JP2004332567A - Magnet pump - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnet pump wherein the rotating slide of an impeller is stabilized for a long period by preventing the mixture of foreign matters in a fluid enter a bearing of the impeller and permitting small foreign matters, if mixed and enter there once, to be discharged and the bearing of the impeller to be well cooled and lubricated. <P>SOLUTION: The magnet pump comprises a pump housing A, a bulkhead body 5 connected to the pump housing A, the impeller shaft 6 consisting of a large-diameter shaft portion 6a and a small-diameter shaft portion 6b and supported by the bulk head body 5 and the pump housing A, and an impeller rotor B having a large inner diameter portion 9a and a small inner diameter portion 9b consisting of a bearing hole 9 and an impeller vane portion 11 turnably and slidably jounaled to the impeller shaft 6. A cavity fluid sump portion s is formed by the small-diameter shaft portion 6a of the impeller shaft 6 and the large inner diameter portion 9a of the bearing hole 9 of the impeller rotor B. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラの軸受内に流体内の異物が混入することを防止し、またさらに微小な異物が一旦,混入してもこれを排出することができ、インペラの軸受の冷却、潤滑を良好にすることができ、長期に亘ってインペラの回転摺動を安定させることができるマグネットポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
マグネットポンプの従動回転体にベアリングを装着して、前記従動回転体を支持するシャフトの軸方向に移動自在としたマグネットポンプが特許文献1(特開2001−165085)に開示されている。これは、インペラから吐出される圧力液が、従動回転体とリアケーシングとの間隙に導入され、シャフトとベアリングの間隙を通過して、インペラの中央部まで循環して、ベアリングとシャフトの摺動摩擦熱の冷却と潤滑を行っている。このベアリングの内面には、螺旋状あるいはスプライン状の流通溝が形成されていて、適当な量の圧力液を流通するようにしている。
【0003】
【特許請求文献1】
特開2001−165085
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
内燃機関の冷却装置としてマグネットポンプを使用する場合、冷却流路内には冷却液が充填されているので、従来技術のマグネットポンプとして挙げた空運転若しくは空気混入運転という問題は解消されている。しかし、冷却流路内を循環する冷却液には、長期に亘って使用していると次第に異物が混入してくるものであり、この異物がインペラとシャフト間に設けた軸受に侵入した場合、シャフトと軸受との摺動面が異物により磨耗し易くなり、円滑な回転作動が困難となるおそれがある。
【0005】
また、特許文献1は、ベアリングの内面の流通溝が形成され、シャフトとベアリングの間に圧力液を循環させる構造なので、ベアリング摺動箇所に圧力液内の異物も圧力液と共に容易に入ってくる。インペラから吐出される圧力液を、シャフトとベアリングの間に設けられたベアリングの内面の流通溝に通して循環させるので、ベアリング内に混入する異物も圧力液と共に容易に入ってくる。このとき、流通溝には、微小な異物のみならず、比較的大きな異物も入り込み易くなっており、そのためにベアリング内に異物が溜りやすくなる。
【0006】
このようなことからシャフトとベアリングとの回転や軸方向の摺動に支障をきたし、シャフトやベアリングが磨耗し易くなり円滑な回転作動が難しくなり、ポンプ耐久性を低下させるおそれがある。特に大きな異物によって生じる磨耗は、ポンプの寿命を極端に短くすることになる。本発明の目的は、上記のようにインペラを支持するインペラ軸とインペラ軸受部との間に異物が入り込むことを防止するとともに、たとえ小さな混入異物が入り込んでも、これらを迅速に排出し、且つその構造を極めて簡単にすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意,研究を重ねた結果、本発明を、ポンプハウジングと、隔壁体と、該隔壁体と前記ポンプハウジングとで支持され,且つ大径部と小径部とからなるインペラシャフトと、該インペラシャフトに回動且つ摺動自在に軸支され且つ大内径部と小内径部とを有する軸受部と羽根部とからなるインペラとからなり、前記インペラシャフトの小径部と、インペラの軸受部の大内径部とからなる空隙部が形成されてなるマグネットポンプとしたことにより、インペラを支持するインペラ軸とインペラ軸受部との間に異物が入り込むことを防止するとともに、たとえ小さな混入異物が入り込んでも、これらを迅速に排出し、且つその構造を極めて簡単にすることにより、上記課題を解決したものである。
【0008】
【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。まず、本発明の構成は、図1(A)に示すように、ポンプハウジングAと隔壁体5と、マグネットカップ体収納部16とから構成される。そのポンプハウジングAとマグネットカップ体収納部16とがボルト,ナット等の固着具にて接合され、さらに前記ポンプハウジングAとマグネットカップ体収納部16とにより構成される内室は、隔壁体5により仕切られる。
【0009】
そのポンプハウジングAは、図2に示すように、インペラ収納部1と吸入路2及び吐出路3とから構成されている。そのインペラ収納部1に前記隔壁体5が水密的に接合され、これらによって、インペラ回転体Bを収容することができる空隙が形成され、これがインペラ回転体Bのインナーマグネット部7が収容されるインペラ室となる。このインペラ室には、インペラ軸6を介してインペラ回転体Bが回動自在に収納される。
【0010】
その隔壁体5は、図2に示すように、カップ状部5aの隔壁底面部5aに隔壁側軸支部5bが形成されたものである。該隔壁側軸支部5bは、前記隔壁底面部5aに円周状の立上り部が形成されており、この隔壁側軸支部5bにインペラ軸6の軸方向の一端が軸支されている。なお、特に図示しないが、前記隔壁側軸支部5bは隔壁底面部5aの中心位置に凹み穴状として形成されるものであってもよい。
【0011】
ポンプハウジングAの吸入路2には、本体側軸支部4が形成されている。この本体側軸支部4は、前記隔壁体5がポンプハウジングAに接合されることにより、本体側軸支部4と,隔壁体5の隔壁側軸支部5bとがポンプハウジングAの内部において、共に同一の軸心となるように設定され、その軸心に対してインペラ軸6の軸心が一致するように軸方向両端が支持される。前記吸入路2は、前記インペラ軸6の適正設置状態における軸線すなわち、本体側軸支部4と隔壁側軸支部5bとのなす軸線に対して適宜の傾斜角度を有しており、約30°乃至約75°程度の傾斜となっている。
【0012】
インペラ軸6は、図2に示すように、大径軸部6a及び小径軸部6bとからなり、その大径軸部6aと小径軸部6bとの間には段部6cが形成される。該段部6cはインペラ軸6の軸方向に直交(ほぼ直交も含まれる)するほぼ平坦な面である。そのインペラ回転体Bは、図1(A),図2に示すように、インナーマグネット部7とインペラ羽根部11とから構成されており、インナーマグネット部7の回動中心箇所には、軸受部8が形成されている。
【0013】
該軸受部8は、図2に示すように、軸受孔9が形成され、該軸受孔9は、図2に示すように、大内径部9aと小内径部9bが形成されている。そして、前記インペラ回転体Bの軸受孔9がインペラ軸6に支持されるものであり、軸受孔9の大内径部9aが前記インペラ軸6の大径軸部6aにより軸支され、小内径部9bが前記小径軸部6bにより軸支される。前記軸受孔9において、大内径部9aと小内径部9bとの段差箇所を内径段差部9cと称する。
【0014】
そのインペラ回転体Bがインペラ軸6に軸支された状態では、前記大内径部9a,小径軸部6b,段部6c及び内径段差部9cにより囲まれた空隙部が生じるもので、この空隙部が流体溜り部sとなる。この流体溜り部sは、インペラ回転体Bがインペラ軸6の軸方向に沿って移動するときに、容積が増減する。すなわち、図5(A)に示すように、前記段部6cと内径段差部9cとが相互に離間するようにして、インペラ回転体Bがアウターマグネット15側に軸方向に移動すると、流体溜り部sの容積は増加する。また、図5(B)に示すように、インペラ回転体Bが吸入路2側に軸方向に沿って移動すると、その反対に段部6cと内径段差部9cとが相互に近接する方向にインペラ回転体Bが軸方向に移動すると、流体溜り部sの容積は減少する。
【0015】
また、インナーマグネット部7はインナーマグネット7aがインナーマグネットカバー部7bに装着されたものである。該インナーマグネットカバー部7bには、軸方向に隣接するようにしてインペラ羽根部11が連続形成されており、インナーマグネット部7の回動とともにインペラ羽根部11が回動する。該インペラ羽根部11は、複数の羽根片11a,11a,…を有し、さらに、この複数の羽根片11a,11a,…の先端に環状部12が形成され、該環状部12の先端に円筒状部13が連続的に形成されている。その円筒状部13が前記吸入路2のインペラ収納部1側端部に遊挿状態となって装着される。
【0016】
前記流体溜り部sは、インペラ回転体Bの停止時には、アウターマグネット15により隔壁体5側に位置しており、適宜の大きさの容積を有するものである。そのインペラ回転体Bの回転作動時に、図4(A),(B)に示すように、インペラ回転体Bは、吸入負圧によって吸入路2側へ移動して縮小する。ポンプ作動時又は回転数の変化などでポンプ圧力が変化するたびにインペラ回転体Bは、インペラ軸6の軸方向に移動するので、流体溜り部sは容積が減少したり又は容積が増加して大きさが変わる。なお、ポンプ作動停止時は、アウターマグネット15の磁力により初期位置に復帰し、その流体溜り部sの容積は増加する。この流体溜り部sには、インペラ回転体Bの軸受孔9とインペラ軸6との軸隙間から流体が導入されるものである。
【0017】
その流体溜り部sの流体は、インペラ回転体Bの軸受部8の軸受孔9とインペラ軸6との回転摺動部の摩擦熱の冷却と潤滑を行う。前記インペラ回転体Bが、ポンプ作動時や回転数の変化などのポンプ圧力変化に対して軸方向へ移動することから、前記軸受孔9とインペラ軸6からなる流体溜り部sの容積を縮小、拡大させ、その作動によって流体溜り部sの流体を積極に排出,吸入することができる。インペラ回転体Bには、吸入負圧とアウターマグネット15の磁力による作用力がかかり、その力の大きさにより変化して往復動させる力がかかるものである。このようにして、1回の起動,停止毎に流体溜り部sにその体積変化分の水を入れ替えることができる。また運転時にもポンプの回転速度に応じてスラスト方向の変位が起こり、軸受の潤滑を良好に保つことができる。
【0018】
その流体溜り部sへの流体が前記軸受孔9とインペラ軸6との間隙から導入される場合は、大きな異物の侵入は防止され、仮に微小な異物が侵入する場合でも、流体溜り部sの容積が変化する際に、流体溜り部sの外部に追い出される。このように、流体溜り部s内の流体は、インペラ回転体Bの軸方向移動によって、排出、吸入により入れ替えが行われるもので、その間隙に入り込んだ微小な異物が排出され、これらが堆積することはなく、ひいては異物が溜りやすくならないような構造となっている。
【0019】
そのインペラ軸6には、図2等に示すように、ストッパー部6dが形成されている。該ストッパー部6dは、前記インペラ回転体Bの軸受部8の軸方向端部と当接する部位である。このストッパー部6dと初期状態にあるインペラ回転体Bの軸端部との距離kは、前記流体溜り部sの最大容積時における最大長さsよりも小さく設定され、s>kとなる。
【0020】
そして、インペラ回転体Bが軸方向に移動してストッパー部6dと当接することで、流体溜り部sは段部6cと内径段差部9cとが、常時,最小間隔を維持し、最小隙間を確保することができる。また、アウターマグネット15位置に対してインペラ回転体B側のインナーマグネット部7の位置ズレが大きくなることを防止し、インナーマグネット部7がアウターマグネット15と相互に磁力が及ぶ範囲内に保持することができ、インペラ回転体Bがアウターマグネット15からの磁力回転伝達を良好に受けることができる。
【0021】
次に、インペラ回転体Bのインペラ羽根部11の先端を覆う環状部12が設けられている。該環状部12は、各羽根片11a,11a,…の先端に形成されたものであり、薄板の環状としたものである。さらに、その環状部12の内周端縁より円筒状部13が形成されている。円筒状部13は、前記吸入路2から流体をインペラへ導入する部位であり、吸入路2のインペラ収納部1側開口から突出して設けられている。その開口部は、フレアー状に形成されている。
【0022】
そのポンプハウジングAの吸入路2の開口周辺と前記環状部12及び、吸入路2の開口内周縁の外周との間には、小隙間が形成される。そして、前記円筒状部13から流体を効率良くインペラ収納部1に向かって導入し、その流体の一部は、インナーマグネット部7の後方から軸受孔9とインペラ軸6との隙間に入り込むようになっている。前記円筒状部13と吸入路2との隙間は、インペラの軸方向に対して一定となるように、円筒状部13の外径が設定されることで、正圧のインペラ収納部1から負圧の吸入路2への流体の還流を抑止し、性能低下を防ぐことができる。
【0023】
次に、前記マグネットカップ体収納部16は、ポンプハウジングAにボルト,ナット等の固着具にて接続してポンプハウジングAとともにポンプを構成するものである。マグネットカップ体収納部16の内部には、アウターマグネット15が回動自在に装着されている。具体的には、図1(A)に示すように、前記マグネットカップ体収納部16には、駆動軸17がベアリングを介してマグネットカップ体収納部16の内部と外部とに貫通するように装着され、その駆動軸17のマグネットカップ体収納部16の内部側でアウターマグネット15に連結されている。また前記駆動軸17のマグネットカップ体収納部16の外部側には、プーリ或いは図示しないチェーンスプロケット等を介して回転運動が伝達されるものである。
【0024】
次に本発明の実施形態における動作について説明する。まず、停止状態においては、図3(A),(B)及び図5(A)に示すように、インペラ回転体Bは、初期位置として隔壁体5側寄りにある。そのインペラ回転体Bがアウターマグネット15の回転伝達により回転を開始すると、まず、吸入負圧が発生して、図4(A),(B)及び図5(B)に示すように、インペラ回転体Bがインペラ軸6に沿って吸入路2側へ移動させられ、該インペラ回転体Bが前記ストッパー部6d側に移動する。
【0025】
そして、インペラ回転体Bの軸受部8の吸入路2側寄りの端部が前記ストッパー部6dに当接して流体溜り部sが最小容積の状態となりながら、最大容積時の流体溜り部sに貯留されていた流体は排出される。ここで、流体溜り部sは最小限の容積を有しており、この内部には流体が存在するので、インペラ回転体Bとインペラ軸6との間における軸受箇所の潤滑及び冷却が行われる。また、停止状態になるとインペラ回転体Bは、アウターマグネット15の磁力により元のアウターマグネット15側(初期位置)に移動し、流体溜り部sの容積は最大となり、流体溜り部sに流体が導入される。これは、運転時ポンプ突出圧の反力としてインペラ回転体Bに加わる推進力とアウターマグネット15の磁力による復元力のつり合いにより回転変化に応じて常時移動する。
【0026】
なお、前記アウターマグネット15の軸方向長さに対してインナーマグネット部7の軸方向長さを大きくすることによって、前記インペラ回転体Bが軸方向移動によって動いてもインナーマグネット部7が軸方向に固定状態にあるアウターマグネット15から大きく外れることはなく、相互に十分な磁力を及ぼし合い、常時,十分な磁力回転伝達を行うことができる。
【0027】
【発明の効果】
請求項1の発明は、ポンプハウジングAと、該ポンプハウジングAに接続する隔壁体5と、大径軸部6aと小径軸部6bとからなり前記隔壁体5と前記ポンプハウジングAとで支持されるインペラ軸6と、大内径部9aと小内径部9bとを有し前記インペラ軸6に回動且つ摺動自在に軸支される軸受孔9とインペラ羽根部11とからなるインペラ回転体Bとからなり、前記インペラ軸6の小径軸部6bと、インペラ回転体Bの軸受孔9の大内径部9aとからなる空隙の流体溜り部sが形成されてなるマグネットポンプとしたことにより、インペラ回転体Bとインペラ軸6との間に流体を導入しながら、インペラの軸受の冷却、潤滑を行い、且つ微小な異物が混入してもこれを排出することができ、長期に亘ってインペラの回転摺動を安定させることができる。
【0028】
上記効果を詳述すると、インペラ軸6は、大径軸部6aと小径軸部6bとからなり、インペラ回転体Bの軸受部9は、大内径部9aと小内径部9bとを有している。その軸受部9がインペラ軸6に軸支されるときには、前記小径軸部6bと大内径部9aとからなる空隙の流体溜り部sを形成する。この流体溜り部sは、インペラ回転体Bがインペラ軸6の軸方向に沿って両方向に移動自在である。そしてインペラ回転体Bが軸方向に移動するたびに、流体溜り部sの容積が増減するものである。
【0029】
これによって、ポンプが始動すると、ポンプ吸入負圧によりインペラ回転体Bは吸入路2側に移動し、流体溜り部sの容積が減少し、内部に溜まっている流体は、流体溜り部sからインペラ軸6の外部に排出される。またポンプが停止すると、アウターマグネット15の磁力によって、インペラ回転体Bが初期位置,すなわち隔壁体5内に戻ることになる。この際に流体溜り部sの容積が増加し流体が流体溜り部s内に吸い込まれるものであり、次の始動時には流体溜り部sに流体が十分溜まっている状態にできる。
【0030】
請求項2の発明は、請求項1において、前記インペラ軸6には、インペラ回転体Bが当接するストッパー部6dが形成され、軸受孔9の端部とストッパー部6dとの距離kは、最大容積状態における前記流体溜り部sの軸方向長さより小さくしてなるマグネットポンプとしたことにより、流体溜り部sは、常時,最小隙間を確保することができ、稼動時において流体溜り部sには流体が溜まっている状態にすることができる。
【0031】
すなわち、軸受孔9の端部とストッパー部6dとの距離kは、最大容積状態における前記流体溜り部sの軸方向長さより小さくしているので、軸受孔9の端部とストッパー部6dとが当接しても、流体溜り部sには、小さな容積でありながらも、流体を溜めておくおこができ、インペラ回転体Bが回転しているときに、流体による潤滑,冷却が行われるものである。また、アウターマグネット15位置に対して、インペラ回転体B側のインナーマグネット部7が大きく位置ズレすることがなく、相互に磁力が及ぶ範囲内に保持することができ、マグネットカップリングの磁力回転伝達を良好に保つことができる。
【0032】
請求項3の発明は、請求項1又は2において、前記インペラの羽根部の先端に形成された環状部12と、該環状部12内周から円筒状部13とが形成され、該円筒状部13は前記ポンプハウジングAの吸入路2に遊挿されてなるマグネットポンプとしたことにより、環状部12と円筒状部13を有するインペラが軸方向に移動し、且つ前記吸入路2の開口内周に対して円筒状部13が遊挿状態となり、これは吸入路2の開口内周と円筒状部13の外周とが連結状態となる。このため、円筒状部13は、吸入路2からの流体をインペラ羽根部11に導入する吸入導入路としての役目をなすこととなる。よって効率良くインペラへ流体を導入することができ、ひいては、ポンプ性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)は本発明の縦断側面図
(B)は本発明の要部縦断側面図
【図2】本発明の主要部材の分解断面図
【図3】(A)は本発明においてポンプが停止状態にある縦断側面図
(B)は(A)の要部拡大図
【図4】(A)は本発明においてポンプが稼動状態にある縦断側面図
(B)は(A)の要部拡大図
【図5】(A)は停止状態の要部拡大縦断側面図
(B)は稼動状態の要部拡大縦断側面図
【符号の説明】
A…ポンプハウジング
B…インペラ回転体
5…隔壁体
6…インペラ軸
6a…大径軸部
6b…小径軸部
6d…ストッパー部
9a…大内径部
9b…小内径部
s…流体溜り部
11…インペラ羽根部
12…環状部
13…円筒状部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention can prevent foreign matter in a fluid from being mixed into a bearing of an impeller, and can discharge even fine foreign matter once it has been mixed, thereby improving cooling and lubrication of the bearing of the impeller. The present invention relates to a magnet pump that can stably rotate and rotate an impeller for a long time.
[0002]
[Prior art]
Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-165085) discloses a magnet pump in which a bearing is mounted on a driven rotating body of a magnet pump so as to be movable in an axial direction of a shaft supporting the driven rotating body. This is because the pressure fluid discharged from the impeller is introduced into the gap between the driven rotor and the rear casing, passes through the gap between the shaft and the bearing, circulates to the center of the impeller, and causes the sliding friction between the bearing and the shaft. Cools and lubricates heat. A spiral or spline-shaped flow groove is formed on the inner surface of the bearing so that an appropriate amount of pressure fluid flows.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-165085
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When a magnet pump is used as a cooling device for an internal combustion engine, the cooling fluid is filled in the cooling passage, so that the problem of the idling operation or the aeration operation, which has been cited as the prior art magnet pump, is solved. However, the cooling liquid circulating in the cooling passage is gradually mixed with foreign substances when used for a long period of time, and when the foreign substances enter the bearing provided between the impeller and the shaft, The sliding surface between the shaft and the bearing is likely to be worn by foreign matter, which may make smooth rotation difficult.
[0005]
Further, in Patent Document 1, since a flow groove is formed on the inner surface of the bearing and the pressure liquid is circulated between the shaft and the bearing, foreign matter in the pressure liquid easily enters the bearing sliding portion together with the pressure liquid. . Since the pressure fluid discharged from the impeller is circulated through the flow groove on the inner surface of the bearing provided between the shaft and the bearing, foreign matter mixed in the bearing easily enters together with the pressure fluid. At this time, not only minute foreign matters but also relatively large foreign matters can easily enter the flow grooves, so that foreign matters easily accumulate in the bearing.
[0006]
For this reason, the rotation of the shaft and the bearing and the sliding in the axial direction are hindered, and the shaft and the bearing are easily worn, which makes it difficult to perform a smooth rotation operation, and may lower the durability of the pump. Wear, particularly caused by large foreign objects, will significantly shorten the life of the pump. An object of the present invention is to prevent foreign matter from entering between the impeller shaft supporting the impeller and the impeller bearing portion as described above, and even if small foreign matter enters, quickly discharge them, and The purpose is to make the structure extremely simple.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The inventor of the present invention has conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the present invention has found that the present invention provides a pump housing, a partition, and a large-diameter portion supported by the partition and the pump housing. An impeller shaft comprising a small-diameter portion, an impeller rotatably and slidably supported by the impeller shaft and having a large-diameter portion and a small-diameter portion, and an impeller comprising a blade. Prevents foreign matter from entering between the impeller shaft that supports the impeller and the impeller bearing by using a magnet pump with a gap formed by the small diameter portion of the impeller and the large inner diameter of the impeller bearing. In addition, even if small contaminants enter, these problems are solved by quickly discharging them and making the structure extremely simple.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 1A, the configuration of the present invention includes a pump housing A, a partition 5 and a magnet cup body storage 16. The pump housing A and the magnet cup body housing 16 are joined together by fasteners such as bolts and nuts, and the inner chamber formed by the pump housing A and the magnet cup body housing 16 is formed by a partition wall 5. Be partitioned.
[0009]
As shown in FIG. 2, the pump housing A includes an impeller housing 1, a suction passage 2 and a discharge passage 3. The partition body 5 is joined to the impeller housing portion 1 in a watertight manner, thereby forming a gap for accommodating the impeller rotating body B, and this is an impeller for accommodating the inner magnet portion 7 of the impeller rotating body B. Room. An impeller rotating body B is rotatably housed in the impeller chamber via an impeller shaft 6.
[0010]
As valvular wall 5, as shown in FIG. 2, in which the partition wall side bearing portions 5b are formed in the partition bottom portion 5a 1 of the cup-shaped portion 5a. Septum side bearing portions 5b, the partition wall bottom portion 5a 1 and the rising portion of the circumferential shape is formed in the axial end of the impeller shaft 6 is rotatably supported on the partition wall side pivot support 5b. Although not particularly shown, the partition wall-side bearing portions 5b may be one that is formed as a hole-shaped recess in the central position of the partition wall bottom portion 5a 1.
[0011]
The suction passage 2 of the pump housing A is formed with a body-side shaft support 4. The main-body-side supporting portion 4 is configured such that the main-body-side supporting portion 4 and the partition-side-side supporting portion 5b of the partition body 5 are the same inside the pump housing A by joining the partition 5 to the pump housing A. , And both ends in the axial direction are supported such that the axis of the impeller shaft 6 coincides with the axis. The suction passage 2 has an appropriate inclination angle with respect to the axis of the impeller shaft 6 in a properly installed state, that is, the axis formed by the main body side support 4 and the partition wall side support 5b. The inclination is about 75 °.
[0012]
2, the impeller shaft 6 includes a large-diameter shaft portion 6a and a small-diameter shaft portion 6b, and a step 6c is formed between the large-diameter shaft portion 6a and the small-diameter shaft portion 6b. The stepped portion 6c is a substantially flat surface orthogonal to (including substantially orthogonal to) the axial direction of the impeller shaft 6. As shown in FIGS. 1A and 2, the impeller rotating body B includes an inner magnet portion 7 and an impeller blade portion 11, and a bearing portion is provided at the center of rotation of the inner magnet portion 7. 8 are formed.
[0013]
The bearing portion 8 has a bearing hole 9 as shown in FIG. 2, and the bearing hole 9 has a large inner diameter portion 9a and a small inner diameter portion 9b as shown in FIG. The bearing hole 9 of the impeller rotor B is supported by the impeller shaft 6, and the large-diameter portion 9a of the bearing hole 9 is supported by the large-diameter shaft portion 6a of the impeller shaft 6, and the small-diameter portion 9b is supported by the small diameter shaft portion 6b. In the bearing hole 9, a step portion between the large inner diameter portion 9a and the small inner diameter portion 9b is referred to as an inner diameter step portion 9c.
[0014]
When the impeller rotor B is supported by the impeller shaft 6, a gap surrounded by the large-diameter portion 9a, the small-diameter shaft portion 6b, the step portion 6c, and the internal-diameter step 9c is formed. Becomes the fluid reservoir s. The volume of the fluid reservoir s increases and decreases when the impeller rotor B moves along the axial direction of the impeller shaft 6. That is, as shown in FIG. 5 (A), when the impeller rotor B moves in the axial direction toward the outer magnet 15 so that the step 6c and the inner diameter step 9c are separated from each other, the fluid accumulation section The volume of s increases. As shown in FIG. 5B, when the impeller rotating body B moves in the axial direction toward the suction passage 2, the stepped portion 6c and the inner diameter stepped portion 9c move in the direction in which the impeller comes closer to each other. When the rotating body B moves in the axial direction, the volume of the fluid reservoir s decreases.
[0015]
The inner magnet section 7 has an inner magnet 7a mounted on the inner magnet cover section 7b. An impeller blade 11 is continuously formed in the inner magnet cover 7b so as to be adjacent in the axial direction, and the impeller blade 11 rotates together with the rotation of the inner magnet 7. The impeller blade portion 11 has a plurality of blade pieces 11a, 11a,..., And further has an annular portion 12 formed at the tip of the plurality of blade pieces 11a, 11a,. The shape part 13 is formed continuously. The cylindrical portion 13 is attached to the end of the suction passage 2 on the side of the impeller housing 1 in a loosely inserted state.
[0016]
When the impeller rotor B is stopped, the fluid reservoir s is located on the partition body 5 side by the outer magnet 15 and has a volume of an appropriate size. When the impeller rotor B rotates, the impeller rotor B moves toward the suction passage 2 due to the suction negative pressure and contracts as shown in FIGS. Since the impeller rotor B moves in the axial direction of the impeller shaft 6 every time the pump pressure changes due to a pump operation or a change in the number of revolutions, the volume of the fluid reservoir s decreases or increases. The size changes. When the operation of the pump is stopped, it returns to the initial position by the magnetic force of the outer magnet 15, and the volume of the fluid reservoir s increases. Fluid is introduced into the fluid reservoir s from a shaft gap between the bearing hole 9 of the impeller rotor B and the impeller shaft 6.
[0017]
The fluid in the fluid reservoir s cools and lubricates the frictional heat of the rotary sliding portion between the bearing hole 9 of the bearing portion 8 of the impeller rotor B and the impeller shaft 6. Since the impeller rotor B moves in the axial direction in response to a pump pressure change such as a change in pump operation or a change in the number of revolutions, the volume of the fluid reservoir s formed by the bearing hole 9 and the impeller shaft 6 is reduced. By expanding the fluid, the fluid in the fluid reservoir s can be positively discharged and sucked by the operation. The impeller rotating body B is applied with an acting force due to the suction negative pressure and the magnetic force of the outer magnet 15, and a reciprocating force that varies depending on the magnitude of the applied force is applied. In this manner, the water corresponding to the volume change can be replaced in the fluid reservoir s every time the start and stop are performed. Also, during operation, displacement in the thrust direction occurs in accordance with the rotation speed of the pump, and the lubrication of the bearing can be kept good.
[0018]
When the fluid to the fluid reservoir s is introduced from the gap between the bearing hole 9 and the impeller shaft 6, the intrusion of large foreign matter is prevented, and even if minute foreign matter enters, the fluid reservoir s can be removed. When the volume changes, it is driven out of the fluid reservoir s. As described above, the fluid in the fluid reservoir s is exchanged by discharging and suctioning by the axial movement of the impeller rotating body B, and the minute foreign matter that has entered the gap is discharged and deposited. Therefore, the structure is such that foreign matters are not easily accumulated.
[0019]
A stopper 6d is formed on the impeller shaft 6, as shown in FIG. The stopper portion 6d is a portion that comes into contact with the axial end of the bearing portion 8 of the impeller rotor B. Distance k between the axial end portion of the impeller rotating member B in this stopper portion 6d and the initial state is set smaller than the maximum length s 1 at the maximum volume of the fluid reservoir unit s, the s 1> k .
[0020]
When the impeller rotating body B moves in the axial direction and comes into contact with the stopper 6d, the fluid reservoir s maintains the minimum gap between the step 6c and the inner diameter step 9c at all times to secure the minimum gap. can do. Further, it is possible to prevent the displacement of the inner magnet portion 7 on the impeller rotating body B side from becoming large with respect to the position of the outer magnet 15, and to keep the inner magnet portion 7 within a range where the outer magnet 15 and the outer magnet 15 mutually exert magnetic force. Therefore, the impeller rotor B can receive the magnetic force rotation transmission from the outer magnet 15 satisfactorily.
[0021]
Next, an annular portion 12 that covers the tip of the impeller blade portion 11 of the impeller rotating body B is provided. The annular portion 12 is formed at the tip of each of the blade pieces 11a, 11a,. Further, a cylindrical portion 13 is formed from the inner peripheral edge of the annular portion 12. The cylindrical portion 13 is a portion for introducing a fluid from the suction passage 2 to the impeller, and is provided so as to protrude from an opening of the suction passage 2 on the side of the impeller housing 1. The opening is formed in a flare shape.
[0022]
A small gap is formed between the periphery of the opening of the suction passage 2 of the pump housing A and the outer periphery of the annular portion 12 and the inner peripheral edge of the opening of the suction passage 2. Then, fluid is efficiently introduced from the cylindrical portion 13 toward the impeller housing portion 1, and a part of the fluid enters the gap between the bearing hole 9 and the impeller shaft 6 from behind the inner magnet portion 7. Has become. The outer diameter of the cylindrical portion 13 is set so that the gap between the cylindrical portion 13 and the suction passage 2 is constant in the axial direction of the impeller, so that the negative pressure from the impeller housing portion 1 at a positive pressure is reduced. It is possible to suppress the recirculation of the fluid to the suction path 2 of the pressure and prevent the performance from deteriorating.
[0023]
Next, the magnet cup body housing section 16 is connected to the pump housing A by a fixing tool such as a bolt or a nut to constitute a pump together with the pump housing A. An outer magnet 15 is rotatably mounted inside the magnet cup body storage section 16. Specifically, as shown in FIG. 1 (A), the drive shaft 17 is mounted on the magnet cup housing 16 so as to penetrate through the inside and the outside of the magnet cup housing 16 via a bearing. The drive shaft 17 is connected to the outer magnet 15 inside the magnet cup housing 16. Further, the rotational motion is transmitted to the drive shaft 17 outside the magnet cup body housing portion 16 via a pulley or a chain sprocket (not shown).
[0024]
Next, the operation in the embodiment of the present invention will be described. First, in the stopped state, as shown in FIGS. 3A, 3B and 5A, the impeller rotating body B is closer to the partition wall 5 as an initial position. When the impeller rotating body B starts rotating by the rotation transmission of the outer magnet 15, a suction negative pressure is first generated, and as shown in FIGS. 4 (A), (B) and 5 (B), the impeller rotation is started. The body B is moved toward the suction passage 2 along the impeller shaft 6, and the impeller rotating body B moves toward the stopper portion 6d.
[0025]
Then, the end of the bearing portion 8 of the impeller rotating body B near the suction passage 2 contacts the stopper portion 6d, so that the fluid reservoir s has a minimum volume, and is stored in the fluid reservoir s at the maximum volume. The discharged fluid is discharged. Here, the fluid reservoir s has a minimum volume, and since a fluid exists inside the fluid reservoir s, lubrication and cooling of a bearing portion between the impeller rotor B and the impeller shaft 6 are performed. When the rotor is stopped, the impeller rotor B moves to the original outer magnet 15 side (initial position) by the magnetic force of the outer magnet 15, and the volume of the fluid reservoir s becomes maximum, and the fluid is introduced into the fluid reservoir s. Is done. This always moves according to the rotation change due to the balance between the propulsive force applied to the impeller rotor B as a reaction force of the pump protrusion pressure during operation and the restoring force due to the magnetic force of the outer magnet 15.
[0026]
Note that by increasing the axial length of the inner magnet portion 7 with respect to the axial length of the outer magnet 15, the inner magnet portion 7 moves in the axial direction even when the impeller rotating body B moves by the axial movement. The outer magnet 15 does not largely deviate from the fixed outer magnet 15 and exerts a sufficient magnetic force on each other, so that a sufficient rotation of the magnetic force can always be transmitted.
[0027]
【The invention's effect】
The invention of claim 1 comprises a pump housing A, a partition wall 5 connected to the pump housing A, a large-diameter shaft portion 6a and a small-diameter shaft portion 6b, and is supported by the partition wall 5 and the pump housing A. Rotor B having an impeller shaft 6, a large bore 9 a and a small bore 9 b, and a bearing hole 9 rotatably and slidably supported by the impeller shaft 6 and an impeller blade 11. The impeller is constituted by a magnet pump in which a fluid reservoir s is formed in the air gap formed by the small-diameter shaft portion 6b of the impeller shaft 6 and the large-diameter portion 9a of the bearing hole 9 of the impeller rotor B. While introducing fluid between the rotating body B and the impeller shaft 6, the bearing of the impeller is cooled and lubricated, and even if minute foreign matter is mixed in, it can be discharged. Stabilizes rotational sliding It is possible.
[0028]
To describe the above effects in detail, the impeller shaft 6 includes a large-diameter shaft portion 6a and a small-diameter shaft portion 6b, and the bearing portion 9 of the impeller rotor B has a large-diameter portion 9a and a small-diameter portion 9b. I have. When the bearing portion 9 is supported by the impeller shaft 6, a fluid reservoir s having a gap formed by the small-diameter shaft portion 6b and the large-diameter portion 9a is formed. In the fluid reservoir s, the impeller rotor B is movable in both directions along the axial direction of the impeller shaft 6. Each time the impeller rotor B moves in the axial direction, the volume of the fluid reservoir s increases or decreases.
[0029]
Thus, when the pump starts, the impeller rotor B moves toward the suction passage 2 due to the negative pressure of the pump suction, the volume of the fluid reservoir s decreases, and the fluid stored inside the impeller rotor s flows from the fluid reservoir s through the impeller. It is discharged outside the shaft 6. When the pump is stopped, the impeller rotating body B returns to the initial position, that is, the inside of the partition wall 5 due to the magnetic force of the outer magnet 15. At this time, the volume of the fluid reservoir s increases, and the fluid is sucked into the fluid reservoir s. At the next start, the fluid reservoir s can be in a state where the fluid is sufficiently accumulated.
[0030]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the impeller shaft 6 is provided with a stopper 6d with which the impeller rotating body B contacts, and the distance k between the end of the bearing hole 9 and the stopper 6d is a maximum. By using a magnet pump that is smaller than the axial length of the fluid reservoir s in the volume state, the fluid reservoir s can always secure a minimum gap, and the fluid reservoir s is kept in operation during operation. It can be in a state where fluid is accumulated.
[0031]
That is, since the distance k between the end of the bearing hole 9 and the stopper 6d is smaller than the axial length of the fluid reservoir s in the maximum capacity state, the distance between the end of the bearing hole 9 and the stopper 6d is small. Even when the impeller is in contact, the fluid can be stored in the fluid reservoir s in a small volume, but the fluid is lubricated and cooled by the fluid when the impeller rotor B is rotating. is there. Further, the inner magnet portion 7 on the impeller rotating body B side does not largely displace from the position of the outer magnet 15, and can be held within a range where the magnetic force can reach each other. Can be kept good.
[0032]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, an annular portion 12 formed at a tip of a blade portion of the impeller and a cylindrical portion 13 formed from an inner periphery of the annular portion 12 are formed. Reference numeral 13 denotes a magnet pump loosely inserted into the suction passage 2 of the pump housing A, so that the impeller having the annular portion 12 and the cylindrical portion 13 moves in the axial direction, and the inner circumference of the opening of the suction passage 2 The cylindrical portion 13 is in a loosely inserted state, and the inner periphery of the opening of the suction passage 2 and the outer periphery of the cylindrical portion 13 are connected. Therefore, the cylindrical portion 13 functions as a suction introduction passage for introducing the fluid from the suction passage 2 into the impeller blade 11. Therefore, the fluid can be efficiently introduced into the impeller, and the pump performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
1A is a longitudinal side view of the present invention, FIG. 1B is a longitudinal sectional side view of a main part of the present invention, FIG. 2 is an exploded sectional view of a main member of the present invention, FIG. FIG. 4 (A) is an enlarged view of a main part of FIG. 4 (A). FIG. 4 (A) is a vertical cross-sectional view of the present invention in which the pump is in operation. FIG. 5A is an enlarged vertical sectional side view of a main part in a stopped state, and FIG. 5B is an enlarged vertical sectional side view of a main part in an operating state.
A: Pump housing B: Impeller rotating body 5: Partition body 6: Impeller shaft 6a: Large-diameter shaft 6b: Small-diameter shaft 6d: Stopper 9a: Large-diameter portion 9b: Small-diameter portion s: Fluid reservoir 11: Impeller Blade 12: annular portion 13: cylindrical portion

Claims (3)

ポンプハウジングと、該ポンプハウジングに接続する隔壁体と、大径軸部と小径軸部とからなり前記隔壁体と前記ポンプハウジングとで支持されるインペラ軸と、大内径部と小内径部とを有し前記インペラ軸に回動且つ摺動自在に軸支される軸受孔とインペラ羽根部とからなるインペラ回転体とからなり、前記インペラ軸の小径軸部と、インペラ回転体の軸受孔の大内径部とからなる空隙の流体溜り部が形成されてなることを特徴とするマグネットポンプ。A pump housing, a partition connected to the pump housing, an impeller shaft composed of a large-diameter shaft portion and a small-diameter shaft portion and supported by the partition and the pump housing, a large-diameter portion and a small-diameter portion. An impeller rotating body comprising a bearing hole rotatably and slidably supported by the impeller shaft and an impeller blade, and a small-diameter shaft portion of the impeller shaft and a large bearing hole of the impeller rotating body. A magnet pump characterized in that a fluid reservoir of an air gap consisting of an inner diameter portion is formed. 請求項1において、前記インペラ軸には、インペラ回転体が当接するストッパー部が形成され、軸受孔の端部とストッパー部との距離は、最大容積状態における前記流体溜り部の軸方向長さより小さくしてなることを特徴とするマグネットポンプ。2. The impeller shaft according to claim 1, wherein the impeller shaft has a stopper portion with which the impeller rotating body contacts, and a distance between an end of the bearing hole and the stopper portion is smaller than an axial length of the fluid reservoir in a maximum volume state. A magnet pump characterized by being made. 請求項1又は2において、前記インペラ羽根部の先端には環状部が形成され、該環状部の内周縁から前記吸入路側に向かって円筒状部が形成され、該円筒状部は前記ポンプハウジングの吸入路内に遊挿されてなることを特徴とするマグネットポンプ。3. The pump housing according to claim 1, wherein an annular portion is formed at a tip of the impeller blade portion, and a cylindrical portion is formed from an inner peripheral edge of the annular portion toward the suction passage. 3. A magnet pump characterized by being loosely inserted in a suction passage.
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