特表 2024-530240 磁気浮上ポンプ、磁気浮上ポンプを有する冷凍機器および空気調和機の室外機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-16

(54)【発明の名称】磁気浮上ポンプ、磁気浮上ポンプを有する冷凍機器および空気調和機の室外機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/08 20060101AFI20240808BHJP

   F16J 15/18 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

F04D29/08 F

F16J15/18 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024509328

(86)(22)【出願日】2022-06-15

(85)【翻訳文提出日】2024-04-02

(86)【国際出願番号】 CN2022098940

(87)【国際公開番号】W WO2023020087

(87)【国際公開日】2023-02-23

(31)【優先権主張番号】202110954737.7

(32)【優先日】2021-08-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518336112

【氏名又は名称】青▲島▼海▲尓▼智能技▲術▼研▲発▼有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】520514414

【氏名又は名称】海尓智家股▲フン▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＡＩＥＲ ＳＭＡＲＴ ＨＯＭＥ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｈａｉｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐａｒｋ Ｎｏ．１ Ｈａｉｅｒ Ｒｏａｄ， Ｌａｏｓｈａｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｑｉｎｇｄａｏ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６１０１ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100124811

【弁理士】

【氏名又は名称】馬場 資博

(74)【代理人】

【識別番号】100187724

【弁理士】

【氏名又は名称】唐鎌 睦

(72)【発明者】

【氏名】李 思茹

(72)【発明者】

【氏名】韓 聡

(72)【発明者】

【氏名】兪 国新

(72)【発明者】

【氏名】朱 万朋

(72)【発明者】

【氏名】常 云雪

(72)【発明者】

【氏名】殷 紀強

【テーマコード（参考）】

3H130

3J043

【Ｆターム（参考）】

3H130AA14

3H130AB27

3H130AB42

3H130AC11

3H130BA24E

3H130CA21

3H130CB05

3H130CB09

3H130DB08X

3H130DB10X

3H130DC05X

3H130DC20X

3H130DD01Z

3H130DJ01X

3H130EB01F

3J043AA16

3J043AA17

3J043CA02

3J043CA12

3J043CB13

3J043DA20

3J043FB20

(57)【要約】

磁気浮上ポンプは、モータ、ポンプ、第１シールリング、第２シールリングおよび緩衝材を含む。モータは、ケーシングおよび回転軸を含む。ポンプは、ポンプハウジングおよびインペラを含む。ポンプハウジングは、ケーシングに固定的に連結されるかまたは一体に製造される。インペラは、回転軸と同軸に固定的に連結される。第１シールリングは、ケーシングおよび／またはポンプハウジングに設置される。第２シールリングは、インペラに設置されるとともに第１シールリングに嵌合し、回動すると第１シールリングにおいて環状溝を画定するか、または第１シールリングによって環状溝が画定される。緩衝材は、第１シールリングとケーシングおよび／またはポンプハウジングとの間に設置されて第１シールリングの軸方向に沿って変形可能であり、第２シールリングとインペラとの間に設置されて第２シールリングの軸方向に沿って変形可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気浮上ポンプであって、
ケーシングおよび回転軸を含むモータと、
ポンプハウジングおよびインペラを含み、前記ポンプハウジングが前記ケーシングに固定的に連結されるかまたは一体に製造され、前記インペラが前記回転軸と同軸に固定的に連結されるポンプと、
前記ケーシングおよび／または前記ポンプハウジングに設置される第１シールリングと、
前記インペラに設置されるとともに前記第１シールリングに嵌合し、回動すると前記第１シールリングにおいて環状溝を画定するか、または前記第１シールリングによって環状溝が画定される第２シールリングと、
前記第１シールリングと前記ケーシングおよび／または前記ポンプハウジングとの間に設置され、前記第１シールリングの軸方向に沿って変形可能であり、前記第２シールリングと前記インペラとの間に設置され、前記第２シールリングの軸方向に沿って変形可能である緩衝材と、を含むことを特徴とする磁気浮上ポンプ。

【請求項2】

前記緩衝材は、環状構造を有する緩衝リングであり、前記第１シールリングの径方向に沿って前記第１シールリングと前記ポンプハウジングとの間に設置され、
前記緩衝リングの内周面は、前記第１シールリングに当接し、
前記緩衝リングの外周面は、前記ポンプハウジングに当接することを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項3】

前記緩衝材は、ばねであり、
前記ばねは、前記第１シールリングの軸方向に沿って前記第１シールリングと前記ポンプハウジングとの間に設置され、
前記ばねの１つの軸方向端部は、前記第１シールリングに連結され、
前記ばねの他の１つの軸方向端部は、前記ポンプハウジングに連結されることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項4】

前記ばねは、前記第１シールリングおよび前記ポンプハウジングにそれぞれ当接し、
前記第１シールリングの２つの軸方向端部には、それぞれ少なくとも１つの前記ばねが当接することを特徴とする請求項３に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項5】

前記第１シールリングは、第１軸方向シールリングおよび第１径方向シールリングを含み、
前記第２シールリングは、第２軸方向シールリングおよび第２径方向シールリングを含み、
前記第１軸方向シールリングは、前記第２軸方向シールリングに嵌合し、
前記第１径方向シールリングは、前記第２径方向シールリングに嵌合し、
前記第１軸方向シールリングおよび前記第１径方向シールリングは、それぞれ前記緩衝材に対応することを特徴とする請求項２～請求項４のいずれか一項に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項6】

前記第１シールリングは、環状スリーブであり、
前記第２シールリングは、環状歯であり、
前記環状歯の断面は、楔形であることを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項7】

前記第１シールリングは、前記第２シールリングよりも硬度が小さいことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項8】

前記ポンプは、遠心ポンプであることを特徴とする請求項７に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項9】

冷凍機器であって、
請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の磁気浮上ポンプを含むことを特徴とする冷凍機器。

【請求項10】

空気調和機の室外機であって、
請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の磁気浮上ポンプを含むことを特徴とする空気調和機の室外機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力装置の分野に属し、特に、磁気浮上ポンプ、磁気浮上ポンプを有する冷凍機器および空気調和機の室外機を提供する。

【背景技術】

【0002】

磁気浮上モータは、主に、ハウジング、ハウジング内に設置されてハウジングに固定的に連結されたステータ、ステータ内に設置される回転軸、回転軸の回転を支持するための径方向磁気浮上軸受け、および回転軸の軸方向位置を保持するための軸方向付勢力軸受けを含む。磁気浮上モータは、ハウジング内に設置された保護軸受けをさらに含む。この保護軸受けは、静止の回転軸を載置するためのものである。磁気浮上モータが動作するとき、径方向磁気浮上軸受けは通電されて回転軸と保護軸受けとを分離させるとともに浮上する。

【0003】

磁気浮上ポンプは、磁気浮上モータ、および磁気浮上モータによって駆動されるポンプを含む。磁気浮上ポンプへの通電が遮断されると、高速回転する回転軸は浮力を失って保護軸受けに衝突し、保護軸受けが損傷しやすい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、従来技術の少なくとも１つの技術的欠点を克服し、磁気浮上モータへの通電が遮断されると、従来の磁気浮上ポンプの保護軸受けが回転軸によって衝突によって損傷するという問題を解決することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明のさらなる目的は、第１シールリングおよび／または第２シールリングの使用寿命を延ばすことである。

【0006】

上記の目的を実現するために、本発明は磁気浮上ポンプを提供する。磁気浮上ポンプは、
ケーシングおよび回転軸を含むモータと、
ポンプハウジングおよびインペラを含み、前記ポンプハウジングが前記ケーシングに固定的に連結されるかまたは一体に製造され、前記インペラが前記回転軸と同軸に固定的に連結されるポンプと、
前記ケーシングおよび／または前記ポンプハウジングに設置される第１シールリングと、
前記インペラに設置されるとともに前記第１シールリングに嵌合し、回動すると前記第１シールリングにおいて環状溝を画定するか、または前記第１シールリングによって環状溝が画定される第２シールリングと、
前記第１シールリングと前記ケーシングおよび／または前記ポンプハウジングとの間に設置され、前記第１シールリングの軸方向に沿って変形可能であり、前記第２シールリングと前記インペラとの間に設置され、前記第２シールリングの軸方向に沿って変形可能である緩衝材と、を含む。

【0007】

好ましくは、前記緩衝材は、環状構造を有する緩衝リングであり、前記第１シールリングの径方向に沿って前記第１シールリングと前記ポンプハウジングとの間に設置される。前記緩衝リングの内周面は、前記第１シールリングに当接し、前記緩衝リングの外周面は、前記ポンプハウジングに当接する。

【0008】

好ましくは、前記緩衝材は、ばねである。前記ばねは、前記第１シールリングの軸方向に沿って前記第１シールリングと前記ポンプハウジングとの間に設置される。前記ばねの１つの軸方向端部は、前記第１シールリングに連結され、前記ばねの他の１つの軸方向端部は、前記ポンプハウジングに連結される。

【0009】

好ましくは、前記ばねは、前記第１シールリングおよび前記ポンプハウジングにそれぞれ当接し、前記第１シールリングの２つの軸方向端部には、それぞれ少なくとも１つの前記バネが当接する。

【0010】

好ましくは、前記第１シールリングは、第１軸方向シールリングおよび第１径方向シールリングを含む。前記第２シールリングは、第２軸方向シールリングおよび第２径方向シールリングを含む。前記第１軸方向シールリングは、前記第２軸方向シールリングに嵌合し、前記第１径方向シールリングは、前記第２径方向シールリングに嵌合する。前記第１軸方向シールリングおよび前記第１径方向シールリングは、それぞれ前記緩衝材に対応する。

【0011】

好ましくは、前記第１シールリングは、環状スリーブである。前記第２シールリングは、環状歯であり、前記環状歯の断面は、楔形である。

【0012】

好ましくは、前記第１シールリングは、前記第２シールリングよりも硬度が小さい。

【0013】

好ましくは、前記ポンプは、遠心ポンプである。

【0014】

また、本発明は、冷凍機器をさらに提供し、上記の技術的解決策のいずれかの磁気浮上ポンプを含む。

【0015】

さらに、本発明は、空気調和機の室外機をさらに提供し、上記の技術的解決策のいずれかの磁気浮上ポンプを含む。

【0016】

上記の説明に基づいて、当業者は以下のことを理解できる。本発明の上記の技術的解決策では、ポンプハウジングに第１シールリングが設置され、インペラ内に第２シールリングが設置されるとともに、第１シールリングが第２シールリングと嵌合し、第１シールリングと第２シールリングの一方が他方によって環状溝が画定されることで、ポンプハウジングとインペラが第１シールリングおよび第２シールリングによって動的シールを実現し、さらに、当該環状溝により、インペラはポンプハウジングに対して自由に回転できる。

【0017】

当業者は以下のことをさらに理解できる。環状溝は、第１シールリングまたは第２シールリングによって画定される（具体的には、インペラの回動時に画定される）ため、第１シールリングと第２シールリングとの間の隙間が小さい。そのため、モータへの通電が遮断された場合、第１シールリングが第２シールリングに最初に接触可能であり、次に回転軸が保護軸受けに接触する。第１シールリングと第２シールリングが互いに接触する場合は、回転軸の運動エネルギーと運動量を吸収することができ、回転軸による保護軸受けへの衝撃力を軽減させ、保護軸受けの損傷リスクを効率的に回避する。

【0018】

さらに、第１シールリングとケーシングおよび／またはポンプハウジングとの間に緩衝材を設置し、第２シールリングとインペラとの間に緩衝材を設置することで、インペラが第１シールリングの軸方向に沿って移動する場合、第１シールリングまたは第２シールリングが緩衝材の変形によってインペラに伴って移動し、環状溝の側壁が第１シールリングまたは第２シールリングによって継続的に削られることを回避し、環状溝の幅が広くなることをさらに回避し、環状溝の幅を小さく保持することができる。これにより、第１シールリングと第２シールリングとの間の隙間を確保し、第１シールリングおよび／または第２シールリングの使用寿命を延ばすことができる。

【0019】

さらに、第１シールリングが環状歯として設置されることで、環状溝の幅を十分に小さくすることができ、ポンプハウジング内の流体の外部への漏れ量を減らすことができる。

【0020】

さらに、第１シールリングを第１軸方向シールリングおよび第１径方向シールリングを含むように設置し、第２シールリングを第２軸方向シールリングおよび第２径方向シールリングを含むように設置することで、第１軸方向シールリングと第２軸方向シールリングが、回転軸への通電が遮断された場合の軸方向の衝撃力を吸収して回転軸の軸方向の変位を規制することができ、第１径方向シールリングと第２径方向シールリングが、回転軸への通電が遮断された場合の径方向の衝撃力を吸収して回転軸の径方向の変位を規制することができ、回転軸の位置ずれを防止することができる。

【0021】

以下、図面と併せて、本発明の具体的な実施例についての詳細な説明から、当業者は本発明の上記及び他の目的、利点及び特徴をより理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

本発明の技術的解決策をより明確に説明するために、以下、添付図面を参照しながら、本発明の一部の実施例を記述する。当業者であれば、異なる添付図面において同一の添付図面の符号で表される部品または部分は同一であるかまたは類似であることを理解すべきである。本発明の添付図面は、必ずしも互いに一定の比率で描かれたものではない。

【図1】本発明の一部の実施例における磁気浮上ポンプの断面図である。

【図2】図１のＡ部の拡大図である。

【図3】図２のＢ部の拡大図である。

【図4】図３のＣ部の拡大図である。

【図5】本発明の一部の実施例において、インペラが径方向にずれた場合の緩衝材の効果を示す図である。

【図6】本発明の一部の実施例において、インペラが軸方向にずれた場合の緩衝材の効果を示す図である。

【図7】本発明の他の一部の実施例における緩衝材の効果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

次に、本発明の実施例を詳細に参照し、その１つまたは複数の例を図面に示す。各実施例は、本発明を限定するものではなく、本発明を説明するために提供される。実際、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明に様々な修正や変更を加えることができることは、当業者にとって明らかである。例えば、一実施例の一部として示され或いは説明される特徴は、別の実施例とともに使用でき、更に別の実施例を生み出すことができる。したがって、本発明は、添付の請求項およびそれらの同等物の範囲内でそのような修正や変更を含むことを意図している。

【0024】

以下に説明する実施形態は、本発明の実施例の一部にすぎず、実施例のすべてでないことを、当業者は理解すべきである。この実施例の一部は、本発明の保護範囲を制限するものではなく、本発明の技術原理を解釈するためのものである。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的な活動を行っていない前提で、取得されるすべてのほかの実施例は、いずれも本発明の保護範囲に属する。

【0025】

なお、本発明の説明では、「中心」、「上」、「下」、「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」などの用語で示される方向または位置関係は、前記装置または部材が必ず有する特定の方位、特定の方位での構成及び操作を指示、暗示するものではなく、図示される方向または位置関係に基づいて本発明を容易に説明するためのものにすぎないため、本発明を限定するものではないことを理解されたい。また、「第１」、「第２」、「第３」の用語は、相対的な重要性を指示、暗示するものではなく、単なる説明のためのものであることを理解されたい。

【0026】

また、本発明の説明では、明確な規定や限定がない限り、「取付」、「連結」、「接続」は幅広く理解すべきであり、例えば、固定的に連結してもよいし、着脱可能に連結したり一体に連結してもよく、または、機械的に連結したり、電気的に接続してもよく、または、直接連結したり、中間媒体を介して間接的に連結してもよいし、２つの部材の内部の連通であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて本発明の上記の用語の意味を理解することができる。

【0027】

図１は、本発明の一部の実施例における磁気浮上ポンプの断面図である。図２は、図１のＡ部の拡大図である。図３は、図２のＢ部の拡大図である。図４は、図３のＣ部の拡大図である。

【0028】

図１に示すように、本発明の一部の実施例では、磁気浮上ポンプは、モータ１およびポンプ２を含む。好ましくは、磁気浮上ポンプは２つのポンプ２を含み、２つのポンプ２はモータ１の軸方向の両端にそれぞれ設置される。また、当業者は、必要に応じて、磁気浮上ポンプのために１つのポンプ２を設置してもよい。すなわち、図１のモータ１の左側または右側のポンプ２を省略してもよい。また、当業者は、必要に応じて、モータ１の左側または右側に少なくとも２つのポンプ２を直列に連結してもよい。

【0029】

引き続き図１を参照すると、モータ１は、ケーシング１１、回転軸１２、径方向磁気浮上軸受け１３、軸方向磁気浮上軸受け１４および保護軸受け１５を含む。なお、回転軸１２は、ケーシング１１内に回動可能に設置される。径方向磁気浮上軸受け１３、軸方向磁気浮上軸受け１４および保護軸受け１５は、ケーシング１１の内側に固定的に設置される。

【0030】

モータ１が通電された状態では、径方向磁気浮上軸受け１３、軸方向磁気浮上軸受け１４および保護軸受け１５と回転軸１２との間に隙間がある。なお、径方向磁気浮上軸受け１３と回転軸１２との間の径方向の隙間が保護軸受け１５と回転軸１２との間の径方向の隙間よりも大きいとともに、軸方向磁気浮上軸受け１４と回転軸１２との径方向の隙間が保護軸受け１５と回転軸１２との径方向の隙間よりも大きい。これにより、モータ１への通電が遮断された状態では、回転軸１２は、径方向磁気浮上軸受け１３および／または軸方向磁気浮上軸受け１４に接触することなく、保護軸受け１５に当接する。

【0031】

引き続き図１を参照すると、回転軸１２には、スラストディスク１２１が設置される。スラストディスク１２１の両側には、それぞれ１つの軸方向磁気浮上軸受け１４が設置される。モータ１が通電された状態では、スラストディスク１２１と２つの軸方向磁気浮上軸受け１４との間にそれぞれ隙間がある。

【0032】

なお、本発明では、径方向磁気浮上軸受け１３および軸方向磁気浮上軸受け１４は、いずれもコイル、および／または通電時に磁力を発生可能な部材を含む。径方向磁気浮上軸受け１３および軸方向磁気浮上軸受け１４は、本分野ではよく使用される部品であり、市場で購入可能であるため、本明細書においてはこれ以上の説明は省略する。

【0033】

引き続き図１を参照すると、ポンプ２は、ポンプハウジング２１およびインペラ２２を含む。なお、ポンプハウジング２１は、ケーシング１１に固定的に連結されるかまたは一体に製造される。インペラ２２は、回転軸１２と同軸に固定的に連結される。回転軸１２は回動するとインペラ２２を同期して回動させる。さらに、ポンプハウジング２１には、供給口２０１および排出口２０２が設置される。回動するインペラ２２により、ポンプハウジング２１内に負圧が形成される。こうすることで、外部の流体を供給口２０１からポンプハウジング２１に流入させるとともに、ポンプハウジング２１内の流体を排出口２０２によりポンプハウジング２１から流出させる。

【0034】

図示されていないが、本発明の一部の実施例では、ポンプ２は遠心ポンプ、インペラ２２が遠心型インペラである。当然のことながら、当業者は、必要に応じて、本発明の他の実施形態において、ポンプ２をプランジャポンプやギヤポンプ、ベーンポンプ、回転型ポンプなどの他の任意の形態のポンプとして設置してもよい。

【0035】

引き続き図１を参照すると、ポンプハウジング２１は、内側ボリュートケース２１１および外側ボリュートケース２１２を含む。内側ボリュートケース２１１および外側ボリュートケース２１２は、ねじまたはボルトによって互いに連結される。内側ボリュートケース２１１は、ねじまたはボルトによってケーシング１１に互いに連結される。

【0036】

図２および図３に示すように、本発明の一部の実施例では、磁気浮上ポンプは、第１シールリング３、第２シールリング４および緩衝材５をさらに含む。なお、第１シールリング３と第２シールリング４は互いに嵌合する。さらに、第１シールリング３は、ケーシング１１および／またはポンプハウジング２１に設置される。第２シールリング４は、インペラ２２に設置され、回動すると第１シールリング３において環状溝６を画定するか、または第１シールリング３によって環状溝６が画定される。緩衝材５は、第１シールリング３とケーシング１１および／ポンプハウジング２１との間に設置され、第１シールリング３の軸方向に沿って変形可能であり、第２シールリング４とインペラ２２との間に設置され、第２シールリング４の軸方向に沿って変形可能である。

【0037】

また、当業者は、必要に応じて、第１シールリング３をインペラ２２に設置し、第２シールリング４をポンプハウジング２１に設置してもよい。

【0038】

さらに、当業者は、必要に応じて、第２シールリング４とポンプハウジング２１との間に緩衝材５を設置するか、または、第２シールリング４とポンプハウジング２１との間のみに緩衝材５を設置してもよい。

【0039】

好ましくは、図２および図３に示すように、第１シールリング３は、第１径方向シールリング３１および第１軸方向シールリング３２を含み、第２シールリング４は、第２径方向シールリング４１および第２軸方向シールリング４２を含み、第１径方向シールリング３１は、第２径方向シールリング４１に嵌合し、第１軸方向シールリング３２は、第２軸方向シールリング４２に嵌合する。

【0040】

さらに、好ましくは、図２および図３に示すように、内側ボリュートケース２１１および外側ボリュートケース２１２には、第１径方向シールリング３１および第１軸方向シールリング３２がそれぞれ設置される。また、当業者は、必要に応じて、内側ボリュートケース２１１または外側ボリュートケース２１２のみに、第１径方向シールリング３１および第１軸方向シールリング３２を設置してもよいし、内側ボリュートケース２１１または外側ボリュートケース２１２の一方に第１径方向シールリング３１を設置し、内側ボリュートケース２１１または外側ボリュートケース２１２の他方に第１軸方向シールリング３２を設置してもよい。

【0041】

図面からわかるように、第２径方向シールリング４１および第２軸方向シールリング４２はそれぞれ複数であって、第１径方向シールリング３１を複数の第２径方向シールリング４１に対応させ、第１軸方向シールリング３２を第２軸方向シールリング４２に対応させてもよい。当業者は、第１シールリング３を複数の第２シールリング４に対応させることで、第２シールリング４と第１シールリング３との間の応力を低減し、第２シールリング４と第１シールリング３が互いに過度に摩耗することを防止できることを理解できる。さらに、第１シールリング３を複数の第２シールリング４に対応させることで、第２シールリング４と第１シールリング３との間にシールが多重に形成され、ポンプハウジング２１内の流体の漏れを防止できる。

【0042】

図示されていないが、第１シールリング３は、環状スリーブであるか、または複数の半円弧構造からなる。すなわち、第１径方向シールリング３１および／または第１軸方向シールリング３２は、環状スリーブであるか、または第１シールリング３は、複数の半円弧構造からなる。

【0043】

さらに、図示されていないが、第２シールリング４は環状歯である。すなわち、第２径方向シールリング４１および第２軸方向シールリング４２は、いずれも環状歯である。好ましくは、環状歯の断面は、楔形（図４に示す）である。

【0044】

好ましくは、第２径方向シールリング４１と第２軸方向シールリング４２は、インペラ２２に一体に成型される。また、当業者は、必要に応じて、第２径方向シールリング４１と第２軸方向シールリング４２を螺合や溶接、締まり嵌め、螺着締結などの連結形態でインペラ２２に固定させるとともに、第２径方向シールリング４１とインペラ２２との間、および／または第２軸方向シールリング４２とインペラ２２との間に緩衝材５を選択的に設置してもよい。

【0045】

さらに、本発明の一部の実施例では、第１シールリング３の硬度が第２シールリング４の硬度よりも小さいため、第２シールリング４がインペラ２２の回動に伴って第１シールリング３において浅い傷、すなわち、環状溝６（図４に示す）を画定する。

【0046】

上記の目的を実現するために、本発明の第１シールリング３としては、任意の可能な材料、例えば、エポキシ系樹脂やノボラック樹脂などで製造されてもよい。

【0047】

好ましくは、本発明の磁気浮上ポンプが装着される場合、第１シールリング３と第２シールリング４は中間ばねにより結合される。磁気浮上ポンプが通電されると、回転軸１２がインペラ２２および第２シールリング４を回転させ、回転する第２シールリング４がその周縁部によって第１シールリング３に浅い傷、すなわち、環状溝６（図４に示す）を画定する。

【0048】

当業者は、第１シールリング３の環状溝６が、回動する第２シールリング４によって画定されるため、第１径方向シールリング３１と第２径方向シールリング４１との間の隙間、および第１軸方向シールリング３２と第２軸方向シールリング４２との間の隙間が十分小さい（一部の領域がゼロであってもよい）ことを理解できる。言い換えれば、環状溝６は、磁気浮上ポンプの運転に適合させて形成され、機械設備によって加工された環状溝と比較して、製造コストを削減するほか、第２シールリング４と第１シールリング３との嵌合を十分に締結し、ポンプ２に対するシール作用に優れる。

【0049】

上記の説明に基づいて、当業者は以下のことを理解できる。本発明では、第２シールリング４を回動させる過程で第１シールリング３に環状溝５を画定することで、第１シールリング３が第２シールリング４に接触する際の圧力はほぼゼロとなる。これにより、第２シールリング４、インペラ２２および回転軸１２は第１シールリング３に対して自由に回動できる。そのため、本発明の第１シールリング３および第２シールリング４は、磁気浮上ポンプの低抵抗運転を確保しながら、ポンプ２のシール性を向上させ、ポンプ２内の圧縮された流体の漏れ（内部への漏れと外部への漏れを含む）を防止する。

【0050】

さらに、本発明では、第１シールリング３は、第１径方向シールリング３１および第１軸方向シールリング３２を含むように設置され、第２シールリング４は、第２径方向シールリング４１および第２軸方向シールリング４２を含むように設置される。これにより、第１径方向シールリング３１と第２径方向シールリング４１は、回転軸１２への通電が遮断された場合の径方向の衝撃力を吸収して回転軸１２の径方向の変位を規制し、第１軸方向シールリング３２と第２軸方向シールリング４２は、回転軸１２への通電が遮断された場合の軸方向の衝撃力を吸収して回転軸１２の軸方向の変位を規制することができ、回転軸１２の位置ずれを防止することができる。

【0051】

また、本発明の他の実施例では、当業者は、必要に応じて、ポンプ２に第１径方向シールリング３１および第２径方向シールリング４１のみを設置するか、または、第１軸方向シールリング３２および第２軸方向シールリング４２のみを設置してもよい。

【0052】

図２および図３に示すように、本発明の一部の実施例では、緩衝材５は、環状構造を有する緩衝リング５１である。さらに、緩衝リング５１は、第１シールリング３の径方向に沿って第１シールリング３とポンプハウジング２１との間に設置される。緩衝リング５１の内周面は、第１シールリング３に当接し、緩衝リング５１の外周面は、ポンプハウジング２１に当接する。

【0053】

具体的には、第１径方向シールリング３１とポンプハウジング２１との間、および、第１軸方向シールリング３２とポンプハウジング２１との間には、いずれも少なくとも１つの緩衝リング５１が設置される。または、当業者は、必要に応じて、第１径方向シールリング３１とポンプハウジング２１との間のみに緩衝リング５１を設置してもよいし、第１軸方向シールリング３２とポンプハウジング２１との間のみに緩衝リング５１を設置してもよい。

【0054】

さらに、本発明の一部の実施例では、緩衝リング５１は、弾性材で製造されており、第１シールリング３の軸方向および／または径方向に変形可能である。なお、この弾性材は、任意の可能な材料、例えば、ゴムやシリコーン、プラスチックなどであってもよい。

【0055】

以下、図５および図６を参照して、緩衝リング５１の変形を詳しく説明する。なお、図５は、本発明の一部の実施例における、インペラが径方向にずれた場合の緩衝材の効果を示す図であり、図６は、本発明の一部の実施例における、インペラが軸方向にずれた場合の緩衝材の効果を示す図である。

【0056】

図５に示すように、インペラ２２が正常の回動位置（保護軸受け１５と同軸の位置）から、図５の矢印で示される方向に径方向移動する場合、第２径方向シールリング４１がその径方向に沿って第１径方向シールリング３１を押圧するとともに、第１径方向シールリング３１が図５の矢印で示される方向に、それに対応する緩衝リング５１を押圧することで、緩衝リング５１の相応部分に径方向の変形（薄くなる）を生じる。さらに、第２軸方向シールリング４２がその軸方向に沿って第１軸方向シールリング３２を押圧する（具体的には、第２軸方向シールリング４２がその周方向の縁部によって第１軸方向シールリング３２の環状溝６の側壁を押圧する）とともに、第１軸方向シールリング３２が図５における矢印で示される方向に、それに対応する緩衝リング５１を押圧することで、緩衝リング５１の相応部分に軸方向の変形を生じる。

【0057】

図６に示すように、インペラ２２が正常の回動位置から、図６の矢印で示される方向に軸方向移動する場合、第２径方向シールリング４１がその軸方向に沿って第１径方向シールリング３１を押圧する（具体的には、第２径方向シールリング４１がその周方向の縁部によって第１径方向シールリング３１の環状溝６の側壁を押圧する）とともに、第１径方向シールリング３１が図６の矢印で示される方向に、それに対応する緩衝リング５１を押圧することで、緩衝リング５１の相応部分に軸方向の変形を生じる。さらに、第２軸方向シールリング４２がその径方向に沿って第１軸方向シールリング３２を押圧するとともに、第１軸方向シールリング３２が図６における矢印で示される方向に、それに対応する緩衝リング５１を押圧することで、緩衝リング５１の相応部分に径方向の変形を生じて薄くする。

【0058】

上記の説明により、当業者は以下のことを理解できる。緩衝リング５１の設置により、インペラ２２がその径方向または軸方向に移動する場合、第１径方向シールリング３１および第１軸方向シールリング３２が緩衝材５１の変形によってインペラ２２に伴って移動し、第２径方向シールリング４１および第２軸方向シールリング４２の環状溝６の側壁が第１径方向シールリング３１および第１軸方向シールリング３２によって継続的に削られることを回避し、環状溝６の幅が広くなることをさらに回避し、環状溝６の幅を小さく保持することができ、第１シールリング３と第２シールリング４との間の隙間を確保し、第１シールリング３の使用寿命を延ばす。

【0059】

当業者は、緩衝リング５１が変形する過程において回転軸１２、インペラ２２の衝撃を吸収するため、緩衝リング５１が回転軸１２による保護軸受け１５への衝撃を抑えることができ、保護軸受け１５の使用寿命を延ばすことをさらに理解できる。

【0060】

図７は、本発明の他の一部の実施例における緩衝材の効果を示す図である。

【0061】

図７に示すように、本発明の他の一部の実施例では、緩衝材５はばね５２である。このばね５２は、第１シールリング３の軸方向に沿って第１シールリング３とポンプハウジング２１との間に設置される。さらに、ばね５２の１つの軸方向端部は、第１シールリング３に連結され、ばね５２の他の１つの軸方向端部は、ポンプハウジング２１に連結される。この連結は、フック連結であってもよいし、当接であってもよい。

【0062】

具体的には、ばね５２は第１シールリング３およびポンプハウジング２１にそれぞれ当接するとともに、第１シールリング３の２つの軸方向端部には、いずれも少なく１つのばね５２が当接する。

【0063】

さらに、具体的には、第１径方向シールリング３１の軸方向の両端には、いずれも１つのばね５２が当接し、ばね５２の、第１径方向シールリング３１から離れた一端はポンプハウジング２１に当接する。第１軸方向シールリング３２の軸方向の両端には、それぞれ１つのばね５２が当接し、ばね５２の第１軸方向シールリング３２から離れた一端はポンプハウジング２１に当接する。または、当業者は、必要に応じて、第１径方向シールリング３１および／または第１軸方向シールリング３２のために１つのばね５２のみを設置するとともに、ばね５２の一端を第１径方向シールリング３１および／または第１軸方向シールリング３２に固定的に連結させ、ばね５２の他端をポンプハウジング２１に固定的に連結させることができる。

【0064】

好ましくは、第１径方向シールリング３１は、その軸方向に沿ってポンプハウジング２１に対して摺動可能であり、第１軸方向シールリング３２もその軸方向に沿ってポンプハウジング２１に対して摺動可能である。

【0065】

さらに、インペラ２２が径方向に動作位置（回転中心が保護軸受け１５の回転中心と同軸する）からずれると、第２軸方向シールリング４２がその軸方向に沿って第１軸方向シールリング３２を押圧する（具体的には、第２軸方向シールリング４２がその周方向の縁部によって第１軸方向シールリング３２の環状溝６の側壁を押圧する）とともに、第１軸方向シールリング３２がそれに対応するばね５２を押圧して圧縮する。

【0066】

インペラ２２が動作位置から軸方向にずれると、第２径方向シールリング４１はその軸方向に沿って第１径方向シールリング３１を押圧する（具体的には、第２径方向シールリング４１はその周方向の縁部によって第１径方向シールリング３１の環状溝６の側壁を押圧する）とともに、第１径方向シールリング３１はそれに対応するばね５２を押圧して圧縮する。

【0067】

また、本発明の他の実施例では、当業者は、必要に応じて、緩衝材５を他の任意の可能な構造、例えば、複数の円弧の板状部材として設置してもよい。これら複数の円弧の板状部材は、第１シールリング３の径方向に沿って第１シールリング３とポンプハウジング２１との間に設置される。さらに、各板状部材の内周面は、第１シールリング３に当接し、各板状部材の外周面は、ポンプハウジング２１に当接する。

【0068】

さらに、図示されていないが、本発明の他の一部の実施例は、冷却設備を提供する。この冷却設備は、上記のいずれかの実施例の磁気浮上ポンプを含む。本発明の他の一部の実施例では、磁気浮上ポンプは、冷却設備の圧縮機として使用され、冷媒の圧縮に用いられる。当該冷却設備は、冷蔵庫や冷凍庫、クーラーボックスを含む。

【0069】

さらに、図示されていないが、本発明の別の一部の実施例は、空気調和機の室外機をさらに提供する。当該空気調和機の室外機は、上記のいずれかの実施例の磁気浮上ポンプを含む。本発明の別の一部の実施例では、磁気浮上ポンプは、空気調和機の室外機の圧縮機として使用され、冷媒の圧縮に用いられる。

【0070】

以上、本発明の技術的解決策を、上述した複数の実施例と合わせて説明したが、当業者であれば、本発明の保護範囲がこれらの具体的な実施例に限定されないことを、容易に理解することができる。本発明の原理から逸脱することなく、当業者は、上記の各実施例における技術的解決策を分割したり組み合わせたりしてもよいし、関連する技術的特徴に対して同等の変更または置換を行ってもよく、本発明の技術思想および／または技術原理内のいずれかの変更や同等置換、改良は、本発明の保護範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-04-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁気浮上ポンプであって、
ケーシングおよび回転軸を含むモータと、
ポンプハウジングおよびインペラを含み、前記ポンプハウジングが前記ケーシングに固定的に連結されるかまたは一体に製造され、前記インペラが前記回転軸と同軸に固定的に連結されるポンプと、
前記ケーシングおよび／または前記ポンプハウジングに設置される第１シールリングと、
前記インペラに設置されるとともに前記第１シールリングに嵌合し、回動すると前記第１シールリングにおいて環状溝を画定するか、または前記第１シールリングによって環状溝が画定される第２シールリングと、
前記第１シールリングと前記ケーシングおよび／または前記ポンプハウジングとの間に設置され、前記第１シールリングの軸方向に沿って変形可能であり、前記第２シールリングと前記インペラとの間に設置され、前記第２シールリングの軸方向に沿って変形可能である緩衝材と、を含むことを特徴とする磁気浮上ポンプ。

【請求項2】

前記緩衝材は、環状構造を有する緩衝リングであり、前記第１シールリングの径方向に沿って前記第１シールリングと前記ポンプハウジングとの間に設置され、
前記緩衝リングの内周面は、前記第１シールリングに当接し、
前記緩衝リングの外周面は、前記ポンプハウジングに当接することを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項3】

前記緩衝材は、ばねであり、
前記ばねは、前記第１シールリングの軸方向に沿って前記第１シールリングと前記ポンプハウジングとの間に設置され、
前記ばねの１つの軸方向端部は、前記第１シールリングに連結され、
前記ばねの他の１つの軸方向端部は、前記ポンプハウジングに連結されることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項4】

前記ばねは、前記第１シールリングおよび前記ポンプハウジングにそれぞれ当接し、
前記第１シールリングの２つの軸方向端部には、それぞれ少なくとも１つの前記ばねが当接することを特徴とする請求項３に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項5】

前記第１シールリングは、第１軸方向シールリングおよび第１径方向シールリングを含み、
前記第２シールリングは、第２軸方向シールリングおよび第２径方向シールリングを含み、
前記第１軸方向シールリングは、前記第２軸方向シールリングに嵌合し、
前記第１径方向シールリングは、前記第２径方向シールリングに嵌合し、
前記第１軸方向シールリングおよび前記第１径方向シールリングは、それぞれ前記緩衝材に対応することを特徴とする請求項２に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項6】

前記第１シールリングは、環状スリーブであり、
前記第２シールリングは、環状歯であり、
前記環状歯の断面は、楔形であることを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項7】

前記第１シールリングは、前記第２シールリングよりも硬度が小さいことを特徴とする請求項１に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項8】

前記ポンプは、遠心ポンプであることを特徴とする請求項７に記載の磁気浮上ポンプ。

【請求項9】

冷凍機器であって、
請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の磁気浮上ポンプを含むことを特徴とする冷凍機器。

【請求項10】

空気調和機の室外機であって、
請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の磁気浮上ポンプを含むことを特徴とする空気調和機の室外機。

【国際調査報告】