JPH08144987A - 遠心モータポンプ - Google Patents
遠心モータポンプInfo
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- JPH08144987A JPH08144987A JP30991594A JP30991594A JPH08144987A JP H08144987 A JPH08144987 A JP H08144987A JP 30991594 A JP30991594 A JP 30991594A JP 30991594 A JP30991594 A JP 30991594A JP H08144987 A JPH08144987 A JP H08144987A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- casing
- magnetic
- side plate
- motor pump
- Prior art date
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 メカニカルシールを不要として、移送流体の
漏洩を防ぎかつ、メカニカルシールの保守、点検や修理
のための必要であったコストを省くことを目的としてい
る。 【構成】 ケーシング内に羽根車をその軸線に沿って回
転自在に設け、上記羽根車の主板あるいは側板を磁性材
で形成し、この主板または側板の表面に半径方向に延び
る溝を形成し、上記ケーシングの内面に放射状のスロッ
トを設け、このスロットに、回転トルクと軸方向磁気吸
引力を同時に発生する固定子・ディスク形スラスト軸受
制御磁極兼用の励磁巻線を収容し、これにより、ケーシ
ングと羽根車の間にディスク形ベアリングレスリラクタ
ンスモータを構成した。
漏洩を防ぎかつ、メカニカルシールの保守、点検や修理
のための必要であったコストを省くことを目的としてい
る。 【構成】 ケーシング内に羽根車をその軸線に沿って回
転自在に設け、上記羽根車の主板あるいは側板を磁性材
で形成し、この主板または側板の表面に半径方向に延び
る溝を形成し、上記ケーシングの内面に放射状のスロッ
トを設け、このスロットに、回転トルクと軸方向磁気吸
引力を同時に発生する固定子・ディスク形スラスト軸受
制御磁極兼用の励磁巻線を収容し、これにより、ケーシ
ングと羽根車の間にディスク形ベアリングレスリラクタ
ンスモータを構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は遠心ポンプに係り、特
に内部の流体が外部に漏れることが好ましくない、たと
えば化学プラントなどにおいて用いて好適な、モータ一
体型の遠心モータポンプに関する。
に内部の流体が外部に漏れることが好ましくない、たと
えば化学プラントなどにおいて用いて好適な、モータ一
体型の遠心モータポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば化学プラントのような内部
の移送流体が外部に漏れることが好ましくない用途に用
いられる遠心ポンプにおいては、羽根車と駆動源である
モータとの間にメカニカルシールを入れて内部流体の漏
出を防いでいた。
の移送流体が外部に漏れることが好ましくない用途に用
いられる遠心ポンプにおいては、羽根車と駆動源である
モータとの間にメカニカルシールを入れて内部流体の漏
出を防いでいた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術においては、メカニカルシール部分にお
ける故障の頻度が高く、その修理や保守、点検のために
多くの時間とコストが必要であった。
うな従来の技術においては、メカニカルシール部分にお
ける故障の頻度が高く、その修理や保守、点検のために
多くの時間とコストが必要であった。
【０００４】この発明は、上記のような遠心ポンプのメ
カニカルシールが、ポンプとその駆動源であるモータを
別体に製作しているために必要となるものである点に着
目してなされたもので、モータとポンプを一体に製作し
て上記のようなシール構造を不要とし、移送流体の漏洩
を防ぎかつメカニカルシールに伴う上記のようなコスト
を低減することを目的としている。
カニカルシールが、ポンプとその駆動源であるモータを
別体に製作しているために必要となるものである点に着
目してなされたもので、モータとポンプを一体に製作し
て上記のようなシール構造を不要とし、移送流体の漏洩
を防ぎかつメカニカルシールに伴う上記のようなコスト
を低減することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明は上記課題を解
決するためになされたもので、以下のような構成を有す
る。すなわち、請求項１の発明は、ケーシング内に羽根
車をその軸線に沿って回転自在に設け、上記羽根車の主
板あるいは側板を磁性材で形成し、この主板または側板
の表面に半径方向に延びる溝を形成し、上記ケーシング
の内面に放射状のスロットを設け、このスロットに、回
転トルクと軸方向磁気吸引力を同時に発生する固定子・
ディスク形スラスト軸受制御磁極兼用の励磁巻線を収容
し、これにより、ケーシングと羽根車の間にディスク形
ベアリングレスリラクタンスモータを構成したものであ
る。
決するためになされたもので、以下のような構成を有す
る。すなわち、請求項１の発明は、ケーシング内に羽根
車をその軸線に沿って回転自在に設け、上記羽根車の主
板あるいは側板を磁性材で形成し、この主板または側板
の表面に半径方向に延びる溝を形成し、上記ケーシング
の内面に放射状のスロットを設け、このスロットに、回
転トルクと軸方向磁気吸引力を同時に発生する固定子・
ディスク形スラスト軸受制御磁極兼用の励磁巻線を収容
し、これにより、ケーシングと羽根車の間にディスク形
ベアリングレスリラクタンスモータを構成したものであ
る。
【０００６】また、請求項２の発明は、請求項１の遠心
モータポンプにおいて、上記溝に非磁性かつ非導電性の
材料を充填して羽根車の表面を平滑化したものである。
請求項３の発明は、ケーシング内に羽根車をその軸線に
沿って回転自在に設け、上記羽根車の主板あるいは側板
を磁性材で形成し、この主板または側板の表面に軸方向
に磁化した永久磁石を周方向に沿って配置し、上記ケー
シングの内面に放射状のスロットを形成し、このスロッ
トに、同期モータの固定子とディスク形スラスト磁気軸
受を兼用する励磁巻線を収容し、これにより、ケーシン
グと羽根車の間にディスク形ベアリングレス同期モータ
を構成したものである。請求項４の発明は、請求項３の
遠心モータポンプにおいて、上記永久磁石どうしの隙間
に非磁性かつ非導電性の材料を充填して表面を平滑化し
たものである。
モータポンプにおいて、上記溝に非磁性かつ非導電性の
材料を充填して羽根車の表面を平滑化したものである。
請求項３の発明は、ケーシング内に羽根車をその軸線に
沿って回転自在に設け、上記羽根車の主板あるいは側板
を磁性材で形成し、この主板または側板の表面に軸方向
に磁化した永久磁石を周方向に沿って配置し、上記ケー
シングの内面に放射状のスロットを形成し、このスロッ
トに、同期モータの固定子とディスク形スラスト磁気軸
受を兼用する励磁巻線を収容し、これにより、ケーシン
グと羽根車の間にディスク形ベアリングレス同期モータ
を構成したものである。請求項４の発明は、請求項３の
遠心モータポンプにおいて、上記永久磁石どうしの隙間
に非磁性かつ非導電性の材料を充填して表面を平滑化し
たものである。
【０００７】請求項５の発明は、ケーシング内に羽根車
をその軸線に沿って回転自在に設け、上記羽根車の主板
または側板の表面に周方向に延びる溝を形成し、この溝
に周方向に多重に巻いた磁性薄板で形成された回転子継
鉄を収容し、この継鉄の表面に径方向に延びる溝を形成
し、この溝に径方向に延びる導電部材を収容し、上記ケ
ーシングの内面に放射状のスロットを形成し、このスロ
ットに誘導モータの固定子とディスク形スラスト磁気軸
受を兼用する励磁巻線を収容し、これにより、ケーシン
グと羽根車の間にディスク形ベアリングレス誘導モータ
を構成したものである。請求項６の発明は、請求項５の
遠心モータポンプにおいて、上記羽根車の表面の回転子
継鉄及び導電部材の表面に非磁性かつ非導電性の材料を
充填して表面を平滑化したものである。
をその軸線に沿って回転自在に設け、上記羽根車の主板
または側板の表面に周方向に延びる溝を形成し、この溝
に周方向に多重に巻いた磁性薄板で形成された回転子継
鉄を収容し、この継鉄の表面に径方向に延びる溝を形成
し、この溝に径方向に延びる導電部材を収容し、上記ケ
ーシングの内面に放射状のスロットを形成し、このスロ
ットに誘導モータの固定子とディスク形スラスト磁気軸
受を兼用する励磁巻線を収容し、これにより、ケーシン
グと羽根車の間にディスク形ベアリングレス誘導モータ
を構成したものである。請求項６の発明は、請求項５の
遠心モータポンプにおいて、上記羽根車の表面の回転子
継鉄及び導電部材の表面に非磁性かつ非導電性の材料を
充填して表面を平滑化したものである。
【０００８】請求項７の発明は、請求項１ないし６に記
載の遠心モータポンプにおいて、上記ケーシングの内面
及び励磁巻線の表面を平滑化したものである。さらに、
請求項８の発明は、ケーシング内に羽根車をその軸線に
沿って回転自在に設け、上記羽根車に磁気反応部を形成
し、上記ケーシングに、該磁気反応部に磁界を及ぼし
て、上記羽根車に回転力を付与するとともに、上記羽根
車の軸方向位置を制御する軸受・駆動兼用励磁巻線を設
けたものである。磁気反応部は、リラクタンスモータに
おいては凹凸を有する磁性材、同期モータでは永久磁石
と磁性材、誘導モータでは導電材と磁性材の組み合わせ
が採用される。なお、遠心ポンプの形式としては、片吸
込型、両吸込型のいずれの形式にも用いることができ
る。
載の遠心モータポンプにおいて、上記ケーシングの内面
及び励磁巻線の表面を平滑化したものである。さらに、
請求項８の発明は、ケーシング内に羽根車をその軸線に
沿って回転自在に設け、上記羽根車に磁気反応部を形成
し、上記ケーシングに、該磁気反応部に磁界を及ぼし
て、上記羽根車に回転力を付与するとともに、上記羽根
車の軸方向位置を制御する軸受・駆動兼用励磁巻線を設
けたものである。磁気反応部は、リラクタンスモータに
おいては凹凸を有する磁性材、同期モータでは永久磁石
と磁性材、誘導モータでは導電材と磁性材の組み合わせ
が採用される。なお、遠心ポンプの形式としては、片吸
込型、両吸込型のいずれの形式にも用いることができ
る。
【０００９】
【作用】請求項１の発明によれば、磁性材で形成され、
表面に半径方向に延びる溝が形成された主板または側板
がリラクタンスモータの回転子を構成し、この回転子が
ケーシングのスロットに収容された固定子・ディスク形
スラスト軸受制御磁極兼用の励磁巻線によって発生する
磁界によって回転駆動され、遠心ポンプが構成されると
同時に、この磁界によって羽根車に掛かるスラスト方向
の力が負荷されてその位置が一定に保たれる。また、請
求項２の発明によれば、上記溝に充填した非磁性かつ非
導電性の材料により羽根車の表面が平滑化され、羽根車
の表面での流体抵抗が軽減される。
表面に半径方向に延びる溝が形成された主板または側板
がリラクタンスモータの回転子を構成し、この回転子が
ケーシングのスロットに収容された固定子・ディスク形
スラスト軸受制御磁極兼用の励磁巻線によって発生する
磁界によって回転駆動され、遠心ポンプが構成されると
同時に、この磁界によって羽根車に掛かるスラスト方向
の力が負荷されてその位置が一定に保たれる。また、請
求項２の発明によれば、上記溝に充填した非磁性かつ非
導電性の材料により羽根車の表面が平滑化され、羽根車
の表面での流体抵抗が軽減される。
【００１０】また、請求項３の発明によれば、軸方向に
磁化した永久磁石を表面に有する磁性材で形成された主
板または側板が回転子を構成し、この回転子がケーシン
グのスロットに収容された同期モータの固定子とディス
ク形スラスト磁気軸受を兼用する励磁巻線によって発生
する磁界によって回転駆動され、遠心ポンプが構成され
ると同時に、この磁界によって羽根車に掛かるスラスト
方向の力が負荷されてその位置が一定に保たれる。ま
た、請求項４の発明によれば、上記溝に充填した非磁性
かつ非導電性の材料により羽根車の表面が平滑化され、
羽根車の表面での流体抵抗が軽減される。
磁化した永久磁石を表面に有する磁性材で形成された主
板または側板が回転子を構成し、この回転子がケーシン
グのスロットに収容された同期モータの固定子とディス
ク形スラスト磁気軸受を兼用する励磁巻線によって発生
する磁界によって回転駆動され、遠心ポンプが構成され
ると同時に、この磁界によって羽根車に掛かるスラスト
方向の力が負荷されてその位置が一定に保たれる。ま
た、請求項４の発明によれば、上記溝に充填した非磁性
かつ非導電性の材料により羽根車の表面が平滑化され、
羽根車の表面での流体抵抗が軽減される。
【００１１】請求項５の発明によれば、羽根車に設けた
径方向に延びる導電部材に誘導電流が流れるので、ケー
シングの励磁巻線から発生する磁界を回転させることに
より羽根車が回転し、遠心ポンプが構成される。また、
羽根車の磁性薄板には励磁巻線から発生する磁界により
スラスト力が負荷され、これにより軸方向位置が制御さ
れる。請求項６の発明によれば、回転子継鉄及び導電部
材の表面に充填した非磁性かつ非導電性の材料により羽
根車の表面が平滑化され、羽根車の表面での流体抵抗が
軽減される。
径方向に延びる導電部材に誘導電流が流れるので、ケー
シングの励磁巻線から発生する磁界を回転させることに
より羽根車が回転し、遠心ポンプが構成される。また、
羽根車の磁性薄板には励磁巻線から発生する磁界により
スラスト力が負荷され、これにより軸方向位置が制御さ
れる。請求項６の発明によれば、回転子継鉄及び導電部
材の表面に充填した非磁性かつ非導電性の材料により羽
根車の表面が平滑化され、羽根車の表面での流体抵抗が
軽減される。
【００１２】請求項７の発明によれば、ケーシングの内
面及び励磁巻線の表面が平滑化されているので、ケーシ
ング内面と流体との間の抵抗が軽減される。さらに、請
求項８の発明によれば、羽根車の磁気反応部に軸受・駆
動兼用励磁巻線から磁界が及び、羽根車が回転力を付与
されて遠心ポンプが構成され、さらにこの磁界により羽
根車の軸方向位置が制御される。いずれの場合において
も、羽根車と回転子が一体化され、ケーシングにはこれ
を回転駆動し、かつ軸受作用を行う固定子・軸受兼用励
磁巻線が設けられているので、ケーシング内にモータと
非接触軸受の両方が組み込まれ、従って、移送流体が外
部に漏れる可能性が非常に少ない。
面及び励磁巻線の表面が平滑化されているので、ケーシ
ング内面と流体との間の抵抗が軽減される。さらに、請
求項８の発明によれば、羽根車の磁気反応部に軸受・駆
動兼用励磁巻線から磁界が及び、羽根車が回転力を付与
されて遠心ポンプが構成され、さらにこの磁界により羽
根車の軸方向位置が制御される。いずれの場合において
も、羽根車と回転子が一体化され、ケーシングにはこれ
を回転駆動し、かつ軸受作用を行う固定子・軸受兼用励
磁巻線が設けられているので、ケーシング内にモータと
非接触軸受の両方が組み込まれ、従って、移送流体が外
部に漏れる可能性が非常に少ない。
【００１３】
【実施例】以下に図面を参照しつつこの発明の実施例に
ついて説明する。図１ないし図３はこの発明を両吸込型
の遠心ポンプに応用した実施例を示すものである。ポン
プの本体Ａと軸受兼用モータＢはほぼ円板状をなす中空
のケーシング１の中に組み込まれており、２はこのポン
プ本体Ａに移送流体を供給するための流入管、３はこの
ポンプから吐出される流体を排出するための排出管であ
る。
ついて説明する。図１ないし図３はこの発明を両吸込型
の遠心ポンプに応用した実施例を示すものである。ポン
プの本体Ａと軸受兼用モータＢはほぼ円板状をなす中空
のケーシング１の中に組み込まれており、２はこのポン
プ本体Ａに移送流体を供給するための流入管、３はこの
ポンプから吐出される流体を排出するための排出管であ
る。
【００１４】流入管２は、図に示すように下側のフラン
ジ部２ａから上方に向けてケーシング１の両側に分岐
し、ポンプ本体Ａの中心においてポンプ本体Ａの流入口
４に連絡されている。ケーシング１の内側の空間には、
中央部にボス部６を有するほぼ円板形状を持つ羽根車５
が収容されている。この羽根車５は全体として磁性材か
ら形成され、その内側には上記ボス部６の両側端面と羽
根車５の外周部とにおいて開口する空間が形成されてお
り、中央にこの空間を軸方向に左右に区画する隔壁７が
形成されている。
ジ部２ａから上方に向けてケーシング１の両側に分岐
し、ポンプ本体Ａの中心においてポンプ本体Ａの流入口
４に連絡されている。ケーシング１の内側の空間には、
中央部にボス部６を有するほぼ円板形状を持つ羽根車５
が収容されている。この羽根車５は全体として磁性材か
ら形成され、その内側には上記ボス部６の両側端面と羽
根車５の外周部とにおいて開口する空間が形成されてお
り、中央にこの空間を軸方向に左右に区画する隔壁７が
形成されている。
【００１５】この隔壁７の軸心部には、図に示すように
軸方向両側に向かって突出する盛り上がり部８が形成さ
れており、またこの隔壁７によって区画された左右それ
ぞれの空間には、半径方向に対して所定の角度で傾斜し
た弁体（図示略）が複数設けられており、これによって
流入口４から羽根車５の内部を弁体に沿って外周に向か
う流体流路９が形成されている。一方、ケーシング１の
周縁部の内側には羽根車５の外周面に対向する位置に環
状溝１０が形成されており、この環状溝は１０は所定の
位置において上記排出管３と連通している。
軸方向両側に向かって突出する盛り上がり部８が形成さ
れており、またこの隔壁７によって区画された左右それ
ぞれの空間には、半径方向に対して所定の角度で傾斜し
た弁体（図示略）が複数設けられており、これによって
流入口４から羽根車５の内部を弁体に沿って外周に向か
う流体流路９が形成されている。一方、ケーシング１の
周縁部の内側には羽根車５の外周面に対向する位置に環
状溝１０が形成されており、この環状溝は１０は所定の
位置において上記排出管３と連通している。
【００１６】上記羽根車５の側板１２の外面には、図２
に示すように周方向に等間隔に所定の形状の凹所１３ａ
と突極部１３ｂが交互に形成されている。そしてこの凹
所１３ａには非磁性の樹脂１１が充填され、羽根車５の
表面は全体として平坦になっている。
に示すように周方向に等間隔に所定の形状の凹所１３ａ
と突極部１３ｂが交互に形成されている。そしてこの凹
所１３ａには非磁性の樹脂１１が充填され、羽根車５の
表面は全体として平坦になっている。
【００１７】一方、ケーシング１の内壁の側板１２に対
向する部分には、図３に示すように、放射状に複数のス
ロット１４が形成され、ここに励磁部１５が収容されて
いる。この励磁部１５は、スロットの形状に合わせて径
方向に延びて形成されたコア１６とこれに巻き付けられ
たコイル１７から構成され、このコイルは羽根車５の突
極部１３ｂに磁界を作用させてモータ駆動する固定子コ
イル１７ａと、側板１２全体に磁界を作用させてスラス
ト方向の位置を一定に制御するスラスト軸受用コイル１
７ｂとから成っている。この例のコイル１７は、図３に
示すように固定子コイル１７ａが４極巻線、スラスト軸
受用コイル１７ｂが２極巻線になっているが、逆にして
も良い。
向する部分には、図３に示すように、放射状に複数のス
ロット１４が形成され、ここに励磁部１５が収容されて
いる。この励磁部１５は、スロットの形状に合わせて径
方向に延びて形成されたコア１６とこれに巻き付けられ
たコイル１７から構成され、このコイルは羽根車５の突
極部１３ｂに磁界を作用させてモータ駆動する固定子コ
イル１７ａと、側板１２全体に磁界を作用させてスラス
ト方向の位置を一定に制御するスラスト軸受用コイル１
７ｂとから成っている。この例のコイル１７は、図３に
示すように固定子コイル１７ａが４極巻線、スラスト軸
受用コイル１７ｂが２極巻線になっているが、逆にして
も良い。
【００１８】羽根車５のボス部６の軸方向端面と外周面
の角部に対向する位置には、耐摩耗性を持つ材料で形成
された耐摩耗リング１８がケーシング１に固定されて取
り付けられている。一方、上記励磁部１５と羽根車５の
側板１２との間には遮蔽板１９が取り付けられ、この遮
蔽板１９と上記耐用摩耗リング１８によって上記スロッ
ト１４の中に励磁部１５を収容する密閉空間が形成され
ている。
の角部に対向する位置には、耐摩耗性を持つ材料で形成
された耐摩耗リング１８がケーシング１に固定されて取
り付けられている。一方、上記励磁部１５と羽根車５の
側板１２との間には遮蔽板１９が取り付けられ、この遮
蔽板１９と上記耐用摩耗リング１８によって上記スロッ
ト１４の中に励磁部１５を収容する密閉空間が形成され
ている。
【００１９】耐摩耗リング１８とボス部６の端面との隙
間は遮蔽板１９と側板１２の間の隙間の約２分の１程度
に設定されており、従って羽根車５が軸方向に移動した
場合にはボス部６の端面と耐摩耗リングが接触するよう
になっている。耐摩耗リング１８と遮蔽板１９によって
形成される空間の内側の角部には、羽根車５との隙間の
大きさを非接触で検知する隙間センサ２０が設けられて
いる。上記励磁部１５のコイル１７は図示しない制御装
置と接続されており、この制御装置から駆動用コイル１
７ａに電流が供給されることによって、羽根車５の磁性
体１４に変動磁界を及ぼし、羽根車５をその軸線まわり
に回転駆動するようになっている。
間は遮蔽板１９と側板１２の間の隙間の約２分の１程度
に設定されており、従って羽根車５が軸方向に移動した
場合にはボス部６の端面と耐摩耗リングが接触するよう
になっている。耐摩耗リング１８と遮蔽板１９によって
形成される空間の内側の角部には、羽根車５との隙間の
大きさを非接触で検知する隙間センサ２０が設けられて
いる。上記励磁部１５のコイル１７は図示しない制御装
置と接続されており、この制御装置から駆動用コイル１
７ａに電流が供給されることによって、羽根車５の磁性
体１４に変動磁界を及ぼし、羽根車５をその軸線まわり
に回転駆動するようになっている。
【００２０】さらにこの制御装置には、非接触隙間セン
サ２０によって得られた軸方向の隙間の計測値信号が入
力されるようになっている。制御装置はこの入力信号に
基づいて軸受用コイル１７ｂに制御電流を供給し、これ
によって軸受用コイル１７ｂは、羽根車５をケーシング
１に対して軸方向に一定の位置に維持するために必要な
磁界を発生させる。
サ２０によって得られた軸方向の隙間の計測値信号が入
力されるようになっている。制御装置はこの入力信号に
基づいて軸受用コイル１７ｂに制御電流を供給し、これ
によって軸受用コイル１７ｂは、羽根車５をケーシング
１に対して軸方向に一定の位置に維持するために必要な
磁界を発生させる。
【００２１】この例は、いわゆるリラクタンスモータが
組み込まれた実施例を示したが、同じ図面によっていわ
ゆる同期モータを組み込んだ実施例を説明することがで
きる。すなわち、リラクタンスモータにおいては、突極
部１３ｂが羽根車５の側板１２と一体に形成されていた
が、同期モータでは側板１２の外面を平坦に形成し、突
極部の位置に永久磁石１３ｃが貼付されている。
組み込まれた実施例を示したが、同じ図面によっていわ
ゆる同期モータを組み込んだ実施例を説明することがで
きる。すなわち、リラクタンスモータにおいては、突極
部１３ｂが羽根車５の側板１２と一体に形成されていた
が、同期モータでは側板１２の外面を平坦に形成し、突
極部の位置に永久磁石１３ｃが貼付されている。
【００２２】次に、上記のように構成された両吸込型遠
心ポンプの作用について述べる。ケーシング１の中に組
み込まれた軸受兼用モータＢに制御装置から所定の電流
を供給してこれを作動させることにより、羽根車５が軸
方向に位置決めされた状態で回転駆動させられる。これ
によって、羽根車５の空間の中にある流体が遠心力を受
けて流路９に沿って径方向外方に流れ、ケーシング１の
周方向溝１０に流出させられる。これに伴って流入管２
の中の流体が流入口４を通って羽根車５のボス部６の開
口部から流路９に流入する。このようにして流体は流入
管２から羽根車５の内部の流路９を経て、周方向溝１０
を通り排出管３から排出される。
心ポンプの作用について述べる。ケーシング１の中に組
み込まれた軸受兼用モータＢに制御装置から所定の電流
を供給してこれを作動させることにより、羽根車５が軸
方向に位置決めされた状態で回転駆動させられる。これ
によって、羽根車５の空間の中にある流体が遠心力を受
けて流路９に沿って径方向外方に流れ、ケーシング１の
周方向溝１０に流出させられる。これに伴って流入管２
の中の流体が流入口４を通って羽根車５のボス部６の開
口部から流路９に流入する。このようにして流体は流入
管２から羽根車５の内部の流路９を経て、周方向溝１０
を通り排出管３から排出される。
【００２３】なお、遠心ポンプでは、羽根車４に作用す
る力としては、移送流体の圧力による軸方向の力は大き
いが、ラジアル方向の力はほぼ釣り合っている。この例
における両吸込型遠心ポンプにおいては、流体が左右の
流入口４から流入するので、羽根車５に流体が与える軸
方向の力は片吸込ポンプに比較して均衡している。羽根
車５は流体で満たされた空間の中にケーシング１の内壁
とは非接触な状態で浮動しているので、摺動抵抗がなく
円滑に回転するとともに、内壁との摩擦による摩耗によ
って部材が摺り減ったり、それに伴って流体が汚染され
るという事態の発生が防止される。
る力としては、移送流体の圧力による軸方向の力は大き
いが、ラジアル方向の力はほぼ釣り合っている。この例
における両吸込型遠心ポンプにおいては、流体が左右の
流入口４から流入するので、羽根車５に流体が与える軸
方向の力は片吸込ポンプに比較して均衡している。羽根
車５は流体で満たされた空間の中にケーシング１の内壁
とは非接触な状態で浮動しているので、摺動抵抗がなく
円滑に回転するとともに、内壁との摩擦による摩耗によ
って部材が摺り減ったり、それに伴って流体が汚染され
るという事態の発生が防止される。
【００２４】制御電源を落としたりあるいは過負荷がか
かるなどしてモータＢが緊急停止した場合などにおいて
は、羽根車５は自重で降下するが、ボス部が耐摩耗リン
グ１８と接触することによってその荷重が支えられるの
で、羽根車５の側板１２やケーシング１の遮蔽板１７が
損傷することがない。
かるなどしてモータＢが緊急停止した場合などにおいて
は、羽根車５は自重で降下するが、ボス部が耐摩耗リン
グ１８と接触することによってその荷重が支えられるの
で、羽根車５の側板１２やケーシング１の遮蔽板１７が
損傷することがない。
【００２５】このポンプにおいては、モータＢは一つの
ケーシング１の内部に組み込まれているので、被駆動軸
がポンプケーシング１を貫通することがなく、従って移
送流体が外部に漏れるような部分または外部からの汚染
物質がケーシング１の中に流入するような箇所がない。
また、メカニカルシールの部分もないのでそれに起因す
る故障もなく、その保守点検や修理のためにかけていた
時間やコストを低減することができる。
ケーシング１の内部に組み込まれているので、被駆動軸
がポンプケーシング１を貫通することがなく、従って移
送流体が外部に漏れるような部分または外部からの汚染
物質がケーシング１の中に流入するような箇所がない。
また、メカニカルシールの部分もないのでそれに起因す
る故障もなく、その保守点検や修理のためにかけていた
時間やコストを低減することができる。
【００２６】図４は、この発明を片吸込型ポンプに応用
したものである。この実施例においては、羽根車５は左
右面対称ではなく、一方の外壁は軸に直交する主板２１
となっている。そしてこの主板２１の中心軸の後ろ側の
部分には、ケーシング１との間に流体溜まりのための空
間２２が設けられており、主板２１にはこの主板内部の
流路９と流体溜まり空間２２を連通させる流通孔２３が
形成されている。この流通孔２３は、羽根車５の軸方向
への移動に対する流体の抵抗を低減して制御特性を改善
するためのものである。
したものである。この実施例においては、羽根車５は左
右面対称ではなく、一方の外壁は軸に直交する主板２１
となっている。そしてこの主板２１の中心軸の後ろ側の
部分には、ケーシング１との間に流体溜まりのための空
間２２が設けられており、主板２１にはこの主板内部の
流路９と流体溜まり空間２２を連通させる流通孔２３が
形成されている。この流通孔２３は、羽根車５の軸方向
への移動に対する流体の抵抗を低減して制御特性を改善
するためのものである。
【００２７】この実施例に組み込まれるモータの種類や
その他の構成及び作用は、前述した実施例と基本的に同
じものなので、対応する箇所には同一符号を付し、詳し
い説明は省略する。
その他の構成及び作用は、前述した実施例と基本的に同
じものなので、対応する箇所には同一符号を付し、詳し
い説明は省略する。
【００２８】図５及び図６は、この発明の他の実施例を
示すもので、片吸込型ポンプに誘導型モータを組み込ん
だものの羽根車の部分のみを示している。ここでは、羽
根車５の側板１２及び主板２１の表面に周方向に延びる
溝２４が形成され、この溝２４には周方向に絶縁材２５
を介在させて多重に巻いた磁性薄板（例えば珪素鋼板）
２６で形成された回転子継鉄２７が収容されている。そ
してこの継鉄２７の表面にさらに径方向に延びる溝２８
が形成され、この溝２８には導電部材（銅バー）２９が
収容されている。
示すもので、片吸込型ポンプに誘導型モータを組み込ん
だものの羽根車の部分のみを示している。ここでは、羽
根車５の側板１２及び主板２１の表面に周方向に延びる
溝２４が形成され、この溝２４には周方向に絶縁材２５
を介在させて多重に巻いた磁性薄板（例えば珪素鋼板）
２６で形成された回転子継鉄２７が収容されている。そ
してこの継鉄２７の表面にさらに径方向に延びる溝２８
が形成され、この溝２８には導電部材（銅バー）２９が
収容されている。
【００２９】一方、ケーシング１には、先の実施例と同
様に、図３に示すようにスロット１４が形成され、励磁
部１５が収容されている。励磁部１５のコイル１７は、
羽根車５の導電部材２４に磁界を作用させてモータを駆
動する固定子コイル１７ａと、継鉄２２に磁界を作用さ
せてスラスト方向の位置を一定に制御するスラスト軸受
用コイル１７ｂとから成っている。これによってケーシ
ングと羽根車の間にディスク形ベアリングレス誘導モー
タが構成されている。
様に、図３に示すようにスロット１４が形成され、励磁
部１５が収容されている。励磁部１５のコイル１７は、
羽根車５の導電部材２４に磁界を作用させてモータを駆
動する固定子コイル１７ａと、継鉄２２に磁界を作用さ
せてスラスト方向の位置を一定に制御するスラスト軸受
用コイル１７ｂとから成っている。これによってケーシ
ングと羽根車の間にディスク形ベアリングレス誘導モー
タが構成されている。
【００３０】この実施例と先の実施例の相違点は、モー
タとして誘導モータを採用した点であって、他の点は基
本的に上述した実施例と同じである。上記のようなモー
タの種類は、それぞれのポンプの用途や流量、大きさな
どに応じて適宜のものが選択される。
タとして誘導モータを採用した点であって、他の点は基
本的に上述した実施例と同じである。上記のようなモー
タの種類は、それぞれのポンプの用途や流量、大きさな
どに応じて適宜のものが選択される。
【００３１】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
モータがケーシングの内部に組み込まれているので、移
送流体が外部に漏れるような部分または外部からの汚染
物質がケーシングの中に流入するような箇所がなく、こ
のような漏れや汚染が防止され、また、メカニカルシー
ルの部分もないのでそれに起因する故障もなく、その保
守点検や修理のためにかけていた時間やコストを大幅に
低減させることができる。
モータがケーシングの内部に組み込まれているので、移
送流体が外部に漏れるような部分または外部からの汚染
物質がケーシングの中に流入するような箇所がなく、こ
のような漏れや汚染が防止され、また、メカニカルシー
ルの部分もないのでそれに起因する故障もなく、その保
守点検や修理のためにかけていた時間やコストを大幅に
低減させることができる。
【図１】この発明の実施例の遠心ポンプを示す断面図で
ある。
ある。
【図２】この発明の実施例の遠心ポンプの羽根車の表面
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図３】この発明の実施例の遠心ポンプのケーシングに
組み込まれた固定子を示す図である。
組み込まれた固定子を示す図である。
【図４】この発明の他の実施例の遠心ポンプの羽根車の
表面の構造を示す図である。
表面の構造を示す図である。
【図５】図４の羽根車の側面断面図である。
【図６】この発明の他の実施例の遠心ポンプを示す断面
図である。
図である。
１ ケーシング ５ 羽根車 １２ 側板 １３ａ 溝 １３ｃ 永久磁石 １４ スロット １７ 励磁巻線 ２４ 溝 ２７ 回転子継鉄 ２８ 溝 ２９ 導電部材 Ａ ポンプ本体 Ｂ 軸受兼用モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 忠 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】 ケーシング内に羽根車がその軸線に沿っ
て回転自在に設けられ、 上記羽根車の主板あるいは側板が磁性材でできており、 この主板または側板の表面には半径方向に延びる溝が形
成され、 上記ケーシングには、 回転トルクと軸方向磁気吸引力を同時に発生する固定子
・ディスク形スラスト軸受制御磁極兼用の励磁巻線を収
容する放射状のスロットが形成され、 これにより、ケーシングと羽根車の間にディスク形ベア
リングレスリラクタンスモータが構成されていることを
特徴とする遠心モータポンプ。 - 【請求項２】 上記溝に非磁性かつ非導電性の材料が充
填されて羽根車の表面が平滑化されていることを特徴と
する請求項１に記載の遠心モータポンプ。 - 【請求項３】 ケーシング内に羽根車がその軸線に沿っ
て回転自在に設けられ、 上記羽根車の主板あるいは側板が磁性材でできており、 この主板または側板の表面には軸方向に磁化した永久磁
石が周方向に沿って配置され、 上記ケーシングには、 同期モータの固定子とディスク形スラスト磁気軸受を兼
用する励磁巻線を収容する放射状のスロットが形成さ
れ、 これにより、ケーシングと羽根車の間にディスク形ベア
リングレス同期モータが構成されていることを特徴とす
る遠心モータポンプ。 - 【請求項４】 上記永久磁石どうしの隙間に非磁性かつ
非導電性の材料が充填されて表面が平滑化されているこ
とを特徴とする請求項３に記載の遠心モータポンプ。 - 【請求項５】 ケーシング内に羽根車がその軸線に沿っ
て回転自在に設けられ、 上記羽根車の主板または側板の表面には、周方向に多重
に巻いた磁性薄板で形成された回転子継鉄を収容する周
方向に延びる溝が形成され、 この継鉄の表面には、径方向に延びる導電部材を収容す
る溝が形成され、 上記ケーシングには、 誘導モータの固定子とディスク形スラスト磁気軸受を兼
用する励磁巻線を収容する放射状のスロットが形成さ
れ、 これにより、ケーシングと羽根車の間にディスク形ベア
リングレス誘導モータが構成されていることを特徴とす
る遠心モータポンプ。 - 【請求項６】 上記羽根車の表面の回転子継鉄及び導電
部材の表面に非磁性かつ非導電性の材料が充填されて表
面が平滑化されていることを特徴とする請求項５に記載
の遠心モータポンプ。 - 【請求項７】 上記ケーシングの内面及び励磁巻線の表
面が平滑化されていることを特徴とする請求項１ないし
６に記載の遠心モータポンプ。 - 【請求項８】 ケーシング内に羽根車がその軸線に沿っ
て回転自在に設けられ、 上記羽根車には磁気反応部が形成され、 上記ケーシングには、該磁気反応部に磁界を及ぼして、
上記羽根車に回転力を付与するとともに、上記羽根車の
軸方向位置を制御する軸受・駆動兼用励磁巻線を設けた
ことを特徴とする遠心モータポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30991594A JP3530910B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 遠心モータポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30991594A JP3530910B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 遠心モータポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144987A true JPH08144987A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3530910B2 JP3530910B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=17998881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30991594A Expired - Fee Related JP3530910B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 遠心モータポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3530910B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11210668A (ja) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Nikkiso Co Ltd | 遠心ポンプ |
| JP2003214374A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-07-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 動圧軸受け付き磁気浮上ポンプ |
| JP2007224901A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Levitronix Llc | 回転ポンプ、回転ポンプを有する流体ミキサ、及び流体処理のための回転ポンプの利用法 |
| EP2520805A3 (de) * | 2011-05-02 | 2014-11-19 | Krones AG | Vorrichtung zum Bewegen eines Fluids |
| US20160131141A1 (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Ebara Corporation | Magnetic levitated pump |
| WO2016158173A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Ntn株式会社 | 遠心式ポンプ装置 |
| JP2016188591A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Ntn株式会社 | 遠心式ポンプ装置 |
| JP2016188593A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Ntn株式会社 | 遠心式ポンプ装置 |
| CN112879313A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-06-01 | 东北石油大学 | 一种机泵一体化的潜油离心泵 |
| CN113217372A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-08-06 | 苏州市臻湖流体技术有限公司 | 异步磁热直线泵 |
| CN113364235A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-07 | 山东威马泵业股份有限公司 | 一种潜油电机定子嵌线工艺方法 |
| FR3123694A1 (fr) * | 2021-06-03 | 2022-12-09 | Safran Helicopter Engines | Pompe electromagnétique pour turbomachine |
-
1994
- 1994-11-18 JP JP30991594A patent/JP3530910B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11210668A (ja) * | 1998-01-29 | 1999-08-03 | Nikkiso Co Ltd | 遠心ポンプ |
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| US20160131141A1 (en) * | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Ebara Corporation | Magnetic levitated pump |
| US10995765B2 (en) * | 2014-11-06 | 2021-05-04 | Ebara Corporation | Magnetic levitated pump |
| EP3018352B1 (en) * | 2014-11-06 | 2019-05-01 | Ebara Corporation | Magnetic levitated pump |
| JP2016188593A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Ntn株式会社 | 遠心式ポンプ装置 |
| JP2016188590A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Ntn株式会社 | 遠心式ポンプ装置 |
| JP2016188591A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | Ntn株式会社 | 遠心式ポンプ装置 |
| WO2016158173A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | Ntn株式会社 | 遠心式ポンプ装置 |
| CN112879313A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-06-01 | 东北石油大学 | 一种机泵一体化的潜油离心泵 |
| CN112879313B (zh) * | 2021-01-22 | 2022-07-01 | 东北石油大学 | 一种机泵一体化的潜油离心泵 |
| CN113217372A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-08-06 | 苏州市臻湖流体技术有限公司 | 异步磁热直线泵 |
| CN113364235A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-07 | 山东威马泵业股份有限公司 | 一种潜油电机定子嵌线工艺方法 |
| FR3123694A1 (fr) * | 2021-06-03 | 2022-12-09 | Safran Helicopter Engines | Pompe electromagnétique pour turbomachine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3530910B2 (ja) | 2004-05-24 |
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