JPS60144140A - ポンプ装置 - 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】 本発明は主としてシールレス型のポンプ装置Ｃζ間する
ものである。

従来より、メカニカルシール部分を有さない所謂シール
レスポンプとしては、例えば第１図Ｉこ示スように、ケ
ーシングを兼ねるフレームｃ！１）内ｌこステータ（２
のおよび軸を含むロータ（２６）を装備したモーターを
構成し、このモータ（Ｍの軸端に配設したポンプ駆動用
のマグネツ）　（２３１と、ボス部にマグネット（財）
を封入して一体形成したポンプ用羽根車（個の前記マグ
ネット０４１とを隔壁−を介して磁気カップリング的に
配置し、これによって羽根車（イ）を回転駆動できるよ
うにしたものがあるが、この従来のポンプ装Ｍは前記の
ごとくかなり構造が複雑でしかもポンプ全体が比較的大
きくなる欠点があった。

また、一方、トランジスタ等の半導体スイッチング素子
でインバータ回路を構成し、このインバータ回路を介し
て各相の電機子巻線へ順次通電を行なって回転磁界を形
成する所謂無刷子モータを駆動用モータとして用いたＩ
Ｃ利用のポンプ（いわゆるＩＣポンプ）のごときコンノ
マクトなものも存するが、過負荷、過大電流に対する保
護回路や防御手段が必要で、電子回路部がきわめて大が
かり′ｃ複雑なものとなり、それだけ故障が生じ易く製
造コストが高くつく等の問題があった。

本発明は、上記に鑑み、この種シールレスポンプとして
、簡単かつコンパクトな構造でしかもいわゆるＩＣポン
プのごとき大がかりな電子回路を持たない簡易なポンプ
装置を提供するを目的としてなしたものであり、マグネ
ット式ロータによる同期化トルクを功妙にポンプに応用
し、モータ部とポンプ部とを一体的に構成することによ
り、上記目的を達成し得たものである。

すなわち本発明は、吸込口と吐出口とを有するポンプ部
のケーシングにモータ部のステータに内嵌する筒形ケー
シングを連投し、該筒形ケーシング内にはポンプ部ケー
シング内の羽根車が連設され、かつかご形ロータ部とマ
グネットロータ部とが樹ｑ旨モールド等の方法により同
軸策 上ｌこ一体的Ｉこ併設されてなるロータを装備し、モー
タ加速による同期速度以後は前記マグネットロータ部に
よる同期化トルクで運転できるよう構成してなることを
特徴とするものである。

次に本考案の実施例を図面に基いて説明する。

第２図において、（１）はモータ部Ｍのステータ（２）
ｉと内嵌する筒形ケーシングであって、吸込口（３）と
吐出口（４）とを有するポンプ部（杓のケーシング（５
）Ｉこ連設されており、通常樹脂モールドにより一体形
成され、シールレス構造をなしている。

＋６１　Ｖｉ筒形ケーシング（１）内に装備したロータ
であって、特ｌここのａ−タ（６）は、インダクション
モータのかご形ロータ部（７）とマグネットロータ部（
８）とが樹り旨（９）のモールド等の方法により同軸α
ω上に並列して一体的に併設されてなり、図示のように
ロータ軸である前記軸叫の両端部が筒形ケーシング（１
）の端室内面に設けられた軸受部（１１）とポンプ部ケ
ーシング（５）内に設けられた軸受部（１２１とにより
支承されるとともに、前記かご形ロータ部（７）とマグ
ネットロータ部（８）とが上記ステータ（２）の内方に
位置するよう設けられている。

換言すれば、ステータ（２＋は筒形ケーシング（１）に
対し前記両ロータ部１７）　＋８）の外方位置に嵌合固
定されるとともに、ステータコアの軸心方向の長さと両
ａ−タ部ｔ７１　＋８１を合せた軸心方向の長さとが略
同程度に設定される。（７ａ）はかご形ロータ部（７）
のコア、（８ａ）と（８ｂ）はマグネットミータ部（８
）のフェライトマグネット等の保磁力の大きなマグネッ
トとこれを環状に継接するヨークを示し、いずれも樹脂
（９）のモールド等の方法により封入されている。そし
て前記ロータ（６）にはポンプ部（杓のケーシング（５
）内に位置する羽根車１１３１が連設されている。この
羽根車＋１３）Ｖｉ、ロータ（６）とは別形成されたも
のを、ロータに直結あるいはロータと同軸上に固設して
おくこともできるが、図示のように樹ｑ旨モールドによ
りロータ１６）　、！：　−休に連接形成しておくのが
望せしい。（１４）はモータ部−のケーシングを兼ねる
フレームである。

上記構成のポンプ装置の運転は、起動加速の際は０−タ
（６）のかご形ロータ部（７）によるインダクショント
ルクで、っまりモータ部−をインダクションモータとし
て運転し、モータ加速後特に同期速度以後はマグネット
ロータ部（８）による同期化トルクで、つまりモータ部
間を同期モータとして運転する。即ち、モータ部間のス
テータ（２）に筒形ケーシング（１）が内嵌し、その内
側にギャップｆｓ）を存してロータ（６）が装備されて
いる構造上、ステータ（２）とロータ（６）との間隔が
大きくなるため、かご形ロータ部（７）によるインダク
ションモータとしてはトルクが小さくなりポンプの連続
運転には耐えないが、本発明の場合、モータ加速後は前
記かご形ロータ部（７）に併設されたマグネットロータ
部（８）による同期化トルクにより何等問題なくポンプ
を連続運転できる。

なお、ポンプの負荷トルクは第３図において特性曲線（
イ）で示すように起動、加速に伴ない漸次増加するので
、起動トルクおよび加速トルクは余り必要とせず、従っ
て上述のように起動加速時にインダクショントルクで運
転するのにも問題がない〔第３図中のトルク特性曲線（
Ｃ４参照〕。

特に上記の運転を適正に効率よく行なうため１こ、モー
タ部Ｍには例えば第４図のようにナイリスタ制御回路（
１５１等の簡単な交流電圧制御手段を設けておき、起動
加速時は前記制御回路ａωを短絡させる等して制限を加
えず全電圧で運転し、インダクショントルクを増大して
同期速度になる壕で加速し、これを例えばタイマー回路
（１６）により時間的にあるいは回転数検出回路（１η
により回転数で検出し、その後は前記制御回路（１５１
でモータ印加電圧を連続運転に耐え得る程度にまで低減
して同期化トルクにより運転できるようにするのがよく
、この場合同期化トルクによる運転中も全電圧を加える
ような無駄がなく、電力消費量を軽減できることになる
。

上記のように本発明のポンプ装置は、ポンプ部（杓のケ
ーシング（５）に連設した筒形ケーシング（１）の外側
にス升−タ（２）を設け、内側に羽根車１］３）が連設
されたロータ（６）を装備し、モータ部−とポンプ部山
とを一体的に構成してなるものであるカラ、シールレス
ポンプとしては従来既存のものよりもはるかに構造が簡
単でかつポンプ全体を小型化でき、軽奮化を図ることが
できる。

しかもステータ（２）とロータ（６）との間のギャップ
が筒形ケーシング（１）の存在のためにかなり大きくな
り、インダクンヨモータとしてはポンプの連続運転に適
するトルクが得られないが、前記ロータ（６）は特にか
ご形ロータ部（７）にマグネットロータ部（８）を一体
的に併設したものからなるので、上述したように負荷ト
ルクの小さい起動加速時はかご形ロータ部（７）による
インダクショントルクで、モータ加速後はス云−タ（２
）とのギャップが少々大きくても影響のないマグネット
ロータ部１８）による同期化トルクで連続運転でき、ポ
ンプ運転上も何等問題はない。

以上のように本発明によれば、簡単かつコンパクトな構
造でしかもいわゆるＩＣポンプのごとき駆動のための複
離な大がかりな電子回路を持たない、市場ニーズに応え
得る簡易なシールレス型のポンプ装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシールレスポンプの一例を示す縦断面図
、第２図は本発明の実旋例を示す縦断面図、第３図はト
ルク特性曲線図、第４図は交流電圧制御手段の１例を示
す回路図である。 （１）・・・筒形ケーシング、（２）・・・ステータ、
（３）・・・吸込口、（４）・・・吐出口、１５）・・
・ケーシング、（６）・・・ロータ、（７）・・・かご
形ロータ部、（８）・・・マグネットロータ部、（９）
・・・樹脂モールド、００）・・・軸、（Ｍ・・・モー
タ部、ｆ１’）・・・ポンプ部。 特許出願人　株式会社芝浦製作所 第１図 第２図 第３１閾 第４図 ’−，，／′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、吸込口と吐出口とを有するポンプ部のケーシングに
   モータ部のステータに内嵌する筒形ケーシングを連設し
   、該筒形ケーシング内にはポンプ部ケーシング内の羽根
   車が連設されかつかと形ａ−タ部とマグネツ）ｏ−夕部
   とが同軸上に一体的に併設されてなるロータを装備し、
   モータ加速ｔこよる同期速度Ｊ２Ｊ、後は前記マグネッ
   トロータ部による同期化トルクで運転できるよう構成し
   てなることを特徴とするポンプ装置。 ご形ロータ部によるインダクショントルクで運転し、同
   期速度以後は前記制御回路でモータ印加電圧を低減して
   マグネットロータ部による同期化トルクで運転するよう
   Ｃζしである特許請求の範囲第１項記載のポンプ装置。