JPH05111216A - モータ一体型ポンプ装置および発電機 - Google Patents

モータ一体型ポンプ装置および発電機

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JPH05111216A
JPH05111216A JP26091291A JP26091291A JPH05111216A JP H05111216 A JPH05111216 A JP H05111216A JP 26091291 A JP26091291 A JP 26091291A JP 26091291 A JP26091291 A JP 26091291A JP H05111216 A JPH05111216 A JP H05111216A
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JP
Japan
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casing
rotor yoke
rotor
fluid
generator
Prior art date
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Pending
Application number
JP26091291A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazumi Nishiura
和美 西浦
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の小形化および構造の簡素化を図り得る
と共に、保守管理を容易にできる、モータ一体型ポンプ
装置および発電機を提供する。 【構成】 内部が流体12の通路13と連通するように
設けられるケーシング11の外周部にステータ17を設
け、ケーシング11の内部にロータ21を軸受22,2
2を介して回転可能に配設している。ロータヨーク19
の内部にはこれと一体に回転するように羽根25を設け
ている。ロータ21が回転すると、羽根25も一体に回
転し、その羽根25の回転に伴い流体12をケーシング
11内から送り出すことにより、ポンプとして機能す
る。上述とは逆に、流体12により羽根25を回転させ
るようにすると、ステータコイル16に誘起電圧が生
じ、この電圧を取り出すことで発電機として利用するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、羽根を回転させること
によって流体を送り出すモータ一体型ポンプ装置、およ
び流体により羽根を回転させることによって電圧を発生
させる発電機に関する。
【0002】
【従来の技術】ポンプ装置の従来構造を図5に示す。同
図において、ケーシング1は、略L字形をなしていて、
両端部が流体の通路2にこれと連通するように接続され
る。ケーシング1の外側にモータ3を取り付けると共
に、ケーシング1の内部に羽根4を配設し、モータ3の
回転を動力伝達機構5、パッキン機構6、および動力軸
7を介し羽根4に伝達してこれを回転させることによ
り、流体8を一方から他方へ送り出すようになってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来構成のも
のでは、ケーシング1の外側にモータ3を取り付けてい
るためポンプ装置全体が大形化すると共に、モータ3と
ケーシング1内の羽根4との間に動力伝達機構5、パッ
キン機構6、および動力軸7を必要とするため、構造が
複雑になるという欠点がある。また、特にパッキン機構
6を必要とするため、これの保守に手間がかかるという
欠点がある。
【0004】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、装置の小形化および構造の簡素化を
図り得ると共に、保守管理を容易にできる、モータ一体
型ポンプ装置および発電機を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のモータ一体型ポ
ンプ装置は、内部が流体の通路と連通するように設けら
れるケーシングと、ステータコイルを備えて前記ケーシ
ングの外周部に設けられたステータと、前記ケーシング
の内部に回転可能に配設された円筒状をなすロータヨー
クと、このロータヨークの外周部に設けられたロータマ
グネットと、前記ロータヨークの内部にこのロータヨー
クと一体に回転するように設けられ、その回転に伴い流
体を送り出す羽根とを具備して成る構成としたものであ
る。
【0006】また、本発明の発電機は、内部が流体の通
路と連通するように設けられるケーシングと、ステータ
コイルを備えて前記ケーシングの外周部に設けられたス
テータと、前記ケーシングの内部に回転可能に配設され
た円筒状をなすロータヨークと、このロータヨークの外
周部に設けられたロータマグネットと、前記ロータヨー
クの内部に設けられ、前記ケーシングの内部を通過する
流体によってロータヨークと一体に回転される羽根とを
具備して成る構成としたものである。
【0007】そして、上記モータ一体型ポンプ装置また
は発電機において、ロータヨークとケーシングとの間に
軸受を設ける構成とすることが好ましい。
【0008】
【作用】上記したモータ一体型ポンプ装置によれば、流
体が通るケーシングの内部にロータに相当する部分を配
設しているから、ケーシングの外側にモータ全体を取り
付ける構成に比べて、装置の小形化を図り得る。また、
羽根をケーシングの内部に配設したロータヨークにこれ
と一体に回転するように設けているから、羽根とモータ
との間に動力伝達機構やパッキン機構等を必要とする構
成に比べて、構造の簡素化を図り得る。
【0009】また、上記した発電機によれば、上述のモ
ータ一体型ポンプ装置と同様に、ケーシングの内部にロ
ータ部分を配設していることにより、ケーシングの外側
に発電機全体を取り付ける構成に比べて、装置の小形化
を図ることができ、羽根をケーシングの内部に配設した
ロータヨークにこれと一体に回転するように設けている
ことにより、羽根と発電機との間に動力伝達機構やパッ
キン機構等を必要とする構成に比べて、構造の簡素化を
図り得る。
【0010】そして、ロータヨークとケーシングとの間
に軸受を設けた場合には、ロータヨークをこれの外周部
で支持することになって、シャフトを必要としなくな
る。従って、羽根の中心にシャフトが存しないから、そ
の分流体の流路抵抗を小さくできる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を冷媒循環用のポンプ装置に適
用した第1実施例につき図1および図2を参照して説明
する。
【0012】ケーシング11は、中央部に径大部11a
を有した段付き筒状をなし、両端部が流体たる冷媒12
の通路13を形成するダクト14,14に接続されてお
り、このケーシング11の内部と通路13とが連通して
いる。ケーシング11は、例えば非磁性金属により構成
している。
【0013】ケーシング11の外周部には、円筒状をな
すステータコア15と、このステータコア15に巻装し
たステータコイル16とから成るステータ17を固着し
ている。このうち、ステータコア15はけい素鋼板を多
数積層して成り、表面に粉体絶縁(PI絶縁)を施して
いる。ステータコイル16は、例えばポリウレタン絶縁
線を使用している。
【0014】上記ステータ17は、ケーシング11に取
り付けたカバー18により覆われている。
【0015】ケーシング11のうち上記径大部11aの
内部に円筒状をなすロータヨーク19を配設し、このロ
ータヨーク19の外周部に円筒状をなすロータマグネッ
ト20を接着固定している。このうち、ロータヨーク1
9は例えばパーメンジュール材(鉄とコバルトの磁性合
金)を円筒状に成形して構成しており、また、ロータマ
グネット20は希土類マグネット材を円筒状に成形した
後、着磁して構成したものである。
【0016】これらロータヨーク19とロータマグネッ
ト20とによりロータ21を構成している。
【0017】このロータ21のうちロータヨーク19の
上下両端部の外周部が軸受22を介してケーシング11
に回転可能に支持されており、ロータマグネット20の
外周面とケーシング11の内周面との間に所定のギャッ
プGを形成している。
【0018】軸受22は、詳細には図2に示すように、
ケーシング11の内周部に固着された断面L字状をなす
環状の第1の軸受素子23と、ロータヨーク19の外周
部に固着された断面矩形状をなす環状の第2の軸受素子
24とから構成されている。これら第1および第2の軸
受素子23,24は、共にセラミックにより構成してい
る。
【0019】そして、上記ロータヨーク19の内部に、
多数枚の板材25aを組み合わせて構成された羽根25
を配設している。この羽根25は、ロータヨーク19の
中心部において各板材25a同士を固着すると共に、各
板材25aの端縁部をロータヨーク19の内周面に固着
している。
【0020】上記構成において、ステータコイル16に
通電すると、ステータ17に磁界が生じ、これに基づき
ロータ21に回転力が生じ、軸受22で支持されたその
ロータ21が回転する。このとき、ブラシレスDCモー
タと同様な制御を行うことによってロータ21の回転を
制御する。
【0021】このようにしてロータ21が回転すると、
これと一体に羽根25が回転し、この羽根25の回転に
伴い、ケーシング11内の冷媒12が送り出されて通路
13内を循環するようになり、ポンプとして機能する。
【0022】上記した第1実施例によれば、流体として
の冷媒12が通るケーシング11の内部にロータ21を
配設しているから、ケーシングの外側にモータ全体を取
り付けるようにしていた従来構成に比べて、装置の小形
化を図ることができる。
【0023】また、羽根25をケーシング11の内部に
配設したロータヨーク19にこれと一体に回転するよう
に設けているから、羽根とモータとの間に動力伝達機構
やパッキン機構等を必要とする従来構成とは違い、それ
ら動力伝達機構やパッキン機構等を必要とせず、構造の
簡素化を図ることができる。このとき、特にパッキン機
構が不要となることにより、保守管理が容易となる。
【0024】さらに、ロータヨーク19とケーシング1
1との間に軸受22を設け、ロータヨーク19をこれの
外周部で支持するようにしているから、シャフトを必要
としなくなる。従って、羽根25の中心にシャフトが存
しないから、その分冷媒12の流路抵抗を小さくできる
利点がある。
【0025】加えて、羽根25は外周部がロータヨーク
19に支持される構造であるから、その羽根25の強度
の向上を図ることができ、またこれに合わせて、ロータ
ヨーク19の強度の向上も図ることができる。
【0026】また、上記したようにモータをポンプ装置
と一体化しながらも、充電部であるステータ17部分は
ケーシング11により流体(冷媒12)とは遮蔽されて
いるから、流体による絶縁劣化の虞がない。
【0027】図3は本発明の第2実施例を示すものであ
り、この第2実施例は、通路13を流れる流体として、
冷媒12に代えて例えば水26を用い、そして本装置を
発電機として用いるようにしたところが上記第1実施例
とは異なっている。
【0028】すなわち、この第2実施例において、通路
13に水26を一定速度以上の流速で流すと、ケーシン
グ11内を通過する水26によって羽根25がロータ2
1と一体に回転し、そのロータ21の回転に基づき、ロ
ータマグネット20による回転磁界がステータコア15
に作用し、これに伴いステータコイル16に誘起電圧が
発生する。この電圧を取り出すことにより、水力発電機
として利用することができる。
【0029】また、図4は本発明の第3実施例を示すも
のであり、この第3実施例は、ステータコイル16に電
圧計27を接続し、本装置を水量計として用いるように
したところが上記第2実施例とは異なっている。
【0030】すなわち、この第3実施例において、第2
実施例と同様にケーシング11内を通過する水26によ
って羽根25がロータ21と一体に回転し、そのロータ
21の回転に基づき、ロータマグネット20による回転
磁界がステータコア15に作用し、これに伴いステータ
コイル16に誘起電圧が発生し、この電圧が電圧計27
に表示される。
【0031】この電圧計27に表示される電圧値は羽根
25の回転速度、ひいてはケーシング11内を流れる水
26の流量に比例するので、水量計として利用すること
ができる。
【0032】これら第2および第3実施例においても、
上記した第1実施例と同様な作用効果を得ることができ
る。
【0033】
【発明の効果】請求項1に記載のモータ一体型ポンプ装
置においては、流体が通るケーシングの内部にロータ部
分を配設しているから、ケーシングの外側にモータ全体
を取り付ける構成に比べて、装置の小形化を図り得る。
また、羽根をケーシングの内部に配設したロータヨーク
にこれと一体に回転するように設けているから、羽根と
モータとの間に動力伝達機構やパッキン機構等を必要と
する構成に比べて、構造の簡素化を図ることができ、し
かも、パッキン機構を不要にできることにより、保守管
理が容易になる。
【0034】さらに、ケーシングの内部にロータ部分を
配設しながらも、充電部であるステータ部分はケーシン
グにより流体とは遮蔽されているから、流体による絶縁
劣化の虞がない等、優れた効果を奏する。
【0035】また、請求項2に記載の発電機において
も、上述のモータ一体型ポンプ装置と同様な作用効果を
奏する。
【0036】そして、請求項3に記載のモータ一体型ポ
ンプ装置においては、ロータヨークとケーシングとの間
に軸受を設けることにより、ロータヨークをこれの外周
部で支持することになって、シャフトを必要としなくな
る。従って、羽根の中心にシャフトが存しなくなるか
ら、その分流体の流路抵抗を小さくできる。
【0037】また、請求項3に記載の発電機において
も、上述のモータ一体型ポンプ装置と同様な作用効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図
【図2】軸受部分の拡大断面図
【図3】本発明の第2実施例を示す図1相当図
【図4】本発明の第3実施例を示す図1相当図
【図5】従来構成を示す図1相当図
【符号の説明】
11はケーシング、12は冷媒(流体)、13は通路、
15ステータコア、16はステータコイル、17はステ
ータ、19はロータヨーク、20はロータマグネット、
21はロータ、22は軸受、25は羽根、26は水(流
体)、27は電圧計である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部が流体の通路と連通するように設け
    られるケーシングと、ステータコイルを備えて前記ケー
    シングの外周部に設けられたステータと、前記ケーシン
    グの内部に回転可能に配設された円筒状をなすロータヨ
    ークと、このロータヨークの外周部に設けられたロータ
    マグネットと、前記ロータヨークの内部にこのロータヨ
    ークと一体に回転するように設けられ、その回転に伴い
    流体を送り出す羽根とを具備して成るモータ一体型ポン
    プ装置。
  2. 【請求項2】 内部が流体の通路と連通するように設け
    られるケーシングと、ステータコイルを備えて前記ケー
    シングの外周部に設けられたステータと、前記ケーシン
    グの内部に回転可能に配設された円筒状をなすロータヨ
    ークと、このロータヨークの外周部に設けられたロータ
    マグネットと、前記ロータヨークの内部に設けられ、前
    記ケーシングの内部を通過する流体によってロータヨー
    クと一体に回転される羽根とを具備して成る発電機。
  3. 【請求項3】 ロータヨークとケーシングとの間に軸受
    を設けたことを特徴とする請求項1記載のモータ一体型
    ポンプ装置または請求項2記載の発電機。
JP26091291A 1991-10-09 1991-10-09 モータ一体型ポンプ装置および発電機 Pending JPH05111216A (ja)

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