JP2016029274A

JP2016029274A - 遠心ポンプ

Info

Publication number: JP2016029274A
Application number: JP2015083843A
Authority: JP
Inventors: 大樹中川; Daiki Nakagawa; 剛竹田; Takeshi Takeda
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2035-04-16
Also published as: JP6166301B2; US20160025099A1

Abstract

【課題】溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、気密性の高い金属ケースと配管が使用でき、冷媒、可燃性流体、毒性を有する流体などを閉回路内で循環させ、その耐圧性・気密性・耐腐食性が求められる遠心ポンプを提供する。
【解決手段】羽根車部材１６と羽根車部材１６の下方に設けられたロータマグネット３２とから構成される回転羽根部材１２と、回転羽根部材１２を収容する金属製の本体ケース３４と、ロータマグネット３２の周囲に位置するように配置され、回転羽根部材１２を回転させるコイル部１０４とを備え、本体ケース３４が、上側本体ケース３６と、上側本体ケース３６に固定された下側本体ケース４８とを備え、下側本体ケース４８が、下側本体ケース４８の外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部５４と、羽根収容部５４から下方に延びたロータマグネット収容部５６とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、エアコン、冷凍機などの冷媒循環回路に用いられる冷媒、発熱する部品や機器などの冷却循環回路に用いられる冷却水など、閉回路内で流体を循環させるための遠心ポンプに関する。そして、この遠心ポンプは、耐圧性・気密性が求められる遠心ポンプである。

従来、液体を循環させるための遠心ポンプについて、特許文献１（特開２００３−１３８７８号公報）が公開されている。この特許文献１には、羽根車部材の中心から放射状に延びる複数の流路部を形成するように羽根車部材の構造を改良して、冷却水の循環量変化が少なく、冷却性能の変化がおきにくいように構成した遠心ポンプが開示されている。

また、特許文献２（特開２００３−１６１２８４号公報）には、外周に多数の羽根が形成され、内周にロータマグネットが設けられた羽根車部材を設け、ロータマグネットの内周側にモーターステーターを配置することによって、効率の良い冷却を実現できる薄型の遠心ポンプが開示されている。

特開２００３−１３８７８号公報特開２００３−１６１２８４号公報

しかしながら、このような従来の遠心ポンプでは、頑丈な気密構造ではない。例えば、内燃機関などの冷却水、エアコン・冷凍機などの冷媒循環回路などに用いられる冷媒などの流体、可燃性流体、毒性を有する流体などを閉回路内で循環させるためには、遠心ポンプの耐圧性・気密性に課題がある。

また、従来の遠心ポンプの構造では、モーターステーターであるコイル部の脱着ができない。このため、耐圧性、気密性が求められる遠心ポンプに使用するために金属製のケース、配管などを使用しようとしても、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができない。

さらに、羽根車部材の軸受が、羽根車部材の軸の片方側に配置した軸受からなり、不安定であり、耐久性、静音性に問題がある。

さらに、このような従来の構造の遠心ポンプでは、軸受が流体中にあり、潤滑油を使用できないので、羽根車部材の回転によって軸部材と羽根車部材が摩耗損傷することになり、羽根車部材にガタツキや偏心が生じて、所期の目的とするポンプ性能を保持することが困難となってしまう。

本発明は、このような現状に鑑み、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、気密性の高い金属ケースと配管が使用でき、例えば、冷媒、可燃性流体、毒性を有する流体などを閉回路内で循環させ、その耐圧性・気密性・耐腐食性が求められる遠心ポンプに使用することが可能で、ポンプ性能に優れた遠心ポンプを提供することを目的とする。

本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の遠心ポンプは、
羽根車部材と羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットとから構成される回転羽根部材と、
前記回転羽根部材を収容する金属製の本体ケースと、
前記ロータマグネットの周囲に位置するように配置され、回転羽根部材を回転させるコイル部とを備え、
前記本体ケースが、
上側本体ケースと、
前記上側本体ケースに固定された下側本体ケースとを備え、
前記下側本体ケースが、
前記下側本体ケースの外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部と、
前記羽根収容部から下方に延びたロータマグネット収容部とを備えていることを特徴とする。

このように構成することによって、本体ケースが、上側本体ケースと、上側本体ケースに固定された下側本体ケースとを備え、下側本体ケースが、下側本体ケースの外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部と、羽根収容部から下方に延びたロータマグネット収容部とを備えている形状である。

従って、この上側本体ケースと、上側本体ケースに固定された下側本体ケースとの間に形成された空間内に、羽根車部材と羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットとから構成される回転羽根部材をコンパクトに収容することができる。

しかも、ロータマグネットの周囲に位置するように配置され、回転羽根部材を回転させるコイル部を備えるので、ロータマグネットの周囲に位置するように配置されたコイル部を起電することによって発生する磁路によって、下側本体ケースのロータマグネット収容部を介して、羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットに作用することになる。

これによって、安定的に回転羽根部材を回転させることが可能となる。従って、駆動モーター（コイル部とロータマグネット）の作動ロスを生じることがなく、ポンプ性能に優れた遠心ポンプを提供することができる。

また、金属製の本体ケースを構成する上側本体ケースと、下側本体ケースとを、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、密封状態で固着することができる。

すなわち、これらの接続部に、溶接やろう付などの高い気密性と保持強度を持った接合方法が可能な構造となっている。

従って、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができるので、例えば、冷媒、可燃性流体、毒性を有する流体などを閉回路内で循環させその耐圧性・気密性・耐腐食性が求められる遠心ポンプを提供することができる。

また、本発明の遠心ポンプは、
前記下側本体ケースが、金属製のプレス成形品から構成されるとともに、
前記下側本体ケースが、非磁性金属から構成されていることを特徴とする。

このように下側本体ケースが、金属製のプレス成形品から構成されているので、下側本体ケースの外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部と、羽根収容部から下方に延びたロータマグネット収容部とを備える複雑な形状の下側本体ケース（ロータケース）を容易に、かつ、高品質で安価に作製することが可能である。

また、下側本体ケースが、非磁性金属から構成されているので、ロータマグネットの周囲に位置するように配置されたコイル部を起電することによって発生する磁路が阻害されることなく、非磁性の下側本体ケースのロータマグネット収容部を介して、羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットに作用することになる。これによって、安定的に回転羽根部材を回転させることが可能となる。

従って、駆動モーター（コイル部とロータマグネット）の作動ロスを生じることがなく、ポンプ性能に優れた遠心ポンプを提供することができる。

この場合、非磁性金属としては、特に限定されるものではないが、例えば、銅、ステンレス、アルミニウム、真鍮などが挙げられる。

また、本発明の遠心ポンプは、前記非磁性金属が、オーステナイト系ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする。

このように、非磁性金属が、オーステナイト系ステンレス鋼から構成されていれば、金属製の本体ケースを構成する上側本体ケースと、下側本体ケースとを、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、密封状態で固着することができる。

また、オーステナイト系ステンレス鋼であれば、絞り加工性、機械的強度に優れるので、下側本体ケースの外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部と、羽根収容部から下方に延びたロータマグネット収容部とを備える複雑な形状の下側本体ケース（ロータケース）を、プレス加工によって容易に、かつ、高品質で安価に作製することが可能である。

しかも、オーステナイト系ステンレス鋼は、絞り加工性に優れるので、下側本体ケースの厚さを薄くできるので、ロータマグネットの周囲に位置するように配置され、回転羽根部材を回転させるコイル部を起電することによって発生する磁路が、阻害されることがなく、非磁性の下側本体ケースのロータマグネット収容部を介して、羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットに作用することになる。これによって、安定的に回転羽根部材を回転させることが可能となる。

しかも、オーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性にも優れるので、例えば、冷媒、可燃性流体、毒性を有する流体などを閉回路内で循環させその耐圧性・気密性・耐腐食性が求められる遠心ポンプを提供することができる。

また、本発明の遠心ポンプは、前記オーステナイト系ステンレス鋼が、ニッケル含有量１０．５％以上のオーステナイト系ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする。

すなわち、下側本体ケースの外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部と、羽根収容部から下方に延びたロータマグネット収容部とを備える複雑な形状の下側本体ケースを作製する場合、前述したように、下側本体ケースを、オーステナイト系ステンレス鋼から構成するのが、容易に、かつ、高品質で安価に作製するためには望ましい。い。

しかしながら、例えば、１８−８ステンレス鋼と呼ばれるＮｉ含有量が８％であるＳＵＳ３０４などの通常のオーステナイト系ステンレス鋼では、絞り加工などのように塑性加工を行うと、応力誘起マルテンサイトが生じて、マルテンサイト化して磁性を帯びてしまうことがある。

このため、ロータマグネットの周囲に位置するように配置され、回転羽根部材を回転させるコイル部を起電することによって発生する磁路が、磁性を帯びた下側本体ケースによって阻害されてしまうことになる。

これによって、下側本体ケースのロータマグネット収容部を介して、羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットへの作用が阻害されることになる。

従って、駆動モーター（コイル部とロータマグネット）の作動ロスを生じることになって、ポンプ性能が低下することにもなってしまう。

これに対して、本発明のように、ニッケル含有量１０．５％以上のオーステナイト系ステンレス鋼から構成されていれば、絞り加工などのように塑性加工を行っても、応力誘起マルテンサイトが生じにくく、マルテンサイト化して磁性を帯びるのが避けられる。

これによって、ロータマグネットの周囲に位置するように配置されたコイル部を起電することによって発生する磁路が阻害されることなく、非磁性の下側本体ケースのロータマグネット収容部を介して、羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットに作用することになる。これによって、安定的に回転羽根部材を回転させることが可能となる。

また、本発明の遠心ポンプは、前記オーステナイト系ステンレス鋼が、ニッケル含有量１０．５〜１６％のオーステナイト系ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする。

このような範囲に、オーステナイト系ステンレス鋼のニッケル含有量があれば、絞り加工などのように塑性加工を行っても、応力誘起マルテンサイトが生じにくく、マルテンサイト化して磁性を帯びるのが避けられる。

これによって、下側本体ケースのロータマグネット収容部を介して、羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットへの作用が阻害されるのを避けることができる。

従って、駆動モーター（コイル部とロータマグネット）の作動ロスを生じることがなく、ポンプ性能が低下することもない。

なお、ニッケル含有量が１０．５％を下回れば、絞り加工などのように塑性加工を行うと、応力誘起マルテンサイトが生じて、マルテンサイト化して磁性を帯びてしまい、逆に、ニッケル含有量が１６％を超えれば、ニッケルは高価であるので、コストが高くなるからである。

このようなニッケル含有量１０．５〜１６％のオーステナイト系ステンレス鋼としては、特に限定されるものではないが、本発明の遠心ポンプの用途に応じて、耐腐食性、加工性、機械的強度などを考慮して、例えば、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０８、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７から選択したオーステナイト系ステンレス鋼から構成すればよい。

また、本発明の遠心ポンプは、
前記羽根車部材に流体を導入するために、本体ケースに連通するように設けられた金属製の吸込側継手部材と、
前記羽根車部材の回転により流体を排出するために、本体ケースに連通するように設けられた金属製の吐出側継手部材と、
前記上側本体ケースと下側本体ケースとで形成された内部空間を仕切り、上方に流体導入流路を形成するとともに、下方に回転羽根部材を収容する回転部収容空間を形成する羽根ケースと
を備えることを特徴とする。

このように構成することによって、金属製の本体ケース（上側本体ケース、下側本体ケースのいずれか、またはその両方）と、羽根ケースとの接合部を、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、密封状態で固着することができる。

また、金属製の吸込側継手部材と本体ケースとの接合部、および、吐出側継手部材と本体ケースとの接合部を、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、密封状態で固着することができる。

従って、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができるので、気密性の高い金属ケースと配管が使用でき、例えば、冷媒、可燃性流体、毒性を有する流体などを閉回路内で循環させ、その耐圧性・気密性・耐腐食性が求められる遠心ポンプを提供することができる。

また、上側本体ケースと下側本体ケースとで形成された内部空間を仕切り、上方に流体導入流路を形成するとともに、下方に回転羽根部材を収容する回転部収容空間を形成する羽根ケースを備えるので、流体の経路を容易に形成することができる。

本発明によれば、本体ケースが、上側本体ケースと、上側本体ケースに固定された下側本体ケースとを備え、下側本体ケースが、下側本体ケースの外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部と、羽根収容部から下方に延びたロータマグネット収容部とを備えている形状である。

従って、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができるので、例えば、冷媒、可燃性流体、毒性を有する流体などを閉回路内で循環させ、その耐圧性・気密性・耐腐食性が求められる遠心ポンプを提供することができる。

図１は、本発明の遠心ポンプの縦断面図である。図２は、図１の本発明の遠心ポンプの部分拡大断面図である。図３は、図１の本発明の遠心ポンプの内部空間Ｓ１、流体導入流路８４、回転部収容空間Ｓ２の配置を説明する概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
（実施例１）

図１は、本発明の遠心ポンプの縦断面図、図２は、図１の本発明の遠心ポンプの部分拡大断面図、図３は、図１の本発明の遠心ポンプの内部空間Ｓ１、流体導入流路８４、回転部収容空間Ｓ２の配置を説明する概略断面図である。
なお、本明細書中、「上側」、「上部」、「上方」、「下側」、「下部」、「下方」などの上下方向を示す用語は、各図面において、上下方向を示すものであり、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。

図１〜図２においては、符号１０は、全体で本発明の遠心ポンプを示している。
なお、図３中、説明の便宜上、本体ケース３４、上側本体ケース３６、下側本体ケース４８、羽根ケース６８と、吸込側継手部材４２、吐出側継手部材４６のみを示しており、その他の部材を省略して示している。

図１〜図２に示したように、本発明の遠心ポンプ１０は、回転羽根部材１２を備えている。この回転羽根部材１２は、図１〜図２に示したように、円管状の軸受け部１４の上部に、外周方向に放射状に延設された複数枚の羽根車部材１６を備えている。

なお、この羽根車部材１６の枚数は、遠心ポンプ１０の用途や、必要とするポンプ能力に応じて選択すれば良く、特に限定されるものではない。

図１に示したように、羽根車部材１６は、軸受け部１４から上部外周方向に延設された基端部分１８と、この基端部分１８から上方に外周方向に拡径した拡径部２０と、この拡径部２０から外周方向に延設された外側羽根部２２とから構成されている。

羽根車部材１６の形状をこのような形状とすることで、羽根車部材１６の回転による外側羽根部２２の作用によって、吐出能力を向上することができる。

また、回転羽根部材１２は、軸受け部１４の外周に一定間隔離間して、また、基端部分１８の外周にロータマグネット収容部２４が形成されている。ロータマグネット収容部２４は、基端部分１８の下部から下方に延設されたフランジ部２６と、フランジ部２６の先端が拡径した支持部２８を備えている。

そして、これらのフランジ部２６と支持部２８とから構成される装着部３０に、環状の永久磁石からなるロータマグネット３２の嵌着孔３２ａが嵌着されている。これにより、拡径した支持部２８によって、ロータマグネット３２の抜け落ちが防止されるように構成されている。

また、本発明の遠心ポンプ１０は、図１に示したように、回転羽根部材１２を収容する金属製の本体ケース３４を備えている。本体ケース３４は、上側本体ケース３６を備えており、上側本体ケース３６は、頂壁３８と、頂壁３８の外周から下方に延設された側周壁４０とから構成されている。

そして、図１に示したように、上側本体ケース３６の側周壁４０には、金属製の吸込側継手部材４２を固定するための開口部４０ａが形成されたフランジ４４が形成されている。図１に示したように、このフランジ４４に、吸込側継手部材（吸い込み側導管）４２が、例えば、溶接・ろう付・溶着などによって、密封状態で固着されている。これにより、本体ケース３４内に、吸込側継手部材４２が連通するように構成されている。

また、図１に示したように、上側本体ケース３６の側周壁４０には、吸込側継手部材４２を固定するための開口部４０ａと対向するように、金属製の吐出側継手部材（吐出側導管）４６を固定するための開口部４０ｂが形成されたフランジ５０が形成されている。

なお、この場合、フランジ４４とフランジ５０の位置は、限定されるものではなく、中心角度をずらして（例えば、４５度中心角度をずらして）配置することもでき、ずらし角度は、特に限定されるものではなく、用途などに応じて設計変更することが可能である。

図１に示したように、このフランジ５０に、吐出側継手部材４６が、例えば、溶接・ろう付・溶着などによって、密封状態で固着されている。これにより、本体ケース３４内に、吐出側継手部材４６が連通するように構成されている。

また、図１、図２に示したように、本体ケース３４は、下側本体ケース（ロータケース）４８を備えている。そして、上側本体ケース３６の側周壁４０の下端５１の内壁に、下側本体ケース４８の外周フランジ５２を、例えば、溶接・ろう付・溶着などによって、密封状態で固着されている。これにより、図３（Ａ）に示したように、本体ケース３４内に、上側本体ケース３６と下側本体ケース４８で囲まれた内部空間Ｓ１が形成されている。

この下側本体ケース４８は、図１に示したように、下側本体ケース４８の外周フランジ５２から、内周側に略水平に延びた羽根収容部５４と、この羽根収容部５４から下方に延びたロータマグネット収容部５６とを備えている。さらに、このロータマグネット収容部５６の下方に、有底筒状の下側軸受部材収容部５８が形成されている。

そして、下側軸受部材収容部５８に、下側軸受部材６０が、例えば、圧入などによって嵌着されている。この下側軸受部材６０に形成された軸穴６２に、軸部材６４の下端部６６が、例えば、圧入などによって、スラストワッシャー６１を介して、軸支されるように固定されている。

また、この回転羽根部材１２の軸受け部１４内に、回転羽根部材１２が回転できるように軸部材６４が挿通されている。

さらに、図１に示したように、本体ケース３４は、羽根ケース６８を備えている。この羽根ケース６８は、吸込側継手部材４２側において、この羽根ケース６８の外周フランジ７０が、上側本体ケース３６の側周壁４０のフランジ４４の下方に、例えば、溶接・ろう付・溶着などによって、密封状態で固着されている。

また、羽根ケース６８の外周フランジ７０は、上側本体ケース３６の側周壁４０のフランジ４４の下方に固着するための固着部７０ａと、この固着部７０ａから上方に鉛直方向に屈曲するように延設された当接部７０ｂを備えている。

この当接部７０ｂは、吸込側継手部材４２の本体ケース３４側の先端４２ａに当接する位置まで延設されている。また、この場合、当接部７０ｂは、吸込側継手部材４２の内径部分までは延設されておらず、吸込側継手部材４２からの流体の流入が阻害されないように構成されている。

これにより、吸込側継手部材４２の本体ケース３４側の先端４２ａが、この羽根ケース６８の外周フランジ７０の当接部７０ｂに当接して、本体ケース３４の側周壁４０の吸込側継手側の開口部４０ａへの吸込側継手部材４２の挿入位置が規定されることになる。

従って、本体ケース３４の側周壁４０の吸込側継手側の開口部４０ａへの吸込側継手部材４２の挿入位置代が不足して、フランジ４４への吸込側継手部材４２の固着の強度不足が発生しないように構成されている。

また、この構成によって、本体ケース３４の側周壁４０の吸込側継手側の開口部４０ａへ吸込側継手部材４２を挿入し過ぎることにより、羽根ケース６８の側周壁７２との間の距離が小さくなって、後述するように、吸込側継手部材４２からの流体の流入が阻害されることがない。

一方、羽根ケース６８は、吐出側継手部材４６側において、その側周壁７２に開口部７２ａが形成され、この側周壁７２の開口部７２ａの周囲が、本体ケース３４の側周壁４０のフランジ５０に、吐出側継手部材４６とともに、例えば、溶接・ろう付・溶着などによって、密封状態で固着されている。

また、羽根ケース６８は、外周フランジ７０から上方に延びた側周壁７２と、側周壁７２から、羽根車部材１６の外側羽根部２２に沿うように水平方向内側に延設された延設部７４を備えている。

このような形状とすることで、羽根ケース６８と下側本体ケース４８の羽根収容部５４との間に、羽根車部材１６を収容することができるようになっている。

そして、上側本体ケース３６の頂壁３８の中央部分に下方に突出した突設部３８ａに、上側軸受部材７８が、固定ホルダー７１によって、羽根ケース６８の延設部７４の内周側開口部７４ａ内に下方に突出するように固定されている。

これにより、上側本体ケース３６の頂壁３８の突設部３８ａによって、上側軸受部材７８が安定して支持され、回転羽根部材１２の回転による偏心や振動を防止することができる。

この上側軸受部材７８に形成された軸穴８０に、回転羽根部材１２の軸受け部１４内に挿通された軸部材６４の上端部８２が、例えば、圧入などによって、スラストワッシャー７３を介して、軸支されるように固定されている。

また、図１に示したように、羽根ケース６８の側周壁７２の径は、上側本体ケース３６の側周壁４０の径より小さく形成されているとともに、羽根ケース６８の側周壁７２の高さは、上側本体ケース３６の側周壁４０の高さより小さく形成されている。

これにより、図３（Ｂ）に示したように、羽根ケース６８によって、上側本体ケース３６と下側本体ケース４８とで形成された内部空間Ｓ１が仕切られて、上方に流体導入流路８４が形成されるとともに、下方に回転羽根部材１２を収容する回転部収容空間Ｓ２が形成されている。

これにより、図１の矢印Ａで示したように、吸込側継手部材４２から吸い込まれた流体が、羽根ケース６８と上側本体ケース３６によって形成された流体導入流路８４から、羽根ケース６８の延設部７４の内周側開口部７４ａを通過する。そして、内周側開口部７４ａを通過した流体は、羽根ケース６８と下側本体ケース４８によって形成された回転部収容空間Ｓ２に導入されるようになっている。

さらに、図１に示したように、下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６の外周に、脱着手段を構成する金属製の本体ケース側固定金具９６が、例えば、溶接・ろう付・溶着・圧入などによって固定されている。

この本体ケース側固定金具９６は、図１に示したように、内周側に屈曲して突設するように係止部９８が形成されている。

また、図１、図２に示したように、本発明の遠心ポンプ１０は、ロータマグネット３２の周囲に位置するように、下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６の外周に配置され、回転羽根部材１２を回転させるコイル部１０４を備えている。コイル部１０４は、ボビンケース１０６に巻かれた巻線１０８から構成される複数個のコイル１１０が、電子制御を行うための電子基板１１２の上に、図示しないが、周方向に一定間隔で離間して設けられている。

そして、これらのコイル１１０が、略円筒形状のコイルカバー本体１１４の内部に形成されたコイル装着部１１４ａ内に嵌合されている、そして、コイル１１０が、電子基板１１２とともに、蓋形状のコイルカバー１１１によって、コイルカバー本体１１４内に固定されている。

また、図１に示したように、コイル部１０４の中央部分には、下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６と下側軸受部材収容部５８とを収容するための収容用開口部１１８が形成されている。

また、電子基板１１２の中央部分には、下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６の下側軸受部材収容部５８を収容するための収容用開口部１１２ａが形成されている。

一方、コイルカバー本体１１４の中央部には、開口部１１４ｂが形成されており、この開口部１１４ｂを介して、下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６と下側軸受部材収容部５８とを、コイル部１０４の収容用開口部１１８、電子基板１１２の収容用開口部１１２ａに収容するように構成されている。

さらに、図１に示したように、コイルカバー本体１１４には、脱着手段を構成するコイル側固定突出部１１６を備えている。コイル側固定突出部１１６は、図１に示したように、コイルカバー本体１１４の開口部１１４ｂから、上方に突出して外側に突出する係止片１２４が形成されている。

これにより、本体ケース側固定金具９６の係止部９８と、コイル側固定突出部１１６の係止片１２４とを係合することによって、コイル部１０４を収容した、コイルカバー１１１で閉蓋されたコイルカバー本体１１４を、本体ケース３４の下方に脱着自在に取り付けることができるように構成されている。

なお、図１中、符号１２６は、コネクター、１２８は、リード線、１３０は、ロータマグネット３２の回転方向と回転位置を検知するための磁極センサーを示している。

このように本発明の遠心ポンプ１０によれば、コイル部１０４を収容しコイルカバー１１１で閉蓋されたコイルカバー本体１１４と、本体ケース３４とが、脱着手段によって脱着自在である。この実施例の場合には、本体ケース側固定金具９６の係止部９８と、コイル側固定突出部１１６の係止片１２４との係合によって脱着自在な構成となっている。

従って、コイル部１０４を収容し、コイルカバー１１１で閉蓋されたコイルカバー本体１１４を、本体ケース３４に固定する前に、本体ケース３４に、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着、加熱を要する加工を行うことができ作業性が向上する。

また、コイル部１０４を収容し、コイルカバー１１１で閉蓋されたコイルカバー本体１１４と、本体ケース３４とが、脱着手段によって脱着自在に固定されているので、コイル部１０４が故障した際の交換も容易にできる。さらに、配線の引出し方向と継手方向（吸込側継手部材４２と吐出側継手部材４６）を任意に選ぶことができる。

しかしながら、このような脱着手段としては、何ら限定されるものではなく、例えば、ネジ係合、凹凸による係合などその他の脱着手段を採用することができる。

さらに、回転羽根部材１２の軸部材６４が、上側軸受部材７８と下側軸受部材６０とで軸支されているので、回転羽根部材１２の軸受が、安定な構造であり、耐久性、静音性に優れた遠心ポンプ１０を提供することができる。

すなわち、回転羽根部材１２の回転が安定し、回転時の騒音が低減され、回転羽根部材１２の振動が低減することで、耐久性も向上する。

また、回転羽根部材１２の軸部材６４が、上側軸受部材７８と下側軸受部材６０に固定され、回転羽根部材１２が、軸部材６４の外周を回転するので、回転羽根部材１２と軸部材６４の外周との間で回転摺動面積が増大し、接触面圧も低減することになる。

これにより、回転羽根部材１２の回転が安定し、回転時の騒音が低減され、回転羽根部材１２の振動が低減することで、耐久性も向上する。

この場合、回転羽根部材１２と軸部材６４との間の回転部分、すなわち、少なくとも回転羽根部材１２の軸受け部１４の内周と、軸部材６４の外周が、摺動性のよい合成樹脂から構成されているのが望ましい。

従って、回転羽根部材１２の軸受け部１４と、軸部材６４自体を摺動性のよい合成樹脂から構成する他、回転羽根部材１２の軸受け部１４の内周と、軸部材６４の外周の表面のみをこのような摺動性のよい合成樹脂で被覆することもできる。

この場合、摺動性のよい合成樹脂としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＰＰＳ、ＰＴＦＥなどの耐薬品性の優れた樹脂を使用することができる。

このように回転部分を、摺動性のよい合成樹脂を使用することで、軸受が流体中にある無潤滑条件においても、摺動性に優れ、回転羽根部材１２の回転によって軸部材６４と回転羽根部材１２が摩耗損傷することがなく耐久性が向上するとともに、回転羽根部材１２にガタツキや偏心が生じず、所期の目的とするポンプ性能を保持することが可能である。

この場合、図示しないが、回転羽根部材１２に軸部材６４が固着され、上側軸受部材７８と軸部材６４との間、および、下側軸受部材６０と軸部材６４との間で、回転羽根部材１２が回転するように構成することも可能である。

このように構成することによって、回転羽根部材１２の回転が安定し、回転時の騒音が低減され、回転羽根部材１２の振動が低減することで、耐久性も向上する。

さらに、この場合にも、同様に、上側軸受部材７８と軸部材６４との間、および、下側軸受部材６０と軸部材６４との間の回転部分を、摺動性のよい合成樹脂を使用することができる。

このように構成される本発明の遠心ポンプ１０は、以下のように作動される。

先ず、コイル部１０４のコイル１１０に電流を流すことによって、コイル１１０が励磁され、これにより、回転羽根部材１２のロータマグネット３２に作用して、回転羽根部材１２が軸受け部１４に挿通された軸部材６４の周りで回転できるようになっている。

これにより、回転羽根部材１２の羽根車部材１６が回転して、図１の矢印Ａで示したように、吸込側継手部材４２から吸い込まれた流体が、羽根ケース６８と上側本体ケース３６によって形成された流体導入流路８４から、羽根ケース６８の延設部７４の内周側開口部７４ａを通過する。

そして、内周側開口部７４ａを通過した流体は、羽根ケース６８と下側本体ケース４８によって形成された回転部収容空間Ｓ２に導入される。

また、回転羽根部材１２の羽根車部材１６の回転力によって、回転部収容空間Ｓ２に導入された流体は、図１の矢印Ｂで示したように、本体ケース３４の回転部収容空間Ｓ２から、吐出側継手部材４６を介して吐出されるようになっている。

このように構成される本発明の遠心ポンプ１０によれば、本体ケース３４が、上側本体ケース３６と、上側本体ケース３６に固定された下側本体ケース（ロータケース）４８とを備え、下側本体ケース４８が、下側本体ケース４８の外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部５４と、羽根収容部５４から下方に延びたロータマグネット収容部５６とを備えている形状である。

従って、この上側本体ケース３６と、上側本体ケース３６に固定された下側本体ケース４８との間に形成された内部空間Ｓ１内に、羽根車部材１６と羽根車部材１６の下方に設けられたロータマグネット３２とから構成される回転羽根部材１２をコンパクトに収容することができる。

しかも、ロータマグネット３２の周囲に位置するように配置され、回転羽根部材１２を回転させるコイル部１０４を備えるので、ロータマグネット３２の周囲に位置するように配置されたコイル部１０４を起電することによって発生する磁路によって、下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６を介して、羽根車部材１６の下方に設けられたロータマグネット３２に作用することになる。

これによって、安定的に回転羽根部材１２を回転させることが可能となる。従って、駆動モーター（コイル部１０４とロータマグネット３２）の作動ロスを生じることがなく、ポンプ性能に優れた遠心ポンプを提供することができる。

また、金属製の本体ケース３４を構成する上側本体ケース３６と、下側本体ケース４８とを、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、密封状態で固着することができる。

また、金属製の本体ケース３４（上側本体ケース３６のいずれか、またはその両方）と、羽根ケース６８との接合部を、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、密封状態で固着することができる。

また、金属製の吸込側継手部材４２と本体ケース３４との接合部、および、吐出側継手部材４６と本体ケース３４との接合部を、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、密封状態で固着することができる。

また、上側本体ケース３６と下側本体ケース４８とで形成された内部空間Ｓ１を仕切り、上方に流体導入流路８４を形成するとともに、下方に回転羽根部材１２を収容する回転部収容空間Ｓ２を形成する羽根ケース６８を備えるので、流体の経路を容易に形成することができる。

この場合、本体ケース３４が、金属製のプレス成形品から構成されるとともに、吸込側継手部材４２と吐出側継手部材４６が、金属パイプによって構成されているのが望ましい。これにより、これらの接続部に、溶接やろう付などの高い気密性と保持強度を持った接合方法が可能で、しかも、コストを低減することができる。

この場合、下側本体ケース４８が、金属製のプレス成形品から構成されるとともに、非磁性金属から構成されているのが望ましい。

このように下側本体ケース４８が、金属製のプレス成形品から構成されているので、下側本体ケース４８の外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部５４と、羽根収容部５４から下方に延びたロータマグネット収容部５６とを備える複雑な形状の下側本体ケース（ロータケース）４８を容易に、かつ、高品質で安価に作製することが可能である。

また、下側本体ケース４８が、非磁性金属から構成されているので、ロータマグネット３２の周囲に位置するように配置されたコイル部１０４を起電することによって発生する磁路（図２の矢印Ｃ参照）が阻害されることなく、非磁性の下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６を介して、羽根車部材１６の下方に設けられたロータマグネット３２に作用することになる。これによって、安定的に回転羽根部材１２を回転させることが可能となる。

従って、駆動モーター（コイル部１０４とロータマグネット３２）の作動ロスを生じることがなく、ポンプ性能に優れた遠心ポンプ１０を提供することができる。

また、このような非磁性金属が、オーステナイト系ステンレス鋼から構成されているのが望ましい。

このように、非磁性金属が、オーステナイト系ステンレス鋼から構成されていれば、金属製の本体ケース３４を構成する上側本体ケース３６と、下側本体ケース４８とを、例えば、溶接・ろう付・溶着など加熱による固着ができ、密封状態で固着することができる。

また、オーステナイト系ステンレス鋼であれば、絞り加工性、機械的強度に優れるので、下側本体ケース４８の外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部５４と、羽根収容部５４から下方に延びたロータマグネット収容部５６とを備える複雑な形状の下側本体ケース（ロータケース）４８を、プレス加工によって容易に、かつ、高品質で安価に作製することが可能である。

しかも、オーステナイト系ステンレス鋼は、絞り加工性に優れるので、下側本体ケース４８の厚さを薄くできるので、ロータマグネット３２の周囲に位置するように配置され、回転羽根部材１２を回転させるコイル部１０４を起電することによって発生する磁路（図２の矢印Ｃ参照）が、阻害されることがなく、非磁性の下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６を介して、羽根車部材１６の下方に設けられたロータマグネット３２に作用することになる。これによって、安定的に回転羽根部材１２を回転させることが可能となる。

しかも、オーステナイト系ステンレス鋼は、耐食性にも優れるので、例えば、冷媒、可燃性流体、毒性を有する流体などを閉回路内で循環させ、その耐圧性・気密性・耐腐食性が求められる遠心ポンプを提供することができる。

さらに、この場合、オーステナイト系ステンレス鋼が、ニッケル含有量１０．５％以上のオーステナイト系ステンレス鋼から構成されているのが望ましい。

すなわち、下側本体ケース４８の外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部５４と、羽根収容部５４から下方に延びたロータマグネット収容部５６とを備える複雑な形状の下側本体ケース（ロータケース）４８を作製する場合、前述したように、下側本体ケース４８を、オーステナイト系ステンレス鋼から構成するのが、容易に、かつ、高品質で安価に作製するためには望ましい。

このため、ロータマグネット３２の周囲に位置するように配置され、回転羽根部材１２を回転させるコイル部１０４を起電することによって発生する磁路（図２の矢印Ｃ参照）が、磁性を帯びた下側本体ケース４８によって阻害されてしまうことになる。

これによって、下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６を介して、羽根車部材１６の下方に設けられたロータマグネット３２への作用が阻害されることになる。

従って、駆動モーター（コイル部１０４とロータマグネット３２）の作動ロスを生じることになって、ポンプ性能が低下することにもなってしまう。

これに対して、ニッケル含有量１０．５％以上のオーステナイト系ステンレス鋼から構成されていれば、絞り加工などのように塑性加工を行っても、応力誘起マルテンサイトが生じにくく、マルテンサイト化して磁性を帯びるのが避けられる。

これによって、ロータマグネット３２の周囲に位置するように配置されたコイル部１０４を起電することによって発生する磁路（図２の矢印Ｃ参照）が阻害されることなく、非磁性の下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６を介して、羽根車部材１６の下方に設けられたロータマグネットに作用することになる。これによって、安定的に回転羽根部材１２を回転させることが可能となる。

また、この場合、オーステナイト系ステンレス鋼が、ニッケル含有量１０．５〜１６％のオーステナイト系ステンレス鋼から構成されているのが、より望ましい。

これによって、下側本体ケース４８のロータマグネット収容部５６を介して、羽根車部材１６の下方に設けられたロータマグネット３２への作用が阻害されるのを避けることができる。

従って、駆動モーター（コイル部１０４とロータマグネット３２）の作動ロスを生じることがなく、ポンプ性能が低下することもない。

このようなニッケル含有量１０．５〜１６％のオーステナイト系ステンレス鋼としては、特に限定されるものではないが、本発明の遠心ポンプ１０の用途に応じて、耐腐食性、加工性、機械的強度などを考慮して、例えば、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０８、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７から選択したオーステナイト系ステンレス鋼から構成すればよい。

なお、上側本体ケース３６については、特に、非磁性金属から構成する必要はなく、また、下側本体ケース４８のように複雑な形状でないので、絞り加工などのように塑性加工を考慮する必要がないので、本発明の遠心ポンプ１０の用途に応じて、耐腐食性、加工性、機械的強度などを考慮して、金属材料を適切に決定すればよい。

また、金属製の吸込側継手部材４２と、吐出側継手部材４６についても、特に、非磁性金属から構成する必要はなく、また、下側本体ケース４８のように複雑な形状でないので、絞り加工などのように塑性加工を考慮する必要がないので、本発明の遠心ポンプ１０の用途に応じて、耐腐食性、加工性、機械的強度などを考慮して、金属材料を適切に決定すればよい。例えば、銅管からなる導管から構成することができる。

以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、上記実施例では、コイル部１０４をコイルカバー本体１１４に収容し、コイルカバー１１１で閉蓋したが、コイル部１０４をモールド樹脂でモールドして、これを、本体ケース３４の下方に脱着自在に取り付けるようにすることもできる。

さらに、上記実施例では、吸込側継手部材４２、吐出側継手部材４６の数をそれぞれ１個としたが、吸込側継手部材４２、吐出側継手部材４６の数を複数個設けることも可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、例えば、エアコン、冷凍機などの冷媒循環回路に用いられる冷媒、発熱する部品や機器などの冷却循環回路に用いられる冷却水など、閉回路内で流体を循環させ、その耐圧性・気密性が求められる遠心ポンプに適用することができる。そして、この遠心ポンプは、耐圧性・気密性が求められる遠心ポンプである。

１０遠心ポンプ
１２回転羽根部材
１４軸受け部
１６羽根車部材
１８基端部分
２０拡径部
２２外側羽根部
２４ロータマグネット収容部
２６フランジ部
２８支持部
３０装着部
３２ロータマグネット
３２ａ嵌着孔
３４本体ケース
３６上側本体ケース
３８頂壁
３８ａ突設部
４０側周壁
４０ａ開口部
４０ｂ開口部
４２吸込側継手部材
４２ａ先端
４４フランジ
４６吐出側継手部材
４８下側本体ケース
５０フランジ
５１下端
５２外周フランジ
５４羽根収容部
５６ロータマグネット収容部
５８下側軸受部材収容部
６０下側軸受部材
６１スラストワッシャー
６２軸穴
６４軸部材
６６下端部
６８羽根ケース
７０外周フランジ
７０ａ固着部
７０ｂ当接部
７１固定ホルダー
７２側周壁
７２ａ開口部
７３スラストワッシャー
７４延設部
７４ａ内周側開口部
７８上側軸受部材
８０軸穴
８２上端部
８４流体導入流路
９６本体ケース側固定金具
９８係止部
１０４コイル部
１０６ボビンケース
１０８巻線
１１０コイル
１１１コイルカバー
１１２電子基板
１１２ａ収容用開口部
１１４コイルカバー本体
１１４ａコイル装着部
１１４ｂ開口部
１１６コイル側固定突出部
１１８収容用開口部
１２４係止片
１２６コネクター
１２８リード線
１３０磁極センサー
Ａ矢印
Ｂ矢印
Ｃ矢印
Ｓ１内部空間
Ｓ２回転部収容空間

Claims

羽根車部材と羽根車部材の下方に設けられたロータマグネットとから構成される回転羽根部材と、
前記回転羽根部材を収容する金属製の本体ケースと、
前記ロータマグネットの周囲に位置するように配置され、回転羽根部材を回転させるコイル部とを備え、
前記本体ケースが、
上側本体ケースと、
前記上側本体ケースに固定された下側本体ケースとを備え、
前記下側本体ケースが、
前記下側本体ケースの外周から、内周側に水平に延びた羽根収容部と、
前記羽根収容部から下方に延びたロータマグネット収容部とを備えていることを特徴とする遠心ポンプ。
前記下側本体ケースが、金属製のプレス成形品から構成されるとともに、
前記下側本体ケースが、非磁性金属から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプ。
前記非磁性金属が、オーステナイト系ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする請求項２に記載の遠心ポンプ。
前記オーステナイト系ステンレス鋼が、ニッケル含有量１０．５％以上のオーステナイト系ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする請求項３に記載の遠心ポンプ。
前記オーステナイト系ステンレス鋼が、ニッケル含有量１０．５〜１６％のオーステナイト系ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする請求項４に記載の遠心ポンプ。
前記オーステナイト系ステンレス鋼が、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０８、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７から選択したオーステナイト系ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする請求項５に記載の遠心ポンプ。
前記羽根車部材に流体を導入するために、本体ケースに連通するように設けられた金属製の吸込側継手部材と、
前記羽根車部材の回転により流体を排出するために、本体ケースに連通するように設けられた金属製の吐出側継手部材と、
前記上側本体ケースと下側本体ケースとで形成された内部空間を仕切り、上方に流体導入流路を形成するとともに、下方に回転羽根部材を収容する回転部収容空間を形成する羽根ケースと
を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の遠心ポンプ。