JPH06257553A - 流体駆動ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集合住宅等の住棟セントラル給湯、暖房方式
のように各住戸に強制循環される熱媒を動力源とする循
環ポンプに関し、一次側、二次側の流体の混合を防止し
安全性が高く回転抵抗の低い省エネルギーのポンプを得
る。 【構成】 強制循環される一次側流体を駆動源とする駆
動羽根車２１と、二次側流体を循環させるポンプ羽根車
２３と、前記一次側流体と二次側流体を気密に分離する
隔壁２９と、駆動羽根車２１に取付られた駆動側マグネ
ット２５とポンプ羽根車２３に取付られたポンプ側マグ
ネット２７とを隔壁２９を介して対向させて磁気吸引力
で結合するマグネットカップリング３０と、マグネット
カップリング３０の磁気吸引力により駆動羽根車２１お
よびポンプ羽根車２３に加わる回転軸方向の軸方向推力
に対抗する反対方向の推力を印加する反軸推力部３７、
４０を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は集合住宅等の住棟セント
ラル給湯あるいは暖房方式のように各住戸に強制循環さ
れる高温の熱媒を動力源として利用する循環ポンプに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の流体を駆動源とするポンプとし
て、例えば特開平３−２７９５２１号公報に示されるよ
うに図７の構成がある。

【０００３】図７は河川から河川水を取水し、河川水の
流れを利用して揚水するポンプで、軸流ランナ１を有す
る横軸チューブラ型の水車２と単段インペラ３を備えた
横軸斜流型のポンプとが増速機５を介して一軸上に結合
され、ケーシング６内に収納されている。

【０００４】この構成において、取水路上流の河川水は
その落差により吸込管７から流入して水車２を駆動させ
るとともに増速機５を介して水車２で駆動されるポンプ
４によってその一部が加圧され送水管８を経て送水さ
れ、水車２を駆動させた河川水の大部分は取水路下流へ
放出されて下流へ流出する。

【０００５】また、従来の流体を駆動源とするポンプと
して、実開昭５８−１９５６４４号公報に示されるよう
に図８の構成がある。

【０００６】図８は配管系統を流れる流体の力で水車を
回わしてローラポンプ等の定量吐出装置を駆動し、微量
の薬液を吸引吐出して上記配管系統に注入するポンプ
で、配管系統９内を流れる流体の流量に比例した回転力
を得る羽根車群１０で構成した水車の出力軸１１を配管
系統外へ貫通突出させてポンプ部１２の駆動軸１３とを
連結したもので、出力軸１１はベアリング１４、１５で
支持されるとともにオイルシール１６でシールを行なっ
ている。

【０００７】この構成において、配管系統９内を流れる
流体の力で羽根車群１０を流体の流量に比例して回転さ
せて水車を駆動させ、出力軸１１を介して直結されたポ
ンプ部１２を駆動し、薬液タンク１７より薬液１８をチ
ューブ１９を通して吸引し配管系統内に吐出注入するも
のである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示した従来例では水車の回転数が低く水車自身でポンプ
駆動に要求される回転数が得られないため途中に増速機
を設ける必要があり、イニシャルコストが高価で一般家
庭用に使用できるものではなく、また水車駆動流体とポ
ンプにより搬送される流体は分離されておらず全く同一
であり、集合住宅等の住棟セントラル給湯等に利用する
には安全、衛生上の課題があった。

【０００９】また、図８に示した従来例では駆動側流体
とポンプで搬送される流体はポンプ部で軸シール部材で
仕切られて構成されるものの、住棟セントラル給湯等に
利用するには万一の時の駆動側とポンプ側の流体の混入
防止が不確実であり信頼性の課題があり、さらに軸シー
ル部材により水車の出力軸の回転抵抗が大きく、住棟セ
ントラル給湯あるいは暖房等に利用するにはポンプ側の
流量が過少であり流量特性上の課題があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、住棟
セントラル給湯あるいは暖房等に利用でき、安全性が高
くイニシャルコストの安価な循環ポンプを提供すること
を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、強制循環される一次側流体を回転力の駆動
源とする駆動羽根車と、二次側流体を循環させるポンプ
羽根車と、前記一次側流体と二次側流体を気密に分離す
る隔壁と、前記駆動羽根車に取付られた駆動側マグネッ
トと前記ポンプ羽根車に取付られたポンプ側マグネット
とを前記隔壁を介して対向させて磁気吸引力で結合する
マグネットカップリングと、前記マグネットカップリン
グの磁気吸引力により前記駆動羽根車および前記ポンプ
羽根車に加わる回転軸方向の軸方向推力に対抗する反対
方向の推力を印加する反軸推力部を有する構成としてい
る。

【００１２】また、第２の手段では、強制循環される一
次側流体を回転力の駆動源とする駆動羽根車と、二次側
流体を循環させるポンプ羽根車と、前記一次側流体と二
次側流体を気密に分離する隔壁と、前記駆動羽根車に取
付られた平板状の駆動側マグネットと前記ポンプ羽根車
に取付られた平板状のポンプ側マグネットの平板面を互
いに前記隔壁を介して対向させて磁気吸引力で結合する
マグネットカップリングと、前記マグネットカップリン
グの磁気吸引力により前記駆動羽根車および前記ポンプ
羽根車に加わる回転軸方向の軸方向推力に対抗する反対
方向の軸方向推力を印加するためマグネットと磁性吸着
体で形成した反軸推力部を有するとともに、前記磁性吸
着体は周方向を分断するスリット状切れ目を多数設けた
構成としている。

【００１３】また、第３の手段では強制循環される一次
側流体を回転力の駆動源とする駆動羽根車と、二次側流
体を循環させるポンプ羽根車と、前記一次側流体と二次
側流体を気密に分離する隔壁と、前記駆動羽根車に取付
られた駆動側マグネットと前記ポンプ羽根車に取付られ
たポンプ側マグネットとを前記隔壁を介して対向させて
磁気吸引力で結合するマグネットカップリングと、前記
マグネットカップリングの磁気吸気引力により前記駆動
羽根車および前記ポンプ羽根車に加わる回転軸方向の軸
方向推力に対抗する反対方向の軸方向推力を印加するた
めマグネットと磁性吸着体で形成した反軸推力部を有す
るとともに、前記したマグネットおよび磁性吸着体は前
記マグネットカップリングより小径とした構成としてい
る。

【００１４】

【作用】本発明は上記した構成により、第１の手段では
強制循環される一次側流体を駆動羽根車へ流入させて駆
動羽根車を回転させ、隔壁を介してマグネットカップリ
ングで駆動羽根車と磁気吸引力で動力伝達可能に結合さ
れるポンプ羽根車を回転させて二次側流体を搬送するポ
ンプ作用が行なわれ、かつマグネットカップリングによ
り互いに軸方向に引き合う力が反軸推力部で印加する反
対方向の力により打ち消して、両羽根車に加わる軸方向
のスラスト力を大巾に低減して羽根車の端部での接触抵
抗を低減し、流量特性の改善を図るものである。

【００１５】また第２の手段では、マグネットカップリ
ングにより生じる軸方向推力をマグネットと磁性吸着体
で形成した反軸推力部で発生させる反対方向の力で軸方
向推力を打ち消すとともに、周方向を分断するスリット
状切れ目をもつ磁性吸着体により吸着力を適正に確保す
るとともに径方向の寸法を大きくし、偏心を生じた時に
も反軸推力部の力を安定させ、滑らかな回転特性を得る
ことを図るものである。

【００１６】また第３の手段では、マグネットと磁性吸
着体をマグネットカップリングより小さな直径として、
反軸推力部での磁気力による回転抵抗を低減させて、流
量特性の改善を図るものである。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図で説明する。図１は
本発明の第１の手段の実施例で、２１は一次側流体が流
れる駆動流体通路２２に設けた駆動羽根車であり、２３
は二次側流体が流れる二次側流体通路２４に設けたポン
プ羽根車である。

【００１８】２５は駆動羽根車２１に第一保持具２６を
介して一体的に取付られた中空の平板状の駆動側マグネ
ット、２７は駆動側マグネット２５に対向する位置に設
けられポンプ羽根車２３に第二保持具２８を介して一体
的にに取付られた中空の平板状のポンプ側マグネット、
２９は駆動側マグネット２５とポンプ側マグネット２７
の間を仕切るとともに一次側流体が流れる駆動流体通路
２２と二次側流体が流れる二次側流体通路２４の間を気
密に分離する隔壁である。

【００１９】３０は中空の平板状の駆動側マグネット２
５の平板面２５ａと中空の平板状のポンプ側マグネット
２７の平板面２７ａとが対向し磁力によって吸引し合い
磁気結合するマグネットカップリングである。

【００２０】３１は駆動羽根車２１を回転自在にする駆
動側の回転軸であり、一端は隔壁２９の凹部に他端は駆
動側ケーシング３２に設けた支持部３３に支えられてい
る。３４はポンプ羽根車２３を回転自在にするポンプ側
の回転軸であり、その一端は隔壁２９の凹部に他端はポ
ンプ側ケーシング３５に設けた支持部３６に支えられて
いる。

【００２１】３７はマグネットカップリング３０により
駆動羽根車２１およびポンプ羽根車２３の回転軸方向に
加わる軸方向推力に対抗する反対方向の推力を印加する
駆動側ケーシング３２に設けたマグネット３８と駆動羽
根車２１に設けた磁性吸着体３９で形成した駆動側の反
軸推力部であり、４０はポンプ側ケーシング３５に設け
たマグネット４１とポンプ羽根車２３に設けた磁性吸着
体４２で形成したポンプ側の反軸推力部である。

【００２２】４３、４４は駆動羽根車２１およびポンプ
羽根２３に設けた軸受、４５、４６は駆動羽根車２１お
よびポンプ羽根車２３の隔壁２９側に設けたスペーサ、
４７、４８は駆動羽根車２１およびポンプ羽根車２３の
反軸推力部３７、４０側のスペーサである。

【００２３】４９および５０は駆動流体通路２２の入口
側および出口側に設けた駆動流体入口および駆動流体出
口であり、５１および５２は二次側流体通路２４の入口
側および出口側に設けた二次側流体入口および二次側流
体出口である。

【００２４】図２は本発明の第１の手段の反軸推力部の
他の実施例を示したもので、図１で示した実施例と同一
部材、同一機能のところは同一符号を付与し詳細な説明
は省略する。

【００２５】５３は駆動羽根車２１の駆動流体通路２２
の出口側の外周部２１ａと駆動側ケーシング３２の内面
側に設けた環状突起５４により形成した狭少の隙間５５
を有する駆動側の反軸推力部であり、５６はポンプ羽根
車２３の二次側流体通路２４の入口側の外周部２３ａと
ポンプ側ケーシング３５の内面側に設けた環状突起５７
により形成した狭少の隙間５８を有するポンプ側の反軸
推力部である。

【００２６】図３は上記構成の流体駆動ポンプ５９を集
合住宅等の住棟セントラルの給湯装置に応用した例であ
る。図３において、一次側流体である住棟セントラル給
湯用の熱媒を加熱昇温する熱媒加熱器６０に住棟の各階
および各住戸に向けて熱媒往管６１が配管されるととも
に、熱媒往管６１の端部と熱媒加熱器６０とを連結する
熱媒復管６２が配管されて熱媒循環路６３が形成され、
この熱媒循環路６３に熱媒循環ポンプ６４を設けてい
る。６５ａ、６５ｂは各住戸内の給湯装置であり、給湯
用熱交換器６６および湯と水を任意に混ぜて出湯する湯
水混合栓６７、６８を有している。この給湯用熱交換器
６６の一次側流路６９の一端は熱媒往管６１に連結さ
れ、他端は流体駆動ポンプ５９の駆動流体通路２２を介
して熱媒復管６２に連結されている。また、一次側流路
６９と熱交換関係にある二次側流路７０の一端は給湯往
管７１によって湯水混合栓６７、６８の給湯口６７ａ、
６８ａに接続され、他端は給湯復管７２によって流体駆
動ポンプ５９の二次側流体通路２４を介して上記給湯往
管７１の端部に接続されて給湯循環路７３が形成されて
いる。７４は給湯復管７２および湯水混合栓６７、６８
の給水口６７ｂ、６８ｂに接続され水を供給する給水
管、７５は給湯復管７２に設けた逆止弁、６７ｃ、６８
ｃは湯水混合栓６７、６８の出湯口である。

【００２７】この住棟セントラルの給湯装置は熱媒加熱
器６０にて高温湯（７０〜８５℃）を作り、この熱媒を
熱媒循環ポンプ６４にて住棟全体の各住戸に白抜き矢印
方向に強制循環させ、各住戸で熱媒と給水を熱交換して
給湯利用するもので、流体駆動ポンプ５９は給湯循環路
７３内の温水を太実線矢印方向に循環させて給湯用熱交
換器６６で熱媒と熱交換して昇温させた湯を給湯往管７
１内に確保し、湯水混合栓６７、６８を開栓した時に待
ち時間なしに湯が出湯口６７ｃ６８ｃから出る即湯性を
得るためのものである。

【００２８】次に上記実施例における流体駆動ポンプの
作用を説明する。強制循環される一次側流体の熱媒を駆
動流体入口４９より駆動流体通路２２に導入し、この熱
媒の流体力により駆動羽根車２１を回転させ、その後駆
動流体出口５０より流出する。駆動羽根車２１の回転に
より第１保持具２６で一体的に取付られた駆動側マグネ
ット２５が回転し、隔壁２９で気密に分離されるととも
に磁力により駆動側マグネット２５に結合されているポ
ンプ側マグネット２７も回転し、ポンプ側マグネット２
７に一体的に取付られるポンプ羽根車２３が駆動羽根車
２１と同期して回転する。即ち、一次側流体である熱媒
の流動する力でポンプ羽根車２３を回転させてポンプ作
用を発生させ、二次側流体を循環駆動するものである。

【００２９】ところで、駆動羽根車２１とポンプ羽根２
３を磁力により連結しているマグネットカップリング３
０は回転軸方向に垂直な面を対向させて回転軸方向の吸
引力で磁気結合するため、駆動羽根車２１とポンプ羽根
車２３は互いに隔壁２９側に引き付けられる軸方向の推
力を受ける。

【００３０】この軸方向の推力を直接受けると駆動羽根
車２１とポンプ羽根車２３は互いに隔壁２９側のスペー
サ４５、４６に押し付けられようとし、強い接触力によ
る回転抵抗の増大によるポンプ機能の低下やスペーサ４
５、４６部での異常摩耗を発生させる原因となる。

【００３１】そこで、この軸方向の推力の悪影響を打ち
消すために図１の実施例では、駆動羽根車２１は駆動側
ケーシング３２に設けたマグネット３８と駆動羽根車２
１に設けた磁性吸着体３９で形成した反軸推力３７によ
り隔壁２９と反対側の方向の駆動側ケーシング３２側へ
の磁気吸引力を加えて軸方向推力を低減させ、ポンプ羽
根車２３はポンプ側ケーシング３５に設けたマグネット
４１とポンプ羽根車２３に設けた磁性吸着体４２で形成
した反軸推力部４０により隔壁２９と反対側の方向のポ
ンプ側ケーシング３５側への磁気吸引力を加えて軸方向
推力を低減させている。

【００３２】また、図２で示した他の実施例では、環状
突起５４、５７により形成した狭少の隙間、５５、５８
により駆動羽根車２１側およびポンプ羽根車２３側に反
軸推力部５３、５６を構成し、一次側流体および二次側
流体のそれぞれの流体において駆動羽根車２１およびポ
ンプ羽根車２３の外周部２１ａ、２３ａで入口側と出口
側を仕切っている。

【００３３】駆動羽根車２１では、この仕切りにより構
成した反軸推力部５３による流体封止作用により、駆動
流体入口４９の流体圧力と駆動により低下した駆動流体
出口５０の流体圧力の圧力差が駆動羽根車２１に加わ
る。即ち図２で駆動羽根車２１の隔壁２９側の右側面に
加わる高圧側の流体圧と駆動側ケーシング３２側の左側
面に加わる低圧側の流体圧の圧力差によって、駆動羽根
車２１に駆動側ケーシング３２方向への力が発生し、マ
グネットカップリング３０による軸方向推力を低減させ
る。

【００３４】次にポンプ羽根車では、上記した仕切りに
より構成した反軸推力部５６による、流体封止作用によ
り昇圧された二次側流体出口５２の流体圧力とポンプ吸
込側の低圧の二次側流体入口５１の流体圧力の圧力差が
ポンプ羽根車２３に加わる。即ち、図２でポンプ羽根車
２３の隔壁２９側の左側面に加わる高圧側の流体圧とポ
ンプ羽根車２３にポンプ側ケーシング３５側の右側面に
加わる低圧側の流体圧の圧力差によって、ポンプ羽根車
２３にポンプ側ケーシング３５方向への力が発生し、マ
グネットカップリング３０による軸方向推力を低減させ
る。

【００３５】以上のように、一次側流体と二次側流体を
隔壁で気密に分離するため、両流体の混合防止の信頼性
が確保でき、特に給湯装置などのように二次側流体を飲
用に利用する場合は衛生および安全性が向上する。

【００３６】また、マグネットカップリングによる磁気
結合で軸シールを持たない構成とし、磁気結合で発生す
る軸方向推力を低減させる反軸推力部を有するため回転
抵抗を低減でき、一次側流体の消費動力の低減による省
エネルギー化と利用側のポンプ特性の向上が図れる。

【００３７】さらに、軸方向推力を低減させる反軸推力
部を持つので、マグネットカップリングは薄形化構造で
ある軸方向に吸引力を発生させる平板状の磁石を採用し
てもポンプ特性が維持でき、流体駆動ポンプの薄形小型
化ができる。

【００３８】特に、反軸推力部をマグネットと磁性吸着
体で構成した場合は、マグネットカップリングにより発
生する軸方向推力とこれと釣り合う反軸推力部の推力を
各磁力の設計検討により設定することが容易であり、か
つ流体駆動ポンプの使用条件（熱媒流量や二次側流体流
量など）にかかわらずに常時力のバランスが成り立つた
め、軸方向推力の影響のない安定したポンプ特性を維持
できる。

【００３９】また、図２の他の実施例では環状突起と羽
根車外周部との狭少の隙間により流体入口と出口の圧力
差を利用するため、構造の簡素化が可能となり低コスト
化ができる。

【００４０】次に、本発明の第２の手段の実施例につい
て説明する。なお、図１で示した第１の手段の実施例と
は磁性吸着体３９の他は同一なので詳細な説明は省略す
る。図４は第２の手段における磁性吸着体７６を軸方向
から見て示したもので、周方向を分断する切断溝である
複数のスリット状切れ目７６ａ、７６ａ・・・と径方向
に連続した面を持つ複数の完全に分離した磁性吸着部７
６ｂ、７６ｂ・・・を交互に配置するとともに、環状に
形成している。

【００４１】図５は他の実施例の磁性吸着体７７を示し
たもので、周方向を分断する複数のスリット状切れ目７
７ａ、７７ａ・・・と径方向に連続した面を持つ複数の
磁性吸着部７７ｂ、７７ｂ・・・を交互に配置するとと
もに、局所的な連結部７７ｃ、７７ｃ・・・で磁性吸着
部７７ｂを接続させて環状に形成している。

【００４２】上記のように磁性吸着体７６、７７は周方
向に分断するスリット状切れ目７６ａ、７７ａと径方向
に連続する面で構成することにより、スリット状切れ目
７６ａ、７７ａの巾の大きさにより設定される吸着面積
の調整により、マグネット３８と磁性吸着体７６、７７
の吸着力が過大に設定されるのを防止し、さらにスリッ
ト状切れ目７６ａ、７７ａの巾の大きさにより吸着面積
を適正に確保し、かつ径方向の吸着面の長さを大きく設
定して、マグネット３８との心ずれが生じても吸着力に
影響が出ないようにする。

【００４３】以上のように、マグネットカップリングに
よる磁気結合で発生する軸方向推力を低減させる反軸推
力部をマグネットと磁性吸着体で構成し、磁性吸着体は
周方向を分断するスリット状切れ目を多数設けているの
で、スリット状切れ目の巾により吸着面積の適正化が図
れ、吸着力の適正化により軸方向推力の低減が確実とな
り、軸方向推力による異常摩耗を防止し耐久性・信頼性
が向上する。

【００４４】また、スリット状切れ目により径方向の吸
着面の内外方向の長さをマグネットより大きく設定し、
かつ適正な吸着面積を維持させることにより、マグネッ
トと磁性吸着体の位置に多少の偏心が生じてもマグネッ
トに対して磁性吸着体が必ず対向する位置に存在し有効
な吸着面積が変動しないため、反軸推力部の力が安定化
され、ポンプ性能の安定化が図れる。

【００４５】特に、図５の他の実施例では磁性吸着部７
７ｂが連結部７７ｃで局所的に接続されているので磁性
吸着体７７の製作および組付けが容易となり、低コスト
化ができる。

【００４６】次に、図６で本発明の第３の手段の実施例
について説明する。なお、図１で示した本発明の第１の
手段の実施例と同一部材、同一機能のところは同一符号
を付与し詳細な説明は省略する。

【００４７】７８は駆動羽根車２１の回転軸３１の近傍
で駆動側ケーシング３２側に設けたマグネットであり、
このマグネット７８はマグネットカップリング３０の駆
動側マグネット２５より小径とするとともに駆動羽根車
２１内の駆動流体通路２２ａより内周側に設けられてい
る。

【００４８】７９はマグネット７８に対向する位置に設
けた磁性吸着体であり、この磁性吸着体７９はマグネッ
トカップリング３０の駆動側マグネット２５より小径と
して駆動側ケーシング３２に設けた支持部３３ａの近傍
に設けられている。

【００４９】８０はマグネット７８と磁性吸着体７９で
形成した駆動側の反軸推力部であり、この反軸推力部８
０は駆動羽根車２１を隔壁２９側とは反対方向の駆動側
ケーシング３２側へ引き寄せる力を印加する。

【００５０】８１はポンプ羽根車２３の回転軸３４の近
傍でポンプ側ケーシング３５側に設けたマグネットであ
り、このマグネット８１はマグネットカップリング３０
のポンプ側マグネット２７より小径とするとともにポン
プ羽根車２３内の二次側流体通路２４ａより内周側に設
けられている。

【００５１】８２はマグネット８１に対向する位置に設
けた磁性吸着体であり、この磁性吸着体８２はマグネッ
トカップリング３０のポンプ側マグネット２７より小径
としてポンプ側ケーシング３５に設けた支持部３６ａの
近傍に設けられている。

【００５２】８３はマグネット８１と磁性吸着体８２で
形成したポンプ側の反軸推力部であり、この反軸推力部
８３はポンプ羽根車２３を隔壁２９側とは反対方向のポ
ンプ側ケーシング３５側へ引き寄せる力を印加する。

【００５３】上記の駆動側の反軸推力部８０およびポン
プ側の反軸推力部８３により、マグネットカップリング
３０による磁気吸引力により駆動羽根車２１とポンプ羽
根車２３が磁気結合される際に生じる隔壁２９側への軸
推力が打ち消されて低減される。

【００５４】以上のように、マグネットカップリングに
よる磁気結合で生じる軸方向推力を低減させる反軸推力
部を有するため回転抵抗を削減でき、一次側流体の消費
動力の低減による省エネルギー化と利用側のポンプ特性
の向上が図れる。

【００５５】さらに、反軸推力部のマグネットおよび磁
性吸着体はマグネットカップリングを構成する駆動側あ
るいはポンプ側のマグネットより小径とすることにより
大径のマグネットカップリングによる動力伝達可能結合
トルクの向上と低軸推力化に加えて、マグネットカップ
リング側の磁束と反軸推力部側の磁束が互いに干渉する
のを防止でき、磁気特性の安定化によるポンプ特性の向
上と、マグネットカップリング用途反軸推力部用の各マ
グネットの接近配置が可能となり、羽根車の薄形化によ
る流体駆動ポンプの小型化ができる。

【００５６】また、マグネットカップリング用マグネッ
トより反軸推力部用マグネットが小径のため、各マグネ
ットの磁束が干渉しないことから、駆動羽根車およびポ
ンプ羽根車の製作において、両方のマグネットを樹脂等
で一体形成で羽根車に組込んだ後でマグネット材料に磁
力を与える着磁が可能となり、まだ磁力を持たない状態
のマグネット材料を使って成形加工できるため作業性が
大幅に向上し生産コストが低減できる。

【００５７】さらに、反軸推力部が小径のため、回転す
る磁界に対して静止した磁性吸着体を配置することによ
り生じる回転抵抗を低減でき、ポンプ特性の向上が図れ
る。

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の手段の流体
駆動ポンプは、駆動羽根車とポンプ羽根車を隔壁で気密
に分離し、かつマグネットカップリングで磁気結合する
とともに反軸推力部を有しているので、一次側と二次側
の両流体の混合防止の信頼性、安全性を向上できる。

【００５９】また、磁気結合で発生する軸方向推力を低
減させる反軸推力部により回転抵抗の削減による一次側
流体の消費動力の低減による省エネルギー化の向上と利
用側のポンプ特性の向上が図れる。

【００６０】さらに、軸方向推力を低減させる反軸推力
部を持つので、軸方向に磁気吸引力を発生する平板状の
薄形化構造のマグネットカップリングを採用でき、流体
駆動ポンプの薄形小型化ができるという利点もある。

【００６１】また、本発明の第２能手段の流体駆動ポン
プは、マグネットカップリングによる磁気結合で発生す
る軸方向推力を低減させる反軸推力部をマグネットと磁
性吸着体で構成し、磁性吸着体は周方向を分断するスリ
ット状切れ目を多数設けているので、スリット状切れ目
の巾により吸着面積の適正化が図れ、吸着力の適正化に
より軸方向推力の低減が確実化でき、軸方向推力による
異常摩耗を防止し、耐久性・信頼性の向上ができる。

【００６２】さらに、スリット状切れ目により径方向の
吸着面の内外両方向の長さをマグネットより大きく設定
でき、かつ適正な吸着面積を維持させることにより、マ
グネットと磁性吸着体に多少の偏心が生じても反軸推力
部の吸着力が一定に安定化でき、ポンプ性能の安定性が
向上できる。

【００６３】また、本発明の第３の手段の流体駆動ポン
プは、マグネットカップリングの磁気結合で生じる軸方
向推力を低減させるマグネットと磁性吸着体で構成され
る反軸推力部を有し、かつマグネットと磁性吸着体はマ
グネットカップリングより小径としているので、マグネ
ットカップリング側と反軸推力部側の各マグネットの磁
束の干渉を防止でき、磁気特性の安定化によりポンプ特
性が向上でき、上記各マグネットの接近配置が可能とな
り、羽根車の薄形化による流体駆動ポンプの小型化がで
きる。

【００６４】また、マグネットカップリング側と反軸推
力部側の各マグネットを磁束が干渉しない位置に配設で
きるので羽根車の製作において、両方のマグネットを樹
脂等で一体形成で羽根車に組込んだ後に着磁することが
可能となり、まだ磁力を持たない状態のマグネット材料
を使って成形加工できるため、作業性の大巾向上と生産
コストの低減ができる。

【００６５】さらに、反軸推力部の小径化により、磁界
中を横切る磁性吸着体により生じる回転抵抗が低減で
き、ポンプ特性の向上ができるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の手段の実施例における流体駆動
ポンプの断面図

【図２】同ポンプの他の実施例の断面図

【図３】同ポンプの給湯装置への応用例を示すシステム
構成図

【図４】本発明の第２の手段の実施例における磁性吸着
体の軸方向から見た正面図

【図５】同磁性吸着体の他の実施例の正面図

【図６】本発明の第３の手段の実施例における流体駆動
ポンプの断面図

【図７】従来の流体を駆動源とするポンプの構成図

【図８】従来の流体を駆動源とする他のポンプの構成図

【符号の説明】

２１ 駆動羽根車 ２３ ポンプ羽根車 ２５ 駆動側マグネット ２７ ポンプ側マグネット ２９ 隔壁 ３０ マグネットカップリング ３７、４０ 反軸推力部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】強制循環される一次側流体を回転力の駆動
   源とする駆動羽根車と、二次側流体を循環させるポンプ
   羽根車と、前記一次側流体と二次側流体を気密に分離す
   る隔壁と、前記駆動羽根車に取付られた駆動側マグネッ
   トと前記ポンプ羽根車に取付けられたポンプ側マグネッ
   トとを前記隔壁を介して対向させて磁気吸引力で結合す
   るマグネットカップリングと、前記マグネットカップリ
   ングの磁気吸引力により前記駆動羽根車および前記ポン
   プ羽根車に加わる回転軸方向の軸方向推力に対抗する反
   対方向の推力を印加する反軸推力部を有する流体駆動ポ
   ンプ。
2. 【請求項２】強制循環される一次側流体を回転力の駆動
   源とする駆動羽根車と、二次側流体を循環させるポンプ
   羽根車と、前記一次側流体と二次側流体を気密に分離す
   る隔壁と、前記駆動羽根車に取付られた平板状の駆動側
   マグネットと前記ポンプ羽根車に取付られた平板状のポ
   ンプ側マグネットの平板面を互いに前記隔壁を介して対
   向させて磁気吸引力で結合するマグネットカップリング
   と、前記マグネットカップリングの磁気吸引力により前
   記駆動羽根車および前記ポンプ羽根車に加わる回転軸方
   向の軸方向推力に対抗する反対方向の軸方向推力を印加
   するためマグネットと磁性吸着体で形成した反軸推力部
   を有するとともに、前記磁性吸着体は周方向を分断する
   スリット状切れ目を多数設けた流体駆動ポンプ。
3. 【請求項３】強制循環される一次側流体を回転力の駆動
   源とする駆動羽根車と、二次側流体を循環させるポンプ
   羽根車と、前記一次側流体と二次側流体を気密に分離す
   る隔壁と、前記駆動羽根車に取付られた駆動側マグネッ
   トと前記ポンプ羽根車に取付られたポンプ側マグネット
   とを前記隔壁を介して対向させて磁気吸引力で結合する
   マグネットカップリングと、前記マグネットカップリン
   グの磁気吸引力により前記駆動羽根車および前記ポンプ
   羽根車に加わる回転軸方向の軸方向推力に対抗する反対
   方向の軸方向推力を印加するためマグネットと磁性吸着
   体で形成した反軸推力部を有するとともに、前記したマ
   グネットおよび磁性吸着体は前記マグネットカップリン
   グより小径とした流体駆動ポンプ。