JP2007002781A - 磁気結合ポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 磁気結合ポンプ装置1において、モータ室2と、隔壁30を介してモータ室2に対向するポンプ室4とを有し、モータ室2内には、ステータ23、モータ回転軸24、このモータ回転軸24に保持されたロータ21、ステータ23に対向するようにロータ21に保持されたロータマグネット25、およびロータ21に保持された駆動マグネット8を備えたモータ20が配置されている。ポンプ室4内には、隔壁30を介して駆動マグネット8に対向する従動マグネット9と、この従動マグネット9と一体に回転可能なインペラ10とが配置されている。モータ部では、ロータマグネット25がステータ23の外周側に位置する「周対向構造」を備え、かつ、磁気結合部では、従動マグネット9が駆動マグネット8の外周側に位置する「周対向構造」を備えている。
【選択図】 図1
Description
モータ部分 :周対向
磁気結合部分:周対向(駆動マグネットが外周/従動マグネットが内周)
になっているため、モータ軸線方向にロータ421とヨーク422とを積み上げる必要がある。このため、モータ部分が周対向になっているので装置全体の外径寸法が大きい割には、縦長になってしまい、磁気結合ポンプ装置401を小型化、薄型化できないという問題点がある。
モータ部分 :周対向
磁気結合部分:面対向
になっているため、磁気結合部分が面対向になっている割には、磁気結合ポンプ装置501の外径寸法が大きくなってしまい、磁気結合ポンプ装置501を小型化できないという問題点がある。
図1は、本発明を適用した磁気結合ポンプ装置の断面図である。図1において、本形態の磁気結合ポンプ装置1は、下面が開口するカップ状のケース31、このケース31の内側に装着されたカップ状の隔壁30、および隔壁30の下方開口を塞ぐ端板32からなるハウジング3を有しており、隔壁30の端面と端板32とはボルト111によって固定されている。また、ケース31の端面と隔壁30のフランジ部30dとは、間にOリング12を挟んだ状態でボルト112によって固定されている。ケース31には、流入管部31aが上方に開口し、流出管部31bが側方に開口している。
モータ室2において、端板32には、その中央に円形の穴320が形成されており、この穴320を利用して、端板32には円筒状のホルダ14が直立した状態で固定されている。ホルダ14の外周面には、コア位置決め用環状段部が形成されており、このコア位置決め用段部を利用してステータコア230が軸線方向および半径方向に位置決めされ、かつ、ボルト113によって、ステータコア230、ホルダ14および端板32が固定されている。ステータコア230にはコイル231が巻回され、ステータコア230およびコイル231によって構成されたステータ23は、ホルダ14を介して端板32上に搭載されている。
ポンプ室4において、隔壁30には支軸40の基端部が保持されている一方、流入管部31a側に形成された支軸保持部31eには支軸40の先端部が保持されている。支軸40に、インペラ10の円筒状のスリーブ11が嵌っており、インペラ10は、支軸40の外周面とスリーブ11の内周面とを摺動面として支軸40周りに回転可能である。インペラ10の軸線方向の両側にインペラ10に対するスラスト軸受としてのスラストプレート61、62が支軸40に固定されている。なお、支軸保持部31eには、流入管部31aからポンプ室4内への液体の流入を可能とする通路31fが確保されている。
本形態の磁気結合ポンプ装置1において、モータ20を動作させ、モータ回転軸24を回転させると、モータ回転軸24の回転は、駆動マグネット8および従動マグネット9を介してインペラ10に伝達される結果、インペラ10が支軸40周りに回転し、矢印Aで示すように、流入管部31aからポンプ室4に流体を流入させるとともに、ポンプ室4に流入してきた流体を、矢印Bに示すように、流出管部31bを介して送り出すことができる。その際、流体は、モータ20を構成する部材に一切接触しないので、磁気結合ポンプ装置1は、例えば、給湯器用の循環ポンプなどとして用いた場合、液温が95℃の熱水を循環させたときでも信頼性が高く、かつ、十分な揚程を確保できる。
以上説明したように、本形態の磁気結合ポンプ装置1において、モータ20は、ロータマグネット25がステータ23の外周側に位置する「周対向構造」を備え、かつ、磁気結合部では、従動マグネット9が駆動マグネット8の外周側に位置する「周対向構造」を備えており、ロータマグネット25、駆動マグネット8、および従動マグネット9が半径方向内側から半径方向外側に向かって一方方向に並んでいる。このため、磁気結合ポンプ装置1の構造を簡素化できるので、高さ方向の小型化を図ることができる。さらに、アウターロータ型であるため、インナーロータ型と比較してイナーシャが大きいので、急な立ち上げの際、インペラ10が同期回転しないという現象(脱調現象)が発生しない。それ故、駆動マグネット8と従動マグネット9とのカップリングトルクを大きくしなくてもよいので、コストダウンを図ることができる。
上記実施の形態では、モータ部では、ロータマグネット25がステータ23の外周側に位置する「周対向構造」を備え、かつ、磁気結合部では、従動マグネット9が駆動マグネット8の外周側に位置する「周対向構造」を備えていたが、ロータマグネット25、駆動マグネット8、および従動マグネット9を一方方向に並べて構造を簡素化するという観点からすれば、図2に示す構造を採用してもよい。
2 モータ室
4 ポンプ室
8 駆動マグネット
9 従動マグネット
10 インペラ
21 ロータ
23 ステータ
24 モータ回転軸
25 ロータマグネット
30 隔壁
32 端板
Claims (6)
- モータ室と、隔壁を介して前記モータ室に対向するポンプ室とを有し、
前記モータ室内には、ステータ、モータ回転軸、該モータ回転軸に保持されたロータ、前記ステータに対向するように前記ロータに保持されたロータマグネット、および前記ロータに保持された駆動マグネットを備えたモータが配置され、
前記ポンプ室内には、前記隔壁を介して前記駆動マグネットに対向する従動マグネットと、該従動マグネットと一体に回転可能なインペラとが配置された磁気結合ポンプ装置において、
前記ロータマグネットは、前記ステータに対して、半径方向外側位置およびモータ軸線方向における前記ポンプ室側位置のうちの一方側位置で対向し、
前記従動マグネットは、前記駆動マグネットに対して前記一方側位置で対向していることを特徴とする磁気結合ポンプ装置。 - 請求項1において、前記隔壁は、前記ロータに対して半径方向外側位置で当該ロータの周りを囲む円筒部を備え、
前記ロータマグネットは、前記ステータに対して半径方向外側位置で対向し、
前記従動マグネットは、前記隔壁の前記円筒部を介して前記駆動マグネットに対して半径方向外側位置で対向していることを特徴とする磁気結合ポンプ装置。 - 請求項2において、前記ロータは、上底部および該上底部の外周縁からモータ軸方向に延びた円筒状側面部を備えたカップ形状を備え、
前記ロータマグネットは、前記円筒状側面部の内周面に固定され、
前記駆動マグネットは、前記円筒状側面部の外周面に固定されていることを特徴とする磁気結合ポンプ装置。 - 請求項2または3において、前記駆動マグネットと前記従動マグネット各々の磁気中心位置が、モータ軸線方向において互いに一致していることを特徴とする磁気結合ポンプ装置。
- 請求項1ないし4のいずれかにおいて、前記モータ室の前記ポンプ室側とは反対側は開口部になっているとともに、当該開口部には端板が着脱自在に取り付けられ、
前記端板には、前記モータ回転軸および前記ステータが搭載されていることを特徴とする磁気結合ポンプ装置。 - 請求項1ないし5のいずれかにおいて、前記ロータは、磁性体から構成されて前記駆動マグネットのヨークとしての機能を担っていることを特徴とする磁気結合ポンプ装置。
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