JP2003028086A

JP2003028086A - うず電流型マグネットポンプ

Info

Publication number: JP2003028086A
Application number: JP2001214772A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Sano; 喜之佐野
Original assignee: Seikow Chemical Engr and Machinery Ltd
Current assignee: Seikow Chemical Engr and Machinery Ltd
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプの通常運転では、インペラーの前面中
心を、凹部と突起を係合させる単純構成の軸受けで簡単
に保持するだけで安定した運転を実現し、構造的にも高
効率のマグネットポンプを提供する。【解決手段】ポンプ室後壁３ａに設けた二重構造の内
外円筒キャン６の隙間６ａ内に、インペラー４の背面に
設けたローター５を挿入し、内外円筒キャン６の外側と
内側に永久磁石筒１０ａ、１０ｂを対向的に配し、これ
を一体的にモーター１２に連結したうず電流型マグネッ
トポンプにおいて、インペラー前面中心とこれに対応す
るポンプ室３の吸込み口３ｂ側の支承体９に、支持凹部
７と支持突起８を個別に設け、ポンプ運転時に流動する
薬液圧によってインペラー４に作用するスラスト力で支
持凹部７と支持突起８を係合させてインペラー４の回転
中心を一定に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、うず電流型マグネ
ット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
貫通しない構造で、腐食性流体を扱うのに好適するうず
電流型マグネットポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】うず電流型マグネットポンプとして、ポ
ンプケーシング前部に形成したポンプ室に、背面に円筒
状のローターを有するインペラーを配し、端部を閉塞し
た導水管をインペラー中央に設けた吸水孔に緩挿して支
持させ、ポンプ室後壁に設けた二重構造の内外円筒キャ
ンに形成した隙間内に前記ローターを挿入し、内外円筒
キャンの外側と内側に永久磁石筒を配し、これを一体的
に回動可能にモーターに連結してなる構成のものが提案
されている。

【０００３】このうず電流型マグネットポンプは、内外
円筒キャンの外側と内側に対向的に配した永久磁石筒に
よる磁界内にローターがあってマグネットカップリング
を形成し、モータの回転により両方の磁石筒が一緒に回
転して回転磁界ができると、ローターに誘導される電圧
の下でうず電流が流れ、この電流と磁束との間に電磁力
がはたらいてローターがインペラーと一体で磁石筒と同
じ方向に回転する。こうして、ローターが内外円筒キャ
ンの隙間内で回転すると、隙間内に充満する薬液が流動
してローターと内外円筒キャンとの間にくさび効果が表
れてローターとキャンとの隙間が小さくなることを防
ぎ、ローターを隙間内に浮上させて内外円筒キャンとの
接触や摺動を起こさない回転となり、これによってポン
プ室内のインペラーも導入管回りに非接触で回転してポ
ンプ作用を発揮するものである。（先行技術としては、
例えば、特開平８−２７７７９４号参照）。

【０００４】このようなうず電流型マグネットポンプ
は、インペラーを駆動する永久磁石筒が、ポンプ室後壁
の外にあってインペラー背面に設けたローターと磁気的
に結合されて回転駆動されるので、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構造
にできるため、回転軸が隔壁を貫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、液漏れのない
ノーメンテナンスポンプとして、腐食性の強い薬液の移
送等に好適する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記する構
成のうず電流型マグネットポンプでは、ポンプ運転時
に、ローターが挿入された内外円筒キャンの隙間内に充
満する薬液の流動により表れるくさび効果でローターを
内外円筒キャンの隙間内に浮上させ、また、このロータ
ーが内外円筒キャンの隙間内に浮上することによりロー
ターと一体とするインペラーも、ポンプケーシングに固
定された導入管回りに非接触で回転させるものである。

【０００６】しかし、通常のマグネットポンプの運転で
は、ポンプ自体の振動や薬液がポンプ内を流動する際に
圧力変化等が生じた時、また、ポンプの空運転時や空気
を吸い込んだりした時は、インペラー及びローター（回
転部）をがたつかせる原因になる。そこで、このようが
たつきが、上記する構成のマグネットポンプのインペラ
ー及びローターに生じると、インペラーやローターは最
接近する固定部に対してあちこちで接触したり、摺動し
たりするような触れ合いは避けられないものとなる。ま
た、このようなインペラーやローターが固定部に触れ合
う場所は、事前に外部から予測できたとしても、構造的
な防止対策は講じようもないものとなる。

【０００７】そこで、本発明の課題は、ポンプ運転時
に、ローターと内外円筒キャンの隙間内に充満する薬液
の流動により表れるくさび効果で、内外円筒キャンの隙
間内にローターを浮上させる作用と、ポンプの運転によ
ってポンプ室に吐出される薬液圧がインペラー主板背面
に作用して生じるスラスト力を巧みに利用し、インペラ
ー中心を単純構成の軸受けで簡単に保持するだけで安定
した運転を実現し、また、構造的にも高効率のマグネッ
トポンプを提供することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るマグネットポンプは、背面に円筒状の
ローターを有するインペラーをポンプ室に配し、ポンプ
室後壁に設けた二重構造の内外円筒キャン内に形成した
隙間にローターを挿入し、内外円筒キャンの外側と内側
に永久磁石筒を対向的に配し、これを一体的に回動可能
にモーターに連結したうず電流型マグネットポンプにお
いて、インペラーの前面中心とこれに対応するポンプ室
の吸込み口側の支承体に、支持凹部と支持突起を個別に
設け、ポンプの運転によってポンプ室に吐出される薬液
圧がインペラー主板背面に作用して生じるスラスト力で
支持凹部と支持突起を係合させ、インペラーの回転中心
を一定に保持することを特徴とする。

【０００９】このように構成された本発明のマグネット
ポンプによれば、ポンプ運転時には、インペラー前面側
で支持凹部と支持突起が係合してインペラーの回転中心
を一定に保持するのと同時に、インペラーと一体するロ
ーターは内外円筒キャンの隙間内に充満する薬液が流動
してローターと内外円筒キャンとの間にくさび効果が表
れてローターを浮上させる。この場合のくさび効果は、
インペラー前面で支持凹部と支持突起が係合する位置か
ら大きく離れたローターの後端周辺部で最も大きく発揮
されるので、ポンプ運転時に、ポンプ自体の振動やポン
プ内を流動する薬液の圧力変化等によりインペラー及び
ローターをがたつかせる原因が生じても、インペラーは
回転中心が安定し、振ら付きはローターの後端周辺部に
大きく表れるくさび効果によって抑制されて安定した回
転を実現する。また、ポンプ構造としては、インペラー
がポンプケーシングに最接近する部分の隙間、ローター
が挿入される内外円筒キャンの隙間寸法等を極力小さく
することが可能となるので、高効率のマグネットポンプ
が提供できる。

【００１０】また、マグネットポンプの運転に当たって
は、ポンプの空運転時や空気を吸い込むような時、また
は、キャビテーションの発生により逆方向のスラスト力
を発生することがある。そこで、インペラーの背面中心
とこれに対応するポンプ室後壁に、支持凹部と支持突起
を個別に設け、インペラーの後退動を支持凹部と支持突
起を係合させて規制し、かつ、インペラーの回転中心を
一時的に保持しての回転を可能にした構成にすると、一
時的にしても、インペラーに逆方向のスラスト力が作用
するような時は、インペラーが僅かに前後動するだけで
インペラーの回転中心を保持できるので、インペラー及
びローターのがたつき等が防止できて安定した回転を継
続できる。

【００１１】また、前記する支持凹部と支持突起は、イ
ンペラーが軸心方向に移動して係合するスラスト軸受け
を構成するが、この場合、支持凹部と支持突起は、加圧
的に係合して両者の軸心が合致するものであれば、特
に、構造的な制約はなく、簡単な構成のものが適用でき
る。具体的には、支持凹部に対し、支持突起を尖端構成
にしたピボット軸受けや、支持凹部と支持突起の係合面
を球面に形成した球面軸受けが適用できる。

【００１２】このような構成すると、インペラーの回転
中心を一定に保持する支持構成が簡単にでき、保守性に
も優れ、ポンプの運転時の支持部の潤滑も、取り扱い薬
液による自給式潤滑によって潤滑性能を向上できる。

【００１３】

【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。

【００１４】図１は本発明の実施の形態を示すマグネッ
トポンプの断面図である。

【００１５】図１において、ブラケット１の前部にフロ
ントケーシング２を取着してポンプ室３を形成し、ポン
プ室内にインペラー４を配している。インペラー４は、
背面に円筒状のローター５を有し、このローター５をポ
ンプ室後壁３ａに設けた二重構造の内外円筒キャン６に
形成した隙間６ａ内に挿入している。

【００１６】インペラー４は、その前面中心に支持凹部
７を設け、この支持凹部７に対応してポンプ室３の吸込
み口３ｂ側に設けた支承体９に支持突起８を設け、ま
た、インペラー前面の支持凹部７に背向してインペラー
４の背面中心に支持凹部７ａを設け、この支持凹部７ａ
に対応してポンプ室後壁３ａに支持突起８ａを設けてい
る。こうしてインペラー４は、軸心方向に僅かな移動を
許容し、インペラー前面における支持凹部７と支持突起
８の係合と、インペラー背面における支持凹部７ａと支
持突起８ａの係合を選択的に行えるようにして前進動を
規制している。

【００１７】また、実施の形態では、支持凹部７，７ａ
に対し、支持突起８，８ａを尖端構成とするピボット軸
受けを構成しているが、支持凹部と支持突起の係合面を
球面に形成した球面軸受けであってもよい。

【００１８】前記内外円筒キャン６の外側と内側に永久
磁石筒１０ａ，１０ｂを対向的に配し、これを支持部材
１１に取着し、この支持部材１１を回動可能にモータ軸
１２ａを介してモーター１２に連結している。

【００１９】上記構成において、本発明に係るうず電流
型マグネットポンプによる薬液の移送では、モータ１２
の起動によって対向的に配した永久磁石筒１０ａ，１０
ｂが内外円筒キャン６回りに回転すると、回転磁界がで
きる。この回転磁界内にあってローター５には、誘導さ
れる電圧の下でうず電流が流れ、この電流と磁束との間
に電磁力がはたらいてローター５は回転磁界と同じ方向
にインペラー４と一体に回転する。こうして、内外円筒
キャン６の隙間６ａ内にあってローター５が回転する
と、隙間６ａ内に充満する薬液が流動してくさび効果が
表れてローター５は内外円筒キャン６との接触のない状
態で隙間６ａ内に浮上しての回転となる。一方、インペ
ラー４の回転により吸込み口３ｂからインペラー４向け
に吸い込まれる薬液は、インペラー４で径方向に加圧さ
れてインペラー４外周からポンプ室３に吐出されて吐出
口３ｃからポンプ外に吐出される。この時のインペラー
４からポンプ室３に吐出された薬液圧がインペラー主板
背面に作用して生じるスラスト力でインペラー４は前面
側に押されて支持凹部７と支持突起８が係合してインペ
ラー４の回転中心を一定に保持する。

【００２０】こうしてインペラー４の前面中心が一種の
ピボット軸受けによって支持されるとともに、ローター
５は内外円筒キャン６の隙間６ａ内で薬液の流動によっ
て表れるくさび効果で浮上するので、実用面からポンプ
運転時に生じる振動等に左右されることなく安定した回
転を実現する。

【００２１】また、ポンプ運転中にインペラー４に逆方
向のスラスト力が作用するような時は、図２に示すよう
に、インペラー４は僅かに後退してインペラー背面にお
いて支持凹部７ａと支持突起８ａが係合してインペラー
４の回転中心を一定に保持するので、インペラー４の前
後動を規制してインペラー４及びローター５の不必要な
動きをなくし、固定部との触れ合いのない安定した回転
を継続する。

【００２２】

【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、ポンプの運転時には、ポンプ
室を流動する薬液圧がインペラー主板背面に作用して生
じるスラスト力でインペラー前面の支持凹部と支持突起
を係合させてインペラーの回転中心を一定に保持し、ま
た、インペラーと一体とするローターは、内外円筒キャ
ンの隙間内で薬液の流動によって表れるくさび効果で隙
間内に浮上させるので、回転部の支持構造を簡素化しな
がら安定した回転を実現し、保守性に優れたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すマグネットポンプの
断面図である。

【図２】インペラーに逆方向のスラスト力が作用した状
態を示すマグネットポンプの断面図である。

【符号の説明】

１ブラケット２フロントケーシング３ポンプ室３ａポンプ室後壁３ｂ吸込み口３ｃ吐出口４インペラー５ローター６内外円筒キャン６ａ隙間７、７ａ支持凹部８、８ａ支持突起９支承体１０ａ、１０ｂ永久磁石筒１１支持部材１２モータ１２ａモータ軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】背面に円筒状のローターを有するインペ
ラーをポンプ室に配し、ポンプ室後壁に設けた二重構造
の内外円筒キャン内に形成した隙間にローターを挿入
し、内外円筒キャンの外側と内側に永久磁石筒を対向的
に配し、これを一体的に回動可能にモーターに連結した
うず電流型マグネットポンプにおいて、インペラーの前
面中心とこれに対応するポンプ室の吸込み口側の支承体
に、支持凹部と支持突起を個別に設け、ポンプの運転に
よってポンプ室に吐出される薬液圧がインペラー主板背
面に作用して生じるスラスト力で支持凹部と支持突起を
係合させ、インペラーの回転中心を一定に保持すること
を特徴とするうず電流型マグネットポンプ。
【請求項２】インペラーの背面中心とこれに対応する
ポンプ室後壁に、支持凹部と支持突起を個別に設け、イ
ンペラーの後退動を支持凹部と支持突起を係合させて規
制し、かつ、インペラーの回転中心を一時的に保持して
の回転を可能にしたことを特徴とする請求項１記載のう
ず電流型マグネットポンプ。
【請求項３】支持凹部と支持突起がピボット軸受けを
構成することを特徴とする請求項１又は２記載のうず電
流型マグネットポンプ。
【請求項４】支持凹部と支持突起が球面軸受けを構成
することを特徴とする請求項１又は２記載のうず電流型
マグネットポンプ。