特許 7187374 モータポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-02

(45)【発行日】2022-12-12

(54)【発明の名称】モータポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/58 20060101AFI20221205BHJP

   F04D 13/08 20060101ALI20221205BHJP

   H02K 7/14 20060101ALI20221205BHJP

   H02K 9/22 20060101ALI20221205BHJP

【ＦＩ】

F04D29/58 D

F04D29/58 F

F04D13/08 G

H02K7/14 B

H02K9/22 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019068386

(22)【出願日】2019-03-29

(65)【公開番号】P2020165401

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2021-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000002358

【氏名又は名称】新明和工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】片嶋 純司

(72)【発明者】

【氏名】清水 翔太

【審査官】大瀬 円

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１６３２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８３２４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／５８

Ｆ０４Ｄ １３／０８

Ｈ０２Ｋ ７／１４

Ｈ０２Ｋ ９／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、前記モータを冷却する冷却液が循環する循環流路とを含むモータ部と、
前記モータのシャフトに固定された羽根車を含みかつ、揚液に浸漬されるポンプ部と、
前記モータ部の前記冷却液と前記ポンプ部の前記揚液とを隔てると共に、前記冷却液から前記揚液へ熱を伝える隔壁と、を備え、
前記隔壁には、前記モータ部側と前記ポンプ部側とのそれぞれ互いに対応する位置に、中央部から径方向外方に向かって延びる凸条と凹溝とが、周方向に間隔を空けて複数形成され、
前記モータ部側の前記凸条又は前記凹溝は、前記冷却液を整流する整流路を形成していると共に、前記ポンプ部側の前記凹溝又は前記凸条は、前記揚液が流れる流路を形成しているモータポンプ。

【請求項2】

請求項１に記載のモータポンプにおいて、
前記隔壁は、厚みが一定又は略一定であるモータポンプ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のモータポンプにおいて、
前記隔壁は、前記シャフトの中心軸に直交する方向に広がり、
前記シャフトは、前記隔壁の前記中央部を貫通しており、
前記隔壁は、前記中央部から径方向外方に向かって放射状に延びる複数の整流路を有しているモータポンプ。

【請求項4】

請求項３に記載のモータポンプにおいて、
前記整流路は、前記中央部から径方向外方に向かうに従い周方向に湾曲しているモータポンプ。

【請求項5】

請求項３又は４に記載のモータポンプにおいて、
前記整流路の幅は、前記中央部から径方向外方に向かうに従い拡大しているモータポンプ。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載のモータポンプにおいて、
前記循環流路の一部は、前記シャフトの周囲に設けられ、
前記シャフトの周囲に設けられた循環流路内には、前記シャフトに固定された循環羽根が配設されているモータポンプ。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載のモータポンプにおいて、
前記隔壁の波形は、前記モータ部側及び前記ポンプ部側の凹溝の幅が底部から開口部に向かって拡大するように、前記シャフトの中心軸に沿う断面において前記シャフトの中心軸に対し傾いているモータポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示する技術は、モータポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、モータ部とポンプ部とから構成されかつ、揚液に浸漬される水中モータポンプが開示されている。この水中モータポンプのモータ部には、モータを冷却する冷却水用の循環流路が形成されている。ポンプの羽根車を収容するポンプケーシングの上端部には蓋ケーシングが取り付けられている。蓋ケーシングは、モータ部とポンプ部とを隔てる板状の部材である。蓋ケーシングはまた、循環流路の一部を区画している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－５７５５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されている水中モータポンプは、例えば土砂等を含む揚液に浸漬される場合がある。耐久性や耐摩耗性の問題から、モータ部とポンプ部とを隔てる蓋ケーシングは、鋳鉄で作成されている。

【0005】

前記板状の蓋ケーシングは、水中モータポンプの構造上、冷却水と揚液との間の熱交換を行う熱交換部としても機能する。しかしながら、特許文献１に記載されている鋳鉄製の蓋ケーシングは熱伝導率が低いため、熱交換効率は余り高くない。

【0006】

また、特許文献１に記載されている蓋ケーシングには、ポンプ部側を向いた面に、フィンを立設している。フィンを設けると伝熱面積が拡大し、熱交換効率の向上に有利になる。そこで、伝熱面積をさらに拡大するためにフィンの高さを高くしても、鋳鉄製のフィンは熱伝導率が低いため、フィンの先端部まで熱が伝わり難い。そのため、蓋ケーシングの熱交換効率は、さほど向上しない。

【0007】

これに対し、モータを、より効率良く冷却したいという要求がある。

【0008】

ここに開示する技術は、モータポンプにおいて、モータを効率的に冷却する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

ここに開示する技術は、モータポンプに関する。モータポンプは、
モータと、前記モータを冷却する冷却液が循環する循環流路とを含むモータ部と、
前記モータのシャフトに固定された羽根車を含みかつ、揚液に浸漬されるポンプ部と、
前記モータ部の前記冷却液と前記ポンプ部の前記揚液とを隔てると共に、前記冷却液から前記揚液へ熱を伝える隔壁と、を備え、
前記隔壁には、前記モータ部側と前記ポンプ部側とのそれぞれ互いに対応する位置に、中央部から径方向外方に向かって延びる凸条と凹溝とが、周方向に間隔を空けて複数形成され、
前記モータ部側の前記凸条又は前記凹溝は、前記冷却液を整流する整流路を形成していると共に、前記ポンプ部側の前記凹溝又は前記凸条は、前記揚液が流れる流路を形成している。

【0010】

この構成によると、冷却液と揚液とを隔てる隔壁は、冷却液と揚液との間で熱交換を行う熱交換部として機能する。隔壁に形成された複数の凸条及び凹溝によって、隔壁は、シャフトの中心軸に沿う断面が波形である。断面を波形にすることによって、隔壁は、伝熱面積が拡大する。

【0011】

また、凸条又は凹溝によって、モータ部側に整流路が形成されると共に、ポンプ部側に流路が形成される。隔壁を挟んだモータ部側及びポンプ部側のそれぞれにおいて、冷却液及び揚液がスムースに流れる。

【0012】

伝熱面積の拡大と、冷却液及び揚液の整流とによって、隔壁の熱交換効率が高まる。モータから受熱した冷却液は、隔壁において効率的に放熱することができるから、モータポンプのモータを効率的に冷却することができる。

【0013】

前記隔壁は、厚みが一定又は略一定である、としてもよい。

【0014】

こうすることで、冷却液と揚液とを隔てる壁の厚みが分厚くならない。隔壁の熱交換効率がさらに高まる。耐久性や耐摩耗性の観点から、熱伝導率が比較的低い鋳鉄で隔壁を作成しても、冷却液を効率的に冷却することができ、モータを効率的に冷却することができる。また、隔壁を断面波形に形成することにより、厚みを薄くしても、隔壁の剛性を確保することができる。隔壁の厚みを薄くすれば、熱交換効率の向上にさらに有利になる。

【0015】

前記隔壁は、前記シャフトの中心軸に直交する方向に広がり、前記シャフトは、前記隔壁の前記中央部を貫通しており、前記隔壁は、前記中央部から径方向外方に向かって放射状に延びる複数の整流路を有している、としてもよい。

【0016】

隔壁が、複数の整流路を有していることにより、隔壁の伝熱面積がさらに拡大する。また、冷却液が複数の整流路に沿って、隔壁の全体に広がって流れる。その結果、冷却液から揚液へ熱を効率的に伝えることができ、冷却液を効率的に放熱させことができる。

【0017】

前記整流路は、前記中央部から径方向外方に向かうに従い周方向に湾曲している、としてもよい。

【0018】

こうすることで、隔壁の外径が一定と仮定したときに、整流路を周方向に湾曲させると、湾曲していない場合と比較して、中央部から径方向外方に向かう各整流路の流路長を長くすることができる。流路長が長くなる分、隔壁の伝熱面積を大きくすることができる。隔壁の外径を大きくせずに、隔壁の熱交換効率を高めることができる。

【0019】

前記整流路の幅は、前記中央部から径方向外方に向かうに従い拡大している、としてもよい。

【0020】

こうすることで、冷却液が整流路内を中央部から径方向外方へと流れている間に、ディフューザー効果によって、運動エネルギを圧力エネルギへ効率よく変換することができる。整流路の径方向外方の出口部におけるエネルギ損失を下げることができる。

【0021】

前記循環流路の一部は、前記シャフトの周囲に形成され、前記シャフトの周囲に設けられた循環流路内には、前記シャフトに固定された循環羽根が配設されている、としてもよい。

【0022】

ポンプの運転中は、シャフトと共に循環羽根が回転をすることにより、冷却液が強制的に流動する。冷却液は、モータと隔壁との間を循環し、隔壁において放熱した冷却液によってモータが冷却される。

【0023】

シャフトの周囲に形成された循環流路内を流れる冷却液は、シャフトに沿うように流れ、その後、隔壁における複数の整流路に沿って、隔壁の中央部から径方向外方へ流れる。冷却液が隔壁の面に沿って放射状に流れることで、冷却液と揚液との間の熱交換効率が向上する。

【0024】

前記隔壁の波形は、前記モータ部側及び前記ポンプ部側の凹溝の幅が底部から開口部に向かって拡大するように、前記シャフトの中心軸に沿う断面において前記シャフトの中心軸に対し傾いている、としてもよい。

【0025】

モータポンプの使用環境によっては、揚液中に含まれるゴミ等が隔壁の凹溝内に溜まることで、隔壁の熱交換効率を低下させる恐れがある。前記の構成のように、底部から開口部に向かって凹溝の幅が拡大するよう波形をシャフトの中心軸に対し傾けると、ポンプの運転中の揚液の流れによって、ゴミ等が凹溝内から掻き出されやすい。凹溝内にゴミ等が溜まることを抑制して、高い熱交換効率を維持することができる。

【発明の効果】

【0026】

以上説明したように、前記のモータポンプによると、モータを効率的に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、水中モータポンプの全体構成を例示する断面図である。

【図2】図２は、モータ部とポンプ部との間のハウジング部の構成を例示する拡大断面図である。

【図3】図３の左図は、隔壁の平面図、右図は、隔壁及び蓋の底面図である。

【図4】図４は、図３のIV－IV断面図である。

【図5】図５は、図３とは異なる隔壁の平面図である。

【図6】図６は、図３及び図５とは異なる隔壁の平面図である。

【図7】図７は、隔壁の断面の変形例を示す図４対応図である。

【図8】図８は、隔壁の断面の変形例を示す図４対応図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、水中モータポンプの実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明する水中モータポンプは例示である。

【0029】

（水中モータポンプの全体構成）
図１は、水中モータポンプ１を例示している。水中モータポンプ１は、例えば下水道におけるポンプ槽内に設置されるポンプである。水中モータポンプ１は、揚液に浸漬される。水中モータポンプ１は、羽根車２１を駆動するモータ３１を有するモータ部１１と、羽根車２１を有するポンプ部１２と、を備えている。水中モータポンプ１は、モータ部１１が上側に、ポンプ部１２が下側になるように、上下方向に並んで配置されて構成されている。この水中モータポンプ１はまた、詳細は後述するが、循環する冷却液がモータ３１を冷却する循環流路をモータ部１１に設けた強制冷却仕様である。ここで、冷却液は、この構成例では水を主成分とし、そこに腐食防止用の添加剤を添加した冷却水である。但し、冷却液を、冷却油によって構成してもよい 。

【0030】

モータ部１１は、モータ３１と、モータ３１を収容するモータケーシング３２と、を備えている。モータ３１のシャフト３３は、上下方向に延びて配設されている。シャフト３３は、モータケーシング３２の下端から下方に突出している。

【0031】

モータケーシング３２は、その上端及び下端が開口した概略円筒状を有している。モータケーシング３２の上端開口は、蓋部３４によって閉塞されている。蓋部３４の下面には、ベアリング３５１が取り付けられており、このベアリング３５１は、シャフト３３の上端部を軸支している。蓋部３４には、モータカバー３９が取り付けられ、モータカバー３９には、ヘッドカバー３６が取り付けられている。

【0032】

モータ部１１はまた、アウターケーシング３７を備えている。アウターケーシング３７は、モータケーシング３２の外周囲を囲むように配置されている。アウターケーシング３７は、両端開口の概略円筒状であり、その上端部がモータカバー３９に固定されている。モータケーシング３２の外周面と、アウターケーシング３７の内周面とによって、冷却液が流れる円周状の第１流路３８が形成されている。第１流路３８は、モータ３１を囲んでいる。第１流路３８を流れる冷却液は、モータ３１から受熱する。

【0033】

モータケーシング３２及びアウターケーシング３７の下端部は、ハウジング４によって閉塞されている。ハウジング４の構成の詳細は、後述する。ハウジング４はモータ部１１の一部を構成する。

【0034】

ポンプ部１２は、シャフト３３の下端に取り付けられた羽根車２１と、羽根車２１を収容するポンプケーシング２２と、を備えている。この水中モータポンプ１は、遠心式の羽根車２１を備えた遠心ポンプである。

【0035】

ポンプケーシング２２は、その内部に羽根車２１を収容する渦形室２３を有している。渦形室２３は、ポンプケーシング２２の底部に開口する吸込口２４に連通している。渦形室２３はまた、ポンプケーシング２２の側方に突出する排出口２５に連通している。排出口２５は、図示省略の排出管に連結される。

【0036】

ポンプケーシング２２の上端は開口している。ポンプケーシング２２の上端開口の周縁部が、ハウジング４に固定される。

【0037】

羽根車２１は、図例に限らず、各種の形式の羽根車を採用することができる。羽根車２１の主板２１１には、軸荷重を軽減させる裏羽根２１２が設けられている。

【0038】

ハウジング４は、モータケーシング３２の下端及びアウターケーシング３７の下端と、ポンプケーシング２２の上端との間に配設されている。ハウジング４は、図２にも示すように、第１部材４１と、第２部材４２とを含んで構成されている。

【0039】

第１部材４１は、モータケーシング３２の下端及びアウターケーシング３７の下端に固定されている。第１部材４１は、概略平板状を有している。第１部材４１は、モータケーシング３２の下端開口及びアウターケーシング３７の下端開口を閉塞する。第１部材４１の中央部には、モータ３１のシャフト３３が貫通する貫通孔が形成されている。シャフト３３を支持するベアリング４１２は、第１部材４１に保持されている。第１部材４１の外周部には、第１流路３８に連通する複数の連通穴４１１が形成されている。尚、図１及び２では、一つの連通穴４１１のみを図示している。

【0040】

第２部材４２は、第１部材４１の下側に配設されている。第２部材４２は概略円筒状を有している。第２部材４２の上端は、第１部材４１の下面に固定されている。第２部材４２の下端は、ポンプケーシング２２の上端部に固定されている。

【0041】

第２部材４２の下端は開口している。第２部材４２の下端部には隔壁６が取り付けられている。第２部材４２の下端は、隔壁６によって閉塞される。隔壁６はまた、ポンプケーシング２２の上端開口を閉塞する。尚、後述するように、隔壁６と羽根車２１の主板２１１との間には、蓋７が介設している。

【0042】

第２部材４２の内部には、第２流路４２１及び第３流路４２２が形成されている。第２流路４２１及び第３流路４２２はそれぞれ、連通穴４１１を介して第１流路３８につながっている。尚、図１及び２においては、第２流路４２１と第１流路３８とをつなぐ連通穴４１１を図示していない。第１流路３８、第２流路４２１及び第３流路４２２によって、冷却液が循環する循環流路が構成される。

【0043】

隔壁６は、第３流路４２２の一部を形成している。隔壁６は、モータ部１１の冷却液とポンプ部１２の揚液とを隔てている。隔壁６はまた、冷却液と揚液との間で熱交換を行う熱交換部として機能する。

【0044】

第２流路４２１と第３流路４２２とはシャフト３３の周囲において、互いに連通している。つまり、循環流路の一部は、ハウジング４内において、シャフト３３の周囲に設けられている。

【0045】

ハウジング４は、その内部にメカニカルシール５を収容している。メカニカルシール５は、シャフト３３に取り付けられることによってシャフト３３を軸封（シール）する。メカニカルシール５は、第２流路４２１と第３流路４２２との連通箇所に配設されている。

【0046】

シャフト３３には循環羽根５１が取り付けられている。循環羽根５１は、第２流路４２１と第３流路４２２との連通箇所に配設されている。シャフト３３が回転すると、シャフト３３と共に循環羽根５１が回転する。循環羽根５１が回転すると、冷却液は、シャフト３３に沿って、第２流路４２１から第３流路４２２へ強制的に流動する。その結果、図１及び２に黒い太矢印で示すように、冷却液は、第１流路３８、第２流路４２１及び第３流路４２２によって構成される循環流路に沿って、モータ３１と隔壁６との間を循環する。冷却液は、モータ３１の周囲においてモータ３１から受熱し、隔壁６の近傍において揚液に放熱する。

【0047】

（隔壁の構成）
図３は、隔壁６及び蓋７を示している。図３の左図は隔壁６の平面図、右図は隔壁６及び蓋７の底面図である。言い替えると、左図は隔壁６の冷却液側の面、右図は隔壁６及び蓋７の揚液側の面である。

【0048】

隔壁６は、シャフト３３に直交する方向に広がる円盤状である。隔壁６の中央部には、シャフト３３が貫通する貫通孔６１が形成されている。隔壁６はまた、図４に断面図を示すように、シャフト３３の中心軸に沿う断面が、隔壁６の周方向について波形である。隔壁６の、モータ部側の面には、ポンプ部側からモータ部側へ凸になった凸条６２が形成されていると共に、ポンプ部側の面には、ポンプ部側からモータ部側へ凹になった凹溝６３が形成されている。

【0049】

前述したように、隔壁６は、冷却液と揚液との間で熱交換を行う熱交換部として機能する。隔壁６の断面を波形にし、それによって、モータ部側の凸条６２とポンプ部側の凹溝６３とを隔壁６に設けることで、隔壁６の伝熱面積を拡大させることができる。

【0050】

凸条６２は、周方向に間隔を空けて、複数形成されている。複数の凸条６２はそれぞれ、隔壁６における貫通孔６１の縁部から、径方向外方に向かって延びている。

【0051】

隣り合う凸条６２と凸条６２との間には、冷却液を整流する整流路６４が形成されている。ここで、凸条６２は、図２に示すように、その突出端部（つまり、上端部）が、ハウジング４の壁に対して間隔Ｈを空けている。尚、この間隔Ｈは比較的狭いため、冷却液の流れは、凸条６２の突出端部とハウジング４の壁との間を通過する流れよりも、凸条６２と凸条６２との間の整流路６４を通る流れが支配的になる。尚、間隔Ｈが無くなるように、凸条６２の突出端部を、ハウジング４の壁に接触させてもよい。

【0052】

各凸条６２は、径方向内方から外方に向かうに従い周方向に湾曲している。凸条６２の湾曲方向は、図３に一点鎖線で示すシャフト３３の回転方向に一致している。これにより、複数の整流路６４は、径方向の内方から外方に向かって放射状に延びていると共に、各整流路６４は、径方向内方から外方に向かうに従い周方向に湾曲している。整流路６４の湾曲方向は、シャフト３３の回転方向に沿う方向である。また、各整流路６４は、図３の左図に示すように、径方向の内側の幅Ｗ１が狭く、径方向の外側の幅Ｗ２が広い。各整流路６４の幅は、径方向の内方から外方へ向かって次第に拡大している。

【0053】

冷却液は、前述したように、メカニカルシール５の取付位置において、シャフト３３の近傍を、モータ部側からポンプ部側へとシャフト３３に沿って流れる。その後、冷却液は、隔壁６の面に沿って、径方向の内方から外方へと流れる（図３の黒矢印参照）。冷却液が隔壁６の面に沿って隔壁６の全体に亘って放射状に流れるため、隔壁６を介した冷却液と揚液との間の熱交換効率が向上する。

【0054】

また、整流路６４が周方向に湾曲しているため、湾曲していない場合よりも整流路６４の流路長を長くすることができる。流路長が長くなる分、隔壁６の伝熱面積を大きくすることができる。この構成は、隔壁６の外径を大きくせずに、隔壁６の熱交換効率を高めることができる。

【0055】

さらに、整流路６４の幅が次第に拡大することにより、冷却液が整流路６４内を、隔壁６の中央部から径方向外方へと流れている間に、ディフューザー効果によって運動エネルギを圧力エネルギへ効率よく変換することができる。この構成により、各整流路６４の径方向外方の出口部におけるエネルギ損失を下げることができる。

【0056】

隔壁６のポンプ部側の凹溝６３は、凸条６２に対応している。そのため、凹溝６３は、周方向に間隔を空けて、複数形成されている。複数の凹溝６３はそれぞれ、隔壁６における貫通孔６１の縁部から、径方向外方に向かって延びている。各凹溝６３は、径方向内方から外方に向かうに従い周方向に湾曲している。揚液は、凹溝６３に沿って、径方向に流れる。

【0057】

隔壁６の厚みは、図４に示すように一定又は略一定である。凸条６２と凸条６２との間に形成された整流路６４に沿って流れる冷却液と、凹溝６３内を流れる揚液とを隔てる壁の厚みが比較的薄いため、冷却液と揚液との間の熱交換が促進される。隔壁６の厚みが一定又は略一定であることと、伝熱面積の拡大とが組み合わさって、隔壁６の熱交換効率が高まる。隔壁６は、耐久性や耐摩耗性の観点から、熱伝導率が比較的低い鋳鉄で作成される。熱伝導率が低い鋳鉄製であっても、隔壁６は、冷却液を効率的に冷却することができる。また、隔壁６の断面が波形であるから、厚みを薄くしても、隔壁６の剛性を確保することができる。隔壁６の厚みを可能な限り薄くすれば、熱交換効率の向上にさらに有利になる。

【0058】

ここで、隔壁６の波形は、図４に示すように、シャフト３３の中心軸に沿う断面において、シャフト３３の中心軸に対し傾いている（角度θ参照）。それによって、凹溝６３の周方向の幅が、その底部から開口部に向かって拡大する。つまり、凹溝６３の周方向の幅は、図４における上端部から下端の開口に向かって拡大している。尚、図示は省略するが、凹溝６３の径方向の幅も、底部から開口部に向かって拡大している。水中モータポンプ１が設置されるポンプ槽内では、揚液中にゴミ等が含まれており、そのゴミ等が、断面波形の隔壁６の凹溝６３に溜まる恐れがある。凹溝６３の幅が開口に向かって拡大するように隔壁６を形成すると、水中モータポンプ１の運転中の揚液の流れによって、ゴミ等が凹溝６３内から掻き出されやすくなる。凹溝６３内にゴミ等が溜まることを抑制することができる。ゴミ等が隔壁６の凹溝６３内に溜まることで隔壁６の熱交換効率が低下してしまうことを抑制することができる。ここで、波形の傾き角度θは、適宜の角度に設定することが可能である。傾き角度θは、例えば３～１５°の範囲で設定してもよい。

【0059】

また、隔壁６の凹溝６３の幅が拡大するように波形を形成することは、鋳型を用いて隔壁６を製造する際の抜き勾配となり得るから、隔壁６の製造の観点においても有利になる。

【0060】

隔壁６のモータ部側には、隣り合う凸条６２と凸条６２とによって冷却液の整流路６４が形成されると共に、ポンプ部側には、凹溝６３によって揚液の流路が形成される。これらの流路により、隔壁を挟んだモータ部側及びポンプ部側のそれぞれにおいて、冷却液がスムースに流れるから、隔壁６の熱交換効率が高まる。冷却液を効率的に冷却することができ、水中モータポンプ１のモータ３１を効率的に冷却することができる。

【0061】

ここで、隔壁６のポンプ部側の面は、羽根車２１の主板２１１に対向する面である。この面に形成した凹溝６３は、隔壁６のポンプ部側の面に凹凸を形成する。この凹凸は、羽根車２１を回転させる動力を増加させてしまう。特に、羽根車２１の主板２１１には、裏羽根２１２が形成されているため、裏羽根２１２と凹溝６３との組み合わせは、水中モータポンプ１の動力損失を大幅に増加させてしまう恐れがある。

【0062】

そこで、この水中モータポンプ１は、隔壁６と羽根車２１の主板２１１との間に、蓋７を介在させている。蓋７は、隔壁６よりも厚みの薄い円環状の部材である。蓋７の、少なくとも羽根車２１の主板２１１に対向する面は平坦である。蓋７の面は、隔壁６のポンプ部側の面よりも凹凸が小さい。蓋７は、隔壁６のポンプ部側の面の全体を覆う。尚、図３の右図は、蓋７の一部の図示を省略している。蓋７は、隔壁６に取り付けられる。蓋７と隔壁６のポンプ部側の面との間には、図４に示すように、所定の隙間が設けられている。

【0063】

羽根車２１の主板２１１に対向する蓋７の面が平坦であるため、羽根車２１の回転時の動力損失が低減する。

【0064】

ここで、隔壁６は、前述したように冷却液と揚液との熱交換を行う部材である。隔壁６の面を蓋７によって全て覆ってしまうと、隔壁６のポンプ部側の面に揚液を供給することができない。そこで、蓋７には、図３の右図に示すように、通過穴７１、７２が形成されている。通過穴７１、７２はそれぞれ、蓋７を厚み方向に貫通していて、蓋７を挟んだ隔壁６側と羽根車２１の主板２１１側とをつないでいる。通過穴７１、７２は、周方向に複数設けられている。通過穴７１、７２は，図３では一部のみを図示しているが、周方向に均等に配置されている。通過穴７１は、径方向の内方に設けられている。通過穴７２は、径方向の外方に設けられている。

【0065】

隔壁６と羽根車２１の主板２１１との間で、揚液は、周方向に旋回しながら径方向に流れる。図２に実線の矢印で示すように、羽根車２１の回転時に、揚液は、径方向の外方の通過穴７２を通じて、ポンプ部側から隔壁側へと流れると共に、径方向の内方の通過穴７１を通じて、隔壁側からポンプ部側へと流れる。径方向の内側と外側とのそれぞれに通過穴７１、７２を設けることにより隔壁６へ揚液を順次供給することができるから、隔壁６を介した冷却液と揚液との間の熱交換効率を向上させることができる。

【0066】

すなわち、隔壁６と羽根車２１の主板２１１との間に蓋７を介在させると共に、その蓋７に通過穴７１、７２を設けることで、水中モータポンプ１の動力損失の低減と、モータ３１の効率的な冷却とが両立する。

【0067】

（隔壁の変形例）
図５は、隔壁の変形例を示している。隔壁６０１に設ける整流路６６は、周方向に湾曲していない。整流路６６は、隣り合う凸条６５と凸条６５との間に設けられており、複数の整流路６６は、径方向の内方から外方に向かって放射状に延びている。各整流路６６は、径方向の内側の幅が狭く、径方向の外側の幅が広い。各整流路６６の幅は、径方向の内方から外方へ向かって次第に拡大している。

【0068】

図６は、隔壁の別の変形例を示している。隔壁６０２に設ける整流路６８は、湾曲方向が、図３の隔壁６とは逆である。つまり、整流路６８は、隣り合う凸条６７と凸条６７との間に設けられており、複数の整流路６８は、径方向内方から外方に向かうに従い、シャフト３３の回転方向（図６の一点鎖線の矢印参照）とは逆方向に、周方向に湾曲している。また、各整流路６８は、径方向の内側の幅が狭く、径方向の外側の幅が広くなるよう、径方向の内方から外方へ向かって、幅が次第に拡大している。

【0069】

図７に示すように、隔壁６０３の波形は、シャフト３３の中心軸に沿う断面において、シャフト３３の中心軸に沿うように形成してもよい。この構成では、凹溝６９の幅は、底部から開口部に向かって一定である。

【0070】

また、図８に示すように、隔壁６０４の、モータ部側の面に、凸条６１０及び凹溝６１１を形成すると共に、ポンプ部側の面にも、凹溝６１２及び凸条６１３を形成するように、隔壁６０４を波形に構成してもよい。尚、図示は省略するが、図４とは逆に、モータ部側の面に凹溝を形成すると共に、ポンプ部側の面に凸条を形成するように、隔壁の波形を構成してもよい。

【0071】

尚、前述した各構成は、可能な範囲で互いに組み合わせてもよい。

【0072】

また、ここに開示する技術を適用可能なモータポンプは、図１及び２に例示するモータポンプに限定されない。様々な構成のモータポンプに、ここに開示する技術を適用することが可能である。

【符号の説明】

【0073】

１ 水中モータポンプ
１１ モータ部
１２ ポンプ部
２１ 羽根車
２１１ 主板
３１ モータ
３３ シャフト
３８ 第１流路（循環流路）
４２１ 第２流路（循環流路）
４２２ 第３流路（循環流路）
６ 隔壁
６０１、６０２、６０３、６０４ 隔壁
６２、６５、６７、６１０、６１３ 凸条
６３、６９、６１１、６１２ 凹溝（流路）
６４、６６、６８ 整流路
７ 蓋
７１、７２ 通過穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】