(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンプとモータ一を一体化して取り扱いに便利なポンプを提供する。【解決手段】主フレーム１の前部に吸込み口２ａを有する吸込みアダプター２を、主フレーム後部に吐出し口３ａを有する吐出しアダプター３を装着し、主フレーム内で両アダプター間に隔壁４を配装し、隔壁内に、インペラー１１とモータを構成する永久磁石１２を装着したローターユニット１３を中空回転軸１４に配し、隔壁内に形成したポンプ室７にインペラーを臨ませ、回転軸１４の中穴１４ａをインペラー１１を介してポンプ室７に連通させ、ポンプ室７を椀状吐出しケーシング６に設けた切欠通孔１５を介して吐出しアダプター３の吐出し口３ａに連通させ、前記永久磁石１２に対応して主フレーム１と隔壁間にモータを構成するステータ１６を配装した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主フレームの前部に、吸込み口を有する吸込みアダプターを、主フレーム後部に、吐出し口を有する吐出しアダプターを装着し、主フレーム内にあって両アダプター間に円筒状の隔壁を配装し、該隔壁内にあって、インペラーとインペラー背面にモータを構成する永久磁石を外周部に埋設状に装着したローターユニットを中空回転軸に配装して配し、該回転軸の一端を隔壁の端壁部に支持させて回転軸の中穴を吸込みアダプターの吸込み口に連通させ、回転軸の他端を吐出しアダプターと隔壁間に挟装状に嵌着した椀状吐出しケーシングの端壁部に支持させ、吐出しケーシングの端壁に対応して隔壁内に形成したポンプ室にインペラーを臨ませ、且つ、回転軸の中穴をインペラーを介してポンプ室に連通させ、ポンプ室を椀状吐出しケーシングの端壁外周部に設けた切欠通孔を介して吐出しアダプターの吐出し口に連通させ、前記ローターユニツトの永久磁石に対応して主フレームと隔壁間にモータを構成するステータを配装したことを特徴とするモータ一体型ポンプ。
【請求項２】
ローターユニツトに装着した永久磁石と、主フレームと円筒状隔壁間に配装したステータが、ブラシレス直流モータの構成要素と同じであることを特徴とする請求項１記載のモータ一体型ポンプ。
【請求項３】
インペラーは、放射方向に湾曲して延びて外端をポンプ室に開口させた複数本の通液孔を有し、各通液孔の基端を回転軸の中穴に連通させたことを特徴とする請求項１記載のモータ一体型ポンプ。
【請求項４】
インペラーの外周部に対応して隔壁内周面に、吐出しケーシングに設けた切欠通孔から一周する間に、隔壁内周面側からの肉厚を段差付きで漸進的に分厚くした肉厚部を形成したことを特徴とする請求項１記載のモータ一体型ポンプ。
【請求項５】
吸込みアダプターの吸込み口と、吐出しアダプターの吐出し口を同一線上に位置させたことを特徴とする請求項１記載のモータ一体型ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ一体型ポンプに関するものであり、さらに詳しくは、インペラーに回転を伝達するための回転軸がポンプ室後壁を貫通しないシールレス構造の腐食性流体を扱うのに好適する比較的小型のモータ一体型ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インペラーに回転を伝達するための回転軸がポンプ室後壁を貫通しないシールレス構造のポンプとしては、ポンプを構成するブラケットの前部にフロントケーシングを取着してポンプ室を形成し、ポンプ室後方でブラケットに取着した椀状の隔壁内に主軸を設け、該主軸に、ポンプ室内で回転するインペラーを有するローターを、すべり軸受けを介して回転自在に支持し、ローター後部に設けたローターの外周部に装着したインナーマグネットに対応して隔壁外でモータ等の原動機の出力軸に取着した磁気継手にアウターマグネットを配装し、ローターと磁気継手とが磁気的に結合されるマグネットカップリングを構成し、原動機の回転でローターを同期回転される構成のマグネットポンプが実用されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のマグネットポンプは、ポンプ室内のインペラーを駆動する従動側のインナーマグネットと、ポンプ室外の駆動側のアウターマグネットが隔壁によって隔てられ、主軸が隔壁を貰通しない構造にできるため、軸が隔壁を貰通する部分をシールするような軸封装置が不要であることから、液漏洩のないノーメンテナンスポンプとして、腐食性の強い薬液の移送等に多用されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９９５１７５号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課超】
ところが、前記するような構成のマグネットポンプによる薬液の移送では、薬液は、インペラー前面の吸込み口からインペラー中心部に向けに吸入され、インペラーで半径方向に加圧してインペラーの外周方向に吐出されるので、インペラーの外周に対応してフロントケーシングに設けた吐出し口から吐出される薬液は、吸込み方向とは異なる方向へ吐出されるため、例えば、直状の配管系に組み付けて使用する場合は、管端部の曲げ加工等を必要とするばかりでなく、設置部の嵩が大きくなるものである。また、駆動源には既製のモータ等を使用するので、ポンプ自体は小型であっても、モータ等の駆動源を外付けで組み合わせると、どうしても設置スペースが大きくなる。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ポンプと駆動源とされるモータを一体化して小型化を図り、しかも、吸込み口と吐出し口を背向的に同じ方向に向けたことによって配管系への組み付けも簡単にできて設置スペースも小さくできる取り扱いに便利なモータ一体型ポンプを提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のモータ一体型ポンプは、主フレームの前部に、吸込み口を有する吸込みアダプターを、主フレーム後部に、吐出し口を有する吐出しアダプターを装着し、主フレーム内にあって両アダプター間に円筒状の隔壁を配装し、該隔壁内にあって、インペラーとインペラー背面にモータを構成する永久磁石を外周部に埋設状に装着したローターユニットを中空回転軸に配装して配し、該回転軸の一端を隔壁の端壁部に支持させて回転軸の中穴を吸込みアダプターの吸込み口に連通させ、回転軸の他端を吐出しアダプターと隔壁間に挟装状に嵌着した椀状吐出しケーシングの端壁部に支持させ、吐出しケーシングの端壁に対応して隔壁内に形成したポンプ室にインペラーを臨ませ、且つ、回転軸の中穴をインペラーを介してポンプ室に連通させ、ポンプ室を椀状吐出しケーシングの端壁外周部に設けた切欠通孔を介して吐出しアダプターの吐出し口に連通させ、前記ローターユニツトの永久磁石に対応して主フレームと隔壁間にモータを構成するステータを配装したことを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明に適用されるモータを構成する永久磁右及びステータの基本構成は、市販製品のブラシレス直流モータの構成要素と同じくするもので、ブラシレス直流モータとしては、モータ内にドライバ（制御部）が内蔵されていて、電源（直流電源）を接続するだけですぐに使用できるようになっている。
【０００９】
また、ローターユニツトに使用される永久磁石は、磁極の強さの強い高性能のものが使用される。
【００１０】
このように構成した本発明のモータ一体型ポンプによれば、インペラーに回転を伝達するための回転軸がポンプ室後壁を貫通しないシールレス構造であるために、腐食性流体を扱うのに好適する。そして、ポンプ運転時には、電源をＯＮ操作してステータに通電すると、ローターユニットを取り巻く回転磁界が発生し、永久磁石を介してローターユニツトと一体でポンプ室でインペラーが回転してポンプ作用を発揮する。このポンプ作用により、吸込み口から回転軸の中穴を経てインペラーからポンプ室内に吐出される薬液圧は、椀状吐出しケーシングの切欠通孔を経て吐出しアダプターに設けた吐出し口からポンプ外に吐出される。
【００１１】
従って、本発明に係るモータ一体型ポンプでは、ポンプとその駆動源とされるモータが共通の主フレーム内に配装され、両者を一体化して小型化が図られるので、構造的にはシンプルで取り扱い易くなり、しかも、吸込み口と吐出し口は背向的に同じ方向に向けられているので、特に、直状の配管系に組み付ける上で、配管端部の曲げ加工等を要せず、配管系への組み付けが簡単にできて作業性を向上でき、また、設置スペースも小さくて便利なものである。
【００１２】
また、前記構成において、インペラーとしては、放射方向に湾曲して延びて外端をポンプ室に開口させた複数本の通液孔を有し、各通液孔の基端を回転軸の中穴に連通させた構成にすると、インペラーが回転して回転軸の中穴からの薬液は各通液孔に分流し、そのままインペラーの回転で加圧されてポンプ室に吐出されるので、ポンプ効率の向上が図られる。
【００１３】
また、前記構成において、インペラーの外周部に対応して隔壁内周面に、吐出しケーシングに設けた切欠通孔から一周する間に、隔壁内周面側からの肉厚を段差付きで漸進的に分厚くした肉厚部を形成した構成にすると、この肉厚部は、インペラーの外周部が下向き回動で吐出される側と、上向き回動で吐出される側とで、インペラーから吐出される薬液の圧力のむらを極力少なくして切欠通孔に向けてスムーズに流動させる上で有効なものである。
【００１４】
また、前記構成において、吸込みアダプターの吸込み口と、吐出しアダプターの吐出し口を同一線上に位置させた構成にすると、インライン型ポンプとして配管中に垂直位或いは水平位に、配管端部の曲げ加工等を要せずに簡単に組み付けることができて汎用性も高いものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態を示すモータ一体型ポンプの断面図、図２は図１のＡーＡ線における隔壁の断面図である。
【００１７】
図１において、主フレーム１の前部に、吸込み口２ａを有する吸込みアダプター２を、主フレーム１の後部には、吐出し口３ａを有する吐出しアダプター３を装着し、主フレーム１内にあって両アダプター２，３問に円筒状の隔壁４を配装している。
【００１８】
実施の形態では、主フレーム１の前部には、吸込みアダプター２と隔壁４の端壁部４ａを直接に取着し、主フレーム１の後部には、先ず、モータフランジ５を取着し、このモータフランジ５に設けた環状凹部５ａ内に、隔壁４の後端部に形成したフランジ部４ｂを挿入するとともに、隔壁４内に椀状吐出しケーシング６を嵌挿して、椀状吐出しケーシング６の端壁部６ａに対応して隔壁４内にポンプ室７を形成し、椀状吐出しケーシング６の開口縁に形成したフランジ部６ｂを、隔壁４のフランジ部４ｂとの間にガスケット８を介装して環状凹部５ａ内に挿入し、この後、モータフランジ５に吐出しフランジ９を重ねて取着し、この吐出しフランジ９に吐出しアダプター３を取着している。
【００１９】
また、吸込みアダプター２の吸込み口２ａを取り巻き状に、吸込みアダプター２の端面と隔壁４の端壁部４ａ間、椀状吐出しケーシング６の外周面と隔壁４の内周面間及び吐出しアダプター３の外周面と椀状吐出しケーシング６の内周面間には、それぞれに０リング１０を介装し、ポンプ室７に関連する部材同士の一体化が図られている。
【００２０】
中空の回転軸１４に、インペラー１１と、インペラー１１の背面にあってモータを構成する永久磁石１２を外周部に埋設状に装着したローターユニット１３を配装し、回転軸１４をポンプ室７内で回転自在に支持している。
【００２１】
回転軸１４は、その一端を隔壁４の端壁部４ａに支持させて回転軸１４の中穴１４ａを吸込みアダプター２の吸込み口２ａに連通させ、回転軸１４の他端は、椀状吐出しケーシング６の端壁部６ａに支持させてインペラー１１をポンプ室７に臨ませ、回転軸１４の中穴１４ａをインペラー１１を介してポンプ室７に連通させている。また、ポンプ室７は、椀状吐出しケーシング６の端壁外周部に切欠き状に設けた切欠通孔１５を介して吐出しアダプター３の吐出し口３ａに連通させている。
【００２２】
実施の形態のインペラー１１は、放射方向に湾曲して延び、外端をポンプ室７に開口させた複数本の通液孔１１ａを有し、各通液孔１１ａの基端を回転軸１４の中穴１４ａに連通させ、インペラー１１が回転して回転軸１４の中穴１４ａからの薬液は各通液孔１１ａに分流し、そのままインペラー１１の回転で加圧されてポンプ室７内に吐出されるようにし、効率の向上が図られている。
【００２３】
また、ポンプ室７内において、図２に示すように、インペラー１１の外周部に対応して隔壁４の内周面に、椀状吐出しケーシング６の切欠通孔１５から一周する間に隔壁４内周面側から肉厚を漸進的に分厚くした肉厚部７ａを段差付きで形成している。
【００２４】
この肉厚部７ａは、インペラー１１の外周部が下向き回動で吐出される側と上向き回動で吐出される側とで、インペラー１１から吐出される薬液の圧力のむらを極力少なくして切欠通孔１５に向けてスムーズに流動させるようにしたものである。
【００２５】
ローターユニット１３の永久磁石１２に対応して主フレーム１と隔壁４間にモータを構成するステータ１６を配装している。
【００２６】
ここでのローターユニット１３に装着した永久磁石１２とステータ１６の基本構成は、市販製品のブラシレス直流モータの構成要素と変わりなく機能するもので、ブラシレス直流モータとしては、モータ内にドライバ（制御部）が内蔵されていて、電源（直流電源）を接続するだけですぐに使用できるようになっており、永久磁石１２には、特に、磁極の強さの強い高性能のものが使用される。
【００２７】
なお、図中１７は、ローターユニット１３と隔壁４の端壁部４ａ間にあって回転軸１４に嵌挿したストッパーリングである。
【００２８】
上記構成からなる本発明に係るモータ一体型ポンプでは、吐出しアダプター３に設ける吐出し口３ａは、吸込みアダプター２の中心に設ける吸込み口２ａに背向してローターユニット１３の軸心方向に設けられるところから、吸込みアダプター２の吸込み口２ａと、吐出しアダプター３の吐出し口３ａを同一線上に位置させることにより、インライン型ポンプとして配管中に垂直位或いは水平位に、配管端部の曲げ加工等を要せずに簡単に組み付けることができて汎用性も高いものである。また、配管中にポンプを垂直位に組み付けた場合、容易にポンプ内の薬液を外部に排出することができるので、例えば、ドレンなしで凝固性液の抜き取りができて便利なものである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、本発明によれば、ポンプと駆動源とされるモータを一体化して小型化し、インペラーに回転を伝達するための回転軸がポンプ室後壁を貰通しないシールレス構造であるので、腐食性流体を扱うのに好適し、設置スペースを小さくして取り扱いに便利で汎用性に優れたものである。また、吸込み口と吐出し口が背向的に向けられて一種の軸流型ポンプを構成するので、例えば、直状の配管系に組み付けて使用する場合は、配管端部の曲げ加工等を要せず、配管系への組み付けが簡単にできて作業性を向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すモータ一体型ポンプの断面図である。
【図２】図１のＡーＡ線における隔壁の断面図である。
【符号の説明】
１  主フレーム
２ａ  吸込み口
２  吸込みアダプター
３ａ  吐出し口
３  吐出しアダプター
４  隔壁
４ａ  端壁部
４ｂ  フランジ部
５  モータフランジ
５ａ  環状凹部
６  吐出しケーシング
６ａ  端壁部
６ｂ  フランジ部
７  ポンプ室
７ａ  肉厚部
８  ガスケット
９  吐出しフランジ
１０  ０リング
１１  インペラー
１１ａ  通液孔
１２  永久磁石
１３  ローターユニット
１４  回転軸
１４ａ  中穴
１５  切欠通孔
１６  ステータ
１７  ストッパリング
【図１】
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【図２】
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