JP2995175B2 - マグネットポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネットポンプ
に関するものであり、さらに詳しくは、腐食性流体を扱
うのに好適するマグネットカップリングを適用したマグ
ネットポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】横軸型のマグネットポンプとして、図４
に示すように、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、ブラケット１に取
着した椀状の隔壁４内に設けた主軸５に、すべり軸受け
６を介して回転部７を回転支持し、この回転部７は、ポ
ンプ室３内にあってその前部にインペラー８を装着し、
隔壁４内にあって後部にインナーマグネット９を装着し
てなり、このインナーマグネット９に対応して隔壁４外
にアウターマグネット１０を配装して磁気的に結合して
同期回動するマグネットカップリングを構成し、アウタ
ーマグネット１０をモータ等の回動駆動源１１に連結し
た構成のものが提案されている。

【０００３】このように、マグネットカップリングを適
用したマグネットポンプは、インペラー８を駆動する従
動側のインナーマグネット９が、ポンプ室３外の駆動側
のアウターマグネット１０と隔壁４を隔てて磁気的に回
転駆動され、主軸５は隔壁４を貫通しない構造にできる
ため、軸が隔壁４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、マグネットポンプは液漏
洩のないノーメンテナンスポンプとして、腐食性の強い
薬液の移送等に多用されている。

【０００４】そして、このような構成のマグネットポン
プによる薬液の移送では、薬液は、吸込み口１２からイ
ンペラー８中心部に向け吸入され、インペラー８で径方
向に加圧してインペラー８外周に対応してケーシングに
設けた吐出口１３から吐出される。このため、インペラ
ー８を含む回転部７には吸込み口１２方向（前向け）に
推力が発生し、この推力はインペラー背面側で主軸５に
設けたスラストベアリング１４にすべり軸受け６の前端
面を当接させて受けられ、また、回転部７の荷重は、す
べり軸受け６を介して主軸５で受けられるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記する従来のマグネ
ットポンプのように、ストレート径をなす主軸に、すべ
り軸受けを介して回転部を支持させ、これにポンプ運転
時に発生する推力を受けるスラストベアリングを組み合
わせた構造からすると、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
逆方向の推力を発生するような時も、すべり軸受けと主
軸の摺接関係は変化がなく、推力が変化する度にすべり
軸受けが主軸上を前後方向（軸方向）に摺動して回転部
のがたつきの原因になる。また、すべり軸受けが主軸上
を摺動してすべり軸受け端部がスラストベアリングに当
接する時の衝突はスラストベアリングの寿命に影響す
る。

【０００６】そこで、本発明の課題は、ポンプの通常運
転時には、すべり軸受けと主軸の両方のテーパ摺動面を
摺接回転させて軸方向荷重と径方向荷重を共通のテーパ
摺動面で受けさせることにより、回転部のがたつきをな
くするとともに、スラストベアリングの寿命を改善した
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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、前部にインペ
ラーを装着し、後部にインナーマグネットを装着し、中
間部をすべり軸受けを介して主軸に回転支持した回転部
を備えたマグネットポンプにおいて、前記すべり軸受け
と主軸にテーパ摺動面を形成し、また、すべり軸受けに
近接してその前後に補助軸受けを設け、ポンプの通常運
転時に発生する推力の下ですべり軸受けと主軸のテーパ
摺動面を摺接回転させ、無推力又は逆方向の推力発生時
に、回転部の後退移動で両テーパ摺動面を離間させ、す
べり軸受けと主軸の軸心が僅かに上下にずれてすべり軸
受けのテーパ摺動面前後で補助軸受けが主軸のストレー
ト径軸部に当接して回転部を支持することを特徴とす
る。

【０００８】ここで、主軸がケーシング側に固定される
場合のテーパ摺動面の傾斜方向としては、インペラー側
を径大にする。また、補助軸受けは、すべり軸受け端部
と若干の間隔を採って設けられ、すべり軸受けの前側に
設ける補助軸受けは、主軸のテーパ摺動面の前部に連続
する径大ストレート径軸部に対応させ、すべり軸受けの
後側に設ける補助軸受けは、主軸のテーパ摺動面の後部
に連続する径小ストレート径軸部に対応させる。

【０００９】このように構成すると、ポンプの通常運転
時に、インペラーを含む回転部に対して吸込み口方向
（前向け）に発生する推力により、回転部が前進移動し
てすべり軸受けのテーパ摺動面が主軸のテーパ摺動面に
摺接回転する。こうして、軸方向荷重と径方向荷重は共
通のテーパ摺動面で受けられるようになり、回転部は位
置的に安定してがたつきなく回転する。

【００１０】ポンプの運転が停止して推力が消失した
り、運転中の空運転、空気の吸い込み、または、キャビ
テーションの発生により逆方向の推力を発生したりする
時は、回転部は後退移動する。ここで、すべり軸受けの
テーパ摺動面は主軸のテーパ摺動面を後方に摺動し、回
転部は補助軸受けで支持される。回転部が後退移動する
と、主軸とは軸心が僅かに上下にずれて補助軸受けが主
軸のストレート径軸部に当接して支持され、すべり軸受
けのテーパ摺動面は主軸のテーパ摺動面から離れて極小
隙間が形成される。この状態における回転部の回転は、
主軸に対し、補助軸受けを介しての回転となり、テーパ
摺動面には回転負担の掛からない回転になる。なお、回
転部が補助軸受けを介して回転するのは、ポンプの通常
運転時とは異なり、補助軸受けに掛かる負担が軽く、時
間的にも一時的なものである。

【００１１】また、すべり軸受け前後に設けた補助軸受
けによる回転部の支持は、ポンプ容量又は回転部の重量
等に関係なく、回転部の支持がバランスよく確実にでき
る。また、回転部の後退移動で、すべり軸受けのテーパ
摺動面が主軸のテーパ摺動面から離れ、両テーパ摺動面
間に極小隙間を形成する位置を回転部の後退移動終点に
設定することにより、回転部の前後移動量を最小にする
ことができる。

【００１２】

【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。

【００１３】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。

【００１４】なお、以下の各図において、上述の図４と
共通、若しくは対等部分については、同一符号を付けて
説明する。

【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、ブラ
ケット１に取着した椀状の隔壁４内に主軸５を設け、こ
の主軸５に、すべり軸受け６を介して回転部７を回転支
持している。この回転部７は、ポンプ室３内にあってそ
の前部にインペラー８を装着し、隔壁４内にあって後部
にインナーマグネット９を装着したもので、このインナ
ーマグネット９に対応して隔壁４外にアウターマグネッ
ト１０を配装し、このアウターマグネット１０をモータ
等の回動駆動源１１に連結している。なお、このような
マグネットポンプの基本構成は、従来の横軸型のマグネ
ットポンプとして公知のものである。

【００１６】本発明の実施の形態においては、前記のす
べり軸受け６と主軸５に、インペラー側（前側）を径大
にしたテーパ摺動面１５，１６を形成している。

【００１７】また、すべり軸受け６の前後両側に、すべ
り軸受け６に近接して若干の間隔を採って回転部７が後
退移動した時に回転部７を支持する補助軸受け１７を設
け、その前側の補助軸受け１７を、主軸前部でテーパ摺
動面１５に連続する径大ストレート径軸部１５ａに対応
させ、後側の補助軸受け１７を、主軸後部でテーパ摺動
面１５に連続する径小ストレート径軸部１５ｂに対応さ
せている。

【００１８】また、後側の補助軸受け１７に対応して主
軸５側に回転部７の後退移動を制限するストッパー１８
を設けている。また、すべり軸受け６のテーパ摺動面１
６に、ポンピング潤滑溝１９を母線方向に設けている。
また、前記するインナーマグネット９と、このインナー
マグネット９に対応するアウターマグネット１０の配装
位置関係としては、両者間の磁力が回転部７を後退方向
に恒常的に作用するように配装し、ポンプの通常運転時
には、この磁力によりすべり軸受け６と主軸５のテーパ
摺動面１５，１６のしまり嵌め傾向を緩和するように作
用させ、無推力又は後ろ向き推力発生時のように、回転
部が後退移動する時は、この磁力により後側の補助軸受
け１７をストッパー１８を当接させて回転部７を後退位
置に落ち着かせるようにしている。

【００１９】上記構成において、ポンプの通常運転時に
は、図２に示すように、インペラー８を含む回転部７に
発生する前向きの推力の下で、すべり軸受け６と主軸５
に形成したテーパ摺動面１５，１６を摺接回転させる。
ここで、軸方向荷重と径方向荷重は共通のテーパ摺動面
１５，１６で受けられ、推力の大きな変動がない限りは
回転部７は位置的に安定してがたつきなく回転する。ま
た、摺接回転するすべり軸受け６と主軸５のテーパ摺動
面１５，１６には、すべり軸受け６のテーパ摺動面１６
に設けたポンピング潤滑溝１９を介して回転部背部側か
らその前部側へ薬液が流通し、薬液による自給式潤滑が
行われる。

【００２０】ポンプの運転が停止して推力が消失（無推
力）したり、キャビテーションの発生により逆方向の推
力を発生したりする時は、図３に示すように、回転部７
が後退移動して後側の補助軸受け１７がストッパー１８
に当接して回転部７の後退を規制する。この時に回転部
７と主軸５の軸心が僅かに上下にずれ、すべり軸受け６
のテーパ摺動面１６が主軸５のテーパ摺動面１５から離
れ、両テーパ摺動面間に極小隙間を形成し、補助軸受け
１７が主軸５のテーパ摺動面１５の前後でストレート径
軸部１５ａ，１５ｂに当接して回転部７は支持される。
なお、この状態での回転部７の回転は、主軸５に対し、
補助軸受け１７を介しての回転となり、テーパ摺動面１
５，１６には回転負担の掛からない回転になる。

【００２１】

【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、ポンプの通常運転時には、す
べり軸受けと主軸に設けたテーパ摺動面を摺接回転さ
せ、軸方向荷重と径方向荷重を共通のテーパ摺動面で受
けさせるから、回転部のがたつきをなくするとともに、
スラストベアリングの寿命も改善できる。

【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】本発明の実施の形態における動作態様を説明す
るためのマグネットポンプ要部の断面図である。

【図３】本発明の実施の形態における動作態様を説明す
るためのマグネットポンプ要部の断面図である。

【図４】従来の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 ４ 隔壁 ５ 主軸 ６ すべり軸受け ７ 回転部 ８ インペラー ９ インナーマグネット １０ アウターマグネット １１ 回動駆動源 １２ 吸込み口 １３ 吐出口 １４ スラストベアリング １５ テーパ摺動面 １５ａ 径大ストレート径軸部 １５ｂ 径小ストレート径軸部 １６ テーパ摺動面 １７ 補助軸受け １８ ストッパー １９ ポンピング潤滑溝

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前部にインペラーを装着し、後部にインナ
   ーマグネットを装着し、中間部をすべり軸受けを介して
   主軸に回転支持した回転部を備えたマグネットポンプに
   おいて、前記すべり軸受けと主軸にテーパ摺動面を形成
   し、また、すべり軸受けに近接してその前後に補助軸受
   けを設け、ポンプの通常運転時に発生する推力の下です
   べり軸受けと主軸のテーパ摺動面を摺接回転させ、無推
   力又は逆方向の推力発生時に、回転部の後退移動で両テ
   ーパ摺動面を離間させ、すべり軸受けと主軸の軸心が僅
   かに上下にずれてすべり軸受けのテーパ摺動面前後で補
   助軸受けが主軸のストレート径軸部に当接して回転部を
   支持することを特徴とするマグネットポンプ。