KR20160054422A - 자기 부상형 펌프 - Google Patents

Abstract

[과제] 이송액의 맥동이 없고, 슬라이딩 이동부의 접촉에 의해 생기는 파티클의 발생을 억제할 수 있는 자기 부상형 펌프를 제공한다.
[해결수단] 펌프 케이싱 내에 수용된 임펠러(4)를 자기에 의해서 부상시키는 자기 부상형 펌프로서, 임펠러(4)를 사이에 끼워, 임펠러(4)를 회전시키는 모터(9)와, 임펠러(4)를 자기에 의해 지지하는 전자석(6)을 대향하게 배치하고, 모터(9)를 펌프 케이싱의 흡입구(1s)와는 반대측에 배치하였다.

Description

자기 부상형 펌프{MAGNETIC LEVITATED PUMP}

본 발명은, 자기 부상형 펌프에 관한 것으로, 특히 임펠러를 비접촉으로 회전시킴으로써 회전부의 접촉에 의해 생기는 파티클(particle)의 발생을 억제할 수 있는 구조를 구비하고, 순수(純水)나 약액 등의 이송액이 파티클에 의해서 오염되는 것을 방지할 수 있는 자기 부상형 펌프에 관한 것이다.

종래, 순수나 약액의 송액(送液)용의 펌프로서, 왕복 운동하는 다이어프램 등을 이용하여 액체를 소정의 압력으로 압축하면서 간헐적으로 송출하도록 한 용적식 펌프가 일반적으로 알려져 있다. 또한, 펌프 케이싱 내에서 주축에 의해서 지지된 임펠러를 구비하고, 주축이 베어링에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있는 원심식 펌프를 이용하여 순수나 약액을 송액하는 것도 행해지고 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 공보 평3-88996호

그러나, 용적식 펌프를 사용한 경우에는, 액체의 이송이 연속적으로 순조롭게 되지 않고 맥동이 생긴다는 문제가 있다. 한편, 원심식 펌프를 사용한 경우에는, 축밀봉부 또는 베어링 등의 슬라이딩 이동부의 접촉을 피할 수 없기 때문에, 이 접촉에 의해 파티클의 발생을 수반하게 된다. 그 때문에, 파티클이 순수나 약액 등의 이송액 중에 혼입하여 이송액을 오염시켜 버린다는 문제가 있다.

본 발명은, 전술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 이송액의 맥동이 없고 슬라이딩 이동부의 접촉에 의해 생기는 파티클의 발생을 억제할 수 있는 자기 부상형 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 자기 부상형 펌프는, 펌프 케이싱 내에 수용된 임펠러를 자기에 의해서 부상시키는 자기 부상형 펌프로서, 상기 임펠러를 사이에 끼워, 임펠러를 회전시키는 모터와, 임펠러를 자기에 의해 지지하는 전자석을 대향하게 배치하고, 상기 모터를 상기 펌프 케이싱의 흡입구와는 반대측에 배치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 펌프 운전 중에, 펌프 케이싱 내와 흡입구의 압력차에 의해서 축 스러스트(axial thrust)가 작용하여 임펠러는 흡입구측에 눌리게 되지만, 흡입구와는 반대측에 배치되어 있는 모터에 의해 임펠러를 흡입구측과는 반대측에 되돌리는 흡인력을 작용시킬 수 있기 때문에, 펌프의 차압에 의해 생기는 축 스러스트를 상쇄할 수 있다. 따라서, 펌프 운전 중에 임펠러의 스러스트 방향에서의 전자석에 의한 제어는, 제로 파워(무전력) 제어가 가능해진다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 모터는, 임펠러측에 영구 자석을 구비한 영구 자석형 모터인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 모터는 임펠러측에 영구 자석을 구비한 영구 자석형 모터이기 때문에, 항상 모터로부터 임펠러에 흡인력이 작동하고, 축 스러스트에 의해서 흡입구측에 압박되는 임펠러를 반대측으로 되돌리는 힘을 작용시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 임펠러의 축방향의 단부에 링형상의 영구 자석을 설치하고, 상기 펌프 케이싱에 상기 임펠러의 축방향의 단부와 반경 방향에서 대향하는 위치에 링형상의 영구 자석을 설치하며, 임펠러측의 영구 자석과 펌프 케이싱측의 영구 자석을 반경 방향으로 대향시켜 영구 자석 레이디얼 반발 베어링을 구성한 것을 특징으로 한다. 여기서, 임펠러의 축방향이란, 임펠러의 회전축의 축선의 방향, 즉, 스러스트 방향을 말한다.

본 발명에 따르면, 레이디얼 강성이 수동 안정화력만으로는 강성 부족이 되는 경우에, 영구 자석 레이디얼 반발 베어링에 의해서 레이디얼 강성을 보충할 수 있다. 따라서, 자기 반발력을 통해 임펠러의 축단부를 비접촉으로 안정되게 지지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 임펠러측의 영구 자석과 상기 펌프 케이싱측의 영구 자석은, 축방향으로는 서로 어긋나 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 임펠러측의 영구 자석과 펌프 케이싱측의 영구 자석을 축방향으로 어긋나게 하여 배치함으로써, 모터가 임펠러를 흡인하는 흡인력의 방향과는 반대의 힘, 즉, 임펠러를 흡입구측에 누르는 힘을 발생시킬 수 있다. 이 임펠러를 흡입구측에 누르는 힘에 의해, 모터가 임펠러를 흡인하는 흡인력을 줄일 수 있기 때문에, 펌프 시동 시에 모터측에 가까이 당겨져 있는 임펠러를 전자석의 전자력에 의해 모터로부터 떼어 놓는 제어를 행할 때에, 전자석의 전자력을 저감시킬 수 있다. 따라서, 펌프 시동 시의 전자석의 전력을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 임펠러의 축방향의 단부와, 상기 펌프 케이싱에 있어서 상기 임펠러의 축방향의 단부와 반경 방향에서 대향하는 부분 사이에, 슬라이딩 베어링을 설치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 레이디얼 강성이 수동 안정화력만으로는 강성 부족이 되는 경우에, 슬라이딩 베어링에 의해서 레이디얼 강성을 보충할 수 있다. 따라서, 임펠러의 축단부를 안정되게 지지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 임펠러의 축방향의 단부는, 임펠러의 흡입구를 구성하거나, 또는, 임펠러의 배면으로부터 돌출한 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 전자석의 임피던스에 기초하여 상기 임펠러의 변위를 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 회전체로서의 임펠러의 위치를 검출하는 센서를 설치할 필요가 없고, 전자석의 제어를 센서 없이 행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 펌프 케이싱 내에 있어서 이송액과 접촉하는 접액부는, 수지재로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 펌프 케이싱의 내면이나 임펠러 등의 이송액과 접촉하는 접액부는, PTFE나 PFA 등의 수지재를 코팅하거나, 또는 접액부의 구성 부품 전체를 수지재로 구성하고 있다. 따라서, 접액부로부터 금속 이온이 발생하는 일이 없다.

본 발명은, 이하에 열거하는 효과를 나타낸다.

(1) 임펠러를 비접촉으로 회전시킴으로써 회전부나 슬라이딩 이동부의 접촉에 의해 생기는 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 파티클이 순수나 약액 등의 이송액 중에 혼입하여, 이송액을 오염시켜 버린다는 문제를 해소할 수 있다.

(2) 자기 부상형 펌프를 원심식 펌프로 구성함으로써, 순수나 약액 등의 이송액을 연속적으로 매끄럽게 이송할 수 있고, 이송액의 맥동이 없다.

(3) 펌프 운전 중에, 펌프 케이싱 내와 흡입구의 압력차에 의해서 축 스러스트가 작용하여 임펠러는 흡입구측에 눌리게 되지만, 흡입구와는 반대측에 배치되어 있는 모터에 의해, 임펠러를 흡입구측과는 반대측으로 되돌리는 흡인력을 작용시킬 수 있기 때문에, 펌프의 차압에 의해 생기는 축 스러스트를 상쇄할 수 있다. 따라서, 펌프 운전중에 임펠러의 스러스트 방향에서의 전자석에 의한 제어는, 제로 파워(무전력) 제어가 가능해진다.

(4) 펌프 케이싱 내에 있어서 이송액과 접촉하는 접액부는, PTFE나 PFA 등의 수지재로 구성되어 있기 때문에, 접액부로부터 금속 이온이 발생하는 일이 없다.

도 1은 본 발명에 따른 자기 부상형 펌프의 일 실시형태인 자기 부상형 원심 펌프를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자기 부상형 펌프의 다른 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
도 3은 제어 자극의 배치예(8극)를 나타내는 도면이다.
도 4는 제어 자극의 배치예(6극)를 나타내는 도면이다.
도 5는 영구 자석 레이디얼 반발 베어링의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 영구 자석 레이디얼 반발 베어링의 제2 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7(a), (b)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 자기 부상형 원심 펌프의 외관을 나타내는 도면으로, 도 7(a)는 자기 부상형 원심 펌프의 정면도이며, 도 7(b)는 자기 부상형 원심 펌프의 측면도이다.

이하, 본 발명에 따른 자기 부상형 펌프의 실시형태를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 7에 있어서, 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

도 1은, 본 발명에 따른 자기 부상형 펌프의 일 실시형태인 자기 부상형 원심 펌프를 나타내는 종단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 자기 부상형 원심 펌프(1)는 흡입구(1s)와 토출구(1d)를 갖고 대략 원통 용기형상인 케이싱(2)과, 케이싱(2)의 전면 개구부를 덮는 케이싱 커버(3)와, 케이싱(2)과 케이싱 커버(3)에 의해서 구성되는 펌프 케이싱 내에 수용된 임펠러(4)를 구비하고 있다. 케이싱(2)과 케이싱 커버(3)로 구성되는 펌프 케이싱의 내면 등의 접액부는 PTFE나 PFA 등의 수지 캔 구조로 이루어져 있다. 펌프 케이싱의 내면은, 플랫(평탄)한 양단면과 원통형상의 내주면으로 구성되고, 펌프 케이싱 내에는 오목부가 없어 에어(air) 고임이 없도록 고안되어 있다.

케이싱(2) 내에는, 임펠러(4)의 전면에 매설된 규소 강판 등의 자성재로 이루어지는 로터 자극(5)을 흡인하여 임펠러(4)를 자기에 의해서 지지하기 위한 전자석(6)이 설치되어 있다. 전자석(6)은 전자석 코어(6a)와 코일(6b)을 구비하고 있다. 또한, 케이싱 커버(3) 내에는, 임펠러(4)의 배면에 매설된 영구 자석(8)을 흡인하면서 임펠러(4)를 회전시키는 모터(9)가 배치되어 있다. 모터(9)는, 모터 코어(9a)와 코일(9b)을 구비하고 있다. 전자석(6)과 모터(9)를 각각 6극 타입으로 함에 따라 코어의 공통화가 도모되고, 비용 절감이 가능하다.

도 1에 나타내는 자기 부상형 원심 펌프(1)는, 임펠러(4)를 사이에 끼워 전자석(6)과 모터(9)를 대향시켜 배치한 간단한 구조로 되어 있다. 임펠러(4)에는, 펌프 운전 중에 펌프 케이싱 내와 흡입구의 압력차에 의해서 축 스러스트가 작용하여 임펠러(4)는 흡입구측에 눌리게 된다. 그러나, 모터(9)는 임펠러측에 영구 자석(8)을 구비한 영구 자석형 모터이기 때문에, 항상 임펠러(4)에 흡인력이 작동하고 있고, 축 스러스트에 의해서 흡입구측에 눌리게 되는 임펠러(4)를 반대측으로 되돌리는 힘을 작용시킬 수 있다. 즉, 영구 자석형 모터에 의한 흡인력과 펌프의 차압에 의한 축 스러스트를 밸런싱(balancing)시킬 수 있도록, 모터(9)가 흡입구(1s)와는 반대측에 배치하는 구조로 하고 있다.

한편, 임펠러(4)의 전면측에 배치된 전자석(6)은, 모터 흡인력과 균형이 잡히는 Z축 제어력(스러스트 방향의 제어력)과, Z축에 직교하는 축선인 X축 및 Y축에 대한 기울기(회전)로서 정의되는 θx(X축 둘레) 및 θy(Y축 둘레)의 기울기를 보정하는 제어력을 발생하는 자기 베어링으로서 구성되어 있고, 임펠러(4)를 펌프 케이싱 내에서 비접촉으로 지지하도록 구성되어 있다. 또한, 전자석(6)의 임피던스에 기초하여, 회전체인 임펠러(4)의 변위를 검출함으로써, 임펠러(4)의 위치를 검출하도록 구성되어 있기 때문에, 위치 센서를 설치할 필요가 없는, 센서가 없는 구조로 하고 있다. 제어력이 작동하는 위치를 검출하기 위해서, 소위 코로케이션 조건이 성립하고, 전자석(6)의 제어가 용이한 구조를 채용하고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 임펠러(4)에 대향하게 모터(9)와 전자석(6)을 배치함으로써, 직경 방향으로 컴팩트한 구조가 된다. 이와 같이, 직경 방향을 컴팩트하게 하기 위해서 액시얼 타입의 모터를 선택하고 있고, 효율이 좋고 큰 토크를 얻기 위해서 영구 자석 타입의 모터를 선택하고 있다. 그렇게 하면, 회전체인 임펠러(4)는 반드시 모터측에 흡인되기 때문에, 이것에 대항하도록 반대측에 전자석을 배치하고 있다. 이 배치에 의해, 편측 전자석으로 3자유도(Z, θx, θy)를 제어하는 것이 가능한 구조로 되어 있다.

도 2는, 본 발명에 따른 자기 부상형 펌프의 다른 실시형태를 나타내는 종단면도이다. 도 2에 나타내는 자기 부상형 펌프는, 도 1과 동일하게 자기 부상형 원심 펌프이다. 도 2에 나타내는 자기 부상형 원심 펌프(1)에 있어서는, 임펠러(4)의 축방향의 단부(4e)에 링형상의 영구 자석(10)을 설치하고, 케이싱 커버(3)에 있어서 임펠러(4)의 축방향의 단부(4e)와 반경 방향에서 대향하는 부분에 링형상의 영구 자석(11)을 설치하며, 임펠러측의 영구 자석(10)과 케이싱 커버측의 영구 자석(11)을 반경 방향으로 대향시켜 영구 자석 레이디얼 반발 베어링을 구성하고 있다.

도 1에 나타내는 실시형태에 있어서, 레이디얼 강성은, 전자석(6)과 모터(9)의 흡인력에 의한 수동 안정화력에 의해 얻어지도록 하고 있지만, 도 2에 나타내는 실시형태에 따르면, 레이디얼 강성이 수동 안정화력만으로는 강성 부족이 되는 경우에, 임펠러측의 영구 자석(10)과 케이싱 커버측의 영구 자석(11)으로 이루어지는 영구 자석 레이디얼 반발 베어링에 의해서 레이디얼 강성을 보충할 수 있다. 따라서, 자기 반발력을 통해 임펠러(4)의 축단부를 비접촉으로 안정되게 지지할 수 있다.

또한, 임펠러측의 영구 자석(10)과 케이싱 커버측의 영구 자석(11)은, 축방향으로 조금 어긋나게 하여 배치하고 있다. 임펠러측의 영구 자석(10)과 케이싱 커버측의 영구 자석(11)을 축 방향으로 약간 어긋나게 하여 배치함으로써, 모터(9)가 임펠러(4)를 흡인하는 흡인력의 방향과는 반대의 힘, 즉, 임펠러(4)를 흡입구측에 누르는 힘을 발생시키도록 구성하고 있다. 이 임펠러를 흡입구측에 누르는 힘에 의해, 모터(9)가 임펠러(4)를 흡인하는 흡인력을 줄일 수 있기 때문에, 펌프 시동 시에, 모터측에 가까이 당겨져 있는 임펠러(4)를 전자석(6)의 전자력에 의해 모터(9)로부터 떼어 놓는 제어를 행할 때에, 전자석(6)의 전자력을 저감시킬 수 있다. 따라서, 펌프 시동 시의 전자석(6)의 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 임펠러(4)의 흡입구(4s)의 외주면과, 케이싱(2)에 있어서 임펠러(4)의 흡입구(4s)의 외주면과 반경 방향에서 대향하는 부분 사이에, 슬라이딩 베어링(12)을 설치하고 있다. 슬라이딩 베어링(12)은, 케이싱(2)의 내주면에 끼워 넣어진 링형상의 세라믹스에 의해 구성할 수 있다. 또한, 케이싱(2)의 내주면을 PTFE나 PFA 등의 수지재로 형성함으로써, 슬라이딩 베어링(12)을 구성할 수도 있다.

도 2에 있어서는, 임펠러(4)의 양축단부에 영구 자석 레이디얼 반발 베어링과 슬라이딩 베어링을 각각 설치한 예를 도시했지만, 임펠러의 양축단부에 영구 자석 레이디얼 반발 베어링을 각각 설치할 수도 있고, 임펠러의 양축단부에 각각 슬라이딩 베어링을 설치할 수도 있다. 또한, 임펠러의 흡입구측 등의 일단부측에만 영구 자석 레이디얼 반발 베어링 또는 슬라이딩 베어링을 설치하도록 구성할 수도 있다. 도 2에 나타내는 자기 부상형 원심 펌프(1)에서의 그 밖의 구성은, 도 1에 나타내는 자기 부상형 원심 펌프(1)와 동일하다.

다음으로, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 구성된 자기 부상형 원심 펌프(1)의 제어 회로에 관해서 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 기본적으로 제어 자극은 8극으로 되어 있고, 인접한 2극을 한쌍으로서 사용하며, (1)(2)(3)(4) 모두를 작동시키면 Z 방향으로 제어력이 발생하고, (1)(2)와 (3)(4)를 차동적으로 작동시키면 θy의 제어력이 발생하며, (1)(4)와 (2)(3)을 차동적으로 작동시키면 θx의 제어력이 발생할 수 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 이상적으로는 제어 자극을 6극으로 함으로써, 더욱 컴팩트한 구조로 할 수 있다. 즉, 전자석 코일의 수나 전류 드라이버의 수가 줄어드는 등의 장점이 있다. 이 경우도, 인접한 2극을 한쌍으로 하여 사용한다. (1)(2)(3) 모두를 작동시키면 Z 방향으로 제어력이 발생하고, (1)과 (2)(3)을 차동적으로 작동시키면 θx의 제어력이 발생하며, (2)와 (3)을 차동적으로 작동시키면 θy의 제어력이 발생할 수 있다.

3개의 자유도(Z, θx, θy)를 제어하기 위해서, 복수의 변위 센서가 필요해진다. 변위 센서도 기본적으로는 4개를 설치하고, 각각의 출력을 연산 유닛으로써 모드 출력에 연산한다. 구체적으로는, (1)(2)(3)(4)의 합계로부터 Z 방향의 변위를 산출하고, ((1)+(2))-((3)+(4))로부터 θy를 산출하며, ((1)+(4))-((2)+(3))으로부터 θx를 산출한다.

이상적으로는 센서도 3개로 줄여 각각의 출력을 연산하고 Z, θx, θy를 구하는 것도 가능하다.

이렇게 하여 구한 각각의 Z, θx, θy의 3개의 모드에 대하여, 각각의 고유진동수로부터 최적의 제어 규칙을 적용하고, 각각의 모드의 제어 출력을 각각 계산한다. 계산한 제어 출력을 연산 유닛으로 연산하고, 3쌍 또는 4쌍의 전자석 코일에 각각의 전류를 배분해 줌에 따라 회전체인 임펠러(4)의 Z, θx, θy의 움직임을 제어하여 모터에 의해 안정되게 회전시킬 수 있다(θz).

또한, 펌프 작동 중에는 차압이 발생하여 임펠러(4)를 흡입구측에 압박하는 힘이 발생하기 때문에, 이 힘과 모터의 흡인력의 균형이 잡히게 하는 제어를 행하면 제어 전류를 줄일 수 있다.

즉, 기본적으로 Z 방향에서 말하면 모터 흡인력이 펌프 차압력 이상이 되도록 구성하고, 펌프 차압력 및 전자석력의 합이 모터 흡인력과 동일하게 되도록 전자석의 힘을 제어한다. 이상적으로는 전자석의 힘을 O으로 할 수 있다(제로 파워 제어).

또한 더욱 이상적으로는, 제어 코일의 임피던스에 기초하여 갭(gap)의 위치를 추정하는, 센서가 없는 자기 베어링(셀프 센싱 자기 베어링)의 기술을 적용함으로써, 변위 센서를 없애고 펌프 본체를 더욱 소형화·저비용으로 할 수 있다.

6자유도 중 남는 2개의 자유도(X, Y)는, 모터의 영구 자석과 고정자측 요크 사이에 작동하는 흡인력, 및 제어 전자석의 고정측 요크와 회전체측 자극 사이에 작동하는 흡인력에 의해서 수동적으로 안정화하고 있다.

모터의 크기나 간극에 따라서 이 수동 안정화력은 작아지기 때문에, 적극적으로는, 도 2에 있어서 설명한 바와 같이 영구 자석의 반발력을 이용한 레이디얼 반발 베어링을 추가하는 것이 유효하다. 이 레이디얼 반발 베어링은 복수의 링형상의 영구 자석을 중첩시키고 있고, 외측에 동일한 구성의 영구 자석을 배치함으로써 반경 방향으로 복원력을 발생시킨다.

이와 같은 베어링은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 액시얼 방향으로 착자한 영구 자석을 착자 방향이 반대로 되도록 중첩함에 따라 구성된다. 이상적으로는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 액시얼 방향 착자와 레이디얼 방향 착자의 영구 자석을 조합시킴으로써, 보다 큰 레이디얼 강성을 얻을 수 있다.

이 레이디얼 베어링은 액시얼 방향으로는 불안정한 강성을 갖고 있고, 어느 한 방향으로 빠져 버리려고 하는 힘이 작용한다. 이 때문에, 미리 회전체[임펠러(4)]에 흡입구측으로 힘이 작용하도록 고정측과 회전체측의 영구 자석을 어긋나게 해 둠으로써 모터의 영구 자석에 의한 흡인력을 경감할 수 있다.

도 7(a), (b)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 자기 부상형 원심 펌프(1)의 외관을 나타내는 도면으로, 도 7(a)는 자기 부상형 원심 펌프(1)의 정면도이며, 도 7(b)는 자기 부상형 원심 펌프(1)의 측면도이다.

도 7(a),(b)에 나타낸 바와 같이, 자기 부상형 원심 펌프(1)는, 양단면과 원주면을 갖은 짧은 원주형상을 이루고, 일단면에 흡입구(1s)가 형성되며, 원주면에 토출구(1d)가 형성되어 있다. 도 7(a), (b)에 나타낸 바와 같이, 자기 부상형 원심 펌프(1)는 매우 간단한 구조로 되어 있다.

지금까지 본 발명의 실시형태에 관해서 설명했지만, 본 발명은 전술의 실시형태에 한정되지 않고, 그 기술 사상의 범위 내에서 여러 가지의 상이한 형태로 실시되어 좋은 것은 물론이다.

1 : 자기 부상형 원심 펌프, 1d : 토출구, 1s : 흡입구, 2 : 케이싱, 3 : 케이싱 커버, 4 : 임펠러, 4e : 단부, 4s : 임펠러의 흡입구, 5 : 로터 자극, 6 : 전자석, 6a : 전자석 코어, 6b : 코일, 8, 10, 11 : 영구 자석, 9 : 모터, 9a : 모터 코어, 9b : 코일, 12 : 슬라이딩 베어링

Claims (8)

1. 펌프 케이싱 내에 수용된 임펠러를 자기에 의해서 부상시키는 자기 부상형 펌프로서,
   상기 임펠러를 사이에 끼워, 임펠러를 회전시키는 모터와, 임펠러를 자기에 의해 지지하는 전자석을 대향하게 배치하고,
   상기 모터를 상기 펌프 케이싱의 흡입구와는 반대측에 배치한 것을 특징으로 하는 자기 부상형 펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 모터는 임펠러측에 영구 자석을 구비한 영구 자석형 모터인 것을 특징으로 하는 자기 부상형 펌프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 임펠러의 축방향의 단부에 링형상의 영구 자석을 설치하고, 상기 펌프 케이싱에 상기 임펠러의 축방향의 단부와 반경 방향에서 대향하는 위치에 링형상의 영구 자석을 설치하며, 임펠러측의 영구 자석과 펌프 케이싱측의 영구 자석을 반경 방향으로 대향시켜 영구 자석 레이디얼 반발 베어링을 구성한 것을 특징으로 하는 자기 부상형 펌프.
4. 제3항에 있어서, 상기 임펠러측의 영구 자석과 상기 펌프 케이싱측의 영구 자석은, 축방향으로는 서로 어긋나도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 부상형 펌프.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 임펠러의 축방향의 단부와, 상기 펌프 케이싱에 있어서 상기 임펠러의 축방향의 단부와 반경 방향에서 대향하는 부분 사이에, 슬라이딩 베어링을 설치한 것을 특징으로 하는 자기 부상형 펌프.
6. 제3항에 있어서, 상기 임펠러의 축방향의 단부는, 임펠러의 흡입구를 구성하거나 또는 임펠러의 배면으로부터 돌출되는 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 부상형 펌프.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전자석의 임피던스에 기초하여 상기 임펠러의 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 자기 부상형 펌프.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펌프 케이싱 내에 있어서 이송액과 접촉하는 접액부는 수지재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 부상형 펌프.

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