JPS5820982A - 電動機付ポンプ - 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】 本発明は、電動機付ポンプに係り、特に、ポンプの異常
運転における過大な温度上昇を検知して電動機を停止さ
せるサーモスイッチを備えた電動機付ポンプに関する。

従来この種の電動機付ポンプにおいては、ポンプケーシ
ングの表面における温度上昇のみを検知し、電動機の駆
動電気回路を開成させるサーモスイッチが介設され、ポ
ンプの異常運転における異常温度によるメカニカルシー
ル、羽根車、パツキン類の保護を行なう場合が多い。

しかし、このような従来の電動機付ポンプにおける異常
温度上昇に対する保護対策構造にあっては、ポンプの異
常運転の原因は種々あり、壕だ、・こめ異常運転が維持
管理者、使用者等に迅速に感知されないため、十分な保
護対策とならないという欠点がある。

特に、家庭用井戸ポンプ等型外に設置され、かつ十分な
監視が期待できない場合には、この欠点は顕著であり、
また、異常運転の全ての原因を確認することもできない
。

一方、ポンプケーシングは正常運転時、井戸からの揚水
温度と外気温度との差により、常に結露状態にあるため
、このポンプケーシングの表面に取付けられるサーモス
イッチにあっては、その電気絶縁性の悪化や部品の劣化
等が発生し、これを防止するためには、サーモスイッチ
について防湿、防水、防蝕処理を完全に行なうことが必
要となり、したがって、コスト高等を招来するという欠
点となる。

ここで、ポンプの異常運転による温度上昇の各場合につ
いて説明する。第１の場合は、井戸等の水枯れ等によっ
て発生するポンプの空運転による温度上昇である。圧力
スイッチを備えて自動運転を行なうポンプおよびこれを
備えず自動運転を行なわないポンプを問わず、ポンプの
空運転時には、羽根車の回転によシボンプ内の残シ水が
攪拌され、摩擦熱でポンプケーシングの温度が上昇する
。特に、吐出側のバルブ（井戸ポンプの場合、蛇口）が
閉成している場合、ポンプはエアポンプとして働くため
、圧力タンクを有するポンプにあっては、圧力タンクを
含めて吐出側の圧力が上昇し、約１００°Ｃを越えてし
まうことがある。

第２に、圧力スイッチを備えた自動式ポンプにおいて、
羽根車等の摩耗等により、圧力スイッチの開成設定圧力
まで圧力が上昇しない場合、吐出側バルブが閉成されて
いても、ポンプは連続運転してしまい、同様に温度上昇
が発生する。

第３に、自動式ポンプにおいて、圧力スイッチの故障時
、所定の圧力上昇があっても圧力スイッチが開成しない
ため、連続運転、所謂締切り運転を行ない、温度上昇が
発生する。

第４に、圧力タンクを備えた自動式ポンプにおいて、圧
力タンク内には空気を所定量確保しているが、空気補給
装置の故障で圧力タンク内の空気がなくなり、かつ、水
の補給または配管等からの漏水等によシ圧カスイッチの
開成サイクルが正規のサイクルに比較して極めて早くな
った場合、電動機のコイルが早く、かつ１．高く温度上
昇する。

しかし、この場合には、ポンプケーシングにはわずかな
がら水の流れがあるため、ポンプケーシングは温度上昇
しない。

第５に、コイルのレアショートがあった場合、電動機コ
イルが温度上昇する。但し、ショートする位置によって
は、多大な電流が流れ、電動機のロック保護用リレーが
働き回路の開成が行なわれる。しかし、所定の電流ま゛
で達しないレアショートの場合、ロック保護用リレーが
働かないため、コイル温度が上昇する。このような温度
上昇においても、第４項の場合と同様、ポンプケーシン
グは上昇しない。

前記各場合における異常温度上昇を検知して、電動機の
電気回路を開成し、ポンプを保護するには、従来の電動
機付ポンプのように、ポンプケーシングの温度を検知す
るのみでは、保護対策が不十分となる。

本発明の目的は、前記各場合における温度上昇を全て検
知し、電動機の電気回路を開成し、ポンプの保護を完全
に行なうことができる電動機付ポンプを提供するにある
。

本発ｑＢ、サーモスイッチをポンプケーシングと電動機
の外枠との連設部分に取付け、ポンプケーシングの温度
上昇とコイルの温度上昇とを合成して検知するようにし
たものである。

以下図面に即して本発明の詳細な説明する。

第１図から第６図は本発明の一実施例を示すものであり
、電動機（以下モータという）１０はノ・ウジング１１
、エンドブラケット１２．１３によシ外杯を形成してお
シ、一方のエンドブラケット１３にはボルト孔１７を有
する７ランジ１４が形成されている。ポンプケーシング
２ｏはＦ’１に水路、メカニカルシール、羽根車等（図
示せず）を備え、上部に呼び水作業用の呼び水キャップ
３０を、下部に圧力タンクまたはベース５０等に固定す
るフランジ２１をそれぞれ備えており、フランジ２１を
ボルト４０で締付されることによシペース５０上に固定
されて―る。ポンプケーシング２０にはモータの前記７
ランジ１４に対向するフランジ２２が形成されておシ、
ポンプケーシング２０とモータ１０とは両フランジ２２
．１４をボルト４０で締付されることにより連結一体化
されている。

モータの外枠の外部には電源端子箱６０が付設されてお
り、この箱６０は合成樹脂からなるカバー６１と本体６
０３とから形成され、ポンプ等のの 本機器から電気絶縁性を確保するようになってい△ る。第４図に示すように、本１６０３内には複数個の中
継端子６１０が固着されておシ、電源コード８０、モー
タリード線１５（第１図、第２図参照）等を電源コード
窓６９、モータリード線導入口６０２から導入し、端子
ねじ４００等を介してそれぞれ結線するようになってい
る。この本体６０３内下部には凹部６５が形成され、凹
所６５には端子３０１を有するコンデンサ３００が収納
される６本体６０３内上部の中継端子６１０群の片脇位
置にはモータロック保護用のリレー６００が取付けられ
、このリレー６００は、リレー動作後事故処理したらリ
レーを復元させるためのリセット釦６２および端子６０
１を備えている。リセット釦６２は本体６０３に形成さ
れた逃げ部６７から外部に突出するようになっている。

この本体６０３の下端辺には長孔６６が形成されており
、この長孔６６にカバー６１の下端辺に形成された凸部
６３を嵌合させた後、ねじ７０をカバー６１の上端部に
穿設された透雇６４に挿通して本体の上端部に形成され
たねじ穴６８にねじ込むことにより、カバー６１が本体
６０３に対し固足される。

り１°０のハウジング１１の外周面に取付金具１００を
ねじ７０で締付されることにより固定される。

第３図に詳細に示すように、サーモスイッチ９０は、ス
イッチ作動部（図示せず）を内部に収納したケース９２
を備え、このケース９２からはサーモリード線９１がそ
の途中までをエポキシ樹脂廊に植込み封止された状態で
導出され、呼び水キャップ３０から誤って溢流した水等
がかかることから保護されるようになっている。このサ
ーモスイッチ９０は、モータの前記７ランジ１４に形成
された平面部１６と、ポンプケーシングの前記フランジ
２１に形成された平面部２３とにまたがるように載置さ
れ、ケース９２の下面から側方に突設された重付金具２
００におけるボルト逃げ部２０１にボルト４０を挿通さ
せてこのボルト４０をフランジ１４の側、面、、に形成
されたねじ穴１７にや ねじ込まれることにより、固定される。

第５図および第６図はサーモスイッチ等、モータの電気
回路図である。前記電源端子箱６０内にある中継端子に
おける４個の端子ねじ４００のうち、第５図に正対して
、左側の２個の端子ねじには電源８１が電源コード８０
を介してそれぞれ接続し、右側の２個の端子ねじにはモ
ータロック保護用のリレー６００がそれぞれ接続してい
る。電源コード８０の一方とリレー６００の一端子とは
短絡片７００によって短絡されているが、これは非自動
式ポンプの場合であり、圧力スイッチを備えた自動式ポ
ンプの場合には、点線で示すように、両者間に圧力スイ
ッチ７０１が介設される。

電源コード８０の他方とリレー６００の他端子とがそれ
ぞれ接続された端子ねじ４０．４０にはモータ１０のリ
ード線９１．９１がそれぞれ結線されており、電源側に
結線したリード線９１の途中にはサーモスイッチ９０が
直列に介設されている。モータｌＯにはコンデンサ３０
０が並列に接線されている。

第６図に示すように、モータ１０の主巻線コイル８００
と補助巻線コイル８０１とは一端を共通として電源に接
続され、各他端間にコンデンサ３００を介設されるとと
もに、補助巻線８０１からサーモスイッチ９０を介して
電源の他端子に接続されている。

本実施例にかかろ電気回路によれば、サーモスイッチ９
０の開閉動作によシ、モータｌＯへの通電が制御され、
モータ１０を直ちに発停させることができる。また、各
リード線は電源端子箱６０内において結線されるため、
水かかりによる漏電等の危険が防止できるとともに、サ
ーモスイッチの保守点検、交換等の作業は、中継端子ね
じ４００から外してサーモスィッチ９０単体として扱う
ことができる。特に、サーモスイッチ９０が不良となシ
交換が必要となった場合に、他の接続部も同時に交換し
なければならなくなる事態の。

発生が防止できる。とれは、工場等における組立当初の
場合にも同様である。さらに、この電動機付ポンプを別
途機器に組付ける場合であって、異常運転が起シ得ない
場合には、サーモスイッチを簡単に取外すことができる
。かつ、組立ラインにおいて組付不要にてポンプの生産
が容易に可能であり、安価なポンプを提供することがで
きる。

第７図および第８図は、ポンプケーシング２０の表面と
モータ１０のエンドブラケット１３との両フランジ２１
．１４における異常運転時の温度上昇状況を示す各線図
である。

図中、曲線Ａは木枯れによる空運転または締切り運転の
異常運転時におけるポンプケーシング表面の温度上昇曲
線であり、曲線Ｂは同じくポンプケーシングのフランジ
２１に形成され、サーモスイッチ９０の片側に接した平
面部２３の温度上昇曲線である。曲線Ｃは、タンク内の
空気がなく、かつ、タンクからのわずかな排水等により
圧力スイッチの開閉サイクルが短期間で行なわれる場合
におけるエンドブラケット１３に形成適れ、サーモスイ
ッチ９０の片側に接した平面部１６の温度上昇曲線であ
る。ちなみに、モータロック保護用リレー６００が動作
しない程度でレアショートが発生した場合の異常運転時
における平面部１６の温度上昇も、この曲線Ｃとほぼ同
一の曲線を描くことになる。

告白ｍＡ、Ｂ、Ｃにおいて、ポンプにおけるメカニ°カ
ルシール、パツキン等を形成する樹１１Ｗ等の材料を保
護できる温度は、第７図中、Ｘ−Ｘ線で示す８０Ｃ程度
である。したがって、サーモスイッチ９０の接点が開成
し、モータ１０への通電を遮断する温度をこの温度８０
Ｃに設定することにより、第８図に示すように、上限値
Ｙで接点間、下限値Ｚで接点閉となすことができ、告白
ＭＡ。

Ｂ、Ｃは第８図に示すようなほぼ三角波形となり、設定
温度以上の温度上昇を抑制することができ、冒頭で述べ
た各場合の全てについての保護が確保できる。

なお、第７図において、曲線りは正常運転時におけるモ
ータ１０のハウジング１１０表面温度変化を示す曲線、
曲線Ｅは同じく平面部１６０表面温度変化曲線、曲線Ｆ
は水温の温度変化曲線である。

ここで、正常運転時のポンプケーシング２０の温度はそ
の内部を圧送される水温とほぼ同一となる。したがって
、前記曲線ＥとＦとの比較から明らかなように、ポンプ
ケーシング２０の表面温度に対し、平面部１６の表面温
度はこれよりも約１０Ｃ程度温度上昇を発生し、この温
度差により、平面部１６における結露は発生しにくくな
り、サーモスイッチ９０の取付金具２００の腐蝕、また
は水気を介したケース９２等の劣化の危険も解消する。

ちなみに、平面部１６の表面温度が水温よシも上昇する
理由は、モータのハウジング１１を介してモータコイル
の温度が伝達されるからである。

以上説明するように、本発明によれば、ポンプケーシン
グ２０とモータ１０との温度上昇双方を合わせて検知す
ることができるので、異常運転時における全ての場合の
温度上昇を検知することができ、例えば、ポンプケーシ
ングの温度上昇はないが、モータの温度上昇は発生する
場合にも、確実に異常を検知することができ、電動機付
ポンプ全体における安全を確実に維持することができ、
ポンプの信頼性を大幅に向上することができ、また、サ
ーモスイッチ付近における霜付現象の発生を抑制できる
ので、特別の防蝕、防水構造等を採用す不ことを省略化
でき、コストの低減下が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は全体斜視図、第２図は第１図の■矢視図、第３図
はサーモスイッチの取付部の詳細を示す拡大分解斜視図
、第４図は電源端子箱の分解斜視図、第５図はポンプ全
体の電気回路図、第６図はモータの電気回路図、第７図
は温度上昇特性線図、第８図はサーモスイッチが作動し
た場合の温度特性線図である。 １０・・・モータ、１１・・・ハウジング、１２．１３
・・・エンドブラケット、１４・・・フランジ、１５・
・・モータリード線、１６・・・平面部、２０・・・ポ
ンプケーシング、２２・・・７ランジ、２３・・・平面
部、６０・・・電源端子箱、９０・・・サーモスイッチ
、２００・・・サ−第２図 領３図 １０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポンプケーシングの一側面に駆動用電動機を密着し
   て連設されるとともに、温度上昇を検知して電動機の駆
   動電気回路を開成するサーモスイッチを備えた電動機付
   ポンプにおいて、前記サーモスイッチを前記ポンプケー
   シングと前記電動機との連設部に両者に関連させて取付
   けるとともに、このサーモスイッチを前記電動機の駆動
   電気回路に直列に介挿し、さらに、電気的結線は密閉さ
   れた電源端子箱の内部で行なったことを特徴とする電動
   機付ポンプ。