JPH0676681U - 乾式水中モータポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾式水中モータポンプにおいて、電動機のロ
ータでの発熱を抑えて回転軸での蓄熱を抑制する。 【構成】 電動機６を設置したハウジング４を揚水路２
内に配備し、電動機６の回転軸７にヒートパイプ２５，
２６を埋入する。ヒートパイプ２５，２６により、ロー
タ９の発熱が空間５ｃ，２０ａなどに放出される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、羽根車の回転駆動源として電動機を採用した乾式水中モータポンプ に関する。

【０００２】

【従来の技術】

羽根車の回転駆動源として電動機を採用した水中モータポンプは、水封式、油 封式、乾式の３種類に大別することが可能である。これらの水中モータポンプに おいて、水封式は電動機のモータコイルやロータの周りに水を入れてあり、油封 式は上記モータコイルやロータの周りに油を入れてあるのに対し、乾式は上記モ ータコイルやロータの周りが空気層すなわち空間になっていて本質的には陸用モ ータと同じ構造になっている。このため、発熱源である電動機のロータでの発熱 は、水封式や油封式においては水や油がロータ部分に接して外部に熱伝達性よく 放熱されるのであるけれども、乾式においてはモータコイルやロータの周りが空 気層になっていることから、その空気層による断熱作用で電動機内部に蓄熱され やすい構造になっているということがいえ、特に大出力の電動機においては、ロ ータ温度が上がりすぎる傾向があるということのみならず、電動機の回転軸にも その軸径の大きなものが用いられるので回転軸内部での蓄熱量がそれだけ多くな って温度が上がり過ぎるという傾向がさらに助長される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このように、従来は、乾式水中モータポンプに関して、電動機のロータ温度や 回転軸温度が上がり過ぎるおそれがあるという問題があり、特に大出力の電動機 を用いる乾式水中モータポンプにおいてはそのような傾向が顕著であった。

【０００４】 そこで、本願考案者は、乾式水中モータポンプにおいて、電動機のロータでの 発熱を効果的に外部に放熱してロータ温度の上昇や回転軸での蓄熱を抑制すると いう意図のもとで鋭意調査研究を行った結果、本考案を完成するに至った。

【０００５】 すなわち、本考案は、ヒートパイプを利用してロータでの発熱を外部に運んで 放熱したり回転軸の蓄熱を抑制したりすることのできる乾式水中モータポンプを 提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案による乾式水中モータポンプは、揚水路内に配備されるハウジングで囲 まれた空間に電動機が設置され、この電動機の回転軸に羽根車が連設され、この 羽根車の回転により吸い込まれた水が上記揚水路を経て吐出される乾式水中モー タポンプにおいて、上記回転軸にヒートパイプが埋入されていると共に、そのヒ ートパイプが上記ハウジングの内部空間に臨まされているものである。

【０００７】

【作用】

この構成において、電動機を運転すると、羽根車の回転により吸い込まれた水 が揚水路を上昇する。他方、ヒートパイプは、多量の熱をある所から他の所へ運 ぶ機能を有しているので、このようなヒートパイプが回転軸に埋入されてハウジ ングの外部空間に臨まされていると、電動機での発熱（ロータでの発熱）がヒー トパイプによりハウジングの外部空間に運ばれてロータでの発熱が抑制され、同 時に回転軸が冷却される。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の実施例による乾式水中モータポンプの要部を示す断面図である 。同図において、１はコラムで、このコラム１の内部空間が揚水路２となる。

【０００９】 ３はポンプ本体であり、この実施例においてポンプ本体３は、縦型略円筒状に 組み立てられたハウジング４と、このハウジング４で囲まれた空間５の一部に設 置された電動機６と、電動機６の回転軸７に連設された羽根車８などを備えてい る。そして、電動機６は上記回転軸７とこの回転軸７が固着されたロータ９とロ ータ９の周囲に配備されたステータとしてのコイル１０とを有しており、これら が円筒状のフレーム１１によって取り囲まれている。

【００１０】 上記ハウジング４は、フレーム１１と、フレーム１１の上端部に上部隔壁１２ を介して連結された円筒状の蓋金具１３と、この蓋金具１３の上端開口を塞いで いる上部蓋１４と、フレーム１１の下端部に下部隔壁１５を介して連結されたポ ンプケーシング１６と後述のキャップ２０を含む。そして、ポンプケーシング１ ６に吸込ケーシング１８が連設されていると共に、そのポンプケーシング１６に ガイドベーン１７が具備されている。また、上記羽根車８はボス１９に設けられ 、そのボス１９に、上記ハウジング４の一部を構成しているキャップ２０が装着 されている。そして、上部隔壁１２に設けられた軸受２１と下部隔壁１５に設け られた軸受２２とによって上記回転軸７が回転自在に支持されている。また、回 転軸７はポンプケーシング１６に設けられたメカニカルシール２３によっても支 持されている。５ａ，５ｂ，５ｃは電動機６を挾む上下において上記フレーム１ １の内部や蓋金具１３の内部に確保された空間、１４ａはケーブル挿通口である 。

【００１１】 ポンプ本体３については、そのハウジング４が上記コラム１の内部の揚水路２ に配備され、この状態では、上記コラム１の下端部からポンプケーシング１６や 吸込ケーシング１８が突出される。

【００１２】 次に、上記回転軸７には上部ヒートパイプ２５と下部ヒートパイプ２６とが上 下に振り分けて埋入されている。上部ヒートパイプ２５は上記ハウジング４にお ける上部蓋１４に貫通されてその端部が揚水路２に臨んでいる。下部ヒートパイ プ２６は回転軸７におけるボス１９との連結箇所にまで延び、その端部がキャッ プ２０の内部空間２０ａに臨んでいる。ここで、回転軸７は、一体軸であっても 、その軸方向の途中箇所がスプライン結合などによって連結された分割軸であっ てもよい。

【００１３】 以上説明した乾式水中モータポンプにおいて、電動機６を駆動すると、ロータ ９と共に回転軸７が回転し、回転軸７と共に羽根車８が回転する。このため、吸 込ケーシング１８から吸い込まれた水がポンプケーシング１６のガイドベーン１ ７により整流された後、揚水路２を上向きに流れて図外の吐出口より吐出される 。なお、図中には揚水路２を流れる水の流れを白抜き矢印ｂで示してある。

【００１４】 このようなポンプ運転中において、電動機６での発熱（ロータ９での発熱）は 上下の各ヒートパイプ２５，２６により蓋金具１３の内部空間５ｃやキャップ２ ０の内部空間２０ａに運ばれてロータ９での発熱が抑制され、同時に回転軸７が 冷却される。特に、上部ヒートパイプ２５はその端部が揚水路２の水に接するの できわめて優れた放熱効果を発揮する。

【００１５】 この実施例では、回転軸７の上下に振り分けて上部ヒートパイプ２５と下部ヒ ートパイプ２６とを埋入してあるけれども、回転軸７の上部だけ、あるいは下部 だけにヒートパイプを埋入しておくことも可能でる。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば、電動機のコイルやロータの周りが空気層になっている乾式水 中モータポンプにおいても、電動機での発熱（ロータでの発熱）が回転軸に埋入 されたヒートパイプによってハウジングの内部空間に運ばれ、同時に回転軸が冷 却されることになるので、電動機のロータ温度が上がり過ぎたり回転軸に多大な 蓄熱が行われたりすることが防止され、そのことがポンプ運転時の安全性の向上 に役立つのみならず、軸径の大きな回転軸を用いた大出力電動機を具備する乾式 水中モータポンプの製作を可能にするという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による乾式水中モータポンプの
要部を示す断面図である。

【符号の説明】

２ 揚水路 ４ ハウジング ５，５ａ，５ｂ，５ｃ 空間 ６ 電動機 ７ 回転軸 ８ 羽根車 ２０ａ キャップの内部空間 ２５ 上部ヒートパイプ ２６ 下部ヒートパイプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 揚水路内に配備されるハウジングで囲ま
   れた空間に電動機が設置され、この電動機の回転軸に羽
   根車が連設され、この羽根車の回転により吸い込まれた
   水が上記揚水路を経て吐出される乾式水中モータポンプ
   において、 上記回転軸にヒートパイプが埋入されていると共に、そ
   のヒートパイプが上記ハウジングの内部空間に臨まされ
   ていることを特徴とする乾式水中モータポンプ。