JPH08177793A

JPH08177793A - ポンプ組立体

Info

Publication number: JPH08177793A
Application number: JP33784794A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Yamamoto; 雅和山本; Yoshio Miyake; 良男三宅; Kouji Isemoto; 耕司伊勢本; Keita Uei; 圭太上井; Yoshiaki Miyazaki; 義晶宮崎; Makoto Kobayashi; 真小林
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】インバータ、モータ、ポンプを各々小形化で
き、装置全体を極小にすることができるポンプ組立体を
提供する。【構成】モータ固定子１３の外周部にポンプ取扱液を
導くようにしたポンプ組立体において、インバータ７６
を収納するケース７７を設け、このケース７７の取付面
をポンプ組立体の外面に接触させた状態で締付バンド８
１にてケース７７を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポンプ組立体に係り、特
にポンプ組立体の外面に周波数変換器を取付けるように
したポンプ組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からインバータに代表される周波数
変換器を電動モータポンプに取付け、ポンプ取扱液に
て、周波数変換器の発生熱を奪うように構成したポンプ
組立体は知られている。例えば、図６に示されるように
ポンプ吐出側９０からポンプ吸込側９１にバイパス配管
９２を設け、該バイパス配管９２を流れる流体によって
周波数変換器９３を冷却する手法が知られている。これ
は、ヒートシンクを不要にして、インバータを小形化す
る効果がある。ところが、この手法によると、わざわざ
バイパス配管を設ける必要があり、それ自体コスト高に
なってしまうという問題があった。

【０００３】一方、モータは投入される周波数を高くす
ることによって、小形化できることが知られている。ま
た一般の電動機は、その冷却条件を良好にすることで小
形化できることも知られている。さらに一般の遠心式ポ
ンプは、回転数を高めることで、小形化が可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インバータ付ポンプは、上記小形化の条件を全て備えて
いるとは言えず、装置全体を小形にするための努力が不
足していた。

【０００５】本発明は、上述の事情に鑑みなされたもの
で、インバータ、モータ、ポンプを各々小形化でき、装
置全体を極小にすることができるポンプ組立体を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、モータ固定子の外周部にポンプ取扱液を導くよう
に構成したポンプ組立体において、周波数変換器を収納
する容器を設け、該容器の取付面を前記ポンプ組立体の
外面に接触させた状態で締付部材にて前記容器を固定す
ることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、周波数変換器は、所謂全周流
型ポンプの外面または板金製ポンプケーシングの外面に
取付けられるため、冷却条件が良好となり、周波数変換
器冷却用のヒートシンクが不要となる。従って、周波数
変換器を小形化できる。この際、周波数変換器は全周流
型ポンプの流路外面または板金製ポンプケーシングの流
路外面に設けられるため、取扱液の流速によって極めて
良好な冷却条件が付与される。また本発明では、締付部
材によって周波数変換器を収納する容器が全周流型ポン
プの流路外面または板金製ポンプケーシングの流路外面
に確実に密着しているため、発熱体の熱を確実にポンプ
側に逃すことが可能となる。

【０００８】また本発明では、周波数変換器を収納する
容器をポンプ本体に溶接しないため、容器の材質に全く
制約がない。従って、容器に熱伝導の良好なアルミニウ
ム合金等を使用することができる。また、容器を少なく
とも２つの部材で構成し、２つの部材の間にはシール材
が介装されるとともに２つの部材は直接接触する構造な
ので、発熱体の熱を確実にポンプ側あるいは外気に放熱
することが可能となる。

【０００９】また本発明では、締付部材に金属を使用し
ているため、発熱体の熱が容器を通って締付部材に伝熱
され、この締付部材から放熱することが可能となる。そ
して、周波数変換器を収納する容器と接触するポンプ外
面の材質と、締付部材の材質とを同じにしているため、
ポンプ外面と締付部材の温度による変形量が等しくなる
ので、常に一定の締付力で容器をポンプ外面に固定する
ことが可能となる。

【００１０】さらに本発明では、ポンプを増速し、出力
の大きな周波数変換器に交換する場合に、周波数変換器
取付用のステーや座をポンプ側に取付ける必要がないた
め、周波数変換器を容易に交換することが可能となる。
また、周波数変換器をポンプに取付けずに別置きにする
場合にも、周波数変換器取付用のステーや座が必要ない
ため、ポンプ本体は２種類もつ必要がなく、１種類のポ
ンプ本体で対応することが可能となる。また、本発明で
は、締付部材がポンプ本体を囲んでいるので、内圧によ
るポンプ外筒の変形を抑えることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係るポンプ組立体の一実施例
を図１及び図２を参照して説明する。図１は本発明のポ
ンプ組立体の縦断面図、図２は図１のII−II線断面図で
あり、本発明のポンプ組立体は全周流型両吸込ポンプと
して構成されている。図１及び図２に示される全周流型
両吸込ポンプは、ポンプケーシング１内の中央にキャン
ドモータ６を備えており、このキャンドモータ６の主軸
７の両軸端に、軸方向外方に開口した吸込部を有する羽
根車８Ａ，９Ａ；８Ｂ，９Ｂがそれぞれ固定されてい
る。ポンプケーシング１は、ステンレス鋼板製の外筒２
と、この外筒２の両端にフランジ５１，５２によってそ
れぞれ接続されたステンレス鋼板製のカバー６３，６３
とからなっている。

【００１２】一方、キャンドモータ６は、固定子１３
と、この固定子１３の外周部に嵌着されるモータフレー
ム外胴１４と、モータフレーム外胴１４の両開放端に溶
接固定されるモータフレーム側板１５，１６と、固定子
１３の内周部に嵌着され上記モータフレーム側板１５，
１６に溶接固定されるキャン１７とを備えている。また
固定子１３内に回転可能に収容されている回転子１８は
主軸７に焼き嵌め固定されている。モータフレーム外胴
１４と外筒２との間には環状流路４０が形成されてい
る。

【００１３】モータフレーム外胴１４にはターミナルケ
ース２０が固定されている。キャンドモータ６と外筒２
とは、ターミナルケース２０と、ステー４３とによって
一体に固定されている。外筒２は両端近傍に吸込窓２
ａ，２ｂを具備し、これら吸込窓２ａ，２ｂはステンレ
ス鋼板製の吸込カバー５５によって接続されている。吸
込カバー５５の中央部には、ポンプ吸込口５５ａが形成
されるとともに吸込フランジ５６が固定されている。

【００１４】また外筒２の外部には、周波数変換器を構
成するインバータ７６を収容するケース７７が配設され
ている。そして、ステータ１３のリード線はターミナル
ケース２０を介して環状流路４０を半径方向に横切るよ
うに取り出されてインバータ７６に接続されている。外
筒２のリード線取出部分にはケース７７が設けられてい
る。

【００１５】前記ケース７７は、アルミニウム合金から
なる下部ケース７８と上部ケース７９とから構成され、
上下部ケース７８，７９の間にはガスケット８０が介装
されるとともに、上下部ケース７８，７９はガスケット
８０の外側で直接に接触している。上下部ケース７８，
７９は、図２に示すようにボルト８５によって固定され
ている。下部ケース７８は、取付面である下面７８ａは
外筒２の外面に密着するように凹面に形成されている。
そして、下部ケース７８にはポンプ組立体の外面に取り
回された締付バンド８１の両端がボルト８２によって固
定されており、締付バンド８１により下部ケース７８は
ポンプ組立体に固定されている。

【００１６】前記締付バンド８１の中間部には、ねじ８
４及び締付バンド８１を挟持するナット８６，８７から
なる締付機構８３が設けられている。締付機構８３はね
じ８４をナット８６，８７に対して突出又は引っ込める
ことによって締付バンド８１を締付又は緩めることがで
きる。

【００１７】また、下部ケース７８には、図１に示すよ
うにインロー７８ｂが形成されており、このインロー７
８ｂをターミナルケース２０に嵌合することにより、円
形状のポンプ組立体の外面に対して下部ケース７８の位
置決めができるようになっている。また、下部ケース７
８とターミナルケース２０との間にはシール用のガスケ
ット１０５が介装されている。

【００１８】外筒２の内部には、羽根車８Ａ，９Ａ；８
Ｂ，９Ｂを収容する内ケーシング６５，６５が配設され
ている。内ケーシング６５，６５は円筒部材６５ａ，６
５ａとカバー６５ｂ，６５ｂとにより略円筒容器状をな
し、円筒部材６５ａ，６５ａの１側部に弾性材からなる
シール部材７５，７５が固定され、カバー６５ｂ，６５
ｂに吸込開口６５ｃ，６５ｃが形成されている。シール
部材７５，７５によって吐出側の取扱液が吸込側に漏れ
ることを防止している。

【００１９】前記内ケーシング６５，６５は、ボルト６
６によって、それぞれモータフレーム側板１５，１６に
接続されている。そして、各内ケーシング６５内には、
それぞれライナリング４５，４５を保持した保持部材４
６，４６と、第１段目の羽根車８Ａ又は８Ｂから吐出さ
れた流体を第２段目の羽根車９Ａ又は９Ｂに導く戻り羽
根４７，４７と、第２段目の羽根車９Ａ又は９Ｂから吐
出された流体を半径方向から軸方向に導く案内装置４
８，４８とが配設されている。また、外筒２の中央部に
は、吐出口（図示せず）が形成されるとともに吐出ノズ
ル６８が接続されている（図２参照）。なお吐出ノズル
６８には吐出フランジ６９が固定されている。

【００２０】次に主軸の一方側にある軸受周辺部につい
て説明する。軸受ブラケット２１には、ラジアル軸受２
２と、固定側スラスト軸受２３が設けられている。ラジ
アル軸受２２の端面は、固定側スラスト摺動部材として
の機能も付与されている。ラジアル軸受２２と固定側ス
ラスト軸受２３を挟んで両側には、回転側スラスト摺動
部材である回転側スラスト軸受２４と回転側スラスト軸
受２５が設けられている。回転側スラスト軸受２４はス
ラストディスク２６に固定されており、回転側スラスト
軸受２５はスラストディスク２７に固定されている。

【００２１】前記軸受ブラケット２１はモータフレーム
側板１６に設けられたインローに弾性材からなるＯリン
グ２９を介して挿入されている。また軸受ブラケット２
１は弾性材からなるガスケット３０を介してモータフレ
ーム側板１６に当接している。なお、図中３１はラジア
ル軸受２２と摺動部を形成するスリーブである。

【００２２】次に、主軸の他方側にある軸受周辺部につ
いて説明する。軸受ブラケット３２には、ラジアル軸受
３３が設けられている。図中３４はラジアル軸受３２と
摺動部を形成するスリーブであり、スリーブ３４は座金
３５に当接し、この座金３５は羽根車９Ａ、スリーブ４
２及び羽根車８Ａを介して主軸７の端部に設けられたネ
ジおよびナット３６によって固定されている。軸受ブラ
ケット３２は、モータフレーム側板１５に設けられたイ
ンローに弾性材からなるＯリング３７を介して挿入され
ている。そして、軸受ブラケット３２はモータフレーム
側板１５に当接している。

【００２３】次に、前述のように構成された全周流型両
吸込ポンプの作用を説明する。ポンプ吸込口５５ａより
吸い込まれた流体は、吸込カバー５５によって左右に分
岐して吸込窓２ａ，２ｂよりポンプ部に流入する。ポン
プ部に流入した流体は、内ケーシング６５，６５に形成
された吸込開口６５ｃ，６５ｃを通って羽根車８Ａ，８
Ａ；９Ｂ，９Ｂにより昇圧される。羽根車９Ａ，９Ｂか
ら吐出された流体は、それぞれ案内装置４８，４８を経
て遠心方向から軸方向に流れ方向が転換された後、外筒
２とキャンドモータ６のモータフレーム１４との間に形
成された環状流路４０に流入し、この流路４０を流れる
間に合流し外筒２の吐出口より吐出ノズル６８を経て吐
出される。

【００２４】本実施例によれば、周波数変換器を構成す
るインバータ７６は所謂全周流型ポンプの外面である外
筒２に取付けられるため、冷却条件が良好となり、イン
バータ冷却用のヒートシンクが不要となる。従って、イ
ンバータを小形化できる。この際、インバータ７６は全
周流型ポンプの流路外面に設けられるため、取扱液の流
速によって極めて良好な冷却条件が付与される。また本
発明では、締付バンド８１によってインバータ７６を収
納するケース７７が全周流型ポンプの流路外面に確実に
密着しているため、発熱体であるインバータ７６の熱を
確実にポンプ側に逃すことが可能となる。

【００２５】また本実施例では、インバータ７６を収納
するケース７７をポンプ本体に溶接しないため、ケース
の材質に全く制約がない。従って、ケース７７に熱伝導
の良好なアルミニウム合金等を使用することができる。
また、上下部ケース７８，７９の間にはガスケット８０
が介装されるとともに上下部ケース７８，７９はガスケ
ット８０の外側で直接接触する構造なので、インバータ
７６の熱を確実にポンプ側あるいは外気に放熱すること
が可能となる。

【００２６】また本実施例では、締付バンド８１は、ポ
ンプ組立体の外面を構成する外筒２及び吸込カバー５５
と同様にステンレス鋼板からなる薄肉材にて形成されて
いる。即ち、締付バンド８１に金属を使用しているた
め、インバータ７６の熱がケース７７を通って締付バン
ド８１に伝熱され、この締付バンド８１から放熱するこ
とが可能となる。そして、インバータ７６を収納するケ
ース７７と接触するポンプ外面の材質と、締付バンド８
１の材質とを同じにしているため、ポンプ外面と締付バ
ンド８１の温度による変形量が等しくなるので、常に一
定の締付力でケース７６をポンプ外面に固定することが
可能となる。

【００２７】さらに本実施例では、ポンプを増速し、出
力の大きなインバータに交換する場合に、インバータ取
付用のステーや座をポンプ側に取付ける必要がないた
め、インバータを容易に交換することが可能となる。ま
た、締付バンド８１がポンプ本体を囲んでいるので、内
圧によるポンプ外筒２の変形を抑えることができる。

【００２８】図３は本発明の他の実施例を示す図であ
り、図２に対応した断面図である。本実施例において
は、ケース７７は図１及び図２に示す実施例と同様であ
るが、締付バンド８１の固定方法が異なっている。すな
わち、締付バンド８１の一端は、図２の実施例と同様に
ボルト８２により下部ケース７８に固定されている。締
付バンド８１の他端には、ねじ８８が固定されている。
一方、下部ケース７８には、略Ｌ字形のブラケット８９
がボルト８２により固定されている。そして、ブラケッ
ト８９に締付バンド８１の端部のネジ８８を通し、ナッ
ト１００をネジ８８に螺合することにより、締付バンド
８１により下部ケース７８をポンプ組立体に固定してい
る。この場合、ネジ８８、ブラケット８９及びナット１
００は、締付機構を構成している。その他の構成は、図
１及び図２に示す実施例と同様である。

【００２９】図４は本発明の更に他の実施例を示す図で
あり、図２に対応した断面図である。本実施例において
は、締付バンド８１はケース７７及びポンプ組立体の全
体に取り回されており、又、締付バンド８１の両端には
略Ｌ字形の固定金具１０１，１０２が固定されている。
そして、これら固定金具１０１，１０２がボルト１０３
及びナット１０４により締め付けられることにより、ケ
ース７７はポンプ組立体に固定されている。また、上下
部ケース７８，７９は締付バンド８１により固定できる
ため、上下部ケース７８，７９を互いに固定するボルト
等は設けられていない。

【００３０】なお、図１乃至図４に示した実施例におい
て、締付バンドは、一部又は全体をゴム等の弾性材にて
製作しても良い。

【００３１】図５は、本発明のポンプ組立体の外観図で
あり、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図であ
る。ポンプ組立体は、吸込口がサイドに、吐出口がサイ
ドに配設されたポンプとして構成している。インバータ
７６を収容したケース７７はポンプ組立体の上部に固定
されている。ケース７７をポンプ組立体に固定する締付
バンド８１は左右に設けられている。また吸込フランジ
５６および吐出フランジ６９には、脚５８，５８が固定
されている。そして、これら脚５８，５８はベース５９
に固定されている。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、周
波数変換器は所謂全周流型ポンプの外面または板金製ポ
ンプケーシングの外面に取付けられるため、冷却条件が
良好となり、周波数変換器冷却用のヒートシンクが不要
となる。従って、周波数変換器を小形化できる。この
際、周波数変換器は全周流型ポンプの流路外面または板
金製ポンプケーシングの流路外面に設けられるため、取
扱液の流速によって極めて良好な冷却条件が付与され
る。また本発明では、締付部材によって周波数変換器を
収納する容器が全周流型ポンプの流路外面または板金製
ポンプケーシングの流路外面に確実に密着しているた
め、発熱体の熱を確実にポンプ側に逃すことが可能とな
る。したがって、インバータに代表される周波数変換
器、モータ、ポンプの各々が小形化可能となり、全体と
して極めて小形なポンプ組立体を構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るポンプ組立体の一実施例を示す縦
断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】本発明に係るポンプ組立体の他の実施例を示す
図であり、図２に対応した断面図である。

【図４】本発明に係るポンプ組立体の更に他の実施例を
示す図であり、図２に対応した断面図である。

【図５】本発明に係るポンプ組立体の外観を示す図であ
り、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。

【図６】従来のポンプを示す断面図である。

【符号の説明】

１ポンプケーシング２外筒６キャンドモータ７主軸８Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂ羽根車１３固定子１４モータフレーム外胴１５，１６モータフレーム側板１７キャン１８回転子２０ターミナルケース４０環状流路４５ライナリング４７，４８戻り羽根５５吸込カバー６３カバー６５内ケーシング７５シール部材７７ケース７８下部ケース７９上部ケース８０ガスケット８１締付バンド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上井圭太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 (72)発明者宮崎義晶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 (72)発明者小林真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

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータ固定子の外周部にポンプ取扱液を
導くようにしたポンプ組立体において、周波数変換器を
収納する容器を設け、該容器の取付面を前記ポンプ組立
体の外面に接触させた状態で締付部材にて前記容器を固
定したことを特徴とするポンプ組立体。
【請求項２】前記モータ固定子の外周部に流路を構成
し、該流路を半径方向に横切るようにモータ駆動用のリ
ード線を取り出し、該リード線取出部分にて前記容器を
設けたことを特徴とする請求項１記載のポンプ組立体。
【請求項３】前記容器を固定するポンプ組立体の外面
を板金材にて製作したことを特徴とする請求項１又は２
記載のポンプ組立体。
【請求項４】板金材を使用したポンプ組立体におい
て、周波数変換器を収納する容器を設け、前記板金材か
らなるポンプ組立体の内面にポンプ取扱液を接触させ、
かつ前記容器の取付面を前記板金材からなるポンプ組立
体の外面に接触させた状態で締付部材にて前記容器を固
定したことを特徴とするポンプ組立体。
【請求項５】前記容器の少なくとも一部が、アルミニ
ウム合金にて製作されていることを特徴とする請求項１
乃至４のいずれか１項に記載のポンプ組立体。
【請求項６】前記容器は少なくとも２つの部材から構
成され、該部材間にはシール材が介装されるとともに該
部材は相互に直接接触する部分を有していることを特徴
とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のポンプ組
立体。
【請求項７】前記部材のうち、ポンプ組立体の外面に
接触する部材には、発熱の多い部品を取付け、ポンプ組
立体の外面に接触しない部材には、発熱の少ない部品を
取付けることを特徴とする請求項６記載のポンプ組立
体。
【請求項８】前記締付部材が薄肉の鋼板にて製作され
ていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項
に記載のポンプ組立体。
【請求項９】前記締付部材の両端を周波数変換器を収
納した容器に固定し、該締付部材の中間部に設けられた
締付機構によって、該容器の取付面をポンプ組立体の外
面に密着させることを特徴とする請求項１乃至８のいず
れか１項に記載のポンプ組立体。
【請求項１０】前記締付部材の一端を周波数変換器を
収納した容器に固定し、該締付部材の他端に設けられた
締付機構によって、該容器の取付面をポンプ組立体の外
面に密着させることを特徴とする請求項１乃至８のいず
れか１項に記載のポンプ組立体。
【請求項１１】前記締付部材の形状が環状であること
を特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の
ポンプ組立体。
【請求項１２】前記締付部材の材質とポンプ組立体の
外面の材質が、同一であることを特徴とする請求項１乃
至１１のいずれか１項に記載のポンプ組立体。
【請求項１３】前記締付部材の少なくとも一部が、弾
性材にて製作されていることを特徴とする請求項１乃至
７のいずれか１項に記載のポンプ組立体。