磁懸浮型泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁懸浮型栗，尤其是涉及如下磁懸浮型栗，具備能夠通過以非接觸方式使葉輪旋轉來抑制由旋轉部的接觸引起的顆粒的產生的構造，能夠防止純水、藥液等輸送液被顆粒污染。
【背景技術】
[0002]以往，作為純水、藥液的送液用的栗，通常已知設為使用往復移動的隔膜板等一邊以預定的壓力壓縮液體、一邊間歇地送出的容積式栗。另外，也使用在栗殼體內具備由主軸支撐的葉輪、主軸由軸承旋轉自如地支撐的離心式栗來輸送純水、藥液。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I日本特開平3-88996號公報
[0006]發明要解決的問題
[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地平順而產生脈動這一問題。另一方面，在使用了離心式栗的情況下，因為無法避免與軸封部或者軸承等滑動部的接觸，所以因該接觸會伴隨顆粒的產生。因而，存在顆粒混入純水、藥液等輸送液中而導致輸送液污染這一問題。
【發明內容】
[0008]本發明是鑒于上述情況而完成的發明，其目的在于提供能夠不產生輸送液的脈動地抑制由滑動部的接觸引起的顆粒的產生的磁懸浮型栗。
[0009]用于解決上述問題的手段
[0010]為了達成上述的目的，本發明的磁懸浮型栗通過磁力使收容于栗殼體內的葉輪上浮，其特征在于，隔著所述葉輪而將使葉輪旋轉的電動機和通過磁力支撐葉輪的電磁體相對地配置，將所述電動機配置在所述栗殼體的吸入口的相反側。
[0011]根據本發明，在栗運轉期間，因栗殼體內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，但是通過配置在吸入口的相反側的電動機，能夠對葉輪作用向吸入口側的相反側拉回的吸引力，所以能夠抵消因栗的差壓而產生的軸推力。因此，在栗運轉期間葉輪的推力方向上的電磁體進行的控制能夠成為零功率(無電力)控制。
[0012]根據本發明的優選的方式，其特征在于，所述電動機是在葉輪側具備永磁體的永磁體型電動機。
[0013]根據本發明，電動機是在葉輪側具備永磁體的永磁體型電動機，所以始終從電動機對葉輪作用吸引力，能夠對因軸推力而被按向吸入口側的葉輪向相反側作用拉回力。
[0014]根據本發明的優選的方式，其特征在于，在所述葉輪的軸向的端部設置環狀的永磁體，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的位置設置環狀的永磁體，使葉輪側的永磁體和栗殼體側的永磁體在半徑方向上相對地構成永磁體徑向排斥軸承。此處，葉輪的軸向是指葉輪的旋轉軸的軸線的方向即推力方向。
[0015]根據本發明，在僅通過被動穩定化力獲得軸向剛性而成為剛性不足的情況下，能夠通過永磁體徑向排斥軸承來補償軸向剛性。因此，能夠通過磁斥力以非接觸方式穩定地支撐葉輪的軸端部。
[0016]根據本發明的優選的方式，其特征在于，所述葉輪側的永磁體和所述栗殼體側的永磁體在軸向上彼此錯開地配置。
[0017]根據本發明，通過將葉輪側的永磁體和栗殼體側的永磁體在軸向上偏離地配置，能夠產生與電動機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的力。通過將該葉輪按向吸入口側的力，能夠減小電動機吸引葉輪的吸引力，所以在栗起動時，在通過電磁體的電磁力進行將被拉向電動機側的葉輪從電動機拉離的控制時，能夠降低電磁體的電磁力。因此，能夠降低栗起動時的電磁體的電力。
[0018]根據本發明的優選的方式，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的部分之間，設置有滑動軸承。
[0019]根據本發明，在僅通過被動穩定化力獲得軸向剛性而成為剛性不足的情況下，能夠通過滑動軸承來補充軸向剛性。因此，能夠穩定地支撐葉輪的軸端部。
[0020]根據本發明的優選的方式，其特征在于，所述葉輪的軸向的端部構成葉輪的吸入口，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成。
[0021]根據本發明的優選的方式，其特征在于，基于所述電磁體的阻抗來檢測所述葉輪的位移。
[0022]根據本發明，無需設置檢測作為旋轉體的葉輪的位置的傳感器，能夠無傳感器地進行電磁體的控制。
[0023]根據本發明的優選的方式，其特征在于，在所述栗殼體內與輸送液接觸的液體接觸部由樹脂材料構成。
[0024]根據本發明，栗殼體的內表面、葉輪等與輸送液接觸的液體接觸部涂覆有PTFE、PFA等樹脂材料，或者液體接觸部的構成零件整體由樹脂材料構成。因此，不會從液體接觸部產生金屬離子。
[0025]發明效果
[0026]本發明可起到以下列舉的效果。
[0027](I)通過以非接觸方式使葉輪旋轉，能夠抑制由旋轉部、滑動部的接觸引起的顆粒的產生。因此，能夠消除顆粒混入純水、藥液等輸送液中而導致輸送液污染這一問題。
[0028](2)通過由離心式栗構成磁懸浮型栗，能夠將純水、藥液等輸送液連續地平順輸送，不會產生輸送液的脈動。
[0029](3)在栗運轉期間，因栗殼體內與吸入口的壓力差而作用有軸推力，葉輪被按向吸入口側，但通過配置在吸入口的相反側的電動機，能夠對葉輪作用向吸入口側的相反側拉回的吸引力，所以能夠抵消由栗的差壓引起的軸推力。因此，在栗運轉期間的葉輪的推力方向上的由電磁體進行的控制能夠成為零功率(無電力)控制。
[0030](4)在栗殼體內與輸送液接觸的液體接觸部由PTFE、PFA等的樹脂材料構成，所以不會從液體接觸部產生金屬離子。
【附圖說明】
[0031]圖1是表示本發明的磁懸浮型栗的一實施方式的磁上浮型離心栗的縱剖視圖。
[0032]圖2是表示本發明的磁懸浮型栗的其他實施方式的縱剖視圖。
[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實施例的圖。
[0036]圖6是表示永磁體徑向排斥軸承的第2實施例的圖。
[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視圖。
[0038]符號說明
[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電動機
[0053]9a電動機芯
[0054]9b 線圈
[0055]12滑動軸承
【具體實施方式】
[0056]以下，參照圖1至圖7對本發明的磁懸浮型栗的實施方式進行說明。在圖1至圖7中，對于相同或者相當的構成要素，附上相同的符號并省略重復的說明。
[0057]圖1是表示本發明的磁懸浮型栗的一實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的前表面開口部的殼體蓋3 ;以及收容于由殼體2和殼體蓋3構成的栗殼體內的葉輪4。由殼體2和殼體蓋3構成的栗殼體的內表面等的液體接觸部由PTFE、PFA等樹脂罩構造形成。栗殼體的內表面由平(平坦)的兩端面和圓筒狀的內周面構成，在栗殼體內沒有凹部，以不存留氣體(air)的方式施加了研究。
[0058]在殼體2內設置有用于吸引埋設于葉輪4的前表面的由硅鋼板等磁性材料構成的轉子磁極5而通過磁力支撐葉輪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，配置有一邊吸引埋設于葉輪4的背面的永磁體8—邊使葉輪4旋轉的電動機9。電動機9具備電動機芯9a和線圈9b。通過將電磁體6和電動機9分別設為6極類型，能夠實現芯的共通化，實現成本降低。
[0059]圖1所示的磁上浮型離心栗I成為使電磁體6和電動機9隔著葉輪4而相對配置的簡單的構造。在栗運轉期間軸推力通過栗殼體內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。但是，電動機9是在葉輪側具備永磁體8的永磁體型電動機，所以吸引力始終作用于葉輪4，能夠對因軸推力而被按向吸入口側的葉輪4作用向相反側拉回的力。即，電動機9設為配置在與吸入口 13相反側的構造，以使永磁體型電動機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的前表面側的電磁體6構成為如下磁軸承，該磁軸承產生與電動機吸引力相匹配的Z軸控制力(推力方向的控制力)和修正被定義為相對于與Z軸正交的軸線即X軸以及Y軸的傾斜度(旋轉)的θ X (繞X軸)和Θ y (繞Y軸)的傾斜度的控制力，構成為在栗殼體內以非接觸方式支撐葉輪4。另外，構成為，基于電磁體6的阻抗檢測作為旋轉體的葉輪4的