JP6839584B2

JP6839584B2 - underwater pump

Info

Publication number: JP6839584B2
Application number: JP2017066188A
Authority: JP
Inventors: 彰人木野; 昌貴水谷; 佳典久保田
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: JP2018168734A

Description

本発明は、水中ポンプに関し、特に、土木工事現場で使用される水中ポンプに関する。 The present invention relates to a submersible pump, and more particularly to a submersible pump used at a civil engineering site.

土木作業現場では、湧水や雨水が溜まると、作業が困難となる。このため、湧水や雨水が溜まる箇所に水中ポンプが設置される。水中ポンプは、水を移動させる羽根車と、羽根車を駆動する電動機を備えている。電動機は、電動機収容容器内に密閉状態で収容される。また、電動機の焼損等を防止するために、電動機の固定子巻線の温度が設定値に達した場合に電動機の運転を停止させるサーマルプロテクターが設けられている。電動機の固定子巻線の温度が設定値に達してサーマルプロテクターが作動した場合には、一定期間運転を再開できないように構成されている。
ここで、例えば、湧水が発生する箇所では、水中ポンプを設置するとともに、常時運転状態とされる。そして、湧水が羽根車の位置まで溜まると、湧水が羽根車によって排水される。
水中ポンプに設けられている電動機は電動機収容容器内に密閉状態で収容されているため、電動機収容容器が水に浸っていない状態で運転されると、電動機の固定子巻線から発生する熱によって電動機収容容器内の温度が上昇し易くなる。電動機収容容器内の温度が上昇して電動機の固定子巻線の温度が上昇すると、サーマルプロテクターが作動し、水中ポンプの運転が一定期間停止される。
そこで、電動機収容容器内の温度が上昇するのを抑制し、電動機収容容器内の温度上昇に起因するサーマルプロテクターの作動を抑制することができる水中ポンプが提案されている。このような水中ポンプは、例えば、特許文献１（特開平１１−７５３４５号公報）に開示されている。特許文献１に開示されている水中ポンプでは、電動機の回転子の上方側の端部にフィンを設け、電動機の運転中、回転子に設けたフィンによって電動機収容容器内の上部の空気を循環させ、電動機収容容器内の温度が上昇するのを抑制している。 At the civil engineering work site, if spring water or rainwater collects, the work becomes difficult. For this reason, a submersible pump is installed at a place where spring water and rainwater collect. The submersible pump includes an impeller that moves water and an electric motor that drives the impeller. The electric motor is housed in the motor storage container in a sealed state. Further, in order to prevent the electric motor from burning or the like, a thermal protector is provided to stop the operation of the electric motor when the temperature of the stator winding of the electric motor reaches a set value. When the temperature of the stator winding of the motor reaches the set value and the thermal protector operates, the operation cannot be restarted for a certain period of time.
Here, for example, in a place where spring water is generated, a submersible pump is installed and the operation is always performed. Then, when the spring water collects up to the position of the impeller, the spring water is drained by the impeller.
Since the motor provided in the submersible pump is housed in the motor storage container in a sealed state, if the motor storage container is operated without being submerged in water, the heat generated from the stator windings of the motor causes the motor. The temperature inside the motor storage container tends to rise. When the temperature inside the motor housing container rises and the temperature of the stator windings of the motor rises, the thermal protector operates and the operation of the submersible pump is stopped for a certain period of time.
Therefore, a submersible pump has been proposed that can suppress the temperature rise in the motor storage container and suppress the operation of the thermal protector due to the temperature rise in the motor storage container. Such a submersible pump is disclosed in, for example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-75345). In the submersible pump disclosed in Patent Document 1, fins are provided at the upper end of the rotor of the motor, and the fins provided on the rotor circulate the air in the upper part of the motor storage container during the operation of the motor. , The temperature inside the motor storage container is suppressed from rising.

特開平１１−７５３４５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-75345

特許文献１に開示されている水中ポンプでは、固定子コアのコア端面から飛び出ている、固定子巻線の部分（「コイルエンド」と呼ばれている）の周囲の空気および固定子コアのコア端面の周囲の空気を移動させることによって、コイルエンドおよび固定子コアを冷却している。
ここで、水中ポンプに用いられている電動機は、固定子巻線の占積率が４８％〜５８％と低く、スロット内に挿入されている固定子巻線同士の接触面積が小さい。なお、固定子巻線の占積率は、（スロットの断面積−スロット絶縁部材の断面積）に対する、スロット内に挿入されている固定子巻線の総断面積（＝導体総断面積＋絶縁皮膜総断面積）の割合で表される。このため、固定子巻線の占積率が高い場合に比べて、固定子巻線から発生する熱は、固定子巻線同士の接触部分を介して固定子コアに放熱し難い。すなわち、通常の水中ポンプにおいては、コイルエンドからの放熱特性が、電動機収容空間内の温度上昇に大きく影響する。
一方、固定子コアのコア端面から飛び出ているコイルエンドを長くすると、固定子巻線の抵抗が増大して電動機の効率が低下するため、通常は、コイルエンドの長さが短くなるように設計される。
このため、従来の電動機の構成では、電動機収容空間内の空気を循環させることによって電動機収容空間内の温度上昇を抑制する効果を高めるには限界があった。
本発明者は、水中ポンプにおける電動機収容空間内の温度の上昇を抑制する技術について種々検討した結果、コイルエンドの、軸方向に沿った長さ（「巻線高さ」）を適切に設定することにより、電動機の効率の低下を抑制しながら、コイルエンドの表面積（「放熱面積」）を増大させて、コイルエンドからの放熱特性を向上させることができることを見出した。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、簡単な構成で、電動機の効率の低下を抑制しながら、電動機収容容器内の温度の上昇を抑制することができる水中ポンプを提供することを目的とする。 In the submersible pump disclosed in Patent Document 1, the air around the portion of the stator winding (called the "coil end") protruding from the core end face of the stator core and the core of the stator core. The coil end and stator core are cooled by moving the air around the end face.
Here, in the electric motor used in the submersible pump, the space factor of the stator windings is as low as 48% to 58%, and the contact area between the stator windings inserted in the slot is small. The space factor of the stator winding is the total cross-sectional area of the stator winding inserted in the slot (= total cross-sectional area of conductor + insulation) with respect to (cross-sectional area of slot-cross-sectional area of slot insulating member). It is expressed as a ratio of the total cross-sectional area of the film). Therefore, compared to the case where the space factor of the stator windings is high, the heat generated from the stator windings is less likely to be dissipated to the stator core through the contact portion between the stator windings. That is, in a normal submersible pump, the heat dissipation characteristic from the coil end has a great influence on the temperature rise in the motor accommodation space.
On the other hand, if the coil end protruding from the core end face of the stator core is lengthened, the resistance of the stator winding increases and the efficiency of the motor decreases. Therefore, the length of the coil end is usually designed to be short. Will be done.
Therefore, in the conventional motor configuration, there is a limit in enhancing the effect of suppressing the temperature rise in the motor accommodation space by circulating the air in the motor accommodation space.
As a result of various studies on a technique for suppressing a rise in the temperature in the motor accommodation space of the submersible pump, the present inventor appropriately sets the length (“winding height”) of the coil end along the axial direction. As a result, it has been found that the surface area (“radiation area”) of the coil end can be increased and the heat dissipation characteristics from the coil end can be improved while suppressing the decrease in the efficiency of the electric motor.
The present invention has been devised in view of these points, and is a submersible pump capable of suppressing an increase in temperature inside an electric motor accommodating container while suppressing a decrease in the efficiency of the electric motor with a simple configuration. The purpose is to provide.

本発明の水中ポンプは、駆動部と、ポンプ部と、カバーを備えている。
駆動部は、容器と、容器内に配置された電動機を有している。電動機は、固定子と回転子を有し、固定子は、固定子コアと、固定子コアに巻き付けられた固定子巻線を有し、回転子は、回転子コアと、回転子コアに取り付けられた回転軸を有している。固定子コアは、上方側に第１のコア端面を有し、下方側に第２のコア端面を有している。固定子コアに巻き付けられている固定子巻線は、第１のコア端面および第２のコア端面から飛び出ている部分（コイルエンド）を有している。回転子は、電動機の種類に応じた構成を有している。
ポンプ部は、駆動部の下方に配置される。ポンプ部は、電動機の回転軸に連結された羽根車を有している。羽根車は、流入口と吐出口の間に形成された流路内に設けられる。カバーは、駆動部の上方を覆うように配置され、駆動部の容器と水密に接続される。カバーと容器とによって、電動機を密閉状態で収容する電動機収容容器が形成される。
本発明では、カバーは、樹脂により形成されている。樹脂としては、好適には、強度および耐熱性が高いエンジニアリングプラスチック、より好適には、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等を含むスーパーエンジニアリングプラスチックが用いられる。また、容器は、アルミニウムにより形成されている。また、固定子コアの外径（容器の内径）が、１２４ｍｍ〜１２６ｍｍの範囲内に設定され、固定子コアの軸方向に沿った長さ（積厚）が、２３ｍｍ〜３７ｍｍの範囲内に設定され、カバーの内径（カバー内側空間の径）Ｍが、１１９ｍｍ〜１２２ｍｍの範囲内に設定され、カバーの内側に形成されるカバー内側空間の高さＮが、４８ｍｍ〜５４ｍｍの範囲内に設定され、電動機の回転数が、２８５０ｒｐｍ〜３５８０ｒｐｍの範囲内に設定されている。また、固定子コアの、少なくとも上方側の第１のコア端面から飛び出ている固定子巻線（コイルエンド）の、軸方向に沿った長さ（巻線高さ）Ｈが、２６ｍｍと３１ｍｍの範囲内に（［２６ｍｍ≦Ｈ≦３１ｍｍ］を満足するように）設定されている。巻線高さＨが２６ｍｍより低いと、放熱量（放熱特性）が低下し、３１ｍｍより高いと、電動機の効率が低下する。
本発明では、樹脂製の容器と、アルミニウム製のカバーの使用に対して、固定子コアの、少なくとも上方側のコア端面から飛び出ているコイルエンドの巻線高さを適切に調整することで、電動機の効率の低下を抑制しながら、放熱特性を向上させて、電動機収容容器内の温度上昇を抑制することができる。
本発明の他の形態では、固定子巻線の占積率が４８％と５８％の範囲内である。固定子巻線の占積率は、（スロットの断面積−スロット絶縁部の断面積）に対する、スロット内に挿入されている固定子巻線の総断面積（＝導体総断面積＋絶縁皮膜総断面積）の割合で表される。
本形態では、固定子巻線の占積率が低い水中ポンプにおいて、電動機収容空間内の温度上昇を効果的に抑制することができる。
本発明の他の形態では、電動機として誘導電動機が用いられている。誘導電動機は、構造が簡単で、安価である。誘導電動機としては、好適には、土木工事現場等において電源を確保し易い単相誘導電動機が用いられる。勿論、三相誘導電動機を用いることもできる。
本形態では、保守が簡単で、堅牢であり、安価な水中ポンプを提供することができる。 The submersible pump of the present invention includes a drive unit, a pump unit, and a cover.
The drive unit has a container and an electric motor arranged in the container. The motor has a stator and a rotor, the stator has a stator core and a stator winding wound around the stator core, and the rotor is attached to the rotor core and the rotor core. It has a rotating shaft. The stator core has a first core end face on the upper side and a second core end face on the lower side. The stator winding wound around the stator core has a portion (coil end) protruding from the first core end face and the second core end face. The rotor has a configuration according to the type of electric motor.
The pump unit is arranged below the drive unit. The pump unit has an impeller connected to the rotating shaft of the electric motor. The impeller is provided in the flow path formed between the inflow port and the discharge port. The cover is arranged so as to cover the upper part of the drive unit, and is watertightly connected to the container of the drive unit. The cover and the container form an electric motor accommodating container for accommodating the electric motor in a closed state.
In the present invention, the cover is made of resin. As the resin, an engineering plastic having high strength and heat resistance is preferably used, and more preferably, a super engineering plastic containing a PPS (polyphenylene sulfide) resin or the like is used. Also, the container is made of aluminum. Further, the outer diameter (inner diameter of the container) of the stator core is set within the range of 124 mm to 126 mm, and the length (stack thickness) along the axial direction of the stator core is set within the range of 23 mm to 37 mm. The inner diameter (diameter of the cover inner space) M of the cover is set within the range of 119 mm to 122 mm, and the height N of the cover inner space formed inside the cover is set within the range of 48 mm to 54 mm. , The rotation speed of the electric motor is set in the range of 2850 rpm to 3580 rpm. Further, the length (winding height) H of the stator winding (coil end) protruding from at least the upper end surface of the stator core along the axial direction is 26 mm and 31 mm. It is set within the range (so as to satisfy [26 mm ≦ H ≦ 31 mm]). If the winding height H is lower than 26 mm, the amount of heat radiation (heat dissipation characteristics) is lowered, and if it is higher than 31 mm, the efficiency of the motor is lowered.
In the present invention, for the use of a resin container and an aluminum cover, the winding height of the coil end protruding from at least the upper core end face of the stator core is appropriately adjusted. It is possible to improve the heat dissipation characteristics while suppressing the decrease in the efficiency of the electric motor and suppress the temperature rise in the electric motor storage container.
In another embodiment of the present invention, the space factor of the stator winding is in the range of 48% and 58%. The space factor of the stator winding is the total cross-sectional area of the stator winding inserted in the slot (= total cross-sectional area of conductor + total insulating film) with respect to (cross-sectional area of slot-cross-sectional area of slot insulation). It is expressed as a ratio of cross-sectional area).
In this embodiment, in a submersible pump having a low space factor of the stator winding, it is possible to effectively suppress a temperature rise in the motor accommodation space.
In another embodiment of the present invention, an induction motor is used as the electric motor. Induction motors have a simple structure and are inexpensive. As the induction motor, a single-phase induction motor that can easily secure a power source at a civil engineering work site or the like is preferably used. Of course, a three-phase induction motor can also be used.
In this embodiment, it is possible to provide a submersible pump that is easy to maintain, robust, and inexpensive.

本発明では、簡単な構成で、電動機の効率の低下を抑制しながら、電動機収容容器内の温度上昇を抑制することができる。 In the present invention, it is possible to suppress the temperature rise in the motor storage container while suppressing the decrease in the efficiency of the motor with a simple configuration.

本発明の水中ポンプの一実施形態の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of one Embodiment of the submersible pump of this invention. 樹脂製のカバーとステンレス製の容器を用いた場合の、コイルエンドの巻線高さと電動機の効率および水中ポンプの放熱量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the winding height of a coil end, the efficiency of an electric motor, and the heat dissipation amount of a submersible pump when a resin cover and a stainless steel container are used. 樹脂製のカバーとアルミ製の容器を用いた場合の、コイルエンドの巻線高さと電動機の効率および水中ポンプの放熱量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the winding height of a coil end, the efficiency of an electric motor, and the heat dissipation amount of a submersible pump when a resin cover and an aluminum container are used. ステンレス製のカバーと容器を用いた場合の、コイルエンドの巻線高さと電動機の効率および水中ポンプの放熱量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the winding height of a coil end, the efficiency of an electric motor, and the amount of heat radiation of a submersible pump when a stainless steel cover and a container are used. アルミ製のカバーと容器を用いた場合の、コイルエンドの巻線高さと電動機の効率および水中ポンプの放熱量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the winding height of a coil end, the efficiency of an electric motor, and the amount of heat radiation of a submersible pump when an aluminum cover and a container are used.

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
本発明の水中ポンプの一実施形態１０が図１に示されている。
本実施形態の水中ポンプ１０は、駆動部２０と、ポンプ部４０と、カバー５１とにより構成されている。駆動部２０、ポンプ部４０およびカバー５１は、好適には、載置面に対して垂直（「略垂直」を含む）な方向、より好適には、鉛直方向（「略鉛直方向」を含む）に並べて配置される。本実施形態では、ポンプ部４０は、駆動部２０の下方に配置され、カバー５１は、駆動部２０の上方に配置される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A tenth embodiment of the submersible pump of the present invention is shown in FIG.
The submersible pump 10 of the present embodiment includes a drive unit 20, a pump unit 40, and a cover 51. The drive unit 20, the pump unit 40, and the cover 51 are preferably in a direction perpendicular to the mounting surface (including "approximately vertical"), and more preferably in a vertical direction (including "approximately vertical direction"). Arranged side by side. In the present embodiment, the pump unit 40 is arranged below the drive unit 20, and the cover 51 is arranged above the drive unit 20.

駆動部２０は、容器２１と、電動機３０により構成されている。容器２１は、ステンレスやアルミニウム等により形成され、断面が円形である筒状を有している。容器２１の内側には、電動機３０が配置される容器内側空間２１ａが形成されている。
電動機３０は、固定子と回転子により構成されている。
固定子は、固定子コア３１と、固定子コア３１に巻き付けられた固定子巻線３２を有している。固定子コア３１は、複数の電磁鋼板を積層した積層体により形成され、上方側に第１のコア端面３１Ａを有し、下方側に第２のコア端面３１Ｂを有している。なお、固定子巻線３２は、固定子コア３１の第１のコア端面３１Ａおよび第２のコア端面３１Ｂから飛び出ている部分（以下、「コイルエンド」という）を有している。
回転子は、回転子コア３３と、回転子コア３３に固定された回転軸３４を有している。回転子コア３３は、複数の電磁鋼板を積層した積層体により形成されている。
回転子は、電動機３０の種類に応じた構成を有する。本実施形態では、電動機３０として誘導電動機が用いられている。誘導電動機は、保守が容易であり、堅牢であり、安価である。なお、土木工事現場等では、三相電源を確保するのが難しいため、好適には、電源が確保し易い単相誘導電動機が用いられる。
容器２１の上方には第１の支持部材２２が配置され、下方には第２の支持部材２４が配置されている。電動機３０の回転軸３４は、第１の支持部材２２に設けられている第１の軸受２３と、第２の支持部材２４に設けられている第２の軸受２５によって回転可能に支持されている。
なお、第１の支持部材２２には、軸方向（上下方向）に貫通している複数の孔２２ａが形成されている。第１の支持部材２２に形成されている孔２２ａによって、第１の支持部材２２の下方の空間（容器内側空間２１ａ）と上方の空間（後述するカバー内側空間５１ａ）が連通されている。
また、第１の支持部材２２には、電動機３０の固定子巻線３２の温度が設定値に達した場合に、電動機３０を電源から切断して水中ポンプ１０を停止させるサーマルプロテクターや、単相誘導電動機で使用されるコンデンサ等の電気部品が配置される。 The drive unit 20 is composed of a container 21 and an electric motor 30. The container 21 is made of stainless steel, aluminum, or the like, and has a tubular shape having a circular cross section. Inside the container 21, a container inner space 21a in which the electric motor 30 is arranged is formed.
The electric motor 30 is composed of a stator and a rotor.
The stator has a stator core 31 and a stator winding 32 wound around the stator core 31. The stator core 31 is formed of a laminated body obtained by laminating a plurality of electromagnetic steel sheets, and has a first core end face 31A on the upper side and a second core end face 31B on the lower side. The stator winding 32 has a portion (hereinafter, referred to as “coil end”) protruding from the first core end face 31A and the second core end face 31B of the stator core 31.
The rotor has a rotor core 33 and a rotating shaft 34 fixed to the rotor core 33. The rotor core 33 is formed of a laminated body in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated.
The rotor has a configuration according to the type of the electric motor 30. In this embodiment, an induction motor is used as the electric motor 30. Induction motors are easy to maintain, robust, and inexpensive. Since it is difficult to secure a three-phase power source at a civil engineering work site or the like, a single-phase induction motor that can easily secure a power source is preferably used.
A first support member 22 is arranged above the container 21, and a second support member 24 is arranged below the container 21. The rotating shaft 34 of the electric motor 30 is rotatably supported by a first bearing 23 provided on the first support member 22 and a second bearing 25 provided on the second support member 24. ..
The first support member 22 is formed with a plurality of holes 22a penetrating in the axial direction (vertical direction). The hole 22a formed in the first support member 22 communicates the space below the first support member 22 (space inside the container 21a) with the space above the space (space 51a inside the cover, which will be described later).
Further, the first support member 22 includes a thermal protector that disconnects the electric motor 30 from the power source and stops the submersible pump 10 when the temperature of the stator winding 32 of the electric motor 30 reaches a set value, or a single phase. Electrical parts such as capacitors used in induction motors are arranged.

ポンプ部４０は、ポンプ容器４１と、羽根車４４により構成されている。
ポンプ容器４１の内側には、水を流す流路４１ａが形成されている。流路４１ａには、水が流入する流入口４２と、水を吐出する吐出口４３が設けられている。
羽根車４４は、電動機３０の回転軸３４に連結されている。羽根車４４が回転することによって、流入口４２から水が流入され、吐出口４３から水が吐出される。 The pump unit 40 is composed of a pump container 41 and an impeller 44.
A flow path 41a through which water flows is formed inside the pump container 41. The flow path 41a is provided with an inflow port 42 into which water flows in and a discharge port 43 in which water is discharged.
The impeller 44 is connected to the rotating shaft 34 of the electric motor 30. By rotating the impeller 44, water flows in from the inflow port 42, and water is discharged from the discharge port 43.

カバー５１は、樹脂、ステンレスやアルミニウム等により形成され、断面が円形である、有底の筒状を有している。カバー５１を形成する樹脂としては、好適には、強度および耐熱性が高いエンジニアリングプラスチックが用いられる。より好適には、エンジニアリングプラスチックよりさらに耐熱性が高いスーパーエンジニアリングプラスチックが用いられる。スーパーエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂が用いられる。カバー５１の内側には、カバー内側空間５１ａが形成されている。
カバー５１は、駆動部２０の上方を覆うように配置され、駆動部２０の容器２１に、水蜜性を確保することができるように接続される。カバー５１と容器２１とによって、電動機３０を密閉状態で収容する電動機収容容器が形成される。なお、以下では、電動機収容容器の内側空間（容器内側空間２１ａ＋カバー内側空間５１ａ）を「電動機収容空間」という。
なお、図示を省略しているが、ポンプ部４０から駆動部２０に水が漏洩するのを防止するシールが設けられている。 The cover 51 is made of resin, stainless steel, aluminum, or the like, and has a bottomed tubular shape having a circular cross section. As the resin forming the cover 51, engineering plastics having high strength and heat resistance are preferably used. More preferably, a super engineering plastic having higher heat resistance than the engineering plastic is used. As the super engineering plastic, for example, PPS (polyphenylene sulfide) resin is used. Inside the cover 51, a cover inner space 51a is formed.
The cover 51 is arranged so as to cover the upper part of the drive unit 20, and is connected to the container 21 of the drive unit 20 so as to ensure wateriness. The cover 51 and the container 21 form an electric motor accommodating container for accommodating the electric motor 30 in a closed state. In the following, the space inside the motor storage container (space inside the container 21a + space inside the cover 51a) will be referred to as "motor storage space".
Although not shown, a seal is provided to prevent water from leaking from the pump unit 40 to the drive unit 20.

密閉されている電動機収容空間内においては、電動機３０の固定子巻線３２に電流が流れることによって発生する熱が電動機収容空間内の温度上昇の主要因である。ここで、固定子巻線３２で発生した熱の放熱経路としては、固定子コア３１および容器２１を介して外部に放熱する放熱経路、固定子コア３１の第１のコア端面３１Ａおよび第２のコア端面３１Ｂから飛び出ているコイルエンドおよび固定子コア３１から発生する熱によって温められた空気が電動機収容空間内を対流することによって放熱する放熱経路、温められた空気がカバー５１に接触することにより、温められた空気の熱がカバー５１を介して放熱する放熱経路が考えられる。
固定子コア３１のコア端面から飛び出ているコイルエンドの、軸方向に沿った長さ（以下、「巻線高さ」という）が長くなると、固定子巻線の抵抗が増大し、電動機の効率が低下するため、通常は、コイルエンドの巻線高さを短くするように設計される。
本発明者は、電動機の効率低下の原因となるため敬遠されていたコイルエンドの巻線高さに着目して検討した。そして、コイルエンドの巻線高さを適切に設定することにより、固定子巻線３２に発生した熱がコイルエンドから放熱する量、すなわち、コイルエンドの放熱面積を増大させて放熱特性を向上させることができるとともに、コイルエンドの巻線高さを長くすることによる電動機効率の低下を抑制することができることを見出した。 In the sealed motor accommodation space, the heat generated by the current flowing through the stator winding 32 of the motor 30 is the main cause of the temperature rise in the motor accommodation space. Here, as the heat dissipation path of the heat generated in the stator winding 32, the heat dissipation path for radiating heat to the outside through the stator core 31 and the container 21, the first core end faces 31A and the second core end face 31A of the stator core 31 and the second. A heat dissipation path in which the air warmed by the heat generated from the coil end protruding from the core end face 31B and the stator core 31 flows through the motor accommodation space to dissipate heat, and the warmed air comes into contact with the cover 51. A heat dissipation path in which the heat of the warmed air is dissipated through the cover 51 can be considered.
When the length of the coil end protruding from the core end face of the stator core 31 along the axial direction (hereinafter referred to as "winding height") becomes long, the resistance of the stator winding increases and the efficiency of the motor increases. Is usually designed to reduce the winding height of the coil end.
The present inventor has focused on the winding height of the coil end, which has been avoided because it causes a decrease in the efficiency of the electric motor. Then, by appropriately setting the winding height of the coil end, the amount of heat generated in the stator winding 32 radiated from the coil end, that is, the heat radiation area of the coil end is increased to improve the heat dissipation characteristics. It has been found that it is possible to suppress a decrease in motor efficiency due to an increase in the winding height of the coil end.

以下に、検討結果を示す。
なお、固定子コア３１の、下方のコア端面３１Ｂから飛び出ているコイルエンドから発生する熱によって温められた空気が、電動機３０の、回転子と固定子との間の空隙等を介して電動機収容空間内を対流することによって放熱するが、上方のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドから発生する熱によって温められた空気が電動機収容空間内を対流することによる放熱量の方が大きい。したがって、固定子コア３１の、上方側のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さについて検討した。
また、カバー５１の材料によって、カバー５１を介して外部に放熱する放熱量が変化することが考えられる。このため、カバー５１の材料についても検討した。
また、容器２１の材料によって、固定子コア３１および容器２１を介して外部に放熱される放熱量が変化することが考えられる。このため、容器２１の材料についても検討した。
以下の検討結果は、固定子コア３１の外径（容器２１の内径）が１２４ｍｍ〜１２６ｍｍの範囲内、固定子コア３１の軸方向に沿った長さ（積厚）が２３ｍｍ〜３７ｍｍの範囲内、カバー５１の内径（内側空間５１ａの径）Ｍが１１９ｍｍ〜１２２ｍｍの範囲内、カバー内側空間５１ａの高さＮが４８ｍｍ〜５４ｍｍの範囲内、電動機３０の回転数が２８５０ｒｐｍ〜３５８０ｒｐｍの範囲内に対するものである。
なお、電動機３０の回転子が回転数２８５０ｒｐｍ〜３５８０ｒｐｍの範囲内の回転数で回転する際の遠心力等により、電動機収容空間内において空気が循環する。勿論、特許文献１に開示されているように、回転子にフィンを設けて、電動機収容空間内の空気を強制的に循環させるように構成することもできる。 The results of the study are shown below.
The air warmed by the heat generated from the coil end protruding from the lower core end surface 31B of the stator core 31 is accommodated in the motor 30 through the gap between the rotor and the stator of the motor 30. The heat is dissipated by convection in the space, but the amount of heat dissipated by convection of the air warmed by the heat generated from the coil end protruding from the upper core end surface 31A in the motor accommodation space is larger. Therefore, the winding height of the coil end protruding from the upper core end surface 31A of the stator core 31 was examined.
Further, it is conceivable that the amount of heat radiated to the outside through the cover 51 changes depending on the material of the cover 51. Therefore, the material of the cover 51 was also examined.
Further, it is conceivable that the amount of heat radiated to the outside via the stator core 31 and the container 21 changes depending on the material of the container 21. Therefore, the material of the container 21 was also examined.
The following examination results show that the outer diameter of the stator core 31 (inner diameter of the container 21) is within the range of 124 mm to 126 mm, and the length (stack thickness) of the stator core 31 along the axial direction is within the range of 23 mm to 37 mm. The inner diameter (diameter of the inner space 51a) M of the cover 51 is within the range of 119 mm to 122 mm, the height N of the cover inner space 51a is within the range of 48 mm to 54 mm, and the rotation speed of the electric motor 30 is within the range of 2850 rpm to 3580 rpm. It is a thing.
Air circulates in the motor accommodation space due to centrifugal force or the like when the rotor of the electric motor 30 rotates at a rotation speed within the range of 2850 rpm to 3580 rpm. Of course, as disclosed in Patent Document 1, fins may be provided on the rotor to forcibly circulate the air in the motor accommodation space.

［カバー５１と容器２１の第１の組み合わせ］
カバー５１の材料と容器２１の材料の第１の組み合わせについて、固定子コア３１の第１のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さＨと電動機の効率および水中ポンプの放熱量との関係を示すグラフが図２に示されている。
図２に示されているグラフは、カバー５１がＰＰＳ樹脂により形成され、容器２１がステンレスにより形成されている場合のものである。
なお、図２に示されている横軸は、コイルエンドの巻線高さＨ（ｍｍ）を示し、左側の第１縦軸は電動機の効率（％）を示し、右側の第２縦軸は水中ポンプの放熱量（Ｗ）を示している。また、図２において、実線のグラフは電動機の効率を示し、破線のグラフは水中ポンプの放熱量を示している。
また、コイルエンドの巻線高さＨが大きくなると、固定子巻線の抵抗が増大し、それに伴って電動機の効率および発熱量が変化する。図２に示されている水中ポンプの放熱量のグラフは、コイルエンドの巻線高さに応じて変化する固定子巻線の発熱量を加味したグラフである。この点は、以下の図３〜図５のグラフにおいても同様である。
図２から、コイルエンドの巻線高さＨが２７ｍｍ以上の領域では、巻線高さＨの増加に対する水中ポンプの放熱量の増加割合は小さいが、２７ｍｍより小さい領域では、２７ｍｍ以上の領域に比べて水中ポンプの放熱量が少なく、巻線高さＨの増加に対する水中ポンプの放熱量の増加割合が大きい（巻線高さが変化すると放熱特性が大きく変化する）ことが理解できる。これは、コイルエンドの巻線高さが２７ｍｍより小さい領域では、コイルエンドの巻線高さが高くなるにしたがって固定子巻線３２の発熱量が増大するが、それ以上にコイルエンドからの放熱量（放熱面積）も増大するためであると考えられる。一方、コイルエンドの巻線高さが２７ｍｍを超えると、固定子巻線の発熱量の増加割合に対して、コイルエンドからの放熱量（放熱面積）の増加割合が低下するためであると考えられる。
また、コイルエンドの巻線高さＨが３２ｍｍ以下の領域では、巻線高さＨの増加に対する電動機の効率の減少割合は小さいが、３２ｍｍより大きくなると、３２ｍｍ以下の領域に比べて電動機の効率が低下するとともに、巻線高さＨの増加に対する電動機の効率の減少割合が大きい（巻線高さが変化すると効率が大きく変化する）ことが理解できる。
なお、樹脂としてＰＰＳ樹脂以外のスーパーエンジニアリングプラスチックやエンジニアリングプラスチックを用いた場合も、図２に示されているグラフと同様の傾向を示す。
以上の点から、樹脂製のカバー５１とステンレス製の容器２１を用い、固定子コア３１の、上方側のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さＨを２７ｍｍと３２ｍｍの範囲内（［２７ｍｍ≦Ｈ≦３２ｍｍ］）に設定することにより、電動機の効率の低下を抑制しながら、電動機収容容器内の温度上昇を抑制することができる。 [First combination of cover 51 and container 21]
Regarding the first combination of the material of the cover 51 and the material of the container 21, the winding height H of the coil end protruding from the first core end face 31A of the stator core 31, the efficiency of the electric motor, and the heat dissipation amount of the submersible pump. A graph showing the relationship between the above is shown in FIG.
The graph shown in FIG. 2 shows a case where the cover 51 is made of PPS resin and the container 21 is made of stainless steel.
The horizontal axis shown in FIG. 2 indicates the winding height H (mm) of the coil end, the first vertical axis on the left side indicates the efficiency (%) of the electric motor, and the second vertical axis on the right side indicates the efficiency (%) of the electric motor. The heat dissipation amount (W) of the submersible pump is shown. Further, in FIG. 2, the solid line graph shows the efficiency of the electric motor, and the broken line graph shows the heat dissipation amount of the submersible pump.
Further, as the winding height H of the coil end increases, the resistance of the stator winding increases, and the efficiency and heat generation amount of the electric motor change accordingly. The graph of the heat dissipation amount of the submersible pump shown in FIG. 2 is a graph in which the heat generation amount of the stator winding, which changes according to the winding height of the coil end, is taken into consideration. This point is the same in the graphs of FIGS. 3 to 5 below.
From FIG. 2, in the region where the winding height H of the coil end is 27 mm or more, the rate of increase in the heat dissipation amount of the submersible pump with respect to the increase in the winding height H is small, but in the region smaller than 27 mm, it is in the region of 27 mm or more. It can be understood that the heat dissipation amount of the submersible pump is smaller than that of the submersible pump, and the rate of increase of the heat dissipation amount of the submersible pump is large with respect to the increase of the winding height H (the heat dissipation characteristics change greatly when the winding height changes). This is because in the region where the winding height of the coil end is smaller than 27 mm, the calorific value of the stator winding 32 increases as the winding height of the coil end increases, but the amount of heat generated by the stator winding 32 increases more than that. It is considered that this is because the amount of heat (radiation area) also increases. On the other hand, if the winding height of the coil end exceeds 27 mm, the rate of increase in the amount of heat radiation (heat dissipation area) from the coil end decreases with respect to the rate of increase in the amount of heat generated by the stator winding. Be done.
Further, in the region where the winding height H of the coil end is 32 mm or less, the rate of decrease in the efficiency of the motor with respect to the increase in the winding height H is small, but when it is larger than 32 mm, the efficiency of the motor is higher than that in the region of 32 mm or less. It can be understood that the rate of decrease in the efficiency of the motor is large with respect to the increase in the winding height H (the efficiency changes significantly when the winding height changes).
When a super engineering plastic or an engineering plastic other than the PPS resin is used as the resin, the same tendency as the graph shown in FIG. 2 is shown.
From the above points, using the resin cover 51 and the stainless steel container 21, the winding height H of the coil end protruding from the upper core end surface 31A of the stator core 31 is within the range of 27 mm and 32 mm. By setting ([27 mm ≦ H ≦ 32 mm]), it is possible to suppress the temperature rise in the motor accommodating container while suppressing the decrease in the efficiency of the motor.

［カバー５１と容器２１の第２の組み合わせ］
カバー５１の材料と容器２１の材料の第２の組み合わせについて、固定子コア３１の第１のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さＨと電動機の効率および水中ポンプの放熱量との関係を示すグラフが図３に示されている。
図３に示されているグラフは、カバー５１がＰＰＳ樹脂により形成され、容器２１がアルミニウムにより形成されている場合のものである。
なお、図３に示されている横軸は、コイルエンドの巻線高さＨ（ｍｍ）を示し、左側の第１縦軸は電動機の効率（％）を示し、右側の第２縦軸は水中ポンプの放熱量（Ｗ）を示している。また、図３では、実線のグラフは電動機の効率を示し、破線のグラフは水中ポンプの放熱量を示している。
図３から、コイルエンドの巻線高さＨが２６ｍｍ以上の領域では、巻線高さＨの増加に対する水中ポンプの放熱量の増加割合は小さい（巻線高さが変化しても放熱特性は大きく変化しない）が、２６ｍｍより小さい領域では、２６ｍｍ以上の領域に比べて水中ポンプの放熱量が少なく（放熱特性が悪い）、巻線高さＨの増加に対する水中ポンプの放熱量の増加割合が大きい（巻線高さが変化すると放熱特性が大きく変化する）ことが理解できる。
また、コイルエンドの巻線高さＨが３１ｍｍ以下の領域では、巻線高さＨの増加に対する電動機の効率の減少割合は小さい（巻線高さが変化しても効率は大きく変化しない）が、３１ｍｍより大きくなると、３１ｍｍ以下の領域に比べて電動機の効率が低下するとともに、巻線高さＨの増加に対する電動機の効率の減少割合が大きい（巻線高さが変化すると効率が大きく変化する）ことが理解できる。
なお、樹脂としてＰＰＳ樹脂以外のスーパーエンジニアリングプラスチックやエンジニアリングプラスチックを用いた場合も、図３に示されているグラフと同様の傾向を示す。
以上の点から、樹脂製のカバー５１とアルミニウム製の容器２１を用い、固定子コア３１の、上方側のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さＨを２６ｍｍと３１ｍｍの範囲内（［２６ｍｍ≦Ｈ≦３１ｍｍ］）に設定することにより、電動機の効率の低下を抑制しながら、電動機収容容器内の温度上昇を抑制することができる。 [Second combination of cover 51 and container 21]
Regarding the second combination of the material of the cover 51 and the material of the container 21, the winding height H of the coil end protruding from the first core end face 31A of the stator core 31, the efficiency of the electric motor, and the heat dissipation amount of the submersible pump. A graph showing the relationship between the above is shown in FIG.
The graph shown in FIG. 3 shows a case where the cover 51 is made of PPS resin and the container 21 is made of aluminum.
The horizontal axis shown in FIG. 3 indicates the winding height H (mm) of the coil end, the first vertical axis on the left side indicates the efficiency (%) of the electric motor, and the second vertical axis on the right side indicates the efficiency (%) of the electric motor. The heat dissipation amount (W) of the submersible pump is shown. Further, in FIG. 3, the solid line graph shows the efficiency of the electric motor, and the broken line graph shows the heat dissipation amount of the submersible pump.
From FIG. 3, in the region where the winding height H of the coil end is 26 mm or more, the rate of increase in the heat dissipation amount of the submersible pump with respect to the increase in the winding height H is small (even if the winding height changes, the heat dissipation characteristics are However, in the region smaller than 26 mm, the amount of heat dissipated by the submersible pump is smaller (the heat dissipation characteristics are poor) than in the region of 26 mm or more, and the rate of increase in the amount of heat dissipated by the submersible pump relative to the increase in winding height H It can be understood that it is large (the heat dissipation characteristics change greatly when the winding height changes).
Further, in the region where the winding height H of the coil end is 31 mm or less, the rate of decrease in the efficiency of the motor with respect to the increase in the winding height H is small (the efficiency does not change significantly even if the winding height changes). When it is larger than 31 mm, the efficiency of the motor is lower than that in the region of 31 mm or less, and the ratio of decrease in the efficiency of the motor to the increase in the winding height H is large (the efficiency changes greatly when the winding height changes). ) Can be understood.
When a super engineering plastic or an engineering plastic other than the PPS resin is used as the resin, the same tendency as that of the graph shown in FIG. 3 is shown.
From the above points, using the resin cover 51 and the aluminum container 21, the winding height H of the coil end protruding from the upper core end surface 31A of the stator core 31 is within the range of 26 mm and 31 mm. By setting ([26 mm ≦ H ≦ 31 mm]), it is possible to suppress the temperature rise in the motor storage container while suppressing the decrease in the efficiency of the motor.

［カバー５１と容器２１の第３の組み合わせ］
カバー５１の材料と容器２１の材料の第３の組み合わせについて、固定子コア３１の第１のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さＨと効率および放熱量との関係を示すグラフが図４に示されている。
図４に示されているグラフは、カバー５１と容器２１がステンレスにより形成されている場合のものである。
なお、図４に示されている横軸は、コイルエンドの巻線高さＨ（ｍｍ）を示し、左側の第１縦軸は電動機の効率（％）を示し、右側の第２縦軸は水中ポンプの放熱量（Ｗ）を示している。また、図４において、実線のグラフは電動機の効率を示し、破線のグラフは水中ポンプの放熱量を示している。
図４から、コイルエンドの巻線高さＨが２５ｍｍ以上の領域では、巻線高さＨの増加に対する水中ポンプの放熱量の増加割合は小さい（巻線高さが変化しても放熱特性は大きく変化しない）が、２５ｍｍより小さい領域では、２５ｍｍ以上の領域に比べて水中ポンプの放熱量が少なく、巻線高さＨの増加に対する水中ポンプの放熱量の増加割合が大きい（巻線高さが変化すると放熱特性が大きく変化する）ことが理解できる。
また、コイルエンドの巻線高さＨが３０ｍｍ以下の領域では、巻線高さＨの増加に対する電動機の効率の減少割合は小さい（巻線高さが変化しても電動機の効率は大きく変化しない）が、３０ｍｍより大きくなると、３０ｍｍ以下の領域に比べて電動機の効率が低下するとともに、巻線高さＨの増加に対する電動機の効率の減少割合が大きい（巻線高さが変化すると効率が大きく変化する）ことが理解できる。
以上の点から、ステンレス製のカバー５１と容器２１を用い、固定子コア３１の、上方側のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さＨを２５ｍｍと３０ｍｍの範囲内（［２５ｍｍ≦Ｈ≦３０ｍｍ］）に設定することにより、電動機の効率の低下を抑制しながら、電動機収容容器内の温度上昇を抑制することができる。 [Third combination of cover 51 and container 21]
A graph showing the relationship between the winding height H of the coil end protruding from the first core end face 31A of the stator core 31 and the efficiency and heat dissipation amount for the third combination of the material of the cover 51 and the material of the container 21. Is shown in FIG.
The graph shown in FIG. 4 shows a case where the cover 51 and the container 21 are made of stainless steel.
The horizontal axis shown in FIG. 4 indicates the winding height H (mm) of the coil end, the first vertical axis on the left side indicates the efficiency (%) of the electric motor, and the second vertical axis on the right side indicates the efficiency (%) of the electric motor. The heat dissipation amount (W) of the submersible pump is shown. Further, in FIG. 4, the solid line graph shows the efficiency of the electric motor, and the broken line graph shows the heat dissipation amount of the submersible pump.
From FIG. 4, in the region where the winding height H of the coil end is 25 mm or more, the rate of increase in the heat dissipation amount of the submersible pump with respect to the increase in the winding height H is small (even if the winding height changes, the heat dissipation characteristics are In the region smaller than 25 mm, the amount of heat dissipated by the submersible pump is smaller than in the region of 25 mm or more, and the ratio of the amount of heat dissipated by the submersible pump to the increase in winding height H is large (winding height). It can be understood that the heat dissipation characteristics change significantly when
Further, in the region where the winding height H of the coil end is 30 mm or less, the rate of decrease in the efficiency of the motor with respect to the increase in the winding height H is small (the efficiency of the motor does not change significantly even if the winding height changes). ) Is larger than 30 mm, the efficiency of the motor is lower than that in the region of 30 mm or less, and the rate of decrease in the efficiency of the motor is large with respect to the increase in the winding height H (the efficiency is large when the winding height changes). It can be understood that it changes).
From the above points, using the stainless steel cover 51 and the container 21, the winding height H of the coil end protruding from the upper core end surface 31A of the stator core 31 is within the range of 25 mm and 30 mm ([25 mm). By setting ≦ H ≦ 30 mm]), it is possible to suppress the temperature rise in the motor accommodating container while suppressing the decrease in the efficiency of the motor.

［カバー５１と容器２１の第４の組み合わせ］
カバー５１の材料と容器２１の材料の第４の組み合わせについて、固定子コア３１の第１のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さＨと電動機の効率および水中ポンプの放熱量との関係を示すグラフが図５に示されている。
図５に示されているグラフは、カバー５１と容器２１がアルミニウムにより形成されている場合のものである。
なお、図５に示されている横軸は、コイルエンドの巻線高さＨ（ｍｍ）を示し、左側の第１縦軸は電動機の効率（％）を示し、右側の第２縦軸は水中ポンプの放熱量（Ｗ）を示している。また、図５において、実線のグラフは電動機の効率を示し、破線のグラフは水中ポンプの放熱量を示している。
図５から、コイルエンドの巻線高さＨが２４ｍｍ以上の領域では、巻線高さＨの増加に対する水中ポンプの放熱量の増加割合は小さい（巻線高さが変化しても放熱特性は大きく変化しない）が、２４ｍｍより小さい領域では、２４ｍｍ以上の領域に比べて水中ポンプの放熱量が少なく（放熱特性が悪い）、巻線高さＨの増加に対する水中ポンプの放熱量の増加割合が大きい（巻線高さが変化すると放熱特性が大きく変化する）ことが理解できる。
また、コイルエンドの巻線高さＨが２９ｍｍ以下の領域では、巻線高さＨの増加に対する電動機の効率の減少割合は小さい（巻線高さが変化しても電動機の効率は大きく変化しない）が、２９ｍｍより大きくなると、２９ｍｍ以下の領域に比べて電動機の効率が低下するとともに、巻線高さＨの増加に対する電動機の効率の減少割合が大きい（巻線高さが変化すると電動機の効率が大きく変化する）ことが理解できる。
以上の点から、アルミニウム製のカバー５１と容器２１を用い、固定子コア３１の、上方側のコア端面３１Ａから飛び出ているコイルエンドの巻線高さＨを２４ｍｍと２９ｍｍの範囲内（［２４ｍｍ≦Ｈ≦２９ｍｍ］）に設定することにより、電動機の効率の低下を抑制しながら、電動機収容容器内の温度上昇を抑制することができる。 [Fourth combination of cover 51 and container 21]
Regarding the fourth combination of the material of the cover 51 and the material of the container 21, the winding height H of the coil end protruding from the first core end face 31A of the stator core 31, the efficiency of the electric motor, and the heat dissipation amount of the submersible pump. A graph showing the relationship between the above is shown in FIG.
The graph shown in FIG. 5 shows a case where the cover 51 and the container 21 are made of aluminum.
The horizontal axis shown in FIG. 5 indicates the winding height H (mm) of the coil end, the first vertical axis on the left side indicates the efficiency (%) of the electric motor, and the second vertical axis on the right side indicates the efficiency (%) of the electric motor. The heat dissipation amount (W) of the submersible pump is shown. Further, in FIG. 5, the solid line graph shows the efficiency of the electric motor, and the broken line graph shows the heat dissipation amount of the submersible pump.
From FIG. 5, in the region where the winding height H of the coil end is 24 mm or more, the rate of increase in the heat dissipation amount of the submersible pump with respect to the increase in the winding height H is small (even if the winding height changes, the heat dissipation characteristics are However, in the region smaller than 24 mm, the amount of heat dissipated by the submersible pump is smaller (the heat dissipation characteristics are poor) than in the region of 24 mm or more, and the rate of increase in the amount of heat dissipated by the submersible pump relative to the increase in winding height H It can be understood that it is large (the heat dissipation characteristics change greatly when the winding height changes).
Further, in the region where the winding height H of the coil end is 29 mm or less, the rate of decrease in the efficiency of the motor with respect to the increase in the winding height H is small (the efficiency of the motor does not change significantly even if the winding height changes). ) Is larger than 29 mm, the efficiency of the motor is lower than that in the region of 29 mm or less, and the rate of decrease in the efficiency of the motor with respect to the increase in the winding height H is large (when the winding height changes, the efficiency of the motor is large). Can be understood to change significantly).
From the above points, using the aluminum cover 51 and the container 21, the winding height H of the coil end protruding from the upper core end surface 31A of the stator core 31 is within the range of 24 mm and 29 mm ([24 mm). By setting ≦ H ≦ 29 mm]), it is possible to suppress the temperature rise in the motor accommodating container while suppressing the decrease in the efficiency of the motor.

以上のように、電動機が配置される容器の材料と、電動機を覆うように容器の上方に配置され、容器とともに、電動機を密閉状態で収容する電動機収容容器を形成するカバーの材料に対して、電動機の固定子コアに巻き付けられている固定子巻線の、固定子コアの、上方側のコア端面から飛び出ている部分（コイルエンド）の、軸方向に沿った長さ（巻線高さ）を適切に設定することにより、電動機の効率の低下を防止しながら、電動機収容容器内の温度上昇を抑制することができる。
本発明の構成は、好適には、固定子巻線の占積率が４８％と５８％の範囲内である電動機を用いている水中ポンプにおける電動機収容空間内の温度上昇を効果的に抑制することができる。勿論、本発明の構成は、種々の水中ポンプに用いることができる。なお、固定子巻線の占積率は、（スロットの断面積−スロット絶縁部の断面積）に対する、スロット内に挿入されている固定子巻線の総断面積（＝導体総断面積＋絶縁皮膜総断面積）の割合で表される。 As described above, with respect to the material of the container in which the electric motor is arranged and the material of the cover which is arranged above the container so as to cover the electric motor and forms the electric motor accommodating container for accommodating the electric motor in a sealed state together with the container. The length (winding height) of the stator winding wound around the stator core of the motor along the axial direction of the portion of the stator core protruding from the upper core end face (coil end). By appropriately setting the above, it is possible to suppress a temperature rise in the motor storage container while preventing a decrease in the efficiency of the motor.
The configuration of the present invention preferably effectively suppresses the temperature rise in the motor accommodation space of the submersible pump using the motor in which the space factor of the stator winding is in the range of 48% and 58%. be able to. Of course, the configuration of the present invention can be used for various submersible pumps. The space factor of the stator winding is the total cross-sectional area of the stator winding inserted in the slot (= total cross-sectional area of conductor + insulation) with respect to (cross-sectional area of slot-cross-sectional area of slot insulation). It is expressed as a ratio of the total cross-sectional area of the film).

本発明は、実施形態で説明した構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。
実施形態では、固定子コアの、上方側のコア端面から飛び出ているコイルエンドの巻線高さを設定したが、下方側のコア端面から飛び出ているコイルエンドの巻線高さも設定することができる。この場合には、固定子コアの両端面から飛び出ているコイルエンドを用いて放熱量を増大させることができる。
電動機の回転軸を第１の軸受と第２の軸受により支持したが、１つの軸受で支持（片持ち支持）してもよい。
電動機としては、好適には誘導電動機が用いられるが、誘導電動機以外の電動機を用いることもできる。
駆動部の構成やポンプ部の構成は、実施形態で説明した構成に限定されない。
本発明の水中ポンプは、好適には、土木工事現場で用いられるが、土木作業現場以外の場所で使用することもできる。 The present invention is not limited to the configuration described in the embodiment, and various changes, additions, and deletions can be made.
In the embodiment, the winding height of the coil end protruding from the upper core end face of the stator core is set, but the winding height of the coil end protruding from the lower core end face can also be set. it can. In this case, the amount of heat radiation can be increased by using the coil ends protruding from both end faces of the stator core.
Although the rotating shaft of the electric motor is supported by the first bearing and the second bearing, it may be supported by one bearing (cantilever support).
As the electric motor, an induction motor is preferably used, but an electric motor other than the induction motor can also be used.
The configuration of the drive unit and the configuration of the pump unit are not limited to the configurations described in the embodiments.
The submersible pump of the present invention is preferably used at a civil engineering work site, but can also be used at a place other than the civil engineering work site.

１０水中ポンプ
２０駆動部
２１容器
２１ａ容器内側空間
２２第１の支持部材
２２ａ孔
２３第１の軸受
２４第２の支持部材
２５第２の軸受
３０電動機
３１固定子コア
３２固定子巻線
３３回転子コア
３４回転軸
４０ポンプ部
４１ポンプ容器
４１ａ流路
４２流入口
４３吐出口
４４羽根車
５１カバー
５１ａカバー内側空間 10 Submersible pump 20 Drive unit 21 Container 21a Container inner space 22 First support member 22a Hole 23 First bearing 24 Second support member 25 Second bearing 30 Electric motor 31 Stator core 32 Stator winding 33 Rotor Core 34 Rotating shaft 40 Pump section 41 Pump container 41a Flow path 42 Inflow port 43 Discharge port 44 Impeller 51 Cover 51a Cover inner space

Claims

It has a drive unit, a pump unit, and a cover.
The drive unit has a container and an electric motor arranged in the container.
The electric motor is composed of a stator core, a stator having a stator winding wound around the stator core, and a rotor core and a rotor having a rotating shaft attached to the rotor core.
The pump unit is arranged below the drive unit and has an impeller connected to the rotation shaft.
The cover is a submersible pump that is arranged above the electric motor and, together with the container, forms an electric motor storage container that houses the electric motor in a sealed state.
The stator core has a first core end face on the upper side and a second core end face on the lower side.
The cover is made of resin
The container is made of aluminum
The outer diameter of the stator core is set within the range of 124 mm to 126 mm.
The length of the stator core along the axial direction is set within the range of 23 mm to 37 mm.
The inner diameter M of the cover is set within the range of 119 mm to 122 mm.
The height N of the cover inner space formed inside the cover is set within the range of 48 mm to 54 mm.
The rotation speed of the electric motor is set in the range of 2850 rpm to 3580 rpm.
The length H of the portion of the stator winding protruding from at least the first core end face of the first core end face and the second core end face of the stator core along the axial direction. Is a submersible pump characterized in that it is set within the range of 26 mm and 31 mm.

The submersible pump according to claim 1.
A submersible pump characterized in that the space factor of the stator winding is in the range of 48% and 58%.

The submersible pump according to claim 1 or 2.
A submersible pump characterized in that an induction motor is used as the electric motor.