JPH1137079A

JPH1137079A - 軸流ポンプ

Info

Publication number: JPH1137079A
Application number: JP19382197A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kishimoto; 浩一岸本
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】部品点数を削減して構成を簡略化することが
でき、動作性能の経年による低下を防止することができ
る軸流ポンプを提供する。【解決手段】軸流ポンプ１１は流体通路１２を構成す
る管体１３に介在される。管体１２の軸流ポンプ１１を
挟む部分には、流体通路１２を周方向に沿って囲む固定
子巻線１６が設けられる。管体１３に支持体１８が設け
られ、各支持体１８の中央部に固定された各支持部１９
の間にスピンドル２０が固定される。スピンドル２０の
軸線は、管体１３の軸線に平行に設けられる。スピンド
ル２０には、インペラ部材２１が回転自在に設けられ
る。インペラ部材２１は、スピンドル２０に水中軸受２
２を介して回転自在に連結されるインペラ本体２３と、
インペラ本体２３の外周に設けられた回転子コア２４
と、回転子コア２４の外周に設けられた環状の永久磁石
片２５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸流ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図２は第１の従来技術の軸流ポンプ１の
正面図である。従来の軸流ポンプ１は、流体が流れる管
体２の屈曲部などに、管体２の軸線に平行な軸線を有す
るインペラ３を設け、インペラ３は管体２に支柱４で支
持された軸受５で回転自在に支持される。また、インペ
ラ３は管体２の軸線と平行な軸線を有する回転軸６に固
定され、回転軸６は管体２の外部に延びて、管体２に一
体に固定されたパッキン箱７で管体２に対してシ−ルさ
れる。パッキン箱７から更に外方に延びる回転軸６は軸
受８で回転自在に支持され、インダクションモータなど
のモータ９で回転される。

【０００３】このような従来技術の軸流ポンプ１では、
モータ９とインペラ３とは比較的長い回転軸６で連結さ
れており、また、管体２内部を流れる流体をシ−ルする
ために、回転軸６に関してパッキン箱７を用いる必要が
あり、部品点数が増大し、構成が大型化するという問題
点がある。また、パッキン箱７などにおけるシ−ル機構
が経年変化による品質低下で、水などの流体の漏洩が発
生し、動作不良や流体の管体２外部への漏洩が発生する
という問題点がある。

【０００４】図３は第２の従来技術の軸流ポンプ１ａの
正面図である。本従来の軸流ポンプ１ａは、流体が流れ
る管体２内に、その軸線に平行な軸線を有するインペラ
３と、管体２に支柱４で固定された水中モータ１０とを
備えている。インペラ３は比較的短い回転軸６でモータ
９によって回転される。

【０００５】このような従来技術の軸流ポンプ１ａで
は、水中モータ１０が水などの液体中に設置される場
合、水中モータ１０への通電を行うための接点や水中モ
ータ１０の可動部などを水の侵入から防止するためにメ
カニカルシ−ルなどが必要になる。このため、部品点数
が増大するという問題点がある。また、前記電気的接点
や可動部などに関するシ−ル部の経年変化などにより、
水などの漏洩が発生し、やはり動作不良が発生するなど
の問題点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記いずれの従来技術
においても、部品点数の増大や構成の大型化、更に、動
作性能の低下などの問題点が発生するという問題点があ
る。

【０００７】請求項１、２の発明は、上述の技術的課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、部
品点数を削減して構成を簡略化することができ、動作性
能の経年による低下を防止することができる軸流ポンプ
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の軸流ポ
ンプでは、流体が通過する流体通路内にインペラ部材が
設けられる。インペラ部材は、前記流体通路に平行な軸
線周りに回転自在なインペラ本体と、インペラ本体の外
周に設けられた磁性部材とを含んで構成される。また、
前記流体通路を周方向に囲んで固定子巻線が設けられて
いる。

【０００９】前記固定子巻線に通電して回転磁界を発生
させることにより、回転磁界とインペラ部材の磁性部材
との間の磁界作用により、インペラ部材に回転トルクが
発生し、インペラ部材が回転される。これにより、前記
流体通路内の流体が圧送される。

【００１０】本発明の上記軸流ポンプでは、インペラ本
体を回転させる駆動機構である前記固定子巻線と磁性部
材とが、流体通路内に設けられた構成であるため、流体
通路の外部に前記回転駆動機構を設置する場合と比較
し、回転駆動機構とインペラ本体とを連結するシャフト
が不要になり、該シャフトに関連して設けられるシ−ル
機構が不要になる。このため、部品点数が削減されて構
成が簡略化されると共に、これらの構成要素が不要にな
ることから、その経年変化によるシ−ル不良の発生など
の問題点が解消される。また、流体通路内にモータを備
える場合と比較しても、モータへの通電を行うための接
点やモータの可動部などにおけるシ−ル機構が不要にな
る。このため、シ−ル機構の経年変化などによる流体の
漏洩が防止され、これによる動作不良の発生が防止され
る。

【００１１】また、請求項２の発明は、前記請求項１の
発明において、前記インペラ部材は前記流体通路内に固
定されて前記軸線に沿って延びる軸に回転自在に設けら
れている構成を有する場合である。この発明でも、上記
作用効果を達成することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照し、実施例に
即して本発明を説明する。図１は本発明の一実施例の軸
流ポンプ１１の断面図である。以下の説明では、軸流ポ
ンプ１１を水を管体１２中で圧送するためのポンプとし
て説明する。本実施例の軸流ポンプ１１は、例として水
などの流体が流れる流体通路１２を構成する管体１３に
介在される。管体１２の軸流ポンプ１１を挟む端部には
それぞれフランジ１４が形成され、Ｏリングなどのシ−
ル体１５が設置される。前記各フランジ１４の間には、
流体通路１２を周方向に沿って囲む固定子巻線１６が設
けられる。固定子巻線１６は電気絶縁性樹脂などから構
成される保持体１７にモ−ルドされ、前記フランジ１４
の間に装着される。

【００１３】前記管体１３の各フランジ１４部分に支持
体１８がそれぞれ設けられ、各支持体１８の中央部に固
定された各支持部１９の間にスピンドル２０が固定され
る。スピンドル２０の軸線は、管体１３の軸線に平行に
設けられる。スピンドル２０には、インペラ部材２１が
回転自在に設けられる。インペラ部材２１は、前記スピ
ンドル２０にすべり軸受である水中軸受２２を介して回
転自在に連結されるインペラ本体２３と、インペラ本体
２３の外周に設けられた回転子コア２４と、回転子コア
２４の外周に設けられた強磁性材料からなる磁性部材で
ある環状の永久磁石片２５とを備える。このような構成
により、前記固定子巻線１６と永久磁石片２５とが直流
ブラシレスモータが構成される。

【００１４】以下に、本実施例の軸流ポンプ１１の作用
を説明する。軸流ポンプ１１の前記固定子巻線１６に通
電して回転磁界を発生させる。この回転磁界と前記永久
磁石片２５が発生する磁界との相互作用により、インペ
ラ部材２１に回転トルクが発生し、インペラ部材２１が
水中軸受２２によって前記スピンドル２０の周りに回転
される。回転するインペラ本体２３により、前記流体通
路１２内の水などの流体が圧送される。

【００１５】以上のようにして、本実施例の軸流ポンプ
１１では、インペラ本体２３を回転させる前記直流ブラ
シレスモータを構成する永久磁石片２５を含むインペラ
部材２１が、流体通路１２内に設けられた構成であるた
め、図２に示された第１の従来技術のように、管体２の
外部にモータ９を設置する場合と比較し、モータ９とイ
ンペラ３とを連結する回転軸６が不要になり、シャフト
６に関連して設けられるパッキン箱７などのシ−ル機構
が不要になる。このため、軸流ポンプ１１において、部
品点数が削減されて構成が簡略化される。更に、これら
の構成要素が不要になることから、その経年変化による
シ−ル不良の発生などの問題点が解消される。

【００１６】また、図３に示された第２の従来技術のよ
うに、管体２内に水中モータ１０を備える場合と比較し
ても、水中モータ１０への通電を行うための接点や水中
モータ１０の可動部などにおけるシ−ル機構が不要にな
る。このため、シ−ル機構の経年変化などによる流体の
漏洩が防止され、これによる動作不良の発生が防止され
る。

【００１７】また、本実施例の軸流ポンプ１１では、イ
ンペラ部材２１が水中滑り軸受２２によってスピンドル
２０に対して支持される以外は、モータの回転軸などの
可動部を支持する軸受機構を採用する必要がないため、
インペラ部材２１を回転させる駆動力を減衰させる構成
要素が前記水中滑り軸受２２のみとなり、従来技術のイ
ンダクションモータなどのモータ９の場合に効率が３０
〜６０％であるのに対し、効率が８０〜９０％程度に向
上する。また、前述した２つの従来技術と比較し、パッ
キン箱７や軸受８などの構成部品、或いは水中モータ１
０の前記各種シ−ル機構などの構成部品が削減され、部
品点数の削減と構成の簡略化とが実現されている。ま
た、従来技術のインダクションモータと比較し、高精度
の制御が可能になる。

【００１８】また、本実施例では、前述したように、各
種シ−ル機構を採用する必要がなく、第１の従来技術に
おけるように水などの流体が管体１２の外部に漏洩した
り、第２の従来技術におけるように、水中モータ１０の
内部に水が侵入する恐れが解消されている。これによ
り、動作品質が格段に向上され、しかも長寿命化が実現
されている。

【００１９】上記実施例で説明された構成は、本発明の
一実施例を示すものであり、本発明の範囲を限定するも
のではない。本発明は、本発明の精神を逸脱しない範囲
の広範囲の変形例を含むものである。

【００２０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に従えば、
流体が通過する流体通路内にインペラ部材が設けられ
る。インペラ部材は、前記流体通路に平行な軸線周りに
回転自在なインペラ本体と、インペラ本体の外周に設け
られた磁性部材とを含んで構成される。また、前記流体
通路を周方向に囲んで固定子巻線が設けられている。更
に、固定子巻線に通電して回転磁界を発生させることに
より、回転磁界とインペラ部材の磁性部材との間の磁界
作用により、インペラ部材に回転トルクが発生し、イン
ペラ部材が回転される。これにより、前記流体通路内の
流体が圧送されるようにした。

【００２１】これにより、本発明の上記軸流ポンプで
は、インペラ本体を回転させる駆動機構である前記固定
子巻線と磁性部材とが、流体通路内に設けられた構成で
あるため、流体通路の外部に前記回転駆動機構を設置す
る場合と比較し、回転駆動機構とインペラ本体とを連結
するシャフトが不要になり、該シャフトに関連して設け
られるシ−ル機構が不要になる。このため、部品点数が
削減されて構成が簡略化されると共に、これらの構成要
素が不要になることから、その経年変化によるシ−ル不
良の発生などの問題点が解消される。また、流体通路内
にモータを備える場合と比較しても、モータへの通電を
行うための接点やモータの可動部などにおけるシ−ル機
構が不要になる。このため、シ−ル機構の経年変化など
による流体の漏洩が防止され、これによる動作不良の発
生が防止される。

【００２２】また、請求項２の発明は、前記請求項１の
発明において、前記インペラ部材は前記流体通路内に固
定されて前記軸線に沿って延びる軸に回転自在に設けら
れている構成を有する場合である。この発明でも、上記
作用効果を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の軸流ポンプ１１の断面図で
ある。

【図２】第１の従来技術の軸流ポンプ１の正面図であ
る。

【図３】第２の従来技術の軸流ポンプ１ａの正面図であ
る。

【符号の説明】

１１軸流ポンプ１２流体通路１３管体１６固定子巻線２０スピンドル２１インペラ部材２４回転子コア２５永久磁石片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体が通過する流体通路内に設けられ、該
流体通路に平行な軸線周りに回転自在なインペラ本体
と、該インペラ本体の外周に設けられた磁性部材とを含
むインペラ部材と、該流体通路を周方向に囲んで設けられた固定子巻線とを
備える軸流ポンプ。
【請求項２】前記インペラ部材は、前記流体通路内に固
定されて前記軸線に沿って延びる軸に回転自在に設けら
れている請求項１に記載の軸流ポンプ。