JPS6387150A - 液中モ−タ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固定子及び回転子を液中に浸して使用する液
中モータに関する。

〔従来の技術〕

液体を回転ポンプで搬送する場合、該回転ポンプに回転
軸によって連結されたモータが必要となるが、該回転軸
のシールが問題となる。

そこで、回転軸のシールの必要のないノンシールモータ
が開発され、このようなものとして、キャンドモータ、
マグネットモータ等があるが、上記キャンドモータは回
転子の回りを非磁性体のケーシングによって囲んでいる
ので、必然的に回転子と固定子の極の間のキャブが大き
くなり、この為効率が悪くなるという問題点があった。

また、上記マグネットモータは、効率が４０〜５０％と
低く、従って大型のものを製作することは困難であった
。

そこで、これらの問題点を解決する為、巻線に絶縁電線
を使用して、固定子及び回転子を処理液の中に浸ける液
中モータを採用することが考えら、本発明者らは上記液
中モータを試作実験して、以下に述べるごとく種々の問
題点が存在することを確認した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

即ち、上記従来例に係る空気中で使用するモータと同一
構成の液中モータにおいては、ファンの形状を小さくす
ると、効率も急くならず充分使用できるが、液が外部に
漏れない為に外側ケースは完全密封構造にする必要があ
り、この為モータには残存空気が存在するのが通常であ
った。

この為、巻線の一部が空気に触れる為、内部にガスが混
入した場合爆発の危険性があり、従って、防爆雰囲気に
て使用する場合は防爆構造にしなければならないという
問題点があった。

更には、内部の鉄心及び巻線が加熱する為、内部の液体
を適当に循環する必要があるが、液体によっては固形物
を含むものもあり、この循環する固形物の為、鉄心ある
いは巻線が摩耗する場合があり、該巻線をカバー体で覆
う必要があるが、密閉したカバー体で覆うと内部に空気
が溜まり、この為爆発の危険性があって、可燃性ガス雰
囲気で使用できないという問題点があった。

また、一部に空気が残るとこの部分のは循環する液体が
触れず従って熱放散が悪いという問題点があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、巻線
を完全に液浸することができて内部に空気等が残留せず
、しかも、熱放散の良い液中モータを提供することを目
的とする。

〔問題点を解決する手段〕

上記目的に沿う第１の発明に係る液中モータは、回転自
由に取付られた駆動軸が中央に配設されている回転子と
、該回転子を囲繞する固定子と、該固定子を固定する外
側ケースとを有し、上記回転子及び固定子は液浸されて
いる液中モータにおいて、上記外側ケースの最上部に該
液中モータ内の空気を集める空気捕集部を設け、該空気
捕集部には咳液中モータ内の液体のレベルを検出する液
位検出器と空気抜き手段とが設けられて構成されている
。

そして、第２の発明に係る液中モータは、回転自由に取
付られた駆動軸が中央に配設されている回転子と、該回
転子を囲繞する固定子と、該固定子を固定する外側ケー
スとを有し、上記回転子及び固定子は液浸されている液
中モータにおいて、上記固定子のスロント間の渡り巻線
は通液性のカバー体によって覆われて構成されている。

ここに、上記液中モータにおいて、各相の巻線には耐蝕
絶縁電線が使用され、しかも該各相の巻線の接続は外側
ケースの外部において行われているもの、回転子軸、回
転子外周、固定子は全て耐蝕性コーティングがされてい
るもの、及び回転子軸には内部の液体を循環させる小フ
ァンが取付られていると共に、固定子鉄心にはｉｌ液孔
が形成されているものいずれも本発明は通用されるもの
である。

〔作用〕

第１の発明に係る液中モータは、外側ケースの最上部に
該液中モータ内の空気を集める空気捕集部が形成され、
しかも該空気捕集部には液位検出器と、空気抜き手段が
設けられている。

従って、液中モータ内に溜まった空気は上記空気捕集部
に集まり、この空気の溜まり加減を液位検出器によって
検出することができる。

そして、所定値より空気の量が多い場合は空気抜き手段
によって内部の空気を除去することが可箭となり、従っ
て、内部の空気を略完全に除去できることになる。

また、第２の発明に係る液中モータは、固定子の渡り巻
線を通液性のあるカバー体によって覆っている。従って
、カバー体の中に空気が溜まることはなく、この為巻線
に空気が触れることはない更には、このように巻線を通
液性のあるカバーによって覆うことによって、内部に液
体が通り、これによって更に冷却効果を高める。

〔実施例〕

続いて、添付した図面を参照しつつ本発明を具体化した
一実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の実施例に係る液中モータの側
断面図、第２図は第１図における矢視Ａ−Ａ断面図であ
る。

第１図に示すように、本発明の一実施例に係る液中モー
フ１０は、固定子１１、回転子１２、外側ケース１３、
外側ケース１３の上部に形成されている空気捕集部１４
、該空気捕集部１４に取付られている液位検出器１５及
び空気抜き手段の一例であるエア抜きバルブ１６を有し
て構成されている。以下、これらについて詳しく説明す
る。

上記固定子１１は、外側ケース１３に取付られ、その巻
線にはテフロン系の如く耐蝕性のある絶縁電線が採用さ
れ内部の導体が直接液に触れないようになっている。

そして、各相間の巻線の接続は、各巻線を機密性のある
ブッシング１７を介して外側ケース１３の外に出した後
、ケース外で接続されている。このようにすることによ
って、各巻線を完全に絶縁シール状態で結線できるよう
になっている。

また、上記固定子１１の外周近傍には第２図に示すよう
に通液孔１８が形成されている。そして固定子１１全体
は耐蝕コーティングがされて、例えば内部の液に腐食性
のある液体を使用しても、これによって鉄心及び巻線が
腐食しないようになっている。

上記固定子１１の両端側部には渡り巻線１９が突出して
いるが、該渡り巻線１９を囲んで固定子端部には通液性
を有するカバー体２０が取付られている。

このカバー体２０は網状板あるいは小孔が形成された耐
蝕性の板（例えば、ステンレス板あるいはプラスチック
板）からなって、液体内部に含有する一定値以上の大き
さの固形物を通さないようになっていると共に、該固定
子１１周辺を流れる液体の流速を減少させて、液体内部
に含まれている固形物によって巻線あるいは鉄心が腐食
しないようになっている。

なお、その取付は鉄心に接するカバー体２０にフランジ
面が形成されてビス止めするようになっている。

上記回転子１２の中央には駆動軸２１が配設され、該駆
動軸２１は両端を軸受２２．２３によって回転自由に支
持されている。この軸受２２は外側ケース１３に形成さ
れているが、軸受２３は外側ケース１３の前部に放射状
に形成された複数の脚２４によって支持されて、この複
数の脚２４の間には空間が形成されて接続されるポンプ
側から自由に液体が移動できるようになっている。そし
て、この回転子１２には固定子１１と同様の耐蝕性コー
ティングが施され、腐食性のある液体によっても容易に
腐食しないようになっていると共に、駆動軸２１の１＆
端には小ファン２５が設けられて、内部の液体が循環さ
れるようになっている。

なお、この実施例においては、ポンプ側からの液体が自
由に入り込める構造としたが、上記駆動軸の出力側の軸
を支える軸受を密閉した板によって支えると共に、ポン
プ側から液体をフィルターを介して該液中モータ内に導
入するようにすることも可能であり、これによって液体
内にスラッジ等を多量に含む場合であっても液液中モー
タを使用することができる。また、該液中モータを使用
する場合は上記軸受の部分から液中モータ内にスラッジ
を含む液体が入り込むので、液中モータ内の液圧を高く
することが好ましく、この為駆動軸に小さい羽根を設け
て、軸受に向かって液の流れを起こし軸受部分から液が
液中モータ内に侵入しないようにすることも可能である
。

上記外側ケース１３の上部には溝状の空気捕集部１４が
形成されているが、該空気捕集部１４は中央に高（なっ
て、液中モータ１０内の全ての空気が上部に集まるよう
になっている。

この空気捕集部１４の中央部には円筒２６が設けられ、
該円筒２６の先端にはフランジ２７及び該フランジ２７
に蝮子止めされる盲フランジ２８が取付られている。

そして、この盲フランジ２８には液位検出器１５とエア
抜きバルブ１６が取付られて、空気捕集部１４の上部に
集まった空気の状態を検出し、必要により抜（ことがで
きるようになっている。

続いて、本発明に係る液中モータ１０の作用につき更に
詳しく説明する。

まず、該液中モータ１０を図示しないポンプに接続して
適当に回転させると、ポンプから膣液中モータ１０の内
部に前面の複数の脚２４の隙間を通じて入り込む。これ
によって液中モータ１０内に入っている空気は上部に移
動して全て空気捕集部１４に捕捉されることになる。な
お、渡り巻線１９の内部に入っている空気は該渡り巻線
１９を囲むカバー体２０が通液性を有するカバー体から
なっているので、内部に液が侵入し内部に入っていた空
気は全部抜けて上部の空気捕集部１４に集まることにな
る。

ここで、エア抜きバルブ１６を開けておき液中モータ１
０の内部の液体を外部に出すが、殆ど空気が排出される
と、液面が上がり液位検出器１５が作動する。そこで、
上記エア抜きバルブ１６を閉めて正常な運転を行う。

一方、駆動軸２１が回転すると、該駆動軸２１には小フ
ァン２５が取付られ、これによって液中モータｌＯ内の
液体が讐哲理することになるが、（哲理する液体は、上
記カバー体２０、上記通液孔１８を通って内部の固定子
１１の巻線及び鉄心を冷却すると共に、回転子１２を冷
却することになるなお、上記実施例において外側ケース
１３は耐蝕性のある材料（例えば、ステンレス、プラス
チック）あるいは内面に耐蝕性のコーティングをされた
材料で構成されているものとする。

また、この実施例においては、横型の液中モータｌＯに
ついて説明したが、竪型の液中モータにも本発明は適用
されるものである。

〔発明の効果〕

本発明に係る液中モータは以上の説明からも明らかなよ
うに、外側ケースの上部に空気捕集部が形成されている
ので、液中モータ内部から略完全に空気を排出すること
ができ、従って巻線には空気（他のガスも含む）は触れ
ないので可燃性のあるガス体等を含む場所、あるいは可
燃性のある液体を搬送する場合において使用しても爆発
等の危険性がない。

従って、防爆性雰囲気で使用する場合は、モータ本体は
防爆検定の対象にならず、モータの端子、液位検出器、
エア抜きバルブのみが防爆検定の対象になることになる
。

また、液中モータ内に空気が混入していても空気捕集部
に液位検出器が取付られているので、容易に検出するこ
とができ、また、咳液位検出器と空気抜き手段とを連結
することによって自動的に液中モータ内部の空気を抜く
ことが可能となる。

そして、固定子の側部の巻線を通液性のあるカバー体に
よって囲むことによって、内部を流れる液体の流速を減
少させ、これによって液体内部にｌ尾大する固体物によ
って巻線の摩耗を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る液中モータの側断面図、
第２図は第１図における矢視Ａ−Ａ断面図である。 〔符号の説明〕 １０−　−液中モータ、１１−　固定子、１２”’・−
回転子、１３−・−外側ケース、１４−−−−・空気捕
集部、１５−−−−ｍ−液位検出器、１６−・・エア抜
きバルブ、１８−・・通液孔、１９−　　・渡り巻線、
２０−−−−−−一カバー体、２１−−−−−一駆動軸
、２２．２３−−−・軸受、２５−・・・−小ファン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転自由に取付られた駆動軸が中央に配設されて
   いる回転子と、該回転子を囲繞する固定子と、該固定子
   を固定する外側ケースとを有し、上記回転子及び固定子
   は液浸されている液中モータにおいて、上記外側ケース
   の最上部に該液中モータ内の空気を集める空気捕集部を
   設け、該空気捕集部には該液中モータ内の液体のレベル
   を検出する液位検出器と空気抜き手段とが設けられてい
   ることを特徴とする液中モータ。
2. （２）固定子の各相巻線には耐蝕絶縁電線が使用され、
   しかも該各相の巻線の接続は外側ケースの外部において
   行われている特許請求の範囲第１項記載の液中モータ。
3. （３）回転子軸、回転子外周、固定子は全て耐蝕性コー
   ティングがされている特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の液中モータ。
4. （４）回転自由に取付られた駆動軸が中央に配設されて
   いる回転子と、該回転子を囲繞する固定子と、該固定子
   を固定する外側ケースとを有し、上記回転子及び固定子
   は液浸されている液中モータにおいて、上記固定子のス
   ロット間の渡り巻線は通液性のあるカバー体によって覆
   われていることを特徴とする液中モータ。
5. （５）回転子軸には内部の液体を循環させる小ファンが
   取付られていると共に、固定子鉄心には通液孔が形成さ
   れている特許請求の範囲第４項記載の液中モータ。