JPH0441998A - Magnet pump - Google Patents

Magnet pump

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JPH0441998A
JPH0441998A JP14633390A JP14633390A JPH0441998A JP H0441998 A JPH0441998 A JP H0441998A JP 14633390 A JP14633390 A JP 14633390A JP 14633390 A JP14633390 A JP 14633390A JP H0441998 A JPH0441998 A JP H0441998A
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JP
Japan
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impeller
pump
liquid
gas
casing
Prior art date
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Pending
Application number
JP14633390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Miyamoto
宮本 栄治
Tadashi Yakabe
矢ケ部 正
Yoshinori Kojima
善徳 小島
Toshiya Kanamori
金森 利也
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.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0441998A publication Critical patent/JPH0441998A/en
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

PURPOSE:To transport gas-liquid two-phase fluid simply and smoothly by separating the fluid into gas and liquid in a pump chamber through centrifugal force due to rotation of an impeller, and by collecting the gas to a central portion of the impeller, and at the same time, by pushing the liquid to the outer portion of the pump chamber. CONSTITUTION:Permanent magnets 31, which serve as a driving magnetic mechanism for turning an impeller by applying magnetic force to permanent magnets 20 buried in the impeller 2, are fixed to a magnet yokes 32. Along the direction of the rotary axis X of the impeller 2 in a central portion of the magnet yoke 32, an inlet passage 49 is formed for communicating a suction port 4 with a pump chamber 19. In addition, a discharge pipe 28, which discharges air bubbles staying near the suction port 4 of the impeller 2, is inserted into a central portion of the magnetic driving mechanism from the suction port 4 of the pump together with a flowing-in passage 49 along the rotary axis X to the position of the impeller 2. Thus, gas and liquid are separated because of the centrifugal force in the portion of the impeller 2. Then, the liquid flows out from a discharge port 5 after being pressurized by means of blades 25 of the impeller 2, and the gas is discharged from the discharge pipe 28 after gathering at the central portion of the impeller 2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁石を埋め込んだ羽根車を外部からの磁力に
よって回転駆動するようにした、所謂遠心式のマグネッ
トポンプに関し、特に、液体中に気体が含まれている気
液2相流体を移送するのに適した遠心式のマグネットポ
ンプに関し、半導体製造プロセスにおける硫酸と過酸化
水素水との混合溶液のように発泡性の高い薬液を昇圧、
移送し循環濾過を行なうに適したマグネットポンプに関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a so-called centrifugal magnet pump in which an impeller embedded with a magnet is rotationally driven by an external magnetic force. Regarding centrifugal magnetic pumps suitable for transferring gas-liquid two-phase fluids containing gas, they are used to pressurize highly foaming chemical solutions such as mixed solutions of sulfuric acid and hydrogen peroxide in semiconductor manufacturing processes.
This invention relates to a magnetic pump suitable for transporting and circulating filtration.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、液体中に気体が混入した気液2相流体や沸点近く
の溶液で発泡性が高い流体を移送するポンプとしては、
安定した性能を維持できることから容積式ポンプが利用
されることが多い。しかし、容積式ポンプでは、大流量
の液体を移送するにはポンプが大きくなることと、容積
式ポンプ自体の寿命が短いこと等の理由で必ずしも満足
されているわけではなく、そのため遠心式ポンプ自体に
様々な工夫を凝らして、気体と液体とが混合した流体を
移送するようにしたものがある。
Conventionally, pumps have been used to transfer gas-liquid two-phase fluids in which gas is mixed into the liquid, or fluids with high foaming properties that are solutions near the boiling point.
Positive displacement pumps are often used because they can maintain stable performance. However, positive displacement pumps are not always satisfactory because they need to be large to transfer a large flow of liquid, and the lifespan of the positive displacement pumps themselves is short. There are some devices that have been devised in various ways to transport fluids that are a mixture of gas and liquid.

第2図は、気液2相流体に適した従来の遠心式ポンプの
縦断面図である。図において、lはケーシング、2は該
ケーシングlの内部に収容された羽根車、3は該羽根車
2を回転するための主軸、4は液体りと気泡Gとが混合
して流入する吸込口、5は液体りと気体Gとが流出する
吐出口、6は羽根車2によって昇圧された吐出口5側の
液体を吸込口4側に戻す戻し管、7は該戻し管6の先端
に取付けられたノズルである。この遠心式ポンプは、吸
込口4から流入する比較的粒径の大きな気泡Gを、羽根
車2の近傍の上流に配置されたノズル7からの水流によ
って、より粒径の小さな気泡gに分割し、羽根車2での
遠心力を受ける際に大きな衝撃がないようにしたもので
ある。
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional centrifugal pump suitable for gas-liquid two-phase fluids. In the figure, l is a casing, 2 is an impeller housed inside the casing l, 3 is a main shaft for rotating the impeller 2, and 4 is a suction port through which liquid and air bubbles G mix and flow. , 5 is a discharge port through which the liquid and gas G flow out, 6 is a return pipe that returns the liquid from the discharge port 5 side pressurized by the impeller 2 to the suction port 4 side, and 7 is attached to the tip of the return pipe 6. This is the nozzle that was used. This centrifugal pump divides air bubbles G with a relatively large particle size flowing in from the suction port 4 into air bubbles G with a smaller particle size by a water flow from a nozzle 7 arranged upstream near the impeller 2. , so that there is no large impact when the impeller 2 receives centrifugal force.

第3図は、他の従来例を示すポンプ装置の模式図である
。図において、8は遠心式のポンプであり、該ポンプの
ケーシングlには吸込口4と吐出口5とが設けられ、吸
込口4の上流側には気液分離器IOが配置され、ここで
流入管16から流入した気液2相流体が比重差によって
気体と液体とに分離され、液体のみがポンプ8に流入す
る。他方、ポンプの吐出口5の下流にはエゼクタ15が
配置され、前記気液分離器10の上部に溜まった気体を
排気管14を経由して吸引する。さらに、前記エゼクタ
15の下流から分岐した復液管13は、もう一方の端が
気液分離器10に接続され、該接続部には弁17が設け
られ、該弁17は、気液分離器10内の液面11の高さ
に応じてフロート12の作動によって、開閉動作し、気
液分離器10内の液面11が低い場合には開き、復液管
13から気液分離器IO内へ液体が流入して気液分離器
IO内の液面11を高く維持すると共に排気し、液面1
1が所定の高さ以上であれば閉じ、エゼクタ15の作動
だけによって排気を行なうようにして、気液2相流体を
遠心式のポンプで、昇圧、移送するようになっている。
FIG. 3 is a schematic diagram of a pump device showing another conventional example. In the figure, 8 is a centrifugal pump, a casing 1 of the pump is provided with a suction port 4 and a discharge port 5, and a gas-liquid separator IO is arranged upstream of the suction port 4. Gas-liquid two-phase fluid flowing in from the inflow pipe 16 is separated into gas and liquid due to the difference in specific gravity, and only the liquid flows into the pump 8 . On the other hand, an ejector 15 is arranged downstream of the discharge port 5 of the pump, and sucks the gas accumulated in the upper part of the gas-liquid separator 10 via the exhaust pipe 14. Further, the other end of the condensate pipe 13 branched from the downstream side of the ejector 15 is connected to the gas-liquid separator 10, and a valve 17 is provided at the connection part. The float 12 is operated to open and close depending on the height of the liquid level 11 in the gas-liquid separator 10, and when the liquid level 11 in the gas-liquid separator 10 is low, it opens and the liquid flows from the condensate pipe 13 into the gas-liquid separator IO. The liquid flows into the gas-liquid separator IO to maintain the liquid level 11 high and is exhausted, and the liquid level 1
1 is at a predetermined height or higher, the ejector 15 is closed and evacuated only by the operation of the ejector 15, and the gas-liquid two-phase fluid is pressurized and transferred using a centrifugal pump.

第4図は、他の従来例であって、ラジアルギャップ型の
マグネットカップリングを用いたマグネットポンプの縦
断面図である。図において、1はケーシングであり、該
ケーシング】は、吸込口4と吐出口5とを備えた吸込ケ
ーシング43と、背面ケーシング44とからなり、該ケ
ーシング1内には、羽根車2を回転自在に収容するポン
プ室19が形成されている。羽根車2は翼25、永久磁
石2o及び主軸3が一体に固着されてなり、主軸3の両
端は、吸込ケーシング43に固定された軸受24と背面
ケーシング44に固定された軸受24とによって回転自
在に軸支されている。羽根車に回転を与える永久磁石4
5は、モーター46の駆動軸47に締結されたマグネッ
トヨーク48の内周に沿って環状に固定され、モーター
46の付勢によって羽根車2が回転し、移送すべき流体
は吸込口4から流入し、翼25によって昇圧され、吐出
口5から流出するようになっている。この従来例におい
ては、ポンプの接液部分、即ち、ケーシングl、羽根車
2、及び軸受24は耐食性を付与するため樹脂やセラミ
ックによって構成されている。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of another conventional example of a magnetic pump using a radial gap type magnetic coupling. In the figure, 1 is a casing, and the casing consists of a suction casing 43 equipped with an inlet 4 and an outlet 5, and a back casing 44. Inside the casing 1, an impeller 2 is rotatably mounted. A pump chamber 19 is formed to house the pump. The impeller 2 has blades 25, a permanent magnet 2o, and a main shaft 3 fixed together, and both ends of the main shaft 3 are rotatable by bearings 24 fixed to the suction casing 43 and bearings 24 fixed to the back casing 44. It is pivoted on. Permanent magnet 4 that gives rotation to the impeller
5 is fixed in an annular shape along the inner circumference of a magnet yoke 48 fastened to a drive shaft 47 of a motor 46, and the impeller 2 rotates by the urging of the motor 46, and the fluid to be transferred flows in from the suction port 4. The pressure is increased by the blades 25 and flows out from the discharge port 5. In this conventional example, the liquid-contact parts of the pump, that is, the casing 1, the impeller 2, and the bearing 24, are made of resin or ceramic to provide corrosion resistance.

このマグネットポンプは、格別気泡が混入した流体の移
送に適しているというものではなく、通常の遠心式のマ
グネットポンプの従来例として例示したものである。
This magnet pump is not particularly suitable for transporting fluid containing air bubbles, but is exemplified as a conventional example of an ordinary centrifugal magnet pump.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記のような気液2相流体を移送する遠心式のポンプの
運転において、気体Gを含んだ液体りがポンプ内に流入
すると、気体の混合率(体積率)が小さいときには、そ
の効率は、その混合率に見合うポンプヘッドの落ち込み
(損失)程度ですむ。
When operating a centrifugal pump that transfers gas-liquid two-phase fluid as described above, when a liquid containing gas G flows into the pump, when the gas mixing ratio (volume ratio) is small, the efficiency is The amount of drop (loss) in the pump head that is commensurate with the mixing ratio is sufficient.

ところが、更に気体の混合量を増していくと、羽根車2
の中心部の圧力の低い部分に気体が集合し、この気体が
多量に集合することによって通路を閉塞する。気体が通
路を閉塞した場合、羽根車の翼が気体に作用して生じる
遠心力は極めて小さいものであるからポンプとしての昇
圧機能は停止し、結局、ポンプは運転不能の状態となる
However, when the amount of mixed gas is further increased, impeller 2
Gas gathers in the low-pressure central part of the tube, and this gas gathers in large quantities to block the passage. If gas blocks the passage, the centrifugal force generated by the blades of the impeller acting on the gas is extremely small, so the pump's pressurizing function stops, and eventually the pump becomes inoperable.

上記の各従来例の問題点は次のとおりである。The problems with each of the above conventional examples are as follows.

即ち、第2図の従来例では、ポンプの吸込口から流入す
る大きな粒径の気泡Gを、ポンプの吐出口から戻し管6
を経て送られるノズル7からの圧力水の噴射によって、
より小さな気泡gとして液体中りに分散し、気泡が羽根
車2を通過する間に互いに集合することなく通過できる
ようにしたものであるが、遠心式のポンプの吐出圧が大
きいポンプにおいてはノズル7からの圧力水の攪拌効果
、即ち、気泡の分散効果を期待することはできるが、吐
出圧の小さいポンプにあっては効果的な分散ができない
ので気泡の混合率を増加することはできないという問題
点があった。
That is, in the conventional example shown in FIG.
By jetting pressurized water from the nozzle 7 sent through the
The bubbles are dispersed in the liquid as smaller bubbles g, allowing the bubbles to pass through the impeller 2 without clumping together, but in centrifugal pumps with high discharge pressure, the nozzle Although it is possible to expect the agitation effect of the pressurized water from 7, that is, the effect of dispersing the bubbles, it is not possible to increase the mixing ratio of bubbles because effective dispersion cannot be achieved with a pump with a low discharge pressure. There was a problem.

また、第3図の従来例では、気液分離器lOでの気液分
離作用は流速、滞留時間に関係し、ポンプの流量が大き
い場合には滞留時間が小さくなって、小粒径の気泡を分
離することはできない。このような場合には、気液分離
器の容積を大きくし、滞留時間を長くすることが必要で
あるが、そのためにポンプが大きくなるという問題点が
あった。
In addition, in the conventional example shown in Fig. 3, the gas-liquid separation effect in the gas-liquid separator IO is related to the flow rate and residence time, and when the flow rate of the pump is large, the residence time becomes short and small-sized bubbles are formed. cannot be separated. In such a case, it is necessary to increase the volume of the gas-liquid separator and lengthen the residence time, but this poses a problem in that the pump becomes larger.

更に、第4図のマグネットポンプで気液2相流体を移送
する場合には、液体中に不均一に分散している気泡が羽
根車2の作用を受けるとき、羽根車2には不均一な荷重
が作用して激しく振動する。
Furthermore, when a gas-liquid two-phase fluid is transferred using the magnetic pump shown in FIG. It vibrates violently under load.

この従来例では、羽根車2の回転軸芯方向の寸法が長く
、しかもその一方の端部にある1i25の部分が外力を
受ける部分であり、羽根車2は永久磁石20の部分と翼
25の部分とで捩じり応力が働いているため、気泡に伴
う外力を受けた場合には、羽根車2が複雑な動きをし、
軸受23.24でその荷重を支えることができなくなる
。また、ポンプ室19の内部の流体は、羽根車2によっ
て遠心力を受けているため比重の大きな液体はより外周
側に集まり、気泡は回転軸芯側に集まるので、軸受23
.24の部分には潤滑を行なうための液体が存在しなく
なり、極端な場合には軸受23.24での液切れ現象に
よってポンプの損傷が始まることとなるという問題点が
あった。
In this conventional example, the impeller 2 has a long dimension in the rotational axis direction, and the part 1i25 at one end is the part that receives external force. Since torsional stress is exerted between the parts, the impeller 2 moves in a complicated manner when it receives an external force due to air bubbles.
The bearings 23, 24 will no longer be able to support the load. Further, since the fluid inside the pump chamber 19 is subjected to centrifugal force by the impeller 2, liquid with a large specific gravity gathers on the outer circumferential side, and air bubbles gather on the rotation axis side, so the bearing 23
.. There is a problem in that there is no longer any liquid for lubrication in the portion 24, and in extreme cases, the pump may begin to be damaged due to a liquid shortage phenomenon at the bearings 23, 24.

本発明は、液体中に気体が混入している気液混合流体を
効果的に移送する遠心式のマグネットポンプを提供する
ことを目的とし、更に、小型で、液の滞留量が少なく且
つ気体の混入量が多くても安定して移送できる遠心式の
マグネットポンプを提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a centrifugal magnetic pump that effectively transfers a gas-liquid mixed fluid in which gas is mixed in the liquid. The object of the present invention is to provide a centrifugal magnet pump that can stably transfer even if there is a large amount of mixed substances.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するために本発明は、永久磁石を埋設
した羽根車を該羽根車の外部からの磁力によって回転駆
動するようにしたマグネットポンプにおいて、吸込口と
吐出口と及び羽根車が収容されるポンプ室とを有するポ
ンプのケーシングと、該ケーシングの該ポンプ室に回転
可能に収容され、且つ、永久磁石を埋設してなる羽根車
と、一方が該ケーシングに固定され、他方が該羽根車に
固定された軸受と、該羽根車内の該永久磁石に磁力を作
用させて該羽根車を回転駆動させる手段であって、該羽
根車の回転軸芯方向に関して該羽根車と対向した位置の
該ケーシングの非接液部に設けられた駆動磁力機構と、
該ポンプ室内の気体を外部に導く排気管とを備え、前記
吸込口と該ポンプ室とを連通ずる流体の流入路が該駆動
磁力機構の中央部を貫通して形成されると共に該排気管
が該流入路と共に該駆動磁力機構の中央部を貫通して配
設されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a magnet pump in which an impeller in which a permanent magnet is embedded is driven to rotate by magnetic force from the outside of the impeller. a pump casing having a pump chamber, one of which is fixed to the casing and the other of which is rotatably housed in the pump chamber of the casing and has a permanent magnet embedded therein; A means for rotationally driving the impeller by applying a magnetic force to a bearing fixed to the impeller and the permanent magnet in the impeller, the means being at a position opposite to the impeller in the direction of the axis of rotation of the impeller. a driving magnetic force mechanism provided in a non-liquid-contacted part of the casing;
an exhaust pipe that guides the gas in the pump chamber to the outside; a fluid inflow path that communicates the suction port with the pump chamber is formed passing through a central portion of the drive magnetic mechanism; It is characterized in that it is disposed to pass through the center of the drive magnetic force mechanism together with the inflow path.

〔作 用〕[For production]

本発明は上記のように構成されているので、吸込口から
流入する気液2相流体は、主として羽根車の作用によっ
て遠心力を受は気体と液体とがより明確に分離されて、
ケーシングのポンプ室内部に滞留している気体は、主に
回転軸芯を中心とした領域に滞留し、液体と小さな気泡
は、ポンプ室の外周部分に滞留してさらには吐出。を介
しア外部に導かれ、更に、前記回転軸芯の近傍に集めら
れた気体は、吸込口側の流入路と共に駆動磁力機構の中
央部を貫通して配設された排気管を介して、任意0吸気
手段によって外部へ導かれる。
Since the present invention is configured as described above, the gas-liquid two-phase fluid flowing in from the suction port receives centrifugal force mainly due to the action of the impeller, so that the gas and liquid are more clearly separated.
Gas staying inside the pump chamber of the casing mainly stays in the area around the rotation axis, while liquid and small air bubbles stay around the outer circumference of the pump chamber and are then discharged. The gas is guided to the outside through the A and is further collected in the vicinity of the rotation axis via an exhaust pipe disposed through the central part of the drive magnetic mechanism together with the inflow path on the suction port side. It is led to the outside by an optional 0 suction means.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明のマグネットポンプ縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the magnet pump of the present invention.

ポンプのケーシング1は、流体の吸込口4を有する吸込
ケーシングlaと、昇圧された流体の吐出口5を有する
背面ケーシング1bとがらなり、吸込ケーシング1aと
背面ケーシング1bとによって羽根車2を収容するポン
プ室19が形成され、羽根車2と吸込ケーシング1aに
は、回転側の軸受23と固定側の軸受24とがそれぞれ
固定され、ポンプ室19と吸込口4とは流入路49によ
って連通されている。ケーシング1を構成するこれらの
部品の材質は、ポンプの用途に応じ移送する流体に対し
て耐食性を有するものでなければならないが、少なくと
も高磁束密度の磁界に置かれる吸込ケーシング1aは非
磁性材料であることが望ましい。
The pump casing 1 consists of a suction casing la having a suction port 4 for fluid, and a back casing 1b having a discharge port 5 for pressurized fluid. A chamber 19 is formed, a rotating side bearing 23 and a stationary side bearing 24 are respectively fixed to the impeller 2 and the suction casing 1a, and the pump chamber 19 and the suction port 4 are communicated with each other by an inflow path 49. . The materials of these parts constituting the casing 1 must have corrosion resistance against the fluid to be transported depending on the purpose of the pump, but at least the suction casing 1a, which is placed in a magnetic field with high magnetic flux density, must be made of non-magnetic material. It is desirable that there be.

上記ポンプ室19に回転可能に収容された羽根車2は、
環状に成型されたマグネットヨーク21の吸込ケーシン
グlaの側の面に環状の永久磁石20を接着して埋設し
たものであって、石英カバー22によってこれら金属部
材全体を密封したうえで、ナイロンやフッソ樹脂のよう
な非磁性材料によって全体を覆い、溶着や爆接などの公
知の手段によって密封し、二重に金属部材への流体の侵
入を防止している。更に羽根車2には所定のポンプ性能
が発揮されるべく翼25が備えられ、図においては、ポ
ンプ効率を高めるために主板26が取付けられてクロー
ズ羽根となっている。
The impeller 2 rotatably housed in the pump chamber 19 is
An annular permanent magnet 20 is glued and embedded in the suction casing la side surface of an annularly molded magnet yoke 21, and after sealing all of these metal members with a quartz cover 22, nylon or fluorine The entire structure is covered with a non-magnetic material such as resin and sealed by known means such as welding or explosion welding, thereby doubly preventing fluid from entering the metal member. Further, the impeller 2 is provided with blades 25 to exhibit a predetermined pump performance, and in the figure, a main plate 26 is attached to form a closed blade in order to increase pump efficiency.

吸込ケーシング1aの内面、即ちポンプ室19に面する
部分には、球状の凹面を羽根車2の側に向けたセラミッ
ク製の固定側の軸受24がねじ込まれ、これと羽根車2
の回転軸芯X方向に関して対向している羽根車2の部分
には、該固定側の軸受24の凹面に対応する球状の凸面
を該凹面に向けたセラミック製の回転側の軸受23がね
じ込まれ、凹面と凸面とのいずれか一方の面に約10ミ
クロンの溝が形成されて両者で1体のスパイラルグルー
プ軸受が形成され、軸受24と軸受23との摺擦によっ
て回転軸芯X方向のスラスト荷重と回転軸芯Xと直角方
向のラジアル荷重とを支えている。
A ceramic fixed side bearing 24 with a spherical concave surface facing the impeller 2 is screwed into the inner surface of the suction casing 1a, that is, the part facing the pump chamber 19, and the fixed side bearing 24 is screwed into the inner surface of the suction casing 1a, that is, the part facing the pump chamber 19.
A rotating side bearing 23 made of ceramic and having a spherical convex surface corresponding to the concave surface of the stationary side bearing 24 facing the concave surface is screwed into the portion of the impeller 2 that faces in the direction of the rotation axis X direction. A groove of approximately 10 microns is formed on either the concave surface or the convex surface, and the two form a single spiral group bearing, and the sliding friction between the bearing 24 and the bearing 23 generates a thrust in the rotation axis X direction. It supports the load and the radial load in the direction perpendicular to the rotation axis X.

さらに、羽根車2の内部に埋設された永久磁石20に磁
力を作用させて羽根車を回転駆動する手段である駆動磁
力機構としての役割をになう永久磁石31が、吸込ケー
シングlaの非接液部に配置され、更に該永久磁石31
は、ボールベアリング36によって回転可能に支持され
たマグネットヨーク32に固着され、該マグネットヨー
ク32は、モーター部の永久磁石40とマグネットヨー
ク41とからなる回転子に一体に固定され、図示しない
電源供給部からの鉄心38に巻回されたコイル39への
通電によって羽根車2を回転駆動するようにしてあり、
その中心部の羽根車2の回転軸芯X方向に沿って、吸込
口5とポンプ室I9とを連通ずる流体の流入路49が形
成されている。
Furthermore, a permanent magnet 31 that serves as a drive magnetic force mechanism, which is a means for rotating the impeller by applying magnetic force to the permanent magnet 20 embedded inside the impeller 2, is connected to the non-contactable magnet 31 of the suction casing la. The permanent magnet 31 is disposed in the liquid part, and the permanent magnet 31
is fixed to a magnet yoke 32 rotatably supported by a ball bearing 36, and the magnet yoke 32 is integrally fixed to a rotor consisting of a permanent magnet 40 and a magnet yoke 41 of the motor section, and is connected to a power supply (not shown). The impeller 2 is driven to rotate by energizing a coil 39 wound around an iron core 38 from the
A fluid inflow path 49 that communicates the suction port 5 and the pump chamber I9 is formed along the rotation axis X direction of the impeller 2 at the center thereof.

更に、羽根車2の吸込口4側に滞留する気泡を外部に排
出する排気管28が、ポンプの吸込口4側から流入路4
9と共に磁力駆動機構の中央部を貫通して回転軸芯Xに
沿って羽根車2の位置まで挿入されている。そして該排
気管28の羽根車2の内部にまで挿入されている側の端
部は開口されており、また吸込口側の端部は、図示しな
い公知の吸気手段、例えば、エゼクタ式真空ポンプ、ナ
ツシュ式真空ポンプ等の吸気側に接続されている。図中
、29、30は、排気管28を固定するサポートであり
、また羽根車2の主板26は、翼25の内周側の端部が
ら中心の部分が外部に膨れて空間部27を形成し、気泡
がこの空間部27に滞留しやすい構造となっている。
Further, an exhaust pipe 28 for discharging air bubbles accumulated on the suction port 4 side of the impeller 2 to the outside is connected from the pump suction port 4 side to the inflow path 4.
9 and is inserted through the center of the magnetic drive mechanism along the rotational axis X to the position of the impeller 2. The end of the exhaust pipe 28 that is inserted into the impeller 2 is open, and the end of the exhaust pipe 28 that is connected to the suction port is connected to a known suction means (not shown), such as an ejector-type vacuum pump. Connected to the intake side of Natsch vacuum pumps, etc. In the figure, 29 and 30 are supports for fixing the exhaust pipe 28, and the main plate 26 of the impeller 2 has a center portion bulged outward from the inner end of the blade 25 to form a space 27. However, the structure is such that air bubbles tend to stay in this space 27.

上記のように構成されているので、このマクネットポン
プは回転軸芯Xの方向を垂直、即ち、吸込口4側を下方
とし、吐出口5の側を上方として設置することで、ポン
プの始動に際して、排気管28からポンプの呼び水が可
能となり、しかも、気液2相流体を移送する場合には、
羽根車2の遠心力によって主として液体がポンプ室19
の外周側に集まり、これとは反対に、気体は分離作用を
受けて羽根車2の中心側に集まるので、図示しない吸気
手段によって排気管28から外部に排出される。
As configured as above, this Macnet pump can be installed with the direction of the rotation axis X perpendicular, that is, with the suction port 4 side facing downward and the discharge port 5 side facing upward, so that the pump can be started. In this case, it becomes possible to prime the pump from the exhaust pipe 28, and when transferring a gas-liquid two-phase fluid,
The liquid mainly flows into the pump chamber 19 due to the centrifugal force of the impeller 2.
On the contrary, the gas is subjected to a separating action and gathers at the center of the impeller 2, and is discharged to the outside from the exhaust pipe 28 by an intake means (not shown).

即ち、この実施例によれば、気体と液体とが混合した状
態でポンプに流入した流体は、羽根車2の部分で気体と
液体とが遠心力によって分離され、主として液体は羽根
車2の翼25によって昇圧されて吐出口5からポンプ外
へ流出し、他方、気体は羽根車2の中心部に滞留して、
排気管28を介してポンプ外へ吸引、排気される。
That is, according to this embodiment, the fluid that flows into the pump in a mixed state of gas and liquid is separated by centrifugal force at the impeller 2, and the liquid is mainly separated by the blades of the impeller 2. 25 and flows out of the pump from the discharge port 5, while the gas remains in the center of the impeller 2,
It is sucked and exhausted to the outside of the pump via the exhaust pipe 28.

なお、図に示したポンプを、前述のように吸込口4の側
を下方とし、吐出口5の側を上方として設置することで
、排気管28はポンプの始動時における呼び水をも行な
うことができる。
In addition, by installing the pump shown in the figure with the suction port 4 side facing downward and the discharge port 5 side facing upward as described above, the exhaust pipe 28 can also perform priming when starting the pump. can.

また、図示はしないが、排気管28と吸気手段との間に
弁を設け、一方、ポンプの回転数、電流値等を検出し、
それらの信号に基づいて、絞弁を開閉し若しくは絞弁の
開度を調節することにより、該排気管28に接続される
吸気手段への負荷を減することができ、更に、該排気管
から流出する液体の量を減らすこともできる。
Further, although not shown, a valve is provided between the exhaust pipe 28 and the intake means, and on the other hand, the rotation speed, current value, etc. of the pump are detected,
By opening and closing the throttle valve or adjusting the opening degree of the throttle valve based on those signals, the load on the intake means connected to the exhaust pipe 28 can be reduced, and furthermore, the load on the intake means connected to the exhaust pipe 28 can be reduced. It can also reduce the amount of liquid that flows out.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明のマグネットポンプは、永
久磁石を埋設した羽根車を該羽根車の外部からの磁力に
よって回転駆動するようにしたマグネットポンプにおい
て、吸込口と吐出口と及び羽根車が収容されるポンプ室
とを有するポンプのケーシングと、該ケーシングの該ポ
ンプ室に回転可能に収容され、且つ、永久磁石を埋設し
てなる羽根車と、一方が該ケーシングに固定され、他方
が該羽根車に固定された軸受と、該羽根車内の該永久磁
石に磁力を作用させて該羽根車を回転駆動させる手段で
あって、該羽根車の回転軸芯方向に関して該羽根車と対
向した位置の該ケーシングの非接液部に設けられた駆動
磁力機構と、該ポンプ室内の気体を外部に導く排気管と
を備え、前記吸込口と該ポンプ室とを連通ずる流体の流
入路が該駆動磁力機構の中央部を貫通して形成されると
共に、該排気管が該流入路と共に該駆動磁力機構の中央
部を貫通して配設されているものであり、次のような効
果がある。
As explained above, the magnet pump of the present invention is a magnet pump in which an impeller in which a permanent magnet is embedded is rotationally driven by magnetic force from the outside of the impeller. A pump casing having a pump chamber housed therein; an impeller rotatably housed in the pump chamber of the casing and having a permanent magnet embedded therein; one side fixed to the casing and the other side rotatably housed in the pump chamber of the casing; A means for rotating the impeller by applying a magnetic force to a bearing fixed to the impeller and the permanent magnet in the impeller, and a position facing the impeller with respect to the rotational axis direction of the impeller. a driving magnetic force mechanism provided in a non-liquid-contacting part of the casing, and an exhaust pipe that guides the gas inside the pump chamber to the outside, and a fluid inflow path that communicates the suction port and the pump chamber with the driving magnetic force mechanism. The exhaust pipe is formed to pass through the center of the magnetic force mechanism, and the exhaust pipe and the inflow path are disposed to pass through the center of the drive magnetic force mechanism, and the following effects are obtained.

(イ)気体と液体とが混入している流体を移送する場合
、ポンプ室の内部で羽根車の回転に基づく遠心力によっ
て液体と気体とが分離され、気体は羽根車の中央部に集
まり、ここに位置する排気管を介してポンプの外部に導
かれ、他方、液体は翼によって昇圧されてポンプ室の外
周側に押しやられ、ポンプの吐出口から外部へ移送され
ることとなり、従って、従来困難とされた気液2相流体
についても、簡単な吸気手段を排気管端部に付加するだ
けで遠心式ポンプによって何ら障害もなく移送すること
ができる。
(b) When transferring a fluid containing a mixture of gas and liquid, the liquid and gas are separated inside the pump chamber by centrifugal force based on the rotation of the impeller, and the gas collects in the center of the impeller. The liquid is guided to the outside of the pump via the exhaust pipe located here, and on the other hand, the pressure of the liquid is increased by the vanes, pushed to the outer circumference of the pump chamber, and transferred to the outside from the discharge port of the pump. Even gas-liquid two-phase fluids, which have been considered difficult, can be transported by centrifugal pumps without any hindrance by simply adding a simple suction means to the end of the exhaust pipe.

(ロ)従来、気液2相流体を遠心式ポンプで移送する場
合、若干の気泡の存在によって羽根車には不均一な応力
が作用し、そのため、羽根車には大きな衝撃と大きな加
振力が加わり、時にはそれが原因でポンプが損傷するこ
とすらあったが、本発明のマグネットポンプでは、羽根
車を回転駆動するための手段である駆動磁力機構と羽根
車に埋設された永久磁石との間にこれらの荷重を支持す
る軸受を配置しているので、回転体である羽根車の振動
を効果的に支持することができ、ポンプの振動を少なく
することができる。
(b) Conventionally, when gas-liquid two-phase fluid is transferred using a centrifugal pump, uneven stress acts on the impeller due to the presence of some air bubbles, resulting in a large impact and large excitation force on the impeller. However, in the magnet pump of the present invention, the drive magnetic force mechanism, which is a means for rotationally driving the impeller, and the permanent magnet embedded in the impeller are combined. Since a bearing that supports these loads is disposed between them, the vibration of the impeller, which is a rotating body, can be effectively supported, and the vibration of the pump can be reduced.

(ハ)当該マグネットポンプを羽根車の回転軸芯が垂直
で、且つ、該ポンプ室と流入路との位置関係がポンプ室
の方が上方となるように設置すると、ポンプの据付位置
が吸込み側の水面よりも高い場合、排気管からの吸気に
よってポンプ始動時における呼び水を行なうことができ
る。
(c) If the magnetic pump is installed so that the rotational axis of the impeller is vertical and the positional relationship between the pump chamber and the inflow path is such that the pump chamber faces upward, the installation position of the pump will be on the suction side. If the water level is higher than the water level, air intake from the exhaust pipe can be used to prime the pump when starting it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のマグネットポンプの縦断面図、第2図
は従来例の縦断面図、第3図は他の従来例を示す概要図
、第4図は更に他の従来例の縦断面図である。 1・・・ケーシング、la・・・吸込ケーシング、1b
・・・背面ケーシング、2・・・羽根車、4・・・吸込
口、5・・・吐出口、19・・・ポンプ室、2o・・・
永久磁石、21・・・マグネットヨーク、22・・・石
英カバー、23・・・回転側軸受、24・・・固定側軸
受、25・・・翼、26・・・主板、27・・・空間部
、28・・・排気管、29・・・サポート、3o・・・
サポート、31・・・永久磁石、32・・・マグネット
ヨーク、33・・・補強板、34・・・ケーシングカバ
ー、35・・・アダプター36・・・ベアリング、37
・・・モーターカバー、38・・・鉄心、39・・・コ
イル、40・・・永久磁石、4I・・・マグネットヨー
ク、49・・・流入路、X・・・回転軸芯。 第1図 第2図
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the magnet pump of the present invention, Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional example, Fig. 3 is a schematic diagram showing another conventional example, and Fig. 4 is a longitudinal sectional view of yet another conventional example. It is a diagram. 1...Casing, la...Suction casing, 1b
... Back casing, 2... Impeller, 4... Suction port, 5... Discharge port, 19... Pump chamber, 2o...
Permanent magnet, 21... Magnet yoke, 22... Quartz cover, 23... Rotating side bearing, 24... Fixed side bearing, 25... Wing, 26... Main plate, 27... Space Part, 28...Exhaust pipe, 29...Support, 3o...
Support, 31... Permanent magnet, 32... Magnet yoke, 33... Reinforcement plate, 34... Casing cover, 35... Adapter 36... Bearing, 37
... Motor cover, 38 ... Iron core, 39 ... Coil, 40 ... Permanent magnet, 4I ... Magnet yoke, 49 ... Inflow path, X ... Rotating shaft core. Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.永久磁石を埋設した羽根車を該羽根車の外部からの
磁力によって回転駆動するようにしたマグネットポンプ
において、吸込口と吐出口と及び羽根車が収容されるポ
ンプ室とを有するポンプのケーシングと、該ケーシング
の該ポンプ室に回転可能に収容され、且つ、永久磁石を
埋設してなる羽根車と、一方が該ケーシングに固定され
、他方が該羽根車に固定された軸受と、該羽根車内の該
永久磁石に磁力を作用させて該羽根車を回転駆動させる
手段であって、該羽根車の回転軸芯方向に関して該羽根
車と対向した位置の該ケーシングの非接液部に設けられ
た駆動磁力機構と、該ポンプ室内の気体を外部に導く排
気管とを備え、前記吸込口と該ポンプ室とを連通する流
体の流入路が該駆動磁力機構の中央部を貫通して形成さ
れると共に該排気管が該流入路と共に該駆動磁力機構の
中央部を貫通して配設されていることを特徴とするマグ
ネットポンプ。
1. A magnet pump in which an impeller in which a permanent magnet is embedded is rotationally driven by magnetic force from outside the impeller, a pump casing having a suction port, a discharge port, and a pump chamber in which the impeller is housed; an impeller that is rotatably housed in the pump chamber of the casing and has a permanent magnet embedded therein; a bearing that is fixed on one side to the casing and on the other side to the impeller; A means for rotationally driving the impeller by applying a magnetic force to the permanent magnet, the drive being provided in a non-liquid-contacted part of the casing at a position facing the impeller with respect to the rotational axis direction of the impeller. A magnetic mechanism and an exhaust pipe that guides the gas in the pump chamber to the outside are provided, and a fluid inflow path communicating between the suction port and the pump chamber is formed by penetrating the central part of the drive magnetic mechanism. A magnet pump characterized in that the exhaust pipe and the inflow passage are disposed so as to pass through the center of the drive magnetic force mechanism.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009100652A (en) * 2007-10-19 2009-05-14 Kyushu Univ Fluid feeding device and cell culture apparatus using the same
US7958652B2 (en) * 2005-01-07 2011-06-14 Bissell Homecare Inc. Extraction cleaning with plenum and air outlets facilitating air flow drying

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