JPH04179896A - 宇宙用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は宇宙搭載装置の水循環システムに適用される。

宇宙用ポンプに関する。

〔従来の技術〕

従来の水ポンプは第３図（ａ）に示すように、水ポンプ
１１、モータ１２、ドライバユニット１３がそれぞれ個
別のものと、同図（ｂ）に示すように水ポンプ１１とモ
ータ１２は一体型であるが、ドライバユニット１３は別
なものとがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の水ポンプを宇宙用として使用する場合、以下の点
が問題となる。

（１）小型軽量化 宇宙用として使用する場合収納スペースや搭載重量に制
限があるため、できるかぎり小型化、軽量化しなければ
ならない。

（２）長期耐久性 宇宙空間では、容易にメインテナンスすることが困難な
ため、できる限り長期耐久性を備えたものが要求される
。

（３）耐環境性 打ち上げ時及び宇宙空間での環境に耐え得るものでなけ
ればならない、又宇宙空間では熱対流がないため、モー
タの強制冷却構造が必要となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するため次の手段を講する。

すなわち、宇宙用ポンプとして一端に開端を持ち他端に
閉端を持つ筒形のケーシングと、同ケーシング内に同軸
に配置される中空形の回転軸と、同回転軸の上記ケーシ
ングの開端側に設けられたポンプインペラと、上記回転
軸の上記ケーシングの閉端側に設けられるマグネットロ
ータと、上記マグネットロータに対向して上記ケーシン
グ内に設けられるステータコイルと、上記ケーシングの
開端側に設けられ上記回転軸を回転可能に支持する第１
の流体通路付ベアリング手段と、上記ケーシングの閉端
内面に設けられ上記回転軸を回転可能に支持する第２の
流体通路付ベアリング手段と、上記ケーシングの閉端外
面に設けられ上記ステータコイルを電気駆動する駆動お
よび制御手段とを備えてなることを特徴とする宇宙用ポ
ンプ。

〔作　用〕

上記手段において、宇宙にて流体を移動させるとき、ス
テータコイルが駆動および制御手段により電気駆動され
ると、ステータコイルとマグネットロータとはブラシレ
スモータとして動作し、マグネットロータが回転する。

するとポンプインペラが回転し流体は開端から吸込れ第
１の流体通路付ベアリング手段の流体通路、ステータコ
イルとマグネットロータ部、第２の流体１１１′ｍ付ベ
アリング手段の流体通路および、閉端側の回転軸の中空
孔を経て開端例の中空孔から吹き出される。この間流体
は各部を冷却しながら流れる。　　以上のようにして、
自冷動式の宇宙用のコンパクトなポンプかえられる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図と第２図によって説明する。

第１図にて、筒形のケーシング本体６が設けられる。ケ
ーシング本体６の一端にはベアリング受ａを中央部に持
つ、後ふた７が当てられボルト５付されている。また他
端には入口が絞ぼられた前ぶた８が取付けられている。

これらがケーシングとなる。

ケーシング内に、同軸に中空形の回転軸９が配置される
。ケーシング本体６の前端部に第１のベアリング１０ａ
を介して、後ふた７のベアリング受けに第２のベアリン
グ１０ｂを介して回転軸９は回転可能に取付けられる。

各ベアリング１０ａ、１０ｂには流体通路す、　　ｃが
ついている。

回転軸９の前ぶた８部には、ポンプインペラ（パルスケ
型）ｌが着脱可能に取付けられる。さらにケーシング本
体６部にはマグネットロータ３が設けられる。またマグ
ネットロータ３に対向して、ケーシング本体６内にステ
ータコイル２が設けられる。

後ふた７の外面には駆動および制御装Ｗ４が設けられる
。駆動および制御装置４の回路図を第２図に示す。

モータ電源からの電力はＦＥＴ（Ｉｔ界効果トランジス
タ）スイッチ回路４ａ、フィルタ４ｂを経てステータコ
イル２へ送られる。また制御電源からの電気はゲートド
ライブ用発進回路４ｆ、ゲートドライブ用整流回ｊ１４
ｇを経てＦＥＴスイッチ回路４ａへ送られる。またドラ
イブ信号同ｔＭ４ｅへも送られる。さらに磁極センサ２
ａからの信号はドライブ信号回路４ｅを経てゲートドラ
イブ用発信回路４ｆへ送られる。

以上の宇宙用ポンプにおいて、駆動および制御装置４は
ＦＥＴ（を界効果トランジスタ）スイッチ回路４ａによ
りゲート・ドライブ信号に従ってＦＥＴ４ａがＯＮ・０
ＦＦＬ、マグネットロータ３を駆動しブラシレスモータ
として動作する。なおフィルタ４ｂはモータ４ｃの出力
信号のノイズを低減する。

すなわち、ドライブ信号回路４ｅはケーシング本体６内
に取付けられた磁極センサ４ｄによる磁極位置検出信号
からマグネットロータ３位置に合ったゲート・ドライブ
用の信号を出力する。ゲート・ドライブ用発振回路４ｆ
はドライブ信号回路４ｅから信号が入力されたとき、ゲ
ート・ドライブ用発振回路４ｆが発振し、トランスの一
次側に交流が入力される。ゲート・ドライブ用整流回路
４ｇはゲート・ドライブ用振回路路４ｆによりトランス
の二次側に出る交流出力を半波整流する。

この半波整流の電圧によりＦＥＴ４　ａのゲートをドラ
イブする。

以上のようにして、マグネットロータ３が高速回転する
。すると小型のポンプインペラ１が高速回転し水は開端
から吸込れ第１のベアリング１０ａの流体通路ｂ、ステ
ータコイル２とマグネットロータ３部、第２のベアリン
グ１０ｂの流体通路Ｃおよび、閉端側の回転軸９の中空
孔を経て開端例の中空孔から吹き出される。この量水は
各部を冷却しながら流れる。　吐出量、吐出圧はポンプ
インペラーならびに駆動および制御装Ｗ４を、交換する
ことにより多用途に使用される。

以上のようにして、自冷動式の宇宙用のコンパクトなポ
ンプかえられる。

〔発明の効果］ 以上に説明したように本発明によれば宇宙ライフサイエ
ンス実験装置を始めとして将来の宇宙ステージ式ンの開
発にも不可欠な要素部品である小型軽量な宇宙用ポンプ
かえられる。従って今後の宇宙搭載装置の開発に大きく
貢献するものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の縦断面図、第２図は同実
施例の駆動および制御装置の回路図、第Ｆｒａ　（ａ）
、　（ｂ）は、従来例のポンプ構成図である。 １：ポンプインペラ−２＝ステータコイル３：マグネッ
トロータ ４：駆動および制御装置　５：接続ボルト代理人　　弁
理士　　坂　　間　　　　院外２名 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端に開端を持ち他端に閉端を持つ筒形のケーシングと
   、同ケーシング内に同軸に配置される中空形の回転軸と
   、同回転軸の上記ケーシングの開端側に設けられたポン
   プインペラと、上記回転軸の上記ケーシングの閉端側に
   設けられるマグネットロータと、上記マグネットロータ
   に対向して上記ケーシング内に設けられるステータコイ
   ルと、上記ケーシングの開端側に設けられ上記回転軸を
   回転可能に支持する第１の流体通路付ベアリング手段と
   、上記ケーシングの閉端内面に設けられ上記回転軸を回
   転可能に支持する第２の流体通路付ベアリング手段と、
   上記ケーシングの閉端外面に設けられ上記ステータコイ
   ルを電気駆動する駆動および制御手段とを備えてなるこ
   とを特徴とする宇宙用ポンプ。