JP2000240587A - 密閉型流体装置 - Google Patents
密閉型流体装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/047—Details of housings; Mounting of active magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
- F16C2360/45—Turbo-molecular pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 作動流体の密閉室外への漏洩を防止して、作
動流体が腐食性ガスである場合でも、磁気軸受や駆動モ
ータの腐食を効果的に防止すると共に、磁気軸受や駆動
モータから密閉室内の作動流体への不純物の混入を確実
に防止すること。 【解決手段】 密閉室１０内に、作動ガスを導入して送
出するための羽根車１１を回転自在に配設し、この密閉
室１０から突出した回転軸１２を磁気軸受１４，１７に
より非接触で回転自在に支持すると共に、この回転軸１
２を駆動モータ１６により非接触で回転駆動するように
し、密閉室１０から突出した回転軸１２を、非磁性体か
らなる密閉シールド薄壁２０により取り囲んでいる。
動流体が腐食性ガスである場合でも、磁気軸受や駆動モ
ータの腐食を効果的に防止すると共に、磁気軸受や駆動
モータから密閉室内の作動流体への不純物の混入を確実
に防止すること。 【解決手段】 密閉室１０内に、作動ガスを導入して送
出するための羽根車１１を回転自在に配設し、この密閉
室１０から突出した回転軸１２を磁気軸受１４，１７に
より非接触で回転自在に支持すると共に、この回転軸１
２を駆動モータ１６により非接触で回転駆動するように
し、密閉室１０から突出した回転軸１２を、非磁性体か
らなる密閉シールド薄壁２０により取り囲んでいる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉室内に配設し
た羽根車を回転駆動するための回転軸を磁気軸受により
非接触に支持した密閉型流体装置に関し、詳しくは、作
動流体の密閉室外への漏洩を防止して、作動流体が腐食
性ガスである場合でも、駆動モータ等の腐食を効果的に
防止することができると共に、駆動モータ等から密閉室
内の作動流体への不純物の混入を確実に防止することが
できる密閉型流体装置に関する。
た羽根車を回転駆動するための回転軸を磁気軸受により
非接触に支持した密閉型流体装置に関し、詳しくは、作
動流体の密閉室外への漏洩を防止して、作動流体が腐食
性ガスである場合でも、駆動モータ等の腐食を効果的に
防止することができると共に、駆動モータ等から密閉室
内の作動流体への不純物の混入を確実に防止することが
できる密閉型流体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポンプ、コンプレッサー、またはブロア
ーにおいては、密閉室内の羽根車を駆動モータにより回
転駆動して、密閉室内の作動ガスを送風している。
ーにおいては、密閉室内の羽根車を駆動モータにより回
転駆動して、密閉室内の作動ガスを送風している。
【０００３】例えば、実開平４−１２１４９４号公報で
は、図１１に示すように、密閉室１内に、羽根車２が回
転軸３により回転自在に支持してあり、モータ室４内に
は、回転軸３を回転駆動するための駆動モータ５が設け
てあり、この密閉室１と、モータ室４とは、外部から密
閉した空間を形成するように一体的に構成してある。こ
れら密閉室１およびモータ室４内において、回転軸３
は、３個の磁気軸受６の磁気力により非接触で回転自在
に支持してある。
は、図１１に示すように、密閉室１内に、羽根車２が回
転軸３により回転自在に支持してあり、モータ室４内に
は、回転軸３を回転駆動するための駆動モータ５が設け
てあり、この密閉室１と、モータ室４とは、外部から密
閉した空間を形成するように一体的に構成してある。こ
れら密閉室１およびモータ室４内において、回転軸３
は、３個の磁気軸受６の磁気力により非接触で回転自在
に支持してある。
【０００４】このように、密閉室１とモータ室４とが外
部から密閉した空間を形成すると共に、回転軸３が磁気
軸受６により非接触で回転自在に支持してあることか
ら、密閉室１内に導入した作動ガスが密閉室１やモータ
室４から外部に漏洩することを効果的に防止することが
できると共に、潤滑油を使用する軸受を用いた場合のよ
うに、作動ガスが潤滑油により汚染するといったことが
ない。
部から密閉した空間を形成すると共に、回転軸３が磁気
軸受６により非接触で回転自在に支持してあることか
ら、密閉室１内に導入した作動ガスが密閉室１やモータ
室４から外部に漏洩することを効果的に防止することが
できると共に、潤滑油を使用する軸受を用いた場合のよ
うに、作動ガスが潤滑油により汚染するといったことが
ない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実
開平４−１２１４９４号公報（図１１）に開示したポン
プ等においては、作動ガスが腐食性ガスである場合、密
閉室１とモータ室４とが閉じた空間を形成しているた
め、密閉室１内の腐食性ガスがモータ室４内に流れて駆
動モータ５のモールド樹脂材質に触れ、このモールド樹
脂材質が腐食性ガスにより腐食して劣化することがあ
り、長期にわたる連続運転が困難であるといったことが
ある。
開平４−１２１４９４号公報（図１１）に開示したポン
プ等においては、作動ガスが腐食性ガスである場合、密
閉室１とモータ室４とが閉じた空間を形成しているた
め、密閉室１内の腐食性ガスがモータ室４内に流れて駆
動モータ５のモールド樹脂材質に触れ、このモールド樹
脂材質が腐食性ガスにより腐食して劣化することがあ
り、長期にわたる連続運転が困難であるといったことが
ある。
【０００６】また、例えばターボ分子ポンプのように、
密閉室１内に導入した作動ガスへの不純物の混入を極力
避けなければならない場合がある。しかし、上記実開平
４−１２１４９４号公報（図１１）に開示したポンプ等
においては、密閉室１とモータ室４とが閉じた空間を形
成しているため、駆動モータ５や磁気軸受６のモールド
樹脂材質から不純物が密閉室１内に浸入して、密閉室１
内の作動ガスに混入する虞れがあり、この不純物の混入
を確実に防止することが困難であるといったことがあ
る。
密閉室１内に導入した作動ガスへの不純物の混入を極力
避けなければならない場合がある。しかし、上記実開平
４−１２１４９４号公報（図１１）に開示したポンプ等
においては、密閉室１とモータ室４とが閉じた空間を形
成しているため、駆動モータ５や磁気軸受６のモールド
樹脂材質から不純物が密閉室１内に浸入して、密閉室１
内の作動ガスに混入する虞れがあり、この不純物の混入
を確実に防止することが困難であるといったことがあ
る。
【０００７】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたものであって、作動流体の密閉室外への漏洩を防
止して、作動流体が腐食性ガスである場合でも、駆動モ
ータ等の構成部品の腐食を効果的に防止することができ
ると共に、駆動モータ等の構成部品から密閉室内の作動
流体への不純物の混入を確実に防止することができる密
閉型流体装置を提供することにある。
されたものであって、作動流体の密閉室外への漏洩を防
止して、作動流体が腐食性ガスである場合でも、駆動モ
ータ等の構成部品の腐食を効果的に防止することができ
ると共に、駆動モータ等の構成部品から密閉室内の作動
流体への不純物の混入を確実に防止することができる密
閉型流体装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る密閉型流体装置は、密閉室内に、作動
流体を導入して送出するための羽根車を回転自在に配設
し、この密閉室から突出した回転軸を磁気軸受により非
接触で回転自在に支持すると共に、この回転軸を駆動モ
ータにより非接触で回転駆動するようにした密閉型流体
装置において、前記密閉室から突出した回転軸を、非磁
性体からなる密閉シールド薄壁により取り囲んだことを
特徴とする。
め、本発明に係る密閉型流体装置は、密閉室内に、作動
流体を導入して送出するための羽根車を回転自在に配設
し、この密閉室から突出した回転軸を磁気軸受により非
接触で回転自在に支持すると共に、この回転軸を駆動モ
ータにより非接触で回転駆動するようにした密閉型流体
装置において、前記密閉室から突出した回転軸を、非磁
性体からなる密閉シールド薄壁により取り囲んだことを
特徴とする。
【０００９】このように、本発明によれば、密閉室から
突出した回転軸を、非磁性体からなる密閉シールド薄壁
により取り囲んでいる。即ち、この密閉シールド薄壁
は、密閉室と協働して、羽根車と回転軸を内部に有する
閉じた空間を形成し、この閉じた空間の外側に磁気軸受
と駆動モータを配置している。そのため、羽根車により
密閉室内に導入した作動流体は、この閉じた空間内に封
入することができ、この閉じた空間から外部に漏洩する
ことがないと共に、不純物等が外部から閉じた空間内に
浸入することがない。
突出した回転軸を、非磁性体からなる密閉シールド薄壁
により取り囲んでいる。即ち、この密閉シールド薄壁
は、密閉室と協働して、羽根車と回転軸を内部に有する
閉じた空間を形成し、この閉じた空間の外側に磁気軸受
と駆動モータを配置している。そのため、羽根車により
密閉室内に導入した作動流体は、この閉じた空間内に封
入することができ、この閉じた空間から外部に漏洩する
ことがないと共に、不純物等が外部から閉じた空間内に
浸入することがない。
【００１０】したがって、作動流体が腐食性ガスである
場合でも、磁気軸受や駆動モータの腐食を効果的に防止
することができ、磁気軸受や駆動モータからの作動流体
への不純物の混入を確実に防止することができる。
場合でも、磁気軸受や駆動モータの腐食を効果的に防止
することができ、磁気軸受や駆動モータからの作動流体
への不純物の混入を確実に防止することができる。
【００１１】一方、磁気軸受や駆動モータは、この密閉
シールド薄壁の外側に配置してあるが、回転軸を磁気力
により非接触で支持または回転駆動する構成であり、し
かも、密閉シールド薄壁は、非磁性体から形成してある
ため、磁気軸受や駆動モータは、この密閉シールド薄壁
から磁気的な影響を受けることなく、回転軸を磁気力に
より非接触で良好に支持または回転駆動することができ
る。
シールド薄壁の外側に配置してあるが、回転軸を磁気力
により非接触で支持または回転駆動する構成であり、し
かも、密閉シールド薄壁は、非磁性体から形成してある
ため、磁気軸受や駆動モータは、この密閉シールド薄壁
から磁気的な影響を受けることなく、回転軸を磁気力に
より非接触で良好に支持または回転駆動することができ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
密閉型流体装置を図面を参照しつつ説明する。
密閉型流体装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】図１は、本発明の第１実施の形態に係る密
閉型流体装置の断面図であり、図２は、図１に示した密
閉シールド薄壁の取付部の拡大断面図であり、図３は、
図１に示したスラスト磁気軸受の拡大断面図である。
閉型流体装置の断面図であり、図２は、図１に示した密
閉シールド薄壁の取付部の拡大断面図であり、図３は、
図１に示したスラスト磁気軸受の拡大断面図である。
【００１４】図１に示すように、ポンプ、コンプレッサ
ー、またはブロアーなどの流体装置では、密閉室１０内
に、作動ガスを導入口（図示略）から導入して送出口
（図示略）から送出するための複数段の羽根車１１が回
転自在に配設してあり、この羽根車１１のための回転軸
１２が密閉室１０の壁内の一対のタッチダウン軸受１
３，１３により回転自在に支持してある。なお、このタ
ッチダウン軸受１３は、その半径方向には、後述するラ
ジアル磁気軸受１４の半径隙間より小さいタッチダウン
隙間を有すると共に、後述するスラスト磁気軸受１７の
半径隙間より小さいタッチダウン隙間を有している。
ー、またはブロアーなどの流体装置では、密閉室１０内
に、作動ガスを導入口（図示略）から導入して送出口
（図示略）から送出するための複数段の羽根車１１が回
転自在に配設してあり、この羽根車１１のための回転軸
１２が密閉室１０の壁内の一対のタッチダウン軸受１
３，１３により回転自在に支持してある。なお、このタ
ッチダウン軸受１３は、その半径方向には、後述するラ
ジアル磁気軸受１４の半径隙間より小さいタッチダウン
隙間を有すると共に、後述するスラスト磁気軸受１７の
半径隙間より小さいタッチダウン隙間を有している。
【００１５】この密閉室１０から突出した回転軸１２
は、その両側で、一対のラジアル磁気軸受１４，１４に
より非接触で回転自在に支持してあり、各ラジアル磁気
軸受１４は、コイル１４ａを有するステータ部１４ｂ
と、回転軸１２側のロータ部１４ｃとから構成してあ
る。
は、その両側で、一対のラジアル磁気軸受１４，１４に
より非接触で回転自在に支持してあり、各ラジアル磁気
軸受１４は、コイル１４ａを有するステータ部１４ｂ
と、回転軸１２側のロータ部１４ｃとから構成してあ
る。
【００１６】このラジアル磁気軸受１４は、回転軸１２
との径方向のギャップを検出するためのセンサーコイル
１５を有し、これにより、径方向のギャップの変化に基
づいて変化するセンサーコイル１５のインダクタンスを
コントローラ（図示略）が検出して、このインダクタン
スの変化に対応してステータ部１４ｂのコイル１４ａに
流す電流を増減するフィードバック制御を行って、径方
向のギャップをコンスタントに維持するようになってい
る。
との径方向のギャップを検出するためのセンサーコイル
１５を有し、これにより、径方向のギャップの変化に基
づいて変化するセンサーコイル１５のインダクタンスを
コントローラ（図示略）が検出して、このインダクタン
スの変化に対応してステータ部１４ｂのコイル１４ａに
流す電流を増減するフィードバック制御を行って、径方
向のギャップをコンスタントに維持するようになってい
る。
【００１７】また、回転軸１２は、駆動モータ１６によ
り回転駆動するようになっており、この駆動モータ１６
は、コイル１６ａを有するステータ部１６ｂと、回転軸
１２側のロータ部１６ｃとから構成してある。
り回転駆動するようになっており、この駆動モータ１６
は、コイル１６ａを有するステータ部１６ｂと、回転軸
１２側のロータ部１６ｃとから構成してある。
【００１８】回転軸１２の両端は、一対のスラスト磁気
軸受１７，１７により非接触で回転自在に支持してあ
り、各スラスト磁気軸受１７は、図３に示すように、コ
イル１７ａを有するステータ部１７ｂと、回転軸１２端
面のロータ部１７ｃとから構成してある。このロータ部
１７ｃは、環状空間１７ｄを有し、この環状空間１７ｄ
の周囲に強磁性体製スラスト磁極を形成しており、この
スラスト磁極は、回転軸１２自体に加工したものでもよ
く、別体として埋設したものであってもよい。このよう
なスラスト磁気軸受１７は、図３に矢印で示すように、
閉じた磁気回路を構成して、回転軸１２の端面を非接触
で支持している。
軸受１７，１７により非接触で回転自在に支持してあ
り、各スラスト磁気軸受１７は、図３に示すように、コ
イル１７ａを有するステータ部１７ｂと、回転軸１２端
面のロータ部１７ｃとから構成してある。このロータ部
１７ｃは、環状空間１７ｄを有し、この環状空間１７ｄ
の周囲に強磁性体製スラスト磁極を形成しており、この
スラスト磁極は、回転軸１２自体に加工したものでもよ
く、別体として埋設したものであってもよい。このよう
なスラスト磁気軸受１７は、図３に矢印で示すように、
閉じた磁気回路を構成して、回転軸１２の端面を非接触
で支持している。
【００１９】また、コイル１７ａの外径側には、回転軸
１２の端面とステータ部１７ｂとの軸方向のギャップ
（ｄ）を検知するためのセンサーコイル１８が設けてあ
り、これにより、軸方向のギャップ（ｄ）の変化に基づ
いて変化するセンサーコイル１８のインダクタンスをコ
ントローラ（図示略）が検出して、このインダクタンス
の変化に対応してステータ部１７ｂのコイル１７ａに流
す電流を増減するフィードバック制御を行って、軸方向
のギャップ（ｄ）をコンスタントに維持するようになっ
ている。
１２の端面とステータ部１７ｂとの軸方向のギャップ
（ｄ）を検知するためのセンサーコイル１８が設けてあ
り、これにより、軸方向のギャップ（ｄ）の変化に基づ
いて変化するセンサーコイル１８のインダクタンスをコ
ントローラ（図示略）が検出して、このインダクタンス
の変化に対応してステータ部１７ｂのコイル１７ａに流
す電流を増減するフィードバック制御を行って、軸方向
のギャップ（ｄ）をコンスタントに維持するようになっ
ている。
【００２０】さらに、本実施の形態では、図１に示すよ
うに、密閉室１０から突出した回転軸１２を、密閉シー
ルド薄壁２０により取り囲んであると共に、ラジアル磁
気軸受１４、駆動モータ１６、およびスラスト磁気軸受
１７は、この密閉磁気シールド薄壁２０の外側に配置し
てある。
うに、密閉室１０から突出した回転軸１２を、密閉シー
ルド薄壁２０により取り囲んであると共に、ラジアル磁
気軸受１４、駆動モータ１６、およびスラスト磁気軸受
１７は、この密閉磁気シールド薄壁２０の外側に配置し
てある。
【００２１】この密閉シールド薄壁２０の基端部２０ａ
は、図２に示すように、Ｏリング２１を介してネジ２２
により密閉室１０の立壁１０ａに密閉して取り付けてあ
る。または、この密閉シールド薄壁は、図３に示すよう
に立壁１０ａに溶接によって取付けられている。また、
この密閉シールド薄壁２０は、ステンレス材や真鍮材な
どの非磁性体から形成してある。
は、図２に示すように、Ｏリング２１を介してネジ２２
により密閉室１０の立壁１０ａに密閉して取り付けてあ
る。または、この密閉シールド薄壁は、図３に示すよう
に立壁１０ａに溶接によって取付けられている。また、
この密閉シールド薄壁２０は、ステンレス材や真鍮材な
どの非磁性体から形成してある。
【００２２】このように、密閉シールド薄壁２０は、密
閉室１０と協働して、羽根車１１と回転軸１２を内部に
有する閉じた空間を形成し、この閉じた空間の外側に磁
気軸受１４，１７および駆動モータ１６を配置してい
る。そのため、羽根車１１により密閉室１０内に導入し
た作動ガスは、この閉じた空間内に封入することがで
き、この閉じた空間から外部に漏洩することがないと共
に、不純物等が外部から閉じた空間内に浸入することが
ない。したがって、作動ガスが腐食性ガスである場合で
も、磁気軸受１４，１７や駆動モータ１６のモールド樹
脂材質の腐食を効果的に防止することができ、磁気軸受
１４，１７や駆動モータ１６からの作動ガスへの不純物
の混入を確実に防止することができる。
閉室１０と協働して、羽根車１１と回転軸１２を内部に
有する閉じた空間を形成し、この閉じた空間の外側に磁
気軸受１４，１７および駆動モータ１６を配置してい
る。そのため、羽根車１１により密閉室１０内に導入し
た作動ガスは、この閉じた空間内に封入することがで
き、この閉じた空間から外部に漏洩することがないと共
に、不純物等が外部から閉じた空間内に浸入することが
ない。したがって、作動ガスが腐食性ガスである場合で
も、磁気軸受１４，１７や駆動モータ１６のモールド樹
脂材質の腐食を効果的に防止することができ、磁気軸受
１４，１７や駆動モータ１６からの作動ガスへの不純物
の混入を確実に防止することができる。
【００２３】この際、ラジアル磁気軸受１４、駆動モー
タ１６、およびスラスト磁気軸受１７は、上記のよう
に、この密閉シールド薄壁２０の外側に配置してある
が、回転軸１２を磁気力により非接触で支持または回転
駆動する構成であり、しかも、密閉シールド薄壁２０
は、上記のように、ステンレス材等の非磁性体から形成
してあるため、磁気軸受１４，１７や駆動モータ１６
は、この密閉シールド薄壁２０から磁気的な影響を受け
ることなく、回転軸１２を磁気力により非接触で回転自
在に良好に支持できると共に、回転軸１２を磁気力によ
り非接触で良好に回転駆動することができる。
タ１６、およびスラスト磁気軸受１７は、上記のよう
に、この密閉シールド薄壁２０の外側に配置してある
が、回転軸１２を磁気力により非接触で支持または回転
駆動する構成であり、しかも、密閉シールド薄壁２０
は、上記のように、ステンレス材等の非磁性体から形成
してあるため、磁気軸受１４，１７や駆動モータ１６
は、この密閉シールド薄壁２０から磁気的な影響を受け
ることなく、回転軸１２を磁気力により非接触で回転自
在に良好に支持できると共に、回転軸１２を磁気力によ
り非接触で良好に回転駆動することができる。
【００２４】次に、図５は、本発明の第２実施の形態に
係る密閉型流体装置の断面図であり、図６は、図５に示
した磁気カップリングの拡大断面図である。
係る密閉型流体装置の断面図であり、図６は、図５に示
した磁気カップリングの拡大断面図である。
【００２５】本第２実施の形態では、図５に示すよう
に、密閉室１０から突出した回転軸１２は、その両側
で、一対のラジアル磁気軸受１４，１４により非接触で
回転自在に支持してあり、回転軸１２の左端は、一つの
スラスト磁気軸受１７により非接触で回転自在に支持し
てあるが、回転軸１２の右端は、磁気カップリング３０
を介して駆動モータ１６に接続してある。
に、密閉室１０から突出した回転軸１２は、その両側
で、一対のラジアル磁気軸受１４，１４により非接触で
回転自在に支持してあり、回転軸１２の左端は、一つの
スラスト磁気軸受１７により非接触で回転自在に支持し
てあるが、回転軸１２の右端は、磁気カップリング３０
を介して駆動モータ１６に接続してある。
【００２６】この磁気カップリング３０では、図６に示
すように、駆動モータ１６の駆動軸１６ｄに、カップリ
ングハウジング３１が接続してあり、このハウジング３
１の径方向内側には、バックヨーク３２が配設してあ
り、このバックヨーク３２の内径側には、一対の永久磁
石３３，３３が取り付けてある。一方、回転軸１２側に
も、バックヨーク３４が配設してあり、このバックヨー
ク３４の外径側に、一対の永久磁石３５，３５が取り付
けてある。これにより、永久磁石３３→永久磁石３５→
バックヨーク３４→永久磁石３５→永久磁石３３→バッ
クヨーク３２→永久磁石３３の順に磁束が通る磁気回路
が構成され、磁気カップリング３０は、駆動モータ１６
の駆動軸１６ｄの回転力を磁気力により回転軸１２に伝
達して、回転軸１２を非接触で回転駆動する働きをす
る。
すように、駆動モータ１６の駆動軸１６ｄに、カップリ
ングハウジング３１が接続してあり、このハウジング３
１の径方向内側には、バックヨーク３２が配設してあ
り、このバックヨーク３２の内径側には、一対の永久磁
石３３，３３が取り付けてある。一方、回転軸１２側に
も、バックヨーク３４が配設してあり、このバックヨー
ク３４の外径側に、一対の永久磁石３５，３５が取り付
けてある。これにより、永久磁石３３→永久磁石３５→
バックヨーク３４→永久磁石３５→永久磁石３３→バッ
クヨーク３２→永久磁石３３の順に磁束が通る磁気回路
が構成され、磁気カップリング３０は、駆動モータ１６
の駆動軸１６ｄの回転力を磁気力により回転軸１２に伝
達して、回転軸１２を非接触で回転駆動する働きをす
る。
【００２７】さらに、ハウジング３１の軸方向内側に
は、永久磁石３６が設けてあり、回転軸側には、この永
久磁石３６に対向して、永久磁石３７が取り付けてあ
る。これにより、磁気カップリング３０は、スラスト磁
気軸受としての働きをも行う。
は、永久磁石３６が設けてあり、回転軸側には、この永
久磁石３６に対向して、永久磁石３７が取り付けてあ
る。これにより、磁気カップリング３０は、スラスト磁
気軸受としての働きをも行う。
【００２８】次に、図７は、本発明の第３実施の形態に
係る密閉型流体装置の断面図である。
係る密閉型流体装置の断面図である。
【００２９】本第３実施の形態が第２実施の形態と異な
る点は、磁気カップリング３０に代えて、ラジアル型磁
気カップリング４０を用いている点である。
る点は、磁気カップリング３０に代えて、ラジアル型磁
気カップリング４０を用いている点である。
【００３０】このラジアル型磁気カップリング４０は、
軸方向の永久磁石３６，３７を有しない点を除いて、図
６に示した磁気カップリング３０と同様に構成してあ
る。即ち、このラジアル型磁気カップリング４０は、図
６に示した磁気カップリング３０の径方向の永久磁石３
３，３５およびバックヨーク３２，３４を備えており、
駆動モータ１６の駆動軸１６ｄの回転力を磁気力により
回転軸１２に伝達して、回転軸１２を非接触で回転駆動
する働きをする。なお、軸方向の永久磁石３６，３７を
有しないが、このラジアル型磁気カップリング４０は、
軸方向復元力を発揮してスラスト軸受としての働きをも
行う。
軸方向の永久磁石３６，３７を有しない点を除いて、図
６に示した磁気カップリング３０と同様に構成してあ
る。即ち、このラジアル型磁気カップリング４０は、図
６に示した磁気カップリング３０の径方向の永久磁石３
３，３５およびバックヨーク３２，３４を備えており、
駆動モータ１６の駆動軸１６ｄの回転力を磁気力により
回転軸１２に伝達して、回転軸１２を非接触で回転駆動
する働きをする。なお、軸方向の永久磁石３６，３７を
有しないが、このラジアル型磁気カップリング４０は、
軸方向復元力を発揮してスラスト軸受としての働きをも
行う。
【００３１】次に、図８は、本発明の第４実施の形態に
係る密閉型流体装置の断面図であり、図９（ａ）は、図
８に示したアキシアル型磁気カップリングの拡大断面図
であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のｂ−ｂ線に沿った
矢視図である。
係る密閉型流体装置の断面図であり、図９（ａ）は、図
８に示したアキシアル型磁気カップリングの拡大断面図
であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のｂ−ｂ線に沿った
矢視図である。
【００３２】本第４実施の形態が第２および第３実施の
形態と異なる点は、磁気カップリング３０およびラジア
ル型磁気カップリング４０に代えて、アキシアル型磁気
カップリング５０を用いている点である。
形態と異なる点は、磁気カップリング３０およびラジア
ル型磁気カップリング４０に代えて、アキシアル型磁気
カップリング５０を用いている点である。
【００３３】このアキシアル型磁気カップリング５０
は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、駆動モータの駆動
軸１６ｄに、カップリングハウジング５１が接続してあ
り、このハウジング５１の端面には、一対の永久磁石５
２が配設してあり、複数対の永久磁石５２が周方向に等
間隔で設けてあり、各一対の永久磁石５２の背面には、
バックヨーク５３が設けてある。一方、回転軸１２の端
面にも、一対の永久磁石５４が配設してあり、図９
（ｂ）に示すように、複数対の永久磁石５４が周方向に
等間隔で配設してあり、各一対の永久磁石５４の背面に
は、バックヨーク５５が設けてある。これにより、一方
の永久磁石５２→バックヨーク５３→他方の永久磁石５
２→一方の永久磁石５４→バックヨーク５５→他方の永
久磁石５４→一方の永久磁石５２の順に磁束が通る磁気
回路が構成され、アキシアル型磁気カップリング５０
は、駆動モータ１６の駆動軸１６ｄの回転力を磁気力に
より回転軸１２に伝達して、回転軸１２を非接触で回転
駆動する働きをする。
は、図９（ａ）（ｂ）に示すように、駆動モータの駆動
軸１６ｄに、カップリングハウジング５１が接続してあ
り、このハウジング５１の端面には、一対の永久磁石５
２が配設してあり、複数対の永久磁石５２が周方向に等
間隔で設けてあり、各一対の永久磁石５２の背面には、
バックヨーク５３が設けてある。一方、回転軸１２の端
面にも、一対の永久磁石５４が配設してあり、図９
（ｂ）に示すように、複数対の永久磁石５４が周方向に
等間隔で配設してあり、各一対の永久磁石５４の背面に
は、バックヨーク５５が設けてある。これにより、一方
の永久磁石５２→バックヨーク５３→他方の永久磁石５
２→一方の永久磁石５４→バックヨーク５５→他方の永
久磁石５４→一方の永久磁石５２の順に磁束が通る磁気
回路が構成され、アキシアル型磁気カップリング５０
は、駆動モータ１６の駆動軸１６ｄの回転力を磁気力に
より回転軸１２に伝達して、回転軸１２を非接触で回転
駆動する働きをする。
【００３４】なお、アキシアル型磁気カップリング５０
は、回転軸１２の端面に磁気吸引力を作用させて回転軸
１２を回転する構成であるため、回転軸１２を吸引力に
よりカップリング５０側に引き寄せるといったことが起
こり得るが、回転軸１２の他端側に、スラスト磁気軸受
１７を設けて、両者の吸引力をバランスすることによ
り、回転軸１２の引き寄せを防止している。
は、回転軸１２の端面に磁気吸引力を作用させて回転軸
１２を回転する構成であるため、回転軸１２を吸引力に
よりカップリング５０側に引き寄せるといったことが起
こり得るが、回転軸１２の他端側に、スラスト磁気軸受
１７を設けて、両者の吸引力をバランスすることによ
り、回転軸１２の引き寄せを防止している。
【００３５】次に、図１０は、本発明の第５実施の形態
に係る密閉型流体装置の断面図である。
に係る密閉型流体装置の断面図である。
【００３６】本第５実施の形態が第１ないし第４実施の
形態と異なる点は、ラジアル磁気軸受１４および駆動モ
ータ１６に代えて、ラジアル磁気軸受モータ６０を用い
ている点である。
形態と異なる点は、ラジアル磁気軸受１４および駆動モ
ータ１６に代えて、ラジアル磁気軸受モータ６０を用い
ている点である。
【００３７】このラジアル磁気軸受モータ６０は、電磁
極コイル６０ａを有するステータ部６０ｂと、回転軸１
２側のロータ部６０ｃとから構成してあり、ラジアル磁
気軸受の機能と、駆動モータの機能とを併せ持つもので
あり、回転軸１２の非接触浮上のための位置制御電流に
重畳して、回転駆動のための電流を電磁極コイル６０ａ
に流して、非接触浮上と回転運動とを実現するものであ
る。なお、回転軸１２との径方向のギャップを検出する
ためのセンサーコイル６１をも有している。
極コイル６０ａを有するステータ部６０ｂと、回転軸１
２側のロータ部６０ｃとから構成してあり、ラジアル磁
気軸受の機能と、駆動モータの機能とを併せ持つもので
あり、回転軸１２の非接触浮上のための位置制御電流に
重畳して、回転駆動のための電流を電磁極コイル６０ａ
に流して、非接触浮上と回転運動とを実現するものであ
る。なお、回転軸１２との径方向のギャップを検出する
ためのセンサーコイル６１をも有している。
【００３８】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、種々変形可能である。
定されず、種々変形可能である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
密閉室から突出した回転軸を、非磁性体からなる密閉シ
ールド薄壁により取り囲んでいる。即ち、この密閉シー
ルド薄壁は、密閉室と協働して、羽根車と回転軸を内部
に有する閉じた空間を形成し、この閉じた空間の外側に
磁気軸受と駆動モータを配置している。そのため、羽根
車により密閉室内に導入した作動流体は、この閉じた空
間内に封入することができ、この閉じた空間から外部に
漏洩することがないと共に、不純物等が外部から閉じた
空間内に浸入することがない。
密閉室から突出した回転軸を、非磁性体からなる密閉シ
ールド薄壁により取り囲んでいる。即ち、この密閉シー
ルド薄壁は、密閉室と協働して、羽根車と回転軸を内部
に有する閉じた空間を形成し、この閉じた空間の外側に
磁気軸受と駆動モータを配置している。そのため、羽根
車により密閉室内に導入した作動流体は、この閉じた空
間内に封入することができ、この閉じた空間から外部に
漏洩することがないと共に、不純物等が外部から閉じた
空間内に浸入することがない。
【００４０】したがって、作動流体が腐食性ガスである
場合でも、磁気軸受や駆動モータの腐食を効果的に防止
することができ、磁気軸受や駆動モータからの作動流体
への不純物の混入を確実に防止することができる。
場合でも、磁気軸受や駆動モータの腐食を効果的に防止
することができ、磁気軸受や駆動モータからの作動流体
への不純物の混入を確実に防止することができる。
【００４１】一方、磁気軸受や駆動モータは、この密閉
シールド薄壁の外側に配置してあるが、回転軸を磁気力
により非接触で支持または回転駆動する構成であり、し
かも、密閉シールド薄壁は、非磁性体から形成してある
ため、磁気軸受や駆動モータは、この密閉シールド薄壁
から磁気的な影響を受けることなく、回転軸を磁気力に
より非接触で回転自在に良好に支持または回転駆動する
ことができる。
シールド薄壁の外側に配置してあるが、回転軸を磁気力
により非接触で支持または回転駆動する構成であり、し
かも、密閉シールド薄壁は、非磁性体から形成してある
ため、磁気軸受や駆動モータは、この密閉シールド薄壁
から磁気的な影響を受けることなく、回転軸を磁気力に
より非接触で回転自在に良好に支持または回転駆動する
ことができる。
【図１】本発明の第１実施の形態に係る密閉型流体装置
の断面図。
の断面図。
【図２】図１に示した密閉シールド薄壁の取付部の拡大
断面図。
断面図。
【図３】図１に示した密封シールド薄壁の取付部の変形
例の拡大断面図。
例の拡大断面図。
【図４】図１に示したスラスト磁気軸受の拡大断面図。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る密閉型流体装置
の断面図。
の断面図。
【図６】図５に示した磁気カップリングの拡大断面図。
【図７】本発明の第３実施の形態に係る密閉型流体装置
の断面図。
の断面図。
【図８】本発明の第４実施の形態に係る密閉型流体装置
の断面図。
の断面図。
【図９】（ａ）は、図８に示したアキシアル型磁気カッ
プリングの拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−
ｂ線に沿った矢視図。
プリングの拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−
ｂ線に沿った矢視図。
【図１０】本発明の第５実施の形態に係る密閉型流体装
置の断面図。
置の断面図。
【図１１】従来に係る密閉型流体装置の断面図。
１０ 密閉室 １０ａ 密閉室の立壁 １１ 羽根車 １２ 回転軸 １３ タッチダウン軸受 １４ ラジアル磁気軸受 １４ａ ラジアル磁気軸受のコイル １４ｂ ラジアル磁気軸受のステータ部 １４ｃ ラジアル磁気軸受のロータ部 １５ センサーコイル １６ 駆動モータ １６ａ 駆動モータのコイル １６ｂ 駆動モータのステータ部 １６ｃ 駆動モータのロータ部 １６ｄ 駆動軸 １７ スラスト磁気軸受 １７ａ スラスト磁気軸受のコイル １７ｂ スラスト磁気軸受のステータ部 １７ｃ スラスト磁気軸受のロータ部 １８ センサーコイル ２０ 密閉シールド薄壁 ２０ａ 基端部 ２１ Ｏリング ２２ ネジ ３０ 磁気カップリング ３１ カップリングハウジング ３２ ハウジング側のバックヨーク ３３ ハウジング側の永久磁石 ３４ 回転軸側のバックヨーク ３５ 回転軸側の永久磁石 ３６ ハウジング側の永久磁石 ３７ 回転軸側の永久磁石 ４０ ラジアル型磁気カップリング ５０ アキシアル型磁気カップリング ５１ カップリングハウジング ５２ ハウジング側の永久磁石 ５３ ハウジング側のバックヨーク ５４ 回転軸側の永久磁石 ５５ 回転軸側のバックヨーク ６０ ラジアル磁気軸受モータ ６０ａ ラジアル磁気軸受モータの電磁極コイル ６０ｂ ラジアル磁気軸受モータのステータ部 ６０ｃ ラジアル磁気軸受モータのロータ部 ６１ センサーコイル
Claims (1)
- 【請求項１】密閉室内に、作動流体を導入して送風する
ための羽根車を回転自在に配設し、この密閉室から突出
した回転軸を磁気軸受により非接触で回転自在に支持す
ると共に、この回転軸を駆動モータにより非接触で回転
駆動するようにした密閉型流体装置において、 前記密閉室から突出した回転軸を、非磁性体からなる密
閉シールド薄壁により取り囲んだことを特徴とする密閉
型流体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11043924A JP2000240587A (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 密閉型流体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11043924A JP2000240587A (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 密閉型流体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000240587A true JP2000240587A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12677263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11043924A Withdrawn JP2000240587A (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 密閉型流体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000240587A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010116919A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Atlas Copco Energas Gmbh | 多段遠心圧縮機 |
| JP2011190737A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Honda Motor Co Ltd | 遠心型圧縮機 |
| JP2012500358A (ja) * | 2008-08-18 | 2012-01-05 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | コンプレッサ及びコンプレッサの作動方法、並びにコンプレッサを備える燃料電池装置 |
| WO2013118419A1 (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | メドテックハート株式会社 | 血液ポンプ |
| KR101464107B1 (ko) * | 2014-04-22 | 2014-12-05 | 주진택 | 간극 조절이 가능한 밀폐형 무마찰 유체동력 발전장치 |
| KR101543972B1 (ko) * | 2014-10-29 | 2015-08-11 | 주진택 | 간극 조절이 가능한 밀폐형 무마찰 유체동력 발전장치 |
-
1999
- 1999-02-22 JP JP11043924A patent/JP2000240587A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012500358A (ja) * | 2008-08-18 | 2012-01-05 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | コンプレッサ及びコンプレッサの作動方法、並びにコンプレッサを備える燃料電池装置 |
| US8882458B2 (en) | 2008-08-18 | 2014-11-11 | Daimler Ag | Compressor and method for operating a compressor and fuel cell device with a compressor |
| JP2010116919A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Atlas Copco Energas Gmbh | 多段遠心圧縮機 |
| JP2011190737A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Honda Motor Co Ltd | 遠心型圧縮機 |
| WO2013118419A1 (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | メドテックハート株式会社 | 血液ポンプ |
| JP2013160136A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Medtech Heart Inc | 血液ポンプ |
| US9592326B2 (en) | 2012-02-06 | 2017-03-14 | Medtech Heart Inc. | Blood pump |
| KR101464107B1 (ko) * | 2014-04-22 | 2014-12-05 | 주진택 | 간극 조절이 가능한 밀폐형 무마찰 유체동력 발전장치 |
| KR101543972B1 (ko) * | 2014-10-29 | 2015-08-11 | 주진택 | 간극 조절이 가능한 밀폐형 무마찰 유체동력 발전장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |