JP6776150B2

JP6776150B2 - underwater pump

Info

Publication number: JP6776150B2
Application number: JP2017031268A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　龍城; 龍城渡辺
Original assignee: Tsurumi Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tsurumi Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2037-02-22
Also published as: JP2018135819A

Description

本発明は、水中ポンプに関するものである。 The present invention relates to a submersible pump.

従来、モータ冷却フィンを備える水中ポンプが知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, a submersible pump including a motor cooling fin is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、モータフレームを有するモータと、回転軸と、羽根車と、モータフレームの下方に配置されるポンプケーシングと、ポンプケーシングの上方側まで延びるリブ（冷却フィン）とを備える水中ポンプが開示されている。上記特許文献１の水中ポンプは、リブが設けられる高さ範囲（ポンプケーシングより上）に水位がある場合、リブに水が接触して、モータが冷却されるように構成されている。 In Patent Document 1, a motor having a motor frame, a rotating shaft, an impeller, a pump casing arranged below the motor frame, and ribs (cooling fins) extending to the upper side of the pump casing are provided in water. The pump is disclosed. The submersible pump of Patent Document 1 is configured so that when the water level is in the height range (above the pump casing) where the ribs are provided, water comes into contact with the ribs to cool the motor.

特開２０１５−９６７１５号公報JP-A-2015-96715

しかしながら、上記特許文献１の水中ポンプでは、ポンプケーシングより上の高さにまで水位が無ければ、リブ（冷却フィン）が水に接触しないため、リブによりモータを効率よく冷却することができないという問題点がある。 However, in the submersible pump of Patent Document 1, if the water level does not reach a height above the pump casing, the ribs (cooling fins) do not come into contact with water, so that the ribs cannot efficiently cool the motor. There is a point.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、モータフレームよりも低い水位においてもモータを効率よく冷却することが可能な水中ポンプを提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to provide a submersible pump capable of efficiently cooling a motor even at a water level lower than that of a motor frame. It is to be.

この発明の一の局面による水中ポンプは、モータフレームとモータフレームの内部に配置される固定子および回転子とを有するモータと、モータにより回転され、上下方向に延びる回転軸と、回転軸に接続される羽根車と、羽根車が内部に配置され、モータフレームの下方に配置されるポンプケーシングと、モータフレームの外周に設けられ、ポンプケーシングの上端よりも下側まで延びる冷却フィンと、を備え、ポンプケーシングは、羽根車の下方に設けられた吸込口を含み、冷却フィンの下端は、吸込口よりも下方に位置する水中ポンプの設置面の近傍に配置されており、冷却フィンの下端と設置面との間の距離は、回転軸の半径方向における冷却フィンの幅よりも小さい。 The submersible pump according to one aspect of the present invention is connected to a motor frame, a motor having a stator and a rotor arranged inside the motor frame, a rotating shaft rotated by the motor and extending in the vertical direction, and a rotating shaft. The impeller is provided, a pump casing in which the impeller is arranged inside and arranged below the motor frame, and cooling fins provided on the outer periphery of the motor frame and extending below the upper end of the pump casing. The pump casing includes a suction port provided below the impeller, and the lower end of the cooling fin is located near the installation surface of the submersible pump located below the suction port, and is located at the lower end of the cooling fin. The distance to the installation surface is smaller than the width of the cooling fins in the radial direction of the rotation axis .

この発明の一の局面による水中ポンプでは、上記のように、ポンプケーシングをモータフレームの下方に配置し、モータフレームの外周に配置され、ポンプケーシングの上端よりも下側まで延びる冷却フィンを設ける。これにより、モータフレームの下側に配置されるポンプケーシングの高さ位置まで冷却フィンが配置されるので、モータフレームよりも低い水位において、冷却フィンを水と接触させることができる。その結果、モータフレームよりも低い水位においてもモータを効率よく冷却することができる。また、ポンプケーシングに水が流入する際、冷却フィンにより水を整流することによって、空気吸込み渦の発生を抑制することができる。 In the submersible pump according to one aspect of the present invention, as described above, the pump casing is arranged below the motor frame, and cooling fins which are arranged on the outer periphery of the motor frame and extend below the upper end of the pump casing are provided. As a result, the cooling fins are arranged up to the height position of the pump casing arranged on the lower side of the motor frame, so that the cooling fins can be brought into contact with water at a water level lower than that of the motor frame. As a result, the motor can be efficiently cooled even at a water level lower than that of the motor frame. Further, when water flows into the pump casing, the generation of an air suction vortex can be suppressed by rectifying the water by the cooling fins.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、冷却フィンは、吸込口よりも下側まで延びている。このように構成すれば、水中ポンプの運転を開始する水位よりも下方に冷却フィンの一部を配置することができるので、運転開始時に確実に冷却フィンによるモータの冷却を行うことができる。 In water pump according to the aforementioned aspect preferably, cooling fins extends to below the inlet. With this configuration, a part of the cooling fins can be arranged below the water level at which the operation of the submersible pump is started, so that the motor can be reliably cooled by the cooling fins at the start of operation.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、ポンプケーシングは、水中ポンプを支持する脚部を含み、冷却フィンは、脚部が設けられる高さ方向の範囲内の所定高さ位置まで、モータフレーム側から延びている。このように構成すれば、脚部により水中ポンプを安定して支持することができる。また、ポンプケーシングの上端よりも、より低い位置の脚部まで冷却フィンが延びるので、ポンプケーシングよりも低い水位においてより高い位置のモータを効率よく冷却することができる。空気吸込み渦の発生をより抑制することができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, preferably, the pump casing includes a leg portion supporting the submersible pump, and the cooling fin is a motor frame up to a predetermined height position within a height range in which the leg portion is provided. It extends from the side. With this configuration, the submersible pump can be stably supported by the legs. Further, since the cooling fins extend to the legs at a lower position than the upper end of the pump casing, the motor at a higher position can be efficiently cooled at a water level lower than that of the pump casing. The generation of air suction vortices can be further suppressed.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、冷却フィンは、複数設けられ、複数の冷却フィンは、回転軸の周方向において、部分的に互いに所定角度を隔てて配置されている。このように構成すれば、モータフレーム（回転軸）の周方向に複数の冷却フィンがバランスよく配置されるので、モータフレーム（回転軸）の周方向において、複数の冷却フィンによりモータフレームからバランスよく効率的に放熱することができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, preferably, a plurality of cooling fins are provided, and the plurality of cooling fins are partially arranged at a predetermined angle from each other in the circumferential direction of the rotation axis. With this configuration, a plurality of cooling fins are arranged in a well-balanced manner in the circumferential direction of the motor frame (rotary shaft). Therefore, in the circumferential direction of the motor frame (rotary shaft), the plurality of cooling fins provide a good balance from the motor frame. Efficient heat dissipation.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、冷却フィンは、炭素繊維を含有した樹脂により形成されている。このように構成すれば、機械的強度の高い材料により、冷却フィンを形成することができる。また、金属以外の材料で、冷却フィンを形成することができるので、冷却フィンを腐食させないようにすることができるとともに、軽量化も図る事ができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, preferably, the cooling fins are formed of a resin containing carbon fibers. With this configuration, the cooling fins can be formed from a material having high mechanical strength. Further, since the cooling fins can be formed of a material other than metal, the cooling fins can be prevented from being corroded and the weight can be reduced.

この場合、好ましくは、モータフレームは、炭素繊維を含有した樹脂により形成されるとともに、冷却フィンと一体的に形成されている。このように構成すれば、機械的強度の高い材料により、モータフレームを形成することができる。また、金属以外の材料で、モータフレームを形成することができるので、モータフレームを腐食させないようにすることができるとともに、軽量化も図る事ができる。また、モータフレームと冷却フィンとが一体的に形成されるので、部品点数を削減することができるとともに、モータフレームから冷却フィンに効率的に熱を伝達することができる。 In this case, preferably, the motor frame is formed of a resin containing carbon fibers and is integrally formed with the cooling fins. With this configuration, the motor frame can be formed of a material having high mechanical strength. Further, since the motor frame can be formed of a material other than metal, the motor frame can be prevented from being corroded and the weight can be reduced. Further, since the motor frame and the cooling fins are integrally formed, the number of parts can be reduced and heat can be efficiently transferred from the motor frame to the cooling fins.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、冷却フィンは、回転軸の軸方向と略直交する方向に延びている。このように構成すれば、冷却フィンが延びるので、冷却フィンの水に接触する面積を増大させることができる。その結果、冷却フィンから効果的に放熱することができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, preferably, the cooling fins extend in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the rotation axis. With this configuration, the cooling fins are extended, so that the area of the cooling fins in contact with water can be increased. As a result, heat can be effectively dissipated from the cooling fins.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、モータは、固定子がモータフレームに密着状態で配置されるインナーロータモータである。このように構成すれば、モータフレームと固定子とを密着させることにより、固定子からモータフレームに効率的に熱を伝達することができる。その結果、モータフレームを介して冷却フィンから効果的に放熱することができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, the motor is preferably an inner rotor motor in which the stator is arranged in close contact with the motor frame. With this configuration, heat can be efficiently transferred from the stator to the motor frame by bringing the motor frame and the stator into close contact with each other. As a result, heat can be effectively dissipated from the cooling fins via the motor frame.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、冷却フィンは、一対設けられ、一対の冷却フィンは、互いに近接して配置され、一対の冷却フィンの間で、表面張力により、水を吸い上げ可能なように構成されている。このように構成すれば、一対の冷却フィンにより水を吸い上げて水を気化熱として放熱することができるので、冷却フィンから効果的に放熱することができる。また、水中ポンプ運転直後の停止時においても、冷却フィン間に保持された水がモータフレームから発せられる熱によって気化され続けるので、水中ポンプは、効率よく冷却効果を与え続けることができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, preferably, a pair of cooling fins is provided, the pair of cooling fins are arranged close to each other, and water can be sucked up between the pair of cooling fins by surface tension. It is configured as follows. With this configuration, the pair of cooling fins can suck up water and dissipate the water as heat of vaporization, so that the cooling fins can effectively dissipate heat. Further, even when the submersible pump is stopped immediately after the operation, the water held between the cooling fins continues to be vaporized by the heat generated from the motor frame, so that the submersible pump can continue to efficiently give the cooling effect.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、冷却フィンは、複数設けられ、複数の冷却フィンには、ポンプケーシングの吸込口よりも下方側で複数の冷却フィンを互いに接続し、平面視において、環形状を有する板部材が設けられている。このように構成すれば、板部材に冷却フィンからの熱を伝えることによって、板部材からも放熱を行うことができる。その結果、より高い位置のモータを効率よく冷却することができる。また、環形状を有する板部材により、吸込口への流路を分割して、水を効果的に整流することができる。その結果、空気吸込み渦の発生を効果的に抑制することができる。また、板部材により複数の冷却フィンを互いに接続することによって、冷却フィンを変形しにくくすることが可能となる。また、環形状の板部材を増やす事により、水中ポンプへの異物進入を防ぐ為のストレーナーのような役割を、板部材および冷却フィンに持たせることができる。 In submersible pump according to the aforementioned aspect preferably, the cooling fins provided in plurality, the cooling fins of multiple, multiple cooling fins connected to each other at the lower side of the suction opening of the pump casing, in a plan view , A plate member having a ring shape is provided. With this configuration, heat can be dissipated from the plate member by transferring the heat from the cooling fins to the plate member. As a result, the motor at a higher position can be efficiently cooled. Further, the ring-shaped plate member can divide the flow path to the suction port to effectively rectify water. As a result, the generation of an air suction vortex can be effectively suppressed. Further, by connecting a plurality of cooling fins to each other by a plate member, it is possible to make the cooling fins less likely to be deformed. Further, by increasing the number of ring-shaped plate members, the plate members and the cooling fins can have a role like a strainer for preventing foreign matter from entering the submersible pump.

上記一の局面による水中ポンプにおいて、好ましくは、冷却フィンは、回転軸の周方向に間隔を隔てて複数設けられ、複数の冷却フィンは、それぞれ、設置面に接触している。このように構成すれば、冷却フィンにより水中ポンプを自立させることができるので、水中ポンプを自立させるための構成を別途設ける必要がなく装置構成を簡素化することができる。 In the submersible pump according to the above one aspect, preferably, a plurality of cooling fins are provided at intervals in the circumferential direction of the rotation shaft, and the plurality of cooling fins are in contact with the installation surface, respectively. With this configuration, the submersible pump can be made independent by the cooling fins, so that it is not necessary to separately provide a configuration for making the submersible pump independent, and the device configuration can be simplified.

本発明によれば、上記のように、モータフレームよりも低い水位においてもモータを効率よく冷却することが可能な水中ポンプを提供することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to provide a submersible pump capable of efficiently cooling a motor even at a water level lower than that of the motor frame.

本発明の第１実施形態による水中ポンプを示した概略図である。It is the schematic which showed the submersible pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による水中ポンプを示した平面図である。It is a top view which showed the submersible pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による水中ポンプのモータフレームとポンプケーシングと冷却フィンとを示した概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view which showed the motor frame, the pump casing and the cooling fin of the submersible pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による水中ポンプのモータフレームおよび冷却フィンの材料特性を示した表である。It is a table which showed the material property of the motor frame and the cooling fin of the submersible pump by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態による水中ポンプを示した概略図である。It is the schematic which showed the submersible pump by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態による水中ポンプのモータフレームとポンプケーシングと冷却フィンとを示した概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view which showed the motor frame, the pump casing and the cooling fin of the submersible pump by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態による水中ポンプを示した平面図である。It is a top view which showed the submersible pump by the 3rd Embodiment of this invention. 図７のＨ部の拡大図である。It is an enlarged view of the H part of FIG. 本発明の第１実施形態の変形例による水中ポンプを示した概略図である。It is the schematic which showed the submersible pump by the modification of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の変形例による水中ポンプのモータフレームとポンプケーシングと冷却フィンとを示した概略的な斜視図である。It is a schematic perspective view which showed the motor frame, the pump casing and the cooling fin of the submersible pump by the modification of the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

［第１実施形態］
（水中ポンプの構成）
図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態による水中ポンプ１００は、図１に示すように、モータ１と、回転軸２と、ポンプ室３と、オイル室４と、羽根車５と、冷却フィン６とを備えている。また、水中ポンプ１００は、回転軸２が上下方向（Ｚ方向）に延びる縦型の水中ポンプである。 [First Embodiment]
(Submersible pump configuration)
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. As shown in FIG. 1, the submersible pump 100 according to the first embodiment includes a motor 1, a rotating shaft 2, a pump chamber 3, an oil chamber 4, an impeller 5, and cooling fins 6. Further, the submersible pump 100 is a vertical submersible pump in which the rotation shaft 2 extends in the vertical direction (Z direction).

モータ１は、外部からの水が浸入しないように、密閉されている。また、モータ１は、回転軸２を介して回転軸２に接続される羽根車５を回転駆動させるように構成されている。詳細には、モータ１は、固定子１１と、回転子１２とを含んでいる。固定子１１は、回転子１２の外側（外周側）に配置されている。固定子１１は、コイル（図示せず）を有している。また、固定子１１は、ケーブルＣから電力が供給されることにより、磁界を発生させるように構成されている。回転子１２は、回転軸２に取り付けられ、固定子１１と対向するように固定子１１の内側（内周側）に配置されている。すなわち、モータ１は、インナーロータモータである。また、回転子１２は、固定子１１からの磁界により回転軸２と共に回転するように構成されている。そして、回転子１２は、回転軸２を介して羽根車５を回転駆動させるように構成されている。 The motor 1 is hermetically sealed so that water from the outside does not enter. Further, the motor 1 is configured to rotationally drive the impeller 5 connected to the rotating shaft 2 via the rotating shaft 2. Specifically, the motor 1 includes a stator 11 and a rotor 12. The stator 11 is arranged on the outside (outer peripheral side) of the rotor 12. The stator 11 has a coil (not shown). Further, the stator 11 is configured to generate a magnetic field by being supplied with electric power from the cable C. The rotor 12 is attached to the rotating shaft 2 and is arranged inside (inner peripheral side) of the stator 11 so as to face the stator 11. That is, the motor 1 is an inner rotor motor. Further, the rotor 12 is configured to rotate together with the rotating shaft 2 by a magnetic field from the stator 11. The rotor 12 is configured to rotationally drive the impeller 5 via the rotating shaft 2.

モータ１は、モータフレーム１３を含んでいる。モータフレーム１３の内部には、固定子１１と回転子１２とが配置されている。詳細には、モータフレーム１３は、回転軸２を囲み上下方向（Ｚ方向）に延びる中空空間が内側に形成された円筒形状を有している。また、モータフレーム１３内側に、固定子１１が圧入されることにより配置されている。すなわち、モータフレーム１３は、内周面が固定子１１の外周面と密着した状態で固定子１１が内側に配置されている。 The motor 1 includes a motor frame 13. A stator 11 and a rotor 12 are arranged inside the motor frame 13. Specifically, the motor frame 13 has a cylindrical shape in which a hollow space that surrounds the rotating shaft 2 and extends in the vertical direction (Z direction) is formed inside. Further, the stator 11 is press-fitted inside the motor frame 13 to be arranged. That is, in the motor frame 13, the stator 11 is arranged inside with the inner peripheral surface in close contact with the outer peripheral surface of the stator 11.

モータフレーム１３は、炭素繊維を含有した樹脂により形成されている。たとえば、モータフレーム１３は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ、ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）により形成されている。また、モータフレーム１３は、冷却フィン６と一体的に形成されている。冷却フィン６の詳細については後述する。 The motor frame 13 is formed of a resin containing carbon fibers. For example, the motor frame 13 is made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastics). Further, the motor frame 13 is integrally formed with the cooling fins 6. Details of the cooling fin 6 will be described later.

モータフレーム１３には、モータブラケット１４およびヘッドカバー１５が設けられている（取り付けられている）。モータブラケット１４およびヘッドカバー１５は、モータフレーム１３の上方端近傍に配置されている。モータブラケット１４は、ベアリング２１を支持している。ヘッドカバー１５は、内部にモータ保護装置やモータ１の起動停止を制御する部品が配置されている。 A motor bracket 14 and a head cover 15 are provided (attached) to the motor frame 13. The motor bracket 14 and the head cover 15 are arranged near the upper end of the motor frame 13. The motor bracket 14 supports the bearing 21. The head cover 15 is provided with a motor protection device and components for controlling the start / stop of the motor 1 inside.

回転軸２は、モータ１の駆動により回転するように構成されている。また、回転軸２は、モータ１の駆動力（トルク）を羽根車５に伝えるように構成されている。また、回転軸２は、ベアリング２１および２２により回転可能に支持されている。また、回転軸２は、モータ１からオイル室４を貫通してポンプ室３まで延びるように配置されている。また、回転軸２のモータ１側の端部（Ｚ１方向側端部）とは逆側の端部（Ｚ２方向側端部）には、羽根車５が取り付けられている。 The rotating shaft 2 is configured to rotate by driving the motor 1. Further, the rotating shaft 2 is configured to transmit the driving force (torque) of the motor 1 to the impeller 5. Further, the rotating shaft 2 is rotatably supported by bearings 21 and 22. Further, the rotary shaft 2 is arranged so as to extend from the motor 1 through the oil chamber 4 to the pump chamber 3. An impeller 5 is attached to an end portion (Z2 direction side end portion) of the rotating shaft 2 opposite to the motor 1 side end portion (Z1 direction side end portion).

ポンプ室３は、ポンプケーシング３１を含んでいる。ポンプケーシング３１の内部には、羽根車５が配置されている。ポンプケーシング３１は、モータフレーム１３の下方（Ｚ２方向）側に配置されている。ポンプケーシング３１には、水（汚水など）の吸込口３２と吐出口３３とが設けられている。 The pump chamber 3 includes a pump casing 31. An impeller 5 is arranged inside the pump casing 31. The pump casing 31 is arranged on the lower side (Z2 direction) side of the motor frame 13. The pump casing 31 is provided with a water (sewage, etc.) suction port 32 and a water discharge port 33.

ここで、以下では、水平面内において、吐出口３３と羽根車５とが並ぶ方向を、Ｘ方向とし、水平面内において、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向として説明する。また、Ｘ方向のうち、吐出口３３側から羽根車５側に向かう方向をＸ１方向とし、その逆方向をＸ２方向として説明する。 Here, the direction in which the discharge port 33 and the impeller 5 are lined up in the horizontal plane will be referred to as the X direction, and the direction orthogonal to the X direction in the horizontal plane will be described as the Y direction. Further, among the X directions, the direction from the discharge port 33 side toward the impeller 5 side will be referred to as the X1 direction, and the opposite direction will be referred to as the X2 direction.

羽根車５は、回転することにより、水中ポンプ１００が配置されたタンクなどの排水領域（図示せず）内の水を吸込口３２からポンプケーシング３１内に吸い込むとともに、吸い込んだ水を吐出口３３の方向（概ねＸ２方向）に送るように構成されている。 By rotating the impeller 5, the water in the drainage region (not shown) such as the tank in which the submersible pump 100 is arranged is sucked into the pump casing 31 from the suction port 32, and the sucked water is sucked into the discharge port 33. It is configured to send in the direction of (generally in the X2 direction).

ポンプケーシング３１は、脚部３４を含んでいる。脚部３４は、ポンプケーシング３１の本体部（羽根車５を内側に配置する容器部分）３１０の下端３１０ａに設けられている。脚部３４は、複数設けられ、ポンプケーシング３１（水中ポンプ１００）を支持している。すなわち、脚部３４は、下端が設置面Ｇに接触した状態で配置されている。 The pump casing 31 includes legs 34. The leg portion 34 is provided at the lower end 310 a of the main body portion (container portion in which the impeller 5 is arranged inside) 310 of the pump casing 31. A plurality of legs 34 are provided to support the pump casing 31 (submersible pump 100). That is, the leg portion 34 is arranged with the lower end in contact with the installation surface G.

オイル室４は、モータ１およびポンプ室３の間に配置されている。詳細には、オイル室４は、モータフレーム１３の下方側（Ｚ２方向側）、かつ、ポンプケーシング３１の上方側（Ｚ１方向側）に配置されている。 The oil chamber 4 is arranged between the motor 1 and the pump chamber 3. Specifically, the oil chamber 4 is arranged on the lower side (Z2 direction side) of the motor frame 13 and the upper side (Z1 direction side) of the pump casing 31.

オイル室４は、オイルケーシング４１と、メカニカルシール４２と、オイルリフター４３とを含んでいる。オイルケーシング４１は、内側にオイルが充填されている。 The oil chamber 4 includes an oil casing 41, a mechanical seal 42, and an oil lifter 43. The oil casing 41 is filled with oil inside.

オイルケーシング４１は、ベアリング２２を支持するベアリングハウジング４１ａの下側に位置しており、ベアリングハウジング４１ａとオイルケーシング４１ｂとは、互いに係合することにより、内側にオイルを充填するための中空空間を形成している。オイルケーシング４１ｂは、ポンプケーシング３１に対して吸込口３２の上方（Ｚ１方向）側に取り付けられている。 The oil casing 41 is located below the bearing housing 41a that supports the bearing 22, and the bearing housing 41a and the oil casing 41b engage with each other to provide a hollow space for filling oil inside. Is forming. The oil casing 41b is attached to the upper side (Z1 direction) side of the suction port 32 with respect to the pump casing 31.

メカニカルシール４２は、負荷側（ポンプ室３側、つまり、Ｚ２方向側）および反負荷側（ポンプ室３に対して反対側、つまり、Ｚ１方向側）に、それぞれ、摺動部（図示せず）を有している。負荷側の摺動部は、ポンプ室３の圧力水がオイル室４に流入するのを防止（抑制）する機能を有している。また、反負荷側の摺動部は、オイル室４のオイルを含む流体がモータ１側に流入するのを防止（抑制）する機能を有している。なお、摺動部は、オイル室４に充填されたオイルによって、潤滑されるとともに、焼きつかないように冷却される。メカニカルシール４２の反負荷側（上端）の上方で、ベアリング２２との間には、シール（図示せず）が設けられている。シールは、たとえば、オイルシール等が用いられる。 The mechanical seal 42 has sliding portions (not shown) on the load side (pump chamber 3 side, that is, the Z2 direction side) and the counterload side (opposite side to the pump chamber 3, that is, the Z1 direction side), respectively. )have. The sliding portion on the load side has a function of preventing (suppressing) the pressure water of the pump chamber 3 from flowing into the oil chamber 4. Further, the sliding portion on the counterload side has a function of preventing (suppressing) the fluid containing oil in the oil chamber 4 from flowing into the motor 1 side. The sliding portion is lubricated by the oil filled in the oil chamber 4 and cooled so as not to be seized. A seal (not shown) is provided above the counterload side (upper end) of the mechanical seal 42 and between the mechanical seal 42 and the bearing 22. As the seal, for example, an oil seal or the like is used.

オイルリフター４３は、オイル室４の回転軸２の周りに設けられ、回転軸２の周囲を囲う筒形状を有している。また、オイルリフター４３は、回転軸２の回転に伴いオイルを上方向（Ｚ１方向）に持ち上げるように構成されている。つまり、オイルリフター４３は、メカニカルシール４２の反負荷側の摺動部にオイルを供給するように構成されている。また、オイルリフター４３の下部には、貫通孔４３ａが設けられている。貫通孔４３ａは、オイルリフター４３の内周側にオイルを導くように構成されている。また、オイルリフター４３は、上方向（Ｚ１方向）に持ち上げたオイルをオイルリフター４３の上端側から外周側に戻すように構成されている。このようにして、オイルリフター４３は、メカニカルシール４２周りにおいてオイルを循環させている。 The oil lifter 43 is provided around the rotating shaft 2 of the oil chamber 4, and has a tubular shape that surrounds the rotating shaft 2. Further, the oil lifter 43 is configured to lift the oil upward (Z1 direction) as the rotation shaft 2 rotates. That is, the oil lifter 43 is configured to supply oil to the sliding portion on the opposite load side of the mechanical seal 42. Further, a through hole 43a is provided in the lower portion of the oil lifter 43. The through hole 43a is configured to guide oil to the inner peripheral side of the oil lifter 43. Further, the oil lifter 43 is configured to return the oil lifted in the upward direction (Z1 direction) from the upper end side to the outer peripheral side of the oil lifter 43. In this way, the oil lifter 43 circulates oil around the mechanical seal 42.

（冷却フィンの構成）
次に、図１〜図３を参照して、冷却フィン６の構成について説明する。 (Cooling fin configuration)
Next, the configuration of the cooling fin 6 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図１に示す冷却フィン６は、モータフレーム１３と同様に、炭素繊維を含有した樹脂により形成されている。すなわち、冷却フィン６は、炭素繊維強化プラスチックにより形成されている。また、冷却フィン６は、薄い平板形状を有している。また、冷却フィン６は、回転軸２の軸方向（Ｚ方向）と直交する方向に延びている。また、冷却フィン６は、上下方向（Ｚ方向）にも延びている。すなわち、冷却フィン６は、回転軸２の半径方向（Ｒ１方向）に延びている。また、冷却フィン６は、半径方向（Ｒ１）方向において、均等な幅ｔ１を有している。 The cooling fin 6 shown in FIG. 1 is formed of a resin containing carbon fibers, similarly to the motor frame 13. That is, the cooling fin 6 is made of carbon fiber reinforced plastic. Further, the cooling fin 6 has a thin flat plate shape. Further, the cooling fins 6 extend in a direction orthogonal to the axial direction (Z direction) of the rotating shaft 2. Further, the cooling fins 6 also extend in the vertical direction (Z direction). That is, the cooling fins 6 extend in the radial direction (R1 direction) of the rotating shaft 2. Further, the cooling fins 6 have a uniform width t1 in the radial direction (R1) direction.

冷却フィン６は、モータフレーム１３と一体的に形成されている。なお、図１では、説明の便宜上、図２に示す中心線α上の１個の冷却フィン６のみを示している。中心線αは、回転軸２と吐出口３３とを通りＸ方向の延びる水中ポンプ１００の中心線である。図２および図３に示すように、冷却フィン６は、モータフレーム１３の外周に複数（１３個）設けられている。詳細には、冷却フィン６は、図２に示すように、中心線α上に１個、中心線αのＹ方向の一方側および他方側にそれぞれ６個ずつ設けられている。また、複数（１３個）の冷却フィン６は、平面視において（Ｚ方向から見て）、中心線αに対して線対称に配置されている。 The cooling fin 6 is integrally formed with the motor frame 13. Note that FIG. 1 shows only one cooling fin 6 on the center line α shown in FIG. 2 for convenience of explanation. The center line α is the center line of the submersible pump 100 extending in the X direction through the rotating shaft 2 and the discharge port 33. As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality (13) of cooling fins 6 are provided on the outer periphery of the motor frame 13. Specifically, as shown in FIG. 2, one cooling fin 6 is provided on the center line α, and six cooling fins 6 are provided on one side and the other side of the center line α in the Y direction. Further, the plurality of (13) cooling fins 6 are arranged line-symmetrically with respect to the center line α in a plan view (viewed from the Z direction).

図１に示すように、冷却フィン６のモータフレーム１３との接続部分６ａは、高さ方向において、固定子１１を含む範囲であり、固定子１１よりも大きな範囲に設けられている。すなわち、冷却フィン６の接続部分６ａは、高さ方向において、固定子１１の全範囲とオーバーラップしている。 As shown in FIG. 1, the connection portion 6a of the cooling fin 6 with the motor frame 13 is a range including the stator 11 in the height direction, and is provided in a range larger than the stator 11. That is, the connecting portion 6a of the cooling fin 6 overlaps the entire range of the stator 11 in the height direction.

図２に示すように、複数（１３個）の冷却フィン６は、回転軸２の周方向（Ｒ２方向）において、部分的に互いに所定角度を隔てて配置されている。詳細には、複数（１３個）の冷却フィン６は、回転軸２のＸ２方向側（吐出口３３側）を除き、周方向に均等な角度間隔（２２．５度）で配置されている。 As shown in FIG. 2, a plurality of (13) cooling fins 6 are arranged at a predetermined angle from each other in the circumferential direction (R2 direction) of the rotating shaft 2. Specifically, the plurality of (13) cooling fins 6 are arranged at uniform angular intervals (22.5 degrees) in the circumferential direction except for the X2 direction side (discharge port 33 side) of the rotating shaft 2.

図１に示すように、冷却フィン６は、半径方向（Ｒ１方向）の幅ｔ１を維持しながら、概ね、上下方向（Ｚ方向）に延びている。なお、冷却フィン６は、ポンプケーシング３１と干渉しないように、下方側で、かつ、半径方向（Ｒ１方向）の外側の部分が、ポンプケーシング３１を避けて下方（Ｚ２方向）に延びている。 As shown in FIG. 1, the cooling fins 6 generally extend in the vertical direction (Z direction) while maintaining the width t1 in the radial direction (R1 direction). The cooling fin 6 extends downward (Z2 direction) so as not to interfere with the pump casing 31 so that the lower portion and the outer portion in the radial direction (R1 direction) avoid the pump casing 31.

ここで、第１実施形態では、冷却フィン６は、ポンプケーシング３１の上端３１ａよりも下側に延びている。すなわち、冷却フィン６の下端６ｂは、ポンプケーシング３１の上端３１ａよりも下側に配置されている。また、冷却フィン６の下端６ｂは、ポンプケーシング３１の本体部３１０の下端３１０ａよりも下側まで延びている。 Here, in the first embodiment, the cooling fin 6 extends below the upper end 31a of the pump casing 31. That is, the lower end 6b of the cooling fin 6 is arranged below the upper end 31a of the pump casing 31. Further, the lower end 6b of the cooling fin 6 extends below the lower end 310a of the main body 310 of the pump casing 31.

また、冷却フィン６は、水中ポンプ１００の設置面Ｇ近傍まで延びている。すなわち、冷却フィン６の下端６ｂは、間隔ｔ２を隔てて、水中ポンプ１００の設置面Ｇ近傍に配置されている。具体例として、冷却フィン６の下端６ｂは、水中ポンプ１００の設置面Ｇから１ｍｍ（ｔ２）上方に離間した位置に配置されている。また、冷却フィン６は、吸込口３２よりも下側まで延びている。また、冷却フィン６は、ポンプケーシング３１の脚部３４が設けられる高さ方向の範囲内の所定高さ位置まで、モータフレーム１３側から延びている。 Further, the cooling fin 6 extends to the vicinity of the installation surface G of the submersible pump 100. That is, the lower end 6b of the cooling fin 6 is arranged near the installation surface G of the submersible pump 100 with an interval t2. As a specific example, the lower end 6b of the cooling fin 6 is arranged at a position separated from the installation surface G of the submersible pump 100 by 1 mm (t2). Further, the cooling fin 6 extends below the suction port 32. Further, the cooling fins 6 extend from the motor frame 13 side to a predetermined height position within a range in the height direction in which the legs 34 of the pump casing 31 are provided.

（モータフレームおよび冷却フィンの材料特性）
次に、図４を参照して、モータフレーム１３および冷却フィン６を形成する炭素繊維強化プラスチックの材料特性の一例について説明する。 (Material characteristics of motor frame and cooling fins)
Next, an example of the material properties of the carbon fiber reinforced plastic forming the motor frame 13 and the cooling fins 6 will be described with reference to FIG.

炭素繊維強化プラスチックは、たとえば、熱伝導率が３以上３．５以下[ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃]であり、引張強さが１６０以上４５０以下[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、引張弾性率が１２０００以上１５０００以下[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、曲げ強さが１３０以上２００以下[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、曲げ弾性率が９０００以上１３０００以下[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、線膨張係数０．２以上０．４以下[１０^-6／℃]であり、密度が、１．５[ｇ／ｃｍ³]である。 The carbon fiber reinforced plastic has, for example, a thermal conductivity of 3 or more and 3.5 or less [kcal / m · h · ° C], a tensile strength of 160 or more and 450 or less [kgf / mm ² ], and a tensile elastic modulus. Is 12000 or more and 15000 or less [kgf / mm ² ], the bending strength is 130 or more and 200 or less [kgf / mm ² ], the flexural modulus is 9000 or more and 13000 or less [kgf / mm ² ], and the linear expansion The coefficient is 0.2 or more and 0.4 or less [10 ^-6 / ° C], and the density is 1.5 [g / cm ³ ].

炭素繊維強化プラスチックと金属材料との比較について説明する。ここでは金属材料の一例としてアルミニウムを挙げる。 The comparison between carbon fiber reinforced plastic and metal material will be described. Here, aluminum is taken as an example of a metal material.

アルミニウムは、熱伝導率が１００[ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃]であり、引張強さが２５[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、引張弾性率が７２００[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、線膨張係数２３．６[１０^-6／℃]であり、密度が、２．７[ｇ／ｃｍ³]である。したがって、炭素繊維強化プラスチックは、アルミニウムよりも機械的強度が高く、熱により変形しにくい材料である。また、炭素繊維強化プラスチックは、アルミニウムよりも密度が小さい（約半分）。 Aluminum has a thermal conductivity of 100 [kcal / m · h · ° C], a tensile strength of 25 [kgf / mm ² ], a tensile elastic modulus of 7200 [kgf / mm ² ], and linear expansion. It has a coefficient of 23.6 [10 ^-6 / ° C] and a density of 2.7 [g / cm ³ ]. Therefore, carbon fiber reinforced plastic is a material having higher mechanical strength than aluminum and is not easily deformed by heat. Also, carbon fiber reinforced plastic has a lower density (about half) than aluminum.

炭素繊維強化プラスチックと樹脂材料との比較について説明する。ここでは樹脂材料の例としてＭＣナイロン、６ナイロンおよびポリプロピレンを挙げる。 A comparison between carbon fiber reinforced plastic and resin material will be described. Here, MC nylon, 6 nylon and polypropylene are given as examples of resin materials.

ＭＣナイロンは、引張強さが８．６[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、引張弾性率が３８０[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、曲げ強さが１１[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、曲げ弾性率が３５５[ｋｇｆ／ｍｍ²]であり、線膨張係数８３[１０^-6／℃]であり、密度が、１．１５[ｇ／ｃｍ³]である。したがって、炭素繊維強化プラスチックは、ＭＣナイロンよりも機械的強度が極めて高く、熱により極めて変形しにくい材料である。 MC nylon has a tensile strength of 8.6 [kgf / mm ² ], a tensile elastic modulus of 380 [kgf / mm ² ], a bending strength of 11 [kgf / mm ² ], and a flexural modulus. The rate is 355 [kgf / mm ² ], the linear expansion coefficient is 83 [10 ^-6 / ° C], and the density is 1.15 [g / cm ³ ]. Therefore, carbon fiber reinforced plastic is a material that has extremely higher mechanical strength than MC nylon and is extremely resistant to deformation due to heat.

６ナイロンは、熱伝導率が０．２１５[ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃]であり、密度が、１．１２以上１．１４以下[ｇ／ｃｍ³]である。また、ポリプロピレンは、熱伝導率が０．１０７[ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃]であり、密度が、０．９０以上０．９１以下[ｇ／ｃｍ³]である。したがって、炭素繊維強化プラスチックは、６ナイロンやポリプロピレンよりも、少なくとも１０倍以上、熱伝導率が大きい材料である。つまり、炭素繊維を樹脂に含有させた材料（炭素繊維強化プラスチック）は、樹脂のみからなる材料（炭素繊維を樹脂に含有させていない材料）よりも、極めて熱伝導率が大きい。 6 Nylon has a thermal conductivity of 0.215 [kcal / m · h · ° C] and a density of 1.12 or more and 1.14 or less [g / cm ³ ]. Further, polypropylene has a thermal conductivity of 0.107 [kcal / m · h · ° C] and a density of 0.90 or more and 0.91 or less [g / cm ³ ]. Therefore, carbon fiber reinforced plastic is a material having a thermal conductivity at least 10 times higher than that of 6-nylon or polypropylene. That is, the material containing carbon fiber in the resin (carbon fiber reinforced plastic) has extremely higher thermal conductivity than the material consisting only of the resin (material not containing the carbon fiber in the resin).

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of the first embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.

第１実施形態では、上記のように、ポンプケーシング３１をモータフレーム１３の下方に配置し、モータフレーム１３の外周に配置され、ポンプケーシング３１の上端３１ａよりも下側まで延びる冷却フィン６を設ける。これにより、モータフレーム１３の下側に配置されるポンプケーシング３１の高さ位置まで冷却フィン６が配置されるので、モータフレーム１３よりも低い水位において、冷却フィン６を水と接触させることができる。その結果、モータフレーム１３よりも低い水位においてもモータ１を効率よく冷却することができる。また、ポンプケーシング３１に水が流入する際、冷却フィン６により水を整流することによって、空気吸込み渦の発生を抑制することができる。 In the first embodiment, as described above, the pump casing 31 is arranged below the motor frame 13, and the cooling fins 6 which are arranged on the outer periphery of the motor frame 13 and extend below the upper end 31a of the pump casing 31 are provided. .. As a result, the cooling fins 6 are arranged up to the height position of the pump casing 31 arranged under the motor frame 13, so that the cooling fins 6 can be brought into contact with water at a water level lower than that of the motor frame 13. .. As a result, the motor 1 can be efficiently cooled even at a water level lower than that of the motor frame 13. Further, when water flows into the pump casing 31, the generation of an air suction vortex can be suppressed by rectifying the water by the cooling fins 6.

また、第１実施形態では、上記のように、冷却フィン６を、水中ポンプ１００の設置面Ｇ近傍まで延ばす。これにより、冷却フィン６を配置可能な下方の限度である設置面Ｇ近傍まで冷却フィン６が延びるので、水位が設置面Ｇ近傍であっても冷却フィン６を水に接触させてモータ１を効率よく冷却することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the cooling fin 6 is extended to the vicinity of the installation surface G of the submersible pump 100. As a result, the cooling fins 6 extend to the vicinity of the installation surface G, which is the lower limit on which the cooling fins 6 can be arranged. Therefore, even if the water level is near the installation surface G, the cooling fins 6 are brought into contact with water to make the motor 1 efficient. Can be cooled well.

また、第１実施形態では、上記のように、冷却フィン６を、吸込口３２よりも下側まで延ばす。これにより、水中ポンプ１００の運転を開始する水位よりも下方に冷却フィン６の一部を配置することができるので、運転開始時に確実に冷却フィン６によるモータ１の冷却を行うことができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the cooling fin 6 is extended below the suction port 32. As a result, a part of the cooling fins 6 can be arranged below the water level at which the operation of the submersible pump 100 is started, so that the motor 1 can be reliably cooled by the cooling fins 6 at the start of operation.

また、第１実施形態では、上記のように、ポンプケーシング３１に、水中ポンプ１００を支持する脚部３４を設け、冷却フィン６を、脚部３４が設けられる高さ方向の範囲内の所定高さ位置まで、モータフレーム１３側から延ばす。これにより、脚部３４により水中ポンプ１００を安定して支持することができる。また、ポンプケーシング３１の上端３１ａよりも、より低い位置の脚部３４まで冷却フィン６が延びるので、ポンプケーシング３１よりも低い水位においてより高い位置のモータ１を効率よく冷却することができる。空気吸込み渦の発生をより抑制することができる。また、脚部３４により安定して水中ポンプ１００を支持することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the pump casing 31 is provided with the leg portion 34 for supporting the submersible pump 100, and the cooling fin 6 is provided with the cooling fin 6 at a predetermined height within the height range in which the leg portion 34 is provided. Extend from the motor frame 13 side to the upper position. As a result, the submersible pump 100 can be stably supported by the legs 34. Further, since the cooling fins 6 extend to the legs 34 at a lower position than the upper end 31a of the pump casing 31, the motor 1 at a higher position can be efficiently cooled at a water level lower than that of the pump casing 31. The generation of air suction vortices can be further suppressed. In addition, the legs 34 can stably support the submersible pump 100.

また、第１実施形態では、上記のように、複数の冷却フィン６を、回転軸２の周方向において、部分的に互いに所定角度を隔てて配置する。これにより、モータフレーム１３（回転軸２）の周方向に複数の冷却フィン６がバランスよく配置されるので、モータフレーム１３（回転軸２）の周方向において、複数の冷却フィン６によりモータフレーム１３からバランスよく効率的に放熱することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the plurality of cooling fins 6 are partially arranged at predetermined angles from each other in the circumferential direction of the rotation shaft 2. As a result, a plurality of cooling fins 6 are arranged in a well-balanced manner in the circumferential direction of the motor frame 13 (rotary shaft 2), so that the motor frame 13 is formed by the plurality of cooling fins 6 in the circumferential direction of the motor frame 13 (rotary shaft 2). It is possible to dissipate heat efficiently in a well-balanced manner.

また、第１実施形態では、上記のように、冷却フィン６を、炭素繊維を含有した樹脂により形成する。これにより、機械的強度の高い材料により、冷却フィン６を形成することができる。また、金属以外の材料で、冷却フィン６を形成することができるので、冷却フィン６を腐食させないようにすることができるとともに、軽量化も図る事ができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the cooling fins 6 are formed of a resin containing carbon fibers. As a result, the cooling fin 6 can be formed of a material having high mechanical strength. Further, since the cooling fin 6 can be formed of a material other than metal, the cooling fin 6 can be prevented from being corroded and the weight can be reduced.

また、第１実施形態では、上記のように、モータフレーム１３を、炭素繊維を含有した樹脂により形成するとともに、冷却フィン６と一体的に形成する。これにより、機械的強度の高い材料により、モータフレーム１３を形成することができる。また、金属以外の材料で、モータフレーム１３を形成することができるので、モータフレーム１３を腐食させないようにすることができるとともに、軽量化も図る事ができる。また、モータフレーム１３と冷却フィン６とが一体的に形成されるので、部品点数を削減することができるとともに、モータフレーム１３から冷却フィン６に効率的に熱を伝達することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the motor frame 13 is formed of the resin containing carbon fibers and is integrally formed with the cooling fins 6. As a result, the motor frame 13 can be formed of a material having high mechanical strength. Further, since the motor frame 13 can be formed of a material other than metal, the motor frame 13 can be prevented from being corroded and the weight can be reduced. Further, since the motor frame 13 and the cooling fins 6 are integrally formed, the number of parts can be reduced and heat can be efficiently transferred from the motor frame 13 to the cooling fins 6.

また、第１実施形態では、上記のように、冷却フィン６を、回転軸２の軸方向と略直交する方向に延ばす。これにより、冷却フィン６が延びるので、冷却フィン６の水に接触する面積を増大させることができる。その結果、冷却フィン６から効果的に放熱することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the cooling fin 6 is extended in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the rotating shaft 2. As a result, the cooling fins 6 are extended, so that the area of the cooling fins 6 in contact with water can be increased. As a result, heat can be effectively dissipated from the cooling fins 6.

また、第１実施形態では、上記のように、モータ１を、モータフレーム１３に密着状態で配置されるインナーロータモータにより構成する。これにより、モータフレーム１３と固定子１１とを密着させることによって、固定子１１からモータフレーム１３に効率的に熱を伝達することができる。その結果、モータフレーム１３を介して冷却フィン６から効果的に放熱することができる。 Further, in the first embodiment, as described above, the motor 1 is composed of an inner rotor motor that is arranged in close contact with the motor frame 13. As a result, heat can be efficiently transferred from the stator 11 to the motor frame 13 by bringing the motor frame 13 and the stator 11 into close contact with each other. As a result, heat can be effectively dissipated from the cooling fins 6 via the motor frame 13.

［第２実施形態］
次に、図５および図６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態の構成に加えて、冷却フィン６に板部材６１を設けた例について説明する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In this second embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, an example in which the plate member 61 is provided on the cooling fin 6 will be described.

本発明の第２実施形態による水中ポンプ２００（図１参照）は、板部材６１が設けられた冷却フィン６を備えている。 The submersible pump 200 (see FIG. 1) according to the second embodiment of the present invention includes a cooling fin 6 provided with a plate member 61.

板部材６１は、１個設けられている。また、板部材６１は、ポンプケーシング３１の吸込口３２よりも下方側に設けられている。また、板部材６１は、冷却フィン６の下端６ｂよりも上方側に設けられている。また、板部材６１は、平面視において、水平方向に延びる円環形状（環形状）を有している。また、板部材６１は、複数（１３個）の冷却フィン６を互いに接続している。また、板部材６１は、平面視において、中心に回転軸２が配置されている。また、板部材６１および複数（１３個）の冷却フィン６は、ポンプケーシング３１の吸込口３２への水の流路を上下方向および横方向において複数に分割（区画）している。 One plate member 61 is provided. Further, the plate member 61 is provided below the suction port 32 of the pump casing 31. Further, the plate member 61 is provided above the lower end 6b of the cooling fin 6. Further, the plate member 61 has an annular shape (ring shape) extending in the horizontal direction in a plan view. Further, the plate member 61 connects a plurality of (13) cooling fins 6 to each other. Further, the plate member 61 has a rotation shaft 2 arranged at the center in a plan view. Further, the plate member 61 and the plurality (13) cooling fins 6 divide (partition) the water flow path to the suction port 32 of the pump casing 31 in the vertical direction and the lateral direction.

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of the second embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.

第２実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプケーシング３１をモータフレーム１３の下方に配置し、モータフレーム１３の外周に配置され、ポンプケーシング３１の上端３１ａよりも下側まで延びる冷却フィン６を設ける。これにより、モータフレーム１３よりも低い水位においてもモータ１を効率よく冷却することができる。 In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the pump casing 31 is arranged below the motor frame 13, is arranged on the outer periphery of the motor frame 13, and is cooled to extend below the upper end 31a of the pump casing 31. The fin 6 is provided. As a result, the motor 1 can be efficiently cooled even at a water level lower than that of the motor frame 13.

また、第２実施形態では、上記のように、複数の冷却フィン６に、ポンプケーシング３１の吸込口３２よりも下方側で複数の冷却フィン６を互いに接続し、平面視において、環形状を有する板部材６１を設ける。これにより、板部材６１に冷却フィン６からの熱を伝えることによって、板部材６１からも放熱を行うことができる。その結果、より高い位置のモータ１を効率よく冷却することができる。また、円環形状を有する板部材６１により、吸込口３２への流路を分割して、水を効果的に整流することができる。その結果、空気吸込み渦の発生を効果的に抑制することができる。また、板部材６１により複数の冷却フィン６を互いに接続することによって、冷却フィン６を変形しにくくすることが可能となる。また、環形状の板部材６１を増やす事により、水中ポンプ２００への異物進入を防ぐ為のストレーナーのような役割を、板部材６１および冷却フィン６に持たせることができる。 Further, in the second embodiment, as described above, the plurality of cooling fins 6 are connected to each other on the lower side of the suction port 32 of the pump casing 31 and have a ring shape in a plan view. A plate member 61 is provided. As a result, heat can be dissipated from the plate member 61 by transferring the heat from the cooling fins 6 to the plate member 61. As a result, the motor 1 at a higher position can be efficiently cooled. Further, the plate member 61 having an annular shape divides the flow path to the suction port 32, and water can be effectively rectified. As a result, the generation of an air suction vortex can be effectively suppressed. Further, by connecting the plurality of cooling fins 6 to each other by the plate member 61, it is possible to make the cooling fins 6 less likely to be deformed. Further, by increasing the number of ring-shaped plate members 61, the plate members 61 and the cooling fins 6 can have a role like a strainer for preventing foreign matter from entering the submersible pump 200.

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。 Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

［第３実施形態］
次に、図１、図７および図８を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、回転軸２の周方向（Ｒ２方向）に所定角度間隔で１個ずつ冷却フィン６を配置した上記第１実施形態とは異なり、回転軸２の周方向（Ｒ２方向）に所定角度間隔で冷却フィン６を２個ずつ（２個で１組の冷却フィン６のセット６０を１個ずつ）配置する例について説明する。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 7 and 8. In the third embodiment, unlike the first embodiment in which the cooling fins 6 are arranged one by one at predetermined angular intervals in the circumferential direction (R2 direction) of the rotating shaft 2, the circumferential direction of the rotating shaft 2 (R2 direction). An example will be described in which two cooling fins 6 are arranged at predetermined angular intervals (two sets of cooling fins 6 are arranged one by one).

本発明の第３実施形態による水中ポンプ３００（図１参照）では、図７に示すように、冷却フィン６が一対設けられている。つまり、水中ポンプ３００は、一対の冷却フィン６のセット６０を複数備えている。また、一対の冷却フィン６は、間隔ｔ３（図８参照）を隔てて、互いに近接して配置されている。また、一対の冷却フィン６は、一対の冷却フィン６間で、表面張力により水を吸い上げ可能なように構成されている。 As shown in FIG. 7, the submersible pump 300 (see FIG. 1) according to the third embodiment of the present invention is provided with a pair of cooling fins 6. That is, the submersible pump 300 includes a plurality of sets 60 of a pair of cooling fins 6. Further, the pair of cooling fins 6 are arranged close to each other with an interval t3 (see FIG. 8). Further, the pair of cooling fins 6 are configured so that water can be sucked up by surface tension between the pair of cooling fins 6.

一対の冷却フィン６のセット６０は、複数（１３組）設けられている。複数の一対の冷却フィン６のセット６０は、それぞれ、第１実施形態の複数（１３個）の冷却フィン６に対応する位置に設けられている。すなわち、複数の一対の冷却フィン６のセット６０は、それぞれ、回転軸２のＸ２方向側（吐出口３３側）を除き、周方向に均等な角度間隔（２２．５度）で配置されている。また、図８に示すように、一対の冷却フィン６の間隔ｔ３は、たとえば、０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定される。 A plurality (13 sets) of the set 60 of the pair of cooling fins 6 are provided. The set 60 of the plurality of pairs of cooling fins 6 is provided at positions corresponding to the plurality (13) of the cooling fins 6 of the first embodiment, respectively. That is, the set 60 of the plurality of pairs of cooling fins 6 are arranged at uniform angular intervals (22.5 degrees) in the circumferential direction except for the X2 direction side (discharge port 33 side) of the rotating shaft 2, respectively. .. Further, as shown in FIG. 8, the distance t3 between the pair of cooling fins 6 is set to, for example, 0.5 mm or more and 1 mm or less.

第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。 Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

（第３実施形態の効果）
第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。 (Effect of Third Embodiment)
In the third embodiment, the following effects can be obtained.

第３実施形態では、上記第１実施形態と同様に、ポンプケーシング３１をモータフレーム１３の下方に配置し、モータフレーム１３の外周に配置され、ポンプケーシング３１の上端３１ａよりも下側まで延びる冷却フィン６を設ける。これにより、モータフレーム１３よりも低い水位においてもモータ１を効率よく冷却することができる。 In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the pump casing 31 is arranged below the motor frame 13, is arranged on the outer periphery of the motor frame 13, and is cooled to extend below the upper end 31a of the pump casing 31. The fin 6 is provided. As a result, the motor 1 can be efficiently cooled even at a water level lower than that of the motor frame 13.

また、第３実施形態では、上記のように、一対の冷却フィン６を、互いに近接して配置し、一対の冷却フィン６の間で、表面張力により、水を吸い上げ可能なように構成する。これにより、一対の冷却フィン６により水を吸い上げて水を気化熱として放熱することができるので、冷却フィン６から効果的に放熱することができる。また、水中ポンプ３００運転直後の停止時においても、冷却フィン６間に保持された水がモータフレーム１３から発せられる熱によって気化され続けるので、水中ポンプ３００は、効率よく冷却効果を与え続けることができる。 Further, in the third embodiment, as described above, the pair of cooling fins 6 are arranged close to each other so that water can be sucked up between the pair of cooling fins 6 by surface tension. As a result, the pair of cooling fins 6 can suck up water and dissipate the water as heat of vaporization, so that the cooling fins 6 can effectively dissipate heat. Further, even when the submersible pump 300 is stopped immediately after the operation, the water held between the cooling fins 6 continues to be vaporized by the heat generated from the motor frame 13, so that the submersible pump 300 can continue to efficiently provide the cooling effect. it can.

第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。 Other effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment.

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。 (Modification example)
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、冷却フィンおよびモータフレームを炭素繊維を含有した樹脂により形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、冷却フィンおよびモータフレームを、金属（たとえば、平畳織金網など）などの炭素繊維を含有した樹脂以外の材料により形成してもよい。また、冷却フィンおよびモータフレームの一方のみを炭素繊維を含有した樹脂により形成し、他方を金属（たとえば、平畳織金網（ポアメット））などの炭素繊維を含有した樹脂以外の材料により形成してもよい。 For example, in the first to third embodiments, the cooling fins and the motor frame are formed of a resin containing carbon fibers, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the cooling fins and the motor frame may be formed of a material other than the resin containing carbon fibers such as metal (for example, flat tatami woven wire mesh). Further, only one of the cooling fins and the motor frame is formed of a resin containing carbon fibers, and the other is formed of a material other than the resin containing carbon fibers such as a metal (for example, flat tatami woven wire mesh (poremet)). May be good.

また、上記第１〜第３実施形態では、水中ポンプを支持する脚部を設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、たとえば、図９に示す第１実施形態の変形例の水中ポンプ４００のように、脚部を設けることなく、冷却フィン４０６により自立するように構成してもよい。具体例として、冷却フィン４０６は、回転軸２の周方向に間隔を隔てて複数（１３個）設けられている。なお、図９では、図１と同様に説明の便宜上、１個の冷却フィン４０６のみを代表して示している。複数の冷却フィン４０６は、それぞれ、設置面Ｇ接触している。これにより、冷却フィン６により水中ポンプ４００を自立させることができるので、水中ポンプ４００を自立させるための構成を別途設ける必要がなく装置構成を簡素化することができる。 Further, in the first to third embodiments, an example in which the legs for supporting the submersible pump are provided has been shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, as in the submersible pump 400 of the modified example of the first embodiment shown in FIG. 9, the cooling fins 406 may be configured to be self-supporting without providing the legs. As a specific example, a plurality (13) of cooling fins 406 are provided at intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 2. Note that, in FIG. 9, as in FIG. 1, for convenience of explanation, only one cooling fin 406 is shown as a representative. The plurality of cooling fins 406 are in contact with the installation surface G, respectively. As a result, since the submersible pump 400 can be made independent by the cooling fins 6, it is not necessary to separately provide a configuration for making the submersible pump 400 independent, and the device configuration can be simplified.

また、上記第２実施形態では、板部材を１個設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、図１０に示す第２実施形態の変形例の水中ポンプ５００のように、板部材６１を２個以上設けてもよい。水中ポンプ５００では、板部材６１は、冷却フィン６の下端６ｂにも設けられている。２個の板部材６１は、互いに平行に配置されている。なお、板部材は３個以上設けてもよい。このように板部材を増やす事によって、冷却フィンを補強することができるとともに、冷却フィンと板部材により吸込口への水の流入経路の区間分けを行い、より整流効果を持たせる事が可能となる。また、板部材を増やし、冷却フィンと板部材とにより分割される区間を細かくすることで、ポンプへの異物進入を防ぐ為のストレーナーのような役割を持たせることができる。 Further, in the second embodiment, an example in which one plate member is provided is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, two or more plate members 61 may be provided as in the submersible pump 500 of the modified example of the second embodiment shown in FIG. In the submersible pump 500, the plate member 61 is also provided at the lower end 6b of the cooling fin 6. The two plate members 61 are arranged parallel to each other. In addition, 3 or more plate members may be provided. By increasing the number of plate members in this way, the cooling fins can be reinforced, and the cooling fins and plate members can divide the water inflow path to the suction port to provide a more rectifying effect. Become. Further, by increasing the number of plate members and making the section divided by the cooling fins and the plate members finer, it is possible to have a role like a strainer for preventing foreign matter from entering the pump.

また、上記第２実施形態では、板部材を円環状に形成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、板部材を四角形やその他多角形状の環状に形成してもよい。また、多角形以外にも、例えば板部材に厚みを持たせた円錐台状の環状に形成してもよい。 Further, in the second embodiment, an example in which the plate member is formed in an annular shape is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the plate member may be formed into a quadrangular or other polygonal annular shape. In addition to the polygonal shape, for example, the plate member may be formed into a truncated cone-shaped ring having a thickness.

また、上記第１〜第３実施形態では、冷却フィンを１３個設けた例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、冷却フィンを１以上１２個以下、または１４個以上設けてもよい。 Further, in the first to third embodiments, an example in which 13 cooling fins are provided is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, 1 or more and 12 or less, or 14 or more cooling fins may be provided.

また、上記第１〜第３実施形態では、モータフレームおよび冷却フィンを一体的に構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、モータフレームおよび冷却フィンを別体で構成してもよい。 Further, in the first to third embodiments, an example in which the motor frame and the cooling fins are integrally configured is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the motor frame and the cooling fins may be formed separately.

また、上記第１〜第３実施形態では、モータをインナーロータモータにより構成した例を示したが、本発明では、モータをインナーロータモータにより構成しなくてもよい。 Further, in the first to third embodiments, the example in which the motor is configured by the inner rotor motor is shown, but in the present invention, the motor may not be configured by the inner rotor motor.

また、上記第１〜第３実施形態では、複数の冷却フィンを羽根車の周方向の一部に配置した（吐出口側に配置しなかった）例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、複数の冷却フィンを羽根車の周方向の全域に均等に配置してもよい。 Further, in the first to third embodiments, a plurality of cooling fins are arranged in a part of the impeller in the circumferential direction (not arranged on the discharge port side), but the present invention is limited to this. Absent. In the present invention, a plurality of cooling fins may be evenly arranged over the entire circumferential direction of the impeller.

また、上記第１〜第３実施形態では、冷却フィンを設置面近傍まで延びるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、冷却フィンがポンプケーシングの上端よりも下側まで延びているのであれば、冷却フィンを設置面近傍まで延びるように構成しなくてもよい。 Further, in the first to third embodiments, an example in which the cooling fins are configured to extend to the vicinity of the installation surface is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, if the cooling fins extend below the upper end of the pump casing, the cooling fins need not be configured to extend near the installation surface.

また、上記１〜第３実施形態では、冷却フィンをモータフレームのみと接続されるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、冷却フィンを、モータフレームとの接続に加えて、補強や放熱補助の為、ヘッドカバーやオイルケーシングやポンプケーシング等、水中ポンプを形成する他の部材と接続してもよい。 Further, in the above 1st to 3rd embodiments, an example in which the cooling fins are configured to be connected only to the motor frame is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, in addition to the connection with the motor frame, the cooling fin may be connected to other members forming the submersible pump, such as a head cover, an oil casing, and a pump casing, for reinforcement and heat dissipation assistance.

１モータ
２回転軸
５羽根車
６、４０６冷却フィン
１１固定子
１２回転子
１３モータフレーム
３１ポンプケーシング
３１ａポンプケーシングの上端
３２吸込口
３４脚部
６１板部材
１００、２００、３００、４００、５００水中ポンプ
Ｇ設置面 1 Motor 2 Rotating shaft 5 Impeller 6,406 Cooling fin 11 Stator 12 Rotor 13 Motor frame 31 Pump casing 31a Upper end of pump casing 32 Suction port 34 Leg 61 Plate member 100, 200, 300, 400, 500 Submersible pump G installation surface

Claims

A motor having a motor frame and a stator and a rotor arranged inside the motor frame,
A rotating shaft that is rotated by the motor and extends in the vertical direction,
An impeller connected to the rotating shaft and
A pump casing in which the impeller is arranged internally and below the motor frame,
A cooling fin provided on the outer periphery of the motor frame and extending below the upper end of the pump casing is provided .
The pump casing includes a suction port provided below the impeller.
The lower end of the cooling fin is arranged near the installation surface of the submersible pump located below the suction port.
A submersible pump in which the distance between the lower end of the cooling fin and the installation surface is smaller than the width of the cooling fin in the radial direction of the rotation axis .

Before SL cooling fins than said suction port extends to the lower, submersible pump according to claim 1.

The pump casing includes legs that support the submersible pump.
The submersible pump according to claim 1 or 2 , wherein the cooling fins extend from the motor frame side to a predetermined height position within a height range in which the legs are provided.

A plurality of the cooling fins are provided.
The submersible pump according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plurality of cooling fins are arranged at a predetermined angle from each other in the circumferential direction of the rotation axis.

The submersible pump according to any one of claims 1 to 4 , wherein the cooling fin is formed of a resin containing carbon fibers.

The submersible pump according to claim 5 , wherein the motor frame is formed of a resin containing carbon fibers and is integrally formed with the cooling fins.

The submersible pump according to any one of claims 1 to 6 , wherein the cooling fins extend in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the rotation axis.

The submersible pump according to any one of claims 1 to 7 , wherein the motor is an inner rotor motor in which the stator is arranged in close contact with the motor frame.

A pair of cooling fins is provided.
According to any one of claims 1 to 8 , the pair of cooling fins are arranged close to each other and are configured so that water can be sucked up by surface tension between the pair of cooling fins. The described submersible pump.

A plurality of the cooling fins are provided .
The plurality of cooling fins are provided with a plate member having a ring shape in a plan view by connecting the plurality of cooling fins to each other below the suction port of the pump casing. The submersible pump according to any one of 9 .

A plurality of the cooling fins are provided at intervals in the circumferential direction of the rotation axis.
The submersible pump according to any one of claims 1 to 10 , wherein each of the plurality of cooling fins is in contact with the installation surface.