JPH01234033A - スラリー液用シールレスポンプのモーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （従来の技術） 従来のシールレスポンプとしてはキャンドモータ−ポン
プ又はマグネットモーターポンプ等がある。キャンｌ−
モーターポンプは防爆用にすることか困難、マグネット
モニターポンプは低効率等の欠点かあった。双方とも駆
動部とロータ一部は隔壁（キャン）を以て完全に遮断さ
れており駆動部は空間にロータ一部は液中に配芒されて
いる。即ちシールレスではある。然し電磁的要因により
その隔壁は厚くてきず、几つローターと隔壁とのギャッ
プは小さくせざるを得なかった。それで軸承か？を耗す
るとローターが隔壁に接触、しゆう動して隔壁を破損し
て使用不可佳にする事故の発生があった。従ってスラリ
ー液に対して使用するときは別個に清水をロータ一部に
送水しなければならないか水がｆす液に混入すると不都
合の場合は使用できなかった。いづれにしても軸承に？
ｌｔＪ滑油か使用出来ず軸承の摩耗は大きかった。それ
て未発１ｇＩ者は先に特願昭６１−１４８６７４号（以
下既出願「１コと記す）及び特願昭６２−０１４７９０
号（以下既出願［２］と記す）に示すとおりこれらの問
題点を解決したスラリーポンプ用モーターを開発して出
願した。既出願［１］、［２］の共通な技術的内容とし
ては駆動モーターの両側に反発用モーターがあり、ス゛
チーターの内径は同してローターは同一軸に取付けられ
ている。反発用ローターは非磁性、電気良導体の金属円
筒である。

モーターを横型として使用するときは駆動モーターのス
テーターの下側部分の磁気的ギャップは他の部分より大
きくしである。ステーター、ローターとも液中に浸漬し
てありシールレス型式て駆動軸とそれ用の軸承間のギャ
ップはスラリーか容易に通過しうる大きさとしである。

その化成出願［１］は反発用ステーターの磁界の回転数
と回転方向は駆動モ−ターのステーターのそれより回転
数は大きく１回−回転方向としである。既出願［２］は
反発用ステーターの磁界の回転方向を駆動軸の回転方向
と逆方向とし反発用ステーターの磁界の回転数は駆動用
ステーターのそれより太きくしである。又ステーター内
面かローター外周のいづれか一方に鋸歯状の波形かつけ
である。之等はいづれにしてもローターをステーター中
心に維持させる事により駆動軸とそれ用の軸承間に適当
なギャップを持たせたまま運転しうる為の反発力を発生
させるためであうた。

（発明が解決しようとする問題〕 ところか上記技術に於ては下記の点に於る解決か不充分
であった。

ｊ）この種のポンプ用モーターの駆動軸は防錆。

防蝕上の見地からほとんどがＳＵＳが使用されている２
反発用ローターは非磁性金属なので反発用モーターとし
てはあたかも雛型電動機のローターかないのと近似的な
状態となりステーターの極間の空間部分の磁路が長い為
、磁気抵抗か非常に大きな値となるのて反発用ステータ
ーの励磁電流は過大となるにかかわらず極間の磁束数の
増大か出来なかった。

：１）−’１”：直刃の＝一般式は次の如くでありその
値が負の１１７は反発力となりその大きさば１Ｆｎｌで
ある。

ｇ、　　：　　４　ｘ　Ｘ　１０　　　［Ｈ／　ｍコム
ニスチーターとローターの対応面植口ｍ２１ＪＳニスチ
ーターの表面電波ロＡ／ｍ］ｇ：１次、２次の磁気的ギ
ャプ［？Ｔｌ］β：π／τ　波長比［ｍ−１］　　τ・
・極節長さＳ：反発用モーターのスリップ Ｒｍ：磁気レイノーズ数こＶ　ｓ　、　ＪＬＱ／ρアＶ
ｓ＝２τｆ、［ｍ／ｓｅｃ］ 外　・・２次導体の表面抵抗−鈴（Ω／型）［ｔ＝２次
導体の厚み］ ここに於てｗｏ、は一定１ｇは構造が決れば一定。

ｐ、も材質、構造が決れば一定となる。

Ａ、八。、Ｊｓ”はギャップ中の磁束の総量に関係する
（１４であるか７ＩＪ○は〜定、構造か決ればＡも一定
。

Ａ１算を筒中にする為Ｊｓも仮に一定とすればＡ、Ａ。

、Ｊｓはほぼ一定とみなしうる。βはてが大きくなれば
小さくなる。

ｇβの値を小さくすると（ｓｉｎｈｇβ）→Ｏ（ｃｏｓ
ｈｇβ）−＋１と見なす事か出来るので以上よりして簡
略化すると近似的に Ｆｎ’＜０なるためにはＳ’、　Ｒｍ　＞　１且つＦｎ
の絶対値を大きくする為にはＳ、Ｒｍの値を大きくする
事が必要である。この為にはＳとＲｍの値を共に大きく
することが必要であるが。

これに対して既出願に於ては反発用ステーターの磁界の
回転数を主ステーターのそれより単に大きくするだけの
方法しかとられていなかった。また既出願［２コに於て
はＳの増大をはかる為に駆動軸に反対方向の回転力が作
用するような手段がとられていた。

１１１）既出願に於ては各ステーターコアの内径を回し
にしであるのて各ステーターの巻線のコイルエン１〜か
直列となりモーター全体の長さが長くなり。

従って駆動軸も長くなって軸のたわみも大きくなり不具
合か生じていた。

〔問題点を解決する手段〕

本発明層は其後鋭意研究の結果下記の如き手段により前
項の問題点が解決出来ることを確認した。

１）反発用ステーターの極間の空間部分に於る磁路の磁
気抵抗を少なくする為には反発用ローターに磁性体を複
合させればよいがそうすると回転力と吸引力は増大する
が反発力は殆どなくなってしまう。本発明に於ては反発
用ローターによる回転力は必ずしも必要でなく、必要な
大きさの反発力のみが要求されているものである。それ
で反発用ローターの内側にこれと適宜のギャップを持た
せて中空円筒の２次磁性体筒を配若しこれをモーターケ
シングに固定する。即ち２次磁性体筒の中央を駆動軸は
貫通し１反発用ローターは反発用ステーターとこの２次
磁性体筒の間のギャップ中を回転しうるようにする。２
次磁性体筒はドーナツ状、電磁鋼板を積層して中空円筒
状にしたものか、又は中空円筒のフエライｌ−コアを用
いることにより磁極間の空間部分に於る磁路をちぢめ、
２次磁性体筒内に於る′ｉｆ磁的損失を少なくする等の
手段な講することにより大巾に励１ｉｉ１１！流を少な
くし得ると共に反発力を増大しうるような構造になって
いる。

２）反発力の発生、及びその大きさを決めつる主たる条
件は９反発用ローターと交叉する磁束数を一定とすると
ＳａＲｍの値を１以上にし、且つ大きくすることにある
。反発用ローターの回転数は駆動軸の回転数と同じであ
りこれはポンプ駆動用モーターの出力によって決るので
略々一定とみなしてよい。然るとき反発用ローターの滑
りを大きくするには反発用ステーターの磁界回転速度を
大ならしめる以外にはなくその為には反発用ステーター
の極数を少なくしそれ用の電源周波数を大きくする必要
がある。一般にポンプ用モーターの回転数は高い。それ
で反発用ステーターの極数は少なくし電源はインバータ
ー等により高い周波数にして給電する。この場合反発用
ステーターの定格周波数を高くするよう製作する必要は
必ずしもなく反発用ステーターの定格周波数以上の高い
周波数の電源を入力してもよい。

これは反発用ローターに回転力を与える必要かないから
であるが同時にどうしても滑りの値を成程度以上に大き
くする必要かあるのでこの場合１次電流が増大する傾向
にあるので入力ｉｔ源に対する反発用ステーターのイン
ピーダンスを増大させ電流の増加を防ぐ必要もあるから
である。反発用ステーターの磁界の回転方向を駆動軸の
回転方向。

即ち反発用ローターの回転方向と逆にすると滑りは（１
）以上になる。しかしこのときは１次電流は増大し、且
つ駆動軸に対し逆方向の回転力が働くので好ましくない
。従って本発明ではこの方法は用いてない、即ち同一方
向としている。

次にＲｍの値を大きくする為には反発用ステーターの磁
界の線速度Ｖｓを大きくしなければならないがＶｓ＝２
τｆなる故入力電源の周波数を大きくすると共に極部τ
を大きくしなければならない。

τを大きくするには極数を少なくすると共にステーター
の内径を大きくしなければならない。この理由により本
発明に於ては反発用ステーターの内径を主ステーターの
内径より太きくシ、且つ主スデーター８線のコイルエン
１へか反発用ステーターのコイルエンドの内側に入り込
める程度まで反発用ステーターの内径を大きくする。ま
た反発用ステーターの電源周波数をインバーター等によ
り高める事は前述の通りである。このようにしてＲｍの
値を大きくし、結果的にＳａＲｍの値の増大をはかって
いる。

３）上記２）項に記載の如く反発用ステーターのコイル
エンドの内側に主ステーターのコイルエンドが入り込め
るようにするとステーター部分の総長が短くなり、従っ
て駆動軸も短くしうるのでそのたわみを少なくしうる。

この１１％、は駆動軸の軸承に対しても好都合となる。

また反発用ステーターの内径を大きくしうるという事は
その内面に取付ける反発用ローター、２次磁性体筒の取
付はスペースか充分にとれ工作上も容易になりうる。

４）其他各ステーターを完全にＩｉＪ液中又は水中に浸
漬しそれらか空気にふれないようにしておき。

らし液位が低下した場合は液位計により警報を発しステ
ーターへの給電を停止するようにしておくとモーター本
体は迂転時は常に液中にあるので防爆検定の対象外とな
る。付属の電気、計装品は防爆検定済のものを使用すれ
ば本発明な防爆環境に於ても使用てきる。また各ステー
ターの冷却の為。

母液又は木か循環するようにする。

〔作用〕

本発明に係るスラリー液用シールレスポンプ用モーター
はポンプ駆動用モーターの両側に反発用モーターか配置
されており、それらのローターは同一軸に取付けられて
いて９反発用ステーターに充分な反発力を発生させるこ
とによりローターをステーターの中心に維持せしめ、そ
れにより駆動軸と軸承を無接触の状態にて運転しうるよ
うにし。

又駆動軸と軸承間のギャップをこの部分を通過するスラ
リーの粒径に対し充分大きくすることによって軸承の摩
耗を防ぎモーターの損傷を防止することができる。即ち
ポンプ駆動用モーターのみの構成では＋ＩＩ承あるいは
駆動軸か偏摩耗してローターかステーターに対して偏心
した場合はローターとステーターのギャップか部分的に
小さくなりこの為吸引力が部分的に増して偏摩耗を増進
させるかこれを反発用モーターにて防止しうる。また軸
承又は駆動軸がスラリーによって偏Ｊ￥耗が生じてもこ
れが更に拡大されることかないのて極めて安定した運転
を継続することが可能になる。更にはモーターを横型と
して使用する場合は主ステーターの下側部分の磁気的ギ
ャップを他の部分より大きくすることによって主ロータ
ーの下方への吸引力を小さくシ、従って全体として上方
向の吸引力か生ずるのてこの上方向吸引力によって主ロ
ーターの平縫を軽減する７３５になり反発用モーターに
よる反発力に対する余分な抵抗力を減少させることか可
能となる。モーターを竪型として使用する場合は駆動軸
の下端とそれに相対するケーシングに夫々永久磁石を取
付けその痩発力にてローターの重量を無接触にて支えう
るようにする。即ち一種の無接触のスラス１へ軸ノλと
する。この時主ローターにスキニーをつけＩ一方向の力
を発生させ補助的役目をさせれば更に効果的である。ま
た各ステーター部分には完全に液中に浸漬されているの
てステーターの冷却効果かあると共に防爆検定の対象外
ともなる。又駆動軸かケーシング外の空間に出てないの
で完全シールとなしうる。

（実施例） 第１図は本発明全体の断面図で第２図は第１図のｘ、−
ｙ、断面図、第３図は第１図のＸ２−Ｙ、＠面図である
。第１図に示すように本発明のモーターはポンプ駆動用
モーター２．の両側に各々１ケの反発用モーター１３が
共通のケーシング外内に収納されている。反発用モータ
ーのステーター即ち反発用ステーター１４の内径はポン
プ駆動用モーターのステーター即ち主ステータ−３の内
径より充分に大きく主ステーターのコイルエンド５が反
発用ステーターのコイルエンド１５の内側に入り込める
程度にしである。主ステーターは取付架台４を介して９
反発用ステーターは直接ケーシングに固定されている。

反発用ステーターの内径を大きくしである一ト［１的は
その極部を長くする為である。

主ステーター及び反発用ステーターの巻線は特別な液以
外は液中に浸漬しても充分に絶縁性を維持しうる特殊な
被覆電線を用いてあり接続はすべてケーシング外で行っ
である。（図示せず）また主ステーター及び反発用ステ
ーターのコアも防錆。

防蝕用のコーティングを施すか、又はステーター全体を
特殊な材料で完全にモールドする。（図示せず）各ステ
ーターコア・には液の流通用の貫通孔６及び１６があけ
である。本モーターを横型として使用するときには主ス
テーター内面の下側になる一部分は非磁性、高電気抵抗
の材質の充填材７て充填して、その部分だけ磁気的ギャ
ップｇ２かそれ以外の磁気的ギャップｇ１　　より大き
くなるようにしてあり、ａ械的ギャップは全周囲じにな
るようにしである。ステーター取付区域とローター取付
区域間は非磁性、高電気抵抗の材質の隔壁８−１，８−
２．８−３で隔離しである。隔壁の内。

円筒の部分８−１．８−２は強度か許す限り薄く。

平板状部分８−３はこれと関係なく厚くしである。

またその円筒状部分は各ステーターの内面に密接させで
ある。ステーターかポンプＣ２液によって侵される恐れ
のない時は隔壁に複数個の液流通用孔９をあけるか然ら
ざる時は流通孔はあけない、駆動用モーターのローター
即ち主ロータ−１０を取付けである駆動軸１１は反発用
モーターのローター即ち反発用ローター２０の軸ともな
っている。

主ローターにも防錆、防蝕、耐摩耗のコーティングを行
っている。（図示せず）。

反発用ローター２０の構造を第４図及び第５図に示す。

第４図はその断面図、第５図は第４図のＸ３Ｙ３矢視図
である。反発用ローター２０は片面開放、他面は底板を
有する電気良導体の中空円筒であり、開放側をケーシン
グ側に向け、その円筒部２１を反発用ステーターに対応
させて駆動軸に取付ける。亦９円筒部２１の外径は隔壁
８−２との間に電磁的９機械的要因より決められた適正
なギャップｇ３を持つ如き寸法としである。円筒部のＪ
ｖみｔｌ　　は電磁的要因によって決められその長さＬ
ｌ　　は反発用ステーターコアの積厚とほぼ同一にしで
ある。反発用ローターの底板２２には複数個の液流通用
孔２３かあり又その中心に駆動軸に取付ける為の取付は
用ボス２４を有しこれにて駆動軸に取付ける。反発用ロ
ーターも全面に亘り防蝕。

＃摩耗のコーティングを施す。（図示せず）次に２次磁
性体筒３０の構造を第６図及び第７図に示す、第６図は
その断面図、第７図は第６図のｘ４−Ｙ４矢視図である
。本図の場合磁性体としてドーナツ状電磁鋼板を積層し
て中空円筒状３１にした例で示しているがこの代りに中
空円筒状のフェライトコアを使用してもよい。積厚電磁
鋼板の積厚みＬ２は反発用ローターの円筒部の長さＬｌ
　　とほぼ同じ長さとしその巾ｔ２は電磁的要因によっ
て決める。この電磁鋼板をフランジ３４を有する中空筒
の取付は筒３２の外側にはめこみ締付は蓋３６で締付け
る。この為取付は筒には２ケ所にねじ３３が、また締付
は蓋にもこれに合わせるねじ３７か２ケ所切っである。

この取付は筒と締付は蓋によって積層電磁鋼板を固定し
且つ保護する。

取付は筒の脚部には複数個の液の流通孔３５があり、フ
ランジ３４てケーシングに固定する。取付は筒及び給料
は用着は非磁性、高電気抵抗、防蝕。

耐摩耗性のある材質のものにて製作する。２次磁性体筒
の電磁鋼板積層厚みＬ２は反発用ローターの円筒部分Ｌ
１　　と正確に対応させる。２次磁性体筒の外径は反発
用ローターの円筒内面とギャップｇ４　を持つ如くする
。ｇ４　はｇ３とほぼ同寸法とする。駆動軸は２次磁性
体筒の中空部分の中心を貫通している。即ち反発用ロー
ター２０は隔壁８−２．２次磁性体筒３０間のギャップ
中を回転する。

モーターを竪型にて使用する場合は駆動軸１１の下端に
円板状の永久磁石４２を取付け、それと対応させてケー
シング１内に同形の永久磁石４３を同じ極性が向合うよ
うにして相互の反発力にてローターの重量を支え、相互
のしゆう動なき様にする。これを第１０図に示す。また
主ローターの回転は一方方向なる故これにスキューを施
しく図示せず）これによって回転時向上きの力を発生さ
せこれの力を補助的に使用する。ポンプ吐出口にフィル
ター４０を取付けこれにてろ過された／］液を配管４１
にてモーターケーシングｌの終端に供給しこれにて軸承
の冷却を行うと共にモーターケーシンタ内を充満し、駆
動モーター、及び反発用モーターを浸漬する。

軸承１２−１．１２−２と駆動軸１１の対応面は双方と
もスラリーに対する耐摩耗処理を施しそのギャップｇ。

は主ステーターの隔壁８−１と主ローターのギャップの
乃より小さくするがここを通過する母液中のスラリーの
粒径よりははるかに大きくする。従ってフィルター４０
のろ過能力はこれらの事を考慮して決める。

またＶｊ　爆Ｚ境での使用の場合は各モーターを完全に
液中に浸漬する必要かあるのでケーシング上部より配管
にて空気溜４７にケーシング内の空気なあつめエヤー抜
き弁４８より適時空気を抜いていく。又液位計４６をこ
の空気溜につけここまで液の一部か上昇している事を常
時確認しておくと共にその信号を制御用としても用いる
。

Ｆ：１液かステーターを侵す恐れある時は隔壁の孔９を
あけず別の給水管４４よりスデーター取付は区域に粕永
し排水管４５より排水する。亦、ポンプ母液がステータ
ーを侵す恐れのない時はステーターに適当な保護を施し
ておけば隔壁は必ずしも必要ではない。

第１１図は本発明の制御系統の説明図である。ポンプ駆
動用モーター２には入力電源５０が開閉器を経由して接
続され反発用モーター１３にはインバーター５２を経由
して駆動モーターより周波数の高い入力を給電する。液
位計４６よりの信号によりケーシング内の液位低下の場
合電源を遮断し運転の安全をはかる。

次に本発明の実験結果について説明する。本発明に於て
は通常のモーターに比べ反発用モーター１３の工状、２
次間の磁気的ギャップ即ち反発用ステーター１４のコア
と２次磁性体筒３０のａ層電磁鋼板３１までの距離は極
めて大きい。それで２次側即ち反発用ローター２０と交
叉する磁束数をできるたけ多くする為、その極所を長く
する必要から反発用ステーターの極数は２極とした。ま
たこれは同期速度を大きくして滑りの値を或値以上にす
ることと共に反発用ステーターの磁界の線速度を大きく
して反発力を発生させその値を必要値以上にする為であ
る。実験してみるとＲｍの値か小さい範囲では１０頁の
反発力の算出式即ち（１）式に概略一致　し、第１２図
の曲線Ｐの如くなる。

然しＲｍの値か大きくなるとその反発力は速度に対する
独特の飽和現象か現れてくる。第１２図の曲線Ｑの如く
なる。第１′２図は横軸に滑りＳ、縦軸に垂直力をとり
横軸より上方向は吸引力Ｆ、下方を反発力ＲＦとする。

Ｑｌｌｌｌ線は高速鉄道の浮上特性と似ているがその理
由は省略する。

本発明に於ては９曲線の如き反発力が望ましい。

それてこれになる如く反発用モーターの構造を決め且つ
制御方法を対応させた。反発用ステーターの定格を３相
２２０Ｖ、６０Ｈ２として製作しこれにインバーターよ
り５〜１２０Ｈ２，Ｏ〜２２０Ｖの電圧を加えてみた。

実験結果は所期の目的を達成しうるちのてあった。また
反発用ステーターの定格な３相、２２０Ｖ、６０Ｈ２，
ｎ　（ｎ＞１）の如く製作しこれに０〜６０Ｈ７，ｎ、
０〜２２０■出力のインバーターを適合させてもよい。

（６０Ｈ２，２２０Ｖ地域に於て） 反発用ローターと駆動軸の回転方向は同一方向てあり反
発用ローターにても回転力は発生ずるので駆動軸の負荷
か軽負荷の場合は駆動モーターの同期速度をわずかに越
えることはあるが通常ては起こらない。

（発明の効果） 本発明に係るスラリー液用シールレスポンプのモーター
は以上の説明からも明らかなように駆動軸に対するシー
ル部分がない、即ちシールレスであり反発用モーターに
よって軸承と駆動軸を非接触になしうるので対応面を共
に耐摩耗に処理し得。

且つそのギャップをスラリー粒径より充分大きくなし得
るので軸承の摩耗か極めて少くし得、偏摩耗が発生しな
い。この事はローターとステーターの接触かなくなりロ
ーターによるステーターの破損という！バか防げる。又
ステーター取付区域、及びローター取伺区域間に隔らｔ
かあっても双方の区域に液か充満しているので圧力差は
ないか、あっても僅少になしうるので隔壁は従来のキャ
ン）〜モーターポンプ、マグネットモーターポンプのそ
れに比べて薄くなし得るので駆動モーターとしての効率
低下は防げる。又モーター全部を完全に液に浸漬しうる
ので防爆環境にても使用可能であり従来の各種ポンプ用
モーターの欠点を充分に補い得て長寿命を図ることが出
来るようになった。亦。

本発明のモーターは竪型、横型いずれにも使用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した横型のスラリー液用シールレ
スポンプのモーターの断面図 第２図は第１図のＸｌ−χ断面図 第３図は第１図のＸ２Ｙ２断面図 第４図は反発用口、−ターの断面図 第５図は第４図の当−η矢視図 第６図は２次磁性体筒の断面図 第７図は第６図の没−Ｙ４矢視図 第８図は積層電磁鋼板筒の断面図 第９図は第８図のＸ５−Ｙ５矢視図 第１０図は竪型モーターの場合の下側端部分の断面図 第１１図は本発明の制御系統図 第１２図は滑り一垂直刃特性図 図中 １・・・ケーシング ２・・・駆動モーター ３・・・主ステータ− ４・・−主スチーター取付架台 ５・・・主ステータ−コイルエンド ６・・・主ステーター貫通孔 ７・・・主ステーター充填材 ８−１・・・隔壁 ８−２・・・隔壁 ８−３・・・隔壁 ９・−・隔壁液流通孔 ｌＯ−・・主ロータ− １１・・・駆動軸 １２−１・・・軸承 １２−２・・・軸承 １３・・・反発用モーター １４・・・反発用ステーター １５・・・反発用ステーターコイルエンド１６・・・反
発用ステーター貫通孔 ２０・・・反発用ローター ２１・・・反発用ローター円筒部 ２２・・・反発用ローター底′板 ２３・・・液流通孔 ２４・・・取付は用ボス ３０・・・２次磁性体筒 ３１・・・積層電磁鋼板 ３２・・・取付は筒 ３３・・・取付は筒ねし ３４・・・取付は筒フランジ ３５・・・取付は筒液流通孔 ３６・・・締付は蓋 ３７・・・締付は乙ねし ４０・・・フィルター ４１・・・接続管 ４２・・・永久磁石（軸側） ４３・・・永久磁石（ケーシング側） ４４・・・給水管 ４５・・・排水管 ４６・・・液位針 ４７・・・空気溜 ４８・−・エアー抜き弁 ５０・・・入力電源 ５１・・・主制御盤 ５２・・・インバーター ５３・・・信号線 ５４・・・給電線 ５５・・・給電線 ５６・・・給電線 Ｌｌ　　・・・反発用ローター円陥部の長さＬ２−・・
磁性体筒の積厚み ｔｌ　　・・・反発用ローター円筒部の厚みｔ２・・・
磁性体筒の【口 ｇｌ　　・・・主ステータ−、主ローター間の磁気的ギ
ャツブ ｇ２−・・モーター下側に於る主ステータ−、主ロータ
ー間の磁気的ギャップ ｇｏ・・・軸承、駆動軸間のギヤ・ンフ。 ＋Ａ・・・ポンプ部方向 →Ｂ・・・軸終端方向 →Ｃ・・・ポンプ吐出方向 ＋Ｕ・・・モーター上側方向 →Ｄ・・・モーター下側方向 第２図 り ＋ 第３図 ＄４図　　　　　　第５図 第６図　　　　　　　ＷＩＪ７図 ｗＳＢ図　　　　　　第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンプ駆動用モーターの両側に駆動用モーターのロ
   ーター（以下主ローターと記す）と同軸のローターを持
   つ反発用モーターを各々１個づつ配置し之等を同一ケー
   シング内に収めて之を１組のモーターとするスラリー液
   用シールレスポンプのモーターに於て反発用モーターの
   ステーター（以下反発用ステーターと記す）の内径は駆
   動用モーターのステーター（以下主ステーターと記す）
   の内径より充分に大きくし、主ステーターのコイルエン
   ドが反発用ステーターのコイルエンドの内側に入り込め
   る程度以上とする。主ステーター、反発用ステーターの
   巻線は特殊被覆電線を用い接続はすべてケーシング外に
   て行う。 主ステーター、反発用ステーターのコアも防錆、防蝕用
   のコーチングを施す。又はステーター全体を特殊な材料
   で完全モールドする。このような処置を施す事により特
   別な液以外では液中使用可能なステーターとする。ステ
   ーターの取付区域とローターの取付区域とは非磁性、高
   電気抵抗の材料にて隔壁を作り隔離する。隔壁は各ステ
   ーターコアの内面に密接させる。このような構造になっ
   ているスラリー液用シールレスポンプのモーター。 ２、主ローターには防錆、防蝕用のコーティングをなす
   か又はＳＵＳ等にて保護する。駆動軸はＳＵＳ材料とす
   るか又は防錆、防蝕用のコーティングを行う。このよう
   な施工をなされた特許請求の範囲第１項記載のスラリー
   液用シールレスポンプのモーター。 ３、反発用モーターのローター（以下反発用ローターと
   記す）は非磁性、電気良導体の金属の中空円筒で１面は
   開放、他面は底を有する、円筒部分の長さは反発用ステ
   ーターコアの長さ（積厚み）と同寸法とする。ローター
   の底板の中央にボスをつけ之にて同ローターを駆動軸に
   固定する。又、底板には液通過用の複数個の孔を設ける
   、反発用ローターは開放側をモーターケーシング側に向
   け、底板側を主ローター側に向け、反発用ステーターと
   対応させて取付る。反発用ローターと反発用ステーター
   間のギャップは機械的、電磁的要因にて、その円筒部分
   の厚みは電磁的要因にて決める。反発用ローターには防
   蝕、耐摩耗のコーティングを施す。このような反発用モ
   ーターのローターを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のスラリー液用シールレスポンプのモー
   ター。 ４、反発用ローターの内側にドーナツ状電磁鋼板を積層
   した両面開放の中空円筒か又は同じく中空円筒のフェラ
   イトコアを２次側磁性体（以下２次磁性体筒と記す）と
   して配置する。この２次磁性体筒を非磁性、高電気抵抗
   、両面開放の中空円筒にはめこみ（以下取付筒と記す）
   この取付筒の一端をケーシングに固定する。この取付筒
   にも液通過用の複数個の孔をあける。 ２次磁性体筒の長さは反発用ローターの円筒部分の長さ
   と同一寸法にし、双方間のギャップ及び２次磁性体筒の
   厚みは電磁的要因によって決める。即ち反発用ローター
   は反発用ステーターと２次磁性体筒との間に夫々適当な
   ギャップをもって駆動軸にて回転しうる如くする。反発
   用モーターがこのような構成になっている事を特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のスラリー液用シールレス
   ポンプのモーター。 ５、ポンプの吐出側と駆動軸の終端側を管で接続し、吐
   出側との接続口にポンプ母液をろ過するフィルターをつ
   け、このフィルターにてろ過された母液をもって軸承の
   冷却用及び潤滑用とする。 即ち本発明のモーターのローターはろ過された母液中に
   浸漬されている。ケーシングに駆動軸用の軸承をつけ軸
   承面と駆動軸のギャップは通常の平軸承に於るギャップ
   よりもはるかに大きくする。 即ち、ろ過された母液のスラリーが容易に通過しうる大
   きさとするが主ステーターと主ローターのギャップの１
   ／２よりは小さくする、この軸承を通った駆動軸にはポ
   ンプ翼がつけられているがモーター部とポンプ部との隔
   壁のケーシングを駆動軸が貫通する部分は軸承なのでシ
   ール装置はない。即ち本発明に於は駆動軸に対するシー
   ル装置はない。 また軸承の内面、及びこれと対応する駆動軸の表面はス
   ラリーによる摩耗に耐えうる硬度を持たせる処理をなし
   且つ軸承の巾を狭くしてスラリーが通過しやすくする。 このような構造になっている事を特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のスラリー液用シールレスポンプのモー
   ター。 ６、ステーターが母液によって侵されない時は隔壁に母
   液通過用の孔をあけてローター区域の母液をステーター
   区域に導き入れ、然らざる時は水をステーター区域内に
   充満、且つ循環させ、ステーター部分を完全に液中に浸
   漬することによって駆動モーター、反発用モーターのス
   テーターを冷却するとともに防爆検定の対象外となし、
   ケーシング外の電気、計装品は個々に防爆検定済のもの
   を使用する事により防爆環境に於も使用可能になしうる
   事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスラリー液
   用シールレスポンプのモーター。 ７、モーターを横型として使用するときは主ステーター
   の下側になる部分は主モーターとの間にその他の部分よ
   り大きな磁気的ギャップを有するような構造にし、モー
   ターを竪型として使用するときは駆動軸の下端に円板状
   の永久磁石を取付けケーシング側にも之と対応させて同
   様の磁石を相互に反発力を持つように取付け、亦主ロー
   ターにスキューを施し回転時上向きの力を発生するよう
   にして両者の接触を防ぐような構造にすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のスラリー液用シールレ
   スポンプのモーター ８、反発用ステーターの磁界の回転方向は駆動軸のそれ
   と同方向にする、反発用ステーターと反発用ローター間
   に反発力を発生させ両者間の全周にわたってのギャップ
   を等間隔に維持せしめることによって運転時駆動軸とそ
   の軸承を無接触の状態にするに必要な大きさの反発力を
   得る為の主要条件であるところの反発用ローターの滑り
   と反発用ステーターの磁界の線速度を必要充分な値にな
   らしめうる反発用モーターの構造及び同用制御装置を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスラ
   リー液用シールレスポンプのモーター。