JP2003083278A - 集積ポンプ - Google Patents
集積ポンプInfo
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- JP2003083278A JP2003083278A JP2001271773A JP2001271773A JP2003083278A JP 2003083278 A JP2003083278 A JP 2003083278A JP 2001271773 A JP2001271773 A JP 2001271773A JP 2001271773 A JP2001271773 A JP 2001271773A JP 2003083278 A JP2003083278 A JP 2003083278A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/12—Combinations of two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D3/00—Axial-flow pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
く、各種の出力を有するポンプを得る。大容量かつ大揚
程で高出力のポンプとなったとしても、その運搬や据付
け作業を容易にする。 【解決手段】 吸入口213から吸入される流体を排出
口214に向けて送り出す複数個のセルポンプ202を
直列又は並列に接続した集積ポンプ201としたり、あ
るいは、そのように構成した集積ポンプ201を更に並
列に接続した集積ポンプ201としたりする。これによ
り、セルポンプ202の接続個数に応じて所望の出力を
得ることができる。また、多くのセルポンプ202を接
続して大容量かつ大揚程で高出力のポンプとなったとし
ても、運搬時や据付け時には個々のセルポンプ202の
単位とすることで、その運搬や据付け作業を容易にする
ことができる。
Description
とを主要な構成とするモータの内部に流体の流路を形成
するインライン型のポンプに関する。
は、例えば特開平10−246193号公報、或いは特
開平1−230088号公報に記載されているように、
ステータの内側に設けられたロータは、外周に突部と凹
部とを形成することにより軸流羽根の機能を備え、この
ロータを回転させることにより、ロータの一端側の吸入
口から吸入される流体をロータの他端側の排出口から排
出する構造となっている。
型のポンプにおいては、ポンプ毎に出力が決まってい
る。このため、所望する出力のポンプが規格品として存
在しない場合には、所望する出力を有するポンプを別途
特注しなければならない。一般的に、ユーザがポンプに
求める出力は画一的ではないため、上述したようなイン
ライン型のポンプは、どちらかというと多機種少量生産
品となる傾向が強く、このため、どうしてもコスト高に
なってしまうという不都合がある。
ポンプは、それだけ大掛かりで重量も重くなることか
ら、その運搬や据付けにも大変な労力を必要とするとい
う問題もある。
法に依存することなく、各種の出力を有するポンプを得
ることである。
力のポンプとなったとしても、その運搬や据付を容易に
することである。
プの発明は、吸入口と排出口とを備え、前記吸入口から
吸入した流体を前記排出口に向けて送り出す複数個のセ
ルポンプと、一つの前記セルポンプの前記排出口と別の
前記セルポンプの前記吸入口とを連結して複数個の前記
セルポンプを直列に配列する直列接続構造と、前記直列
接続構造によって直列に配列された複数個の前記セルポ
ンプの流体吸入側に配置された直列統合吸入口と、前記
直列接続構造によって直列に配列された複数個の前記セ
ルポンプの流体排出側に配置された直列統合排出口と、
を具備する。
積ポンプにおいて、前記セルポンプは、筒状のステータ
の内側に、前記吸入口から吸入される流体を前記排出口
に向けて軸方向に送り出す軸流羽根を有するロータを回
転自在に設けたインライン型のポンプである。
積ポンプにおいて、前記ロータの前記軸流羽根により前
記排出口に向けて送られる前記流体の回転運動エネルギ
ーを静圧エネルギーに変換する圧力室を具備する。
積ポンプにおいて、前記圧力室は、個々の前記セルポン
プに設けられている。
積ポンプにおいて、個々の前記セルポンプの接続部分に
おいて、排出側の前記ロータの一部は一方の前記セルポ
ンプの吸入側にまで突出して配置されている。
積ポンプにおいて、前記セルポンプは、ステータに対し
て回転自在に設けられたロータに駆動されて回転する遠
心インペラの回転によって前記吸入口から吸入した流体
を前記排出口に向けて送り出す。
積ポンプにおいて、前記吸入口から前記排出口に至る流
体の経路は、前記ステータ及び前記ロータの外側に配置
されている。
3、4、5、6又は7記載の集積ポンプにおいて、個々
の前記セルポンプを独立して駆動制御自在とした。
積ポンプにおいて、個々の前記セルポンプの起動タイミ
ングをずらした。
集積ポンプにおいて、前記直列統合吸入口に近い前記セ
ルポンプから起動するようにした。
入口と排出口とを備え、前記吸入口から吸入した流体を
前記排出口に向けて送り出す複数個のセルポンプと、複
数個の前記セルポンプを並列に配列する並列接続構造
と、流体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造に
よって並列に配列された全ての前記セルポンプの前記吸
入口を前記並列統合吸入口に連絡させる統合吸入口体
と、流体の並列統合排出口を備え、前記並列接続構造に
よって並列に配列された全ての前記セルポンプの前記排
出口を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出口体
と、を具備する。
の集積ポンプにおいて、前記セルポンプは、筒状のステ
ータの内側に、前記吸入口から吸入される流体を前記排
出口に向けて軸方向に送り出す軸流羽根を有するロータ
を回転自在に設けたインライン型のポンプである。
の集積ポンプにおいて、前記ロータの前記軸流羽根によ
り前記排出口に向けて送られる前記流体の回転運動エネ
ルギーを静圧エネルギーに変換する圧力室を具備する。
の集積ポンプにおいて、前記圧力室は、前記統合排出口
の近傍に設けられている。
の集積ポンプにおいて、前記圧力室は、個々の前記セル
ポンプに設けられている。
の集積ポンプにおいて、前記セルポンプは、ステータに
対して回転自在に設けられたロータに駆動されて回転す
る遠心インペラの回転によって前記吸入口から吸入した
流体を前記排出口に向けて送り出す。
の集積ポンプにおいて、前記吸入口から前記排出口に至
る流体の経路は、前記ステータ及び前記ロータの外側に
配置されている。
2、13、14、15、16又は17記載の集積ポンプ
において、個々の前記セルポンプを独立して駆動制御自
在とした。
の集積ポンプにおいて、個々の前記セルポンプの起動タ
イミングをずらした。
2、13、14、15、16、17、18又は19記載
の集積ポンプにおいて、前記セルポンプには逆止弁が設
けられている。
求項1、6又は7記載の直列型の集積ポンプと、複数個
の前記集積ポンプを並列に配列する並列接続構造と、流
体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造によって
並列に配列された吸入側に位置する全ての前記集積ポン
プの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸入口に連絡さ
せる統合吸入口体と、流体の並列統合排出口を備え、前
記並列接続構造によって並列に配列された排出側に位置
する全ての前記集積ポンプの前記直列統合排出口を前記
並列統合排出口に連絡させる統合排出口体と、を具備す
る。
求項1、6又は7記載の直列型の集積ポンプと、複数個
の前記集積ポンプを並列に配列し、並列に配列された複
数個の前記集積ポンプを直列に配列する並列直列接続構
造と、流体の並列統合吸入口を備え、前記並列直列接続
構造によって並列に配列された吸入側に位置する全ての
前記集積ポンプの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸
入口に連絡させる統合吸入口体と、流体の並列統合排出
口を備え、前記並列接続構造によって並列に配列された
排出側に位置する全ての前記集積ポンプの前記直列統合
排出口を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出口体
と、を具備する。
求項2、3、4又は5記載の直列型の集積ポンプと、複
数個の前記集積ポンプを並列に配列する並列接続構造
と、流体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造に
よって並列に配列された吸入側に位置する全ての前記集
積ポンプの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸入口に
連絡させる統合吸入口体と、流体の並列統合排出口を備
え、前記並列接続構造によって並列に配列された排出側
に位置する全ての前記集積ポンプの前記直列統合排出口
を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出口体と、を
具備する。
求項2、3、4又は5記載の直列型の集積ポンプと、複
数個の前記集積ポンプを並列に配列し、並列に配列され
た複数個の前記集積ポンプを直列に配列する並列直列接
続構造と、流体の並列統合吸入口を備え、前記並列直列
接続構造によって並列に配列された吸入側に位置する全
ての前記集積ポンプの前記直列統合吸入口を前記統並列
合吸入口に連絡させる統合吸入口体と、流体の並列統合
排出口を備え、前記並列接続構造によって並列に配列さ
れた排出側に位置する全ての前記集積ポンプの前記直列
統合排出口を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出
口体と、を具備する。
24記載の集積ポンプにおいて、前記ロータの前記軸流
羽根により前記排出口に向けて送られる前記流体の回転
運動エネルギーを静圧エネルギーに変換する圧力室を具
備する。
の集積ポンプにおいて、前記圧力室は、前記統合排出口
の近傍に設けられている。
の集積ポンプにおいて、前記圧力室は、個々の前記セル
ポンプに設けられている。
24記載の集積ポンプにおいて、直列に配列された個々
の前記セルポンプの接続部分において、排出側の前記ロ
ータの一部は一方の前記セルポンプの吸入側にまで突出
して配置されている。
2、23、24、25、26、27又は28記載の集積
ポンプにおいて、個々の前記セルポンプを独立して駆動
制御自在とした。
の集積ポンプにおいて、個々の前記セルポンプの起動タ
イミングをずらした。
の集積ポンプにおいて、直列に配列された前記セルポン
プにおいては、前記直列統合吸入口に近い前記セルポン
プから起動するようにした。
2、23、24、25、26、27、28、29、30
又は31記載の集積ポンプにおいて、前記セルポンプに
は逆止弁が設けられている。
ポンプとして直列又は並列に接続し、あるいは直列に接
続したものを並列に接続して総体的に出力を向上させた
集積ポンプである。そこで、まず、本発明に適用可能な
セルポンプの各種の実施の形態を説明する。
いし図16を参照して説明する。
ポンプの第1の実施の形態について説明する。
してのインライン型ポンプ1は、モータ2の主要部を構
成するステータ3とこのステータ3の内径にロータ4を
回転可能に支持するフレーム5、6と圧力室7とから構
成されている。
8を60°のピッチで配置するステータコア9、および
このステータコア9の各磁極8に巻かれたコイル10等
から構成されている。ステータコア9は、円筒状で、軸
方向に複数の珪素鋼板を積層して形成されている。コイ
ル10は、ステータコア9の各磁極8に順に、A相、B
相、C相、A相、B相、C相として反時計回り方向に巻
装されている。そして、各相をY結線またはΔ結線にて
配線処理し、外部に3本のリード線を引き出し、その各
リード線に位相が120°の異なる3相交流を印加し、
その周波数を変えることによって回転速度を可変できる
ようになっている。
とコイル10を含む内部をポリエステル等の絶縁性樹脂
11でモールドにより防水処理をしている。
ア12、およびこのロータコア12を保持する回転軸1
3等から構成されている。回転軸13は、ベアリング1
4,14を介してフレーム5,6のベアリング支持体1
5,15に回転可能に支持されている。
になるように磁化された4極の突極16をモールドによ
り円筒状とし、その外周部に、螺旋状の凹部17を形成
している。ステータ3の内径とこの凹部17とで軸方向
の流体の流路を形成している。この螺旋状の凹部17が
軸流羽根の機能を果たすものである。この凹部17の幅
・深さ・傾斜角・螺旋ピッチ等はポンプの所望する性能
によって選択される。すなわち、性能によっては、螺旋
ピッチは1条からN条の間で選択できる。なお、凹部の
形状は、V溝、U溝等あらゆる形状に対応できる。
8の間に流体を吸入する吸入口19を形成するととも
に、他方フレーム6はロータ4の他端部20の間に圧力
室7を介して流体を吐出する排出口21を形成する。吸
入口19はフレーム5とベアリング支持体15とを架橋
する固定案内羽根22によって4分割している。圧力室
7は、回転流体の流速を滑らかにし減速する働きを有す
る。この圧力室7は、ロータ4の他端側に配置されてい
る。そして、ベアリング支持体15,15はロータ4の
凹部17の底部直径より内周になるように設けている。
について図4および図5を用いて説明する。まず、ステ
ータコア9のA相コイルを励磁すると、このA相の磁極
8がS極となり、図4の(a)に示すように、ロータコ
ア12のN極の突極16がA磁極の位置にきて安定す
る。次に、B相コイルを励磁すると、このB相の磁極8
がS極となり、図4の(b)に示すように、ロータコア
12はN極の突極16がB相の磁極8の位置にきて安定
する。次にC相コイルを励磁すると、このC相の磁極8
がS極となり、図4の(c)に示すように、ロータコア
12のN極の突極16がC相の磁極8の位置にきて安定
する。
A相の磁極8がS極となり、図5の(a)に示すよう
に、ロータコア12はN極の突極16がA相の磁極8の
位置にきて安定する。次に、B相コイルを励磁すると、
このB相の磁極8がS極となり、図5の(b)に示すよ
うに、ロータコア12はN極の突極16がB相の磁極8
の位置にきて安定する。次に、C相コイルを励磁する
と、このC相の磁極8がS極となり、図5の(c)に示
すように、ロータコア12はN極の突極16がC相の磁
極8の位置にきて安定する。そして再度A相コイルを励
磁すると、このA相の磁極8がS極となり、図4の
(a)の状態に戻りロータはちょうど1回転することに
なる。このようにして励磁相を順次切り替えていること
によりロータコア12は回転し、その切替速度を可変す
ることでモータの速度が変化する。
と、このロータ4の外周部の螺旋状の凹部からなる軸流
羽根が回転し、流体が図中矢印で示すように、吸込部か
ら流体が流入し、ステータ3とロータ4の螺旋状の凹部
17を通り、さらに、圧力室7を通って流体が排出口2
1から流出することになる。
3の軸方向に連通した螺旋状の凹部17を形成し、軸流
羽根を形成するようにしているので、ロータ4の螺旋状
の凹部17による軸流羽根で加速される流体は旋回され
る。この運動エネルギーを圧力に変換するための圧力室
7をロータ4の吐出側に設けてある。ロータ4の軸流羽
根から吐出された流体は圧力室7内で旋回し、外周に拡
散される。その吐出流は外周ほど流速が減少し、圧力は
増える。この圧力室7を設けたことによる軸流羽根の負
荷ははほとんど無視できるが、羽根の軸方向に対する傾
斜角を45〜70°とした。その結果、いずれの軸流羽
根においても圧力室7の無いものに比べ50%ほどの吐
出圧および流量の向上が図れた。
ールドして防水処理をしているので、このインライン型
ポンプを水中で使用することもできる。これによって冷
却効果を高めることができるので、小形化しても十分な
放熱ができる。
ンプの第2の実施の形態について説明する。なお、前述
した第1の実施の形態と同一の部分には同一の符号をつ
けて、異なる部分について説明する。
を圧力室7内部まで延長して配置している。そして、ロ
ータ4の螺旋状の凹部17の底を次第に浅くすること
で、軸流成分を外周方向に向けるようにしている。さら
にロータ4に対向する圧力室7に整流部としての傾斜部
23を設けることで、軸流羽根からの吐出流が圧力室7
底面との直角方向の衝突による乱流の発生を防止し、外
周方向への圧力を高めることができる。
ンプの第3の実施の形態について説明する。なお、前述
した各実施の形態と同一の部分には同一の符号をつけ
て、異なる部分について説明する。
は、回転方向に傾斜したブレード25を有する。この遠
心羽根24のブレード25側とロータ4の他端部20に
対向して回転軸13に取付け、圧力室7内に配置してい
る。同一サイズのポンプにあって流体の旋回速度が向上
するため、ポンプ出力の増大および最大吐出圧力の向上
に有効なものとなる。
のロータを用いたものについて述べたが、必ずしもこれ
に限定するものではないのは勿論である。
の第4の実施の形態を図9ないし図11に基いて説明す
る。
ポンプP1の縦断側面図、図10は図9における矢視A
−A線部の断面図、図11はロータの一部を示す縦断側
面図である。
ータ101は筒状のステータ102とロータ103とに
より構成されている。ステータ102は、環状の鉄心を
積層することにより形成されたステータコア104と、
このステータコア104に巻回されたコイル105と、
このコイル105をステータコア104の端面とともに
覆う樹脂層106とを有する。
定的に備えた軸流羽根108と、この軸流羽根108の
外周の一部に設けられた磁極109とを有する。本実施
の形態における軸流羽根108は、円柱体110の外周
に螺旋溝111を形成してなり、図11に示すように、
螺旋溝111の幅wと深さhとは略等しい値に定められ
ている。
が固定されている。このフランジ112は、ベアリング
113を支持するドーム状の支持部114とこの支持部
114の周囲を開口する開口部115とを有し、この開
口部115には複数の整流板116が放射状に形成され
ている。
入する吸入口117を有する吸入口体118が固定され
ている。ステータ102の他端の周縁には、排出口11
9を有するカップ状の排出口体120の周縁が固定的に
接合され、この排出口体120の内方には仕切壁121
が設けられている。この仕切壁121は排出口体120
と一体に形成されているが、別部材により形成して排出
口体120に固定してもよい。この仕切壁121とステ
ータ102及びロータ103の端部との間には圧力室1
22が形成され、仕切壁121と排出口119との間に
は第二の圧力室123が形成され、これらの圧力室12
2,123は仕切壁121の外周部に形成された複数の
案内孔124により接続されている。これらの案内孔1
24の中心には、図10に示すように、排出口体120
の内周面と仕切壁121の外周縁とを結ぶリブ125が
設けられている。これらのリブ125は、流体の旋回方
向の流れを軸流方向に修正し得るように軸流羽根108
の回転軸107に対する傾斜角が定められている。
の中央部には滑り軸受126の外周を支持する支持部1
27と、第二の圧力室123と滑り軸受126の内周面
とを連通するリーク流路128とが形成されている。
アリング113と滑り軸受126とにより回転自在に支
承されている。さらに、ロータ103の軸線(回転中
心)を中心とする半径が最小となる軸流羽根108の凹
部(この例では螺旋溝111の底部)の径は支持部12
7の径より大きな径に定められている。
流体供給元に接続し、排出口119を流体供給先に接続
し、コイル105に電流を流すとモータ101が駆動さ
れる。すなわち軸流羽根108を有するロータ103が
回転する。これにより、流体は吸入口117から吸入さ
れ、フランジ112の開口部115に形成された整流板
116により整流され、軸流羽根108によって圧力室
122に圧送され、さらに案内孔124から第二の圧力
室123を経由して排出口119から排出される。この
場合、軸流羽根108の回転により流体は旋回しながら
送られるが、圧力室122で回転運動エネルギーが静圧
エネルギーに変換されるため、流体を効率よく排出口1
19から送り出すことができる。
体の回転速度は、その回転の半径が外周方向になるにつ
れて低速度となり、その運動エネルギーの速度の差分が
圧力に変換されることとなる。
中心にはロータ103の回転軸107を所定のクリアラ
ンスをもって回転自在に支承する滑り軸受126が設け
られ、仕切壁121には第二の圧力室123と滑り軸受
126の内周面とを連通するリーク流路128が形成さ
れているため、ロータ103の回転軸107と滑り軸受
126との間には第二の圧力室123内の流体が均一な
圧力分布をもって介在する。したがって、回転軸107
の潤滑を長期にわたり良好に維持できる。
の軸線を中心とする半径が最小となる軸流羽根108の
凹部(この例では螺旋溝111の底部)の径は支持部1
27の径より大きな径に定められているので、流体を案
内孔124が形成されている圧力室122の外側に向け
て導き易くすることができ、軸流羽根108により送ら
れた流体と滑り軸受126を支持する支持部127との
衝突による損失を低減できる。
流羽根の凹部とは上記の例に限定されるものではない。
例えば、特開平10−246193号公報に記載されて
いるように、多数のコア片を積層することにより、突極
16と凹部とを有する軸流羽根における凹部も含む。ま
た、傾斜した複数枚の羽根を有するスクリュウ或いは遠
心インペラと称する軸流羽根を用いた場合には、回転軸
に対する羽根の付け根を凹部とする。
の凹部の径を大きくすることとは、換言すれば、支持部
127の半径方向外側に向けて流体を流し易くするよう
に軸流羽根の寸法形状を定めるということである。この
条件を満たしているのが上記の軸流羽根108で、この
軸流羽根108を用いることにより、送られた流体と滑
り軸受126を支持する支持部127との衝突による損
失を低減できる。
柱体110の外周に螺旋溝111を形成してなる。この
場合、wとhとは可能な限り大きくすればする程、流路
抵抗が減少し効率は向上する。しかし、hを一定にした
とき、w>hとなるようにwを大きくすればする程、層
流常態がくずれて螺旋溝111の回転方向後方部の吸入
側に戻される乱流が発生し、効率が低下する。また、w
<hでは、上記の乱流の発生はないが流路抵抗が増加し
て効率を低下させてしまう。しかし、本実施の形態で
は、螺旋溝111の幅wと深さhとは略等しい値に定め
られているので、流体をさらに効率よく送ることができ
る。
ポンプの第5の実施の形態を図12に基いて説明する。
第4の実施の形態と同一部分は同一符号を用い説明も省
略する。
型ポンプP2の縦断側面図である。
P2は、ロータ103の回転軸107が第二の圧力室1
23まで延出され、その延出部分に第二の軸流羽根12
9が固定的に設けられている。この第二の軸流羽根12
9は複数の羽根を有する軸流遠心インペラを用いてい
る。
の内側に設けられた軸流羽根108と、第二の圧力室1
23に設けられた第二の軸流羽根129とにより圧力を
分散して流体を送ることができる。また、モータ101
の動力も分散できる。このようにすることで、ロータ1
03を小型化したときに、軸流羽根108の流体送り性
能の低下分を第二の軸流羽根129により補うことがで
きる。これにより、モータ101の小型化を図ることを
満足しつつ、流体を効率よく送ることができる。
ポンプの第6の実施の形態を図13ないし図15に基い
て説明する。第4の実施の形態と同一部分は同一符号を
用い説明も省略する。
型ポンプP3の縦断側面図、図14は図13に示すイン
ライン型ポンプP3を90度異なる方向から見た縦断側
面図である。
ータ102の外周を覆う円筒130を備えている。この
モータ101の一端(図13及び図14において下端)
には接続口体131が固定されている。この接続口体1
31は、ロータ103が有する軸流羽根108により吸
入される流体の回転運動エネルギーを静圧エネルギーに
変換する圧力室132と、この圧力室132の外周部に
おいて180度の間隔を隔てた位置から下方に突出する
パイプ状の二本の案内流路133とを有する。これらの
案内流路133はロータ103の中心の延長線上におい
て合流され、この合流点の先には排出口134が形成さ
れている。そして、圧力室132にはロータ103の回
転軸107の下端に固定された遠心羽根135が設けら
れている。遠心羽根135を貫通する回転軸107の一
端は接続口体131の中心に設けた支持部136によっ
て支持された軸受137により回転自在に支承されてい
る。
ある。この吸入ケース138の開口面は、中央部に吸入
口139が形成された吸込口体140により覆われてい
る。モータ101と接続口体131の一部は吸入ケース
138に収納されている。
たインライン型ポンプP3の底面図である。図中、13
2aは圧力室132の底面で、この底面132aは円筒
形状のモータ101の底面に合わせて円板形状に定めら
れているが、案内流路133のみは吸入ケース138の
下方において露出するような寸法形状に形成されてい
る。
131の外周と吸入ケース138の内面との間に流体を
吸い込む吸入流路141が形成されている。この吸入流
路141は、図13及び図14に矢印をもって示すよう
に、吸入口139から吸入される流体をステータ102
の外周部を経由して圧力室132に導き、遠心羽根13
5の軸流羽根108とは反対側の面に向けて送り込むよ
うに経路が定められている。すなわち、この吸入流路1
41は、図13に示すように、回転軸107の中心を間
にして接続口体131の圧力室132の底部の対称位置
に形成された二つの接続孔142に接続された接続部1
41aを備えている。この接続部141aは、図13で
明らかなように、接続口体131の圧力室132の底面
132aと案内流路133との間を潜り抜けるように配
置されている。
回転させると、吸入口139から吸入された流体は、フ
ランジ112の開口部115に形成された整流板116
により整流され、軸流羽根108によって圧力室132
に圧送されてこの圧力室132で回転運動エネルギーが
静圧エネルギーに変換されるとともに、別系統の吸入流
路141を経由して圧力室132に導かれる。この二系
統の経路を経由して圧力室132に導かれた流体は遠心
羽根135の回転により案内流路133を経由して排出
口134から排出される。これにより、流体を効率よく
送ることができる。
る遠心羽根135は、軸流羽根108により送られる流
体の圧力を図13及び図14において上面で受け、吸入
流路141の接続部141aを通して送られる流体の圧
力を下面で受ける。すなわち、双方向の圧力が互いに相
殺する方向に作用するため、流体がロータ103に与え
るスラスト荷重を軽減することができる。
外周との間で形成される吸入流路141の大部分は円環
状の形状をもって均等の流路断面積をもち、さらに、吸
入流路141の一部をなす接続部141a及び接続口体
131の案内流路133はロータ103の回転軸107
の軸線を中心として対称位置に対称的な形状寸法をもっ
て形成されている。すなわち、吸入流路141と案内流
路133とは、流す流体のエネルギーがロータ103の
軸線を中心とする対称位置で略等しくなるように定めら
れていることになる。したがって、ロータ103にかか
るラジアル方向の負荷を軽減することができる。これに
より、ベアリング113及び軸受137並びに回転軸1
07の寿命を増し、長期にわたりモータ101を円滑に
回転させることができる。
ポンプの第6の実施の形態を図16及び図17に基いて
説明する。
図、図17は、ロータの回転位置を検出するための構造
を示す縦断側面図である。
態におけるセルポンプは、インライン型のモータによっ
て構成されているのに対して、本実施の形態のセルポン
プP4は、遠心インペラ151を駆動源として流体を吸
入口152から排出口153まで送る構造を有してい
る。
れ、このハウジング154には、一端に吸入口152、
他端に排出口153がそれぞれ形成されている。そし
て、ハウジング154の内部には、モータ155を支持
するためのフレーム156が固定されている。このフレ
ーム156は、円環状に形成されたステータ157を固
定的に支持すると共に、これらのステータ157で包囲
するようにスリーブ軸受158を介してロータ159を
回転自在に支持している。
説明する。モータ155を構成するステータ157は、
フレーム156に固定されたステータコア160の周囲
にステータコイル161が巻き付けられて構成されてい
る。そして、ロータ159には、ステータ157の内周
面に対面する位置に複数個の磁極162が設けられてい
る。これらの磁極162は、ロータ159の外周面に露
出するように設けられていても、ロータ159の外周面
の近傍に埋設されていても、いずれでも良い。このよう
なモータ155は、外部から通電されて駆動されるわけ
であるが、フレーム156の一部には、モータ155に
対する外部通電用のリード端子163が設けられてい
る。また、図17に示すように、回転するロータ159
の位置を検出するために、ロータ159の回転軸164
の一端には、ロータ位置検出用のマグネット165が取
付けられており、その近傍にはホールIC166が配設
されている。そこで、このホールIC166からの出力
信号によって、ロータ159の位置を検出することが可
能である。
は、ハウジング154とフレーム156との間に、流体
の流路167となる空間が形成されている。そして、ロ
ータ159の回転軸164におけるロータ位置検出用の
マグネット165が取付けられていない方の端部は、吸
入口152の近傍に配置されており、その端部には遠心
インペラ151が固定されている。この遠心インペラ1
51は、吸入口152に向けて一端が開口し、側部が流
路167に向けて開口している。そこで、遠心インペラ
151は、回転することによって吸入口152から流体
を吸引し、吸引した流体を端部の開口から流路167に
流し込むように構成されている。
4は、モータ155によって遠心インペラ151を回転
駆動し、遠心インペラ151の回転によって流体を吸入
口152から流路167に流し込み、排出口153から
排出させる、というものである。
ないし図28を参照して説明する。
第1〜第6の実施の形態として各種の形態を示した。集
積ポンプについても、以下、第1の実施の形態から第5
の実施の形態までの各種の実施の形態を示すが、いずれ
の実施の形態の集積ポンプに対しても、前述した第1〜
第6の実施の形態のいずれのセルポンプをも適用可能で
ある。したがって、以下に示す第1の実施の形態から第
5の実施の形態までの各種の集積ポンプについては、各
セルポンプ自体の詳細な説明は省略し、各セルポンプの
配列等を主体として説明を行う。
の第1の実施の形態を図18ないし図21に基づいて説
明する。
示す上方から見た全体の斜視図、図19は、全体の正面
図、図20は、並列統合吸入口を切り欠いて示す下方か
ら見た全体の斜視図、図21は、並列に配列されたセル
ポンプを下方から見た底面図である。
型と並列型とを併用した構造を有している。つまり、本
実施の形態の集積ポンプ201は、2つのセルポンプ2
02を直列接続構造203によって直列に接続し、こう
して直列に接続された2つのセルポンプ202を更に複
数個並列に配列して並列接続構造204によって接続
し、その吸入側に並列統合吸入口205を有する統合吸
入口体206を設け、その排出側に並列統合排出口20
7を有する統合排出口体208を設けた構造である。
接続構造203は、各セルポンプ202のハウジング2
09の端面に形成されたフランジ210をボルト211
とナット212とで締め付けて固定する構造である。こ
うして直接に接続された各セルポンプ202は、それぞ
れ吸入口213と排出口214とを備え、筒状のステー
タ215の内側に、吸入口213から吸入される流体を
排出口214に向けて軸方向に送り出す軸流羽根216
を有するロータ217を回転自在に設けている。
れているように、直列に接続された各セルポンプ202
のうち、流体の吸入側に位置するセルポンプ202のロ
ータ217は、流体の排出側に位置するセルポンプ20
2の吸入口213に入り込むようにして配置されてい
る。
プ202を並列に接続する並列接続構造204は、図1
8及び図20に示すように、2枚用意された円板状の取
付板218の間に、直列に接続された2つのセルポンプ
202を複数組固定した構造となっている。この場合の
固定構造は、各取付板218に対して、各セルポンプ2
02の端面に形成されたフランジ210をボルト211
とナット212とで締め付けて固定する構造である。
された2つのセルポンプ202の両端に位置付けられる
吸入口213と排出口214とに対応する位置に開口部
219が設けられており、流体の吸入及び排出動作を可
能としている。
直列に接続された2つのセルポンプ202が並列に接続
された状態で、その流体の吸入側には統合吸入口体20
6が取付けられ、流体の排出側には統合排出口体208
が取付けられている。これらの統合吸入口体206及び
統合排出口体208は、扁平な蓋条形状をしており、そ
れぞれ中央部に並列統合吸入口205と並列統合排出口
207とが形成されている。このような統合吸入口体2
06及び統合排出口体208も、ボルト211とナット
212とで各取付板218に締め付けられて固定されて
いる。
付板218との間、及び、統合排出口体208と排出側
の取付板218との間には、それぞれ空間が形成されて
いる。特に、統合排出口体208と排出側の取付板21
8との間に形成された空間は、圧力室220を構成する
ことが可能である。もっとも、本実施の形態の場合、直
列接続構造203によって直列に接続された2つのセル
ポンプ202のうち、排出側のセルポンプ202にも、
その排出口214の近傍に圧力室221を有している。
そこで、流体の回転運動エネルギーを静圧エネルギーに
変換するという役割からというと、本実施の形態の場
合、排出側の個々のセルポンプ202に設けられた圧力
室221がそのような本来的な圧力室として機能する。
このようなことから、統合排出口体208と排出側の取
付板218との間に形成された空間によって構成された
圧力室220は、排出側の個々のセルポンプ202に圧
力室221が設けられない場合に、流体の回転運動エネ
ルギーを静圧エネルギーに変換するという機能を奏する
ことになる。
い駆動制御部によって駆動制御されるが、この場合、駆
動制御部は、個々のセルポンプ202を独立して駆動制
御可能である。また、駆動制御部は、集積ポンプ201
の起動時に、吸入側に位置するセルポンプ202から起
動させ、しかも、各セルポンプ202について起動タイ
ミングをずらしながら起動させる。
02の起動後には、各セルポンプ202の軸流羽根21
6の回転によって流体が並列統合吸入口205から吸入
され、吸入された流体は各セルポンプ202の吸入口2
13から軸流羽根216を通って各セルポンプ202の
排出口214に進み、並列統合排出口207から排出さ
れる。この際、前述した各種のセルポンプの実施の形態
で説明したように、各セルポンプ202の圧力室221
によって、流体の回転運動エネルギーが静圧エネルギー
に変換され、ポンプ効率が向上する。
ンプ202が直列及び並列に集積して一つの集積ポンプ
201を構成している。このため、セルポンプ202の
接続個数を増加することで、各セルポンプ202の直列
接続によって揚程を増大させることができ、各セルポン
プ202の並列接続によって容量を増大させることがで
き、このような揚程及び容量の増大によってポンプとし
ての出力を向上させることができる。したがって、セル
ポンプ202の接続個数に応じて所望の出力を得ること
ができ、これにより、多機種少量生産という手法に依存
することなく、各種の出力を有するポンプを得ることが
できる。また、多くのセルポンプ202を接続して大容
量かつ大揚程で高出力のポンプとなったとしても、運搬
時や据付け時には個々のセルポンプ202の単位とする
ことで、その運搬や据付け作業を容易にすることができ
る。
の第2の実施の形態を図22及び図23に基づいて説明
する。集積ポンプの第1の実施の形態と同一部分は同一
符号で示し説明も省略する。
部構造を示す縦断側面図、図23は、逆止弁が開いた流
体の吸入及び排出状態を示す全体の縦断側面図である。
よって直列に接続された2つのセルポンプ202のう
ち、吸入側のセルポンプ202の吸入口213に位置さ
せて、逆止弁231が設けられている。
2にスライド自在に取付けられたバルブ232をスプリ
ング233によって吸入側方向に付勢する構造となって
おり、バルブ232は、並列接続構造204を構成する
取付板218に形成された開口部219を開閉する構造
となっている。このため、開口部219は、バルブ23
2に対するバルブシート234を構成するように、内側
向けて広くなるようなテーパ形状に形成されている。
2の起動に伴い、図23に示すように、逆止弁231は
スプリング233の力に抗して開き、セルポンプ202
内への流体の通流を可能とする。これに対して、起動さ
れないセルポンプ202では、逆止弁231によってそ
のセルポンプ202からの流体の逆流、つまり、吸入口
213から流体が逆流することが防止される。このよう
な流体の逆流は、図示しない駆動制御部が一部のセルポ
ンプ202だけを起動させた場合に生じうるが、このよ
うな現象が逆止弁231によって確実に防止され、セル
ポンプ202において流体の逆流が生じた場合の集積ポ
ンプ201としての出力低下が防止される。
の第3の実施の形態を図24に基づいて説明する。集積
ポンプの第2の実施の形態と同一部分は同一符号で示し
説明も省略する。
えている一例を示す縦断側面図である。
よって直列に接続された2つのセルポンプ202のう
ち、吸入側のセルポンプ202にも、排出側のセルポン
プ202と同様の圧力室221が設けられている一例を
示す。
02の起動後には、各セルポンプ202の軸流羽根21
6の回転によって流体が並列統合吸入口205から吸入
され、吸入された流体は各セルポンプ202の吸入口2
13から軸流羽根216を通って各セルポンプ202の
排出口214に進み、並列統合排出口207から排出さ
れる。この際、直列接続構造203によって直列に接続
された2つのセルポンプ202のうち、排出側のセルポ
ンプ202においてのみならず、吸入側のセルポンプ2
02においても、その圧力室221によって流体の回転
運動エネルギーが静圧エネルギーに変換され、これによ
ってポンプ効率が向上する。
の第4の実施の形態を図25に基づいて説明する。集積
ポンプの第1及び第2の実施の形態と同一部分は同一符
号で示し説明も省略する。
示す上方から見た全体の斜視図、図26は、その縦断側
面図である。
ように、直列接続構造203によって直列に接続された
2つのセルポンプ202の組が3行3列の配列で構成さ
れた集積ポンプ201である。
に接続された2つのセルポンプ202のうち、吸入側の
セルポンプ202の吸入口213に位置させて、逆止弁
231が設けられている。逆止弁231の構造は、第2
の実施の形態として示した集積ポンプ201と同様であ
る。
しては、各種の配列が可能である。
の第5の実施の形態を図27に基づいて説明する。集積
ポンプの第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し
説明も省略する。
示す上方から見た全体の斜視図である。
的には、第1の実施の形態として示した集積ポンプ20
1と同様の構成を有しているが、3つのセルポンプ20
2が直列接続構造203によって直列に連結されている
点、及び、このような直列接続されたセルポンプ302
の組が3組だけ2枚の取付板218に固定されている
点、の2点が第1の実施の形態として示した集積ポンプ
201と異なる。
しては、各種の配列が可能である。
によって直列に接続された複数個のセルポンプ202が
1組だけ2枚の取付板218に固定され、並列構造を有
しない直列構造のみからなる集積ポンプ201として構
成しても良い。この場合には、直列に接続された複数個
のセルポンプ202の吸入側には、並列統合吸入口20
5に替えて直接統合吸入口を有する統合吸入口体206
が設けられ、その排出側には並列統合排出口207に替
えて直列統合排出口を有する統合排出口体208が設け
られることになる。
の第6の実施の形態を図28に基づいて説明する。集積
ポンプの第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し
説明も省略する。
示す上方から見た全体の斜視図である。
って直列に接続された2つのセルポンプ202の組が並
列接続構造204によって複数組並列に接続された構造
体を2段重ねにしたような構造を有する集積ポンプ20
1である。
しては、各種の配列が可能である。
の第7の実施の形態を図29に基づいて説明する。集積
ポンプの第2の実施の形態と同一部分は同一符号で示し
説明も省略する。
プの内部構造を示す縦断側面図である。
て、セルポンプに関する第7の実施の形態で示した遠心
インペラ151を用いるセルポンプP4を用いた例であ
り、その他の構成は集積ポンプの第2の実施の形態と異
なる点がない。
55によって遠心インペラ151を回転駆動すると、遠
心インペラ151の回転によって流体が吸入口152か
ら流路167に流れ込み、排出口153から排出され
る。このような流体の流れが2つのセルポンプ202に
おいて生じ、これによって揚程の増大がもたらされる。
として示したような集積ポンプの配置例を示すものであ
るが、遠心インペラ151によって流体を運動させるセ
ルポンプP4についても、その配列は各種の配列が可能
である。
ものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変
形が可能であることは明らかである。
入口と排出口とを備え、前記吸入口から吸入した流体を
前記排出口に向けて送り出す複数個のセルポンプと、一
つの前記セルポンプの前記排出口と別の前記セルポンプ
の前記吸入口とを連結して複数個の前記セルポンプを直
列に配列する直列接続構造と、前記直列接続構造によっ
て直列に配列された複数個の前記セルポンプの流体吸入
側に配置された直列統合吸入口と、前記直列接続構造に
よって直列に配列された複数個の前記セルポンプの流体
排出側に配置された直列統合排出口と、を具備するの
で、セルポンプの接続個数を増加することで容易に揚程
を増大させてポンプとしての出力を向上させることがで
きるため、セルポンプの接続個数に応じて所望の出力を
得ることができ、これにより、多機種少量生産という手
法に依存することなく、各種の出力を有するポンプを得
ることができる。また、多くのセルポンプを接続して大
容量かつ大揚程で高出力のポンプとなったとしても、運
搬時や据付け時には個々のセルポンプの単位とすること
で、その運搬や据付け作業を容易にすることができる。
積ポンプにおいて、前記セルポンプは、筒状のステータ
の内側に、前記吸入口から吸入される流体を前記排出口
に向けて軸方向に送り出す軸流羽根を有するロータを回
転自在に設けたインライン型のポンプであるので、流体
を効率よく送ることができ、したがって、ポンプ効率の
向上を図ることができる。
積ポンプにおいて、前記ロータの前記軸流羽根により前
記排出口に向けて送られる前記流体の回転運動エネルギ
ーを静圧エネルギーに変換する圧力室を具備するので、
流体を効率よく送ることができ、したがって、ポンプ効
率の向上を図ることができる。
積ポンプにおいて、前記圧力室は、個々の前記セルポン
プに設けられているので、個々のセルポンプにおいてポ
ンプ効率を向上させることができる。
積ポンプにおいて、個々の前記セルポンプの接続部分に
おいて、排出側の前記ロータの一部は一方の前記セルポ
ンプの吸入側にまで突出して配置されているので、セル
ポンプが連結されて構成される集積ポンプの軸方向の長
さをコンパクトにし、全体の小型化を図ることができ
る。
積ポンプにおいて、前記セルポンプは、ステータに対し
て回転自在に設けられたロータに駆動されて回転する遠
心インペラの回転によって前記吸入口から吸入した流体
を前記排出口に向けて送り出すので、流体を効率よく送
ることができ、したがって、ポンプ効率の向上を図るこ
とができる。
積ポンプにおいて、前記吸入口から前記排出口に至る流
体の経路は、前記ステータ及び前記ロータの外側に配置
されているので、ステータに対する冷却効果が得られ、
したがって、ポンプ効率の向上を図ることができる。
3、4、5、6又は7記載の集積ポンプにおいて、個々
の前記セルポンプを独立して駆動制御自在としたので、
集積ポンプにおける流量制御を行うことができ、この場
合に個々のセルポンプの流量を減少させることによる流
量制御ではないため、ポンプ効率を維持することがき
る。
積ポンプにおいて、個々の前記セルポンプの起動タイミ
ングをずらしたので、ポンプ起動時の負荷を減少させる
ことができる。
集積ポンプにおいて、前記直列統合吸入口に近い前記セ
ルポンプから起動するようにしたので、ポンプ起動時の
負荷を減少させることができる。
入口と排出口とを備え、前記吸入口から吸入した流体を
前記排出口に向けて送り出す複数個のセルポンプと、複
数個の前記セルポンプを並列に配列する並列接続構造
と、流体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造に
よって並列に配列された全ての前記セルポンプの前記吸
入口を前記並列統合吸入口に連絡させる統合吸入口体
と、流体の並列統合排出口を備え、前記並列接続構造に
よって並列に配列された全ての前記セルポンプの前記排
出口を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出口体
と、を具備するので、セルポンプの接続個数を増加する
ことで容易に容量を増大させてポンプとしての出力を向
上させることができるため、セルポンプの接続個数に応
じて所望の出力を得ることができ、これにより、多機種
少量生産という手法に依存することなく、各種の出力を
有するポンプを得ることができる。また、多くのセルポ
ンプを接続して大容量かつ大揚程で高出力のポンプとな
ったとしても、運搬時や据付け時には個々のセルポンプ
の単位とすることで、その運搬や据付け作業を容易にす
ることができる。
の集積ポンプにおいて、前記セルポンプは、筒状のステ
ータの内側に、前記吸入口から吸入される流体を前記排
出口に向けて軸方向に送り出す軸流羽根を有するロータ
を回転自在に設けたインライン型のポンプであるので、
流体を効率よく送ることができ、したがって、ポンプ効
率の向上を図ることができる。
の集積ポンプにおいて、前記ロータの前記軸流羽根によ
り前記排出口に向けて送られる前記流体の回転運動エネ
ルギーを静圧エネルギーに変換する圧力室を具備するの
で、流体を効率よく送ることができ、したがって、ポン
プ効率の向上を図ることができる。
の集積ポンプにおいて、前記圧力室は、前記統合排出口
の近傍に設けられているので、統合排出口の近傍におい
て流体を効率よく送ることができ、したがって、ポンプ
効率の向上を図ることができる。
の集積ポンプにおいて、前記圧力室は、個々の前記セル
ポンプに設けられているので、個々のセルポンプにおい
てポンプ効率を向上させることができる。
の集積ポンプにおいて、前記セルポンプは、ステータに
対して回転自在に設けられたロータに駆動されて回転す
る遠心インペラの回転によって前記吸入口から吸入した
流体を前記排出口に向けて送り出すので、流体を効率よ
く送ることができ、したがって、ポンプ効率の向上を図
ることができる。
の集積ポンプにおいて、前記吸入口から前記排出口に至
る流体の経路は、前記ステータ及び前記ロータの外側に
配置されているので、ステータに対する冷却効果が得ら
れ、したがって、ポンプ効率の向上を図ることができ
る。
2、13、14、15、16又は17記載の集積ポンプ
において、個々の前記セルポンプを独立して駆動制御自
在としたので、集積ポンプにおける流量制御を行うこと
ができ、この場合に個々のセルポンプの流量を減少させ
ることによる流量制御ではないため、ポンプ効率を維持
することがきる。
の集積ポンプにおいて、個々の前記セルポンプの起動タ
イミングをずらしたので、ポンプ起動時の負荷を減少さ
せることができる。
2、13、14、15、16、17、18又は19記載
の集積ポンプにおいて、前記セルポンプには逆止弁が設
けられているので、駆動中でないセルポンプが駆動中の
セルポンプに対して負荷をかけることを確実に防止する
ことができる。
求項1、6又は7記載の直列型の集積ポンプと、複数個
の前記集積ポンプを並列に配列する並列接続構造と、流
体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造によって
並列に配列された吸入側に位置する全ての前記集積ポン
プの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸入口に連絡さ
せる統合吸入口体と、流体の並列統合排出口を備え、前
記並列接続構造によって並列に配列された排出側に位置
する全ての前記集積ポンプの前記直列統合排出口を前記
並列統合排出口に連絡させる統合排出口体と、を具備す
るので、セルポンプの接続個数を増加することで容易に
揚程及び容量を増大させてポンプとしての出力を向上さ
せることができるため、セルポンプの接続個数に応じて
所望の出力を得ることができ、これにより、多機種少量
生産という手法に依存することなく、各種の出力を有す
るポンプを得ることができる。また、多くのセルポンプ
を接続して大容量かつ大揚程で高出力のポンプとなった
としても、運搬時や据付け時には個々のセルポンプの単
位とすることで、その運搬や据付け作業を容易にするこ
とができる。
求項1、6又は7記載の直列型の集積ポンプと、複数個
の前記集積ポンプを並列に配列し、並列に配列された複
数個の前記集積ポンプを直列に配列する並列直列接続構
造と、流体の並列統合吸入口を備え、前記並列直列接続
構造によって並列に配列された吸入側に位置する全ての
前記集積ポンプの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸
入口に連絡させる統合吸入口体と、流体の並列統合排出
口を備え、前記並列接続構造によって並列に配列された
排出側に位置する全ての前記集積ポンプの前記直列統合
排出口を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出口体
と、を具備するので、セルポンプの接続個数を増加する
ことで容易に揚程及び容量を増大させてポンプとしての
出力を向上させることができるため、セルポンプの接続
個数に応じて所望の出力を得ることができ、これによ
り、多機種少量生産という手法に依存することなく、各
種の出力を有するポンプを得ることができる。また、多
くのセルポンプを接続して大容量かつ大揚程で高出力の
ポンプとなったとしても、運搬時や据付け時には個々の
セルポンプの単位とすることで、その運搬や据付け作業
を容易にすることができる。
求項2、3、4又は5記載の直列型の集積ポンプと、複
数個の前記集積ポンプを並列に配列する並列接続構造
と、流体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造に
よって並列に配列された吸入側に位置する全ての前記集
積ポンプの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸入口に
連絡させる統合吸入口体と、流体の並列統合排出口を備
え、前記並列接続構造によって並列に配列された排出側
に位置する全ての前記集積ポンプの前記直列統合排出口
を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出口体と、を
具備するので、セルポンプの接続個数を増加することで
容易に揚程及び容量を増大させてポンプとしての出力を
向上させることができるため、セルポンプの接続個数に
応じて所望の出力を得ることができ、これにより、多機
種少量生産という手法に依存することなく、各種の出力
を有するポンプを得ることができる。また、多くのセル
ポンプを接続して大容量かつ大揚程で高出力のポンプと
なったとしても、運搬時や据付け時には個々のセルポン
プの単位とすることで、その運搬や据付け作業を容易に
することができる。
求項2、3、4又は5記載の直列型の集積ポンプと、複
数個の前記集積ポンプを並列に配列し、並列に配列され
た複数個の前記集積ポンプを直列に配列する並列直列接
続構造と、流体の並列統合吸入口を備え、前記並列直列
接続構造によって並列に配列された吸入側に位置する全
ての前記集積ポンプの前記直列統合吸入口を前記統並列
合吸入口に連絡させる統合吸入口体と、流体の並列統合
排出口を備え、前記並列接続構造によって並列に配列さ
れた排出側に位置する全ての前記集積ポンプの前記直列
統合排出口を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出
口体と、を具備するので、セルポンプの接続個数を増加
することで容易に揚程及び容量を増大させてポンプとし
ての出力を向上させることができるため、セルポンプの
接続個数に応じて所望の出力を得ることができ、これに
より、多機種少量生産という手法に依存することなく、
各種の出力を有するポンプを得ることができる。また、
多くのセルポンプを接続して大容量かつ大揚程で高出力
のポンプとなったとしても、運搬時や据付け時には個々
のセルポンプの単位とすることで、その運搬や据付け作
業を容易にすることができる。
24記載の集積ポンプにおいて、前記ロータの前記軸流
羽根により前記排出口に向けて送られる前記流体の回転
運動エネルギーを静圧エネルギーに変換する圧力室を具
備するので、流体を効率よく送ることができ、したがっ
て、ポンプ効率の向上を図ることができる。
の集積ポンプにおいて、前記圧力室は、前記統合排出口
の近傍に設けられているので、統合排出口の近傍におい
て流体を効率よく送ることができ、したがって、ポンプ
効率の向上を図ることができる。
の集積ポンプにおいて、前記圧力室は、個々の前記セル
ポンプに設けられているので、個々のセルポンプにおい
てポンプ効率を向上させることができる。
24記載の集積ポンプにおいて、直列に配列された個々
の前記セルポンプの接続部分において、排出側の前記ロ
ータの一部は一方の前記セルポンプの吸入側にまで突出
して配置されているので、セルポンプが連結されて構成
される集積ポンプの軸方向の長さをコンパクトにし、全
体の小型化を図ることができる。
2、23、24、25、26、27又は28記載の集積
ポンプにおいて、個々の前記セルポンプを独立して駆動
制御自在としたので、集積ポンプにおける流量制御を行
うことができ、この場合に個々のセルポンプの流量を減
少させることによる流量制御ではないため、ポンプ効率
を維持することがきる。
の集積ポンプにおいて、個々の前記セルポンプの起動タ
イミングをずらしたので、ポンプ起動時の負荷を減少さ
せることができる。
の集積ポンプにおいて、直列に配列された前記セルポン
プにおいては、前記直列統合吸入口に近い前記セルポン
プから起動するようにしたので、ポンプ起動時の負荷を
減少させることができる。
2、23、24、25、26、27、28、29、30
又は31記載の集積ポンプにおいて、前記セルポンプに
は逆止弁が設けられているので、駆動中でないセルポン
プが駆動中のセルポンプに対して負荷をかけることを確
実に防止することができる。
プ)の第1の実施の形態を示す全体の断面図である。
めの模式図である。
めの模式図である。
プ)の第2の実施の形態を示す全体の断面図である。
プ)の第3の実施の形態を示す全体の正面図である。
プ)の第4の実施の形態を示す全体の縦断側面図であ
る。
る。
ンプ)の第5の実施の形態を示す全体の縦断側面図であ
る。
ンプ)の第6の実施の形態を示す全体の縦断側面図であ
る。
なる方向から見た縦断側面図である。
ン型ポンプの底面図である。
用いたポンプ)の第7の実施の形態を示す全体の縦断側
面図である。
す縦断側面図である。
て、セルポンプの一部を切り欠いて示す上方から見た全
体の斜視図である。
た全体の斜視図である。
底面図である。
て、逆止弁を備えたセルポンプの内部構造を示す縦断側
面図である。
す全体の縦断側面図である。
て、個々のセルポンプが圧力室を備えている一例を示す
縦断側面図である。
て、セルポンプの一部を切り欠いて示す上方から見た全
体の斜視図である。
て、セルポンプの一部を切り欠いて示す上方から見た全
体の斜視図である。
て、セルポンプの一部を切り欠いて示す上方から見た全
体の縦断側面図である。
て、遠心インペラを用いたセルポンプの内部構造を示す
縦断側面図である。
Claims (32)
- 【請求項1】 吸入口と排出口とを備え、前記吸入口か
ら吸入した流体を前記排出口に向けて送り出す複数個の
セルポンプと、 一つの前記セルポンプの前記排出口と別の前記セルポン
プの前記吸入口とを連結して複数個の前記セルポンプを
直列に配列する直列接続構造と、 前記直列接続構造によって直列に配列された複数個の前
記セルポンプの流体吸入側に配置された直列統合吸入口
と、 前記直列接続構造によって直列に配列された複数個の前
記セルポンプの流体排出側に配置された直列統合排出口
と、を具備する集積ポンプ。 - 【請求項2】 前記セルポンプは、筒状のステータの内
側に、前記吸入口から吸入される流体を前記排出口に向
けて軸方向に送り出す軸流羽根を有するロータを回転自
在に設けたインライン型のポンプである請求項1記載の
集積ポンプ。 - 【請求項3】 前記ロータの前記軸流羽根により前記排
出口に向けて送られる前記流体の回転運動エネルギーを
静圧エネルギーに変換する圧力室を具備する請求項2記
載の集積ポンプ。 - 【請求項4】 前記圧力室は、個々の前記セルポンプに
設けられている請求項3記載の集積ポンプ。 - 【請求項5】 個々の前記セルポンプの接続部分におい
て、排出側の前記ロータの一部は一方の前記セルポンプ
の吸入側にまで突出して配置されている請求項2記載の
集積ポンプ。 - 【請求項6】 前記セルポンプは、ステータに対して回
転自在に設けられたロータに駆動されて回転する遠心イ
ンペラの回転によって前記吸入口から吸入した流体を前
記排出口に向けて送り出す請求項1記載の集積ポンプ。 - 【請求項7】 前記吸入口から前記排出口に至る流体の
経路は、前記ステータ及び前記ロータの外側に配置され
ている請求項6記載の集積ポンプ。 - 【請求項8】 個々の前記セルポンプを独立して駆動制
御自在とした請求項1、2、3、4、5、6又は7記載
の集積ポンプ。 - 【請求項9】 個々の前記セルポンプの起動タイミング
をずらした請求項8記載の集積ポンプ。 - 【請求項10】 前記直列統合吸入口に近い前記セルポ
ンプから起動するようにした請求項9記載の集積ポン
プ。 - 【請求項11】 吸入口と排出口とを備え、前記吸入口
から吸入した流体を前記排出口に向けて送り出す複数個
のセルポンプと、 複数個の前記セルポンプを並列に配列する並列接続構造
と、 流体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造によっ
て並列に配列された全ての前記セルポンプの前記吸入口
を前記並列統合吸入口に連絡させる統合吸入口体と、 流体の並列統合排出口を備え、前記並列接続構造によっ
て並列に配列された全ての前記セルポンプの前記排出口
を前記並列統合排出口に連絡させる統合排出口体と、を
具備する集積ポンプ。 - 【請求項12】 前記セルポンプは、筒状のステータの
内側に、前記吸入口から吸入される流体を前記排出口に
向けて軸方向に送り出す軸流羽根を有するロータを回転
自在に設けたインライン型のポンプである請求項11記
載の集積ポンプ。 - 【請求項13】 前記ロータの前記軸流羽根により前記
排出口に向けて送られる前記流体の回転運動エネルギー
を静圧エネルギーに変換する圧力室を具備する請求項1
2記載の集積ポンプ。 - 【請求項14】 前記圧力室は、前記統合排出口の近傍
に設けられている請求項13記載の集積ポンプ。 - 【請求項15】 前記圧力室は、個々の前記セルポンプ
に設けられている請求項13記載の集積ポンプ。 - 【請求項16】 前記セルポンプは、ステータに対して
回転自在に設けられたロータに駆動されて回転する遠心
インペラの回転によって前記吸入口から吸入した流体を
前記排出口に向けて送り出す請求項11記載の集積ポン
プ。 - 【請求項17】 前記吸入口から前記排出口に至る流体
の経路は、前記ステータ及び前記ロータの外側に配置さ
れている請求項16記載の集積ポンプ。 - 【請求項18】 個々の前記セルポンプを独立して駆動
制御自在とした請求項11、12、13、14、15、
16又は17記載の集積ポンプ。 - 【請求項19】 個々の前記セルポンプの起動タイミン
グをずらした請求項18記載の集積ポンプ。 - 【請求項20】 前記セルポンプには逆止弁が設けられ
ている請求項11、12、13、14、15、16、1
7、18又は19記載の集積ポンプ。 - 【請求項21】 請求項1、6又は7記載の直列型の集
積ポンプと、 複数個の前記集積ポンプを並列に配列する並列接続構造
と、 流体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造によっ
て並列に配列された吸入側に位置する全ての前記集積ポ
ンプの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸入口に連絡
させる統合吸入口体と、 流体の並列統合排出口を備え、前記並列接続構造によっ
て並列に配列された排出側に位置する全ての前記集積ポ
ンプの前記直列統合排出口を前記並列統合排出口に連絡
させる統合排出口体と、を具備する集積ポンプ。 - 【請求項22】 請求項1、6又は7記載の直列型の集
積ポンプと、 複数個の前記集積ポンプを並列に配列し、並列に配列さ
れた複数個の前記集積ポンプを直列に配列する並列直列
接続構造と、 流体の並列統合吸入口を備え、前記並列直列接続構造に
よって並列に配列された吸入側に位置する全ての前記集
積ポンプの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸入口に
連絡させる統合吸入口体と、 流体の並列統合排出口を備え、前記並列接続構造によっ
て並列に配列された排出側に位置する全ての前記集積ポ
ンプの前記直列統合排出口を前記並列統合排出口に連絡
させる統合排出口体と、を具備する集積ポンプ。 - 【請求項23】 請求項2、3、4、又は5記載の直列
型の集積ポンプと、 複数個の前記集積ポンプを並列に配列する並列接続構造
と、 流体の並列統合吸入口を備え、前記並列接続構造によっ
て並列に配列された吸入側に位置する全ての前記集積ポ
ンプの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸入口に連絡
させる統合吸入口体と、 流体の並列統合排出口を備え、前記並列接続構造によっ
て並列に配列された排出側に位置する全ての前記集積ポ
ンプの前記直列統合排出口を前記並列統合排出口に連絡
させる統合排出口体と、を具備する集積ポンプ。 - 【請求項24】 請求項2、3、4又は5記載の直列型
の集積ポンプと、 複数個の前記集積ポンプを並列に配列し、並列に配列さ
れた複数個の前記集積ポンプを直列に配列する並列直列
接続構造と、 流体の並列統合吸入口を備え、前記並列直列接続構造に
よって並列に配列された吸入側に位置する全ての前記集
積ポンプの前記直列統合吸入口を前記統並列合吸入口に
連絡させる統合吸入口体と、 流体の並列統合排出口を備え、前記並列接続構造によっ
て並列に配列された排出側に位置する全ての前記集積ポ
ンプの前記直列統合排出口を前記並列統合排出口に連絡
させる統合排出口体と、を具備する集積ポンプ。 - 【請求項25】 前記ロータの前記軸流羽根により前記
排出口に向けて送られる前記流体の回転運動エネルギー
を静圧エネルギーに変換する圧力室を具備する請求項2
3又は24記載の集積ポンプ。 - 【請求項26】 前記圧力室は、前記統合排出口の近傍
に設けられている請求項25記載の集積ポンプ。 - 【請求項27】 前記圧力室は、個々の前記セルポンプ
に設けられている請求項25記載の集積ポンプ。 - 【請求項28】 直列に配列された個々の前記セルポン
プの接続部分において、排出側の前記ロータの一部は一
方の前記セルポンプの吸入側にまで突出して配置されて
いる請求項23又は24記載の集積ポンプ。 - 【請求項29】 個々の前記セルポンプを独立して駆動
制御自在とした請求項21、22、23、24、25、
26、27又は28記載の集積ポンプ。 - 【請求項30】 個々の前記セルポンプの起動タイミン
グをずらした請求項29記載の集積ポンプ。 - 【請求項31】 直列に配列された前記セルポンプにお
いては、前記直列統合吸入口に近い前記セルポンプから
起動するようにした請求項30記載の集積ポンプ。 - 【請求項32】 前記セルポンプには逆止弁が設けられ
ている請求項21、22、23、24、25、26、2
7、28、29、30又は31記載の集積ポンプ。
Priority Applications (2)
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JP2001271773A JP2003083278A (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 集積ポンプ |
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