JP2017166467A - Fluid machine and transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体機械及び変速装置に関する。 The present invention relates to a fluid machine and a transmission.
流体機械は、流体と機械の間でエネルギー変換をする装置であり、ポンプ及びタービンなどが含まれる。ここでポンプとタービンは、同じ構成で逆の出力が得られる。具体的には、ポンプは、供給された電力を電動機（モータ）で電気的エネルギーから機械的エネルギーに変換し、この機械的エネルギーを用いて流体を移送する。それに対して、タービンは流体の移動するエネルギーを機械的エネルギーに変換し、発電機でこの機械的エネルギーを電気エネルギーに変換して電力を得る。 A fluid machine is a device that converts energy between a fluid and a machine, and includes a pump and a turbine. Here, the pump and the turbine have the same configuration and can provide opposite outputs. Specifically, the pump converts supplied electric power from electrical energy to mechanical energy by an electric motor (motor), and transfers the fluid using this mechanical energy. In contrast, the turbine converts the energy that the fluid moves into mechanical energy, and the generator converts the mechanical energy into electrical energy to obtain electric power.
例えば、ポンプの一種である水中ポンプは雨水等の排水用途で使用され、必要とされるポンプ流量から通常羽根車の回転数が１０００ｍｉｎ-1以下の低回転数となる。このため、モータを多極にして羽根車の回転数を所望の低回転数になるようにするか、あるいは減速機を使用して羽根車の回転数を所望の低回転数になるようにしていた。例えば、特許文献１には、減速機を使用した水中ポンプが開示されている。一方、羽根車の回転数をモータの回転数よりも上昇させたい場合には、増速機を使用して羽根車の回転数をモータの回転数よりも上昇するようにしていた。 For example, a submersible pump, which is a type of pump, is used for drainage applications such as rainwater, and the rotational speed of an impeller is usually a low rotational speed of 1000 min −1 or less from the required pump flow rate. For this reason, the number of revolutions of the impeller can be reduced to a desired low number by using a multi-pole motor, or the speed of the impeller can be reduced to a desired low number of revolutions by using a reduction gear. It was. For example, Patent Document 1 discloses a submersible pump using a speed reducer. On the other hand, when it is desired to increase the rotational speed of the impeller more than the rotational speed of the motor, a speed increaser is used to increase the rotational speed of the impeller higher than the rotational speed of the motor.
しかしながら、モータを多極数且つ低回転数にした場合、ステータコア（鉄心）の径が大きくなり、モータ径が大きくなるので、水中ポンプの排水する流路を妨げる（狭める）という問題があった。
一方、減速機あるいは増速機を使用する場合、減速機内部あるいは増速機内部の歯車の潤滑を目的とした潤滑油が減速機内部あるいは増速機内部に封入されるため、潤滑油の外部への漏れを防ぐためのシール部が必要になる。仮にシール部が破損した場合、外部に潤滑油が漏れ出し、揚水に潤滑油が混入するという問題があった。また、歯車による機械的な接触が発生するために、振動や騒音の発生の問題があった。更には、潤滑油及びシール部のメンテナンスが必要になり、メンテナンス作業に時間及び費用等がかかるという問題があった。特に水中ポンプの場合、メンテナンス時に水中ポンプを一旦、地上に引き上げなければならず、そのメンテナンス作業においては、多くの時間及び費用等を費やさなければならない。
However, when the motor has a multi-pole number and a low rotation speed, the diameter of the stator core (iron core) increases, and the motor diameter increases, thus causing a problem of obstructing (narrowing) the flow path for draining the submersible pump.
On the other hand, when using a speed reducer or speed increaser, the lubricating oil for the purpose of lubricating the gears inside the speed reducer or speed increaser is sealed inside the speed reducer or speed increaser. A seal is required to prevent leakage to the If the seal portion is damaged, there is a problem that the lubricating oil leaks to the outside and the lubricating oil is mixed into the pumped water. Further, since mechanical contact is generated by the gear, there is a problem of generation of vibration and noise. Furthermore, there is a problem that maintenance of the lubricating oil and the seal portion is required, and time and cost are required for the maintenance work. In particular, in the case of a submersible pump, the submersible pump must be lifted to the ground once during maintenance, and much time and expense must be spent in the maintenance work.
これらの問題を解決する方法として、変速装置（減速機及び増速機を含む）として、歯の接触のない磁気歯車を利用することが考えられる。ここで磁気歯車は、相対する永久磁石間に働く吸引力及び反発力により、非接触でトルクを伝達する機構である。磁気歯車を用いることにより、潤滑油が必要ないことで潤滑油の漏れの問題を回避でき、歯車による機械的な接触よる振動や騒音の発生を回避でき、潤滑油及びシール部のメンテナンスの問題も回避できる。 As a method for solving these problems, it is conceivable to use a magnetic gear without tooth contact as a transmission (including a speed reducer and a speed increaser). Here, the magnetic gear is a mechanism that transmits torque in a non-contact manner by an attractive force and a repulsive force acting between opposing permanent magnets. By using a magnetic gear, it is possible to avoid the problem of lubricating oil leakage by eliminating the need for lubricating oil, to avoid the occurrence of vibration and noise due to mechanical contact by the gear, and to the problem of maintenance of the lubricating oil and seal part Can be avoided.
しかしながら、磁気歯車には、永久磁石を有する内側ロータ（第１ロータともいう）と永久磁石を有する外側ロータ（第２ロータともいう）との間に周状に配置された磁性体において、外側ロータと内側ロータの磁界の回転に伴う渦電流損失による発熱が生じ、温度が上昇してしまう問題がある。 However, the magnetic gear includes an outer rotor in a magnetic body arranged circumferentially between an inner rotor having a permanent magnet (also referred to as a first rotor) and an outer rotor having a permanent magnet (also referred to as a second rotor). There is a problem that heat is generated due to eddy current loss accompanying rotation of the magnetic field of the inner rotor and the temperature rises.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、磁力を用いた変速装置に含まれる磁性体の温度上昇を抑制することを可能とする流体機械及び変速装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fluid machine and a transmission that can suppress an increase in temperature of a magnetic body included in a transmission using magnetic force. .
本発明の第１の態様に係る流体機械は、駆動機または発電機と、羽根車またはタービンと、前記駆動機と前記羽根車の間あるいは前記発電機と前記タービンとの間に設けられた変速装置と、を備え、前記変速装置は、前記駆動機あるいは前記発電機に連結され且つ外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有する第１ロータと、前記羽根車あるいは前記タービンに連結され且つ内周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有し且つ前記第１ロータを周方向に沿って囲む第２ロータと、前記第２ロータを周方向に沿って囲むハウジングと、前記第１ロータと前記第２ロータの間に径方向に間隔を設けて配置されており且つ周方向に互いに間隔を設けて配置され且つ前記ハウジングに連結されている複数の磁性体と、を有する。 A fluid machine according to a first aspect of the present invention includes a drive machine or a generator, an impeller or a turbine, a speed change provided between the drive machine and the impeller, or between the generator and the turbine. A first rotor having magnets connected to the drive or generator and having magnetic poles alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force in the outer periphery, and the blades A second rotor connected to a vehicle or the turbine and having magnets in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction so as to generate a magnetic force in an inner periphery and surrounding the first rotor along the circumferential direction; A housing that encloses the rotor in the circumferential direction, and a radial interval between the first rotor and the second rotor, and a circumferential interval between the rotor and the housing. Been It has a plurality of magnetic bodies that, the.
この構成によれば、ハウジングから放熱されることにより、ハウジングに連結された複数の磁性体も放熱されるので、複数の磁性体の温度上昇を抑制することができる。 According to this configuration, since heat is radiated from the housing, the plurality of magnetic bodies connected to the housing are also radiated, and thus the temperature rise of the plurality of magnetic bodies can be suppressed.
本発明の第２の態様に係る流体機械は、第１の態様に係る流体機械であって、前記ハウジングは、前記羽根車によって汲み上げられた流体あるいは前記羽根車によって吐き出された流体が通る流路に、外表面が露出するように配置されている。 A fluid machine according to a second aspect of the present invention is the fluid machine according to the first aspect, wherein the housing has a flow path through which the fluid pumped up by the impeller or the fluid discharged by the impeller passes. Further, the outer surface is disposed so as to be exposed.
この構成によれば、流体によりハウジングの外表面から熱を奪われ、ハウジングが冷却される。このため、ハウジングに連結された磁性体も冷却されるので、複数の磁性体の温度上昇を抑制することができる。 According to this configuration, heat is removed from the outer surface of the housing by the fluid, and the housing is cooled. For this reason, since the magnetic body connected to the housing is also cooled, the temperature rise of the plurality of magnetic bodies can be suppressed.
本発明の第３の態様に係る流体機械は、第１または２の態様に係る流体機械であって、前記羽根車によって汲み上げられた流体あるいは前記羽根車によって吐き出された流体は、水または冷媒であり、当該流体機械は、前記水または冷媒をくみ上げるあるいは吐き出すポンプあるいは発電装置である。 A fluid machine according to a third aspect of the present invention is the fluid machine according to the first or second aspect, wherein the fluid pumped up by the impeller or the fluid discharged by the impeller is water or a refrigerant. The fluid machine is a pump or a power generator that pumps or discharges the water or the refrigerant.
この構成によれば、汲み上げられた水または冷媒あるいは吐き出された水または冷媒によりハウジングが冷却されることで、ハウジングに連結された磁性体も冷却されるので、複数の磁性体の温度上昇を抑制することができる。 According to this configuration, the housing is cooled by the pumped water or refrigerant, or the discharged water or refrigerant, so that the magnetic body connected to the housing is also cooled, so that the temperature rise of the plurality of magnetic bodies is suppressed. can do.
本発明の第４の態様に係る流体機械は、第１から３のいずれかの態様に係る流体機械であって、前記駆動機または発電機は、前記ハウジングに連結されており、前記駆動機または前記発電機は、水中に設置可能な構造を有しており、当該流体機械は、前記ハウジングとともに前記駆動機または前記発電機が水中に配置されて使用される水中流体機械である。 A fluid machine according to a fourth aspect of the present invention is the fluid machine according to any one of the first to third aspects, wherein the drive machine or the generator is connected to the housing, and the drive machine or The generator has a structure that can be installed in water, and the fluid machine is an underwater fluid machine in which the drive unit or the generator is disposed in water together with the housing.
この構成によれば、ハウジングとともに駆動機または発電機が水中に配置されて使用される。 According to this structure, a drive machine or a generator is arrange | positioned and used with a housing.
本発明の第５の態様に係る流体機械は、第１から４のいずれか態様に係る流体機械であって、前記羽根車と前記変速装置を周方向に沿って囲むケーシングを更に備え、前記羽根車の回転によって、流体が前記ハウジングと前記ケーシングの間を移動する。 A fluid machine according to a fifth aspect of the present invention is the fluid machine according to any one of the first to fourth aspects, further comprising a casing surrounding the impeller and the transmission along a circumferential direction, and the blade As the vehicle rotates, fluid moves between the housing and the casing.
この構成によれば、流体がハウジングとケーシングの間を移動することによりハウジングが効率よく冷却される。このため、ハウジングに連結された複数の磁性体も冷却されるので、複数の磁性体の温度上昇を抑制することができる。 According to this configuration, the housing is efficiently cooled by the fluid moving between the housing and the casing. For this reason, since the several magnetic body connected with the housing is also cooled, the temperature rise of a some magnetic body can be suppressed.
本発明の第６の態様に係る流体機械は、第１から５のいずれかの態様に係る流体機械であって、前記ハウジングの外表面に設けられているフィンを更に備える。 A fluid machine according to a sixth aspect of the present invention is the fluid machine according to any one of the first to fifth aspects, further comprising fins provided on an outer surface of the housing.
この構成によれば、フィンは、流体との接触表面積を大きくするので、放熱効果を向上させることができるので、より複数の磁性体の温度上昇を抑制することができる。 According to this configuration, since the fin increases the surface area of contact with the fluid, the heat dissipation effect can be improved, so that the temperature increase of the plurality of magnetic bodies can be further suppressed.
本発明の第７の態様に係る流体機械は、第１から６のいずれかの態様に係る流体機械であって、前記磁石は、互いに絶縁された複数の磁石部材が軸方向に積層されたものである。 A fluid machine according to a seventh aspect of the present invention is the fluid machine according to any one of the first to sixth aspects, wherein the magnet is formed by laminating a plurality of magnet members insulated from each other in the axial direction. It is.
この構成によれば、磁石に流れる電流が軸方向に分断されることで磁石の発熱を抑制することができるため、磁石の磁力の低減を防止することができる。 According to this configuration, since the current flowing through the magnet is divided in the axial direction, the heat generation of the magnet can be suppressed, so that the magnetic force of the magnet can be prevented from being reduced.
本発明の第８の態様に係る流体機械は、第１から７のいずれかの態様に係る流体機械であって、前記変速装置は、非磁性且つ非導電性であり、且つ周方向において前記複数の磁性体の間に設けられ前記複数の磁性体を支持する支持部を更に備える。 A fluid machine according to an eighth aspect of the present invention is the fluid machine according to any one of the first to seventh aspects, wherein the transmission is non-magnetic and non-conductive and has a plurality of the circumferentially in the circumferential direction. And a support portion that is provided between the magnetic bodies and supports the plurality of magnetic bodies.
この構成によれば、複数の磁性体は、円周状に間隔を設けて配置される。 According to this configuration, the plurality of magnetic bodies are arranged at intervals around the circumference.
本発明の第９の態様に係る流体機械は、第８の態様に係る流体機械であって、前記支持部は、セラミックのフィラーが混合された樹脂から構成されている。 A fluid machine according to a ninth aspect of the present invention is the fluid machine according to the eighth aspect, wherein the support portion is made of a resin mixed with a ceramic filler.
この構成によれば、セラミックのフィラーが混合されていることにより、支持部の熱伝導率を向上させることができるので、複数の磁性体の熱が支持部を介してハウジングにより伝導しやすくなる。これにより、複数の磁性体の冷却効率を向上させることができる。 According to this configuration, since the thermal conductivity of the support portion can be improved by mixing the ceramic filler, the heat of the plurality of magnetic bodies is easily conducted to the housing via the support portion. Thereby, the cooling efficiency of a some magnetic body can be improved.
本発明の第１０の態様に係る流体機械は、第１から９のいずれかの態様に係る流体機械であって、前記磁性体それぞれは、互いに絶縁された複数の磁性部材が軸方向に積層されたものである。 A fluid machine according to a tenth aspect of the present invention is the fluid machine according to any one of the first to ninth aspects, wherein each of the magnetic bodies includes a plurality of magnetic members insulated from each other stacked in an axial direction. It is a thing.
この構成によれば、磁性体に生じる渦電流が軸方向に分断されることで磁性体の発熱を抑制することができるため、磁力の低減を防止することができる。 According to this configuration, since the eddy current generated in the magnetic material is divided in the axial direction, the heat generation of the magnetic material can be suppressed, so that the reduction of the magnetic force can be prevented.
本発明の第１１の態様に係る流体機械は、駆動機または発電機と、羽根車またはタービンと、前記駆動機と前記羽根車の間あるいは前記発電機と前記タービンとの間に設けられた変速装置と、を備え、前記変速装置は、前記羽根車あるいは前記タービンに連結され且つ外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有する第１ロータと、前記駆動機あるいは前記発電機に連結され且つ内周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有し且つ前記第１ロータを周方向に沿って囲む第２ロータと、前記第２ロータを周方向に沿って囲むハウジングと、前記第１ロータと前記第２ロータの間に径方向に間隔を設けて配置され且つ周方向に互いに間隔を設けて配置され且つ前記ハウジングに連結されている複数の磁性体と、を有する。 A fluid machine according to an eleventh aspect of the present invention includes a drive machine or a generator, an impeller or a turbine, and a speed change provided between the drive machine and the impeller or between the generator and the turbine. A first rotor having a magnet connected to the impeller or the turbine and having magnets alternately arranged in a circumferential direction so as to generate a magnetic force in an outer periphery, and the drive unit Alternatively, a second rotor connected to the generator and having magnets in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force in the inner periphery, and surrounding the first rotor along the circumferential direction, and the second A housing surrounding the rotor along a circumferential direction; and a radial spacing between the first rotor and the second rotor, and a circumferential spacing between the rotor and a connection to the housing. Have Having a magnetic numbers.
この構成によれば、ハウジングから放熱されることにより、ハウジングに連結された複数の磁性体も放熱されるので、複数の磁性体の温度上昇を抑制することができる。 According to this configuration, since heat is radiated from the housing, the plurality of magnetic bodies connected to the housing are also radiated, and thus the temperature rise of the plurality of magnetic bodies can be suppressed.
本発明の第１２の態様に係る変速装置は、駆動機と羽根車との間に設けられる変速装置であって、外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有する第１ロータと、内周囲に磁力を発生するよう磁極が交互に配置された磁石を有し且つ前記第１ロータを周方向に沿って囲む第２ロータと、前記第２ロータを周方向に沿って囲むハウジングと、前記第１ロータと前記第２ロータの間に径方向に間隔を設けて配置され且つ周方向に間隔を設けて配置され且つ前記ハウジングに連結されている複数の磁性体と、を備える。 A transmission according to a twelfth aspect of the present invention is a transmission provided between a driving machine and an impeller, and includes magnets in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force in the outer periphery. A first rotor having magnets in which magnetic poles are alternately arranged so as to generate a magnetic force on the inner periphery, and surrounding the first rotor along the circumferential direction; and the second rotor in the circumferential direction A plurality of magnetic bodies disposed in a radial direction between the first rotor and the second rotor, and arranged in a circumferential direction and connected to the housing. .
この構成によれば、ハウジングから放熱されることにより、ハウジングに連結された複数の磁性体も放熱されるので、複数の磁性体の温度上昇を抑制することができる。 According to this configuration, since heat is radiated from the housing, the plurality of magnetic bodies connected to the housing are also radiated, and thus the temperature rise of the plurality of magnetic bodies can be suppressed.
本発明によれば、ハウジングから放熱されることにより、ハウジングに連結された複数の磁性体も放熱されるので、複数の磁性体の温度上昇を抑制することができる。 According to the present invention, since the plurality of magnetic bodies connected to the housing are also radiated by radiating heat from the housing, it is possible to suppress the temperature rise of the plurality of magnetic bodies.
本発明の各実施形態では、流体機械の一例としてポンプを対象に説明する。また、各実施形態では、羽根車を駆動する駆動機の一例として電動機（モータ）を対象に説明する。ここで駆動機は、対象物を回転あるいは移動させることを目的として、ある種の動力（エネルギー）を機械エネルギーに変換する機械である。以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。 In each embodiment of the present invention, a pump will be described as an example of a fluid machine. In each embodiment, an electric motor (motor) will be described as an example of a driving machine that drives an impeller. Here, the drive machine is a machine that converts a certain kind of power (energy) into mechanical energy for the purpose of rotating or moving the object. Each embodiment will be described below with reference to the drawings.
＜第１の実施形態＞
本実施形態ではポンプの一例として、水中に配置されて使用される水中モータポンプ（以下、水中ポンプという）について説明する。本実施形態に係る水中ポンプ１は一例として軸流ポンプであり、大流量、低揚程型になっている。従って、ポンプの必要回転数も数百回転と一般的なポンプ（２極３０００／３６００ｍｉｎ-1、４極１５００／１８００ｍｉｎ-1）に比べて低回転数となっている。
<First Embodiment>
In the present embodiment, a submersible motor pump (hereinafter referred to as a submersible pump) that is disposed and used in water will be described as an example of a pump. The submersible pump 1 which concerns on this embodiment is an axial flow pump as an example, and is a large flow volume and a low head type. Therefore, the required number of rotations of the pump is several hundreds of rotations, which is lower than that of a general pump (2-pole 3000/3600 min −1 , 4-pole 1500/1800 min −1 ).
図１は、第１の実施形態に係る水中ポンプ１の軸方向に沿った概略断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ'断面の概略断面図である。図１及び図２において軸方向はｚ方向であり、周方向はｚ軸周りの方向である。図１に示すように、水中ポンプ１は、電動機１１と、羽根車１２と、電動機１１と羽根車１２の間に設けられた変速装置１３とを備える。本実施形態に係る変速装置１３は一例として減速機である。電動機１１は、電源ケーブル１１２を介して電力が供給される。図１に示すように、電動機１１は、ハウジング１６に連結されており、水中に設置可能な構造を有している。水中ポンプ１は、ハウジング１６とともに電動機１１が水中に配置されて使用される。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of the submersible pump 1 according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1 and 2, the axial direction is the z direction, and the circumferential direction is a direction around the z axis. As shown in FIG. 1, the submersible pump 1 includes an electric motor 11, an impeller 12, and a transmission 13 provided between the electric motor 11 and the impeller 12. The transmission 13 according to the present embodiment is a speed reducer as an example. Electric power is supplied to the electric motor 11 via the power cable 112. As shown in FIG. 1, the electric motor 11 is connected to a housing 16 and has a structure that can be installed in water. The submersible pump 1 is used with an electric motor 11 disposed underwater together with a housing 16.
図１及び図２に示すように、変速装置１３は、電動機１１の回転軸１１１に連結され且つ外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石Ｉ１、…、Ｉ４を有する第１ロータ１４を有する。具体的には例えば、図２に示すように、第１ロータ１４は、鉄芯１４１と、鉄芯１４１の外周面に配置され且つ径方向に着磁された磁力を有する磁石Ｉ１、…、Ｉ４を有する。磁石Ｉ１、…、Ｉ４は例えば永久磁石であり、具体的には例えば希土類焼結磁石である。また、磁石Ｉ１、…、Ｉ４は、互いに絶縁された複数の磁石部材が軸方向に積層されたものである。この構成によれば、磁石Ｉ１、…、Ｉ４に流れる電流が軸方向に分断されることで磁石の発熱を抑制することができるため、磁石Ｉ１、…、Ｉ４の磁力の低減を防止することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the transmission 13 includes magnets I1,..., I4 that are connected to the rotating shaft 111 of the electric motor 11 and have magnetic poles alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force on the outer periphery. It has the 1st rotor 14 which has. Specifically, for example, as shown in FIG. 2, the first rotor 14 includes an iron core 141 and magnets I1,..., I4 that are arranged on the outer peripheral surface of the iron core 141 and have a magnetic force magnetized in the radial direction. Have The magnets I1,..., I4 are, for example, permanent magnets, specifically, for example, rare earth sintered magnets. The magnets I1,..., I4 are obtained by laminating a plurality of magnet members insulated from each other in the axial direction. According to this configuration, since the current flowing through the magnets I1,..., I4 is divided in the axial direction, the heat generation of the magnets can be suppressed, and thus the magnetic force of the magnets I1,. it can.
更に、変速装置１３は、羽根車１２に連結され且つ内周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有し且つ第１ロータ１４を周方向に沿って囲む第２ロータ１５を有する。具体的には例えば、図２に示すように、磁石Ｅ１、…、Ｅ１６は第２ロータ１５の内周面に配置されており、径方向に着磁された磁力を有する。磁石Ｅ１、…、Ｅ１６は例えば永久磁石であり、具体的には例えば希土類焼結磁石である。また、磁石Ｅ１、…、Ｅ１６は、互いに絶縁された複数の磁石部材が軸方向に積層されたものである。この構成によれば、磁石Ｅ１、…、Ｅ１６に流れる電流が軸方向に分断されることで磁石の発熱を抑制することができるため、磁石Ｅ１、…、Ｅ１６の磁力の低減を防止することができる。 Furthermore, the transmission 13 includes a second magnet connected to the impeller 12 and having magnets in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force in the inner periphery, and surrounds the first rotor 14 along the circumferential direction. It has a rotor 15. Specifically, for example, as shown in FIG. 2, the magnets E1,..., E16 are disposed on the inner peripheral surface of the second rotor 15, and have a magnetic force magnetized in the radial direction. The magnets E1,..., E16 are, for example, permanent magnets, specifically, for example, rare earth sintered magnets. The magnets E1,..., E16 are obtained by laminating a plurality of magnet members insulated from each other in the axial direction. According to this configuration, since the current flowing through the magnets E1,..., E16 is divided in the axial direction, the heat generation of the magnets can be suppressed, so that the magnetic force of the magnets E1,. it can.
更に、変速装置１３は、第２ロータ１５を周方向に沿って囲むハウジング１６を有する。更に、変速装置１３は、第１ロータ１４と第２ロータ１５の間に径方向に間隔を設けて配置されており且つ周方向に互いに間隔を設けて配置され且つハウジング１６に連結されている複数の磁性体１７−１、…、１７−１０を有する。 Furthermore, the transmission 13 includes a housing 16 that surrounds the second rotor 15 along the circumferential direction. Further, the transmission 13 is arranged between the first rotor 14 and the second rotor 15 with a gap in the radial direction and with a gap in the circumferential direction and connected to the housing 16. , And 17-10.
磁性体それぞれは、互いに絶縁された複数の磁性部材が軸方向に積層されたものである。この構成によれば、磁性体１７−１、…、１７−１０に生じる渦電流が軸方向に分断されることで磁性体の発熱を抑制することができるため、磁力の低減を防止することができる。本実施形態では例えば、磁性部材は珪素鋼板であり、磁性体１７−１、…、１７−１０は、珪素鋼板を軸方向に積層された磁極片である。 Each of the magnetic bodies is formed by laminating a plurality of magnetic members insulated from each other in the axial direction. According to this configuration, since the eddy current generated in the magnetic bodies 17-1,..., 17-10 is divided in the axial direction, the heat generation of the magnetic body can be suppressed, and thus the reduction of the magnetic force can be prevented. it can. In this embodiment, for example, the magnetic member is a silicon steel plate, and the magnetic bodies 17-1,..., 17-10 are magnetic pole pieces in which silicon steel plates are laminated in the axial direction.
なお、磁性部材はアモルファス金属板であってもよい。また、磁性体１７−１、…、１７−１０は、圧粉鉄心あるいはパーマロイであってもよく、その場合、鉄よりも抵抗率が高い材料を用いて構成されていてもよい。この構成によれば、磁性体に渦電流が流れにくくなるので磁性体の発熱を抑制することができるため、磁力の低減を防止することができる。 The magnetic member may be an amorphous metal plate. Further, the magnetic bodies 17-1,..., 17-10 may be a dust core or permalloy, and in that case, may be configured using a material having a higher resistivity than iron. According to this configuration, since eddy current does not easily flow through the magnetic body, heat generation of the magnetic body can be suppressed, and thus reduction in magnetic force can be prevented.
更に、変速装置１３は、非磁性且つ非導電性であり、且つ周方向において複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の間に設けられ複数の磁性体を支持する支持部２０を備える。この構成によれば、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０は、円周状に間隔を設けて配置される。その一例として本実施形態では、磁性体１７−１、…、１７−１０は、円周状に略等間隔で配置されている。本実施形態では一例として支持部２０は、セラミックのフィラーが混合された樹脂（例えば、エポキシなど）から構成されており、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０はこの樹脂によりモールディングされて固定される。この構成によれば、セラミックのフィラーが混合されていることにより、支持部２０の熱伝導率を向上させることができるので、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の熱が支持部２０を介してハウジング１６により伝導しやすくなる。これにより、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の冷却効率を向上させることができる。 Furthermore, the transmission 13 includes a support portion 20 that is nonmagnetic and nonconductive, and is provided between the plurality of magnetic bodies 17-1,..., 17-10 in the circumferential direction and supports the plurality of magnetic bodies. . According to this configuration, the plurality of magnetic bodies 17-1,..., 17-10 are arranged at intervals in a circumferential shape. As an example, in the present embodiment, the magnetic bodies 17-1,..., 17-10 are circumferentially arranged at substantially equal intervals. In this embodiment, as an example, the support portion 20 is made of a resin (for example, epoxy) mixed with a ceramic filler, and the plurality of magnetic bodies 17-1,..., 17-10 are molded by this resin. Fixed. According to this configuration, since the thermal conductivity of the support portion 20 can be improved by mixing the ceramic filler, the heat of the plurality of magnetic bodies 17-1, ..., 17-10 is supported by the support portion. It becomes easy to conduct by the housing 16 through 20. Thereby, the cooling efficiency of the some magnetic body 17-1, ..., and 17-10 can be improved.
ハウジング１６は、羽根車１２の回転に伴って流体が移動する流路に、外表面が露出するように配置されている。この構成によれば、羽根車１２によって移動する流体によりハウジング１６の外表面から熱を奪われ、ハウジング１６が冷却される。このため、ハウジング１６に連結された磁性体１７−１、…、１７−１０も冷却されるので、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の温度上昇を抑制することができる。 The housing 16 is disposed so that the outer surface is exposed in the flow path through which the fluid moves as the impeller 12 rotates. According to this configuration, the fluid moved by the impeller 12 removes heat from the outer surface of the housing 16, and the housing 16 is cooled. For this reason, since the magnetic bodies 17-1,..., 17-10 connected to the housing 16 are also cooled, the temperature rise of the plurality of magnetic bodies 17-1,.
より詳細には、ハウジング１６は、羽根車１２によって汲み上げられた流体（ここでは一例として水）が通る流路に、外表面が露出するように配置されている。この構成によれば、ハウジング１６が羽根車１２によって汲み上げられた流体により冷却されることで、ハウジング１６に連結された磁性体１７−１、…、１７−１０も冷却されるので、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の温度上昇を抑制することができる。 More specifically, the housing 16 is disposed so that the outer surface is exposed in a flow path through which a fluid pumped up by the impeller 12 (water as an example here) passes. According to this configuration, since the housing 16 is cooled by the fluid pumped up by the impeller 12, the magnetic bodies 17-1,..., 17-10 connected to the housing 16 are also cooled. The temperature rise of the bodies 17-1, ..., 17-10 can be suppressed.
更に水中ポンプ１は、羽根車１２と変速装置１３を周方向に沿って囲むケーシング１９を備える。羽根車１２の回転によって、流体（ここでは一例として水）がハウジング１６とケーシング１９の間を移動しハウジング１６の外表面から熱を奪う。この構成によれば、流体がハウジング１６とケーシング１９の間を移動することによりハウジング１６が効率よく冷却される。このため、ハウジング１６に連結された複数の磁性体１７−１、…、１７−１０も冷却されるので、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の温度上昇を抑制することができる。 Further, the submersible pump 1 includes a casing 19 that surrounds the impeller 12 and the transmission 13 along the circumferential direction. As the impeller 12 rotates, a fluid (in this case, water, for example) moves between the housing 16 and the casing 19 to remove heat from the outer surface of the housing 16. According to this configuration, the housing 16 is efficiently cooled by the fluid moving between the housing 16 and the casing 19. For this reason, since the plurality of magnetic bodies 17-1,..., 17-10 coupled to the housing 16 are also cooled, the temperature rise of the plurality of magnetic bodies 17-1,. .
更に水中ポンプ１は、図１及び図２に示すように、ハウジングの外表面に設けられているフィン１８−１、…、１８−１６を更に備える。フィン１８−１、…、１８−１６は、羽根車１２によって汲み上げられた水（揚水ともいう）の流れを整流する。また、フィン１８−１、…、１８−１６は、揚水との接触表面積を大きくするので、放熱効果を向上させることができるので、より複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の温度上昇を抑制することができる。本実施形態に係るフィンの形状は一例として軸方向に直線である。なお、フィンの形状は軸方向に螺旋状でもよい。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the submersible pump 1 further includes fins 18-1,..., 18-16 provided on the outer surface of the housing. The fins 18-1, ..., 18-16 rectify the flow of water (also referred to as pumped water) pumped up by the impeller 12. Further, since the fins 18-1,..., 18-16 increase the contact surface area with the pumped water, the heat dissipation effect can be improved, so the temperatures of the plurality of magnetic bodies 17-1,. The rise can be suppressed. As an example, the shape of the fin according to the present embodiment is a straight line in the axial direction. The fin shape may be spiral in the axial direction.
以上の構成を有する水中ポンプ１の動作について説明する。電動機１１が回転すると第１ロータ１４が回転する。第１ロータ１４が回転すると、径方向において磁性体１７−１、…、１７−１０を介して第１ロータ１４と第２ロータ１５との間で形成された磁路が変化する。すると、第１ロータ１４の磁石Ｉ１、…、Ｉ４と第２ロータ１５の磁石Ｅ１、…、Ｅ１６の間の吸引力及び反発力により、変速装置１３の減速比Ｇｒに従って減速されて第２ロータ１５が回転する。これにより、水中ポンプ１の羽根車１２は、所望の回転数にて回転する。 Operation | movement of the submersible pump 1 which has the above structure is demonstrated. When the electric motor 11 rotates, the first rotor 14 rotates. When the first rotor 14 rotates, the magnetic path formed between the first rotor 14 and the second rotor 15 changes in the radial direction via the magnetic bodies 17-1, ..., 17-10. Then, the second rotor 15 is decelerated according to the reduction ratio Gr of the transmission 13 by the attractive force and the repulsive force between the magnets I1, ..., I4 of the first rotor 14 and the magnets E1, ..., E16 of the second rotor 15. Rotates. Thereby, the impeller 12 of the submersible pump 1 rotates at a desired rotational speed.
本実施形態において一例として、第１ロータの極対数（極の組数）Ｐｉｎは２極対、第２ロータの磁極の極対数Ｐｏｕｔは８極対、磁性体の数（中間磁極数という）Ｐｓは１０である。減速機として動作させるためには、以下の関係が成立する必要がある。 As an example in this embodiment, the number of pole pairs (number of pole pairs) Pin of the first rotor is 2 pole pairs, the number of pole pairs Pout of the magnetic poles of the second rotor is 8 pole pairs, and the number of magnetic bodies (referred to as the number of intermediate poles) Ps. Is 10. In order to operate as a speed reducer, the following relationship needs to be established.
Ｐｓ＝Ｐｏｕｔ±Ｐｉｎ …（１）
Ｇｒ＝Ｐｉｎ／Ｐｏｕｔ…（２）
Ps = Pout ± Pin (1)
Gr = Pin / Pout (2)
ここで、式（１）において、右辺がプラスの場合、第１ロータ１４と第２ロータ１５の回転方向が反対であり、右辺がマイナスの場合、第１ロータ１４と第２ロータ１５の回転方向が同方向である。本実施形態では、中間磁極数Ｐｓは１０（＝８＋２）、減速比Ｇｒは１／４（＝２／８）で、入力回転数が約１８００ｍｉｎ-1なので、出力回転数は約４５０（＝１８００×１／４）ｍｉｎ-1である。 Here, in Expression (1), when the right side is positive, the rotation directions of the first rotor 14 and the second rotor 15 are opposite, and when the right side is negative, the rotation directions of the first rotor 14 and the second rotor 15 are reversed. Are in the same direction. In this embodiment, the number of intermediate magnetic poles Ps is 10 (= 8 + 2), the reduction ratio Gr is 1/4 (= 2/8), and the input rotational speed is about 1800 min −1, so the output rotational speed is about 450 (= 1800). × 1/4) min −1 .
以上、第１の実施形態によれば、水中ポンプ１は、電動機１１と、羽根車１２と、電動機１１と羽根車１２の間に設けられた変速装置１３と、を備える。変速装置１３は、電動機１１に連結され且つ外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有する第１ロータ１４と、羽根車１２に連結され且つ内周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有し且つ第１ロータ１４を周方向に沿って囲む第２ロータ１５と、第２ロータ１５を周方向に沿って囲むハウジング１６と、第１ロータ１４と第２ロータ１５の間に径方向に間隔を設けて配置されており且つ周方向に互いに間隔を設けて配置され且つハウジング１６に連結されている複数の磁性体１７−１、…、１７−１０とを有する。 As described above, according to the first embodiment, the submersible pump 1 includes the electric motor 11, the impeller 12, and the transmission 13 provided between the electric motor 11 and the impeller 12. The transmission 13 is connected to the motor 11 and has a first rotor 14 having magnets in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force on the outer periphery, and is connected to the impeller 12 and generates a magnetic force on the inner periphery. A second rotor 15 having magnets in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction so as to be generated and surrounding the first rotor 14 along the circumferential direction; and a housing 16 surrounding the second rotor 15 along the circumferential direction; A plurality of magnetic bodies 17-1 arranged between the first rotor 14 and the second rotor 15 in the radial direction and spaced apart from each other in the circumferential direction and connected to the housing 16; ..., 17-10.
この構成によれば、ハウジング１６から放熱されることにより、ハウジング１６に連結された複数の磁性体１７−１、…、１７−１０も放熱されるので、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の温度上昇を抑制することができる。 According to this configuration, since the plurality of magnetic bodies 17-1,..., 17-10 coupled to the housing 16 are also radiated by radiating heat from the housing 16, the plurality of magnetic bodies 17-1,. The temperature rise of 17-10 can be suppressed.
＜第２の実施形態＞
続いて、第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では変速装置１３が減速機の場合について説明したが、第２の実施形態では変速装置１３が増速機の場合について説明する。図３は、第２の実施形態に係る水中ポンプ２の軸方向に沿った概略断面図である。図４は、図３のＢ−Ｂ'断面の概略断面図である。図３及び図４において軸方向はｚ方向であり、周方向はｚ軸周りの方向である。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。第２の実施形態に係る水中ポンプ２は、第１の実施形態に係る水中ポンプ１と比べて、変速装置１３が変速装置２３に変更されたものになっている。
<Second Embodiment>
Next, the second embodiment will be described. Although the case where the transmission 13 is a speed reducer has been described in the first embodiment, the case where the transmission 13 is a speed increaser will be described in the second embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of the submersible pump 2 according to the second embodiment. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 3 and 4, the axial direction is the z direction, and the circumferential direction is the direction around the z axis. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted. In the submersible pump 2 according to the second embodiment, the transmission 13 is changed to a transmission 23 compared to the submersible pump 1 according to the first embodiment.
第２の実施形態に係る変速装置２３は、羽根車１２に連結され且つ外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有する第１ロータ２４を有する。具体的には例えば、図４に示すように、第１ロータ２４は、鉄芯２４１と、鉄芯２４１の外周面に配置され且つ径方向に着磁された磁力を有する磁石Ｉ１、…、Ｉ４を有する。 The transmission 23 according to the second embodiment includes a first rotor 24 having a magnet that is connected to the impeller 12 and has magnetic poles alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force in the outer periphery. Specifically, for example, as shown in FIG. 4, the first rotor 24 includes an iron core 241 and magnets I1,..., I4 that are arranged on the outer peripheral surface of the iron core 241 and have a magnetic force magnetized in the radial direction. Have
更に変速装置２３は、電動機１１に連結され且つ内周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有し且つ第１ロータ１４を周方向に沿って囲む第２ロータ２５を有する。具体的には例えば、図４に示すように、磁石Ｅ１、…、Ｅ１６は第２ロータ２５の内周面に配置されており、径方向に着磁された磁力を有する。 Furthermore, the transmission 23 has a second rotor 25 that is connected to the electric motor 11 and has magnets in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force in the inner periphery, and surrounds the first rotor 14 along the circumferential direction. Have Specifically, for example, as shown in FIG. 4, the magnets E <b> 1,..., E <b> 16 are disposed on the inner peripheral surface of the second rotor 25 and have a magnetic force magnetized in the radial direction.
更に変速装置２３は、第２ロータ２５を周方向に沿って囲むハウジング２６を備える。更に変速装置２３は、第１ロータ２４と第２ロータ２５の間に径方向に間隔を設けて配置され且つ周方向に互いに間隔を設けて配置され且つハウジング２６に連結されている複数の磁性体１７−１、…、１７−１０を有する。この構成によれば、ハウジング２６から放熱されることにより、ハウジング２６に連結された複数の磁性体１７−１、…、１７−１０も放熱されるので、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の温度上昇を抑制することができる。 The transmission 23 further includes a housing 26 that surrounds the second rotor 25 along the circumferential direction. Further, the transmission 23 is arranged between the first rotor 24 and the second rotor 25 so as to be spaced apart in the radial direction and spaced apart from each other in the circumferential direction and connected to the housing 26. 17-1, ..., 17-10. According to this configuration, since heat is radiated from the housing 26, the plurality of magnetic bodies 17-1,..., 17-10 coupled to the housing 26 are also radiated, so the plurality of magnetic bodies 17-1,. The temperature rise of 17-10 can be suppressed.
以上の構成を有する水中ポンプ２の動作について説明する。電動機１１が回転すると第２ロータ２５が回転する。第２ロータ２５が回転すると、径方向において磁性体１７−１、…、１７−１０を介して第１ロータ２４と第２ロータ２５との間で形成された磁路が変化する。すると、第２ロータ２５の磁石Ｅ１、…、Ｅ１６と第１ロータ２４の磁石Ｉ１、…、Ｉ４の間の吸引力及び反発力により、変速装置１３の増速比に従って増速されて第１ロータ２４が回転する。これにより、水中ポンプ２の羽根車１２は、所望の回転数にて回転する。 Operation | movement of the submersible pump 2 which has the above structure is demonstrated. When the electric motor 11 rotates, the second rotor 25 rotates. When the second rotor 25 rotates, the magnetic path formed between the first rotor 24 and the second rotor 25 changes in the radial direction via the magnetic bodies 17-1, ..., 17-10. Then, the first rotor is accelerated by the attraction and repulsive force between the magnets E1,..., E16 of the second rotor 25 and the magnets I1,. 24 rotates. Thereby, the impeller 12 of the submersible pump 2 rotates at a desired rotational speed.
以上、第２の実施形態に係る水中ポンプ２の構成によれば、ハウジング２６から放熱されることにより、ハウジング２６に連結された複数の磁性体１７−１、…、１７−１０も放熱されるので、複数の磁性体１７−１、…、１７−１０の温度上昇を抑制することができる。 As described above, according to the configuration of the submersible pump 2 according to the second embodiment, by radiating heat from the housing 26, the plurality of magnetic bodies 17-1, ..., 17-10 connected to the housing 26 are also radiated. Therefore, the temperature rise of the some magnetic body 17-1, ..., 17-10 can be suppressed.
なお、各実施形態では、羽根車１２によって流体を汲み上げることを説明したが、これに限らず、流体を吐き出してもよい。 In each embodiment, it has been described that the fluid is pumped up by the impeller 12. However, the present invention is not limited to this, and the fluid may be discharged.
なお、各実施形態では、流体機械の一例としてポンプを対象に説明したが、これに限らず、電動機を発電機として機能させ且つ羽根車の代わりにタービンを備える発電装置であってもよい。また、水中ポンプを例にして説明したが、他のポンプであってもよい。また、各実施形態では、揚水を冷媒として利用したが、これに限らず、羽根車１２によって吐き出される流体（例えば、水、空気など）を冷媒として利用してもよい。このように、各実施形態にかかる流体機械は、水または冷媒をくみ上げるあるいは吐き出すポンプあるいは発電装置であってもよい。また、駆動機の一例として電気を動力源とする電動機を対象に説明したが、これに限らず、油圧、空気圧、熱などを動力源とする機械（例えば、熱機関など）であってもよい。また、各実施形態では、ハウジング１６は、羽根車１２によって汲み上げられた流体が通る流路に、外表面が露出するように配置されているとして説明したが、羽根車１２によって吐き出された流体が通る流路に、外表面が露出するように配置されていてもよい。 In each embodiment, a pump is described as an example of a fluid machine. However, the present invention is not limited to this, and a power generation apparatus that functions as an electric generator and includes a turbine instead of an impeller may be used. Moreover, although the submersible pump was demonstrated as an example, another pump may be sufficient. Moreover, in each embodiment, although pumped water was utilized as a refrigerant | coolant, it is not restricted to this, You may utilize the fluid (for example, water, air, etc.) discharged by the impeller 12 as a refrigerant | coolant. As described above, the fluid machine according to each embodiment may be a pump or a power generator that pumps or discharges water or a refrigerant. Moreover, although the electric motor using electricity as a power source has been described as an example of a drive machine, the present invention is not limited thereto, and a machine (for example, a heat engine) using hydraulic power, air pressure, heat, or the like as a power source may be used. . Further, in each embodiment, the housing 16 has been described as being arranged such that the outer surface is exposed in the flow path through which the fluid pumped up by the impeller 12 passes, but the fluid discharged by the impeller 12 is You may arrange | position so that an outer surface may be exposed to the flow path which passes.
なお、磁石Ｉ１、…、Ｉ４及び磁石Ｅ１、…、Ｅ１６は一例として希土類焼結磁石として説明したが、これに限ったものではない。 In addition, although magnet I1, ..., I4 and magnet E1, ..., E16 were demonstrated as a rare earth sintered magnet as an example, it is not restricted to this.
以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
１、２：水中ポンプ
１１：電動機
１１１：回転軸
１１２：電源ケーブル
１２：羽根車
１３、２３：変速装置
１４、２４：第１ロータ
１４１、２４１：鉄芯
Ｉ１、…、Ｉ４、Ｅ１、…、Ｅ１６：磁石
１５：第２ロータ
１６：ハウジング
１７−１、…、１７−１０：磁性体
１８−１、…、１８−１６：フィン
１９：ケーシング
２０：支持部
1, 2: submersible pump 11: electric motor 111: rotating shaft 112: power cable 12: impeller 13, 23: transmission 14, 24: first rotor 141, 241: iron cores I1, ..., I4, E1, ..., E16: Magnet 15: Second rotor 16: Housing 17-1, ..., 17-10: Magnetic body 18-1, ..., 18-16: Fin 19: Casing 20: Support part
Claims (12)
羽根車またはタービンと、
前記駆動機と前記羽根車の間あるいは前記発電機と前記タービンとの間に設けられた変速装置と、
を備え、
前記変速装置は、
前記駆動機あるいは前記発電機に連結され且つ外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有する第１ロータと、
前記羽根車あるいは前記タービンに連結され且つ内周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有し且つ前記第１ロータを周方向に沿って囲む第２ロータと、
前記第２ロータを周方向に沿って囲むハウジングと、
前記第１ロータと前記第２ロータの間に径方向に間隔を設けて配置されており且つ周方向に互いに間隔を設けて配置され且つ前記ハウジングに連結されている複数の磁性体と、
を有する流体機械。 With a drive or generator,
An impeller or turbine,
A transmission provided between the driving machine and the impeller or between the generator and the turbine;
With
The transmission is
A first rotor having magnets connected to the drive unit or the generator and having magnetic poles alternately arranged in a circumferential direction so as to generate a magnetic force in an outer periphery;
A second rotor connected to the impeller or the turbine and having magnets in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction so as to generate a magnetic force in an inner periphery, and surrounding the first rotor along a circumferential direction;
A housing surrounding the second rotor along a circumferential direction;
A plurality of magnetic bodies that are disposed between the first rotor and the second rotor in a radial direction and are spaced apart from each other in the circumferential direction and connected to the housing;
Having a fluid machine.
請求項１に記載の流体機械。 The fluid machine according to claim 1, wherein the housing is arranged such that an outer surface is exposed to a flow path through which a fluid pumped up by the impeller or a fluid discharged by the impeller passes.
当該流体機械は、前記水または冷媒をくみ上げるあるいは吐き出すポンプあるいは発電装置である
請求項１または２に記載の流体機械。 The fluid pumped up by the impeller or the fluid discharged by the impeller is water or refrigerant,
The fluid machine according to claim 1, wherein the fluid machine is a pump or a power generation device that pumps or discharges the water or the refrigerant.
前記駆動機または前記発電機は、水中に設置可能な構造を有しており、
当該流体機械は、前記ハウジングとともに前記駆動機または前記発電機が水中に配置されて使用される水中流体機械である
請求項１から３のいずれか一項に記載の流体機械。 The drive or generator is coupled to the housing;
The driving machine or the generator has a structure that can be installed in water,
The fluid machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid machine is an underwater fluid machine in which the drive unit or the generator is disposed in water together with the housing.
前記羽根車の回転によって、流体が前記ハウジングと前記ケーシングの間を移動する
請求項１から４のいずれか一項に記載の流体機械。 A casing that surrounds the impeller and the transmission device along a circumferential direction;
The fluid machine according to any one of claims 1 to 4, wherein a fluid moves between the housing and the casing by the rotation of the impeller.
請求項１から５のいずれか一項に記載の流体機械。 The fluid machine according to claim 1, further comprising a fin provided on an outer surface of the housing.
請求項１から６のいずれか一項に記載の流体機械。 The fluid machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnet is formed by laminating a plurality of magnet members insulated from each other in an axial direction.
請求項１から７のいずれか一項に記載の流体機械。 8. The transmission according to claim 1, further comprising a support portion that is non-magnetic and non-conductive and that is provided between the plurality of magnetic bodies in the circumferential direction and supports the plurality of magnetic bodies. The fluid machine according to Item.
請求項８に記載の流体機械。 The fluid machine according to claim 8, wherein the support portion is made of a resin mixed with a ceramic filler.
請求項１から９のいずれか一項に記載の流体機械。 The fluid machine according to any one of claims 1 to 9, wherein each of the magnetic bodies is formed by laminating a plurality of magnetic members insulated from each other in the axial direction.
羽根車またはタービンと、
前記駆動機と前記羽根車の間あるいは前記発電機と前記タービンとの間に設けられた変速装置と、
を備え、
前記変速装置は、
前記羽根車あるいは前記タービンに連結され且つ外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有する第１ロータと、
前記駆動機あるいは前記発電機に連結され且つ内周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有し且つ前記第１ロータを周方向に沿って囲む第２ロータと、
前記第２ロータを周方向に沿って囲むハウジングと、
前記第１ロータと前記第２ロータの間に径方向に間隔を設けて配置され且つ周方向に互いに間隔を設けて配置され且つ前記ハウジングに連結されている複数の磁性体と、
を有する流体機械。 With a drive or generator,
An impeller or turbine,
A transmission provided between the driving machine and the impeller or between the generator and the turbine;
With
The transmission is
A first rotor having magnets connected to the impeller or the turbine and having magnetic poles alternately arranged in a circumferential direction so as to generate a magnetic force in an outer periphery;
A second rotor connected to the drive unit or the generator and having magnets in which magnetic poles are alternately arranged in a circumferential direction so as to generate a magnetic force in an inner periphery, and surrounding the first rotor along the circumferential direction;
A housing surrounding the second rotor along a circumferential direction;
A plurality of magnetic bodies disposed between the first rotor and the second rotor with a gap in the radial direction and spaced apart from each other in the circumferential direction and coupled to the housing;
Having a fluid machine.
外周囲に磁力を発生するよう周方向に磁極が交互に配置された磁石を有する第１ロータと、
内周囲に磁力を発生するよう磁極が交互に配置された磁石を有し且つ前記第１ロータを周方向に沿って囲む第２ロータと、
前記第２ロータを周方向に沿って囲むハウジングと、
前記第１ロータと前記第２ロータの間に径方向に間隔を設けて配置され且つ周方向に間隔を設けて配置され且つ前記ハウジングに連結されている複数の磁性体と、
を備える変速装置。 A transmission provided between a drive machine and an impeller or between a generator and a turbine,
A first rotor having magnets in which magnetic poles are alternately arranged in the circumferential direction so as to generate a magnetic force in the outer periphery;
A second rotor having magnets in which magnetic poles are alternately arranged so as to generate a magnetic force in an inner periphery and surrounding the first rotor along a circumferential direction;
A housing surrounding the second rotor along a circumferential direction;
A plurality of magnetic bodies arranged between the first rotor and the second rotor with a gap in the radial direction and arranged with a gap in the circumferential direction and connected to the housing;
A transmission comprising:
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