JPH0583389U - マグネットポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で耐圧が高く、しかも冷却効率も高く、
且つ信頼性の高い取付けで、羽根車交換を容易に行なう
ことができる。 【構成】 永久磁石９を埋設した円筒状のロータ２３
と、その外周に設けられたステータ２４とによって直流
モータを構成し、ロータ２３の一端に羽根車２５をねじ
３３を螺合して固定結合し、これらのロータ２３と羽根
車２５を、ケーシング２１とその円筒部２１ａ内に収容
し、羽根車２５より吐出された流体がロータ２３とステ
ータ２４との間の隙間（空間）ｃの主流路ａと更に吐出
部２７を経て、背面ケーシング３２の吐出口３１より吐
出されるようになっている。上記隙間ｃを流れる流体に
よってステータ２４は効率よく冷却される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、永久磁石を埋設したロータを外部からの磁界の作用によって回転さ せ、該ロータの一端に固定された羽根車を回転してポンプ作用させるようにした 無漏洩ポンプであるマグネットポンプに関し、モータの冷却を向上させ、且つポ ンプとの配管接続を容易にし、装置組込用に適したマグネットポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のマグネットポンプの一例として、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を図３に示す。図において、１はケーシング であり、該ケーシング１は、吸込口２と吐出口３とを備えた吸込ケーシング４と 、ケーシングカバー（背面ケーシング）５とからなり、該ケーシング１内には、 羽根車６を回転自在に収容するポンプ室７が形成されている。羽根車６は翼８、 永久磁石９及び軸受１２が一体に固着されてなり、主軸１０の両端は、吸込ケー シング４に固定された軸受１１とケーシングカバー５に固定された軸受１１とに よって支持されている。羽根車６に回転を与える永久磁石１３は、モータ１４の 駆動軸１５に締結されたマグネットヨーク１４の内周に沿って環状に固定され、 モータ１４の付勢によって羽根車６が回転し、移送すべき流体は吸込口２から流 入し、翼８によって昇圧され、吐出口３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１、羽根車６、及び軸受 １１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。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記した従来のマグネットポンプは、ケーシングカバー５の一部が、マグネッ トヨーク１４に取付けられた駆動用永久磁石１３と、ロータに埋設された永久磁 石９との間にそれぞれに隙間を設けて配設されているため、磁石間の吸引力、反 発力の低下を少くするために該部Ａでの肉厚を厚くすることができず、そのため 、ポンプ圧力が高いときには、該部Ａの外周を金属板で補強しているが、上記駆 動用永久磁石１３と永久磁石９の回転磁場により、該金属板に渦電流が発生して 損失となるという問題点があった。

【０００４】 一方、この種のマグネットポンプの羽根車には、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示 すロータと分離できるようにした分離型と、図５に示すロータと一体にされた一 体型の２種類があるが、それぞれ次のような問題点（欠点）があった。

【０００５】 即ち、上記分離型（図４）は、ロータ１６と羽根車１７の中心嵌合部にそれぞ れスプライン１８が設けられ、これら両スプライン１８を係合させることによっ てロータ１６と羽根車１７を一体に組立てるようになっているが、ポンプ起動− 停止を頻繁に行なった時や、キャビテーションが発生する状態での運転などの負 荷変動のある運転により、該スプライン１８の係合部が図４（ｄ）の１８ａに示 すように、破損することがある。 また、上記した従来例（図３）もポンプとモータが分離型をなしているため、 モータの冷却にポンプが揚水する液を使用して効率のよい冷却をすることができ ず、更に大型となる。

【０００６】 他方、一体型（図５）は、ロータ１６と羽根車１７が一体化されているため、 羽根車径ごとにロータマグネット付のものを用意しなければならず、そのため、 羽根車交換が高価な作業となる。

【０００７】 本考案は、上記した従来技術の問題点を解決し、小型で耐圧が高く、しかも冷 却効率も高いマグネットポンプを提供することを目的とし、更にまた、信頼性の 高い取付けで羽根車交換も容易に行なえるマグネットポンプを提供することを目 的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案の第１番目の考案は、永久磁石を埋設し た円筒状のロータと、該ロータの外周に設けられたステータとで直流モータを構 成し、該ロータの回転軸方向の一端に固定された羽根車と、これらのロータ及び 羽根車を収容し一側に吸込口を有するケーシングを備えたマグネットポンプにお いて、上記ロータとステータとの間の空間を流体の主流路とし、該ロータの羽根 車の固定されない背面側を吐出部としたことを特徴としている。

【０００９】 また、第２番目の考案は、上記第１番目の考案の構成のほか、更にロータと羽 根車とを螺合して固定したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】

本考案は上記のように構成されているので、ポンプ運転時、ロータの外周に設 けられたステータによる回転磁界の作用により、永久磁石を埋設したロータが回 転し、該ロータの一端に固定された羽根車が回転してケーシングの吸込口より液 体を吸込み、昇圧して羽根車の出口よりロータとステータ間の空間（隙間）を経 て、ロータの羽根車の固定されていない背面側の吐出口より吐出するポンプ作用 を行なうが、この時、ロータには既に磁力を持った永久磁石を埋設してあるため 、ロータとステータ間の空間（隙間）を大きくすることができ、流体の主流路と することができる。

【００１１】 また、ケーシングは、ポンプが液体を昇圧して揚水することで内圧力を受け、 ロータ外周部で径方向に膨らもうとするが、該部は、ステータによって補強され ているので、上記膨らみが防止される。また、これに伴い、ケーシングの補強の ために他の部品（金属板）を設ける必要がないので、渦電流損失の発生もない。 更に、発熱源であるステータの近傍を液体が流れ、ステータを効率よく冷却する と共に、モータとポンプが一体となり小型となる。

【００１２】 また、羽根車の回転方向は一方向となっており、且つ羽根車とロータとは、ロ ータが回転すると締まる方向のねじによって螺合して固定結合されているので、 たとえ、ポンプが負荷変動のある運転をしている時でも、上記固定結合部分に損 傷発生の恐れがなく、また容易にしかも安価に羽根車だけを交換することができ る。

【００１３】

【実施例】

次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。 図１は、本考案の一実施例を示す縦断面図であり、図中、図３に記載した符号 と同一の符号は同一ないし同類部分を示すものとする。 図において、ケーシング２１の一側には、吸込口２を有する吸込ケーシング２ ２が取付けられ、また他側には、永久磁石９を埋設したロータ２３を内部に収容 すると共に、ステータ２４を接液から保護するために該ロータ２３とステータ２ ４の間に隙間（空間）ｃを隔てて軸方向に延びた円筒部２１ａを有している。ま た、該ケーシング２１内には、羽根車２５を回転自在に収容するポンプ室２６が 形成され、該ポンプ室２６は、ロータ２３を収容する上記ケーシング円筒部２１ ａの内部と連通されており、且つ該ケーシング２１の、ロータ２３に対し羽根車 ２５と対称（反対）の側に吐出部２７が設けられている。

【００１４】 また、上記ロータ２３の外周に隙間ｃを隔てて配置されたステータ２４は、コ イル２８を捲回した鉄芯２９からなり、上記鉄芯２９の外周側はモータカバー３ ０で密閉されている。また、ロータ２３の羽根車２５の固定されない背面側に、 吐出口３１を有する背面ケーシング３２が設けられており、これらによってマグ ネットポンプが構成されている。

【００１５】 上記ロータ２３とステータ２４間の隙間ｃは、該ロータ２４には既に磁力を持 った永久磁石９が埋設されているので大きくすることができ、流体の主流路とす ることができる。

【００１６】 また、上記ロータ２３と羽根車２５とは、図２に示すように、ロータが回転す ると締まる方向のねじ３３によって螺合して固定結合されるようになっている。 なお、図中、１０は主軸、３４はロータ２３に取付けられた回転側軸受、３５は ケーシング２１に取付けられた固定側軸受である。

【００１７】 上記のように構成されているので、ステータ２４とロータ２３の永久磁石９で 直流モータが構成され、直流モータの原理によって鉄芯２９の内側に回転方向に 磁界が生じ、永久磁石９を埋設したロータ２３が所定の方向に回転し、該ロータ ２３の一端に固定された羽根車２５が回転して吸込ケーシング２２の吸込口２よ り液体を吸込み、羽根車２５によって昇圧され、矢印ａに沿ってロータ２３とス テータ２４間の隙間ｃを通り、吐出部２７を経て背面ケーシング３２の吐出口３ １より吐出するポンプ作用が行われる。

【００１８】 この際、羽根車２５より吐出された昇圧された揚液の一部は、ポンプ室２６よ り矢印ａのように流れて、ロータ２３を収容したケーシング円筒部２１ａの内部 に充満するが、該円筒部２１ａの外側にはステータ２４の鉄芯２９が配設されて いるので、該円筒部２１ａがポンプ室２６の内圧を受けて径方向に膨らむことが 防止され、ポンプケーシング２１の耐圧作用が保持される。 これに伴い、ケーシング２１には補強のために金属板の他の部品を設ける必要 がないので、渦電流損失の発生もない。更に、発熱源であるステータ２４の近傍 を液体が流れ、該ステータ２４を効率良く冷却すると共に、モータとポンプが一 体となり小型となる。

【００１９】 一方、羽根車２５は一方向に回転し、また羽根車２５とロータ２３とは、ロー タが回転すると締まる方向のねじ３３によって螺合して固定結合されるので、た とえ、ポンプが起動−停止を頻繁に行なったり、キャビテーションが発生する運 転などの負荷変動のある運転をしている時でも、上記固定結合部分に損傷発生の 恐れがなく、また容易でしかも安価に羽根車２５だけを交換することができる。

【００２０】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の第１番目の考案によれば、永久磁石を埋設した 円筒状のロータと、該ロータの外周に設けられたステータとで直流モータを構成 し、該ロータの回転軸方向の一端に羽根車を固定し、該ロータ及び羽根車をケー シング内に収容したマグネットポンプにおいて、上記ロータとステータとの間の 空間を流体の主流路とし、該ロータの羽根車の固定されない背面側を吐出部とし たことにより、既に磁力を持った永久磁石が埋設されたロータとステータ間の空 間（隙間）が大きくでき、流体の主流路とすることができるので、発熱源である ステータを効率良く冷却すると共に、モータとポンプが一体となって小型化でき る。

【００２１】 また、ロータ外周部のケーシングの外側はステータで補強されているので、ポ ンプ運転時のケーシングの耐圧が高い。

【００２２】 また、第２番目の考案によれば、更にまた、ロータと羽根車を螺合して固定し たことにより、信頼性の高い取付けで羽根車交換も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すマグネットポンプの縦
断面図である。

【図２】本考案のロータと羽根車を分離した状態を示す
断面図で、（ａ）はロータ、（ｂ）は羽根車である。

【図３】従来例を示すマグネットポンプの要部断面側面
図である。

【図４】羽根車分離型の従来例を示し、（ａ）及び
（ｂ）は分離したロータ及び羽根車のそれぞれの断面
図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は説明用図面である。

【図５】羽根車一体型の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

２１ ケーシング ２１ａ ケーシング円筒部 ２２ 吸込ケーシング ２３ ロータ ２４ ステータ ２５ 羽根車 ２６ ポンプ室 ２７ 吐出部 ２８ コイル ２９ 鉄芯 ３０ モータカバー ３１ 吐出口 ３２ 背面ケーシング ３３ ねじ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石を埋設した円筒状のロータと、
   該ロータの外周に設けられたステータとで直流モータを
   構成し、該ロータの回転軸方向の一端に羽根車を固定
   し、該ロータ及び羽根車をケーシング内に収容したマグ
   ネットポンプにおいて、上記ロータとステータとの間の
   空間を流体の主流路とし、該ロータの羽根車の固定され
   ない背面側を吐出部としたことを特徴とするマグネット
   ポンプ。
2. 【請求項２】 永久磁石を埋設した円筒状のロータと、
   該ロータの外周に設けられたステータとで直流モータを
   構成し、該ロータの回転軸方向の一端に羽根車を固定
   し、該ロータ及び羽根車をケーシング内に収容したマグ
   ネットポンプにおいて、上記ロータとステータとの間の
   空間を流体の主流路とし、該ロータの羽根車の固定され
   ない背面側を吐出部とし、且つ、該ロータと該羽根車と
   を螺合して固定したことを特徴とするマグネットポン
   プ。