JPH06299985A

JPH06299985A - 流体移送装置

Info

Publication number: JPH06299985A
Application number: JP11396093A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yano; 芳雄矢野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1994-10-25
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JP2632774B2

Abstract

(57)【要約】【目的】搬送流体に異物が混入することがなく、しか
も構造簡単で効率の良い流体移送装置を提供する。【構成】両側に設けられ同一方向に回転磁界を発生さ
せるステータ１３、１４と、前記ステータ１３、１４の
内側に少しの隙間を有してそれぞれ配置された導体円筒
からなる左右のローター１５、１６と、該左右のロータ
ー１５、１６の内側に少しの隙間を有してそれぞれ配置
された磁性体筒１７、１８と、前記左右のローター１
５、１６がその両側に連結される軸無しインペラ１９
と、該軸無しインペラ１９に両側から流体を導き、該軸
無しインペラ１９の回転中心上の両側に形成された吸い
込み口２０、２１及び該軸無しインペラ１９の半径方向
に形成された吐出口２５とを有してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】流体を移送するポンプ翼の回転軸
が軸受に対し非接触の状態で回転する流体移送装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】特開平２−２４８６８８号公報に示すよ
うに、本発明者は先に回転軸が非接触の状態で回転する
流体移送装置について提案した。この装置の概要を図４
を参照しながら説明すると、該流体移送装置５０は、円
筒状の主ケーシング５１の外側両側にそれぞれ設けら
れ、回転磁界を発生させるステータ５２と、前記主ケー
シング５１の内側中央に配置されたポンプ翼５３と、該
ポンプ翼５３の両側に固着され、前記主ケーシング５１
の内径よりやや小さい外径の非磁性体でしかも導体円筒
からなるローター５４と、前記ポンプ翼５３の回転中心
軸５５と、該回転中心軸５４の両端を隙間を有して支え
る軸受５６、５７と、前記ローター５４の内径よりやや
小さい外径となって側面ケーシング５８、５９にそれぞ
れ固定される磁性体材料からなる磁性円筒６０とを有
し、前記側面ケーシング５８、５９にそれぞれ設けられ
た吸い込み口（ＩＮ）から流体を吸い込み、中央に設け
られた吐出口（ＯＵＴ）から流体を吐出するようにして
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記流
体移送装置５０においては、ポンプ翼５３には回転中心
軸５５が設けられ、更には、該回転中心側５５の両側に
は軸受５６、５７を備えているので、スラリー、薬液等
を輸送した場合にこの部分が損傷する場合があり、更に
は摩耗した軸受粉が搬送流体に混入し、純度の高い流体
を搬送できない場合があるという問題点があった。一
方、ポンプの効率を向上させる為には、ステータ５２、
ローター５４及び磁性円筒６０の隙間を小さくすること
が好ましいが、前記流体移送装置５０においては、吸い
込み口を構造上回転中心に対して偏心して設けねばなら
ないので、流体速度が早くすると、ポンプ翼５３に偏心
荷重がかかり、この為回転中心軸５５に偏りを生じ、前
記ステータ５２、ローター５４及び磁性円筒６０が当接
する場合があるという問題点があった。また、ポンプ翼
５３の中心に回転中心軸５５が設けられているので、ポ
ンプ翼の構造にも制限があり、中心に吸い込み口があっ
て、遠心力によって効率良く流体を吐出できる構造のポ
ンプ翼を使用できないという問題点があった。本発明は
かかる事情に鑑みなされたもので、搬送流体に異物が混
入することがなく、しかも構造簡単で効率の良い流体移
送装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の流体移送装置は、両側に設けられ同一方向に回転
磁界を発生させるステータと、前記ステータの内側に少
しの隙間を有してそれぞれ配置された導体円筒からなる
左右のローターと、該左右のローターの内側に少しの隙
間を有してそれぞれ配置された磁性体筒と、前記左右の
ローターがその両側に連結される軸無しインペラと、該
軸無しインペラに両側から流体を導き、該軸無しインペ
ラの回転中心上の両側に形成された吸い込み口及び該軸
無しインペラの半径方向に形成された吐出口とを有して
構成されている。また、前記目的に沿う請求項２記載の
流体移送装置は、前記軸無しインペラの外径は、前記ロ
ーターの外径と同一かあるいはやや大きくなって構成さ
れている。

【０００５】

【作用】請求項１及び２記載の流体移送装置は、ステー
タによって発生する回転磁界の磁束は、その主要部が内
側の磁性体筒を通るように通路が形成され、該磁性体筒
とステータとの中間には導体円筒が配置されているの
で、該導体円筒に回転力が生じる。従って、左右の導体
円筒の中央に固着されている軸無しインペラは、前記回
転磁界に対応して回転することになる。ここで、前記ス
テータに電力を供給していない場合には、導体円筒及び
軸無しインペラは、自重によって中ケーシング内に乗っ
ているが、前記ステータに電力を与えると、先に本発明
者が特開平２−２４８６８８号公報において説明したよ
うに、ステータとローターとの間に反発力が発生する。
本装置においては起動の瞬間は回転力に比較して反発力
が遙かに大きいので、反発力によってまずローターが軸
心に浮き上がり、次に回転するという動作をするので、
中ケーシングあるいは内側の磁性体筒に摺動することな
く円滑に起動できる。そして、インペラには軸無しイン
ペラを使用し、該軸無しインペラの回転中心両側に吸い
込み口を配置しているので、吸い込む流体によって偏心
荷重を軸無しインペラが受けることなく作動することが
でき、更には、軸無しインペラを支持する軸受等もない
ので、軸受の損傷、損傷した軸受による流体の汚染が生
じることもない。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ本発明を
具体化した実施例につき、説明し本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係る流体移送装
置の軸方向断面図、図２は同周方向断面図、図３は同斜
視図である。図１〜図３に示すように、本発明の一実施
例に係る流体移送装置１０は、両側の円筒状の中ケーシ
ング１１、１２と、該中ケーシング１１、１２の外側に
それぞれ配置されたステータ１３、１４と、前記中ケー
シング１１、１２の内側に少しの隙間を有してそれぞれ
配置された左右のローター１５、１６と、該左右のロー
ター１５、１６の内側に少しの隙間を有してそれぞれ配
置された磁性体筒１７、１８と、前記左右のローター１
５、１６がその両側に連結される軸無しインペラ１９
と、吸い込み口２０、２１をそれぞれ備える側部材２
２、２３、これらに取付けられる外ケーシング２４、２
４ａ及び吐出口２５を備えるポンプケーシング２６とを
有してなる。以下、これらについて詳しく説明する。

【０００７】前記中ケーシング１１、１２は高電気抵抗
の非磁性材料（例えば、ステンレス、場合によってはプ
ラスチック）からなって、外側のステータ１３、１４に
よって発生する回転磁界を内側の磁性体筒１７、１８に
円滑に伝えるようになっている。なお、前記ステータ１
３、１４は通常の誘導電動機のステータと同様な捲線構
造となって、交流電力を加えた場合に、内側に回転磁界
を発生するようになっている。前記ローター１５、１６
は非磁性の良導体の円筒からなって、慣性を少なくする
為、アルミあるいはアルミ合金からなって、内部の液体
によって腐食しないように、その表面にテフロン（商標
名）等の合成樹脂によってコーティング処理されている
のが好ましいが、その他の材料であっても使用可能であ
る。

【０００８】前記ローター１５、１６の中央に固着され
ている軸無しインペラ１９は、合成樹脂（プラスチッ
ク、ゴム）等のように比較的軽い材質からなって、慣性
を小さくしているが、金属材料であっても良く、更に金
属材料をテフロンあるいはその他の合成樹脂、ゴム等に
よってコーティングしたものであっても良い。そして、
該軸無しインペラ１９の中央左右には吸液部２７、２８
が設けられていると共に、吸入された流体を周方向に搬
出する複数のブレード２９が放射状に設けられ、吸液口
２７、２８から吸い込まれた液体を周方向に排出するよ
うになっている。即ち、ダブルサクション型のポンプと
なっている。

【０００９】前記ポンプケーシング２６と、これらの両
側に設けられた外ケーシング２４、２４ａ及び側部材２
２、２３は、耐蝕性のあるステンレス（場合によっては
合成樹脂）で作られ、側部材２２、２３の中央には比較
的径の大きい吸い込み口２０、２１が設けられている。
これらの吸い込み口２０、２１は図３に示すように、外
側で連結管３０によって連結され、一つの吸液口３１か
ら流体を受け入れるようになっている。前記ポンプケー
シング２６の中央には前記ブレード２９によって外側に
排出された流体を外部に導く吐出口２５が設けられてい
る。前記外ケーシング２４、２５は内側のステータ１
３、１４を覆い、内部に冷却剤３２を充満できるように
なっている。この冷却剤３２は封入式であっても良い
し、循環式であっても良い。

【００１０】従って、ステータ１３、１４に所定の交流
電力を供給すると、回転磁界が発生するが、まず、ステ
ータ１３、１４からの磁界によって内部のローター１
５、１６が浮き上がり、回転トルクを受けて回転する。
これによって軸無しインペラ１９が回転し、吸液口３１
から入った流体（主として液体であるが、気体であって
も良い）を輸送する。そして、電源を切ると、ローター
１５、１６が停止するが、流体の抵抗があるので、直ち
に停止することになる。なお、回転等の詳しい理論につ
いては、本発明者が先に提案して特開平２−２４８６８
８号公報において記載したので、その説明を省略する。

【００１１】この実施例においては、軸無しインペラ１
９の直径がローター１６の直径より大きいが、同一にす
ることも可能であり、これによって側部材２２、２３の
何れか一方を外すと軸無しインペラ１９が取り出せメン
テナンスが容易となる。また、この実施例においては、
磁性体筒１７、１８は固定構造にしたが、密閉された二
重円筒のケーシングを作り、その片方の底面を側部材に
固定し、その二重円筒内に磁性体筒を入れてベアリング
あるいはブッシュ等の軸受によって支持して回転できる
ようにすることも可能であり、これによって、流体移送
装置の電力損失を小さくできる。更には、流体が腐食性
の無い液体あるいは気体である場合には、前記中ケーシ
ング１１、１２、及び磁性体筒１７、１８を内側から覆
っている部材を省略することも可能であり、これによっ
て更に効率の良い流体移送装置を提供できる。

【００１２】

【発明の効果】請求項１及び２記載の流体移送装置は以
上の説明からも明らかなように、インペラに軸無しイン
ペラを使用しているので、軸受の損耗粉が搬送流体に混
入することがない、従って、極めて純度を要求する流体
であっても容易に搬送することができる。即ち、従来ポ
ンプの故障原因の大半は、軸受あるいは回転軸のシール
部分であり、特にキャンドポンプ、マグネットポンプ等
のようなシールレスポンプにおいては、軸受が密封ケー
シング内にあって、その冷却及び循環剤が母液（移送
液）そのもので行われているものにおいては軸受の形式
として平軸受しか使用されていない。この場合、移送液
に微細なスラリーが混入していると、軸受の摺動部分が
このスラリーにより著しい損耗を受ける。また、移送液
が化学液の場合のその性質によっては同じことが起こ
る。これに対し、この流体移送装置においては、動力軸
がなく軸受及び回転軸のシールは無いので、前述のよう
な故障は全く起こらない。また、軸受がないので、その
構造が簡単となり、メンテナンス等が極めて容易とな
る。更には、流体を軸無しインペラの回転中心の両側か
ら供給するようにしているので、流体抵抗も減少して、
ポンプの効率が向上する。そして、流体の流れに偏りを
生じないので、軸無しインペラが偏ることがなく、結果
としてステータ、ローター、磁性体筒の間隔を小さくで
き、効率の良い流体移送装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る流体移送装置の軸方向
断面図である。

【図２】同周方向断面図である。

【図３】同斜視図である。

【図４】従来例に係る流体移送装置の断面図である。

【符号の説明】

１０流体移送装置１１中ケーシング１２中ケーシング１３ステータ１４ステータ１５ローター１６ローター１７磁性体筒１８磁性体筒１９軸無しインペラ２０吸い込み口２１吸い込み口２２側部材２３側部材２４外ケーシング２４ａ外ケーシング２５吐出口２６ポンプケーシング２７吸液部２８吸液部２９ブレード３０吸液口３１連結管３２冷却剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両側に設けられ同一方向に回転磁界を発
生させるステータと、前記ステータの内側に少しの隙間
を有してそれぞれ配置された導体円筒からなる左右のロ
ーターと、該左右のローターの内側に少しの隙間を有し
てそれぞれ配置された磁性体筒と、前記左右のローター
がその両側に連結される軸無しインペラと、該軸無しイ
ンペラに両側から流体を導き、該軸無しインペラの回転
中心上の両側に形成された吸い込み口及び該軸無しイン
ペラの半径方向に形成された吐出口とを有してなること
を特徴とする流体移送装置。
【請求項２】前記軸無しインペラの外径は、前記ロー
ターの外径と同一かあるいはやや大きくなっている請求
項１記載の流体移送装置。