JPS62100147A - 潜水電動機 - 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〉 この発明は、液中ポンプを駆動すべく、これと一体的に
連結可能に構成されていて、例えば、薬液層中に沈めら
れて作動する潜水電動機であって、封液又は被搬送媒体
で満された封液室内で回転子を回転させるものであり、
特に、電気的特性を犠牲にすることなく腐食性の高い薬
液中での使用を可能にすべく、封液や被搬送液体中の回
転子又は、封液等中の回転子・固定子の双方の表面上に
アルミナイズ処理により保ｖ１層を形成するようにした
改良に関する。

〈従来技術〉 従前、この種の潜水電動機であって、腐食性の高い薬液
、例えば、アンモニウム溶液で、満された液槽中に沈め
て使用されるものにあっては、長期間の使用により、そ
の液槽中の薬液が電動機の封液室内に侵入してここの封
液に混入したり、あるいは、冷媒としての被搬送液体が
ここに導入されると、封液室内の回転子や固定子が激し
い腐食作用に酷されるのが常であった。すなわち、キャ
ンにより固定子から隔離されて、画成された封液室内の
封液又は被搬送液体中に回転子を回転可能に軸支して、
これを、キャンを介して固定子に対向配置して成るキャ
ンタイプの潜水電動機では、封液又は被搬送液体中の回
転子が腐食作用に酷され、一方、キャンが設けられずに
、外壁により画成された封液室内の封液又は被搬送液体
中に、固定子と、これに対して、封液又は被搬送液体で
満された空隙を介して対向配置され、回転可能に軸支さ
れた回転子の双方が一諸に収容されて成るキャンなしタ
イプの潜水電動機では、固定子と回転子の双方が腐食作
用に酷されることとなる。その結果、電動機の電気的機
械的性能が劣化してしまうという不都合があった。かか
る不都合に対処すべく、固定子と回転子の双方を格別に
キャンにより被覆した構造とし、これにより、外壁で画
成された封液室内の封液又は被搬送液体中に、共存する
固定子と回転子とを格別に該封液等から隔離して成る形
式のものが、従前、しばしば採用されていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、固定子と回転子とを各別のキャン被覆に
より封液等から隔離して成る形式のものは、固定子と、
これに対向配置され、回転可能に軸支された回転子との
間に形成される空隙中に。

固定子に被覆されたキャンと回転子に被覆されたキャン
とが共に介在していて、これら二つのキャンが耐食性の
観点から多くの場合ステンレス材に選定されているので
、キャンの高い導電性故の大なる渦電流損を伴い、その
結果、電動機の電気的特性が劣悪なものになってしまう
という問題点があった。

く問題点を解決するための手段〉 この発明は、上記従来技術に基づく固定子や回転子を各
別に被覆密封するキャン由来の渦電流損による、潜水電
動機の劣悪な電気的特性の問題点に鑑み、回転子のみ、
あるいは、回転子と固定子の双方の表面上にアルミナイ
ズ処理を施して保護層を形成することにより、固定子と
回転子とを各別に被覆してこれを密封すべく、両者間の
空隙に介在する従来装置での二つのキャンのうち、少な
くとも、回転子のものを廃止するようにして、上記問題
点を解決せんとするものである。

く作　用〉 故に、この発明の構成は、第１図に示されるように、固
定子５からキャン２で隔離されて画成された封液室４内
の封液Ｍ中に、該固定子に対向配置されて回転可能に軸
支された回転子７を収容し、その表面上にアルミナイズ
処理により形成された極薄で導電性の低い保護層１１が
、腐食性薬液の混入した封液Ｍや冷媒としてここに導入
された被搬送液体Ｍ°から回転子７を隔離し、これによ
り、封液Ｍ又は被搬送液体中の回転子７の腐食の防止が
図られるが、運転に際しては、その保護層１１の極薄・
低導電性故に、ここでの渦電流損が僅小に押えられ、か
くして、従前のキャンタイプのそれと同程度の電気的特
性を実現するように作用するものである。

さらに、この発明に豪速する第２の発明の構成は、第３
図に示されるように、外壁１ａで外部から隔離されて画
成された封液室４内の封液Ｍ又は被盪送液体中に、空隙
Ｇを隔てて対向配置されて一諸に収納された回転子７と
固定子５双方の表面上にアルミナイズ処理により形成さ
れた極薄で導電性の低い保護層１１．１２が、腐食性薬
液の混入した封液Ｍ等から回転子７と固定子５を隔離し
、これにより、回転子７、固定子５双方の保護層１１．
１２での渦電流損を低く押え、かくして、従前のキャン
なしタイプのそれと同程度の電気的特性を実現するよう
に作用するものである。

く第１の発明の実施例〉 第１の発明の実施例の構成と動作を第１図〜第２図に基
づいて説明すれば以下のとおりである。

第１図において、潜水電動機１の外壁１ａ内側には、ス
テンレス材から成るキャン２で隔離されて、固定手室３
と封液室４とが画成され、固定子室３内には、固定子５
が固定され、そこには、巻線６が施されている。

一方、封液室４内には、冷却用の不凍液に潤滑剤を混合
して成る封液Ｍが密封されていて、その中に、回転子７
が回転可能に軸支されている。すなわち、回転子７の回
転軸８が、その上下端部において、それぞれ、上下軸受
装置９．１０により軸支されて、回転子７の外周は、キ
ャン２の介在する空隙Ｇを介して固定子５に対向配置さ
れている、そして、かかる回転子７の全表面上には、そ
の一部分が拡大されて第２図に示されているように、そ
れが円筒状に積層される積層珪素鋼板外表面上のアルミ
ニウム働鉄合金層１１ａと、該合金層！ｌａ上のアルミ
ニラ層１１ｂと、さらに該アルミニウム層１１ｂ上の酸
化アルミニウム層１１ｃとから成る保護層１１がアルミ
ナイズ処理により形成されている。

アルミナイズ処理自体は、金属表面処理技術として公知
であり、この場合には、高温下で溶融状態となっている
アルミニウム中に、グイキャスト用仮シヤフト（図示せ
ず）に装着後の回転子７をすっぽりと、浸漬することに
より、該回転子外周及びその上下端面のほか１図示省略
の二次導体形成用のスロット内面にも保護層１１が形成
される。

その際、保護層１１の全厚みが約７０ＪＬ〜９０ルに、
そして、そのうちのアルミナイズ・鉄合金層１１ａの厚
みが約１５庚に、アルミニウム＠ｌｌｂの厚みが約２０
ｗ〜３０用に、それぞれ形成され、その上に若干の厚み
の酸化アルミニウム層１１ｃが乗るように諸条件を調節
するのが好適である。

上記構成では、運転に際して、封液室４内の封液Ｍ中で
回転子７が、耐食性に優れ、しかも、極薄で低導電性の
保護層１１により封液Ｍから隔離された状態で回転する
。

く第２の発明の実施例〉 第２の発明の実施例の構成と動作を第３図に基づいて説
明すれば以下のとおりである。

第３図において、？！水電電動機１外壁１ａ内側には、
該外壁で外部と隔離されて、封液室４が画成され、ここ
を満たす封液Ｍ中には、固定子５と、空隙Ｇを隔ててこ
れに対向配置され、該液中で回転可能に軸支された回転
子７とが一緒に密封されている。

そして、封液Ｍ中の固定子５の全表面上には、第２図に
基づいて説明されたものと全く同様の保護Ｍ１２がアル
ミナイズ処理により形成されている、さらに、この固定
子５には、例えば、耐水性良好なポリエチレン絶縁線を
用いた巻線６′が施されている。その他の構成要素は、
第１図〜第２図中にて、同一の符号で示される構成要素
とそれぞれ同一である。

上記構成では、運転に際して、封液室４内の封液Ｍ中で
回転子７が、その表面上の保護層１１により、封液Ｍか
ら隔離された状態で回転し、この回転子７に対向配置さ
れ、封液Ｍ中に固定された固定子５も、その表面上の保
護ｆｉ１２により封液Ｍから隔離されている。

く拡　張〉 上記二つの実施例中、その保護層１１（１２）は、アル
ミニウム・鉄合金層１１ａ、アルミニウム層ｔｔｂ、酸
化アルミニウム層１１ｃから成るものとしているが、こ
れに限られるものではなく、かかる保護層１１の形成後
に化学的処理を施して、アルミニウム・鉄合金層＋１ａ
のみを残して他の層を取り除いてもよい。

かかるアルミニウム・鉄合金層のみから成る保護層１１
ａにより、より一層優れた耐食性と、より低い導電性を
有する保護層をより薄く形成できるという実益がある。

さすれば、低い導電性と薄さとが相まって保護層自体の
電気抵抗の増大が図れるので一１渦電流損をもより一層
減少させうるものである。

さらに、上記二つの実施例中、その封液室４は封液Ｍが
密封されているものとしているが、これに限られるもの
ではなく、回転軸に連結された被駆動装置としてのポン
プからの吐出流体の一部すなわち、このポンプによる被
搬送液Ｍ°の一部を該回転軸の軸受装置付近から機内に
圧入してこれを冷媒として固定子回転子間の空隙に通じ
て反対側の軸受装置付近から機外に放出し、これにより
、該空隙での冷却作用を確保するようにした形式のもの
での、回転子、あるいは、回転子固定子の双方を収納す
る空間もこの明細書でいうところの封液室４に含まれる
。

く効　果〉 以上のように、この発明によれば、封液室４内に密封さ
れた封液Ｍ中で回転する回転子７の表面上にアルミナイ
ズ処理により、耐食性に優れ、かつ、極薄、低導電性の
保護層１１を形成する構成としたことにより、従来装置
での回転子を直接的に被覆するためのキャンを廃止し、
耐食性に優れた保護層１１で回転子７を封液Ｍや被搬送
液体Ｍ°から隔離できるので、封液室４内が、アンモニ
ウム等の腐食性の高い薬液で満されていても１回転子７
が腐食作用を受けることがないにも拘らず、保護層１１
をアルミナイズ処理により、極薄で、かつ、低導電性の
ものとしたことにより、保護層ｌｌ自体の電気抵抗をス
テンレスキャンのそれに比べて遥かに大きな値に選定で
きるので、ここでの渦電流損を僅小に押えることができ
、しかして１通常のキャンタイプ並みの電気的特性が確
保できるという優れた効果が奏される。

さらに、この発明に豪速する第２の発明によれば、外壁
１ａにて画成された封液室４の封液Ｍや被搬送液体Ｍ゛
中に一緒に収納された固定子５と回転子７の双方の表面
上に、アルミナイズ処理により、上記発明のそれと同様
の保護層１１　、１２を形成する構成としたことにより
、−切のステンレスキャンを廃止し、上記保護層で固定
子５と回転子７の双方を封液Ｍや被搬送液体Ｍ°から隔
離できるので、これらが腐食作用に酷されることがない
にも拘らず、保護層１１．１２が極薄で低導電性である
が故に１通常のキャンなしタイプ並みの良好な電気的特
性が確保できるという優れた効果が奏される。

その上、この発明及びそれに豪速する第２の発明によれ
ば、ダイキャスト用仮シヤフトに装着された回転子７に
アルミナイズ処理を施して保護層１１を形成すると、回
転子７の積層珪素鋼板７ａが。

その外表面に形成された保護層１１により固定されるの
で、回転子７の機械的強度を増すことができるばかりか
１回転子７の積層珪素鋼板７ａを回転軸８方向に貫通す
るように穿設されたスロットの内面にもその保護層１１
が形成されて、ここを潤沢にするので、グイキャスト時
の、ここでの溶融アルミニウムの流動性を良好に保ち、
これにより、この工程でしばしば遭遇する引は巣の発生
を確実に防止できるという付随的な効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図はこの発明の一実施例に関するものであ
り、第１図はその４ＩＩｉ戊を示す断面図、第２図は保
護層１１の拡大断面図である。 第３図はこの発明に豪速する第２の発明の一実施例の構
成を示す断面図である。 ｌ・・・潜水電動機　　　２・・・キャン３・・・固定
子室　　　　４・・・封液室５・・・固定子　　　　　
６，６′・・・巻線７・・・回転子　　　　　８・・・
回転軸９・・・上部軸受装置　　１０・・・下部軸受装
置１１・・・保護層 １１ａ・・・アルミニウム・鉄合金層 １１ｂ・・・アルミニウム層 １１ｃ・・・酸化アルミニウム層 Ｇ・・・空隙　　　　　　　Ｍ・・・封液特許出願人　
　株式会社　荏原製作所 第１図 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）封液Ｍ又は被搬送液体Ｍ′で満された封液室４と
   、 封液室４内に、回転可能に軸支された回転子７と封液室
   ４外に、回転子７に対して空隙Ｇを隔てて対向配置され
   た固定子５とを含み、 上記回転子７は、その表面上にアルミナイズ処理により
   形成された保護層１１を有することを特徴とする潜水電
   動機。
2. （２）上記アルミナイズ処理により形成された保護層１
   １が、積層珪素鋼板７ａから成る回転子７の表面上に形
   成されたアルミニウム・鉄合金層１１ａである特許請求
   の範囲第（１）項記載の潜水電動機。
3. （３）封液Ｍ又は被搬送液体Ｍ′で満された封液室４と
   、 封液室４内に、回転可能に軸支された回転子７と封液室
   ４内に、回転子７に対して空隙Ｇを隔てて対向配置され
   た固定子５とを含み、 上記回転子７及び上記固定子５の双方は、その表面上に
   アルミナイズ処理により形成された保護層１１、１２を
   有することを特徴とする潜水電動機。
4. （４）上記アルミナイズ処理により形成された保護層１
   １、１２が、積層珪素鋼板から成る、回転子７及び固定
   子５の双方の表面上に形成されたアルミニウム・鉄合金
   層１１ａ、１２ａである特許請求の範囲第（３）項記載
   の潜水電動機。