JPS62284995A - Magnet pump - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
３、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、％に羽根車の回転軸と直角な面ＫＧって配置され
た固定子の磁力によって直接羽根車を回転するようにな
したマグネットポンプである。[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] This invention provides a magnetic pump in which an impeller to which a magnet is fixed is magnetically rotated from the outside via a separator. This is a magnet pump in which the impeller is directly rotated by the magnetic force of the stator, which is disposed in a plane KG perpendicular to the rotation axis of the impeller.
従来のマグネットポンプを、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ット４が
固定されている。モータ１の下部ブラケット５とポンプ
ケーシング６は非磁性体材料の隔離板７を介して密封し
てボルトナラ・ト８により固定しである。A conventional magnet pump will be explained with reference to FIG. 5, which shows a longitudinal cross-sectional view. In the figure, drive-side magnets 4 are fixed on the end surface circumference of a disk 3 made of magnetic insulating material fixed to the end of a motor shaft 2 of a motor 1, and are provided with permanent magnets having alternating polarities. The lower bracket 5 of the motor 1 and the pump casing 6 are sealed with a separator plate 7 made of a non-magnetic material interposed therebetween and fixed by bolt nuts 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１
１が設けられ、アーム１０間が吸込通路となっている＠
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 is connected to the suction port 9 of the pump casing 6.
A boss 1 is located at the center of a radial arm 10 that is provided integrally with the
1 is provided, and the space between the arms 10 serves as a suction passage.
A pump shaft 12 concentric with the motor shaft 2 is fixed to the boss 11, and a bearing metal 14 with a flange press-fitted into an impeller 13 is slidably fitted onto the pump shaft 12. Reference numeral 15 denotes 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のモータ側端部上には、駆動側マグネット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ット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ってポンプケ
ーシング６に −引き付けられている合板１８によって
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。On the motor side end of the impeller 13, there is a drive side magnet 4.
Impeller-side magnets 16 are embedded and fixed in opposite poles with a separator 7 in between, and permanent magnets of 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 periphery of the pump casing 6 by a plywood 18 which is attached to the pump casing 6 by bolts (not shown).
モータ１が附勢されると、モータ軸２９円板３゜駆動用
マグネット４が回転し、該駆動側マグネット４の磁力に
よって羽根車側マグネット１６は駆動され、羽根車１３
はポンプ軸１２上で回転し、液体はストレーナ１９．吸
込口９を通過してポンプケーシング６中に入シ、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
るようになっている。なお、一部液体は、高圧側から羽
根車側マグネット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。かかる構成によってモータ
軸２とポンプ軸１２とは互いに離隔された構成を採って
いるので軸封装置を必要とせず、取扱液体は、モータと
ポンプとの間で隔離板７によって隔絶されている。従っ
て、強酸性液体１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 29 disk 3 degree drive magnet 4 rotates, and the impeller side magnet 16 is driven by the magnetic force of the drive side magnet 4, and the impeller 13
rotates on the pump shaft 12, and the liquid flows through the strainer 19. It passes through the suction port 9, enters the pump casing 6, is sucked into the impeller 13, is pressurized, and is discharged from the discharge port 21. A portion of the liquid passes between the impeller-side magnet 16 and the separator plate 7 from the high-pressure side, and circulates toward the center from the balance hole 22 to 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 a shaft sealing device is not required, and the liquid to be handled is isolated by the separator plate 7 between the motor and the pump. Therefore, when transporting liquids that are undesirable to leak to the outside, such as strongly acidic liquids, strongly alkaline liquids, and highly toxic liquids, or on the contrary, during the manufacturing process of foods, medicines, soft drinks, etc., and semiconductors. This type of pump is used in manufacturing processes where it is necessary to prevent external contaminants from entering clean liquids being handled.
第６図は、本発明のマグネットポンプの形式と同じく軸
方向に磁気ギャップを形成したマグネットポンプの断面
図であるＣ％開昭４９−１２９１０６号公報）。FIG. 6 is a sectional view of a magnet pump in which a magnetic gap is formed in the axial direction, similar to the type of magnet pump of the present invention (C% Japanese Patent Publication No. 49-129106).
図において、ポンプケーシング６内に収容され九羽根車
１３の背面に該羽根車１３のポンプ軸１２と直角の平面
に沿って環状に永久磁石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によって閉じられてお９
、この背板２ＯＫ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とによって支えられ
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
なっている。この第６図の羽根車１３はオープン型であ
って、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萩
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にプラスチックの膜２７で被覆され
ている。In the figure, a permanent magnet 16 is fixed to the back of a nine-impeller 13 housed in the pump casing 6 in an annular shape 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.
, this back plate 2OK is equipped 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 due to the suction force by the stator coil 23, the back plate 20
The bearing 24 provided on the back plate 20 because it is attracted to the side.
The axial end face 26 on the impeller 13 side also serves as a thrust bearing. The impeller 13 shown in FIG. 6 is of an open type and is suitable for handling fluids containing slurry or foreign matter. Since the stator coil 23 is energized while being immersed in a liquid (the power supply line is not shown), the entire stator coil 23 is covered with a plastic film 27 to maintain insulation performance.
また、固定子コイル２３は回転界磁を与えるために三相
に分けて巻装しである。そして羽根車側マグネット１６
は、それと対応して環状に沿っ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はその回転数に同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。Further, the stator coil 23 is wound in three phases in order to provide a rotating field. And the impeller side magnet 16
Correspondingly, different magnetic poles are arranged along the annular shape so as to alternately face the stator coil 23. When power is applied to the stator coil 23, a rotating field is formed, and the impeller 13 rotates in synchronization with the rotational speed of the field, so that fluid flows out from an outlet (not shown).
上記のように軸方向に磁気ギャップをもつマグネットポ
ンプばかシでなく、永久磁石を羽根車側に固定したマグ
ネットポンプは、一般のポンプに比べて高出力のものは
少なかった。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
グネットカッ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、軸方向の磁気ギャップを形
成するようにしたマグネットポンプにあっては、羽根車
側マグネッ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
ンプにとっては不利であった。Unlike the above-mentioned magnet pumps with a magnetic gap in the axial direction, there were few magnet pumps with a permanent magnet fixed to the impeller side that had higher output than general pumps. In other words, in general pumps, the impeller can be driven directly by the output shaft of a prime mover such as a motor or engine, so even if power loss in the shaft seal is taken into account, the strong electromagnetic force generated in the motor and the output power of the internal combustion engine are This is because it is easy to obtain a larger power than the transmission power of a magnetic coupling using a permanent magnet. In particular, in the case of a magnet pump in which a permanent magnet is directly buried in the back of the impeller to form an axial magnetic gap as described above, the size of the impeller-side magnet ignores the dimensions of the impeller. This was disadvantageous for pumps that transport liquids, as they could not be made unnecessarily large.
また、第６図に示したマグネットポンプは、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２３１羽根車側マグネット１６２羽
根車１３．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シ合
っていなければならず、製造上難点があった。さらに、
従来の軸方向に磁気ギャップをもったマグネットポンプ
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は少なかった。Although the magnet pump shown in FIG. 6 is effective as a small pump because of its simplified structure, it also has a stator coil 231, impeller side magnet 162, impeller 13. The mass balance, hydraulic balance, and magnetic balance of the pump casing 6 must all be perfectly matched, which poses manufacturing difficulties. moreover,
Conventional magnet pumps with a magnetic gap in the axial direction suffer from various problems such as a large power loss in the thrust bearing and the need to increase the starting torque, so they are rarely used.
従って、本発明のマグネットポンプは、軸方向に磁気ギ
ャップを形成している形式のマグネットポンプにおいて
、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 reduces the starting torque and supports the thrust load during operation with a small power loss in a magnet pump that forms a magnetic gap in the axial direction, and also supports the vortex generated by the rotating magnetic field. The object of the present invention is to reduce current heat generation loss, to effectively dissipate heat generated in a stator coil without providing any special cooling means, and to have a simple component configuration.
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って環状に永
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するマグネットポンプに−おいて、
該固定子コイルを積層されたシートコイル群によって形
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−８ｉＣ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ッ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
ットポンプである。The present invention includes a pump casing, an impeller housed within 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 a stator coil for driving the permanent magnet. In the magnetic pump equipped with
The stator coil is formed by a group of laminated sheet coils, and the end face of the stator coil on the impeller side is isolated from α-8iC ceramics mainly composed of silicon carbide with a trace amount of beryllium or a beryllium compound. A fixed side sliding surface is covered with a plate, and a ceramic flat plate is fixed to a part or all of the back surface of the impeller facing the separator to form a rotating side sliding surface, and the fixed side sliding surface is This is a magnet pump in which a groove for generating dynamic pressure is formed on one of the rotating sliding surfaces.
本発明のマグネッ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セラミッ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, a separator made of beryllium-added SiC ceramics is provided on the end face of the stator coil facing the permanent magnet on the impeller side, so that the permeability of the magnetic lines of force generated in the stator coil is reduced. This isolation plate also generates less heat.
さらに、固定子コイルは積層されたシートコイル群によ
って形成されていないのでその表面もほぼ平面状であ夛
、隔離板を接着しやすくなっておシ、さらに、固定子コ
イルでの発熱を容易に放散しやすくなっている。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って液が
好適に攪拌されることになる。Furthermore, since the stator coil is not formed by a group of laminated sheet coils, its surface is almost flat, which makes it easier to adhere the separator, and also makes it easier to generate heat in the stator coil. It is easier to dissipate. Since the liquid-contacting surface of the separator, which can be called the heat radiating part of the stator coil, faces the back surface of the impeller, the liquid is suitably agitated by the rotation of the impeller.
以下、本発明の実施例を図面によシ説明する。 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１３０回転軸と直角
な面に沿って環状に永久磁石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って、その埋設位置は
羽根車１３の翼２９の位置く対応しているｏ３０は流体
の流路であって、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２
９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 longitudinal sectional view showing one 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 130. This permanent magnet 28 is divided into a plurality of pieces at equal intervals in the circumferential direction, and an even number of them are provided, and the embedded position corresponds to the position of the blade 29 of the impeller 13. The flow path is in a positional relationship that intersects with the permanent magnet 28 in the axial direction of the impeller 13, but the permanent magnet 28 is
Since it is buried in the impeller 9, it 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っておシ、羽根
車１３の中心には炭化ケイ素焼結体からなるセラミック
スの平板３１が固定されて、その平板３１の戎面は回転
側摺動面となる。The center of the back of the impeller 13 serves as a bearing, and a ceramic flat plate 31 made of sintered silicon carbide is fixed to the center of the impeller 13, and the edge of the flat plate 31 serves as a rotating side slide. It becomes a moving surface.
この回転側摺動面は平滑に仕上げられたのち（Ｒｍａｘ
＜３μｍ）３〜５０μｍ程度の深さのスパイラルグル
ープが形成されている。After this rotating side sliding surface is finished smooth (Rmax
<3 μm) Spiral groups with a depth of about 3 to 50 μm are formed.
他方、回転側摺動面を形成するセラミックスの平板３１
と軸方向に関して対向した位ｆｄｊＫ１固定側摺動面を
構成するセラミックスの平板３２からなる隔離板が固定
子コイル２３の表面を覆っている。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ＢｅＯがよい）を含む炭化ケイ素セラミック
スが用いられ、このセラミックスは、電気抵抗が大きく
、（１０”９’α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ッ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, a ceramic flat plate 31 forming a rotating side sliding surface
The surface of the stator coil 23 is covered with a separator plate made of a ceramic flat plate 32 that constitutes the fixed side sliding surface of the fdjK1 and is located axially opposite to the fdjK1 fixed side sliding surface. Silicon carbide ceramics containing beryllium or a beryllium compound (especially BeO) is used as the material for the flat plate 32 constituting this separator, and this ceramic has a high electric resistance (10"9'α or more) and Since it is a ceramic material with good thermal conductivity and high mechanical strength, it has the advantage of low loss due to eddy current and high heat dissipation from the stator coil.
固定子コイル２３の中央部はコイルがなく、空洞となっ
ているので樹脂３４によって補強している。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って接着されている。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。Since the center part of the stator coil 23 is hollow without a coil, it is reinforced with resin 34. The stator coil 23 is made by laminating a plurality of sheet coils in the axial direction and connecting them, and each layer is bonded with an adhesive. The flat plate 32 and the stator coil 23 are also bonded together.
この平板３２の外周側はポンプケージング６と接してお
シ、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０−リング３３が介在されている。The outer peripheral side of the flat plate 32 is in contact with the pump casing 6, and an O-ring 33 is interposed therebetween to prevent the liquid inside the pump casing 6 from flowing out.
固定子コイル２３はカバー３５に図示しない公知の手段
によって固定されておシ、カバー３５はケーシング６に
図示しないボルト・ナツトによって固定されている。３
６は固定子コイル２３へ供電するためのリード線であシ
、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
ネット２８の位数検出用の磁気検出素子が組み込まれた
シートコイルであって、図示しない制御部へ連結されて
、固定子コイル２３が最適の状態で磁力を発生するよう
になっている。The stator coil 23 is fixed to the cover 35 by known means (not shown), and the cover 35 is fixed to the casing 6 by bolts and nuts (not shown). 3
6 is a lead wire for supplying power to the stator coil 23, and a sheet coil 37 located at the top of the stator coil 23, that is, on the side of the separator 32, is the order of the magnet 28 fixed to the impeller 13. It is a sheet coil incorporating a magnetic detection element for detection, and is connected to a control section (not shown) so that the stator coil 23 generates magnetic force in an optimal state.
第２図は第１図の回転側摺動面の正面図である。2 is a front view of the rotating side sliding surface of FIG. 1. FIG.
図において、羽根車１３の背面の中心に固定されたセラ
ミックスの平板３１の表面に形成された回転側摺動面に
は複数本のスパイラル状の溝３８（第２図においては梨
地で図示しである）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程度深くなってお
り、中央部は溝３８の内周端が直接総ての溝３８と連通
ずるように均圧部４０となっている。この回転側摺動面
は、セラミックスの平板３１０表面をラップ仕上げによ
って平滑な平面にしたのちランド３９に対応する部分を
プラスチックや金属などで覆い、ショツトブラストによ
ってスパイラル状の溝３８を加工したものであシ、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。In the figure, a plurality of spiral grooves 38 (not shown in matte finish in Figure 2) are formed on the rotation side sliding surface of the ceramic flat plate 31 fixed at the center of the back surface of the impeller 13. ) is formed. This groove 38 is approximately 3 to 50 μm deeper than the adjacent land 39, and the central portion forms a pressure equalizing portion 40 such that the inner peripheral end of the groove 38 directly communicates with all the grooves 38. This rotating side sliding surface is made by lapping the surface of the ceramic flat plate 310 to make it smooth, covering the portion corresponding to the land 39 with plastic or metal, and processing the spiral groove 38 by shot blasting. The shape of the reeds and spiral grooves 38 can be any known spiral pattern.
４１は羽根車１３の回転方向であって、羽根車１３０回
転によっ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っ
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。Reference numeral 41 indicates the rotation direction of the impeller 13, and as the impeller 130 rotates, liquid is drawn between the rotating side sliding surface and the opposing stationary side sliding surface, and the space between the two is substantially supported by a fluid film. Therefore, the impellers 13 rotate without directly contacting 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
あって、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）、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は外周側はど幅が
広くなっておシ、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＄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 shown in FIG. 1, seen from the suction side. A flow path 27 is provided. The blade 29 has a wider outer circumferential width, and the blade 29 has a wider width on the outer circumferential side to increase rotational torque.
A permanent magnet 28 with a similar shape is embedded in $29. 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 longitudinal 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 that drives the impeller 13 is the same as 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枚のセラミックスの平板４２
によって覆い、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
いるものであシ、羽根車１３の背面全体Ｋｉｔ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って支えられるよ
うにしである。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
ラミックスの軸受板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
って、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って羽根車１
３が吸込口９側に押圧された場合においても、軸受板４
６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
る場合であっても、その摺動部は互いに平行な２つの面
によって形成されているので、常にダンピング効果によ
って羽根車１３の振れは抑制される。That is, on the back side of the impeller 13, the entire permanent magnet 28 embedded in the impeller 13 is covered with one ceramic flat plate 42.
A spiral groove for generating dynamic pressure is formed on the surface of the flat plate 42 to serve as a sliding part that receives a thrust load, and the entire back surface of the impeller 13 is provided with abrasion resistance. A sliding portion 43 in which a groove for generating dynamic pressure is formed is provided on one end face of the front face of the impeller 13, so that even if the axial position of the impeller 13 changes, either the front face or the back face The sides are supported by dynamic pressure. That is, in the suction port 9, a ceramic bearing plate 46 is fixed to the end face of a boss 44 formed integrally with the casing 6 via an elastic body 45. A spiral groove for generating dynamic pressure as shown in FIG. 2 is formed, and is disposed opposite to a smoothly finished end surface 47 at the center of the front surface of the impeller 13. Therefore, by closing the valve (not shown) on the side of the discharge port 21, the pressure inside the casing 6 increases, and by applying this pressure, the impeller 1
3 is pressed toward the suction port 9 side, the bearing plate 4
A fluid lubricating film is formed between the impeller 6 and the end surface 47 of the impeller 13, allowing the impeller 13 to rotate with small sliding resistance. Furthermore, no matter which side the impeller 13 is pressed against, since its sliding portion is formed by two mutually parallel surfaces, the vibration of the impeller 13 is always suppressed by the damping effect. Ru.
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
１ｗｔ％未満の酸化ベリリウムを含有するα−炭化ケイ
素セラミックスの平板３２からなる隔離板で覆っていた
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−炭化ケイ素セラミックス
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ックスによって摺動部を形成
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 made of one flat plate 32 of α-silicon carbide ceramic containing less than 1 wt% beryllium oxide. However, in order to reduce loss due to eddy current, it is sufficient to cover only the part where the coil is formed with this α-silicon carbide ceramic separator 32. For example, a thin annular separator 32 is used. It is also possible to form a sliding part in the central space of another ceramic material.
本発明のマグネットポンプは、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
の面に沿っ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
ネットポンプであるから、マグネットポンプを構成する
要素が極めて少なく、これによって極めて簡略化された
ポンプとなっておシ、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って形成されているので製造組
立が容易となシ、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
はペリリクム化合物（特にＢｅＯがよい）が含まれてい
るα−炭化ケイ素セラミッ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ッ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々く、
そして、この２つの摺動面は互いに硬質の材料であるセ
ラミッ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 having a permanent magnet embedded in an annular shape along a surface perpendicular to the axis on the back side of the impeller, and a stator for driving the permanent magnet. Since it is a magnet pump that is equipped with a coil, there are very few elements that make up the magnet pump, which makes it an extremely simple pump.Furthermore, the stator coil is a stacked sheet coil group It is easy to manufacture and assemble because it is formed of Since it is equipped with a separator made of α-silicon carbide ceramics, it effectively dissipates the heat generated in the stator coil to the fluid in the casing, and at the same time there is no loss of magnetic force due to the separator, and it is smooth A sliding part is formed between the flat surfaces of the ceramic, and a groove for generating dynamic pressure is formed on one of the flat surfaces, so the sliding resistance due to the rotation of the impeller is extremely small.
Since these two sliding surfaces are made of ceramic, which is a hard material, there are various advantages such as excellent wear resistance.
従って、本発明のマグネットポンプによれば、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
マグネットポンプが得られるばかシでなく、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、従来のマグネットポンプではと
うてい期待できない効果がある。Therefore, according to the magnetic pump of the present invention, there is less sliding resistance and less loss due to eddy current, so it is possible to obtain a highly efficient magnetic pump.
It has excellent corrosion resistance and has a damping effect, making it possible to obtain a pump that is stable in all aspects, and has good productivity, an effect that cannot be expected with conventional magnetic pumps.
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
ったマグネットポンプの縦断面図である。
６・・・ポンプケージ／グ、 １３・・・羽根車。
２３・・・固定子コイル、 ２８・・・永久磁石、２９
・・・興＋ ２７．３０・・・流路、 ３１．４２
・・・セラミックスの平板、 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。
第４図FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a groove for generating dynamic pressure formed in the sliding part of FIG. 1, and FIG. 3 is a blade of the blade shown in FIG. 1. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are longitudinal sectional views of different conventional magnet pumps. 6... Pump cage/g, 13... Impeller. 23... Stator coil, 28... Permanent magnet, 29
...King+ 27.30...Flow path, 31.42
... Ceramic flat plate, 32... Flat plate (separation plate), 38... Groove, 39... Land, 40.
-・Pressure equalization part, 44... Boss, 45... Elastic body,
46...Bearing plate, 47...End face. Figure 4
Claims (1)
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
イルとを具備するマグネツトポンプにおいて、該固定子
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ことを特徴
とするマグネツトポンプ。A magnet comprising a pump casing, an impeller housed within the pump casing and having a permanent magnet embedded in an annular shape along a surface perpendicular to the axis on the back side of the impeller, and a stator coil for driving the permanent magnet. In the pump, the stator coil is formed by a group of laminated sheet coils, and the end face of the stator coil on the impeller side is made of α-based material mainly composed of silicon carbide with a small amount of beryllium or a beryllium compound coexisting therein. A separator plate made of silicon carbide ceramics is covered to form a stationary side sliding surface, and a ceramic flat plate is fixed to part or all of the back surface of the impeller facing the separator plate to form a rotating side sliding surface. 1. A magnetic pump characterized in that a groove for generating dynamic pressure is formed on either one of the fixed sliding surface and the rotating sliding surface.
Priority Applications (6)
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| JP61127184A JPH0784875B2 (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Magnet pump |
| DE8787102023T DE3780847T2 (en) | 1986-04-08 | 1987-02-13 | PUMP. |
| EP87102023A EP0240674B1 (en) | 1986-04-08 | 1987-02-13 | Pump |
| CN87102163A CN1010048B (en) | 1986-04-08 | 1987-02-15 | Pump |
| KR870001266A KR870010319A (en) | 1986-04-08 | 1987-02-16 | Pump |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP61127184A JPH0784875B2 (en) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | Magnet pump |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPS62284995A true JPS62284995A (en) | 1987-12-10 |
| JPH0784875B2 JPH0784875B2 (en) | 1995-09-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61127184A Expired - Fee Related JPH0784875B2 (en) | 1986-04-08 | 1986-06-03 | Magnet pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
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