JPH0676680U - 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、電動機を設
置してあるハウジングの内部の空間の空気を対流させて
通風作用を行わせ、その空気に熱媒体または冷却媒体と
しての機能を持たせる。 【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のロータ９に上下の空間５ａ，５
ｂを連通する通気路２５を設けると共に、ハウジング４
に空間５ａ，５ｂを連通する戻り通路２４を設け、回転
軸７にファン２６を設ける。 【効果】 回転軸７と共回転するファン２６により、空
気を、空間５ｂ、通気路２５、空間５ａ、戻り通路２４
を通して強制対流させると、そのときの通風作用によっ
て電動機６での発熱が抑制される。

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、電動機のロータに通気路を具備させ、電動機を設置して あるハウジングの内部空間の空気を強制的にその通気路に送り込み、その空気に 熱媒体または冷却媒体としての機能を持たせることによって、ロータでの発熱を 抑えて回転軸での蓄熱を抑制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、上記電動機のロータに、電動機を挾む両側にそれぞれ具備さ れた上記ハウジングの内部空間を連通させる通気路が設けられていると共に、上 記ハウジングに電動機を挾む両側の上記内部空間を連通する戻り通路が形成され 、上記回転軸に、ハウジングの内部で空気を上記通気路と戻り通路とを介して強 制循環させるためのファンが設けら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、電動機の回転軸と共にファンが回転するので、ハウ ジングの内部空間の空気が強制的にロータの通気路に送り込まれてその通気路で の通風作用が行われる。この通風作用により、電動機のロータでの発熱が抑制さ れ、その結果、回転軸での蓄熱が行われにくくなる。また、通風作用によって上 記通気路を対流した空気は、ハウジングの内部空間に出た後、ハウジングの戻り 通路を通過するときに揚水路を流れる水により冷却される。

【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とを含む。そして、ポンプケーシング１６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１１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、電動機６のロータ９の周方向複数箇所には図示明示のように通気路２５ が軸方向に貫通して形成されており、これらの通気路２５…によって電動機６を 挾む両側の各空間５ａ，５ｂが連通されている。他方、上記ハウジング４を構成 しているフレーム１１には、電動機６を挾む両側の上記空間５ａ，５ｂを連通す る戻り通路２４が形成されている。さらに、電動機６の上側の空間５ａ内におい て、上記回転軸７に、ファン２６が取り付けられ、このファン２６の吸込口２６ ａに上記ロータ９の上面に設けられたガイド筒２７が臨まされている。このファ ン２６は、ハウジング４、具体的にはフレーム１１の内部で空気を上記通気路２ ５…と戻り通路２４とを介して強制循環させるためのものであり、図２に示した ようなクロスフローファンを好適に用いることができ、このクロスフローファン は下方から吸い込んだ空気を側方に排出する機能を有している。なお、図２にお いて、２６ａは羽根である。

【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 。

【００１４】 このようなポンプ運転中において、回転軸６と共にファン２６が回転すると、 電動機６の下側に確保されたフレーム１１の内部の空間５ｂの空気がロータ９の 通気路２５…を通って電動機６の上側に確保されたファン１１の内部の空間５ａ に入り、ファン２６の側方に排出された後、戻り通路２４を通って電動機６の下 側の空間５ｂに強制的に循環される。このため、空気がロータ９の通気路２５… を対流するときの通風作用により、ロータ９での発熱が抑制され、そのことによ り回転軸７での蓄熱が抑制されて温度の上がり過ぎが防止される。また、戻り通 路２４を通過するときに揚水路２を流れる水により冷却される。なお、図１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。

【００１５】 通風作用によるロータ９からの奪熱量は通気路２５…を対流する空気量（通風 量）によって変わり、また、通風量は通気路２５…を形成している孔の直径によ って変わる。このことより、通気路２５…を形成している孔の直径（孔径）や数 を適切に定めることによりポンプ性能を低下させずに効果的な冷却を行い得る通 風量を設定することが可能である。

【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、電動機のロータでの発熱がそのロータの通気路を強 制対流する空気の通風作用によって持ち去られるのでロータの発熱が抑えられ、 その結果、回転軸での蓄熱が抑制される。しかも上記通気路を出た空気が戻り通 路を通過する間に揚水路を流れる水によって冷却された後、再び上記通気路に強 制的に送り込まれることになるので、電動機のロータ温度が上がり過ぎることが 防止され、回転軸に多大な蓄熱が行われたりすることが防止されてポンプ運転時 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。

【図２】ファンの具体例を示す平面図である。

【符号の説明】

２ 揚水路 ４ ハウジング ５，５ａ，５ｂ 空間 ６ 電動機 ７ 回転軸 ８ 羽根車 ９ ロータ ２４ 戻り通路 ２５ 通気路 ２６ ファン

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、 上記電動機のロータに、電動機を挾む両側にそれぞれ具
   備された上記ハウジングの内部空間を連通させる通気路
   が設けられていると共に、上記ハウジングに電動機を挾
   む両側の上記内部空間を連通する戻り通路が形成され、
   上記回転軸に、ハウジングの内部で空気を上記通気路と
   戻り通路とを介して強制循環させるためのファンが設け
   られていることを特徴とする乾式水中モータポンプ。