JP2015155682A - Noncontact bearing pump - Google Patents

Noncontact bearing pump Download PDF

Info

Publication number
JP2015155682A
JP2015155682A JP2014031554A JP2014031554A JP2015155682A JP 2015155682 A JP2015155682 A JP 2015155682A JP 2014031554 A JP2014031554 A JP 2014031554A JP 2014031554 A JP2014031554 A JP 2014031554A JP 2015155682 A JP2015155682 A JP 2015155682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impeller
casing
bearing
contact
fixed body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014031554A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
英男 星
Hideo Hoshi
英男 星
祥吾 中島
Shogo Nakajima
祥吾 中島
修平 佐々木
Shuhei Sasaki
修平 佐々木
志郎 杉本
Shiro Sugimoto
志郎 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2014031554A priority Critical patent/JP2015155682A/en
Publication of JP2015155682A publication Critical patent/JP2015155682A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noncontact bearing pump capable of suppressing occurrence of cogging.
SOLUTION: A noncontact bearing pump 1A comprises: a stationary body 10; an impeller 20 rotating about an axis Af with respect to the stationary body 10; a noncontact bearing 40 rotatably supporting the impeller 20 in a noncontact manner with respect to the stationary body 10; a drive magnet 31 integrally fixed to the impeller 20 about the axis Af; and a coreless coil 32 provided on the stationary body 10 and arranged on an outer circumference of the drive magnet 31 to be radially apart from the outer circumference of the drive magnet 31.
COPYRIGHT: (C)2015,JPO&INPIT

Description

本発明は、非接触式軸受ポンプに関する。   The present invention relates to a non-contact bearing pump.

従来、流体を搬送するポンプ装置には、例えば特許文献1のように、ハウジングと、ハウジングに対して回転可能に設けられたインペラと、インペラを回転駆動する駆動部と、を備えるものがある。
特許文献1には、インペラに設けられてインペラの周方向に配列された複数の永久磁石と、ハウジングに設けられてインペラの周方向に配列された複数の磁性体と、各磁性体にそれぞれ巻回された複数のコイルと、を備える駆動部が開示されている。
また、特許文献1には、動圧軸受によってインペラをハウジングに対して非接触で回転可能に支持する構成が開示されている。動圧軸受は、相互に対向するハウジング及びインペラの対向面に形成された動圧溝によって構成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a pump device that transports a fluid, as disclosed in Patent Document 1, for example, including a housing, an impeller provided rotatably with respect to the housing, and a drive unit that rotationally drives the impeller.
In Patent Document 1, a plurality of permanent magnets provided on the impeller and arranged in the circumferential direction of the impeller, a plurality of magnetic bodies provided on the housing and arranged in the circumferential direction of the impeller, and a winding around each magnetic body, respectively. A drive unit comprising a plurality of rotated coils is disclosed.
Patent Document 1 discloses a configuration in which an impeller is rotatably supported by a hydrodynamic bearing in a non-contact manner with respect to a housing. The hydrodynamic bearing is constituted by a hydrodynamic groove formed on the opposing surfaces of the housing and the impeller facing each other.

特開2012−205349号公報JP 2012-205349 A

しかしながら、上記従来のように、コイルをコアとなる磁性体に巻回した構成では、各コイルへの通電に伴って発生する磁力(磁気吸引力)が複数の磁性体のそれぞれの部分に集中しやすくなるため、インペラの回転中にコギングと呼ばれる現象が発生してしまう。コギングが発生すると、インペラは、ハウジングに対して振動し、円滑に回転できない虞がある。このため、インペラは、動圧軸受の動圧効果により安定した浮上ができなくなる。また、このコギングの発生による振動によってインペラ及びハウジングの対向面が相互に接触する虞もある。インペラが回転中にハウジングに接触すると、例えば、インペラの回転が不安定となり、安定して流体を供給することができなくなる。
特に、上記従来のポンプ装置を、血液を搬送する人工心臓ポンプに適用する場合では、インペラが回転中にハウジングに接触すると、インペラとハウジングとの摩擦によって血栓を引き起こす虞がある。
However, in the configuration in which the coil is wound around the magnetic material that is the core as in the conventional case, the magnetic force (magnetic attraction force) generated with the energization of each coil is concentrated on each part of the plurality of magnetic materials. Therefore, a phenomenon called cogging occurs during the rotation of the impeller. When cogging occurs, the impeller vibrates with respect to the housing and may not rotate smoothly. For this reason, the impeller cannot float stably due to the dynamic pressure effect of the dynamic pressure bearing. Further, there is a possibility that the opposed surfaces of the impeller and the housing come into contact with each other due to vibration due to the occurrence of cogging. If the impeller contacts the housing during rotation, for example, the rotation of the impeller becomes unstable, and it becomes impossible to supply fluid stably.
In particular, when the conventional pump device is applied to an artificial heart pump that transports blood, if the impeller contacts the housing during rotation, there is a risk of causing a thrombus due to friction between the impeller and the housing.

本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、コギングの発生を抑制できる非接触式軸受ポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a non-contact bearing pump capable of suppressing the occurrence of cogging.

この課題を解決するために、本発明に係る一態様としての非接触式軸受ポンプは、固定体と、該固定体に対して軸線を中心として回転する羽根車と、前記羽根車を前記固定体に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受と、前記軸線を中心として前記羽根車と一体的に固定される駆動磁石と、前記固定体に設けられ、前記駆動磁石の外周側に、径方向に間隔をあけて配置されたコアレスコイルと、を備えることを特徴とする。   In order to solve this problem, a non-contact bearing pump as one aspect according to the present invention includes a stationary body, an impeller that rotates about the axis with respect to the stationary body, and the impeller that is connected to the stationary body. A non-contact bearing that is rotatably supported in a non-contact manner, a drive magnet fixed integrally with the impeller around the axis, and provided on the fixed body, on the outer peripheral side of the drive magnet, And a coreless coil arranged at intervals in the radial direction.

そして、前記非接触式軸受ポンプにおいて、前記非接触軸受は、相互に径方向に対向する前記固定体及び前記羽根車の周面を動圧軸受面とし、これら動圧軸受面の間に流体が流れることで軸受として機能する動圧軸受であってよい。   In the non-contact type bearing pump, the non-contact bearing has a circumferential surface of the stationary body and the impeller which are opposed to each other in the radial direction as a dynamic pressure bearing surface, and a fluid flows between the dynamic pressure bearing surfaces. It may be a dynamic pressure bearing that functions as a bearing by flowing.

本発明の非接触式軸受ポンプによれば、羽根車を回転駆動する構成として、コアとなる磁性体が無いコアレスコイルを採用するため、羽根車の回転中にコギングが発生することを抑制できる。これにより、固定体に対する羽根車の振動を抑えて、羽根車及び固定体が相互に接触することを抑制できる。
また、従来のようにコイルを巻回する磁性体が無いため、非接触式軸受ポンプの小型化を容易に図ることもできる。
According to the non-contact type bearing pump of the present invention, a coreless coil without a magnetic material serving as a core is adopted as a configuration for rotationally driving the impeller, so that the occurrence of cogging during rotation of the impeller can be suppressed. Thereby, the vibration of the impeller with respect to the fixed body can be suppressed, and the impeller and the fixed body can be prevented from contacting each other.
Moreover, since there is no magnetic body which winds a coil like the past, size reduction of a non-contact-type bearing pump can also be achieved easily.

本発明の第一実施形態に係る非接触式軸受ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the non-contact-type bearing pump which concerns on 1st embodiment of this invention. 図1の非接触式軸受ポンプに備える固定体及び羽根車を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the stationary body and impeller with which the non-contact-type bearing pump of FIG. 1 is equipped. 図1の非接触式軸受ポンプに備えるコアレスコイルの一例をケーシングの周方向に展開した模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram in which an example of a coreless coil provided in the non-contact bearing pump of FIG. 1 is developed in the circumferential direction of the casing. 本発明の第二実施形態に係る非接触式軸受ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the non-contact-type bearing pump which concerns on 2nd embodiment of this invention.

〔第一実施形態〕
以下、図1〜3を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る非接触式軸受ポンプ1Aは、固定体10と、固定体10に対して軸線(固定体軸線Af)を中心に回転する羽根車20と、羽根車20を固定体10に対して回転駆動する駆動機構30と、を備える。固定体10は、円柱状の固定軸本体51を有する固定軸50と、固定軸50及び羽根車20の外周側を覆うケーシング60と、を備える。
[First embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a non-contact bearing pump 1A according to the present embodiment includes a fixed body 10, an impeller 20 that rotates about the axis (fixed body axis Af) with respect to the fixed body 10, and an impeller. And a drive mechanism 30 that rotationally drives 20 with respect to the fixed body 10. The fixed body 10 includes a fixed shaft 50 having a columnar fixed shaft main body 51, and a casing 60 that covers the outer periphery of the fixed shaft 50 and the impeller 20.

以下の説明では、円柱状の固定軸本体51の中心軸線を固定体軸線Afとし、固定体軸線Afが延びる方向を固定体軸方向Dfとする。また、固定体軸方向Dfの一方側を吸込側とし、他方側を吐出側とする。円筒状のケーシング60は、後述するように固定軸50に固定されるものであり、ケーシング60の中心軸線は、固定軸本体51の固定体軸線Afに一致する。   In the following description, the central axis of the cylindrical fixed shaft main body 51 is referred to as a fixed body axis Af, and the direction in which the fixed body axis Af extends is referred to as a fixed body axis direction Df. One side of the fixed body axial direction Df is a suction side, and the other side is a discharge side. The cylindrical casing 60 is fixed to the fixed shaft 50 as described later, and the center axis of the casing 60 coincides with the fixed body axis Af of the fixed shaft main body 51.

固定軸50は、前述の固定軸本体51と、固定軸本体51の吸込側に固定される吸込側コーン52と、固定軸本体51の吐出側に固定される吐出側コーン53と、吐出側コーン53の外周に固定される複数の案内羽根54と、を備える。   The fixed shaft 50 includes the above-described fixed shaft main body 51, a suction side cone 52 fixed to the suction side of the fixed shaft main body 51, a discharge side cone 53 fixed to the discharge side of the fixed shaft main body 51, and a discharge side cone. A plurality of guide vanes 54 fixed to the outer periphery of 53.

吐出側コーン53は、固定体軸線Afを中心として吐出側の端部から吸込側に向かうに連れて拡径するように形成されている。また、吐出側コーン53の吸込側の端部は、外径寸法が一定の円柱状に形成されている。
複数の案内羽根54は、この吐出側コーン53の吸込側の端部の外周に固定されている。案内羽根54は、固定体軸線Afを中心として螺旋状に吐出側コーン53の外周に延設されている。具体的に、案内羽根54は、吸込側から見て、最も吸込側の前端から時計回り方向に延びつつ吐出側に延びている。
The discharge-side cone 53 is formed to increase in diameter from the discharge-side end toward the suction side with the fixed body axis Af as the center. Further, the suction side end of the discharge side cone 53 is formed in a columnar shape having a constant outer diameter.
The plurality of guide vanes 54 are fixed to the outer periphery of the suction side end of the discharge side cone 53. The guide blades 54 are spirally extended around the discharge-side cone 53 around the fixed body axis Af. Specifically, the guide vane 54 extends to the discharge side while extending in the clockwise direction from the front end on the most suction side when viewed from the suction side.

吸込側コーン52は、固定体軸線Afを中心として吸込側の端部から吐出側に向かうに連れて拡径するように形成されている。また、吸込側コーン52の吐出側の端部は、外径寸法が一定の円柱状に形成されている。
吸込側コーン52の吐出側の端部の内部には、磁化方向が固定体軸方向Dfを向いている第一永久磁石55が設けられている。
The suction side cone 52 is formed so as to increase in diameter from the end on the suction side toward the discharge side with the fixed body axis Af as the center. Further, the end of the suction side cone 52 on the discharge side is formed in a columnar shape having a constant outer diameter.
A first permanent magnet 55 having a magnetization direction facing the fixed body axis direction Df is provided inside the discharge-side end portion of the suction-side cone 52.

羽根車20は、固定軸50の固定軸本体51に回転可能に装着される。羽根車20は、固定軸本体51の外周側に回転可能に装着される円筒状のスリーブ21と、スリーブ21の外周に固定される複数の羽根22と、を備える。
スリーブ21の外径寸法は、円柱状に形成された吸込側コーン52の吐出側の端部及び吐出側コーン53の吸込側の端部における外径寸法と同じ寸法である。
スリーブ21内には、磁化方向が固定体軸方向Dfを向いている第二永久磁石25が設けられている。第二永久磁石25は、磁化方向が第一永久磁石55の磁極のうちの一方の磁極に対して、この一方の磁極と同じ極性の磁極が対向するよう配置されている。
The impeller 20 is rotatably mounted on the fixed shaft main body 51 of the fixed shaft 50. The impeller 20 includes a cylindrical sleeve 21 that is rotatably mounted on the outer peripheral side of the fixed shaft main body 51, and a plurality of blades 22 that are fixed to the outer periphery of the sleeve 21.
The outer diameter dimension of the sleeve 21 is the same as the outer diameter dimension at the discharge side end of the suction side cone 52 and the suction side end of the discharge side cone 53 formed in a cylindrical shape.
A second permanent magnet 25 having a magnetization direction facing the fixed body axis direction Df is provided in the sleeve 21. The second permanent magnet 25 is disposed such that the magnetic pole having the same polarity as the one of the magnetic poles of the first permanent magnet 55 faces the one of the magnetic poles of the first permanent magnet 55.

複数の羽根22は、図2に示すように、スリーブ21の周方向に等間隔で配列されている。羽根22は、固定体軸線Afを中心として螺旋状にスリーブ21の外周に延設されている。具体的に、羽根22は、吸込側から見て、最も吸込側の前端から反時計回り方向に延びつつ吐出側に延びている。   As shown in FIG. 2, the plurality of blades 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the sleeve 21. The blades 22 are spirally extended around the outer periphery of the sleeve 21 with the fixed body axis Af as the center. Specifically, when viewed from the suction side, the blade 22 extends to the discharge side while extending counterclockwise from the front end on the most suction side.

図1に示すように、非接触式軸受ポンプ1Aは、羽根車20を固定軸50に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受40を備える。本実施形態の非接触軸受40は、相互に径方向に対向する羽根車20のスリーブ21の内周面、及び、固定軸50の固定軸本体51の外周面を動圧軸受面とし、これら動圧軸受面の間に非接触式軸受ポンプ1Aによって搬送される流体が流れることで軸受として機能する動圧軸受である。   As shown in FIG. 1, the non-contact bearing pump 1 </ b> A includes a non-contact bearing 40 that rotatably supports the impeller 20 with respect to the fixed shaft 50 in a non-contact manner. The non-contact bearing 40 of this embodiment uses the inner peripheral surface of the sleeve 21 of the impeller 20 and the outer peripheral surface of the fixed shaft main body 51 of the fixed shaft 50 that are opposed to each other in the radial direction as dynamic pressure bearing surfaces. This is a dynamic pressure bearing that functions as a bearing when fluid conveyed by the non-contact type bearing pump 1A flows between the pressure bearing surfaces.

ケーシング60は、円筒状のケーシング本体63と、ケーシング本体63の吸込側に設けられてケーシング60の吸込口61を成す円筒状の吸込管部64と、ケーシング本体63の吐出側に設けられてケーシング60の吐出口62を成す円筒状の吐出管部65と、を備える。
ケーシング本体63の内周面は、前述した固定軸50の吸込側コーン52及び吐出側コーン53の表面(外周面)、及び、羽根車20のスリーブ21の外周面と径方向に間隔をあけて対向するように形成されている。具体的には、吸込み側コーン52と径方向に対向するケーシング本体63の内周面は、固定体軸線Afを中心として吐出側に向かうに連れて次第に大きくなるように形成される。また、吐出側コーン53と径方向に対向するケーシング本体63の内周面は、固定体軸線Afを中心として吐出側に向かうに連れて次第に小さくなるように形成される。また、スリーブ21と径方向に対向するケーシング本体63の内周面は、ほぼ一定の内径寸法に設定されている。
そして、前述した固定軸50は、吐出側コーン53から径方向外側に延びる案内羽根54の先端がケーシング本体63の内周面に固定されることで、ケーシング本体63内に固定される。
The casing 60 is provided with a cylindrical casing body 63, a cylindrical suction pipe portion 64 that is provided on the suction side of the casing body 63 and forms the suction port 61 of the casing 60, and a casing that is provided on the discharge side of the casing body 63. And a cylindrical discharge pipe portion 65 having 60 discharge ports 62.
The inner peripheral surface of the casing main body 63 is spaced in the radial direction from the surfaces (outer peripheral surfaces) of the suction-side cone 52 and the discharge-side cone 53 of the fixed shaft 50 and the outer peripheral surface of the sleeve 21 of the impeller 20. It is formed so as to face each other. Specifically, the inner peripheral surface of the casing body 63 that faces the suction side cone 52 in the radial direction is formed so as to gradually increase toward the discharge side with the fixed body axis Af as the center. In addition, the inner peripheral surface of the casing body 63 that faces the discharge-side cone 53 in the radial direction is formed so as to gradually decrease toward the discharge side with the fixed body axis Af as the center. Further, the inner peripheral surface of the casing main body 63 that faces the sleeve 21 in the radial direction is set to have a substantially constant inner diameter.
The fixed shaft 50 described above is fixed in the casing body 63 by fixing the tip of the guide blade 54 extending radially outward from the discharge-side cone 53 to the inner peripheral surface of the casing body 63.

吸込管部64は、ケーシング本体63の吸込側端部に接続されている。吐出管部65は、ケーシング本体63の吐出側端部に接続されている。
吸込管部64の内側空間、ケーシング本体63と吸込側コーン52、吐出側コーン53及びスリーブ21との間の内側空間、及び、吐出管部65の内側空間は、固定体軸方向Dfに互いにつながって一つの空間を形成する。この空間は、流体が流れる流路をなす。
The suction pipe portion 64 is connected to the suction side end of the casing body 63. The discharge pipe portion 65 is connected to the discharge side end portion of the casing body 63.
The inner space of the suction pipe portion 64, the inner space between the casing body 63 and the suction side cone 52, the discharge side cone 53, and the sleeve 21, and the inner space of the discharge pipe portion 65 are connected to each other in the fixed body axial direction Df. Form a space. This space forms a flow path through which the fluid flows.

駆動機構30は、羽根車20に一体に固定される駆動磁石31と、固定体10に設けられるコアレスコイル32と、を備える。
駆動磁石31は、磁化方向が固定体軸線Afに対する径方向を向くように、羽根車20のスリーブ21内に配置されている。また、駆動磁石31は、互いに逆向きの磁極を羽根車20の周方向に交互に配列して構成されている。駆動磁石31としては、複数の永久磁石を羽根車20の周方向に並べて設けたり、円環状の極異方性永久磁石を用いたりすることができる。この駆動磁石31は、スリーブ21内のうち前述した第二永久磁石25よりも吐出側に配されている。
The drive mechanism 30 includes a drive magnet 31 that is integrally fixed to the impeller 20, and a coreless coil 32 that is provided on the fixed body 10.
The drive magnet 31 is disposed in the sleeve 21 of the impeller 20 so that the magnetization direction is in the radial direction with respect to the fixed body axis Af. Further, the drive magnet 31 is configured by alternately arranging magnetic poles in opposite directions in the circumferential direction of the impeller 20. As the drive magnet 31, a plurality of permanent magnets can be provided side by side in the circumferential direction of the impeller 20, or an annular polar anisotropic permanent magnet can be used. The drive magnet 31 is arranged on the discharge side in the sleeve 21 with respect to the second permanent magnet 25 described above.

コアレスコイル32は、駆動磁石31の外周側に径方向に間隔をあけて配されるように、ケーシング60内に固定して設けられる。
コアレスコイル32は、コアとなる磁性体を備えないコイルである。コアレスコイル32は、例えば図3に示すように、導線を環状に形成した複数の環状部34を直列に接続してなる複数(図示例では三つ)のコイル部33を備える。各コイル部33は、環状部34の軸方向がケーシング60の径方向に向くように、かつ、複数の環状部34がケーシング60の周方向に間隔をあけて配列されるように、ケーシング60内に設けられる。
The coreless coil 32 is fixedly provided in the casing 60 so as to be arranged on the outer peripheral side of the drive magnet 31 with an interval in the radial direction.
The coreless coil 32 is a coil that does not include a magnetic body serving as a core. For example, as shown in FIG. 3, the coreless coil 32 includes a plurality (three in the illustrated example) of coil portions 33 formed by connecting a plurality of annular portions 34 in which conductive wires are formed in a ring shape in series. Each coil part 33 is arranged in the casing 60 so that the axial direction of the annular part 34 is directed in the radial direction of the casing 60 and the plurality of annular parts 34 are arranged at intervals in the circumferential direction of the casing 60. Is provided.

また、コアレスコイル32では、複数のコイル部33の環状部34(第一コイル部33Aの環状部34A、第二コイル部33Bの環状部34B、第三コイル部33Cの環状部34C)が順番にケーシング60の周方向に配列される。このコアレスコイル32において、ケーシング60の周方向に隣り合う二つの環状部34(例えば第一コイル部33Aの環状部34A、及び、第二コイル部33Bの環状部34B)は、例えば、これらの一部がケーシング本体63の径方向に重なるように配されてよい。これにより、コアレスコイル32は、例えば第一コイル部33A、第二コイル部33B、第三コイル部33Cに順番に通電することで、固定体軸線Afを中心として回転する回転磁界を発生させる。
なお、図3では、上記したコアレスコイル32の各環状部34が、導線を一回だけ巻き回して形成されているが、例えば導線を複数回巻き回して形成されてもよい。
In the coreless coil 32, the annular portions 34 of the plurality of coil portions 33 (the annular portion 34A of the first coil portion 33A, the annular portion 34B of the second coil portion 33B, and the annular portion 34C of the third coil portion 33C) are sequentially arranged. Arranged in the circumferential direction of the casing 60. In the coreless coil 32, two annular portions 34 (for example, the annular portion 34A of the first coil portion 33A and the annular portion 34B of the second coil portion 33B) adjacent in the circumferential direction of the casing 60 are, for example, one of these. The portions may be arranged so as to overlap in the radial direction of the casing body 63. Thereby, the coreless coil 32 generates a rotating magnetic field that rotates around the fixed body axis Af by sequentially energizing the first coil portion 33A, the second coil portion 33B, and the third coil portion 33C, for example.
In FIG. 3, each annular portion 34 of the coreless coil 32 is formed by winding the conductive wire only once, but may be formed by winding the conductive wire a plurality of times, for example.

また、本実施形態の駆動機構30は、図1に示すように、鋼等の磁性体からなる円筒状のヨーク35も備える。ヨーク35は、上記コアレスコイル32に対してケーシング60の外周側に隣り合せて設けられる。ヨーク35は、コアレスコイル32において発生した磁力がケーシング60の外部に漏れることを防ぐ役割を果たす。ヨーク35は、例えばリング状に形成された多数のリング状板材を固定体軸方向Dfに積層して構成される。   Moreover, the drive mechanism 30 of this embodiment is also provided with the cylindrical yoke 35 which consists of magnetic bodies, such as steel, as shown in FIG. The yoke 35 is provided adjacent to the outer peripheral side of the casing 60 with respect to the coreless coil 32. The yoke 35 serves to prevent the magnetic force generated in the coreless coil 32 from leaking outside the casing 60. The yoke 35 is configured by, for example, laminating a large number of ring-shaped plate materials formed in a ring shape in the fixed body axial direction Df.

次に、本実施形態における非接触式軸受ポンプ1Aの動作について説明する。
ケーシング60に設けられたコアレスコイル32により、ケーシング60の内側に回転磁界が発生すると、羽根車20内の駆動磁石31がこの回転磁界に追従する。この結果、羽根車20がケーシング60内で固定体軸線Afを中心軸線として回転する。羽根車20が回転すると、ケーシング60の吸込口61からケーシング60内に流体が吸い込まれる。そして、羽根車20の回転により、羽根22からケーシング60内の流体に対して、吐出側に送りつつ旋回させる力が加えられ、固定体軸線Afを中心とした旋回方向の流速が増す。案内羽根54は、羽根22により旋回方向の流速が増した流体に対して、この旋回方向の流速を低下させて静圧を高める。静圧が高まった流体は、ケーシング60の吐出口62から吐出される。
Next, the operation of the non-contact bearing pump 1A in this embodiment will be described.
When a rotating magnetic field is generated inside the casing 60 by the coreless coil 32 provided in the casing 60, the drive magnet 31 in the impeller 20 follows this rotating magnetic field. As a result, the impeller 20 rotates in the casing 60 with the fixed body axis Af as the central axis. When the impeller 20 rotates, fluid is sucked into the casing 60 from the suction port 61 of the casing 60. Then, the rotation of the impeller 20 applies a force for turning the fluid in the casing 60 from the blades 22 while feeding it to the discharge side, and the flow velocity in the turning direction about the fixed body axis Af is increased. The guide blade 54 increases the static pressure by reducing the flow velocity in the swirling direction with respect to the fluid whose flow velocity in the swirling direction is increased by the blade 22. The fluid whose static pressure is increased is discharged from the discharge port 62 of the casing 60.

羽根車20には、流体に対して吐出側に送りつつ旋回させる力を加える関係上、吸込側に向かうスラスト力が作用する。ここで、吸込側コーン52には第一永久磁石55が設けられ、羽根車20には、第一永久磁石55の磁極のうちの一方の磁極に対して、この一方の磁極と同じ極性の磁極が対向するように第二永久磁石25が設けられている。このため、羽根車20の第二永久磁石25は、吸込側コーン52の第一永久磁石55から吐出側に向かう反発力を受ける。羽根車20に作用する前述のスラスト力は、この反発力で受けられる。   A thrust force directed toward the suction side acts on the impeller 20 because a force for turning the fluid while feeding it to the discharge side is applied. Here, the suction side cone 52 is provided with a first permanent magnet 55, and the impeller 20 has a magnetic pole having the same polarity as one of the magnetic poles of the first permanent magnet 55. Are arranged so as to face each other. For this reason, the second permanent magnet 25 of the impeller 20 receives a repulsive force from the first permanent magnet 55 of the suction side cone 52 toward the discharge side. The aforementioned thrust force acting on the impeller 20 is received by this repulsive force.

以上説明したように、本実施形態の非接触式軸受ポンプ1Aによれば、羽根車20を回転駆動する構成として、磁性体(コア)の無いコアレスコイル32を採用するため、羽根車20の回転中にコギングが発生することを抑制できる。これにより、固定体10に対する羽根車20の振動を抑えて、羽根車20及び固定体10(特に固定軸50の固定軸本体51)が相互に接触することを抑制できる。したがって、羽根車20を安定して回転させて、流体を安定供給することが可能となる。また、非接触式軸受ポンプ1Aを、血液を搬送する人工心臓ポンプに適用しても、羽根車20と固定体10との接触により血栓が発生することを抑制できる。   As described above, according to the non-contact type bearing pump 1A of the present embodiment, since the coreless coil 32 having no magnetic body (core) is adopted as a configuration for rotationally driving the impeller 20, the rotation of the impeller 20 is performed. The occurrence of cogging can be suppressed. Thereby, the vibration of the impeller 20 with respect to the fixed body 10 can be suppressed, and the impeller 20 and the fixed body 10 (in particular, the fixed shaft main body 51 of the fixed shaft 50) can be suppressed from contacting each other. Accordingly, it is possible to stably supply the fluid by stably rotating the impeller 20. Moreover, even if the non-contact type bearing pump 1A is applied to an artificial heart pump that transports blood, it is possible to suppress the occurrence of thrombus due to the contact between the impeller 20 and the fixed body 10.

また、コアレスコイル32を採用することで、磁性体(コア)を有するコイルと比較して、コイルの磁極(例えば環状部34の数)を減らすことなく、ケーシング60の小型化や薄肉化を容易に図ることができる。したがって、非接触式軸受ポンプ1Aの小型化を容易に図ることができる。非接触式軸受ポンプ1Aの小型化は、人工心臓ポンプを体内に埋め込む場合に特に有効である。   Further, by adopting the coreless coil 32, the casing 60 can be easily reduced in size and thickness without reducing the magnetic poles (for example, the number of the annular portions 34) of the coil as compared with the coil having the magnetic body (core). Can be aimed at. Therefore, it is possible to easily reduce the size of the non-contact bearing pump 1A. The downsizing of the non-contact bearing pump 1A is particularly effective when an artificial heart pump is implanted in the body.

〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について、図4を参照して説明する。
図4に示すように、本実施形態に係る非接触式軸受ポンプ1Bは、第一実施形態と同様に、固定体110と、固定体110に対して回転軸線Aを中心に回転する羽根車120と、羽根車120を固定体110に対して回転駆動する駆動機構130と、を備える。本実施形態の固定体110は、羽根車120の外周側を覆うケーシング160を備える。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the non-contact bearing pump 1 </ b> B according to this embodiment includes a fixed body 110 and an impeller 120 that rotates around a rotation axis A with respect to the fixed body 110, as in the first embodiment. And a drive mechanism 130 that rotationally drives the impeller 120 with respect to the fixed body 110. The fixed body 110 of this embodiment includes a casing 160 that covers the outer peripheral side of the impeller 120.

ケーシング160には、流体を吐出するための吐出口160Bと、回転軸線Aの延長線上に流体を吸い込むための吸込口160Aが形成されている。以下の説明では、回転軸線Aが延びる軸線方向Daで、ケーシング160の吸込口160A側を前側、その反対側を後側とする。また、回転軸線Aに垂直な方向な径方向Drで、回転軸線Aに近づく向き側を径方向内側、回転軸線Aから遠ざかる向き側を径方向外側とする。   The casing 160 is formed with a discharge port 160B for discharging fluid and a suction port 160A for sucking fluid on an extension line of the rotation axis A. In the following description, in the axial direction Da in which the rotation axis A extends, the suction port 160A side of the casing 160 is the front side, and the opposite side is the rear side. Further, in the radial direction Dr perpendicular to the rotation axis A, the side closer to the rotation axis A is the radially inner side, and the direction away from the rotation axis A is the radially outer side.

ケーシング160内に設けられる羽根車120は、回転軸線Aを中心として設けられた複数の羽根121と、複数の羽根121の前側を覆う前シュラウド122と、複数の羽根121の後側を覆う後シュラウド123と、を備える。羽根車120は、複数の羽根121の前後が前シュラウド122及び後シュラウド123により覆われることで、密閉型の羽根車を成している。羽根車120の複数の羽根121、前シュラウド122、後シュラウド123は、それぞれ、樹脂による一体成形品で、これらは、互いに接着剤により接合されている。   The impeller 120 provided in the casing 160 includes a plurality of blades 121 provided around the rotation axis A, a front shroud 122 covering the front side of the plurality of blades 121, and a rear shroud covering the rear side of the plurality of blades 121. 123. The impeller 120 forms a hermetic impeller by covering the front and rear of the plurality of blades 121 with the front shroud 122 and the rear shroud 123. The plurality of blades 121, the front shroud 122, and the rear shroud 123 of the impeller 120 are each an integrally molded product made of resin, and these are joined to each other by an adhesive.

前シュラウド122は、回転軸線Aを中心として円筒状を成し、軸線方向Daの前側の開口がケーシング160の吸込口160Aと対向する羽根車入口120Aを成す入口筒部124と、入口筒部124の後端に設けられ、複数の羽根121の前側を覆う前側板部125と、を有する。後シュラウド123は、複数の羽根121の後側を覆う後側板部126と、後側板部126の後側に設けられ、回転軸線Aを中心とする円柱状を成す軸部127と、を有する。   The front shroud 122 has a cylindrical shape centered on the rotation axis A, and an inlet cylinder 124 that forms an impeller inlet 120A whose front opening in the axial direction Da faces the suction port 160A of the casing 160, and an inlet cylinder 124 And a front side plate portion 125 that covers the front side of the plurality of blades 121. The rear shroud 123 includes a rear side plate portion 126 that covers the rear side of the plurality of blades 121, and a shaft portion 127 that is provided on the rear side of the rear side plate portion 126 and has a columnar shape with the rotation axis A as the center.

前シュラウド122の前側板部125及び後シュラウド123の後側板部126は、軸線方向Daから見た形状がいずれも回転軸線Aを中心とした円形である。前側板部125と後側板部126とは、軸線方向Daに離れており、これら前側板部125と後側板部126との間に複数の羽根121が固定されている。前側板部125と後側板部126との間であって径方向Drの外縁は、羽根車出口120Bを成している。前側板部125と後側板部126との間であって複数の羽根121の相互間と、入口筒部124の内側とが、羽根車内流路Prになっている。
後シュラウド123の軸部127には、軸線方向Daに回転軸線A上を貫通し、軸部127の後端面127aとケーシング160との間の空間及び前述の羽根車内流路Prを相互に連通させる穴部128が形成されている。
Each of the front side plate portion 125 of the front shroud 122 and the rear side plate portion 126 of the rear shroud 123 has a circular shape centered on the rotational axis A when viewed from the axial direction Da. The front plate portion 125 and the rear plate portion 126 are separated from each other in the axial direction Da, and a plurality of blades 121 are fixed between the front plate portion 125 and the rear plate portion 126. The outer edge in the radial direction Dr between the front side plate portion 125 and the rear side plate portion 126 forms an impeller outlet 120B. Between the front side plate portion 125 and the rear side plate portion 126 and between the plurality of blades 121 and the inside of the inlet tube portion 124 is an impeller internal flow passage Pr.
The shaft portion 127 of the rear shroud 123 passes through the rotation axis A in the axial direction Da, and communicates the space between the rear end surface 127a of the shaft portion 127 and the casing 160 and the aforementioned impeller flow path Pr. A hole 128 is formed.

ケーシング160は、前端側に吸込ホース(不図示)が接続されるとともに内側に前シュラウド122の入口筒部124の外周面124aと間隔を開けて対向する内周面161aが形成されている前軸受形成部161と、前軸受形成部161の後端から径方向外側に広がり、前シュラウド122の前側板部125の前面125aと軸線方向Daに間隔をあけて対向し前側板部125を覆う平板リング状の前面対向部162と、回転軸線Aを中心として略円筒状を成し、前面対向部162の外周縁から後側に延びる本体筒部163と、を有する。前軸受形成部161の前端は開口しており、この開口がケーシング160の吸込口160Aを成している。本体筒部163の内周面163aは、前シュラウド122の前側板部125の外周縁及び後シュラウド123の後側板部126の外周縁と間隔をあけて対向している。   The casing 160 is connected to a suction hose (not shown) on the front end side, and has an inner peripheral surface 161a facing the outer peripheral surface 124a of the inlet cylinder portion 124 of the front shroud 122 with a gap therebetween. Forming portion 161 and a flat plate ring that extends radially outward from the rear end of the front bearing forming portion 161 and covers the front plate portion 125 so as to face the front surface 125a of the front plate portion 125 of the front shroud 122 with an interval in the axial direction Da. And a main body cylinder portion 163 that has a substantially cylindrical shape with the rotation axis A as the center and extends from the outer peripheral edge of the front facing portion 162 to the rear side. The front end of the front bearing forming portion 161 is open, and this opening forms a suction port 160 </ b> A of the casing 160. The inner peripheral surface 163a of the main body cylinder portion 163 is opposed to the outer peripheral edge of the front plate 125 of the front shroud 122 and the outer peripheral edge of the rear plate 126 of the rear shroud 123 with a gap.

ケーシング160は、本体筒部163の前面対向部162よりも後側から径方向内側に広がり、後シュラウド123の後側板部126の後面126aと軸線方向Daに間隔をあけて対向し後側板部126を覆う平板リング状の後面対向部164と、この後面対向部164の内縁から後方に延在し後シュラウド123の軸部127の外周面127bと間隔をあけて対向する内周面165aが形成されている後軸受形成部165と、本体筒部163の後端及び後軸受形成部165の後端に設けられ、後シュラウド123の軸部127の後端面127aと軸線方向Daに間隔をあけて対向する平板リング状の後壁板部166と、を有する。   The casing 160 extends radially inward from the rear side of the front surface facing portion 162 of the main body cylinder portion 163, and faces the rear surface 126 a of the rear side plate portion 126 of the rear shroud 123 with an interval in the axial direction Da with the rear side plate portion 126. A flat plate ring-shaped rear surface facing portion 164 that covers the inner surface 165a and an inner peripheral surface 165a that extends rearward from the inner edge of the rear surface facing portion 164 and faces the outer peripheral surface 127b of the shaft portion 127 of the rear shroud 123 with a space therebetween. The rear bearing forming portion 165, the rear end of the main body cylinder portion 163 and the rear end of the rear bearing forming portion 165 are opposed to the rear end surface 127a of the shaft portion 127 of the rear shroud 123 with an interval in the axial direction Da. And a flat ring-shaped rear wall plate portion 166.

また、ケーシング160は、後壁板部166の径方向内側の内周縁部から回転軸線Aを中心として円筒状を成して前方に延出する筒状部167と、筒状部167の前端部を閉塞させる閉塞部168と、を有する。筒状部167は、羽根車120の穴部128に挿入され、その外周面167aが穴部128の内周面128aと間隔をあけて径方向Drに対向する。筒状部167は、回転軸線Aを中心として円筒状を成しており、言い換えれば、羽根車120を径方向Drに支持する前軸受形成部161及び後軸受形成部165と中心軸線を一致させている。羽根車120は、この中心軸線を中心に回転可能となるようにケーシング160内に設けられている。羽根車120の回転時には、羽根車120の穴部128が筒状部167の周りを回る。   The casing 160 includes a cylindrical portion 167 that extends from the inner peripheral edge on the radially inner side of the rear wall plate portion 166 around the rotation axis A and extends forward, and a front end portion of the cylindrical portion 167. And a closing portion 168 for closing. The cylindrical portion 167 is inserted into the hole portion 128 of the impeller 120, and the outer peripheral surface 167a faces the inner peripheral surface 128a of the hole portion 128 in the radial direction Dr with a gap. The cylindrical portion 167 has a cylindrical shape with the rotation axis A as the center. In other words, the front bearing formation portion 161 and the rear bearing formation portion 165 that support the impeller 120 in the radial direction Dr are aligned with the central axis. ing. The impeller 120 is provided in the casing 160 so as to be rotatable about the central axis. When the impeller 120 rotates, the hole 128 of the impeller 120 rotates around the cylindrical portion 167.

ケーシング160は、吐出ホース(不図示)が接続される略円筒状の吐出管部169を有する。吐出管部169の軸は、回転軸線Aに対して垂直な面に平行である。吐出管部169は、本体筒部163に連結されている。吐出管部169の外側端は開口しており、この開口がケーシング160の吐出口160Bを成している。   The casing 160 has a substantially cylindrical discharge pipe portion 169 to which a discharge hose (not shown) is connected. The axis of the discharge pipe portion 169 is parallel to a plane perpendicular to the rotation axis A. The discharge pipe portion 169 is connected to the main body cylinder portion 163. The outer end of the discharge pipe portion 169 is opened, and this opening forms a discharge port 160B of the casing 160.

そして、非接触式軸受ポンプ1Bは、羽根車120をケーシング160に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受140を備える。本実施形態の非接触軸受140は、相互に径方向に対向する羽根車120の外周面、及び、ケーシング160の内周面を動圧軸受面とし、これら動圧軸受面の間に非接触式軸受ポンプ1Bによって搬送される流体が流れることで軸受として機能する動圧軸受である。
本実施形態の非接触軸受140には、相互に対向する羽根車120の入口筒部124の外周面124a、及び、ケーシング160の前軸受形成部161の内周面161aを動圧軸受面とする前側非接触軸受140A、並びに、羽根車120の軸部127の外周面127b、及び、ケーシング160の後軸受形成部165の内周面165aを動圧軸受面とする後側非接触軸受140Bの二つがある。
The non-contact bearing pump 1B includes a non-contact bearing 140 that supports the impeller 120 so as to be rotatable with respect to the casing 160 in a non-contact manner. The non-contact bearing 140 of the present embodiment uses the outer peripheral surface of the impeller 120 and the inner peripheral surface of the casing 160 that are opposed to each other in the radial direction as a dynamic pressure bearing surface, and a non-contact type between these dynamic pressure bearing surfaces. It is a hydrodynamic bearing that functions as a bearing when fluid conveyed by the bearing pump 1B flows.
In the non-contact bearing 140 of the present embodiment, the outer peripheral surface 124a of the inlet tube portion 124 of the impeller 120 and the inner peripheral surface 161a of the front bearing forming portion 161 of the casing 160 are used as dynamic pressure bearing surfaces. The front non-contact bearing 140A, the outer peripheral surface 127b of the shaft portion 127 of the impeller 120, and the rear non-contact bearing 140B having the inner peripheral surface 165a of the rear bearing forming portion 165 of the casing 160 as dynamic pressure bearing surfaces. There is one.

駆動機構130は、第一実施形態と同様に、羽根車120に一体に固定される駆動磁石131と、固定体110に設けられるコアレスコイル132と、を備える。
駆動磁石131は、磁化方向が径方向Drに向くように、羽根車120の軸部127内に配されている。また、駆動磁石131は、互いに逆向きの磁極を羽根車120の周方向に交互に配列して構成されている。駆動磁石131としては、複数の永久磁石を羽根車120の周方向に並べて設けたり、円環状の極異方性永久磁石を用いたりすることができる。
As in the first embodiment, the drive mechanism 130 includes a drive magnet 131 that is integrally fixed to the impeller 120 and a coreless coil 132 that is provided on the fixed body 110.
The drive magnet 131 is disposed in the shaft portion 127 of the impeller 120 so that the magnetization direction is directed to the radial direction Dr. Further, the drive magnet 131 is configured by alternately arranging magnetic poles in opposite directions in the circumferential direction of the impeller 120. As the drive magnet 131, a plurality of permanent magnets can be provided side by side in the circumferential direction of the impeller 120, or an annular polar anisotropic permanent magnet can be used.

コアレスコイル132は、第一実施形態のコアレスコイル32(図3参照)と同様に構成される。コアレスコイル132は、ケーシング160のうち本体筒部163と後面対向部164と後軸受形成部165と後壁板部166とによって囲まれた環状の内部空間に固定して設けられる。これにより、コアレスコイル132は、駆動磁石131の外周側に間隔をあけて配される。このコアレスコイル132は、第一実施形態のコアレスコイル32と同様に、回転軸線Aを中心として回転する回転磁界を発生させる。
また、本実施形態の駆動機構130は、第一実施形態と同様の円筒状のヨーク135も備える。
The coreless coil 132 is configured similarly to the coreless coil 32 (see FIG. 3) of the first embodiment. The coreless coil 132 is fixedly provided in an annular internal space of the casing 160 surrounded by the main body cylinder portion 163, the rear surface facing portion 164, the rear bearing forming portion 165, and the rear wall plate portion 166. As a result, the coreless coil 132 is arranged on the outer peripheral side of the drive magnet 131 with an interval. The coreless coil 132 generates a rotating magnetic field that rotates about the rotation axis A, similarly to the coreless coil 32 of the first embodiment.
The drive mechanism 130 of this embodiment also includes a cylindrical yoke 135 similar to that of the first embodiment.

次に、本実施形態における非接触式軸受ポンプ1Bの動作について説明する。
ケーシング160に設けられたコアレスコイル132により、ケーシング160の内側に回転磁界が発生すると、羽根車120内の駆動磁石131がこの回転磁界に追従する。この結果、羽根車120がケーシング160内で回転軸線Aを中心に回転する。羽根車120が回転すると、ケーシング160の吸込口160Aからケーシング160内に流体が吸い込まれる。ケーシング160内に吸い込まれた流体は、羽根車入口120Aから羽根車120内の羽根車内流路Prに入る。羽根車内流路Pr内に入った流体は、回転する複数の羽根121から遠心力を受けて、羽根車出口120Bから流出した後、ケーシング160の吐出口160Bから吐出される。
Next, operation | movement of the non-contact-type bearing pump 1B in this embodiment is demonstrated.
When a rotating magnetic field is generated inside the casing 160 by the coreless coil 132 provided in the casing 160, the drive magnet 131 in the impeller 120 follows this rotating magnetic field. As a result, the impeller 120 rotates around the rotation axis A in the casing 160. When the impeller 120 rotates, fluid is sucked into the casing 160 from the suction port 160 </ b> A of the casing 160. The fluid sucked into the casing 160 enters the impeller flow path Pr in the impeller 120 from the impeller inlet 120A. The fluid that has entered the flow path Pr in the impeller receives centrifugal force from the rotating plurality of blades 121, flows out of the impeller outlet 120 </ b> B, and is then discharged from the discharge port 160 </ b> B of the casing 160.

羽根車出口120Bから流出した流体の一部は、ケーシング160の前面対向部162の内面162aと羽根車120の前側板部125の前面125aとの間から、前側非接触軸受140Aの動圧軸受面であるケーシング160の前軸受形成部161の内周面161a、及び、羽根車120の入口筒部124の外周面124aの間を通る。これにより、羽根車120の入口筒部124の部分がケーシング160により径方向Drに非接触で回転可能に支持される。
そして、前軸受形成部161の内周面161aと入口筒部124の外周面124aとの間を通過した流体は、前軸受形成部161のうち入口筒部124よりも前側に戻り、再び、羽根車入口120Aから羽根車内流路Prに入る。
Part of the fluid that has flowed out of the impeller outlet 120B is between the inner surface 162a of the front facing portion 162 of the casing 160 and the front surface 125a of the front plate portion 125 of the impeller 120, and the hydrodynamic bearing surface of the front non-contact bearing 140A. It passes between the inner peripheral surface 161a of the front bearing forming portion 161 of the casing 160 and the outer peripheral surface 124a of the inlet tube portion 124 of the impeller 120. Thereby, the portion of the inlet cylinder portion 124 of the impeller 120 is supported by the casing 160 so as to be rotatable in the radial direction Dr without contact.
And the fluid which passed between the inner peripheral surface 161a of the front bearing formation part 161 and the outer peripheral surface 124a of the inlet cylinder part 124 returns to the front side rather than the inlet cylinder part 124 in the front bearing formation part 161, and again the blade It enters the impeller inner passage Pr from the vehicle entrance 120A.

また、羽根車出口120Bから流出した流体の他の一部は、ケーシング160の後面対向部164の内面164aと羽根車120の後側板部126の後面126aとの間から、後側非接触軸受140Bの動圧軸受面であるケーシング160の後軸受形成部165の内周面165a、及び、羽根車120の軸部127の外周面127bの間を通る。これにより、羽根車120の軸部127の部分がケーシング160により径方向Drに非接触で回転可能に支持される。   Further, another part of the fluid flowing out from the impeller outlet 120B is between the inner surface 164a of the rear surface facing portion 164 of the casing 160 and the rear surface 126a of the rear plate portion 126 of the impeller 120, and the rear non-contact bearing 140B. Passes through between the inner peripheral surface 165a of the rear bearing forming portion 165 of the casing 160 and the outer peripheral surface 127b of the shaft portion 127 of the impeller 120. Accordingly, the shaft 127 of the impeller 120 is supported by the casing 160 so as to be rotatable in the radial direction Dr without contact.

そして、後軸受形成部165の内周面165aと羽根車120の軸部127の外周面127bとの間を通過した流体は、ケーシング160の後壁板部166の内面166aと羽根車120の軸部127の後端面127aとの間を通り、羽根車120の穴部128の内周面128aとケーシング160の筒状部167の外周面167aとの間の軸線方向Daに沿う円筒状の筒状流路Paを経て、羽根車内流路Prに戻る。つまり、羽根車120の穴部128とケーシング160の筒状部167との間は、羽根車内流路Prに流体を戻す筒状流路Paとなっている。円筒状の筒状流路Paに流体を流すと、筒状部167がなく穴部128内の円柱状の流路に流す場合と比べて、流体を淀みなく流すことができる。   Then, the fluid that has passed between the inner peripheral surface 165a of the rear bearing forming portion 165 and the outer peripheral surface 127b of the shaft portion 127 of the impeller 120 passes through the inner surface 166a of the rear wall plate portion 166 of the casing 160 and the shaft of the impeller 120. A cylindrical tube that passes between the rear end surface 127a of the portion 127 and extends along the axial direction Da between the inner peripheral surface 128a of the hole 128 of the impeller 120 and the outer peripheral surface 167a of the cylindrical portion 167 of the casing 160. The flow returns to the impeller internal flow path Pr via the flow path Pa. That is, between the hole 128 of the impeller 120 and the cylindrical portion 167 of the casing 160 is a cylindrical flow path Pa that returns the fluid to the flow path Pr in the impeller. When the fluid is caused to flow through the cylindrical tubular flow path Pa, the fluid can be flowed without stagnation as compared with the case where the fluid is caused to flow through the cylindrical flow path in the hole 128 without the tubular portion 167.

本実施形態の非接触式軸受ポンプ1Bによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
すなわち、羽根車120を回転駆動する構成として、磁性体(コア)の無いコアレスコイル132を採用するため、羽根車120の回転中にコギングが発生することを抑制できる。これにより、固定体110に対する羽根車120の振動を抑えて、羽根車120及び固定体110(特にケーシング160の前軸受形成部161や後軸受形成部165)が相互に接触することを抑制できる。
また、コアレスコイル132を採用することで、磁性体(コア)を有するコイルと比較して、コイルの磁極を減らすことなく、ケーシング160の小型化や薄肉化を容易に図ることもできる。
According to the non-contact type bearing pump 1B of this embodiment, there exists an effect similar to 1st embodiment.
That is, since the coreless coil 132 without a magnetic body (core) is employed as a configuration for rotationally driving the impeller 120, the occurrence of cogging during the rotation of the impeller 120 can be suppressed. Thereby, the vibration of the impeller 120 with respect to the fixed body 110 can be suppressed, and the impeller 120 and the fixed body 110 (particularly the front bearing forming portion 161 and the rear bearing forming portion 165 of the casing 160) can be prevented from contacting each other.
Further, by adopting the coreless coil 132, the casing 160 can be easily reduced in size and thickness without reducing the magnetic pole of the coil as compared with a coil having a magnetic body (core).

以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、いずれも非接触軸受として動圧軸受を採用しているが、例えば磁気軸受を採用してもよい。
また、本発明の非接触式軸受ポンプは、上記実施形態のポンプ1A,1Bに適用されることに限らず、少なくとも非接触軸受及びコアレスコイルを採用したポンプに適用することが可能である。
Although the details of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, a dynamic pressure bearing is employed as the non-contact bearing, but a magnetic bearing may be employed, for example.
Further, the non-contact bearing pump of the present invention is not limited to being applied to the pumps 1A and 1B of the above embodiment, but can be applied to a pump employing at least a non-contact bearing and a coreless coil.

1A,1B…非接触式軸受ポンプ、10,110…固定体、20,120…羽根車、31,131…駆動磁石、32,132…コアレスコイル、40,140…非接触軸受 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... Non-contact type bearing pump 10, 110 ... Fixed body, 20, 120 ... Impeller, 31, 131 ... Drive magnet, 32, 132 ... Coreless coil, 40, 140 ... Non-contact bearing

Claims (2)

固定体と、
該固定体に対して軸線を中心として回転する羽根車と、
前記羽根車を前記固定体に対して非接触で回転可能に支持する非接触軸受と、
前記軸線を中心として前記羽根車と一体的に固定される駆動磁石と、
前記固定体に設けられ、前記駆動磁石の外周側に、径方向に間隔をあけて配置されたコアレスコイルと、を備えることを特徴とする非接触式軸受ポンプ。
A fixed body,
An impeller that rotates about an axis relative to the fixed body;
A non-contact bearing that rotatably supports the impeller with respect to the fixed body in a non-contact manner;
A drive magnet fixed integrally with the impeller around the axis;
A non-contact type bearing pump comprising: a coreless coil provided on the outer periphery of the driving magnet and disposed at a radial interval on the outer peripheral side of the driving magnet.
前記非接触軸受は、相互に径方向に対向する前記固定体及び前記羽根車の周面を動圧軸受面とし、これら動圧軸受面の間に流体が流れることで軸受として機能する動圧軸受であることを特徴とする請求項1に記載の非接触式軸受ポンプ。
The non-contact bearing has a hydrodynamic bearing surface that is a circumferential surface of the fixed body and the impeller that are opposed to each other in the radial direction, and a hydrodynamic bearing that functions as a bearing by fluid flowing between the hydrodynamic bearing surfaces. The non-contact bearing pump according to claim 1, wherein
JP2014031554A 2014-02-21 2014-02-21 Noncontact bearing pump Pending JP2015155682A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014031554A JP2015155682A (en) 2014-02-21 2014-02-21 Noncontact bearing pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014031554A JP2015155682A (en) 2014-02-21 2014-02-21 Noncontact bearing pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015155682A true JP2015155682A (en) 2015-08-27

Family

ID=54775119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014031554A Pending JP2015155682A (en) 2014-02-21 2014-02-21 Noncontact bearing pump

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015155682A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101933343B1 (en) * 2018-02-23 2018-12-27 고일영 Impeller for stirrer having an integral wing structure and stirrer applied with the impeller
WO2020075416A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-16 株式会社デンソー Dynamo-electric machine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000229125A (en) * 1999-02-09 2000-08-22 Vascor Inc Magnetically levitated liquid pump and control system
JP2003503639A (en) * 1999-07-01 2003-01-28 ユニバーシテイ・オブ・ピツツバーグ Blood pump with magnetically suspended rotor
JP2004245303A (en) * 2003-02-13 2004-09-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Artificial heart pump
JP2007190088A (en) * 2006-01-17 2007-08-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Artificial heart pump
JP2008248884A (en) * 2001-02-16 2008-10-16 Berlin Heart Gmbh Device for axially conveying body fluids
JP2013130078A (en) * 2011-12-20 2013-07-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Drive control device of dynamic pressure bearing pump unit, dynamic pressure bearing pump system including the drive control device, and drive control method of dynamic pressure bearing pump unit

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000229125A (en) * 1999-02-09 2000-08-22 Vascor Inc Magnetically levitated liquid pump and control system
JP2003503639A (en) * 1999-07-01 2003-01-28 ユニバーシテイ・オブ・ピツツバーグ Blood pump with magnetically suspended rotor
JP2008248884A (en) * 2001-02-16 2008-10-16 Berlin Heart Gmbh Device for axially conveying body fluids
JP2004245303A (en) * 2003-02-13 2004-09-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Artificial heart pump
JP2007190088A (en) * 2006-01-17 2007-08-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Artificial heart pump
JP2013130078A (en) * 2011-12-20 2013-07-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Drive control device of dynamic pressure bearing pump unit, dynamic pressure bearing pump system including the drive control device, and drive control method of dynamic pressure bearing pump unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101933343B1 (en) * 2018-02-23 2018-12-27 고일영 Impeller for stirrer having an integral wing structure and stirrer applied with the impeller
WO2020075416A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-16 株式会社デンソー Dynamo-electric machine
JP2020061853A (en) * 2018-10-09 2020-04-16 株式会社デンソー Rotary electric machine
JP7238318B2 (en) 2018-10-09 2023-03-14 株式会社デンソー Rotating electric machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009197736A (en) Blood pump and pump unit
JP4472612B2 (en) Centrifugal blood pump device
WO2007032249A1 (en) Artificial heart pump
JP2007247489A (en) Motor-driven pump
AU2018250273A8 (en) Heart pump drive and bearing
JP4340183B2 (en) Centrifugal blood pump device
JP2009254436A (en) Artificial heart pump equipped with dynamic pressure bearing
JP4980804B2 (en) Thin electric pump
JP2015155682A (en) Noncontact bearing pump
KR101115362B1 (en) Centrifugal pump
JP2016133024A (en) Centrifugal pump
JP4485379B2 (en) Bearing and blood pump
JP2007016780A (en) Pump having polar anisotropic magnetic ring
JP7207134B2 (en) Axial gap type rotor and electric pump
JP2006316652A (en) Fluid pump
JP2015151995A (en) pump
JP2007303316A (en) Motor pump
JP6361583B2 (en) Fuel pump
JP6746277B2 (en) pump
JP6551130B2 (en) Electric water pump
JP2010115019A (en) Pump motor
JP3724422B2 (en) DC pump
JP2007198350A (en) Centrifugal pump and rotor
JP3230209U (en) Magnet pump shaft support member
JP2008133790A (en) Fluid pump device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170928

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20171128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180508

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180710

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180910

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20181024

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20181024

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190604