KR20050008708A - Driving motor, especially for a pump - Google Patents
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Abstract
구동 샤프트(20)를 가진 회전자(14) 및 외측 케이싱(36)에 의해 둘러싸인 고정자 케이싱(26)에 의해 둘러싸인 고정자(14)를 가진 특히 펌프를 위한 구동 모터(12)가 개시된다. 고정자 케이싱(26) 및 외측 케이싱(36)은 밀봉되도록 씰링되어 닫혀지며 냉각 유체(42)에 의해 채워지는 중간 공간(38)을 형성한다. 냉각 유체(42)는 냉각수 임펠러(48)에 의해 적극적으로 이동된다. 그러한 목적을 위하여, 냉각수 임펠러(48)는 동기식 커플링, 이력식 커플링 또는 와전류 커플링의 형태인 영구 자석 커플링(52)에 의하여 전기 구동 모터(12)의 구동 샤프트(20)에 커플링된다.A drive motor 12 is disclosed, in particular for a pump, with a rotor 14 with a drive shaft 20 and a stator 14 surrounded by a stator casing 26 surrounded by an outer casing 36. The stator casing 26 and the outer casing 36 are sealed to be sealed and form an intermediate space 38 that is filled by the cooling fluid 42. The cooling fluid 42 is actively moved by the cooling water impeller 48. For that purpose, the coolant impeller 48 is coupled to the drive shaft 20 of the electric drive motor 12 by a permanent magnet coupling 52 in the form of synchronous coupling, hysteretic coupling or eddy current coupling. do.
Description
CH 614 760 A5는, 캔(can)을 둘러싸는 그 외측부 및 캔에 의하여 둘러싸인 내측부에 축과 형행하게 상호 병치된 관계로 위치된 바(bar) 형상의 영구 자석이 제공된 자석 커플링(magnetic coupling)을 구비한 캔드 원심 펌프(canned centrifugal pump)를 개시한다. 펌프 케이싱, 캔드 원심 펌프 및 자석 커플링의 내측 커플링 부분은, 부식으로부터 작동상 신뢰성 있는 보호를 얻을 수 있게 하는 강력한 글랜드레스(gland-less) 화학적 캔드 원심 펌프를 제공하기 위하여 내열성 및/또는 내산성(acid resistant)의 플라스틱 재료를 구비하는 것이 바람직하다. 내측 커플링 부분 커버에 완전히 내포되어 있는 영구 자석의 측면 및 단면. 베어링 물질이 자석 커플링의 상호 연결된 부품의 베어링 표면의 지역안에서 플라스틱 재료안에 내포되어 있다. 그러한 공지된 캔드 원심 펌프에서, 영구 자석 커플링은 펌프 구동 모터를 펌프 임펠러로 기계적으로 연결시키는 역할을 한다.CH 614 760 A5 is provided with a magnetic coupling provided with a bar-shaped permanent magnet positioned in parallel with one another in parallel with its axis on its outer side surrounding the can and surrounded by the can. A canned centrifugal pump is provided. The inner coupling portion of the pump casing, cand centrifugal pump and magnetic coupling is heat and / or acid resistant to provide a strong gland-less chemical cand centrifugal pump that provides reliable operational protection from corrosion. It is desirable to have acid resistant plastic materials. Side and cross section of the permanent magnet completely enclosed in the inner coupling part cover. Bearing material is contained in the plastic material in the region of the bearing surface of the interconnected component of the magnetic coupling. In such known cand centrifugal pumps, the permanent magnet coupling serves to mechanically connect the pump drive motor to the pump impeller.
영구 자석 커플링을 가진 캔드 원심 펌프는 예컨대 DE 33 37 086 C2에서 공지되어 있다. 자석 커플링을 가진 그러한 공지된 원심 펌프는 적어도 그 축 캔 영역에서 보강재를 가진 플라스틱 재료의 캔 컵을 갖는다. 플라스틱 재료의 캔 컵은 형상 안정기(shape stabiliser) 및 캔을 위한 홀더로서 기능하는 고품질 강철의 컵 형상의 쟈켓(jacket)에 의하여 외측으로부터 둘러싸여 있다. 이 경우 또한 펌프 구동 모터를 펌프 임펠러에 연결시키기 위하여 영구 자석이 제공되며, 그러한 관점에서, 전송되는 각각 매체의 고압 및 고온에서도 최대한의 가능한 안정성과 캔 컵 영역으로부터의 양호한 열 발산성을 가지는 플라스틱 재료의 캔 컵이 가능하다.Cand centrifugal pumps with permanent magnet coupling are known, for example, from DE 33 37 086 C2. Such known centrifugal pumps with a magnetic coupling have a can cup of plastic material with reinforcement in at least its axial can area. The can cup of plastic material is surrounded from the outside by a cup-shaped jacket of high quality steel that serves as a shape stabilizer and a holder for the can. In this case also a permanent magnet is provided for connecting the pump drive motor to the pump impeller, in that respect a plastic material having the maximum possible stability and good heat dissipation from the can cup area, even at the high pressure and high temperature of the respective transferred medium. Cans cup is possible.
DE 36 39 719 C3는 외측 구동부 및 그에 자석적으로 연결된 내측 회전부를 구비한 펌프 케이싱, 펌프 임펠러 및 자석 커플링을 갖는 캔드 자석 펌프를 개시하며, 외측 구동부 및 내측 회전부는 캔 컵에 의하여 서로 밀봉되어 씨일되어 있다. 토출 유동(delivery flow)으로부터 분기되며 펌프 평 베어링(pump plain bearing)을 윤활시키는 기능을 하며 가능하도록 자석 커플링 및 베어링 열로부터의 열 손실을 발산시키는 캔드 모터 펌프의 토출 유동의 부분적 유동이 캔 컵 의 내부를 통하여 지난다. 캔 컵의 튜브 형상의 부분인 펌프 근처의 단부는, 자석 커플링의 회전축으로부터 돌출되며 그것이 펌프 케이싱에 결합된 연결 플랜지를 갖는다. 캔 컵은, 제조하기 상대적으로 단순하지만 전송되는 매체의 고온 또한 저온 모두에서의 상대적으로 넓은 사용 범위를 향유하는 캔드 자석 펌프를 제공하기 위하여 전송되는 매체와는 무관계한 가열 수단의 작동에 종속될 수 있고, 캔 컵은 사고 또는 파손 상황에서 향상된 안전성 정도를 제공한다. 그러한 목적을 위하여, 공지된 캔드 자석 펌프에서, 캔 컵의 적어도 튜브 형상 부분은 적어도 이중 벽 구성을 취하고 있으며, 서로에 대하여 그리고 자석 커플링의 회저축에 대하여 동심(同心)적으로 배치되는 적어도 두 개의 캔 벽에 의하여 형성된다. 이중 또는 다중 벽 구조에 의하여 형성된 내측 벽 공간은 가열 또는 냉각 매체를 수용하는 기능을 한다. 캔 벽에 기계적으로 견고하게 그리고 씨일되어 연결된 연결 플랜지에 제공된 것은 내측 벽 공간으로 연결되는 적어도 하나의 공급 경로(feed passage)와 가열 매체 및 냉각수를 위한 적어도 하나의 배출 경로이다. 이러한 공지된 캔드 자석 펌프에서, 자석 커플링은 또한 구동 모터를 펌프 임펠러에 작동적으로 연결시키는 기능을 한다.DE 36 39 719 C3 discloses a canned magnet pump having a pump casing, a pump impeller and a magnetic coupling having an outer drive and an inner rotation magnetically connected thereto, wherein the outer drive and the inner rotation are sealed to each other by a can cup. It's sealed. Partial flow of the discharge flow of the canned motor pump branching from the delivery flow and functioning to lubricate the pump plain bearings and possibly dissipating heat losses from the magnet coupling and bearing heat to the can cup Passes through the interior of the. The end near the pump, which is a tubular part of the can cup, has a connecting flange which projects from the axis of rotation of the magnetic coupling and which is coupled to the pump casing. The can cup can be subject to the operation of a heating means independent of the medium being transferred to provide a canned magnet pump which is relatively simple to manufacture but enjoys a relatively wide range of use at both high and low temperatures of the medium being transferred. And the can cup provides an increased degree of safety in an accident or breakdown situation. For that purpose, in known canned magnetic pumps, at least two tubular portions of the can cup have at least a double wall configuration, and at least two concentrically arranged with respect to each other and to the low axis of the magnetic coupling. Formed by two can walls. The inner wall space formed by the double or multi wall structure serves to receive the heating or cooling medium. Provided in the connection flanges that are mechanically rigid and sealed to the can wall are at least one feed passage leading to the inner wall space and at least one discharge path for the heating medium and cooling water. In this known canned magnet pump, the magnetic coupling also functions to operatively connect the drive motor to the pump impeller.
DE 43 19 619 A1은 전기 구동 모터를 가진 수중 모터 구동 펌프를 개시하며, 그 하부에는 원심 펌프의 케이싱이 고정되어 있으며, 구동 모터의 케이싱은 전송되는 매체가 흐르는 냉각 쟈켓에 의하여 외측에서 동축적으로 둘러싸여 있다. 이러한 경우, 전송되는 즉 펌핑되는 매체는 냉각수로서 사용되며, 이는 본 명세서의 개시부에서 전술된 바와 같이 하수 또는 폐수 또는 다른 오염된 유체를 처리할 때에 냉각 쟈켓의 막힘을 초래할 수 있다. 그러한 막힘은 구동 모터의 과열로, 극한 상황에서는, 전체적인 고장으로 연결된다.DE 43 19 619 A1 discloses a submersible motor drive pump with an electric drive motor, at the bottom of which a casing of the centrifugal pump is fixed, the casing of the drive motor being coaxially on the outside by means of a cooling jacket through which the medium to be transferred flows. surrounded. In this case, the transferred or pumped medium is used as cooling water, which can result in blockage of the cooling jacket when treating sewage or wastewater or other contaminated fluid as described above in the disclosure herein. Such blockages lead to overheating of the drive motor and, in extreme cases, to a total failure.
DE 44 34 461 A1은 다량 오염된 유체를 위한 수중 모터 구동 펌프를 개시한다. 펌프 내부의 퇴적물의 청소를 허용하기 위하여, 전단 압력 연결(tangential pressure connection)이 제공된 수중 모터 구동 펌프와 구동 모터를 둘러싸며 전송되는 유체가 흐르는 쟈켓 공간은 쟈켓 공간의 단부 즉 펌프로부터 멀리 배치된 같은 높이 연결(flushing connection)을 가지며, 같은 높이 연결은 외부 유체 공급에 연결된다. 같은 높이 연결에는 환기 시스템이 제공된 해제 가능하게 고정된 밀폐 캡이 제공되는 것이 바람직하다. 그것은 무시될 수 없는 구조상의 복잡화 및 경비를 나타낸다.DE 44 34 461 A1 discloses a submersible motor driven pump for massively contaminated fluids. In order to allow for the cleaning of deposits inside the pump, the submerged motor drive pump provided with a tangential pressure connection and the jacket space in which the transmitted fluid flows around the drive motor are arranged at the end of the jacket space, i.e. far from the pump. It has a flushing connection, and the same height connection is connected to the external fluid supply. The same height connection is preferably provided with a releasably fixed closure cap provided with a ventilation system. It represents structural complexity and expense that cannot be ignored.
건식 설치의 목적을 위한 수중 진흙, 하수 및 슬러지(sludge) 모터 구동 펌프의 냉각을 위한 냉각 장치가 DE 196 40 155 A1에서 공지되어 있다. 그러한 공지된 냉각 장치는 수중 모터 구동 펌프에의 고정된 구조적 연결이 없는 독립된 구성을 나타낸다.A cooling device for the cooling of underwater mud, sewage and sludge motor drive pumps for the purpose of dry installation is known from DE 196 40 155 A1. Such known cooling devices represent an independent configuration without a fixed structural connection to the submersible motor driven pump.
DE 298 14 113 U1은 캔 컵에 배치되고 구동 장치의 구동기에 연결된 로터(회전자)를 가진 펌프 장치를 가진 영구 자석 커플링 펌프를 개시하며, 상기 구동기는 캔 컵 둘레로 연장되며 구동 모터의 수단에 이하여 회전으로 구동된다. 그러한 공지된 영구 자석 커플링 펌프는 일단부에서 퍼프 장치에 연결되고 그 반대된 단부에서 구동 모터에 연결된 케이지(cage)를 갖는다. 구동기 및 구동 모터는 열의 약한 전도체인 재료의 구동 수단에 의하여 구동적으로 연결된다. 구동 수단은 커플링의 형태일 수 있으며 또는 구동기 및 구동 모터 사이에 제공된 구동 샤프트안에 삽입된 커플링을 갖을 수 있다. 커플링은 도그 커플링(dog coupling), 탄성 중합체 커플링(elastomer coupling) 또는 영구 자석 커플링의 형태일 수 있다.DE 298 14 113 U1 discloses a permanent magnet coupling pump with a pump arrangement having a rotor (rotor) arranged in a can cup and connected to a drive of the drive, the drive extending around the can cup and means of the drive motor. Followed by rotation. Such known permanent magnet coupling pumps have a cage connected at one end to the puff device and at the opposite end to a drive motor. The driver and the drive motor are operatively connected by a drive means of material that is a weak conductor of heat. The drive means may be in the form of a coupling or may have a coupling inserted in a drive shaft provided between the driver and the drive motor. The coupling may be in the form of dog coupling, elastomer coupling or permanent magnet coupling.
펌프에 있어서, 전달되는, 즉 펌핑되는 매체는 통상적으로 펌프의 구동 모터를 위한 냉각수로서 직접 사용된다. 하수 또는 폐수 또는 다른 오염된 유체를 다룰 때에 그는 구동 모터의 냉각 용적의 막힘을 초래할 수 있다. 또한, 구동 모터를 위한 내부 냉각 시스템을 구비하는 펌프 특히 하수 펌프가 공지되어 있다. 그러한 배치에서 냉각수의 순환은 부가적인 소형의 냉각수 임펠러(coolant impeller)에 의하여 실행된다. 그러한 냉각수 임펠러는 작은 전기 모터에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 다른 가능한 선택은 전술된 소형의 냉각수 임펠러를 펌프 구동 모터에 의하여 직접 구동하는 것에 관계된다. 그러한 경우에, 냉각수 임펠러는 펌프 임펠러와 결합되어 구동 모터의 구동 샤프트의 자유단에 제공되거나, 구동 모터의 구동 샤프트가 그 자유 샤프트 단부로부터 측면으로 연장되고 냉각수 임펠러가 펌프 임펠러로부터 멀리 구동 모터의 측면에 위치될 수 있다. 그러한 공지된 펌프에서, 냉각수 임펠러의 개별적인 배치에 무관하게, 냉각수 순환로는 동적 씨일(dynamic seal)에 의하여 구동 모터 및 가능하게 전송되는 매체 즉 하수와의 관계에서 밀폐될 필요가 있다. 동적 씨일은 그러나 누수의 우려가 있으며 이는 신뢰성 있게 배제될 수 없다. 그러한 누수는 예컨대 극단적인 경우에는 냉각 시스템이 고장나거나 또는 냉각수가 구동 모터로 침투되는 것과 같은 위험을 초래한다.In pumps, the delivered, ie pumped medium is typically used directly as cooling water for the drive motor of the pump. When dealing with sewage or waste water or other contaminated fluids he may lead to blockage of the cooling volume of the drive motor. Also known are pumps, in particular sewage pumps, with internal cooling systems for drive motors. In such an arrangement the circulation of the coolant is carried out by an additional small coolant impeller. Such coolant impeller may be operatively connected to a small electric motor. Another possible option involves directly driving the compact coolant impeller described above by means of a pump drive motor. In such a case, the coolant impeller is combined with the pump impeller and provided at the free end of the drive shaft of the drive motor, or the drive shaft of the drive motor extends laterally from its free shaft end and the coolant impeller is laterally away from the pump impeller. It can be located at. In such known pumps, irrespective of the individual arrangement of the coolant impeller, the coolant circuit needs to be sealed by a dynamic seal in relation to the drive motor and possibly the transported medium, ie sewage. Dynamic seals, however, are subject to leakage and cannot be reliably ruled out. Such leaks pose, for example, risks such as failure of the cooling system or penetration of cooling water into the drive motor in extreme cases.
도면에서,In the drawing,
도 1은 전기 구동 모터의 구동 샤프트와 구동 모터의 정적으로 밀봉되어 씨일된 냉각 시스템의 냉각수 임펠러와의 사이에 영구 자석 커플링을 가진 펌프의 제 1 구현예의 종축 단면의 모습을 보인다.1 shows a longitudinal cross-sectional view of a first embodiment of a pump with permanent magnet coupling between a drive shaft of an electric drive motor and a statically sealed sealed coolant impeller of the drive motor.
도 2는 동기식 커플링의 형태인 영구 자석 커플링의 또 다른 개량된 도시에 대한 도 1의 구동 모터의 상부를 확대하여 도시한다.FIG. 2 shows an enlarged view of the top of the drive motor of FIG. 1 for yet another improved illustration of a permanent magnet coupling in the form of a synchronous coupling.
도 3은 동기식 커플링에 의해 형성된 영구 자석 커플링의 또 다른 구성을 가진 펌프 특히 하수 또는 폐수 펌프의 구동 모터의 제 2의 구현예의 도 1과 유사한 종축 단면의 모습을 도시한다.FIG. 3 shows a view in longitudinal section similar to FIG. 1 of a second embodiment of a drive motor of a pump, in particular a sewage or wastewater pump, with another configuration of permanent magnet coupling formed by synchronous coupling.
도 4는 동기식 커플링의 형태인 영구 자석 커플링의 또 다른 개량된 도시에 대한 도 3의 구동 모터의 상부를 확대하여 도시한 도 2에 유사한 모습이다.4 is an enlarged view of the top of the drive motor of FIG. 3 for yet another improved illustration of a permanent magnet coupling in the form of a synchronous coupling.
도 5은 동기식 커플링에 의해 형성된 그러나 구동 모터의 회전자 및 펌프 임펠러 사이의 구동 샤프트상에 제공된 영구 자석 커플링을 가진 펌프 특히 하수 또는 폐수 펌프의 제 3의 구현예의 도 1 및 3과 유사한 종축 단면의 모습을 도시한다.5 is a longitudinal axis similar to FIGS. 1 and 3 of a third embodiment of a pump, in particular a sewage or wastewater pump, formed by a synchronous coupling but having a permanent magnet coupling provided on the drive shaft between the rotor and the pump impeller of the drive motor; The state of the cross section is shown.
도 6는 특히 동기식 커플링의 또 다른 개량된 도시에 대한 도 5의 하부를 확대하여 도시한다.FIG. 6 shows an enlarged view of the lower part of FIG. 5, in particular for another improved illustration of the synchronous coupling.
도 7은 냉각수 임펠러와 전기 구동 모터의 구동 샤프트 사이에 영구 자석 커플링을 가지고, 영구 자석 커플링은 이력식 커플링에 의하여 형성된 펌프의 제 4의 구현예의 도 1, 3 및 5과 유사한 종축 단면의 모습을 도시한다.FIG. 7 has a permanent magnet coupling between the coolant impeller and the drive shaft of the electric drive motor, the permanent magnet coupling having a longitudinal cross section similar to FIGS. 1, 3 and 5 of a fourth embodiment of a pump formed by hysteretic coupling. Shows the appearance.
도 8은 이력식 커플링을 더욱 도시하기 위한 도 7의 상부를 도 2,4 및 6과 유사하게 확대하여 도시한다.FIG. 8 shows an enlarged view similar to FIGS. 2, 4 and 6, in order to further illustrate the hysteretic coupling.
도 9은 와전류 커플링에 의하여 형성된 영구 자석 커플링을 가진 펌프의 제 5의 구현예의 도 1, 3, 5 및 7과 유사한 종축 단면의 모습을 도시한다.FIG. 9 shows a view in longitudinal section similar to FIGS. 1, 3, 5 and 7 of a fifth embodiment of a pump with permanent magnet coupling formed by eddy current coupling. FIG.
도 10은 동기식 커플링의 형태인 영구 자석 커플링의 전기 구동 모터의 구동 샤프트와 전기 구동 모터의 밀봉되어 씰일된 냉각 시스템의 냉각수 임펠러와의 사이의 와전류 커플링의 또 다른 개량된 도시에 대한 도 9의 상부를 확대하여 도시한다.FIG. 10 shows another improved illustration of eddy current coupling between a drive shaft of an electric drive motor of a permanent magnet coupling in the form of a synchronous coupling and a coolant impeller of a sealed sealed sealed system of the electric drive motor. The upper part of 9 is enlarged and shown.
본 발명의 목적은 정적으로 밀봉되어 씨일된 내부 냉각 시스템을 갖는 특히 펌프를 위한 구동 모터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a drive motor, especially for a pump, which has a statically sealed and sealed internal cooling system.
그러한 목적은 특허청구 범위 청구항 1의 특징에 의한 발명에 따라 이룩된다. 본 발명에 따른 구동 모터의 바람직한 구성 및 개량은 종속하는 항에서 특징지어 진다.Such an object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Preferred configurations and improvements of the drive motor according to the invention are characterized in the dependent claims.
본 발명에 따른 구동 모터는, 하수 또는 폐수 또는 다른 오염된 유체와 같은 전송되는 매체와 직접적인 접촉을 하지 않아 구동 모터의 냉각 시스템이 막히게 되는 위험이 제거되는 한 장점을 갖는다. 또 다른 상당히 중요한 장점은 동적 씨일(dynamic seal)이 회피되어 그에 따르는 누출 효과가 신뢰성 있게 제거된다. 본 발명에 따른 구동 모터에서는, 영구 자석 커플링은 구동 모터의 구동 샤프트를 펌프 임펠러에 연결시키는 기능을 하지 않고, 구동 모터의 구동 샤프트를 전기 구동 모터의 밀봉되어 씨일된 냉각 시스템의 냉각수 임펠러에 연결시키는 기능을 한다.The drive motor according to the invention has the advantage that the risk of clogging the cooling system of the drive motor is eliminated by not having direct contact with the transported medium, such as sewage or waste water or other contaminated fluid. Another fairly important advantage is that dynamic seals are avoided so that the resulting leak effect is reliably eliminated. In the drive motor according to the invention, the permanent magnet coupling does not function to connect the drive shaft of the drive motor to the pump impeller, but connects the drive shaft of the drive motor to the coolant impeller of the sealed seal system of the electric drive motor. To function.
본 발명에 따른 냉각 시스템은 펌프 특히 하수 또는 폐수 펌프에 대한 관계에서 사용될 뿐만 아니라, 밀봉적으로 씨일된 냉각 시스템을 가진 어떠한 전기 구동 모터와의 관계에서 사용될 수 있다. 펌프 임펠러 대신에, 벨트 풀리, V 벨트 풀리, 톱니 모양의 벨트 풀리 등과 같은 다른 어떠한 그 자체로서 공지된 기계 구성부품을 전기 구동 모터의 구동 샤프트상에 제공하거나 장착하는 것이 역시 가능하다.The cooling system according to the invention can be used not only in relation to pumps, in particular sewage or waste water pumps, but also in relation to any electric drive motor with a sealingly sealed cooling system. Instead of the pump impeller, it is also possible to provide or mount any other known mechanical components on the drive shaft of the electric drive motor, such as belt pulleys, V belt pulleys, serrated belt pulleys and the like.
더 이상의 상세한 설명, 특징 및 장점은 펌프 특히 하수 또는 폐수 펌프를 위한 본 발명에 따른 구동 모터의 도면에 예시의 목적으로 도시된 구현예에 대한 뒤의 기술로부터 명백할 것이다.Further details, features and advantages will be apparent from the following description of the embodiment shown for purposes of illustration in the drawings of a drive motor according to the invention for a pump, in particular a sewage or wastewater pump.
도 1은 특히 하수 또는 폐수 펌프인 펌프(10)의 종축 단면의 도면이다. 펌프(10)는 고정자(14) 및 회전자(16)를 가진 전기 구동 모터(12)를 갖는다. 고정자(14)의 고정자 권선의 권선 단부는 참조번호 18에 의해 표시된다. 회전자(16)는 구동 샤프트(20)에 비회전적으로 연결되어 있다. 구동 샤프트(20)는 회전자(16)를 넘어 서로로부터 멀리 돌출된 전방 단부 부분(22) 및 후방 단부 부분(24)을 갖는다.1 is a view in longitudinal section of a pump 10, in particular a sewage or wastewater pump. The pump 10 has an electric drive motor 12 with a stator 14 and a rotor 16. The winding end of the stator winding of the stator 14 is indicated by reference numeral 18. The rotor 16 is non-rotatively connected to the drive shaft 20. The drive shaft 20 has a front end portion 22 and a rear end portion 24 protruding away from each other beyond the rotor 16.
전기 구동 모터(12)의 고정자(14)는 고정자 케이싱(26)에 의해 씰링되어 둘러싸여져 있다. 고정자 케이싱(26)은 컵 형상의 주 케이싱 부분(28) 및 그에 씰링되어 연결된 전방 케이싱 부분(30)을 갖는다.The stator 14 of the electric drive motor 12 is sealed and surrounded by a stator casing 26. The stator casing 26 has a cup-shaped main casing portion 28 and a front casing portion 30 sealedly connected thereto.
전기 구동 모터(12)의 구동 샤프트(20)는 고정자 케이싱(26)의 주 케이싱 부분(28)에서 베어링 요소(32)에 의하여 그 후방 단부 부분(24)에서 동적으로 지지된다. 구동 샤프트(20)는 또한 고정자 케이싱(26)의 전방 케이싱 부분에서 베어링 요소(34)에 의하여 그 전방 단부 부분(22)에서 동적으로 지지된다.The drive shaft 20 of the electric drive motor 12 is dynamically supported at its rear end portion 24 by bearing elements 32 at the main casing portion 28 of the stator casing 26. The drive shaft 20 is also dynamically supported at its front end portion 22 by bearing elements 34 at the front casing portion of the stator casing 26.
고정자 케이싱(26)은 고정자 케이싱(26)으로부터 이격된 외측 케이싱(36)에 의해 둘러싸여져 있어, 중간 공간(38)이 고정자 케이싱(26)과 외측 케이싱(36) 사이에 제공되게 한다. 중간 공간(38)은 충전 개구(40)를 통해 냉각 유체(42)에 의해 채워질 수 있다. 중간 공간(38)을 냉각 유체(42)로 완전하게 채운 후에, 충전 개구(40)는 밀폐 요소(44)에 의해 씰링되게 밀폐되고, 따라서 전기 구동 모터(12)를 위한 밀봉되어 씨일된 냉각 시스템(46)을 제공한다. 밀봉되어 씨일된 냉각 시스템(46)의 중간 공간(38)에 제공된 냉각 유체(42)는 전기 구동 모터(12)의 최적의 냉각을 제공하기 위하여 전기 구동 모터(12)의 작동중 다시 말하면 모터(16)의 회전중에 냉각수 임펠러(48)에 의하여 적극적으로 이동된다.The stator casing 26 is surrounded by an outer casing 36 spaced apart from the stator casing 26 such that an intermediate space 38 is provided between the stator casing 26 and the outer casing 36. The intermediate space 38 can be filled by the cooling fluid 42 through the filling opening 40. After the intermediate space 38 is completely filled with the cooling fluid 42, the filling opening 40 is hermetically sealed by the sealing element 44, thus sealingly sealed cooling system for the electric drive motor 12. Provide 46. The cooling fluid 42 provided in the intermediate space 38 of the sealed and sealed cooling system 46, in other words, during operation of the electric drive motor 12 to provide optimum cooling of the electric drive motor 12. It is actively moved by the coolant impeller 48 during the rotation of 16).
냉각수 임펠러(48)는 샤프트(50)상에 회전 가능하게 장착되며, 영구 자석 커플링(52)에 의하여 전기 구동 모터(12)의 구동 샤프트(20)에 커플링 즉 작동적으로 연결된다.The coolant impeller 48 is rotatably mounted on the shaft 50 and is coupled, ie operatively, connected to the drive shaft 20 of the electric drive motor 12 by a permanent magnet coupling 52.
도 2로부터 특히 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 영구 자석 커플링(52)은,분할 요소(partition element:60)가 제공된 간격(58)에 의해서 서로로부터 이격된 제 1 영구 자석 장치(54)와 제 2 영구 자석 장치(56)를 구비하는 동기식 커플링(synchronous coupling:53)의 형태이다. 분할 요소(60)는 비 자화성 재료를 구비한다. 영구 자석 장치(54 및 56)는 평탄한 면의 디스크 형상의 구성이며 간격(58)을 형성하기 위하여 서로로부터 축방향으로 이격되어 있다. 분할 요소(60)는 고정자 케이싱(26)의 주 케이싱 부분(28)의 고리형의(annular) 칼라(collar:64)에 씰링되어 고정되어 있는 판 요소(62)의 형태이다. 그러한 목적을 위하여, 판 요소(62)에 의하여 형성된 분할 요소(60)는 고정자 케이싱(26)의 주 케이싱 부분(28)의 고리형의 칼라(64)와 캡 요소(66)와의 사이에 씰링 관계로 클램핑되어 있다. 냉각수 임펠러를 위한 샤프트(50)는 캡 요소(66)와 판 또는 분할 요소(60, 62)와의 사이에 고정되어 있다.As can be seen in particular clear from FIG. 2, the permanent magnet coupling 52 comprises a first permanent magnet device 54 spaced from each other by a spacing 58 provided with a partition element 60. It is in the form of a synchronous coupling 53 having a second permanent magnet device 56. Splitting element 60 is provided with a non-magnetic material. The permanent magnet devices 54 and 56 are flat disk shaped configurations and are axially spaced from each other to form the spacing 58. The splitting element 60 is in the form of a plate element 62 which is sealed and fixed to an annular collar 64 of the main casing portion 28 of the stator casing 26. For that purpose, the dividing element 60 formed by the plate element 62 has a sealing relationship between the cap element 66 and the annular collar 64 of the main casing portion 28 of the stator casing 26. Is clamped. The shaft 50 for the coolant impeller is fixed between the cap element 66 and the plate or splitting elements 60, 62.
판 요소(62)에 의해 형성된 분할 요소(60)와 고정자 케이싱(26)의 주 케이싱 부분(28)의 고리형의 칼라(64)는 제 1 영구 자석 장치(54)가 제공되는 건식 공간 부분(68)을 형성한다. 제1 영구 자석 장치(54)는 캐리어(carrier:70)에 고정되며, 상기 캐리어는 구동 샤프트(20)의 후방 단부 부분(24)의 단부에 정확하게 위치되는바, 즉 불균형을 회피하기 위한 방법으로 중심적으로 위치되며 고정된다.The annular collar 64 of the dividing element 60 formed by the plate element 62 and the main casing portion 28 of the stator casing 26 comprises a dry space portion in which the first permanent magnet device 54 is provided. 68). The first permanent magnet device 54 is fixed to a carrier 70, which is accurately positioned at the end of the rear end portion 24 of the drive shaft 20, i.e. in a way to avoid imbalance. It is centrally located and fixed.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 펌프 임펠러(72)는 구동 샤프트(20)의 전방 단부 부분(22)에 고정된다.As can be seen in FIG. 1, the pump impeller 72 is secured to the front end portion 22 of the drive shaft 20.
도 1 및 2에서 도시된 구동 모터의 구현예에서, 제1 영구 자석 장치(54) 및 제 2 영구 자석 장치(56)는 평탄한 면의 고리형의 디스크 구성의 면 회전의 커플링 요소로부터 형성된다. 비교하면, 도 3 및 4는 전기 구동 모터(12)의 구동 샤프트(20)와 냉각수 임펠러(48) 사이의 영구 자석 커플링(52)을 가진 펌프(10)를 도시하는바, 제 1 영구 자석 장치(54) 및 제 2 영구 자석 장치(56)는 상호 동심(同心))적 관계로 배치된 중심 커플링 요소(central coupling element)의 형태이다.In the embodiment of the drive motor shown in FIGS. 1 and 2, the first permanent magnet device 54 and the second permanent magnet device 56 are formed from a coupling element of surface rotation of a flat disk annular disk configuration. . In comparison, FIGS. 3 and 4 show a pump 10 with a permanent magnet coupling 52 between the drive shaft 20 of the electric drive motor 12 and the coolant impeller 48, the first permanent magnet. The device 54 and the second permanent magnet device 56 are in the form of a central coupling element arranged in a concentric relationship with each other.
고리형의 제1 및 고리형의 제 2 영구 자석 장치(54 및 56)는 서로로부터 방사상으로 한정되어 이격되어, 그들 사이에 컵 형태인 분할 요소(60)가 있다.The annular first and annular second permanent magnet devices 54 and 56 are radially confined and spaced apart from each other, with a split element 60 in the form of a cup between them.
이 구현예에서 역시, 분할 요소(60)는 고정자 케이싱(26)의 주 케이싱 부분(28)의 고리형의 칼라(64)와 캡 요소(66) 사이에 씰링되어 클램핑되어 있어, 따라서 제 1 영구 자석 장치(54)가 배치된 건식 공간 부분(68)을 제공한다.In this embodiment too, the splitting element 60 is sealed and clamped between the cap collar 66 and the annular collar 64 of the main casing portion 28 of the stator casing 26, thus providing a first permanent Provided is a dry space portion 68 in which the magnet device 54 is disposed.
도 3 및 도 4에서 동일한 세부 사항은 도 1 및 도 2에서와 같은 동일한 참조 번호로서 표시되어, 도 3 및 도 4와의 관계에서 그러한 모든 특징이 다시 한번 상세하게 기술될 필요가 없다.The same details in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2, so that all such features in the relationship with FIGS. 3 and 4 need not be described once again in detail.
도 5 및 도 6은 펌프의 구동 모터의 구현예를 도시하는바, 냉각수 임펠러(48)를 가진 영구 자석 커플링(52)이 도 1 및 2 그리고 도 3 및 4의 각각의 구현예에서와 같이 전기 구동 모터(12)의 구동 샤프트(20)의 후방 단부 부분(24)에서가아니고 구동 샤프트(20)의 전방 단부 부분(22)에 제공된다. 이러한 구현예에서도 역시 영구 작석 커플링(52)은, 분할 요소(60)가 있는 고리형의 간격에 의해 서로로부터 이격되어져 있는 제 1 영구 자석 장치(54) 및 제 2 영구 자석 장치(56)를 갖는 동기식 커플링(53)의 형태이다. 제1 영구 자석 장치(54)는 구동 샤프트(20)의 전방 단부 부분(22)에 고정되어 있다. 제 2 영구 자석 장치(56)는 냉각수 임펠러(48)에 결합되거나 또는 고정적으로 연결되어 있다. 분할 요소(60)는, 건식 공간 부분(68)을 제공하기 위하여 고정자 케이싱(26)의 전방 케이싱 부분(30)에 고정되어 있는 원통형의 슬리브(cylindrical sleeve:74)의 형태이다.5 and 6 show an embodiment of the drive motor of the pump, in which a permanent magnet coupling 52 with a coolant impeller 48 is provided as in the respective embodiments of FIGS. 1 and 2 and 3 and 4. It is provided at the front end portion 22 of the drive shaft 20 and not at the rear end portion 24 of the drive shaft 20 of the electric drive motor 12. In this embodiment also the permanent locator coupling 52 is provided with a first permanent magnet device 54 and a second permanent magnet device 56 spaced from each other by an annular gap with the splitting element 60. In the form of a synchronous coupling 53 having. The first permanent magnet device 54 is fixed to the front end portion 22 of the drive shaft 20. The second permanent magnet device 56 is coupled or fixedly connected to the coolant impeller 48. The splitting element 60 is in the form of a cylindrical sleeve 74 secured to the front casing portion 30 of the stator casing 26 to provide a dry space portion 68.
중간 공간(38)안에 밀봉되어 씨일된 관계에서 제공된 냉각 유체(42)의 냉각을 더욱 향상시키기 위하여, 펌프(10)의 케이싱 부분(76)은 밀봉되어 씨일되고 냉각 유체(42)로 채워진 중간 공간(38)안으로 돌출된 냉각 리브(cooling rib:78)을 갖는다. 냉각 리브(78)는 표면적에서의 증가를 제공하며 따라서 냉각 유체(42)의 최적의 냉각을 제공한다.In order to further enhance the cooling of the cooling fluid 42 provided in the sealed seal in the intermediate space 38, the casing portion 76 of the pump 10 is sealed and sealed and filled with the cooling fluid 42. And cooling ribs 78 protruding into 38. Cooling ribs 78 provide an increase in surface area and thus provide optimum cooling of cooling fluid 42.
동일한 특징이 도 1 내지 4에서와 같은 동일한 참조 번호에 의하여 도 5 및 6에서 동일시되는바, 도 5 및 6과 관련하여 그러한 모든 특징이 다시 한번 기술될 필요가 없다.The same features are identified in FIGS. 5 and 6 by the same reference numerals as in FIGS. 1 to 4, so that all such features need not be described once again in connection with FIGS. 5 and 6.
도 7 및 8은 펌프의 구동 모터의 일 구현예를 도시하는바, 펌프의 전기 구동 모터(12)의 구동 샤프트(20)와 냉각수 임펠러(48) 사이의 영구 자석 커플링(52)이 동기식 커플링의 형태가 아니고 이력식 커플링(hysteresis coupling:80)의 형태라는 점에서 도 1 및 도 2에서 도시된 펌프(10)의 구현예와 상이한바, 상기 이력식커플링(80)은 비자화성(non-magnetisable) 재료를 구비하는 분할 요소(60)가 제공된 간격(58)에 의해 서로로부터 이격되어 있는 이력 표면 요소(hysteresis surface element:82)와 영구 자석 장치(84)를 갖는다. 영구 자석 장치(84)는 냉각수 임펠러(48)와 결합 즉 고정적으로 연결되어 있다. 이력 표면 요소(82)는 구동 샤프트(20)에 고정적으로 연결되어 있다. 이력 표면 요소(82)는 상대적으로 높은 잔류 자기(remanence)와 상대적으로 낮은 보자력(coercive field strength)의 자석 재료를 구비하여, 상대적으로 낮은 저항에 대하여 자기 역전(magnetic reversal)이 가능하다. 동기식 커플링이 어떤 슬립(slip)을 나타내지는 않지만, 이력식 커플링은 커플링의 전달 기구(transmission mechanism)에 의해 야기된 슬립 그리고 그 결과로서 전력 소모를 갖는다.7 and 8 show an embodiment of the drive motor of the pump, in which the permanent magnet coupling 52 between the drive shaft 20 and the coolant impeller 48 of the electric drive motor 12 of the pump is a synchronous couple. Unlike the embodiment of the pump 10 shown in FIGS. 1 and 2 in that it is not in the form of a ring but in the form of a hysteresis coupling 80, the hysteresis coupling 80 is non-magnetic. The dividing element 60 having a (non-magnetisable) material has a hysteresis surface element 82 and a permanent magnet device 84 spaced apart from each other by the provided spacing 58. The permanent magnet device 84 is coupled to, or fixedly connected to, the coolant impeller 48. The hysteresis surface element 82 is fixedly connected to the drive shaft 20. The hysteretic surface element 82 has a magnetic material of relatively high residual remanence and relatively low coercive field strength, allowing magnetic reversal to a relatively low resistance. Although synchronous coupling does not exhibit any slip, hysteretic coupling has slip caused by the transmission mechanism of the coupling and consequently power consumption.
영구 자석 커플링(52)을 제외하고는, 도 1 및 2 그리고 도 7 및 8에 도시된 펌프(10)는 원칙적으로 유사한 구성이어서, 도 7 및 8을 참조하면서 다시 한번 상세하게 모든 특징들이 기술될 필요가 없다.Except for the permanent magnet coupling 52, the pump 10 shown in FIGS. 1 and 2 and 7 and 8 has a similar configuration in principle, so that all the features are described in detail once again with reference to FIGS. Need not be.
도 9 및 10은 도 1 및 2에서 도시되고 도 7 및 8에서 도시된 펌프(10)에 유사한 펌프(10)의 구동 모터의 일 구현예를 도시하는바, 도 9 및 10에서 도시된 펌프(10)는 동기식 커플링(도 1 및 2 참조) 또는 이력식 커플링(도 7 및 8 참조)에 의해 형성되지 않고 와전류(eddy current) 표면 요소(88) 및 영구 자석 장치(90)를 갖는 와전류 커플링(86)에 의해 형성된 영구 자석 커플링(52)을 갖는다. 영구 자석 장치(90)는 냉각수 임펠러(48)에 고정적으로 연결되어 있다. 와전류 표면 요소(88)는 전기 구동 모터(12)의 구동 샤프트(20)에 고정되어 있다. 와전류 표면 요소(88)는 예컨대 리벳 체결과 같이 서로 고정적으로 연결된 요소인 구리 등과 같은 전기적으로 전도성의 재료 및 연자성 재료(soft-magnetic material)를 구비하는 표면 요소(94)를 구비하는 표면 요소(92)를 구비한다. 더욱이 도 9 및 10에서 도시된 펌프는 도 1 및 2 그리고 도 7 및 8에서 도시된 펌프에 유사한 구성을 취하고 있는바, 도 9 및 10을 참조하며 다시 한번 상세하게 기술될 필요가 없다.9 and 10 show an embodiment of a drive motor of a pump 10 similar to the pump 10 shown in FIGS. 1 and 2 and shown in FIGS. 7 and 8. 10) an eddy current having an eddy current surface element 88 and a permanent magnet device 90, not formed by synchronous coupling (see FIGS. 1 and 2) or hysteretic coupling (see FIGS. 7 and 8). It has a permanent magnet coupling 52 formed by the coupling 86. The permanent magnet device 90 is fixedly connected to the coolant impeller 48. The eddy current surface element 88 is fixed to the drive shaft 20 of the electric drive motor 12. Eddy current surface element 88 is a surface element having a surface element 94 having a soft-magnetic material and electrically conductive material, such as copper, which are elements fixedly connected to one another, such as rivet fastening, for example. 92). Furthermore, the pump shown in FIGS. 9 and 10 has a similar configuration to the pumps shown in FIGS. 1 and 2 and 7 and 8, with reference to FIGS. 9 and 10 and need not be described in detail once again.
동일한 세부 사항이 도 1 내지 10에서 동일한 각각의 참조 번호에 의하여 동일시되어 있다. 도 1,3,5,7 및 9는 또한 펌프 케이싱(73)을 도시한다.The same details are identified by the same respective reference numerals in FIGS. 1 to 10. 1, 3, 5, 7 and 9 also show a pump casing 73.
그 냉각수 임펠러(48)가 영구 자석 커플링(52)에 의하여 구동 모터(12)의 구동 샤프트(20)에 커플링된 밀봉되어 씰링된 냉각 시스템(46)을 가진 전기 구동 모터의 도면에 도시된 구성에 본 발명이 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다.The coolant impeller 48 is shown in the drawing of an electric drive motor with a hermetically sealed cooling system 46 coupled to the drive shaft 20 of the drive motor 12 by a permanent magnet coupling 52. It will be understood that the invention is not limited in construction.
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