WO2006117864A1 - インライン型ポンプ - Google Patents

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WO2006117864A1
WO2006117864A1 PCT/JP2005/008182 JP2005008182W WO2006117864A1 WO 2006117864 A1 WO2006117864 A1 WO 2006117864A1 JP 2005008182 W JP2005008182 W JP 2005008182W WO 2006117864 A1 WO2006117864 A1 WO 2006117864A1
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rotor
casing
pump chamber
pump
flow path
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PCT/JP2005/008182
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jyunichi Kokubo
Wataru Iwaoka
Original Assignee
Iwaki Co., Ltd.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F04D13/064—Details of the magnetic circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F04D13/0633—Details of the bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the present invention relates to an in-line pump arranged coaxially with respect to a straight pipe.
  • a fluid flow path is formed in a motor, and one end of a rotating shaft of the motor is used as a fluid suction port and the other end is used as a fluid discharge port.
  • In-line type pumps are known that can be arranged, thereby simplifying the piping layout.
  • JP-A-6-307377 a rotor equipped with an inner magnet driven by an outer magnet rotating outside a cylindrical casing is coaxially arranged inside the cylindrical casing, and the rotor
  • a magnet-driven axial flow pump in which an axial flow type impeller is provided on a rotating shaft so that a fluid flows inside a cylindrical casing.
  • a concave portion communicating in the axial direction of the rotor is formed on the outer peripheral portion of the rotor rotating inside the stator, and an axial flow blade is formed by the concave portion.
  • a pump is shown in which a flow path is formed in which the fluid flows in the axial direction inside the motor.
  • the former has a liquid channel formed between permanent magnet pieces adjacent to each other in the circumferential direction, and the latter has a shaft formed on the outer periphery of the rotor. Since the liquid flow path is formed by the recesses communicating in the direction, a large rotational kinetic energy is given to the phase-shifted fluid, and the friction loss at the casing inner wall and discharge port and vortex loss due to turbulent flow are large. There is a problem of inefficiency.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2002-285985 discloses that a pressure chamber is formed in front of the discharge port of the pump, and the rotational kinetic energy of the fluid is converted into static pressure energy in this pressure chamber.
  • An inline pump adapted for conversion is disclosed. But this In this case, since it is necessary to provide a pressure chamber separately, there is a problem that the pump becomes large.
  • these pumps are basically a system in which axial flow blades are formed on the rotor and the outer peripheral surface thereof, and fluid is moved in the axial direction by the axial flow blades.
  • axial force is generated in the rotor, and this constantly causes the bearing to be eroded as the thrust load of the rotor, reducing the life of the thrust bearing.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a small and long-life inner type pump with high pump efficiency.
  • a fluid suction port and a discharge port are formed at one end and the other end on the central axis, respectively, and a pump chamber and a rotor housing chamber are arranged in this order on the downstream side of the suction port.
  • a cylinder that forms a cylindrical flow path that communicates with the pump chamber between the cylindrical casing that is formed and a casing that is rotatably accommodated in the rotor accommodating chamber of the casing and that is connected to the inner peripheral surface of the casing.
  • a rotor having a cylindrical outer peripheral surface, a stator that surrounds the rotor from the outside of the casing and applies a rotational driving force to the rotor, and the rotor provided at one end of the rotor so as to be accommodated in the pump chamber
  • An impeller that rotates integrally with the impeller to form a fluid flow in the centrifugal direction, and is disposed between the pump chamber and the cylindrical flow path, and is disposed on the impeller inside the pump chamber. Fluid flow to the centrifugal direction generated I is converted into the axial direction, characterized in that a straightening member guiding the cylindrical channel.
  • the flow is converted into the axial flow behind the impeller by the rectifier, and the cylinder Displacement is discharged by moving in the axial direction. For this reason, no rotational kinetic energy is imparted to the discharged fluid, and no friction loss or vortex loss occurs, so that the pump efficiency can be increased. Further, according to the present invention, since the thrust load is not applied to the rotor, the life of the bearing can be increased.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an inline canned pump according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a sectional view of a front casing of the pump.
  • FIG. 2B is a right side view of the same.
  • FIG. 3A is a sectional view of a rear casing in the pump.
  • FIG. 3B is a right side view of the same.
  • FIG. 4A is a sectional view of a rotor in the pump.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a sectional view of a current plate in the pump.
  • FIG. 5B is a right side view of the same.
  • FIG. 6A is a sectional view of a motor casing and a stator in the pump.
  • FIG. 6B is a right side view of the same. It is a detailed block diagram of the control circuit.
  • FIG. 7 is a plan view for explaining details of a stator and a rotor in the pump.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the ratio of slot gap T and rotor-stator gap E, motor torque, and pump-motor efficiency.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an in-line canned pump according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views and right side views of a front casing 1
  • FIGS. 3A and 3B are views of a rear casing 2. It is sectional drawing and a right view.
  • Cylindrical front casing 1 and rear casing 2 are coaxially coupled with their large-diameter flange portions la and 2a facing each other, and pump chamber 4, rectifying plate housing chamber 5 and A rotor housing chamber 6 is formed.
  • the outer periphery of the rear casing 2 is covered with a cylindrical motor casing 3 having substantially the same diameter as the flange portions la and 2a, and an annular stator housing space 7 is formed between the inner periphery of the motor casing 3 And then.
  • a suction port 8 communicating with the pump chamber 4 is formed at the front end of the front casing 1, and a discharge port 9 communicating with the rotor housing chamber 6 is formed at the rear end of the rear casing 2 on the opposite side. Yes.
  • the suction port 8 and the discharge port 9 are arranged coaxially. As a result, the overall shape is such that the suction port 8 and the discharge port 9 protrude from both ends of the cylindrical body.
  • a bearing 11a is formed in the front casing 1 so as to protrude from the suction port 8 to the pump chamber 4.
  • a bearing 11b is formed so as to protrude from the discharge port 9 to the rotor accommodating chamber 6.
  • a spindle 12 is fixed to the bearings 11a and l ib.
  • the rotor accommodating chamber 6 accommodates a rotor 13, and is rotatably supported by the spindle 12.
  • 4A and 4B are a sectional view of the rotor 13 and a sectional view taken along the line AA ′.
  • the rotor 13 is formed by embedding an annular permanent magnet 15 in which S poles and N poles are alternately magnetized at predetermined intervals in the circumferential direction inside a resin cylindrical body 14.
  • a cylindrical flow path 16 that allows fluid to flow in the axial direction is formed between the outer peripheral surface of the cylindrical body 14 and the inner peripheral surface of the rotor accommodating chamber 6.
  • thrust receiving portions 14a and 14b whose central portions slightly protrude on both sides in the axial direction are formed, and these thrust receiving portions 14a and 14b are in contact with the opposing surfaces of the bearings 11a and ib, respectively. It ’s like that.
  • An impeller 17 is provided at the end of the cylindrical body 14 on the front casing 1 side.
  • the impeller 17 is composed of a pair of discs 17a and 17b and a blade portion 17c formed between them.
  • the impeller 17 is accommodated in the pump chamber 4 and fluid introduced from the suction port 8 by rotation is pump chamber.
  • the central center of 4 also has a function of moving outward in the radial direction.
  • the disc 17a and the blade portion 17c are formed integrally with the cylindrical body 14.
  • a disc-shaped rectifying plate 18 is fixedly accommodated in the rectifying plate accommodating chamber 5 on the back side of the impeller 17.
  • 5A and 5B are a sectional view and a right side view of the current plate 18.
  • the rectifying plate 18 includes large and small annular bodies 18a and 18b arranged coaxially to form an annular flow path 18d that connects the outer peripheral side of the end face on the impeller 17 side and the inner peripheral side of the end face on the cylindrical flow path 16 side,
  • These annular bodies 18a, 18b are connected at a plurality of locations in the circumferential direction, and are configured by a rotation restricting plate 18c that restricts the rotational movement of the fluid in the annular flow path 18d.
  • it has a function of flowing the fluid in the axial direction through the cylindrical flow path 16 along the outer periphery of the rotor 13.
  • stator 19 and a coil 20 wound around the stator 19 are arranged so as to face the permanent magnet 15 of the rotor 13 through the rear casing 2.
  • the stator 19, the coil 20, and the rotor 13 constitute a motor.
  • 6A and 6B are a cross-sectional view and a right side view showing the stator 19 attached to the motor case 2.
  • FIG. The stateer 19 is formed of a ferromagnetic laminate.
  • the force state 19 simplified in FIG. 6 is actually a plurality of (six poles in this example) arranged at predetermined intervals in the circumferential direction corresponding to the magnetic poles of the permanent magnet 15.
  • Pole piece (slot) 19a and these magnets It has an annular portion 19b that communicates the base end side of the pole piece 19a.
  • the coil 20 is wound around each magnetic pole piece 19a.
  • the suction port 8 and the discharge port 9 are arranged in a straight line, it can be arranged as an in-line type pump in the middle of a straight line, and the pipe layout can be reduced. Simplification can reduce piping space.
  • the fluid moved in the centrifugal direction by the impeller 17 is converted into an axial flow by the rectifying plate 18 and flows through the cylindrical flow path 16 in the axial direction.
  • the rotational motion energy almost disappears behind the rectifying plate 18, which can prevent the generation of friction loss and vortex loss and improve the pump efficiency.
  • the gap between the rotor 13 and the stator 19 shown in FIG. 7 (hereinafter referred to as the rotor-stator gap) E and the gap between the adjacent magnetic pole pieces 19a of the stator 19 (hereinafter referred to as the slot). It is called “gap”).
  • the leakage magnetic flux between the adjacent magnetic pole pieces 19a is suppressed to prevent the motor torque from decreasing.
  • FIG. 8 is a graph showing EZT on the horizontal axis and motor torque, pump efficiency, and motor efficiency on the vertical axis.
  • the motor torque is calculated based on the surface area of the rotor 13
  • the pump efficiency is calculated based on the cross-sectional area of the cylindrical flow path 16
  • the motor efficiency is calculated by dividing the surface area of the rotor 13 and the cylindrical flow path 16. Calculated by product with area.
  • the pump efficiency can be secured at an appropriate value.
  • a force in which the rotor 13 is rotatably supported on the fixed spindle 12 may be configured such that the spindle that rotates integrally with the rotor 13 is rotatably supported on the bearing portion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

　円筒状のフロントケーシング１及びリアケーシング２は、流体の吸込口８と吐出口９をそれぞれ中心軸上の一端と他端に備えると共に、内部に上流側から下流側にポンプ室４及びロータ収容室６をこの順に形成してなる。ロータ収容室６内にはロータ１３が回転可能に収容されている。ロータ１３とリアケーシング２の内周面との間には、ポンプ室４に連通する円筒状流路１６が形成されている。ステータ１９は、ケーシング２の外側からロータ１３を取り囲んでロータ１３に回転駆動力を付与する。インペラ１７は、ポンプ室４内に収容されるようにロータ１３の一端側に設けられ、ロータ１３と一体で回転して遠心方向への流体の流れを形成する。ポンプ室４と円筒状流路１６との間には、整流板１７が配置されている。整流板１７は、ポンプ室４の内部において、インペラ１７によって生成された遠心方向への流体の流れを軸流方向に変換して円筒状流路１６に導く。

Description

インライン型ポンプ 技術分野
[0001] 本発明は、直線上の配管に対して同軸的に配置されるインライン型ポンプに関する
背景技術
[0002] 従来より、モータの内部に流体の流路を形成してモータの回転軸の一端を流体の 吸込口、他端を流体の吐出口とすることにより、直線上の配管に同軸的に配置するこ とを可能にし、これにより配管レイアウトの簡略ィ匕を図れるようにしたインライン型ボン プが知られている。
[0003] 例えば、特開平 6— 307377号公報には、円筒状のケーシングの外側で回転する アウターマグネットに従動するインナーマグネットを装着したロータを円筒状ケーシン グの内側に同軸配置すると共に、ロータの回転軸に軸流形羽根車を設け、円筒状ケ 一シングの内側を流体が流れるようにしたマグネット駆動軸流ポンプが開示されて ヽ る。
[0004] また、特開平 10— 246193号公報には、ステータの内側で回転するロータの外周 部に、ロータの軸方向に連通する凹部を形成し、この凹部で軸流羽根を形成すること により、流体がモータの内部を軸方向に流れるようにした流路を形成したポンプが開 示されている。
[0005] しかし、上述した従来のポンプのうち、前者のものは、周方向に隣接する永久磁石 片の間に液流路が形成され、後者のものは、ロータの外周部に形成された軸方向に 連通する凹部により液流路が形成されているので、移相される流体に大きな回転運 動エネルギーが付与され、ケーシング内壁や吐出口での摩擦損失や乱流による渦 損失が大きぐポンプ効率が悪いという問題がある。
[0006] 後者のポンプを改良したものとして、特開 2002— 285985号公報には、ポンプの 吐出口の手前に圧力室を形成して、この圧力室で流体の回転運動エネルギーを静 圧エネルギーに変換するようにしたインライン型ポンプが開示されている。しかし、こ の場合には、圧力室を別途設ける必要があるため、ポンプが大型化してしまうという 問題がある。
[0007] 更に、これらのポンプは、基本的には、ロータやその外周面に軸流羽根を形成し、 この軸流羽根により流体を軸方向に移動させる方式であるため、流体からの反作用 でロータに軸方向の力が発生し、これがロータのスラスト荷重として軸受けに常時カロ わり、スラスト軸受けの寿命を低下させるという問題がある。
[0008] 本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、ポンプ効率が高ぐ小型で長 寿命のインナー型ポンプを提供することを目的とする。
発明の開示
[0009] 本発明に係るインナー型ポンプは、流体の吸込口と吐出口がそれぞれ中心軸上の 一端と他端に形成されると共に前記吸込口の下流側にポンプ室及びロータ収容室を この順に形成してなる円筒状のケーシングと、このケーシングの前記ロータ収容室内 に回転可能に収容されると共に前記ケーシングの内周面との間で前記ポンプ室に連 通する円筒状流路を形成する円筒状外周面を有するロータと、前記ケーシングの外 側から前記ロータを取り囲んで前記ロータに回転駆動力を付与するステータと、前記 ポンプ室内に収容されるように前記ロータの一端側に設けられ前記ロータと一体で回 転し遠心方向への流体の流れを形成するインペラと、前記ポンプ室と前記円筒状流 路との間に配置されて前記ポンプ室の内部において前記インペラによって生成され た遠心方向への流体の流れを軸流方向に変換して前記円筒状流路に導く整流体と を備えたことを特徴とする。
[0010] 本発明によれば、吸込ロカ ポンプ室内に導入された流体力 インペラの回転によ りポンプ室の外側に移動されたのち、整流体によりインペラ後方の軸方向の流れに 変換され、円筒状流路を軸方向に移動して吐出ロカ 排出される。このため、吐出さ れた流体には回転運動エネルギーは付与されず、摩擦損失や渦損失が発生しな ヽ ので、ポンプ効率を高めることができる。また、本発明によれば、ロータにスラスト方向 の荷重が力からないため、軸受けの寿命も高めることができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の一実施形態に係るインライン型キャンドポンプの断面図である。 [図 2A]同ポンプにおけるフロントケーシングの断面図である。
[図 2B]同右側面図である。
[図 3A]同ポンプにおけるリアケーシングの断面図である。
[図 3B]同右側面図である。
[図 4A]同ポンプにおけるロータの断面図である。
[図 4B]図 4Aにおける A— A' 断面図である。
[図 5A]同ポンプにおける整流板の断面図である。
[図 5B]同右側面図である。
[図 6A]同ポンプにおけるモータケ一シング及びステータの断面図である。
[図 6B]同右側面図である。同制御回路の詳細ブロック図である。
[図 7]同ポンプにおけるステータとロータの詳細を説明するための平面図である。
[図 8]スロットギャップ Tとロータ.ステータ間ギャップ Eの比率とモータトルク及びポン プ ·モータ効率との関係を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図 1は、本発明の一実施形態に係るインライン型キャンドポンプの構成を示す断面 図、図 2A, 2Bは、フロントケーシング 1の断面図及び右側面図、図 3A, 3Bは、リア ケーシング 2の断面図及び右側面図である。
[0013] 円筒状のフロントケーシング 1とリアケーシング 2とは、互いの大径のフランジ部 la, 2aを向かい合わせて同軸結合され、内部に上流側力 順にポンプ室 4、整流板収容 室 5及びロータ収容室 6を形成している。リアケーシング 2の外周部は、フランジ部 la , 2aとほぼ同径の円筒状のモータケ一シング 3により覆われて、モータケ一シング 3の 内周面との間に環状のステータ収容空間 7を形成して 、る。
[0014] フロントケーシング 1の先端にはポンプ室 4に連通する吸込口 8が形成され、これと 反対側のリアケーシング 2の後端にはロータ収容室 6に連通する吐出口 9が形成され ている。吸込口 8及び吐出口 9は、同軸上に配置されている。これにより、全体形状は 円筒体の両端から吸込口 8及び吐出口 9が突出した形状となって 、る。
[0015] フロントケーシング 1には、吸込口 8からポンプ室 4に突出するように軸受 11aが形 成され、リアケーシング 2には、吐出口 9からロータ収容室 6に突出するように軸受 11 bが形成されている。これら軸受 11a, l ibにはスピンドル 12が固定されている。
[0016] ロータ収容室 6には、ロータ 13が収容され、スピンドル 12に回転自在に支持されて いる。図 4A, 4Bは、ロータ 13の断面図及び A—A' 断面図である。ロータ 13は、榭 脂製の円筒体 14の内部に周方向に所定の間隔をもって S極と N極とが交互に着磁さ れた環状の永久磁石 15を埋め込んだものである。円筒体 14の外周面は、ロータ収 容室 6の内周面との間に、流体を軸方向に通流させる円筒状流路 16を形成する。円 筒体 14の両端には、中心部分が軸方向両側に僅かに突出するスラスト受部 14a, 1 4bが形成され、これらスラスト受部 14a, 14bがそれぞれ軸受 11a, l ibの対向面に 接するようになつている。円筒体 14のフロントケーシング 1側の端部には、インペラ 17 が設けられている。インペラ 17は、一対の円板 17a, 17bと、これらの間に形成された 羽根部 17cとにより構成され、ポンプ室 4内に収容されて、回転によって吸込口 8から 導入された流体をポンプ室 4の中心カも径方向の外側に移動させる機能を有する。 なお、この例では、円板 17aと羽根部 17cとが円筒体 14と一体に形成されている。
[0017] インペラ 17の背面側の整流板収容室 5には、円板状の整流板 18が固定的に収容 されている。図 5A, 5Bは、整流板 18の断面図及び右側面図である。整流板 18は、 インペラ 17側の端面の外周側と円筒状流路 16側の端面の内周側とを連絡する環状 流路 18dを形成する同軸配置された大小の環状体 18a, 18bと、これら環状体 18a, 18bを周方向の複数箇所で連結すると共に環状流路 18d内の流体の回転運動を規 制する回転規制板 18cとにより構成され、ポンプ室 4の最外周部力も流体を導入して ロータ 13の外周に沿つた円筒状流路 16に流体を軸方向に流す機能を有する。
[0018] ステータ収容室 7には、リアケーシング 2を介してロータ 13の永久磁石 15と対向す るようにステータ 19及びこのステータ 19に卷回されたコイル 20が配置されて!、る。こ れらステータ 19、コイル 20及びロータ 13でモータが構成されている。図 6A, 6Bは、 モータケース 2に装着されたステータ 19を示す断面図及び右側面図である。ステー タ 19は、強磁性体の積層板により形成されている。図 6では簡略ィ匕されている力 ス テータ 19は、実際には図 7に示すように、永久磁石 15の磁極に対応させて周方向に 所定間隔で配列された複数 (この例では 6極)の磁極片 (スロット） 19a及びこれら磁 極片 19aの基端側を連絡する環状部 19bを有する。コイル 20は、各磁極片 19aに卷 回されている。
[0019] 次に、このように構成されたインライン型キャンドポンプの作用について説明する。
[0020] コイル 20に交番電流が供給されてステータ 19が回転磁界を発生させると、これに 応じてロータ 13が図 4Bにおける反時計回りに回転するので、ロータ 13と一体のイン ペラ 17も回転する。インペラ 17が回転すると、ポンプ室 4の中心部が負圧状態となる ので、移送すべき流体が吸込口 8からポンプ室 4の中央に導入される。ポンプ室 4に 導入された流体は、インペラ 17によってポンプ室 4の中心部から外周部へと移動させ られる。ポンプ室 4の内壁に到達した流体は、後方の整流板 18の環状流路 18dを通 過して軸流に変換され、円筒状流路 16を軸方向後方に移動して吐出口 9より外部に 吐出される。
[0021] 本実施形態のキャンドポンプによれば、吸込口 8と吐出口 9が直線上に並んでいる ので、直線配管の途中にインライン型のポンプとして配置することができ、配管レイァ ゥトが簡略化されて、配管スペースを削減することができる。
また、このポンプでは、インペラ 17で遠心方向に移動された流体を整流板 18で軸 流に変換して円筒状流路 16を軸方向に流すようにして 、るので、流体に付与される 回転運動エネルギー量が小さい上に、整流板 18の後方では、殆ど回転運動ェネル ギ一が消失しており、摩擦損失及び渦損失の発生を防止してポンプ効率を向上させ ることがでさる。
[0022] なお、このポンプでは、インペラ 17の回転により、ポンプ室 4の中央が負圧となるた め、ロータ 13が吸込口 8側へ引っ張られ、軸受 11aの端面がスラスト受部 14aからス ラスト荷重を受ける。しかし、インペラ 17における流体の移動は、遠心方向であるから 、上述したスラスト荷重は、軸流羽根によるスラスト荷重に比べると遙かに小さい。従 つて、スラスト軸受けの摩耗による寿命低下も抑制することができる。
[0023] 次に、図 7に示すロータ 13とステータ 19のギャップ（以下、ロータ'ステータ間ギヤッ プと呼ぶ。）Eと、ステータ 19の隣接する磁極片 19aの先端間のギャップ（以下、スロッ トギャップと呼ぶ。） Tの好ま 、比率にっ 、て説明する。
[0024] 上述したポンプにおいて、ポンプ効率を高めるためには、流体の流路断面積を極 力広く確保する必要があり、そのためには、ロータ'ステータ間ギャップ Eを大きくする 必要がある。しかし、ギャップ Eの増加は、隣接する磁極片 19a間での漏れ磁束の増 大を招き、モータトルクを低下させるという問題がある。
[0025] そこで、本発明では、スロットギャップ Tを拡大することで、隣接磁極片 19a間での漏 れ磁束を抑制してモータトルクの低下を防止する。
[0026] 図 8は、 EZTを横軸に、モータトルクとポンプ効率及びモータ効率を縦軸にして示 したグラフである。なお、モータトルクはロータ 13の表面積に基づき計算し、ポンプ効 率は円筒状流路 16の流路断面積に基づき計算し、モータ効率は、ロータ 13の表面 積と円筒状流路 16の断面積との積により計算した。
[0027] この図から明らかなように、比率 2. 5付近でモータ効率は最大となり、 1. 5≤E/T
≤ 3. 5の範囲でポンプ効率は適正値に確保することができる。
[0028] なお、以上の実施形態では、固定のスピンドル 12にロータ 13が回転自在に支持さ れた力 ロータ 13と一体に回転するスピンドルを軸受部に回転自在に支持するように しても良い。

Claims

請求の範囲
[1] 流体の吸込口と吐出口がそれぞれ中心軸上の一端と他端に形成されると共に前記 吸込口の下流側にポンプ室及びロータ収容室をこの順に形成してなる円筒状のケー シングと、
このケーシングの前記ロータ収容室内に回転可能に収容されると共に前記ケーシ ングの内周面との間で前記ポンプ室に連通する円筒状流路を形成する円筒状外周 面を有するロータと、
前記ケーシングの外側力 前記ロータを取り囲んで前記ロータに回転駆動力を付 与するステータと、
前記ポンプ室内に収容されるように前記ロータの一端側に設けられ前記ロータと一 体で回転し遠心方向への流体の流れを形成するインペラと、
前記ポンプ室と前記円筒状流路との間に配置されて前記ポンプ室の内部において 前記インペラによって生成された遠心方向への流体の流れを軸流方向に変換して前 記円筒状流路に導く整流体と
を備えたことを特徴とするインライン型ポンプ。
[2] 前記ケーシングは、前記吸込口の下流側に第 1の軸支持部を備えると共に、前記 吐出口の上流側に第 2の軸支持部を備え、
前記第 1及び第 2の軸支持部に両端が支持されたスピンドルを更に備え、 前記ロータは、前記スピンドルに回転自在に支持されて 、る
ことを特徴とする請求項 1記載のインライン型ポンプ。
[3] 前記ケーシングは、フロントケーシングとリアケーシングとを備え、
前記フロントケーシングには、流路の上流側力 順に吸込口及びポンプ室が形成さ れ、
前記リアケーシングには、流路の上流側から順に整流体を収容する整流体収容空 間、ロータ収容室及び吐出口が形成されている
ことを特徴とする請求項 1記載のインライン型ポンプ。
[4] 前記ステータは、周方向に複数の磁極を有し、
隣接する磁極間の隙間を T、前記ロータと前記ステータの間の隙間を Εとすると、
1. 5≤E/T≤3. 5
となるように、 E及び Tが設定されている
ことを特徴とする請求項 1記載のインライン型ポンプ。
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