
８のために、基体１８のフランジ２８が空気室１５の内
側シェル５６の上端の環状ノツチ８２と係合されており
、故に基体１８はディスク５と内側シェル５６との間で
保持される（第１図参照）。

基体１８の平坦な上面はディスク５の平坦な下面と係合
され、ディスク５内に圧力平衡孔６が備えられ、気嚢基
体１８がディスク５内の圧力平衡孔６と同径の貫通孔１
９を有している。基体１８内の貫通孔１９は、気嚢の環
状内側空洞４５がモータルーム１１の内部スペースとの
み連通することを確実にするために、組立工程中にディ
スク５内の圧力平衡孔６と一直線に揃えられねばならな
い。

また、ディスク５と基体１８との間に０リング９５が設
けられ、そして基体はディスク５に隣接した上面に方形
断面の環状溝を有している。該環状溝は貫通孔１９を同
心円的に取巻いている一〇リング９５は溝内に据付けら
れて貫通孔１９の外側からの密閉シールを確実にしてい
る。

ボイルの法則によればＰ、Ｖ、＝Ｐ２Ｖ２であり、ここ
でＰｌは大気圧、Ｐ２は１０メートルで目盛り付けされ
た水中にモータポンプが沈められた後の作動水レベルの
深さ（メートル測定）の数値であり、ｖｌ　は１気圧で
の空気室１５とモータルーム１１の残余スペースとの合
計容量であり、そしてＶ２は圧力Ｐ２下での空気室１５
とモータルーム１１との両者の容量である。

磁気間隙と換気を保持するに必要なモータルーム１１の
内部スペースでの全残余容量が、該残余容量と充満状態
での気嚢１３の内部空洞の容量の計の１／ｎより大とな
らない事を確実にするため、モータルームｌｌ内の残余
スペースは適当な固体材料で満たされるべきであり、こ
こでｎは１０メートルで目盛られた定位の水レベル下で
の深さ値（メートルで測定）である。

ポンプアッセンブリーが所定の深さまで水中に沈められ
る時、空気室１５内の内圧の影響を受けて空気嚢１３の
底部はディスク５０近くの場所まで上方に移動し、モー
タルームｌｌ内の圧力増加を引起こし、そしてポンプア
ッセンブリーがそれ以上沈められない時に気嚢１３が動
きを止める。

モータポンプの作動開始後、井戸内の水の自由表面は徐
々に相応移動水レベルまで下がり、そうしていうるちに
空気室１５内の圧力は徐々に初期の４気圧から約１気圧
まで減少し、そして空気嚢１３によって空気室１５内の
圧力は、空気室１５の下端の孔１４によって同時に減少
する。モータルームｌｌ内の圧力は空気室１５内の圧力
より高いので、気嚢Ｉ３は水レベルの降下に従って伸ば
され、且つその初期状態に復帰する。

モータポンプが作動を止めた時、井戸内の水レベルは再
び上昇し、空気室１５内の圧力は徐々に増加する。そう
いうわけで上述のプロセスが繰返される。モータルーム
１１は再び以前に移されていた乾燥空気で満たされる。

水レベルのための変化のプロセスの間、モータルーム１
１と空気室１５間の圧力差を表わすシーリング液９の液
レベルのゆらぎ（動揺〉は、気嚢１３の環状薄板４７の
両面の圧力が実質上平衡しているので、非常に小さい、
。

空気嚢１３の断面が大きいので、環状薄板４７の両面上
の圧力の僅かな差でも空気嚢の内側容量を変化させるた
めに押圧する大きな力を生ずる。

よってシーリング液９の液レベルの僅かなゆらぎが発生
する。

本発明に従かう和合シール手段の更に別の実施例が第３
図に示されている。

回転シャフト２と同心円的に配置されたカップ１０８が
、Ｕ聖断面の環状トラフを有し、且つシーリング液１０
９を入れている。気嚢基体１１８の内周上に環状ノツチ
１５１が形成されている。カップ１０８はその頂部に、
該ノツチ１１５内に嵌め込まれて気嚢基体１１８とディ
スク１０５の下面との間で把持されるフランジを有して
いる。シールチューブ１１０は、円筒本体１５２と中心
孔を備えたカバー１５３　とから成っている。円筒本体
１５２とカバー１５３との間にはシールング１７０が配
置され、両者はネジ１９０によって一体固定されている
。シールチューブ１１０は、カバー１５３の中心孔が回
転シャフトとしっかり取付けられている故に、回転シャ
フト２によ、って駆動される。また、シーリング１７４
が該シャフト２と該カバー１５３との間に設けられてい
る。シールチューブ１１０の下端はカップ１０８のＵ型
トラフ内に入れられたシーリング液中に伸びている。

第３図に示された例示の実施例では、カップ１０８が動
かない。その結果、カップ１０ｇが水にひたされる時に
カップ１０８と水との間に摩擦を発生しない。従って、
差しつかえない水レベルは実質上高められる。必要条件
は、水レベルがカップ１０８の上端に到らない事のみで
ある。従って、空気室１５の軸方向長さを大いに減少す
ること、アッセンブリー〇重量を軽くすること、及び製
造コストを減少することが可能である。しかしながら、
新しい問題、即ち、ポンプの水中への沈下のプロセスの
間にカップ１０８の下端が空気室１５内で水に１度つか
れば、カップの外周と空気室１５の内側シェル間の環状
のスペース１５０が、カップの内周線と回転シャフト２
との間の環状のスペース１４６と連通しなくなるという
問題が生ずる。ポンプがさらに進んで水中に沈む時に、
カップ１０８のＵ型空気スペースの容量のめに、環状ス
ペース１４６　内の水レベルは環状スペース１５０内の
水レベルよりもずいぶん早く上昇し、水がカップの上端
１８０をあふれるようになり、そして流体シールを損な
うようになる。

この欠陥を解消するために、本発明は環状のスペース１
４６と１５０とを連通ずるためのＵ型チューブ１２５を
備えている。金属チューブでもプラスチックホースでも
良い該Ｕ型チューブは、カップ１０８の外表面に添着さ
れている。Ｕ型チューブ１２５の開放端は環状スペース
１５０内でディスク５の隣接位置まで上方に伸びている
が、Ｕ型チューブ１２５の他端は環状スペース１４６内
でカップ１０８の上端１８０に隣接した位置まで上方に
伸びている。

上述の２つの実施例でのベローの薄膜はぬらさない側を
例えばアルミの如き金属薄膜で被覆したポリマーフィル
ムで作られ、ポリマーフィルムはポリ塩化ビニリデン（
ＰＶＤＣ）の如き非常に低い透水性の種々の材料であれ
ば良い。

第４図は全乾燥水中ポンプの他の実施例の略本図であっ
て、そこではシャフト流体シール手段２０７と圧力平衡
装置２０３が和合シール手段内で用いられている。第４
図に示される如く流体シール手段２０７は、第２図に描
かれたそれと同じであるが、圧力平衡装置２０３はポケ
ット型気嚢構造である。

水は、矢印で示された方向に内側シェル２５５と外側シ
ェル２１５との間の環状通路を通って、ポンプ手段２０
４によってポンプ出口２３８へ揚水される。

ディスク２０５は内側シェル２５５に固定されている。

第５図は第４図の和合シール手段の拡大略本図である。

本発明のこの実施例では、８個の圧力平衡装置が回転シ
ャフト２０２のまわりに等間隔の距離を保って配置され
いている。各圧力平衡装置は、それぞれ気！！２１３　
、保護スリーブ２７７及び把持リングから成っている。

空気嚢２１３はポケット型構造であって、ラバー又はポ
リマーフィルムの如き可撓材料の密閉構造であり、その
１０００時間当りの水蒸気浸入容量は０．１　ｇｒ以下
である。この実施例では気嚢２１３はラバー製である。

ポケット型空気嚢２１３は保護スリーブ２７７　と把持
リング２１２とによってディスク２０５上に据付けられ
ている。空気嚢２１３の開放端は把持リング２１２と保
護スリーブ２７７の下端との間で密閉剤（シーラント）
で接着されており、保護スリーブ２７７の上端はディス
ク２０５に固定されている。モータルーム２１１と空気
室２１５間に位置するディスク２０５には８個の圧力を
平衡にする孔２０６がある。保護スリーブ２２７は、空
気嚢２１５の内部空洞２４５がモータルーム２１１　と
のみ連通ずるように、それぞれ圧力平衡孔２０６を取巻
いてディスク２０５上に取付けられている。

保護スリーブ２７７はポケット型気嚢２１３が回転中の
カップ２０８と直接接触することを防いでいる。

ポケット型気嚢は、例えば環状の内部空洞を有する円形
の如き、多くの変形が可能であり、それに応じて外側ス
リーブと内側スリーブとの２つの保護スリーブのみが必
要である。円形気嚢は、上述の実施例で記述されたと同
じ方法を用いる２個の把持リングを介して外側及び内側
の保護スリーブに結合される。

モータポンプの正常作用を確実にすることが、圧力平衡
手段と和合シール手段のシャフト流体シール手段との協
同作用をすることになっている。

気嚢タイプで圧力平衡シャフトシールを備えた上述の水
中モータポンプは、モータルーム内への湿潤空気の侵入
を完全に防ぐことが出来、従ってモータを全乾燥状態で
作動することを確実にする。

このモータポンプは材料の品質とモーフ製造技術との両
者の要求を軽減し、モータの耐用寿命を延ばし、そして
モータの作業信頼性を助長する。更にその上、該水中モ
ータポンプは次の特色を示す利点を有する。

■、長いシャフト又は高絶線の水封エナルワイヤを必要
としないために、材料を節約し、コストを低減する。

２、長いシャフトで引起こされるエネルギー消費を避け
、そして液中に浸されたモータによって引起こされるモ
ータ効率の減少を防ぐために、エネルギ消費を減少する
。

３、　長いシャフトの困難な組立て及び調整が必要でな
いため、組立て及び分解が好都合である。

４、　長いシャフトを備えたポンプのための高い適用性
は大きな曲率の井戸では用いられなく、そして湿潤タイ
プの水中モータポンプは高い砂運搬能力を有する深い井
戸に不適当であるが、本発明のポンプアッセンブリーは
特別な被覆手段なしに、大きな曲率を有する井戸か高い
砂運搬能力を有する井戸かのどちらにでも作業すること
が出来る。

５、架設及び組立技術が簡単である。

６、使用上の適切さ。長いシャフトを有するポンプ−式
は連続的に使用出来ず、存在している湿潤タイプの水中
モータポンプでのモータは、ポンプを取巻く全ての側面
からその中間部分に水の侵入を許すために底に据付けら
れ、故にこれらは連続的に用いることが出来ない。連続
形態での利用は深い井戸から水を揚水する場合での最も
合理的且つ科学的方法であり、実質上コスト及び耐用寿
命を延ばす、本発明に係るポンプは特に連続形態で用い
られるために設計されている。

７１合理的デザイン。水はモータの内側シェルを通って
流れるので、モータの冷却状態がより適切になる。

本発明に係る全乾燥水中モータポンプは、若し普及され
れば大量の電気エネルギーと、慣用されている水中モー
タポンプを手入れするために使われる労働力及び材料が
節約可能である。更にその上、本発明のポンプは現存し
ている他のタイプの深井戸のポンプに取って代わって使
用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従かった和合シール手段を有する全
乾燥水中モータポンプの実施例の主要部の断面図である
。 第２図は、第１図に示された全乾燥水中モータポンプ内
の和合シール手段に関する実施例の透視断面図である。 第３図は、第１図に示された全乾燥水中モータポンプ内
の和合シール手段に関する他の実施例の透視断面図であ
る。 第４図は、ポケット型気嚢を用いている和合シール手段
を備えた全乾燥水中モーフポンプの他の実施例の概略図
である。 第５図は、第４図に示された全乾燥水中モータポンプ内
の和合シール手段の拡大概略図である。 １・・・モータ、 ２　、２０２・・・回転シャフト、 ３・２０３・・・圧力平衡装置、 ４　、２０４・・・ポンプ手段、 ５　、２０５・・・ディスク、 ６・２０６・・・圧力平衡孔、 ７　、２０７・・・シャフト流動シール手段、８　、１
０８　　、２０８・・・　カップ、９　、１０９・・・
シーリング液、 １０．２１０・・・シールチューブ、 １１．２１１・・・モータルーム、　１３・・・気嚢、
１５．２１５・・・空気室、　　　１６・・・上部環状
通路、１７・・・ポンプガバー、　２０・・・環状バリ
ヤ、３２．８７・・・環状通路、　　３５・・・羽根車
、３８．２３８・・・出口、　　　４１・・・開口、５
５　、５６　、２５５・・・内側シェル、８０・・・内
側ベロー部材、 ８１・・・外側ベロー部材、 ８８．９６・・・外側シェル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータルーム内のモータと、モータによって駆動さ
   れ且つポンプ手段に連結された垂直回転シャフトと、モ
   ータルームと水ポンプ手段との間に配置された空気室と
   、モータルームと空気室との間に配置されて、垂直回転
   シャフトを貫通するための中央孔を有する半径方向の空
   密ディスクと、ディスクの下方で中央孔を取巻いて配置
   された和合シール手段とを含んだモータポンプであって
   、該和合シール手段がシャフト流体シール手段と圧力平
   衡手段とを含み、該シャフト流体シール手段が、更に回
   転シャフトと同心的に配置されて、関連して回転するよ
   うに適合されたシールチューブとシールカップとを含み
   、該カップが一定量のシーリング液で満たされており、
   そして該圧力平衡手段が空気嚢を含み、該嚢は外表面が
   空気室の圧力にさらされ、且つ空気嚢をモータルームと
   のみ連通する開放口を有していることを特徴とする全乾
   燥水中モータポンプ。 ２、少くとも１つの圧力平衡孔がディスクに設けられて
   いる請求項１に記載の水中モータポンプ。 ３、空気嚢が折り重ね可能なベロー型構造である請求項
   １に記載の水中モータポンプ。 ４、折り重ね可能なベロー型空気嚢が、内側ベロー部材
   と、外側ベロー部材と、環状薄板と気嚢基体とを含み、
   内側ベロー部材と外側ベロー部材の両者の下端が環状薄
   板に、両者の上端が該基体と接着手段によって固定され
   て閉じられた環状内部空洞を形成し、気嚢基体が圧力平
   衡孔の径と同径の貫通孔を備えている請求項３に記載の
   水中モータポンプ。 ５、気嚢基体の上面がディスクの平坦な下面と係合し、
   基体の貫通孔が組立て過程でディスクの圧力平衡孔と一
   直線に揃えられ、方形断面の環状溝がディスクに接した
   基体の上面に備えられ、そして環状溝がＯリングを収容
   するために貫通孔を同心円的に取巻いている請求項４に
   記載の水中モータポンプ。 ６、空気嚢がポケット型構造である請求項１に記載の水
   中モータポンプ。 ７、ポケット型空気嚢が保護スリーブと把持リングとに
   よってディスクに据付けられ、空気嚢の開放端が把持リ
   ングと保護スリーブの下端との間で密封剤によって固着
   され、保護スリーブの上端がディスクに固定されている
   請求項６に記載の水中モータポンプ。 ８、空気嚢が密封可撓材料製である請求項１に記載の水
   中モータポンプ。 ９、空気嚢が金属薄膜で被覆されたポリマーフィルム製
   である請求項８に記載の水中モータポンプ。 １０、空気嚢がゴム製である請求項８に記載の水中モー
   タポンプ。 １１、空気嚢がポリ塩化ビニリデン製である請求項８に
   記載の水中モータポンプ。 １２、カップの底に中央孔が形成され、該孔の内周面が
   回転シャフトの外周面に、カップがシャフトと共に回転
   するように、しっかりと固定され、シールチューブの上
   端がディスクに固定され、シールチューブの下端がカッ
   プ内に入れられたシーリング液中に伸び、シールチュー
   ブの下端が環状バリヤと接続され、該環状バリヤの外周
   がカップの内壁に接近し、且つ環状バリヤの下端がカッ
   プの底面に接近し、半円形の浅い溝がスナップリングを
   収容用としてシールチューブの下端に形成された請求項
   １に記載の水中モータポンプ。 １３、環状バリヤが、シールチューブの外周面としっか
   り取付く内周を備えた中央孔と、内側及び外側円錐表面
   とを有し、そして方形断面の環状溝が中央孔の内周面に
   Ｏリングを収容するために形成された請求項１２に記載
   の水中モータポンプ。 １４、カップの上端がネジによってカバーに結合され、
   カバーがその上端にフランジを備えたスリーブの形態で
   あって、カップの高さの１／４〜１／３の高さを有し、
   カップの頂部内周面が該フランジの外周にしっかりと固
   定しており、複数のネジ付き孔がフランジの外周の上端
   近くにネジ螺着のために設けられ、カバーとカップとの
   間のシールを確保するためのＯリングを受入れるために
   、方形断面の環状溝が該ネジ付き孔群の下に設けられて
   いる請求項１２に記載の水中モータポンプ。 １５、シールチューブの中間にシールドリングが設けら
   れ、シールドリングの内周面がシールチューブの外周に
   しっかりと接着剤で固定されている請求項１２に記載の
   水中モータポンプ。 １６、シールカップがＵ型断面の環状トラフを有し、該
   カップが、その頂部に気嚢基体の内周縁上に形成された
   環状ノッチに嵌入され、且つ気嚢基体とディスクの下端
   とで把持されたフランジを有し、シールチューブが円筒
   本体と、中央孔を備えたカバーとを有し、該孔の内表面
   が、該チューブをシャフトと共に回転するように回転シ
   ャフトの外表面としっかりと固定されており、シールチ
   ューブの下端がカップ内に入れられたシーリング液内に
   伸びている請求項１又は４に記載の水中モータポンプ。 １７、Ｕ型チューブがカップの外表面に取付けられ、Ｕ
   型チューブの開放端がカップの外周と空気室の内側シェ
   ルとの間に形成された環状スペース内でディスクの近接
   位置まで上方に伸びており、そしてＵ型チューブの他端
   がカップの内周と回転シャフト間に形成された環状スペ
   ース内でカップの上端近接位置まで上方に伸びている請
   求項１５に記載の水中モータポンプ。 １８、シーリング液が低蒸発性と非親水性を有する請求
   項１に記載の水中モータポンプ。 １９、半径方向の孔がディスクの周辺に設けられ、該孔
   がシーリング液をカップに装填するために傾斜孔を通し
   てカップの内側スペースと連通しており、傾斜孔の１端
   が半径方向孔の一端と相交わり、そして傾斜孔の他端が
   カップの内側スペース内に開通している請求項１に記載
   の水中モータポンプ。 ２０、無抵抗のシャフトシールが用いられ、そしてダイ
   ナミック圧力平衡装置がどのような瞬間的時間でもシャ
   フトシールの両面間での圧力差を取除くために用いられ
   る回転シャフトのダイナミックシール方法。 ２１、無抵抗シャフトシールがシャフト流体シールであ
   り、そして該ダイナミック圧力平衡装置が可撓性空気嚢
   である請求項２０に記載の方法。