JP3154771U - モータ - Google Patents

Abstract

【課題】高温環境下におけるモータの動作不良や故障の発生を抑制するモータを提供する。【解決手段】電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、回転軸を回転駆動する。回転軸の軸方向におけるモータ本体の一端側に、回転力が印加されることにより流体を輸送するポンプを備えると共に、モータ本体の一端側に位置する回転軸の一方の端部がポンプに連結してポンプに回転力を付勢する。回転軸の軸方向におけるモータ本体の他端側に、回転することにより風を発生させる羽根車を有するファンを備えると共に、モータ本体の他端側に位置する回転軸の他方の端部が羽根車に連結して羽根車に回転力を付勢し、羽根車は、回転駆動されることによって外部から吸い込んだ気体をモータ本体側に送風する。【選択図】図５

Description

本考案は、モータにかかり、特に、ボイラーなどの熱源機器に対して燃料を供給するポンプを駆動するポンプ駆動用のモータに関する。

燃料を燃焼させて得た熱を水に伝え、水蒸気や温水に換えるボイラーなどの熱源機器では、その燃焼させる燃料として、燃料油に水と界面活性剤を添加し、攪拌して燃料油中に水を分散させたエマルジョン燃料が利用される。このエマルジョン燃料は、その燃焼に伴い発生する窒化酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ（particulate matter））等の発生を抑えることができ、排出ガスがもたらす環境負荷を軽減させる効果ある。このため、近年では、ますますエマルジョン燃料が注目されつつある。

そして、上述したエマルジョン燃料は粘性が高いため、ボイラーなどの熱源機器に供給するにあたって、歯車ポンプが用いられる。また、歯車ポンプを用いて、エマルジョン燃料の混合に使用する例も特許文献１に開示されている。そして、このような歯車ポンプは、通常、モータが駆動源となる。

特開平７−２７５６８０号公報

ここで、ボイラーなどの熱源機器は、燃料を燃焼させて熱を得るため、設置環境が極めて高温となる。また、モータも回転駆動状態が続くことにより高温となるが、上述したような熱源機器が発生する熱による高温環境下では、モータがさらに高温状態となりうる。すると、モータの動作不良や故障が生じる、という問題があった。

このため、本考案の目的は、上述した課題である、高温環境下におけるモータの動作不良や故障の発生を解決することにある。

かかる目的を達成するため本考案の一形態であるモータは、
電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、回転軸を回転駆動するモータである。
そして、上記回転軸の軸方向におけるモータ本体の一端側に、回転力が印加されることにより流体を輸送するポンプを備えると共に、上記モータ本体の一端側に位置する上記回転軸の一方の端部が上記ポンプに連結して当該ポンプに回転力を付勢し、
上記回転軸の軸方向における上記モータ本体の他端側に、回転することにより風を発生させる羽根車を有するファンを備えると共に、上記モータ本体の他端側に位置する上記回転軸の他方の端部が上記羽根車に連結して当該羽根車に回転力を付勢し、
上記羽根車は、回転駆動されることによって外部から吸い込んだ気体を上記モータ本体側に送風する、
という構成を採る。

本考案は、以上のように構成されることにより、簡易な構成かつ低コストにて、高温環境下でも利用することができ、動作不良や故障の発生を抑制することができるモータを提供することができる。

実施形態１におけるモータの外観構成を示す図である。 図１に開示したモータの内部構成を示す図である。 図１に開示したモータの下方から見た図である。 図３に開示したモータの内部構成を示す図である。 図２に開示したファンによる空気の流れを示す図である。

＜実施形態１＞
本考案の第１の実施形態を、図１乃至図５を参照して説明する。図１は、モータの外観を示す図であり、図２は、その内部構成を示す図である。図３は、図１のモータを下方か見た外観を示す図であり、図４は、その内部構成を示す図である。図５は、ファンによる空気の流れを示す図である。

［構成］
本実施形態におけるモータ１は、ボイラーなどの熱源機器と併せて用いられるものである。例えば、モータ１には後述するように歯車ポンプ２が装備されているが、当該モータ１は、熱源機器に対して燃焼用のエマルジョン燃料を供給すべく輸送するために歯車ポンプ２を駆動するものである。従って、本実施形態におけるモータ１は、熱源機器が配置される同一場所に配置され、高温環境下で使用される場合があるものである。但し、本考案におけるモータ１は、いかなる状況で利用されるものであってもよい。このため、装備されるポンプも歯車ポンプであることに限定されず、他のポンプでもよい。また、ポンプは、エマルジョン燃料を輸送することに限らず、いかなる流体の輸送に用いられてもよい。

そして、本実施形態におけるモータ１は、一般的なモータと同様に基本的な構成を備えている。つまり、モータ１は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するロータ及びステータ１１を備えると共に、ロータと共に回転する回転軸１０を有している。そして、モータ１は、回転軸１０の軸方向に沿って高さ方向が位置する円柱形状に形成されている。なお、モータ１の詳細な構成についての説明は省略する。また、モータ１の形状は、円柱形状であることに限定されない。

そして、モータ１は、回転軸１０の軸方向の一端側１ａに、歯車ポンプ２を装備している。この歯車ポンプ２は、上述したように、回転力が印加されることによって駆動して、粘性のあるエマルジョン燃料を輸送するよう構成されている。そして、図２に示すように、歯車ポンプ２には、上記モータ１の回転軸の一方の端部１０ａが連結しており、回転力が付勢される。これによって、歯車ポンプ２は、ギアなどを介して歯車が回転し、外部から流入するエマルジョン燃料を熱源機器に輸送することができる。なお、歯車ポンプ２は一般的なものであるため、その詳細な構成についての説明は省略する。

また、モータ１は、回転軸１０の軸方向の他端側１ｂに、ファン３を装備している。このファン３は、図２、図３、図４に示すように、回転することにより風を発生させる羽根車４と、当該羽根車４の周囲を覆うカバー５と、を備えている。

具体的に、上記羽根車４は、回転軸１０の他端が中心に連結され当該回転軸１０と共に回転する円盤状の回転ベース部４１と、上記回転ベース部４１の表面つまり上記モータ１の本体とは反対側に位置する面に装備され上記回転軸１０の他方の端部１０ｂを軸支する軸受け４３と、を備えている。さらに、回転ベース部４１の表面の外周付近には、当該回転ベース部４１の表面側の中心部分から空気（気体）を吸い込み、外周側に送風するよう機能する、複数の羽根４２を備えている。

そして、上記羽根４２は、上述したような機能を発揮するために、図４に示すように、板部材がＬ字状に屈曲されて形成されており、外側に位置する一面（符号４２ｂ）が回転ベース部４１の表面に接触して固着する固着面４２ｂを形成している。そして、羽根４２は、固着面４２ｂで回転ベース部４１の表面に固着されることで、当該固着面４２ｂに垂直な他の面（符号４２ａ）が、回転ベース部４１の表面に対して垂直に立設して位置し、羽根面４２ａを形成することとなる。このとき、羽根面４２ａは、回転ベース部４１の半径方向に対して垂直方向に、つまり、回転方向に、所定の広さの面を向けて配置される。また、回転ベース部４１上には、上述した複数の羽根４２が所定の角度間隔で配置されている。

また、ファン３が装備するカバー５は、筒状の側壁部５２の一端に、当該一端が閉塞した蓋部５１を有して形成されている。つまり、このカバー５は、キャップ状つまり断面コ字状に形成されており、筒状の側壁部５２の他端が開口し、この開口側から上記羽根車４に対して被せることで、蓋部５１で羽根車４の表面側を覆うと共に、側壁部５２で羽根車の側面側を覆い、これにより羽根車４全体を覆っている。そして、カバー５の側壁部５２は、図４に示すように、羽根車４の高さよりも高く形成されており、図２に示すように、モータ１の本体の他端側に装着した場合に、側壁部５２の開口側の端部は、モータ１の本体の他端側の側面まで延びて形成されており、当該モータ１の本体の側面の一部を覆うよう配設される。

また、カバー５の蓋部５１は、四隅が丸みを帯びて形成された略正方形状に形成されており、側壁部５２の外形も同一形状に形成されている。そして、側壁部５２の相互に平行に位置して対向する内壁面間の距離は、円形状である上記モータ１の本体の外径と同一であるかやや大きく形成されている。従って、カバー５は、上述したようにモータ１の本体の一端側に装着されたときに、側壁部５２の開口側からモータ１本体の挿通を可能とすると共に、このときモータ１本体の外周面が、側壁部５２の内側面に対して内接あるいは近接するよう形成されている。つまり、カバー５の側壁部５２の内壁は、円柱形状であるモータ１本体の外周面の接線方向に延びて位置する。すると、略正方形状のカバー５の四隅付近の内側面と、モータ１本体の他端側の外周面との間には、図４に示すように、空間５２ａが形成される。この空間５２ａは、羽根車４からモータ１本体の外周面に通じていることから、羽根車４にて外周方向に送風された空気が側壁部５２の内面に沿って流通することで、上記空間５２ａに空気が導入されることとなる。つまり、羽根車４からモータ１本体の外周面に向かって、空気が送風されることとなる。

また、カバー５の蓋部５１は、図３に示すように、当該蓋部５１の中心から所定の半径の位置まで、複数の略円弧状の気体流入孔５１ａが形成されている。この円弧状の気体流入孔５１ａによって、外部つまりモータ１本体の他端側から、カバー５に覆われた羽根車４に対して、特に羽根車４の中心付近に多くの空気が吸い込まれることとなる。そして、羽根車４の中心付近からに吸い込まれた空気は、上述したように羽根４２によって外周方向に送風される。

なお、上記カバー５は、モータ１本体に装着される。このとき、図４に示すように、カバー５の側壁部５２の内壁が内接、あるいは、近接するよう位置しているため、この内接箇所あるいは近接箇所で、図３に示すように、カバー５の側壁部５２と、モータ１本体とを、ネジ６で固定する。なお、カバー５をモータ１本体に装着する方法は任意であり、接着剤や他の留め具（係合手段）を用いるなど、いかなる方法で行ってもよい。

［動作］
次に、上述した構成のモータ１の動作を、図５を参照して説明する。まず、モータ１が回転駆動することで、回転軸１０の一方の端部が連結している歯車ポンプ２が駆動する。これにより、歯車ポンプ２が熱源機器に対してエマルジョン燃料を輸送する。また、同時に、モータ１の回転軸１０の他方の端部がファン３の羽根車４に連結しているため、当該羽根車４を回転させることができる。

そして、羽根車４が回転することによって、矢印Ａに示すように、カバー５の蓋部５１に形成された気体流入孔５１ａから、羽根車４の中心付近に空気が吸い込まれ、当該空気は羽根４２によって外周方向に送風される。すると、羽根車４の外周方向に送風された空気は、カバー５の側壁部５２の内面と、モータ１の本体の外周面と、の間に形成された空間に流通し、これによってモータ１を冷却することができる。

以上のように、本考案によると、歯車ポンプ２を駆動するモータ１の回転を利用して羽根車４を回転させているため、新たな駆動源を必要とせず、モータ１を冷却することができる。その結果、簡易な構成かつ低コストにて、高温環境下でも利用することができるモータ１を提供することができる。そして、特に、羽根車４から空気がモータ１に向かって送風されるようカバー５等の構造を工夫しているため、効率よくモータ１を冷却することができる。

なお、本考案では、羽根車４からモータ１側に送風する構造は、上述したものに限定されない。つまり、羽根車４が回転駆動されることによって外部から吸い込んだ空気がモータ１の本体側に送風される構造であれば、いかなる構造であってもよい。

＜実施形態２＞
本考案の第２の実施形態におけるモータについて説明する。なお、本実施形態では、上記実施形態にて説明したモータの構成の概略を説明する。

本考案の一形態であるモータは、
電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、回転軸を回転駆動するモータである。
そして、上記モータは、
上記回転軸の軸方向におけるモータ本体の一端側に、回転力が印加されることにより流体を輸送するポンプを備えると共に、上記モータ本体の一端側に位置する上記回転軸の一方の端部が上記ポンプに連結して当該ポンプに回転力を付勢し、
上記回転軸の軸方向における上記モータ本体の他端側に、回転することにより風を発生させる羽根車を有するファンを備えると共に、上記モータ本体の他端側に位置する上記回転軸の他方の端部が上記羽根車に連結して当該羽根車に回転力を付勢し、
上記羽根車は、回転駆動されることによって外部から吸い込んだ気体を上記モータ本体側に送風する、
という構成を採る。

上記考案によると、まず、モータの回転軸の一方の端部がポンプに連結しているため、モータにてポンプを駆動することができる。また、モータの回転軸の他方の端部が、モータ本体の他端側に装備されたファンの羽根車に連結しているため、当該羽根車を回転させることができる。そして、羽根車が回転することによって発生する風は、モータ本体側に送風されるため、モータを冷却することができる。従って、ポンプを駆動するモータの回転を利用して羽根車を回転させているため、新たな駆動源を必要とせず、モータを冷却することができる。その結果、簡易な構成かつ低コストにて、高温環境下でも利用することができるモータを提供することができる。

また、上記モータでは、
上記ファンは、上記羽根車自体及び上記モータ本体の他端側の側面を覆うカバーを有し、
上記カバーは、当該カバーの内壁面と上記モータ本体の他端側の側面との間に、上記羽根車にて発生された風が流通する空間を形成して配置されている、
という構成を採る。

また、上記モータでは、
上記羽根車は、中心から吸い込んだ気体を外周側に送風し、
上記カバーは、上記羽根車の外周側から上記モータ本体の他端側の側面まで延びる側壁部を有し、当該側壁部の内壁面と上記モータ本体の側面との間に上記空間が形成されている、
という構成を採る。

また、上記モータでは、
上記カバーは、一端が閉塞し他端が開口した筒状に形成されており、当該筒状のカバーの閉塞した一端に上記羽根車にて吸い込まれる気体が流入する気体流入孔を設け、上記筒状のカバーの側面は、上記モータ本体の他端側の側面まで延びる上記側壁部を形成している、
という構成を採る。

これにより、カバーは羽根車を覆っているため、当該羽根車にて発生した風はカバーの内壁面に沿って流通する。そして、カバーの内壁面は、モータ本体の側面との間に風が流通する空間を形成しているため、かかる空間に送風されることで、モータを効率よく冷却することができる。

また、上記モータでは、
上記モータ本体は、略円柱状に形成されており、
上記カバーは、開口した他端側の形状が、上記モータ本体の外形である円形状の一部が内接あるいは近接する形状に形成されている、
という構成を採る。

また、上記モータでは、
上記カバーは、上記モータ本体との内接箇所あるいは近接箇所にて所定の係合手段を介して当該モータ本体に装着されている、
という構成を採る。

これにより、カバーとモータ本体の一部が内接あるいは近接しているため、かかる箇所でカバーをモータに取り付けることができ、また、他の箇所に空間を形成することで、モータへの送風も可能となる。従って、簡易な構造でカバーを取り付けてモータ冷却の効率化を図ることができ、低コスト化や小型化を図ることができる。

本考案は、ボイラーなどの熱源機器に燃料を供給すべく駆動するポンプを装備し、例えば、高温環境下で使用されるモータに利用することに好適であり、産業上の利用可能性を有する。

１ モータ（モータ本体）
１ａ モータの一端側
１ｂ モータの他端側
１０ 回転軸
１０ａ 回転軸の一方の端部
１０ｂ 回転軸の他方の端部
１１ ステータ、ロータ
２ 歯車ポンプ
３ ファン
４ 羽根車
４１ 回転ベース部
４２ 羽根
４２ａ 羽根面
４２ｂ 固着面
５ カバー
５１ 蓋部
５１ａ 気体流入孔
５２ 側壁部
５２ａ 空間
６ ネジ

Claims (6)

1. 電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、回転軸を回転駆動するモータであって、
   前記回転軸の軸方向におけるモータ本体の一端側に、回転力が印加されることにより流体を輸送するポンプを備えると共に、前記モータ本体の一端側に位置する前記回転軸の一方の端部が前記ポンプに連結して当該ポンプに回転力を付勢し、
   前記回転軸の軸方向における前記モータ本体の他端側に、回転することにより風を発生させる羽根車を有するファンを備えると共に、前記モータ本体の他端側に位置する前記回転軸の他方の端部が前記羽根車に連結して当該羽根車に回転力を付勢し、
   前記羽根車は、回転駆動されることによって外部から吸い込んだ気体を前記モータ本体側に送風する、
   モータ。
2. 請求項１に記載のモータであって、
   前記ファンは、前記羽根車自体及び前記モータ本体の他端側の側面を覆うカバーを有し、
   前記カバーは、当該カバーの内壁面と前記モータ本体の他端側の側面との間に、前記羽根車にて発生された風が流通する空間を形成して配置されている、
   モータ。
3. 請求項２に記載のモータであって、
   前記羽根車は、中心から吸い込んだ気体を外周側に送風し、
   前記カバーは、前記羽根車の外周側から前記モータ本体の他端側の側面まで延びる側壁部を有し、当該側壁部の内壁面と前記モータ本体の側面との間に前記空間が形成されている、
   モータ。
4. 請求項３に記載のモータであって、
   前記カバーは、一端が閉塞し他端が開口した筒状に形成されており、当該筒状のカバーの閉塞した一端に前記羽根車にて吸い込まれる気体が流入する気体流入孔を設け、前記筒状のカバーの側面は、前記モータ本体の他端側の側面まで延びる前記側壁部を形成している、
   モータ。
5. 請求項４に記載のモータであって、
   前記モータ本体は、略円柱状に形成されており、
   前記カバーは、開口した他端側の形状が、前記モータ本体の外形である円形状の一部が内接あるいは近接する形状に形成されている、
   モータ。
6. 請求項５に記載のモータであって、
   前記カバーは、前記モータ本体との内接箇所あるいは近接箇所にて所定の係合手段を介して当該モータ本体に装着されている、
   モータ。
   

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