(57)【要約】  【課題】小形化し、分解洗浄および洗浄後の組み立てやメンテナンスを容易にし、ポンプ側に小物部品を用いないサニタリー用モータポンプを提供する。  【解決手段】固定子13と回転子34とが軸方向間隙41を介して対向する軸方向空隙型キャンドモータを用い、サニタリー用モータポンプを小形化する。固定子13に挿通する静止軸21に回転子34を設けた回転体37を嵌合し、回転体37をポンプケーシング42内に収容する。静止軸21には円柱部23および鍔部22を設け、回転体37には円柱部23および鍔部22に摺動可能に嵌合するボス部39を設ける。ボス部39には軸受部材40を溶射して一体に形成する。ポンプ側に小物部品を用いず、回転体37を静止軸21の円柱部23から抜き外すだけで分解洗浄できる。  【選択図】図１
2007040126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子キャンにてポンプ側のポンプ取扱液から隔離される軸方向空隙型キャンドモータの固定子と、
軸方向の一端に円柱部が設けられるとともに中間部に鍔部が設けられ、軸方向の他端が固定子に挿通されて固定子から突出する先端部に螺合する螺合手段による締め付けで鍔部と固定子との間を液密に封止して取り付けられる静止軸と、
この静止軸の円柱部に摺動回転可能に嵌合されるとともに静止軸の鍔部に摺動可能に当接するボス部が設けられた回転部、この回転部に前記固定子の軸方向に対向して設けられた軸方向空隙型キャンドモータの回転子、および回転部に設けられたポンプ羽根車を備え、前記静止軸の円柱部および鍔部に対するボス部の摺動面に軸受部材が一体に形成されている回転体と、
前記固定子との間に前記回転体を収容するポンプケーシングと
を具備していることを特徴とするモータポンプ。
【請求項２】
軸受部材はボス部の摺動面に溶射されて一体に形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のモータポンプ。
【請求項３】
ポンプ側が上側、モータ側が下側に配設されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のモータポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向空隙型キャンドモータを用いたモータポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲食料品や医薬品などのサニタリー用途の製造ラインで使用される機器には、短期間に定期的な洗浄が実施される。機器としてはサニタリー用モータポンプがあり、このサニタリー用モータポンプに対する洗浄方法としてはＣＩＰ（Clean In Place ：定位置洗浄）洗浄や分解洗浄が適用されている。そのため、飲食料品や医薬品などの製造ラインで使用されるサニタリー用モータポンプに対しては、洗浄性がよいことと、分解が容易であることとが求められている。
【０００３】
メカニカルシールなどの軸封部を有するポンプは、シール部より外気が浸入する虞があり、かつ軸封部にポンプ取扱液の残渣が残り易いので好ましくない。
【０００４】
これに対処するため、モータ部とポンプ部とを磁気カップリングを介して連結した軸封部のないサニタリー用モータポンプが提案されている。このサニタリー用モータポンプでは、モータ側とポンプ側とを仕切る仕切板にポンプ側に突出する主軸が溶接または一体材から形成され、この主軸にポンプ羽根車が軸受メタルを介して回転可能に支架されている。軸受メタルはポンプ羽根車の筒体に挿入されてビスで固定されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１２３９８１号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、磁気カップリングを用いたサニタリー用モータポンプでは、軸封部がないため滅菌処理時に外気が浸入したり軸封部にポンプ取扱液の残渣が残ることはないが、ポンプが大型化するとともにコスト高につく問題がある。すなわち、軸封部を有する従来のモータポンプに比べて、磁気カップリングを設ける分だけモータポンプの軸方向長さが増して大きな空間スペースを必要とし、および磁気カップリングを有する分だけコスト高につく。
【０００６】
また、このサニタリー用モータポンプは、軸封部がないものの、軸受部の構造が複雑であり、軸受メタルとポンプ羽根車との間等に残滓が残りやすい部分があり、洗浄性が悪い。
【０００７】
また、ポンプ据付現場における分解洗浄時には、ビスを外してポンプ羽根車の筒体に挿入された軸受メタルを取り外して洗浄後に再び取り付けるという軸受部の分解組立作業が極めて厄介であり、さらに洗浄後にポンプ羽根車を主軸に挿入する際に、磁気カップリングの強力な軸方向の磁気吸引力によってポンプ羽根車が磁気カップリング側へ引き込まれて軸方向軸受に大きな衝撃が作用するので、軸方向軸受に破損が生じる虞がある。
【０００８】
さらにまた、サニタリー用途においては、ビスのような小物部品が存在すること自体が忌避される。これは、飲食料品等の製品に小物部品が紛れ込むリスクを避けるためである。
【０００９】
さらに、主軸はラジアル軸受を構成する軸受メタルとの摺動により摩耗が生じると交換しなければならないが、主軸はモータ側とポンプ側とを仕切る仕切板に溶接されてまたは一体材から形成されているので、仕切板から主軸を取り外して交換することはポンプ据付現場では事実上不可能である。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、小形化が図れ、分解洗浄および洗浄後の組み立てやメンテナンスが容易であり、ポンプ側に小物部品を用いないモータポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載のモータポンプは、固定子キャンにてポンプ側のポンプ取扱液から隔離される軸方向空隙型キャンドモータの固定子と、軸方向の一端に円柱部が設けられるとともに中間部に鍔部が設けられ、軸方向の他端が固定子に挿通されて固定子から突出する先端部に螺合する螺合手段による締め付けで鍔部と固定子との間を液密に封止して取り付けられる静止軸と、この静止軸の円柱部に摺動回転可能に嵌合されるとともに静止軸の鍔部に摺動可能に当接するボス部が設けられた回転部、この回転部に前記固定子の軸方向に対向して設けられた軸方向空隙型キャンドモータの回転子、および回転部に設けられたポンプ羽根車を備え、前記静止軸の円柱部および鍔部に対するボス部の摺動面に軸受部材が一体に形成されている回転体と、前記固定子との間に前記回転体を収容するポンプケーシングとを具備しているものである。
【００１２】
請求項２記載のモータポンプは、請求項１記載のモータポンプにおいて、軸受部材はボス部の摺動面に溶射されて一体に形成されているものである。
【００１３】
請求項３記載のモータポンプは、請求項１または２記載のモータポンプにおいて、ポンプ側が上側、モータ側が下側に配設されているものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のモータポンプによれば、回転体のボス部に軸受部材を一体に形成しているので、ボス部と別の軸受部材やこの軸受部材を固定するためのビスなどの小物部品が必要なく、分解洗浄時に小物部品や軸受部材を取り外して洗浄後に再び取り付けるといった分解組立作業、および軸受部材や小物部品を洗浄したり小物部品の取り付け箇所を洗浄する作業が不要になり、小物部品がポンプ取扱液に混入するのを避けることができる。また、ポンプケーシングを外し、回転体を静止軸の円柱部から抜き外すだけで、簡単に分解でき、ポンプ側の洗浄、分解洗浄を容易にできる。また、螺合手段を外すことにより、静止軸を固定子から分離できるので、ポンプ据付現場での静止軸の交換を容易にできる。
【００１５】
請求項２記載のモータポンプによれば、請求項１記載のモータポンプの効果に加えて、回転体のボス部に軸受部材を溶射して形成するので、回転体のボス部に軸受部材を容易に一体形成できる。
【００１６】
請求項３記載のモータポンプによれば、請求項１または２記載のモータポンプの効果に加えて、ポンプ側を上側、モータ側を下側に配設しているので、静止軸の回転体取付側の構成を簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態を、図１を参照して説明する。
【００１８】
図１には、モータポンプとして、飲食料品や医薬品などのサニタリー用途に好適なサニタリー用モータポンプを示す。
【００１９】
このサニタリー用モータポンプでは、環状に巻き付けて積層した固定子鉄心11に固定子コイル12を巻装してなる固定子13が固定子枠14内に収納されてボルト15にて締結固定されている。このボルト15は、周縁が固定子枠14に液密に溶着されている。
【００２０】
固定子枠14の中心部に突出されたボス部16の端部16aと固定子枠14の外側円筒部17の端部17aとにそれぞれ断面テーパー状でかつ中空円板状の内側補強板18と外側補強板19とが嵌合されている。固定子枠14の外側円筒部17の端面、外側補強板19、固定子鉄心11、内側補強板18および国定子枠14のボス部16の端面に中空円板状の固定子キャン20が被せられ、この固定子キャン20の外周縁が固定子枠14の外周円筒部17の端縁に液密に溶着されている。
【００２１】
固定子枠14のボス部16に軸受相手部材としての例えば炭化珪素単体材で形成された静止軸21が上方から挿通されて取り付けられている。この静止軸21には、軸方向の中間部周面に鍔部22が突出形成され、この鍔部22より上方であって軸方向の一端である上端部に円柱部23が形成され、鍔部22より下方であって軸方向の他端である下端部に雄ねじ部24が形成されている。固定子枠14のボス部16に上方から挿通されてその固定子枠14の下面から突出する静止軸21の雄ねじ部24にはＯリング25、スペーサ26および平ワッシャ27を介して螺合手段としてのナット28が螺合され、静止軸21の鍔部22と固定子キャン20との間には例えばゴム材にて形成されたガスケット29およびこのガスケット29の締め代を制限するスペーサ30が配置されている。そして、ナット28を締結することにより、ガスケット29が押さえられて静止軸21の鍔部22と固定子キャン20との間が液封され、およびＯリング25が押さえられて静止軸21の下部と固定子枠14のボス部16との間が液封されている。
【００２２】
また、環状に巻き付けて積層した回転子鉄心31と回転子バー32およびエンドリング33を備える回転子34が回転部としての回転体基板35に固着されており、回転体基板35の上方に複数のポンプ羽根車36が突出されて回転体37が構成されている。
【００２３】
回転子鉄心31には中空円板状の回転子キャン38が被され、その回転子キャン38の内外周縁がそれぞれ回転体基板35の内側円筒部35aと外側円筒部35bとに液密に溶着されている。
【００２４】
回転体基板35の中心部には静止軸21の円柱部23に摺動回転可能に嵌合されるとともに鍔部22の上面に摺動可能に当接するボス部39が形成され、静止軸21に対するボス部39の摺動面であるボス部39の内周面および下面に例えばタングステン・カーバイトなどの軸受部材40が溶射されている。ボス部39が静止軸21に挿入されて軸受部材40が静止軸21の円柱部23および鍔部22に支架されることにより、固定子13を下側、回転子34を上側にして固定子13と回転子34とが対向配置され、固定子キャン20と回転子キャン38との間に所定の軸方向間隙41が形成されている。
【００２５】
そして、固定子13と回転子34とで軸方向空隙型キャンドモータが構成されている。
【００２６】
また、回転体37を覆うように固定子枠14にポンプケーシング42が被され、このポンプケーシング42の外周側に突出形成したテーパー状のフランジ部43と固定子枠14の外周側に突出形成したテーパー状のフランジ部44とがＯリング45を介してクランプ46にて一体的に着脱可能に結合されている。
【００２７】
ポンプケーシング42の上面中央にはポンプ羽根車36の回転によってポンプ取扱液をポンプケーシング42内に吸い込む吸込口47が形成され、ポンプケーシング42の外周部からポンプ取扱液を吐出する吐出口48が形成されている。
【００２８】
そして、固定子13の固定子コイル12への通電により回転子34と一体に回転体37のポンプ羽根車36が回転し、ポンプ取扱液をポンプケーシング42の吸込口47から吸い込んで吐出口48から吐出する。回転体37は、ボス部39の軸受部材40が静止軸21の円柱部23および鍔部22に対して摺動しながら回転する。
【００２９】
このように構成されたサニタリー用モータポンプによれば、軸方向空隙型キャンドモータを用いたので、半径方向空隙型モータを用いたメカニカルシールポンプよりも扁平に構成でき、さらに磁気カップリングを用いたサニタリーポンプに対しては磁気カップリングがない分、かなり扁平に構成できて廉価につき、設置のための空間スペースが少なくてすむ省スペース型のサニタリー用モータポンプを提供できる。
【００３０】
ポンプ側を上側、モータ側を下側に配設しているので、静止軸21の回転体取付側の構成を簡単にできる。
【００３１】
また、回転体37のボス部39に軸受部材40が溶射によって一体に形成されているので、ポンプ部の分解洗浄時には、クランプ46を外してポンプケーシング42と固定子13側とを切り離した後、回転体37を静止軸21から上側に引き上げるだけで、回転体37を固定子13側から簡単に分離でき、回転体37のポンプ取扱液に接する接液部の構造が簡素で洗浄も容易にでき、そのうえ、ポンプ取扱液への異物混合を避けることができる。すなわち、磁気カップリングを用いたサニタリーポンプのように、ボス部とは別の軸受部材やこの軸受部材を固定するためのビスなどの小物部品が存在せず、ビスを外してポンプ羽根車の筒体から軸受メタルを取り外す面倒な作業、およびこのビスや軸受メタルの小物部品を洗浄したりビスが螺着される筒体のねじ穴を洗浄する面倒な作業は不要になり、そのうえ、ポンプ取扱液への小物部品の混合を避けることができる。
【００３２】
加えて、洗浄後の組立作業も同様に簡単になるとともに、磁気カップリングを用いたサニタリーポンプのように磁気カップリングの強力な磁気吸引力によって軸方向軸受に大きな衝撃が作用して軸受が破損する虞もなくなる。
【００３３】
また、静止軸21はナット28を外すことにより簡単に固定子13側から分離できるので、ポンプ据付現場での交換を容易にできる。
【００３４】
なお、軸受相手部材としての静止軸21は、炭化珪素単体材のほか、窒化珪素などのセラミック材や超鋼から構成してもよく、あるいは構造部材で形成して摺動面にセラミック材や超鋼を溶射してもよく、一般的に用いられている摺動部材なら何を用いても良い。
【００３５】
また、回転体37のボス部39に溶射した軸受部材40も、タングステン・カーバイトのほか、クロム・カーバイトやセラミック材あるいは超鋼など一般的に溶射に用いられる摺動部材なら何を溶射してもよく、さらには溶射に限らず、肉盛など回転体37と軸受部材40とが一体に構成されるならどのような構成でも良い。
【００３６】
また、固定子キャン20の内周縁は外周縁と同様に固定子枠14のボス部16の端部16aに液密に溶着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態を示すモータポンプの断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
13    固定子
20    固定子キャン
21    静止軸
22    鍔部
23    円柱部
28    螺合手段としてのナット
34    回転子
35    回転部としての回転体基板
36    ポンプ羽根車
37    回転体
39    ボス部
40    軸受部材
42    ポンプケーシング
【図１】
2007040126.tif 000003