JP2023002087A - Fluid pump and fluid transfer device - Google Patents

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秀彦 西島
Hidehiko Nishijima
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Abstract

To provide a fluid pump which is excellent in maintenance performance, and suppressed in a constriction related to a transfer-objective liquid, and a fluid transfer device.SOLUTION: A liquid pump 100 comprises a rotating body 50 having an impeller 8 and a rotating shaft 9, a box body 40 and a bearing. The rotating shaft 9 is connected to the impeller 8. The box body 40 holds the rotating body 50 therein. The bearing rotatably supports the rotating body 50 with respect to the box body 40. The bearing includes a first bearing 11 and a second bearing 30. The first bearing 11 rotatably supports the rotating body 50 with respect to the box body 40. The second bearing 30 is arranged at the impeller 8 side rather than the first bearing 11 in the rotating body 50. The second bearing 30 rotatably supports the rotating body 50 with respect to the box body 40. The second bearing 30 is a foil bearing.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、流体ポンプ及び流体移送装置に関する。 The present disclosure relates to fluid pumps and fluid transfer devices.

従来、流体ポンプが知られている。たとえば、特開２００３－２６９３７５号公報には、モータの回転が伝動シャフトを介してポンプに伝達される流体ポンプが開示されている。伝動シャフトは、ポンプ近傍などにおいて玉軸受により回転自在に支持されている。 Fluid pumps are known in the prior art. For example, JP-A-2003-269375 discloses a fluid pump in which rotation of a motor is transmitted to the pump via a transmission shaft. The transmission shaft is rotatably supported by ball bearings near the pump.

特開２００３－２６９３７５号公報JP 2003-269375 A

伝動シャフトを玉軸受で支持する構成では、当該玉軸受の玉と軌道輪との間などに接触部があるため、当該接触部での疲労・摩耗などにより玉軸受の定期的な交換が必要となる。このため、上述した構成ではメンテナンス性に改善の余地がある。一方で、非接触な状態で伝動シャフトを支持するため、電磁石を利用した磁気軸受を利用することも考えられる。しかし、この場合、当該電磁石からの発熱のため、たとえば極低温の液体や熱に弱い液体などに対して流体ポンプを適用できないなど、移送する液体に関して制約が発生する。 In a configuration in which the transmission shaft is supported by ball bearings, there are contact areas between the balls and bearing rings of the ball bearings, so it is necessary to periodically replace the ball bearings due to fatigue and wear at the contact areas. Become. For this reason, there is room for improvement in maintainability in the configuration described above. On the other hand, in order to support the transmission shaft in a non-contact state, it is conceivable to use a magnetic bearing using an electromagnet. However, in this case, due to the heat generated by the electromagnet, there are restrictions on the liquid to be transferred, for example, the fluid pump cannot be applied to extremely low temperature liquids or liquids that are sensitive to heat.

本開示は、上記のような課題を解決するために成されたものであり、本開示の目的は、メンテナンス性に優れ、移送対象の液体に関する制約の少ない流体ポンプおよび流体移送装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the problems described above, and an object of the present disclosure is to provide a fluid pump and a fluid transfer device that are excellent in maintainability and have few restrictions on the liquid to be transferred. is.

本開示に係る流体ポンプは、回転体と、筐体と、軸受とを備える。回転体は、インペラと回転軸とを有する。回転軸は、インペラに接続される。筐体は、回転体を内部に保持する。軸受は、回転体を筐体に対して回転可能に支持する。軸受は、第１軸受と第２軸受とを含む。第１軸受は、回転体を筐体に対して回転可能に支持する。第２軸受は、回転体において、第１軸受よりインペラ側に配置される。第２軸受は、回転体を筐体に対して回転可能に支持する。第２軸受はフォイル軸受である。 A fluid pump according to the present disclosure includes a rotating body, a housing, and bearings. The rotating body has an impeller and a rotating shaft. A rotating shaft is connected to the impeller. The housing holds the rotating body inside. The bearing rotatably supports the rotating body with respect to the housing. The bearings include a first bearing and a second bearing. The first bearing rotatably supports the rotating body with respect to the housing. The second bearing is arranged closer to the impeller than the first bearing in the rotating body. The second bearing rotatably supports the rotating body with respect to the housing. The second bearing is a foil bearing.

本開示に係る流体移送装置は、容器と、上記流体ポンプと、流通管路とを備える。容器は流体を収容する。流体ポンプは、インペラが容器の内部に配置されるように、容器に設置される。流通管路は、容器と接続されており、流体ポンプにより運動エネルギーが付与された流体を流通させる。 A fluid transfer device according to the present disclosure includes a container, the fluid pump described above, and a flow conduit. A container contains a fluid. A fluid pump is installed in the container such that the impeller is located inside the container. The circulation line is connected to the container and circulates the fluid to which kinetic energy has been applied by the fluid pump.

上記によれば、メンテナンス性に優れ、移送対象の液体に関する制約の少ない流体ポンプおよび流体移送装置が得られる。 According to the above, it is possible to obtain a fluid pump and a fluid transfer device that are excellent in maintainability and have few restrictions on the liquid to be transferred.

本実施の形態に係る流体移送装置の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a fluid transfer device according to an embodiment; FIG. 図１に示した流体移送装置に用いられる流体ポンプの構成を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a fluid pump used in the fluid transfer device shown in FIG. 1; 図２の線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2; 図１に示した流体移送装置に用いられる流体ポンプの変形例を説明するための断面模式図である。3 is a schematic cross-sectional view for explaining a modification of the fluid pump used in the fluid transfer device shown in FIG. 1; FIG. 図１に示した流体移送装置に用いられる流体ポンプの変形例を示す概略断面図である。3 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the fluid pump used in the fluid transfer device shown in FIG. 1; FIG. 図１に示した流体移送装置に用いられる流体ポンプの変形例を示す概略断面図である。3 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the fluid pump used in the fluid transfer device shown in FIG. 1; FIG. 図１に示した流体移送装置の変形例を示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the fluid transfer device shown in FIG. 1; FIG.

以下、本開示の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。 Embodiments of the present disclosure will be described below. In addition, the same reference numerals are given to the same configurations, and the description thereof will not be repeated.

＜流体移送装置の構成＞
図１は、本実施の形態に係る流体移送装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る流体移送装置は、たとえば低温液化ガス移送装置であって、流体ポンプ１００と、容器２と、流通管路１１０とを主に備える。流通管路１１０は、流入部３と、流出部４とを含む。流体ポンプ１００は、たとえば低温液化ガス用ポンプである。なお、流体ポンプ１００は以下において単にポンプ１００と記載する場合がある。 <Configuration of Fluid Transfer Device>
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a fluid transfer device according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the fluid transfer device according to this embodiment is, for example, a cryogenic liquefied gas transfer device, and mainly includes a fluid pump 100, a container 2, and a flow pipe 110. As shown in FIG. The flow conduit 110 includes an inflow portion 3 and an outflow portion 4 . Fluid pump 100 is, for example, a cryogenic liquefied gas pump. Note that the fluid pump 100 may be simply referred to as the pump 100 below.

流体ポンプ１００は流体循環ポンプの一種であり、容器２の外部に配置されている部分と、容器２の内部に配置されている部分とを含む。流体ポンプ１００は、容器２の圧力壁５に取り付けられている。流体ポンプ１００の詳細は後述する。 The fluid pump 100 is a type of fluid circulation pump, and includes a portion located outside the container 2 and a portion located inside the container 2 . A fluid pump 100 is attached to the pressure wall 5 of the container 2 . Details of the fluid pump 100 will be described later.

容器２は、低温液化ガスなどの流体、特に低温流体を内部に貯留するためのものである。低温流体は、例えば液体窒素（ＬＮ2）である。容器２は、耐圧容器として構成されており、内部に低温流体を貯留する本体部と、圧力壁５とを含む。本体部はたとえば上部に開口部が形成されている。圧力壁５は本体部の開口部を塞ぐように、本体部に接続されている。圧力壁５は、容器２において低温流体を貯留する内部空間に面している。圧力壁５は、図１に示すように例えば容器２の上記内部空間の上方に配置されている。図２に示すように、圧力壁５には、貫通孔５ａが形成されている。圧力壁５の当該貫通孔５ａには、流体ポンプ１００において容器２の内部に配置されている部分が挿通されている。貫通孔５ａの孔軸は、例えば後述する流体ポンプ１００のシャフトである回転軸９を構成する第１軸の中心軸と同軸状に配置されている。 The container 2 is for storing therein a fluid such as a cryogenic liquefied gas, particularly a cryogenic fluid. The cryogenic fluid is, for example, liquid nitrogen ( LN2). The container 2 is configured as a pressure-resistant container, and includes a main body that stores a cryogenic fluid therein and a pressure wall 5 . An opening is formed in the upper portion of the main body, for example. The pressure wall 5 is connected to the body so as to block the opening of the body. The pressure wall 5 faces the interior space of the vessel 2 containing the cryogenic fluid. A pressure wall 5 is arranged above the interior space of the container 2, for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the pressure wall 5 is formed with a through hole 5a. A portion of the fluid pump 100 disposed inside the container 2 is inserted through the through hole 5 a of the pressure wall 5 . The hole axis of the through hole 5a is arranged coaxially with the central axis of the first shaft that constitutes the rotating shaft 9, which is the shaft of the fluid pump 100, which will be described later, for example.

貫通孔５ａの周囲に位置する圧力壁５の部分には、圧力壁５の上面５ｂに開口し凹んでいる凹部（有底の雌ねじ）が配置されている。当該凹部は、固定部材１４がねじ込まれる部分である。圧力壁５を構成する材料は、法令等によって高圧ガスの収容容器の構成材料としての使用が認められている材料であり、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）またはアルミニウム（Ａｌ）を含む。 In a portion of the pressure wall 5 located around the through-hole 5a, a concave portion (bottomed female screw) that opens to the upper surface 5b of the pressure wall 5 and is recessed is arranged. The recess is a portion into which the fixing member 14 is screwed. The material forming the pressure wall 5 is a material that is legally approved for use as a constituent material of a high-pressure gas container, and includes, for example, stainless steel (SUS) or aluminum (Al).

流入部３は、容器２の上記内部空間と接続されている管路を含む。低温流体は、流入部３の当該管路を通って容器２内に流入する。流出部４は、容器２の上記内部空間と接続されている管路を含む。低温流体は、流出部４の当該管路を通って容器２内から流出する。 The inflow part 3 includes a conduit connected with the internal space of the container 2 . The cryogenic fluid flows into the container 2 through the corresponding conduit of the inlet 3 . The outflow part 4 includes a conduit connected with the internal space of the container 2 . The cryogenic fluid flows out from the container 2 through the conduit of the outlet 4 .

流入部３および流出部４は、低温流体が流通する流通管路１１０の一部として構成されている。当該流通管路１１０は、図示しないリザーバタンクおよび図示しない冷凍機を含む。流入部３は、例えばリザーバタンクに接続されている。流出部４は、例えば冷凍機と接続されている。 The inflow part 3 and the outflow part 4 are configured as part of a circulation pipeline 110 through which the low-temperature fluid flows. The distribution pipeline 110 includes a reservoir tank (not shown) and a refrigerator (not shown). The inflow part 3 is connected to, for example, a reservoir tank. The outflow part 4 is connected to, for example, a refrigerator.

また、異なる観点から言えば、上述した流体移送装置１は、流体である特に低温流体を収容する容器２と、上記流体ポンプ１００と、流入部３および流出部４を含む流通管路１１０とを備える。流体ポンプ１００は、図２に示すようにインペラ８が容器２の内部に配置されるように、容器２に設置される。流通管路１１０では、流入部３が容器２と接続されており、流出部４が図２に示すポンプ部の流出口２０に接続されている。流通管路１１０は、流体ポンプ１００により運動エネルギーが付与された低温流体ＬＧを流通させるためのものである。 From a different point of view, the above-described fluid transfer device 1 includes a container 2 for containing a fluid, particularly a low-temperature fluid, the above-described fluid pump 100, and a flow conduit 110 including an inflow portion 3 and an outflow portion 4. Prepare. The fluid pump 100 is installed in the vessel 2 such that the impeller 8 is located inside the vessel 2 as shown in FIG. In the flow line 110, the inflow section 3 is connected to the container 2, and the outflow section 4 is connected to the outflow port 20 of the pump section shown in FIG. The circulation line 110 is for circulating the cryogenic fluid LG to which kinetic energy has been imparted by the fluid pump 100 .

＜流体ポンプの構成＞
図２は、図１に示した流体移送装置１に用いられる流体ポンプ１００の構成を示す概略断面図である。図３は、図２の線分ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面模式図である。 <Configuration of Fluid Pump>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the fluid pump 100 used in the fluid transfer device 1 shown in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG.

図２および図３に示されるように、流体移送装置１に用いられるポンプの１例としての流体ポンプ１００は、図１に示した流体移送装置１における容器２の圧力壁５に配置された貫通孔５ａを塞ぐように配置される。流体ポンプ１００は、外郭部材である筐体４０として、容器２の内部に配置される第１筐体部６と、容器２の外部に配置される第２筐体部７とを備える。ここで、容器２の内部とは、容器２の圧力壁５の外周面５ｂに対して内側に位置する部分を意味する。また、容器２の外部とは、容器２の圧力壁５の外周面５ｂに対して外側に位置する部分を意味する。第１筐体部６および第２筐体部７は、容器２の圧力壁５と別体として構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a fluid pump 100 as an example of a pump used in the fluid transfer device 1 is a through-hole disposed in the pressure wall 5 of the container 2 in the fluid transfer device 1 shown in FIG. It is arranged so as to block the hole 5a. The fluid pump 100 includes a first housing portion 6 arranged inside the container 2 and a second housing portion 7 arranged outside the container 2 as the housing 40 which is an outer shell member. Here, the inside of the container 2 means a portion located inside the outer peripheral surface 5b of the pressure wall 5 of the container 2 . Moreover, the outside of the container 2 means a portion located outside the outer peripheral surface 5 b of the pressure wall 5 of the container 2 . The first housing part 6 and the second housing part 7 are configured separately from the pressure wall 5 of the container 2 .

図２に示されるように、第１筐体部６は、インペラ８および回転軸９からなる回転体５０のうち、インペラ８、回転軸９の第１部９ａを内部に収容している。第１筐体部６には、開口部としての流入口２１および流出口２０が配置されている。流入口２１は、第１筐体部６の下方端部に配置され、下方に開口している。流出口２０は、インペラ８の中心軸の延在方向（回転軸９の中心軸の延在方向）から見たインペラ８の外周面の接線方向に開口している。 As shown in FIG. 2 , the first housing 6 accommodates the impeller 8 and the first portion 9 a of the rotating shaft 9 of the rotating body 50 including the impeller 8 and the rotating shaft 9 . An inflow port 21 and an outflow port 20 are arranged as openings in the first housing portion 6 . The inlet 21 is arranged at the lower end of the first housing portion 6 and opens downward. The outflow port 20 opens in a tangential direction of the outer peripheral surface of the impeller 8 as seen from the extending direction of the central axis of the impeller 8 (the extending direction of the central axis of the rotating shaft 9).

第１筐体部６は、第１ケーシング部６ａと、第２ケーシング部６ｂと、第３ケーシング部６ｃとを含む。第１ケーシング部６ａは、第１筐体部６の第２筐体部７側である上端側に位置する。第１ケーシング部６ａは、第２筐体部７の下方端部と接続されている。具体的には、第１ケーシング部６ａの上面（第２筐体部７側の表面）において外周に位置する部分が、第２筐体部７の下面（第１筐体部６側の表面）に接続、固定されている。第１ケーシング部６ａは、圧力壁５の貫通孔５ａに嵌め込まれている。 The first housing portion 6 includes a first casing portion 6a, a second casing portion 6b, and a third casing portion 6c. The first casing portion 6 a is positioned on the upper end side of the first casing portion 6 on the second casing portion 7 side. The first casing portion 6a is connected to the lower end portion of the second housing portion 7. As shown in FIG. Specifically, the portion located on the outer periphery of the upper surface of the first casing portion 6a (the surface on the side of the second casing portion 7) is the lower surface of the second casing portion 7 (the surface on the side of the first casing portion 6). connected and fixed. The first casing part 6 a is fitted into the through hole 5 a of the pressure wall 5 .

第２ケーシング部６ｂは、第１ケーシング部６ａに接続される。第２ケーシング部６ｂは第１ケーシング部６ａから容器２の内部に延びるように配置されている。第２ケーシング部６ｂは円筒状の形状を有している。第２ケーシング部６ｂの内部には回転軸９の第１部９ａが配置されている。 The second casing part 6b is connected to the first casing part 6a. The second casing portion 6b is arranged to extend into the container 2 from the first casing portion 6a. The second casing portion 6b has a cylindrical shape. A first portion 9a of the rotating shaft 9 is arranged inside the second casing portion 6b.

第３ケーシング部６ｃは、第２ケーシング部６ｂにおいて第１ケーシング部６ａと接続された上方と反対側（下方）に位置する。第３ケーシング部６ｃは第２ケーシング部６ｂと接続されている。第３ケーシング部６ｃの内部には、インペラ８と、インペラ８の延長軸部８ａと、フォイル軸受である第２軸受３０とが配置されている。回転軸９において第２筐体部７から離れた側の端部である第１端部９ｅに、インペラ８が接続されている。インペラ８において、回転軸９側と反対側に突出するように延長軸部８ａが形成されている。延長軸部８ａに対向する位置に第２軸受３０が配置されている。第２軸受３０の構成については後述する。 The third casing portion 6c is located on the opposite side (lower side) of the second casing portion 6b to the upper side where the casing portion 6b is connected to the first casing portion 6a. The third casing portion 6c is connected to the second casing portion 6b. An impeller 8, an extension shaft portion 8a of the impeller 8, and a second bearing 30, which is a foil bearing, are arranged inside the third casing portion 6c. The impeller 8 is connected to a first end portion 9 e that is the end portion of the rotating shaft 9 on the side away from the second housing portion 7 . In the impeller 8, an extension shaft portion 8a is formed so as to protrude on the side opposite to the rotating shaft 9 side. A second bearing 30 is arranged at a position facing the extension shaft portion 8a. The configuration of the second bearing 30 will be described later.

第２筐体部７の下方端部は、容器２の圧力壁５に形成された貫通孔５ａ上に配置される。第２筐体部７の下方端部は、貫通孔５ａの縁部に沿って配置されている。図２に示されるように、第２筐体部７は、回転軸９の第２部９ｂ、モータ１０、ラジアル磁気軸受である第１軸受１１、およびスラスト磁気軸受１２を内部に収容している。 A lower end of the second housing part 7 is arranged over a through hole 5 a formed in the pressure wall 5 of the container 2 . The lower end of the second housing portion 7 is arranged along the edge of the through hole 5a. As shown in FIG. 2, the second housing portion 7 accommodates therein the second portion 9b of the rotating shaft 9, the motor 10, the first bearing 11 which is a radial magnetic bearing, and the thrust magnetic bearing 12. .

第２筐体部７は、例えば第１ハウジング部７ａと、第２ハウジング部７ｂと、第３ハウジング部７ｃとを含む。第１ハウジング部７ａは筒状部材である。第２ハウジング部７ｂは、第１ハウジング部７ａの上方（第１筐体部６側と反対側）に接続されている。第２ハウジング部７ｂは筒状部材である。第３ハウジング部７ｃは、第２ハウジング部７ｂの上方端部（上端の開口部）を覆うように構成された、蓋状部材である。第３ハウジング部７ｃは第２ハウジング部７ｂの上方に接続されている。第３ハウジング部７ｃの上部にはコネクタ１５が配置されている。 The second housing portion 7 includes, for example, a first housing portion 7a, a second housing portion 7b, and a third housing portion 7c. The first housing part 7a is a tubular member. The second housing portion 7b is connected above the first housing portion 7a (the side opposite to the first housing portion 6). The second housing portion 7b is a tubular member. The third housing portion 7c is a lid-like member configured to cover the upper end portion (opening portion at the upper end) of the second housing portion 7b. The third housing portion 7c is connected above the second housing portion 7b. A connector 15 is arranged on the upper portion of the third housing portion 7c.

具体的には、第１ハウジング部７ａおよび第２ハウジング部７ｂの上方および下方には、外側に突出したフランジ部が形成されている。これらのフランジ部には貫通孔が形成されている。第１ハウジング部７ａの下方のフランジ部には固定部材としてのネジが挿入されている。当該ネジの先端部は圧力壁５のネジ穴（図示せず）に挿入固定されている。この結果、第１ハウジング部７ａは圧力壁５に固定される。第１ハウジング部７ａの上方のフランジ部と、第２ハウジング部７ｂの下方のフランジ部とは、貫通孔が重なるように重ねて配置される。当該貫通孔を貫通するように固定部材としてのネジが挿入固定される。この結果、第１ハウジング部７ａと第２ハウジング部７ｂとが固定される。第２ハウジング部の上方のフランジ部と、第３ハウジング部７ｃの外周部とが重なるように配置される。第３ハウジング部７ｃの外周部には貫通孔が形成されている。第２ハウジング部７ｂのフランジ部の貫通孔と第３ハウジング部７ｃの外周部の貫通孔とは重なっている。当該貫通孔を貫通するように、固定部材としてのネジが挿入固定される。このようにして、第１ハウジング部７ａ、第２ハウジング部７ｂおよび第３ハウジング部７ｃが連結されて第２筐体部７が構成される。第２筐体部７の外周面は、例えば大気に曝されている。 Specifically, outwardly projecting flange portions are formed above and below the first housing portion 7a and the second housing portion 7b. Through holes are formed in these flange portions. A screw as a fixing member is inserted into the lower flange portion of the first housing portion 7a. The tip of the screw is inserted and fixed in a screw hole (not shown) of the pressure wall 5 . As a result, the first housing part 7 a is fixed to the pressure wall 5 . The upper flange portion of the first housing portion 7a and the lower flange portion of the second housing portion 7b are arranged so that the through holes overlap. A screw as a fixing member is inserted and fixed so as to pass through the through hole. As a result, the first housing portion 7a and the second housing portion 7b are fixed. The upper flange portion of the second housing portion and the outer peripheral portion of the third housing portion 7c are arranged so as to overlap each other. A through hole is formed in the outer peripheral portion of the third housing portion 7c. The through hole in the flange portion of the second housing portion 7b and the through hole in the outer peripheral portion of the third housing portion 7c overlap. A screw as a fixing member is inserted and fixed so as to pass through the through hole. In this manner, the second housing portion 7 is configured by connecting the first housing portion 7a, the second housing portion 7b, and the third housing portion 7c. The outer peripheral surface of the second housing portion 7 is exposed to the atmosphere, for example.

第１筐体部６および第２筐体部７を構成する材料は、法令等によって高圧ガスの収容容器の構成材料としての使用が認められている材料であり、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）またはアルミニウム（Ａｌ）を含む。 The material constituting the first housing part 6 and the second housing part 7 is a material approved for use as a constituent material of a container for high-pressure gas by laws and regulations. For example, stainless steel (SUS) or aluminum (Al) is included.

インペラ８は、回転軸９が回転することにより回転し、容器２内の低温流体ＬＧに運動エネルギーを付与する。すなわち本発明においてインペラ８の回転により移送される低温流体ＬＧは低温液化ガス（液体窒素など）であることが好ましい。インペラ８は、例えば遠心羽根車として構成されている。 The impeller 8 rotates as the rotating shaft 9 rotates and imparts kinetic energy to the cryogenic fluid LG in the container 2 . That is, in the present invention, the low-temperature fluid LG transferred by the rotation of the impeller 8 is preferably low-temperature liquefied gas (liquid nitrogen, etc.). The impeller 8 is configured, for example, as a centrifugal impeller.

回転軸９は、第１部９ａおよび第２部９ｂを含む。回転軸９の延在方向において、第１部９ａの第１端部９ｅは上述したようにインペラ８に接続されている。第１部９ａの他端は第２部９ｂの一端に接続されている。第１部９ａの中心軸は、第２部９ｂの中心軸と同軸状に配置されている。回転軸９の中心軸は、第１部９ａおよび第２部９ｂの中心軸であって、インペラ８の中心軸と同軸状に配置されている。回転軸９は、モータ１０により回転駆動される。回転軸９の第２部９ｂは、第２筐体部７によりラジアル磁気軸受である第１軸受１１およびスラスト磁気軸受１２を介して非接触で支持されている。回転軸９は、中心軸がモータ１０の回転軸と同軸となるように支持されている。回転軸９の中心軸の延在方向は、例えば鉛直方向に沿っている。 The rotating shaft 9 includes a first portion 9a and a second portion 9b. In the extending direction of the rotating shaft 9, the first end 9e of the first portion 9a is connected to the impeller 8 as described above. The other end of the first portion 9a is connected to one end of the second portion 9b. The central axis of the first portion 9a is arranged coaxially with the central axis of the second portion 9b. The central axis of the rotating shaft 9 is the central axis of the first portion 9a and the second portion 9b, and is arranged coaxially with the central axis of the impeller 8. As shown in FIG. The rotating shaft 9 is rotationally driven by a motor 10 . The second portion 9b of the rotating shaft 9 is supported by the second housing portion 7 in a non-contact manner via a first bearing 11 and a thrust magnetic bearing 12, which are radial magnetic bearings. The rotary shaft 9 is supported so that its central axis is coaxial with the rotary shaft of the motor 10 . The extending direction of the central axis of the rotating shaft 9 is, for example, along the vertical direction.

ラジアル磁気軸受である第１軸受１１は、例えば上記延在方向においてモータ１０の両側に２つ配置されている。モータ１０の上側に第１軸受１１を構成する一方軸受１１ａが配置されている。モータ１０の下側に第１軸受１１を構成する他方軸受１１ｂが配置されている。一方軸受１１ａおよび他方軸受１１ｂは、互いに独立して制御される。すなわち、回転軸９は一方軸受１１ａおよび他方軸受１１ｂにより、並進２軸および回転２軸の４自由度の姿勢を支持される。回転軸９の第２部９ｂには、モータ１０が接続されている。また、回転軸９の第２部９ｂは、第１軸受１１によって第２筐体部７に支持されている。スラスト磁気軸受１２は、回転軸９の第２部９ｂの他端よりも上方に配置されている。回転軸９、モータ１０、第１軸受１１およびスラスト磁気軸受１２は、インペラ８を回転駆動する駆動部を構成している。 For example, two first bearings 11, which are radial magnetic bearings, are arranged on both sides of the motor 10 in the extension direction. A one-way bearing 11 a constituting a first bearing 11 is arranged above the motor 10 . A second bearing 11 b that constitutes the first bearing 11 is arranged below the motor 10 . The one bearing 11a and the other bearing 11b are controlled independently of each other. That is, the rotating shaft 9 is supported by one bearing 11a and the other bearing 11b so as to have four degrees of freedom of two translational axes and two rotational axes. A motor 10 is connected to the second portion 9 b of the rotating shaft 9 . A second portion 9 b of the rotating shaft 9 is supported by the second housing portion 7 via a first bearing 11 . The thrust magnetic bearing 12 is arranged above the other end of the second portion 9 b of the rotating shaft 9 . The rotary shaft 9 , the motor 10 , the first bearing 11 and the thrust magnetic bearing 12 constitute a driving section that drives the impeller 8 to rotate.

図３に示すように、インペラ８から突出する延長軸部８ａに対向するように、第２軸受３０が配置されている。第２軸受３０は、インペラ８の延長軸部８ａを回転可能に支持している。第２軸受３０はフォイル軸受である。 As shown in FIG. 3, the second bearing 30 is arranged so as to face the extension shaft portion 8a projecting from the impeller 8. As shown in FIG. The second bearing 30 rotatably supports the extension shaft portion 8a of the impeller 8. As shown in FIG. The second bearing 30 is a foil bearing.

フォイル軸受である第２軸受３０は、弾性部材３１と、トップフォイル３２と、外方部材３３とを主に備える。トップフォイル３２は、延長軸部８ａを囲むように配置されている。トップフォイル３２は、延長軸部８ａに面する環状部と、当該環状部の一カ所から外側に延びる端部３２ａとを含む。トップフォイル３２の環状部を囲むように、弾性部材３１が配置されている。弾性部材３１は、トップフォイル３２を支持する弾性体であって、たとえば複数の屈曲部が形成された帯状の金属材料からなる。なお、弾性部材３１は、トップフォイル３２を弾性的に支持できれば任意の構成を採用できる。外方部材３３は、延長軸部８ａ、トップフォイル３２および弾性部材３１を内部に保持する開口部が形成された部材である。外方部材３３の当該開口部の内壁には、凹部３３ａが形成されている。凹部３３ａには、トップフォイル３２の端部３２ａが挿入固定されている。また、外方部材３３の開口部の内壁とトップフォイル３２との間には弾性部材３１が変形可能に配置されている。 The second bearing 30 which is a foil bearing mainly includes an elastic member 31 , a top foil 32 and an outer member 33 . The top foil 32 is arranged so as to surround the extension shaft portion 8a. The top foil 32 includes an annular portion facing the extension shaft 8a and an end portion 32a extending outwardly from one point of the annular portion. An elastic member 31 is arranged so as to surround the annular portion of the top foil 32 . The elastic member 31 is an elastic body that supports the top foil 32, and is made of, for example, a strip-shaped metal material having a plurality of bent portions. Note that the elastic member 31 may adopt any configuration as long as it can elastically support the top foil 32 . The outer member 33 is a member having an opening for holding the extension shaft portion 8a, the top foil 32 and the elastic member 31 inside. A concave portion 33 a is formed on the inner wall of the opening of the outer member 33 . An end portion 32a of the top foil 32 is inserted and fixed in the recess 33a. Between the inner wall of the opening of the outer member 33 and the top foil 32, an elastic member 31 is arranged so as to be deformable.

フォイル軸受である第２軸受３０は、減衰性に優れ、制振効果が高い。つまり、第２軸受３０は回転軸９の振れ回りなどの異常な動作を減衰させる減衰機構として機能する。そのため、回転軸９側と反対側に位置する領域に、インペラ８の延長軸部８ａを形成し、当該延長軸部８ａを第２軸受３０によって支持することができる。第２軸受３０としてのフォイル軸受を構成する材料としては、熱伝導率の小さい金属、例えばステンレス鋼を用いてもよい。 The second bearing 30, which is a foil bearing, has excellent damping properties and a high damping effect. In other words, the second bearing 30 functions as a damping mechanism that dampens abnormal movements such as whirling of the rotating shaft 9 . Therefore, the extension shaft portion 8a of the impeller 8 can be formed in a region located on the side opposite to the rotating shaft 9 side, and the extension shaft portion 8a can be supported by the second bearing 30 . As a material for forming the foil bearing as the second bearing 30, a metal with low thermal conductivity, such as stainless steel, may be used.

なお、フォイル軸受である第２軸受３０のトップフォイル３２と延長軸部８ａとの互いに対向する面は、回転軸９が静止した状態では互いに接触している。回転軸９の回転に伴って周囲の低温流体または低温流体が気化した気体が、上記対向する面の間に吸い込まれる。この結果、当該対向する面間の領域での圧力が上がることにより、延長軸部８ａをトップフォイル３２に対して非接触とした状態で、延長軸部８ａを支持できる。このように、起動停止時にはトップフォイル３２の延長軸部８ａ側の表面（軸受面）が短時間ではあるが延長軸部８ａと接触して摺動する。そのため、図４に示すように、第２軸受３０の耐久性を向上させるために、トップフォイル３２および延長軸部８ａの互いに対向する面のいずれか一方、または両方に保護層３２ｂ、８ｂを設けてもよい。ここで、図４は、図１に示した流体移送装置に用いられる流体ポンプの変形例を説明するための断面模式図である。図４は図３に対応する。 The opposing surfaces of the top foil 32 of the second bearing 30, which is a foil bearing, and the extension shaft portion 8a are in contact with each other when the rotating shaft 9 is stationary. As the rotating shaft 9 rotates, the surrounding cryogenic fluid or the vaporized gas of the cryogenic fluid is sucked between the opposed surfaces. As a result, the extension shaft 8a can be supported in a state where the extension shaft 8a is not in contact with the top foil 32 by increasing the pressure in the region between the facing surfaces. As described above, when starting and stopping, the surface (bearing surface) of the top foil 32 on the side of the extension shaft portion 8a contacts and slides on the extension shaft portion 8a for a short period of time. Therefore, as shown in FIG. 4, in order to improve the durability of the second bearing 30, protective layers 32b and 8b are provided on either or both of the mutually facing surfaces of the top foil 32 and the extension shaft portion 8a. may Here, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a modification of the fluid pump used in the fluid transfer device shown in FIG. FIG. 4 corresponds to FIG.

図４に示した流体ポンプは、基本的には図１および図２に示した流体ポンプ１００と同様の構成を備えるが、第２軸受３０または延長軸部８ａの構成が図１および図２に示した流体ポンプ１００と異なっている。図４に示した流体ポンプは、インペラ８の延長軸部８ａ表面に形成された保護層８ｂ、およびトップフォイル３２の表面に形成された保護層３２ｂの少なくともいずれか一方を備えている。保護層３２ｂは、トップフォイル３２において回転軸９に面する表面に形成されている。保護層８ｂは、回転軸９においてトップフォイル３２に面する表面に形成されている。保護層８ｂ、３２ｂを構成する材料としては、たとえばセラミックスや硬質金属を用いることができる。 The fluid pump shown in FIG. 4 basically has the same configuration as the fluid pump 100 shown in FIGS. It differs from the fluid pump 100 shown. The fluid pump shown in FIG. 4 includes at least one of a protective layer 8b formed on the surface of the extended shaft portion 8a of the impeller 8 and a protective layer 32b formed on the surface of the top foil 32. As shown in FIG. The protective layer 32 b is formed on the surface of the top foil 32 facing the rotating shaft 9 . The protective layer 8 b is formed on the surface facing the top foil 32 on the rotating shaft 9 . Ceramics and hard metals, for example, can be used as materials for forming the protective layers 8b and 32b.

図５は、図１に示した流体移送装置に用いられる流体ポンプの変形例を示す概略断面図である。図５に示した流体ポンプ１００は、基本的には図１および図２に示した流体ポンプ１００と同様の構成を備えるが、回転軸９に設置されたモータ１０、第１軸受１１、スラスト磁気軸受１２の配置が図１および図２に示した流体ポンプ１００と異なっている。図５に示した流体ポンプ１００では、回転軸９の第２部９ｂにおいて、第１部９ａから遠い側からモータ１０、第１軸受１１を構成する一方軸受１１ａ、スラスト磁気軸受１２、第１軸受１１を構成する他方軸受１１ｂが並ぶように配置されている。このような構成であっても、図１および図２に示した流体ポンプ１００と同様の効果を得ることができる。 5 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the fluid pump used in the fluid transfer device shown in FIG. 1. FIG. The fluid pump 100 shown in FIG. 5 basically has the same configuration as the fluid pump 100 shown in FIGS. The arrangement of the bearings 12 differs from the fluid pump 100 shown in FIGS. In the fluid pump 100 shown in FIG. 5, in the second portion 9b of the rotary shaft 9, the motor 10, the one-way bearing 11a constituting the first bearing 11, the thrust magnetic bearing 12, the first bearing are arranged from the far side from the first portion 9a. 11 are arranged side by side. Even with such a configuration, effects similar to those of the fluid pump 100 shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained.

図６は、図１に示した流体移送装置に用いられる流体ポンプの変形例を示す概略断面図である。図６に示した流体ポンプ１００は、基本的には図１および図２に示した流体ポンプ１００と同様の構成を備えるが、インペラ８に対する第２軸受３０の相対的な配置が図１および図２に示した流体ポンプ１００と異なっている。図６に示した流体ポンプ１００では、第２軸受３０がインペラ８から見て回転軸９側に配置されている。第２軸受３０は回転軸９の第１端部９ｅを回転可能に支持している。 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the fluid pump used in the fluid transfer device shown in FIG. 1. FIG. The fluid pump 100 shown in FIG. 6 basically has the same configuration as the fluid pump 100 shown in FIGS. 2 differs from the fluid pump 100 shown in FIG. In the fluid pump 100 shown in FIG. 6, the second bearing 30 is arranged on the rotating shaft 9 side when viewed from the impeller 8 . The second bearing 30 rotatably supports the first end 9e of the rotary shaft 9. As shown in FIG.

第２軸受３０は、インペラ８が収容されている第３ケーシング部６ｃ内に配置されている。第３ケーシング部６ｃにおける第１軸受１１側の表面である上面には凹部が形成されている。当該凹部の内部に第２軸受３０が配置されている。第２軸受３０のトップフォイル３２（図３参照）の内周側に回転軸９の第１端部９ｅが配置されている。このような構成であっても、図１および図２に示した流体ポンプ１００と同様の効果を得ることができる。 The second bearing 30 is arranged inside the third casing part 6c in which the impeller 8 is accommodated. A concave portion is formed on the upper surface of the third casing portion 6c, which is the surface on the first bearing 11 side. A second bearing 30 is arranged inside the recess. A first end 9 e of the rotating shaft 9 is arranged on the inner peripheral side of the top foil 32 (see FIG. 3 ) of the second bearing 30 . Even with such a configuration, effects similar to those of the fluid pump 100 shown in FIGS. 1 and 2 can be obtained.

図７は、図１に示した流体移送装置の変形例を示す概略断面図である。図７に示した流体移送装置は、基本的には図１に示した流体移送装置と同様の構成を備えるが、流体移送装置における流通管路１１０の構成が図１に示した流体移送装置と異なっている。図７に示した流体移送装置では、たとえばリザーバタンクに接続された流通管路１１０である入力配管１１１がインペラ８の流入口２１に接続されている。また、インペラ８の流出口２０には流通管路１１０である出力配管１１２が接続されている。出力配管１１２は、たとえば超電導コイルなどの冷却対象に接続されている。冷却対象は図示しない配管によってたとえばリザーバタンクと接続されている。流体ポンプ１００が駆動することにより、低温流体がリザーバタンクから入力配管１１１を介して流体ポンプ１００へ供給されるとともに、出力配管１１２を介して冷却対象へ送り出される。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the fluid transfer device shown in FIG. The fluid transfer device shown in FIG. 7 basically has the same configuration as the fluid transfer device shown in FIG. different. In the fluid transfer device shown in FIG. 7 , an input pipe 111 , which is, for example, a flow line 110 connected to a reservoir tank, is connected to the inlet 21 of the impeller 8 . Also, an output pipe 112 that is a distribution pipe 110 is connected to the outlet 20 of the impeller 8 . Output pipe 112 is connected to an object to be cooled, such as a superconducting coil. The object to be cooled is connected to, for example, a reservoir tank by piping (not shown). When the fluid pump 100 is driven, the low-temperature fluid is supplied from the reservoir tank through the input pipe 111 to the fluid pump 100 and sent out through the output pipe 112 to the object to be cooled.

なお、回転軸９において、延長軸部８ａを図２に示した構成より長くして、インペラ８と第２軸受３０との間の距離をさらに大きくしてもよい。また、図６に示した構成において、第２軸受３０とインペラ８との間の距離をさらに大きくしてもよい。たとえば、インペラ８と第２軸受３０との間の距離を、インペラ８の厚み（回転軸９の延在方向に沿った方向での厚み）より大きくしてもよい。 In the rotary shaft 9, the extension shaft portion 8a may be made longer than the configuration shown in FIG. 2 to further increase the distance between the impeller 8 and the second bearing 30. FIG. Moreover, in the configuration shown in FIG. 6, the distance between the second bearing 30 and the impeller 8 may be further increased. For example, the distance between the impeller 8 and the second bearing 30 may be made larger than the thickness of the impeller 8 (thickness in the direction along which the rotating shaft 9 extends).

＜作用効果＞
本開示に係る流体ポンプ１００は、回転体５０と、筐体４０と、軸受とを備える。回転体５０は、インペラ８と回転軸９とを有する。回転軸９は、インペラ８に接続される。筐体４０は、回転体５０を内部に保持する。軸受は、回転体５０を筐体４０に対して回転可能に支持する。軸受は、第１軸受１１と第２軸受３０とを含む。第１軸受１１は、回転体５０を筐体４０に対して回転可能に支持する。第２軸受３０は、回転体５０において、第１軸受１１よりインペラ８側に配置される。第２軸受３０は、回転体５０を筐体４０に対して回転可能に支持する。第２軸受３０はフォイル軸受である。 <Effect>
A fluid pump 100 according to the present disclosure includes a rotating body 50, a housing 40, and bearings. The rotor 50 has an impeller 8 and a rotating shaft 9 . A rotating shaft 9 is connected to the impeller 8 . The housing 40 holds the rotor 50 inside. The bearings rotatably support the rotor 50 with respect to the housing 40 . The bearings include first bearing 11 and second bearing 30 . The first bearing 11 rotatably supports the rotor 50 with respect to the housing 40 . The second bearing 30 is arranged closer to the impeller 8 than the first bearing 11 in the rotor 50 . The second bearing 30 rotatably supports the rotor 50 with respect to the housing 40 . The second bearing 30 is a foil bearing.

このようにすれば、回転体５０においてインペラ８に延長軸部８ａを形成し、当該延長軸部８ａを、制振効果の高いフォイル軸受である第２軸受３０によって支持しているので、回転体５０の回転を安定して維持できる。このように、電力などは不用でありかつ非接触で支持が可能なフォイル軸受（第２軸受３０）によって、回転体５０のインペラ８側を支持することで、長寿命かつメンテナンスフリーな流体ポンプ１００を実現できる。また、回転体５０のインペラ８側を第２軸受３０によって非接触状態で支持するので、従来のように玉軸受などで回転体５０のインペラ８側を支持していた場合より回転体５０の高速回転化を図ることができる。 With this arrangement, the extension shaft portion 8a is formed on the impeller 8 in the rotor 50, and the extension shaft portion 8a is supported by the second bearing 30, which is a foil bearing with a high damping effect. 50 rotations can be stably maintained. Thus, by supporting the impeller 8 side of the rotating body 50 with the foil bearing (second bearing 30) that does not require electric power or the like and can be supported in a non-contact manner, the fluid pump 100 has a long life and is maintenance-free. can be realized. Further, since the impeller 8 side of the rotating body 50 is supported by the second bearing 30 in a non-contact state, the rotating body 50 can be driven at a higher speed than when the impeller 8 side of the rotating body 50 is supported by ball bearings or the like as in the conventional art. Rotation can be achieved.

上記流体ポンプ１００において、第２軸受３０は、トップフォイル３２と、弾性部材３１とを含んでもよい。トップフォイル３２は、回転体５０に面してもよい。弾性部材３１は、トップフォイル３２から見て回転体５０と反対側に位置してもよい。流体ポンプ１００は、保護層８ｂ、３２ｂを備えてもよい。保護層８ｂ、３２ｂは、トップフォイル３２において回転体５０に面する表面、および回転体５０においてトップフォイル３２に面する表面の少なくともいずれかに形成されてもよい。保護層８ｂ、３２ｂは、トップフォイル３２および回転体５０の材料より硬度の高い材料により構成されていてもよい。 In the fluid pump 100 described above, the second bearing 30 may include a top foil 32 and an elastic member 31 . The top foil 32 may face the body of rotation 50 . The elastic member 31 may be located on the opposite side of the rotating body 50 when viewed from the top foil 32 . Fluid pump 100 may comprise protective layers 8b, 32b. The protective layers 8 b and 32 b may be formed on at least one of the surface of the top foil 32 facing the rotating body 50 and the surface of the rotating body 50 facing the top foil 32 . The protective layers 8b, 32b may be made of a material having higher hardness than the material of the top foil 32 and the rotating body 50.

この場合、第２軸受３０の停止時や起動時などにトップフォイル３２と回転体５０（たとえば延長軸部８ａまたは回転軸９の一部）とが接触しても、当該トップフォイル３２及び回転体５０の摩耗を抑制できる。この結果、流体ポンプ１００の耐久性を向上させることができる。 In this case, even if the top foil 32 and the rotating body 50 (for example, the extension shaft portion 8a or part of the rotating shaft 9) come into contact with each other when the second bearing 30 is stopped or started, the top foil 32 and the rotating body 50 wear can be suppressed. As a result, the durability of fluid pump 100 can be improved.

上記流体ポンプ１００において、回転軸９は、第１端部９ｅと、第２端部９ｆとを含んでもよい。第２端部９ｆは、第１端部９ｅと反対側に位置してもよい。インペラ８は第１端部９ｅに接続されてもよい。インペラ８は、回転軸９側と反対側に突出する延長軸部８ａを有してもよい。第２軸受３０は、延長軸部８ａにおいて回転体５０を回転可能に支持してもよい。 In the fluid pump 100 described above, the rotating shaft 9 may include a first end 9e and a second end 9f. The second end 9f may be located opposite the first end 9e. The impeller 8 may be connected to the first end 9e. The impeller 8 may have an extension shaft portion 8a projecting to the side opposite to the rotating shaft 9 side. The second bearing 30 may rotatably support the rotor 50 at the extension shaft portion 8a.

この場合、第２軸受３０を構成するフォイル軸受は、支持する軸の組立精度および振れの大きさに対する許容範囲が大きいので、回転体５０において振れが大きくなる軸端であるインペラ８近傍に面するように配置した場合でも正常に動作できる。また、トップフォイル３２とバンプフォイル等のトップフォイル３２を支持する弾性部材３１との間で発生する固体間の摩擦力が、回転体５０の振れ回りに対する減衰力として作用する。この結果、効果的に回転体５０の振れ回りを抑制できる。 In this case, the foil bearing that constitutes the second bearing 30 faces the vicinity of the impeller 8, which is the shaft end of the rotating body 50 where the runout becomes large, because the tolerance for the assembly accuracy of the supported shaft and the magnitude of the runout is large. It can operate normally even if it is arranged like this. Further, the solid frictional force generated between the top foil 32 and the elastic member 31 supporting the top foil 32 such as the bump foil acts as a damping force against whirling of the rotor 50 . As a result, whirling of the rotor 50 can be effectively suppressed.

上記流体ポンプ１００において、回転軸９は、第１端部９ｅと、第２端部９ｆとを含んでもよい。第２端部９ｆは、第１端部９ｅと反対側に位置してもよい。インペラ８は第１端部９ｅに接続されてもよい。図６に示されるように、第２軸受３０は、インペラ８から見て第１端部９ｅ側に配置されてもよい。この場合も、図２などに示された流体ポンプ１００と同様に回転体５０の振れ回りを抑制できるとともに流体ポンプ１００の耐久性を向上させることができる。 In the fluid pump 100 described above, the rotating shaft 9 may include a first end 9e and a second end 9f. The second end 9f may be located opposite the first end 9e. The impeller 8 may be connected to the first end 9e. As shown in FIG. 6 , the second bearing 30 may be arranged on the first end 9 e side when viewed from the impeller 8 . Also in this case, whirling of the rotor 50 can be suppressed and the durability of the fluid pump 100 can be improved in the same manner as the fluid pump 100 shown in FIG. 2 and the like.

上記流体ポンプ１００において、第１軸受１１は、一方軸受１１ａと他方軸受１１ｂとを含んでいてもよい。一方軸受１１ａは回転軸９を支持してもよい。他方軸受１１ｂは、一方軸受１１ａから回転軸９の延在方向に沿って間隔を隔てて配置されてもよい。他方軸受１１ｂは回転軸９を支持してもよい。この場合、第１軸受１１が一方軸受１１ａと他方軸受１１ｂとを含み、これらの２つの軸受により回転軸９が支持されている。一方軸受１１ａと他方軸受１１ｂとは独立して制御され得る。この場合、回転軸９はこれらの２つの軸受によって並進２軸および回転２軸の４自由度の姿勢について支持される。このため、回転軸９を安定して支持することができる。また、第１軸受１１によって上記のように回転体５０が支持されることから、第２軸受３０は回転体５０の振れ回りなどの異常動作を減衰させる減衰機構として機能すればよい。このような構成によっても、図２などに示された流体ポンプ１００と同様の効果を得ることができる。 In the fluid pump 100, the first bearing 11 may include one bearing 11a and the other bearing 11b. One bearing 11 a may support the rotating shaft 9 . The other bearing 11b may be spaced apart along the extending direction of the rotating shaft 9 from the one bearing 11a. The other bearing 11 b may support the rotating shaft 9 . In this case, the first bearing 11 includes one bearing 11a and the other bearing 11b, and the rotary shaft 9 is supported by these two bearings. The one bearing 11a and the other bearing 11b can be controlled independently. In this case, the rotating shaft 9 is supported by these two bearings with four degrees of freedom of two translational axes and two rotational axes. Therefore, the rotary shaft 9 can be stably supported. Further, since the rotating body 50 is supported by the first bearing 11 as described above, the second bearing 30 may function as a damping mechanism for damping abnormal movements such as whirling of the rotating body 50 . Even with such a configuration, the same effects as those of the fluid pump 100 shown in FIG. 2 and the like can be obtained.

上記流体ポンプ１００は、モータ１０を備えてもよい。モータ１０は、回転軸９に接続され、回転軸９を回転させてもよい。モータ１０は、一方軸受１１ａと他方軸受１１ｂとの間の領域に配置されていてもよい。この場合、一方軸受１１ａと他方軸受１１ｂとの間にモータ１０を配置することで、モータ１０によって回転軸９を安定して回転させることができる。 The fluid pump 100 may comprise a motor 10 . A motor 10 may be connected to the rotating shaft 9 to rotate the rotating shaft 9 . The motor 10 may be arranged in a region between the one bearing 11a and the other bearing 11b. In this case, by arranging the motor 10 between the one bearing 11a and the other bearing 11b, the rotating shaft 9 can be stably rotated by the motor 10 .

本開示に係る流体移送装置１は、容器２と、上記流体ポンプ１００と、流通管路１１０とを備える。容器２は流体を収容する。流体ポンプ１００は、インペラ８が容器２の内部に配置されるように、容器２に設置される。流通管路１１０は、容器２と接続されており、流体ポンプ１００により運動エネルギーが付与された流体を流通させる。 A fluid transfer device 1 according to the present disclosure includes a container 2 , the fluid pump 100 described above, and a flow conduit 110 . A container 2 contains a fluid. The fluid pump 100 is installed in the container 2 such that the impeller 8 is arranged inside the container 2 . The circulation line 110 is connected to the container 2 and circulates the fluid to which kinetic energy has been imparted by the fluid pump 100 .

このようにすれば、流体ポンプ１００における回転軸９の回転を安定して維持でき、長寿命かつメンテナンスフリーな流体移送装置１を得ることができる。 In this way, the rotation of the rotary shaft 9 in the fluid pump 100 can be stably maintained, and the fluid transfer device 1 with a long service life and maintenance-free can be obtained.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態の少なくとも２つを組み合わせてもよい。本開示の基本的な範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. As long as there is no contradiction, at least two of the embodiments disclosed this time may be combined. The basic scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all changes within the scope and meaning of equivalents of the scope of claims.

１ 流体移送装置、２ 容器、３ 流入部、４ 流出部、５ 圧力壁、５ａ 貫通孔、５ｂ 外周面、６ 第１筐体部、６ａ 第１ケーシング部、６ｂ 第２ケーシング部、６ｃ 第３ケーシング部、７ 第２筐体部、７ａ 第１ハウジング部、７ｂ 第２ハウジング部、７ｃ 第３ハウジング部、８ インペラ、８ａ 延長軸部、８ｂ，３２ｂ 保護層、９ 回転軸、９ａ 第１部、９ｂ 第２部、９ｅ 第１端部、９ｆ 第２端部、１０ モータ、１１ 第１軸受、１１ａ 一方軸受、１１ｂ 他方軸受、１２ スラスト磁気軸受、１４ 固定部材、１５ コネクタ、２０ 流出口、２１ 流入口、３０ 第２軸受、３１ 弾性部材、３２ トップフォイル、３２ａ 端部、３３ 外方部材、３３ａ 凹部、４０ 筐体、５０ 回転体、１００ 流体ポンプ、１１０ 流通管路、１１１ 入力配管、１１２ 出力配管、ＬＧ 低温流体。 Reference Signs List 1 fluid transfer device 2 container 3 inflow portion 4 outflow portion 5 pressure wall 5a through hole 5b outer peripheral surface 6 first housing portion 6a first casing portion 6b second casing portion 6c third third Casing part 7 Second housing part 7a First housing part 7b Second housing part 7c Third housing part 8 Impeller 8a Extension shaft part 8b, 32b Protective layer 9 Rotating shaft 9a First part , 9b second part, 9e first end, 9f second end, 10 motor, 11 first bearing, 11a one bearing, 11b other bearing, 12 thrust magnetic bearing, 14 fixing member, 15 connector, 20 outlet, 21 inlet, 30 second bearing, 31 elastic member, 32 top foil, 32a end, 33 outer member, 33a recess, 40 housing, 50 rotating body, 100 fluid pump, 110 distribution pipe, 111 input pipe, 112 Output piping, LG Cryogenic Fluid.

Claims (7)

インペラと、前記インペラに接続された回転軸とを有する回転体と、
前記回転体を内部に保持する筐体と、
前記回転体を前記筐体に対して回転可能に支持する軸受とを備え、
前記軸受は、
前記回転体を前記筐体に対して回転可能に支持する第１軸受と、
前記回転体において、前記第１軸受より前記インペラ側に配置され、前記回転体を前記筐体に対して回転可能に支持する第２軸受とを含み、
前記第２軸受がフォイル軸受である、流体ポンプ。 a rotating body having an impeller and a rotating shaft connected to the impeller;
a housing that holds the rotating body inside;
a bearing that rotatably supports the rotating body with respect to the housing;
The bearing is
a first bearing that rotatably supports the rotating body with respect to the housing;
a second bearing disposed closer to the impeller than the first bearing in the rotating body and supporting the rotating body rotatably with respect to the housing;
A fluid pump, wherein the second bearing is a foil bearing. 前記第２軸受は、
前記回転体に面するトップフォイルと、
前記トップフォイルから見て前記回転体と反対側に位置する弾性部材と、を含み、
前記トップフォイルにおいて前記回転体に面する表面、および前記回転体において前記トップフォイルに面する表面の少なくともいずれかに形成された保護層を備える、請求項１に記載の流体ポンプ。 the second bearing,
a top foil facing the rotating body;
an elastic member located on the opposite side of the rotating body as viewed from the top foil,
2. The fluid pump according to claim 1, further comprising a protective layer formed on at least one of a surface of said top foil facing said rotating body and a surface of said rotating body facing said top foil. 前記回転軸は、第１端部と、前記第１端部と反対側に位置する第２端部とを含み、
前記インペラは前記第１端部に接続され、
前記インペラは、前記回転軸側と反対側に突出する延長軸部を有し、
前記第２軸受は、前記延長軸部において前記回転体を回転可能に支持する、請求項１または請求項２に記載の流体ポンプ。 The rotating shaft includes a first end and a second end opposite the first end,
the impeller is connected to the first end;
The impeller has an extension shaft portion protruding to the side opposite to the rotating shaft side,
3. The fluid pump according to claim 1, wherein said second bearing rotatably supports said rotor on said extension shaft portion. 前記回転軸は、第１端部と、前記第１端部と反対側に位置する第２端部とを含み、
前記インペラは前記第１端部に接続され、
前記第２軸受は、前記インペラから見て前記第１端部側に配置される、請求項１または請求項２に記載の流体ポンプ。 The rotating shaft includes a first end and a second end opposite the first end,
the impeller is connected to the first end;
3. The fluid pump according to claim 1, wherein said second bearing is arranged on said first end side when viewed from said impeller. 前記第１軸受は、
前記回転軸を支持する一方軸受と、
前記一方軸受から前記回転軸の延在方向に沿って間隔を隔てて配置され、前記回転軸を支持する他方軸受とを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の流体ポンプ。 The first bearing is
a one-way bearing that supports the rotating shaft;
5. The fluid pump according to any one of claims 1 to 4, further comprising a second bearing that is spaced apart from the one bearing along the extending direction of the rotating shaft and supports the rotating shaft. 前記回転軸に接続され、前記回転軸を回転させるモータを備え、
前記モータは、前記一方軸受と前記他方軸受との間の領域に配置されている、請求項５に記載の流体ポンプ。 A motor connected to the rotating shaft and rotating the rotating shaft,
6. The fluid pump according to claim 5, wherein said motor is arranged in a region between said one bearing and said other bearing. 流体を収容する容器と、
前記インペラが前記容器の内部に配置されるように、前記容器に設置された請求項１～６のいずれか１項に記載の流体ポンプと、
前記容器と接続されており、前記流体ポンプにより運動エネルギーが付与された前記流体を流通させるための流通管路とを備える、流体移送装置。 a container containing a fluid;
a fluid pump according to any one of claims 1 to 6 installed in said container such that said impeller is disposed inside said container;
a fluid transfer device connected to the container and for circulating the fluid to which kinetic energy has been imparted by the fluid pump.
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