(57)【要約】【課題】本発明は、多くの問題の要因となる軸封構造が不要なカスケードポンプを提供する。【解決手段】本発明のカスケードポンプは、密閉空間の隔室１０内にロータ１８を有し、隔室１０外にステータ７を有したブラスレスキャンドモータ２を用い、該モータ２の隔室１０内に、カスケードポンプ部２２の羽根車９と通路部２１とを配設して、キャンドモータ２の隔室１０（キャン）が、そのままカスケードポンプ部２２の軸封部を兼ねるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉空間で形成される隔室内にロータを有し、前記隔室外に該隔室の壁部を通して前記ロータを駆動する磁界を与えるステータを有したブラスレスキャンドモータと、
前記ロータより回転駆動される、周縁部に多数の溝部を有する羽根車と、該羽根車の周縁部に沿って形成された通路部とを有して構成されるカスケードポンプ部とを有し、
前記カスケードポンプ部の前記羽根車と前記通路部とが前記隔室内に設けられる構成としてある
ことを特徴とするカスケードポンプ。
【請求項２】
前記羽根車は前記ロータと一体に設けられ、前記通路部は前記羽根車の周縁部に沿いに設けられて、それぞれ前記隔室内に収められている
ことを特徴とする請求項１に記載のカスケードポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周縁部に多数の溝部を有する羽根車を用いて構成されるカスケードポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
カスケードポンプは、周縁部に多数の溝部をもつ羽根車と、周縁部を囲むように形成した通路部とを組み合わせた構造により、小容量で高揚程といった特徴をもつポンプである。
【０００３】
従来、カスケードポンプでは、周縁部に溝部を有するインペラ（羽根車）と同インペラの周縁部に沿って設けた水通路（通路部）とを有してユニット化したカスケードポンプ部を用い、これにモータを連結して、モータ駆動式とすることが行われている。
【０００４】
こうしたモータ駆動のカスケードポンプのほとんどは、モータの出力軸を、インペラの中心部に連結した構造が用いられる。
【０００５】
このようなモータの出力軸を羽根車に連結する構造は、水通路内の流体（例えば水などの液体）がモータの出力軸を伝わって外部に漏れ出すおそれがある。
【０００６】
そのため、従来、モータ駆動のカスケードポンプでは、流体の漏れを防ぐために、軸封構造、多くはメカニカルシールなどを設ける措置を講じている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、軸封構造は、メカニカルシールを設けたり、メカニカルシールを設置するスペースを確保する必要があるために、その影響で、カスケードポンプが大型したり重量化したりする傾向にある。
【０００８】
このため、カスケードポンプは、本来の特徴たる小型、軽量が損なわれていた。しかも、軸封構造には、劣化を防ぐための面倒なメンテナンスも必要である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、多くの問題の要因となる軸封構造が不要なカスケードポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、密閉空間の隔室内にロータを有し、隔室外に該隔室の壁部を通してロータを駆動するステータを有したブラスレスキャンドモータを用い、該モータの隔室内に、カスケードポンプ部を構成する羽根車と通路部とを配設する構造を採用して、キャンドモータ自身がもつシール構造が、そのままカスケードポンプ部の軸封部を兼ねるようにした。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、さらに羽根車はロータと一体にした構成で、通路部は当該羽根車の周縁部に沿って形成された構成で、それぞれ隔室内に設けられるようにして、羽根車とロータ間の構造を簡単にした。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、カスケードポンプには、大型、重量化や寿命をもたらすメカニカルシールなどの軸封構造は不要となる。
【００１３】
それ故、カスケードポンプは小型、軽量化が図れ、本来の特徴が活かせる。しかも、面倒な軸封構造のメンテナンスは不要となる。そのうえ、モータの作動は、カスケードポンプ部からの漏水などに影響されないので、カスケードポンプの長寿命化が図れる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、さらに羽根車とロータとが一体になった構造により、羽根車とロータを支持する構造が簡単ですむといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［一実施形態］
以下、本発明を図１および図２に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【００１６】
図１は、カスケードポンプの全体の構成を示し、同図中１は、ブラシレスキャンドモータ、例えばブラシレス同期キャンドモータ２のモータケーシングを示す。このモータケーシング１は、例えば、上側の端部（一方）を閉塞端とし、下側の端部（他方）を開口端とした有底筒状をなしている。すなわち、モータケーシング１の内部には、図２に示されるように下側の端部から、例えばモータケーシング１の外径近くの大きさをもつ円形の凹部３、それより径寸法が小さい円形の凹部４が順に軸心方向に連続して形成されている。また凹部４の周りの周壁部分には、凹部４を囲むようにステータ７（固定子）が設けられている。
【００１７】
このモータケーシング１の下側の端部には、該モータケーシング１の開口を塞ぐよう、例えば吸込口部６および吐出口部（図示しない）を有するポンプケーシング８が、シール部材（図示しない）を介して、例えばボルト９により固定されている。この固定により、モータケーシング１の内部に、キャンとなる、凹部３，４の壁面、ポンプケーシング８の開口を塞ぐ閉塞部分８ａの壁面で囲まれた筒状の密閉空間、すなわち隔室１０を形成している。そして、隔室１０のうち、凹部３が囲む隔室部分１０ａ（図２のみに図示）をポンプ機器収容域とし、凹部４が囲む隔室部分１０ｂ（図２のみに図示）をモータ機器収容域としている。
【００１８】
また閉塞部分８ａの凹部３に臨む上面の中央からは、凹部３，４の中心部に向って円形断面の支軸１１が突き出ている。そして、この支軸１１の先端部は、前方の凹部４の壁面中央に形成してある凹状の支持部１２に嵌挿され、支軸１１の先端部をモータケーシング１で支持させている。
【００１９】
この支軸１１の外周部には、モータ＆ポンプ用の回転モジュール部１５が回転自在に装着されている。回転モジュール部１５は、支軸１１の全体に渡り回転自在に嵌挿された筒状の主軸１６を有している。なお、主軸１６の両端部は、支軸１１の基端および支持部１２との間で介装されているスラスト軸受部材１７により回転自在に軸受されている。この主軸１６のうち、凹部４側の軸部分の外周部には、例えば合成樹脂部材で周囲が覆われ密封化した筒状のロータ１８（回転子）が設けられている。このロータ１８が隔室部分１０ｂに回転自在に収められている。そして、同ロータ１８がステータ７の内面と対向させてある。これにより、ロータ１８を駆動する磁界（電磁力）が、ステータ７から凹部４（隔室１０）の壁部を通して、ロータ１８へ与えられる構造にしてある。つまり、隔室１０の密閉空間をキャンとしたキャンドモータ２を構成している。
【００２０】
また主軸１６の凹部３側の軸部分には、ロータ１８と一体にインペラ１９（本願の羽根車に相当）が形成されている。具体的には、インペラ１９は、例えばロータ１８を合成樹脂部材でくるむ際に、一緒に成形する方法で形成してある。このインペラ１９は、周縁部に溝部２０が周方向に沿って多数形成された円板形をなしている。そして、インペラ１９の溝部２０が存在する外周部は、隔室部分１０ａの最外周部に収められている。またインペラ１９の外周部が収まる隔室部分１０ａの最外周部分は、例えばインペラ１９の厚み寸法より、若干、大きく定められていて、最外周部分を利用して、インペラ１９の周縁部に沿う水通路２１（本願の通路部に相当）を形成している。これにより、インペラ１９が回転すると、溝部２０により、水通路２１を通じて、流体、ここでは例えば水の圧送が行われるようにしてある。こうした構造により、インペラ１９および水通路２１が、キャンドモータのキャン、すなわち隔室１０内に収められた構造のカスケードポンプ部２２を構成している。
【００２１】
なお、水通路２１の入口側は、ポンプケーシング８に形成した吸込通路６ａを通じて、ポンプケーシング８に形成してある吸込口部６に連通してあり、水通路２１の出口側は、ポンプケーシング８に形成した吐出通路（図示しにない）を通じて、吸込口部６と同じ方向に形成してある吐出口部（図示しない）に連通してある。
【００２２】
またモータケーシング１に形成されているステータ７の入力端子部１ａには、ケーブル２３を介して、インバータ２４内蔵の制御ユニット２５が接続されていて、インバータ制御可能なカスケードポンプの自動運転ユニットを構成している。
【００２３】
このようなカスケードポンプは、制御ユニット２５で行われるインバータ制御により、目標揚水性能をもたらすインバータ周波数でステータ７が励磁されると、キャンド内部のロータ１８が支軸１１を中心に回転駆動される。この回転力が、ロータ１８と同軸でつながるインペラ１９へ伝わり、該インペラ１９を例えば図１中の矢印方向へ回転させる。すると、インペラ１９の多数の溝部２０は、水通路２１に沿って移動し、水通路２１内の水を入口側から出口側へ圧送させる。これにより、吸込口部６から水が吸込まれ、吐出口部から水が吐出される。
【００２４】
このようなキャンドモータのキャン内にインペラ１９、水通路２１を配設したカスケードポンプは、キャン（隔室１０の密閉空間）がそのままカスケードポンプ部２２の軸封部を兼ねる構造となり、従来、ロータとインペラとの間に必要されていた軸封構造は不要となる。
【００２５】
したがって、カスケードポンプは、軸封構造の設置、さらには同構造を設置する設置スペースを確保する必要がなくなり、同ポンプの小型、軽量化が図れる。そのうえ、同ポンプのメンテナンスが簡便となる。しかも、カスケードポンプは、軸封構造の劣化を心配しなくてもよいから、その分、ポンプの長寿命化が図れる。
【００２６】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば一実施形態では、ブラシレスキャンドモータとして、ブラシレス同期キャンドモータを用いたが、これに限らず、他のブラシレスキャンドモータを用いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るカスケードポンプを示す一部断面した正面図。
【図２】同ポンプの組付くブラシレスキャンドモータのキャン構造を説明するモータケーシングの一部断面した正面図。
【符号の説明】
【００２８】
１…モータケーシング、２…ブラシレス同期キャンドモータ（ブラシレスキャンドモータ）、７…ステータ、８…ポンプケーシング、１０…隔室、１１…支軸、１８…ロータ、１９…インペラ（羽根車）、２１…水通路（通路部）、２２…カスケードポンプ部。
【図１】
2006037878.tif 000003
【図２】
2006037878.tif 000004