JP7250377B1 - マグネットポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】放熱効果の向上に有利な後面シュラウドを有するマグネットポンプを提供する。【解決手段】ベース１０と固定座２０とモータユニット３０と前面シュラウド４０と後面シュラウド５０とを備えたマグネットポンプ１００であって、ベース１０は中空筒状となって収容孔１３が画成され、固定座２０は収容空間を有する中空筒状となって収容孔１３内に取り付けられ、モータユニット３０はハウジング３１とステーター３２とローター３３とインペラー３４とを有し、前面シュラウド４０は、インペラー３４をカバーするよう、ベース１０の前端に取り付けられ、後面シュラウド５０は、ベース１０の後端に取り付けられ、ベース１０に当接する内側面と、内側面から突出する環状リブ５３と、を有し、環状リブ５３は、内側面と共にステーター３２と隣接する第１の熱伝導空間５４を画成する上、固定座２０と気密に当接する環状端面５３１がある。【選択図】図２
Description
本発明は、マグネットポンプに関し、具体的には、放熱効果の向上に有利な後面シュラウドを有するマグネットポンプに関する。
特許文献１には、マグネットの磁気吸引力を用いてインペラを回転させて液体を送出することができる従来のマグネットポンプ９が記載されている。
図６を参照して特許文献１に記載された従来のマグネットポンプ９について説明する。ここで、図６は特許文献１に記載された従来のマグネットポンプ９の構成が示される分解斜視図である。
従来のマグネットポンプ９は、図６に示されるように、ベース９１と、定位ユニット９２と、モーターユニット９３と、ポンプ前蓋９４と、放熱蓋９５と、を具えている。
ベース９１は、プラスチック材料により作成されたものであり、図６に示されるように、所定の軸線Ｘと略直交する第１の側面９１３と、第１の側面９１３の反対側である第２の側面９１４と、を有すると共に、軸線Ｘに沿って第１の側面９１３から第２の側面９１４まで延伸し、軸線Ｘと直交する断面が、円心に軸線Ｘが通過する円形になっている第１の内孔（図示せず）を画成する環状部９１１と、軸線Ｘに沿って環状部９１１の第２の側面９１４に接続されると共に、内側に第１の内孔に連通し、且つ、軸線Ｘと直交する断面が非円形の接合孔９１５を画成するカバー部９１２と、を有している。
定位ユニット９２は、金属材料により作成されたものであり、図６に示されるように、ベース９１に対して回転不能に接合孔９１５内に取り付けられ、且つ、内部に軸線Ｘに沿って延伸し、第１の内孔に連通する第２の内孔９２１を有するように中空の筒状に形成されている。
モーターユニット９３は、図６に示されるように、第１の内孔及び第２の内孔９２１内に挿入するようにベース９１に取り付けられるハウジング９３１と、ハウジング９３１と第１の内孔及び第２の内孔９２１との間に嵌め込まれるステーター９３２と、ハウジング９３１内に取り付けられるローター９３３と、ローター９３３に接続されるインペラー９３４と、を有している。
ポンプ前蓋９４は、図６に示されるように、インペラー９３４を覆っていると共に、ベース９１の第１の側面９１３に取り付けられている。
放熱蓋９５は、図６に示されるように、定位ユニット９２及びモーターユニット９３を軸線Ｘに沿って定位するようにベース９１に取り付けられている。
従来のマグネットポンプ９によれば、金属材料を採用して定位ユニット９２を作成することによって、より優れたマグネットポンプ９の構造強度を得ると共に、温度上昇に耐えることができる。
しかしながら、上記のような従来のマグネットポンプは、金属材料からなる定位ユニットにより温度上昇に耐えることができるが、本発明者は、マグネットポンプの放熱効果をより一層向上させて、装置の使用寿命を向上させることができると考え、鋭意研究した。
よって、本発明は上記問題点に鑑みて、より優れた放熱効果を有するマグネットポンプを提供することを目的とする。
上記目的を達成すべく、本発明は以下のマグネットポンプを提供する。
即ち、ベースと、固定座と、モータユニットと、前面シュラウドと、後面シュラウドと、を備えているマグネットポンプであって、
前記ベースは、通常の使用状態では略水平方向となる所定の軸線を取り囲んでいる前後両端のある中空筒状となっていて、内側に収容孔が画成されており、
前記固定座は、内側に収容空間を有する中空筒状となって、前記ベースに対して回転不能に前記収容孔内に取り付けられており、
前記モータユニットは、前記収容空間に挿入するように前記ベースに取り付けられているハウジングと、前記収容空間において前記ハウジングと前記固定座との間に嵌め込まれているステーターと、前記ハウジング内に取り付けられているローターと、前記ローターの前端に接続されているインペラーと、を有しており、
前記前面シュラウドは、前記モータユニットの前記インペラーをカバーするよう、前記ベースの前端に取り付けられており、
前記後面シュラウドは、前記ベースの後端に取り付けられているものであり、前方に面して前記ベースに一部が当接している内側面と、前記内側面から閉環形状となるように突出している環状リブと、を有しており、
前記環状リブは、前記内側面と共に前記閉環形状の内側にあって前記ステーターと隣接している第１の熱伝導空間を画成している上、前記固定座と気密に当接している環状端面があるように構成されているマグネットポンプを提供する。
即ち、ベースと、固定座と、モータユニットと、前面シュラウドと、後面シュラウドと、を備えているマグネットポンプであって、
前記ベースは、通常の使用状態では略水平方向となる所定の軸線を取り囲んでいる前後両端のある中空筒状となっていて、内側に収容孔が画成されており、
前記固定座は、内側に収容空間を有する中空筒状となって、前記ベースに対して回転不能に前記収容孔内に取り付けられており、
前記モータユニットは、前記収容空間に挿入するように前記ベースに取り付けられているハウジングと、前記収容空間において前記ハウジングと前記固定座との間に嵌め込まれているステーターと、前記ハウジング内に取り付けられているローターと、前記ローターの前端に接続されているインペラーと、を有しており、
前記前面シュラウドは、前記モータユニットの前記インペラーをカバーするよう、前記ベースの前端に取り付けられており、
前記後面シュラウドは、前記ベースの後端に取り付けられているものであり、前方に面して前記ベースに一部が当接している内側面と、前記内側面から閉環形状となるように突出している環状リブと、を有しており、
前記環状リブは、前記内側面と共に前記閉環形状の内側にあって前記ステーターと隣接している第１の熱伝導空間を画成している上、前記固定座と気密に当接している環状端面があるように構成されているマグネットポンプを提供する。
本発明に係るマグネットポンプによれば、後面シュラウドの環状リブにより、第１の熱伝導空間内の熱エネルギーを吸収する表面積が広くなり、放熱効果を向上することができる。このため、マグネットポンプの使用寿命を延ばすことができる。
以下、本発明に係るマグネットポンプ１００について、図面を参照して説明する。
図１～図３を参照して本発明に係るマグネットポンプ１００の一実施形態の構成を説明する。ここで、図１は本発明に係る実施形態のマグネットポンプ１００の構成が示される分解斜視図であり、図２は該実施形態のマグネットポンプ１００の構成が示される側面断面図であり、また、図３は図２の部分拡大断面図である。
本発明に係るマグネットポンプ１００は、図１及び図２に示されるように、ベース１０と、固定座２０と、モータユニット３０と、前面シュラウド４０と、後面シュラウド５０と、２つの漏れ防止リング６１、６２と、を備えている。
ベース１０は、プラスチック材料を採用して作成されたものであり、図１及び図２に示されるように、通常の使用状態では略水平方向となる所定の軸線Ｌを取り囲んでいる前後両端のある中空筒状となっていて、内側に収容孔１３が画成されている。なお、本実施形態では、該プラスチック材料は、例えばポリプロピレン（polypropylene、略称：ＰＰ）、グラスファイバー強化ポリプロピレン（Glass Fiber reinforced Polypropylene、略称：ＧＦＲＰＰ）、ポリフッ化ビニリデン（Polyvinylidene difluoride、略称：ＰＶＤＦ）、炭素繊維強化熱可塑性樹脂(Carbon Fiber Filled Ethylene Tetra Fluoro Ethylene、略称：ＣＦＲＥＴＦＥ)などの酸性またはアルカリ性に対する耐性を有するエンジニアリングプラスチックを選定することができる。
該ベース１０は、図１及び図２に示されるように、軸線Ｌと略直交するように配置されていると共に、内孔１０３を画成している環状部１０１と、軸線Ｌに沿って環状部１０１に接続されていると共に、内側に内孔１０３に連通し、且つ、軸線Ｌと直交する断面が非円形の収容孔１３を画成しているカバー部１０２と、環状部１０１における前方に面している第１の端面１１と、軸線Ｌに沿った反対側にあってカバー部１０２における後方に面している第２の端面１２と、内孔１０３及び収容孔１３を取り囲んでいる内周面１４と、を備えている。
内周面１４は、図３に示されるように、内孔１０３を取り囲んでいて第１の端面１１に接続している第１の平面１４１と、第１の平面１４１に接続していると共に第１の端面１１と平行している第１の当接面１４２と、第１の当接面１４２に接続していると共に軸線Ｌと平行している第２の平面１４３と、第２の平面１４３に接続していると共に第１の端面１１と平行している第２の当接面１４４と、第２の当接面１４４に接続していると共に軸線Ｌと平行している第３の平面１４５と、第３の平面１４５に接続していると共に第１の端面１１と平行している第３の当接面１４６と、第３の当接面１４６に接続していると共に軸線Ｌと平行している第４の平面１４７と、を含んで段状に形成されている。
固定座２０は、金属材料により作成されたものであり、図１及び図２に示されるように、内側に収容空間２３１を有する中空筒状となって、ベース１０に対して回転不能に収容孔１３内に取り付けられている。なお、本実施形態では、該金属材料は、アルミニウム合金である。
また、該固定座２０は、図１に示されるように、軸線Ｌと直交する断面の外周縁の輪郭が収容孔１３に対応する形であり、図３に示されるように、ベース１０における内周面１４の第２の当接面１４４に当接している第１の面２１と、第１の面２１の反対側にあって第２の当接面１４４及び第３の当接面１４６の間にある第２の面２２と、軸線Ｌを取り囲んでいて上記の収容空間２３１を画成していると共に第１の面２１と第２の面２２とを接続している内面２３と、内面２３の反対側にあって第１の面２１と第２の面２２とを接続していると共に内周面１４の第４の平面１４５に対向している外面２４と、を備えている。
図３に示されるように、該第１の面２１及び該第２の面２２には、軸線Ｌを取り囲んでいる環状スロット２１１、２２１がそれぞれ凹設されている。また、漏れ防止リング６１が第１の面２１にある環状スロット２１１内に嵌め込まれている一方、漏れ防止リング６２が第２の面２２にある環状スロット２２１内に嵌め込まれている。
モータユニット３０は、図１～図３に示されるように、固定座２０における収容空間２３１に挿入するようにベース１０に取り付けられているハウジング３１と、該収容空間２３１においてハウジング３１と固定座２０との間に嵌め込まれているステーター３２と、ハウジング３１内に取り付けられているローター３３と、ローター３３の前端に接続されているインペラー３４と、を有している。
ステーター３２は、図３に示されるように、ベース１０における内周面１４の第１の当接面１４２に当接している前端面３２１と、前端面３２１の軸線Ｌに沿った反対側にある後端面３２２と、前端面３２１及び後端面３２２に接続していると共に固定座２０の内面２３に当接している外端面３２３と、を有している。
ここで、該モータユニット３０の構成や作動原理は、本発明の特徴ではないので、更なる詳細な記載がなくても、同業者であれば、本発明の内容に基づいて利用できると考えられる。
前面シュラウド４０は、図１及び図２に示されるように、モータユニット３０のインペラー３４をカバーするよう、ベース１０の前端に取り付けられているものであり、且つ液体を投入する箇所である流入口４０１と、液体を送出する箇所である流出口４０２と、を有している。より具体的に言うと、該前面シュラウド４０は、図１に示されるように、複数のねじを介してベース１０の第１の端面１１に螺着されている。
後面シュラウド５０は、金属材料（例えば、アルミニウム合金）により作成されたものであり、図１～図３に示されるように、ベース１０の後端に取り付けられていると共に、ベース１０における内周面１４の第４の平面１４７に対応してベース１０により取り囲まれている。
以下、該実施形態に係るマグネットポンプ１００の後面シュラウド５０の詳細な構造について説明する。
図４及び図５を参照して該実施形態に係るマグネットポンプ１００の後面シュラウド５０の構成を説明する。ここで、図４は該実施形態のマグネットポンプ１００における後面シュラウド５０の構成が示される斜視図であり、また、図５は図４に示された構成が他の角度から示される斜視図である。
該後面シュラウド５０は、図１～図５に示されるように、前方に面してベース１０における内周面１４の第３の当接面１４６に一部が当接していると共にモータユニット３０のハウジング３１の後端が当接する内側面５１と、ステーター３２の前端面３２１の軸線Ｌに沿った反対側にある外側面５２と、内側面５１から閉環形状となるように突出している環状リブ５３と、例えば図５に示されるような多数のフィンが略平行に配置されるように形成された蛇腹状となって外側面５２から突出しているヒートシンク５７と、を有している。
環状リブ５３は、図３及び図４に示されるように、内側面５１と共に閉環形状の内側にあってステーター３２の後端面３２２と隣接している第１の熱伝導空間５４を画成している上、固定座２０における第２の面２２と気密に当接している環状端面５３１と、第１の熱伝導空間５４を取り囲んでいると共に環状端面５３１に接続している内周面５３２と、第１の熱伝導空間５４の径方向における内周面５３２の反対側にあると共に環状端面５３１に接続している上に、内側面５１と共に第２の熱伝導空間５５を画成している外周面５３３と、を有している。
本実施形態では、該後面シュラウド５０には、図４に示されるように、それぞれ外周面５３３から第２の熱伝導空間５５へ突出していると共に内側面５１に連接している複数のリブ５６がさらに構成されている。また、該複数のリブ５６は、図４に示されるように、それぞれ軸線Ｌを周る周方向に沿って間隔をあけて放射状に配置されている。
また、図３に示されるように、漏れ防止リング６１は、ベース１０の第２の当接面１４４及び固定座２０の第１の面２１により挟まれて、ベース１０及び固定座２０の気密を保つことができるように設けられたものである。一方、漏れ防止リング６２は、固定座２０の第２の面２２及び後面シュラウド５０の環状端面５３１により挟まれて、固定座２０と環状端面５３１(即ち、後面シュラウド５０)との間の気密を保つことができるように設けられたものである。
本実施形態のマグネットポンプ１００を使用するとき、例えば、ステーター３２が電源に電気的に接続されると、ステーター３２は、ローター３３を軸線Ｌを中心に回転させる。インペラー３４がローター３３に固定接続されているので、ローター３３の回転に連れて、インペラー３４が回転する。これによって、液体が前面シュラウド４０の流入口４０１（図１を参照）から吸い込まれて、インペラー３４によって加圧され、加圧された液体が前面シュラウド４０の流出口４０２（図１を参照）へ流出する。これによって、液体を運送する。
これと同時に、モータユニット３０が発生する熱エネルギーは、ステーター３２を介して後面シュラウド５０の環状リブ５３及び内側面５１が画成する第１の熱伝導空間５４へ伝わる。そして、該熱エネルギーは、金属製の固定座２０及び後面シュラウド５０を経由して放出される。
以下、本発明に係る実施形態のマグネットポンプ１００の利点について説明する。
第１に、固定座２０がベース１０に回転不能に取り付けられることにより、固定座２０とベース１０との組立が安定する。また、プラスチック材料により作成されたベース１０により、強酸性または強アルカリ性に対する耐性を得ることができ、金属材料により作成された固定座２０により、モーターユニット３０の運転による高温に耐えることができる。そのため、従来より構造強度が高くなる。
第２に、後面シュラウド５０における環状リブ５３によって、第１の熱伝導空間５４内の熱エネルギーを吸収することができる表面積が広くなる。より詳しく言うと、本実施形態の後面シュラウド５０によれば、従来のようなモータユニット３０に隣接する内側面５１の一部だけではなく、該環状リブ５３の内周面５３２も第１の熱伝導空間５４内の熱エネルギーを吸収する表面積となされる。これによって、本実施形態のマグネットポンプ１００の放熱効果を向上することができる。
また、環状リブ５３の環状端面５３１が固定座２０における第２の面２２と気密に当接し、即ち、後面シュラウド５０が固定座２０と接触することによって、放熱効果の向上だけではなく、後面シュラウド５０の固定座２０に対する支持性も強化することができる。
第３に、第２の熱伝導空間５５へ突出している複数のリブ５６によって、後面シュラウド５０の固定座２０に対する支持性を向上する。それだけではなく、後面シュラウド５０と固定座２０との接触面積が広くなり、熱伝導面積の増加で放熱効果の向上に対しても有利である。
第４に、後面シュラウド５０のヒートシンク５７によって、後面シュラウド５０の構造強度を強めることができる上に、後面シュラウド５０の外側に接する表面積が広くなって、後面シュラウド５０内に蓄積されている熱エネルギーがより効果的に外気へ排出され得る。
第５に、固定座２０の第２の面２２及び後面シュラウド５０の環状端面５３１に挟まれている漏れ防止リング６２によって、固定座２０と後面シュラウド５０との当接箇所が水密や気密となり、そのため、液体がリークしてもモーターユニット３０のステーター３２にまで滲入することを防止する効果を発揮することができる。
総括すると、本発明に係るマグネットポンプ１００によれば、後面シュラウド５０の環状リブ５３により、第１の熱伝導空間５４内の熱エネルギーを吸収する表面積が広くなり、放熱効果を向上することができる。このため、マグネットポンプ１００の使用寿命を延ばすことができる。
上記においては、本発明の全体的な理解を促すべく、多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。
以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。
本発明に係るマグネットポンプは、環状リブを有する後面シュラウドにより、放熱効果の飛躍的な向上に有用である。そのため、産業上の利用可能性がある。
１００ マグネットポンプ
１０ ベース
１０１ 環状部
１０２ カバー部
１０３ 内孔
１１ 第１の端面
１２ 第２の端面
１３ 収容孔
１４ 内周面
１４１ 第１の平面
１４２ 第１の当接面
１４３ 第２の平面
１４４ 第２の当接面
１４５ 第３の平面
１４６ 第３の当接面
１４７ 第４の平面
２０ 固定座
２１ 第１の面
２１１ 環状スロット
２２ 第２の面
２２１ 環状スロット
２３ 内面
２３１ 収容空間
２４ 外面
３０ モータユニット
３１ ハウジング
３２ ステーター
３２１ 前端面
３２２ 後端面
３２３ 外端面
３３ ローター
３４ インペラー
４０ 前面シュラウド
４０１ 流入口
４０２ 流出口
５０ 後面シュラウド
５１ 内側面
５２ 外側面
５３ 環状リブ
５３１ 環状端面
５３２ 内周面
５３３ 外周面
５４ 第１の熱伝導空間
５５ 第２の熱伝導空間
５６ リブ
５７ ヒートシンク
６１ 漏れ防止リング
６２ 漏れ防止リング
Ｌ 軸線
９ マグネットポンプ
９１ ベース
９１１ 環状部
９１２ カバー部
９１３ 第１の側面
９１４ 第２の側面
９１５ 接合孔
９２ 定位ユニット
９２１ 第２の内孔
９３ モーターユニット
９３１ ハウジング
９３２ ステーター
９３３ ローター
９３４ インペラー
９４ ポンプ前蓋
９５ 放熱蓋
Ｘ 軸線
１０ ベース
１０１ 環状部
１０２ カバー部
１０３ 内孔
１１ 第１の端面
１２ 第２の端面
１３ 収容孔
１４ 内周面
１４１ 第１の平面
１４２ 第１の当接面
１４３ 第２の平面
１４４ 第２の当接面
１４５ 第３の平面
１４６ 第３の当接面
１４７ 第４の平面
２０ 固定座
２１ 第１の面
２１１ 環状スロット
２２ 第２の面
２２１ 環状スロット
２３ 内面
２３１ 収容空間
２４ 外面
３０ モータユニット
３１ ハウジング
３２ ステーター
３２１ 前端面
３２２ 後端面
３２３ 外端面
３３ ローター
３４ インペラー
４０ 前面シュラウド
４０１ 流入口
４０２ 流出口
５０ 後面シュラウド
５１ 内側面
５２ 外側面
５３ 環状リブ
５３１ 環状端面
５３２ 内周面
５３３ 外周面
５４ 第１の熱伝導空間
５５ 第２の熱伝導空間
５６ リブ
５７ ヒートシンク
６１ 漏れ防止リング
６２ 漏れ防止リング
Ｌ 軸線
９ マグネットポンプ
９１ ベース
９１１ 環状部
９１２ カバー部
９１３ 第１の側面
９１４ 第２の側面
９１５ 接合孔
９２ 定位ユニット
９２１ 第２の内孔
９３ モーターユニット
９３１ ハウジング
９３２ ステーター
９３３ ローター
９３４ インペラー
９４ ポンプ前蓋
９５ 放熱蓋
Ｘ 軸線
Claims (4)
- ベースと、固定座と、モータユニットと、前面シュラウドと、後面シュラウドと、を備えているマグネットポンプであって、
前記ベースは、通常の使用状態では略水平方向となる所定の軸線を取り囲んでいる前後両端のある中空筒状となっていて、内側に収容孔が画成されており、
前記固定座は、内側に収容空間を有する中空筒状となって、前記ベースに対して回転不能に前記収容孔内に取り付けられており、
前記モータユニットは、前記収容空間に挿入するように前記ベースに取り付けられているハウジングと、前記収容空間において前記ハウジングと前記固定座との間に嵌め込まれているステーターと、前記ハウジング内に取り付けられているローターと、前記ローターの前端に接続されているインペラーと、を有しており、
前記前面シュラウドは、前記モータユニットの前記インペラーをカバーするよう、前記ベースの前端に取り付けられており、
前記後面シュラウドは、前記ベースの後端に取り付けられているものであり、前方に面して前記ベースに一部が当接している内側面と、前記内側面から閉環形状となるように突出している環状リブと、を有しており、
前記環状リブは、前記内側面と共に前記閉環形状の内側にあって前記ステーターと隣接している第１の熱伝導空間を画成している上、前記固定座と気密に当接している環状端面があるように構成されている、
ことを特徴とするマグネットポンプ。 - 前記後面シュラウドの前記環状リブは、前記第１の熱伝導空間を取り囲んでいると共に前記環状端面に接続している内周面と、前記第１の熱伝導空間の径方向における前記内周面の反対側にあると共に前記環状端面に接続している上に、前記内側面と共に第２の熱伝導空間を画成している外周面と、をさらに有しており、
前記後面シュラウドには、それぞれ前記外周面から突出していると共に前記内側面に連接している複数のリブがさらに構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のマグネットポンプ。 - 前記複数のリブは、それぞれ前記軸線を周る周方向に沿って間隔をあけて放射状に配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載のマグネットポンプ。 - 前記固定座と前記環状端面との間の気密を保つことができるように設けられている漏れ防止リングをさらに備えている、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のマグネットポンプ。
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