JPS63266200A - 液中モータポンプ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液中モータポンプのモータ冷却に係り、特に
高温液中で使用される液中モータポンプに関する。また
、逆にモータがらの発熱が外液に伝わることを防止する
必要がある場合にも好適である。

〔従来の技術〕

従来の液中モータポンプの構造を第３図、第４図を用い
て説明する。

第３図は、液中モータポンプの設置状態の一例を示すも
のであり、地中に埋設された円筒状の深井戸１の中にそ
う入されている。モータ２はポンプ部分３の下方に設け
られ、モータ２に送電するケーブル４を介して操作盤５
により駆動される。

揚液は、揚水管６を通って地上へ送られる。また、揚水
管６は、地下に垂下されたモータ２やポンプ部分３を支
える役割を果している。

第４図は、モータ及びポンプ部分の詳細を示している。

図に示すように、揚液はポンプ軸７に取り付けられた羽
根車８とティフユーザ９を通って昇圧され、ポンプ吐出
ノズル１０より吐出される。

図に示す構造では、モータ２から発生する熱は。

外液により奪い去られる。また、第５図に示すように、
冷却水パイプ］−１により強制的に冷却水をモータ内に
送る構造のポンプもある。

なお、この種のポンプとして関連するものとして例えば
特公昭４２−２３３１０　号が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第３図および第４図の構造のポンプでは外液の
温度が高い場合は、モータの冷却が充分できくなり、さ
らに温度が高くなると外液そのものの温度がモータの使
用許容温度を超え、逆に外液からモータ側へ熱移動が起
る。

よって、従来構造では、高臥の液体に対して絶縁材の寿
命などの制限から液中モータポンプの使用が困難であっ
た。

また、第５図の構造のものでは、ポンプが深井戸に設置
されるため、冷却水がポンプモータ２に到達するまでに
過熱されてしまう。一方、構造的にもモータケーシング
１４の外壁が高温液にさらされており、モータ２内に大
きな温度差を生じる。

このことから、部分的に、許容温度を超える部分が生じ
たり、大きな熱応力の発生が懸念される。

また無理に冷却するためには、冷却水量を増す必要があ
り、そのための必要エネルギーが大きくなるなどの問題
が生じ、充分要求を満足するものではない。

本発明の目的は、高温液体中においても充分使用できる
液中モータポンプを提供することにある。

〔６課題を解決するための手段〕 上記目的は、外液（揚液）とモータ外壁、外液と冷却水
パイプの間に断熱層を設け、この中を熱伝導率の小さな
気体で満すか、真空にすることによって達成される。

〔作用〕

外液と冷却水パイプ間に熱伝導率の小さな気体を満すか
、または真空の構造としたので外液からの入熱が遮断さ
れる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。図に
おいて、第３図〜第５図と同じ部分には符号を付して示
す。第１図に示すように、実施例では、モータケーシン
グ１４の外部に断熱用ケーシング１２を設け、部室Ａを
真空またはガス充満して外液との熱伝導を防止している
。さらに冷却水バイブ１１の外部にも断熱用パイプ１３
を設けである。第１図に示す実施例では、冷却水断熱用
パイプ１３と冷却水パイプ１１の間の空間Ｂは、部室Ａ
と連通しており、第１図には示さりれていない、別置さ
れた真空ポンプまたは、ガス供給装置に接続されている
。

そして、部室Ａ、空空間山内状態が常に安定した状態に
確保されるよ−うになっている。

この真空にした断熱層または、ガスで充満した断熱層の
効果について以下に詳細に述べる。

モータ部分の断面を考えると、第２図に示すようにｎ層
の円管の熱伝導の問題に帰還される。

その時、流体温度が与えられた場合の熱棒！ｓＩ量は一
般に（］）式で表わされる。

この時、ｔｓｌはモータ内部流体温度であり、モータの
絶縁材の条件等から定まって来る。し、２は外部流体温
度であり、これは揚液の温度となる。

α１およびα２はモータケーシング内壁の熱伝達率およ
び断熱ケーシング外壁の熱伝達率である。

ｒｌは、モータケーシング内壁の半径である。

αｌ、αＺ、ｒｌは本発明の目的には、影響が少ないの
で、以下特に触れない。

（１）式よりｔｓｚを条件として与えられ、ｔ８１゜Ｑ
をある許容値以下に押えるには、断熱層の熱伝導率λを
小さくすればよいことが分かる。

ここで、この断熱層内に液体を封入することが考えられ
るが、熱伝導率が大きいため、断熱層厚さを大きくする
必要があり、今回のような、深井戸ポンプに対しては井
戸の径が大きくなり、不向きである。

すなわち、本実施例に示すように、断熱層に液体の１／
１０〜１／２０の熱伝導率を持つガスを充満するか、真
空にすることにより、ｔｓｉ、Ｑｌを許容値内に押え断
熱ケーシング１２を小さくできる。また、断熱ケーシン
グ１２の径が小さいことは入熱Ｑを小さくすることに効
果があることは（１）式から容易に推定される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高温液体からの入熱を防止するため、
高温液中で液中モータポンプが使用できるようになる。

その具体的なものは、モータ内温度を低く押えることに
よりモータ内の温度分布を均一化することができ、冷却
水量を少なくすることにより、冷却水を送るためのエネ
ルギーを節約できる。

そのうえ、モータケーブルが外液とは接しないため、そ
の保護もできる。

また、ポンプの用途によっては、モータからの発生熱が
外液に伝わることを防ぐ必要のある場合にも適用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は
、断熱層を説明するための液中モータポンプの概略横断
面図、第３図は、液中モータポンプの設置状態を示す縦
断面図、第４図、第５図は従来構造の一例を示す縦断面
図である。 １・・・深井戸、２・・・モータ、３・・・ポンプ部分
、４・・・ケーブル、５・・・操作盤、６・・・揚水管
、７ボンプ軸、８・・・羽根車、９・・・ディフューザ
ー、１０ポンプ吐出ノズル、１１・・・冷却水パイプ、
１２・・・断熱用ケーシング、１３・・・断熱用パイプ
、１４・・・モータケーシング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータとポンプが一体となつている液中モータポン
   プにおいて、モータの外周部に、断熱用のケーシングを
   備え、その中を真空またはガスで充満し外液からの入熱
   を防止したことを特徴とする液中モータポンプ。 ２、モータ冷却水用パイプの外部に、断熱用パイプを設
   け、その中を真空またはガスで充満し外液からの入熱を
   防止したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   液中モータポンプ。 ３、モータに継ながれるケーブルを冷却水管の内部に納
   めたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の液中
   モータポンプ。 ４、前記モータ断熱用ケーシングと前記冷却水用断熱パ
   イプを連通させ、別に設置した真空ポンプ又はガス供給
   装置により、常にモータ断熱用ケーシング、冷却水断熱
   用パイプの内部を一定状態にできるようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の液中モータポンプ
   。