磁懸浮型泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁懸浮型栗，尤其是涉及如下磁懸浮型栗，具備能夠通過(guò)以非接觸方式使葉輪旋轉(zhuǎn)來(lái)抑制由旋轉(zhuǎn)部的接觸引起的顆粒的產(chǎn)生的構(gòu)造，能夠防止純水、藥液等輸送液被顆粒污染。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為純水、藥液的送液用的栗，通常已知設(shè)為使用往復(fù)移動(dòng)的隔膜板等一邊以預(yù)定的壓力壓縮液體、一邊間歇地送出的容積式栗。另外，也使用在栗殼體內(nèi)具備由主軸支撐的葉輪、主軸由軸承旋轉(zhuǎn)自如地支撐的離心式栗來(lái)輸送純水、藥液。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I日本特開(kāi)平3-88996號(hào)公報(bào)
[0006]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0007]但是，在使用了容積式栗的情況下，存在液體的輸送不變得連續(xù)地平順而產(chǎn)生脈動(dòng)這一問(wèn)題。另一方面，在使用了離心式栗的情況下，因?yàn)闊o(wú)法避免與軸封部或者軸承等滑動(dòng)部的接觸，所以因該接觸會(huì)伴隨顆粒的產(chǎn)生。因而，存在顆?；烊爰兯?、藥液等輸送液中而導(dǎo)致輸送液污染這一問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的發(fā)明，其目的在于提供能夠不產(chǎn)生輸送液的脈動(dòng)地抑制由滑動(dòng)部的接觸引起的顆粒的產(chǎn)生的磁懸浮型栗。
[0009]用于解決上述問(wèn)題的手段
[0010]為了達(dá)成上述的目的，本發(fā)明的磁懸浮型栗通過(guò)磁力使收容于栗殼體內(nèi)的葉輪上浮，其特征在于，隔著所述葉輪而將使葉輪旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)和通過(guò)磁力支撐葉輪的電磁體相對(duì)地配置，將所述電動(dòng)機(jī)配置在所述栗殼體的吸入口的相反側(cè)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，在栗運(yùn)轉(zhuǎn)期間，因栗殼體內(nèi)與吸入口的壓力差而作用有軸推力并將葉輪按向吸入口側(cè)，但是通過(guò)配置在吸入口的相反側(cè)的電動(dòng)機(jī)，能夠?qū)θ~輪作用向吸入口側(cè)的相反側(cè)拉回的吸引力，所以能夠抵消因栗的差壓而產(chǎn)生的軸推力。因此，在栗運(yùn)轉(zhuǎn)期間葉輪的推力方向上的電磁體進(jìn)行的控制能夠成為零功率(無(wú)電力)控制。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)是在葉輪側(cè)具備永磁體的永磁體型電動(dòng)機(jī)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，電動(dòng)機(jī)是在葉輪側(cè)具備永磁體的永磁體型電動(dòng)機(jī)，所以始終從電動(dòng)機(jī)對(duì)葉輪作用吸引力，能夠?qū)σ蜉S推力而被按向吸入口側(cè)的葉輪向相反側(cè)作用拉回力。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，其特征在于，在所述葉輪的軸向的端部設(shè)置環(huán)狀的永磁體，在所述栗殼體，在與所述葉輪的軸向的端部在半徑方向上相對(duì)的位置設(shè)置環(huán)狀的永磁體，使葉輪側(cè)的永磁體和栗殼體側(cè)的永磁體在半徑方向上相對(duì)地構(gòu)成永磁體徑向排斥軸承。此處，葉輪的軸向是指葉輪的旋轉(zhuǎn)軸的軸線的方向即推力方向。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，在僅通過(guò)被動(dòng)穩(wěn)定化力獲得軸向剛性而成為剛性不足的情況下，能夠通過(guò)永磁體徑向排斥軸承來(lái)補(bǔ)償軸向剛性。因此，能夠通過(guò)磁斥力以非接觸方式穩(wěn)定地支撐葉輪的軸端部。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，其特征在于，所述葉輪側(cè)的永磁體和所述栗殼體側(cè)的永磁體在軸向上彼此錯(cuò)開(kāi)地配置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將葉輪側(cè)的永磁體和栗殼體側(cè)的永磁體在軸向上偏離地配置，能夠產(chǎn)生與電動(dòng)機(jī)吸引葉輪的吸引力的方向相反的力、即將葉輪按向吸入口側(cè)的力。通過(guò)將該葉輪按向吸入口側(cè)的力，能夠減小電動(dòng)機(jī)吸引葉輪的吸引力，所以在栗起動(dòng)時(shí)，在通過(guò)電磁體的電磁力進(jìn)行將被拉向電動(dòng)機(jī)側(cè)的葉輪從電動(dòng)機(jī)拉離的控制時(shí)，能夠降低電磁體的電磁力。因此，能夠降低栗起動(dòng)時(shí)的電磁體的電力。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，其特征在于，在所述葉輪的軸向的端部與在所述栗殼體中與所述葉輪的軸向的端部在半徑方向上相對(duì)的部分之間，設(shè)置有滑動(dòng)軸承。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，在僅通過(guò)被動(dòng)穩(wěn)定化力獲得軸向剛性而成為剛性不足的情況下，能夠通過(guò)滑動(dòng)軸承來(lái)補(bǔ)充軸向剛性。因此，能夠穩(wěn)定地支撐葉輪的軸端部。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，其特征在于，所述葉輪的軸向的端部構(gòu)成葉輪的吸入口，或者所述葉輪的軸向的端部由從葉輪的背面突出的部分構(gòu)成。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，其特征在于，基于所述電磁體的阻抗來(lái)檢測(cè)所述葉輪的位移。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，無(wú)需設(shè)置檢測(cè)作為旋轉(zhuǎn)體的葉輪的位置的傳感器，能夠無(wú)傳感器地進(jìn)行電磁體的控制。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的方式，其特征在于，在所述栗殼體內(nèi)與輸送液接觸的液體接觸部由樹(shù)脂材料構(gòu)成。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，栗殼體的內(nèi)表面、葉輪等與輸送液接觸的液體接觸部涂覆有PTFE、PFA等樹(shù)脂材料，或者液體接觸部的構(gòu)成零件整體由樹(shù)脂材料構(gòu)成。因此，不會(huì)從液體接觸部產(chǎn)生金屬離子。
[0025]發(fā)明效果
[0026]本發(fā)明可起到以下列舉的效果。
[0027](I)通過(guò)以非接觸方式使葉輪旋轉(zhuǎn)，能夠抑制由旋轉(zhuǎn)部、滑動(dòng)部的接觸引起的顆粒的產(chǎn)生。因此，能夠消除顆?；烊爰兯?、藥液等輸送液中而導(dǎo)致輸送液污染這一問(wèn)題。
[0028](2)通過(guò)由離心式栗構(gòu)成磁懸浮型栗，能夠?qū)⒓兯?、藥液等輸送液連續(xù)地平順輸送，不會(huì)產(chǎn)生輸送液的脈動(dòng)。
[0029](3)在栗運(yùn)轉(zhuǎn)期間，因栗殼體內(nèi)與吸入口的壓力差而作用有軸推力，葉輪被按向吸入口側(cè)，但通過(guò)配置在吸入口的相反側(cè)的電動(dòng)機(jī)，能夠?qū)θ~輪作用向吸入口側(cè)的相反側(cè)拉回的吸引力，所以能夠抵消由栗的差壓引起的軸推力。因此，在栗運(yùn)轉(zhuǎn)期間的葉輪的推力方向上的由電磁體進(jìn)行的控制能夠成為零功率(無(wú)電力)控制。
[0030](4)在栗殼體內(nèi)與輸送液接觸的液體接觸部由PTFE、PFA等的樹(shù)脂材料構(gòu)成，所以不會(huì)從液體接觸部產(chǎn)生金屬離子。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是表示本發(fā)明的磁懸浮型栗的一實(shí)施方式的磁上浮型離心栗的縱剖視圖。
[0032]圖2是表示本發(fā)明的磁懸浮型栗的其他實(shí)施方式的縱剖視圖。
[0033]圖3是表示控制磁極的配置例(8極)的圖。
[0034]圖4是表示控制磁極的配置例(6極)的圖。
[0035]圖5是表示永磁體徑向排斥軸承的第I實(shí)施例的圖。
[0036]圖6是表示永磁體徑向排斥軸承的第2實(shí)施例的圖。
[0037]圖7 (a)、(b)是表示圖1和圖2所示的磁上浮型離心栗的外觀的圖，圖7 (a)是磁上浮型離心栗的俯視圖，圖7(b)是磁上浮型離心栗的側(cè)視圖。
[0038]符號(hào)說(shuō)明
[0039]I磁上浮型離心栗
[0040]Id 排出口
[0041]Is 吸入口
[0042]2 殼體
[0043]3殼體蓋
[0044]4 葉輪
[0045]4e 端部
[0046]4s葉輪的吸入口
[0047]5轉(zhuǎn)子磁極
[0048]6電磁體
[0049]6a電磁體芯
[0050]乩線圈
[0051]8、10、11 永磁體
[0052]9電動(dòng)機(jī)
[0053]9a電動(dòng)機(jī)芯
[0054]9b 線圈
[0055]12滑動(dòng)軸承
【具體實(shí)施方式】
[0056]以下，參照?qǐng)D1至圖7對(duì)本發(fā)明的磁懸浮型栗的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在圖1至圖7中，對(duì)于相同或者相當(dāng)?shù)臉?gòu)成要素，附上相同的符號(hào)并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0057]圖1是表示本發(fā)明的磁懸浮型栗的一實(shí)施方式的磁上浮型離心栗的縱剖視圖。如圖1所示，磁上浮型離心栗I具備:具有吸入口 Is和排出口 Id的大致圓筒容器狀的殼體2 ;覆蓋殼體2的前表面開(kāi)口部的殼體蓋3 ;以及收容于由殼體2和殼體蓋3構(gòu)成的栗殼體內(nèi)的葉輪4。由殼體2和殼體蓋3構(gòu)成的栗殼體的內(nèi)表面等的液體接觸部由PTFE、PFA等樹(shù)脂罩構(gòu)造形成。栗殼體的內(nèi)表面由平(平坦)的兩端面和圓筒狀的內(nèi)周面構(gòu)成，在栗殼體內(nèi)沒(méi)有凹部，以不存留氣體(air)的方式施加了研究。
[0058]在殼體2內(nèi)設(shè)置有用于吸引埋設(shè)于葉輪4的前表面的由硅鋼板等磁性材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子磁極5而通過(guò)磁力支撐葉輪4的電磁體6。電磁體6具備電磁體芯6a和線圈6b。另夕卜，在殼體蓋3內(nèi)，配置有一邊吸引埋設(shè)于葉輪4的背面的永磁體8—邊使葉輪4旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)9。電動(dòng)機(jī)9具備電動(dòng)機(jī)芯9a和線圈9b。通過(guò)將電磁體6和電動(dòng)機(jī)9分別設(shè)為6極類型，能夠?qū)崿F(xiàn)芯的共通化，實(shí)現(xiàn)成本降低。
[0059]圖1所示的磁上浮型離心栗I成為使電磁體6和電動(dòng)機(jī)9隔著葉輪4而相對(duì)配置的簡(jiǎn)單的構(gòu)造。在栗運(yùn)轉(zhuǎn)期間軸推力通過(guò)栗殼體內(nèi)與吸入口的壓力差而作用于葉輪4，葉輪4被按向吸入口側(cè)。但是，電動(dòng)機(jī)9是在葉輪側(cè)具備永磁體8的永磁體型電動(dòng)機(jī)，所以吸引力始終作用于葉輪4，能夠?qū)σ蜉S推力而被按向吸入口側(cè)的葉輪4作用向相反側(cè)拉回的力。即，電動(dòng)機(jī)9設(shè)為配置在與吸入口 13相反側(cè)的構(gòu)造，以使永磁體型電動(dòng)機(jī)的吸引力和由栗的差壓引起的軸推力平衡。
[0060]另一方面，配置在葉輪4的前表面?zhèn)鹊碾姶朋w6構(gòu)成為如下磁軸承，該磁軸承產(chǎn)生與電動(dòng)機(jī)吸引力相匹配的Z軸控制力(推力方向的控制力)和修正被定義為相對(duì)于與Z軸正交的軸線即X軸以及Y軸的傾斜度(旋轉(zhuǎn))的θ X (繞X軸)和Θ y (繞Y軸)的傾斜度的控制力，構(gòu)成為在栗殼體內(nèi)以非接觸方式支撐葉輪4。另外，構(gòu)成為，基于電磁體6的阻抗檢測(cè)作為旋轉(zhuǎn)體的葉輪4的