JP2017057783A - Submerged motor-driven pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水中電動ポンプに関するものである。 The present invention relates to a submersible electric pump.
従来、ポンプ室の圧力水がモータ内へ侵入することのないように、ポンプ室とモータとの間にメカニカルシールが設けられたオイル室を備えた小型の水中電動ポンプが知られている。しかし、この水中電動ポンプでは、メカニカルシールの摺動部の摩耗や面荒れにより、摺動部からオイル室に入った圧力水やオイル等がモータ内へ流入することがあるという不都合がある。 Conventionally, a small submersible electric pump including an oil chamber in which a mechanical seal is provided between the pump chamber and the motor is known so that the pressure water in the pump chamber does not enter the motor. However, this submersible electric pump has a disadvantage that pressure water, oil, or the like entering the oil chamber from the sliding portion may flow into the motor due to wear or surface roughness of the sliding portion of the mechanical seal.
そこで、圧力水やオイル等がモータ内へ流入するのを防止するため、オイル室内に浸水検出センサを設置して、オイル室内への浸水を検知することにより、モータへの通電を遮断する水中ポンプ(水中電動ポンプ)が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。また、ポンプ室の圧力水やオイル室内のオイルをモータ内へ浸入させないようにオイル室とモータとの間に浸水溜り室をさらに設けることによって、浸水溜り室内での浸水検知器による浸水の検知に基づいてモータへの通電を遮断するまでの時間を長く確保する構成を有する水中ポンプ(水中電動ポンプ)も提案されている(たとえば、特許文献2参照)。 Therefore, in order to prevent pressure water, oil, etc. from flowing into the motor, a submersible pump that shuts off the power supply to the motor by installing a submersion detection sensor in the oil chamber and detecting the submersion in the oil chamber. (Submersible electric pump) has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In addition, an additional immersion chamber is provided between the oil chamber and the motor to prevent the pressure water in the pump chamber and the oil in the oil chamber from entering the motor, so that the inundation detector can detect inundation in the immersion chamber. Based on this, a submersible pump (submersible electric pump) having a configuration that ensures a long time until the motor is de-energized has also been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1の水中ポンプ(水中電動ポンプ)では、ポンプ室の圧力水がオイル室内に浸水したことを、浸水検知センサにより検知した場合に、圧力水やオイル等がモータ内へ流入するのを最小限に抑えるために、水中ポンプを強制的に停止させて水中から引き上げて、ポンプケーシングやオイルケーシング等を取外して、メンテナンス作業を行なった上で復旧させる必要がある。この場合、運転を継続するためには、予備の水中ポンプを保有して、予備の水中ポンプにより緊急対応をしなければならない。このため、維持管理に多くの労力が必要になるという問題点がある。 However, in the submersible pump (submersible electric pump) of the above-mentioned Patent Document 1, when the water detection sensor detects that the pressure water in the pump chamber has submerged in the oil chamber, the pressure water, oil, or the like flows into the motor. In order to minimize this, it is necessary to forcibly stop the submersible pump, pull it out of the water, remove the pump casing, the oil casing, etc., perform the maintenance work, and restore the pump. In this case, in order to continue the operation, it is necessary to have a spare submersible pump and take emergency measures with the spare submersible pump. For this reason, there is a problem that a lot of labor is required for maintenance.
また、上記特許文献2の水中ポンプ(水中電動ポンプ)では、オイル室とモータとの間に浸水溜まり室を設けているため、モータへの通電を遮断するまでの時間を長く確保することができるものの、浸水溜まり室を設ける分、構造が複雑化してしまうと同時に、ポンプの全高が高くなり大型化する。また、浸水検知器により浸水溜まり室への浸水を検知した場合には、上記特許文献1の水中ポンプと同様に、水中ポンプを強制的に停止させて水中から引き上げて、メンテナンス作業を行なった上で復旧させる必要がある。この場合、運転を継続するためには、予備の水中ポンプにより緊急対応をしなければならない。このため、維持管理に多くの労力が必要になるという問題点がある。
Moreover, in the submersible pump (submersible electric pump) of the above-mentioned
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、維持管理を容易に行うことが可能な水中電動ポンプを提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide a submersible electric pump that can be easily maintained.
この発明の一の局面による水中電動ポンプは、モータと、モータにより駆動される回転軸と、回転軸に取り付けられた羽根車が配置されたポンプ室と、モータとポンプ室との間に配置されたオイル室と、オイル室からモータ側に流出する流体を貯留する流体貯留部と、回転軸の内部に設けられ、流体貯留部とオイル室とを連通する流体返送路とを備える。 An submersible electric pump according to one aspect of the present invention is disposed between a motor, a pump chamber in which a rotating shaft driven by the motor, an impeller attached to the rotating shaft is disposed, and the motor and the pump chamber. An oil chamber, a fluid reservoir that stores fluid flowing out from the oil chamber to the motor side, and a fluid return path that is provided inside the rotating shaft and communicates the fluid reservoir and the oil chamber.
この発明の一の局面による水中電動ポンプでは、上記のように、オイル室からモータ側に流出する流体を貯留する流体貯留部と、回転軸の内部に配置され、流体貯留部とオイル室とを連通する流体返送路とを設ける。これにより、ポンプ室の圧力水のオイル室内への侵入などに起因して、オイル室から流体貯留部に流体が入った場合に、オイル室から流体貯留部に流入した流体が流体返送路を通じてオイル室に返送される。これにより、モータへの浸水を効果的に抑制することができる。また、オイル室から流出するオイルを含む流体が流体返送路を通じてオイル室に返送されるので、ポンプケーシングやオイルケーシング等を取外して、メンテナンス作業を行う必要がない。また、運転を継続するために、予備の水中ポンプを保有する必要もない。その結果、維持管理に多くの労力および費用を必要とせず、水中電動ポンプの維持管理を容易に行うことができる。また、回転軸の内部に流体返送路が設けられるので、省スペース化を図ることができる。 In the submersible electric pump according to one aspect of the present invention, as described above, the fluid storage section that stores the fluid flowing out from the oil chamber to the motor side, the rotary storage shaft, and the fluid storage section and the oil chamber are arranged. And a fluid return path communicating therewith. As a result, when fluid enters the fluid reservoir from the oil chamber due to intrusion of pressure water from the pump chamber into the oil chamber, the fluid that flows into the fluid reservoir from the oil chamber passes through the fluid return path. Returned to the room. Thereby, the water immersion to a motor can be suppressed effectively. Further, since the fluid containing the oil flowing out from the oil chamber is returned to the oil chamber through the fluid return path, it is not necessary to remove the pump casing, the oil casing, etc. and perform the maintenance work. Moreover, it is not necessary to have a spare submersible pump in order to continue operation. As a result, maintenance and management of the submersible electric pump can be easily performed without requiring much labor and cost for maintenance. Further, since the fluid return path is provided inside the rotating shaft, space can be saved.
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、流体返送路は、回転軸の軸方向に延びる縦孔部と、縦孔部および流体貯留部を連通する第1連通孔と、縦孔部およびオイル室を連通する第2連通孔とを含む。このように構成すれば、縦孔部に第1連通孔および第2連通孔を連結させることにより容易に流体返送路を形成することができる。 In the submersible electric pump according to the above aspect, the fluid return path preferably includes a vertical hole portion extending in the axial direction of the rotation shaft, a first communication hole communicating the vertical hole portion and the fluid storage portion, a vertical hole portion, and A second communication hole communicating with the oil chamber. If comprised in this way, a fluid return path can be easily formed by connecting a 1st communicating hole and a 2nd communicating hole to a vertical hole part.
この場合、好ましくは、縦孔部には、回転軸の回転に伴い、流体返送路内の流体に対して、オイル室に向かう圧力を加える加圧部が設けられている。このように構成すれば、加圧部により流体返送路内の流体に対してオイル室に向かう圧力を加えて、流体貯留部からオイル室に向かう流れを流体返送路内に発生させることができるので、より効果的に流体を返送することができる。 In this case, preferably, the vertical hole portion is provided with a pressurizing portion that applies pressure toward the oil chamber to the fluid in the fluid return path as the rotation shaft rotates. If comprised in this way, the pressure which goes to an oil chamber with respect to the fluid in a fluid return path with a pressurization part can be applied, and the flow which goes to an oil chamber from a fluid storage part can be generated in a fluid return path The fluid can be returned more effectively.
上記加圧部を設けた構成において、好ましくは、加圧部は、流体返送路の内周面に設けられた雌ネジ状の溝部を含む。このように構成すれば、たとえば、ねじ加工により回転軸の内部に加圧部を容易に形成することができる。 In the configuration in which the pressurizing unit is provided, the pressurizing unit preferably includes a female screw-shaped groove provided on the inner peripheral surface of the fluid return path. If comprised in this way, a pressurization part can be easily formed in the inside of a rotating shaft by screwing, for example.
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、流体貯留部は、モータとオイル室との間に配置された第1流体貯留部、および、モータの内部における下部に設けられる第2流体貯留部の少なくとも一方を含む。このように構成すれば、流体貯留部が第1流体貯留部を含む場合には、モータとオイル室との間の第1流体貯留部により、モータに流体が流入するのを効果的に抑制することができる。また、流体貯留部が第2流体貯留部を含む場合には、流体が直接モータのベアリングや動力部に接触するのを効果的に抑制することができる。 In the submersible electric pump according to the above aspect, preferably, the fluid reservoir is a first fluid reservoir disposed between the motor and the oil chamber, and a second fluid reservoir provided in a lower portion inside the motor. At least one of the above. If comprised in this way, when a fluid storage part contains a 1st fluid storage part, it will suppress effectively that a fluid flows in into a motor by the 1st fluid storage part between a motor and an oil chamber. be able to. Moreover, when a fluid storage part contains a 2nd fluid storage part, it can suppress effectively that a fluid contacts a bearing and power part of a motor directly.
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、流体返送路に設けられ、オイル室から流体が逆流するのを防止する逆流防止部をさらに備える。このように構成すれば、水中電動ポンプを横にして保管した場合でもオイル室からモータ側にオイルが逆流するのを防止することができる。 The submersible electric pump according to the above aspect preferably further includes a backflow prevention unit that is provided in the fluid return path and prevents the fluid from flowing back from the oil chamber. With this configuration, it is possible to prevent the oil from flowing backward from the oil chamber to the motor side even when the submersible electric pump is stored sideways.
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、流体返送路の流体貯留部側の返送路入口部は、回転軸の回転方向に沿うように形成されている。このように構成すれば、返送路入口部が回転軸の回転方向に沿って形成されるので、流体返送路に流体を効率的に流入させることができる。 In the submersible electric pump according to the above aspect, the return path inlet section on the fluid storage section side of the fluid return path is preferably formed along the rotation direction of the rotating shaft. If comprised in this way, since a return path inlet_port | entrance part is formed along the rotation direction of a rotating shaft, a fluid can be efficiently flowed into a fluid return path.
上記一の局面による水中電動ポンプにおいて、好ましくは、流体返送路のオイル室側の返送路出口部は、回転軸の回転方向に沿うように形成されている。このように構成すれば、返送路出口部が回転軸の回転方向の逆方向に沿って形成されるので、流体返送路から流体を効率的に流出させることができる。 In the submersible electric pump according to the above aspect, the return path outlet portion on the oil chamber side of the fluid return path is preferably formed along the rotation direction of the rotating shaft. If comprised in this way, since a return path exit part is formed along the reverse direction of the rotation direction of a rotating shaft, a fluid can be efficiently flowed out from a fluid return path.
本発明によれば、上記のように、維持管理を容易に行うことが可能な水中電動ポンプを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, as mentioned above, the submersible electric pump which can perform maintenance management easily can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
(水中電動ポンプの構成)
図1〜図3を参照して、第1実施形態による水中電動ポンプ100の構成について説明する。
[First Embodiment]
(Configuration of submersible electric pump)
With reference to FIGS. 1-3, the structure of the submersible
図1に示すように、水中電動ポンプ100は、モータ1と、回転軸2と、羽根車3と、ポンプ室4と、オイル室5と、摺動部6aおよび6bを有するメカニカルシール6と、環状体7と、第1流体貯留部81と、流体返送路9とを備えている。なお、第1流体貯留部81は、オイル室5からモータ1側に流出する流体を貯留するように構成されている。また、水中電動ポンプ100は、回転軸2が上下方向(Z方向)に延びる縦型の水中電動ポンプである。なお、第1流体貯留部81は、特許請求の範囲の「流体貯留部」の一例である。
As shown in FIG. 1, the submersible
ここで、第1実施形態の水中電動ポンプ100では、流体返送路9は、回転軸2の内部に設けられ、モータ1とオイル室5との間に配置された第1流体貯留部81と、オイル室5とを連通するように構成されている。これにより、水中電動ポンプ100は、流体返送路9により、オイル室5から第1流体貯留部81に流出した(昇った)流体をオイル室5に返送するように構成されている。詳細については後述する。
Here, in the submersible
モータ1は、固定子11と、回転子12とを含んでいる。モータ1は、外部からの水が浸入しないように、密閉されている。また、モータ1は、羽根車3(回転軸2)を回転駆動させるように構成されている。
The motor 1 includes a
固定子11は、コイルを有する。また、固定子11は、モータ1の外周部に配置されている。また、ケーブル13より固定子11のコイルに電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。回転子12は、固定子11と対向するようにモータ1の内側に配置されている。また、回転子12は、回転軸2に取り付けられている。また、回転子12は、固定子11からの磁界により回転するように構成されている。
The
回転軸2は、モータ1の駆動により回転駆動されるように構成されている。また、回転軸2は、モータ1の駆動を羽根車3に伝達するように構成されている。また、回転軸2は、平面視において(上方から見た場合に)、時計回り(右回り)に回転するように構成されている。また、回転軸2は、ベアリング21および22により回転可能に支持されている。ベアリング21は、モータ1の反負荷側(ポンプ室4に対して反対側)に設けられている。ベアリング22は、モータ1の負荷側(ポンプ室4側)に設けられている。また、回転軸2は、モータ1からオイル室5を貫通してポンプ室4まで延びるように配置されている。また、回転軸2のポンプ室4側端部には、羽根車3が取り付けられている。
The
羽根車3は、モータ1側とは逆側(下方側)の回転軸2の先端に取り付けられている。羽根車3は、ポンプ室4内に配置されている。また、羽根車3は、回転駆動することにより、水に速度エネルギーを与える。そして、ポンプ室4内にて水の速度エネルギーが圧力エネルギーに変換されることによって、水に圧力が作用されて送られるように構成されている。つまり、羽根車3の回転駆動により、ポンプ室4の吸水口41から水が吸い上げられて、吐出口42から吸い上げられた水が吐出される。
The
オイル室5は、モータ1およびポンプ室4の間に配置されており、オイル室5には、オイルが充填されている。オイル室5のモータ1側は、壁51が配置されている。また、オイル室5の回転軸2の周りには、オイルリフター52が設けられている。また、オイル室5内には、摺動部6aおよび6bを有するメカニカルシール6が設けられており、オイル室5に充填されたオイルによって摺動部6aおよび6bが潤滑されるとともに、摺動部6aおよび6bが焼きつかないように冷却されるように構成されている。具体的には、メカニカルシール6の負荷側(ポンプ室4側)の摺動部6aは、オイル室5のポンプ室4側に設けられている。つまり、メカニカルシール6の負荷側(ポンプ室4側)の摺動部6aは、ポンプ室4の圧力水がオイル室5に入らないように設けられている。また、メカニカルシール6の反負荷側(ポンプ室4に対して反対側)の摺動部6bは、オイル室5のモータ1側に設けられている。つまり、メカニカルシール6の反負荷側(ポンプ室4に対して反対側)の摺動部6bは、オイル室5のオイルを含む流体がモータ1側に入らないように設けられている。
The oil chamber 5 is disposed between the motor 1 and the pump chamber 4, and the oil chamber 5 is filled with oil. A
オイルリフター52は、回転軸2の周りに筒状に設けられている。オイルリフター52は、回転軸2の回転に伴い移動するオイルを上方向に持ち上げるように構成されている。つまり、オイルリフター52は、摺動部6bにオイルを供給するように構成されている。オイルリフター52の下部には、貫通孔521が設けられている。貫通孔521からオイルリフター52の内周側にオイルが導かれるように構成されている。
The
メカニカルシール6は、固定部材61と、回転部材62と、バネ63とを含んでいる。固定部材61は、摺動面611を有している。回転部材62は、摺動面621を有している。固定部材61は、オイル室5のハウジングに固定されている。また、固定部材61は、回転軸2を囲むように円環状に形成されている。回転部材62は、回転軸2に取り付けられている。つまり、回転部材62は、回転軸2とともに回転するように構成されている。また、回転部材62は、回転軸2を囲むように円環状に形成されている。また、回転部材62は、バネ63により、固定部材61側に付勢されている。
The
固定部材61および回転部材62は、回転軸2の軸方向に対向するように配置されている。摺動部6aおよび6bでは、固定部材61の摺動面611と、回転部材62の摺動面621とが、互いに摺動するように構成されている。また、摺動面611および621の間には、オイル室5内のオイルがわずかに入るように構成されている。これにより、摺動面611および621が潤滑されるとともに、摺動面611および621が焼きつかないようにオイルにより冷却され、摺動部6aおよび6bがシールされるように構成されている。
The fixed
環状体7は、オイル室5の反負荷側(ポンプ室4に対して反対側)の壁51からモータ1側に突出するように設けられている。また、環状体7は、回転軸2と所定の間隔を隔てて回転軸2を取り囲むように円環状に設けられている。また、環状体7のモータ1側端には、シール71が設けられている。シール71は、たとえば、オイルシールやシールリップまたは回転軸2と摺動するリップ部に傾斜リブや溝などの負荷側に推力発生する機構を有したシールが用いられる。また、シール71は、環状体7と回転軸2との間に配置されている。
The annular body 7 is provided so as to protrude from the
第1流体貯留部81は、上記の通り、モータ1とオイル室5との間に配置されている。
また、第1流体貯留部81は、環状体7に囲まれている。また、第1流体貯留部81は、メカニカルシール6の摺動部6b(摺動面611および621)と連通し、回転軸2を取り囲むようにモータ1側(Z1方向側)に向かって延びるように形成されている。また、第1流体貯留部81は、メカニカルシール6の反負荷側(ポンプ室4に対して反対側)の摺動部6bから漏れるオイルを含む流体が流入するように構成されている。また、第1流体貯留部81のモータ1側端は、シール71により封止されている。
As described above, the first
Further, the first
流体返送路9は、上記の通り、回転軸2の内部に設けられている。また、流体返送路9は、第1流体貯留部81とオイル室5とを連通している。また、流体返送路9は、縦孔部91と、第1流体貯留部81に接続される第1連通孔92と、オイル室5に接続される第2連通孔93とを含んでいる。なお、流体返送路9は、縦孔部91、第1連通孔92および第2連通孔93により、側面から見て、C字形状に形成されている。
The
図2に示すように、縦孔部91は、流体返送路9の軸方向(上下方向)に延びる孔部分である。また、縦孔部91には、回転軸2の回転に伴い、第1流体貯留部81から流入した流体返送路9内の流体に対して、オイル室5に向かう圧力を加える(流れを発生させる)溝部91aが設けられている。溝部91aは、流体返送路9の内周面に雌ネジ状に形成されている。また、溝部91aの雌ネジ形状は、逆ネジ(左ネジ)に対応する形状である。また、縦孔部91は、回転軸2の回転中心αと同一軸線上に位置する。なお、溝部91aは、特許請求の範囲の「加圧部」の一例である。
As shown in FIG. 2, the
また、縦孔部91は、回転軸2の下方端(Z1方向側端部)から貫通孔91bをあけることにより形成されている。貫通孔91bは、封止樹脂91cにより封止されている。詳細には、貫通孔91bには、回転軸2の下方端(Z1方向側端部)から、第2連通孔93よりも僅かに低い高さ位置まで、封止樹脂91cが充填されている。なお、縦孔部91は、封止樹脂91cにより封止された貫通孔91bの封止樹脂91cよりも上側(Z1方向側)の部分である。
Further, the
図2に示すように、第1連通孔92は、流体返送路9の軸方向に交差する方向(横方向)に延びる2つの孔部分のうち、上側(Z1方向側)の孔部分である。また、第1連通孔92の一方端は、縦孔部91の上端(Z1方向側端部)に接続されている。また、第1連通孔92の他方端は、第1流体貯留部81に接続されている。すなわち、第1連通孔92(流体返送路9)に流体が流入する返送路入口部92aは、第1流体貯留部81に接続されている。また、第1連通孔92は、図3に示すように、回転軸2の半径方向に直線状に延びている。したがって、返送路入口部92aは、回転軸2の半径方向に沿うように形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、第2連通孔93は、流体返送路9の軸方向に交差する方向(横方向)に延びる2つの孔部分のうち、下側(Z2方向側)の孔部分である。また、第2連通孔93の一方端は、縦孔部91の下端(Z2方向端部)の近傍に接続されている。また、第2連通孔93の他方端は、オイル室5に接続されている。すなわち、第2連通孔93(流体返送路9)から流体が流出する返送路出口部93aは、オイル室5に接続されている。また、第2連通孔93は、回転軸2の半径方向に直線状に延びている。したがって、返送路出口部93aは、回転軸2の半径方向に沿うように形成されている。また、返送路出口部93aは、オイル室5の流体内に流体を返送可能な位置、たとえば負荷側、反負荷側の回転部材62の間に設けられている。なお、第2連通孔93は、第1連通孔92と同一形状であり、図3では、上下方向(Z方向)において第1連通孔92と重なっている。
As shown in FIG. 2, the
また、図1に示すように、流体返送路9(縦孔部91)には、オイル室5から流体が逆流するのを防止する逆流防止部94が設けられている。逆流防止部94としては、一例として、オイル室5内の圧力が第1流体貯留部81内の圧力よりも高くなることで開く圧力式の開閉弁(逆止弁)が考えられる。
As shown in FIG. 1, the fluid return path 9 (vertical hole portion 91) is provided with a backflow prevention portion 94 that prevents the fluid from flowing back from the oil chamber 5. As an example of the backflow prevention unit 94, a pressure type on-off valve (check valve) that opens when the pressure in the oil chamber 5 becomes higher than the pressure in the first
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上記のように、オイル室5からモータ1側に流出する流体を貯留する第1流体貯留部81と、回転軸2の内部に配置され、第1流体貯留部81とオイル室5とを連通する流体返送路9とを設ける。これにより、ポンプ室4の圧力水のオイル室5内への侵入などに起因して、オイル室5から第1流体貯留部81に流体が入った場合に、オイル室5から第1流体貯留部81に流入した流体が第1流体返送路81を通じてオイル室5に返送される。これにより、モータ1への浸水を効果的に抑制することができる。また、オイル室5から流出するオイルを含む流体が流体返送路9を通じてオイル室5に返送されるので、ポンプケーシングやオイルケーシング等を取外して、メンテナンス作業を行う必要がない。また、運転を継続するために、予備の水中ポンプを保有する必要もない。その結果、維持管理に多くの労力および費用を必要とせず、水中電動ポンプ100の維持管理を容易に行うことができる。また、回転軸2の内部に流体返送路9が設けられるので、省スペース化を図ることができる。
In the first embodiment, as described above, the first
第1実施形態では、上記のように、流体返送路9に、回転軸2の軸方向に延びる縦孔部91と、縦孔部91および第1流体貯留部81を連通する第1連通孔92と、縦孔部91およびオイル室5を連通する第2連通孔93とを設ける。これにより、縦孔部91に第1連通孔92および第2連通孔93を連結させることにより容易に流体返送路9を形成することができる。
In the first embodiment, as described above, the
第1実施形態では、上記のように、縦孔部91に、回転軸2の回転に伴い、流体返送路9内の流体に対して、オイル室5に向かう圧力を加える溝部91aを設ける。これにより、溝部91aにより流体返送路9内の流体に対してオイル室5に向かう圧力を加えて、第1流体貯留部81からオイル室5に向かう流れを流体返送路9内に発生させることができるので、より効果的に流体を返送することができる。
In the first embodiment, as described above, the
第1実施形態では、上記のように、溝部91aを、流体返送路9の内周面に雌ネジ状に形成する。これにより、回転軸2の内部に溝部91aを容易に形成することができる。
In the first embodiment, as described above, the
第1実施形態では、上記のように、第1流体貯留部81を、モータ1とオイル室5との間に配置する。これにより、モータ1とオイル室5との間の第1流体貯留部81により、モータ1に流体が流入するのを効果的に抑制することができる。
In the first embodiment, as described above, the first
第1実施形態では、上記のように、流体返送路9に配置され、オイル室5から流体が逆流するのを防止する逆流防止部94を設ける。これにより、水中電動ポンプ100を横にして保管した場合でもオイル室5からモータ1側にオイルが逆流するのを防止することができる。
In the first embodiment, as described above, the backflow prevention unit 94 that is disposed in the
[第2実施形態]
(水中電動ポンプの構成)
次に、図4を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、第1実施形態の構成に加えて、第2流体貯留部82と流体昇り流路82aと浸水検知部82bとをさらに設けた例について説明する。
[Second Embodiment]
(Configuration of submersible electric pump)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, an example in which a
図4に示すように、水中電動ポンプ200は、モータ1と、回転軸2と、羽根車3と、ポンプ室4と、オイル室5と、摺動部6aおよび6bを有するメカニカルシール6と、環状体7と、第1流体貯留部81および第2流体貯留部82と、流体返送路9とを備えている。なお、水中電動ポンプ200は、回転軸2が上下方向(Z方向)に延びる縦型の水中電動ポンプである。なお、第1流体貯留部81は、特許請求の範囲の「流体貯留部」の一例である。
As shown in FIG. 4, the submersible
第2流体貯留部82は、モータ1の内部における下部に設けられている。また、第2流体貯留部82は、流体昇り流路82aを含んでいる。流体昇り流路82aは、環状体7を貫通するように、第2流体貯留部82から回転軸2に向けて横方向に延びている。これにより、流体昇り流路82aは、回転軸2に隣接する空間部72と、モータ1とを連通するように構成されている。なお、空間部72は、環状体7の内側に位置するとともに、ベアリング22とシール71とに挟まれた領域である。
The
また、第2流体貯留部82には、浸水検知部82bが設けられている。浸水検知部82bは、導電性の材料により構成されており、水中電動ポンプ200のケーシングと、浸水検知部82bと、第2流体貯留部82に浸入した水との導通を取ることによって、第2流体貯留部82に水が侵入したことを検出する機能を有している。なお、浸水検知部82bの検出結果に基づいて、水中電動ポンプ200は、モータ1を停止させたり、ユーザに対して警報を発するなどの各種制御を行なうように構成されている。
In addition, the second
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。 In addition, the other structure of 2nd Embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment.
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上記第1実施形態と同様に、オイル室5からモータ1側に流出する流体を貯留する第1流体貯留部81と、回転軸2の内部に配置され、第1流体貯留部81とオイル室5とを連通する流体返送路9とを設ける。これにより、水中電動ポンプ200の維持管理を容易に行うことができる。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the first
また、第2実施形態では、上記のように、モータ1の内部における下部に第2流体貯留部82を設ける。これにより、第1流体貯留部81の上方に流体が流出などした場合でも、流体を第2流体貯留部82に貯留させることができるので、流体が直接モータ1のベアリングや動力部に接触するのを効果的に抑制することができる。
In the second embodiment, as described above, the
また、第2実施形態では、上記のように第2流体貯留部82に、浸水検知部82bを設ける。これにより、浸水検知部82bで浸水を検知した時点で水中電動ポンプ200の運転を停止させたり、警報を発することでユーザに浸水が発生したことを報知することができる。
In the second embodiment, the second
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。 The remaining effects of the second embodiment are similar to those of the aforementioned first embodiment.
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
(Modification)
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記第1および第2実施形態では、第1連通孔の返送路入口部を回転軸の半径方向に沿うように形成した例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、図5に示す第1変形例の流体返送路9aのように、第1連通孔921の返送路入口部921aを回転軸2の回転方向に沿うように形成してもよい。このように構成すれば、返送路入口部921aが回転軸2の回転方向に沿って形成されるので、流体返送路9aに流体を効率的に流入させることができる。
For example, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which formed the return path entrance part of the 1st communicating hole along the radial direction of a rotating shaft was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, the return
また、上記第1および第2実施形態では、第2連通孔の返送路入口部を回転軸の半径方向に沿うように形成した例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、図6に示す第1変形例の流体返送路9aのように、第2連通孔931の返送路入出口部931aを回転軸2の回転方向の逆方向に沿うように形成してもよい。このように構成すれば、返送路入出口部931aが回転軸2の回転方向の逆方向に沿って形成されるので、流体返送路9aから流体を効率的に流出させることができる。なお、図6では、図5において示した第1連通孔921を二点鎖線で示している。二点鎖線で示すように、返送路入口部921aと、返送路入出口部931aとは、上下方向(Z方向)において、互いに重なる位置に設けられている。
Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the return path entrance part of the 2nd communicating hole was formed so that it might follow the radial direction of a rotating shaft, this invention is not limited to this. In the present invention, like the
また、上記第1および第2実施形態では、第1連通孔および第2連通孔を、直線状に形成した例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、図5および図6に示す第1変形例の流体返送路9aのように、第1連通孔921および第2連通孔931を、それぞれ、回転方向の逆方向および回転方向に、膨らむ湾曲形状に形成してもよい。
In the first and second embodiments, the first communication hole and the second communication hole are linearly formed. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, like the
また、上記第1および第2実施形態では、オイル室のポンプ室側およびモータ側の両方にメカニカルシールを設けた例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、図7に示す第2変形例の水中電動ポンプ300のように、オイル室5のポンプ室4側のみにメカニカルシール6を設けてもよい。メカニカルシール6は、摺動部6aを有している。また、メカニカルシール6は、オイル室5に充填されたオイルによって摺動部6aが潤滑されるとともに、摺動部6aが焼きつかないように冷却されるように構成されている。また、メカニカルシール6は、固定部材61と、回転部材62と、バネ63と、支持部材64とを含んでいる。回転部材62は、バネ63により、固定部材61側に付勢されている。バネ63は、ポンプ室4側が回転部材62に当接するとともに、モータ1側が支持部材64に当接している。支持部材64は、バネ63の上側を押さえるように支持するように構成されている。また、支持部材64は、回転軸2に取り付けられている。また、支持部材64は、円環状に形成されている。なお、オイル室5の上端には、オイル室5と第1流体貯留部81とを封止するシール65が設けられている。このように構成すれば、オイル室の上下にメカニカルシールを設ける場合と比較して、オイル室5内の液位を低くすることができるので、返送路出口部93aをオイル室5内の液位よりも高い位置に設けることができる。また、オイル室5からモータ1側に流体が流出するリスクを低減することができオイル室5内にオイルリフター52を設ける必要も無くなる。
Moreover, although the example which provided the mechanical seal in both the pump chamber side and motor side of the oil chamber was shown in the said 1st and 2nd embodiment, this invention is not limited to this. In the present invention, the
また、上記第2実施形態では、第1流体貯留部からオイル室に流体を返送するように構成した例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、第2流体貯留部からオイル室に流体を返送するように構成してもよい。また、流体返送路を第1流体貯留部および第2流体貯留部の両方から流体を返送可能に構成してもよい。この場合、流体返送路には、2つの第1連通孔が設けられ、流体返送路は、縦孔部の途中で2つに分岐するように構成される。 Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the example comprised so that a fluid might be returned to an oil chamber from a 1st fluid storage part was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, the fluid may be returned from the second fluid reservoir to the oil chamber. Moreover, you may comprise a fluid return path so that a fluid can be returned from both a 1st fluid storage part and a 2nd fluid storage part. In this case, the fluid return path is provided with two first communication holes, and the fluid return path is configured to branch into two in the middle of the vertical hole portion.
また、上記第1および第2実施形態では、回転軸の下側(羽根車側)から貫通孔を形成した例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、回転軸の上側(モータ側)から貫通孔を形成してもよい。 Moreover, although the example which formed the through-hole from the lower side (impeller side) of the rotating shaft was shown in the said 1st and 2nd embodiment, this invention is not limited to this. In this invention, you may form a through-hole from the upper side (motor side) of a rotating shaft.
また、上記第1および第2実施形態では、流体返送路内に本発明の加圧部の一例として溝部を設けた例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、たとえば、流体返送路内に加圧部としてスクリュなどを設けてもよい。 Moreover, although the example which provided the groove part as an example of the pressurization part of this invention in the fluid return path in the said 1st and 2nd embodiment was shown, this invention is not limited to this. In the present invention, for example, a screw or the like may be provided as a pressurizing part in the fluid return path.
また、上記第1および第2実施形態では、封止樹脂により貫通孔を封止した例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、たとえば、ネジおよびネジに巻かれたネジシールにより貫通孔を封止してもよい。 Moreover, in the said 1st and 2nd embodiment, although the example which sealed the through-hole with sealing resin was shown, this invention is not restricted to this. In the present invention, for example, the through hole may be sealed with a screw and a screw seal wound around the screw.
また、上記第1および第2実施形態では、縦孔部と回転軸の回転中心とを同一軸線上に位置するように構成した例を示したが、本発明は、これに限らない。本発明では、縦孔部と回転軸の回転中心とを同一軸線上に位置するように構成しなくてもよい。 Moreover, although the said 1st and 2nd embodiment showed the example comprised so that a vertical hole part and the rotation center of a rotating shaft may be located on the same axis line, this invention is not limited to this. In this invention, it is not necessary to comprise so that a vertical hole part and the rotation center of a rotating shaft may be located on the same axis line.
1 モータ
2 回転軸
3 羽根車
4 ポンプ室
5 オイル室
9、9a 流体返送路
81 第1流体貯留部(流体貯留部)
91 縦孔部
91a 溝部(加圧部)
92、921 第1連通孔
92a、921a 返送路入口部
93、931 第2連通孔
93a、931a 返送路出口部
94 逆流防止部
100、200、300 水中電動ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
91
92, 921
Claims (8)
前記モータにより駆動される回転軸と、
前記回転軸に取り付けられた羽根車が配置されたポンプ室と、
前記モータと前記ポンプ室との間に配置されたオイル室と、
前記オイル室から前記モータ側に流出する流体を貯留する流体貯留部と、
前記回転軸の内部に設けられ、前記流体貯留部と前記オイル室とを連通する流体返送路とを備える、水中電動ポンプ。 A motor,
A rotating shaft driven by the motor;
A pump chamber in which an impeller attached to the rotating shaft is disposed;
An oil chamber disposed between the motor and the pump chamber;
A fluid reservoir that stores fluid flowing out from the oil chamber to the motor side;
A submersible electric pump provided with a fluid return path provided inside the rotating shaft and communicating the fluid reservoir and the oil chamber.
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JPS5622491U (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-27 | ||
JPS56113092A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-05 | Ebara Corp | Submersible motor pump |
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