JPH07506237A - 電動ポンプ - 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】 電動ポンプ 本発明は、電動モータの少なくとも１つの永久磁石製ロータにシャフトを介して 結合されたインペラと、前記シャフトを支持するハウジングであって物質をポン プ作用するためのひとつの開口のような排出側と吸入側の接続部を有する密閉的 にシールされたハウジングと、からなる電動ポンプに関する。

本発明は特に、１０ｋｗ以上の範囲の電力を有する高出力ポンプに関する。こう した高出力ポンプを配管システム組み込む場合、ポンプユニット専用の駆動力は ポンプハウジングの外部にフランジ固定したモータという形態で供給されている 。

上記の出力範囲のポンプ機構の集合体は、重くてかさばるものである。それら４ ４基台上での特別な支持を要する。直接的で、固定の必要のない、配管システム における集約はそうした従来のポンプでは不可能であった。

ポンプ設計、特に環境に有害な流体に用いられるポンプの設計に関しては、ある 種の法規制が存在する。環境に有害な流体の漏洩防止には安全が計られるべきで ある。このことはシャフト通路のシール性に関して特有の問題を生じさせる。

公知のポンプでは、回転シャフトは少なくともハウジングのある場所で、ポンプ ハウジングから離れてしまう。これはその部分に特別なシール手段を施さなけれ ばならないということである。

最初に例示したような電動ポンプは既に提案されており、そこでは、シャフトか ポンプハウジングから突出することを防ぐために、いつくかの手段が施されてい る。このため、公知の電動ポンプは、電動モータ、ドライブシャフト及びそのド ライブシャフトに設けられたポンプインペラを内包するハウジングを備えている 。こうしたポンプは、法律的要請を満たし、複雑なシールの手段は採っていない 。というのは、シャフトはいかなる場合もハウジングから離れないので、被ポン プ作用物質はハウジングから外に出てくる可能性は実質上ないからである。

本発明の目的は、特別な支持の必要がなく配管システムへ容易に組み込むことが でき、更にはハウジング内でシャフトの通路や導出を避けることで被ポンプ作用 物質の漏洩を確実に防止するという、最初に例示したような有用な電動ポンプを 提供することである。

この目的ζ戴ロータがハウジング内に設けられていることと、電動モータのステ ータのステータ部品がハウジングの外側に設けられているということによって達 成される。

本発明は、まず第１に、ポンプインペラを駆動するシャフトがどのような部位で もハウジングから突出しないように、上記した注意を払うべきことを具現するこ とから始まる。前記従来例はこの点において、シャフト及びインペラと共鳳電子 制御部を除いた電動モータ全体がハウジング内に収容されるということを定義し たが、本発明は尚、−歩先んじたものといえる：それは、すなわち、電動モータ については、ステータがハウジングの外に位置しているの対し、永久磁石ロータ のみ力かウジング内に設けられている点である。

この手段は、一方では、ハウジングの小型化をもたらし、またもう一方ではステ ータの設計に関する自由度が増すことをもたらす。

前記ステータの前記ステータ部品は、当然の如く、ステータとロータの間で互い に影響しあうような位置に配置されなければならない。本発明の具体例では、前 記ロータは、前記シャフト周りに放射状に向けられて配された、極性が互い違い の棒状永久磁石群からなり、前記ステータ代前記ロータと軸方向に並んだ強磁性 体リングの体をなして、コイル巻線を有し、ハウジング壁部の外側で支持されて いる。

最も簡単な構成では、１つのステータにつき、ただ１つのロータが存在する。

また、駆動力を上げるためには、軸方向にオフセット法でいくつかのロータ、す なわち、前記ハウジングの外側に設けられたステータに対応する数のロータを前 記ドライブシャフトに設けてもよい。

もちろん、ロータの外周とステータの内周の間の隙間はできるだけ小さくなけれ ばならない。このため、前記ハウジングは、ロータとステータとの間でできるだ け薄くなるように設計されている。本発明によれば、ロータとステータ間での前 記ハウジングの厚さは１０ｍｍよりも小さく、より好ましくは５ｍｍよりも小さ い。

前記ハウジングは、事実上、１つの鋳造部材からでも成り得る。生産技術上の理 由で、例えば概ね円筒形のハウジングが、縦に半分に割った状態で生産されうる 。そして、前記ハウジング内の朧情の装着後、溶接で接合される力＼接合ネジや ボルトにより接続される。

しかしながら、種々部品を軸方向に結合してハウジングを生産することによって 、ハウジングのいろいろな部分で、異なる材料を配置することもまた可能である 。前記ハウジングの材質は、セラミックスあるいは低電導率の非磁性鋼であるこ とが好ましい。軸方向に２分割構成のハウジングの場合では、鋳鋼あるいは鋳鉄 か前記インペラ領域での前記ハウジングのために配されるのが好ましい。このこ とは、セラミックスあるいは低電導率の非磁性鋼が、電動モータの領域では好ま しいのにも拘わらず、である。

ｎｉＪ記ロータ上で前記棒状永久磁石を保持するためには、例えば、繊維強化プ ラスチック製や低電導率の非磁性鋼の薄いバンドあるいは輪が、前記ロータの周 囲に設けられるのが好ましい。

一方で構成上の理由で、またもう一方で装置寿命のため六前記シャフトは、前記 ハウジング内で異なる方法で支持され得る。

ある設計例では、前記ロータが片持ち梁風に配置される一方で、前記シャフトは 前記インペラの両側で支持される。このことは、以下のことを意味する。すなわ ち：前記シャフトは、例えば、前記ロータから遠い側のハウジング端部と、／１ ウジング中央部と、において支持さね、この際前記インペラは、これら２つの軸 −受は間で前記シャフトにしっかりと固定される。前記インペラとは反対側の軸 受けの側で、前記シャフトは、この軸受けから一定距離突き出ており、そして、 このシャフトの自由端に、前記ロータあるいはロータ群が取り付けられる。

いくつかのロータとステータが設けられるとき、これらはまた、前記インペラの 両側において対称的に配設されることが可能である。

前記ステータ部品が、前記ハウジングに取り付けられたステータキャリヤに装着 されるということで、簡単な組立品が完成する。また、前記ハウジングのハウジ ングフランジにその両側から取り付けられている２つのステータキャリヤに、ｎ ｉｊ記ステータ部品を装着することも可能である。前記ステータキャリヤは、例 えば、プラスチック材あるいは非磁性鋼製のプレハブ式の部品であり、この際、 前記ステータリングは、そのコイル巻線を伴って、前記ステータキャリヤにしっ かりとネジ止めされている。そして、前記ステータキャリヤは、周方向に配され たボルトあるいはネジという手段で、前記ハウジングの放射状フランジに、次々 と取り付けられ得る。

とりわけ、前記円筒形のケーシングのような場合では、前記ステータキャリヤは 、前記ハウジングをその全周に亘って、好ましくは正面からカップのように、囲 むことになる。

本発明では、ハウジングの通路の必要がないので、ステータのコイル巻線への電 流供給手段を、特別な処理を必要とせずに設計することが可能となる。さらには 、特別な経費をかけることなく、前記ステータのための、冷却手段、好ましくは 液体による冷却手段を設けることが可能である。

前記ロータの外径にこで使われている「ロータ」という用語は、他のもの力（特 に示されない限り、軸方向に互いに隣接し合って配されるようないくつかのロー タに関する実施例をも含んでいる）は、１つのロータの棒状永久磁石の軸方向で の長さより、大きい力＼はぼ同等であるとき、特に小型の構成が達成される。

前記インペラの、あるいは前記ハウジングの前記ポンプ側の直径６訳前記ステー タキャリヤの外径にほぼ等しくなければならない。

高出力のモータを獲得するためには、前記ロータの前記棒状永久磁石は、放射状 に磁化さね、かつ、内側に放射状に配される強磁性の戻り磁路を有する希土類金 属製の非常に強力な永久磁石として形成されるされる必要がある。

変形例として、本発明は、前記ロータの前記棒状永久磁石が、周方向に磁化され た、希土類金属製の非常に強力な永久磁石であって、磁束集束原理による強磁性 の磁束ウェッジ、として形成されることを、提示している。

これらの強磁性の磁束ウェッジについては、これからさらに詳しく説明する。

前記ロータの前記永久磁石は、前記ロータの軸に対して垂直な断面形状において 、いささか台形構造である。このときこの台形の２つの平行な辺のうち短い方の 辺は、放射方向の外側に位置している。前記磁石４叡周方向に配置されている。

このとき、特定の磁石のＮ極が、隣接する永久磁石のＳ極と向かい合うように配 されており、また、その逆もある。向かい合う２つの永久磁石の間には、断面が 三角形の磁束ウェッジが存在し、その底辺は、放射方向外側に来るように配され ている。この底辺は、個々の磁石の放射方向高さの半分より短い。この結果、磁 力線の集中を放射方向のロータ而に残すこととなる。

前記コイル巻線は、前記強磁性リングの溝内に設けられている。前記ステータの 前記コイル巻線内の整流は電子的に発生する。前記ポンプの出力及び／あるいは 速さは、その運転領域においては、自由に変更可能である。

周方向に配されたロータの永久磁石と、ロータの外側に放射状に設けられたステ ータ部品と、に関する前記変形例に加えて、さらに本発明は、電動モータに関す る他の変形例をも提示する。この変形例は、円盤状に構成され軸頭域の方向を有 する多数の扇形の棒状永久磁石から前記ロータが成り立っているという点と、前 記ステータは、前記ハウジングの正面に設けられ、かつ、事実上一つの面内にに 、前記ロータの棒の数に事実上対応する数のコイル巻線を有している点において 、自らを特徴づけられている。

位置表示システムとして、誘導に基づいて作動する分析システム、あるいは、ホ ール探査器（Ｈａｌｌ　ｐｒｏｂｅｓ）と回転制御磁石とから成るシステムを備 えることが可能である。

本発明の実施例について以下の図面に基づいてさらに詳しく説明する。

図１は、インペラを除いたポンプ部を備えた、電動ポンプの縦断面図である。

図２は、ステータキャリヤの形状が若干が異なる以外図１に相当する電動ポンプ の実施例の縦断面図である。

図３は、電動ポンプの第２実施例の縦断面図である。

図４Ａは、ロータとインペラを支持するシャフトに２つのロータを備え、２つの ロータが共にインペラの同じ側に位置したときの、電動ポンプの原理図である。

図４Ｂは、１つのロータがインペラの片側にあり、もう一方のロータがその反対 側にある以外は図４八と同じものである。

図５は、ロータの永久磁石の配置と、永久磁石間に配置された磁束ウェッジの配 置を示した電動ポンプのロータの概略断面図である。

図６は、永久磁石と、図５に描かれた磁束ウェッジの拡大断面図である。

図１は、電動ポンプ２の縦断面図を示しており、単に前記ハウジングと関連する 駆動部分のみを示している。図１の右側において、前記電動モータ駆動部４には 、シャフト８に装着された（図示しない）インペラを有するポンプ部６が設けら れている。前記ポンプ部の構造は、それ自体が公知であり、以下、図３を参照し つつ再度簡単に説明する。

（ポンプ）ハウジング１０は、いくつかのハウジング部品から成り立っている： すなわち、電動モータ駆動部４の領域には、セラミック製でほぼカップ型をした ハウジング部１０ａが存在し、その自由端の外側には、環状フランジ１０ｂ及び 中央部１０ｃが接続している（？　１０ａ　ｗｈｉｃｈ　−ｉｓ　ｆｏｌｌｏｗ ｅｄ　ｂｙ　１０ｂ　ａｎｄ　１０ｃ）。

この中央部１０ｃは、前記環状フランジｉｏｂ、及び右側へと続く前記ハウジン グ部１０ｄのように、鋳鉄あるいは鋳鋼でできている。

前記シャフト８は、ハウジング部１０ｃの貫通穴に回転可能に支持されている。

その支持の位置あるいは軸受けに関して、前記シャフトは、ハウジング室１５へ と、左向きに突き出て、その自由端にロータ１２がネジ１４を締め付けることで 取り付けられている。

前記ロータは、非磁性鋼の環状部からなり、かつ、その周囲に、予め決定された 数の永久磁石１９を備えており、この永久磁石の下には、強磁性の戻り磁路を構 成する手段１７が設けられている。これにより、棒状永久磁石１６が形成される 。その外周にあっては、前記棒状永久磁石１６は、繊維強化プラスチック製のバ ンド１８により保持されている。

ロータ１２の外周面、すなわち、前記バンド１８の外側と、ノ）ウジング部１０ ａの前記筒状枠型部ｔｏｙの内面との間には、非常に小さな隙間が存在している 。

ハウジング部１０ａの前記筒状枠型部１ｏｙの外側には、強磁性体製で、前記ハ ウジング部１０ａ全体をその周方向に亘って囲んでいる、リング２４が設けられ ている。

前記強磁性体２４は、前記ロータ１２の棒の組の数にほぼ対応する数の巻コイル ２４を有している。

前記リング２４は、例えばプラスチック製または低電導率の非磁性鋼製の、コイ ルキャリヤ２０に軸方向に、破線２８により概略的に示された、ネジという手段 で、装着されている。一方、ｍｊ記ココイルキャリヤ２０、前記環状フランジ１ ０ｂに、円周上に配されｔ；ネジ２２という手段により取り付けられている。

前記コイルキャリヤ２０は、放射状外壁２０ａを有している。前記リング２４を コイル巻線２６と共に収容する室２５は、カバー２０ｂにより外側を覆われてい る。

（ここでは図示しない手段により）冷却水が前記室２５に導かれている。

前記コイル巻線の接続は、図示されていない。前記ロータのための前記電子制御 システムは、ハウジング全体の外側で、離れた場所に配されている。

電気的整流によって、前記コイル巻線中のステータ電流は、前記ロータ１２、し たがってシャフト８が回転するように、通常は電動モータとして、制御される。

トルクは、図１中右側において、後続の前記インペラへ伝達される。

図２は、図１のものに類似した変更例を示している。それは、ステータキャリヤ ４０が、完全な一体成形物であって、前記モータの側部に前記ハウジングの前記 外面１０ａ、１０ｙを完全に包囲しているという相違点を有している。さらに図 ２は、位置表示手段を示している。この位置表示手段（戴ロータ１２に連結さね 、このロータ１２とともに回転するリング５０であって、放射状に永久磁石の反 λ１側設けられて永久磁石が動く軌跡上にホール探査器（Ｈａｌｌ　ｐｒｏｂｅ ｓ）を備えたキャリヤ６０と同様に、永久磁石を保持するリング５０を包含する 。

図３は、本発明の他の実施例を示す。この実施例の特徴を説明する前に、前記ポ ンプ部そのものに対する簡単な参照が為されるべきである。図３において、図１ 及び図２に類似の部分は、対応する参照符号に各々”１００“を加算したもので 示される。

図３によれば、縦方向に連続的に形成されたハウジング１１０は、図３中左側に 示される領ｂＪ（およそシャフト端部とシャフト中央部）において、前記ハウジ ングの放射状内部フランジという手段と、シャフトシールまたはシールリング１ ２６という手段によって、さらには、ハウジング１１０の右側の端面１１０１に おいて、支持部１４２という手段によって、ハウジング内に支持されているシャ フト１０８を包含している。前記シャフトのおよそ中央には、インペラ１３０が 設けられ、ここで軸方向に向いた吸入口から、前記インペラ１３０の周囲で放射 方向に向いた吐出口へと延出している屈曲通路１３２が形成されている。

前記インペラと、前記ハウジングの端壁１１０１との間には、吸入室１３４が設 けられており、この吸入室に、被ポンプ作用物質が、吸入口１３６を通って矢印 の方向で入って行くことができる。前記インペラ１３０の回転により、被ポンプ 作用物質は、前記矢印の方向で前記通路１３２の中へと吸い込まね、そしてこの 通路から、１１０ｍで示した位置において前記１１ウジングの形状に対応するこ とによって前記インペラ１３０の外側に放射状に形成された環状通路１３８に入 って行く。

流体は、排出伍（すなわち前記環状通路１３８から、排出繋ぎ部１４０を介して 放出される。

図１及び２においてちょうど対称的に示されている前記ポンプは、図３中ポンプ 部１０６として示されるものに似た手法で、前記ポンプ部６中に設計され得る。

図３に示される前記電動ポンプの前記電動モータ駆動部１０４は、図１及び図２ による実施例とは異なったものである。

ロータ１１２は、軸方向に向けられた、等しい数の扇形の永久磁石群から成り立 っている。ロータ１１２の前記外側端面は、前記ハウジング壁部１１０ａの内側 端面から極短い距離だけ間隔を空けて設けられている。

前記ハウジング壁部１１０ａの外側において、ステータ１２４は、ステータホル ダ１２０内に配されている。このステータ１２４は、より詳細には示さないある 方法において、円盤状コイルキャリヤを含み、このコイルキャリアは自身に形成 したステータコイルを有する。

前記ステータコイルへの電流供給手段は、１２５として概略的に図示されたもの である。

既述の実施例の両方において、前記シャフト８及び１０８の各々は、完全に前記 ハウジング内に収容されているという点が、理解されるであろう。そしてさらに は、図３は、前記シャフトはいかなる位置においても前記ハウジングから離れな いということを示している。前記接続位置１３６は、まさに前記排出繋ぎ部１４ ０として、この排出繋ぎ部に接続されたパイプ手段を有している。故に、前記ハ ウジングはどこにも開口部分がなく、そのため被ポンプ作用物質はいかなる位置 でも漏れるようなことはない。もし、被ポンプ作用物質が吸入室１３４から、前 記シールリング１２６のシール箇所を通って、前記ロータ１１２を収容している 室１１５へと浸透すると、室１１５の底に液溜まりが出来てしまう。最初に述へ た従来出願（Ｐ　４１　１１　７１３）の原理として説明したように、前記室１ １５と前記環状通路１３８との間に前記室１１５から漏洩液を取り除くための弁 を備えた、接続通路を設けることは可能である。

上述した実施例において、前記インペラを駆動する前記シャフト８は、図１の左 側で示さね、かつ、ハウジング壁部１０ｃで仕切られた室内で、ロータ１２を保 持している。本発明の可能な変形例のひとつにおいて、前記シャフト８は、図４ 八に図示されるように、隣合わせに２つのロータを有している。前記ハウジング 壁部１０ｃの左（ミ前記シャフト８は右ロータ１２Ａと、左ロータ１２Ｂを有し ている。ステータ２４Ａ及び２４Ｂは、それぞれ、ハウジング１０′の外側で、 共に並んで設けられている。

図４Ｂは、２つのロータ及び２つのステータが存在するもう−の変形例を示して いるが、ここではインペラは、まさくミ２つのロータ間に設けられている。

一方で前記ロータのために、もう一方で前記インペラのために室に仕切を設ける ため、ハウジング１０″は、それぞれロータ１２Ｃ及び１２Ｄを収容する左室及 び右室を形成するための２つの仕切り１０”ｃｌ及び１０“ｃ２を有している。

これらロータの列に沿って、ステータ２４Ｃ及び２５Ｄは、それぞゎ、ハウジン グ１０”の外側に設けられている。

図４Ａによる実施例において、前記シャフト８は、前記ハウジング１０’　の左 端側で、ハウジング壁部１０’ｃに支持されている。図４Ｂによる実施例におい て、前記シャフトは、ハウジング１０”の両端側で、ハウジング壁部１０”ｃｌ 及び１０”ｃ２に支持されている。

前記ロータ１２に関した上述の詳細な構成が、本発明固有の特徴である。前記ロ ータの回転軸に垂直な断面図である図５によれば、前記ロータ１２の前記永久磁 石１９は、長方形であり、好ましくは、やや台形構造である。このときこの台形 の２つの平行な辺のうち短い方の辺は、外側に位置している。すなわち、図５に ある通り、前記バンド１８に近接していることである。前記磁石は、周方向に配 置されている。すなわち、Ｎ極とＳ極が互いに向かい合った状態で、隣接し合う 永久磁石群１９として、並べられている。

前記永久磁石１９間に形成される隙間内には、三角形の構造の磁束誘導ウェッジ が存在する。このときこれら磁束誘導ウェッジは、前記ロータの外側で、すなわ ち、バンド１８の内側で、前記永久磁石１９の外側の面と同じ高さで終端してい る。

図６に詳細に示されるように、前記永久磁石１９は、放射方向に高さｂを持ち、 一方、外側に位置する磁束誘導ウェッジの領域は、幅２ａを持っている。前記永 久磁石１９かつ前記磁束誘導ウェッジ８０の断面部分は、高さｂが、値ａより、 すなわち、前記磁束誘導ウェッジ８０の幅の半分より大きくなるように選択され る。こうした手段により達成される効果は、前記磁束誘導ウェッジにより上方へ すなわち、放射方向へと片寄らせた磁力線が、前記磁束誘導ウェッジの出口領域 補正書の翻訳文提出書（特許法第１＆４条の８）補正された特許請求の範囲 （晶Ｉｌ？求狽１は、請求ＪＪｊ１２．　ｌ　；ｊ、ｌ　ｂ、及び１ｂにＭ”） ＜　；ＩＬ”ｉｔ＊項２から１１は補正せず、新語積項１２から２２は、原語積 項１３．１４及び１７から２前記ロータの前記棒状永久磁石（１６）の軸部での 、棒状永久磁石とステータ間の放射方向における前記ハウジング（１０）の厚さ は、１０ｍｍより小さく、好ましくは５ｍｍより小さいことを特徴とする電動ポ ンプ。

５　請求項１から４のいずれかにおいて、前記ハウジング（１０；１１０）の材 質は、セラミックスあるいは低電導率の非磁性鋼であることを特徴とする電動ポ ンプ。

６、請求項５において、 前記ハウジングは、２分割の構成であり、インペラの領域において、好ましくは 鋳鋼または鋳鉄製であり、ロータの領域において、セラミックスまたは低電導率 の非磁性鋼製であることを特徴とする電動ポンプ。

７、請求項２から６のいずれかにおいて、１１１ｊ記棒状永久磁石は、周囲をバ ンド（１８）で囲まれていることを特徴とする電動ポンプ。

８、請求項７において、 前記バンド（１８）の材質は、繊維強化プラスチック、または低電導率の非磁性 鋼であることを特徴とする電動ポンプ。

９、請求項１から８のいずれかにおいて、前記シャフト（８；１０８）は、前記 インペラ（１３０）の両側において支持さね、 前記ロータ（群）（１２；１１２）は、片持ぢ粱風に設置されていることを特徴 とする電動ポンプ。

１０、　請求項３から９のいずれか１項において、いくつかのロータと、共働す るステータ部品とは、前記シャフト上で前記インペラに対して一方の側に設けら れていることを特徴とする電動ポンプ。

１１、請求項３から９のいずれかにおいて、いくつかのロータと、共働するステ ータ部品とは、前記シャフト上で前記インペラの両側に対称的に設けられている ことを特徴とする電動ポンプ。

１２、請求項１から１１のいずれかにおいて、前記ステータ部品は、前記ハウジ ングの両側に取り付けられた２つのステータキャリヤ内に装着されていることを 特徴とする電動ポンプ。

１３、請求項１から１２のいずれか１項において、前記ステータキャリヤあるい はキャリヤ群は、それぞわ、前記ハウジングの、１または複数の放射状フランジ （１０ｂ）に軸方向のネジ止めという手段によりネジ止めされていることを特徴 とする電動ポンプ。

１４、請求項２から１３のいずれか１項において、前記ロータの外径は、１つの ロータの棒状永久磁石の軸方向での長さより、大きいか、はぼ同等であることを 特徴とする電動ポンプ。

１５、請求項１から１４のいずれか１項において、前記インペラの直径または前 記ポンプ側のハウジングの直径は、前記ステータキャリヤの外径にほぼ等しいこ とを特徴とする電動ポンプ。

１６、請求項２から１５のいずれか１項において、前記ロータの前記棒状永久磁 石（１６）は、放射状に磁化されており、かつ、内側に放射状に設けられた強磁 性の戻り磁路（１７）を有する、希土類金属製の非常に強力な永久磁石であるこ とを特徴とする電動ポンス１７、請求項２から１６のいずれか１項において、前 記ロータの前記棒状永久磁石（１６）は、周方向に磁化されており、希土類金属 製の非常に強力な永久磁石であって、磁束集束原理による強磁性の磁束ウェッジ からなることを特徴とする電動ポンプ。

１８、請求項２から１７のいずれか１項において、前記コイル巻線（２６）は、 前記強磁性体リング（２４）の溝内に設けられていることを特徴とする電動ポン プ。

１９、請求項２から１８のいずれか１項において、前記ステータの前記コイル巻 線（２６）内のステータ電流は、電気的に整流されていることを特徴とする電動 ポンプ。

２０、　請求項１から１９のいずれか１項において、…１記ポンプの出力及び速 度は、その運転領域において、自由に変更可能であることを特徴とする電動ポン ツー ２１、請求項１において、 前記ロータ（１１２）は、多数の扇形の棒状永久磁石が１つの円盤状になったも のであり、かつ、好ましくは軸方向に磁化さね、前記ステータは、前記ハウジン グ（１０，１１０ａ）の正面に設けられ、前記ロータ（１１２）の棒の数に実質 的に対応した数で、しかも、実質上同一平面内に設けられたコイル巻線を有して いることを特徴とする電動ポンプ。

２２、請求項１から２１において、 ロータ位置表示システムを備え、このロータ位置表示システムは、誘導に基づい て作動するか、あるいは、棒状永久磁石とホール探査器とから成る力＼のどちら かであり、かつ、その据え付は部は、前記ステータキャリヤの領域における前記 ハウジング（１０ｙ）の外側であることを特徴とする電動ポンプ。

国際調査報告

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．シャフト（８；１０８）を介して、電動モータ（４；１０４）の少なくとも １つの永久磁石製ロータ（１２；１１２）に接続されたインペラ（１３０）と、 前記シャフトを支持して、かつ、開口のような、被ポンプ作用物質のための排出 側と吸入側の接続部を有する、密閉的にシールされたハウジング（１０；１１０ ）とを、有する電動ポンプにおいて、前記ローク（１２；１１２）は、前記ハウ ジングの内側に設げられ、前記電動モータのステータ（２４，２６；１２４）の ステータ部品は、前記ハウジング（１０：１１０）の外側に設けられていること を特徴とする電動ポンプ。
2. ２．請求項１において、 前記ロータは、周囲に配され、放射状に向けられ、前記シャフトから放射方向に 間隔をあけて設けられた、極性が互い違いの棒状永久磁石群（１６）からなり、 前記ステークは、軸方向に前記ロータ（１２）に沿った強磁性体リング（２４） という形態をとるとともにコイル巻線（２６）を有し、かつ、ハウジング壁部（ １０ｙ）の外側で支持されていることを特徴とする電動ポンプ。
3. ３．請求項２において、 複数のロータが、前記シャフト上で軸方向に互いに隣合わせで配置され、各々の ロータはそれぞれ、ロータと共働するステータを有していることを特徴とする電 動ポンプ。
4. ４．請求項２及び３において、 前記ロータの前記棒状永久磁石（１６）の軸部での、棒状永久磁石とステータ間 の放射方向における前記ハウジング（１０）の厚さは、１０ｍｍより小さく、好 ましくは５ｍｍより小さいことを特徴とする電動ポンプ。
5. ５．請求項１から４のいずれかにおいて、前記ハウジング（１０；１１０）の材 質は、セラミックスあるいは低電導率の非磁性鋼であることを特徴とする電動ポ ンプ。
6. ６．請求項５において、 前記ハウジングは、２分割の構成であり、インペラの領域において、好ましくは 鋳鋼または鋳鉄製であり、ロータの領域において、セラミックスまたは低電導率 の非磁性鋼製であることを特徴とする電動ポンプ。
7. ７．請求項２から６のいずれかにおいて、前記棒状永久磁石は、周囲をバンド（ １８）で囲まれていることを特徴とする電動ポンプ。
8. ８．請求項７において、 前記バンド（１８）の材質は、繊維強化プラスチック、または低電導率の非磁性 鋼であることを特徴とする電動ポンプ。
9. ９．請求項１から８のいずれかにおいて、前記シャフト（８；１０８）は、前記 インベラ（１３０）の両側において支持され、 前記ロータ（群）（１２；１１２）は、片持ち梁風に設置されていることを特徴 とする電動ポンプ。
10. １０．請求項３から９のいずれか１項において、いくつかのロータと、共働する ステータ部品とは、前記シャフト上で前記インベラに対して一方の側に設けられ ていることを特徴とする電動ポンプ。
11. １１．請求項３から９のいずれかにおいて、いくつかのロータと、共働するステ ータ部品とは、前記シャフト上で前記インペラの両側に対称的に設けられている ことを特徴とする電動ポンプ。
12. １２．請求項１から１１のいずれか１項において、前記ステータ部品は、前記ハ ウジングに取り付けられたステータキャリヤ（２０；１２０）内に装着されてい ることを特徴とする電動ポンプ。
13. １３．請求項１から１１のいずれかにおいて、前記ステータ部品は、前記ハウジ ングの両側に取り付けられた２つのステータキャリヤ内に装着されていることを 特徴とする電動ポンプ。
14. １４．請求項１２または１３のいずれかにおいて、前記ステータキャリやあるい はキャリヤ群は、それぞれ、前記ハウジングの、１または複数の放射状フランジ （１０ｂ）に軸方向のネジ止めという手段によりネジ止めされていることを特徴 とする電動ポンプ。
15. １５．請求項１２から１４のいずれかにおいて、前記ステータキャリヤあるいは キャリヤ群は、それぞれ、前記ハウジングを、特に正面からカップのように全周 にわたって囲めるような、一体成形物てあることを特徴とする電動ポンプ。
16. １６．請求項１２から１５のいずれかにおいて、前記ステータキャリヤあるいは キャリヤ群は、前記ステータ部品の液冷手段を有していることを特徴とする電動 ポンプ。
17. １７．請求項２から１６のいずれかにおいて、前記ロータの外径は、１つのロー タの棒状永久磁石の軸方向での長さより、大きいか、ほぼ同等であることを特徴 とする電動ポンプ。
18. １８．請求項１２から１７のいずれか１項において、前記インベラの直径または 前記ポンプ側のハウジングの直径は、前記ステータキャリヤの外径にほぼ等しい ことを特徴とする電動ポンプ。
19. １９．請求項２から１８のいずれかにおいて、前記ロータの前記棒状永久磁石（ １６）は、放射状に磁化されており、かつ、内側に放射状に設けられた強磁性の 戻り磁路（１７）を有する、希土類金属製の非常に強力な永久磁石であることを 特徴とする電動ポンプ。
20. ２０．請求項２から１８のいずれかにおいて、前記ロータの前記棒状永久磁石（ １６）は、周方向に磁化されており、希土類金属製の非常に強力な永久磁石であ って、磁束集束原理による強磁性の磁束ウェッジからなることを特徴とする電動 ポンプ。
21. ２１．請求項２から２０のいずれかにおいて、前記コイル巻線（２６）は、前記 強磁性体リング（２４）の溝内に設けられていることを特徴とする電動ポンプ。
22. ２２．請求項２から２１のいずれかにおいて、前記ステークの前記コイル巻線（ ２６）内のステータ電流は、電気的に整流されていることを特徴とする電動ポン プ。
23. ２３．請求項１から２２のいずれかにおいて、前記ポンプの出力及び速度は、そ の運転領域において、自由に変更可能であることを特徴とする電動ポンプ。
24. ２４．請求項１において、 前記ロータ（１１２）は、多数の扇形の棒状永久磁石が１つの門盤状になったも のであり、かつ、好ましくは軸方向に磁化され、前記ステータは、前記ハウジン グ（１０，１１０ａ）の正面に設けられ、前記ロータ（１１２）の棒の数に実質 的に対応した数で、しかも、実質上同一平面内に設けられたコイル巻線を有して いることを特徴とする電動ポンプ。
25. ２５．請求項１から２４において、 ロータ位置表示システムを備え、このロータ位置表示システムは、誘導に基づい て作動するか、あるいは、棒状永久磁石とホール探査器とから成るか、のどちら かであり、かつ、その据え付け部は、前記ステータキャリヤの領域における前記 ハウジング（１０ｙ）の外側であることを特徴とする電動ポンプ。