JP2017061919A - 遠心ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】砂、埃等の異物がフィン上に蓄積することを抑制することで、フィンによる放熱効果を良好に維持できる遠心ポンプを提供する。【解決手段】複数のフィン１５は、回転軸８の軸方向に長い形状であり、モータフレーム４の側方上部に設けられた第１フィン１５ａ、側方下部に設けられた第２フィン１５ｂ、底部に設けられた第３フィン１５ｃからなり、第１フィン１５ａは水平方向に対し下方へ傾いて設けられることを特徴とする遠心ポンプ１。【選択図】図１

Description

本発明は、遠心ポンプに関するものである。

従来、この種のポンプは、電動機外郭にフィンが設けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

以下、そのポンプについて図６を参照しながら説明する。

図６に示すように、ポンプ１０１は、電動機１０２、ケーシング１０３、回転軸１０４、インペラ１０５、冷却ファン１０６等で構成されている。電動機１０２を動作させ、インペラ１０５を回転させ、水を供給する。この際、外郭にフィンを設け、冷却ファン１０６の風をフィン１０７に当てることで、電動機１０２の動作時に発生する熱を放熱している。

特開平５−６５８９６号公報（第７頁、第１図、第５図）

このような従来のポンプにおいては、一部のフィンが水平に対し上向きとなっているので、フィン上に砂、埃等が蓄積することにより、フィンの放熱効果が低減してしまうという課題を有していた。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、フィン上に砂、埃等が蓄積することを抑制することで、フィンによる放熱効果を良好に維持できる遠心ポンプを提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明に係る遠心ポンプは、モータフレームおよび回転軸からなるモータと、前記モータフレームの外側表面に設けられた複数のフィンと、前記回転軸に固定されたインペラと、前記インペラを収納したケーシングとを備えた遠心ポンプであって、前記複数のフィンは前記回転軸の軸方向に長い形状であり、前記複数のフィンは、前記モータフレームの側方上部に設けられた第１フィン、前記モータフレームの側方下部に設けられた第２フィン、および前記モータフレームの底部に設けられた第３フィンからなり、前記第１フィンは水平方向に対し下方へ傾いて設けられることを特徴としたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。

本発明によれば、第１フィンを水平方向に対し下方へ傾けて設けることにより、砂、埃等の異物がフィン上に堆積することを抑制することで、フィンによる放熱効果を良好に維持できる遠心ポンプを提供できる。

本発明の実施の形態１の遠心ポンプを示す（ａ）側断面の概略図、（ｂ）Ａ−Ａ断面の概略図 （ａ）同ケーシング部側断面の概略図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面の概略図 本発明の実施の形態２の遠心ポンプを示すＡ−Ａ断面の概略図 本発明の実施の形態３の遠心ポンプを示す回転軸方向の断面の概略図 本発明の実施の形態４の遠心ポンプを示す回転軸の軸方向に垂直な断面の概略図 （ａ）従来のポンプを示す斜視分解図、（ｂ）断面図

本発明に係る遠心ポンプは、モータフレームおよび回転軸からなるモータと、前記モータフレームの外側表面に設けられた複数のフィンと、前記回転軸に固定されたインペラと、前記インペラを収納したケーシングとを備えた遠心ポンプであって、前記複数のフィンは前記回転軸の軸方向に長い形状であり、前記複数のフィンは、前記モータフレームの側方上部に設けられた第１フィン、前記モータフレームの側方下部に設けられた第２フィン、および前記モータフレームの底部に設けられた第３フィンからなり、前記第１フィンは水平方向に対し下方へ傾いて設けられるという構成を有する。

この構成によれば、第１フィンを水平方向に対し下方へ傾けたことで、砂、埃等の異物がフィンへ堆積しにくくなり、異物がフィン付近に固定化されることを抑制できる。このため、フィンが異物で覆われにくくなり、フィンによる放熱効果を良好に維持できる。モータ動作時の熱をフィンによって良好に放熱でき、モータが高温になることを抑制することで、品質のよい遠心ポンプを提供できる。

また、第２フィンおよび第３フィンは水平方向に対し下方へ傾いて設けられているという構成にしてもよい。

この構成によれば、第１フィンだけでなく、第２フィンおよび第３フィンも水平方向に対し下方へ傾けたことで、フィンが異物でさらに覆われにくくなり、フィンによる放熱効果をさらに良好に維持できる。

また、第２フィンは水平方向に対し下方へ傾けられ、前記第３フィンは鉛直方向の下向きに設けられるという構成にしてもよい。

この構成によれば、さらに第３フィンを鉛直方向の下向きに設けることで、フィンが異物でさらに覆われにくくなり、フィンによる放熱効果をさらに良好に維持できる。

また、側方下部と底部との境界は、モータフレームの直径をＤとすると、モータフレームの最低点から０．１Ｄ〜０．４Ｄの範囲の何れかの高さとなる構成にしてもよい。

この構成によれば、側方下部と底部との境界を前記最低点から０．１Ｄ〜０．４Ｄの範囲の何れかの高さとすることで、第１フィンと第２フィンの側方片側のフィン数の合計と、第３フィンのフィン数が近い数になるようにできる。これにより、モータフレームの全周から比較的均等に放熱されるため、モータの発熱をフィンによりさらに効率よく放熱することができる。

また、第１フィンが水平方向に対し下方へ傾く角度と第２フィンが水平方向に対し下方へ傾く角度が同じであるという構成にしてもよい。

この構成によれば、第１フィンおよび第２フィンの下方に傾く角度が同じであるため、隣り合うフィンで形成される通路が均一幅となり、冷却ファンによって流される風がスムーズに個々のフィンとフィンの間を通ることができる。このため、モータの発熱をフィンによりさらに効率よく放熱することができる。

また、モータフレームの側方上部よりも上方である頂部に、モータを駆動するためのコンデンサを設ける構成にしてもよい。

この構成によれば、モータフレームの側方上部よりも上方である頂部に、コンデンサを設けているため、フィンの配置を異物堆積抑制に有効作用する側方および下方の部位とし、側方および下方以外の部位にコンデンサが配置されることになる。これにより、異物蓄積抑制がより効果的に作用するため、フィンによる放熱効果をさらに良好に維持できる。

また、前記第１フィンおよび前記第２フィンは、前記ケーシングに近づくにつれて、下方へ傾いて設けられるという構成にしてもよい。

この構成によれば、フィンが異物でさらに覆われにくくなり、フィンによる放熱効果をさらに良好に維持できる。

また、前記第１フィンおよび前記第２フィンの先端部は、鉛直方向の下向きに折れ曲がる曲げ部を有するという構成にしてもよい。

この構成によれば、回転軸の径方向へ向かって第１フィンおよび第２フィンが長くなることを抑えつつ、第１フィンおよび第２フィンの表面積を増やすことができる。このため、遠心ポンプのサイズが大きくなることを抑制しつつ、フィンによる放熱効果をさらに高めることができ、コンパクトで品質のよい遠心ポンプを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に示すように、遠心ポンプ１はモータ２とケーシング３を備えている。なお、ケーシング３は前面部３ａと背面部３ｂから成り、背面部３ｂがモータ２と接続されている。

モータ２はモータフレーム４とステータ５とコイル６と第１ベアリング７と回転軸８とを備えている。ステータ５はモータフレーム４に固定される。コイル６はステータ５に固定される。第１ベアリング７はモータフレーム４に固定される。

回転軸８は第１ベアリング７および第２ベアリング９に固定される。第２ベアリング９はケーシング３の背面部３ｂに固定される。

回転軸８の両端はモータ２および背面部３ｂから突出している。

背面部３ｂ側において回転軸８の一端の突出部分にインペラ１０が固定される。インペラ１０はケーシング３に内包されるよう配置される。

ケーシング３の前面部３ａは吸込口１１および吐出口１２を備え、インペラ１０周囲に水路を形成する。

インペラ１０が固定されている回転軸８の一端とは反対側において、回転軸８の他端の突出部分に冷却ファン１３を備えている。ファンカバー１４は、モータフレーム４に固定され、冷却ファン１３を覆う。

モータフレーム４は外側表面に複数のフィン１５を備えている。フィン１５は、モータフレーム４の側方上部に設けられた第１フィン１５ａ、モータフレーム４の側方下部に設けられた第２フィン１５ｂ、およびモータフレーム４底部に設けられた第３フィン１５ｃからなる。

ここで、側方上部とはモータフレーム４の側方であって、回転軸８の中心高さ３０よりも上方の部分をいう。側方下部とはモータフレーム４の側方であって、回転軸８の中心高さ３０よりも下方の部分をいう。底部とはモータフレーム４の側方下部よりも下方の部分をいう。ここで、少なくとも第１フィン１５ａは水平方向に対し下方へ傾いている。第２フィン１５ｂおよび第３フィン１５ｃは水平方向に対し下方へ傾いていてもよい。また、第３フィン１５ｃは例えば鉛直方向下向きに設けられている。

また、モータフレーム４の頂部にコンデンサ１６を備え、コンデンサ１６はコイル６と通電線１７によって接続されている。ここで、頂部とはモータフレーム４の側方上部よりも上方の部分をいう。また、コンデンサ１６はコンデンサカバー１８によって覆われており、コンデンサカバー１８はモータフレーム４に固定されている。

上記構成において、コンデンサ１６、通電線１７、およびコイル６に通電することにより、回転軸８が回転し、同時にインペラ１０、および冷却ファン１３が回転する。

この時、図２に示すように、インペラ１０周囲であるケーシング３内を水で満たしておくことで、インペラ１０の回転によりケーシング３内に水流１９が発生し、水流１９は吸込口１１から進入し、ケーシング３内を通り吐出口１２へ吐き出され、水を供給する。

さらに、図１に示す冷却ファン１３の回転によりフィン１５周辺にケーシング３方向へ向けて風が発生する。モータ２通電時はモータ２の各部位が発熱するが、フィン１５周囲に風を通すことで放熱させながら遠心ポンプ１を動作させる。

上記構成において、第１フィン１５ａは水平方向に対し下方へ傾いて設けられるため、砂、埃等の異物がフィン１５へ堆積しても、傾きによってフィン１５付近に固定化されることが抑制される。フィン１５が異物で覆われることが少なくなるため、モータ２の動作時に発生する熱をフィン１５によって放熱する効果が異物堆積によって阻害されることを抑制し、モータ２が高温にならないように動作することで、品質のよい遠心ポンプ１を提供することができる。

また、第１フィン１５ａだけでなく、第２フィン１５ｂおよび第３フィン１５ｃも水平方向に対し下方へ傾いて設けられることが好ましい。この構成によれば、フィン１５が全体として異物でさらに覆われにくくなり、フィン１５による放熱効果をさらに良好に維持できる。

また、第３フィン１５ｃは鉛直方向下向きに設けられることが好ましい。この構成によれば、第３フィン１５ｃが異物でさらに覆われにくくなり、フィン１５による放熱効果をさらに良好に維持できる。

また、モータフレーム４の側方上部よりも上方である頂部に、コンデンサ１６を設けることが好ましい。この構成によれば、フィン１５の配置を異物堆積抑制に有効作用する側方および下方の部位とし、側方および下方以外の部位にコンデンサ１６を配置されることになる。これにより、異物蓄積抑制がより効果的に作用するため、フィン１５による放熱効果をさらに良好に維持できる。

（実施の形態２）
図３において、図１および図２と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図３は実施の形態２の遠心ポンプを示す図であり、図１のＡ−Ａ断面に対応する。

図３において、第２フィン１５ｂが設けられている側方下部と、第３フィン１５ｃが設けられている底部との境界３１は、モータフレーム４の直径をＤ（直径Ｄ）とすると、モータフレーム４の最低点３２から０．１Ｄ〜０．４Ｄの範囲の高さに設けられている。なお、モータフレーム４の最低点３２とは、第３フィン１５ｃが設けられているモータフレーム４底部の最も低い点である。

上記構成において、側方下部と底部との境界３１を最低点３２から０．１Ｄ〜０．４Ｄの範囲の何れかの高さとすることで、第１フィン１５ａと第２フィン１５ｂの側方片側のフィン数の合計と、第３フィン１５ｃのフィン数とが近い数となる。このため、モータフレーム４の全周から比較的均等に放熱されるので、フィン１５によりモータ２の発熱をさらに効率よく放熱することができる。ここで、フィン数が近いというのは、第１フィン１５ａと第２フィン１５ｂの側方片側のフィン数の合計と、第３フィン１５ｃのフィン数との比が、例えば１：０．５〜２．０をいうものとする。この比は、さらに好ましくは１：０．９〜１．１である。

また、第１フィン１５ａ、および第２フィン１５ｂは、下方に傾く角度が同一に設けられていることが好ましい。この構成によれば、第１フィン１５ａ、および第２フィン１５ｂの下方に傾く角度が同じであるため、隣り合うフィンで形成される通路が均一幅となり、冷却ファン１３によって流される風がスムーズに個々のフィンとフィンの間を通るため、フィン１５によりモータ２の発熱をさらに効率よく放熱することができる。

（実施の形態３）
図４において、図１〜図３と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図４は実施の形態３の遠心ポンプを示す図であり、回転軸８の軸方向の断面の概略図である。

図４において、第１フィン１５ａ、および第２フィン１５ｂは、ファンカバー１４側からケーシング３に近づくにつれて、下方へ傾いて設けられている。

上記構成において、砂、埃等の異物がフィン１５へ堆積しても、傾きによってフィン１５付近に固定化されることが抑制される。フィン１５が異物で覆われることが少なくなるため、モータ２の動作時に発生する熱をフィン１５によって放熱する効果が異物堆積によって阻害されることを抑制し、モータ２が高温にならないように動作することで、品質のよい遠心ポンプ１を提供することができる。

（実施の形態４）
図５において、図１〜図４と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図５は実施の形態４の遠心ポンプを示す図であり、回転軸８の軸方向に垂直な断面（図１のＡ−Ａ断面に対応する部分）の概略図である。

図５において、第１フィン１５ａおよび第２フィン１５ｂの先端部は、鉛直方向の下向きに折れ曲がる曲げ部５１を有している。

上記構成において、回転軸の径方向へ向かって第１フィン１５ａおよび第２フィン１５ｂが長くなることを抑えつつ、第１フィン１５ａおよび第２フィン１５ｂの表面積を増やすことができる。このため、遠心ポンプ１のサイズが大きくなることを抑制しつつ、フィン１５による放熱効果をさらに高めることができ、コンパクトで品質のよい遠心ポンプを提供することができる。

また、第１フィン１５ａおよび第２フィン１５ｂに向かって側方から流れてくる埃等の異物は、曲げ部５１によって遮られるので、異物がフィン上に堆積することをさらに抑制することができる。

本発明に係る遠心ポンプは、砂、埃等の異物がフィン上に蓄積することを抑制することで、フィンによる放熱効果を良好に維持できる遠心ポンプとして有用である。

１ 遠心ポンプ
２ モータ
３ ケーシング
３ａ 前面部
３ｂ 背面部
４ モータフレーム
５ ステータ
６ コイル
７ 第１ベアリング
８ 回転軸
９ 第２ベアリング
１０ インペラ
１１ 吸込口
１２ 吐出口
１３ 冷却ファン
１４ ファンカバー
１５ フィン
１５ａ 第１フィン
１５ｂ 第２フィン
１５ｃ 第３フィン
１６ コンデンサ
１７ 通電線
１８ コンデンサカバー
１９ 水流
３０ 中心高さ
３１ 境界
３２ 最低点
５１ 曲げ部
Ｄ 直径

Claims (8)

1. モータフレームおよび回転軸からなるモータと、
   前記モータフレームの外側表面に設けられた複数のフィンと、
   前記回転軸に固定されたインペラと、
   前記インペラを収納したケーシングとを備えた遠心ポンプであって、
   前記複数のフィンは前記回転軸の軸方向に長い形状であり、
   前記複数のフィンは、前記モータフレームの側方上部に設けられた第１フィン、前記モータフレームの側方下部に設けられた第２フィン、および前記モータフレームの底部に設けられた第３フィンからなり、
   前記第１フィンは水平方向に対し下方へ傾いて設けられることを特徴とする遠心ポンプ。
2. 前記第２フィンおよび前記第３フィンは水平方向に対し下方へ傾いて設けられていることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプ。
3. 前記第２フィンは水平方向に対し下方へ傾いて設けられ、
   前記第３フィンは鉛直方向の下向きに設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の遠心ポンプ。
4. 前記側方下部と前記底部との境界は、前記モータフレームの直径をＤとすると、前記モータフレームの最低点から０．１Ｄ〜０．４Ｄの範囲の何れかの高さとなることを特徴とする請求項３に記載の遠心ポンプ。
5. 前記第１フィンが水平方向に対し下方へ傾く角度と前記第２フィンが水平方向に対し下方へ傾く角度が同じであることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の遠心ポンプ。
6. 前記モータフレームの側方上部よりも上方である頂部に、前記モータを駆動するためのコンデンサを設けたことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の遠心ポンプ。
7. 前記第１フィンおよび前記第２フィンは、前記ケーシングに近づくにつれて、下方へ傾いて設けられることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の遠心ポンプ。
8. 前記第１フィンおよび前記第２フィンの先端部は、鉛直方向の下向きに折れ曲がる曲げ部を有することを特徴とする請求項１から７の何れかの１項に記載の遠心ポンプ。