JPS633635A - スラリ−ポンプ用モ−タ - 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〕 本発明は粗粉あるいは微粉末を含む液体（以下、スラリ
ー液という）を搬送するポンプに使用するスラリーポン
プ用モータに関するものである。

〔従来の技術〕

従来のスラリーポンプとしては、キャンドポンプ゛ある
いはマグネットポンプ等があった。

上記キャンドポンプに使用されるモータは、一次側固定
極であるステータと導体を駕籠型に配設した駕籠型回転
体であるロータとの間に隔壁であるキャンを設けて回転
部と固定部を仕切り、軸受部及びロータに液体を圧入し
て、軸受から侵入してくるスラリーを防止し、軸受の摩
耗を防止していた。

また、上記マグネットポンプは、筒体によって仕切った
内外にマグネットを対向させて配設し、外側のマグネッ
トを別のモータによって回転し、内部のマグネットを従
動させ、該マグネットと同軸上に取付られているインペ
ラを回転させる構造となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記キャンドモータにおいては、ステータと
ロータとの間をキャンによって仕切っであるので、その
ギャプが必然的に太き（なり、従って効率が低くなる。

そこで、キャンに薄いステンレス板を使用しその厚みを
できるだけ薄＜シて幾分モータ効率を向上させた物もあ
るが、ステータとロータとの間には依然として金属板が
配設されているので、内部を流れる電流によって供給エ
ネルギーが無効に消費され、更には該電流によって生じ
た磁束によって一次磁束のロータへの供給を妨げるので
、効率を大きく向上させることは困難であった。

また、ロータの外側にはスラリー液を濾過した液体を流
しているが、濾過した液体にも幾分かは微粉末が混入し
ており、これによって上記キャンが損傷され、液が一次
側巻線部に混入すると、モータとしてのｍ能が無くなり
、長期間の安定した運転が困難であるという問題点があ
った。

また、ロータの軸受けにも上記液体を流しているので、
軸受けにスラリー液が混入する場合があり、これによっ
て軸受は及び軸が摩耗すると、軸が偏心してロータとス
テータのギャプに狭い部分と広い部分が生じることにな
る。−方、ロータとステータの間には通常吸引力が働い
ているが、その距離が一方側に狭くなるとその吸引力が
一方向に著しく増加して、急速に偏摩耗が生じモータと
して機能をなしえないようになるという問題点があった
。

これを、解決する手段として軸受の部分に外部から清浄
水を供給する方法もあるが、ポンプのヘッドが高い場合
は、供給清浄水の圧力も高くしなければならず、付属装
！が複雑化するという問題点があった。

更には上記キャンドモータにおいては、外側のケーシン
グを厚くしたとしても内部のキャンが薄いので防爆構造
にはなりえないという問題点があった。

上記マグネットポンプにおいては、効率が４０〜５０％
と低く、しかも大容量のものの製作が困難であるという
問題点があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、効率
が比較的良くて、長期間の安定した運転がなしえ、しか
も防爆構造のものが容易に製造できるスラリーポンプ用
モータを提供することを目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

上記目的に沿う本発明に係るスラリーポンプ用モータは
、多相交流を流すことによって回転磁界を生じる一次側
固定極と、該一次側固定極に囲繞され両端を軸受によっ
て回転自由に支承されている駕籠型回転体とを有してな
るスラリーポンプ用モータにおいて、上記一次側固定極
の両側に該一次側固定極より回転速度の早い回転磁界を
発生させる反発一次側固定極を設けると共に、上記、ｗ
ｎ型回転体の両側に上記反発一次側固定極に対応して外
周に良導体が配設された反発回転体を設け、一次側固定
極と駕籠型回転体との間に生じる吸引力を反発一次側固
定極と反発回転体との間に生じる反発力によって打ち消
すようにして構成されている。

ここで、横置き型のスラリーポンプ用モータにおいては
、一次側固定極の下部には他の部分より大きな磁気的ギ
ャプが形成されて、上部の吸引力の方が下部の吸引力よ
り大きくなっているものを採用するのが好ましいが、竪
型のスラリーポンプ用モータにおいてはこの必要はない
。

また、反発一次側固定極とは、所定の多相交流（二相交
流以上をいう）を流すことによってロータ側の反発回転
体に対して反発力を生じさせるものをいい、駕籠型回転
体とは、通常の誘導電動機のロータと同じく二次導体が
駕韮状になっているものをいう。

〔作用〕

本発明に係るスラリーポンプ用モータは、一次側固定極
の両側に、該一次側固定極より回転速度の早い回転磁界
を発生させる反発一次側固定極を設け、上記一次側固定
極に対応する駕籠型回転体の両側に反発回転体を設けて
構成されている。従って、反発一次側固定極と反発回転
体との間には反発力が働き、この反発力によって一次側
固定極と電籠型回転体との間に生じる吸引力が打ち消さ
れることになる。この為、Ｗ、籠型回転体及び反発回転
体が固定されている軸及び軸受けに例えスラリーを噛み
込んだとしてもその激しい摩耗を防止することができる
。

即ち、駕籠型回転体のみの構成では、軸受あるいは軸が
偏摩耗して駕ｉｔ型回転体が一次側固定極に対して偏心
した場合は、一次側固定極と窺籠型回転体のギャブが部
分的に小さくなり、この為更に吸引力が部分的に増して
偏摩耗を増進させるが、反発一次側固定極と反発回転体
とを配設することによって吸引力と反発力が相殺され、
例え軸受にスラリーが嵌入して軸または軸受けに偏摩耗
が生じてもこれが更に拡大されることが無いので、極め
て安定した運転を継続することが可能となる更には、横
置き型のスラリーポンプ用モータにおいては一次側固定
極の下部に磁気的ギャブを設けることによって、駕籠型
回転体の下方への吸引力が小さくなり、従って全体とし
て上方向の吸引力が生じるので、この上方向の吸引力と
ｗｉｔ型回転回転体全体力をバランスさせることによっ
て、軸受に対する余分な荷重を軽減することが可能とな
る。

〔実施例〕

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た一実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の一実施例に係るスラリーポン
プ用モータを採用したスラリーポンプの概略側断面図、
第２図は第１図における矢視Ａ−Ａ端面図、第３図は第
１図における矢視Ｂ−Ｂ端面図、第４図は第１図におけ
る矢視Ｃ−Ｃ端面図である。

第１図に示すように本発明の一実施例に係るスラリーポ
ンプ用モータを使用したスラリーポンプ１０は、共通の
外側ケーシング１１内に収納されたスラリーポンプ用モ
ータ１２と該スラリーポンプ用モータ１２の軸によって
駆動されるポンプ部１３とを有して構成されている。以
下、これらについて詳しく説明する。

上記スラリーポンプ用モータ１２は、外側ケーシング１
１の内部に配設されている一次側固定極１４と該一次側
固定極１４の両側に配設されている反発一次側固定極１
５．１６と、該一次側固定極１４に対応して設けられて
いる駕籠型回転体１７、咳駕籠型回転体１７と同軸上に
取付られて上記反発一次側固定極１５．１６に対応して
設けられた反発回転体１８．１９と、これらの中心部に
配設されている軸２０と左右の軸受け２１．２２とを有
して構成されている。

上記一次側固定ｉ１４は第３図に示すように、通常の誘
導電動機のステータと同一構造となって磁極を形成する
鉄心及び該鉄心に形成されたスロットに嵌入している巻
線とからなり、該巻線に所定の多相交流（通常、三相交
流）を流すことによって回転磁界を発生させるようにな
っている。

そして、上記巻線は周囲を適当に合成樹脂材によってモ
ールドされてその絶縁が確保されている。この一次側固
定極１４の下部の鉄心は一部が円弧状に削られて周囲の
他の部分より大きな磁気的ギャプ１４ａが形成され、こ
の磁気的ギャプ１４ａには適当にセラミック材等からな
る充填材が埋められて全体として軸２０を中心とする円
に成形されている。

上記一次側固定極１４に対応して設けられた蕉籠型回転
体１７は、第３図に示すように通常の慎重型誘導電動機
のロータと路間−構造となって軸２０に固着されている
が、鉄心２４の外周には適当にスロットが形成されて両
端を短絡されたアルミ材または銅材からなる導体が慎重
状に配設されている。

上記反発一次側固定極１５．１６は、上記一次側固定極
１４と路間−な構造となっているが、その全体の極数は
一次側固定極１４と等しいかあるいは少な（なって、該
反発一次側固定極に所定の多相交流（通常はインバータ
ーによって周波数変換されたより高い周波数の三相交流
）を流すことによって、回転磁界が発生し、しかも回転
磁界の回転速度は上記一次側固定極１４の固定極より２
〜３倍程度早くなっている。

この反発一次側固定極１５．１６に対応して反発回転体
１８．１９が軸２０上に配設されているが、該反発回転
体１り（１６も同様）は、第２図に示すように外側には
良導体の一例であるアルミ材または銅材よりなる円筒体
２５と該円筒体の２５の内部に配設されている鉄心２６
とからなり、上記反発一次側固定極１５の回転磁界を受
けて、反発一次側固定極１５及び反発回転体１８の間に
反発力が働くようになっている。

上記慎重型回転体１７及び反発回転体１８．１９を固定
している軸２０の両端を支える薄い軸受２１．２２が配
設されているが、この軸受２１　（２２においても同じ
）は、第４図に示すように軸２０を直接受ける砲金ある
いは他のブッシング材からなるメタル２７と該メタル２
７を受ける軸受板２８とからなっている。この軸受板２
８には適当に抜き孔２９が形成されて液体が通ることが
できるようになっている。

この軸２０とポンプ部１３との間にはポンプ部１３とス
ラリーポンプ用モータ１２とを仕切る隔壁板３０が設け
られている。この隔壁板３０の上記軸２０に当接する部
分はスポンジ等よりなるシール部材が配設され、しかも
このシール部材３１の周囲には円筒３２が形成されてい
る。−方、この円筒３２の内側には圧送羽１Ｉ３３が形
成されて、軸２０の回転に伴いシール部材３１と軸２０
との隙間との間に液圧を掛けて侵入してくるスラリー液
を押し返す構造となっている。

この軸２０によって駆動されるポンプ部１３は通常の構
造となって、中央部に配設された吸い込み口３４が形成
されていると共に、軸２０に固着されたインペラ３５に
よって送りだされたスラリー液は上部の排出口３６から
出るようになっている。

一方、上記排出口３６にはバイパス回路が設けられ、こ
のハ゛イパス回路には途中にフィルター３７を介して清
浄化された液体がパイプ３８を通ってスラリーポンプ用
モータ１１の後部に送られるようになって、軸受２１．
２２及び一次側固定極１４及び駕籠型回転体１７、反発
回転体１８．１９がｇＮ　ｔｌ１体に漬かるようになっ
ている。

続いて、上記実施例に係るスラリーポンプ１０の作用に
つき、更に詳しく説明する。

まず、一次側固定極１４に所定の多相交流を流し、反発
一次側固定極１５．１６にも上記多相交流より周波数の
多い交流を流す、これによって、慎重型回転体１４に回
転トルクが生じるの軸２０は所定の方向に回転する。ま
た、反発一次側固定極にも所定の交流を流しているが、
該反発一次側固定極によって生じる回転磁界の回転速度
は、上記一次側固定極によって発生する回転磁界より早
いので、反発回転体１８．１９にはスベリが生じしかも
回転体１５．１６の外周は良導体によって形成されてい
るので反発力が生じる。なお、ここで反発回転体１８．
１９の反発力は上記反発一次側固定極に加える交流の周
波数及び電圧によって左右されるので、この値は適当に
選択されているものとする。

これによって軸２０に荷重が掛からないので、例え、軸
受２１．２２あるいは軸受板３０にスラリーを噛み込ん
で、軸心が偏心しても一次側の極と二次側の極との間に
動（力による異常摩耗はなくなる。

次に、スラリーポンプ用モータ１２を横置きにすると、
重力による荷重が軸２０に加わるが、これに対しては、
一次側固定極１４の下部に他の部分より大きな磁気的キ
ャ１１４ａを設けて、上部の固定極の鉄心の方の吸引力
を太き（しているので、慎重型回転体１７、反発回転体
２１．２２の重力をある程度相殺するようにしている。

−方、上記フィルター３７によって濾過された液体は、
スラリーポンプ用モータ１２の後部から注入され外側ケ
ーシング１１に充填され、軸受２１の隙間、抜き孔２９
から反発一次側固定極１５及び反発回転体１８の方向に
流れ込む。これによって一次側固定極１５．１６及び反
発回転体１８．１９の間、及び一次側固定極１４及び慎
重型回転体１７との間に液膜を形成し、軸受２２及び抜
き孔２２ａの間を通って、隔壁板３０の方に移動する。

この隔壁板３０には円筒３２が形成されて、該円筒３０
の内部には軸２０に固着されている圧送羽根３３が取付
られて、液体をポンプ側に押しあかずようになっている
。

上記実施例は横型のスラリーポンプ用モータについて説
明したが、竪型のスラリーポンプ用モータについても本
発明を通用することが可能であり、この場合、一次側固
定極の一方に設ける他の部分より大きな磁気的ギャプは
必要で無い。

〔発明の効果〕

本発明に係るスラリーポンプ用モータは、以上の説明か
らも明らかなように、一次側固定極と二次側回転橿であ
る慎重型回転体との間にキャンが形成されていないので
、その間のギャプを縮めることが可能となり、従って効
率を低下させないで、外側ケーシングを厚くすることに
よって、防爆光転のスラリーポンプ用モータを提供する
ことができることとなった。

上記目的を達成する為、液体をモータの内部に充填して
いるが、仮に液体内にスラリーが入りこんでも、反発一
次側固定極と反発回転体を取付けることによって一次側
固定極と慎重型回転体との間に働く吸引力を打ち消して
いるので、軸偏心に伴う異常偏摩耗を生じることがなく
、長期間の安定した運転を保持することができることと
なった

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るスラリーポンプ用モー
タを採用したスラリーポンプの概略側断面図、第２図は
第１図における矢視Ａ−Ａ端面図、第３図は第１図にお
ける矢視Ｂ−Ｂ端面図、第４図は第１図における矢視Ｃ
−Ｃ端面図である。 〔符号の説明〕 １０・−・・・−スラリーポンプ、１１・−・・・外側
ケーシング、１２−・−・・−スラリーポンプ用モータ
、１３−パ−ポンプ部、１４−・−一一一次側固定極、
１５．１６・−・・−反発一次側固定極、１７−・・−
・−慎重型回転体、１８．１！ｌｌ−・・・反発回転体
、２０−・・−・軸、２１．２２−−−−−一軸受、３
０−−−−−・隔壁板、３７−・−・−フィルター 特許出願人　　　株式会社　ユニベック（ほか１名）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）多相交流を流すことによって回転磁界を生じる一
   次側固定極と、該一次側固定極に囲繞され両端を軸受に
   よって回転自由に支承されている駕籠型回転体とを有し
   てなるスラリーポンプ用モータにおいて、上記一次側固
   定極の両側に該一次側固定極より回転速度の早い回転磁
   界を発生させる反発一次側固定極を設けると共に、上記
   駕籠型回転体の両側に上記反発一次側固定極に対応して
   良導体をその外周に配設した反発回転体を設け、一次側
   固定極と駕籠型回転体との間に生じる吸引力を反発一次
   側固定極と反発回転体との間に生じる反発力によって打
   ち消すようにしたことを特徴とするスラリーポンプ用モ
   ータ。
2. （２）一次側固定極の下部には他の部分より大きな磁気
   的ギャプが形成されて、上部の吸引力の方が下部の吸引
   力より大きくなっている特許請求の範囲第１項記載のス
   ラリーポンプ用モータ。
3. （３）駕籠型回転体の両側軸受は薄く形成されている特
   許請求の範囲第１項記載のスラリーポンプ用モータ。
4. （４）反発一次側固定極は一次側固定極より高い周波数
   の電流が流されている特許請求の範囲第１項記載のスラ
   リーポンプ用モータ。
5. （５）一次側固定極と駕籠型回転体の間及び反発一次側
   固定極と反発回転体との間には液体が流れている特許請
   求の範囲第１項記載のスラリーポンプ用モータ。