JPH0784875B2 - Magnet pump - Google Patents

Magnet pump

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JPH0784875B2
JPH0784875B2 JP61127184A JP12718486A JPH0784875B2 JP H0784875 B2 JPH0784875 B2 JP H0784875B2 JP 61127184 A JP61127184 A JP 61127184A JP 12718486 A JP12718486 A JP 12718486A JP H0784875 B2 JPH0784875 B2 JP H0784875B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁石を固設した羽根車を隔離板を介して外
部から磁気的に回転するようにしたマグネットポンプに
関し、特に羽根車の回転軸と直角な面に沿つて配置され
た固定子の磁力によつて直接羽根車を回転するようにな
したマグネツトポンプである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magnet pump in which an impeller having a magnet fixed thereto is magnetically rotated from the outside through a separator, and particularly, the rotation of the impeller This is a magnet pump in which the impeller is directly rotated by the magnetic force of a stator arranged along a plane perpendicular to the axis.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のマグネツトポンプを、縦断面図を示す第5図につ
いて説明する。図において、モータ1のモータ軸2端に
固定した磁気的な絶縁材の円板3の端面周上には、交互
に極性の異なる永久磁石を配した駆動側マグネツト4が
固定されている。モータ1の下部ブラケツト5とポンプ
ケーシング6は非磁性体材料の隔離板7を介してい密封
してボルトナツト8により固定してある。
A conventional magnet pump will be described with reference to FIG. 5 which is a longitudinal sectional view. In the figure, a drive side magnet 4 having permanent magnets of different polarities alternately arranged is fixed on the circumference of an end surface of a disk 3 of a magnetic insulating material fixed to the end of a motor shaft 2 of a motor 1. The lower bracket 5 and the pump casing 6 of the motor 1 are hermetically sealed via a separator 7 made of a non-magnetic material and fixed by a bolt nut 8.

ポンプケーシング6の吸込口9にはポンプケーシング6
と一体に設けられた放射状のアーム10の中心にボス11が
設けられ、アーム10間が吸込通路となつている。該ボス
11にはモータ軸2と同心のポンプ軸12が固定され、該ポ
ンプ軸12には、羽根車13に圧入したつば付きの軸受メタ
ル14が滑合している。15はポンプケーシング6に圧入さ
れて、羽根車の吸込部外周と隙間少く嵌合して封水を行
うライナリングである。
The pump casing 6 has a suction port 9 of the pump casing 6.
A boss 11 is provided at the center of a radial arm 10 integrally formed with the arm 10, and a space between the arms 10 serves as a suction passage. The boss
A pump shaft 12 concentric with the motor shaft 2 is fixed to 11, and a bearing metal 14 with a flange press-fitted into an impeller 13 is slidably fitted on the pump shaft 12. Reference numeral 15 is a liner ring that is press-fitted into the pump casing 6 and fits with the outer periphery of the suction portion of the impeller with a small gap to seal water.

羽根車13のモータ側端部には、駆動側マグネツト4に隔
離板7を介して対極し、極性の異なる永久磁石を交互に
配列した羽根車側マグネツト16が埋込み固定されてい
る。19はストレーナで、ポンプケーシング6の脚17に嵌
め込まれ、図示しないボルトによつてポンプケーシング
6に引き付けられている台板18によつてポンプケーシン
グ6の外周を蔽うようにして保持されている。
At the end of the impeller 13 on the motor side, an impeller-side magnet 16 is embedded and fixed so as to be opposite to the driving-side magnet 4 via a separator 7 and in which permanent magnets having different polarities are alternately arranged. A strainer 19 is fitted into the leg 17 of the pump casing 6, and is held so as to cover the outer circumference of the pump casing 6 by a base plate 18 which is attracted to the pump casing 6 by a bolt (not shown).

モータ1が附勢されると、モータ軸2,円板3,駆動用マグ
ネツト4が回転し、該駆動側マグネツト4の磁力によつ
て羽根車側マグネツト16は駆動され、羽根車13はポンプ
軸12上で回転し、液体はストレータ19,吸込口9を通過
してポンプケーシング6中に入り、羽根車13に吸い込ま
れて昇圧され、吐出口21から吐出されるようになつてい
る。なお、一部液体は、高圧側から羽根車側マグネツト
16と隔離板7との間を通過して中心に向いバランスホー
ル22から低圧側に循環してポンプスラストを平衡させて
いる。かかる構成によつてモータ軸2とポンプ軸12とは
互いに隔離された構成を採つているので軸封装置を必要
とせず、取扱いは、モータとポンプとの間で隔離板7に
のつて隔絶されている。従つて、強酸性液体,強アルカ
リ性液体,毒性の高い液体などのように外部へ漏洩する
ことが望ましくない液体を移送する場合や、これとは反
対に食品,医薬,清涼飲料等の製造工程,半導体製造工
程などのように外部の汚染物質が清浄な取扱い液体中に
混入することを未然に防止しなければならない場合など
においてこの種のポンプが用いられている。
When the motor 1 is energized, the motor shaft 2, the disk 3, and the driving magnet 4 rotate, the impeller-side magnet 16 is driven by the magnetic force of the driving-side magnet 4, and the impeller 13 is the pump shaft. The liquid rotates on 12 and passes through the stratator 19 and the suction port 9 into the pump casing 6, is sucked by the impeller 13 to be pressurized, and is discharged from the discharge port 21. Some of the liquid is from the high pressure side to the impeller side magnet.
It passes between 16 and the separator 7 and circulates from the balance hole 22 toward the center toward the low pressure side to balance the pump thrust. With this configuration, the motor shaft 2 and the pump shaft 12 are separated from each other, so that a shaft seal device is not required, and the handling is isolated by the separator 7 between the motor and the pump. ing. Therefore, when transferring a liquid such as a strongly acidic liquid, a strongly alkaline liquid, or a highly toxic liquid that should not be leaked to the outside, on the contrary, the manufacturing process of food, medicine, soft drink, etc., This kind of pump is used in cases such as semiconductor manufacturing processes where it is necessary to prevent external contaminants from mixing into a clean handling liquid.

第6図は、本発明のマグネツトポンプの形式と同じく軸
方向に磁気ギヤツプを形成したマグネツトポンプの断面
図である(特開昭49−129106号公報)。
FIG. 6 is a sectional view of a magnet pump in which a magnetic gear is formed in the axial direction similarly to the type of the magnet pump of the present invention (JP-A-49-129106).

図において、ポンプケーシング6内に収容された羽根車
13の背面に該羽根車13のポンプ軸12と直角の平面に沿つ
て環状に永久磁石16が固定されている。ポンプケーシン
グ6の一方は背板20によつて閉じられており、この背板
20には固定子コイル23及び軸受24が備えられている。羽
根車13はポンプケーシング6の側に備えられた軸受25と
前記軸受24とによつて支えられるが、固定子コイル23に
よる吸引力のために背板20側に引き付けられるので背板
20に設けられた軸受24の羽根車13の側の軸方向端面26は
スラスト軸受にもなつている。この第6図の羽根車13は
オープン型であつて、スラリーや異物の混入している流
体を取扱うのに適している。固定子コイル23は液体中に
浸漬された状態で通電(給電線は図示せず)されるの
で、絶縁性能を維持するために全体プラスチツクの膜27
で被覆されている。
In the figure, an impeller housed in a pump casing 6
An annular permanent magnet 16 is fixed to the back surface of 13 along a plane perpendicular to the pump shaft 12 of the impeller 13. One side of the pump casing 6 is closed by a back plate 20.
20 is provided with a stator coil 23 and a bearing 24. The impeller 13 is supported by a bearing 25 provided on the side of the pump casing 6 and the bearing 24, but is attracted to the back plate 20 side by the suction force of the stator coil 23, so that the back plate is provided.
The axial end surface 26 of the bearing 24 provided on the 20 on the side of the impeller 13 also serves as a thrust bearing. The impeller 13 of FIG. 6 is an open type and is suitable for handling a fluid containing slurry and foreign matter. Since the stator coil 23 is energized in the state of being immersed in the liquid (the power supply line is not shown), the entire plastic film 27 is used to maintain the insulation performance.
It is covered with.

また、固定子コイル23は回転界磁を与えるために三相に
分けて巻装してある。そして羽根車側マグネツト16は、
それと対応して環状に沿つて異なる磁極が交互に固定子
コイル23に向うように配列されている。ここで固定子コ
イル23に電源を投入すると、回転界磁が形成され、羽根
車13はその回転数に周期して回転するので図示しない吐
出口から流体が流出することになる。
The stator coil 23 is wound in three phases in order to give a rotating field. And the impeller side magnet 16 is
Correspondingly, different magnetic poles are arranged along the ring so as to alternately face the stator coil 23. Here, when the stator coil 23 is powered on, a rotating field is formed, and the impeller 13 rotates at the number of rotations thereof, so that fluid flows out from a discharge port (not shown).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記のように軸方向に磁気ギヤツプをもつマグネツトポ
ンプばかりでなく、永久磁石を羽根車側に固定したマグ
ネツトポンプは、一般のポンプに比べて高出力のものは
少なかつた。即ち、一般のポンプはモータやエンジンな
どの原動機の出力軸で直接羽根車を駆動できるので、軸
封部における動力損失を見込んでもモータに発生してい
る強力な電磁力や内燃機関の出力が永久磁石によるマグ
ネツトカツプリングの伝達動力に比べて大きなものが得
られやすいからである。特に上記のように羽根車の背面
に直接永久磁石を埋設し、軸方向の磁気ギヤツプを形成
するようにしたマグネツトポンプにあつては、羽根車側
マグネツトの大きさは羽根車の寸法を無視していたずら
に大きくすることはできないので、液体を移送するポン
プにとつては不利であった。
Not only the magnet pump having the magnetic gears in the axial direction as described above, but the magnet pumps having the permanent magnets fixed to the impeller side have few high output as compared with general pumps. That is, since a general pump can directly drive the impeller by the output shaft of a prime mover such as a motor or an engine, the strong electromagnetic force generated in the motor and the output of the internal combustion engine are permanent even if the power loss in the shaft sealing part is expected. This is because it is easy to obtain a large force compared with the transmitted power of the magnet coupling by the magnet. In particular, in the case of a magnet pump in which a permanent magnet is embedded directly on the back surface of the impeller as described above to form an axial magnetic gear, the size of the impeller-side magnet is neglected. Since it cannot be increased unnecessarily, it is disadvantageous for a pump for transferring liquid.

また、第6図に示したマグネツトポンプは、構造が簡略
化されているために小型のポンプとしては有効であるも
のの、固定子コイル23,羽根車側マグネツト16,羽根車1
3,及びポンプケーシング6の質量バランス,水力学的バ
ランス及び磁気的バランスが総て完全につり合つていな
ければならず、製造上難点があつた。さらに、従来の軸
方向に磁気ギヤツプをもつたマグネツトポンプにおいて
は、スラスト軸受の動力損失が大きく、特に起動トルク
を大きくしなければならない等さまざまな問題があり利
用される割合が少なかつた。
Further, the magnet pump shown in FIG. 6 is effective as a small pump because of its simplified structure, but the stator coil 23, the impeller-side magnet 16, the impeller 1
3, and the mass balance, hydraulic balance and magnetic balance of the pump casing 6 must all be perfectly balanced, which is a manufacturing problem. Furthermore, in the conventional magnet pump having a magnetic gear in the axial direction, the power loss of the thrust bearing is large, and there are various problems such as the need to increase the starting torque, and the ratio is not so large.

従つて、本発明のマグネツトポンプは、軸方向に磁気ギ
ヤツプを形成している形式のマグネツトポンプにおい
て、起動トルクを軽減し、運転中のスラスト荷重を僅か
な動力損失で支承すると共に、回転磁界による渦電流発
熱損失を低減し、しかも、固定子コイルで発生した熱を
特別な冷却手段を設けることなく効果的に放熱可能とな
し、且つ簡単な部品構成とせしめることを目的とするも
のである。
Therefore, the magnet pump of the present invention is a magnet pump of the type in which a magnetic gear is formed in the axial direction, reduces the starting torque, supports the thrust load during operation with a slight power loss, and rotates. The purpose of the invention is to reduce eddy current heat generation loss due to a magnetic field, to effectively dissipate heat generated by the stator coil without providing a special cooling means, and to have a simple component structure. is there.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、ポンプケーシングと、該ポンプケーシング内
に収容され、且つ背面側に軸直角の面に沿つて環状に永
久磁石が埋設された羽根車と、該永久磁石を、ポンプケ
ーシングに固定された隔離板を介して駆動する固定子コ
イルとを具備するマグネツトポンプにおいて、上記羽根
車側永久磁石を該羽根車の翼部に埋設すると共に、上記
固定子コイルを積層されたシートコイル群によつて形成
し、該固定子コイルの羽根車側端面を炭化ケイ素を主成
分とし、微量のベリリウム又はベリリウム化合物が共存
しているα−SiCセラミツクスからなる隔離板で覆い固
定側摺動面となし、該隔離板と対向する該羽根車の背面
の一部又は全部にセラミツクスの平板を固定して回転側
摺動面となし、該固定側摺動面と該回転側摺動面とのい
づれか一方の面に動圧発生用の溝を形成したマグネツト
ポンプである。
The present invention relates to a pump casing, an impeller housed in the pump casing, and having a permanent magnet embedded in an annular shape along a plane perpendicular to the axis on the back side, and the permanent magnet fixed to the pump casing. In a magnet pump including a stator coil driven via a separator, the impeller-side permanent magnet is embedded in a blade portion of the impeller, and a stator coil is laminated to form a sheet coil group. The end face of the stator coil on the impeller side is covered with a separator made of α-SiC ceramics containing silicon carbide as a main component and a small amount of beryllium or a beryllium compound to form the fixed side sliding face. A ceramic flat plate is fixed to a part or all of the back surface of the impeller facing the separator plate to form a rotary side sliding surface, and one of the fixed side sliding surface and the rotary side sliding surface is formed. Move to face A mug the net pump having grooves for generating.

〔作 用〕[Work]

本発明のマグネツトポンプにおいては、羽根車側の永久
磁石に面する固定子コイルの端面にベリリウムを添加し
たSiCセラミツクスからなる隔離板を設けているので、
固定子コイルで発生した磁力線の透磁性が秀れ、また、
この隔離板による発熱は少ない。
In the magnet pump of the present invention, since the separator made of SiC ceramics with beryllium added is provided on the end face of the stator coil facing the permanent magnet on the impeller side,
The magnetic permeability of the magnetic field lines generated by the stator coil is excellent,
Little heat is generated by this separator.

さらに、固定子コイルは積層されたシートコイル群によ
つて形成されているのでその表面もほぼ平面状であり、
隔離板を接着しやすくなつており、さらに、固定子コイ
ルでの発熱を容易に放散しやすくなつている。そして、
固定子コイルの放熱部ともいえる隔離板の接液面は羽根
車の背面に面しているので羽根車の回転によつて液が好
適に撹拌されることになる。
Further, since the stator coil is formed by the laminated sheet coil group, its surface is also substantially flat,
The separator is easily bonded, and the heat generated in the stator coil is easily dissipated. And
Since the liquid contact surface of the separator, which can be referred to as the heat radiating portion of the stator coil, faces the back surface of the impeller, the liquid is suitably stirred by the rotation of the impeller.

また、羽根車側マグネツトが羽根車の翼部に埋設されて
いるので、羽根車全体の重量を大きくすることなく大き
なマグネツトを使用することができる。このように羽根
車全体に占めるマグネツトの割合を増すことができるの
で、同一翼形状の羽根車であれば従来のものに比べて単
位重量のマグネツトに対する負荷が軽減される。また、
羽根車側マグネツトの重心が羽根車の前面に形成されて
いる流路に近づくので、翼に対するねじれが軽減され
る。
Further, since the impeller-side magnet is embedded in the blade portion of the impeller, a large magnet can be used without increasing the weight of the entire impeller. In this way, the ratio of magnets to the entire impeller can be increased, so that the impeller having the same blade shape can reduce the load on the magnet per unit weight as compared with the conventional impeller. Also,
Since the center of gravity of the impeller-side magnet approaches the flow path formed in the front surface of the impeller, twisting with respect to the blade is reduced.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例を示す縦断面図である。図
において、ポンプケーシング6内には羽根車13が収容さ
れ、羽根車13の背面には羽根車13の回転軸と直角な面に
沿つて環状に永久磁石28が埋設されている。この永久磁
石28は、円周方向に等間隔で複数個に分割され偶数個設
けられているものであつて、その埋設位置は羽根車13の
翼29の位置に対応している。30は流体の流路であつて、
羽根車13の軸方向に関して永久磁石28と交差する位置関
係にあるが、永久磁石28は翼29に埋設されているので羽
根車13の流路30中に露出することはない。
FIG. 1 is a vertical sectional view showing an embodiment of the present invention. In the figure, an impeller 13 is housed in the pump casing 6, and a permanent magnet 28 is embedded in the back surface of the impeller 13 in an annular shape along a plane perpendicular to the rotation axis of the impeller 13. The permanent magnets 28 are evenly divided into a plurality of pieces at equal intervals in the circumferential direction, and the embedded positions thereof correspond to the positions of the blades 29 of the impeller 13. 30 is a fluid flow path,
Although the permanent magnet 28 is in a positional relationship that intersects with the permanent magnet 28 in the axial direction of the impeller 13, the permanent magnet 28 is embedded in the blades 29 and therefore is not exposed in the flow path 30 of the impeller 13.

羽根車13の背面の中心部は軸受部となつており、羽根車
13の中心には炭化ケイ素焼結体からなるセラミツクスの
平板31が固定されて、その平板31の表面は回転側摺動面
となる。
The center of the back surface of the impeller 13 serves as a bearing,
A ceramic flat plate 31 made of a silicon carbide sintered body is fixed to the center of the plate 13, and the surface of the flat plate 31 serves as a rotation-side sliding surface.

この回転側摺動面は平滑に仕上げられたのち(Rmax3
μm)3〜50μm程度の深さのスパイラルグルーブが形
成されている。
After this sliding surface on the rotation side is finished smooth (Rmax3
The spiral groove having a depth of about 3 to 50 μm is formed.

他方、回転側摺動面を形成するセラミツクスの平板31と
軸方向に関して対向した位置に、固定側摺動面を構成す
るセラミツクスの平板32からなる隔離板が固定子コイル
23の表面を覆つている。この隔離板を構成する平板32の
材料としてはベリリウム又はベリリウム化合物(特にBe
Oがよい)を含む炭化ケイ素セラミツクスが用いられ、
このセラミツクスは、電気抵抗が大きく、(1010Ω/cm
以上),且つ、熱伝導が良好で、しかも、機械的強度の
大きなセラミツクス材料であるから、うず電流による損
失が少なく、固定子コイルの放熱が大きい特長がある。
On the other hand, at a position axially opposed to the ceramics flat plate 31 forming the rotating side sliding surface, a separator plate composed of the ceramics flat plate 32 forming the stationary side sliding surface is provided in the stator coil.
It covers the surface of 23. Beryllium or beryllium compound (especially Be
O is good), silicon carbide ceramics containing
This ceramic has high electrical resistance (10 10 Ω / cm
Above), and because it is a ceramics material with good heat conduction and high mechanical strength, it has the advantages that there is little loss due to eddy currents and that the heat radiation of the stator coil is great.

固定子コイル23の中央部はコイルがなく、空洞となつて
いるので樹脂34によつて補強している。固定子コイル23
はシートコイルを軸方向に複数枚積層し結線したもので
各層間は接着剤によつて接着されている。そして平板32
と固定子コイル23との間も接着されている。この平板32
の外周側はポンプケーシング6と接しており、その間に
はポンプケーシング6内の液体が外部に流出しないよう
にo−リング33が介在されている。固定子コイル23はカ
バー35に図示しない公知の手段によつて固定されてお
り、カバー35はケーシング6に図示しないボルト・ナツ
トによつて固定されている。36は固定子コイル23へ供電
するためのリード線であり、固定子コイル23の最上部、
即ち、隔離板32側に位置するシートコイル37は羽根車13
に固定されたマグネツト28の位置検出用の磁気検出素子
が組み込まれたシートコイルであつて、図示しない制御
部へ連結されて、固定子コイル23が最適の状態で励磁を
発生するようになつている。
Since the central portion of the stator coil 23 has no coil and is hollow, it is reinforced by the resin 34. Stator coil 23
Is a sheet coil formed by stacking a plurality of sheet coils in the axial direction and connecting the layers, and the layers are adhered by an adhesive. And flat plate 32
And the stator coil 23 are also bonded. This flat plate 32
An outer peripheral side of the pump casing 6 is in contact with the pump casing 6, and an o-ring 33 is interposed between the pump casing 6 and the liquid so that the liquid inside the pump casing 6 does not flow out. The stator coil 23 is fixed to the cover 35 by a known means (not shown), and the cover 35 is fixed to the casing 6 by bolts / nuts (not shown). 36 is a lead wire for supplying power to the stator coil 23, the uppermost portion of the stator coil 23,
That is, the sheet coil 37 located on the side of the separator 32 has the impeller 13
A sheet coil incorporating a magnetic detecting element for detecting the position of the magnet 28 fixed to the stator 28 is connected to a control unit (not shown) so that the stator coil 23 generates excitation in an optimum state. There is.

第2図は第1図の回転側摺動面の正面図である。図にお
いて、羽根車13の背面の中心に固定されたセラミツクス
の平板31の表面に形成された回転摺動面には複数本のス
パイラル状の溝38(第2図においては梨地で図示してあ
る)が形成されている。この溝38は隣接するランド39よ
りも3〜50μm程度深くなつており、中央部は溝38の内
周端が直接総ての溝38と連通するように均圧部40となつ
ている。この回転側摺動面は、セラミツクスの平板31の
表面をラツプ仕上げによつて平滑な平面にしたのちラン
ド39に対応する部分をプロスチツクや金属などで覆い、
シヨツトブラストによつてスパイラル状の溝38を加工し
たものであり、スパイラル溝38の形状は公知のスパイラ
ル模様であれば用いることができる。41は羽根車13の回
転方向であつて、羽根車13の回転によつて回転側摺動面
と対向する固定側摺動面との間に液体が引き込まれて両
者の間は実質的に流体膜によつて支持され、互いに直接
接触することなく羽根車13が回転することとなる。
FIG. 2 is a front view of the rotation side sliding surface of FIG. In the figure, a plurality of spiral grooves 38 (shown in satin in FIG. 2) are formed on the rotary sliding surface formed on the surface of the ceramic flat plate 31 fixed to the center of the back surface of the impeller 13. ) Has been formed. The groove 38 is deeper than the adjacent land 39 by about 3 to 50 .mu.m, and the central portion serves as a pressure equalizing portion 40 so that the inner peripheral edge of the groove 38 directly communicates with all the grooves 38. The rotation-side sliding surface is formed by smoothing the surface of the ceramic flat plate 31 by lapping to cover the portion corresponding to the land 39 with a plastic or metal,
The spiral groove 38 is processed by a shot blast, and the spiral groove 38 may have any known spiral pattern. Reference numeral 41 represents the rotation direction of the impeller 13, and the rotation of the impeller 13 draws the liquid between the rotating-side sliding surface and the opposed fixed-side sliding surface, and the liquid is substantially fluidized between them. Supported by the membrane, the impellers 13 will rotate without making direct contact with each other.

第3図は第1図の羽根車13の吸込側からみた正面図であ
つて、この羽根車13はクローズド羽根車と通称される形
式のものであり、羽根車13の内部に放射状に液体の流路
27が設けられている。翼29は外周側ほど幅が広くなつて
おり、回転トルクを大きくするために翼29に似た形状の
永久磁石28が翼29内に埋込まれている。42は第1図の羽
根車13を図面上に表示する際に用いた断面の位置を示す
線である。
FIG. 3 is a front view of the impeller 13 of FIG. 1 as seen from the suction side. The impeller 13 is of a type commonly referred to as a closed impeller. Channel
27 are provided. The blade 29 is wider toward the outer peripheral side, and a permanent magnet 28 having a shape similar to the blade 29 is embedded in the blade 29 in order to increase the rotation torque. Reference numeral 42 is a line indicating the position of the cross section used when displaying the impeller 13 of FIG. 1 on the drawing.

第4図は、本発明の別の実施例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view showing another embodiment of the present invention.

この実施例では、羽根車13を駆動する固定子コイルは前
記第1図の実施例と共通しているが、羽根車13の構成が
相違している。
In this embodiment, the stator coil for driving the impeller 13 is common to that of the embodiment shown in FIG. 1, but the structure of the impeller 13 is different.

即ち、羽根車13の背面において、羽根車13に埋設された
永久磁石28全体を1枚のセラミツクスの平板42によつて
覆い、この平板42の表面に動圧発生用のスパイラル溝を
形成してスラスト荷重を受ける摺動部としているもので
あり、羽根車13の背面全体に耐摩耗性を付与している。
そして、羽根車13の前面においても一方の端面に動圧発
生用の溝が形成された摺動部43が設けられ、羽根車13の
軸方向の位置が変化しても前面若しくは背面のいづれか
の側で動圧によつて支えられるようにしてある。即ち、
吸込口9内にはケーシング6と一体に形成されたボス44
の端面に弾性体45を介してセラミツクスの軸受板46が固
着され、この軸受板46の羽根車13側の端面に、第2図に
示したスパイラル状の動圧発生用の溝を形成し、羽根車
13の前面の中央部の平滑に仕上げられた端面47と対向配
置されている。従つて、吐出口21側の図示しない弁を閉
じてケーシング6内の圧力が上昇し、その圧力の印加に
よつて羽根車13が吸込口9側に押圧された場合において
も、軸受板46と羽根車13の端面47との間に流体の潤滑膜
が形成されて、羽根車13は小さな摺動抵抗で回転するこ
とができる。また、羽根車13がいづれの側に押圧されて
いる場合であつても、その摺動部は互いに平行な2つの
面によつて形成されているので、常にダンピング効果に
よつて羽根車13の振れは制御される。
That is, on the back surface of the impeller 13, the entire permanent magnet 28 embedded in the impeller 13 is covered with a single ceramic flat plate 42, and a spiral groove for generating dynamic pressure is formed on the surface of the flat plate 42. The sliding portion receives a thrust load, and wear resistance is given to the entire back surface of the impeller 13.
Further, even on the front surface of the impeller 13, a sliding portion 43 in which a groove for dynamic pressure generation is formed on one end surface is provided, and even if the axial position of the impeller 13 changes, either the front surface or the back surface is formed. It is supported on the side by dynamic pressure. That is,
A boss 44 formed integrally with the casing 6 in the suction port 9
A ceramic bearing plate 46 is fixed to the end surface of the bearing via an elastic body 45, and a spiral dynamic pressure generating groove shown in FIG. 2 is formed on the end surface of the bearing plate 46 on the impeller 13 side. Impeller
It is arranged so as to face a smoothed end surface 47 in the central portion of the front surface of 13. Therefore, even if the valve (not shown) on the discharge port 21 side is closed and the pressure in the casing 6 rises and the impeller 13 is pressed toward the suction port 9 side by the application of the pressure, the bearing plate 46 and A fluid lubricating film is formed between the end surface 47 of the impeller 13 and the impeller 13 can rotate with a small sliding resistance. Further, even when the impeller 13 is pressed on either side, since the sliding portion is formed by the two surfaces parallel to each other, the damping effect always causes the impeller 13 to move. The runout is controlled.

上記した第1図及び第4図の両実施例においては、固定
子コイル23のケーシング6に面する端面全体を1枚の1w
t%未満の酸化ベリリウムを含有するα−炭化ケイ素セ
ラミツクスの平板32からなる隔離板で覆つていたが、う
ず電流による損失を低減するにはコイルの形成されてい
る部分だけを、このα−炭化ケイ素セラミツクスの隔離
板32で覆えばよく、例えば、環状の薄い隔離板の中央の
空間に別のセラミツクスによつて摺動部を形成すること
も可能である。
In both the embodiments shown in FIGS. 1 and 4 described above, the entire end face of the stator coil 23 facing the casing 6 is a single 1w.
Although it was covered with a separator consisting of a flat plate 32 of α-silicon carbide ceramic containing less than t% beryllium oxide, in order to reduce the loss due to the eddy current, only the part where the coil is formed has this α- It suffices to cover it with the silicon carbide ceramic separator 32. For example, it is possible to form the sliding portion by another ceramic in the central space of the annular thin separator.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明のマグネツトポンプは、ポンプケーシングと、該
ポンプケーシング内に収容され且つその背面側に軸直角
の面に沿つて環状に永久磁石が埋設された羽根車と、該
永久磁石を駆動する固定子コイルとを具備してなるマグ
ネツトポンプであるから、マグネツトポンプを構成する
要素が極めて少なく、これによつて極めて簡略化された
ポンプとなつており、さらに、該固定子コイルは積層さ
れたシートコイル群によつて形成されているので製造組
立が容易となり、しかも、該固定子コイルの羽根車側端
面に、熱伝導性が良好で電気抵抗が大きいベリリウム又
はベリリウム化合物(特にBeOがよい)が含まれている
α−炭化ケイ素セラミツクスの隔離板を設けているの
で、固定子コイルで発生する熱を、回転する羽根車の背
面に面している隔離板の接液面により効果的にケーシン
グ内の流体に放散すると同時に、隔離板による磁力の損
失もなく、加うるに平滑なセラミツクスの平面同士で摺
動部を形成し、その一方の平面に動圧発生の溝が形成さ
れているので羽根車の回転による摺動抵抗は極めて少な
く、そして、この2つの摺動面は互いに硬質の材料であ
るセラミツクスで構成されているので耐摩耗性が優れて
いるという、さまざまな利点がある。
The magnet pump of the present invention includes a pump casing, an impeller housed in the pump casing, and an annular permanent magnet embedded in a back surface of the pump casing along a plane perpendicular to the axis, and a fixed member for driving the permanent magnet. Since the magnet pump is provided with a child coil, the number of elements constituting the magnet pump is extremely small, which results in a very simplified pump, and the stator coil is laminated. Since it is formed of a sheet coil group, manufacturing and assembling are easy, and beryllium or a beryllium compound (especially BeO is preferable) on the end face of the stator coil on the impeller side, which has good thermal conductivity and large electric resistance. ) Is included in the separator, so that the heat generated in the stator coil faces the rear surface of the rotating impeller. The liquid contact surface effectively dissipates into the fluid in the casing, and at the same time there is no loss of magnetic force due to the separator plate, and the sliding surface is formed between the flat surfaces of the ceramics that are smooth, and dynamic pressure is generated on one of the flat surfaces. Since the groove is formed, the sliding resistance due to the rotation of the impeller is extremely small, and the two sliding surfaces are made of ceramics, which are hard materials, so that they have excellent wear resistance. , There are various advantages.

従つて、本発明のマグネツトポンプによれば、摺動抵抗
が少なく、うず電流による損失も少ないので効率のよい
マグネツトポンプが得られるばかりでなく、耐摩耗性、
耐食性が優れ、しかも、ダンピング効果があるので総て
の面において安定したポンプが得られることになり、そ
の生産性も良いという、従来のマグネツトポンプではと
うてい期待できない効果がある。
Therefore, according to the magnet pump of the present invention, the sliding resistance is small and the loss due to the eddy current is small, so that not only an efficient magnet pump can be obtained, but also wear resistance,
Since it has excellent corrosion resistance and has a damping effect, a stable pump can be obtained in all aspects, and its productivity is also good, which is an effect that cannot be expected with conventional magnet pumps.

また、羽根車側マグネツトを羽根車の翼部に埋設したこ
とにより、羽根車全体の重量が軽減され、慣性モーメン
トが小さくなる。従つて、固定子コイルによる回転磁界
の動きに追従しやすくなり、スリツプが起こりにくくな
る利点がある。また、羽根車の翼部に埋設された羽根車
側マグネツトが、羽根車の回転軸方向に関して、羽根車
の流路と交錯する位置まで大きくできるので、羽根車の
幅を広げることなく大きなトルクを得ることができる。
Further, by embedding the magnet on the impeller side in the blade portion of the impeller, the weight of the entire impeller is reduced and the moment of inertia is reduced. Therefore, there is an advantage that the movement of the rotating magnetic field due to the stator coil can be easily followed and slipping does not easily occur. Further, since the impeller-side magnet embedded in the impeller blade portion can be enlarged to a position where it intersects with the impeller flow path in the rotational axis direction of the impeller, a large torque can be obtained without widening the impeller width. Obtainable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第2図は第
1図の摺動部に形成された動圧発生用の溝の模式図、第
3図は第1図の羽根車の正面図、第4図は本発明の別の
実施例を示す縦断面図、第5図及び第6図は従来の異な
つたマグネツトポンプの縦断面図である。 6……ポンプケーシング,13……羽根車,23……固定子コ
イル,28……永久磁石,29……翼,27,30……流路,31,42…
…セラミツクスの平板,32……平板(隔離板),38……
溝,39……ランド,40……均圧部,44……ボス,45……弾性
体,46……軸受板,47……端面。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of a groove for generating dynamic pressure formed in a sliding portion of FIG. 1, and FIG. 3 is a blade of FIG. FIG. 4 is a front view of a vehicle, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are vertical cross-sectional views of different conventional magnet pumps. 6 …… Pump casing, 13 …… Impeller, 23 …… Stator coil, 28 …… Permanent magnet, 29 …… Wing, 27, 30 …… Flow path, 31, 42…
… Ceramic plate, 32 …… Plate (separator), 38 ……
Groove, 39 ... Land, 40 ... Pressure equalizing section, 44 ... Boss, 45 ... Elastic body, 46 ... Bearing plate, 47 ... End surface.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 勝利 神奈川県藤沢市藤沢4720番地 株式会社荏 原総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭49−47907(JP,A) 特開 昭60−26814(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masaru Chiba 4720 Fujisawa, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture, Ebara Research Institute Co., Ltd. (56) References JP-A-49-47907 (JP, A) JP-A-60-26814 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポンプケーシングと、該ポンプケーシング
内に収容され且つその背面側に軸直角の面に沿つて環状
に永久磁石が埋設された羽根車と、該永久磁石を、ポン
プケーシングに固定された隔離板を介して駆動する固定
子コイルとを具備するマグネツトポンプにおいて、上記
羽根車側永久磁石を該羽根車の翼部に埋設すると共に、
上記固定子コイルを積層されたシートコイル群によつて
形成し、、該固定子コイルの羽根車側端面を炭化ケイ素
を主成分とし、微量のベリリウム又はベリリウム化合物
が共存しているα−炭化ケイ素セラミツクからなる隔離
板で覆い固定側摺動面となし、該隔離板と対向する該羽
根車の背面の一部又は全部にセラミツクスの平板を固定
して回転側摺動面となし、該固定側摺動面と該回転側摺
動面とのいづれか一方の面に動圧発生用の溝を形成した
ことを特徴とするマグネツトポンプ。
1. A pump casing, an impeller that is housed in the pump casing, and has a permanent magnet embedded in an annular shape on a rear surface side thereof along a plane perpendicular to the axis, and the permanent magnet is fixed to the pump casing. In a magnet pump including a stator coil driven via a separator plate, the impeller-side permanent magnet is embedded in a blade portion of the impeller,
The stator coil is formed by a laminated sheet coil group, the impeller side end surface of the stator coil is composed mainly of silicon carbide, and a small amount of beryllium or a beryllium compound coexists with α-silicon carbide. A fixed side sliding surface is covered with a separator made of ceramics, and a ceramic flat plate is fixed to a part or all of the back surface of the impeller facing the separating plate to form a rotating side sliding surface. A magnet pump, characterized in that a groove for generating a dynamic pressure is formed on either one of the sliding surface and the rotation-side sliding surface.
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