JP7125277B2 - モータポンプ - Google Patents

Description

本発明は、モータポンプに関する。

例えばアンモニア等の有害物質を含む流体を圧送するための装置として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１には、シャフトを回転させるモータと、シャフトの回転に伴って流体を昇圧・圧送するポンプと、これらモータ、及びポンプを覆うケーシングと、圧力変動吸収手段と、を備えるモータポンプが記載されている。モータは、ケーシング側に設けられた固定子と、シャフトに設けられた回転子と、固定子及び回転子との間を区画する円筒状のキャンと、を有している。即ち、このモータポンプでは、モータ内部の空間がキャンによって区画されているため、一体のケーシングによってモータとポンプとを覆うことができる。これにより、モータとポンプとの間に軸封部を設ける必要がなくなるため、流体の漏洩が生じる可能性を低減することができる。

ここで、モータ内部における回転子側の空間（キャン内側の空間）では、ポンプによって昇圧された流体が流通することから、固定子側の空間（キャン外側の空間）よりも圧力が高くなっている。圧力変動吸収手段は、この圧力差を解消するために設けられている。圧力変動吸収手段は、キャン内側の空間からケーシングの外部に向かって延びる連通管と、連通管に設けられた容器と、容器内部の空間を区画する可撓性の膜材と、を有している。キャン内側の空間の圧力が高まると、膜材が変形することでキャン内側の空間の圧力がキャン外側の空間の圧力と同一に保たれるとされている。

特開昭６０－９８１９５号公報

ところで、上記のキャンのように有底円筒状の部材は、内圧による張力には十分に抗し得る一方で、外圧による圧縮力には弱いことが知られている。即ち、キャンの耐圧性に鑑みて、上記特許文献１に係るモータポンプのようにキャンの内外圧を同一とすることは必ずしも最善とは言えない。また、モータ内部における回転子側の空間（キャン内側の空間）では、回転子の回転によって圧力が変動する。したがって、回転子側の空間（キャン内側の空間）と固定子側の空間（キャン外側の空間）とを均圧化した場合、必ずしもキャン内圧が外圧より高くなるとは限らない。即ち、上記特許文献１に記載された装置には依然として改善の余地がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、さらに性能の向上したモータポンプを提供することを目的とする。

本発明の第一の態様によれば、モータポンプは、軸線回りに回転可能な回転軸と、該回転軸の外周に一体に固定されたロータコア、及び該ロータコアを外周側から囲うステータを有する駆動部と、該回転軸とともに回転することで作動流体を圧縮する圧縮部と、これら回転軸、駆動部及び圧縮部を囲うケーシングと、前記ケーシング内で前記ステータが配置された第一空間と、前記ロータコアが配置された第二空間とを径方向に区画する仕切部材と、前記圧縮部における前記作動流体が流通する第一部分と、前記第一空間とを接続する第一接続路と、前記圧縮部における前記第一部分よりも流通する前記作動流体の圧力が高い第二部分と、前記第二空間とを接続する第二接続路と、を備える。

この構成によれば、ステータが配置された第一空間が、第一接続路によって圧縮部の第一部分と接続されている。さらに、ロータコアが配置された第二空間は、第二接続路によって圧縮部の第二部分と接続されている。第二部分では、作動流体の圧力が第一部分の作動流体の圧力よりも高い。したがって、第二空間の圧力を第一空間の圧力よりも高くすることができる。即ち、仕切部材の内側の圧力が外側の圧力よりも高い状態となる。その結果、仕切部材に対する負荷を小さく抑えることができる。言い換えると、仕切部材に要求される厚さや強度を低くすることができる。したがって、ステータとロータコアとの間で生じるうず電流等のノイズが抑制され、駆動部の性能を向上させることができる。

本発明の第二の態様によれば、モータポンプは、前記第一接続路上に設けられ、該第一接続路を前記第一部分側と前記第一空間側とに区画するとともに、前記第一部分側の圧力と前記第一部分側の圧力とが互いに近付くように調整する均圧部をさらに備えてもよい。

この構成によれば、均圧部によって第一接続路が第一部分側と第一空間側とに区画される。即ち、圧縮部（第一部分）を流通する作動流体が、駆動部（第一空間）に流入することがない。したがって、第一空間内に、作動流体とは異なる種類の流体を流通させることができる。例えば、作動流体よりも良好な電気絶縁性を有する流体を第一空間内に流通させることができる。その結果、ロータコアとステータとの間で生じるノイズがさらに低減されるため、駆動部の性能をさらに向上させることができる。

本発明の第三の態様によれば、前記均圧部は、前記第一接続路上に設けられたシリンダチューブと、該シリンダチューブ内の空間を前記第一部分側と前記第一空間側との間で進退動するピストンと、を有してもよい。

この構成によれば、第一部分側と第一空間側との圧力差に応じて、ピストンがシリンダチューブ内で進退動する。即ち、第一空間側の圧力が上昇した場合には、ピストンが第一部分側に移動することで、ピストンの両側におけるシリンダチューブ内の容積が変化する。その結果、第一部分と第一空間との間における圧力差が小さくなる。即ち、第一空間の圧力を、第一部分の圧力に近付くように変化させることができる。

本発明の第四の態様によれば、前記第一接続路は、前記第一部分から前記ケーシングの外側を通って前記第一空間に接続された配管であり、前記第二接続路は、前記圧縮部と前記駆動部との間における前記ケーシングと前記回転軸との間の空間であってもよい。

この構成によれば、第一接続路がケーシングの外側を通る配管であることから、例えばケーシングの内部に形成されている場合に比べて、組立やメンテナンスをより容易に行うことができる。さらに、第二接続路がケーシングと回転軸との間の空間であることから、第二接続路を配管で形成した場合に比べて、装置全体の寸法体格を小さく抑えることができる。

本発明の第五の態様によれば、モータポンプは、前記圧縮部における前記第二空間よりも前記作動流体の圧力が低い第三部分と、前記第二空間とを接続する第三接続路と、前記第三接続路上に設けられ、該第三接続路における前記第二空間側の前記作動流体の圧力が、前記第三部分側の前記作動流体の圧力よりも高い状態で前記作動流体を流通させる圧力調整部と、をさらに備えてもよい。

この構成によれば、第二空間と第三部分とが第三接続路によって接続され、当該第三接続路上には圧力調整部が設けられている。圧力調整部は、第二空間側の作動流体の圧力が、第三部分側の前記作動流体の圧力よりも高い状態で維持する。したがって、作動流体を第二空間内で滞留させることなく、圧縮部（第三部分）に向かってより円滑に流通させることができる。その結果、作動流体によるロータコアの冷却をさらに促進することができる。

本発明の第六の態様によれば、前記仕切部材は、電気絶縁性を有する材料で形成されていてもよい。

この構成によれば、仕切部材が電気絶縁性を有する材料で形成されていることから、ロータコアとステータとの間でうず電流等のノイズが発生する可能性を低減することができる。したがって、駆動部の性能を向上させることができる。

本発明の第七の態様によれば、前記第一空間は、前記作動流体よりも高い電気絶縁性を有する流体で満たされていてもよい。

この構成によれば、第一空間内に、作動流体よりも高い電気絶縁性を有する流体が流通する。その結果、ロータコアとステータとの間で生じるノイズがさらに低減されるため、駆動部の性能をさらに向上させることができる。

本発明の第八の態様によれば、前記圧縮部は、前記ケーシング内で前記軸線方向に配列され、該軸線方向上流側から吸入した前記作動流体を下流側に向かって順次昇圧する複数の圧縮段を有し、前記第一部分及び前記第二部分は互いに異なる前記圧縮段であり、前記第一部分は前記第二部分よりも前記軸線方向における上流側の前記圧縮段であってもよい。

この構成によれば、圧縮部が複数の圧縮段を有することから、１つのみの圧縮段を有する構成に比べて、モータポンプの楊程を大きくすることができる。さらに、軸線方向上流側から下流側に向かうに従って、各圧縮段における作動流体の圧力が大きくなっている。したがって、第一部分と第二部分とを、互いに異なる圧縮段にそれぞれ設けることで、両者の間における圧力差を明確かつ容易に確保することができる。即ち、他の装置を別個に設けることなく、第一部分と第二部分との間の圧力差を確保することができる。

本発明の第九の態様によれば、前記圧縮部は、前記ケーシング内で前記軸線方向に配列され、該軸線方向上流側から吸入した前記作動流体を下流側に向かって順次昇圧する複数の圧縮段を有し、前記第一部分及び前記第二部分は同一の前記圧縮段であり、前記第一部分は該圧縮段における前記第二部分よりも前記軸線方向上流側の部分であってもよい。

この構成によれば、第一部分と第二部分とが同一の圧縮段に設けられ、かつ第一部分は当該圧縮段における第二部分よりも軸線方向上流側の部分とされている。したがって、作動流体の昇圧・圧送に与える影響を最小限に抑えながら、第一部分と第二部分との間の圧力差を維持することができる。一方で、第一空間及び第二空間に向かう作動流体を互いに異なる圧縮段から抽出した場合、各圧縮段における作動流体の圧力損失が増大し、圧縮部の性能に影響が及ぶ可能性がある。しかしながら、上記の構成によればこのような可能性を低減することができる。

本発明によれば、さらに性能の向上したモータポンプを提供することができる。

本発明の第一実施形態に係るモータポンプの構成を示す断面図である。 本発明の第一実施形態に係るモータポンプの変形例を示す断面図である。 本発明の第二実施形態に係るモータポンプの構成を示す断面図である。

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態について、図１を参照して説明する。本実施形態に係るモータポンプ１００は、例えばアンモニア等の有害物質を含む作動流体を外部に漏洩させることなく安全に圧送するために用いられる。図１に示すように、モータポンプ１００は、回転軸１と、駆動部２と、圧縮部３と、ケーシング４と、仕切部材５と、第一接続路６と、均圧部７と、第二接続路８と、を備えている。

回転軸１は、軸線Ａに沿って延びる柱状をなしている。回転軸１は、駆動部２によって回転力を付与されることで軸線Ａ回りに回転する。駆動部２は、回転軸１の外周に一体に固定されたロータコア２１と、ロータコア２１を外周側から囲うステータ２２と、これらロータコア２１、及びステータ２２を覆う駆動部ケーシング４１と、を有している。詳しくは図示しないが、ロータコア２１、及びステータ２２は、それぞれ鉄芯の周囲に巻線を複数回にわたって巻回することで形成されている。駆動部ケーシング４１は、ロータコア２１を軸線Ａに対する径方向外側から覆っている。ステータ２２は、この駆動部ケーシング４１の内周側に固定されている。ロータコア２１、及びステータ２２にそれぞれ電流を印加することで、これらロータコア２１、及びステータ２２の間で誘導電流に基づく電磁力が生じ、ロータコア２１、及び回転軸１が軸線Ａ回りに回転駆動される。

圧縮部３は、軸線Ａ方向に配列された複数（３つ）の圧縮段３Ｐを有する。複数の圧縮段３Ｐは互いに同等の構成を有している。各圧縮段３Ｐは、上記の回転軸１に一体に取り付けられた羽根車３１と、羽根車３１を外周側から覆う圧縮部ケーシング４２と、を有している。羽根車３１は、軸線Ａを中心とする円盤状のディスク３２と、ディスク３２の軸線Ａ方向上流側の面上に設けられた複数のブレード３３と、を有する。複数のブレード３３は、軸線Ａを中心として放射状に配列されている。各ブレード３３は、軸線Ａに対する径方向に延びている。さらに、軸線Ａを含む断面視においてブレード３３は、軸線Ａ方向上流側から下流側に向かうに従って、軸線Ａに対する径方向内側から外側に向かうように次第に湾曲している。

圧縮部ケーシング４２は、ブレード３３を外周側から覆うとともに、当該ブレード３３との間に作動流体が流通する圧縮流路Ｆを画成している。羽根車３１（回転軸１）の回転に伴って圧縮流路Ｆを流通することで、作動流体の圧力が上昇する。軸線Ａ方向下流側の圧縮段３Ｐになるほど、作動流体の圧力が高くなる。なお、本実施形態では、圧縮部３は３つの圧縮段３Ｐを有している。しかしながら、圧縮段３Ｐの数は設計や仕様に応じて適宜変更することが可能である。また、圧縮部ケーシング４２は、接続ケーシング４３を介して、上記の駆動部ケーシング４１と一体に接続されている。接続ケーシング４３は、軸線Ａを中心として、回転軸１を外周側から囲う円筒状をなしている。これら駆動部ケーシング４１、圧縮部ケーシング４２、及び接続ケーシング４３は、全体として一体に形成されたケーシング４を構成する。圧縮部ケーシング４２と接続ケーシング４３との間、及び接続ケーシング４３と駆動部ケーシング４１との間はシールされており、隙間が形成されていない。ケーシング４の軸線Ａ方向上流側の端部は、外部から圧縮前の作動流体を導入するための吸入口４４とされている。圧縮されて高圧となった作動流体は、ケーシング４に形成された不図示の吐出口から外部に取り出されて種々の利用に供される。ケーシング４（駆動部ケーシング４１）の内側における軸線Ａ方向下流側の端部には、回転軸１を回転可能に支持する軸受部４５が配置されている。なお、詳しくは図示しないが、ケーシング４の内側には軸受部４５とともに回転軸１を支持する他の軸受装置が設けられている。

ケーシング４（駆動部ケーシング４１）の内側には、仕切部材５が設けられている。仕切部材５は、軸線Ａを中心とする円筒状をなしており、駆動部ケーシング４１の内側の空間を径方向に２つに区画している。仕切部材５よりも径方向外側の空間は、上記のステータ２２が配置される第一空間Ｖ１とされている。第一空間Ｖ１は、軸線Ａを中心とする円環状をなしている。仕切部材５よりも径方向内側の空間は、上記のロータコア２１が配置される第二空間Ｖ２とされている。第二空間Ｖ２は、軸線Ａを中心とする円柱状をなしている。第一空間Ｖ１と第二空間Ｖ２との間では、仕切部材５によって気密性・液密性が保たれている。仕切部材５は、例えば樹脂やセラミックスを含む電気絶縁性の材料で一体に形成されている。第二空間Ｖ２内には、圧縮部３から圧送された作動流体の一部が流通している。一方で、第一空間Ｖ１には、作動流体とは異なる流体（絶縁流体）が流通している。絶縁流体は、作動流体よりも高い電気絶縁性を有している。

第一接続路６は、ケーシング４の外側を通って上記の第一空間Ｖ１と圧縮部３とを接続する配管である。より具体的には、第一接続路６の一端は第一空間Ｖ１に接続され、他端は圧縮部３における第一部分Ｐ１に接続されている。ここで、圧縮部３の第一部分Ｐ１とは、複数（３つ）の圧縮段３Ｐのうち、軸線Ａ方向における最も下流側（高圧側）の圧縮段３Ｐよりも上流側（低圧側）の圧縮段３Ｐを指している。本実施形態では一例として、軸線Ａ方向上流側（低圧側）から数えて２つ目の圧縮段３Ｐが第一部分Ｐ１とされている。より具体的には、本実施形態では、第一接続路６の他端は圧縮段３Ｐ内に形成された圧縮流路Ｆの径方向外側の端部に接続されている。

第一接続路６上には均圧部７が設けられている。均圧部７は、筒状のシリンダチューブ７１と、シリンダチューブ７１内で進退動するピストン７２と、を有している。ピストン７２は、シリンダチューブ７１内の空間を、空間７３と空間７４の２つに区画している。空間７３は上記の第一部分Ｐ１側に連通し、空間７４は上記の第一空間Ｖ１側に連通している。ピストン７２は、空間７４及び空間７３の圧力差に基づいて、シリンダチューブ７１内で進退動する。ピストン７２が進退動することにより、空間７４及び空間７３の容積が変化する。これにより、空間７４側の圧力と空間７３側の圧力が互いに近付く方向に変化する。

上述の接続ケーシング４３の内周面Ｓ１と、当該接続ケーシング４３内に収容された回転軸１の外周面Ｓ２との間には、軸線Ａに対する径方向に広がる円環状の空間が形成されている。この空間は第二接続路８とされている。即ち、第二接続路８は、圧縮部３における軸線Ａ方向の最も下流側（高圧側）の圧縮段３Ｐと、上述の第二空間Ｖ２とを接続している。第二接続路８を通じて、圧縮部３で圧縮された作動流体は駆動部２内（第二空間Ｖ２内）に到達する。

続いて、本実施形態に係るモータポンプ１００の動作について説明する。モータポンプ１００を駆動するに当たっては、まず駆動部２に電力が供給される。これにより、駆動部２は回転軸１を軸線Ａ回りに回転させる。回転軸１の回転に伴って上述の羽根車３１が回転する。その結果、吸入口４４から導入された作動流体は、軸線Ａ方向上流側から下流側に向かって流通し、その中途で複数（３つ）の圧縮段３Ｐを通過することで順次昇圧される。高圧となった作動流体は、ケーシング４に形成された吐出口を通じて外部に取り出される。また、この時、高圧の作動流体は、上述の第二接続路８を通じて第二空間Ｖ２内にも到達する。即ち、第二空間Ｖ２内における作動流体の圧力は、圧縮部３によって圧縮された作動流体の圧力と等しくなる。

ここで、上記の仕切部材５のように有底円筒状の部材は、内圧（内周側からの圧力）による張力には十分に抗し得る一方で、外圧（外周側からの圧力）による圧縮力には弱いことが知られている。したがって、仕切部材５の耐久性を維持する上では、仕切部材５の内側の空間（即ち、第二空間Ｖ２）の圧力が、仕切部材５の外側の空間（即ち、第一空間Ｖ１）の圧力よりもわずかに高い状態であることが望ましい。

そこで、本実施形態では上述の第一接続路６によって、第一空間Ｖ１と圧縮部３の第一部分Ｐ１とが接続されている。上述のように、第一部分Ｐ１とは、複数（３つ）の圧縮段３Ｐのうち、軸線Ａ方向における最も下流側（高圧側）の圧縮段３Ｐよりも上流側（低圧側）の圧縮段３Ｐとされている。本実施形態では、軸線Ａ方向上流側（低圧側）から数えて２つ目の圧縮段３Ｐが第一部分Ｐ１である。さらに、第一接続路６上には均圧部７が設けられている。均圧部７のピストン７２が進退動することで、ピストン７２によって区画された空間７４及び空間７３の容積が変化する。これにより、空間７４側の圧力と空間７３側の圧力が互いに近付く方向に変化する。即ち、第一空間Ｖ１内における絶縁流体の圧力が、第一部分Ｐ１における作動流体の圧力と等しくなる。第一部分Ｐ１における作動流体の圧力は、第二部分Ｐ２（圧縮部３における最も高圧側の圧縮段３Ｐ）の作動流体の圧力よりも低い。したがって、第二空間Ｖ２内における作動流体の圧力は、第一空間Ｖ１内における絶縁流体の圧力よりも高くなる。その結果、仕切部材５に加わる負荷分布が適正化される。

以上説明したように、本実施形態に係る構成によれば、ステータ２２が配置された第一空間Ｖ１が、第一接続路６によって圧縮部３の第一部分Ｐ１と接続されている。さらに、ロータコア２１が配置された第二空間Ｖ２は、第二接続路８によって圧縮部３の第二部分Ｐ２と接続されている。第二部分Ｐ２では、作動流体の圧力が第一部分Ｐ１の作動流体の圧力よりも高い。したがって、第二空間Ｖ２の圧力を第一空間Ｖ１の圧力よりも高くすることができる。即ち、仕切部材５の内側の圧力が外側の圧力よりも高い状態となる。その結果、仕切部材５に対する負荷を小さく抑えることができる。言い換えると、仕切部材５に要求される厚さや強度を低くすることができる。これにより、例えば仕切部材５を、従来の金属に代えて、樹脂やセラミック等のように電気絶縁性を有する材料で形成することが可能となる。その結果、ステータ２２とロータコア２１との間で生じるうず電流等のノイズが抑制され、駆動部２の性能を向上させることができる。駆動部２の性能が向上することによって、モータポンプ１００としての性能も向上させることができる。

さらに、上記の構成によれば、均圧部７によって第一接続路６が第一部分Ｐ１側と第一空間Ｖ１側とに区画される。即ち、圧縮部３（第一部分Ｐ１）を流通する作動流体が、駆動部２（第一空間Ｖ１）に流入することがない。したがって、第一空間Ｖ１内に、作動流体とは異なる種類の流体を流通させることができる。例えば、作動流体よりも良好な電気絶縁性を有する流体を第一空間Ｖ１内に流通させることができる。その結果、ロータコア２１とステータ２２との間で生じるノイズがさらに低減されるため、駆動部２の性能をさらに向上させることができる。

加えて、均圧部７はシリンダチューブ７１と、ピストン７２と、を有している。第一部分Ｐ１側と第一空間Ｖ１側との圧力差に応じて、ピストン７２がシリンダチューブ７１内で進退動する。即ち、第一空間Ｖ１側の圧力が上昇した場合には、ピストン７２が第一部分Ｐ１側に移動することで、ピストン７２の両側におけるシリンダチューブ７１内の容積が変化する。その結果、第一部分Ｐ１と第一空間Ｖ１との間における圧力差が小さくなる。即ち、第一空間Ｖ１の圧力を、第一部分Ｐ１の圧力に近付くように変化させることができる。

さらに加えて、上記の構成によれば、第一接続路６がケーシング４の外側を通る配管であることから、例えば第一接続路６がケーシング４の内部に形成されている場合に比べて、組立やメンテナンスをより容易に行うことができる。一方で、第二接続路８がケーシング４と回転軸１との間の空間であることから、第二接続路８を配管で形成した場合に比べて、装置全体の寸法体格を小さく抑えることもできる。

さらに、上記の構成によれば、圧縮部３が複数の圧縮段３Ｐを有することから、１つのみの圧縮段３Ｐを有する構成に比べて、モータポンプ１００の楊程を大きくすることができる。さらに、軸線Ａ方向上流側から下流側に向かうに従って、各圧縮段３Ｐにおける作動流体の圧力が大きくなっている。したがって、第一部分Ｐ１と第二部分Ｐ２とを、互いに異なる圧縮段３Ｐにそれぞれ設けることで、両者の間における圧力差を明確かつ容易に確保することができる。即ち、他の装置を別個に設けることなく、第一部分Ｐ１と第二部分Ｐ２との間の圧力差を確保することができる。

以上、本発明の第一実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第一実施形態では、圧縮部３の複数（３つ）の圧縮段３Ｐのうち、軸線Ａ方向上流側から数えて２つ目の圧縮段３Ｐが第一部分Ｐ１である例について説明した。しかしながら、第一部分Ｐ１とされる圧縮段３Ｐは、第一空間Ｖ１と第二空間Ｖ２との間の圧力差に基づいて適宜設定されてよい。また、圧縮段３Ｐの設けられる数も上記に限定されず、２つ以下や４つ以上であってもよい。

さらに、上記実施形態では、均圧部７としてシリンダチューブ７１及びピストン７２を用いた例について説明した。しかしながら、均圧部７の構成はこれに限定されず、他の例としてシリンダチューブ７１内に可撓性の膜材を設ける構成を採ることも可能である。この場合、圧力差に応じて膜材が変形することで上記のピストン７２と同様の作用効果を得ることができる。

加えて、上記実施形態では、第一接続路６の他端は圧縮段３Ｐ内に形成された圧縮流路Ｆの最も径方向外側に接続されている例について説明した。しかしながら、第一接続路６の態様は上記に限定されず、例えば図２に示すように、圧縮流路Ｆの中途位置から作動流体を抽出する構成を採ることも可能である。この構成によれば、第一接続路６の他端が設けられる位置の自由度を上げることができる。その結果、第一空間Ｖ１内における絶縁流体の圧力を、圧縮段３Ｐの内部における作動流体の圧力に応じてさらに精緻に調整することができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図３を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図３に示すように、本実施形態に係るモータポンプ２００は、上述の第二空間Ｖ２と圧縮部３とを接続する第三接続路９と、圧力調整部１０と、をさらに備えている。

第三接続路９は、圧縮部３における第二空間Ｖ２よりも作動流体の圧力が低い部分（第三部分Ｐ３）と第二空間Ｖ２とを接続している。本実施形態では、上述の吸入口４４と軸線Ａ方向における最も上流側（低圧側）の圧縮段３Ｐとの間の部分が第三部分Ｐ３とされている。圧力調整部１０は、第三接続路９における第二空間Ｖ２側を流通する作動流体の圧力が、第三部分Ｐ３側を流通する作動流体の圧力よりも高い状態に維持する。より具体的には、圧力調整部１０としてオリフィスが好適に用いられる。オリフィスは、管の延在方向上流側から下流側にかけて、流路断面積が縮小するように形成された配管部材である。オリフィスを通過することによって、当該オリフィスの下流側では作動流体の圧力が上流側に比べて低くなり、流速は高くなる。

この構成によれば、第二空間Ｖ２と第三部分Ｐ３とが第三接続路９によって接続され、当該第三接続路９上には圧力調整部１０が設けられている。圧力調整部１０は、第二空間Ｖ２側の作動流体の圧力が、第三部分Ｐ３側の前記作動流体の圧力よりも高い状態で維持する。さらに、第三部分Ｐ３側では作動流体の流速が高くなる。ここで、第二空間Ｖ２内では、作動流体はモータコアの冷却にも寄与する。上記の構成によれば、第三接続路９を通じて作動流体が圧縮部３と駆動部２との間を循環することから、作動流体が第二空間Ｖ２内で滞留している場合に比べて、ロータコア２１の冷却を促進することができる。また、作動流体の性質によっては、第二空間Ｖ２内で滞留することで凝固や沈殿を生じる可能性がある。しかしながら、上記の構成では作動流体が滞留せずに循環することから、凝固や沈殿を回避することができる。言い換えると、作動流体の性質による制約を受けることなく、あらゆる環境下でモータポンプ２００を使用することができる。

以上、本発明の第二実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、圧縮段３Ｐの設けられる数は上記に限定されず、２つ以下や４つ以上であってもよい。さらに、上記実施形態では、圧縮部３の吸入口４４近傍の部分を第三部分Ｐ３とした例について説明した。しかしながら、第三部分Ｐ３の位置は上記に限定されず、第二空間Ｖ２よりも作動流体の圧力が低い限りにおいて、圧縮部３内のいかなる部分も第三部分Ｐ３として設定することが可能である。

１…回転軸
２…駆動部
３…圧縮部
４…ケーシング
５…仕切部材
６…第一接続路
７…均圧部
８…第二接続路
９…第三接続路
１０…圧力調整部
２１…ロータコア
２２…ステータ
３１…羽根車
３２…ディスク
３３…ブレード
４１…駆動部ケーシング
４２…圧縮部ケーシング
４３…接続ケーシング
４４…吸入口
７１…シリンダチューブ
７２…ピストン
７３…空間
７４…空間
１００，２００…モータポンプ
３Ｐ…圧縮段
Ａ…軸線
Ｆ…圧縮流路
Ｐ１…第一部分
Ｐ２…第二部分
Ｐ３…第三部分
Ｓ１…内周面
Ｓ２…外周面
Ｖ１…第一空間
Ｖ２…第二空間

Claims (9)

1. 軸線回りに回転可能な回転軸と、
   該回転軸の外周に一体に固定されたロータコア、及び該ロータコアを外周側から囲うステータを有する駆動部と、
   該回転軸とともに回転することで作動流体を圧縮する圧縮部と、
   これら回転軸、駆動部及び圧縮部を囲うケーシングと、
   前記ケーシング内で前記ステータが配置された第一空間と、前記ロータコアが配置された第二空間とを径方向に区画する仕切部材と、
   前記圧縮部における前記作動流体が流通する第一部分と、前記第一空間とを接続する第一接続路と、
   前記圧縮部における前記第一部分よりも流通する前記作動流体の圧力が高い第二部分と、前記第二空間とを接続する第二接続路と、
   を備えるモータポンプ。
2. 前記第一接続路上に設けられ、該第一接続路を前記第一部分側と前記第一空間側とに区画するとともに、前記第一部分側の圧力と前記第一部分側の圧力とが互いに近付くように調整する均圧部をさらに備える請求項１に記載のモータポンプ。
3. 前記均圧部は、前記第一接続路上に設けられたシリンダチューブと、該シリンダチューブ内の空間を前記第一部分側と前記第一空間側との間で進退動するピストンと、を有する請求項２に記載のモータポンプ。
4. 前記第一接続路は、前記第一部分から前記ケーシングの外側を通って前記第一空間に接続された配管であり、
   前記第二接続路は、前記圧縮部と前記駆動部との間における前記ケーシングと前記回転軸との間の空間である請求項１から３のいずれか一項に記載のモータポンプ。
5. 前記圧縮部における前記第二空間よりも前記作動流体の圧力が低い第三部分と、前記第二空間とを接続する第三接続路と、
   前記第三接続路上に設けられ、該第三接続路における前記第二空間側の前記作動流体の圧力が、前記第三部分側の前記作動流体の圧力よりも高い状態で前記作動流体を流通させる圧力調整部と、
   をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載のモータポンプ。
6. 前記仕切部材は、電気絶縁性を有する材料で形成されている請求項１から５のいずれか一項に記載のモータポンプ。
7. 前記第一空間は、前記作動流体よりも高い電気絶縁性を有する流体で満たされている請求項１から６のいずれか一項に記載のモータポンプ。
8. 前記圧縮部は、前記ケーシング内で前記軸線方向に配列され、該軸線方向上流側から吸入した前記作動流体を下流側に向かって順次昇圧する複数の圧縮段を有し、
   前記第一部分及び前記第二部分は互いに異なる前記圧縮段であり、前記第一部分は前記第二部分よりも前記軸線方向における上流側の前記圧縮段である請求項１から７のいずれか一項に記載のモータポンプ。
9. 前記圧縮部は、前記ケーシング内で前記軸線方向に配列され、該軸線方向上流側から吸入した前記作動流体を下流側に向かって順次昇圧する複数の圧縮段を有し、
   前記第一部分及び前記第二部分は同一の前記圧縮段であり、前記第一部分は該圧縮段における前記第二部分よりも前記軸線方向上流側の部分である請求項１から７のいずれか一
   項に記載のモータポンプ。

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