JPH10184582A

JPH10184582A - 水中ポンプ

Info

Publication number: JPH10184582A
Application number: JP35098396A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Horie; 義行堀江; Kanji Yamamoto; 寛治山本
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-14
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JP3722935B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプケーシングの下面を覆う硬質ゴム製のサ
クションカバーにおける吸引口の周囲が、ポンプケーシ
ング内に撓むことを確実に防止する。【解決手段】硬質ゴム製のポンプケーシング３０内に配
置された羽根車５１がモーター２０によって回転される
ことにより、ポンプケーシング３０の下面を覆う硬質ゴ
ム製のサクションカバー３５に設けられた吸引口３５ａ
からポンプケーシング３０内に流体が流入する。サクシ
ョンカバー３５の下面には、サクションプレート３６が
一体的に係合されており、また、サクションカバー３５
には、その上面と下面との圧力差を解消する複数の圧力
バランス孔３６ｄが設けられているために、サクション
カバーの吸引口３５ａの周囲がポンプケーシング３０内
に撓むことが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築等の工
事現場における貯留水、湧水等の給排水のため、あるい
は、農業用水、家庭用水等の簡易給排水のために使用さ
れる水中ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】工事現場において、貯留水等を給排水す
るために使用される水中ポンプは、通常、ポンプケーシ
ング内のポンプ室に配置された羽根車を、ポンプケーシ
ングの上側に配置されたモーターによって回転させるこ
とによって、流体をポンプ室内に吸引し、吸引した流体
を、羽根車の回転による遠心力によってポンプ室から流
出させるようになっている。ポンプ室から流出された流
体は、例えば、モーターと外側ケーシングとの間に形成
された流出路を通って、外側ケーシングの上面に設けら
れた吐出口から吐出されるようになっている。

【０００３】モーターの軸心部を挿通するローターシャ
フトの下端部は、ポンプケーシング内に進入しており、
その下端部に羽根車が取り付けられている。

【０００４】従来、水中ポンプのケーシングは、鋳鉄に
よって構成されており、重量が重くて、持ち運びに不便
であり、しかも、砂等が混入した水をポンプケーシング
内に吸引すると、磨耗が激しく、長期にわたって安定的
に使用することができないという問題があった。このた
めに、最近では、水中ポンプを軽量化すると共に、長期
にわたって安定的に使用し得るように、ポンプケーシン
グおよび羽根車を、軽量でしかも耐磨耗性に優れた硬質
ゴムによって製造した水中ポンプが開発されている。

【０００５】このように、ポンプケーシングを硬質ゴム
によって製造する場合には、鋳物のように、中子を使用
した型抜きができないために、通常、下面が開放された
円筒形状に形成されて、開放された下面を、硬質ゴムに
よって構成されたサクションカバーによって覆う構成に
なっている。サクションカバーの中心部には、ポンプケ
ーシング内に流体を吸引するための吸引口が設けられて
おり、ポンプケーシング内に配置された羽根車の回転に
よって、吸引口を通ってポンプケーシング内に流体が吸
引される。

【０００６】このように、弾性を有する硬質ゴムによっ
て構成されたポンプケーシングおよびサクションカバー
は、軽量であり、耐磨耗性に優れているために、耐久性
は著しく向上する。

【０００７】しかしながら、このような構成の水中ポン
プでは、サンクションカバーが硬質ゴムによって構成さ
れているために、ポンプ運転時、ポンプケーシング内に
おける吸引口付近の圧力が変化することによって、サク
ションプレートがポンプケーシング外側あるいは内側に
撓んだ状態になるおそれがある。

【０００８】このようなサクションカバーの撓みを防止
するために、サクションカバーの下面に、板金製のサク
ションプレートを突き合わせて、一体化することが行わ
れている。このサクションプレートは、サクションカバ
ーの下面全体を覆う円板状に構成されており、その中心
部に、吸引口とは同心状態になる貫通孔が設けられてい
る。そして、サクションプレートにおける貫通孔の周囲
が、サクションカバーにおける吸引口の周囲に係合され
ている。板金製のサクションプレートは、硬質ゴム製の
サクションカバーよりも撓みにくくなっており、従っ
て、サクションカバーにおける吸引口の周囲が、サクシ
ョンプレートに係合されていることにより、その部分が
ポンプ室内に撓むことが抑制される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポンプ
ケーシング内に流入する流体量が増加すると、ポンプケ
ーシング内における吸引口付近の圧力が低下し、ポンプ
ケーシングの内部に面したサクションカバーの上面と下
面との間に大きな圧力差が生じる。これにより、サクシ
ョンカバーにおける吸引口の周囲には、ポンプケーシン
グ内に吸引される大きな力が加わる。このような状態に
なると、サクションカバーにおける吸引口の周囲と、サ
クションプレートにおける貫通孔の周囲との係合状態が
はずれて、サクションカバーにおける吸引口の周囲がポ
ンプケーシング内に撓むおそれがある。

【００１０】サクションカバーがポンプケーシング内に
撓んだ状態になると、その撓んだ部分がポンプケーシン
グ内の羽根車に接触して、羽根車やサクションカバーが
破損したり、羽根車の回転が阻害されてモーターが焼損
するおそれがある。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、弾性体によって構成されたサクシ
ョンカバーにおける吸引口の周囲が、ポンプケーシング
内に撓むことを確実に防止することができ、従って、サ
クションカバーや羽根車が損傷するおそれがなく、ま
た、モーターの焼損も防止することができる水中ポンプ
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された本
発明の水中ポンプは、垂直に配置されたモーターの下側
に、そのモーターにおけるローターシャフトの下端部が
進入するように、下面が開放された円筒状のポンプケー
シングが取り付けられており、ポンプケーシング内に位
置するローターシャフトの下端部に羽根車が取り付けら
れた水中ポンプであって、前記ポンプケーシングの下面
が、弾性体によって中心部に吸引口を有する円板状に構
成されたサクションカバーによって覆われるとともに、
このサクションカバーの下面に板金によって中心部に貫
通孔を有する円板状に構成されたサクションプレートが
突き合わされており、そのサクションカバーに、上下方
向に貫通する複数の圧力バランス孔が設けられているこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載された本発明の水中ポンプ
は、前記サクションプレートに、上下方向に貫通する複
数の圧力バランス孔が設けられている。

【００１４】請求項３に記載された本発明の水中ポンプ
は、前記サクションカバーおよびサクションプレートに
設けられたそれぞれの圧力バランス孔同士が整合状態で
設けられている。

【００１５】請求項４に記載された本発明の水中ポンプ
は、垂直に配置されたモーターの下側に、そのモーター
におけるローターシャフトの下端部が進入するように、
下面が開放された円筒状のポンプケーシングが取り付け
られており、ポンプケーシング内に位置するローターシ
ャフトの下端部に羽根車が取り付けられた水中ポンプで
あって、前記ポンプケーシングの下面が、弾性体によっ
て中心部に吸引口を有する円板状に構成されたサクショ
ンカバーによって覆われるとともに、このサクションカ
バーの下面に板金によって中心部に貫通孔を有する円板
状に構成されたサクションプレートが突き合わされてお
り、そのサクションプレートに、上下方向に貫通する複
数の圧力バランス孔が設けられていることを特徴とす
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の水中ポンプの実
施の形態の一例を示す縦断面図である。この水中ポンプ
は、上面が閉塞された円筒状の外側ケーシング１０と、
この外側ケーシング１０の内部に、外側ケーシング１０
とは適当な間隙をあけた状態で配置されたモーター２０
と、モーター２０の下側に取り付けられたポンプケーシ
ング３０とを有している。

【００１７】モーター２０は、外側ケーシング１０に対
してほぼ同心状態になった円筒状のステーターケーシン
グ２４と、このステーターケーシング２４の軸心部を鉛
直状態で挿通するローターシャフト２１と、このロータ
ーシャフト２１の外側に一体的に嵌合されたローター２
２と、ローター２２を取り囲むようにステーターケーシ
ング２４の内周面に取り付けられたステーター２３とを
有している。ステーターケーシング２４と外側ケーシン
グ１０との間の間隙は、上下方向に沿って延びる流出路
１３になっている。

【００１８】外側ケーシング１０の上面には、流出路１
３に連通する吐出口１２が、外側ケーシング１０の軸心
から偏心した側部に設けられており、この吐出口１２を
取り囲むホースニップル１４が、外側ケーシング１０の
上面に、上方に突出するように取り付けられている。そ
して、このホースニップル１４にホース（図示せず）が
取り付けられるようになっている。

【００１９】ステーターケーシング２４の上側は、上部
ケーシング２５によっておおわれており、その上部ケー
シング２５内に、コンデンサー等の電気部品が収容され
ている。

【００２０】モーター２０の軸心部に配置されたロータ
ーシャフト２１の上端部は、軸受け２６によって回転可
能に支持されている。ローターシャフト２１の下端部
は、ステーターケーシング２４の底面部２４ａを貫通し
て下方に延出している。ローターシャフト２１の下部
は、ステーターケーシング２４の底面部２４ａにおいて
軸受け２９によって回転可能に支持されている。

【００２１】ステーターケーシング２４の底面部２４ａ
から延出したローターシャフト２１の下端部は、ステー
ターケーシング２４の下側に取り付けられたシールブラ
ケット２８を貫通して、ポンプケーシング３０内のポン
プ室３１内に進入している。シールブラケット２８はア
ルミニウムによって構成されており、ステーターケーシ
ング２４の底面部２４ａとは適当な間隔をあけて配置さ
れている。ステーターケーシング２４の底面部２４ａと
シールブラケット２８との間に位置するローターシャフ
ト２１は、メカニカルシール２７によって軸封されてい
る。ポンプ室３１内に進入したローターシャフト２１の
下端部には、硬質ゴムによって構成された羽根車５１が
取り付けられている。

【００２２】ポンプケーシング３０は、硬質ゴムによっ
て、上面および下面が開放された円筒状に形成されてお
り、開放された上面に円板状の上面カバー３４が嵌合さ
れている。上面カバー３４は、シールブラケット２８の
下面に圧接されている。上面カバー３４は、硬質ゴムに
よって構成されており、その中央部をローターシャフト
２１が挿通しており、ローターシャフト２１がオイルシ
ール２８ｂによって軸封されている。

【００２３】ポンプケーシング３０の下面は、中心部に
吸引口３５ａを有する硬質ゴム製のサクションカバー３
５によって覆われており、サクションカバー３５の底面
には、板金製のサクションプレート３６が取り付けられ
ている。

【００２４】図２（ａ）はサクションカバー３５の底面
図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線における断面
図、図２（ｃ）はサクションカバー３５の平面図であ
る。弾性体である硬質ゴムによって構成されサクション
カバー３５の中心部には、吸引口３５ａが設けられてお
り、また、サクションカバー３５の底面には、吸引口３
５ａの周囲を取り囲む円筒状のボス部３５ｂが、下方に
突出した状態で設けられている。ボス部３５ｂの外周面
には、サクションカバー３５の底面に沿って凹溝３５ｃ
が全周にわたって設けられている。

【００２５】サクションカバー３５には、ボス部３５ｂ
を取り囲むように、上下方向に貫通する６つの圧力バラ
ンス孔３５ｄが設けられている。各圧力バランス孔３５
ｄは、それぞれ３つずつが、吸引口３５ａの異なる直径
の同心円上に、周方向に等しい間隔をあけて設けられて
おり、一方の同心円上に設けられた３つの圧力バランス
孔３５ｄの中間に、他方の同心円上に設けられた３つの
圧力バランス孔３５ｄが位置している。また、サクショ
ンカバー３５の周縁部には、周方向に等しい間隔をあけ
て、３つのボルト挿通孔３５ｅが設けられている。

【００２６】図１に示すように、板金によって円板状に
構成されたサクションプレート３６は、中心部に貫通孔
３６ａが設けられており、その貫通孔３６ａが、サクシ
ョンカバー３５のボス部３５ｂに嵌合されて、貫通孔３
６ａの周縁部が、ボス部３５ｂに設けられた凹溝３５ｃ
内に係合している。サクションプレート３６は、サクシ
ョンカバー３５の底面に突き合わされており、サクショ
ンカバー３５とともに、周方向に等しい間隔をあけて配
置された３つのボルト３２によって、シールブラケット
２８に一体的に取り付けられている。各ボルト３２は、
サクションカバー３５の各ボルト挿通孔３５ｅ内を挿通
している。

【００２７】ポンプケーシング３０、サクションカバー
３５、およびサクションプレート３６は、ストレーナー
４４によって覆われており、このストレーナー４４も、
サクションプレート３６をサクションカバー３５ととも
に、３つのボルト３２によって、シールブラケット２８
に一体的に取り付けられている。

【００２８】このような構成の水中ポンプでは、モータ
ー２０の駆動によってローターシャフト２１が回転する
と、ポンプケーシング３０内のポンプ室３１内に配置さ
れた羽根車５１が回転し、ストレーナー４４の周面に設
けられた多数の透孔、およびサクションカバー３５に設
けられた吸引口３５ａを通って、このポンプケーシング
３０内に流体が流入する。ポンプケーシング３０内に流
入した流体は、外側ケーシング１０とステーターケーシ
ング２４および上部ケーシング２５との間に設けられた
流出路１３内に流入する。流出路１３内に流入した水
は、渦流となって上方へと移動し、外側ケーシング１０
の上面に形成された吐出口１２から吐出される。

【００２９】このとき、硬質ゴムによって構成されたポ
ンプケーシング３０の底面を覆う硬質ゴム製のサクショ
ンカバー３５における吸引口３５ａの周囲も、ポンプ室
３１内に吸引される。しかし、硬質ゴム製のサクション
カバー３５の底面には、板金製のサクションプレート３
６が突き合わされて、ボルト３２によって一体的に取り
付けられて、サクションカバー３５における吸引口３５
ａの周囲が、サクションプレート３６における貫通孔３
６ａの周囲に係合されているために、サクションカバー
３５における吸引口３５ａの周囲が、ポンプ室３１内に
撓むことが防止される。

【００３０】しかも、サクションカバー３５には、上下
方向に貫通する６つの圧力バランス孔３５ｄが設けられ
ているために、低圧になったポンプ室３１内に面するサ
クションカバー３５の上面と下面との間の圧力差が、各
圧力バランス孔３５ｄによって解消され、吸引口３５ａ
の周囲がポンプ室３１内に撓むことが、より確実に防止
される。

【００３１】さらに、ポンプ室３１内に流入する流体量
が増加して、ポンプ室３１の内部の圧力が低下し、サク
ションカバー３５における吸引口３５ａの周囲に、ポン
プ室３１内に吸引される大きな力が加わるような場合に
も、低圧になったポンプ室３１内に面するサクションカ
バー３５の上面と下面との間の圧力差が、各圧力バラン
ス孔３５ｄによって解消されるために、吸引口３５ａの
周囲がポンプ室３１内に撓むおそれがない。

【００３２】その結果、サクションカバー３５における
吸引口３５ａの周囲がポンプ室３１内に撓んで、サクシ
ョンカバー３５がサクションプレートとの係合状態が解
消され、サクションカバー３５の吸引口３５ａの周囲が
ポンプ室３１内に撓んで羽根車５１に接触するようなお
それがない。従って、羽根車５１やサクションカバー３
５が損傷したり、羽根車５１が過負荷になることによっ
てモーター２０が焼損することが確実に防止される。

【００３３】なお、上記実施の形態では、サクションカ
バー３５に、複数の圧力バランス孔３５ｄを設ける構成
であったが、本発明はこのような構成に限るものではな
く、例えば、図３に示すように、サクションカバー３５
に圧力バランス孔を設けることなく、サクションプレー
ト３６の貫通孔３６ａの周囲に、上下方向に貫通する複
数の圧力バランス孔３６ｂを設けるようにしてもよい。
各圧力バランス孔３６ｂは、吸引口３５ａの同心円上に
それぞれ配置されている。

【００３４】この場合には、サクションプレート３６の
各圧力バランス孔３６ｂによって、サクションプレート
３６の上面と下面との圧力差が解消されるために、サク
ションプレート３６における貫通孔３６ａの周囲が、ポ
ンプ室３１側に撓むことが防止される。従って、このよ
うなサクションプレート３６によって、その吸引口３５
ａの周囲が支持されたサクションカバー３５は、吸引口
３５ａの周囲がポンプ室３１内に撓むことが確実に防止
される。

【００３５】また、図４に示すように、サクションカバ
ー３５およびサクションプレート３６に、それぞれ６つ
の圧力バランス孔３５ｄおよび３６ｂを設けるようにし
てもよい。サクションカバー３５に設けられた各圧力バ
ランス孔３５ｄは、それぞれ３つずつが、吸引口３５ａ
の異なる同心円上にそれぞれ配置されており、一方の同
心円上の３つの各圧力バランス孔３５ｄが、他方の同心
円上の３つの各バランス孔３５ｄの中間に位置してい
る。そして、サクションプレート３６に設けられた各圧
力バランス孔３６ｂは、サクションカバー３５に設けら
れた各圧力バランス孔３５ｄとは相互に整合した状態に
なっており、サクションカバー３５の上面とサクション
プレート３６の下面とが連通している。

【００３６】このように、サクションカバー３５および
サクションプレート３６に、６つの圧力バランス孔３５
ｄおよび３６ｂが、相互に整合した状態でそれぞれ設け
られていることによって、サクションカバー３５におけ
るポンプ室３１内に面した上面と、サクションプレート
３６の下面との圧力差が解消され、サクションカバー３
５における吸引口３５ａの周囲がポンプ室３１内に撓む
ことが防止される。

【００３７】さらに、図５に示すように、サクションカ
バー３５およびサクションプレート３６に、それぞれ６
つの圧力バランス孔３５ｄおよび３６ｂを設ける際に、
サクションプレート３６に設けられた各圧力バランス孔
３６ｂと、サクションカバー３５に設けられた各圧力バ
ランス孔３５ｄとが、相互に整合しない状態で配置して
もよい。サクションカバー３５の各圧力バランス孔３５
ｄは、吸引口３５ａの同心円上にそれぞれ周方向に等し
い間隔をあけて配置されており、サクションプレート３
６の各圧力バランス孔３６ｂは、その同心円とは異なる
直径の同心円上にそれぞれ周方向に等しい間隔をあけて
配置されている。

【００３８】この場合には、サクションカバー３５の上
面と下面との圧力差が、各圧力バランス孔３５ｄによっ
て解消され、また、サクションプレート３６の上面と下
面との圧力差が、各圧力バランス孔３６ｂによって解消
されるために、サクションプレート３６における貫通孔
３６ａの周囲がポンプ室３１内に吸引されるおそれがな
く、また、このようなサクションプレート３６によって
支持されたサクションカバー３５自体も上面と下面との
圧力差が解消された状態になっているために、吸引口３
５ａの周囲がポンプ室３１内に吸引されることが、より
一層確実に防止される。さらに、サクションカバー３５
とサクションプレート３６との係合状態が解除されるお
それもない。

【００３９】

【発明の効果】本発明の水中ポンプは、このように、弾
性体によって構成されたサクションカバーと、板金製の
サクションプレートのいずれか一方、あるいは両方に、
上下方向に貫通する圧力バランス孔を設けているため
に、サクションカバーの上面と下面との間の圧力差、あ
るいはサクションプレートの上面と下面との間の圧力差
が解消されるために、サクションカバーおよびサクショ
ンプレートが、ポンプケーシング内に撓むことが確実に
防止される。従って、サクションカバーと羽根車の接触
によるサクションカバーおよび羽根車が損傷したり、モ
ーターが焼損するおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水中ポンプの実施の形態の一例を示す
縦断面図である。

【図２】（ａ）は、その水中ポンプに使用されるサクシ
ョンカバーの底面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線にお
ける断面図、（ｃ）は、そのサクションカバーの平面図
である。

【図３】（ａ）は、本発明の水中ポンプの実施の形態の
他の例におけるサクションカバーおよびサクションプレ
ートの一体化された状態の底面図、（ｂ）は、（ａ）の
Ａ−Ａ線における断面図、（ｃ）は、そのサクションカ
バーおよびサクションプレートの一体化された状態の平
面図である。

【図４】（ａ）は、本発明の水中ポンプの実施の形態の
さらに他の例におけるサクションカバーおよびサクショ
ンプレートが一体化された状態の底面図、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は、そのサク
ションカバーおよびサクションプレートが一体化された
状態の平面図である。

【図５】（ａ）は、本発明の水中ポンプの実施の形態の
さらに他の例におけるサクションカバーおよびサクショ
ンプレートが一体化された状態の底面図、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は、そのサク
ションカバーおよびサクションプレートの一体化された
状態の平面図である。

【符号の説明】

１０外側ケーシング１２吐出口１３流出路２０モーター２１ローターシャフト２２ローター２３ステーター２４ステーターケーシング２５上部ケーシング２７メカニカルシール２８シールブラケット２８ｂオイルシール３０ポンプケーシング３１ポンプ室３２ボルト３４上面カバー３５サクションカバー３５ａ吸引口３５ｂボス部３５ｃ凹溝３５ｄ圧力バランス孔３５ｅボルト挿通孔３６サクションプレート３６ａ貫通孔５１羽根車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】垂直に配置されたモーターの下側に、そ
のモーターにおけるローターシャフトの下端部が進入す
るように、下面が開放された円筒状のポンプケーシング
が取り付けられており、ポンプケーシング内に位置する
ローターシャフトの下端部に羽根車が取り付けられた水
中ポンプであって、前記ポンプケーシングの下面が、弾性体によって中心部
に吸引口を有する円板状に構成されたサクションカバー
によって覆われるとともに、このサクションカバーの下
面に板金によって中心部に貫通孔を有する円板状に構成
されたサクションプレートが突き合わされており、その
サクションカバーに、上下方向に貫通する複数の圧力バ
ランス孔が設けられていることを特徴とする水中ポン
プ。
【請求項２】前記サクションプレートに、上下方向に
貫通する複数の圧力バランス孔が設けられている請求項
１に記載の水中ポンプ。
【請求項３】前記サクションカバーおよびサクション
プレートに設けられたそれぞれの圧力バランス孔同士が
整合状態で設けられている請求項２に記載の水中ポン
プ。
【請求項４】垂直に配置されたモーターの下側に、そ
のモーターにおけるローターシャフトの下端部が進入す
るように、下面が開放された円筒状のポンプケーシング
が取り付けられており、ポンプケーシング内に位置する
ローターシャフトの下端部に羽根車が取り付けられた水
中ポンプであって、前記ポンプケーシングの下面が、弾性体によって中心部
に吸引口を有する円板状に構成されたサクションカバー
によって覆われるとともに、このサクションカバーの下
面に板金によって中心部に貫通孔を有する円板状に構成
されたサクションプレートが突き合わされており、その
サクションプレートに、上下方向に貫通する複数の圧力
バランス孔が設けられていることを特徴とする水中ポン
プ。