JPH03229987A - クリーンポンプ - Google Patents
クリーンポンプInfo
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- JPH03229987A JPH03229987A JP2284990A JP2284990A JPH03229987A JP H03229987 A JPH03229987 A JP H03229987A JP 2284990 A JP2284990 A JP 2284990A JP 2284990 A JP2284990 A JP 2284990A JP H03229987 A JPH03229987 A JP H03229987A
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Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、バイオチクノロシイ、宇宙基地用機器、半
導体制御技術および医療機器等に適用されるクリーンポ
ンプに関し、特に、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する
ようにしたクリーンポンプに関する。
導体制御技術および医療機器等に適用されるクリーンポ
ンプに関し、特に、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する
ようにしたクリーンポンプに関する。
［従来の技術］
渦巻型ポンプは、インペラ（羽根車）を回転させ、流体
に回転運動を与えて圧力を上げるものであり、工業界に
広く用いられている。
に回転運動を与えて圧力を上げるものであり、工業界に
広く用いられている。
第５図および第６図はバイオチクノロシイ、半導体製造
技術および医療機器等に用いられる従来の渦巻型ポンプ
を示す図である。第５図を参照して、ポンプ２０は、流
体に回転運動を与えるためのインペラ２１を備える。イ
ンペラ２１は回転軸２２に軸支される。回転軸２２は、
転がり軸受２３により支持され、モータ２４により駆動
される。
技術および医療機器等に用いられる従来の渦巻型ポンプ
を示す図である。第５図を参照して、ポンプ２０は、流
体に回転運動を与えるためのインペラ２１を備える。イ
ンペラ２１は回転軸２２に軸支される。回転軸２２は、
転がり軸受２３により支持され、モータ２４により駆動
される。
モータ２４により回転軸２２が回転すると、回転軸２２
に軸支されたインペラ２１が回転する。インペラ２１の
回転により、流体は吸込管２６から吸上げられ、渦型室
２７を経て、吐き出される。
に軸支されたインペラ２１が回転する。インペラ２１の
回転により、流体は吸込管２６から吸上げられ、渦型室
２７を経て、吐き出される。
バイオチクノロシイ、半導体製造技術および医療機器等
に用いられるポンプは、極めてクリーンであることが要
求される。このため、第５図に示すポンプ２０では、流
体を汚染する汚染物質を発生する転がり軸受２３および
モータ２４から流体を隔離するため、インペラ２１側の
軸受２３とインペラ２１との間にシール２５を設けてい
る。しかしながら、シール２５は回転軸２２と接触して
いるため、この接触部分で発生する汚染物質により流体
が汚染されるという欠点や摩擦熱による流体の変質の発
生が生ずる欠点がある。さらに、このシールでは完全な
シールは期待できない。
に用いられるポンプは、極めてクリーンであることが要
求される。このため、第５図に示すポンプ２０では、流
体を汚染する汚染物質を発生する転がり軸受２３および
モータ２４から流体を隔離するため、インペラ２１側の
軸受２３とインペラ２１との間にシール２５を設けてい
る。しかしながら、シール２５は回転軸２２と接触して
いるため、この接触部分で発生する汚染物質により流体
が汚染されるという欠点や摩擦熱による流体の変質の発
生が生ずる欠点がある。さらに、このシールでは完全な
シールは期待できない。
この欠点を解消するため、転がり軸受の代わりに磁気軸
受を用い、かつモータ等の電磁石をモールドし、あるい
は鉄部にめっきを施して、シールを不要にしたポンプが
第６図に示すポンプ３０である。第６図を参照して、イ
ンペラ３１の回転軸３２はラジアル磁気軸受３３とアキ
シャル磁気軸受３４により支持される。回転軸３２はモ
ータ３５により駆動される。流体はスピンドル３６内に
も流入するが、モータ３５および磁気軸受３３゜３４の
鉄部あるいはコイルはモールドされあるいはめっきが施
されているので、汚染されることはない。
受を用い、かつモータ等の電磁石をモールドし、あるい
は鉄部にめっきを施して、シールを不要にしたポンプが
第６図に示すポンプ３０である。第６図を参照して、イ
ンペラ３１の回転軸３２はラジアル磁気軸受３３とアキ
シャル磁気軸受３４により支持される。回転軸３２はモ
ータ３５により駆動される。流体はスピンドル３６内に
も流入するが、モータ３５および磁気軸受３３゜３４の
鉄部あるいはコイルはモールドされあるいはめっきが施
されているので、汚染されることはない。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、第６図に示すポンプでは、スピンドル３
６内に流体が澱むところがあり、このようなポンプをバ
イオチクノロシイや医療機器に適用するのは好ましくな
い。たとえば、人工心臓に適用した場合は、血液が洗い
流されることがなく澱むので血液が凝固して血栓が生じ
、生命が危険にさらされる。
６内に流体が澱むところがあり、このようなポンプをバ
イオチクノロシイや医療機器に適用するのは好ましくな
い。たとえば、人工心臓に適用した場合は、血液が洗い
流されることがなく澱むので血液が凝固して血栓が生じ
、生命が危険にさらされる。
それゆえに、この発明の主たる目的は、流体がクリーン
に保持され、かつ澱まないようにしたクリーンポンプを
提供することである。
に保持され、かつ澱まないようにしたクリーンポンプを
提供することである。
［課題を解決するための手段］
請求項（１）に係る発明は、非制御式磁気軸受をインペ
ラの一方面に取付けられた第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
外面に取付けられた第２の永久磁石とから構成し、制御
式軸受を、インペラの他方面に取付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してケーシングに
取付けられた電磁石とから構成し、インペラを、ケーシ
ング外からの磁気的作用によりケーシング内の所定位置
に保持するようにしたクリーンポンプである。
ラの一方面に取付けられた第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
外面に取付けられた第２の永久磁石とから構成し、制御
式軸受を、インペラの他方面に取付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してケーシングに
取付けられた電磁石とから構成し、インペラを、ケーシ
ング外からの磁気的作用によりケーシング内の所定位置
に保持するようにしたクリーンポンプである。
請求項（２）に係る発明は、第１の永久磁石と第２の永
久磁石との磁気的カップリングにより、インペラをロー
タに連結するようにしたものである。
久磁石との磁気的カップリングにより、インペラをロー
タに連結するようにしたものである。
［作用］
この発明では、インペラの一方面に取付けた第１の永久
磁石と、ケーシングを介してロータの外面に取付けた第
２の永久磁石とにより非制御式磁気軸受を構成し、イン
ペラの他方面に取付けた磁性部材と、ケーシングに取付
けた電磁石とにより制御式磁気軸受を構成し、インペラ
を非制御式磁気軸受と制御式磁気軸受とによりケーシン
グ外から支持するようにしたので、インペラを支持する
軸が不要となり、流体が澱まなくなる。
磁石と、ケーシングを介してロータの外面に取付けた第
２の永久磁石とにより非制御式磁気軸受を構成し、イン
ペラの他方面に取付けた磁性部材と、ケーシングに取付
けた電磁石とにより制御式磁気軸受を構成し、インペラ
を非制御式磁気軸受と制御式磁気軸受とによりケーシン
グ外から支持するようにしたので、インペラを支持する
軸が不要となり、流体が澱まなくなる。
［発明の実施例］
第１図はこの発明の一実施例のクリーンポンプを示す断
面図である。第３図は第１図に示す線■■に沿う断面図
である。第４図は第１図に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面
図である。次に、これらの図を参照して、この発明の一
実施例について説明する。
面図である。第３図は第１図に示す線■■に沿う断面図
である。第４図は第１図に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面
図である。次に、これらの図を参照して、この発明の一
実施例について説明する。
ポンプ１のケーシング２内には、インペラ３が設けられ
る。ケーシング２は非磁性部材からなる。
る。ケーシング２は非磁性部材からなる。
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がリベット等で結合されて作られてい
る。また、この軟鉄部材６は表面処理され、サビ等が生
じないように考慮されている。永久磁石４はインペラ３
の円周方向に分割されており、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。インペラ３の永久磁石
４を有する側に対向するようにして、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。
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がリベット等で結合されて作られてい
る。また、この軟鉄部材６は表面処理され、サビ等が生
じないように考慮されている。永久磁石４はインペラ３
の円周方向に分割されており、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。インペラ３の永久磁石
４を有する側に対向するようにして、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。
ロータ８は図示しないモータにより駆動され、第３図に
矢印で示す方向に回転する。ロータ８には、インペラ３
の永久磁石４に対向して、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。
矢印で示す方向に回転する。ロータ８には、インペラ３
の永久磁石４に対向して、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。
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
に打ち勝ってインペラ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が取付けられる。電磁石１
０は、この実施例では第４図に参照符号ｍ１〜ｍ４で示
すように、４個設けられるが、少なくとも３個の電磁石
を設ける必要がある。これは、第２図に示すように、座
標軸２方向（軸方向）の力を釣り合わせ、かつＺ軸に直
交するＸ軸およびｙ軸まわりのモーメントを０にするた
めである。好ましくは、電磁石１０は第４図に示すよう
に、２本１組のヨーク１１と、１本のヨークのまわりに
巻回されたコイル１２とからなる。好ましくは、電磁石
１０はモールドするか、あるいは鉄部およびコイルにめ
っきを施す。
うにして、ケーシング２には、永久磁石４．９の吸引力
に打ち勝ってインペラ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が取付けられる。電磁石１
０は、この実施例では第４図に参照符号ｍ１〜ｍ４で示
すように、４個設けられるが、少なくとも３個の電磁石
を設ける必要がある。これは、第２図に示すように、座
標軸２方向（軸方向）の力を釣り合わせ、かつＺ軸に直
交するＸ軸およびｙ軸まわりのモーメントを０にするた
めである。好ましくは、電磁石１０は第４図に示すよう
に、２本１組のヨーク１１と、１本のヨークのまわりに
巻回されたコイル１２とからなる。好ましくは、電磁石
１０はモールドするか、あるいは鉄部およびコイルにめ
っきを施す。
このようにすれば、電磁石１０の発熱による温度上昇が
小さくなる。
小さくなる。
電磁石間には、位置センサｓ１〜ｓ４が設けられる。位
置センサｓ１〜ｓ４により電磁石１０と軟鉄部材６との
隙間の間隔が検知され、この検知出力はコイル１２に与
えられる電流を制御する制御部（図示せず）にフィード
バックされる。これにより、第２図に示す２．θ工、θ
７が制御され、インペラ３はケーシング２の中心に保持
される。
置センサｓ１〜ｓ４により電磁石１０と軟鉄部材６との
隙間の間隔が検知され、この検知出力はコイル１２に与
えられる電流を制御する制御部（図示せず）にフィード
バックされる。これにより、第２図に示す２．θ工、θ
７が制御され、インペラ３はケーシング２の中心に保持
される。
インペラ３に重力等により半径方向の力が作用しても、
永久磁石４および永久磁石９間の磁束の剪断力および電
磁石１０と軟鉄部材６との間の磁束（第１図に破線で示
す）の剪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。
永久磁石４および永久磁石９間の磁束の剪断力および電
磁石１０と軟鉄部材６との間の磁束（第１図に破線で示
す）の剪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。
このようにして、磁気的に支持された状態で、ロータ８
が回転すると、永久磁石４と永久磁石９が磁気カップリ
ングを構成し、インペラ３が第３図に示すように回転し
て、流体は吐出口１３へ送られる。
が回転すると、永久磁石４と永久磁石９が磁気カップリ
ングを構成し、インペラ３が第３図に示すように回転し
て、流体は吐出口１３へ送られる。
インペラ３はケーシング２によりロータ８から隔離され
ており、かつ電磁石１０からの汚染を受けることがない
ので、ポンプ１から吐出される流体はクリーンな状態を
保持する。
ており、かつ電磁石１０からの汚染を受けることがない
ので、ポンプ１から吐出される流体はクリーンな状態を
保持する。
また、ポンプ２において流体が澱むところがないので、
人工心臓等に適用しても、血栓等を生じることばない。
人工心臓等に適用しても、血栓等を生じることばない。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、ケーシング内のイン
ペラを完全非接触で支持して回転させるようにしたので
、流体を汚すことがない。インペラ自体を支持するよう
にしたので、インペラを軸支するための軸が不要である
ため、ポンプの全容積が少なくなり、かつ澱みのないポ
ンプを提供することができる。
ペラを完全非接触で支持して回転させるようにしたので
、流体を汚すことがない。インペラ自体を支持するよう
にしたので、インペラを軸支するための軸が不要である
ため、ポンプの全容積が少なくなり、かつ澱みのないポ
ンプを提供することができる。
したがって、流体が澱みなく流れるので、流体の凝固や
含有物の固着は生じない。
含有物の固着は生じない。
第１図はこの発明の一実施例のクリーンポンプを示す断
面図である。第２図は第１図に示すインペラの釣り合い
状態を説明するための座標軸を示す図である。第３図は
第１図の示す線ｍ−ｍに沿う断面図である。第４図は第
１図に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。第５図お
よび第６図は従来の渦巻型ポンプを示す断面図である。 図において、１はクリーンポンプ、２はケーシング、３
はインペラ、４は永久磁石、６は軟鉄部材、８はロータ
、９は永久磁石、１０は電磁石を示す。 ０ 特開平３ ２２９９８７ （４） 第 図 第 図
面図である。第２図は第１図に示すインペラの釣り合い
状態を説明するための座標軸を示す図である。第３図は
第１図の示す線ｍ−ｍに沿う断面図である。第４図は第
１図に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。第５図お
よび第６図は従来の渦巻型ポンプを示す断面図である。 図において、１はクリーンポンプ、２はケーシング、３
はインペラ、４は永久磁石、６は軟鉄部材、８はロータ
、９は永久磁石、１０は電磁石を示す。 ０ 特開平３ ２２９９８７ （４） 第 図 第 図
Claims (2)
- （１）インペラが非制御式磁気軸受と制御式軸受とによ
りケーシング内の所定位置に保持され、かつロータによ
り回転駆動される渦巻型ポンプであって、 前記非制御式磁気軸受は、前記インペラの一方面に取付
けられた第１の永久磁石と、前記ケーシングを介して前
記インペラの前記一方面に対向するように前記ロータの
外面に取付けられた第２の永久磁石とからなり、 前記制御式軸受は、前記インペラの他方面に取付けられ
た磁性部材と、前記インペラの前記他方面に対向するよ
うにして前記ケーシングに取付けられた電磁石とからな
り、 前記インペラは、前記ケーシング外からの磁気的作用に
より、前記ケーシング内の所定位置に保持されることを
特徴とする、クリーンポンプ。 - （２）前記インペラは、前記第１の永久磁石と、前記第
２の永久磁石との磁気的カップリングにより、前記ロー
タに連結される、特許請求の範囲第１項記載のクリーン
ポンプ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284990A JPH0751955B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | クリーンポンプ |
| US07/644,777 US5112202A (en) | 1990-01-31 | 1991-01-23 | Turbo pump with magnetically supported impeller |
| DE4102707A DE4102707C2 (de) | 1990-01-31 | 1991-01-30 | Kreiselpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284990A JPH0751955B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | クリーンポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229987A true JPH03229987A (ja) | 1991-10-11 |
| JPH0751955B2 JPH0751955B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=12094167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2284990A Expired - Lifetime JPH0751955B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | クリーンポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751955B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240718A1 (en) * | 1991-12-04 | 1993-06-09 | Ntn Corp., Osaka, Jp | Clean pump with impeller in housing part, e.g. for medical instrument - has rotor fitted at one side of impeller with housing part in- between and two passive magnetic bearings for radial support of impeller. |
| JP2001329988A (ja) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Ntn Corp | 液体ポンプ装置 |
| CN105179259A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-12-23 | 君禾泵业股份有限公司 | 带有清洁装置的高效潜水泵及其清洁方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3930170B2 (ja) * | 1998-02-18 | 2007-06-13 | 株式会社荏原製作所 | 循環ファン装置 |
| DE19903817A1 (de) * | 1999-02-02 | 2000-08-10 | Bosch Gmbh Robert | Kühlwasserpumpe |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2284990A patent/JPH0751955B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240718A1 (en) * | 1991-12-04 | 1993-06-09 | Ntn Corp., Osaka, Jp | Clean pump with impeller in housing part, e.g. for medical instrument - has rotor fitted at one side of impeller with housing part in- between and two passive magnetic bearings for radial support of impeller. |
| US5350283A (en) * | 1991-12-04 | 1994-09-27 | Ntn Corporation | Clean pump |
| DE4240718C2 (de) * | 1991-12-04 | 1999-03-04 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Reinpumpe |
| JP2001329988A (ja) * | 2000-05-19 | 2001-11-30 | Ntn Corp | 液体ポンプ装置 |
| JP4555435B2 (ja) * | 2000-05-19 | 2010-09-29 | Ｎｔｎ株式会社 | 液体ポンプ装置 |
| CN105179259A (zh) * | 2015-07-07 | 2015-12-23 | 君禾泵业股份有限公司 | 带有清洁装置的高效潜水泵及其清洁方法 |
| CN105179259B (zh) * | 2015-07-07 | 2017-08-22 | 君禾泵业股份有限公司 | 带有清洁装置的高效潜水泵及其清洁方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751955B2 (ja) | 1995-06-05 |
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