JPH0653790U - クリーンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インペラが回転中に制御式磁気軸受の制御が
不能になったり、制御式磁気軸受の自己発熱が増大する
のを防止できるようなクリーンポンプを提供する。 【構成】 インペラ３の一方面に永久磁石４を設け、ケ
ーシング２を介してインペラ３に対向するようにロータ
８の端面に永久磁石９を設けて非制御式磁気軸受を構成
する。インペラの他方面には軟鉄部材６を設け、インペ
ラ３の他方面に対向するように設けた電磁石１０とによ
って制御式磁気軸受を構成し、インペラ３のケーシング
２の対向する面に動圧を発生するための複数の動圧溝１
１を形成する。インペラ３が予め定める回転数になった
ことに応じて、電磁石１０の制御を停止し、永久磁石４
と９との吸引力に釣合う強さの動圧を動圧溝１１によっ
て発生させ、インペラ３を浮上，回転させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はクリーンポンプに関し、半導体製造工場や医療機器などに適用され 、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 置に保持して回転させるようにしたクリーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体製造工場などにおいて使用されるクリーンポンプとして、特開平３−２ ２９９８７号において知られたものがある。

【０００３】 図５はそのようなクリーンポンプの縦断面図である。図５において、ポンプ１ のケーシング２内にはインペラ３が設けられ、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が結合されている。永久磁石４はインペラ３の円周方向に分割され ていて、お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に対向するように、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て回転する。ロー タ８には、インペラ３の永久磁石４に対向し、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。

【０００４】 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が設けられている。

【０００５】 電磁石１０と軟鉄部材６との隙間の間隔が図示しない位置センサによって検知 され、この検知出力に応じて図示しない制御部により電磁石が制御され、インペ ラ３がケーシング２の中心に保持される。インペラ３に重力などにより半径方向 の力が作用しても、永久磁石４と９との間の磁束のせん断力および電磁石１０と 軟鉄部材６との間の磁束のせん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。

【０００６】 このようにして磁気的にインペラ３が支持された状態で、ロータ８が回転する と、永久磁石４と９とが磁気カップリングを構成し、インペラ３が回転し、液体 は吐出口（図示せず）に送られる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述の図５に示したクリーンポンプにおいて、図５に示す矢印Ｆの向きにイン ペラ３が力を受け、電磁石１０と軟鉄部材６とによる制御式磁気軸受の負荷容量 を越えると、インペラ３の浮上制御が不能になり、インペラ３がケーシング２の 内壁に接触するおそれがある。また、制御式磁気軸受の負荷容量を越えない場合 であっても、電磁石１０の自己発熱が増大し、ケーシング２内の液体の温度を上 昇させるおそれがある。

【０００８】 それゆえに、この考案の主たる目的は、インペラが回転中に制御式磁気軸受の 制御が不能になったり、制御式磁気軸受の自己発熱が増大するのを防止できるよ うなクリーンポンプを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案はインペラの一方面に設けられた第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設けられた第２の永久磁 石とによって非制御式磁気軸受を構成し、インペラの他方面に設けられた磁性部 材とインペラの他方面に対向するように設けられた電磁石とによって制御式磁気 軸受を構成したクリーンポンプにおいて、インペラの一方面に動圧を発生するた めの複数の動圧溝を形成し、インペラが予め定める回転数になったことに応じて 、制御式磁気軸受の制御を停止し、非制御式磁気軸受の吸引力に釣合う強さの動 圧によってインペラを浮上，回転させるように構成したものである。

【００１０】

【作用】

この考案に係るクリーンポンプは、インペラの一方面に動圧溝を形成したこと によって、インペラを永久磁石カップリングの吸引力に釣合う強さの動圧により 浮上，回転させることができるので、インペラの回転中に制御式磁気軸受の制御 が不能になったり、制御式磁気軸受の自己発熱が増大するおそれをなくすことが できる。

【００１１】

【実施例】

図１はこの考案の一実施例の縦断面図であり、図２は図１に示したインペラの 一方面を示す図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図であり、図４ は図２のＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。

【００１２】 図１に示したクリーンポンプは、以下の点を除いて前述の図５と同様にして構 成される。すなわち、インペラ３の一端にロータ８からの回転力を伝達するため の永久磁石４が図２に示すように同一円周上に等分割された角度ごとにかつ隣接 する永久磁石同士が互いに異極に着磁されるとともに、同じ端面において図２に 示すような動圧溝１１が形成されている。この動圧溝１１はインペラ３の回転に 伴ってケーシング２との間に一定の動圧を発生させる。この動圧溝１１は図２に 示した例では、ヘリングボーン（くの字状）に形成されているが、これに限るこ となく動圧を発生させるためであればどのような形状の溝であってもよい。

【００１３】 上述のごとく構成されたクリーンポンプにおいて、インペラ３は永久磁石４と ９との磁気カップリング吸引力に釣合う強さの吸引力を電磁石１０と軟鉄部材６ とからなる制御式磁気軸受から受け、ケーシング２内で接触することなく、磁気 浮上して回転する。インペラ３はその動圧溝１１により、回転とともにケーシン グ２の内面との間に動圧を発生する。この動圧が発生した後、インペラ３の回転 数を図示しない検出器により検出し、予め設定した回転数に到達すると、電磁石 １０の制御を停止させる。このときインペラ３は永久磁石４と９との吸引力に釣 合う強さの動圧を発生し、ケーシング２内で接触することなく浮上し、回転する 。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、インペラのケーシングに対向する一方面に 動圧を発生するための複数の動圧溝を形成し、インペラが予め定める回転数にな ったことに応じて、制御式磁気軸受の制御を停止し、非制御式磁気軸受の吸引力 に釣合う強さの動圧を発生させ、インペラを浮上，回転させるようにしたので、 インペラが回転中に制御式磁気軸受の制御が不能になったり、制御式磁気軸受の 自己発熱が増大するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の縦断面図である。

【図２】図１に示したインペラの一方面を示す図であ
る。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う断面図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。

【図５】従来のクリーンポンプの縦断面図である。

【符号の説明】

１ ポンプ ２ ケーシング ３ インペラ ４，９ 永久磁石 ５ 非磁性部材 ６ 軟鉄部材 ８ ロータ １０ 電磁石 １１ 動圧溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インペラの一方面に設けられた第１の永
   久磁石と、ケーシングを介して前記インペラの一方面に
   対向するようにロータの外面に設けられた第２の永久磁
   石とによって非制御式磁気軸受を構成し、前記インペラ
   の他方面に設けられた磁性部材と、前記インペラの他方
   面に対向するように設けられた電磁石とによって制御式
   磁気軸受を構成したクリーンポンプにおいて、 前記インペラの一方面に動圧を発生するめの複数の動圧
   溝を形成し、 前記インペラが予め定める回転数になったことに応じ
   て、前記制御式磁気軸受の制御を停止し、前記非制御式
   磁気軸受の吸引力に釣合う強さの動圧によって前記イン
   ペラを浮上，回転させることを特徴とする、クリーンポ
   ンプ。