TW202210742A

TW202210742A - 葉輪以及具備葉輪的泵

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Publication number: TW202210742A
Application number: TW110134096A
Authority: TW
Inventors: 鬼塚敏樹; 是枝進一郎; 亀井利晃; 齊藤光; 上野暢也; 関拓哉
Original assignee: 日商岩城股份有限公司
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2022-03-16
Also published as: JP7182729B2; WO2022054403A1; CN116075640A; JPWO2022054403A1

Abstract

本發明提供一種葉輪，其是設置在圓筒狀的轉子本體的軸方向上的一端側，並且與轉子本體一起構成轉子的葉輪，葉輪具有：葉輪基部，設置在轉子本體的軸方向上的一端側並且具有葉片支承面；多個葉片，以從葉片支承面的徑方向上的內側開始到外側沿著與轉子的旋轉方向相反的方向呈曲線狀地延伸的方式，設置在葉輪基部的葉片支承面上；圓環板狀的前護罩，設置在多個葉片的與葉輪基部在軸方向上相反的一側，對多個葉片的外周側的部分進行覆蓋且中央形成有孔部，多個葉片的內周側的部分露出於該孔部，並且，前護罩的孔部的內徑大於葉輪基部的外徑。

Description

葉輪以及具備葉輪的泵

本發明涉及一種葉輪以及具備該葉輪的泵。

已知一種泵，其具備：通過磁性力對設置有泵裝置的葉輪的轉子的負荷進行非接觸支撑的磁性軸承，和通過磁性力對轉子進行驅動的驅動部（例如，參照專利文獻1）。該泵，在轉子的外周設置軸承磁體，並且在與軸承磁體相對的外殼體的內周位置配置作爲定子部件的磁性磁芯，從而構成磁性軸承。

現有技術文獻

專利文獻：

專利文獻1：日本特開2006－226390號公報

發明要解决的技術問題

然而，上述專利文獻1中公開的現有技術的泵，由於不採用機械的軸承而採用磁性軸承，因此轉子通過磁性懸浮以非接觸狀態被支承。因此，泵的負荷、輸送流體的種類會導致軸承機構直接受到流體的影響，葉輪會沿軸向方向（軸方向）偏移（軸向推力），或者沿徑向方向（徑方向）傾斜（徑向推力），與葉輪一起轉子也産生破損，存在産生所謂的失調的可能性。

本發明，鑒於上述情况而完成，其目的在於提供一種能够减小軸向推力、徑向推力的葉輪以及具備該葉輪的泵。

解决技術問題的方法

本發明的葉輪，是設置在圓筒狀的轉子本體的軸方向上的一端側，並且與所述轉子本體一起構成轉子的葉輪，其中，所述葉輪具備：葉輪基部，設置在所述轉子本體的軸方向上的一端側並且具有葉片支承面；多個葉片，以從所述葉片支承面的徑方向上的內側開始到外側沿著與所述轉子的旋轉方向相反的方向呈曲線狀地延伸的方式，設置在所述葉輪基部的所述葉片支承面上；圓環板狀的前護罩，設置在所述多個葉片的與所述葉輪基部在所述軸方向上相反的那一側，所述圓環板狀的前護罩對所述多個葉片的外周側的部分進行覆蓋並且中央形成有孔部，所述多個葉片的內周側的部分露出於所述孔部，其中，所述前護罩的所述孔部的內徑大於所述葉輪基部的外徑。

本發明的泵，具備：轉子，包括圓筒狀轉子本體，以及設置在該轉子本體的軸方向上的一端側的葉輪；磁性軸承，通過磁性力支承所述轉子；驅動機構，對所述轉子進行旋轉驅動；以及，包括所述葉輪的泵機構，其中，所述泵機構具備殼體，該殼體具有形成對所述轉子本體進行收納的收納空間的後殼、和形成對所述葉輪進行收納的收納空間的前殼，所述葉輪具備：葉輪基部，設置在所述轉子本體的軸方向上的一端側並且具有葉片支承面；多個葉片，以從所述葉片支承面的徑方向上的內側開始到外側沿著與所述轉子的旋轉方向相反的方向呈曲線狀地延伸的方式，設置在所述葉輪基部的所述葉片支承面上；圓環板狀的前護罩，設置在所述多個葉片的與所述葉輪基部在所述軸方向上相反的那一側，所述圓環板狀的前護罩對所述多個葉片的外周側的部分進行覆蓋並且中央形成有孔部，所述多個葉片的內周側的部分露出於所述孔部，其中，所述前護罩的所述孔部的內徑大於所述葉輪基部的外徑。

在本發明的一實施方式中，所述前護罩的孔部的內徑，是所述葉輪基部的外徑的110%～135%。

在本發明的另一實施方式中，所述葉輪基部，在所述葉片支承面側的外周緣部具有R面（圓角面）。

在本發明的再一實施方式中，所述多個葉片，在配置於所述前護罩的所述孔部的內側的部分的、與所述葉片支承面相反的那一側的面上，具有朝向所述旋轉方向進行傾斜的第1錐面部。

在本發明的又一實施方式中，所述多個葉片，在所述葉片支承面那一側的面上，具有朝向與所述旋轉方向相反的一側進行傾斜的第2錐面部。

在本發明的又一實施方式中，所述葉輪基部，形成爲圓筒狀，並且具有將內周部與外周部連通的多個橫孔部。

發明的效果

根據本發明，能够减小軸向推力、徑向推力。

以下，參照附圖，對本發明的實施方式的葉輪以及具備該葉輪的泵進行詳細說明。但是，以下的實施方式，不對各個請求項所涉及的發明進行任何限定，另外，並非實施方式中所說明的特徵的組合的特徵的組合全部都是發明的解决方式所必須的。另外，在以下的實施方式中，相同或者相當的構成要素，標記了相同的附圖標記並省略了重複說明。另外，在實施方式中，存在各構成要素的比例和尺寸與實際不一致的情况，以及省略一部分構成要素的情况。

圖1是本發明的一實施方式的具備葉輪的泵的整體結構切除一部分且示意性地示出的縱剖面圖。

如圖1所示，本實施方式的泵100，可以用作流體輸送用的磁鐵泵，具備：轉子120；通過磁性力非接觸地支承該轉子120的磁性軸承110；對轉子120進行旋轉驅動的磁性耦合型的驅動機構130；包括安裝在轉子120的軸方向上的一端側的葉輪190的泵機構。另外，泵100，具備控制器210作爲至少對泵機構整體進行控制的控制部的控制部。

需要說明的是，在下文的說明中，分別將轉子120的旋轉軸（Z軸）方向稱作Z軸方向（也稱作軸向方向、Z方向），將轉子120的徑方向稱作X軸方向以及Y軸方向（也稱作徑向方向、X方向以及Y方向），將繞X軸的旋轉方向稱作θ方向，將繞Y軸的旋轉方向稱作Φ方向。另外，將這些θ方向以及Φ方向上的、沿著用圖中箭頭表示的旋轉方向行進的一側稱作＋（正）側，並將與用圖中箭頭表示的旋轉方向相反的一側稱作－（負）側。另外，X軸、Y軸以及Z軸彼此正交。另外，面向紙面將右側稱作泵100的前方側，將左側稱作後方側。進一步，對於Z軸方向，將前方側記做＋（正）側，將後方側記做－（負）側。

首先，對泵100的整體結構進行說明。泵100，整體形成爲圓筒狀，在Z軸方向上的一側（前方側）具有前殼141。前殼141，形成了將葉輪190收納於其內部且由圓形的收納空間構成的泵室A1，並且在前方中央具有與泵室A1連通的、圓筒狀的吸入口151。另外，前殼141，在側面具有同樣與泵室A1連通的吐出口152。

在前殼141的後端，例如在通過O環（未圖示）進行密封的狀態下，連接後殼142。後殼142，與前殼141一起形成包括泵室A1的密閉空間A。另外，後殼142，形成了朝向後方突出的圓筒狀空間（收納空間）A2。

後殼142的後方側的徑向方向的外側（外周側），被圓筒狀的外殼體143覆蓋。在外殼體143的後方側連接有馬達外殼體134a，該馬達外殼體134a的後方側安裝有後蓋154，在外殼體143和馬達外殼體134a的下部，設置有對泵100進行支承的泵支座153。

轉子120以能够懸浮（非接觸支承）的狀態，被收納在密閉空間A中。轉子120，例如整體由樹脂材料等非磁性體形成，並且是葉輪190與作爲轉子本體的環狀的軸承/從動部121一體形成的，該葉輪190設置於作爲Z軸方向上的一端的前方側，該軸承/從動部121設置於作爲Z軸方向的另一端的後方側。其中，葉輪190的詳情在下文描述。另外，可以採用首先製作轉子120的軸承/從動部121，再在該軸承/從動部121上通過二次成型製作葉輪190，由此成型爲一體；也可以採用在葉輪190以及軸承/從動部121雙方上設置能够螺合的機構、能够裝卸且能够構成爲一體的結構，由此形成爲一體。轉子120的葉輪190，被收納在前殼141的內部的泵室A1中，並與該泵室A1一起構成泵機構。

另一方面，後殼142，具有從其中央朝向後方突出的圓筒突出部，轉子120的軸承/從動部121，被收納在圓筒突出部的內部的圓筒狀空間A2中。在外殼體143的內側，設置有帶凸緣的圓筒狀的定子支座144。在定子支座144與後殼142之間，支承著如下文所述的磁性軸承110的軸承定子112。

在轉子120的軸承/從動部121的外周側，設置有通過磁性力對轉子120進行支承的磁性軸承110。另外，在轉子120的軸承/從動部121的內周側，設置有對轉子120進行驅動的驅動機構130。

磁性軸承110，具有：安裝於轉子120的軸承/從動部121的外周側的、由環狀的磁性材料形成的軸承轉子部件111，例如與軸承轉子部件111隔著規定的間隔地配置於該軸承轉子部件111的徑向方向上的外側的軸承定子112。

軸承轉子部件111，具有：例如由成型爲圓環狀的釹磁體形成的軸承磁鐵113，和由圓環狀的電磁軟鐵形成的一對磁軛114、115，該一對磁軛114、115與該軸承磁鐵113同心，並且配置成在軸向方向上夾著軸承磁鐵113的軸向方向（Z軸方向）上的兩個端面。

軸承磁鐵113，例如磁化成N極以及S極在軸向方向上相對，並且周方向上的整周成爲同極。需要說明的是，軸承磁鐵113，在軸承轉子部件111以及軸承定子112的下文所述的軸承定子磁芯117所形成的磁性回路中提供未圖示的偏置磁通。

另一方面，例如在軸承轉子部件111的周方向上的4個位置間隔90°的角度配置有多個軸承定子112。這些軸承定子112中的、例如在X軸方向上相對的一對軸承定子112，通過控制器210的控制，對轉子120的X軸方向上的位置以及Φ方向上的角度進行控制，並且在Y軸方向上相對的一對軸承定子112，對轉子120的Y軸方向上的位置以及θ方向上的角度進行控制。另外，這些軸承定子112，對轉子120的Z軸方向上的高度進行控制。

需要說明的是，在定子支座144上，以與軸承定子112分別成45°的角度（即，與X軸方向以及Y軸方向分別交叉45°的角度）的方式，配置有多個（例如，這裡爲4個）能够檢測出軸承轉子部件111的徑向方向以及各旋轉方向上的位移的位移傳感器（未圖示）。

作爲這些位移傳感器，例如可列舉渦電流式的傳感器，但不限於此，能够採用各種傳感器。另外，軸承定子112的個數，不限於上述的個數，能够採用6個、8個、10個、12個、16個等各種各樣的形態。此外，位移傳感器中，雖然省略了圖示，但是還可包括與所述位移傳感器一起，例如以與軸承/從動部121在軸向方向上相對的方式例如設置在定子支座144等上、且能够檢測出軸承轉子部件111等的軸向方向以及旋轉方向上的位移的各種傳感器。需要說明的是，位移傳感器等的配置狀態和個數，不限於此，能够採用各種形態。

在本實施方式的泵100的情况下，由於在轉子120的一側（前方側）配置有葉輪190，因此在轉子120相對於Z軸傾斜的情况下，轉子120會以Z軸上的靠近葉輪190的位置爲旋轉中心進行傾斜。因此，雖然省略了圖示，但是如果事先將位移傳感器配置在例如遠離葉輪190的位置，優選地配置在軸承/從動部121的Z軸方向上的中央的位置，那麽通過該位移傳感器就能够檢測出轉子120在X軸方向上的位置以及Φ方向上的角度、在Y軸方向上的位置以及θ方向上的角度，所以對於旋轉軸的傾斜，也能够通過二軸控制充分地進行控制。

軸承定子112，具有：例如由層叠電磁鋼板等磁性材料形成的軸承定子磁芯117，和捲繞在軸承定子磁芯117上的軸承線圈118。軸承定子磁芯117的縱斷面形狀，例如是軸承轉子部件111側形成開放端的大致C字型（コ字型）。

具體地，軸承定子磁芯117，其縱斷面形狀包括：第1部分，例如在與面對軸承轉子部件111的方向（徑方向）相正交的Z軸方向上延伸，且在第1部分上捲繞軸承線圈118；一對第2部分，從該第1部分的Z軸方向上的兩端部開始朝向軸承轉子部件111側延伸，然後在Z軸方向上朝向彼此接近的方向延伸；一對第3部分，從該一對第2部分的各個頂端部開始朝向軸承轉子部件111側延伸。換言之，可以說軸承定子磁芯117的縱斷面形狀是：在從捲繞有軸承線圈118的第1部分的Z軸方向上的兩端開始、朝向軸承轉子部件111本該呈直線狀地延伸的C字形狀的開放端部分處，具有一對鑰匙型形狀部分，且具有開放端側的部分彼此接近的形狀。

如果是這樣的形狀，則如圖所示，能够使得軸承線圈118在Z軸方向上的長度，大於軸承定子磁芯117的開放端側的一對第3部分在Z軸方向上相對的面之間的距離。即，能够使得開放端的頂端之間的距離，小於軸承線圈118的捲繞部分在Z軸方向上的長度。另外，能够使得軸承定子磁芯117的開放端側的寬度，即一對第3部分的與Z軸方向上相對的面相反的那一側的面之間的距離，小於軸承定子磁芯117本來在Z軸方向上的長度，並且與軸承轉子部件111在Z軸方向上的長度大致相等。

驅動機構130，具有：安裝在轉子120的軸承/從動部121的內周側的、作爲環狀的從動部件的從動磁鐵131；例如與從動磁鐵131隔著規定的間隔地配置在該從動磁鐵131的徑向方向上的內側的、作爲驅動部的驅動磁鐵132。

另外，驅動機構130具有：馬達軸133，其頂部安裝有該驅動磁鐵132並且能够旋轉地被軸承135支承著；驅動馬達134，對該馬達軸133進行旋轉驅動。在本實施方式中，從動磁鐵131以及驅動磁鐵132，例如由徑向方向磁化成2極或4極的釹磁體構成。另外，雖然在本實施方式中驅動磁鐵132與馬達軸133示出了大致相同的直徑，但是兩者並非一定爲相同直徑。

控制器210，基於來自包含上文所述的位移傳感器的各種傳感器的檢測信號，檢測轉子120的各個方向以及各個旋轉方向上的位移，並且與之相應地對磁性軸承110的軸承定子112的軸承線圈118中流動的電流進行精細地控制。由此，能够對轉子120在X軸方向上的位置以及Φ方向上的角度、在Y軸方向上的位置以及θ方向上的角度、以及在Z軸方向上的高度實時地進行控制，對旋轉位置進行校正。

控制器210，例如包括：對磁性軸承110的軸承線圈118進行驅動的、具備MOSFET等的驅動基板211；對磁性軸承110以及驅動機構130的動作進行控制的CPU基板212；以及對來自各種傳感器的信號進行處理、並且對未圖示的磁性編碼器等進行控制的編碼器基板213。

需要說明的是，控制器210，配置在定子支座144的後方側。在控制器210的後方側的驅動馬達134的馬達軸133上，安裝有採用旋轉翼的冷卻風扇169。這些控制器210以及冷卻風扇169，配置在外殼體143的內部。

接著，對泵100的轉子120的葉輪190進行說明。

圖2是將包含葉輪190的轉子120切除一部分且示意性地示出的立體圖，圖3是示意性地示出葉輪190的俯視圖，圖4是圖3的A－A’線剖面圖，圖5是圖3的B－B’線剖面圖，圖6是示意性地示出葉輪190的背面的圖。

轉子120的葉輪190具備：葉輪基部191，多個葉片192，前護罩193。

葉輪基部191，是能够與作爲轉子本體的軸承/從動部121一體地連接的、由樹脂材料等非磁性體構成的薄型的帶凸緣圓筒狀部件。葉輪基部191，可以如圖所示，通過螺紋部191a、121a裝卸自由地安裝於軸承/從動部121，也可以通過二次成型等一體地設置於軸承/從動部121而構成。

葉輪基部191，在前護罩193的那一側具有圓環狀的葉片支承面191b。多個葉片192，從葉輪基部191的葉片支承面191b的徑方向上的內側開始到外側，沿著與如圖2、圖3以及圖6的箭頭所示的轉子120的旋轉方向相反的方向呈曲線狀地延伸，這裡例如設置有5個葉片。並且，在該多個葉片192的與葉輪基部191在Z軸方向上相反的一側的表側（前方側），設置有圓環板狀的前護罩（前方側板）193。

前護罩193，從前方側對多個葉片192的外周側的部分進行覆蓋，並且在中央具有圓形的中心孔（孔部）193a。多個葉片192的內周側的部分，從中心孔193a中露出。中心孔193a的內徑D2，大於葉輪基部191的外徑T2。這是爲了確保從泵100的吸入口151被吸入、穿過中心孔193a朝向後殼142側移動的輸送流體的流路面積。需要說明的是，爲了進一步確保該流路面積，葉輪基部191，如圖4所示，在葉片支承面191b的外周緣部具有R面（圓角面）191c。

多個葉片192，在配置於中心孔193a的內側的部位的表面，具有朝向旋轉方向進行傾斜的第1錐面部194（參照圖5）。另外，多個葉片192，在配置於前護罩193的裏側（後方側）的部位的背面，具有朝向與旋轉方向相反的那一側傾斜的第2錐面部195（參照圖5）。

換言之，從葉片192的自中心孔193a露出的部位的表側之旋轉方向的上游側的端部192a開始，朝向旋轉方向傾斜地下降的錐面，構成了第1錐面部194。並且，換言之，從葉片192的在前護罩193的裏側形成的部位的裏側之旋轉方向的下游側的端部192b開始，朝向與旋轉方向相反的方向傾斜地上升的錐面，構成了第2錐面部195。

需要說明的是，如圖4所示，在葉輪基部191形成了多個側孔（橫孔部）191d，當與軸承/從動部121進行連接時，該多個側孔（橫孔部）191d將轉子120的內側空間（軸承/從動部121的內側空間A3：參照圖4）與前殼141的收納空間（泵室A1）連通。這些側孔191d，具有圓形、橢圓形或扁平橢圓形等孔形狀，並且設置成從轉子120的旋轉軸中心開始沿著徑向方向（徑方向）呈放射狀地貫穿葉輪基部191，例如這裡設置有4個。

接著，對具有如此結構的葉輪190的泵100的作用進行說明。

在使用磁性軸承支承轉子的泵的情况下，難以對轉子進行機械的移動限制，因此會産生轉子在軸向方向上移動、傾斜等問題。如本實施方式的泵100所示，在吸入口151位於泵室A1的前方的情况下，輸送流體的吸入會導致泵室A1的吸入口151側的壓力降低。如果葉輪190是不具有前護罩193的開放型，那麽轉子120會朝向軸向方向的＋側（前方側）大幅移動，並且在徑向方向上也會産生傾斜。另外，在葉片192的兩側設置護罩的封閉類型、和在葉片192的背面側設置後護罩的半開放型的情况下，轉子120，也會朝向軸向方向的＋側移動。

在這一點，如果是本實施方式的泵100，由於葉輪190採用了在葉片192的前方設置環狀的前護罩193的半開放形式，因此在前護罩193的裏面側發生的輸送流體的流速增大所引起的壓力降低，會産生使轉子120向後殼142側移動的力。因此，這個力，與吸入口151側的壓力降低所導致的朝向前方的移動力産生平衡，能够防止轉子120朝向軸向方向移動。另外，通過前護罩193旋轉時的慣性作用，能够防止轉子120傾斜。

這裡，如果前護罩193的中心孔193a的內徑D2，小於葉輪基部191的外徑T2，那麽無法確保從泵100的吸入口151朝向後殼142側進行輸送的輸送流體的流路斷面面積，吸入口151側的壓力不會降低，轉子120朝向軸向方向上的－側（後方側）的移動量變得過大，而有轉子120與後殼142接觸的可能性。

另一方面，如果前護罩193的中心孔193a的內徑D2過度地大於葉輪基部191的外徑T2，那麽無法充分獲得在前護罩193的裏面側的减壓效果，防止轉子120向後殼142側移動以及傾斜的功能變差。

根據與這一點相關的本發明人等進行的實驗可知，前護罩193優選形成爲，中心孔193a的內徑D2是軸承/從動部121的外徑T2的110%以上且135%以下，優選爲113%以上且120%以下。

另外，在前護罩193的裏面側的减壓效果，會因前護罩193的外徑D1而變化。根據本發明人等進行的實驗得知，前護罩193的外徑D1越小，轉子120的傾斜越大。可認爲這是由於，在吐出口152附近輸送流體的流速最快，壓力最低。如果前護罩193的外徑D1相對於泵室A1不是足够大，那麽難以與吐出口152附近的壓力取得平衡。根據本發明人等進行的實驗得知，前護罩193優選形成爲其外徑（葉輪190的外徑）D1爲前殼141的收納空間（泵室A1）的內徑T1的85%以上且小於100%，優選爲90%以上且94%以下。

需要說明的是，通過調節形成於葉片192的第1錐面部194和/或第2錐面部195的角度，能够調節轉子120的朝向軸向方向的移動。即，當第1錐面部194和/或第2錐面部195，如圖5所示，相對於旋轉方向分別以傾斜角度η1、η2進行傾斜時，會對葉輪190産生朝向後殼142側的推進力，因此轉子120朝向軸向方向上的－側進行移動。根據本發明人等進行的實驗，第1錐面部194，例如優選形成爲相對於前護罩193的表面（水平面），傾斜角度η1在15°～30°的範圍內。另外，第2錐面部195，例如優選形成爲相對於前護罩193的裏側面（水平面），傾斜角度η2在15°～30°的範圍內。其中，在不需要轉子120在軸向方向上的微調節的情况下，也可以不設置第1錐面部194和/或第2錐面部195。

另外，如果設置有將位於葉輪190的裏面側的葉輪基部191的側面方向貫穿的側孔191d，則具有抑制葉輪190朝向前殼141側（軸向方向＋側）移動的效果。即，通過葉輪190所形成的輸送流體的流動，在從吐出口152被吐出的同時，還如圖7中的箭頭所示，在後殼142與軸承/從動部121之間的間隙（包括圓筒狀空間（收納空間））中也産生流動。

從泵室A1環繞到後殼142側的輸送流體的流動爲，從圓筒狀空間A2的軸承/從動部121的外周側經過並環繞著流入，穿過軸承/從動部121的內側空間A3並從設置於葉輪190的背面側的側孔191d快速地流出，由此産生了降低葉輪190的背面側（後方側）的轉子120的壓力的效果。在該背面側，將其受壓面積與後殼142底面（圓筒狀空間A2的底面）附近的內壓相乘所得到的數值的力，成爲使葉輪190朝向前殼141側（軸向方向＋側）移動的力。因此，通過使用側孔191d降低葉輪190的背面側的壓力，能够抑制朝向軸向方向的＋側的移動量。

以上，雖然說明了本發明的實施方式，但是該實施方式，僅僅作爲示例被提出，不意在限定本發明的範圍。該新穎的實施方式，能够以其他各種各樣的方式進行實施，在不脫離發明的要旨的範圍內，能够進行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變形，也包含在發明的範圍、要旨內，並且包含與發明請求的範圍中記載的發明等同的範圍內。

例如，雖然在所述的實施方式中，葉輪190的側孔191d設爲圓形、橢圓形或扁平橢圓形的形狀且爲4個，並且葉片192爲5個，但是它們的個數、形狀、配置狀態等，能够基於輸送流體的種類和泵100的設計性能等採用各種形態，因此不限於上文所述的個數、形狀、配置狀態。另外，雖然在所述實施方式中，以使用磁性軸承進行支承的轉子120的葉輪190爲例進行了說明，但是也能够適用於使用機械軸承進行支承的轉子。在這種情况下，也具有不會産生軸向方向上以及傾斜等不需要的負荷的效果。

100:泵 110:磁性軸承 111:軸承轉子部件 112:軸承定子 113:軸承磁鐵 114:磁軛 115:磁軛 117:軸承定子磁芯 118:軸承線圈 120:轉子 121:軸承/從動部 121a:螺紋部 130:驅動機構 131:從動磁鐵 132:驅動磁鐵 133:馬達軸 134:驅動馬達 134a:馬達外殼體 135:軸承 141:前殼 142:後殼 143:外殼體 144:定子支座 151:吸入口 152:吐出口 153:泵支座 154:後蓋 169:冷卻風扇 190:葉輪 191:葉輪基部 191a:螺紋部 191b:葉片支承面 191c:R面 191d:側孔 192:葉片 192a:端部 192b:端部 193:前護罩 193a:中心孔 194:第1錐面部 195:第2錐面部 210:控制器 211:驅動基板 212:CPU基板 213:編碼器基板 A:密閉空間 A1:泵室 A2:圓筒狀空間 A3:內側空間 D1:外徑 D2:內徑 T1:內徑 T2:外徑 X:軸 Y:軸 Z:軸 η1,η2:傾斜角度 θ:方向 Φ:方向

圖1是本發明的一實施方式的具備葉輪的泵的整體結構切除一部分且示意性地示出的縱剖面圖。圖2是將包含該葉輪的轉子切除一部分且示意性地示出的立體圖。圖3是示意性地示出該葉輪的俯視圖。圖4是圖3的A－A’線剖面圖。圖5是圖3的B－B’線剖面圖。圖6是示意性地示出該葉輪的背面的圖。圖7是圖1的部分放大縱剖面圖。

100:泵

110:磁性軸承

111:軸承轉子部件

112:軸承定子

113:軸承磁鐵

114:磁軛

115:磁軛

117:軸承定子磁芯

118:軸承線圈

120:轉子

121:軸承/從動部

130:驅動機構

131:從動磁鐵

132:驅動磁鐵

133:馬達軸

134:驅動馬達

134a:馬達外殼體

135:軸承

141:前殼

142:後殼

143:外殼體

144:定子支座

151:吸入口

152:吐出口

153:泵支座

154:後蓋

169:冷卻風扇

190:葉輪

210:控制器

211:驅動基板

212:CPU基板

213:編碼器基板

A:密閉空間

A1:泵室

A2:圓筒狀空間

X:軸

Y:軸

Z:軸

θ:方向

Φ:方向

Claims

一種葉輪，其設置在圓筒狀的轉子本體的軸方向上的一端側，並且與所述轉子本體一起構成轉子，其特徵在於，具備：葉輪基部，設置在所述轉子本體的軸方向上的一端側並且具有葉片支承面；多個葉片，以從所述葉片支承面的徑方向上的內側開始到外側沿著與所述轉子的旋轉方向相反的方向呈曲線狀地延伸的方式，設置在所述葉輪基部的所述葉片支承面上；圓環板狀的前護罩，設置在所述多個葉片的與所述葉輪基部在所述軸方向上相反的那一側，所述圓環板狀的前護罩對所述多個葉片的外周側的部分進行覆蓋並且中央形成有孔部，所述多個葉片的內周側的部分露出於所述孔部，其中所述前護罩的所述孔部的內徑大於所述葉輪基部的外徑。
如請求項1所述的葉輪，其中，所述前護罩的孔部的內徑，是所述葉輪基部的外徑的110%～135%。
如請求項1或2所述的葉輪，其中，所述葉輪基部，在所述葉片支承面側的外周緣部具有圓角面。
如請求項1或2所述的葉輪，其中，所述多個葉片，在配置於所述前護罩的所述孔部的內側的部分的、與所述葉片支承面相反的那一側的面上，具有朝向所述旋轉方向進行傾斜的第1錐面部。
如請求項4所述的葉輪，其中，所述多個葉片，在所述葉片支承面那一側的面上，具有朝向與所述旋轉方向相反的一側進行傾斜的第2錐面部。
如請求項1或2所述的葉輪，其中，所述葉輪基部，形成爲圓筒狀，並且具有將內周部與外周部連通的多個橫孔部。
一種泵，具備：轉子，包括：圓筒狀轉子本體，以及設置在該轉子本體的軸方向上的一端側的葉輪；磁性軸承，通過磁性力支承所述轉子；驅動機構，對所述轉子進行旋轉驅動；以及包括所述葉輪的泵機構，其中，所述泵機構具備殼體，該殼體具有形成對所述轉子本體進行收納的收納空間的後殼，以及形成與對所述葉輪進行收納的收納空間的前殼，所述葉輪，具備：葉輪基部，設置在所述轉子本體的軸方向上的一端側並且具有葉片支承面；多個葉片，以從所述葉片支承面的徑方向上的內側開始到外側沿著與所述轉子的旋轉方向相反的方向呈曲線狀地延伸的方式，設置在所述葉輪基部的所述葉片支承面上；圓環板狀的前護罩，設置在所述多個葉片的與所述葉輪基部在所述軸方向上相反的那一側，所述圓環板狀的前護罩對所述多個葉片的外周側的部分進行覆蓋並且中央形成有孔部，所述多個葉片的內周側的部分露出於所述孔部，其中所述前護罩的所述孔部的內徑大於所述葉輪基部的外徑。
如請求項7所述的泵，其中，所述前護罩的孔部的內徑，是所述葉輪基部的外徑的110%～135%。
如請求項7或8所述的泵，其中，所述葉輪基部，在所述葉片支承面側的外周緣部具有圓角面。
如請求項7或8所述的泵，其中，所述多個葉片，在配置於所述前護罩的所述孔部的內側的部分的、與所述葉片支承面相反的那一側的面上，具有朝向所述旋轉方向進行傾斜的第1錐面部。
如請求項10所述的泵，其中，所述多個葉片，在所述葉片支承面那一側的面上，具有朝向與所述旋轉方向相反的一側進行傾斜的第2錐面部。
如請求項7或8所述的泵，其中，所述葉輪基部，形成爲圓筒狀，並且具有將內周部與外周部連通的多個橫孔部。