JP2001342987A - Noncontact pump causing no contamination - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent contamination from occurring and to reduce a thrust on an impeller by bringing the rotating portions (rotor and impeller) into non- contact with a peripheral wall irrespective of normal operation or abnormal operation by idle operation of a pump. SOLUTION: This pump is formed in a vertical type, a rotor 8 is formed in a non-magnetic electrically conductive hollow tube, and a rotating force and an electromagnetic repulsion are generated in the rotor by a rotary field generator to suppress a contact with a fluid film. For this purpose, the flow amount of the fluid flowing to the upper surface of an impeller 10 is limited to reduce a pressure, and the upper surface of the impeller is allowed to communicate directly with the inside of the impeller to reduce a pressure. Besides, the pressurized area of the upper surface of the impeller is reduced to reduce a thrust force.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】コンタミの発生しない非接触
ポンプに関する。The present invention relates to a non-contact pump free of contamination.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ポンプの故障の原因の大半はシールと軸
受にあると云われている。この内シールをなくし、液漏
れをなくす為にシールレスポンプは開発されて久しい。
シールレスポンプの種類にはインペラーを有するキャン
ドモーターポンプとマグネットポンプがあり、膜の往復
運動によって液の輸送を行うダイヤフラムポンプがあ
る。ダイヤフラムポンプには液中に動力軸及軸受はない
が他の２種はいずれも動力軸及軸受が液中にある。それ
でポンプによる輸送液（以下母液と記す）中に軸受があ
るのでいわゆる通常の潤滑油は使用できず母液が潤滑
油、冷却の役目をなしている。軸と軸受が液中にある為
その摩擦細片が母液中に混入する事は避けられない。即
ちコンタミの発生は避けられない。亦液のない時の空運
転は軸受の損耗をきたす恐れがある。ダイヤフラムポン
プはこのような事はないが吐出液に脈動があり、又膜が
故障し易い。その外高揚程にはなし得るが吐出量は少
く、他のポンプと同じような吐出量になるようにする
と、他のポンプに比べ極めて高価になる。本出願人は、
今までに非接触のポンプとして特開平０３−４５１４３
号公報、特開平８−２７７７９４５号公報にて開示され
たポンプの出願があるが、これはいずれも母液中に動力
軸、軸受はなく周壁と非接触で運転させ、コンタミの発
生のない事を目的としたものであるが完全、確実にその
目的を達するまでには至らなかった。亦ポンプ効率も低
いものであった。2. Description of the Related Art It is said that most of pump failures are caused by seals and bearings. A sealless pump has been developed for a long time to eliminate the seal and eliminate the liquid leakage.
Types of sealless pumps include a canned motor pump having an impeller and a magnet pump, and a diaphragm pump that transports a liquid by reciprocating motion of a membrane. The diaphragm pump has no power shaft and bearing in the liquid, but the other two types have the power shaft and the bearing in the liquid. Therefore, since there is a bearing in the liquid transported by the pump (hereinafter referred to as mother liquor), so-called ordinary lubricating oil cannot be used, and the mother liquor serves as lubricating oil and cooling. Since the shaft and the bearing are in the liquid, it is inevitable that the friction flakes are mixed in the mother liquor. That is, occurrence of contamination is inevitable. In addition, idling when there is no liquid may cause bearing wear. The diaphragm pump does not have such a thing, but the discharge liquid has a pulsation, and the membrane is easily broken. Although it is possible to achieve an outside high head, the discharge amount is small, and if the discharge amount is made similar to that of other pumps, it becomes extremely expensive as compared with other pumps. The applicant has
Until now, a non-contact pump has been disclosed in
There is an application for a pump disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-2777945, but in any case, there is no power shaft and bearing in the mother liquor, and the pump is operated in non-contact with the peripheral wall to prevent contamination. Although it was the purpose, it did not reach the goal completely and reliably. Also, the pump efficiency was low.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】１）回転磁界発生装置
として汎用モーターのステーターの如きコイル巻線とす
ると２次との磁気的ギャップが大きいと力率が低下し励
磁損失が増大し装置自体の損失が増加し、ポンプとして
の効率を上げ得ない。それで回転磁界発生装置としてコ
イルを使用することは有利ではない。 ２）インペラーにかかる吸込み側へのスラスト力はかな
り大きい。亦ラジアル方向の力もかかる、本ポンプには
軸承がないのでこれに対する処置が必要である。 ３）コンタミの発生がないようにする為にはインペラー
を含む回転部分を周壁と非接触にする必要がある。即ち
回転部分を液中に浮かした状態で回転する必要がある。 ４）液中に於いてのローターの回転によって生ずる流体
損失は大きいので之を減少させる手法をとる事は極めて
重要である。 ５）母液にスラリーが混入している時にはこれによるキ
ャン及ローターの損耗が発生するのでこれを防ぐ必要が
あり、亦母液による腐蝕にも対応する必要がある。この
為接液部の材料は之等に耐えるものか、亦はコーティン
グする必要がある。1) When a rotating magnetic field generating device is a coil winding such as a stator of a general-purpose motor, a large magnetic gap between the secondary and the secondary causes a reduction in power factor, an increase in excitation loss and an increase in the device itself. The loss increases and the efficiency of the pump cannot be increased. It is not advantageous to use a coil as the rotating magnetic field generator. 2) The thrust force on the suction side on the impeller is quite large. In addition, a radial force is applied. Since the pump has no bearing, it is necessary to take measures against this. 3) In order to prevent the occurrence of contamination, it is necessary to make the rotating part including the impeller out of contact with the peripheral wall. That is, it is necessary to rotate the rotating part while floating it in the liquid. 4) Since the fluid loss caused by the rotation of the rotor in the liquid is large, it is extremely important to take a method of reducing the loss. 5) When the slurry is mixed in the mother liquor, the can and the rotor are worn out due to this, so that it is necessary to prevent this, and it is necessary to cope with the corrosion by the mother liquor. For this reason, the material of the liquid contact part must be resistant to the above, or it is necessary to coat.

【０００４】[0004]

【課題を解決する為の手段】図１−１は型式−１インペ
ラーを有する本発明によるポンプの全体縦断図面であ
る。外磁石（３）を配列した外磁石筒（３−１）と対応
させて内磁石（４）を配列した内磁石筒（４−１）を設
置し、これを同一のモーター（１）にて駆動する。この
内外磁石は閉磁路を構成しこれを回転させる事によって
内外磁石間に回転磁界を発生させる回転磁界発生装置と
なる。磁石による回転磁界発生方式は、汎用モーターの
ステーターの如きコアーの巻線による回転磁界発生方式
に比べ次の如き利点がある。 ａ）１次、２次間の磁気的ギャップが大きくても磁界発
生装置自体の損失はない。即ち励磁損失をなくしうる。
亦キャン（６，７）を厚くしうる。 ｂ）回転磁界の回転数は磁極数（磁石数）には関係なく
磁石筒駆動用モーターの回転数となる。この事は内外磁
石間に挿入されたローター（８）に発生するトルクを大
きくする為極数を増やしても回転数の減少はない。 ｃ）磁石は液中にないので母液の温度上昇による磁石の
磁力減少はない。 ｄ）ローターは誘導で回転するのであって吸引力による
ものではない。従って従来のマグネットポンプの如く２
次側の脱調はない。この事はポンプの回転数を上げ揚程
を高めうる。 ｅ）特に冷却装置の必要はない。 ｆ）防爆については、モーターのみを考慮すれば良い。FIG. 1 is an overall longitudinal sectional view of a pump according to the present invention having a type-1 impeller. An inner magnet tube (4-1) in which the inner magnets (4) are arranged is set in correspondence with the outer magnet tube (3-1) in which the outer magnets (3) are arranged, and this is driven by the same motor (1). Drive. The inner and outer magnets constitute a closed magnetic path, and become a rotating magnetic field generator that generates a rotating magnetic field between the inner and outer magnets by rotating the closed magnetic path. The rotating magnetic field generation method using a magnet has the following advantages as compared with a rotating magnetic field generation method using a core winding such as a stator of a general-purpose motor. a) Even if the magnetic gap between primary and secondary is large, there is no loss in the magnetic field generator itself. That is, the excitation loss can be eliminated.
Also, the cans (6, 7) can be made thicker. b) The rotation speed of the rotating magnetic field is the rotation speed of the magnet cylinder driving motor regardless of the number of magnetic poles (number of magnets). In order to increase the torque generated in the rotor (8) inserted between the inner and outer magnets, the number of poles does not decrease even if the number of poles is increased. c) Since the magnet is not in the liquid, the magnetic force of the magnet does not decrease due to the rise in the temperature of the mother liquor. d) The rotor rotates by induction, not by suction. Therefore, as in the conventional magnet pump, 2
There is no step-out on the next side. This can increase the pump speed and lift. e) There is no need for a cooling device. f) For explosion protection, only the motor needs to be considered.

【０００５】外磁石筒（３−１）内磁石筒（４−１）間
に非磁性高電気抵抗の二重円筒を設置する。外側の円筒
を外キャン（６）内側の円筒を内キャン（７）とする。
内外キャンの上辺隙間は閉鎖する。外キャンの下端外側
はフランヂにてインペラーケーシング（１５）に接続、
内キャンの下部はその途中に底（７−２）をつけ、亦之
をインペラー主板（１０−１）の上面近くまで延長させ
ておく延長部分を（７−１）とする。内外キャンの隙間
に非磁性電気良導体の適正な厚み（３〜４ｍｍ）の中空
円筒のローター（８）を挿入し、ローターがこの隙間で
自由に回転できるようにしておく。ローターと内外キャ
ンの隙間は約１ｍｍとしておく。ローター（８）は下端
をインペラー主板（１０−１）と接続する。ローターに
は動力軸、支持軸受等はない。接液部は必要に応じて耐
蝕、耐磨耗材料にてコーティングしておく。液中で円筒
を回転させる時その流体損失は、略円筒の周縁速度の
２．５乗、即ち直径の２．５乗と長さ（高さ）の積に比
例する。本ポンプのローターは液中で回転させるのでこ
の損失は極めて大きい。亦液の粘度が高くなると損失は
更に大きくなる。この損失を小さくする必要があるが、
磁界との対応面積（ローター表面積）は回転力発生に大
きく影響するのでローター径を小さくするとその長さを
長くしなければならない。しかしローターに対応させる
磁石の構成、ポンプの高さ（外観）等からかなりの制約
は受ける。それ故ローターに発生する回転力を減少させ
ないで、且つその損失を大きくしない方法としてロータ
ーの接液部分を減じ空気と接する部分を多くする事は極
めて有効である。ローターの周壁が液であろうと空気で
あろうとローターの発生トルクは殆ど変わらないのでロ
ーター及キャンの構造を図１−１に示す如くする。図１
−１に於いてローター（８）の略中央位置に対応する外
キャン（６）に孔をあけ、そこに小さな空気溜（１８）
を取付ける。この空気溜の中に流体検出器の検出端（１
８−１）を取付けておく。空気溜よりパイプ（１８−
２）を出し途中に開閉弁（１８−３）をつけ、之のパイ
プを圧縮エアー源に接続する。空気溜（１８）より下の
位置のローターの周囲に複数個の適当な大きさの孔（２
０）（以下ローター流入孔と記す）をあけておく。この
ような構造にしておくと外キャン側から入ってきた液
は、ローター流入孔よりローター内側にも流入し、その
液はキャン内の空気を上側に圧縮して行き、ローターの
上部分の接液部分が空気との接触部分に置きかえられ
る。この空気との接触部分の長さを調整する為に圧縮エ
アーを必要量だけ注入する。このようにしてローターの
接液部分の流体損失を減少させる。この流入孔がなけれ
ばキャン内上部に空間を作ることは出来ない。小容量の
ポンプではローターの外径、長さは小さくて良いのでそ
の流体損失は小さいのでこのような空気装置は必ずしも
必要としない場合もありうるが、ポンプ容量が大きくな
るとローターの外径、長さは大きくせざるを得ないので
この空気装置は極めて有効となる。又ローターの周囲が
空気であっても回転磁界に対するローターの電磁的反発
力は変わらない。しかし空気の場合楔効果は全くないが
液体の粘性が低い場合はその効果は少ない。インペラー
ケーシングの排出管に空気溜（１９）をつけその内部と
液検出器（１９−１）をつけ、且つ之の空気溜に排出パ
イプ（１９−２）を連結し途中に開閉弁（１９−３）を
つけ空気溜の中の空気を適宜排出する。之等の空気溜
（１８）、（１９）への空気の注入、排出を夫々につけ
られた検出器（１８−１）、（１９−１）の信号により
開閉弁（１８−３）、（１９−３）を自動的に開閉させ
る為のコントローラーを設置することは自由である。図
２は図１−１のＸ_１−Ｙ_１断面矢視図、図３は図１のＸ
_２−Ｙ_２断面矢視図、図４は図１のＸ_３−Ｙ_３断面矢視
図である。[0005] A double cylinder of non-magnetic high electric resistance is installed between the outer magnet cylinder (3-1) and the inner magnet cylinder (4-1). The outer cylinder is an outer can (6) and the inner cylinder is an inner can (7).
The upper gap between the inside and outside cans is closed. The outside of the lower end of the outer can is connected to the impeller casing (15) by a franc.
The lower part of the inner can is provided with a bottom (7-2) in the middle, and the extended part extending near the upper surface of the impeller main plate (10-1) is defined as (7-1). A hollow cylindrical rotor (8) of an appropriate thickness (3-4 mm) of a non-magnetic electric conductor is inserted into the gap between the inner and outer cans so that the rotor can rotate freely in this gap. The clearance between the rotor and the inner and outer cans is about 1 mm. The lower end of the rotor (8) is connected to the impeller main plate (10-1). The rotor has no power shaft, no supporting bearings, etc. The wetted part is coated with a corrosion-resistant and abrasion-resistant material as necessary. When a cylinder is rotated in liquid, the fluid loss is approximately proportional to the product of the peripheral speed of the cylinder and the length (height) raised to the 2.5th power, that is, the power of the diameter raised to the 2.5th power. Since the rotor of the pump rotates in the liquid, the loss is extremely large. Also, as the viscosity of the liquid increases, the loss increases further. We need to reduce this loss,
Since the area corresponding to the magnetic field (rotor surface area) greatly affects the generation of rotational force, if the diameter of the rotor is reduced, the length must be increased. However, considerable restrictions are imposed on the configuration of the magnet corresponding to the rotor, the height (appearance) of the pump, and the like. Therefore, it is extremely effective to reduce the liquid contact portion of the rotor and increase the portion in contact with air as a method of not reducing the rotational force generated in the rotor and not increasing the loss. Regardless of whether the peripheral wall of the rotor is liquid or air, the generated torque of the rotor hardly changes. Therefore, the structure of the rotor and the can is configured as shown in FIG. FIG.
At -1, a hole is made in the outer can (6) corresponding to the substantially central position of the rotor (8), and a small air reservoir (18) is formed there.
Install. In the air reservoir, the detection end (1
8-1) is attached. Pipe from air reservoir (18-
On the way out of 2), attach an open / close valve (18-3) and connect the pipe to a compressed air source. A plurality of appropriately sized holes (2) are provided around the rotor below the air reservoir (18).
0) (hereinafter referred to as rotor inflow hole). With such a structure, the liquid that has entered from the outer can side also flows into the rotor through the rotor inflow hole, and the liquid compresses the air inside the can upward and contacts the upper part of the rotor. The liquid part is replaced by the part in contact with air. A necessary amount of compressed air is injected to adjust the length of the contact portion with the air. In this way, fluid loss in the wetted portion of the rotor is reduced. Without this inflow hole, no space can be created in the upper part of the can. In a small-capacity pump, the outer diameter and length of the rotor may be small, and the fluid loss is small.Therefore, such a pneumatic device may not always be necessary. This pneumatic device is extremely effective because it must be large. In addition, even if the surroundings of the rotor are air, the electromagnetic repulsion of the rotor against the rotating magnetic field does not change. However, in the case of air, there is no wedge effect, but the effect is small when the viscosity of the liquid is low. An air reservoir (19) is attached to the discharge pipe of the impeller casing, the inside and the liquid detector (19-1) are attached, and a discharge pipe (19-2) is connected to the air reservoir, and an on-off valve (19- 3) Turn on the air in the air reservoir as appropriate. On-off valves (18-3) and (19) are supplied by signals from detectors (18-1) and (19-1) provided for injecting and discharging air into and from the air reservoirs (18) and (19). It is free to install a controller to automatically open and close -3). FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line X ₁ -Y _{1 of} FIG.
₂ -Y ₂ sectional arrow view, FIG. 4 is a _X 3 -Y ₃ sectional arrow view of FIG.

【０００６】次にインペラーについて説明する。通常イ
ンペラーの主板（１０−１）にかかる下向きの圧力Ｆ_１
はインペラー下板（１０−２）にかかる上向きのＦ_２よ
りはるかに大きい之は主板、下板の面積差によるもので
あるが、この差Ｆ_１−Ｆ_２（以下軸方向のスラストと記
す）は（吐出圧力×インペラー吸込口の断面積）に略等
しいと考えられるので場合によってはかなり大きい力に
なる。通常のポンプにはスラスト軸承があり、これで受
けているのであるが本ポンプにはスラスト軸承がないの
で之に対処する為にはインペラー主板にかかる力Ｆ_１を
減ずる事が必要である。この事が本ポンプに於いては解
決すべき最大の問題である。Next, the impeller will be described. Downward pressure _{F 1} applied to the main plate of the usual impeller (10-1)
Impeller lower plate is much larger than the upward F ₂ according to (10-2) this is the main plate, but is due to the area difference of the lower plate, _(hereinafter referred to as the axial thrust) the difference F ₁ -F 2 Is considered to be substantially equal to (discharge pressure × cross-sectional area of impeller suction port). The usual pump has thrust Bearing, although are receiving at this to deal with this because there is no thrust journalled in the pump it is necessary to reduce the force F ₁ exerted on the impeller main plate. This is the biggest problem to be solved in this pump.

【０００７】その方法として先ずインペラー主板（１０
−１）と内キャン底（７−２）間のスペース（Ｖ_３）部
分の圧力を減ずる方法とした。その為には先ずこの部分
に流入する液量を少くし次にこの部分を低圧部分とを連
結させる事である。その方法としてインペラー主板上の
周縁に補助翼−１（１１）、内キャンを延長した部分
（７−１）の内側に之と僅かの隙間を持たせて補助翼−
２（１２）をつける。これらの翼はいずれも回転時、内
側の液を外側に押出するような働きをなすようにしてお
く。然しながら外側（Ｖ_１）部分の圧力が高いので之に
接して液体は内側に流入して来るが、之等の翼を通り且
つローターと内外キャンの狭い隙間を通って（Ｖ_３）部
分に入ってくるのでその流体抵抗は大きく流入量も制限
され且つ圧力も低下する。（Ｖ_３）部分に流入した液は
インペラー中央の還流パイプ（９）を通ってインペラー
中央に流出する。之は（Ｖ_３）部分の圧力（Ｐ_３）はイ
ンペラー中央部分の圧力（Ｐ_４）より高いからである。
この流出によって（Ｖ_３）部分の圧力（Ｐ_３）は
（Ｖ_１）部分の圧力（Ｐ_１）に比べてかなり低くなる。As the method, first, the impeller main plate (10
-1) and a method of reducing the pressure in the space (V ₃ ) between the inner can bottom (7-2). For this purpose, the amount of liquid flowing into this part is first reduced, and then this part is connected to the low-pressure part. As a method, the auxiliary wing-1 (11) is provided on the periphery of the impeller main plate, and the auxiliary wing is provided with a slight gap between the inner wing and the extended inner can (7-1).
Add 2 (12). All of these wings are designed to function to push the liquid inside out when rotating. However, since the pressure of the outer (V ₁ ) portion is high, the liquid comes in contact with the inner portion, but enters the (V ₃ ) portion through the wings and through a narrow gap between the rotor and the inner and outer cans. As a result, the fluid resistance is large, the inflow is restricted, and the pressure is reduced. The liquid flowing into the (V ₃ ) portion flows out to the center of the impeller through the reflux pipe (9) in the center of the impeller. This is because the pressure (P ₃ ) in the (V ₃ ) portion is higher than the pressure (P ₄ ) in the central portion of the impeller.
This outflow _{(V 3)} pressure portion _{(P 3)} is considerably lower than the pressure _{(V 1)} part _{(P 1).}

【０００８】次にインペラー下板（１０−２）とインペ
ラーケーシング下蓋（１６）間のスペース（Ｖ_２）の圧
力は低下しないようにすることが必要である。しかしイ
ンペラーは回転するのでインペラー吸入筒（１０−３）
とインペラーケーシング下蓋（１６）との間には適当な
隙間を必要とする。そうするとその隙間を通って吐出し
側の液は吸入筒入口に還流される。この還流量が多いと
（Ｖ_１）部分の吐出圧力（Ｐ_１）及（Ｖ_２）部分の圧力
（Ｐ_２）は低下する。（Ｐ_２）が低下するとインペラー
を押上げる力も減少する。即ち隙間があるので液は流出
するが、隙間は保ちつつ液の流出量を可能な限り少くす
る事が必要である。之の目的を達する為に吸入筒（１０
−３）に補助翼−３（１３）を取付け之を回転させるよ
うにする。補助翼−３の目的は補助翼−１、−２と同じ
く液を内側から外側に押出す働きをするようにはしてお
くが（Ｖ_２）部分の圧力（Ｐ_２）は高いので液は之の補
助翼−３を通過し狭い隙間を通り吸入口に還流されるが
流体抵抗が大きいのでその量は大きく制限される。之に
よってインペラーからの吐出量は正規の量が維持され且
つ（Ｖ_２）部分の圧力の低下も防ぎ得インペラーを押上
げる力も維持できる。亦インペラー主板の中央を貫通す
るパイプ（以下還流パイプと記す）（９）を取付ける。
還流パイプ（９）はスペース（Ｖ_３）の中を上方にのば
しその途中に流体の流入孔（９−１）及その先端に半球
凸起（９−２）をつけておく。この半球凸起はインペラ
ーが浮上りすぎた時、この部分で内キャン底（７−２）
に接触させそれ以上の浮上りを防ぐ為である。半球凸起
は内キャン底とは唯１点で接触するようにしてあるの
で、この部分によるコンタミは殆ど発生しない。このよ
うな構造のインペラーを型式−１インペラーとする。図
１−１は之を示す。Next, it is necessary to prevent the pressure in the space (V ₂ ) between the impeller lower plate (10-2) and the impeller casing lower lid (16) from decreasing. However, the impeller rotates, so the impeller suction cylinder (10-3)
An appropriate gap is required between the lower cover (16) and the impeller casing. Then, the liquid on the discharge side is returned to the inlet of the suction cylinder through the gap. The recirculation amount is large as _{(V 1)} part of the discharge pressure _{(P 1)}及_{(V 2)} portions of the pressure _{(P 2)} decreases. When (P ₂ ) decreases, the force for pushing up the impeller also decreases. That is, although there is a gap, the liquid flows out, but it is necessary to minimize the outflow of the liquid while maintaining the gap. In order to achieve this purpose, the suction cylinder (10
Attach an auxiliary wing-3 (13) to -3) to rotate it. Aileron purpose of -3 aileron -1, keep to be the extruding work outside the same liquid and -2 from the inside but (V ₂₎ portions of the pressure (P ₂₎ Since the high liquor After passing through the auxiliary wing-3, the air is returned to the suction port through a narrow gap, but the flow resistance is large, so that the amount is greatly limited. As a result, the discharge amount from the impeller is maintained at a regular amount, the pressure in the (V ₂ ) portion can be prevented from lowering, and the force for pushing up the impeller can be maintained. Also, a pipe (hereinafter referred to as a reflux pipe) (9) penetrating through the center of the impeller main plate is attached.
Return pipe (9) is left with a space (V ₃₎ upwardly extended its middle inflow of fluid into the hole through the (9-1)及hemisphere protrusion at the tip (9-2). This hemispheric protrusion is caused by the inner can bottom (7-2) when the impeller rises too much.
In order to prevent further floating. Since the hemispheric projection is in contact with the inner can bottom at only one point, contamination by this portion hardly occurs. The impeller having such a structure is referred to as a model-1 impeller. FIG. 1-1 shows this.

【０００９】次にインペラー主板（１０−１）上面のス
ペース（Ｖ_３）の圧力を減ずると共に、この圧力のかか
るインペラー主板の面積を減少させる事も有効である。
この方法として図１−２に示す如くインペラー主板（１
０−１）の中央に円形の孔（以下インペラー中央孔と記
す）をあけその直径をＤとする。その直径Ｄはインペラ
ー吸入筒（１０−３）の外径と同じか少し大きくしてお
く。中央孔の中に円板（１０−４）（以下均圧板と記
す）を挿入し之の外径をＤより少し小さくして隙間（１
０−７）を持たせておく。この均圧板と内キャン底（７
−２）を中空パイプ（９−３）で連結する。以下之のパ
イプを連結パイプと記す。連結パイプは上端を内キャン
底に固定、下方は均圧板を貫通しインペラー内部までの
ばすが上端附近に複数個の流入孔（９−４）インペラー
内の部分に複数個の流出孔（９−５）をあけ下端は閉鎖
しておく。亦均圧板を貫通する部分にて均圧板と固定す
る。このようにしておくとインペラー上面のスペース
（Ｖ_３）部分に流入した液は流入孔→パイプ→流出孔を
通ってインペラー内に流出して行く。スペース（Ｖ_３）
に入った空気は液体が回転するとキャン内底外面の略中
央に集まるので液の流出と共にインペラー内に流出し排
出管の空気溜（１９）に集まっていく。均圧板（１０−
４）は内キャン底に連結されているのでこの上面にかか
る圧力はインペラーを押下げる力にはならない。即ちイ
ンペラー主板にかかる力はこの均圧板にかかる力の分だ
け減少する。従ってインペラー主板とインペラー下板
（１０−２）の面積を略同じになるようにすれば之だけ
でもインペラーの上、下面にかかる力は均衡するが補助
翼（１１）、（１２）等によりスペース（Ｖ_３）内の圧
力が減少させるのでインペラーは上方に押し上げられよ
うとする。吸入筒（１０−３）内に支持バー（１０−
５）を取付けその中央に半球の凸起（１０−６）をつけ
連結パイプ（９−３）の下端との隙間を２〜３ｍｍあけ
ておく。之は何等かの原因でインペラーが浮上りすぎた
時この半球先端の唯１点だけで接触させそれ以上の浮上
りを防止する為である。之の構造のインペラーを型式−
２とする。図１−２に之を示す。補助翼−１（１１），
−２（１２）はＶ_３部分の圧力減少には有効であるが、
之の流体抵抗によりポンプとしての効率低下を来たすの
で之等の補助翼は出来るだけ小さくする必要がある。こ
の均圧板をつける事により型式−２インペラーは型式−
１、インペラーに比べ補助翼−１，−２による流体損失
を少なくしうる。Next, it is effective to reduce the pressure in the space (V ₃ ) on the upper surface of the impeller main plate (10-1) and to reduce the area of the impeller main plate to which this pressure is applied.
As this method, as shown in FIG.
A circular hole (hereinafter referred to as an impeller center hole) is made in the center of 0-1), and the diameter thereof is D. Its diameter D is equal to or slightly larger than the outer diameter of the impeller suction cylinder (10-3). Insert a disk (10-4) (hereinafter referred to as an equalizing plate) into the center hole, make its outer diameter slightly smaller than D, and
0-7). This equalizing plate and inner can bottom (7
-2) is connected by a hollow pipe (9-3). Hereinafter, this pipe is referred to as a connecting pipe. The upper end of the connecting pipe is fixed to the inner can bottom, and the lower part extends through the pressure equalizing plate to the inside of the impeller. However, a plurality of inflow holes (9-4) are provided near the upper end. ) And keep the lower end closed. In addition, it is fixed to the equalizing plate at the part penetrating the equalizing plate. In this way, the liquid flowing into the space (V ₃ ) on the upper surface of the impeller flows out of the impeller through the inflow hole → pipe → outflow hole. Space _(V 3)
When the liquid rotates, the air that has entered collects at approximately the center of the outer surface of the inner bottom of the can, so that the liquid flows out into the impeller with the outflow of the liquid and collects in the air reservoir (19) of the discharge pipe. Equalizing plate (10-
Since 4) is connected to the inner can bottom, the pressure applied to the upper surface does not become a force for pushing down the impeller. That is, the force applied to the impeller main plate is reduced by the force applied to the pressure equalizing plate. Therefore, if the area of the impeller main plate and the area of the impeller lower plate (10-2) are made substantially the same, the force applied to the upper and lower surfaces of the impeller is balanced by this alone, but the space is reduced by the auxiliary wings (11) and (12). As the pressure in (V ₃ ) decreases, the impeller attempts to be pushed upward. In the suction cylinder (10-3), the support bar (10-
5) is attached, and a hemispherical protrusion (10-6) is provided at the center thereof, and a gap with the lower end of the connection pipe (9-3) is made 2-3 mm. The reason is that when the impeller rises too much for some reason, only one point at the tip of the hemisphere is brought into contact to prevent further rise. Model of impeller of this type-
Let it be 2. Figure 1-2 shows this. Auxiliary wing-1 (11),
2 (12), but is effective for decrease in pressure _{V 3} parts,
Since the efficiency of the pump decreases due to the fluid resistance, it is necessary to reduce the size of the auxiliary wing as much as possible. By attaching this equalizing plate, the model-2 impeller becomes model-
1. Fluid loss due to the auxiliary wings-1 and -2 can be reduced as compared with the impeller.

【００１０】次に磁石装置について説明する。本ポンプ
の磁石装置は反発力を応用した装置である。先ず磁石装
置に於ける磁石の反発力についてその挙動を図５、６、
７によって説明する。ＭＧＡ_１を固定、ＭＧＢ_１を可動
側とする。ＭＧＡ_１、ＭＧＢ_１はいずれもドーナツ型磁
石で対応面は同極で反発しあうようにしておき、両者の
中心線¢は一応合せておきＭＧＢ_１の内径外径はＭＧＡ
_１の内径、外径より小さくしておく。即ちＭＧＡ_１、Ｍ
ＧＢ_１の磁石部分の中心線¢_１、¢_２に於いて¢_２は¢
_１の内側になるようにしておく、ＭＧＢ_１をＦなる力で
押しＭＧＡ_１に近づけ時、両者の反発力は次第に増して
いくが図５に於て両者の距離（ｄ_１）が適当に大きいと
反発力はａ、ｂの如くなりＭＧＢ_１はｆ_１なる力で斜め
に中央上方に向うように動こうとする。即ち内側に向い
ＭＧＡ_１との対応から外れようとする力は小さい。次に
両者を近づけてその距離（ｄ_２）が次第に狭くなると
（ｄ_２≪ｄ_１）反発力は図６のａ’ｂ’の如くなり遂に
はその先端の１点Ｐで反発し合うような状態になる。こ
の時両者の先端が少しでもずれるとＭＧＢ_１は、ずれた
方向に動こうとする。即ちｆ_２、ｆ_３のいずれかの方向
に動こうとし動作は極めて不安定である。ＭＧＢ_１がｆ
_２、又はｆ_３の如く外側に向って動きＭＧＡ_１との対応
から外れると之と連結している回転部分も動き周壁と接
触する危険性がある。図７は図５のＸ_４−Ｙ_４矢視平面
図である。図５、６に於てＭＧＢ_１を回転させるとＭＧ
Ｂ_１はＭＧＡ_１との対応から外れにくくなる。この時図
８に示す如く固定側磁石（ＭＧＡ_２）と可動側磁石（Ｍ
ＧＢ_２）の対応面を斜めにしておくと（ＭＧＢ_２）の安
定度は少し増す。磁石装置の磁石の形状を図５の如くに
するか図８の如くにするかは自由である。図９は磁石装
置（１４）を吸入筒下端に取付けた断面図である。図９
に於いてＭＧ_１の外径はＭＧ_２の外径より大きく、且つ
両者の間隔ｄ_３を図６の如き状態にならないようにあけ
ておけばＭＧ_２の動く方向はｆ_５の如く内側と なりＭ
Ｇ_１との対応から外れる危険性は少ない。亦ＭＧ_２に適
当な垂直外力及回転が加へられるとこの相対位置関係は
図５の場合より安定する。磁石装置（１４）はインペラ
ー停止時回転部分の重量のみを支える反発力があればよ
く回転部分を軽量にしておくとそれ程大きな反発力は必
要ではない。従って磁石の強さを適当に選び図５の如き
状態になる様各磁石間の距離を決めておく。このように
しておくと空運転時も回転部分は週壁と接触する事なな
い。この磁石装置（１４）は運転時インペラーにかかる
スラスト力に対応する為の装置ではない。Next, the magnet device will be described. The magnet device of this pump is a device that applies repulsive force. First, the behavior of the repulsive force of the magnet in the magnet device is shown in FIGS.
7 will be described. MGA ₁ is fixed and MGB ₁ is movable. Both MGA ₁ and MGB ₁ are donut-shaped magnets, and the corresponding surfaces are made to repel each other with the same polarity. The center lines の of both are aligned temporarily, and the inner and outer diameters of MGB ₁ are MGA 1.
₁ is smaller than the inner and outer diameters. That is, MGA ₁ , M
In the center lines ¢ ₁ and ¢ ₂ of the magnet part of GB ₁ ¢ ₂ is ¢
_When the MGB ₁ is pushed close to the MGA ₁ with a force F, the repulsion of the two gradually increases, but the distance (d ₁ ) between the two is appropriately large in FIG. Then, the repulsive force becomes a and b, and the MGB ₁ tries to move obliquely upward toward the center with the force f ₁ . That is, the force for moving inward from the correspondence with the MGA ₁ is small. Then, when the distance (d ₂ ) is gradually reduced by bringing them closer to each other (d ₂ ≪d ₁ ), the repulsive force becomes as shown by a′b ′ in FIG. State. At this time, if the both ends are slightly displaced, the MGB ₁ tends to move in the displaced direction. That is, an attempt is made to move in either direction of f ₂ or f ₃ , and the operation is extremely unstable. MGB ₁ is f
_If it moves outward and deviates from MGA _{1 as} in f ₂ or f ₃ , there is a danger that the rotating part connected thereto will also move and come into contact with the peripheral wall. Figure 7 is a _X 4 -Y ₄ palm plan view of FIG. 5 and 6, when the MGB ₁ is rotated, the MG
B ₁ is unlikely to deviate from the correspondence with MGA ₁ . At this time, as shown in FIG. 8, the fixed magnet (MGA ₂ ) and the movable magnet (MGA ₂ )
If the corresponding surface of (GB ₂ ) is inclined, the stability of (MGB ₂ ) is slightly increased. It is optional whether the shape of the magnet of the magnet device is as shown in FIG. 5 or FIG. FIG. 9 is a sectional view in which the magnet device (14) is attached to the lower end of the suction cylinder. FIG.
The outside diameter of the MG ₁ In is greater than the outside diameter of the MG _2, and the distance d ₃ between the two directions of movement of the MG ₂ if opened so as not to such a state of FIG. 6 becomes the inner as f ₅ M
Risk of departing from the correspondence between G ₁ is small. Also, when an appropriate vertical external force and rotation are applied to MG ₂ , this relative positional relationship is more stable than in the case of FIG. The magnet device (14) only needs to have a repulsive force that supports only the weight of the rotating portion when the impeller is stopped, and if the rotating portion is made light, a large repulsive force is not required. Accordingly, the distance between the magnets is determined so that the strength of the magnets is appropriately selected so that the state as shown in FIG. 5 is obtained. In this way, the rotating part does not come into contact with the wall even during idling. This magnet device (14) is not a device for responding to the thrust force applied to the impeller during operation.

【００１１】次にインペラーにかかるラジアル力につい
て説明する。 Ｑｎ．．．正規の吐出量 Ｑ．．．．．運転時の吐出量 従って一般に吐出弁を閉じた時、Ｑは０となりＴγは最
大となる。従って効率、吐出量、揚程等を考慮せずＴγ
のみの値を押さえてラジアル推力による振れをなくし回
転部分と周壁との摺動をなくす事のみ目的とする場合に
は ｉ）吐出弁と、吸込弁を機械的又は電気的に連動させて ｉｉ）吐出弁の開度又は流量計の信号によりモーターの
回転数を変化させＱｎを調整する。この為にはモーター
はインバーター駆動にする必要がある。Next, the radial force applied to the impeller will be described. Qn. . . Regular discharge amount Q. . . . . Accordingly, when the discharge valve is closed, Q becomes 0 and Tγ becomes maximum. Therefore, without considering efficiency, discharge rate, head, etc., Tγ
When only the value is held down to eliminate deflection due to radial thrust and to eliminate sliding between the rotating part and the peripheral wall, i) the discharge valve and the suction valve are linked mechanically or electrically. ii) Qn is adjusted by changing the rotation speed of the motor according to the opening of the discharge valve or the signal of the flow meter. For this purpose, the motor must be driven by an inverter.

【００１２】図１０は非磁性円筒と回転磁界装置間の電
磁的反発力を示すグラフである。回転磁界中に於ける非
磁性導体の挙動は、その回転磁界と導体の構成による磁
気的レイノルズ数（Ｒｍ．）とスリップ（Ｓ）の積がＲ
ｍ．．Ｓ＞１になる時、導体は回転磁界より反発力（Ｒ
Ｆ）を受け、Ｒｍ．．Ｓ＜１になる時は吸引力（Ｆ）を
受ける。ポンプが起動する時は、Ｓ＝１で反発力は最大
である。この反発力によってローターとキャンの間に隙
間が生じると、之に液が侵入しておればローターの回転
数の上昇に従って液膜による楔効果が増大してくる。横
型ポンプに於いてはローターとインペラーの重量がキャ
ンにかかるが竪型ポンプに於いてはこのような事はな
い。この反発力、液膜効果によりローターとキャンとの
接触を防止する。FIG. 10 is a graph showing the electromagnetic repulsion between the non-magnetic cylinder and the rotating magnetic field device. The behavior of a nonmagnetic conductor in a rotating magnetic field is determined by the product of the rotating magnetic field and the magnetic Reynolds number (Rm.) And slip (S) due to the configuration of the conductor.
m. . When S> 1, the conductor exerts a repulsive force (R
F), Rm. . When S <1, a suction force (F) is received. When the pump starts, the repulsive force is maximum at S = 1. If a gap is created between the rotor and the can due to this repulsive force, the wedge effect due to the liquid film increases as the rotation speed of the rotor increases if liquid enters the gap. In the case of a horizontal pump, the weight of the rotor and the impeller is heavy, but in the case of a vertical pump, this is not the case. This repulsive force and liquid film effect prevent contact between the rotor and the can.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】外キャン（６）は約１ｍｍ厚のＳ
ＵＳ３０４円筒、内キャン（７）は約１ｍｍ厚のＳＵＳ
３０４、底厚約２ｍｍ 外磁石筒の磁石…ネオジ磁石、個数６ヶ 内磁石筒の磁石…ネオジ磁石、個数６ヶ ローター４ｍｍ厚のＡｌ円筒、内外をガラスコーティン
グ、 磁気的ギャップ…約１１ｍｍ インペラー…型式−１、型式−２インペラーのポンプ使
用 インペラー外径１４８ｍｍのアクリル製 主板下板及吸入筒に補助翼取付 磁石装置を取付 駆動モーター、ＡＣ２２０Ｖ ３相２Ｐ、１．５ｋＷ、
インバーター制御 回転数検出装置、変位測定装置取付 使用液…水、容量約２００ｌ ｍｉｎ、揚程約２０ｍ、
ポンプ効率約５０％、 回転部分とインペラー下蓋との隙間…停止時約１．０ｍｍ 運転時約２〜３ｍｍ 運転、空運転、停止時共に接触なしDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The outer can (6) has a thickness of about 1 mm.
US304 cylinder, inner can (7) is about 1mm thick SUS
304, bottom thickness of about 2 mm Magnet of outer magnet cylinder: neody magnet, number of 6 Magnet of inner magnet cylinder: neody magnet, number of 6 Rotor 4 mm thick Al cylinder, glass coating inside and outside, Magnetic gap: about 11 mm impeller Model-1 and Model-2 Use of impeller pumps Acrylic main plate lower plate and suction cylinder with impeller outer diameter of 148mm Attach auxiliary magnets to suction cylinder Drive motor, AC220V 3-phase 2P, 1.5kW,
Inverter control Rotational speed detector, Displacement measuring device attached Liquid used: Water, capacity about 200 l min, head about 20 m,
Pump efficiency approx. 50%, gap between rotating part and impeller lower lid: approx. 1.0 mm when stopped, approx. 2-3 mm during operation No contact during operation, idle operation, stop

【００１４】[0014]

【発明の効果】ｉ）ローターは誘導によって回転させら
れるのであり、通常のマグネットポンプの如く２次側の
脱調はない。従ってインペラーを高速になし得る、即ち
高揚程になし得ダイヤフラムポンプに代わりうる可能性
がある。 ｉｉ）動力源である回転磁界発生装置はマグネットの回
転式によるものであるのでコイル式のものに比べて磁気
的ギャップが大きくても励磁損失は発生しない。 ｉｉｉ）電磁気的反発力、液膜効果によりキャンとロー
ターは基本的に非接触となし得る。又インペラーに付け
られた補助翼、還流用パイプ及インペラー主板中央孔に
挿入した均圧板によってスラスト力を減少せしめてい
る。 ｉｖ）キャン内に於けるローターの接液部分を減ずる方
法によってローターによる流体損失を減少せしめてい
る。 ｖ）磁石装置によりインペラーを含む回転部分を上方に
持上げる力を出させ液のない時も非接触になしうる。即
ち之等の装置により回転部分に動力軸及軸承がなく、且
つ周壁と非接触となし得る事によってコンタミの発生の
ないポンプとなし得ている。 ｖｉ）インペラーケーシング下蓋を外せば回転部分を簡
単に取り外せるので内部清掃の必要頻度の高い使用箇所
に適用される。 ｖｉｉ）コンタミがないのでＩＣ洗浄用、医薬、バイオ
等の純粋液に適用できる。亦母液中に微細なスラリーが
混入している液に対してもベアリング等の故障がない。The rotor is rotated by induction, and there is no step-out on the secondary side as in a normal magnet pump. Thus, the impeller can be made faster, i.e., it can be made higher head, replacing the diaphragm pump. ii) Since the rotating magnetic field generator, which is the power source, is of a rotary type using magnets, no excitation loss occurs even if the magnetic gap is larger than that of the coil type. iii) The can and the rotor can be basically made non-contact by electromagnetic repulsion and liquid film effect. Further, the thrust force is reduced by an auxiliary wing attached to the impeller, a recirculation pipe, and a pressure equalizing plate inserted in the center hole of the impeller main plate. iv) Fluid loss due to the rotor is reduced by reducing the portion of the rotor that is in contact with the rotor in the can. v) The magnet device exerts a force to lift the rotating part including the impeller upward, and can be in non-contact even when there is no liquid. In other words, the pumps without the power shaft and the bearing in the rotating portion and the non-contact with the peripheral wall can be obtained by these devices, so that there is no contamination. vi) If the lower part of the impeller casing is removed, the rotating part can be easily removed, so that the present invention is applied to places where internal cleaning is frequently required. vii) Since there is no contamination, it can be applied to pure liquids for cleaning ICs, medicines, biotechnology and the like. Also, there is no failure of the bearing or the like even for the liquid in which the fine slurry is mixed in the mother liquor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【００１５】[0015]

【図１−１】 型式−１インペラーを取付けた本発明の
全体の縦断面図FIG. 1-1 is an overall vertical sectional view of the present invention with a model-1 impeller attached.

【図１−２】 型式−２インペラーを取付けた本発明の
全体の縦断面図FIG. 1-2 is an overall longitudinal sectional view of the present invention with a model-2 impeller attached.

【図２】 図１−１のＸ_１−Ｙ_１断面矢視図FIG. 2 is a sectional view taken along the line X ₁ -Y ₁ of FIG. 1-1.

【図３】 図１−１のＸ_２−Ｙ_２断面矢視図[3] _X 2 -Y ₂ cross-sectional outline view of figure 1-1

【図４】 図１−１のＸ_３−Ｙ_３断面矢視図[4] _X 3 -Y ₃ cross-sectional outline view of figure 1-1

【図５】 磁石の反発時の挙動説明図FIG. 5 is a diagram illustrating the behavior of a magnet when repelled.

【図６】 同上FIG. 6

【図７】 図５のＸ_４−Ｙ_４矢視平面図[7] _{X 4} -Y 4 palm plan view of FIG. 5

【図８】 磁石装置の磁石の形状の１例図FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a shape of a magnet of a magnet device.

【図９】 磁石装置の取付図FIG. 9 is a mounting diagram of the magnet device.

【図１０】 電磁的反発力の説明図FIG. 10 is an explanatory diagram of an electromagnetic repulsion force.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ モーター １−１ モーター出力軸 ２ ポンプケーシング ３ 外磁石 ３−１ 外磁石筒 ４ 内磁石 ４−１ 内磁石筒 ５ アーム ６ 外キャン ７ 内キャン ７−１ 内キャン延長部 ７−２ 内キャン底 ８ ローター ９ 還流パイプ ９−１ 通液孔 ９−２ 半球凸起 ９−３ 連結パイプ ９−４ 流入孔 ９−５ 流出孔 １０ インペラー １０−１ インペラー主板 １０−２ インペラー下板 １０−３ インペラー吸入筒 １０−４ 均圧板 １０−５ 支持バー １０−６ 半球凸起 １０−７ （１０−１）と（１０−４）の隙間 １１ 補助翼−１ １２ 補助翼−２ １３ 補助翼−３ １４ 磁石装置 １５ インペラーケーシング １６ インペラーケーシング下蓋 １７ 支持脚 １８ 外キャンに取付けられた空気溜 １８−１ 液体検出器 １８−２ 送気用パイプ １８−３ 開閉弁 １８−４ 信号線 １９ 排出管に取付けられた空気溜 １９−１ 液体検出器 １９−２ 排気用パイプ １９−３ 開閉弁 ２０ ローターに明けられた流入孔 ｇ 内外磁石間ギャップ Ｌ ローター上部が内外磁石より突出している
長さ Ｖ_１ インペラー吐出口のインペラーケーシング
内スペース Ｖ_２ インペラー下板下のスペース Ｖ_３ インペラー上面のスペース Ｖ_４ インペラー内スペース ｇ_１ 外磁石間のギャップ ｇ_２ 内磁石相互間のギャップ ＭＧＡ_１ 固定側ドーナツ状磁石 ＭＧＢ_１ 可動側ドーナツ状磁石 ¢ ＭＧＡ_１、ＭｇＢ_１のセンター ¢_１ ＭＧＡ_１の磁石部分のセンター ¢_２ ＭＧＢ_１の磁石部分のセンター ａ ＭＧＡ_１の反発磁力分布 ｂ ＭＧＢ_１の反発磁力分布 ｆ_１ ＭＧＢ_１の動かそうとする力及方向 ｄ_１ ＭＧＡ_１、ＭＧ_１間の距離 Ｆ ＭＧＢ_１を押し下げようとする力 ａ’ ＭＧＡ_１の反発磁力分布 ｂ’ ＭＧＢ_１の反発磁力分布 ｆ_２、ｆ_３ ＭＧＢ_１が動かそうとする力及方向 ｄ_２ ＭＧＡ_１、ＭＧＢ_１の距離 Ｐ_１、Ｐ_２ ａ’、ｂ’の突端 ▲Ａ▼ 磁石円筒 ▲Ｂ▼ 非磁性円筒 ▲Ｃ▼ 非磁性円筒（ローター電流が飽和の場合） Ｓ スリップ Ｓ_１ Ｒｍ、Ｓ_１＝１の点 Ｓ_２ Ｒｍ．、Ｓ_２＝１の点Reference Signs List 1 motor 1-1 motor output shaft 2 pump casing 3 outer magnet 3-1 outer magnet tube 4 inner magnet 4-1 inner magnet tube 5 arm 6 outer can 7 inner can 7-1 inner can extension 7-2 inner can bottom Reference Signs List 8 rotor 9 return pipe 9-1 liquid passage hole 9-2 hemispheric projection 9-3 connecting pipe 9-4 inflow hole 9-5 outflow hole 10 impeller 10-1 impeller main plate 10-2 impeller lower plate 10-3 impeller suction Cylinder 10-4 Equalizing plate 10-5 Support bar 10-6 Hemispheric protrusion 10-7 Clearance between (10-1) and (10-4) 11 Auxiliary wing-1 12 Auxiliary wing-2 13 Auxiliary wing-314 Magnet Device 15 Impeller casing 16 Impeller casing lower lid 17 Support leg 18 Air reservoir attached to outer can 18-1 Liquid detector 18-2 Air supply pipe 18-3 Open / close valve 18 -4 Signal line 19 Air reservoir attached to discharge pipe 19-1 Liquid detector 19-2 Exhaust pipe 19-3 Open / close valve 20 Inlet hole opened in rotor g Gap between inner and outer magnets L Upper part of rotor is higher than inner and outer magnets Projected length V ₁ Space in impeller casing at impeller discharge port V ₂ Space under impeller lower plate V ₃ Space on impeller upper surface V ₄ Space in impeller g ₁ Gap between outer magnets g ₂ Gap between inner magnets MGA ₁ the fixed donut-shaped magnet MGB ₁ movable donut-shaped magnet ¢ MGA _1, of MgB ₁ center ¢ ₁ magnet portion of MGA ₁ center of the magnet portion of ¢ ₂ MGB ₁ center a MGA ₁ of repulsive magnetic field distribution b MGB ₁ repulsive magnetic field distribution f ₁ Chikara及direction d ₁ MGA ₁ tending to move the MGB _1, distance between the MG ₁ Chikara及direction d ₂ MGA ₁ repulsive force distributed _{f 2,} f 3 MGB ₁ of MGB ₁ 'repulsive force distribution b of MGA _1' forces a to be push down the F MGB ₁ is trying to move the distance MGB ₁ P ₁ , P ₂ Tip of a ', b' ＡA ▼ Magnet cylinder ＢB ▼ Non-magnetic cylinder ＣC ▼ Non-magnetic cylinder (when rotor current is saturated) S Slip S ₁ Rm, S ₁ = 1 point S ₂ Rm. , S ₂ = 1

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H020 AA01 BA10 DA24 3H033 AA01 AA11 BB01 BB06 CC05 DD01 DD09 DD12 DD22 EE05 EE08 EE10 EE16  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H020 AA01 BA10 DA24 3H033 AA01 AA11 BB01 BB06 CC05 DD01 DD09 DD12 DD22 EE05 EE08 EE10 EE16

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】下方吸い込み、側方吐出式の竪型ポンプに
於いて径の異なる２ヶの非磁性高電気抵抗の材質の中空
円筒を用意し大径の円筒内に小径の円筒を挿入、両者の
間に１０ｍｍ程度の隙間をもたせておく。以下大径の円
筒を外キャン、小径の円筒を内キャンと記す。内外キャ
ンの隙間の上端は閉鎖する。外キャンは下端開放で、下
端周縁にフランヂを取付ける。内キャンは上面開放、下
側は途中を底にて閉鎖する。外キャンの外側に複数個の
永久磁石をその内面に配列し取付けた磁性円筒（以下外
磁石筒と記す）、内キャン内に外磁石筒の磁石と異極で
対応する磁石をその外面に取付配列された磁性円筒（以
下内磁石筒と記す）を配列し、両磁石円筒を同一のモー
ターで駆動する事によって内外キャンの隙間に回転磁界
を発生させる構成とする。内外キャンの隙間で回転しう
る円筒（以下ローターと記す）を配置する。ローターは
非磁性電気良導体の中空円筒で上下面開放、下端はイン
ペラー上面に連結する。ローターには動力軸はなく回転
磁界によって間接的に駆動される構造とする。外マグネ
ットより少し下の位置の外キャン外側に小さな空気溜を
つけ之とキャン内を通じるようにしておく。空気溜内に
液の検出器を、亦この空気溜に外部から空気を吹き込め
るようにパイプを連結しその途中に開閉弁をつけてお
く。亦この空気溜より少し下の位置にあるローターにそ
の円周方向に複数個の孔をあけておく。インペラーケー
シングの出口管に空気溜をつけ出口管内と通ずるように
しておき空気溜内に液の検出器を、亦空気溜に空気排出
パイプを取付け途中に開閉弁を取付けておく。インペラ
ーをインペラーケーシング内に配置する。亦インペラー
ケーシングの下蓋を外せば回転部分を取り出すことが出
来るようにしておく。上記の構造のコンタミの発生しな
い非接触ポンプ。1. A vertical pump of a downward suction and side discharge type, in which two hollow cylinders of non-magnetic high electric resistance material having different diameters are prepared, and a small diameter cylinder is inserted into a large diameter cylinder. A gap of about 10 mm is provided between the two. Hereinafter, a large-diameter cylinder is referred to as an outer can, and a small-diameter cylinder is referred to as an inner can. The upper end of the gap between the inner and outer cans is closed. The outer can is open at the lower end and a franc ヂ is attached to the periphery of the lower end. The inner can is open at the top and the lower side is closed at the bottom. A magnetic cylinder (hereinafter referred to as “outer magnet tube”) in which a plurality of permanent magnets are arranged and mounted on the inner surface outside the outer can. A magnet corresponding to the magnet of the outer magnet tube with a different polarity is mounted on the outer surface inside the inner can. Arranged magnetic cylinders (hereinafter referred to as inner magnet cylinders) are arranged, and a rotating magnetic field is generated in the gap between the inner and outer cans by driving both magnet cylinders with the same motor. A cylinder (hereinafter referred to as a rotor) that can rotate in the gap between the inner and outer cans is arranged. The rotor is a hollow cylinder of non-magnetic electric conductor and is open at the top and bottom, and the lower end is connected to the upper surface of the impeller. The rotor has no power shaft and is driven indirectly by a rotating magnetic field. A small air reservoir is attached to the outside of the outer can at a position slightly below the outer magnet so that it passes through the inside of the can. A liquid detector is connected in the air reservoir, and a pipe is connected so that air can be blown into the air reservoir from the outside. Also, a plurality of holes are made in the rotor in a position slightly below the air reservoir in the circumferential direction. An air reservoir is attached to the outlet pipe of the impeller casing so as to communicate with the inside of the outlet pipe. A liquid detector is installed in the air reservoir, and an air discharge pipe is installed in the air reservoir. Place the impeller in the impeller casing. Also, remove the lower cover of the impeller casing so that the rotating part can be taken out. Non-contact pump with the above structure that does not generate contamination. 【請求項２】インペラー主板上面にその周辺及之に取付
けられたローターの内側に夫々複数枚の羽根を有する補
助翼を取付ける。亦インペラー吸入筒根元近くに補助翼
を取付ける。インペラー主板の中央を還流パイプを貫
通、そのパイプの上部には数個の流入孔をあけ、上端に
半球凸起をつけ下端はインペラー内までのばし開放して
おく。上記の如き構造のインペラーを型式−１インペラ
ーとする、型式−１インペラーを有する１項記載のコン
タミの発生しない非接触ポンプ。2. An auxiliary wing having a plurality of blades is mounted on the upper surface of the impeller main plate and on the inside of a rotor attached to the periphery thereof. Attach the auxiliary wing near the base of the impeller suction cylinder. The center of the main plate of the impeller penetrates the reflux pipe, several inflow holes are made in the upper part of the pipe, the upper end has a hemispherical protrusion, and the lower end is extended to the inside of the impeller. 2. The non-contact pump according to claim 1, wherein the impeller having the structure as described above is a type-1 impeller, and the contaminant-free pump has a type-1 impeller. 【請求項３】インペラー主板の中央に吸入筒の外径と同
じか之より少し大きい円形の孔を空け（以下中央孔と記
す）その直径をＤとする。この中央孔内に円板（以下均
圧板と記す）を挿入しその外径はＤより少し小さくして
おく。中空パイプ（以下連結パイプと記す）を用意し之
にて内キャン底に固定。均圧板の中心を貫通、固定し之
をインペラー吸入筒内まで延長し、その上端附近及イン
ペラー内の部分に複数個の孔をあけ下端は閉鎖してお
く。インペラー吸入筒内に水平に支持バーを取付け之の
中央に小径の球を取付け、この球と連結パイプ下端との
間に２〜３ｍｍあくようにしておく。上記の如き構造の
インペラーを型式−２インペラーとする。型式−２イン
ペラーを有する１項記載のコンタミの発生しない非接触
ポンプ。3. A circular hole having a diameter equal to or slightly larger than the outer diameter of the suction cylinder (hereinafter referred to as a center hole) is formed at the center of the impeller main plate. A disk (hereinafter referred to as a pressure equalizing plate) is inserted into the central hole, and the outer diameter thereof is slightly smaller than D. Prepare a hollow pipe (hereinafter referred to as connecting pipe) and fix it to the inner can bottom. Penetrate the center of the pressure equalizing plate, fix it, extend it into the impeller suction cylinder, make a plurality of holes near its upper end and inside the impeller, and close the lower end. A support bar is mounted horizontally in the impeller suction cylinder, and a small-diameter sphere is mounted in the center of the support bar, and a gap of 2 to 3 mm is provided between the sphere and the lower end of the connecting pipe. The impeller having the above structure is referred to as a model-2 impeller. 2. The non-contact pump according to claim 1, wherein the non-contact pump has a type-2 impeller. 【請求項４】本ポンプに磁石の反発力を利用した磁石装
置を取付ける。吸入筒下端とインペラー下蓋間に取付け
る。磁石の強さはインペラー停止時回転部分を持上げる
だけの反発力を有するものとする。上記の如き磁石装置
を有する１項記載のコンタミの発生のない非接触ポン
プ。4. A magnet device utilizing a repulsive force of a magnet is attached to the pump. Installed between the lower end of the suction cylinder and the lower cover of the impeller. The strength of the magnet has a repulsive force enough to lift the rotating part when the impeller is stopped. 2. The non-contact pump according to claim 1, wherein the non-contact pump has the magnet device as described above.