JPH0491396A - ターボ形ポンプ - Google Patents
ターボ形ポンプInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ロジー、宇宙基地用機器、半導体製造技術および医療機
器等に適用されるターボ形ポンプに関する。
に回転運動を与えて圧力を上げるものであり、工業界に
広く用いられている。
医療機器等に用いられる従来のターボ形ポンプを示す図
である。第12図を参jl/(して、ポンプ30は、流
体に回転運動を与えるためのインペラ31を備える。イ
ンペラ31は回転軸32に軸支される。回転軸32は、
転がり軸受33により支持され、モータ34により駆動
される。モ−タ34により回転軸32が回転すると、回
転軸32に軸支されたインペラ31が回転する。インペ
ラ31の回転により、流体は吸込管36から吸上げられ
、渦巻室37を経て吐出される。
に用いられるポンプは、極めてクリーンであることが要
求される。このため、第12図に示すポンプ30では、
流体を汚染する汚染物質を発生する転がり軸受33およ
びモータ34から流体を隔離するために、インペラ31
側の軸受33とインペラ31との間にシール35を設け
ている。
いるため、この接触部分における発熱や汚染物質の発生
により流体が汚染されるという問題がある。
汚染を少なくするために、モータなどの電磁石をモール
ドし、あるいは鉄部にメツキを施すことが考えられる。
のポンプではスピンドル内に流体が澱むところがあり、
このような澱みは流体の凝固や不純物の沈澱を生じるた
め、バイオテクノロジーや医療機器等においては重大な
問題である。
な状態でかつ澱みなく送ることのできるターボ形ポンプ
を提供することである。
けられ、流体を送るためのインペラと、該インペラを回
転駆動するためのロータとを備えたターボ形ポンプであ
り、インペラの一方面に設けられた第1の永久磁石と、
ケーシングを介してインペラの一方面に対向するように
してロータに設けられ、第1の永久磁石と磁気カップリ
ングする第2の永久磁石と、インペラの一方面に設けら
れ、第1および第2の永久磁石の磁気力に抗する方向に
動圧を生じるように配置された動圧溝とを備えたターボ
形ポンプである。
久磁石と、ロータに設けた第2の永久磁石との磁気カッ
プリングによってロータの回転力をインペラに伝達する
ようにしている。また、インペラの一方面に設けた動圧
溝によりインペラの回転に伴なって動圧が発生するよう
にし、この動圧と第1および第2の永久磁石の吸引力と
の作用により、インペラを非接触でケーシング内に支持
するようにしている。
面図である。第1図において、ポンプ1のケーシング2
内にはインペラ3が設けられる。
は羽根を有し、かつ非磁性体からなる非磁性部材4を含
み、非磁性部材4の一方面5には、永久磁石6が取付け
られている。永久磁石6は円周方向に分割して配置され
ており、各永久磁石6は隣接するもの同士の磁界の方向
が逆方向となるように着磁されている。この永久磁石6
に対向し、かつケーシング−を介して吸引力が作用する
ように、ロータフにはインペラ側と同数の永久磁石8が
取付けられている。ロータ7は、図示しないモータによ
り、固定軸9のまわりを回転するようになっている。
、動圧効果を得るための動圧溝10が渦巻状に形成され
る。動圧溝の他の例を第3A図および第3B図に示す。
図に示すような深さhの溝10aが環状の凸部11の回
りに渦巻状に形成される。
磁石6と永久磁石8とが磁気カップリングを構成し、イ
ンペラ3がロータ7と同じ方向に回転する。このインペ
ラ3の回転に応じて、動圧溝10の作用によってインペ
ラ3の一方面5とケーシング2の内面12との間に動圧
が発生する。
力に抗して浮上し、非接触の状態で回転する。インペラ
3の回転により、作動流体は第1図に示す矢印B、C,
Dで示すように固定軸9側から渦巻室13側へ流れる。
に構成されているので、作動流体は中心軸側から円周部
方向に容易に流れる。
るようになっており、転がり軸受等の機械的な軸受が存
在しないで、作動流体を汚すことがない。また、ケーシ
ング2内には、インペラ3のみが設けられており、軸等
は設けられていないので、ポンプの全容積が小さく、コ
ンパクトになる。さらに、作動流体は上述のように流れ
るので、澱みが生じることなく、流体の凝固や不純物の
沈澱を生ずることがない。
す図である。第4図に示す例では、作動流体の一部は矢
印Fで示す斜め方向に流れるが、主としてEで示す半径
方向に流れるようになっている。
半径方向に流れるが、一部は矢印Gで示す軸方向にも流
れるようになっている。
Hで示す斜め方向に流れるようになっている。
流体の導入路14側とは反対の側に設けられる。作動流
体は第6図に示すものと同様、斜め方向に流れる。
6が設けられるとともに、動圧溝が形成され、ケーシン
グを介してインペラの一方面と対向するロータの面には
、インペラの永久磁石6と吸引する永久磁石8が設けら
れている。
ある。第8図および第9図に示す実施例では、インペラ
3の一方面5たけではなく、他方面15にも永久磁石1
6が取付けられる。また、該他方面15には一方面5と
同様の動圧溝が形成されている。それ以外の構成は上述
した実施例の場合とほぼ同様であるので、説明を省略す
る。
グ2の部分17は磁性体からなり、永久磁石16との間
で吸引・力が作用するようになっている。
グ2の部分にはリング状の磁性体18あるいはリング状
の永久磁石19が配置され、永久磁石16との間で吸引
力が作用するようになっている。
。第10図に示す実施例では、インペラ3の軸中心の位
置に貫通孔20が設けられ、ケーシング2の軸中心に軸
21が設けられる。円筒状の軸21の表面22には、第
11図に示すようなヘリングボーン形状の動圧溝23が
形成される。
様であるので説明を省略する。
ンペラ3は軸21の周りを非接触でかつ所定の間隔を有
して回転するので、インペラ3が回転するとき、ロータ
7とインペラ3の中心位置のずれによって生じるラジア
ル振れを抑えることが、できる。
び渦巻状動圧溝が設けたものにヘリングボーン状動圧溝
23を適用したが、第1図および第4図ないし第7図に
示すように、インペラの一方面にのみ永久磁石および渦
巻状動圧溝が設けたものに適用してもよい。
設けた第1の永久磁石とロータに設けた第2の永久磁石
との磁気カップリングによってロータの回転力をインペ
ラに伝達するとともに、インペラの一方面に設けた動圧
溝の作用による動圧と第1および第2の永久磁石の吸引
力との作用により、インペラを非接触でケーシング内に
支持するようにしたので、インペラを軸支する手段がな
いためコンパクトでかつ澱みのないターボ形ポンプを提
供することができる。
である。第2図は第1図に示すインペラの一方面に設け
られた動圧溝の形状を示す図である。第3A図および第
3B図は動圧溝の他の例を示す図である。第4図ないし
第7図はこの発明の一実施例の変形例を示す図である。 第8図および第9図はこの発明の他の実施例を示す断面
図である。第10図および第11図はこの発明のさらに
他の実施例を示す図である。第12図は従来のターボ形
ポンプの構成を示す断面図である。 図において、1はターボ形ポンプ、2はケーシング、3
はインペラ、6はインペラに取付けられた永久磁石、7
はロータ、8はロータに取付けられた永久磁石、10お
よび10aは動圧溝を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ケーシングと、 前記ケーシング内に回転可能に設けられ、流体を送るた
めのインペラと、 前記インペラを回転駆動するためのロータとを備えたタ
ーボ形ポンプにおいて、 前記インペラの一方面に設けられた第1の永久磁石と、 前記ケーシングを介して前記インペラの前記一方面と対
向するようにして前記ロータに設けられ、前記第1の永
久磁石と磁気カップリングする第2の永久磁石と、 前記インペラの前記一方面に設けられ、前記第1および
第2の永久磁石の磁気力に抗する方向に動圧を生じるよ
うに配置された動圧溝を備え、前記インペラは前記ロー
タが回転するとき、前記磁気カップリングによって回転
駆動されるとともに、前記磁気力と前記動圧力との作用
により、前記ケーシング内に非接触で支持されることを
特徴とする、ターボ形ポンプ。
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