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公開番号2025133316
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2024031198
出願日2024-03-01
発明の名称モータポンプ
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F04D 13/08 20060101AFI20250904BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】反負荷側軸受を含む、モータ部分全体を確実に冷却する手段を備えるモータポンプを提供する。
【解決手段】主羽根車と、ポンプケーシングと、主軸と、主軸を回転支持する反負荷側軸受と、反負荷側軸受を保持する反負荷側軸受ブラケットと、主軸と一体に回転するロータ及びステータを収容するモータフレームと、モータフレームとの間で冷却液を受け入れる環状空間を形成する冷却ジャケットと、少なくとも1つの第1の開口から少なくとも1つの第2の開口へ向かう冷却液の流路を形成する中間ケーシングと、流路内で主軸に取り付けられる循環羽根車と、を備え、反負荷側軸受ブラケットは、部分的に環状空間内に露出される表面を有するようにモータフレームに取り付けられており、反負荷側軸受ブラケットの露出される表面より上方に位置する上端と、下端と、を有し、管状部材の下端は、中間ケーシングの第2の開口を介して流路内に開口するように配置される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転することにより、水を移送可能に構成された主羽根車と、
前記主羽根車を収容するポンプケーシングと、
前記主羽根車に接続される主軸と、
前記主軸を反負荷側で回転支持する反負荷側軸受と、
前記反負荷側軸受を保持する反負荷側軸受ブラケットと、
前記主軸と一体に回転するロータ及び前記ロータの外周側に設けられるステータを収容するモータフレームと、
前記モータフレームの外周面を取り囲むように配置され、前記モータフレームとの間で冷却液を受け入れる環状空間を形成する冷却ジャケットと、
前記ポンプケーシングと前記モータフレームとの間に配置され、少なくとも１つの第１の開口から少なくとも１つの第２の開口へ向かう前記冷却液の流路を形成する中間ケーシングと、
前記流路内で前記主軸に取り付けられる循環羽根車と、を備えるモータポンプであって、
前記反負荷側軸受ブラケットは、部分的に前記環状空間内に露出される表面を有するように前記モータフレームに取り付けられており、
前記モータポンプは、さらに、
前記環状空間に配置され、前記反負荷側軸受ブラケットの前記露出される表面より上方に位置する上端と、下端と、を有する少なくとも１つの管状部材を備えており、
前記管状部材の前記下端は、前記中間ケーシングの前記第２の開口を介して前記流路内に開口するように配置される、
モータポンプ。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
請求項１に記載のモータポンプであって、
前記管状部材は、前記下端からの前記冷却液の流速を増大させる絞り部を含む、モータポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載のモータポンプであって、
前記絞り部は、テーパ部と前記テーパ部に隣接する小径部を含む流路を形成しており、前記小径部は、前記テーパ部の先端から前記管状部材の前記上端まで実質的に一定の直径を有して延在する、モータポンプ。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか一項に記載のモータポンプであって、
前記反負荷側軸受ブラケットは、前記モータフレームの前記外周面を越えて径方向外側に延在する延長部を有しており、
前記延長部は、前記管状部材を、前記延長部と接触状態で受け入れるように構成されている、モータポンプ。
【請求項５】
請求項１～３のいずれか一項に記載のモータポンプであって、
前記中間ケーシングは、前記モータフレームを越えて径方向外側に延在する上面を含み、前記第１の開口及び前記第２の開口は、前記中間ケーシングの前記上面に形成されている、モータポンプ。
【請求項６】
請求項１～３のいずれか一項に記載のモータポンプであって、
前記中間ケーシングに配置されるインナーケーシングを備えており、
前記インナーケーシングによって、前記中間ケーシング内の前記流路が、前記第１の開口を含む吸い込み流路と、前記第２の開口を含む吐出流路とに分離される、モータポンプ。
【請求項７】
請求項６に記載のモータポンプであって、
前記中間ケーシングは、前記ポンプケーシングと共に水の流路を形成するサイドプレートを含み、前記吐出流路は、前記サイドプレートと前記インナーケーシングとの間に形成される、モータポンプ。
【請求項８】
請求項１～３のいずれか一項に記載のモータポンプであって、
前記環状空間は、最上部に空気層を含む、モータポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータポンプに関する。本発明は、特に、水中で使用されるモータポンプに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、汚水や雑排水等の移送には、水中モータポンプが使用される。例えば、建築物の地階部分で生じた汚水等は、流入管を介して更に下に設置された排水槽（ピット）に一時的に貯留される。ピット内の水位が所定の起動水位に達すると、ピット内に設置された水中ポンプが起動する。汚水等は、水中ポンプによって汚水ますに汲み上げられ、汚水ますを介して公共下水道管に排水される。水中ポンプでは、一般にモータ部分が羽根車の上方に設置されており、従って、ピット内の水位が低下するとモータ部分が気中に露出する。モータの発熱による温度上昇を防止するため、水中ポンプには、所定の停止水位が決められており、停止水位に達すると水中ポンプの運転が停止される。
【０００３】
しかし、汚水の臭気問題の抑制のため、汚水はできるだけピットの底面近くまで吸い上げることが好ましい。このような観点から、モータの周囲にジャケットを設け、ジャケット内に液体を循環させることによってモータを冷却することが行われている。このような冷却液循環方式では、汚水等の移送のための主羽根車とは別個に、冷却液を循環させるための循環羽根車を用いることが行われている。特許文献１は、循環羽根車を用いたポンプの冷却液循環構造を記載している。
【０００４】
また、特許文献２は、循環羽根車の回転によって冷却液が水中モータポンプのモータ部分を覆う冷却ジャケット内に供給され、隔壁部材によって仕切られた上部空間と下部空間との大きな圧力差によって、管状部材を通してポンプブラケット内に戻される循環流路を記載している。
【０００５】
しかしながら、特許文献１や特許文献２の構成では、モータ部分が気中に露出する気中運転の間、反負荷側軸受を十分に冷却することが難しい。反負荷側軸受は、モータ部分の上部に配置される、主羽根車に接続された回転軸を支持する軸受である。
【０００６】
モータ部分の上部に配置される反負荷側軸受は、気中運転の間、気中に位置する。反負荷側軸受は、様々な要因で発熱し得る。反負荷側軸受の発熱の要因として、例えば、摺動などによって軸受自身が発熱することが考えられる。さらに、モータ部分のステータ部やロータ部の熱が反負荷側軸受に伝わること等が考えられる。従って、反負荷側軸受を含む、モータ部分全体を確実に冷却する手段が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１２－５７５５１号公報
特開２０１８－０５９４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、反負荷側軸受を含む、モータ部分全体を確実に冷却することができる水中モータポンプを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、回転することにより、水を移送可能に構成された主羽根車と、主羽根車を収容するポンプケーシングと、主羽根車に接続される主軸と、主軸を反負荷側で回転支持する反負荷側軸受と、反負荷側軸受を保持する反負荷側軸受ブラケットと、主軸と一体に回転するロータ及びロータの外周側に設けられるステータを収容するモータフレームと、モータフレームの外周面を取り囲むように配置され、モータフレームとの間で冷却液を受け入れる環状空間を形成する冷却ジャケットと、ポンプケーシングとモータフレームとの間に配置され、少なくとも１つの第１の開口から少なくとも１つの第２の開口へ向かう冷却液の流路を形成する中間ケーシングと、流路内で主軸に取り付けられる循環羽根車と、を備えるモータポンプが提供される。反負荷側軸受ブラケットは、部分的に環状空間内に露出される表面を有するようにモータフレームに取り付けられている。モータポンプは、さらに、環状空間に配置され、反負荷側軸受ブラケットの露出される表面より上方に位置する上端と、下端と、を有する少なくとも１つの管状部材を備えている。管状部材の下端は、中間ケーシングの第２の開口を介して流路内に開口するように配置される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の第１実施形態に係るモータポンプの縦断面図である。
図１の部分拡大図であり、中間ケーシング内の流路を説明する図である。
インナーケーシングの上面図である。
第１実施形態の管状部材の縦断面図である。
中間ケーシングの上面図であり、管状部材の配置を示す図である。
管状部材の固定方法を説明する図である。
本発明の第２実施形態に係るモータポンプの縦断面図である。
第２実施形態における反負荷側軸受ブラケットの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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