JPH0730954Y2 - マグネットポンプにおける緩み防止構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、マグネットポンプの緩み防止構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、化学薬品等の液体（以下単に薬液という）を送液
するポンプは、比較的価格が安くしかも耐薬品性の強い
合成樹脂等が使用されることが多い。しかしながら、薬
液を扱うことから軸とケーシングとのシールは、完全で
あることが要求される。すなわち、薬液自体が高価であ
ることが多く、あるいは人体に対して危険性がある場合
が多いからである。従って、これらの要求を満足するポ
ンプとして、薬液が漏れないようにするため、軸とケー
シングとの間に軸シール部が全くないマグネットポンプ
が知られている。

このマグネットポンプ1bは、第３図に示すような構成に
なっている。すなわち、ケーシング３内に収納且つ固定
されてた軸６があり、この軸６にはインペラ８及びマグ
ネットカプセル10が回転軸受７を介して回転自在に取り
付けられている。このマグネットカプセル10にはモータ
の回転を伝えてインペラ８を回転させる従動マグネット
9aとを収容している。又、このマグネットカプセル10を
回転させるために、ケーシング３に近接して設けられた
駆動マグネット9bは、モータ28の回転軸29に取り付けら
れた回転体11内に設けられている。従って、このような
マグネットポンプ1bでは、軸シール部がないから、通常
運転時吸込口20から入った薬液は吐出口21から排出さ
れ、他の部位から薬液が漏れる心配は全くないものであ
る。

また、このマグネットポンプ1bは、インペラ８の回転を
保持するための回転中心としての軸６があっても、通常
運転時は薬液により軸６と回転軸受７との摺動による摩
擦熱が冷却され問題なく運転される。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のマグネットポンプ1bは、空運転、
キャビテーション運転、締切り運転、半空運転（呼び水
不十分時）、エアーロック運転、オーバーフィーディン
グ、プリローテーション効果による不安定送液時等のよ
うな不安定な状態（以下単に空運転等と称する）で運転
された場合に上述の摩擦熱が発生し、ケーシング３の軸
保持部、回転軸受７、インペラ８とマグネットカプセル
10との軸受保持部に経時的に蓄熱し、これらが高温とな
り、ケーシング３と軸６との間、回転軸受７とインペラ
８及びマグネットカプセル10との間が短時間で緩み、イ
ンペラ８及びマグネットカプセル10が回転ブレを起こし
ケーシング３に接触し、接触痕が付いたり、亀裂が生じ
たり、変形したりする。特に従来のマグネットポンプ1b
は、インペラ８若しくはマグネットカプセル10が、合成
樹脂など熱に弱い素材で構成され、しかもマグネットカ
プセル10の回転力を大にするため、ケーシング３の肉厚
をうすくし、ケーシング３とマグネットカプセル10との
間をわずかになっている。その結果、マグネットカプセ
ル10もしくはインペラ８とケーシング３とが接触する
と、ケーシング３に亀裂が生じ液漏れを起こしたり、イ
ンペラ８が回転しなくなったり、ポンプとしての機能が
なくなってしまう場合が多い。

そこで、本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
耐酸性、耐アルカリ性等の耐薬品性が高いものでありな
がら、空運転等により摩擦熱が発生してもケーシング、
インペラ及びマグネットカプセル等の軸保持部と軸とが
緩まず、ケーシング、インペラ及びマグネットカプセル
等が変形したり、亀裂が生じたりして運転不可になるこ
とのないマグネットポンプにおける緩み防止構造を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本考案のマグネットポンプに
おける緩み防止構造は、ケーシング内に固定した軸にマ
グネットカプセルを回転軸受を介して取り付け、インペ
ラを回転させてなるマグネットポンプであって、前記軸
に前記ケーシングより耐熱性を有する材質からなる固定
ガイドを前記ケーシングと前記軸との間に位置して焼嵌
し且つ前記回転軸受に前記マグネットカプセルより耐熱
性を有する材質からなる回転ガイドを前記回転軸受と前
記マグネットカプセルとの間に位置して焼嵌して設けた
ものである。

また、ケーシング内に固定軸受を介して取り付けた軸に
マグネットカプセルを固定し、インペラを回転させてな
るマグネットポンプであって、前記固定軸受に前記ケー
シングより耐熱性を有する固定ガイドを前記ケーシング
と前記固定軸受との間に位置して焼嵌し、且つ前記軸に
前記マグネットカプセルより耐熱性を有する回転ガイド
を前記軸と前記マグネットカプセルとの間に位置してに
焼嵌して設けても良い。

〔作用〕

上記構成になるマグネットポンプにおける緩み防止構造
によれば、空運転等になると、インペラ及びマグネット
カプセルと共に回転している回転軸受と軸との間に発生
する摩擦熱により、固定ガイド及び回転ガイドが熱膨張
するが、固定ガイド及び回転ガイドは焼嵌してあるから
軸及び回転軸受に対して緩くならず、ガタつかず、イン
ペラ及びマグネットカプセルがケーシングに接触しな
い。

また、インペラ及びマグネットカプセルと共に回転して
いる軸と固定軸受との間に発生する摩擦熱により、固定
ガイド及び回転ガイドが熱膨張するが、固定ガイド及び
回転ガイドは焼嵌してあるから固定軸受及び軸に対して
緩くならず、ガタつかず、インペラ及びマグネットカプ
セルがケーシングに接触しない。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図、第２図に基づいて詳述
する。

第１図は本考案の緩み防止構造を有するマグネットポン
プの縦断面図である。同図において、１はマグネットポ
ンプを示し、該マグネットポンプ１は、ハウジング２
と、該ハウジング２内に収納されているケーシング３
と、該ケーシング３内に収納且つリア及びフロント固定
ガイド（固定ガイド）４及び５を介して固定された軸６
と、該軸６に回転軸受７、該回転軸受７の外周に嵌めら
れた回転ガイド40及びマグネットカプセル10を介して回
転自在に取り付けられたインペラ８と、従動マグネット
9aを収容して該インペラ８を固定しているマグネットカ
プセル10及び前記ケーシング３の外にあって該マグネッ
トカプセル10の従動マグネット9aと相俟ってインペラ８
を回転させる駆動マグネット9bを収容している回転体11
からなる駆動部12とを主な構成要素としてなる。

前記ハウジング２は、ケーシング３を収納かつ保持出来
るようにモータブラケット13、吸引フランジ14及び吐出
フランジ15に分割され、夫々ボルト等により固定出来る
ようになっている。材質は、直接薬液に接しないから、
耐薬品性よりも強度面が重要視され、通常鋳物が採用さ
れる。

前記ケーシング３は、耐薬品性を充分に考慮された材質
が選定され、通常合成樹脂、例えば、ポリプロピレン、
フッ素樹脂等が採用されて、リヤケーシング16及びフロ
ントケーシング17に２分割されている。これらリア及び
フロントケーシング16及び17は、シール材19を介して強
固に密着されてケーシング３を構成するから、完全に液
漏れがない状態になっている。そして、フロントケーシ
ング17には、吸込口20及び吐出口21が夫々設けられてい
る。一方、リヤ及びフロントケーシング16及び17には、
固定溝16a及び17aが夫々形成され、これら固定溝16a及
び17aには、本考案の緩み防止構造であるリヤ固定ガイ
ド４及びフロント固定ガイド５が夫々固定されている。
これらリヤ及びフロント固定ガイド４及び５は、リヤ及
びフロントケーシング16及び17より耐熱性を有する材
質、熱変形温度が180℃以上の樹脂からなり、軸６に焼
嵌して設けられている。従って、リヤ及びフロント固定
ガイド４及び５は、前記軸６と前記回転軸受７との摩擦
及び回転軸受７と後述のフロントスラストパッド22との
摩擦によって夫々発生した摩擦熱によって、高温になっ
ても耐熱性の材質を用いているから変形しにくく、かつ
熱膨張しても焼嵌してあるので軸６に対して緩くなら
ず、ガタつかない。また、リヤ及びフロント固定ガイド
４及び５に設けられた熱伝等遮断溝4a及び5aは、リヤケ
ーシング16及びフロントケーシング17に摩擦熱が伝導し
ないように設けられたものである。尚、フロント固定ガ
イド５には導液通路5b及び放熱孔5cがそれぞれ設けられ
ている。

前記軸６は、その両端部がリヤ及びフロント固定ガイド
４及び５に固定され、インペラ８及び従動マグネット9a
とを収容しているマグネットカプセル10に対して、回転
中心を付与するもので、硬質で耐薬品性の材質、例え
ば、アルミナセラミックスによって作られている。そし
て、この軸６にはインペラ８及びマグネットカプセル10
が前記回転軸受７及び回転ガイド40を介して回転自在に
取り付けられている。更に、回転軸受７の軸方向両側に
は、これらインペラ８及びマグネットカプセル10のスラ
スト荷重を支持するために、前記フロントスラストパッ
ド22及びリヤスラストパッド41がそれぞれ固定されてい
る。このフロント及びリアスラストパッド22及び41はセ
ラミックスにて作られており、フロント及びリアスラス
トパッド22及び41のスラスト方向の荷重は、緩衝部材42
及び43を介して前記フロント及びリア固定ガイド５及び
４によって受けるようになっている。尚、この緩衝部材
42、43はゴムなどのショックを和らげる素材が使用され
ている。

前記回転軸受７は、つば付きの円筒形状に形成され、軸
６に対して回転自在に摺動するように取り付けられ、イ
ンペラ８及びマグネットカプセル10と共に回転する。こ
の回転軸受７の円筒部内には軸方向に略同心状の熱伝導
遮断溝25が刻設されている。この回転軸受７の外周面に
は、本考案の緩み防止構造である回転ガイド40が焼嵌さ
れている。この回転ガイド40は、マグネットカプセル10
よりも耐熱性を有する材質、熱変形温度が180℃以上の
樹脂からなり、更に回転軸受７と同様に軸方向に略同心
状態の熱伝導遮断溝40aが刻設されている。従って、こ
の回転ガイド40は、回転に伴う摩擦熱によって高温にな
っても耐熱性の材料を用いているから変形しにくく、か
つ熱膨張しても焼嵌してあるから、回転軸受７に対して
緩くならず、ガタつかない。また、これらの回転軸受７
及び回転ガイド40は、マホービンの原理、すなわち、こ
れら熱伝導遮断溝25及び40aによりマホービンのような
二重構造となり、これら熱伝導遮断溝25及び40a内の熱
伝導率の低い空気層により、前述の摩擦熱の伝導を遮断
し、ケーシング３、インペラ８及びマグネットカプセル
10に摩擦熱が伝導しないようにしている。又、これら熱
伝導遮断溝25、40aが回転することによって、空気がか
き回され、これら熱伝導遮断溝25、40aの表面に到達し
た摩擦熱は発散させられるようになっている。尚、回転
ガイド40は、回転軸受７と別体であるから、軸受として
要求される材質に制限されず、耐熱性及び熱遮断性能の
高い素材を自由に選択することが可能である。

前記インペラ８はノンクロッグタイプであり、その材質
は耐薬品性及び強度面を充分配慮されたものが使用さ
れ、通常合成樹脂、例えば、ポリプロピレン、フッ素樹
脂等が採用される。

前記マグネットカプセル10及び前記回転体11からなる駆
動部12は、インペラ８を回転させるためのものであり、
駆動部12の回転体11は、モータブラケット13によって支
持されているモータ28の軸29に、接続されている。従っ
て、モータ28の回転軸29が回転すると、駆動部12の回転
体11に収容されている駆動マグネット9bが回転する。該
駆動マグネット9bに連れて従動マグネット9bが回転する
から、マグネットカプセル10が回転しインペラ８も回転
するようになる。このため、マグネットカプセル10の回
転力を強くするには、これら駆動マグネット9b及び従動
マグネット9aの間の磁力を高める必要があるから、これ
らの間は出来うる限り狭く形成されている。すなわち、
リヤケーシング16の内壁面とマグネットカプセル10の外
周面とは数m/m程度になっている。

次に、上記構成になるマグネットポンプ１における緩み
防止構造の使用状態について説明する。

マグネットポンプ１は、通常ケーシング３内に常に薬液
等で満たされている。従って、薬液等は、吸込口20から
ケーシング３内に入り、インペラ８によって所定の圧力
を与えられ吐出口21から吐き出される。この際、軸６の
両端部は、リア及びフロント固定ガイド４及び５を介し
てケーシング３に固定されており、また、フロント及び
リアスラストパッド22及び41は、緩衝部材42及び43を介
してフロント及びリア固定ガイド５及び４により支持さ
れている。そして、インペラ８及びマグネットカプセル
10は、回転ガイド40及び固定軸受７を介して軸６上を回
転しているから、インペラ８はフロント側に推力を得
て、回転軸受７は、軸６及びフロントスラストパッド22
上を摺動状態で回転し、これらの間に摩擦熱が発生す
る。しかしながら、上述のような通常運転では、ケーシ
ング３内に薬液等が満たされているから、薬液等により
この摩擦熱が冷やされ、この摩擦熱による弊害は特にな
い。

しかし、事故や停電などによってケーシング３内に薬液
等が満たされていない場合等、すなわち、空運転等の場
合は冷却水としての薬液等がなく、前述のフロント側へ
の推力もないから、軸６と回転軸受７との摺動部Ａにの
み摩擦熱が発生し高温になる。この状態になると、本考
案の緩み防止構造であるリア及びフロント固定ガイド４
及び５、回転ガイド40も高温になり熱膨張する。しか
し、これらガイド類よりも熱膨張等の小さい軸６及び回
転軸受７に対して、リア及びフロント固定ガイド４及び
５、回転ガイド40は焼嵌されているから、緩くならず、
ガタつかない。従って、インペラ８、マグネットカプセ
ル10は、ケーシング３に接触したりすることがはとんど
なく、破損したり亀裂が入ったりすることがない。ま
た、これらリア及びフロント固定ガイド４及び５、回転
ガイド40は耐熱性の材質を用いているから、ほとんど変
形しない。そして、この摺動部Ａに発生した高温の摩擦
熱は、主に回転軸受７及び回転ガイド40を介してインペ
ラ８及びマグネットカプセル10に伝導しようとするが、
主として回転軸受７の熱伝導遮断溝25、回転ガイド40の
熱伝導遮断溝40aによるマホービンの原理により摩擦熱
の伝導がほぼ遮断される。すなわち、熱伝導遮断溝25、
40aの表面に到達した高温の摩擦熱は伝導から対流に変
換されることになり、しかもこの熱伝導遮断溝25、40a
は回転により空気をかきまぜるから、熱伝導遮断溝25、
40aの表面の高温の摩擦熱は空冷されることになる。加
えて、回転ガイド40は別体になっており自由に耐熱性や
熱遮断効果の高い素材が選択できるから、摩擦熱は効率
よく遮断できる。

更に、摺動部Ａに発生した高温の摩擦熱は、主に軸６、
リヤ及びフロント固定ガイド４及び５、リヤ及びフロン
トケーシング16及び17に夫々伝導しようとするが、主と
して軸６の熱伝導遮断溝、リヤ及びフロント固定ガイド
４及び５の熱伝導遮断溝5a、導液通路5b、放熱孔5c及び
緩衝部材42により伝導がほぼ遮断される。

従って、摺動部Ａに発生した高温の摩擦熱は、インペラ
８、マグネットカプセル10並びにリヤ及びフロントケー
シング16及び17にほとんど熱伝導されず、これらが高温
の摩擦熱により変形等をすることがない。

第２図は本考案の他の実施例であるマグネットポンプに
おける緩み防止構造を示すもので、第１図の実施例との
相違点は、マグネットポンプ1aの軸６のリヤ側がリア固
定軸受50及びリヤ固定ガイド51を介してリヤケーシング
16に、軸６のフロント側がフロント固定軸受52及びフロ
ント固定ガイド53を介してスプリット板54に回転自在に
それぞれ取り付けられ、更に軸６はインペラ８と回転ガ
イド55を介してマグネットカプセル10とをそれぞれ固定
しており、更に、フロントケーシング17にスラスト受リ
ング56を取り付け、このスラスト受リング56に摺接する
と共にマウスリング57をインペラ８に取り付けており、
そして、これらリヤ及びフロント固定ガイド51及び53並
びに回転ガイド55は、リヤケーシング16及びスプリット
板54並びにマグネットカプセル10よりも耐熱性のある材
質で作られ、更に、これらリヤ固定軸受50、リア固定ガ
イド51、フロント固定軸受52、フロント固定ガイド53、
回転ガイド55、スラスト受リング56及びマウスリング57
には熱伝導遮断溝50a、51a、52a、53a、55a、56a及び57
aがそれぞれ刻設されている点にある。

従って、このマグネットポンプ1aは、摩擦熱がスラスト
受リング56とマウスリング57との間、軸６とフロント固
定軸受52との間及び軸６とリア固定軸受50との間にそれ
ぞれ発生する。これらの摩擦熱により、リヤ及びフロン
ト固定ガイド50及び53、回転ガイド55が高温になり熱膨
張するが、第１図の実施例の場合と同様に緩くならず、
ガタがこないから、インペラ８、マグネットカプセル10
はケーシング３に接触することがほとんどなく、破損し
たり亀裂が入ったりすることがない。また、これらリヤ
及びフロント固定ガイド50及び53、回転ガイド55は耐熱
性の材質を用いているから、ほとんど変形しない。

そして、これらの摩擦熱は、いずれも熱伝導遮断溝50
a、51a、52a、55a、56a、57aによるマホービンの原理及
びインペラ８の回転による熱の発散により伝導しづらく
なり、リヤ及びフロントケーシング16及び17、スプリッ
ト板54、マグネットカプセル10、インペラ８を熱変形さ
せない。その他の構成、作用については第１図の実施例
と略同様なので図面に符号を付してその詳細な説明を省
略する。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案のマグネットポンプにおけ
る緩み防止構造によれば、空運転等になると、インペラ
及びマグネットカプセルと共に回転している回転軸受と
軸との間に発生する摩擦熱により、固定ガイド及び回転
ガイドは、熱膨張するが軸及び回転軸受に焼嵌してある
から、固定ガイド及び回転ガイドは軸及び回転軸受に対
して緩くならず、ガタつかない。従って、本考案は、イ
ンペラ及びマグネットカプセルがケーシングに接触せ
ず、破損したり、亀裂が生じたりしないから、薬液が外
に流出して損害を与えたり、使用不可能になったりしな
い効果がある。

またインペラ及びマグネットカプセルと共に回転してい
る軸と回転軸受との間に発生する摩擦熱により、固定ガ
イド及び回転ガイドは、熱膨張するが軸及び回転軸受に
焼嵌してあるから、固定ガイド及び回転ガイドは固定軸
受及び軸に対して緩くならず、ガタつかず、インペラ及
びマグネットカプセルがケーシングに接触しない。従っ
て、この場合も上述と同様な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る実施例のマグネットポンプにおけ
る緩み防止構造の縦断面図、第２図は本考案に係る他の
実施例のマグネットポンプにおける緩み防止構造の縦断
面図、第３図は従来例を示す縦断面図である。 １、1a、1b……マグネットポンプ ３……ケーシング ４、51……リヤ固定ガイド（固定ガイド） ５、53……フロント固定ガイド（固定ガイド） ６……軸、７……回転軸受 ８……インペラ 10……マグネットカプセル 40、55……回転ガイド 50……リヤ固定軸受（固定軸受） 52……フロント固定軸受（固定軸受）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に固定した軸にマグネットカ
   プセルを回転軸受を介して取り付け、インペラを回転さ
   せてなるマグネットポンプであって、前記軸に前記ケー
   シングより耐熱性を有する材質からなる固定ガイドを前
   記ケーシングと前記軸との間に位置して焼嵌し且つ前記
   回転軸受に前記マグネットカプセルより耐熱性を有する
   材質からなる回転ガイドを前記回転軸受と前記マグネッ
   トカプセルとの間に位置して焼嵌したことを特徴とする
   マグネットポンプにおける緩み防止構造。
2. 【請求項２】ケーシング内に固定軸受を介して取り付け
   た軸にマグネットカプセルを固定し、インペラを回転さ
   せてなるマグネットポンプであって、前記固定軸受に前
   記ケーシングより耐熱性を有する固定ガイドを前記ケー
   シングと前記固定軸受との間に位置して焼嵌し、且つ前
   記軸に前記マグネットカプセルより耐熱性を有する回転
   ガイドを前記軸と前記マグネットカプセルとの間に位置
   して焼嵌したことを特徴とするマグネットポンプにおけ
   る緩み防止構造。