[go: up one dir, main page]

JP2015025429A - Submersible motor pump - Google Patents

Submersible motor pump Download PDF

Info

Publication number
JP2015025429A
JP2015025429A JP2013156534A JP2013156534A JP2015025429A JP 2015025429 A JP2015025429 A JP 2015025429A JP 2013156534 A JP2013156534 A JP 2013156534A JP 2013156534 A JP2013156534 A JP 2013156534A JP 2015025429 A JP2015025429 A JP 2015025429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
space
pump
casing
submersible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013156534A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
井谷 竜治
Ryuji Itani
竜治 井谷
吉田 卓司
Takuji Yoshida
卓司 吉田
渡部 剛久
Takehisa Watabe
剛久 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shin Meiva Industry Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Meiva Industry Ltd filed Critical Shin Meiva Industry Ltd
Priority to JP2013156534A priority Critical patent/JP2015025429A/en
Publication of JP2015025429A publication Critical patent/JP2015025429A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a submersible motor pump that can be used in an environment where corrosion resistance is required.SOLUTION: A submersible motor pump 10 comprises a motor part 20, a pump part 30, and an outside casing 51. The motor part 20 comprises a metal motor casing 21 and a motor shaft 22 protruding from a bottom surface of the motor casing 21. The pump part 30 comprises a resin pump impeller 31 connected to the motor shaft 22 and a resin pump casing 32 for housing the pump impeller 31. The outside casing forms a housing space 50A for surrounding the motor part 20 and housing the motor part 20, and cooling liquid 45 is enclosed in the housing space 50A.

Description

本発明は、水中モータポンプに関し、特に耐食性を必要とする水中モータポンプに関する。   The present invention relates to a submersible motor pump, and more particularly to a submersible motor pump that requires corrosion resistance.

海水等の腐食性の液体中において水中モータポンプを用いると、金属部分が腐食するため、水中モータポンプの寿命が大幅に低下する。このため、水中モータポンプの接液部をできるだけ樹脂化することが検討されている(例えば、特許文献1を参照。)。   When a submersible motor pump is used in a corrosive liquid such as seawater, the metal part is corroded, so that the life of the submersible motor pump is significantly reduced. For this reason, it has been studied to make the liquid contact portion of the submersible motor pump as resin as possible (for example, see Patent Document 1).

実開平5−14590号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-14590 特開2002−310088号公報JP 2002-310088 A

しかしながら、現状では水中モータポンプを完全に樹脂化することは困難である。特に、モータのケーシングを樹脂化しようとすると、強度が足りずに破損する恐れがある。また、樹脂は金属と比べて熱伝導度が小さいため、十分に放熱することができず、モータが熱により損傷する恐れもある。   However, at present, it is difficult to completely convert the submersible motor pump into a resin. In particular, if the motor casing is made of resin, the strength may be insufficient and it may be damaged. Further, since the resin has a lower thermal conductivity than the metal, the resin cannot sufficiently dissipate heat, and the motor may be damaged by heat.

モータのケーシングを樹脂化するのではなく、耐食性が高いチタン合金等により形成することも考えられる。しかし、チタン合金はステンレス等の一般的な金属材料と比べて高価である。また、加工も困難である。このため、水中モータポンプのコストを大きく押し上げてしまうという問題がある。   It is also conceivable that the motor casing is not made of resin, but is formed of a titanium alloy or the like having high corrosion resistance. However, titanium alloys are more expensive than common metal materials such as stainless steel. Also, processing is difficult. For this reason, there is a problem that the cost of the submersible motor pump is greatly increased.

揚液とモータケーシングとが接しないようにしてモータを冷却する方法も検討されている(例えば、特許文献2を参照)。しかし、これは気中での連続運転を可能にするための技術である。腐食性の揚液を取り扱うことについては何ら検討されていない。   A method of cooling the motor so that the pumped liquid and the motor casing are not in contact with each other has been studied (for example, see Patent Document 2). However, this is a technique for enabling continuous operation in the air. No consideration has been given to handling corrosive liquids.

本開示の課題は、前記の問題を解決し、耐食性が要求される環境において使用することが可能な水中ポンプを実現できるようにすることである。   An object of the present disclosure is to solve the above-described problem and to realize a submersible pump that can be used in an environment where corrosion resistance is required.

本開示の水中モータポンプの一態様は、金属製のモータケーシングと、モータケーシングの底面から突出したモータ軸とを有するモータ部と、モータ軸と連結された樹脂製のポンプ羽根車と、ポンプ羽根車を収納する樹脂製のポンプケーシングとを有するポンプ部と、モータ部を囲み、モータ部を収容する収容空間を形成する樹脂製の外側ケーシングと、収容空間に封入された冷却液とを備えている。   One aspect of the submersible motor pump of the present disclosure includes a motor unit having a metal motor casing, a motor shaft protruding from the bottom surface of the motor casing, a resin pump impeller coupled to the motor shaft, and a pump blade. A pump part having a resin pump casing for housing a car, a resin outer casing that surrounds the motor part and forms a housing space for housing the motor part, and a cooling liquid sealed in the housing space Yes.

水中モータポンプの一態様において、モータケーシングとポンプ部との間に設けられ、モータ軸をシールする軸封装置をさらに備え、収容空間は、モータケーシングの側面を囲む第1の空間と、軸封装置を囲む第2の空間とを有し、第1の空間と第2の空間とは互いに独立し、冷却液は第1の空間に封入されている構成としてもよい。   In one aspect of the submersible motor pump, the motor pump further includes a shaft seal device that is provided between the motor casing and the pump unit and seals the motor shaft, and the housing space includes a first space that surrounds the side surface of the motor casing, and a shaft seal. A second space surrounding the device, the first space and the second space may be independent from each other, and the cooling liquid may be sealed in the first space.

また、モータケーシングとポンプ部との間に設けられ、モータ軸をシールする軸封装置をさらに備え、収容空間は、モータケーシングの側面を囲む第1の空間と、軸封装置を囲む第2の空間とを有し、第1の空間と第2の空間とは互いに連通し、冷却液は、軸封装置の潤滑剤としても機能する構成としてもよい。   In addition, a shaft seal device that is provided between the motor casing and the pump unit and seals the motor shaft is further provided, and the accommodation space includes a first space that surrounds the side surface of the motor casing, and a second space that surrounds the shaft seal device. The first space and the second space communicate with each other, and the coolant may function as a lubricant for the shaft seal device.

この場合において、冷却液は、モータケーシングの側面及び第2の空間の天面と接していてもよい。   In this case, the coolant may be in contact with the side surface of the motor casing and the top surface of the second space.

また、第2の空間内に設けられ、モータ軸と共に回転することにより、冷却液を攪拌する回転翼をさらに備えている構成としてもよい。   Moreover, it is good also as a structure further provided with the rotary blade which is provided in 2nd space and stirs a cooling liquid by rotating with a motor shaft.

水中モータポンプの一態様において、モータ軸はチタン又はチタン合金としてもよい。   In one aspect of the submersible motor pump, the motor shaft may be titanium or a titanium alloy.

水中モータポンプの一態様において、モータ部は、ステーターを有し、モータケーシングのモータ軸方向の長さに対するスタータのモータ軸方向の長さの比は0.5以下としてもよい。   In one aspect of the submersible motor pump, the motor unit may include a stator, and a ratio of a length of the starter in the motor axial direction to a length of the motor casing in the motor axial direction may be 0.5 or less.

水中モータポンプの一態様において、モータ部を制御するインバータをさらに備え、インバータは、吐出し量の変化に伴う消費電力の変化を小さくするようにモータ部を制御する構成としてもよい。   One aspect of the submersible motor pump may further include an inverter that controls the motor unit, and the inverter may be configured to control the motor unit so as to reduce a change in power consumption accompanying a change in discharge amount.

本開示の水中モータポンプによれば、耐食性が要求される環境において使用することが可能となる。   The submersible motor pump according to the present disclosure can be used in an environment where corrosion resistance is required.

一実施形態に係る水中モータポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the submersible motor pump which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る水中モータポンプの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the submersible motor pump which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る水中モータポンプの変形例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the modification of the submersible motor pump concerning one embodiment.

以下、水中モータポンプの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示にすぎない。   Hereinafter, an embodiment of a submersible motor pump will be described based on the drawings. The following description of the preferred embodiment is merely exemplary in nature.

図1は、本実施形態の水中モータポンプ10の構成を示している。図1に示すように水中モータポンプ10は、モータ部20とポンプ部30とを備えている。モータ部20は、一方が開口した円筒状のモータケーシング21を有している。モータケーシング21の内部には、ステーター24と、永久磁石26を含むローター27とが設けられている。ローター27は、モータ軸22と一体となっている。モータ軸22の一方の端部は、軸受71により保持されている。軸受71は、モータケーシング21の蓋となる軸受ブラケット28に固定されている。モータ軸22の他端は、モータケーシング21の底面を貫通し、ポンプ部30側へ延びている。モータケーシング21の底面には軸受72が設けられており、モータ軸22を保持している。   FIG. 1 shows a configuration of a submersible motor pump 10 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the submersible motor pump 10 includes a motor unit 20 and a pump unit 30. The motor unit 20 has a cylindrical motor casing 21 that is open on one side. Inside the motor casing 21, a stator 24 and a rotor 27 including a permanent magnet 26 are provided. The rotor 27 is integrated with the motor shaft 22. One end of the motor shaft 22 is held by a bearing 71. The bearing 71 is fixed to a bearing bracket 28 that serves as a lid of the motor casing 21. The other end of the motor shaft 22 penetrates the bottom surface of the motor casing 21 and extends to the pump unit 30 side. A bearing 72 is provided on the bottom surface of the motor casing 21 and holds the motor shaft 22.

モータケーシング21は、金属製である。中でも、熱伝導度、強度、耐食性及び価格等の観点からステンレス鋼が好ましい。モータケーシング21は、プレス加工等により形成することができる。モータケーシング21は他の方法により形成することもできる。軸受ブラケット28は特に限定されないが、アルミダイカスト等により形成すればよい。必要な強度が得られれば軸受ブラケット28を樹脂により形成してもよい。モータ軸22は、特に限定されないが耐食性に優れたチタン又はチタン合金製とすることができる。また、セラミック等の材料により形成することもできる。   The motor casing 21 is made of metal. Among these, stainless steel is preferable from the viewpoint of thermal conductivity, strength, corrosion resistance, price, and the like. The motor casing 21 can be formed by press working or the like. The motor casing 21 can also be formed by other methods. The bearing bracket 28 is not particularly limited, but may be formed by aluminum die casting or the like. If the required strength is obtained, the bearing bracket 28 may be formed of resin. The motor shaft 22 is not particularly limited, but can be made of titanium or a titanium alloy having excellent corrosion resistance. Moreover, it can also form with materials, such as a ceramic.

ポンプ部30は、モータ軸22と連結されたポンプ羽根車31とポンプ羽根車31を収容するポンプケーシング32とを有している。ポンプ羽根車31は、樹脂製であり、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)、ウレタンゴム、ガラス繊維強化樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)、ポリアミド(PA)等とすることができる。ポンプケーシング32は、樹脂製であり、例えば、PPS、ガラス繊維強化樹脂、ABS、PAとすることができる。ポンプケーシング32は、上部ポンプケーシング32Aと下部ポンプケーシング32Bとにより構成されている。ポンプケーシング32は、揚液の吸い込み口である吸入口35aと、揚液を吐出する吐出口35bとを有している。吐出口35bには、必要に応じて配管接続用の相フランジ37が取り付けられている。 The pump unit 30 includes a pump impeller 31 connected to the motor shaft 22 and a pump casing 32 that houses the pump impeller 31. The pump impeller 31 is made of resin, and may be, for example, polyphenylene sulfide (PPS), urethane rubber, glass fiber reinforced resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polyamide (PA), or the like. The pump casing 32 is made of resin, and can be, for example, PPS, glass fiber reinforced resin, ABS, PA, or the like . The pump casing 32 includes an upper pump casing 32A and a lower pump casing 32B. The pump casing 32 has a suction port 35a that is a suction port for pumped liquid and a discharge port 35b that discharges the pumped liquid. A companion flange 37 for pipe connection is attached to the discharge port 35b as necessary.

ポンプ部30とモータケーシング21との間には、モータ軸22をシールする軸封装置41が設けられている。軸封装置41により、モータケーシング21内への水の浸入を防いでいる。軸封装置41は、特に限定されないがメカニカルシールを用いることができる。また、オイルシールやグランドパッキン等を用いることもできる。   A shaft seal device 41 that seals the motor shaft 22 is provided between the pump unit 30 and the motor casing 21. The shaft sealing device 41 prevents water from entering the motor casing 21. The shaft seal device 41 is not particularly limited, but a mechanical seal can be used. An oil seal, a gland packing, or the like can also be used.

モータ部20のポンプ部30と反対側には、モータカバー53が設けられている。モータカバー53は、樹脂性であり、例えばPPS、ガラス繊維強化樹脂、ABS、PAとすることができる。モータカバー53と軸受ブラケット28との間に形成される空間には、インバータ61が収容されている。インバータ61は、モータ部20の運転を制御する。インバータ61にはケーブル62により電力が供給される。ケーブル62がモータカバー53を貫通する部分はシールされている。 A motor cover 53 is provided on the side of the motor unit 20 opposite to the pump unit 30. The motor cover 53 is resinous and can be, for example, PPS, glass fiber reinforced resin, ABS, PA, or the like . An inverter 61 is accommodated in a space formed between the motor cover 53 and the bearing bracket 28. The inverter 61 controls the operation of the motor unit 20. Electric power is supplied to the inverter 61 through a cable 62. The part where the cable 62 penetrates the motor cover 53 is sealed.

ポンプ部30とモータカバー53との間には、モータ部20を収容する外側ケーシング51が設けられている。外側ケーシング51は、樹脂性であり、例えばPPS、ガラス繊維強化樹脂、ABS、PA等とすることができる。   An outer casing 51 that houses the motor unit 20 is provided between the pump unit 30 and the motor cover 53. The outer casing 51 is resinous and can be, for example, PPS, glass fiber reinforced resin, ABS, PA, or the like.

図1において、外側ケーシング51は、両端が開口した円筒状であり、間に隔壁51Aを有している。モータカバー53と隔壁51Aとの間の第1の空間50Aは、モータケーシング21の側面を囲んでいる。第1の空間50Aにはモータケーシング21の冷却液45が封入されている。冷却液45は特に限定されないが、水を用いることができる。冷却液45は防錆剤等を含んでいてもよい。上部ポンプケーシング32Aと隔壁51Aとの間の第2の空間50Bは、第1の空間50Aとは独立している。第2の空間50Bは、軸封装置41を囲んでいる。図1には軸封装置41がメカニカルシールであり、第2の空間50Bが軸封装置41の潤滑剤46が封入された潤滑剤ボックスである構成を示している。潤滑剤46は、軸封装置41に応じて選択すればよい。例えば、オイル等を用いることができる。潤滑剤46は、第2の空間50Bを完全に満たしていてもよく、完全に満たしていなくてもよい。また、軸封装置41の構成によっては、第2の空間50Bに潤滑剤46が封入されていなくてもよい。   In FIG. 1, the outer casing 51 has a cylindrical shape with both ends opened, and has a partition wall 51A therebetween. The first space 50 </ b> A between the motor cover 53 and the partition wall 51 </ b> A surrounds the side surface of the motor casing 21. The coolant 45 of the motor casing 21 is sealed in the first space 50A. The cooling liquid 45 is not particularly limited, but water can be used. The cooling liquid 45 may contain a rust preventive agent or the like. The second space 50B between the upper pump casing 32A and the partition wall 51A is independent of the first space 50A. The second space 50 </ b> B surrounds the shaft seal device 41. FIG. 1 shows a configuration in which the shaft seal device 41 is a mechanical seal, and the second space 50B is a lubricant box in which the lubricant 46 of the shaft seal device 41 is sealed. The lubricant 46 may be selected according to the shaft seal device 41. For example, oil or the like can be used. The lubricant 46 may or may not completely fill the second space 50B. Further, depending on the configuration of the shaft seal device 41, the lubricant 46 may not be sealed in the second space 50B.

本実施形態の水中モータポンプ10は、外側ケーシング51が設けられているため、金属製のモータケーシング21は揚液と接しない。このため、揚液が海水等の腐食性の液体である環境においても、水中モータポンプ10を用いることができる。また、外側ケーシング51とモータケーシング21との間の第1の空間50Aに冷却液45が封入されている。このため、モータ部20において発生した熱は、モータケーシング21から速やかに冷却液45に伝わり、冷却液45から外側ケーシング51へ伝わり、外側ケーシング51から水中モータポンプ10の周りに存在する揚液へと伝わる。従って、モータ部20を効率よく冷却することができる。   Since the underwater motor pump 10 of the present embodiment is provided with the outer casing 51, the metal motor casing 21 does not come into contact with the pumped liquid. Therefore, the underwater motor pump 10 can be used even in an environment where the pumped liquid is a corrosive liquid such as seawater. A coolant 45 is sealed in the first space 50 </ b> A between the outer casing 51 and the motor casing 21. For this reason, the heat generated in the motor unit 20 is quickly transferred from the motor casing 21 to the coolant 45, transferred from the coolant 45 to the outer casing 51, and from the outer casing 51 to the pumped liquid existing around the submersible motor pump 10. It is transmitted. Therefore, the motor unit 20 can be efficiently cooled.

モータ部20における熱の大部分はステーター24において発生する。ステーター24は、モータケーシング21と接しているため、ステーター24において発生した熱は、モータケーシング21に伝わる。しかし、モータケーシング21が樹脂製である場合には、熱伝導度が低いため、モータケーシング21のステーター24と接している部分に熱が滞留する。このため、モータケーシング21が揚液と直接接していたとしても、モータケーシング21の狭い範囲からしか放熱することができない。   Most of the heat in the motor unit 20 is generated in the stator 24. Since the stator 24 is in contact with the motor casing 21, the heat generated in the stator 24 is transmitted to the motor casing 21. However, when the motor casing 21 is made of resin, the heat conductivity is low, so that heat stays in the portion of the motor casing 21 that is in contact with the stator 24. For this reason, even if the motor casing 21 is in direct contact with the pumped liquid, heat can be radiated only from a narrow range of the motor casing 21.

一方、本実施形態においては、モータケーシング21が金属製であるため、熱は速やかにモータケーシング21全体に拡がる。モータケーシング21の側面の広い範囲が冷却液45と接しているため、モータケーシング21から冷却液45への熱の移動も広い範囲において生じる。さらに、冷却液45から外側ケーシング51への熱の移動も広い範囲において生じ、外側ケーシング51の広い範囲に熱が伝わる。その結果、外側ケーシング51が樹脂であっても、水中モータポンプ10を取り囲む揚液へ効率よく熱を伝えることができる。なお、放熱の観点から外側ケーシング51の周りを揚液が取り囲んでいる状態で運転することが好ましいが、外側ケーシング51が空気中に露出した状態で運転することも可能である。   On the other hand, in the present embodiment, since the motor casing 21 is made of metal, heat spreads quickly over the entire motor casing 21. Since a wide range of the side surface of the motor casing 21 is in contact with the coolant 45, heat transfer from the motor casing 21 to the coolant 45 also occurs in a wide range. Furthermore, heat transfer from the coolant 45 to the outer casing 51 also occurs in a wide range, and heat is transmitted to the wide range of the outer casing 51. As a result, even if the outer casing 51 is resin, heat can be efficiently transferred to the pumped liquid surrounding the submersible motor pump 10. In addition, from the viewpoint of heat dissipation, it is preferable to operate in a state where the pumped liquid surrounds the outer casing 51, but it is also possible to operate in a state where the outer casing 51 is exposed to the air.

冷却液45は、特に限定されないが、水、オイル、又は有機溶媒等を用いることができる。放熱の効率の観点からは、熱伝導度が高く、取り扱いが容易な水が好ましい。水には防錆剤又は防食剤等が添加されていてもよい。   The coolant 45 is not particularly limited, and water, oil, an organic solvent, or the like can be used. From the viewpoint of heat dissipation efficiency, water that has high thermal conductivity and is easy to handle is preferable. A rust preventive or anticorrosive may be added to the water.

冷却液45の量は、特に限定されないが放熱の効率の観点からは多い方が好ましい。例えば、モータケーシング21におけるステーター24の位置よりも高い位置まで冷却液45を満たすようにすることが好ましい。   The amount of the cooling liquid 45 is not particularly limited, but is preferably large from the viewpoint of heat dissipation efficiency. For example, it is preferable to fill the coolant 45 to a position higher than the position of the stator 24 in the motor casing 21.

図1に示した水中モータポンプ10は、外側ケーシング51により形成される第1の空間50Aと第2の空間50Bとが互いに独立している。しかし、図2に示すように、第1の空間50Aと第2の空間50Bとを接続する通路が設けられた水中モータポンプ10Aとしてもよい。この場合には、第2の空間50Bにも冷却液45が満たされる。冷却液45は、軸封装置41の潤滑剤として機能する液体とすることができる。冷却液45をオイルとした場合には、水の場合よりも熱伝導度が低下する。しかし、冷却液45の液量が増加し、広い範囲から放熱することが可能となるという利点が得られる。また、外側ケーシング51の下部及び第2の空間50Bとポンプ部30との隔壁(上部ポンプケーシング32A)からも放熱されるという利点も得られる。なお、水系の潤滑剤を用いることができるメカニカルシールを用いれば、第1の空間50Aと第2の空間50Bとが連通している場合においても、水系の冷却液を用いることができる。   In the submersible motor pump 10 shown in FIG. 1, the first space 50A and the second space 50B formed by the outer casing 51 are independent of each other. However, as shown in FIG. 2, the submersible motor pump 10A may be provided with a passage connecting the first space 50A and the second space 50B. In this case, the coolant 45 is also filled in the second space 50B. The coolant 45 can be a liquid that functions as a lubricant for the shaft seal device 41. When the coolant 45 is oil, the thermal conductivity is lower than that of water. However, there is an advantage that the amount of the cooling liquid 45 is increased and heat can be radiated from a wide range. In addition, there is an advantage that heat is radiated from the lower part of the outer casing 51 and the partition between the second space 50B and the pump unit 30 (upper pump casing 32A). If a mechanical seal capable of using an aqueous lubricant is used, an aqueous coolant can be used even when the first space 50A and the second space 50B communicate with each other.

第1の空間50Aと第2の空間50Bとを連通させる場合には、図3に示すように、冷却液45を強制的に循環させるために、第2の空間50Bに攪拌翼75を設けてもよい。攪拌翼75をモータ軸22により回転させることにより、冷却液45が強制的に循環され、冷却効率がさらに向上する。但し、攪拌翼75を設けていない場合においても、冷却液45は対流により常に混合されるため、攪拌翼75を設けなくても問題ない。   When communicating the first space 50A and the second space 50B, as shown in FIG. 3, a stirring blade 75 is provided in the second space 50B in order to forcibly circulate the cooling liquid 45. Also good. By rotating the stirring blade 75 by the motor shaft 22, the cooling liquid 45 is forcibly circulated, and the cooling efficiency is further improved. However, even when the stirring blade 75 is not provided, the cooling liquid 45 is always mixed by convection, so there is no problem even if the stirring blade 75 is not provided.

第1の空間50Aと第2の空間50Bとを連通させる場合には、冷却液45が第2の空間50Bの天面(隔壁51Aの下面)と接するようにすることができる。冷却液45が第2の空間50Bの天面と接していることにより、モータケーシング21の底面からの放熱も促進させることができる。   When the first space 50A and the second space 50B are communicated with each other, the cooling liquid 45 can be in contact with the top surface (the lower surface of the partition wall 51A) of the second space 50B. Since the cooling liquid 45 is in contact with the top surface of the second space 50B, heat radiation from the bottom surface of the motor casing 21 can also be promoted.

本実施形態の水中モータポンプ10及び10Aは、効率よく放熱することが可能であるが、発熱自体を低減するという観点から、効率がよい永久磁石同期モータを用いることが好ましい。特に、モータ効率が95%以上のモータを用いることが好ましい。但し、誘導モータを用いることもできる。誘導モータを用いる場合にはインバータ61を設けなくてもよい。永久磁石同期モータにおいては、ステーター24の軸方向の長さ(高さ)lが大きい場合もあるが、モータの軽量化の観点からlが小さい方が好ましい。ステーター24の軸方向の長さlが小さい場合、例えばモータケーシング21の軸方向の長さ(高さ)Lに対する、ステーター24の軸方向の長さlの比l/Lが0.5以下となる場合には、本実施形態の構成による冷却効率の向上が特に期待できる。なお、ステーター24の軸方向の長さlは、ステーター24のモータケーシング21と接している部分の長さである。   The submersible motor pumps 10 and 10A of the present embodiment can dissipate heat efficiently, but it is preferable to use an efficient permanent magnet synchronous motor from the viewpoint of reducing heat generation itself. In particular, it is preferable to use a motor having a motor efficiency of 95% or more. However, an induction motor can also be used. When the induction motor is used, the inverter 61 may not be provided. In the permanent magnet synchronous motor, the axial length (height) l of the stator 24 may be large, but it is preferable that l is small from the viewpoint of weight reduction of the motor. When the axial length l of the stator 24 is small, for example, the ratio l / L of the axial length l of the stator 24 to the axial length (height) L of the motor casing 21 is 0.5 or less. In this case, the improvement of the cooling efficiency can be expected especially by the configuration of the present embodiment. The axial length l of the stator 24 is the length of the portion of the stator 24 that is in contact with the motor casing 21.

モータ部20の出力は、必要とされる水中ポンプの特性に合わせて選択すればよいが、十分な冷却が必要となる250W以上でより高い効果が期待できる。また、金属製のモータケーシングを揚液に直接接液させる構成よりは冷却効率が低いため2.2kW以下が好ましい。   The output of the motor unit 20 may be selected in accordance with the required characteristics of the submersible pump, but a higher effect can be expected at 250 W or more where sufficient cooling is required. Moreover, since cooling efficiency is lower than the structure where a metal motor casing is directly in contact with the pumped liquid, 2.2 kW or less is preferable.

水中ポンプの場合、一般に締切状態から開放状態まで消費電力が一定ではなく、使用条件により消費電力が大きく変化する。しかし、ピーク値に合わせて熱的・電気的容量を設計しているため、消費電力が低い条件では発熱量に余裕があるにも関わらずその余裕を利用できなかった。本実施形態の水中モータポンプ10及び10Aは、インバータ61を搭載しているため、インバータ61により、消費電力の大きな運転状態では消費電力を抑えて、運転条件の変化による消費電力の変化を小さくし、ほぼ一定にする制御を行うことができる。これにより、モータ部20の発熱量を使用条件によらずほぼ一定にすることができ、水中モータポンプを効率的に運転することができる。消費電力を一定にする方法としては、特に限定されないが、あらかじめ作成した電流値と周波数との対応テーブルに従って、モータの回転を制御する方法を用いることができる。   In the case of a submersible pump, the power consumption is generally not constant from the deadline state to the open state, and the power consumption varies greatly depending on the use conditions. However, since the thermal and electrical capacities are designed in accordance with the peak value, even if there is a surplus in the amount of heat generated under the condition of low power consumption, the surplus cannot be used. Since the submersible motor pumps 10 and 10A of the present embodiment are equipped with the inverter 61, the inverter 61 suppresses the power consumption in the operation state where the power consumption is large, and reduces the change in the power consumption due to the change in the operation condition. , It can be controlled to be almost constant. Thereby, the emitted-heat amount of the motor part 20 can be made substantially constant irrespective of use conditions, and an underwater motor pump can be drive | operated efficiently. A method for making the power consumption constant is not particularly limited, but a method for controlling the rotation of the motor in accordance with a correspondence table of current values and frequencies created in advance can be used.

本実施形態の水中モータポンプ10及び10Aにおいて、第1の空間50Aが外側ケーシング51とモータカバー53とにより形成される例を示した。しかし、外側ケーシング51をさらに高くして、外側ケーシング51がモータカバー53を覆う構成としてもよい。この場合、外側ケーシング51の開口部を覆う蓋体を設ければよい。また、外側ケーシング51の第1の空間50Aを形成する部分と、第2の空間50Bを形成する部分とを別体としてもよい。外側ケーシング51とモータカバー53とが一体となった構成とすることもできる。インバータ61が不要の場合にはモータカバー53が設けられておらず、軸受ブラケット28の上面が冷却液45と接する構成としてもよい。   In the submersible motor pumps 10 and 10 </ b> A of the present embodiment, an example in which the first space 50 </ b> A is formed by the outer casing 51 and the motor cover 53 is shown. However, the outer casing 51 may be further raised so that the outer casing 51 covers the motor cover 53. In this case, a lid that covers the opening of the outer casing 51 may be provided. In addition, the portion of the outer casing 51 that forms the first space 50A and the portion that forms the second space 50B may be separated. The outer casing 51 and the motor cover 53 may be integrated. When the inverter 61 is not necessary, the motor cover 53 may not be provided, and the upper surface of the bearing bracket 28 may be in contact with the coolant 45.

本実施形態の水中モータポンプにおいて、接液部のボルト及びナット等はチタン又はチタン合金製としてもよい。   In the submersible motor pump of this embodiment, the bolts and nuts of the liquid contact part may be made of titanium or a titanium alloy.

本開示の水中モータポンプは、効率よく放熱を行いながら、耐食性が要求される環境において使用することが可能であり、水中モータポンプとして有用である。   The submersible motor pump of the present disclosure can be used in an environment where corrosion resistance is required while efficiently dissipating heat, and is useful as a submersible motor pump.

10 水中モータポンプ
10A 水中モータポンプ
20 モータ部
21 モータケーシング
22 モータ軸
24 ステーター
26 永久磁石
27 ローター
28 軸受ブラケット
30 ポンプ部
31 ポンプ羽根車
32 ポンプケーシング
32A 上部ポンプケーシング
32B 下部ポンプケーシング
35a 吸入口
35b 吐出口
37 相フランジ
41 軸封装置
45 冷却液
46 潤滑剤
50A 第1の空間
50B 第2の空間
51 外側ケーシング
51A 隔壁
53 モータカバー
61 インバータ
62 ケーブル
71 軸受
72 軸受
75 攪拌翼
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Submersible motor pump 10A Submersible motor pump 20 Motor part 21 Motor casing 22 Motor shaft 24 Stator 26 Permanent magnet 27 Rotor 28 Bearing bracket 30 Pump part 31 Pump impeller 32 Pump casing 32A Upper pump casing 32B Lower pump casing 35a Inlet 35b Discharge Outlet 37 Phase flange 41 Shaft seal device 45 Coolant 46 Lubricant 50A First space 50B Second space 51 Outer casing 51A Partition wall 53 Motor cover 61 Inverter 62 Cable 71 Bearing 72 Bearing 75 Stirring blade

Claims (8)

金属製のモータケーシングと、前記モータケーシングの底面から突出したモータ軸とを有するモータ部と、
前記モータ軸と連結された樹脂製のポンプ羽根車と、前記ポンプ羽根車を収納する樹脂製のポンプケーシングとを有するポンプ部と、
前記モータ部を囲み、前記モータ部を収容する収容空間を形成する樹脂製の外側ケーシングと、
前記収容空間に封入された冷却液とを備えている、水中モータポンプ。
A motor unit having a metal motor casing and a motor shaft protruding from the bottom surface of the motor casing;
A pump unit having a resin pump impeller connected to the motor shaft, and a resin pump casing for housing the pump impeller;
An outer casing made of resin that surrounds the motor part and forms a housing space for housing the motor part;
A submersible motor pump comprising a cooling liquid sealed in the housing space.
前記モータケーシングと前記ポンプ部との間に設けられ、前記モータ軸をシールする軸封装置をさらに備え、
前記収容空間は、前記モータケーシングの側面を囲む第1の空間と、前記軸封装置を囲む第2の空間とを有し、
前記第1の空間と前記第2の空間とは互いに独立し、
前記冷却液は前記第1の空間に封入されている、請求項1に記載の水中モータポンプ。
A shaft sealing device that is provided between the motor casing and the pump unit and seals the motor shaft;
The housing space has a first space surrounding a side surface of the motor casing, and a second space surrounding the shaft seal device,
The first space and the second space are independent of each other;
The submersible motor pump according to claim 1, wherein the cooling liquid is sealed in the first space.
前記モータケーシングと前記ポンプ部との間に設けられ、前記モータ軸をシールする軸封装置をさらに備え、
前記収容空間は、前記モータケーシングの側面を囲む第1の空間と、前記軸封装置を囲む第2の空間とを有し、
前記第1の空間と前記第2の空間とは互いに連通し、
前記冷却液は、前記軸封装置の潤滑剤としても機能する、請求項1に記載の水中モータポンプ。
A shaft sealing device that is provided between the motor casing and the pump unit and seals the motor shaft;
The housing space has a first space surrounding a side surface of the motor casing, and a second space surrounding the shaft seal device,
The first space and the second space communicate with each other;
The submersible motor pump according to claim 1, wherein the cooling liquid also functions as a lubricant for the shaft seal device.
前記冷却液は、前記モータケーシングの側面及び前記第2の空間の天面と接している、請求項3に記載の水中モータポンプ。   The submersible motor pump according to claim 3, wherein the coolant is in contact with a side surface of the motor casing and a top surface of the second space. 前記第2の空間内に設けられ、前記モータ軸と共に回転することにより、前記冷却液を攪拌する回転翼をさらに備えている、請求項3又は4に記載の水中モータポンプ。   5. The submersible motor pump according to claim 3, further comprising a rotary blade provided in the second space and stirring the coolant by rotating together with the motor shaft. 前記モータ軸はチタン又はチタン合金からなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の水中モータポンプ。   The submersible motor pump according to any one of claims 1 to 5, wherein the motor shaft is made of titanium or a titanium alloy. 前記モータ部は、ステーターを有し、
前記モータケーシングのモータ軸方向の長さに対する、前記ステーターのモータ軸方向の長さの比は0.5以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の水中モータポンプ。
The motor part has a stator,
The submersible motor pump according to any one of claims 1 to 6, wherein a ratio of a length of the stator in the motor axial direction to a length of the motor casing in the motor axial direction is 0.5 or less.
前記モータ部を制御するインバータをさらに備え、
前記インバータは、吐出し量の変化に伴う消費電力の変化を小さくするように前記モータ部を制御する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の水中モータポンプ。
An inverter for controlling the motor unit;
The submersible motor pump according to any one of claims 1 to 7, wherein the inverter controls the motor unit so as to reduce a change in power consumption accompanying a change in discharge amount.
JP2013156534A 2013-07-29 2013-07-29 Submersible motor pump Pending JP2015025429A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013156534A JP2015025429A (en) 2013-07-29 2013-07-29 Submersible motor pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013156534A JP2015025429A (en) 2013-07-29 2013-07-29 Submersible motor pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015025429A true JP2015025429A (en) 2015-02-05

Family

ID=52490268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013156534A Pending JP2015025429A (en) 2013-07-29 2013-07-29 Submersible motor pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015025429A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017150384A (en) * 2016-02-24 2017-08-31 株式会社川本製作所 Submersible pump
CN108443211A (en) * 2018-02-27 2018-08-24 江苏新世界泵业有限公司 Vertical-type axial-flow pump
CN108591080A (en) * 2018-06-11 2018-09-28 江苏大学 A kind of efficient invariable power low specific-speed immersible pump of intelligent frequency-conversion speed governing
JP2018168734A (en) * 2017-03-29 2018-11-01 アイチエレック株式会社 Submerged pump
JP2018168733A (en) * 2017-03-29 2018-11-01 アイチエレック株式会社 underwater pump
CN110594160A (en) * 2018-06-12 2019-12-20 大井泵浦工业股份有限公司 Water-cooled pump structure
KR102410716B1 (en) * 2021-12-29 2022-06-22 주식회사 현대수중펌프 Submersible pump with sealing cap for easy removal of foreign substances from the oil chamber
WO2022254781A1 (en) * 2021-06-04 2022-12-08 株式会社荏原製作所 Underwater motor pump
KR102725632B1 (en) * 2024-03-18 2024-11-06 해전산업 주식회사 Submersible motor pump with high-strength fiber-reinforced plastic flow path and discharge part

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS497502U (en) * 1972-04-13 1974-01-22
JPS5943695U (en) * 1982-09-17 1984-03-22 株式会社荏原製作所 submersible motor pump
JPH0514590U (en) * 1991-08-05 1993-02-26 株式会社鶴見製作所 Vertical submersible pump
JPH11107975A (en) * 1997-10-03 1999-04-20 Hitachi Ltd Submersible electric pump
JP2001041186A (en) * 1999-07-26 2001-02-13 Ebara Corp Submergible motor pump
JP2013139836A (en) * 2011-12-28 2013-07-18 Daikin Industries Ltd Magnetic bearing device and compressor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS497502U (en) * 1972-04-13 1974-01-22
JPS5943695U (en) * 1982-09-17 1984-03-22 株式会社荏原製作所 submersible motor pump
JPH0514590U (en) * 1991-08-05 1993-02-26 株式会社鶴見製作所 Vertical submersible pump
JPH11107975A (en) * 1997-10-03 1999-04-20 Hitachi Ltd Submersible electric pump
JP2001041186A (en) * 1999-07-26 2001-02-13 Ebara Corp Submergible motor pump
JP2013139836A (en) * 2011-12-28 2013-07-18 Daikin Industries Ltd Magnetic bearing device and compressor

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017150384A (en) * 2016-02-24 2017-08-31 株式会社川本製作所 Submersible pump
JP2018168734A (en) * 2017-03-29 2018-11-01 アイチエレック株式会社 Submerged pump
JP2018168733A (en) * 2017-03-29 2018-11-01 アイチエレック株式会社 underwater pump
CN108443211A (en) * 2018-02-27 2018-08-24 江苏新世界泵业有限公司 Vertical-type axial-flow pump
CN108591080A (en) * 2018-06-11 2018-09-28 江苏大学 A kind of efficient invariable power low specific-speed immersible pump of intelligent frequency-conversion speed governing
CN110594160A (en) * 2018-06-12 2019-12-20 大井泵浦工业股份有限公司 Water-cooled pump structure
WO2022254781A1 (en) * 2021-06-04 2022-12-08 株式会社荏原製作所 Underwater motor pump
EP4350147A4 (en) * 2021-06-04 2025-05-28 Ebara Corporation Submersible motor pump
KR102410716B1 (en) * 2021-12-29 2022-06-22 주식회사 현대수중펌프 Submersible pump with sealing cap for easy removal of foreign substances from the oil chamber
KR102725632B1 (en) * 2024-03-18 2024-11-06 해전산업 주식회사 Submersible motor pump with high-strength fiber-reinforced plastic flow path and discharge part

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015025429A (en) Submersible motor pump
CN101675249B (en) Compressor system for underwater use in the offshore area
CN108462318B (en) Motor cooling structure, power motor and electric drive system
KR101395186B1 (en) Permanent magnet canned motor pump with corrosion-protection housing
JP5155113B2 (en) underwater pump
CA2626775A1 (en) Pump apparatus and method
US9467019B2 (en) Electric motor
EP0768466A1 (en) Electrically-powered water-immersed pump
JP5931562B2 (en) Electric turbocharger
US20100232984A1 (en) Compressor Unit and Use of a Cooling Medium
JP2009019522A (en) Electric pump
WO2016170546A1 (en) Submersible pump with cooling system for motor through surrounding water
EP4339460A1 (en) Pump device
JP6394342B2 (en) Liquid pump
CN105471131B (en) Cooling mechanism for stator in oil immersed motor
JP2018053873A (en) Motor pump
JP2011032979A (en) Motor-driven pump unit for transmission
JP2017101646A (en) Motor pump
CN211370745U (en) High-efficiency silent permanent magnet direct current brushless shielding pump of integrated controller
JP2005245155A (en) Motor cooling structure
JP7186342B2 (en) electric pump
CN110273840A (en) A kind of magnetic coupling electronic water pump
JP6614484B2 (en) Electric submersible pump and electric submersible pump system including the same
CN103104554A (en) Improved structure of anti-corrosion housing for permanent magnet canned pump
TWI880772B (en) Motor for pump and pump housing structure connected to the motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170321

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170704