JP2583924Y2 - Clean pump - Google Patents

Clean pump

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JP2583924Y2
JP2583924Y2 JP8894492U JP8894492U JP2583924Y2 JP 2583924 Y2 JP2583924 Y2 JP 2583924Y2 JP 8894492 U JP8894492 U JP 8894492U JP 8894492 U JP8894492 U JP 8894492U JP 2583924 Y2 JP2583924 Y2 JP 2583924Y2
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浩義 伊藤
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エヌティエヌ株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0666Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the motor being of the plane gap type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046Bearings
    • F04D29/048Bearings magnetic; electromagnetic

Description

【考案の詳細な説明】 Description of the invention]

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】この考案はクリーンポンプに関し、半導体製造工場や医療機器などに適用され、ケーシング外からの磁気的作用によってインペラ自体をケーシング内の所定位置に保持して回転させるようにしたクリーンポンプに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a clean pump, is applied to a semiconductor manufacturing plant, medical equipment, and so holds and rotates the impeller itself in position in the casing by magnetic action from outside the casing on clean pump.

【0002】 [0002]

【従来の技術】半導体製造工場などにおいて使用されるクリーンポンプとして、特開平3−229987号において知られたものがある。 As a clean pump used in such [Semiconductor manufacturing plant, there is known in Japanese Patent Laid-Open No. 3-229987.

【0003】図5はそのようなクリーンポンプの縦断面図である。 [0003] FIG. 5 is a longitudinal sectional view of such a clean pump. 図5において、ポンプ1のケーシング2内にはインペラ3が設けられ、インペラ3は非制御式磁気軸受を構成する永久磁石4を有する非磁性部材5と、制御式磁気軸受のロータに相当する軟鉄部材6が結合されている。 5, the casing 2 of the pump 1 the impeller 3 is provided, the impeller 3 and the non-magnetic member 5 having a permanent magnet 4 constituting a non-controlled magnetic bearing, which corresponds to a rotor of a control type magnetic bearing soft iron member 6 is coupled. 永久磁石4はインペラ3の円周方向に分割されていて、お互いに隣接する部分が互いに反対方向に着磁されている。 Permanent magnet 4 is divided in the circumferential direction of the impeller 3, the portion adjacent to each other are magnetized in opposite directions. インペラ3の永久磁石4に対向するように、 So as to face the permanent magnet 4 of the impeller 3,
ケーシング2外部には軸7に軸支されたロータ8が設けられる。 The casing 2 outer rotor 8 that is supported by a shaft 7 is provided. ロータ8は図示しないモータにより駆動されて回転する。 The rotor 8 is rotated by being driven by a motor (not shown). ロータ8には、インペラ3の永久磁石4に対向し、かつ吸引力が作用するようにインペラ側と同数の永久磁石9が取付けられている。 The rotor 8, the impeller side and the same number of permanent magnets 9 so as to face the permanent magnet 4 of the impeller 3, and the suction force acts is mounted.

【0004】一方、インペラ3の軟鉄部材6を有する側に対向するようにして、ケーシング2には、永久磁石4,9の吸引力に打勝ってインペラ3をケーシング2の中心に保持するように作用する電磁石10が設けられている。 On the other hand, so as to face the side having the soft iron member 6 of the impeller 3, the casing 2, by overcoming the attraction force of the permanent magnet 4 and 9 so as to hold the impeller 3 at the center of the casing 2 electromagnet 10 acting provided.

【0005】電磁石10と軟鉄部材6との隙間の間隔が図示しない位置センサによって検知され、この検知出力に応じて図示しない制御部により電磁石が制御され、インペラ3がケーシング2の中心に保持される。 [0005] width of the gap between the electromagnet 10 and the soft iron member 6 is detected by a position sensor (not shown), the electromagnet by the control unit (not shown) in response to this detection output is controlled, the impeller 3 is maintained at the center of the casing 2 . インペラ3に重力などにより半径方向の力が作用しても、永久磁石4と9との間の磁束のせん断力および電磁石10と軟鉄部材6との間の磁束のせん断力が作用するため、インペラ3はケーシング2の中心に保持される。 Also act radial force by the impeller 3 gravity such, for acting shear force flux between the shear force and the electromagnet 10 and the soft iron member 6 of the magnetic flux between the permanent magnet 4 and 9, the impeller 3 is held in the center of the casing 2.

【0006】このようにして磁気的にインペラ3が支持された状態で、ロータ8が回転すると、永久磁石4と9 [0006] In a state where such a magnetically impeller 3 is supported, when the rotor 8 rotates, the permanent magnet 4 9
とが磁気カップリングを構成し、インペラ3が回転し、 DOO constitute a magnetic coupling, the impeller 3 rotates,
液体は吐出口(図示せず)に送られる。 Liquid is fed to the discharge port (not shown).

【0007】 [0007]

【考案が解決しようとする課題】上述の図5に示したクリーンポンプにおいて、図5に示す矢印Fの向きにインペラ3が力を受け、電磁石10と軟鉄部材6とによる制御式磁気軸受の負荷容量を越えると、インペラ3の浮上制御が不能になり、インペラ3がケーシング2の内壁に接触するおそれがある。 An invention to be Solved] In a clean pump shown in FIG. 5 described above, it receives the orientation impeller 3 force arrows F shown in FIG. 5, the load control type magnetic bearing according to the electromagnet 10 and the soft iron member 6 exceeds capacity, levitation control of the impeller 3 is disabled, the impeller 3 is liable to contact with the inner wall of the casing 2. また、制御式磁気軸受の負荷容量を越えない場合であっても、電磁石10の自己発熱が増大し、ケーシング2内の液体の温度を上昇させるおそれがある。 Further, even if does not exceed the load capacity of the control type magnetic bearing, self-heating increases the electromagnet 10, which may raise the temperature of the liquid in the casing 2.

【0008】それゆえに、この考案の主たる目的は、インペラが回転中に制御式磁気軸受の制御が不能になったり、制御式磁気軸受の自己発熱が増大するのを防止できるようなクリーンポンプを提供することである。 [0008] It is another object of this invention is provide a clean pump as an impeller can be prevented from or result in loss of control of the control type magnetic bearing during rotation, the self-heating of the controlled magnetic bearing increases It is to be.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】この考案はインペラの一方面に設けられた第1の永久磁石と、ケーシングを介してインペラの一方面に対向するようにロータの外面に設けられた第2の永久磁石とによって非制御式磁気軸受を構成し、インペラの他方面に設けられた磁性部材とインペラの他方面に対向するように設けられた電磁石とによって制御式磁気軸受を構成したクリーンポンプにおいて、インペラの一方面に動圧を発生するための複数の動圧溝を形成し、インペラが予め定める回転数になったことに応じて、制御式磁気軸受の制御を停止し、非制御式磁気軸受の吸引力に釣合う強さの動圧によってインペラを浮上,回転させるように構成したものである。 SUMMARY OF THE INVENTION This invention has a first permanent magnet provided on one surface of the impeller, the second provided on the outer surface of the rotor so as to face the one surface of the impeller through the housing configure the uncontrolled magnetic bearing by the permanent magnet, in a clean pump constitute a control type magnetic bearing by an electromagnet which is provided so as to face the magnetic member and the other surface of the impeller provided on the other surface of the impeller, forming a plurality of dynamic pressure grooves for generating dynamic pressure on one side of the impeller, in response to become rpm impeller predetermined stops control of the control type magnetic bearing, non-control type magnetic bearing suction force to balance floating the impeller by the strength of the dynamic pressure, which is constituted to rotate.

【0010】 [0010]

【作用】この考案に係るクリーンポンプは、インペラの一方面に動圧溝を形成したことによって、インペラを永久磁石カップリングの吸引力に釣合う強さの動圧により浮上,回転させることができるので、インペラの回転中に制御式磁気軸受の制御が不能になったり、制御式磁気軸受の自己発熱が増大するおそれをなくすことができる。 [Action] Clean pump according to this invention, by forming the dynamic pressure grooves on one side of the impeller, levitated by the strength of the dynamic pressure balance of the impeller to the suction force of the permanent magnet coupling, can be rotated since it is possible to eliminate the risk of or result in loss of control of the control type magnetic bearing during rotation of the impeller, self heat generation of the control type magnetic bearing increases.

【0011】 [0011]

【実施例】図1はこの考案の一実施例の縦断面図であり、図2は図1に示したインペラの一方面を示す図であり、図3は図2のIII−IIIに沿う断面図であり、 DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one embodiment of the invention, FIG 2 is a diagram showing one side face of the impeller shown in FIG. 1, FIG. 3 is taken along the III-III in FIG. 2 section It is a view,
図4は図2のIV−IVに沿う断面図である。 Figure 4 is a sectional view taken along IV-IV of FIG.

【0012】図1に示したクリーンポンプは、以下の点を除いて前述の図5と同様にして構成される。 [0012] Clean pump shown in FIG. 1 is configured in the same manner as in FIG. 5 described above except for the following points. すなわち、インペラ3の一端にロータ8からの回転力を伝達するための永久磁石4が図2に示すように同一円周上に等分割された角度ごとにかつ隣接する永久磁石同士が互いに異極に着磁されるとともに、同じ端面において図2に示すような動圧溝11が形成されている。 That, among the permanent magnet the permanent magnet 4 is and adjacent to each equally divided angle on the same circumference as shown in FIG. 2 for transmitting a rotational force from the rotor 8 at one end of the impeller 3 is mutually different polarities while being magnetized to, the dynamic pressure grooves 11 as shown in FIG. 2 is formed in the same end face. この動圧溝1 This dynamic pressure grooves 1
1はインペラ3の回転に伴ってケーシング2との間に一定の動圧を発生させる。 1 generates a constant dynamic pressure between the casing 2 with the rotation of the impeller 3. この動圧溝11は図2に示した例では、ヘリングボーン(くの字状)に形成されているが、これに限ることなく動圧を発生させるためであればどのような形状の溝であってもよい。 The dynamic pressure grooves 11 in the example shown in FIG. 2, are formed in a herringbone (dogleg shape), in a groove of any shape as long as for generating a dynamic pressure not limited thereto it may be.

【0013】上述のごとく構成されたクリーンポンプにおいて、インペラ3は永久磁石4と9との磁気カップリング吸引力に釣合う強さの吸引力を電磁石10と軟鉄部材6とからなる制御式磁気軸受から受け、ケーシング2 [0013] In the clean pump configured as described above, control type magnetic bearing the impeller 3 is an attraction force of the magnetic coupling attractive force balances the strength of the permanent magnet 4 and 9 from the electromagnet 10 and the soft iron member 6 which received from, the casing 2
内で接触することなく、磁気浮上して回転する。 Without contacting the inner, rotating in magnetic levitation. インペラ3はその動圧溝11により、回転とともにケーシング2の内面との間に動圧を発生する。 The impeller 3 by the dynamic pressure grooves 11, to generate a dynamic pressure between the inner surface of the casing 2 with the rotation. この動圧が発生した後、インペラ3の回転数を図示しない検出器により検出し、予め設定した回転数に到達すると、電磁石10の制御を停止させる。 After the dynamic pressure occurs, detected by a detector (not shown) the rotational speed of the impeller 3, and reaches the rotation speed set in advance, it stops the control of the electromagnet 10. このときインペラ3は永久磁石4と9 In this case the impeller 3 and the permanent magnet 4 9
との吸引力に釣合う強さの動圧を発生し、ケーシング2 It generates the intensity of the dynamic pressure balanced in attraction between the casing 2
内で接触することなく浮上し、回転する。 It emerged without contacting the inner, rotating.

【0014】 [0014]

【考案の効果】以上のように、この考案によれば、インペラのケーシングに対向する一方面に動圧を発生するための複数の動圧溝を形成し、インペラが予め定める回転数になったことに応じて、制御式磁気軸受の制御を停止し、非制御式磁気軸受の吸引力に釣合う強さの動圧を発生させ、インペラを浮上,回転させるようにしたので、 As described above, according to the invention] According to this invention, to form a plurality of dynamic pressure grooves for generating dynamic pressure on one surface facing the impeller casing, it became rpm impeller predetermined particular response, stops the control of the control type magnetic bearing, the dynamic pressure of the suction force to balance the strength of the non-controlled magnetic bearing is generated, floating the impeller, since to rotate,
インペラが回転中に制御式磁気軸受の制御が不能になったり、制御式磁気軸受の自己発熱が増大するのを防止することができる。 Impeller can be prevented from or result in loss of control of the control type magnetic bearing during rotation, is self-heating of the controlled magnetic bearing increases.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】この考案の一実施例の縦断面図である。 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of this invention.

【図2】図1に示したインペラの一方面を示す図である。 2 is a diagram showing one side face of the impeller shown in FIG.

【図3】図2のIII−IIIに沿う断面図である。 3 is a sectional view taken along III-III in FIG. 2.

【図4】図2のIV−IVに沿う断面図である。 It is a sectional view taken along IV-IV in FIG. 4 FIG.

【図5】従来のクリーンポンプの縦断面図である。 5 is a longitudinal sectional view of a conventional clean the pump.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 ポンプ 2 ケーシング 3 インペラ 4,9 永久磁石 5 非磁性部材 6 軟鉄部材 8 ロータ 10 電磁石 11 動圧溝 1 pump 2 casing 3 impellers 4,9 permanent magnet 5 nonmagnetic member 6 soft iron member 8 rotor 10 electromagnet 11 the dynamic pressure grooves

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】 (57) [range of utility model registration request]
  1. 【請求項1】 インペラの一方面に設けられた第1の永久磁石と、ケーシングを介して前記インペラの一方面に対向するようにロータの外面に設けられた第2の永久磁石とによって非制御式磁気軸受を構成し、前記インペラの他方面に設けられた磁性部材と、前記インペラの他方面に対向するように設けられた電磁石とによって制御式磁気軸受を構成したクリーンポンプにおいて、 前記インペラの一方面に動圧を発生するめの複数の動圧溝を形成し、 前記インペラが予め定める回転数になったことに応じて、前記制御式磁気軸受の制御を停止し、前記非制御式磁気軸受の吸引力に釣合う強さの動圧によって前記インペラを浮上,回転させることを特徴とする、クリーンポンプ。 1. A non-control the first permanent magnet provided on one surface of the impeller, by a second permanent magnet provided on the outer surface of the rotor so as to face the one surface of the impeller through the housing configure the formula magnetic bearing, and a magnetic member provided on the other surface of the impeller, the cleaning pump constitute a control type magnetic bearing by an electromagnet which is provided so as to face the other surface of said impeller, said impeller forming a plurality of dynamic pressure grooves of the order of generating a dynamic pressure on one side, in response to become rotational speed in which the impeller is predetermined, and stops the control of the control type magnetic bearing, the uncontrolled magnetic bearing suction force to balance floating the impeller by the strength of the dynamic pressure, and wherein the rotating, clean the pump.
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