TW202201875A - 樹脂模製轉子、屏蔽電機、屏蔽電動泵、風扇洗滌器、真空泵裝置 - Google Patents

樹脂模製轉子、屏蔽電機、屏蔽電動泵、風扇洗滌器、真空泵裝置 Download PDF

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Abstract

一種以簡單且低成本的結構來提高電機轉子的密封性的樹脂模製轉子、屏蔽電機、屏蔽電動泵、風扇洗滌器及真空泵裝置。該樹脂模製轉子具備：轉子，該轉子保持磁鐵；主軸，該主軸裝配前述轉子並向外部傳遞動力；以及樹脂模製件，該樹脂模製件一體地覆蓋前述轉子和前述轉子的軸向兩側的前述主軸的一部分；在前述樹脂模製件與前述主軸之間配置有O型圈，藉由該O型圈，前述樹脂模製件與前述主軸之間被密封。

Description

樹脂模製轉子、屏蔽電機、屏蔽電動泵、風扇洗滌器、真空泵裝置
本發明關於一種藉由樹脂將轉子芯及磁鐵和主軸一體模製而構成的樹脂模製轉子、具備樹脂模製轉子的屏蔽電機、具備屏蔽電機的屏蔽電動泵、具備屏蔽電機的風扇洗滌器以及具備風扇洗滌器的真空泵。
屏蔽電機作為泵、風扇洗滌器的動力源被使用，具有在轉子與定子之間配置殼體而隔離轉子室和定子室的結構，能夠有效地抑制泵處理液向定子洩漏，並且具有安全且長壽命的特徵。另一方面，由於電機轉子暴露於泵處理液，因此在泵處理液有腐蝕性的情況下，構成電機轉子的主軸、轉子芯、永久磁鐵等必須考慮到耐腐蝕性。電機轉子的主軸等能夠使用耐腐蝕性的材料，但是轉子芯一般由電磁鋼板、並且永久磁鐵由稀土類元素等構成，由於耐腐蝕性較低，因此需要對於轉子的防腐蝕對策。
在一例中，採用藉由與主軸同等的材料例如不鏽鋼材料構成的圓筒狀的轉子殼體和轉子殼體兩軸端側的轉子殼體側板來密封永久磁鐵和轉子芯的結構(專利文獻1)。在其他例子中，採用將具備永久磁鐵的轉子 和主軸由樹脂模製一體化且密封的樹脂模製轉子的結構(專利文獻2)。在專利文獻2的屏蔽電機中，在轉子的兩端側在主軸的外周形成一個或者複數個槽，並且在覆蓋轉子和主軸的熔融樹脂的冷卻步驟中，利用因樹脂的線膨脹係數與轉子的構成材料的線膨脹係數的差異而產生的樹脂的收縮力而使樹脂緊貼於主軸的槽的側面，從而用低成本來提高密閉性(氣密性、液密性)。
並且在另外的其他例子中，在具備複數個鋼板彼此由黏接劑黏接的轉子芯、配置於轉子芯內的永久磁鐵以及在轉子芯的軸向兩端部被黏接劑固定的側板的轉子中，採用藉由黏接劑利用樹脂浸漬劑而進行封孔處理來抑制水分及/或腐蝕性氣體侵入鋼板內的結構(專利文獻3)。並且，在專利文獻3的結構中，對永久磁鐵實施無針孔的塗佈，使永久磁鐵比轉子芯短，並在永久磁鐵與各側板之間填充黏接劑，藉此提高永久磁鐵的耐腐蝕性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開平7-312852號公報
專利文獻2：日本專利第5602615號說明書
專利文獻3：日本專利第6298237號說明書
專利文獻4：日本專利第6461733號說明書
在專利文獻1的結構中，產生因由電機旋轉磁場引起的渦電流而造成的熱損失(殼體損失)，另外，在轉子殼體與轉子殼體側板之間以及在轉子殼體與主軸之間焊接的金屬焊接結構的成本較高。在專利文獻2的結構中，覆蓋轉子和主軸的樹脂有不能充分追隨熱變形等而不能維持密閉性的可能性，因此密閉結構有改善的餘地。另外，在專利文獻3的結構中，組裝性不能說較好，有無針孔塗佈的施工成本較高的技術問題。例如，在專利文獻4所記載的在作為風扇洗滌器的驅動源而被使用的屏蔽電機中也需求像這樣的屏蔽電機的轉子的密閉性的改善。
本發明的一個目的是解決上述的問題的至少一部分。另外，本發明的一個目的是進一步使電機轉子的密閉性提高。
根據本發明的一態樣，提供一種樹脂模製轉子，係具備：轉子，該轉子保持磁鐵；主軸，該主軸裝配前述轉子並向外部傳遞動力；以及樹脂模製件，該樹脂模製件一體地覆蓋前述轉子和前述轉子的軸向兩側的前述主軸的一部分；在前述樹脂模製件與前述主軸之間配置有O型圈，藉由該O型圈，前述樹脂模製件與前述主軸之間被密封。
1:葉輪
2:泵殼
2a:吸入口
3:托架
3a:孔
4:托架
4a:圓筒狀突出部
4a:液體流入口
5:軸承
6:軸承
7:主軸
7a:貫通孔
7-1:槽部
7-2:槽部
8-1:推力盤
8-2:推力盤
9:永久磁鐵
10:轉子
10A:樹脂模製轉子
11:樹脂模製件
11-1,11-2:兩軸端側部
11A:環狀突起部
11B:O型圈槽
12:轉子芯
13:電機框架
14:定子
15:定子芯
16:導體(繞線)
17:出口線
18:定子殼體
18-1:端部
18-2:端部
19:定子殼體側板
19-1,19-2:框架側板(定子殼體側板)
20-1:密封構件
20-2:密封構件
20-3:密封構件
21:螺栓
22:螺栓
23:葉片止動螺母
24:噴出渦旋結構
26:O型圈
30:屏蔽電機
48:轉子室
49:定子室
100:真空泵裝置
110:屏蔽電動泵
120:真空泵
140:除害裝置
200:風扇洗滌器
220:外殼
220a:氣體吸入口
220b:氣體噴出口
220c:液體排出口
230:碰撞板
240:風扇
260:液體噴出部
270:噴嘴
280:液體供給管
AL:軸線
圖1是表示具備第一實施型態的樹脂模製轉子的屏蔽電動泵的概要構造的剖視圖。
圖2(a)、圖2(b)是表示樹脂模製轉子的概要構造的圖。
圖3是表示樹脂模製轉子的一部分概要構造例的圖。
圖4是表示第二實施型態的樹脂模製轉子的一部分概要構造例的圖。
圖5是表示第二實施型態的變形例的樹脂模製轉子的一部分概要構造例的圖。
圖6是表示其他實施型態的樹脂模製轉子的一部分概要構造例的圖。
圖7是表示其他實施型態的樹脂模製轉子的一部分概要構造例的圖。
圖8(a)、圖8(b)、圖8(c)是表示主軸外周部的槽部的剖面形狀的例子的圖。
圖9是表示真空泵裝置的結構例的圖。
圖10是表示風扇洗滌器的結構例的圖。
以下，參照圖式對本發明的實施型態進行說明。在圖式中，有時對相同或類似的元件標注相同或類似的參照符號並且在各實施型態的說明中省略與相同或者類似的元件重複的說明。另外，各實施型態中表示的特徵只要彼此不矛盾就能夠應用於其他實施型態。
(第一實施型態)
圖1是表示具備第一實施型態的樹脂模製轉子10A的屏蔽電動泵110的概要構造的剖視圖。如圖所示，屏蔽電動泵110是具備屏蔽電機30和裝配固定於屏蔽電機30的主軸7的頂端部分的葉輪1的結構，該屏蔽電機30具備藉由熱套等固定於電機框架13的內周面的定子14和旋轉自如地配置於該定子14內的樹脂模製轉子10A。定子14是具有定子芯15和纏繞於該定子芯15的導體(繞線)16的結構，該定子芯15將在中央部形成有圓 形狀的孔的磁性板材層疊而在內部形成有內周為大致圓筒狀的貫通空間。在定子芯15的內周面固定安裝有由不鏽鋼等構成的大致圓筒狀的定子殼體18。定子殼體18對轉子10(樹脂模製轉子10A)和定子14進行隔離。即，定子殼體18將電機框架13的內部劃分為配置有轉子10(樹脂模製轉子10A)的轉子室和配置有定子14的定子室。樹脂模製轉子10A具備轉子10、裝配有轉子10的主軸7以及一體地覆蓋主軸7的一部分和轉子10的樹脂模製件11。轉子10具有轉子芯12和埋設於轉子芯12的內部的永久磁鐵9。樹脂模製件11覆蓋轉子芯12的外周面及兩軸端側的端面和作為在主軸7的轉子芯12的裝配範圍外的兩軸端側外周形成了槽的部分的負荷側及反負荷側的槽部7-1。形成於轉子芯12的外周的樹脂模製件11的表面與定子殼體18的內周之間為均勻的空隙δ。
此外，在本實施型態例中，雖然表示了將在轉子10的內部具有永久磁鐵9的IPM(Internal Permanent Magnet：內部永久磁鐵)應用於電機的例子，但是當然也能夠應用於應用了在轉子10的表面具有永久磁鐵的SPM(Surface Permanent Magnet：表面永久磁鐵)的電機、在轉子具有電磁鐵的電機。
使定子殼體18的反負荷側(圖1的左側)的端部18-2與電機框架13抵接，並且藉由焊接兩者的抵接部而固定安裝。另外，在圓板狀的板材的中心設置了貫通孔的負荷側的定子殼體側板19以該定子殼體側板19的貫通孔的內部嵌入定子殼體18的端部18-1，藉由從端面側焊接兩者的抵接部的方式而固定安裝於定子殼體18的負荷側(圖1的右側)的端部18-1。
電機框架13形成為反負荷側端部由反負荷側的軸承托架4封閉，並且電機框架13形成為開放負荷側端部的有底圓筒狀，在軸承托架 4設置沿著主軸7的軸向向內側呈圓筒狀地突出的圓筒狀突出部4a，並且在該圓筒狀突出部4a設置將主軸7支承為旋轉自如的反負荷側的軸承6。在圓筒狀突出部4a的一部分設置有用於供泵處理液流通的切口。插裝對電機框架13與軸承托架4之間密閉的例如由橡膠製的O型圈等構成的密封構件20-3來防止泵處理液向外部洩漏，並且軸承托架4是藉由緊固螺栓22而固定於電機框架13的結構。而且，在軸承6與轉子10之間，反負荷側的推力盤8-2被固定配置於主軸7。
另一方面，在電機框架13的負荷側端部配置有負荷側的軸承托架3，配置於主軸7的輸出側(圖1的右側)並將該主軸7支承為旋轉自如的負荷側的軸承5被固定於該軸承托架3。而且，在軸承5與轉子10之間，負荷側的推力盤8-1被固定配置於主軸7。
在電機框架13與軸承托架3之間形成有空間，在該空間內夾入定子殼體側板19的外周部，藉由緊固對泵殼2進行固定的螺栓21，定子殼體側板19構成為其外周部被電機框架13與軸承托架3夾持而被固定。而且，軸承托架3構成為其外周部被電機框架13與泵殼2夾持而被固定。
在軸承托架3與定子殼體側板19之間插裝有例如由橡膠製的O型圈等構成的密封構件20-2，從而軸承托架3與定子殼體側板19之間被密閉。在軸承托架3與泵殼2之間插裝有例如由橡膠製的O型圈等構成的密封構件20-1，從而軸承托架3與泵殼2之間被密閉。藉由在定子殼體側板19與軸承托架3之間和軸承托架3與泵殼2之間分別插裝密封構件20-2、20-1，能夠防止泵處理液向外部洩漏。
圖2(a)、圖2(b)是表示形成了樹脂模製件11的樹脂模製轉子10A的整體結構的圖，圖2(a)是前視剖視圖，圖2(b)是左側視圖。另外， 圖3是樹脂模製轉子10A的一部分放大剖視圖。樹脂模製轉子10A是藉由樹脂模製件11來覆蓋轉子10的外周面和槽部7-1的結構，轉子10的內部具有埋設了永久磁鐵9的轉子芯12，槽部7-1設置於主軸7的轉子10的裝配範圍外的兩軸端側外周。
將耐腐蝕性高的材料(PPS材、氟樹脂PFA等)使用於樹脂模製件11。相當於轉子殼體的樹脂模製件11的樹脂膜厚度大約為0.5mm至1.0mm，藉此能夠提高機械性強度及耐腐蝕性、耐液性。此外，當使用必要以上的材料時，能夠預想從因經濟性的下降、材料的「縮痕」等而容易產生形狀變化等的其他的觀點而產生的問題，應使這樣的問題不會產生。
另外，考慮到軸向的定位精度等，較佳的是，樹脂模製件11的兩軸端側部11-1、11-2的厚度為大約2mm至3mm的厚度。這是在考慮了相當於轉子殼體的樹脂模製件11的樹脂膜厚度的關於機械性強度、耐腐蝕性、耐液性的規格尺寸以外，還考慮了將轉子芯12裝配於主軸7時的轉子芯12的軸向定位精度尺寸公差等而決定的。
各槽部7-1是分別在與轉子10的負荷側端部和反負荷側端部(端面)接觸的位置(轉子10與槽部7-1重疊的位置)，以在圓周方向上繞主軸7的外周面一周的方式設置的環狀的槽。槽部7-1的剖面形狀具有能夠保持O型圈26的尺寸及形狀，例如能夠是圖1至3所示的直角三角形等三角形形狀、矩形形狀(圖8(a))、楔形狀(圖8(b))以及傾斜槽形狀(圖8(c))等任意的形狀。
在本實施型態中，在各槽部7-1內裝配有O型圈。O型圈26由橡膠構成，能夠與轉子10、主軸7以及樹脂模製件11良好地緊貼，並且具有能夠良好地追隨這些構件的熱變形而變形的彈性。考慮PPS等的在高溫下模製的樹脂模製步驟時的耐熱性，較佳的是，O型圈26由具有耐熱 性的氟橡膠(例如FKM、FFKM)等橡膠構成。在O型圈26被裝配於環狀的各槽部7-1後，藉由樹脂模製件11而與轉子10和主軸7一體地成形，並且該O型圈26緊貼固定於主軸7和樹脂模製件11。由於O型圈26裝配於各槽部7-1內，因此抑制/防止在樹脂模製時由於樹脂的壓力而O型圈26的位置位移。
在本實施型態中，O型圈26裝配於各槽部7-1內，與轉子10的兩周端側端面、主軸7及樹脂模製件11緊貼。藉由該結構，能夠使樹脂模製件11與主軸7的緊貼度提高，並且能夠使樹脂模製件11與主軸7及轉子10之間的密閉性提高。其結果是，能夠更為可靠地抑制和防止泵處理液及/或腐蝕性的氣體與轉子10接觸。另外，在本實施型態中，由於槽部和O型圈26配置於與轉子10的兩軸端側端面接觸的位置，因此能夠降低樹脂模製件11的軸向的距離，並且提高樹脂模製件11與主軸7之間的緊貼度。另外，由於槽部7-1和O型圈26配置於與轉子10的兩軸端側端面接觸的位置，因此能夠抑制樹脂模製件11的軸向的長度，並且能夠節省模製劑(樹脂等)的使用量。
樹脂模製轉子10A例如能夠藉由以下的製造步驟來進行製造。
(a)將轉子芯12嵌入形成有槽部7-1的主軸7。
(b)將O型圈26裝配於主軸7的槽部7-1。
(c)引導主軸7而將轉子芯12定位於射出成形模具內。
(d)將永久磁鐵9裝配於轉子芯12(此外，也可以是，在轉子芯12嵌入於主軸7前將永久磁鐵9裝配於轉子芯12)。
(e)以轉子芯12、永久磁鐵9以及O型圈26不露出的方式模製樹脂材料(射出成形)。藉此，獲得具有轉子10、主軸7以及樹脂模製件11的樹脂模製轉子10A。
(f)將剛完成的樹脂模製轉子10A插入磁化磁軛，並進行磁化。
射出熔融樹脂材料而形成的樹脂模製件11的線膨脹係數比由金屬材料構成的轉子芯102、主軸7的線膨脹係數大，在射出成形後的自然冷卻過程中，該樹脂模製件11以轉子芯12為基準，向轉子芯12的外徑側收縮。因此，向轉子側及外徑側收縮的力也作用於樹脂模製件11與主軸7緊貼的緊貼部分，從而有樹脂模製件11與主軸7之間的密閉性下降的擔憂。在本實施型態的樹脂模製轉子中，射出成形於模具內的樹脂模製件11的線膨脹係數比由金屬材料構成的轉子芯12、主軸7的線膨脹係數大，在射出後的自然冷卻過程中，即使樹脂模製件11收縮，藉由O型圈26追隨樹脂模製件11的收縮地進行變形，以使樹脂模製件11與主軸7之間不產生間隙，能夠維持樹脂模製件11與主軸7之間的密閉性。另外，由於O型圈26是向主軸7的外周面突出的部分，因此利用樹脂模製件11的收縮，有樹脂模製件11緊貼於O型圈26的效果。
在本實施型態中，在屏蔽電動泵中，作為轉子殼體材料不使用不鏽鋼材料等金屬材料，而藉由耐腐蝕性良好的樹脂材料進行樹脂模製，藉此，能夠實現原本的目的，即防止轉子芯、磁鐵材料的腐蝕。另外，除了廉價之外，能夠提供一種可以防止在金屬材料的殼體在運轉過程中產生渦電流的高效的屏蔽電機。另外，根據本實施型態的樹脂模製轉子10A，由於能夠藉由樹脂模製件11及O型圈26來實現轉子10的密閉構造，因此製造步驟簡單，並且有組裝性高的效果。
接著，對圖1所示的屏蔽電動泵的動作進行說明。藉由出口線17與三相交流電源連接，對定子14的導體(繞線)16供給三相交流電，產生的旋轉磁場作用於轉子10而固定於轉子10的主軸7的葉輪1旋轉。藉由葉輪1的旋轉，從泵殼2的吸入口2a被吸入的泵處理液流入泵殼2內，通過噴出渦旋結構24從噴出口(未圖示)噴出，並且一部分通過設置於負荷側的軸承托架3的孔3a而流入由定子殼體18包圍的轉子室內。流入了轉子室內的泵處理液通過樹脂模製件11與定子殼體18之間的間隙δ而流入反負荷側的軸承托架4的有底圓筒狀的圓筒狀突出部4a內，然後由此通過設置於主軸7的中心部的貫通孔7a而流入葉輪1內，並且與被吸入了的泵處理液合流。
如上所述，泵處理液流入被定子殼體18包圍的轉子室內，並且通過樹脂模製轉子10A與定子殼體18之間的間隙δ而流動，但是構成為轉子10和主軸7一體地由樹脂模製件11密封，並且在主軸7與樹脂模製件11之間的邊界面附近設置槽部7-1來配置O型圈26，從而藉由O型圈26來提高樹脂模製件11與主軸7之間的邊界面的密閉性。其結果是，樹脂模製件11與主軸7之間的邊界面被保持為良好的密閉狀態，從而能夠抑制或防止泵處理液與轉子10接觸。藉此，實現樹脂模製轉子10A的長壽命化。
(第二實施型態)
圖4是表示第二實施型態的樹脂模製轉子的一部分概要構造例的圖。在本實施型態中，樹脂模製轉子10A的結構與上述實施型態不同，但是其他結構與上述實施型態相同。以下，對與上述實施型態不同的點進行說明，並且省略對與上述實施型態相同的結構的說明。
在本實施型態中，在轉子10及主軸7形成樹脂模製件11後，裝配O型圈26。在本實施型態的樹脂模製轉子10A中，在轉子芯12的兩軸端側，即在負荷側和反負荷側，在樹脂模製件11設置有環狀突起部11A，在環狀突起部11A與主軸7的外周面之間形成有O型圈槽11B。環狀突起部11A從樹脂模製件11的兩軸端側部11-1、11-2以轉子10為基準朝向軸向外側突出，並且設置為在圓周方向上繞主軸7一周。樹脂模製件11的環狀突起部11A能夠使用具有與突起部對應的形狀的部分的模具，並藉由向模具內射出樹脂的射出成形而形成。例如，準備安裝於主軸7的轉子10，在藉由射出成形而形成了覆蓋轉子10及主軸7且具有環狀突起部11A的樹脂模製件11後，將O型圈26嵌入環狀突起部11A與主軸7之間，並且將O型圈26夾在環狀突起部11A與主軸7之間而裝配固定。
在本實施型態中，O型圈26將樹脂模製件11與主軸7之間的邊界面密封，並且能夠抑制泵處理液和樹脂模製件11與主軸7之間的邊界面接觸，從而能夠抑制來自樹脂模製件11與主軸7之間的邊界面的泵處理液與轉子芯12接觸。另外，由於在形成了樹脂模製件11後裝配O型圈26，因此在樹脂模製件的射出成形時O型圈不會錯位，也不會受到射出成形時的熱量的影響。
如上所述，雖然說明了環狀突起部11A遍及整周連續地設置的例子，但是環狀突起部11A只要是能夠以對樹脂模製件11與主軸7的邊界面進行密閉的方式保持O型圈，也可以是，不需要整周地設置而在圓周方向上離散地設置。
圖5是表示第二實施型態的變形例的樹脂模製轉子的一部分概要構造例的圖。如同圖所示，也可以是，在與環狀突起部11A對應的主軸7的外周面設置槽部7-1(參照圖1至圖3)，在O型圈槽11B內，將O 型圈26夾在槽部7-1與環狀突起部11A之間固定。在該情況下，以O型圈26充分地對主軸7與環狀突起部11A之間密閉的方式設定環狀突起部11A與主軸7的外周面(或者槽部7-1的內表面)之間的距離、槽部7-1的深度及/或形狀。這樣，能夠藉由主軸7的外周面的槽部7-1更為可靠地抑制在電機運轉時的O型圈26的軸向的位移。
(其他實施型態)
(1)在上述中，在轉子10的軸向的各側設置了一個O型圈，但是也可以是在轉子10的至少一側設置兩個以上的O型圈。圖6是表示其他實施型態的樹脂模製轉子10A的一部分概要構造例的圖。在同圖中，在轉子10的兩軸端側的至少一側，在主軸7的外周面設置有複數個槽部7-1，在各槽部7-1裝配有O型圈26。根據該結構，能夠藉由複數個O型圈26將樹脂模製件11與主軸7之間的邊界面密閉，從而能夠進一步提高密閉度。
(2)也可以是，在複數個槽部中的至少一個槽部未設置O型圈，並且樹脂模製件11進入(圖7)。圖7是表示其他實施型態的樹脂模製轉子10A的一部分概要結構例的圖。在同圖中，將裝配有O型圈26的槽部標記為槽部7-1，並且將不裝配O型圈26的槽部標記為槽部7-2。在該例中，在主軸7的外周面設置有槽部7-1、7-2，在槽部7-1裝配有O型圈26，並且在槽部7-2不裝配O型圈26。這樣，能夠利用樹脂模製件11的線膨脹係數與構成轉子10的材料的線膨脹係數的差異而使樹脂模製件11與槽部7-2的側面緊貼。根據該結構，能夠組合基於槽部7-1的O型圈26的密閉和基於樹脂與槽部7-2的緊貼的密閉而進一步提高主軸7與樹脂模製件11之間的密閉性。未配置O型圈26的槽部7-2的剖面形狀較佳為提高樹脂模製件11的緊貼度的形狀，能夠設為是包括圖1至圖3、圖8所例示的形狀的任意的形狀。能夠分別設置一個或者複數個裝配O型圈26的 槽部7-1和不裝配O型圈的槽部7-2。不裝配O型圈26且使樹脂模製件11進入的槽部7-2能夠相對於裝配O型圈26的槽部7-1設置於靠近轉子10的一側及/或遠離轉子10的一側。
(3)也可以是，對於至少一個O型圈和其他O型圈採用上述的不同的O型圈配置構造。可以在轉子10的兩軸端側採用相同的O型圈配置構造，也可以在轉子10的各軸側採用不同的O型圈配置構造。另外，對於轉子10的至少一方側的兩個以上的全部O型圈可以採用相同的O型圈配置構造，也可以對於轉子10的軸向的至少一方側的兩個以上的O型圈中的至少一部分採用不同的O型圈配置構造。另外，可以將這些O型圈配置構造與未配置O型圈的槽部進行組合。
(4)在上述中，雖然列舉了處理液體的屏蔽電動泵作為例子進行說明，但是具備上述的樹脂模製轉子10A的屏蔽電機能夠應用於處理液體及/或氣體的屏蔽電機。
(第三實施型態)
圖9是表示本實施型態的真空泵裝置的結構概略的圖。圖10是表示風扇洗滌器的結構概略的圖。本實施型態的真空泵裝置能夠作為例如半導體、液晶、太陽能面板或者LED等製造設備的一個而進行利用。在本實施型態中，對將上述的樹脂模製轉子10A及/或屏蔽電機30應用於真空泵裝置的例子進行說明。
本實施型態的真空泵裝置100具備：真空泵120，該真空泵120與未圖示的處理腔室連接且從處理腔室吸引氣體(真空吸引)；以及與真空泵120的後段連接的風扇洗滌器200及除害裝置140。作為一例，能夠使用乾燥真空泵作為真空泵120。真空泵120例如能夠是具備屏蔽電機30的屏蔽電動泵，該屏蔽電機30具有上述的樹脂模製轉子10A。
風扇洗滌器200是為了去除來自真空泵120的氣體中包含的固化物(例如，反應副生成物)等異物而設置的。另外，除害裝置140是為了對來自真空泵120的氣體進行無害化處理而設置的。能夠使用燃燒式、乾式、濕式、加熱式、氟固定式、催化式、電漿式以及稀釋單元式(鼓風機、N2添加、Air添加)等中的一個或者複數個作為除害裝置140。
在本實施型態的真空泵裝置100中，由真空泵120真空吸引的氣體首先被引導向風扇洗滌器200，通過了風扇洗滌器200的氣體被引導向除害裝置140。藉由這樣的結構，能夠抑制固化物等異物被導入除害裝置140，從而能夠抑制產生除害裝置140的堵塞或者處理效率的降低。另外，也可以是，如圖9中標注了陰影線的部分那樣，將為了藉由風扇洗滌器200來捕捉異物而被利用了的液體(廢液)導入除害裝置140，並且在除害裝置140對廢液進行再利用。
(風扇洗滌器)
如圖10所示，風扇洗滌器200具備外殼220、風扇240、液體噴出部260以及屏蔽電機30。屏蔽電機30的主軸7和轉子10由樹脂模製件11(在圖10中省略圖示)覆蓋，並且具有與上述的樹脂模製轉子10A相同的結構。此外，在此說明的風扇洗滌器200的結構為一例，能夠對任意結構的風扇洗滌器的電機採用上述的樹脂模製轉子及/或屏蔽電機。
在此例示的風扇洗滌器200中，主軸7與風扇240連結，並且向風扇240提供旋轉驅動力。屏蔽電機30具備主軸7、轉子10、定子14、電機框架13以及定子殼體18。此外，與上述實施型態相同，轉子10與主軸7的一部分一同被樹脂模製件(圖1的樹脂模製件11)覆蓋，並且轉子10、主軸7以及樹脂模製件11構成樹脂模製轉子10A。在該屏蔽電機30中，藉由向定子14的繞線通電而形成的電磁感應，轉子10及主軸7旋 轉。本實施型態的風扇洗滌器200從氣體吸入口220a吸入從真空泵120噴出的氣體。然後，風扇洗滌器200去除吸入了的氣體所包含的固化物等異物，並且將處理了的氣體從氣體噴出口220b向除害裝置140送出。
在外殼220形成有將來自真空泵120的氣體向外殼220內的風扇240引導的氣體吸入口220a、將吸入了的氣體噴出的氣體噴出口220b以及將清洗液作為廢液噴出的液體排出口220c。在外殼220的內部配置有風扇240。風扇240安裝於屏蔽電機30的主軸7，並且藉由來自屏蔽電機30的動力而旋轉並對外殼220內進行攪拌。在一例中，風扇240能夠是具有相對的兩片圓盤狀的側板和固定安裝於這些側板之間的複數個葉片的結構。
另外，在外殼220的內部設置有液體噴出部260。液體噴出部260向外殼220內噴出清洗液。作為一例，能夠使用水作為清洗液。另外，藉由使用包括氫氧化系(例如氫氧化鈉、氫氧化鉀)等的液體的鹼性液體作為清洗液，能夠提高異物的捕捉效率，並且能夠抑制外殼220及風扇240等的腐蝕。此外，清洗液只要根據捕捉異物來決定即可。
液體噴出部260具有形成了複數個噴出口的噴嘴270和與噴嘴270連通的液體供給管280。在圖10中，粗線箭頭表示從噴嘴270噴出的清洗液的路徑。液體噴出部260藉由未圖示的壓送機構經由液體供給管28向噴嘴270供給清洗液，並且從噴嘴270噴出清洗液。在本實施型態中，噴嘴270在風扇240的內側與風扇240的旋轉軸(屏蔽電機30的主軸7)相對設置，並且從風扇240的中央朝向外周噴出清洗液。
另外，在外殼220在風扇240與氣體噴出口220b之間形成有碰撞板230。從噴嘴270噴出的清洗液藉由風扇240的離心力而向外周飛散，但是能夠藉由設置碰撞板230來抑制清洗液侵入氣體噴出口220b。 此外，碰撞板230不僅可以形成於風扇240與氣體噴出口220b之間，也可以例如形成為覆蓋風扇240的大致整周。
在屏蔽電機30中，定子殼體18隔離轉子10和定子14。即，定子殼體18將電機框架13的內部劃分為配置有轉子10的轉子室48和配置有定子的定子室49。與圖1所示的空隙δ相同，定子殼體18以在定子殼體18與轉子10之間產生了微小的間隙的狀態下黏貼於定子14(更具體而言，為定子芯)的內表面。
框架側板(定子殼體側板)19-1、19-2在軸線AL方向的屏蔽電機30的兩端嵌入電機框架13與定子殼體18之間。定子室49藉由電機框架13、定子殼體18以及框架側板19-1、19-2，而被封閉。框架側板19-1、19-2在屏蔽電機30的兩端側與托架3、4緊固連結。轉子室48由定子殼體18與托架3、4劃分。負荷側的托架3與外殼220連結。在托架3形成有用於插通主軸7的貫通孔，在該貫通孔設置有作為對主軸7進行軸支承的滑動軸承的軸承5。在反負荷側的托架4設置有作為對主軸7進行軸支承的滑動軸承的軸承6。另外，在托架4形成有液體流入口4a，以使軸承6與外部連通。用於向轉子室內供給清洗液的未圖示的壓送機構與該液體流入口4a連接。
如圖10中粗的單點鏈線箭頭所示，當清洗液從未圖示的壓送機構通過液體流入口4a而向反負荷側的軸承6供給時，清洗液通過軸承6與主軸7之間而向轉子室48移動。接著，清洗液在轉子室48內通過樹脂模製轉子10A(轉子10)與定子殼體18之間並朝向負荷側的軸承5。然後，清洗液通過軸承5與主軸7之間(液體噴出口)並向外殼220內排出。
在該風扇洗滌器200中，屏蔽電機30的樹脂模製轉子10A具有與上述實施型態相同的結構，並且具有與上述實施型態相同的作用效 果。即，由於在樹脂模製轉子10A中為O型圈26配置於樹脂模製件11與主軸7之間的結構，因此與以往的結構相比，能夠更可靠地維持樹脂模製件與主軸7的邊界面的密閉性，從而能夠更可靠地抑制轉子芯和永久磁鐵與液體接觸。
藉由上述的實施型態至少可以掌握以下的型態。
根據第一型態，提供一種樹脂模製轉子，具備：轉子，該轉子保持磁鐵；主軸，該主軸裝配前述轉子並向外部傳遞動力；以及樹脂模製件，該樹脂模製件一體地覆蓋前述轉子和前述轉子的軸向兩側的前述主軸的一部分；在前述樹脂模製件與前述主軸之間配置有O型圈，藉由該O型圈，前述樹脂模製件與前述主軸之間被密封。
根據該型態，藉由由O型圈來密閉樹脂模製件與主軸的邊界面，能夠提高基於樹脂模製件的轉子的密閉性。由橡膠構成的O型圈相對於主軸和樹脂模製件的緊貼性高，能夠追隨樹脂模製件的熱變形。因此，即使樹脂模製件因線膨脹係數的差異而相對於轉子和主軸進行收縮，藉由O型圈追隨樹脂模製件的熱變形而變形，以使樹脂模製件與主軸之間不產生間隙，能夠維持與樹脂模製件和主軸的緊貼。其結果是，能夠提高主軸與樹脂模製件之間的密閉性。另外。在電機運轉時，即使轉子、主軸及/或樹脂模製件熱變形，O型圈也追隨這些構件的熱變形而變形，以使樹脂模製件與主軸之間不產生間隙，能夠維持與樹脂模製件和主軸的緊貼。其結果是，能夠提高主軸與樹脂模製件之間的密閉性。
根據第二型態，在第一型態的樹脂模製轉子中，在由前述樹脂模製件覆蓋的前述主軸的外周面的部分形成有槽部，前述O型圈在配置於前述槽部內的狀態下將前述樹脂模製件與前述主軸之間密封。
根據該實施型態，藉由在設置於主軸的槽部裝配O型圈，能夠提供一種抑制/防止在樹脂的射出成形時O型圈從所期望的位置偏離且穩定的密封構造。
根據第三型態，在第二型態的樹脂模製轉子中，前述O型圈與前述轉子的端面緊貼。
根據該型態，由於O型圈與轉子、主軸以及樹脂模製件緊貼，並且在轉子端面與O型圈之間在主軸外周面不存在樹脂模製件，因此能夠提高樹脂模製件與主軸之間的緊貼性。另外，由於在主軸軸向上樹脂存在的距離減少，因此能夠提高樹脂模製件與主軸之間的緊貼性，並且能夠減少樹脂的使用量。
根據第四型態，在第二型態或者第三型態的樹脂模製轉子中，前述槽部的一部分在軸向上與前述轉子重疊。
根據該型態，能夠將O型圈可靠地緊貼於轉子端面並固定。
根據第五型態，在第二型態至第四型態中任一型態的樹脂模製轉子中，在由前述樹脂模製件覆蓋的前述主軸的外周面的部分設置有複數個前述槽部，並且在全部的槽部配置有前述O型圈。
根據該型態，藉由複數個O型圈，能夠進一步提高主軸與樹脂模製件之間的密閉性。
根據第六型態，在第二型態至第四型態中任一型態的樹脂模製轉子中，設置有複數個前述槽部，並且在一部分的槽部未配置有前述O型圈。
根據該型態，能夠利用樹脂模製件的線膨脹係數與構成轉子的材料的線膨脹係數的差異而使樹脂模製件緊貼於未配置有O型圈的槽部 的側面。其結果是，對基於O型圈的密閉和基於樹脂與槽部的緊貼的密閉進行組合，從而能夠進一步提高主軸與樹脂模製件之間的密閉性。
根據第七型態，在第一型態的樹脂模製轉子中，前述樹脂模製件以與前述主軸一同形成O型圈槽的型態成形，並且在該O型圈槽配置有前述O型圈。
根據該型態，能夠在樹脂模製件成型後在O型圈槽裝配O型圈。因此，在樹脂模製件的射出成形時O型圈不會錯位，也不會受到射出成形時的熱量的影響。
根據第八型態，在第七型態的樹脂模製轉子中，設置有從前述樹脂模製件的軸向端面突出的突起部，並且在該突起部與前述主軸的外周面之間形成有前述O型圈槽。
根據該型態，由於藉由樹脂模製件的突起部形成O型圈槽，因此不需要將樹脂模製件的軸向端部整體形成為厚的結構，從而能夠降低樹脂的使用量。另外，由於能夠抑制在樹脂模製件的軸向端部整體形成為厚的結構，因此能夠抑制/防止樹脂模製件與轉子端面的緊貼性下降，能夠抑制/防止樹脂模製件的「縮痕」。
根據第九型態，在第八型態的樹脂模製轉子中，在與前述突起部相對的位置處在前述主軸的外周面設置有槽部，前述O型圈被配置成夾在前述突起部與前述槽部之間。
根據該型態，能夠藉由主軸的外周面的槽部進一步可靠地抑制電機運轉時的O型圈的軸向的位移。
根據第十型態，在第一型態至第九型態的任一型態的樹脂模製轉子中，在前述轉子的軸向兩側設置有前述O型圈。
根據該型態，在存在樹脂模製件與主軸的分界面的轉子的軸向兩側，能夠提高樹脂模製件與主軸的分界面的密閉性。
根據第十一型態，提供一種屏蔽電機，具備：第一型態至第十型態中任一型態前述的樹脂模製轉子；軸承，該軸承將前述樹脂模製轉子的主軸支承為能夠旋轉；以及屏蔽構造的定子，該定子包圍前述樹脂模製轉子，並且使旋轉磁場作用於前述樹脂模製轉子的前述轉子。
根據該型態，藉由使用上述的樹脂模製轉子來構成屏蔽電機，能夠以簡單的結構且低成本地提供長壽命的屏蔽電機。
根據第十二型態，提供一種屏蔽電動泵，具備：第十一型態的屏蔽電機；葉輪，該葉輪固定於前述主軸；以及泵殼，該泵殼包圍前述葉輪。屏蔽電動泵也可以吸引/噴出液體及/或氣體。
根據該型態，藉由使用上述的樹脂模製轉子來構成屏蔽電動泵，能夠以簡單的結構且低成本地提供長壽命的屏蔽電動泵。
根據第十三型態，提供一種風扇洗滌器，具備：第十一型態的屏蔽電機；風扇，該風扇與前述屏蔽電機的前述主軸連接；外殼，該外殼具有氣體吸入口和氣體噴出口，並且收容前述風扇；以及噴嘴，該噴嘴向前述外殼內噴出液體。
根據該型態，藉由使用上述的樹脂模製轉子來構成風扇洗滌器，能夠以簡單的結構且低成本地提供長壽命的風扇洗滌器。
根據第十四型態，提供一種真空泵裝置，具備：第十三型態的風扇洗滌器；以及真空泵，該真空泵從真空腔室真空吸引氣體，並且將氣體從前述風扇洗滌器的前述氣體吸入口噴出。
根據該型態，藉由使用採用上述的樹脂模製轉子的風扇洗滌器來構成真空泵裝置，能夠以簡單的結構且低成本地提供長壽命的真空泵裝置。
以上，雖然根據幾個例子對本發明的實施型態進行了說明，但是上述的發明的實施型態是為了容易理解本發明而非限定本發明。本發明能夠在不脫離本發明的主旨的範圍內進行變更、改良，並且本發明包含其等同物，這是不言而喻的。另外，在能夠解決上述的問題中至少一部分的範圍，或者是至少起到效果的一部分的範圍內，能夠將本發明申請專利範圍中和在說明書中所記載的各結構元件任意的組合或省略。
本發明根據於2020年6月26日申請的日本專利申請號專利2020-110723號主張優先權。2020年6月26日申請的日本專利申請號專利2020-110723號的包括說明書、申請專利範圍、圖式及摘要的所有公開內容的整體作為參照組入至本申請。
日本特開平7-312852號公報(專利文獻1)、日本專利第5602615號說明書(專利文獻2)、日本專利第6298237號說明書(專利文獻3)、日本專利第6461733號說明書(專利文獻4)的包括說明書、申請專利範圍、圖式及摘要的所有公開內容的整體作為參照組入至本發明。
1:葉輪
2:泵殼
2a:吸入口
3:托架
3a:孔
4:托架
4a:圓筒狀突出部
5:軸承
6:軸承
7:主軸
7a:貫通孔
7-1:槽部
8-1:推力盤
8-2:推力盤
9:永久磁鐵
10:轉子
11:樹脂模製件
12:轉子芯
13:電機框架
14:定子
15:定子芯
16:導體(繞線)
17:出口線
18:定子殼體
18-1:端部
18-2:端部
19:定子殼體側板
20-1:密封構件
20-2:密封構件
20-3:密封構件
21:螺栓
22:螺栓
23:葉片止動螺母
24:噴出渦旋結構
26:O型圈
30:屏蔽電機
110:屏蔽電動泵

Claims (14)

  1. 一種樹脂模製轉子，係具備：
    轉子，該轉子保持磁鐵；
    主軸，該主軸裝配前述轉子並向外部傳遞動力；以及
    樹脂模製件，該樹脂模製件一體地覆蓋前述轉子和前述轉子的軸向兩側的前述主軸的一部分；
    在前述樹脂模製件與前述主軸之間配置有O型圈，藉由該O型圈，前述樹脂模製件與前述主軸之間被密封。
  2. 如請求項1所述的樹脂模製轉子，其中，
    在由前述樹脂模製件覆蓋的前述主軸的外周面的部分形成有槽部，前述O型圈在配置於前述槽部內的狀態下將前述樹脂模製件與前述主軸之間密封。
  3. 如請求項2所述的樹脂模製轉子，其中，
    前述O型圈與前述轉子的端面緊貼。
  4. 如請求項2或3所述的樹脂模製轉子，其中，
    前述槽部的一部分在軸向上與前述轉子重疊。
  5. 如請求項2或3所述的樹脂模製轉子，其中，
    設置有複數個前述槽部，並且在全部的槽部配置有前述O型圈。
  6. 如請求項2或3所述的樹脂模製轉子，其中，
    設置有複數個前述槽部，並且在一部分的槽部未配置前述O型圈。
  7. 如請求項1所述的樹脂模製轉子，其中，
    前述樹脂模製件以與前述主軸一同形成O型圈槽的方式成形，並且在該O型圈槽配置有前述O型圈。
  8. 如請求項7所述的樹脂模製轉子，其中，
    設置有從前述樹脂模製件的軸向端面突出的突起部，並且在該突起部與前述主軸的外周面之間形成有前述O型圈槽。
  9. 如請求項8所述的樹脂模製轉子，其中，
    在與前述突起部相對的位置處在前述主軸的外周面設置有槽部，前述O型圈被配置成夾在前述突起部與前述槽部之間。
  10. 如請求項1至3中任一項所述的樹脂模製轉子，其中，
    在前述轉子的軸向兩側設置有前述O型圈。
  11. 一種屏蔽電機，係具備：
    請求項1至3中任一項所述的樹脂模製轉子；
    軸承，該軸承將前述樹脂模製轉子的主軸支承為能夠旋轉；以及
    屏蔽構造的定子，該定子包圍前述樹脂模製轉子，並且使旋轉磁場作用於前述樹脂模製轉子的前述轉子。
  12. 一種屏蔽電動泵，係具備：
    請求項11所述的屏蔽電機；
    葉輪，該葉輪固定於前述主軸；以及
    泵殼，該泵殼包圍前述葉輪。
  13. 一種風扇洗滌器，係具備：
    請求項11所述的屏蔽電機；
    風扇，該風扇與前述屏蔽電機的前述主軸連接；
    外殼，該外殼具有氣體吸入口和氣體噴出口，並且收容前述風扇；以及
    噴嘴，該噴嘴向前述外殼內噴出液體。
  14. 一種真空泵裝置，係具備：
    請求項13所述的風扇洗滌器；以及
    真空泵，該真空泵從真空腔室真空吸引氣體，並且將氣體從前述風扇洗滌器的前述氣體吸入口噴出。
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