JPS6125990A - 磁気継手駆動式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ケーシング渦室内の羽根車に従動磁石盤が設
けられており、該磁石盤に隔壁を介して駆動磁石盤が対
応せしめられ、該駆動磁石盤が駆動機の回転軸に取り付
けられており、前記羽根車が前記隔壁に固定したシャフ
トに回転可能に支持され、該羽根車と該隔壁との間にス
ラスト軸受が嵌装され、前記両磁石盤により得られる磁
気継手を介して羽根車が駆動される磁気継手駆動式ポン
プに関する。

従来、この種のポンプにおいては、従動及び駆動磁石盤
間の吸引力に対抗して羽根車と隔壁との間にスラスト軸
受が嵌装されるのは勿論であるが、該吸引力より強いポ
ンプ吸込口側への推力が、ポンプ運転時に羽根車に加わ
ることに備えて、該吸込口側にも第２のスラスト軸受が
配設されていた。

しかし該第２のスラスト軸受は、ケーシングの吸込口側
にあるので流体の流れにとって抵抗となり、ポンプの吸
込性能がそれだけ低下し、また、該第２のスラスト軸受
が摩耗することにより羽根車がポンプ吸込口側へずれる
と、両磁石盤間のギャップが増し、該ギャップの二乗に
反比例して伝達トルクが減少するため、ポンプ始動不良
、運転中の磁気継手の脱調現象が生じるという問題があ
る。

このような問題を解決するものとして、本願人の先の出
願（特願昭５７−１１５８８４号）に係る特開昭５９−
５８９４号公報に開示されたポンプ、即ちケーシング渦
室内の羽根車に従動磁石盤が設けられており、該磁石盤
に隔壁を介して駆動磁石盤が対応せしめられ、該駆動磁
石盤が駆動機の回転軸に取り付けられており、前記羽根
車が前記隔壁に固定したシャフトに回転可能に支持され
、該羽根車と該隔壁との間にスラスト軸受が嵌装され、
前記従動磁石盤と前記駆動磁石盤間の吸引力がポンプ運
転時前記羽根車に加わるポンプ吸込口側への推力より大
きくされた磁気継手駆動式ポンプがある。

斯かるポンプによれば、ポンプ吸込口側にスラスト軸受
を設ける必要がないのでポンプ吸込口側の流動抵抗がそ
れだけ減少し、ポンプ吸込能率を向上させることができ
、また、両磁石盤間距離が増すことがないので両磁石盤
間の伝達トルクは常時十分なものが得られ、ポンプ始動
不良、運転中の磁気継手の脱調現象が生じないという利
点がある。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このようなポンプにおいても更に問題点
があることがわかった。

すなわち、前記羽根車支持用のシャフトは、前記羽根車
と前記隔壁との間のスラスト軸受が嵌合する部分と、こ
の部分に隣る羽根車嵌合部分とを有し、咳スラスト軸受
はシャツ”トの該両部分の境目のシャフト半径方向【ζ
延在する肩部と前記隔壁との間に挾持されているのであ
るが、該シャフトニ対する該スラスト軸受の芯出しが難
しい、スラスト軸受の前記挾持が不安定になりがちであ
る、シャフトの肩部のうち羽根車嵌合部分に隣る周縁部
に力が集中してこの周縁部が欠損するおそれがあるとい
う問題である。

、問題点を解決するための手段 本発明の目的は、斯かる問題点を改良した磁気継手駆動
式ポンプを提供することにある。

本発明の上記目的は、ケーシング渦室内の羽根車に従動
磁石盤が設けられており、該磁石盤に隔壁を介して駆動
磁石盤が対応せしめられ、該駆動磁石盤が駆動機の回転
軸に取り付けられており、前記羽根車が前記隔壁に固定
したシャフトに回転可能に支持され、該羽根車と該隔壁
との間にスラスト軸受が嵌装され、前記従動磁石盤と前
記駆動磁石盤間の吸引力がポンプ運転時前記羽根車に加
わるポンプ吸込白側への推力より大きくされ、前記シャ
フトが、前記スラスト軸受嵌合部分と、該部分に隣る前
記羽根車嵌合部分とを有し、該スラスト軸受が前記シャ
フトの前記両部分の境目肩部と前記隔壁との間に挾持さ
れている磁気継手駆動式ポンプにおいて、前記シャフト
の肩部を前記隔壁側へ向かって次第に小径となったテー
パ肩部とし、前記スラスト軸受の該テーパ肩部に当接す
べき部分にも該テーパ肩部に合うテーパをっけたことを
特徴とする磁気継手駆動式ポンプにより達成され□る。

以下に本発明の一実施例を図面を参照しつつ脱明する。

ポンプケーシング（１）−は、ケーシングカバー（財）
、吸込ロカバー翰及び吐出口カバー（ハ）に覆われてい
る。ケーシング（１）は、ポンプ吸込口（２）、渦室０
及び吐出口カバー（２）内のポンプ吐出口を備えている
。

渦室α１には、羽根Ｃ１Ｊを有する羽根車（３）が配置
されている。この羽根車（３）には従動磁石盤（４）が
設けられている。図面かられかるように、本実施例では
、羽根車（３）と、従動磁石盤（４）の磁石保持ケース
田）とは一体内に形成されており、磁石保持ケース（イ
））の一部は同時に羽根車（３）の背°板を兼ねている
。

従動磁石盤（４）に対応させて、且つ非磁性材から成る
隔壁（５）を介して駆動磁石盤（６）が配置されている
。隔壁（５）は、ケーシング（１）端に嵌合され、ケー
シングカバーＱのに結合したブラケット（７）により動
かないように固定されている。隔壁（５）とポンプケー
シング（１）との間にはシール用オーリング６］）が嵌
装されている。駆動磁石盤（６）は電動機（８）・の回
転軸６１）に固定されており、電動機（８）はブラケッ
ト（７）に支持されている。

隔壁（５）の中央部満室側には雌ネジ孔部（至）が設け
られており、この雌ネジ孔部に実質上水平方向のシャフ
ト（９］がその先端雄ネジ部０１）で螺合されており、
このシャフト（９）に羽根車（３）が支持されている。

より詳述すれば、羽根車（３）はその中心部に軸受ブッ
シング（イ）を有しており、このブッシングがシャフト
（９）に嵌合され、それによって羽根車（３）全体がシ
ャフト（９）に回転自在に支持されている。

ブッシング磐は、隔壁（５）側の端部に、フランジ（８
２２）を有し、全体として円筒形状であり、羽根車（３
）の背面側空隙ＱＯからポンプ吸込口側へ通ずる流体流
路（８２１’）を有する。この流路（８２１）はフラン
ジ（８２２）の端面にフランジ外周から内周へ向けて形
成された溝（８２１０）と、合溝（８２１０）に連通し
ブッシング中心線の方向にブッシング内周面に形成され
た溝（８２１１）とから成っている。ブッシング（至）
の外周面には該ブッシング（至）が羽根車（３）に対し
回動しないように羽根車（３）の嵌合孔平坦部（図示せ
ず）に当接する平坦部（８２８）を備えている。

シャフト（９）の自由端には、安全確保のための羽根車
（３）の抜は止め装置として、例えばナツト鐙を螺合さ
せておくことができる。

羽根車（３）、より詳しくはそのブッシング（財）のフ
ランジ（８２２）と隔壁（５）の間には、スラスト軸受
リング印が嵌装されている。

このスラスト軸受リングのは、隔壁（５）に形成された
円形段部競に嵌合されている。シャフト（９）のうち羽
根車（３）のブッシング（２）が嵌合された部分←と、
スラスト軸受リング圀が遊嵌された部分に）との境目に
ある肩部畿が、スラスト軸受リング■を隔壁（５）側へ
押し、該隔壁と共にリング−を挾持している。

従ってリング団は取り外し、取り付けが容易となってい
る。

該肩部に）は隔壁（５）側へ向かって次第に小径となっ
たテーパ付き肩部であり、これに当接するリング■の部
分にも、該肩部に合うテーパ（５０１）が付けられてい
る。

従動磁石盤（４）においてはケース（６）にはマグネッ
トヨーク働及び磁石（財）が支持されている。駆動磁石
盤（６）は、磁石的に対応する磁石６］）をマグネット
ヨーク輸上に備えている。磁石的及びりっば、両磁石盤
（４）及び（６）間の吸引力をポンプ運転時羽根車（３
）に加わる吸込口（６）側への推力より強くするように
太きぐされており、この磁石の大形化に伴って磁石盤〈
４）全体の外径が羽根車部分の外径より大きくなってお
り、それによって磁石盤（４）の外周部分（財）が渦室
ａ→の駆動機（８）側の側壁を形成している。

本実施例においては、ケーシング（１）、羽根’１１Ｋ
　（３）及びこれと一体の磁石保持ケース（６）、並び
にブッシング（財）はいずれも充填材入りフッ素樹脂で
成形されており、スラ・スト軸受−及びシャフト（９）
は適当な金属、或はアルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素
等のセラミックで形成され、また、隔壁（５）法合成樹
脂で形成されているが、これら部品は必要に応じ適宜他
の材料で製作されうる。

なお、図面中０４はケーシング（１）のドレン排出口で
ある。

従って、駆動及び従動磁石盤（４）及び（６）間の吸引
力によって磁気継手が得られ、電動機（８）により駆動
磁石盤（６）を回すと、該継手を介して従動磁石盤（４
）が回され、従って羽根車（３）も回され、ポンプ運転
が行われる。ポンプ運転に伴って羽根車（３）は吸込口
υ側へ推力を受けるが、両磁石盤（４）及び（６）間の
吸引力はこの推力より大きくされているので、羽根車（
３）が吸込口（６）側へずれることはない。従って両磁
石盤間距離が増すことはなく、また吸込口（６）側にス
ラスト軸受は不要である。シャフトの肩部−は、スラス
ト軸受リング■のテーパ部（５０１）に当接して該リン
グ曽のシャフト（９）に対する芯出しを行う。また、該
肩部−は、リング員のテーノ（部（５０１）と協働して
、それらテーパ部分により得られた広い接触面積で、且
つ、−ケ所に集中的に力が加わるおそれの少ない状態で
、リング曽を隔壁（５）との間に確実、安全に挟持して
いる。

また、力の加わるシャフト肩部（イ）にはテーパが付い
ているので、シャフト（９）を熱衝撃に弱いセラミック
製とした場合で、しかも空運転等の異常運転等における
ブッシング（至）とスラスト軸受−との摺動摩擦による
急激な温度上昇があったときでも、肩部鏝は損傷を受け
にくい。

なお、上記テーパ部分を粗面にしておくと、逆相運転に
よるポンプ逆回転の場合、ポンプ停止時の吐出配管から
の液の逆戻りによるポンプ逆回転の場合、或はポンプキ
ャビテーションによる振動等のポンプ異常発生の場合に
シャフトネジ部分のゆるみを防止できる。

ブッシング■の流路（８２１）が直線的で抵抗が比較的
少ないことと、ポンプ吸込口側にスラスト軸受がないこ
とより、ポンプ運転中、羽根車背面側空隙αりにまわり
込んだ流体は、ブッシングに）の流路（８２１）を通っ
てポンプ吸込口側へ円滑に流れる。

この流路（１１２１）は通常羽根車の背板に穿設される
バランスホールと同様に作用し、ポンプ吸込口側への推
力を軽減し、それと同時に、該流路（８２１）は、ブッ
シング（イ）、シャフト（９）及びスラスト軸受−の冷
却及び潤滑のための流体通路として作用する。

なお、渦室（至）の一方の側壁が従動磁石盤（４）の外
周部によって形成されているのでポンプ構造がそれだけ
簡略化されている。

例えばポンプ電動機用電源の周波数がより高い地域へポ
ンプを移し、しかもポンプ能力を同じくして使用しよう
とする場合の如く、羽根車（３）の羽根を切断して短か
くする必要が生じた場合でも、従動磁石盤（４）はその
まま残されるので、該磁石盤により提供される渦室の一
方の側壁に開口が生じることはなく、従って流体が渦室
Ｑ１から外へ逃げる開口部が新たに形成されることはな
い。

かくの如く本発明によれば、ケーシング渦室内の羽根車
に従動磁石盤が設けられており、該磁石盤に隔壁を介し
て駆動磁石盤が対応せしめられ、該駆動磁石盤が駆動機
の回転軸に取り付けられており、前記羽根車が前記隔壁
に固定したシャフトに回転可能に支持され、該羽根車と
該隔壁との間にスラスト軸受が嵌装され、前記従動磁石
盤と前記駆動磁石盤間の吸引力がポンプ運転時前記羽根
車に加わるポンプ吸込口側への推力より大きくされ、前
記シャフトが、前記スラスト軸受嵌合部分と、該部分に
隣る前記羽根車嵌合部分とを有し、該スラスト軸受が前
記シャフトの前記画部分の境目肩部と前記隔壁との間に
挾持されている磁気継手駆動式ポンプにおいて、前記ス
ラスト軸受が、前記シャフトに対し容易に芯出しされる
と共に、該シャフト肩部と隔壁との間に確実、安全に保
持される利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は一部切
欠の断面図、第２図、第３図及び第４図はそれぞれブッ
シングの一部切欠側面図、フランジ側端面図及び他方の
端面図、第５図及び第６図は第１図におけるよりやや拡
大して示したシャフトの側面図及びスラスト軸受リング
の断面図である。 （１）・・・ケーシング、（３）・・・羽根車、（４）
・・・従動磁石盤、　　　（５）・・・隔壁、（６）・
・・駆動磁石盤、（８）・・・電動様、（９）・・・シ
ャフト、　　　　（２）・・・ポンプ吸込口、（２）・
・・渦室、　　　　　　　（至）・・・ブッシング、（
財）・・・外周部分、　　　　曽・・・スラスト軸受リ
ング、＠心・・・回転軸、　　　　　　（８２１）・・
・流路、（５０１）・・・リング■のテーパ部、（至）
・・・シャフト（９）のテーパ肩部、（ハ）・・・羽根
車嵌合部分、 （ハ）・・・スラスト軸受嵌合部分。 （以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシング渦室内の羽根車に従動磁石盤が設けら
   れており、該磁石盤に隔壁を介して駆動磁石盤が対応せ
   しめられ、該駆動磁石盤が駆動機の回転軸に取り付けら
   れており、前記羽根車が前記隔壁に固定したシャフトに
   回転可能に支持され、該羽根車と該隔壁との間にスラス
   ト軸受が嵌装され、前記従動磁石盤と前記駆動磁石盤間
   の吸引力がポンプ運転時前記羽根車に加わるポンプ吸込
   口側への推力より大きくされ、前記シャフトが、前記ス
   ラスト軸受嵌合部分と、該部分に隣る前記羽根車嵌合部
   分とを有し、該スラスト軸受が前記シャフトの前記両部
   分の境目肩部と前記隔壁との間に挾持されている磁気継
   手駆動式ポンプにおいて、前記シャフトの肩部を前記隔
   壁側へ向かつて次第に小径となつたテーパ肩部とし、前
   記スラスト軸受の該テーパ肩部に当接すべき部分にも該
   テーパ肩部に合うテーパをつけたことを特徴とする磁気
   継手駆動式ポンプ。