JP2605423Y2 - マグネットポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、磁気吸引力を利用して
インペラを駆動軸に対して無接触状態で回転させてポン
プ作用を行わせる、キャンドマグネットカップリング方
式のマグネットポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種マグネットポンプは、ポンプケー
シングに固定された有底筒状のキャンの外側に、駆動軸
と一体化して内周側に駆動マグネットを有する保持筒が
配置すると共に、前記キャンの内側に、インペラと一体
化して外周側に従動マグネットを有するスリーブが配置
し、前記駆動マグネットと従動マグネットとの磁気吸引
力により、駆動軸の回転に伴って前記インペラが回転し
てポンプ作用を行うように構成されており、駆動軸側の
空間とインペラ側の空間とが上記キャンで隔離され、液
の漏洩がないため、腐食性、毒性、引火性、放射性等の
ある液体用として適している。

【０００３】しかるに、この種マグネットポンプでは、
インペラの軸受部に潤滑油を使用できないことから当該
軸受部で摩擦発熱を生じると共に、前記駆動マグネット
と従動マグネットとの間に介在するキャンが渦電流によ
る抵抗で発熱し、この熱によりマグネットが減磁し、イ
ンペラの回転追従性が悪化して空転現象を生じたり、適
用液の種類によっては硬化、気化、ゲル化、組成変化等
の熱変質を生じるという難点がある。

【０００４】そこで、従来の一般的なマグネットポンプ
では、作業液の一部を、インペラのスリーブとキャンと
の間隙、該スリーブとインペラの支軸との間隙、あるい
は該支軸内部を通して循環させ、この液により前記軸受
部の潤滑及び冷却とキャンの冷却を行う構造が採用され
ている（例えば、特開昭５８−１３３４９号、同５８−
１３８２９４号、同６１−１６４０９８号、実開昭６１
−１２２３９３号等）。また、上記のキャンを二重壁構
造として、この二重壁の内部に冷却媒体を流通させて冷
却するようにした構成も提案されている（特開昭６３−
１４０８８７号、同６３−１４０８８８号）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の吐出液の一部を還流させる一般的な構造のポンプで
は、駆動マグネットと従動マグネットとの間に介在する
キャンの冷却効果が不充分であり、特に熱変質を生じ易
い液を送り対象とする場合はその還流分が変質して却っ
て問題になるという欠点があった。また、前記提案のキ
ャンの二重壁とした内部に冷却媒体を流通させる構成の
ポンプでは、冷却効果は大きいが、ポンプ構造の複雑化
で製作コストが非常に高く付く上、該二重壁により駆動
軸側の駆動マグネットとインペラ側の従動マグネットと
の対向距離が大きくなり、それだけ相互の磁力作用が弱
まるから、安定した作動性を得るには強力なマグネット
が必要となり、材料コストの上昇を招くという難点があ
った。

【０００６】本考案は、上述の状況に鑑み、キャンドマ
グネットカップリング方式のマグネットポンプとして、
駆動マグネットと従動マグネットとの間に介在するキャ
ンの冷却効果に優れ、マグネットの熱減磁による作動不
良を完全に防止できると共に、送り対象が熱変質を生じ
易い液であってもその変質を確実に回避でき、駆動マグ
ネットと従動マグネットとの対向距離を小さく設定して
強い磁力作用を発揮させることが可能であり、しかも構
造的に簡素で安価に製作可能なものを提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の請求項１は、ポンプケーシング１に固定さ
れた有底筒状のキャン２の外側に、駆動軸３と一体化し
て内周側に駆動マグネット４を有する保持筒５が配置す
ると共に、前記キャン２の内側に、インペラ６と一体化
して外周側に従動マグネット７を有するスリーブ８が配
置し、前記駆動マグネット４と従動マグネット７との磁
気吸引力により駆動軸３の回転に伴って前記インペラ６
が回転するマグネットポンプにおいて、外部より供給さ
れる冷却液Ｃを前記保持筒５とキャン２との対向間隙９
に導入する冷却液導入路１０と、該対向間隙９ａを通過
した冷却液Ｃを外部へ排出する冷却液排出路１１とを具
備し、冷却液導入路１０の液出口１０ａがキャン２の基
端側で保持筒５の先端に臨んで開口すると共に、冷却液
排出路１１の液入口が保持筒５の基端側に設けた内外に
透通する透孔１１ａにて構成されたものである。

【０００９】本考案の請求項２は、上記請求項１のマグ
ネットポンプにおいて、保持筒５の先端部外周面がポン
プケーシング１側と小間隙１２をもって対向し、この先
端部外周面に、当該保持筒５の回転によって前記小間隙
１２内の冷却液Ｃを冷却液導入路１０の液出口側１０ａ
へ戻す方向に誘導する螺旋溝１３が設けられてなる構成
を採用したものである。

【００１０】

【作用】本考案のマグネットポンプでは、冷却液導入路
１０を通して駆動軸３側の保持筒５とキャン２との対向
間隙９ａに冷却液Ｃを外部より導入し、冷却液排出路１
１から外部へ排出できるため、ポンプ作動時の駆動マグ
ネット４と従動マグネット７間の磁界回転に伴うキャン
２の抵抗発熱が熱交換により該冷却液Ｃに奪われて外部
へ排出され、もってキャン２は常に冷却状態に置かれて
マグネット４，７の熱減磁が防止される。また、キャン
２の円筒部２ａは薄板状でよいから、駆動マグネット４
と従動マグネット７との対向距離を小さく設定できる。
なお、冷却液Ｃとしては、通常は水道水の如き水を使用
すればよいが、必要とあれば水以外のクーラントも使用
可能である。

【００１１】冷却液導入路１０の液出口１０ａをキャン
２の基端側で保持筒５の先端に臨んで開口させ、保持筒
５の基端側に設けた内外に透通する透孔１１ａにて冷却
液排出路１１の液入口を構成してあるため、保持筒５の
回転による遠心力により、キャン２と保持筒５との対向
間隙９ａを通過して熱交換した冷却液Ｃの冷却液排出路
１１への排出が促進され、冷却効率が向上する。また、
この場合の保持筒５の先端部外周面をポンプケーシング
１側と小間隙１２をもって対向させ、この先端部外周面
に、当該保持筒５の回転によって小間隙１２内の冷却液
Ｃを冷却液導入路１０の液出口側１０ａへ戻す方向に誘
導する螺旋溝１３を設けることにより、冷却液導入路１
０の液出口１０ａから出た冷却液Ｃは、保持筒５の外側
へ漏れにくく対向間隙９ａへの流入割合が高くなり、冷
却効率がより向上する。

【００１２】

【実施例】図１〜図３は本考案の一実施例に係るマグネ
ットポンプを示す。このマグネットポンプにおけるケー
シング１は、液吸入口１４ａ及び液送出口１４ｂを備え
た前部ケーシング１４と、この前部ケーシング１４に前
端のフランジ部１５ａでボルト１７ａ…を介して連結さ
れた円筒状の中間ケーシング１５と、この中間ケーシン
グ１５の後端のフランジ部１５ｂにボルト１７ｂ…を介
して連結された円筒状の後部ケーシング１６とから構成
されている。しかして、ケーシング１の内部は、前部及
び後部の仕切り板１８ａ，１８ｂにより、インペラ６が
配置した前部のポンプ室１ａと、中間のマグネットカッ
プリング室１ｂと、後部のオイル室１ｃとに区割されて
いる。

【００１３】また、前部仕切り板１８ａのマグネットカ
ップリング室１ｂ側にリング状の取付板１９が固着さ
れ、この取付板１９の内周に前縁部外周を溶接固着した
有底筒状のキャン２により、マグネットカップリング室
１ｂが外側の駆動側空間２０ａと従動側空間２０ｂとに
液密に分画されている。このキャン２は、薄板状の円筒
部２ａの後端に端板部２ｂが溶接固着されてなり、端板
部２ｂの内側に形成されたボス部２１の根元に、当該ボ
ス部２１の内外を透通する通孔２１ａ…が穿設されてい
る。

【００１４】マグネットカップリング室１ｂの従動側空
間２０ｂには、前端部にインペラナット６ａ及び係合キ
ー２２ａを介してインペラ６を取り付けた従動軸２２が
前部仕切り板１８ａを貫通して突入配置すると共に、こ
の従動軸２２に係合キー２２ｂを介して相対回転不能に
嵌装されたスリーブ８がキャン２の円筒部２ａとの間に
小間隙９ｂを保って配置している。なお、８ａはスリー
ブ８の後部側で従動軸２２に嵌装された環状スペーサで
ある。しかして、従動軸２２は、前部仕切り板１８ａと
キャン２のボス部２１に対してそれぞれ、共に炭化ケイ
素等よりなる内側のスリーブ２３ａ及び外側のメタル２
３ｂを介して嵌合し、且つ前部のメタル２３ｂとスリー
ブ８の端面との間、ならびに後部のメタル２３ｂと環状
スペーサ８ａとの間にそれぞれ、炭化ケイ素等よりなる
スラストリング２３ｃを介在して、ケーシング１内で回
転自在に保持されている。

【００１５】一方、マグネットカップリング室１ｂの駆
動側空間２０ａには、オイル室１ｃ及び後部仕切り板１
８ｂを貫通した駆動軸３の前端にボス部材３ａを介して
固着された保持筒５が、キャン２の円筒部２ａとの間に
小間隙９ａを保って配置している。しかして、駆動軸３
はオイル室１ｃの前後両側でベアリング２４，２４を介
して後部ケーシング１６に回転自在に保持され、また該
駆動軸３と後部仕切り板１８ｂとの間、ならびに前後の
ベアリングカバー２４ａ，２４ａとの間にはシールリン
グ２５が介挿されている。３ｂは駆動軸３オイル室１ｃ
より突出した後端に固着された駆動モータ接続用のカッ
プリングである。

【００１６】中間ケーシング１５の内面側の後部寄り位
置には平行な二条の内向きフランジ部２６，２６が突設
され、これらフランジ部２６，２６と保持筒５の外周面
との間で環状流路１１ｂが形成され、この環状流路１１
ｂに臨んで、中間ケーシング１５の上下位置に冷却液排
出口１１ｃ，１１ｃが設けられると共に、保持筒５にも
内外を連通する透孔１１ａ…が穿設され、これら透孔１
１ａ…と環状流路１１ｂ及び冷却液排出口１１ｃ，１１
ｃとで冷却液排出路１１を構成している。なお、中間ケ
ーシング１５の下部には、環状流路１１ｂから外れた両
側にも液抜き口２６ａ，２６ｂが設けてある。

【００１７】図２に示すように、駆動軸３の保持筒５の
内周には駆動マグネット４が埋設される一方、インペラ
６のスリーブ８の外周には従動マグネット７が埋設さ
れ、且つ各々の埋設表面は保護プレート２７ａ，２７ｂ
にて覆われている。しかして、キャン２を保持する取付
板１９の上部側には、外部から冷却液Ｃを導入するため
の半径方向に沿う冷却液導入路１０が形成され、その液
出口１０ａが保持筒５の前端面に臨んで開口している。
また保持筒５の先端部外周面には螺旋溝１３が刻設され
る一方、取付板１９には該スリーブ１０の先端部外周面
に対して小間隙１２をもって対向するリング部材１９ａ
が固着されており、螺旋溝１３は保持筒５が回転した際
に小間隙１２内の冷却液Ｃを液出口１０ａ側へ誘導する
方向の螺旋をなしている。

【００１８】環状流路１１ｂの両側部を形成する内向き
フランジ部２６，２６の内周縁は、平行な３条の襞部２
６ａ，２６ｂ，２６ｃよりラビリンス状をなしており、
図３に示すように、内側の襞部２６ｂ，２６ｃには、フ
ランジ部２６の下部において襞間に入った冷却液Ｃを排
出するための切欠部２７が形成されている。

【００１９】なお、前部仕切り板１８ａの上部側にはポ
ンプ室１ａ内の周縁上部とマグネットカップリング室１
ｂの従動側空間２０ｂとを連通する還流通路２８が穿設
され、また従動軸２２は中心に全長にわたる液通路２９
を有している。しかして、該液通路２９は、前端がポン
プ室１ｂにインペラ６の前方空間に連通すると共に、後
端が螺挿されたスリーブボルト３０内を通してキャン２
のボス部２１の内側空間に連通し、且つ側孔２９ａによ
ってポンプ室１ｂにインペラ６の後方空間にも連通して
いる。

【００２０】上記構成のマグネットポンプにおいては、
駆動軸３の駆動によって保持筒５が回転した際、その駆
動マグネット４と従動マグネット７との磁気吸引力によ
ってスリーブ８が従動回転し、該スリーブ８と一体のイ
ンペラ６が回転し、遠心ポンプ作用によって送り対象の
作業液Ｌが液吸入口１４ａより吸入されて液送出口１４
ｂより目的部位へ圧送される。しかして、この稼働中
に、適当なポンプの送圧や水道水圧を利用して外部より
冷却液導入路１０に冷却液Ｃを導入すれば、この冷却液
Ｃは、液出口１ａより保持筒５とキャン２との対向間隙
９ａに入り、この対向間隙９ａを通過する過程でキャン
２の円筒部２ａ及び保護プレート２７ａと熱交換し、保
持筒５の透孔１１ａより環状流路１１ｂへ流入し、冷却
液排出口１１ｃ，１１ｃより外部へ排出される。従っ
て、駆動マグネット４と従動マグネット７間の磁界回転
に伴うキャン２の抵抗発熱が冷却液Ｃにて効率よく外部
へ運び去られ、もって両マグネット４，７の熱減磁が回
避され、安定したポンプ作動が維持される。

【００２１】特に上記実施例では、冷却液導入路１０の
液出口１ａより出た冷却液Ｃは、保持筒５の回転に伴う
螺旋溝１３による誘導作用により、該保持筒５とリング
部材１９ａの間の小間隙１２より該保持筒５の外側の駆
動側空間２０ａへ向かう流れが抑えられるため、殆ど全
量が保持筒５の内周とキャン２の外周面との対向間隙９
ａに流入し、また冷却液排出路１１の液入口が回転する
保持筒５に設けた透孔１１ａ…にて構成されているた
め、これら透孔１１ａ…内で遠心力が作用して冷却液Ｃ
の排出が促進され、もって高い冷却効率が得られる。更
に、環状流路１１ｂの両側部を構成する内向きフランジ
部２６，２６の保持筒５に近接した内周縁が液通過に対
して抵抗の大きいラビリンス状をなすため、該環状流路
１１ｂから保持筒５の外側の駆動側空間２０ａへの冷却
液Ｃの洩れが少なくなり、冷却液Ｃの排出がより促進さ
れることになる。

【００２２】なお、上記実施例のマグネットポンプで
は、従来のマグネットポンプと同様に、稼働中に送り対
象の作業液Ｌの一部は、還流通路２８よりマグネットカ
ップリング室１ｃの従動側空間２０ｂに流入して満た
し、スリーブ８の外周面とキャン２の内周面との対向間
隙９ｂに流入し、該対向間隙９ｂを出てキャン２のボス
部２１の通孔２１ａ…より後端側から従動軸２２内の液
通路２９内に流入すると共に、インペラ６の背面側を通
って側孔２９ａからも従動軸２２内の液通路２９内に入
り込み、従動軸２２の前端よりポンプ室１ａ内に戻るよ
うに循環する。

【００２３】従って、従動軸２２の両側の軸受部に作業
液Ｌによる潤滑作用が付与されると共に、これら軸受部
における摩擦発熱が循環する作業液Ｌとの熱交換により
奪われて系外へ運び去られ、従動軸２２ひいてはインペ
ラ６の円滑な回転が維持されることになるが、既述のよ
うにキャン２の円筒部２ａが専ら冷却液Ｃにて冷却され
るため、還流する作業液Ｌが対向間隙９ｂを通過する過
程で昇温することはなく、それだけ前記軸受部の冷却効
果が大きくなり、ポンプ作動性がより良好となる上、該
作業液Ｌが硬化、気化、ゲル化、組成変化等の熱変質を
生じ易いものであっても、このマグネットポンプを支障
なく使用できることになる。

【００２４】本考案のマグネットポンプは、ケーシング
の構造、これに対するキャンの取付構造、駆動軸と保持
筒との連結構造、インペラの形状、該インペラとスリー
ブとの連結構造、作業液の循環路構成等、細部構成につ
いては実施例以外に種々設計変更可能である。例えば、
インペラとスリーブとを一体物又は直接連結したものと
し、ケーシング側に固定した軸体に該スリーブを回転自
在に嵌装する構造としてもよい。

【００２５】

【考案の効果】請求項１の考案によれば、キャンドマグ
ネットカップリング方式のマグネットポンプとして、駆
動マグネットと従動マグネットとの間に介在するキャン
を効率よく冷却でき、もってマグネットの熱減磁による
作動不良を完全に防止し得ると共に、送り対象が熱変質
を生じ易い液であってもその変質を確実に回避でき、駆
動マグネットと従動マグネットとの対向距離を小さく設
定して強い磁力作用を発揮させることが可能であり、し
かも構造的に簡素で安価に製作可能なものが提供され
る。

【００２６】また請求項１の考案によれば、上記のマグ
ネットポンプとして、特にキャンの冷却に用いる冷却液
の排出性がよく、より高い冷却効果を発揮できるものが
提供される。

【００２７】請求項２の考案によれば、上記のマグネッ
トポンプとして、特にキャンの冷却に用いる冷却液の不
必要部位への洩れが少なく、もって該冷却液の利用効率
が高く、冷却効率がより向上するものが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例に係るマグネットポンプの
縦断側面図。

【図２】 同マグネットポンプの要部を拡大して示す半
縦断側面図。

【図３】 図１のIII −III 線における下半部の断面矢
視図。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ キャン ３ 駆動軸 ４ 駆動マグネット ５ 保持筒 ６ インペラ ７ 従動マグネット ８ スリーブ ９ａ 対向間隙 １０ 冷却液導入路 １０ａ 液出口 １１ 冷却液排出路 １１ａ 透孔 １２ 小間隙 １３ 螺旋溝 Ｃ 冷却液 Ｌ 作業液

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプケーシングに固定された有底筒状
   のキャンの外側に、駆動軸と一体化して内周側に駆動マ
   グネットを有する保持筒が配置すると共に、前記キャン
   の内側に、インペラと一体化して外周側に従動マグネッ
   トを有するスリーブが配置し、前記駆動マグネットと従
   動マグネットとの磁気吸引力により駆動軸の回転に伴っ
   て前記インペラが回転するマグネットポンプにおいて、
   外部より供給される冷却液を前記保持筒とキャンとの対
   向間隙に導入する冷却液導入路と、該対向間隙を通過し
   た冷却液を外部へ排出する冷却液排出路とを具備し、冷
   却液導入路の液出口がキャンの基端側で保持筒の先端に
   臨んで開口すると共に、冷却液排出路の液入口が保持筒
   の基端側に設けた内外に透通する透孔にて構成されてな
   ることを特徴とするマグネットポンプ。
2. 【請求項２】 保持筒の先端部外周面がポンプケーシン
   グ側と小間隙をもって対向し、この先端部外周面に、当
   該保持筒の回転によって前記小間隙内の冷却液を流入液
   導入路の液出口側へ戻す方向に誘導する螺旋溝が設けら
   れてなる請求項１記載のマグネットポンプ。