JP2016133023A - 遠心ポンプ - Google Patents

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Abstract

【課題】耐久性、静音性に優れ、羽根車部材に偏心が生じず、所期の目的とするポンプ性能を保持することが可能な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と、本体ケース３４に設けられ、回転羽根部材１２がその周囲を回転するように軸支される軸部材６４とを備えた遠心ポンプ１０であって、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間にロータマグネット３２が移動できる隙間を設けた遠心ポンプ１０である。
【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。
図７は、このような従来の遠心ポンプの縦断面図を示している。
図７に示したように、従来の遠心ポンプ１００は、回転羽根部材１０２を備えている。この回転羽根部材１０２は、円管状の軸受け部１０４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１０６を備えている。
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。
羽根車部材１０６は、軸受け部１０４の下部外周方向に延設された基端部分１０８と、この基端部分１０８から上方に外周方向に拡径した拡径部１１０と、この拡径部１１０から外周方向に延設された外側羽根部１１２とから構成されている。
また、回転羽根部材１０２は、基端部分１０８の外周に、環状の永久磁石からなるロータマグネット１２２が設けられている。
なお、ロータマグネット１２２と羽根車部材１０６との間は、羽根車部材１０６に対して、ロータマグネット１２２の回り止め、抜け落ちが防止される構造となっており、羽根車部材１０６がロータマグネット１２２とともに、軸部材１５４の周りを回転するように構成されている。
さらに、遠心ポンプ１００は、図７に示したように、回転羽根部材１０２を収容する本体ケース１２４を備えている。本体ケース１２４は、上側本体ケース１２６を備えており、上側本体ケース１２６は、頂壁１２８と、頂壁１２８の外周から下方に延設された側周壁１３０とから構成されている。
上側本体ケース１２６の側周壁１３０には、吸込側継手部材（吸い込み側導管）１３２が、密封状態で固着されている。これにより、本体ケース１２４内に、吸込側継手部材１３２が連通するように構成されている。
また、上側本体ケース１２６の側周壁１３０には、吸込側継手部材１３２と対向するように、吐出側継手部材１３６が、密封状態で固着されている。これにより、本体ケース１２４内に、吐出側継手部材１３６が連通するように構成されている。
また、図７に示したように、本体ケース１２４は、下側本体ケース（ロータケース）１３８を備えている。そして、上側本体ケース１２６の側周壁１３０の下端１４１の内壁に、下側本体ケース１３８の外周フランジ１４２が密封状態で固着されている。これにより、本体ケース１２４内に、上側本体ケース１２６と下側本体ケース１３８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１３８は、図７に示したように、下側本体ケース１３８の外周フランジ１４２から、内周側に略水平に延びた羽根収容部１４４と、この羽根収容部１４４から下方に延びたロータマグネット収容部１４６とを備えている。さらに、このロータマグネット収容部１４６の下方に、有底筒状の下側軸受部材収容部１４８が形成されている。
そして、下側軸受部材収容部１４８に、下側軸受部材１５０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１５０に形成された軸穴１５２に、軸部材１５４の下端部１５６が、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１０２の軸受け部１０４内に、回転羽根部材１０２が回転できるように軸部材１５４が挿通されている。
さらに、本体ケース１２４は、羽根ケース１５８を備えている。この羽根ケース１５８は、吸込側継手部材１３２側において、この羽根ケース１５８の外周フランジ１６０が、上側本体ケース１２６の側周壁１３０の下方に、密封状態で固着されている。
一方、羽根ケース１５８は、吐出側継手部材１３６側において、その側周壁１６２に開口部が形成され、この側周壁１６２の開口部の周囲が、本体ケース１２４の側周壁１３０に、吐出側継手部材１３６とともに、密封状態で固着されている。
また、羽根ケース１５８は、外周フランジ１６０から上方に延びた側周壁１６２と、側周壁１６２から、羽根車部材１０６の外側羽根部１１２に沿うように水平方向内側に延設された延設部１６４を備えている。
このような形状とすることで、羽根ケース１５８と下側本体ケース１３８の羽根収容部１４４との間に、羽根車部材１０６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１２６の頂壁１２８の中央部分に下方に突出した突設部１２８ａに、上側軸受部材１６８が、固定ホルダ１６１によって、羽根ケース１５８の延設部１６４の内周側開口部１６４ａ内に下方に突出するように固定されている。
この上側軸受部材１６８に形成された軸穴１７０に、回転羽根部材１０２の軸受け部１０４内に挿通された軸部材１５４の上端部１７２が、軸支されるように固定されている。
また、羽根ケース１５８によって、上側本体ケース１２６と下側本体ケース１３８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１７４が形成されるとともに、下方に回転羽根部材１０２を収容する回転部収容空間Ｓ２が形成されている。
また、図７に示したように、従来の遠心ポンプ１００は、ロータマグネット１２２の周囲に位置するように、下側本体ケース１３８のロータマグネット収容部１４６の外周に配置され、回転羽根部材１０２を回転させるコイル部２０４を備えている。コイル部２０４は、ボビンケース２０６に巻かれた巻線２０８から構成される複数個のコイル２１０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２１０が、略円筒形状のコイルカバー本体２１４の内部において、本体ケース１２４の下側本体ケース１３８のロータマグネット収容部１４６の外周に嵌合するように装着されている、
なお、図７に示したように、本体ケース側固定金具１８６と、コイル側固定突出部２１６とを係合することによって、コイル部２０４を収容したコイルカバー本体２１４を、本体ケース１２４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７中、符号２２６はコネクタ、２２８はリード線、２３０はロータマグネット１２２の回転方向と回転位置を検知するための磁極センサを示している。
このように構成される従来の遠心ポンプ１００では、コイル部２０４のコイル２１０に電流を流すことによって、コイル２１０が励磁され、これにより、回転羽根部材１０２のロータマグネット１２２に作用して、回転羽根部材１０２が軸受け部１０４に挿通された軸部材１５４の周りで回転できるようになっている。
これにより、吸込側継手部材１３２から吸い込まれた流体が、羽根ケース１５８と上側本体ケース１２６によって形成された流体導入流路１７４から、羽根ケース１５８の延設部１６４の内周側開口部１６４ａを通過する。そして、内周側開口部１６４ａを通過した流体は、羽根ケース１５８と下側本体ケース１３８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。
また、回転羽根部材１０２の羽根車部材１０６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、本体ケース１２４の回転部収容空間Ｓ２から、吐出側継手部材１３６を介して吐出されるようになっている。
特開平１０−９１８５号公報
ところで、このような従来の遠心ポンプ１００は、例えば、流体の循環を利用して発熱部品、機器などの冷却を補助するシステムに使用され、組込むシステムの用途によっては、産業工業用だけでなく、家庭用機器（家電）にも使用される場合がある。
近年、家庭用機器は、小型化、静音化が進んでおり、これを実現するために、流体循環を行うポンプについても同様な仕様が求められている。
しかしながら、例えば、流体に水分などを含まないドライ環境下の作動時において、異音が発生することがある。
この場合、発生する異音の音質は、共振音であって、異音の発生中は、遠心ポンプ１００の本体全体が振動することになる。この異音の発生は、電圧値に依存せず、電圧を下げても発生する。
この異音の発生のメカニズムは、図８に示したような原因で発生するものである。
なお、図８の本発明の遠心ポンプ１００では、説明の便宜上、コイル部２０４のコイル２１０を簡略化して図示するとともに、コイルカバー本体２１４などの構成部材を省略して図示している。
図８に示したように、通電時において、ロータマグネット１２２が、矢印Ｆで示したように、コイル部２０４のコイル２１０に引き寄せられることになる。このため、励磁相であるコイル２１０に対して、ロータマグネット１２２と羽根車部材１０６から構成される回転羽根部材１０２は、回転中心軸Ｏに対して傾いた回転中心軸Ｏ'を中心として、傾きながら回転する。
その結果、回転羽根部材１０２の羽根車部材１０６の上部の内径側１０６ａが、図８に示した○で囲ったＴ１点において、軸部材１５４の上部に接触する。
また、回転羽根部材１０２の軸受け部１０４の下端が、図８に示した○で囲ったＴ２点において、下側軸受部材１５０の上端と接触することになる。
この状態で、図８に示したように、ロータマグネット１２２と羽根車部材１０６から構成される回転羽根部材１０２が、図８の一点鎖線で示したように振れて回転することになる。これにより、回転羽根部材１０２の回転にともなって、Ｔ１、Ｔ２の二点で接触した状態が発生するようになり、異音（共振音）が発生すると考えられる。
このため、図８の○で囲ったＧ部分に示したように、回転羽根部材１０２の羽根車部材１０６の内径側１０６ａと、軸部材１５４の外周との間の隙間Ｅを縮小することにより、図８に示したような回転羽根部材１０２の傾き（振れを）防止して、Ｔ１点、Ｔ２点での接触を抑制して、異音の発生を防止することが考えられる。
しかしながら、隙間Ｅのクリアランスの寸法管理が、例えば、０．０１〜０．０３ｍｍ程度の管理となってしまい、部品の精度が極めて高く要求され、コストが高くつくとともに、実際上、困難がともなうことになる。
また、特許文献１（特開平１０−９１８５号公報）では、ポンプから発生する全体的な振動による騒音を低減することが開示されている。
特許文献１では、ロータマグネットと羽根部材が一体の構造であり、ロータマグネットがステータコイルに吸引されると、羽根部材も追従して回転し傾く構造で、このような異音（共振音）が発生することになる。
さらに、特許文献１では、ステーター保持部が円筒状であり、この端部を覆うカバーを備えたものであり、ステーター収納部を密閉し、騒音が直接外部に伝わらない構造としている。すなわち、特許文献１では、振動(音)の発生源ではなく、全体を覆って騒音を改善する構造である。
これに対して、後述するように、本発明の遠心ポンプでは、このような異音の発生源（機構）自体を、羽根車部材とロータマグネットの間にロータマグネットが移動できる隙間を設けることによって改善し、これにより、異音の発生を防止するように構成したものである。
本発明は、このような現状に鑑み、従来のように、全体を覆って騒音を改善する構造ではなく、異音の発生源（機構）自体を、改善することによって、異音の発生を防止することができるとともに、耐久性、静音性に優れ、羽根車部材に偏心が生じず、所期の目的とするポンプ性能を保持することが可能な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、
前記本体ケースに設けられ、回転羽根部材がその周囲を回転するように軸支される軸部材と、
を備えた遠心ポンプであって、
前記羽根車部材とロータマグネットの間にロータマグネットが移動できる隙間を設けたことを特徴とする。
回転羽根部材と軸部材と間のクリアランスが大きい場合、ロータマグネットはステータコイルに引き寄せられながら回転するため、ロータマグネットは同心を維持しながら回転することができない。その結果、ロータマグネットと共に回転する回転羽根部材も、ロータマグネットの動きに追従して偏心しながら回転する。このため、回転羽根部材と軸部材とが接触して、異音が発生する。
これに対して、上記のように構成することによって、羽根車部材とロータマグネットの間にロータマグネットが移動できる隙間が設けられているので、ロータマグネットの振れを吸収することができる。
すなわち、ロータマグネットと羽根車部材の間に僅かな隙間（ガタ）を持たせることよって、ロータマグネットがコイルに引き寄せられる荷重を、羽根車部材に伝えないため、羽根車部材自身が傾かない。
このため、羽根車部材が軸部材、本体ケースと接触せず、耐久性、静音性に優れ、羽根車部材に偏心が生じず、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。
また、ロータマグネットが移動できる構成であるので、たとえ、ロータマグネットと本体ケースとの間に異物が侵入して噛みこんだ状態となっても、回転羽根部材の回転にともなって、ロータマグネットが移動することができる。
これにより、この噛みこみ状態を瞬時に解除することができ、異物の噛み込みによる回転羽根部材が回転しないロック状態を防止することができる。
また、本発明の遠心ポンプは、前記羽根車部材とロータマグネットの間の隙間が、前記羽根車部材とロータマグネットの間の半径方向の隙間であることを特徴とする。
このように、羽根車部材とロータマグネットの間の隙間が、羽根車部材とロータマグネットの間の半径方向の隙間であれば、ロータマグネットの振れを、この半径方向の隙間で吸収することができる。
また、本発明の遠心ポンプは、前記羽根車部材とロータマグネットの間の隙間が、前記羽根車部材とロータマグネットの間の軸方向の隙間であることを特徴とする。
このように、羽根車部材とロータマグネットの間の隙間が、羽根車部材とロータマグネットの間の軸方向の隙間であれば、ロータマグネットの振れを、この軸方向の隙間で吸収することができる。
また、本発明の遠心ポンプは、前記羽根車部材とロータマグネットの間の隙間が、羽根車部材とロータマグネットの間の半径方向の隙間ｒと、羽根車部材とロータマグネットの間の軸方向の隙間ｈであり、
ｒ＜ｈの関係に設定されていることを特徴とする。
このように、羽根車部材とロータマグネットの間の半径方向の隙間ｒと、羽根車部材とロータマグネットの間の軸方向の隙間ｈとの関係が、ｒ＜ｈの関係に設定されていれば、ロータマグネットの動き（傾き）を、軸方向の隙間ｈで吸収するので、ロータマグネットの動き（傾き）を、羽根車部材に伝えないため、ロータマグネットの動きに追随して羽根車部材自身が傾かない。
このため、羽根車部材が軸部材、本体ケースと接触せず、耐久性、静音性に優れ、羽根車部材に偏心が生じず、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。
また、本発明の遠心ポンプは、前記羽根車部材とロータマグネットの脱落を防止する脱落防止手段が設けられ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、脱落防止手段が設けられているので、羽根車部材とロータマグネットの脱落が防止され、異音が発生せず、ロータマグネットの回転を確実に羽根車部材に伝達することができる。
また、羽根車部材とロータマグネットの間に適度な隙間（ガタ）を形成することができ、ロータマグネットがコイルに引き寄せられる荷重を、羽根車部材に伝えないため、羽根車部材自身が傾かず、羽根車部材が軸部材、本体ケースと接触せず、耐久性、静音性に優れ、羽根車部材に偏心が生じず、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。
また、本発明の遠心ポンプは、前記軸部材が、本体ケースにおける軸部材の軸方向の両端で固定されていることを特徴とする。
また、本発明の遠心ポンプは、前記軸部材が、本体ケースにおける軸部材の軸方向のロータマグネット側の端部で固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、羽根車部材とロータマグネットの間にロータマグネットが移動できる隙間が設けられているので、ロータマグネットの振れを吸収することができる。
すなわち、ロータマグネットと羽根車部材の間に僅かな隙間（ガタ）を持たせることよって、ロータマグネットがコイルに引き寄せられる荷重を、羽根車部材に伝えないため、羽根車部材自身が傾かない。
このため、羽根車部材が軸部材、本体ケースと接触せず、耐久性、静音性に優れ、羽根車部材に偏心が生じず、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。
また、ロータマグネットが移動できる構成であるので、たとえ、ロータマグネットと本体ケースとの間に異物が侵入して噛みこんだ状態となっても、回転羽根部材の回転にともなって、ロータマグネットが移動することができる。
これにより、この噛みこみ状態を瞬時に解除することができ、異物の噛み込みによる回転羽根部材が回転しないロック状態を防止することができる。
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の部分拡大断面図である。 図３は、本発明の遠心ポンプの実施例２を示す図２と同様な部分拡大断面図である。 図４は、本発明の遠心ポンプの実施例３を示す図２と同様な部分拡大断面図である。 図５は、本発明の遠心ポンプの実施例４を示す縦断面図である。 図６は、本発明の遠心ポンプの実施例５を示す縦断面図である。 図７は、従来の遠心ポンプの縦断面図である。 図８は、従来の遠心ポンプの異音の発生のメカニズムを示す縦断面図である。
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の部分拡大断面図である。
図１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１の本発明の遠心ポンプ１０では、説明の便宜上、図７に示した従来の遠心ポンプ１００で説明したロータマグネット１２２の周囲に位置するように、下側本体ケース１３８のロータマグネット収容部１４６の外周に配置され、回転羽根部材１０２を回転させるコイル部２０４などの構成部材を省略して図示している。
図１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、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、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の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、吐出能力が向上することができる。
また、回転羽根部材１２には、軸受け部１４の下部に、外周方向に延設されたロータマグネット収容部分２４が形成されている。
そして、ロータマグネット収容部分２４に、環状の永久磁石からなるロータマグネット３２が嵌着されている。そして、このロータマグネット３２は、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落を防止する脱落防止手段として、下記の構成を備えている。
すなわち、図２の拡大図に示したように、羽根車部材１６のロータマグネット収容部分２４に形成された溝部１３と、この溝部１３にスナップリング１１を装着して係止することによって、羽根車部材１６に対して、ロータマグネット３２の回り止め、抜け落ちが防止されるよう構造となっており、羽根車部材１６がロータマグネット３２とともに、軸部材６４の周りを回転するように構成されている。
このように構成することによって、脱落防止手段（この実施例では、溝部１３とスナップリング１１）が設けられているので、、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落が防止され、異音が発生せず、ロータマグネット３２の回転を確実に羽根車部材１６に伝達することができる。
また、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間に適度な隙間（ガタ）を形成することができ、ロータマグネット３２がコイル２１０に引き寄せられる荷重を、羽根車部材１６に伝えないため、羽根車部材１６自身が傾かず、羽根車部材１６が軸部材６４、本体ケース３４と接触せず、耐久性、静音性に優れ、羽根車部材１６に偏心が生じず、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。
なお、この場合、スナップリング１１として、例えば、Ｃリング形状のスナップリング１１を用いることができる。また、スナップリング１１の材質は、特に限定されるものではなく、金属、樹脂製などとすることができる。
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、吸込側継手部材４２を固定するための開口部が形成されている。図１に示したように、この開口部に、吸込側継手部材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。
上側本体ケース３６の側周壁４０には、吐出側継手部材４６を固定するための開口部が形成されている。
図１に示したように、この開口部に、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に示したように、本体ケース３４は、下側本体ケース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、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の外周フランジ７０が、上側本体ケース３６の下端５１と、下側本体ケース４８の外周フランジ５２との間に挟着状態で、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に沿うような形状で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７１によって、羽根ケース６８の延設部７４の内周側開口部７６内に下方に突出するように固定されている。
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、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２０４のコイル２１０に電流を流すことによって、コイル２１０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７６を通過する。
そして、内周側開口部７６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。
ところで、従来の遠心ポンプ１００では、図８に示したように、ロータマグネット１２２と羽根車部材１０６から構成される回転羽根部材１０２が、Ｔ１、Ｔ２の二点で接触したまま、図８の一点鎖線で示したように振れて回転することになり、異音（共振音）が発生する。
このような振れを防止するために、この実施例の遠心ポンプ１０では、図２に示したように、図２の○で囲った部分Ｃ、Ｄに、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間にロータマグネット３２が移動できる隙間を設けている。
すなわち、図２の○で囲った部分Ｃに、羽根車部材１６の基端部分１８の下端１８ａと、ロータマグネット３２の上面３３との間に、軸方向の隙間Ｖ１が形成されている。
また、図２の○で囲った部分Ｄに、ロータマグネット３２の軸方向に延びる外周筒状部３１の内径側３１ａと、羽根車部材１６の基端部分１８の外径側１８ｂとの間に、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の半径方向の隙間Ｖ２が形成されている。
このように構成することによって、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間に、軸方向の隙間Ｖ１と、半径方向の隙間Ｖ２が形成され、ロータマグネットが移動できる隙間が設けられている。
従って、これにより、ロータマグネット３２の振れを、これらの軸方向の隙間Ｖ１と、半径方向の隙間Ｖ２で構成され隙間で吸収することができる。
すなわち、ロータマグネット３２と羽根車部材１６の間に僅かな隙間（ガタ）Ｖ１、Ｖ２を持たせることよって、ロータマグネット３２がコイルに引き寄せられる荷重を、羽根車部材１６に伝えないため、羽根車部材１６自身が傾かない。
このため、羽根車部材１６が、軸部材６４、本体ケース３４（下側本体ケース４８）と接触せず、耐久性、静音性に優れ、羽根車部材１６に偏心が生じず、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。
また、ロータマグネット３２が移動できる構成であるので、ロータマグネット３２と本体ケース３４（下側本体ケース４８）との間に異物が侵入して噛みこんだ状態となっても、回転羽根部材１２の回転にともなって、ロータマグネット３２が移動することができる。
これにより、この噛みこみ状態を瞬時に解除することができ、異物の噛み込みによる回転羽根部材１２が回転しないロック状態を防止することができる。
また、この場合、図２の拡大図で示したように、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の半径方向の隙間ｒと、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の軸方向の隙間ｈとの関係が、ｒ＜ｈの関係に設定されているいるのが望ましい。
このように、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の半径方向の隙間ｒと、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の軸方向の隙間ｈとの関係が、ｒ＜ｈの関係に設定されていれば、ロータマグネット３２の動き（傾き）を、軸方向の隙間ｈで吸収するので、ロータマグネット３２の動き（傾き）を、羽根車部材１６に伝えないため、ロータマグネット３２の動きに追随して羽根車部材１６自身が傾かない。
このため、羽根車部材１６が、軸部材６４、本体ケース３４（下側本体ケース４８）と接触せず、耐久性、静音性に優れ、羽根車部材１６に偏心が生じず、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。
また、この場合、図２の拡大図で示したように、羽根車部材１６と軸部材６４との間の隙間Ｒと、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の半径方向の隙間ｒと、ロータマグネット３２の外周と本体ケース３４（下側本体ケース４８）との間の隙間Ｗとの関係が、Ｗ＞Ｒ+ｒの関係に設定されているのが望ましい。
これにより、前述したような異物の噛み込みによる回転羽根部材１２が回転しないロック状態を防止する効果に優れることになる。
また、図２の拡大図で示したように、羽根車部材１６と軸部材６４との間の隙間Ｒと、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の半径方向の隙間ｒとの関係が、Ｒ＜ｒの関係に設定されているのが望ましい。
このように、羽根車部材１６と軸部材６４との間の隙間Ｒと、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の半径方向の隙間ｒとの関係が、Ｒ＜ｒの関係に設定されていれば、羽根車部材１６が軸部材６４と接触せず、ロータマグネット３２の振れを、この半径方向の隙間ｒで吸収することができる。
すなわち、羽根車部材１６と軸部材６４との間の隙間Ｒが狭ければ、羽根車部材１６自体の傾きが小さくなる。しかしながら、クリアランスの寸法管理が、例えば、０．０１〜０．０３ｍｍ程度の管理となってしまい、部品の精度が極めて高く要求され、コストが高くつくとともに、実際上、困難である。
このため、羽根車部材１６と軸部材６４との間の隙間Ｒを狭くできない分、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間の半径方向の隙間ｒを大きくしている。これにより、回転羽根部材１２の傾き（振れを）防止して、羽根車部材１６が軸部材６４との接触を抑制して、異音の発生を防止することができる。
（実施例２）
図３は、本発明の遠心ポンプの実施例２を示す図２と同様な部分拡大断面図である。
この実施例の遠心ポンプ１０は、図１〜図２に示した実施例１の遠心ポンプ１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
上記の実施例１の遠心ポンプ１０では、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間に、軸方向の隙間Ｖ１と、半径方向の隙間Ｖ２が形成されていたが、この実施例２の遠心ポンプ１０では、ロータマグネット３２が円筒形状であり、羽根車部材１６の基端部分１８の外径側１８ｂと、ロータマグネット３２の内径側３２ａとの間に、半径方向の隙間Ｖ３のみが形成されている。
このように、羽根車部材１６とロータマグネット３２の間にロータマグネット３２が移動できる隙間として、半径方向の隙間Ｖ３のみが形成されていても良い。
これにより、ロータマグネット３２の振れを、この半径方向の隙間Ｖ３で構成される隙間で吸収することができるように構成されている。
なお、上記の実施例１の遠心ポンプ１０では、図１に示したように、ロータマグネット３２は、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落を防止する脱落防止手段として、羽根車部材１６のロータマグネット収容部分２４に形成された溝部１３と、この溝部１３にスナップリング１１を装着して係止することによって、羽根車部材１６に対して、ロータマグネット３２の回り止め、抜け落ちが防止されるよう装着されている。
これに対して、この実施例の遠心ポンプ１０では、図３に示したように、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落を防止する脱落防止手段として、円筒形状のロータマグネット３２が、羽根車部材１６の基端部分１８の外径側１８ｂに、ロータマグネット３２の形状に対応するように形成された溝部１３に嵌着され、羽根車部材１６に対して、ロータマグネット３２の回り止め、抜け落ちが防止されるよう装着されている。
（実施例３）
図４は、本発明の遠心ポンプの実施例３を示す図２と同様な部分拡大断面図である。
この実施例の遠心ポンプ１０は、図１〜図２に示した実施例１の遠心ポンプ１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
上記の実施例１の遠心ポンプ１０では、図１に示したように、ロータマグネット３２は、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落を防止する脱落防止手段として、羽根車部材１６のロータマグネット収容部分２４に形成された溝部１３と、この溝部１３にスナップリング１１を装着して係止することによって、羽根車部材１６に対して、ロータマグネット３２の回り止め、抜け落ちが防止されるよう装着されている。
これに対して、この実施例の遠心ポンプ１０では、図４に示したように、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落を防止する脱落防止手段として、羽根車部材１６のロータマグネット収容部分２４に形成された溝部１３と、この溝部１３にスナップリング１１を装着して係止する他に、羽根車部材１６の基端部分１８の下端に、嵌合穴１７が形成され、この嵌合穴１７に、ロータマグネット３２の上端に形成された突設部１９が嵌合することによって、回転伝達部を構成し、羽根車部材１６に対して、ロータマグネット３２の回り止め、抜け落ちが防止されるようになっている。
なお、この実施例の場合には、図４に示したように、スナップリング１１として、例えば、ゴムなどの弾性部材からなるＯリング形状のスナップリング１１を用いている。
また、スナップリング１１として、バネ性、弾性を有する、例えば、金属製の線状部材をＣリング形状に成形した止め輪からなるスナップリング１１から構成することも可能である。
このようにスナップリング１１を弾性部材から構成することによって、ロータマグネット３２が脆い材質であっても、スナップリング１１の弾性によって、ロータマグネット３２を装着する際に、ロータマグネット３２に亀裂が生じることがない。
さらに、羽根車部材１６とロータマグネット３２が回転する際に、この固定場所に応力が集中することがなく、確実に脱落を防止することができる。
また、この実施例３の遠心ポンプ１０では、実施例２の遠心ポンプ１０と同様に、ロータマグネット３２が円筒形状であり、羽根車部材１６の軸受け部１４の下部１５の外径側１５ａと、ロータマグネット３２の内径側３２ａとの間に、半径方向の隙間Ｖ４のみが形成されている。
これにより、ロータマグネット３２の振れを、この半径方向の隙間Ｖ４で構成される隙間で吸収することができるように構成されている。
（実施例４）
図５は、本発明の遠心ポンプの実施例４を示す縦断面図である。
この実施例の遠心ポンプ１０は、図１〜図２に示した実施例１の遠心ポンプ１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
上記の実施例１の遠心ポンプ１０では、図１に示したように、ロータマグネット３２は、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落を防止する脱落防止手段として、羽根車部材１６のロータマグネット収容部分２４に形成された溝部１３と、この溝部１３にスナップリング１１を装着して係止することによって、羽根車部材１６に対して、ロータマグネット３２の回り止め、抜け落ちが防止されるよう装着されている。
これに対して、この実施例の遠心ポンプ１０では、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落を防止する脱落防止手段として、下記のような構成を備えている。
すなわち、図５に示したように、ロータマグネット収容部分２４は、基端部分１８の下部から下方に延設された突設部２６と、突設部２６の先端が拡径した支持フランジ部２８を備えている。
そして、これらの突設部２６と支持フランジ部２８とから装着部３０が構成されている。そして、環状の永久磁石からなるロータマグネット３２の嵌着孔３２ｂに、装着部３０の突設部２６が挿入されている。これにより、拡径した支持フランジ部２８によって、羽根車部材１６に対して、ロータマグネット３２の回り止め、抜け落ちが防止されるよう装着されている。
なお、この場合、拡径した支持フランジ部２８は、ロータマグネット３２の嵌着孔３２ｂに、装着部３０の突設部２６を挿入した後に、例えば、装着部３０の突設部２６の先端部分を溶着などによって、拡径した支持フランジ部２８を形成すればよい。また、この溶着の際には、ロータマグネット３２と拡径した支持フランジ部２８との間に、軸方向の隙間が形成されるようにするのが、前述で説明したような異音防止効果を奏するためには望ましい。
また、この実施例４の遠心ポンプ１０では、実施例２の遠心ポンプ１０と同様に、ロータマグネット３２が円筒形状であり、羽根車部材１６の軸受け部１４の下部１５の外径側１５ａと、ロータマグネット３２の内径側３２ａとの間に、半径方向の隙間Ｖ５のみが形成されている。
これにより、ロータマグネット３２の振れを、この半径方向の隙間Ｖ５で構成される隙間で吸収することができるように構成されている。
さらに、上記の実施例１の遠心ポンプ１０では、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７１によって、羽根ケース６８の延設部７４の内周側開口部内に下方に突出するように固定されている。
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の上端部が、軸支されるように固定されている。
これに対して、この実施例５の遠心ポンプ１０では、このような上側軸受部材７８が設けられておらず、軸部材６４の上端部が軸支されず、いわゆる片持ち形式となっている。
また、この実施例の遠心ポンプ１０では、軸受け部１４の上端部１４ａが、羽根ケース６８の延設部７４の内周側開口部７６から上方に、流体導入流路８４に露出するように突設されている。
このように構成することによって、流体が羽根車部材１６のの回転運動に沿って、流入孔である内周側開口部７６を介して、内部空間Ｓ１、回転部収容空間Ｓ２に流入しやすくなり、その結果、流体損失を低減することができるように構成されている。
（実施例５）
図６は、本発明の遠心ポンプの別の実施例を示す縦断面図である。
この実施例の遠心ポンプ１０は、図１〜図２に示した実施例１の遠心ポンプ１０と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
上記の実施例１の遠心ポンプ１０では、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７１によって、羽根ケース６８の延設部７４の内周側開口部内に下方に突出するように固定されている。
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の上端部が、軸支されるように固定されている。
これに対して、この実施例５の遠心ポンプ１０では、このような上側軸受部材７８が設けられておらず、軸部材６４の上端部が軸支されず、いわゆる片持ち形式となっている。
また、この実施例の遠心ポンプ１０では、図４の実施例の遠心ポンプ１０と同様に、羽根車部材１６とロータマグネット３２の脱落を防止する脱落防止手段として、羽根車部材１６のロータマグネット収容部分２４に形成された溝部１３と、この溝部１３にスナップリング１１を装着して係止する他に、羽根車部材１６の基端部分１８の下端に、嵌合穴１７が形成され、この嵌合穴１７に、ロータマグネット３２の上端に形成された突設部１９が嵌合することによって、回転伝達部を構成し、羽根車部材１６に対して、ロータマグネット３２の回り止め、抜け落ちが防止されるようになっている。
また、この実施例４の遠心ポンプ１０では、実施例２の遠心ポンプ１０と同様に、ロータマグネット３２が円筒形状であり、羽根車部材１６の軸受け部１４の下部１５の外径側１５ａと、ロータマグネット３２の内径側３２ａとの間に、半径方向の隙間Ｖ６のみが形成されている。
これにより、ロータマグネット３２の振れを、この半径方向の隙間Ｖ６で構成される隙間で吸収することができるように構成されている。
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く、例えば、上記実施例では、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などの材質は、金属製であっても樹脂製であっても良く、用途に応じて適宜選択すればよく、特に限定されるものではない。
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るための遠心ポンプに適用することができる。
１０ 遠心ポンプ
１１ スナップリング
１２ 回転羽根部材
１３ 溝部
１４ 軸受け部
１４ａ 端部
１５ 下部
１５ａ 外径側
１６ 羽根車部材
１７ 嵌合穴
１８ 基端部分
１８ａ 下端
１８ｂ 外径側
１９ 突設部
２０ 拡径部
２２ 外側羽根部
２４ ロータマグネット収容部分
２６ 突設部
２８ 支持フランジ部
３０ 装着部
３１ 外周筒状部
３１ａ 内径側
３２ ロータマグネット
３２ａ 内径側
３２ｂ 嵌着孔
３３ 上面
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
４２ 吸込側継手部材
４６ 吐出側継手部材
４８ 下側本体ケース
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
６２ 軸穴
６４ 軸部材
６６ 下端部
６８ 羽根ケース
７０ 外周フランジ
７１ 固定ホルダ
７２ 側周壁
７４ 延設部
７６ 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
１００ 遠心ポンプ
１０２ 回転羽根部材
１０４ 軸受け部
１０６ 羽根車部材
１０６ａ 内径側
１０８ 基端部分
１１０ 拡径部
１１２ 外側羽根部
１２２ ロータマグネット
１２４ 本体ケース
１２６ 上側本体ケース
１２８ 頂壁
１２８ａ 突設部
１３０ 側周壁
１３２ 吸込側継手部材
１３６ 吐出側継手部材
１３８ 下側本体ケース
１４１ 下端
１４２ 外周フランジ
１４４ 羽根収容部
１４６ ロータマグネット収容部
１４８ 下側軸受部材収容部
１５０ 下側軸受部材
１５２ 軸穴
１５４ 軸部材
１５６ 下端部
１５８ 羽根ケース
１６０ 外周フランジ
１６１ 固定ホルダ
１６２ 側周壁
１６４ 延設部
１６４ａ 内周側開口部
１６８ 上側軸受部材
１７０ 軸穴
１７２ 上端部
１７４ 流体導入流路
１８６ 本体ケース側固定金具
２０４ コイル部
２０６ ボビンケース
２０８ 巻線
２１０ コイル
２１４ コイルカバー本体
２１６ コイル側固定突出部
２２６ コネクタ
２２８ リード線
２３０ 磁極センサ
２４０ ネジ部材
Ｏ 回転中心軸
Ｓ１ 内部空間
Ｓ２ 回転部収容空間
Ｖ１〜Ｖ６ 隙間

Claims (7)

  1. 羽根車部材と羽根車部材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、
    前記本体ケースに設けられ、回転羽根部材がその周囲を回転するように軸支される軸部材と、
    を備えた遠心ポンプであって、
    前記羽根車部材とロータマグネットの間にロータマグネットが移動できる隙間を設けたことを特徴とする遠心ポンプ。
  2. 前記羽根車部材とロータマグネットの間の隙間が、前記羽根車部材とロータマグネットの間の半径方向の隙間であることを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプ。
  3. 前記羽根車部材とロータマグネットの間の隙間が、前記羽根車部材とロータマグネットの間の軸方向の隙間であることを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載の遠心ポンプ。
  4. 前記羽根車部材とロータマグネットの間の隙間が、羽根車部材とロータマグネットの間の半径方向の隙間ｒと、羽根車部材とロータマグネットの間の軸方向の隙間ｈであり、
    ｒ＜ｈの関係に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の遠心ポンプ。
  5. 前記羽根車部材とロータマグネットの脱落を防止する脱落防止手段が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の遠心ポンプ。
  6. 前記軸部材が、本体ケースにおける軸部材の軸方向の両端で固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の遠心ポンプ。
  7. 前記軸部材が、本体ケースにおける軸部材の軸方向のロータマグネット側の端部で固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の遠心ポンプ。
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