수소 순환용 전동 펌프

수소 순환용 전동 펌프 {MOTOR PUMP FOR CIRCULATING HYDROGEN}

도 1 은 제 1 실시 형태의 전동 루트식 펌프를 나타내는 종단면도.

도 2 의 (a) 는 전동 모터의 확대 단면도, 도 2 의 (b) 는 전동 모터를 나타내는 도 2 의 (a) 의 AA 선 단면도.

도 3 은 연료 전지 시스템의 구성도.

도 4 는 제 2 실시 형태에 있어서의 전동 모터의 확대 단면도.

도 5 는 제 3 실시 형태에 있어서의 전동 모터의 확대 단면도.

도 6 은 제 4 실시 형태에 있어서의 전동 모터의 확대 단면도.

도 7 은 제 5 실시 형태에 있어서의 전동 모터의 확대 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

M : 하우징을 구성하는 모터 하우징

P : 하우징을 구성하는 펌프 하우징

10 : 연료 전지 시스템

11 : 연료 전지

17 : 수소 순환 경로를 구성함과 함께 수소 순환용 전동 펌프로서의 전동 루트식 펌프

18, 19 : 수소 순환 경로를 구성하는 관로

20 : 수소원으로서의 수소 탱크

24 : 펌프실로서의 로터실

31 : 회전축으로서의 구동축

31a : 주면

39 : 회전체로서의 구동 로터

40 : 회전체로서의 종동 로터

41 : 전동 모터

42 : 스테이터

43 : 모터 로터

44 : 가이드 부재

44a : 전동 모터의 주면을 구성하는 내주면

45 : 전달 부재로서의 키

46, 51 : 시일 수단으로서의 O 링

47 : 삽입홈

47A, 47B : 삽입홈의 내면으로서의 측면

60 : 베어링 수단으로서의 드라이 베어링

61 : 베어링 수단으로서의 레이디얼 베어링

63 : 시일 수단으로서의 축봉 장치.

본 발명은, 하우징에는 전동 모터에 의해 회전되는 회전축이 회전 가능하게 지지되어 있음과 함께, 펌프실 내에는 회전축의 회전에 따라 회전하는 회전체가 수용된 수소 순환용 전동 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 수소와 산소를 반응시켜 발전하는 연료 전지 시스템에서는, 연료 전지로 사용되지 않은 미반응의 수소 가스 (이른바, 수소 오프 가스) 를 상기 연료 전지에 재공급하기 위한 수소 순환 경로가 형성되어 있다. 이 수소 순환 경로에는 수소 오프 가스를 반송시키기 위한 펌프가 형성되어 있다.

상기 수소 순환용 펌프로서는, 예를 들어, 전동 루트식 펌프가 사용되고 있다. 이 전동 루트식 펌프는, 하우징 내에 형성된 로터실에 한 쌍의 펌프 로터가 수용되어 있음과 함께, 하우징 내에는 상기 펌프 로터를 회전시키는 전동 모터가 수용되어 이루어진다. 그리고, 상기 구성의 전동 루트식 펌프에 있어서, 전동 모터의 회전에 따라 한 쌍의 펌프 로터가 회전되면, 수소 오프 가스가 상기 로터실 내에 흡입된다. 또한, 한 쌍의 펌프 로터의 회전에 의해, 로터실 내에 흡입된 수소 오프 가스는 로터실 밖으로 토출된다. 그리고, 전동 루트식 펌프의 펌프 작용에 의해 반송된 수소 오프 가스는, 새롭게 공급된 수소 가스에 혼합됨으로써, 연료 전지에 재공급된다.

그러나, 상기 연료 전지 시스템에 있어서는, 연료 전지의 발전에 따라 생성 된 물은, 수소 오프 가스와 함께 연료 전지에서 배출되며, 또한, 수소 오프 가스와 함께 로터실 내로 도입된다. 그러면, 예를 들어, 영하라는 저온 환경하에서 연료 전지 시스템이 운전 상태로부터 정지되었을 때, 로터실 내에 물이 잔류하고 있으면, 그 물이 응축하여 동결되어 버리며, 그 동결에 의해 펌프 로터의 축방향 단면과 로터실의 내벽면이 붙어 버린다. 펌프 로터의 축방향 단면과, 로터실의 내벽면이 붙은 경우, 연료 전지 시스템의 운전 재개 시에 전동 루트식 펌프를 기동시키지 못하게 될 염려가 있었다.

그래서, 펌프 로터의 축방향 단면과, 로터실의 내벽면이 붙더라도 기동할 수 있는 전동 루트식 펌프가 제안되었다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1 에 개시된 전동 루트식 펌프 (특허문헌 1 에서는 루츠형 압축기) 는, 구동용 모터와 그 전원 사이에 접속된 전환 스위치와, 구동용 모터가 기동했는지 아닌지를 검출하는 기동 센서와, 저온 환경임을 검지하는 온도 센서와, 제어부를 구비하고 있다. 그리고, 특허문헌 1 의 루츠형 압축기에 있어서, 제어부는, 온도 센서에 의해 저온 환경임이 검지된 상태에서는, 전환 스위치를 조작하여 구동용 모터에 정전 (正轉) 지시를 발한다. 또한, 제어부는 상기 정전 지시를 내더라도 기동 센서가 구동용 모터의 기동을 검출하지 않은 경우에는 전환 스위치의 조작에 의해 구동용 모터에 역전 지시와 정전 지시를 되풀이하여 발한다. 이 때문에, 제어부가 역전 지시와 정전 지시를 되풀이하여 발함으로써, 구동용 모터에 역전 토크와 정전 토크가 반복 발생하기 때문에, 동결된 물이 파쇄되어, 펌프 로터가 로터실의 내벽면에서 떨어져 기동이 가능해진다.

그러나, 특허문헌 1 에 개시된 루츠형 압축기이더라도, 전동 모터의 발생 토크가 작은 경우에는, 동결된 물을 파쇄하는 데에 시간이 걸려, 펌프의 기동이 늦어질 가능성이 높고, 또한, 펌프의 기동을 빠르게 하도록 전동 모터의 발생 토크를 크게 하기 위해서는, 전동 모터를 크게 할 필요가 있어, 전동 루트식 펌프의 크기가 대형화된다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 전동 모터의 대형화를 초래하는 일 없이 기동시의 발생 토크를 크게 하고, 회전체와 로터실이 동결에 의해서 붙어 있더라도 신속하게 기동할 수 있는 수소 순환용 전동 펌프를 제공하는 것에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 청구항 1 에 기재된 발명은, 연료 전지로 사용되지 않은 수소 가스를, 수소원에서 공급되는 수소 가스와 합류시켜 상기 연료 전지에 공급 가능한 수소 순환 경로를 구비한 연료 전지 시스템의 상기 수소 순환 경로를 구성하고, 하우징 내에는 펌프실이 구획 형성되어 있음과 함께 전동 모터가 수용되며, 또한,상기 하우징에는 상기 전동 모터에 의해 회전되는 회전축이 회전 가능하게 지지되어 있음과 함께, 상기 펌프실 내에는 상기 회전축의 회전에 따라 회전하는 회전체가 수용된 수소 순환용 전동 펌프로서, 상기 전동 모터에는 상기 회전축이 그 전동 모터에 대하여 상대 회전 가능하게 삽입 통과됨과 함께, 상기 회전축의 주면, 및 그 회전축의 주면에 대향하는 전동 모터의 주면의 어느 한 주면에는 전달 부재가 일체 회전 가능하게 형성됨과 함께, 다른쪽의 주면에는 상기 전달 부재가 삽입되는 삽입홈이 오목하게 형성되어, 그 전달 부재와 삽입홈의 내면의 맞닿음에 의해 전동 모터의 회전 토크가 회전축에 전달되게 되고, 회전축의 회전 방향을 따른 상기 삽입홈의 개구폭은, 그 회전 방향을 따른 전달 부재의 폭보다 넓고, 또한, 상기 삽입홈의 개구폭은 전달 부재와 삽입홈의 내면이 맞닿지 않은 상태에서, 전달 부재와 삽입홈의 내면이 맞닿을 때까지 전동 모터가 회전각 2° 이상 회전 가능하게 설정되어 있다.

이 구성에 의하면, 전달 부재가 삽입홈 내에 삽입되며, 전동 모터가 회전각 2° 이상 회전하면, 전달 부재와 삽입홈의 내면이 맞닿게 되어 있다. 그리고, 전동 모터의 회전에 따라 전달 부재와 삽입홈의 내면이 맞닿았을 때는, 전동 모터의 회전 속도에 따른 충격이 회전축에 발생하여, 회전축에 충격 토크를 발생시킬 수 있다. 그리고, 그 충격 토크에 의해서 회전축을 회전시키고, 그 회전축을 회전시키는 것으로 회전체를 회전시켜 회전체를 펌프실로부터 떼어낼 수 있다. 즉, 수소 순환용 전동 펌프는, 전동 모터의 기동 토크로 회전체를 회전시켜 그 회전체를 로터실로부터 떼어내려고 하는 것이 아니라, 기동시의 발생 토크를 크게 한 충격 토크로 회전체를 회전시켜 그 회전체를 로터실로부터 떼어내는 구성으로 되어 있다. 따라서, 예를 들어, 전동 모터의 기동 토크만으로 회전체를 펌프실로부터 떼어내려고 하는 경우에 비하여, 회전체와 로터실이 동결에 의해서 붙어 있더라도 수소 순환용 전동 펌프를 신속하게 기동할 수 있다.

또한, 적어도 상기 전달 부재와 삽입홈의 내면은 윤활유에 의해서 윤활되며, 상기 회전축과 전동 모터의 사이에는 상기 윤활유가 전동 모터 밖으로 새는 것을 방지하는 시일 수단이 형성되어 있어도 된다.

이 구성에 의하면, 윤활유에 의해서 적어도 전달 부재와 삽입홈의 내면이 윤활되어, 전동 모터의 회전에 따르는 전달 부재와 삽입홈의 내면의 슬라이딩 부분의 윤활 상태가 양호한 상태가 된다. 그리고, 시일 수단에 의해서 윤활유가 전동 모터 밖으로 새지 않도록 방지되는 것으로부터, 상기 슬라이딩 부분의 윤활 상태가 양호하게 유지되어, 회전축과 전동 모터의 사이에서의 눌어붙음 등을 방지할 수 있다.

또한, 상기 회전축의 주면과 전동 모터의 주면 사이에는 상기 회전축의 베어링 수단이 개재되어 있어도 된다.

이 구성에 의하면, 베어링 수단에 의해서 회전축을 회전 가능하게 지지하여, 회전축의 주면과, 전동 모터의 주면의 직접적인 슬라이딩을 회피할 수 있다. 따라서, 회전축의 주면과 전동 모터의 주면의 눌어붙음을 방지할 수 있고, 전달 부재와 삽입홈의 내면을 충돌시키는 구성이더라도, 전동 모터의 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 전동 모터는, 스테이터와 그 스테이터의 안쪽에 형성되어 스테이터에 대하여 상대 회전 가능한 모터 로터를 구비하며, 또한, 상기 모터 로터의 안쪽에 그 모터 로터와 일체 회전 가능하고, 상기 회전축이 모터 로터의 회전 방향으로 회전하도록 그 회전축을 가이드하는 가이드 부재를 구비하고 있고, 그 가이드 부재의 안쪽에 상기 회전축이 삽입 통과됨과 함께, 상기 회전축의 주면에 대향하는 가이드 부재의 내주면에 의해서 전동 모터의 주면이 형성되어, 상기 가이드 부재의 내주면은 모터 로터의 내주면에 비하여 마찰 계수가 작게 설정되어 있어도 된다.

이 구성에 의하면, 예를 들어, 회전축을 모터 로터의 안쪽에 직접 삽입 통과시키는 경우에 비하여, 회전축의 주면과 가이드 부재의 내주면 사이에 발생하는 마찰 저항을 작게 하여, 회전축의 주위에서 회전하는 가이드 부재의 회전 속도가 쉽게 저하되지 않도록 할 수 있다. 그리고, 전달 부재와 삽입홈의 내면이 충돌할 때에 발생하는 충격 토크는, 가이드 부재의 회전 속도가 빠를수록 커지는 것으로부터, 가이드 부재의 회전 속도의 저하 방지는 충격 토크의 감소 방지에 기여할 수 있고, 회전체를 펌프실로부터 효과적으로 떼어낼 수 있다.

이하, 본 발명의 수소 순환용 전동 펌프를 연료 전지 시스템에서의 수소 순환용 펌프로서 사용되는 전동 루트식 펌프로 구체화한 일 실시 형태를 도 1∼도 3 에 따라서 설명한다. 우선, 연료 전지 시스템 (10) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 연료 전지 (11), 산소 공급 수단 (12), 수소 공급 수단 (13) 을 구비하고 있다. 연료 전지 (11) 는, 예를 들어 고체 고분자형 연료 전지로 이루어지며, 산소 공급 수단 (12) 에서 공급되는 산소와, 수소 공급 수단 (13) 에서 공급되는 수소를 반응시켜 직류의 전기 에너지 (직류 전력) 을 발생시킨다 (발전한다). 상기 산소 공급 수단 (12) 은, 압축 공기를 공급하기 위한 콤프레서 (14) 를 구비하고, 콤프레서 (14) 는 연료 전지 (11) 의 산소 공급 포트 (도시하지 않음) 에 관로 (15) 를 사이에 두고 연결되며, 관로 (15) 의 도중에 가습기 (16) 가 형성되어 있다.

상기 수소 공급 수단 (13) 은, 연료 전지 (11) 로 사용되지 않은 수소 가스 (이른바 수소 오프 가스) 를 순환 사용하기 위한 전동 루트식 펌프 (17) 를 구비하고 있다. 즉, 이 전동 루트식 펌프 (17) 는, 연료 전지 (11) 로 사용되지 않은 수소 오프 가스를 연료 전지 (11) 로 다시 공급하기 위해서 형성되어 있다. 전동 루트식 펌프 (17) 는 연료 전지 (11) 의 수소 공급 포트 (도시하지 않음) 에 관로 (18) 를 사이에 두고 연결되며, 연료 전지 (11) 의 수소 배출 포트 (도시하지 않음) 에 관로 (19) 를 사이에 두고 연결되어 있다. 또한, 수소 공급 수단 (13) 은, 수소원 (수소 가스 공급원) 으로서의 수소 탱크 (20) 를 구비하고 있다. 수소 탱크 (20) 는 도중에 레귤레이터 (도시하지 않음) 를 구비한 관로 (21) 를 사이에 두고 관로 (18) 에 연결되어 있다. 그리고, 전동 루트식 펌프 (17) 및 관로 (18, 19) 에 의해, 연료 전지 (11) 로 사용되지 않은 수소 오프 가스를 수소 탱크 (20) 에서 새롭게 공급되는 수소 가스와 함께 연료 전지 (11) 에 공급 가능한 수소 순환 경로가 구성되어 있다.

다음으로, 상기 전동 루트식 펌프 (17) 에 관해서 구체적으로 설명한다. 이하의 설명에 있어서 전동 루트식 펌프 (17) 의「전」 「후」는, 도 1 에 나타내는 화살표 Y 의 방향을 전후 방향으로 한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 전동 루트식 펌프 (17) 의 하우징은, 펌프 하우징 (P) 과, 모터 하우징 (M) 으로 구성되어 있다. 상기 펌프 하우징 (P) 은, 로터 하우징 (22) 의 앞단 (도 1 에서는 좌단) 에 축지지 부재 (23) 가 접합 고정되며, 또한, 상기 축지지 부재 (23) 의 앞단 (도 1 에서는 좌단) 에 기어 하우징 (25) 이 접합 고정되어 형성되어 있다. 그리고, 펌프 하우징 (P) 에 있어서, 로터 하우징 (22) 과 축지지 부재 (23) 의 사이에는, 펌프실로서의 로터실 (24) 이 둘러싸여 형성되어 있다. 그리고, 상기 로터실 (24) 에 있어서, 상기 로터 하우징 (22) 의 내면과 축지지 부재 (23) 의 내면은, 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 을 형성하고 있다. 또한, 기어 하우징 (25) 과 축지지 부재 (23) 의 사이에 기어실 (26) 이 둘러싸여 형성되어 있다. 상기 모터 하우징 (M) 은, 상기 기어 하우징 (25) 의 앞단 (도 1 에서는 좌단) 에 접합 고정되어 있다. 그리고, 기어 하우징 (25) 과 모터 하우징 (M) 의 사이에 모터실 (29) 이 둘러싸여 형성되고, 이 모터실 (29) 내에는 전동 모터 (41) 가 수용되어 있다.

하우징에 있어서, 상기 모터 하우징 (M) 과, 로터 하우징 (22) 과, 축지지 부재 (23) 에는, 회전축인 구동축 (31) 이 베어링 (32) 을 사이에 두고 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 로터 하우징 (22) 과, 축지지 부재 (23) 에는, 상기 구동축 (31) 과 평행을 이루는 종동축 (35) 이 베어링 (36) 을 사이에 두고 회전 가능하게 지지되어 있다.

상기 로터실 (24) 내에 있어서, 구동축 (31) 에는 회전체로서의 구동 로터 (39) 가 설치 고정되고, 종동축 (35) 에는 회전체로서의 종동 로터 (40) 가 설치 고정되어 있다. 그리고, 구동 로터 (39) 에 있어서 구동축 (31) 의 축방향을 따른 방향을 구동 로터 (39) 의 축방향으로 하고, 종동 로터 (40) 에 있어서 종동축 (35) 의 축방향을 따른 방향을 종동 로터 (40) 의 축방향으로 한다. 상기 구동 로터 (39) 와 종동 로터 (40) 는, 구동축 (31) 과 종동축 (35) 의 축방향에 직교하는 단면에서 보아 떡잎 모양 (표주박 모양) 으로 형성된 이엽형 펌프 로터이다.

구동 로터 (39) 에 있어서, 구동축 (31) 의 축방향을 따른 전후 양단면과, 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 의 사이에는 약간의 빈틈이 형성되어 있다. 또한, 종동 로터 (40) 에 있어서, 종동축 (35) 의 축방향을 따른 전후 양단면과, 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 의 사이에는 약간의 빈틈이 형성되어 있다. 상기 빈틈은, 구동 로터 (39) 의 전후 양단면과 로터실 (24) 의 내벽면 (H), 및 종동 로터 (40) 의 전후 양단면과 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 이 슬라이딩 접촉하여 눌어붙음 등이 생기는 것을 방지함과 함께, 수소 오프 가스의 누설을 보다 작게 하기 위해서 작은 빈틈으로 되어 있다. 또한, 로터 하우징 (22) 에는, 수소 오프 가스를 로터실 (24) 에 흡인하는 흡입구 (도시하지 않음) 와, 그 흡입구의 대향 위치에 로터실 (24) 내로 흡입된 수소 오프 가스를 토출하는 토출구 (도시하지 않음) 가 형성되어 있다. 또한, 상기 기어실 (26) 내에 있어서, 구동축 (31) 에 고정된 구동 기어 (37) 와 종동축 (35) 에 고정된 종동 기어 (38) 는 맞물려 연결되어 있다.

그리고, 상기 구성의 전동 루트식 펌프 (17) 를 구비하는 연료 전지 시스템 (10) 에서는, 상기 전동 모터 (41) 의 회전 구동에 근거하여 구동축 (31) 이 회전하면, 구동 기어 (37) 와 종동 기어 (38) 의 맞물림 연결을 통하여 종동축 (35) 이 구동축 (31) 과는 다른 방향으로 회전한다. 그러면, 로터실 (24) 내에서는, 펌프 로터로서의 구동 로터 (39) 와 종동 로터 (40) 가 회전한다. 연료 전지 (11) 에서 배출된 수소 오프 가스는, 구동 로터 (39) 와 종동 로터 (40) 의 회전에 따라 관로 (19) 를 사이에 두고 흡입구에서 로터실 (24) 내로 흡입된다. 그 후, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 의 외면과, 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 이 협동함으로써, 로터실 (24) 내에 흡입된 수소 오프 가스는 로터실 (24) 의 토출구측으로 보내져, 그 토출구에서 로터실 (24) 밖의 관로 (18) 로 토출된다. 그 후, 관로 (18) 로 토출된 수소 오프 가스는, 수소 탱크 (20) 에서 새롭게 공급되는 수소 가스와 함께 관로 (18) 에서 연료 전지 (11) 에 재공급된다.

다음으로, 상기 전동 모터 (41) 에 관해서 상세히 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 전동 모터 (41) 는, 모터 하우징 (M) 의 내면에 고정 장착된 스테이터 (42) 와, 그 스테이터 (42) 의 안쪽에 배치됨과 함께 스테이터 (42) 에 대하여 정역 양방향 (도 2 의 (b) 에 나타내는 화살표 R 방향) 으로 상대 회전 가능한 모터 로터 (43) 를 구비하고 있다. 또한, 전동 모터 (41) 는, 상기 모터 로터 (43) 의 안쪽에, 상기 화살표 R 방향으로 모터 로터 (43) 와 일체 회전하는 가이드 부재 (44) 를 구비하고 있다. 상기 스테이터 (42) 는 스테이터 코일 (42a) 을 가지며, 그 스테이터 코일 (42a) 은 복수 개의 리드선 (도시하지 않음) 를 사이에 두고 외부 전원 (도시하지 않음) 에 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 상기 모터 로터 (43) 는 원통 모양으로 형성되고, 그 모터 로터 (43) 의 안쪽에는 상기 가이드 부재 (44) 가 압입되며, 이 압입 상태에서는 모터 로터 (43) 의 내주면에 가이드 부재 (44) 의 외주면이 압접되어 있다. 또한, 가이드 부재 (44) 의 안쪽에는, 상기 구동축 (31) 이 삽입 통과되어 배치되어 있다. 구동축 (31) 은, 상기 베어링 (32) 에 의해서 하우징 (모터 하우징 (M) 및 축지지 부재 (23)) 에 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 구동축 (31) 의 주면 (31a) 과, 그 주면 (31a) 에 대향하는 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 의 사이에는 아주 약간의 클리어런스 (CL) 가 형성되어 있다. 그리고, 구동축 (31) 은, 가이드 부재 (44) 에 대하여 상대 회전 가능하게 지지되어 있다.

구동축 (31) 의 주면 (31a) 에는, 구동축 (31) 의 축방향을 따라 직선 모양으로 연장되는 키홈 (31b) 이 오목하게 형성되어 있다. 그리고, 이 키홈 (31b) 에는, 가늘고 긴 판 모양을 이루는 키 (45) 가 압입되어 있고, 키 (45) 는 구동축 (31) 에 일체화되어, 구동축 (31) 과 일체 회전 가능하게 되어 있다. 그리고, 키 (45) 에 있어서, 구동축 (31) 의 축방향을 따른 방향을 키 (45) 의 길이 방향으로 하고, 키 (45) 에 있어서, 구동축 (31) 의 회전 방향을 따른 두께를 키 (45) 의 폭으로 한다. 그리고, 상기 키홈 (31b) 에는, 키 (45) 의 길이 방향을 따른 일측부 (45a) 가 압입되어 있고, 이 압입 상태에서는, 키 (45) 의 길이 방향을 따른 타측부 (45b) 가 구동축 (31) 의 주면 (31a) 보다 가이드 부재 (44) 측을 향하여 돌출되어 있다. 또한, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 에 대향하는 구동축 (31) 의 주면 (31a) 으로, 가이드 부재 (44) 의 전후 양측과 대응하는 위치에는, 시일 수단으로서의 O 링 (46) 이 장착되어 있다. 그리고, 이 O 링 (46) 은, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 과, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 의 사이에 봉입된 윤활유가 전동 모터 (41) 밖으로 새는 것을 방지하고 있다.

도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 에 있어서, 상기 키 (45) 와 대향하는 위치에는, 그 키 (45) 의 타측부 (45b) 가 삽입되는 삽입홈 (47) 이 오목하게 형성되어 있다. 이 삽입홈 (47) 은, 구동축 (31) 의 회전 방향 (화살표 R 로 나타내는 모터 로터 (43) 의 회전 방향) 을 따라서 넓어지도록 개구 형성되어 있다. 그리고, 삽입홈 (47) 의 내면에 있어서, 상기 회전 방향을 따라 대향하는 한 쌍의 측면 (47A, 47B) 중, 한 쪽 측면 (47A) 은, 키 (45) 의 폭방향에 대향하는 한 쪽 측면 (45A) 에 맞닿고, 삽입홈 (47) 의 다른 쪽의 측면 (47B) 은, 키 (45) 의 다른 쪽의 측면 (45B) 에 맞닿도록 되어 있다. 또한, 삽입홈 (47) 의 개구폭은, 삽입홈 (47) 의 한 쪽 측면 (47A) 과 키 (45) 의 한 쪽 측면 (45A) 의 사이, 및 삽입홈 (47) 의 다른 쪽 측면 (47B) 과 키 (45) 의 다른 쪽 측면 (45B) 의 사이 중 적어도 어느 한 쪽의 사이에 틈이 형성되도록 설정되어 있다. 즉, 삽입홈 (47) 의 개구폭은, 키 (45) 의 폭보다 넓게 형성되어 있다.

그리고, 상기 삽입홈 (47) 에 있어서, 구동축 (31) 의 회전 방향을 따른 개구폭 (한 쪽 측면 (47A) 에서 다른 쪽 측면 (47B) 까지의 개구폭) 은, 키 (45) 가 삽입홈 (47) 내에 삽입된 상태에서, 모터 로터 (43) 가 회전각 2° 회전하는 것을 허용하는 값으로 설정되어 있다. 즉, 삽입홈 (47) 의 개구폭은, 예를 들어, 키 (45) 의 한 쪽 측면 (45A) 과 삽입홈 (47) 의 한 쪽 측면 (47A) 이 맞닿은 상태로부터 모터 로터 (43) 가 2° 회전하였을 때, 키 (45) 의 다른 쪽 측면 (45B) 과 삽입홈 (47) 의 다른 쪽 측면 (47B) 이 맞닿도록 설정되어 있다 (도 2 의 (b) 에서 각도 θ 가 2° 가 되도록 설정되어 있다). 바꿔 말하면, 키 (45) 의 다른 쪽 측면 (45B) 과 삽입홈 (47) 의 다른 쪽 측면 (47B) (내면) 이 맞닿지 않은 상태로부터, 모터 로터 (43) 가 2° 회전하였을 때, 그 키 (45) 의 다른 쪽 측면 (45B) 과 삽입홈 (47) 의 다른 쪽 측면 (47B) 이 맞닿도록 설정되어 있다. 그리고, 삽입홈 (47) 의 개구폭은, 삽입홈 (47) 내에 키 (45) 가 삽입된 상태에서 모터 로터 (43) 가 2° 회전 가능하도록 하였지만, 개구폭은, 키 (45) 의 두께나 구동축 (31) 의 직경에 의존하여 임의로 변경해도 된다. 즉, 모터 로터 (43) 의 회전에 따라, 삽입홈 (47) 의 측면 (47A, 47B) 을 키 (45) 의 45A, 45B 에 충돌시켰을 때, 구동축 (31) 에 소요의 충격 토크를 발생시키는 것이 가능하면 개구폭은 임의로 설정해도 된다. 또, 도 2 의 (b) 에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서 각도 θ 를 과장하여 그리고 있다.

그리고, 상기 소요의 충격 토크란, 그 소요의 충격 토크에 의해서 구동축 (31) 을 회전시키고, 그 구동축 (31) 의 회전에 따라, 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 에 빙결된 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 으로부터 떼어내는 것을 용이하게 하는 토크이다. 그리고, 삽입홈 (47) 의 개구폭이 지나치게 좁으면, 상기 충격 토크가 작아져, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 으로부터 떼어내기가 곤란해져 바람직하지 못하기 때문에, 모터 로터 (43) 를 2° 회전 가능하게 하는 개구폭을 필요로 한다. 한편, 삽입홈 (47) 의 개구폭을 넓힐수록, 상기 충격 토크는 커지지만, 충격 토크가 지나치게 크면 키 (45) 나 삽입홈 (47) 의 측면 (47A, 47B) 이 손상을 받을 염려가 있기 때문에, 모터 로터 (43) 를 그 회전각이 최대 30° 회전 가능하게 하는 개구폭 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 삽입홈 (47) 내에는 상기 윤활유가 봉입되어 있고, 그 윤활유에 의해서 삽입홈 (47) 과 키 (45) 의 윤활상태가 양호하게 되어 있다. 또한, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 은, 연마 가공되어 있고, 그 가이드 부재 (44) 가 압입되게 되는 모터 로터 (43) 의 내주면보다도 평활화되어 있다. 즉, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 에서의 마찰 계수는, 모터 로터 (43) 의 내주면에서의 마찰 계수보다 작게 되어 있다.

그런데, 연료 전지 시스템 (10) 이 운전 상태에 있고, 상기 구성의 전동 루트식 펌프 (17) 가 운전 상태에 있을 때에는, 연료 전지 (11) 에서 생성된 물을 포함하는 수소 오프 가스는, 관로 (19) 를 사이에 두고 흡입구에서 로터실 (24) 내로 흡입된다. 로터실 (24) 내의 물은, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 의 전후 양단면과 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 사이의 빈틈이나, 내벽면 (H), 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 의 주면에 부착한다. 그리고, 저온 환경하에서는, 상기 물이 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 이나, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 의 벽면에 결로한다. 또한, 영하에서 연료 전지 시스템 (10) 이 운전 상태로부터 정지되어, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 가 정지했을 때, 로터실 (24) 내의 물이 동결하고, 그 동결에 의해 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 의 전후 양단면과 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 이 빙결하여 서로 고착된 상태가 된다.

상기 고착상태에 있어서의 연료 전지 시스템 (10) 의 운전 재개시, 전동 루 트식 펌프 (17) 를 기동시킬 때는, 전동 모터 (41) 에 있어서, 외부 전원으로부터 스테이터 코일 (42a) 에 전류를 흘려, 스테이터 코일 (42a) 와 모터 로터 (43) 사이의 전자 유도 작용에 의해서 모터 로터 (43) 를 회전시킨다. 또, 도 2 의 (b) 의 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 전동 모터 (41) 를 기동하기 전의 상태에서는, 삽입홈 (47) 의 측면 (47B) 이 키 (45) 의 측면 (45B) 에 맞닿아 있는 것으로 한다 (삽입홈 (47) 의 측면 (47A) 이 키 (45) 의 측면 (45A) 에 맞닿지 않은 상태). 그리고, 모터 로터 (43) 가 회전하면, 모터 로터 (43) 에 있어서의 삽입홈 (47) 의 측면 (47A) 이 키 (45) 를 향하여 이동하여, 도 2 의 (b) 의 실선으로 나타내는 바와 같이, 그 측면 (47A) 이 키 (45) 의 측면 (45A) 에 충돌한다. 그러면, 그 충돌에 따라, 키 (45) 에는 충격 토크가 발생하고, 그 키 (45) 에 일체 회전 가능하게 된 구동축 (31) 에도 그 충격 토크가 발생하여, 이 충격 토크에 의해서 구동축 (31) 이 회전한다. 상기 충격 토크는, 전동 모터 (41) 의 기동 토크에 회전 속도가 가해짐으로써 기동 토크보다도 커진다.

이 발생한 충격 토크는, 구동 기어 (37) 와 종동 기어 (38) 의 맞물림 연결을 통하여 종동축 (35), 나아가서는, 구동 로터 (39) 와 종동 로터 (40) 에 전달된다. 그리고, 상기 충격 토크에 의해서 구동 로터 (39) 와 종동 로터 (40) 는 회전한다. 그 결과, 구동 로터 (39) 의 전후 양단면, 및 종동 로터 (40) 의 전후 양단면과, 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 의 사이를 고착시킨 얼음이 파쇄되어, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 가 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 으로부터 떨어져 나옴과 함께, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 와 로터실 (24) 의 고착 상태가 해소된다. 그리고, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 가 로터실 (24) 로부터 떨어져 나온 후, 삽입홈 (47) 의 측면 (47A) 의 키 (45) 로의 맞닿음에 의해, 모터 로터 (43) 의 회전이 구동축 (31) 에 전달되어, 전동 루트식 펌프 (17) 가 운전된다.

상기 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 전동 모터 (41) 를 구동축 (31) 에 대하여 상대 회전 가능하게 구성하여, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 에 키 (45) 를 일체 회전 가능하게 형성함과 함께, 전동 모터 (41) 에 있어서의 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 에 키 (45) 가 삽입되는 삽입홈 (47) 을 형성하였다. 또한, 삽입홈 (47) 의 개구폭을 키 (45) 의 폭보다 넓혀, 모터 로터 (43) 가 회전각 2° 회전하면 삽입홈 (47) (측면 (47A, 47B)) 이 키 (45) (측면 (45A, 45B)) 에 충돌하도록 구성하였다. 그리고, 전동 모터 (41) 의 기동시, 삽입홈 (47) (측면 (47A, 47B)) 을 키 (45) 에 충돌시키는 것으로, 기동시에 발생하는 토크를 크게 한 충격 토크를 구동축 (31) 에 발생시키고, 그 충격 토크에 의해서 구동축 (31) 을 회전시킬 수 있다. 그리고, 충격 토크에 의해서 구동축 (31) 을 회전시키는 것으로, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 회전시켜, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 으로부터 떼어낼 수 있다.

따라서, 전동 루트식 펌프 (17) 의 기동시에는, 발생 토크를 크게 한 충격 토크에 의해서 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 로부터 떼어낼 수 있다. 즉, 전동 루트식 펌프 (17) 의 기동시에는, 그 전동 루트식 펌프 (17) 의 기동 토크에 더해, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 로부터 떼어내기 위한 토크를 추가로 발생시킬 필요가 없어진다. 따라서, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 가 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 에 빙결되어 있더라도, 신속하게 전동 루트식 펌프 (17) 를 기동할 수 있고, 이 기동을 신속하게 하기 위해서 대형 전동 모터 (41) 를 탑재할 필요가 없어져, 전동 루트식 펌프 (17) 의 대형화를 억제할 수 있다.

(2) 삽입홈 (47) 에는 윤활유가 봉입되고, 그 윤활유에 의해서 삽입홈 (47) 과 키 (45) 가 윤활되어 있다. 또한, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 과, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 의 사이에도 윤활유가 봉입되어, 양 주면 (31a, 44a) 이 윤활되어 있다. 그리고, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 에는 O 링 (46) 이 장착되고, 그 O 링 (46) 에 의해서 윤활유가 전동 모터 (41) 밖으로 새는 것을 방지하고 있다. 따라서, 전동 모터 (41) 와 구동축 (31) 사이에서의 눌어붙음을 방지하고, 또한, 삽입홈 (47) 과 키 (45) 의 눌어붙음을 방지하여, 전동 루트식 펌프 (17) 를 원활히 구동시킬 수 있다.

(3) 모터 로터 (43) 의 안쪽에는 가이드 부재 (44) 가 압입되고, 그 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 의 안쪽에 구동축 (31) 이 삽입 통과되고 있다. 그리고, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 은 연마 가공이 이루어져, 모터 로터 (43) 의 내주면에 비하여 마찰 계수가 낮게 되어 있다. 이 때문에, 예를 들어, 모터 로터 (43) 의 안쪽에 구동축 (31) 이 삽입 통과되어 있는 경우에 비하여, 구동축 (31) 과의 사이의 마찰 저항을 작게 할 수 있고, 삽입홈 (47) 의 키 (45) 로 의 충돌 속도가 쉽게 저하되는 것을 막을 수 있다. 그 결과, 충격 토크가 쉽게 감소하지 않도록 하여, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 으로부터 효과적으로 떼어낼 수 있다.

(4) 모터 로터 (43) 의 토크 전달을 위해 형성된 키 (45) 를 사용하고, 삽입홈 (47) 의 개구폭을 설정하는 것만으로, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 으로부터 떼어낼 수 있다. 즉, 간단한 구성으로, 전동 루트식 펌프 (17) 의 기동시에 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 으로부터 효과적으로 떼어낼 수 있다. 따라서, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 로터실 (24) 의 내벽면 (H) 으로부터 떼어내기 위해서, 전환 스위치, 제어부, 온도 센서 등을 형성하는 배경 기술에 비하여, 전동 루트식 펌프 (17) 의 체격을 콤팩트하게 할 수 있다.

(제 2 실시 형태)

다음으로, 본 발명의 수소 순환용 전동 펌프를 연료 전지 시스템에 있어서의 수소 순환용 펌프로서 사용되는 전동 루트식 펌프로 구체화한 제 2 실시 형태를 도 4 에 따라서 설명한다. 또, 이하에 설명하는 제 2 실시 형태에서는, 이미 설명한 제 1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이거나 하여, 그 중복되는 설명을 생략 또는 간략하게 한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 구동축 (31) 에 있어서, 그 축방향을 따른 가이드 부재 (44) (전동 모터 (41)) 의 전후 양단측에는 끝판 (50) 이 구동축 (31) 에 압입 고정되어 있다. 이 끝판 (50) 은 구동축 (31) 과 일체 회전 가능하게 되어 있다. 또한, 각 끝판 (50) 에 있어서, 가이드 부재 (44) 의 전후 양단면에 대향하는 면에는, 시일 수단으로서의 O 링 (51) 이 장착되어 있다. 그리고, 가이드 부재 (44) 의 전후 양단면과, 끝판 (50) 의 사이에 개재된 O 링 (51) 에 의해서, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 과 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 의 사이, 나아가서는, 키 (45) 와 삽입홈 (47) 의 사이에 봉입된 윤활유가 전동 모터 (41) 밖으로 새는 것이 방지되고 있다. 따라서, 전동 모터 (41) 와 구동축 (31) 사이의 눌어붙음을 방지하고, 또한, 삽입홈 (47) 과 키 (45) 의 눌어붙음을 방지하여, 전동 루트식 펌프 (17) 를 원활히 구동시킬 수 있다.

(제 3 실시 형태)

다음으로, 본 발명의 수소 순환용 전동 펌프를 연료 전지 시스템에 있어서의 수소 순환용 펌프로서 사용되는 전동 루트식 펌프로 구체화한 제 3 실시 형태를 도 5 에 따라서 설명한다. 그리고, 이하에 설명하는 제 3 실시 형태에서는, 이미 설명한 제 1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이거나 하여, 그 중복되는 설명을 생략 또는 간략히 한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 에는 원환 모양을 이루는 드라이 베어링 (60) 이 장착되어 있다. 이 드라이 베어링 (60) 은, 금속 재료보다 마찰 계수가 작은 고체 윤활재 (예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아세탈, 폴리아미드) 에 의해서 형성되어 있다. 그리고, 드라이 베어링 (60) 은 가이드 부재 (44) 와 일체 회전 가능함과 함께, 그 드라이 베어링 (60) 의 내주면 (60a) 에 의해서 구동축 (31) 의 주면 (31a) 을 회전 가능하게 지 지하고 있다. 즉, 드라이 베어링 (60) 의 내주면 (60a) 과, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 에 의해서 미끄럼 베어링이 구성되며, 드라이 베어링 (60) 은 구동축 (31) 의 주면 (31a) 과 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 의 사이에 개재되는 베어링 수단을 구성하고 있다. 그리고, 드라이 베어링 (60) 에 의해서, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 과 드라이 베어링 (60) 의 내주면 (60a) 사이의 슬라이딩 저항이 저감되어, 구동축 (31) 이 원활히 회전하도록 되어 있다.

즉, 구동축 (31) 은, 그 주면 (31a) 과 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 이 직접 슬라이딩하여 회전하는 것이 아니고, 드라이 베어링 (60) 을 사이에 두고 회전한다. 그리고, 드라이 베어링 (60) 의 슬라이딩성에 의해서, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 의 눌어붙음을 방지하면서, 원활히 회전시킬 수 있고, 전동 모터 (41) 의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또, 삽입홈 (47) 에 윤활유를 주입한 구성으로 해도 되며, 이 경우에는 드라이 베어링 (60) 에 의해서 삽입홈 (47) 의 윤활유가 전동 모터 (41) 밖으로 새는 것을 방지하고 있다.

(제 4 실시 형태)

다음으로, 본 발명의 수소 순환용 전동 펌프를 연료 전지 시스템에 있어서의 수소 순환용 펌프로서 사용되는 전동 루트식 펌프로 구체화한 제 4 실시 형태를 도 6 에 따라서 설명한다. 그리고, 이하에 설명하는 제 4 실시 형태에서는, 이미 설명한 제 1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이거나 하여, 그 중복되는 설명을 생략 또는 간략히 한다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 과 구동축 (31) 의 주면 (31a) 사이에는 베어링 수단으로서의 레이디얼 베어링 (61) 이 장착되어 있다. 그리고, 레이디얼 베어링 (61) 에 의해서, 구동축 (31) 이 가이드 부재 (44) (모터 로터 (43)) 에 대하여 상대 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 레이디얼 베어링 (61) 은 그리스 (윤활유) 봉입 타입이고, 레이디얼 베어링 (61) 에 봉입된 그리스에 의해서 레이디얼 베어링 (61) 의 윤활이 유지되어, 구동축 (31) 이 원활히 회전하게 되어 있다.

(제 5 실시 형태)

다음으로, 본 발명의 수소 순환용 전동 펌프를 연료 전지 시스템에 있어서의 수소 순환용 펌프로서 사용되는 전동 루트식 펌프로 구체화한 제 5 실시 형태를 도 7 에 따라서 설명한다. 그리고, 이하에 설명하는 제 5 실시 형태에서는, 이미 설명한 제 1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙이거나 하여, 그 중복되는 설명을 생략 또는 간략히 한다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 과 구동축 (31) 의 주면 (31a) 사이에는, 시일 수단으로서의 축봉 장치 (63) 가 개재되어 있다. 그리고, 축봉 장치 (63) 에 의해서, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 과 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 의 사이에 봉입된 윤활유가 전동 모터 (41) 밖으로 새는 것이 방지되고 있다.

또한, 각 실시 형태는 아래와 같이 변경해도 된다.

○ 각 실시 형태에 있어서, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 에 삽입홈 (47) 을 형성하고, 가이드 부재 (44) 의 내주면 (44a) 에 키 (45) 의 일측부 (45a) 를 압입 하며, 삽입홈 (47) 내에 키 (45) 의 타측부 (45b) 를 삽입하는 구성으로 해도 된다. 그리고, 모터 로터 (43) 의 회전에 따라 키 (45) 를 이동시켜, 키 (45) 의 측면 (45A, 45B) 을 삽입홈 (47) 의 측면 (47A, 47B) 에 충돌시키는 구성으로 해도 된다.

○ 각 실시 형태에 있어서, 키 (45) 와 삽입홈 (47) 이 맞닿을 때까지 전동 모터 (41) 가 회전하는 각도를, 전동 모터 (41) 에 있어서의 스테이터 코일 (42a) 의 개수로 360° 를 나누어 얻어지는 값과 동일하게 하고, 상기 얻어지는 각도를 삽입홈 (47) 의 개구폭으로 해도 된다. 이와 같이 구성하면, 전동 모터 (41) 로의 한번의 통전에 의해서 모터 로터 (43) 가 회전하는 각도 만큼 모터 로터 (43) 를 이동시키는 것으로, 키 (45) 와 삽입홈 (47) 을 충돌시킬 수 있고, 전동 모터 (41) 의 제어성을 양호하게 할 수 있다.

○ 각 실시 형태에 있어서, 가이드 부재 (44) 를 삭제하고, 모터 로터 (43) 의 안쪽에 구동축 (31) 을 직접 삽입 통과시켜, 모터 로터 (43) 에 대하여 구동축 (31) 을 상대 회전 가능하게 해도 된다. 이 경우, 모터 로터 (43) 의 내주면이, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 에 대향하는 전동 모터 (41) 의 주면을 구성하고 있다. 그리고, 구동축 (31) 의 주면 (31a) 및 모터 로터 (43) 의 내주면 중 어느 한 주면에 키 (45) 를 일체 회전 가능하게 형성하고, 다른 쪽의 주면에 삽입홈 (47) 을 형성해도 된다.

○ 각 실시 형태에 있어서, 코일로의 통전 및 비통전을 복수 회 반복하고, 모터 로터 (43) 를 정전 방향 및 역전 방향으로 반복 회전시켜, 삽입홈 (47) 의 측 면 (47A, 47B) 과, 키 (45) 의 측면 (45A, 45B) 을 반복 충돌시켜도 된다.

○ 각 실시 형태에 있어서, 삼엽 이상의 복엽 모양의 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 사용한 전동 루트식 펌프 (17) 로 해도 된다.

○ 각 실시 형태에 있어서, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 구동축 (31) 및 종동축 (35) 의 축방향으로 복수 개, 설치 고정한 다단식의 전동 루트식 펌프로 해도 된다.

○ 각 실시 형태에서는, 전동 펌프를, 구동 로터 (39) 및 종동 로터 (40) 를 회전체로 한 전동 루트식 펌프 (17) 로 구체화하였지만, 전동 펌프를, 스크류 로터를 회전체로 한 전동 스크류식 펌프로 구체화해도 된다.

○ 각 실시 형태에 있어서, 가이드 부재 (44) 는 모터 로터 (43) 의 안쪽에 압입 고정되어 있지만, 압입 고정에 한하지 않고 나사나 리벳에 의해 가이드 부재 (44) 를 모터 로터 (43) 에 고정해도 된다.

○ 각 실시 형태에 있어서, 삽입홈 (47) 의 측면 (47A, 47B) 과, 키 (45) 의 측면 (45A, 45B) 은 평면으로 형성되어, 평면끼리의 충돌에 의해 토크 전달을 하고 있지만, 어느 한 쪽을 구면 형상으로 해도 되고, 다른 쪽을 구면 형상에 따른 요면 형상으로 해도 된다.

본 발명에 의하면, 전동 모터의 대형화를 초래하는 일 없이 기동시의 발생 토크를 크게 하여, 회전체와 로터실이 동결에 의해서 붙어 있더라도 신속하게 기동할 수 있다.