JP2018078726A - Electric motor and pump unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機および該電動機を備えたポンプ装置に関する。 The present invention relates to an electric motor and a pump device including the electric motor.
ポンプ等ライフラインに使用される陸上モータとして、モータ自身の冷却のために、モータの駆動軸に直結された羽根により空気を吸い込んでモータケーシングを強制的に空冷する、所謂、全閉外扇型モータが屋外ではよく使用されている。 As a land motor used in lifelines such as pumps, a so-called fully-enclosed external fan type motor that forcibly cools the motor casing by sucking air with blades directly connected to the drive shaft of the motor to cool the motor itself Is often used outdoors.
このようなモータは、雨水等の水がモータ内部に浸入しないように密閉構造を有しているが、モータ自体が水没してしまうとポンプを運転することができないという問題があった。近年、大雨等の水害によりモータを備えたポンプ装置等の機器が水没して故障することが増えており、この故障に至るモータを対策することが重要になってきている。 Such a motor has a sealed structure so that water such as rainwater does not enter the motor, but there is a problem that the pump cannot be operated if the motor itself is submerged. In recent years, equipment such as a pump device equipped with a motor has been submerged due to water damage such as heavy rain, and it has become important to take measures against the motor that leads to this failure.
図7は全閉外扇型モータを示す断面図である。モータ本体100は密閉構造を有しており、モータ本体100の内部は外部環境から隔離されている。より具体的には、モータケーシング111と、モータケーシング111を貫通する駆動軸(主軸)101との間にはシール部材112,113が配置されており、モータケーシング111の構成部材の間にはOリング109が装着されている。これらシール部材112,113およびOリング109は、水のモータ本体100の内部への浸入を防止している。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fully closed outer fan type motor. The
モータケーシング111の内部には、駆動軸101に固定された回転子103と、回転子103を取り囲む固定子104とが配置されている。固定子104はモータケーシング111の内面に装着されている。駆動軸101とモータケーシング111との間には軸受114,115が配置されており、これら軸受114,115は駆動軸101を回転自在に支持している。回転子103は、回転子103と固定子104との間に形成される回転磁界によって回転し、駆動軸101は回転子103とともに回転する。
A
駆動軸101には、モータケーシング111に冷却用の空気を送るための羽根102が固定されている。羽根102はモータ本体100の外部に配置されている。モータケーシング111には、羽根102を囲むようにファンカバー110が取り付けられている。ファンカバー110には複数のスリット孔110aが形成されている。
A
モータケーシング111の表面には、モータ本体100を効果的に冷却するための複数のフィン106が取り付けられており、これら複数のフィン106はモータケーシング111と一体に形成されている。羽根102が駆動軸101とともに回転すると、空気は複数のスリット孔110aを通じてモータケーシング111に送られる(図7の矢印参照)。この空気は、複数のフィン106およびモータケーシング111に接触してモータの熱を奪う。
A plurality of
上述した全閉外扇型モータは、それ自体が水没してもモータ本体100の内部に水が浸入しない密閉構造を有しているが、このようなモータでは以下のような問題が生じうる。それは、モータの外扇構造にある。つまり、羽根102は、モータ本体100の外部の駆動軸101に固定されているため、モータ自体が水没した状態では、羽根102は水をかき回すことになる。水の質量は空気の質量よりも1000倍近くあるため、モータが水没した状態で、羽根102が回転すると、モータの出力は定格トルク以上の過出力となり、結果として、モータの過電流保護装置が作動するか、または、羽根102自体が過大なトルクに耐えられず破損してしまう。
The above-described fully-enclosed fan motor has a sealed structure in which water does not enter the interior of the
モータの過電流保護装置が作動し、モータが停止すると、モータが接続されたポンプも停止するため、ポンプは水を排出することができない。羽根102が破損した場合は、モータの水没が解消され、ポンプが通常運転となっても羽根102の回転による冷却作用が失われるため、モータは冷却されずにモータは焼損する。このようにして、モータが停止すると、ポンプも停止するため、ポンプは水を排出することができない。これらの事態は、ライフラインに多大な影響を及ぼすことになる。
When the motor overcurrent protection device is activated and the motor is stopped, the pump to which the motor is connected is also stopped, so that the pump cannot discharge water. When the
上述した問題はモータ自身が完全に水没していなくても起こりうる。つまり、羽根102が浸水した状態では、羽根102は水をかき回すことになるため、モータの過電流保護装置が作動し、または羽根102が破損してしまう。
The problems described above can occur even if the motor itself is not completely submerged. In other words, in a state where the
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたもので、大雨等の水害が発生した場合であっても運転を継続することができる電動機および該電動機を備えたポンプ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an electric motor capable of continuing operation even when water damage such as heavy rain occurs and a pump device including the electric motor. And
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、全閉型の電動機であって、モータケーシングと、前記モータケーシングの内部に配置された回転子および固定子と、前記回転子が固定された駆動軸と、前記モータケーシングの外側に配置され、前記駆動軸に取り付けられたファン構造体とを備え、前記ファン構造体は、前記駆動軸の端部に取り付けられた軸受と、前記軸受に回転自在に支持されたハウジングと、前記ハウジングに固定された羽根と、前記ハウジングと前記駆動軸との間に配置され、前記駆動軸と前記ハウジングとを磁気的に連結するマグネットカップリングと、前記ハウジングと前記駆動軸との間の隙間を封止する軸シールとを備え、前記マグネットカップリングおよび前記軸受は、前記ハウジングと前記軸シールとによって形成された密閉空間内に配置されていることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, one aspect of the present invention is a fully-closed electric motor, in which a motor casing, a rotor and a stator disposed inside the motor casing, and the rotor are fixed. And a fan structure disposed outside the motor casing and attached to the drive shaft, the fan structure including a bearing attached to an end of the drive shaft, and the bearing A rotatably supported housing, a blade fixed to the housing, a magnet coupling that is disposed between the housing and the drive shaft and magnetically connects the drive shaft and the housing; A shaft seal that seals a gap between the housing and the drive shaft, and the magnet coupling and the bearing are connected to the housing and the shaft seal. Characterized in that it is located has been sealed space formed me.
本発明の好ましい態様は、前記ハウジングの一端部は開口しており、前記ハウジングの他端部は完全に閉じられており、前記軸シールは、前記ハウジングの前記一端部と前記駆動軸との間の隙間を封止することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記マグネットカップリングは、前記ハウジングに固定された外環マグネットと、前記駆動軸に固定された内環マグネットとを備えており、前記外環マグネットおよび前記内環マグネットは前記駆動軸と同心状に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記軸シールは、前記駆動軸の外周面に接触する環状のカバーリングと、前記カバーリング内に収容されるスプリングリングとを含む自緊式シールであることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, one end of the housing is open, the other end of the housing is completely closed, and the shaft seal is between the one end of the housing and the drive shaft. The gap is sealed.
In a preferred aspect of the present invention, the magnet coupling includes an outer ring magnet fixed to the housing and an inner ring magnet fixed to the drive shaft, and the outer ring magnet and the inner ring magnet are It is arranged concentrically with the drive shaft.
In a preferred aspect of the present invention, the shaft seal is a self-tightening seal including an annular cover ring that contacts an outer peripheral surface of the drive shaft and a spring ring accommodated in the cover ring. To do.
本発明の他の態様は、液体を移送するポンプと、前記ポンプを駆動する全閉型の電動機とを備え、前記電動機は、モータケーシングと、前記モータケーシングの内部に配置された回転子および固定子と、前記回転子が固定された駆動軸と、前記モータケーシングの外側に配置され、前記駆動軸に取り付けられたファン構造体とを備え、前記ファン構造体は、前記駆動軸の端部に取り付けられた軸受と、前記軸受に回転自在に支持されたハウジングと、前記ハウジングに固定された羽根と、前記ハウジングと前記駆動軸との間に配置され、前記駆動軸と前記ハウジングとを磁気的に連結するマグネットカップリングと、前記ハウジングと前記駆動軸との間の隙間を封止する軸シールとを備え、前記マグネットカップリングおよび前記軸受は、前記ハウジングと前記軸シールとによって形成された密閉空間内に配置されていることを特徴とするポンプ装置である。 Another aspect of the present invention includes a pump that transfers liquid and a fully-closed electric motor that drives the pump. The electric motor includes a motor casing, a rotor disposed inside the motor casing, and a stationary motor. A rotor, a drive shaft to which the rotor is fixed, and a fan structure that is disposed outside the motor casing and is attached to the drive shaft. The fan structure is provided at an end of the drive shaft. A bearing mounted thereon, a housing rotatably supported by the bearing, a blade fixed to the housing, and the housing and the drive shaft, wherein the drive shaft and the housing are magnetically And a shaft seal that seals a gap between the housing and the drive shaft, and the magnet coupling and the bearing include a front It is a pump device, characterized in that disposed in the sealed space formed by said shaft seal housing.
本発明の好ましい態様は、前記ハウジングの一端部は開口しており、前記ハウジングの他端部は完全に閉じられており、前記軸シールは、前記ハウジングの前記一端部と前記駆動軸との間の隙間を封止することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記マグネットカップリングは、前記ハウジングに固定された外環マグネットと、前記駆動軸に固定された内環マグネットとを備えており、前記外環マグネットおよび前記内環マグネットは前記駆動軸と同心状に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記軸シールは、前記駆動軸の外周面に接触する環状のカバーリングと、前記カバーリング内に収容されるスプリングリングとを含む自緊式シールであることを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, one end of the housing is open, the other end of the housing is completely closed, and the shaft seal is between the one end of the housing and the drive shaft. The gap is sealed.
In a preferred aspect of the present invention, the magnet coupling includes an outer ring magnet fixed to the housing and an inner ring magnet fixed to the drive shaft, and the outer ring magnet and the inner ring magnet are It is arranged concentrically with the drive shaft.
In a preferred aspect of the present invention, the shaft seal is a self-tightening seal including an annular cover ring that contacts an outer peripheral surface of the drive shaft and a spring ring accommodated in the cover ring. To do.
マグネットカップリングは、羽根に過大なトルクが作用することを防止することができ、かつ、電動機の出力が定格トルク以上の過出力となることを防止することができる。したがって、大雨等の水害が発生した場合であっても羽根は破損せず、さらに、電動機の過電流保護装置は作動しない。結果として、電動機(およびポンプ装置)は、大雨等の水害が発生した場合であっても運転を継続することができる。 The magnet coupling can prevent an excessive torque from acting on the blades, and can prevent the output of the motor from becoming an excessive output exceeding the rated torque. Therefore, even when water damage such as heavy rain occurs, the blades are not damaged, and the overcurrent protection device for the motor does not operate. As a result, the electric motor (and the pump device) can continue to operate even when water damage such as heavy rain occurs.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は電動機を備えたポンプ装置の一実施形態を示す図である。図1に示すポンプ装置1は、例えば、処理水槽2、ポンプ室3、および地上部4を備えるポンプ機場5に設置される。ポンプ装置1は、ポンプ6と、ポンプ6の吸込口に接続された吸込管7と、ポンプ6の吐出口に接続された吐出管8と、ポンプ6を駆動する電動機(モータ)9とを備えている。本実施形態に係るポンプ装置1は、一般的に、槽外型排水ポンプ装置と呼ばれている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that, in the drawings described below, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a pump device provided with an electric motor. The
吸込管7は処理水槽2とポンプ室3とを区画する壁を貫通しており、吸込管7の吸込口(水入口)は処理水槽2内の水中に没されている。吐出管8はポンプ機場5の外部まで延びており、処理水槽2内の水は、吸込管7、ポンプ6、および吐出管8を通って外部まで移送される。
The
地上部4は処理水槽2およびポンプ室3よりも高い位置に配置されている。ポンプ6はポンプ室3に配置されており、電動機9は地上部4に配置されている。ポンプ6は連結軸10を介して電動機9に連結されている。電動機9は縦向きに配置されている。連結軸10は、ポンプ機場5の高さ方向(すなわち、鉛直方向)に延びており、ポンプ6の羽根車6aと電動機9とを連結している。ポンプ6の羽根車6aはポンプケーシング6b内に配置されている。電動機9が駆動すると、その駆動力は連結軸10に伝えられ、連結軸10に固定された羽根車6aは連結軸10とともに回転する。羽根車6aの回転によって処理水槽2内の水は吸込管7を通じてポンプ6内に吸い込まれ、結果として、水は吐出管8を通じて外部に移送される。
The ground part 4 is arranged at a position higher than the treated
図2は電動機9の一実施形態を示す断面図である。電動機9は全閉外扇型電動機である。全閉型電動機とは、電動機の全体が密閉構造を有しており、内部への液体の浸入を許容しないタイプの電動機である。全閉外扇型電動機は、全閉型であって、かつ冷却用羽根がモータケーシングの外に備えられた電動機である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the
全閉外扇型電動機9は、全閉構造の電動機本体20と、連結軸10(図1参照)に連結される駆動軸(主軸)24と、駆動軸24に取り付けられた冷却用ファン構造体25とを備えている。駆動軸24は、ポンプ機場5の高さ方向(すなわち、鉛直方向)に延びており、連結軸10を介してポンプ6の羽根車6aに連結されている。なお、図2において、連結軸10の図示は省略されている。
The fully closed outer
電動機本体20は、その全体がモータケーシング21で密閉された構造を有しており、モータケーシング21の内部は外部環境から隔離されている。モータケーシング21は、筒状のモータフレーム21aと、モータフレーム21aの開口端を閉じるブラケット21bとを有しており、ブラケット21bは、締結具(例えば、ねじ)29の締結によってモータフレーム21aに固定されている。図2では、1つの締結具29のみが図示されているが、ブラケット21bは複数の締結具29によってモータフレーム21aに固定されている。
The electric motor
モータケーシング21の内部には、駆動軸24に固定された回転子(ロータ)30と、回転子30を囲んで回転磁界を形成する固定子(ステータ)31が配置される。以下、本明細書において、これら回転子30および固定子31を総称して回転要素と呼ぶことがある。
A rotor (rotor) 30 fixed to the
固定子31は、モータフレーム21aの内面に固定されている。回転子30は、ロータコア30aと、ロータコア30aに電気的に接続される二次導体30bとを有している。固定子31は、ステータコア31aと、ステータコア31aに巻かれるステータコイル(巻線)31bとを有している。回転子30は、回転子30と固定子31との間に形成される回転磁界によって回転し、回転子30が固定された駆動軸24は回転子30とともに回転する。
The
駆動軸24はモータケーシング21(すなわち、モータフレーム21aおよびブラケット21b)を貫通している。駆動軸24とモータフレーム21aとの間には軸封装置35が配置されており、駆動軸24とブラケット21bとの間には軸封装置36が配置されている。さらに、モータフレーム21aとブラケット21bとの間には環状のシール部材(例えば、Oリング)37が配置されている。これら軸封装置35,36およびシール部材37は、水のモータケーシング21の内部への浸入を防止している。本実施形態では、軸封装置35,36は、環状の自緊式シールであり、一般的には、オイルシールまたはメカニカルシールと呼ばれている。
The
駆動軸24とモータフレーム21aとの間には軸受40が配置されており、駆動軸24とブラケット21bとの間には軸受41が配置されている。これら軸受40,41は駆動軸24を回転自在に支持している。本実施形態では、軸受40,41は転がり軸受である。軸受40は軸封装置35よりも回転要素側に配置されており、軸受41も軸封装置36よりも回転要素側に配置されている。つまり、軸受40,41は軸封装置35,36とモータケーシング21とによって形成された密閉空間60内に配置されている。回転要素(すなわち、回転子30および固定子31)も密閉空間60内に配置されている。
A
上述したように、電動機9は、モータケーシング21の表面に冷却用の空気を送るためのファン構造体25を備えている。ファン構造体25は、モータケーシング21の外側の位置において、駆動軸24に取り付けられている。より具体的には、ファン構造体25は、駆動軸24の連結軸10に連結される端部とは反対側の端部に取り付けられている。外扇型と呼ばれるように、ファン構造体25は電動機本体20の外部に取り付けられている。このファン構造体25は、電動機本体20で発生する熱を逃がすために電動機本体20の表面の空気を吹き飛ばす。
As described above, the
モータケーシング21(より具体的には、モータフレーム21a)には、ファン構造体25を囲むようにファンカバー26が取り付けられている。ファンカバー26は冷却用の空気を電動機本体20側に案内するように構成されている。お碗状に形成されたファンカバー26は、モータケーシング21の一部およびファン構造体25の全体を覆うように配置されている。
A
ファンカバー26には、複数のスリット孔(開口)26aが形成されている。これら複数のスリット孔26aはファン構造体25に対向するファンカバー26の面に形成されている。
A plurality of slit holes (openings) 26 a are formed in the
モータケーシング21(より具体的には、モータフレーム21a)の表面には、電動機本体20を冷却するための複数のフィン27が取り付けられている。これら複数のフィン27はモータフレーム21aと一体に形成されている。ファン構造体25の羽根44(詳しくは後述する)が駆動軸24とともに回転すると、空気は複数のスリット孔26aを通じてモータケーシング21に送られる(図2の矢印参照)。この空気は、モータケーシング21および複数のフィン27に接触して電動機本体20の熱を奪う。本実施形態では、ファン構造体25のサイズ(すなわち、直径)は電動機本体20のサイズ(すなわち、直径)よりも小さい。
A plurality of
図3はファン構造体25の一実施形態を示す断面図である。ファン構造体25は、駆動軸24の端部に取り付けられた軸受48,49と、軸受48,49に回転自在に支持されたハウジング(ボス部)45と、ハウジング45に固定された羽根44と、ハウジング45と駆動軸24との間に配置され、駆動軸24とハウジング45とを磁気的に連結するマグネットカップリング47と、ハウジング45と駆動軸24との間の隙間を封止する軸シール46とを備えている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the
本実施形態では、軸受48,49は、転がり軸受であり、マグネットカップリング47の両端に隣接して配置されている。ただし、軸受48,49の配置箇所は本実施形態に限定されない。一実施形態では、軸受48,49はマグネットカップリング47から離間して配置されてもよい。さらに、本実施形態では、2つの軸受48,49が設けられているが、軸受の数も本実施形態に限定されない。1つの軸受が設けられてもよく、または、3つ以上の軸受が設けられてもよい。
In the present embodiment, the
羽根44およびハウジング45は一体に形成されている。羽根44はハウジング45の外面からハウジング45の半径方向外側に向かって延びており、駆動軸24はハウジング45の内面に隣接して配置されている。ハウジング45は駆動軸24と同心状に配置されている。駆動軸24の端部は回り止め形状を有している。
The
ハウジング45の一端部45aは開口しており、ハウジング45の他端部45bは完全に閉じられている。軸シール46はハウジング45の一端部45aと駆動軸24との間の隙間を封止する。本実施形態では、ハウジング45は、お碗状に形成されており、駆動軸24の端部を完全に覆っている。
One
ハウジング45の一端部45aには環状の窪み50が形成されており、軸シール46はこの窪み50に装着されている。軸シール46は環状形状を有する自緊式シールである。より具体的には、軸シール46は、駆動軸24の外周面に接触する環状のカバーリング46aと、カバーリング46a内に収容されるスプリングリング46bとを含む自緊式シールである。軸シール46は、一般的には、オイルシールまたはメカニカルシールと呼ばれている。
An
カバーリング46aはU字形状の断面を有しており、軸シール46は、カバーリング46aの開口部が水に接触可能に配置されている。カバーリング46aの外面はハウジング45の窪み50および駆動軸24の外周面に接触しており、カバーリング46aの外面の一部はスプリングリング46bによって駆動軸24に密着している。言い換えれば、スプリングリング46bはカバーリング46aの外面の一部を駆動軸24に向かって付勢するように構成されている。このようにして、軸シール46は、水がハウジング45と駆動軸24との間から浸入することを防止している。
The
駆動軸24の端部には、環状のスリーブ24aが取り付けられている。スリーブ24aは駆動軸24と同心状に配置されている。軸受48,49の内輪はスリーブ24aに固定されており、軸受48,49の外輪はハウジング45に固定されている。ハウジング45は、駆動軸24には直接固定されておらず、軸受48,49およびマグネットカップリング47を介して駆動軸24に連結されている。軸受48,49は駆動軸24とハウジング45との間の相対位置を決定する。
An
マグネットカップリング47は駆動軸24の回転をハウジング45および羽根44に伝達するための部材である。つまり、マグネットカップリング47が設けられていない場合、駆動軸24の回転に羽根44の回転が伴わない。したがって、駆動軸24の回転を羽根44に伝達するために、ハウジング45と駆動軸24(より具体的には、スリーブ24a)との間にマグネットカップリング47が配置されている。
The
図4は図3のA−A線断面図である。なお、図4において、羽根44の図示は省略されている。図4に示すように、マグネットカップリング47は、駆動軸24(より具体的には、スリーブ24a)に固定された内環マグネット47aと、ハウジング45に固定された外環マグネット47bとを有している。これらマグネット47a,47bは、環状の永久磁石から構成されており、駆動軸24と同心状に配置されている。これらマグネット47a,47bは、円筒形状を有しており、一定のエアギャップを保って配置されている。
4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In FIG. 4, the
内環マグネット47aは、その外周面に向かってその円周上に着磁された同極数の磁極を有しており、外環マグネット47bは、その内周面に向かってその円周上に着磁された同極数の磁極を有している。マグネット47a,47bには、それぞれ、N極およびS極が交互に着磁されている。これらマグネット47a,47bは、異なる磁極が対向するように配置されており、これらマグネット47a,47bの間には磁気による吸引力が作用している。したがって、内環マグネット47aが固定された駆動軸24が回転すると、駆動軸24の回転が、マグネット47a,47bの間に作用する磁力を介して、外環マグネット47bが固定されたハウジング45(および羽根44)に伝達される。このようにして、ハウジング45および羽根44が駆動軸24とともに回転する。結果として、羽根44は駆動軸24に接触することなく駆動軸24とともに回転することができる。
The
図3に示すように、マグネットカップリング47および軸受48,49は、ハウジング45と軸シール46とによって形成された密閉空間56内に配置されている。マグネットカップリング47および軸受48,49は、軸シール46が配置されたハウジング45の一端部45aよりもハウジング45の他端部45bに近接して配置されている。言い換えれば、マグネットカップリング47および軸受48,49は、羽根44が回転したときの空気の流れ方向において、軸シール46よりも上流側に配置されている。このような配置により、軸シール46は水の密閉空間56への浸入を防止し、結果として、マグネットカップリング47および軸受48,49は水に接触することはない。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、駆動軸24の端部には、軸受48の移動を制限する押さえ板52がねじ53の締結によって固定されている。マグネットカップリング47および軸受48,49は押さえ板52と軸シール46との間に配置されており、これら押さえ板52およびねじ53も密閉空間56内に配置されている。
As shown in FIG. 3, a holding
押さえ板52の直径は駆動軸24の直径よりも大きく、軸受48の外径よりも小さい。さらに、ハウジング45には、環状の出っ張り54が形成されており、この出っ張り54の直径は軸受48の外径よりも小さい。押さえ板52および出っ張り54は軸受48の端部に接触している。このようにして、押さえ板52および出っ張り54は軸受48の移動を制限することができる。
The diameter of the holding
電動機9が駆動すると、駆動軸24は回転し、この駆動軸24の回転はマグネットカップリング47を介してハウジング45および羽根44に伝達される。ファン構造体25が気体雰囲気中にある場合、つまり、ファン構造体25が浸水していない場合、これらハウジング45および羽根44は駆動軸24の回転に同期して回転する。羽根44はファンカバー26のスリット孔26aから周囲の空気を吸い込み、スリット孔26aから吸い込まれた空気は電動機本体20の外周面上を流れ、電動機本体20を冷却する。
When the
ハウジング45は駆動軸24と磁気的に連結されている。したがって、大雨等の水害によって、処理水槽2内の水の水位が上昇し、水の水位がポンプ機場5の地上部4(図1参照)に達すると、ファン構造体25が浸水(または水没)する。この場合、羽根44に作用するトルクが大きくなるので、羽根44の回転は駆動軸24の回転と同期しなくなる。すなわち、マグネットカップリング47は脱調する。結果として、駆動軸24が回転しても羽根44は回転せずに停止したままである。
The
本実施形態によれば、羽根44に過大なトルクが作用すると、羽根44は駆動軸24との同期から外れる。つまり、マグネットカップリング47は、羽根44に過大なトルクが作用することを防止することができるため、羽根44の破損を防止することができる。さらに、本実施形態によれば、羽根44は駆動軸24との同期から外れるため、マグネットカップリング47は、電動機9の出力が定格トルク以上の過出力となることを防止することができる。したがって、マグネットカップリング47は電動機9の過電流保護装置の作動を防止することができる。結果として、電動機9(およびポンプ装置1)は、大雨等の水害が発生した場合であっても運転を継続することができる。
According to the present embodiment, when excessive torque acts on the
さらに、本実施形態によれば、マグネットカップリング47および軸受48,49は密閉空間56内に配置されている。つまり、ハウジング45および軸シール46は、水のマグネットカップリング47および軸受48,49への接触を防止することができる。したがって、電動機9自体が水没しても、マグネットカップリング47および軸受48,49は水に接触することなく、本来の機能を発揮することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
電動機9が水没しているとき、羽根44の回転が停止していても、電動機9は、水との接触によって冷却されるので、ポンプ装置1の運転を継続しても、電動機9が焼損することはない。また、ポンプ機場5内の排水により、電動機9がその水没から復旧して、ファン構造体25が再び気体雰囲気中に存在すると、マグネットカップリング47により、羽根44は駆動軸24と同期して再び回転する。
Even when the rotation of the
図5はポンプ装置1の他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図5に示すように、ポンプ6は連結軸10を介さずに電動機9に直接連結されている。つまり、電動機9の駆動軸24はポンプ6の羽根車6aに直接接続されている。本実施形態によれば、ポンプ6および電動機9はポンプ室3内に配置されているため、ポンプ装置1の全体をコンパクト化することができる。さらに、本実施形態によれば、連結軸10を設ける必要はないため、ポンプ装置1の全体のコストを低減することができ、ポンプ装置1のメンテナンスを容易に行うことができる。
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the
図6はポンプ装置1のさらに他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図6に示すように、駆動軸24は、ポンプ機場5の幅方向(すなわち、水平方向)に延びており、ポンプ6に連結されている。このように、電動機9は横向きに配置されてもよい。
FIG. 6 is a view showing still another embodiment of the
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.
1 ポンプ装置
2 処理水槽
3 ポンプ室
4 地上部
5 ポンプ機場
6 ポンプ
7 吸込管
8 吐出管
9 電動機
10 連結軸
20 電動機本体
21 モータケーシング
21a モータフレーム
21b ブラケット
24 駆動軸
25 ファン構造体
26 ファンカバー
27 フィン
30 回転子
31 固定子
35,36 軸封装置
37 シール部材
40,41 軸受
44 羽根
45 ハウジング
46 軸シール
46a カバーリング
46b スプリングリング
47 マグネットカップリング
47a 内環マグネット
47b 外環マグネット
48,49 軸受
56,60 密閉空間
DESCRIPTION OF
Claims (8)
モータケーシングと、
前記モータケーシングの内部に配置された回転子および固定子と、
前記回転子が固定された駆動軸と、
前記モータケーシングの外側に配置され、前記駆動軸に取り付けられたファン構造体とを備え、
前記ファン構造体は、
前記駆動軸の端部に取り付けられた軸受と、
前記軸受に回転自在に支持されたハウジングと、
前記ハウジングに固定された羽根と、
前記ハウジングと前記駆動軸との間に配置され、前記駆動軸と前記ハウジングとを磁気的に連結するマグネットカップリングと、
前記ハウジングと前記駆動軸との間の隙間を封止する軸シールとを備え、
前記マグネットカップリングおよび前記軸受は、前記ハウジングと前記軸シールとによって形成された密閉空間内に配置されていることを特徴とする電動機。 A fully-closed electric motor,
A motor casing;
A rotor and a stator disposed inside the motor casing;
A drive shaft to which the rotor is fixed;
A fan structure disposed outside the motor casing and attached to the drive shaft,
The fan structure is
A bearing attached to an end of the drive shaft;
A housing rotatably supported by the bearing;
A vane fixed to the housing;
A magnet coupling that is disposed between the housing and the drive shaft and magnetically connects the drive shaft and the housing;
A shaft seal that seals a gap between the housing and the drive shaft;
The electric motor according to claim 1, wherein the magnet coupling and the bearing are arranged in a sealed space formed by the housing and the shaft seal.
前記ハウジングの他端部は完全に閉じられており、
前記軸シールは、前記ハウジングの前記一端部と前記駆動軸との間の隙間を封止することを特徴とする請求項1に記載の電動機。 One end of the housing is open,
The other end of the housing is completely closed,
The electric motor according to claim 1, wherein the shaft seal seals a gap between the one end portion of the housing and the drive shaft.
前記ハウジングに固定された外環マグネットと、
前記駆動軸に固定された内環マグネットとを備えており、
前記外環マグネットおよび前記内環マグネットは前記駆動軸と同心状に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電動機。 The magnet coupling is
An outer ring magnet fixed to the housing;
An inner ring magnet fixed to the drive shaft,
The electric motor according to claim 1, wherein the outer ring magnet and the inner ring magnet are arranged concentrically with the drive shaft.
前記ポンプを駆動する全閉型の電動機とを備え、
前記電動機は、
モータケーシングと、
前記モータケーシングの内部に配置された回転子および固定子と、
前記回転子が固定された駆動軸と、
前記モータケーシングの外側に配置され、前記駆動軸に取り付けられたファン構造体とを備え、
前記ファン構造体は、
前記駆動軸の端部に取り付けられた軸受と、
前記軸受に回転自在に支持されたハウジングと、
前記ハウジングに固定された羽根と、
前記ハウジングと前記駆動軸との間に配置され、前記駆動軸と前記ハウジングとを磁気的に連結するマグネットカップリングと、
前記ハウジングと前記駆動軸との間の隙間を封止する軸シールとを備え、
前記マグネットカップリングおよび前記軸受は、前記ハウジングと前記軸シールとによって形成された密閉空間内に配置されていることを特徴とするポンプ装置。 A pump for transferring liquid;
A fully-closed electric motor that drives the pump,
The motor is
A motor casing;
A rotor and a stator disposed inside the motor casing;
A drive shaft to which the rotor is fixed;
A fan structure disposed outside the motor casing and attached to the drive shaft,
The fan structure is
A bearing attached to an end of the drive shaft;
A housing rotatably supported by the bearing;
A vane fixed to the housing;
A magnet coupling that is disposed between the housing and the drive shaft and magnetically connects the drive shaft and the housing;
A shaft seal that seals a gap between the housing and the drive shaft;
The pump device according to claim 1, wherein the magnet coupling and the bearing are disposed in a sealed space formed by the housing and the shaft seal.
前記ハウジングの他端部は完全に閉じられており、
前記軸シールは、前記ハウジングの前記一端部と前記駆動軸との間の隙間を封止することを特徴とする請求項5に記載のポンプ装置。 One end of the housing is open,
The other end of the housing is completely closed,
The pump device according to claim 5, wherein the shaft seal seals a gap between the one end portion of the housing and the drive shaft.
前記ハウジングに固定された外環マグネットと、
前記駆動軸に固定された内環マグネットとを備えており、
前記外環マグネットおよび前記内環マグネットは前記駆動軸と同心状に配置されていることを特徴とする請求項5に記載のポンプ装置。 The magnet coupling is
An outer ring magnet fixed to the housing;
An inner ring magnet fixed to the drive shaft,
The pump device according to claim 5, wherein the outer ring magnet and the inner ring magnet are arranged concentrically with the drive shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016219180A JP2018078726A (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Electric motor and pump unit |
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JP2016219180A JP2018078726A (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Electric motor and pump unit |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018078726A true JP2018078726A (en) | 2018-05-17 |
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ID=62149411
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JP (1) | JP2018078726A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021182983A (en) * | 2020-05-21 | 2021-12-02 | シナノケンシ株式会社 | Medical electric power tool |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5836151A (en) * | 1981-08-26 | 1983-03-03 | Hitachi Ltd | Low noise type motor |
JP2007151379A (en) * | 2005-10-26 | 2007-06-14 | Toshiba Corp | Dynamo-electric machine |
JP2013211949A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Electric motor |
JP2016048976A (en) * | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Full-closed type rotary electric machine |
-
2016
- 2016-11-09 JP JP2016219180A patent/JP2018078726A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5836151A (en) * | 1981-08-26 | 1983-03-03 | Hitachi Ltd | Low noise type motor |
JP2007151379A (en) * | 2005-10-26 | 2007-06-14 | Toshiba Corp | Dynamo-electric machine |
JP2013211949A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | Electric motor |
JP2016048976A (en) * | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Full-closed type rotary electric machine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021182983A (en) * | 2020-05-21 | 2021-12-02 | シナノケンシ株式会社 | Medical electric power tool |
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