JP7067443B2 - 水中ポンプ - Google Patents
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Description
(水中ポンプの構成)
図1~図5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10と、ヘッドカバー11と、ポンプ室12と、ポンプケーシング13と、羽根車14と、オイル室15と、筐体部2と、筐体部2に設けられた冷却液循環部3と、シール部材4とを備えている。
図1に示すように、冷却液循環部3は、モータ10を冷却するために、ポンプ室12とヘッドカバー11との間のポンプ本体内で、冷却液を循環させるように構成されている。冷却液循環部3は、冷却液にオイル室15のオイルが混入することがないように構成されている。
図3および図4に示すように、オイルハウジング23は、オイルを交換するためのオイル交換穴23cを含んでいる。
図1および図2に示すように、オイルケーシング24は、駆動軸10a(図1参照)に沿ってZ2方向に突出する円筒状の凸部24aを含んでいる。凸部24aには、半径方向の内側(A2方向側)に窪み、駆動軸10aの周囲を囲む円環状の溝部24bが形成されている。溝部24bには、シール部材4が取り付けられている。シール部材4の一方側には熱交換室31(冷却液)が配置され、シール部材4の他方側にはポンプ室12(汚水などの液体)が配置されている。なお、シール部材4は、たとえば、Oリングにより構成されている。
第1実施形態の効果について説明する。
次に、図6を参照して、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、上記第1実施形態の構成に加えて、冷却液循環用ポンプ室34とオイル室15との間に配置された貯留室51をさらに備える例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
第2実施形態の効果について説明する。
次に、図7を参照して、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、上記第2実施形態の構成とは異なり、冷却液循環用ポンプ室34とモータ10(駆動軸10aを除く)との間に配置された貯留室351を備える例について説明する。なお、上記第2実施形態と同様の構成は、第2実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
第3実施形態の効果について説明する。
次に、図8および図9を参照して、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、複数の第1流路32を設けた上記第1実施形態とは異なり、1つの第1流路432を設ける例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
第4実施形態の効果について説明する。
次に、図10を参照して、第5実施形態について説明する。第5実施形態では、オイルケーシング24と冷却ケーシング25とを1つずつ別々に備える(すなわち、オイルケーシング24と冷却ケーシング25とを別体とした)上記第1実施形態とは異なり、オイルケーシング24と冷却ケーシング25とを一体的に形成した例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
第5実施形態の効果について説明する。
次に、図11を参照して、第6実施形態について説明する。第6実施形態は、第1実施形態とは逆向きに冷却液を流す例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
第6実施形態の効果について説明する。
次に、図12および図13を参照して、第7実施形態について説明する。第7実施形態は、オイル室15と熱交換室31とを駆動軸10aの軸方向(Z方向)に並ぶように配置した第1実施形態とは異なり、オイル室15と熱交換室731とを駆動軸10aの半径方向(A方向)に並ぶように配置する例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
第7実施形態の効果について説明する。
次に、図14および図15を参照して、第8実施形態について説明する。第8実施形態は、上記第7実施形態とは異なり、上記第4実施形態と同様に、1つの第1流路832を設ける例について説明する。なお、上記第7実施形態と同様の構成は、第7実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
第8実施形態の効果は、上記第4および第7実施形態と同様である。
次に、図16~図18を参照して、第9実施形態について説明する。第9実施形態は、Z方向において、ポンプ室12とオイル室15との間に熱交換室31を配置した上記第1実施形態とは異なり、ポンプ室12の半径方向の外側(A1方向側)に熱交換室931を配置する例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
第9実施形態の効果について説明する。
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。
10 モータ
10a 駆動軸
12 ポンプ室
13a 吸込口
13b 吐出口
14 羽根車
15 オイル室
15a メカニカルシール
21 ベアリングカバー(第4筐体部)
21a 流入口(モータ側第1開口)
21b 流出口(モータ側第2開口)
22 冷却ハウジング(第3筐体部)
23、423 オイルハウジング(第1筐体部)
24 オイルケーシング(仕切り部材)
25、725、825、925 冷却ケーシング(第2筐体部)
30 モータ冷却室
31、431、731、831、931 熱交換室
31a リブ部(案内部材)
32、432、832 第1流路
33、433、833 第2流路
33b モータ下側流路
34 冷却液循環用ポンプ室
34a、634a 冷却液循環用羽根車
51、351 貯留室
52、352 液位センサ
100、200、300、400、500、600、700、800、900 水中ポンプ
431a、831a 水平リブ部(案内部材)
525 ケーシング(シール構造、一体構造)
931a リブ部(案内部材)
Claims (19)
- 駆動軸を含むモータと、
前記モータにより駆動される羽根車が配置され、吸込口および吐出口が設けられたポンプ室と、
摺動部を有するメカニカルシールが設けられ、前記モータと前記ポンプ室との間に配置されたオイル室と、
前記モータに隣接して配置され、冷却液により前記モータを冷却するモータ冷却室と、
前記ポンプ室に隣接して配置され、前記冷却液を流すことにより前記冷却液と前記ポンプ室の液体との間で熱交換を行う熱交換室と、
前記オイル室に対して前記駆動軸の半径方向の外側に設けられ、前記熱交換室と前記モータ冷却室とを連通し、前記熱交換室および前記モータ冷却室の一方から他方に前記冷却液を流す第1流路と、
前記オイル室に対して前記半径方向の外側に設けられ、前記熱交換室と前記モータ冷却室とを連通し、前記第1流路とは逆方向に前記冷却液を流す第2流路と、
前記モータにより駆動される前記冷却液の冷却液循環用羽根車が配置され、前記モータと前記オイル室との間で前記第2流路に設けられる冷却液循環用ポンプ室と、を備える、水中ポンプ。 - 前記熱交換室には、外部に対する水密のシール構造が設けられている、請求項1に記載の水中ポンプ。
- 前記第1流路と前記第2流路とは、前記オイル室の前記半径方向の外側において、前記オイル室の外周に沿って前記駆動軸の軸方向に延びている、請求項1または2に記載の水中ポンプ。
- 前記第1流路および前記第2流路の少なくとも一方は、前記オイル室の略全周を取り囲むように形成されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の水中ポンプ。
- 前記第2流路は、前記第1流路の前記半径方向の内側に配置され、前記冷却液循環用羽根車により、前記熱交換室からの前記冷却液を、前記冷却液循環用ポンプ室に流入させるとともに、前記冷却液循環用ポンプ室から流出させた前記冷却液を、前記モータ冷却室に流すように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の水中ポンプ。
- 前記第2流路は、前記第1流路の前記半径方向の内側に配置され、前記冷却液循環用羽根車により、前記モータ冷却室からの前記冷却液を、前記冷却液循環用ポンプ室に流入させるとともに、前記冷却液循環用ポンプ室から流出させた前記冷却液を、前記熱交換室に流すように構成されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の水中ポンプ。
- 大気と前記オイル室とを連通するオイル交換穴を含み、前記オイル室が設けられた1つの第1筐体部をさらに備える、請求項1~6のいずれか1項に記載の水中ポンプ。
- 前記第1筐体部は、平面視において、前記オイル交換穴と、前記第1筐体部に設けられる前記第1流路および前記第2流路とが互いに重ならないように構成されている、請求項7に記載の水中ポンプ。
- 前記第1流路は、少なくとも1つ設けられ、前記第2流路の前記半径方向の外側に配置され、平面視で前記駆動軸の周りを囲む円弧形状に形成されている、請求項1~8のいずれか1項に記載の水中ポンプ。
- 前記熱交換室側が開放され、前記オイル室が設けられた第1筐体部と、
前記第1筐体部側が開放され、前記熱交換室が設けられた第2筐体部と、
前記第1筐体部と前記第2筐体部との間に配置され、前記オイル室と前記熱交換室とを仕切る仕切り部材とをさらに備え、
前記シール構造は、前記第1筐体部と前記仕切り部材との間に設けられ、前記オイル室と前記熱交換室との間を水密封止するシール部材を含む、請求項2に記載の水中ポンプ。 - 前記熱交換室側が開放され、前記オイル室が設けられた第1筐体部と、
前記第1筐体部側が開放され、前記熱交換室が設けられた第2筐体部と、
前記第1筐体部と前記第2筐体部との間に配置され、前記オイル室と前記熱交換室とを仕切る仕切り部材とをさらに備え、
前記シール構造は、前記第2筐体部と前記仕切り部材とが一体的に形成される一体構造を含む、請求項2に記載の水中ポンプ。 - 前記オイル室が設けられた第1筐体部と、
前記熱交換室が設けられた第2筐体部と、
前記冷却液循環用ポンプ室が設けられた第3筐体部と、
前記第3筐体部と前記モータとの間に設けられた第4筐体部とをさらに備え、
前記第1流路および前記第2流路は、前記ポンプ室に対して、前記第1筐体部、前記第2筐体部、前記第3筐体部および前記第4筐体部が、前記第2筐体部、前記第1筐体部、前記第3筐体部および前記第4筐体部の順に積み重なることにより形成されている、請求項1~11のいずれか1項に記載の水中ポンプ。 - 前記第4筐体部は、前記第1流路を前記モータ冷却室に連通させるモータ側第1開口と、前記第2流路を前記モータ冷却室に連通させるモータ側第2開口とを含み、
前記モータ側第1開口と前記モータ側第2開口とは、それぞれ、前記駆動軸の周方向の互いにずれた位置に設けられている、請求項12に記載の水中ポンプ。 - 前記第4筐体部は、前記モータの下面に沿って延びており、
前記第2流路は、前記第3筐体部と前記第4筐体部との間に、前記モータの下面に沿って前記半径方向に延びるとともに、一端および他端がそれぞれ前記冷却液循環用ポンプ室および前記モータ冷却室に接続されるモータ下側流路を含む、請求項12または13に記載の水中ポンプ。 - 前記第2筐体部は、前記駆動軸の軸方向における前記熱交換室の位置が、前記軸方向における前記オイル室の位置と重なるように、形成されている、請求項12~14のいずれか1項に記載の水中ポンプ。
- 前記熱交換室は、前記半径方向の外側から流入した前記冷却液の流れを規制して前記駆動軸に沿って流すとともに、前記半径方向の外側から流出させる案内部材を含む、請求項1~15のいずれか1項に記載の水中ポンプ。
- 前記案内部材は、前記半径方向の内側端部に前記冷却液の流路の一部となる隙間を有し、前記半径方向に放射状に延びる複数のリブ部を含む、請求項16に記載の水中ポンプ。
- 前記モータと前記オイル室との間に配置された貯留室と、
前記貯留室に流入して貯留された液体の所定液位を検知する液位センサとをさらに備える、請求項1~17のいずれか1項に記載の水中ポンプ。 - 前記熱交換室は、前記ポンプ室の前記半径方向の外側に設けられている、請求項1~18のいずれか1項に記載の水中ポンプ。
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