JPH0751957B2 - Magnet pump - Google Patents
Magnet pumpInfo
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- JPH0751957B2 JPH0751957B2 JP2123134A JP12313490A JPH0751957B2 JP H0751957 B2 JPH0751957 B2 JP H0751957B2 JP 2123134 A JP2123134 A JP 2123134A JP 12313490 A JP12313490 A JP 12313490A JP H0751957 B2 JPH0751957 B2 JP H0751957B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、永久磁石をロータや羽根車に埋設し、外部か
らの磁界の作用によって羽根車を回転するようにしたマ
グネットポンプに関し、特に、作用の強い流体を取り扱
うのに適したマグネットポンプに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magnet pump in which a permanent magnet is embedded in a rotor or an impeller and the impeller is rotated by the action of a magnetic field from the outside. The present invention relates to a magnet pump suitable for handling a fluid having a strong action.
一般に、強酸、強アルカリのように毒性が強い流体を移
送する場合には、取り扱う流体が外部に漏洩しないよう
にするため、軸封部分がないマグネットポンプが用いら
れる。このマグネットポンプは、羽根車を回転するため
に羽根車側(回転側)に永久磁石を埋設し、外部から磁
力によって羽根車を回転するようにしたものであり、通
常は、永久磁石が取り扱う流体と直接接触するとその作
用によって腐食することが多いため、この永久磁石は樹
脂や金属によって密封されている。Generally, when a fluid having strong toxicity such as strong acid or strong alkali is transferred, a magnet pump having no shaft sealing portion is used in order to prevent the fluid to be handled from leaking to the outside. This magnet pump is one in which a permanent magnet is embedded on the impeller side (rotation side) to rotate the impeller, and the impeller is rotated by a magnetic force from the outside. This permanent magnet is hermetically sealed with resin or metal, because direct contact with it often causes corrosion.
第6図は、従来のマグネットポンプの部分縦断面図であ
る。図において、1はケーシングであり、このケーシン
グ1は吸込口2と吐出口3とを備えた吸い込みケーシン
グ5と背面ケーシング6とからなり、ケーシング1内に
は羽根車7を回転自在に収容するポンプ室4が形成され
ている。羽根車7は翼17、永久磁石8及び主軸24が一体
に固着されてなり、主軸24の両端は、吸い込みケーシン
グ5に固定された軸受9と背面ケーシング6に固定され
た軸受15とによって回転自在に軸支されている。羽根車
に回転を与える永久磁石21は、モーター25の駆動軸19に
締結されたマグネットヨーク20の内周に沿って環状に固
定され、モーター25の付勢によって羽根車7が回転し、
移送すべき流体は吸込口2から流入し、翼17によって昇
圧され、吐出口3から流出する。この従来例において
は、ポンプの接液部分、即ち、ケーシング1、羽根車
2、及び軸受9、15は耐食性を付与するため樹脂やセラ
ミックによって構成されている。FIG. 6 is a partial vertical sectional view of a conventional magnet pump. In the figure, reference numeral 1 is a casing, and this casing 1 is composed of a suction casing 5 having a suction port 2 and a discharge port 3 and a back casing 6, and a pump for rotatably accommodating an impeller 7 in the casing 1. A chamber 4 is formed. The impeller 7 has a blade 17, a permanent magnet 8 and a main shaft 24 integrally fixed to each other, and both ends of the main shaft 24 are freely rotatable by a bearing 9 fixed to the suction casing 5 and a bearing 15 fixed to the rear casing 6. Is supported by. The permanent magnet 21 that gives rotation to the impeller is annularly fixed along the inner circumference of the magnet yoke 20 that is fastened to the drive shaft 19 of the motor 25, and the impeller 7 is rotated by the bias of the motor 25.
The fluid to be transferred flows in through the suction port 2, is pressurized by the blades 17, and flows out through the discharge port 3. In this conventional example, the liquid contact portion of the pump, that is, the casing 1, the impeller 2, and the bearings 9 and 15 are made of resin or ceramic in order to impart corrosion resistance.
第7図は、別の従来例を示す縦断面図であり、前記従来
例(第6図)はラジアルギャップ型の磁石継手を採用し
ているのに対して、アキシャルギャップ型の磁石継手を
採用したマグネットポンプの例である。図において、ケ
ーシング1は前面ケーシング26と背面ケーシング27とか
らなり、前面ケーシング26には吸込口2と吐出口3とが
備えられ、前面ケーシング26と背面ケーシング27とによ
って羽根車7を収容するポンプ室4が形成されている。
羽根車7には環状の永久磁石8とマグネットヨーク23が
埋設され、羽根車7の吸い込み側には円盤状の回転側軸
受10が固定され、羽根車7の背面側にもクイル型の軸受
16が固定されている。他方、ケーシング1の内面にも前
記軸受10、16に対応して固定側の軸受9、15が固定され
ている。図示しないモーターの駆動軸19に固定された円
盤状のマグネットヨーク20には環状の永久磁石21が固着
され、モーターの付勢によってポンプの羽根車7がポン
プ室4内で回転する。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing another conventional example. The conventional example (FIG. 6) adopts a radial gap type magnet joint, whereas an axial gap type magnet joint is adopted. It is an example of a magnet pump. In the figure, a casing 1 is composed of a front casing 26 and a rear casing 27, the front casing 26 is provided with a suction port 2 and a discharge port 3, and a pump for housing the impeller 7 by the front casing 26 and the rear casing 27. A chamber 4 is formed.
An annular permanent magnet 8 and a magnet yoke 23 are embedded in the impeller 7, a disc-shaped rotating side bearing 10 is fixed to the suction side of the impeller 7, and a quill-type bearing is also provided on the back side of the impeller 7.
16 is fixed. On the other hand, fixed side bearings 9 and 15 are fixed to the inner surface of the casing 1 corresponding to the bearings 10 and 16. An annular permanent magnet 21 is fixed to a disk-shaped magnet yoke 20 fixed to a drive shaft 19 of a motor (not shown), and the impeller 7 of the pump rotates in the pump chamber 4 by the bias of the motor.
上記した従来のマグネットポンプにおいて、移送する流
体と接触する部分は主として羽根車7とケーシング1内
面及び軸受となるが、これらの接液部品は移送する流体
と容易に反応や溶解しない材料が選定されなければなら
ない。一般的には、有機高分子材料(PFA、PTFE、PPS、
ナイロン等)、セラミック(アルミナ、炭化珪素、ジル
コニア等)、不銹鋼のような金属材料等が選定される
が、例えば、流体が作用の強い酸、アルカリ等の液体の
場合には、金属材料は腐食され易く、それゆえ、最も普
遍的には有機高分子材料とセラミックとが利用されてい
る。そして、セラミックは複雑な形状が作りにくいた
め、専ら、軸受部分にのみ適用し、羽根車7やケーシン
グ1は有機高分子材料で構成することが多い。しかし、
有機高分子材料は僅かではあるが気体や液体を透過する
性質を持っているため、羽根車に埋設した永久磁石8や
マグネットヨーク23等の金属部材を保護することは難し
い。即ち、永久磁石8やマグネットヨーク23を上記の従
来例のように有機高分子材料で埋設したとしても、例え
ば、硝酸、塩酸、弗酸の様な薬品中に羽根車が置かれた
場合には、これらの薬品成分は有機高分子材料層を浸透
して永久磁石8やマグネットヨーク23の表面に到達し
て、これらの材料を腐食してしまう。羽根車2に埋設さ
れた金属材料が腐食されるまでの期間は、薬品の種類・
温度・濃度・圧力、や有機高分子材料の種類・密度・厚
み等の因子によって左右されるが、何れにしても移送す
る流体中に羽根車7に埋設された金属部材(永久磁石
8、マグネットヨーク23)が本質的に流体中の薬品成分
によって腐食されるものであれば、所定の期間を経過す
ると腐食は発生する。他方、ケーシング1が有機高分子
材料によって構成される場合には、内部から外部へ向か
って浸透した薬品成分は外気へ放散され、希釈されるた
めポンプに対してはさほど悪影響を及ぼすことは少な
い。しかし、周囲を完全に移送する流体に包囲されてい
る羽根車7にあっては、有機高分子材料層を内部に向か
って浸透した薬品成分は永久磁石やマグネットヨークと
反応し、その結果、ポンプとしての機能が低下したり、
腐食した金属成分が移送する流体中に放出されたり、あ
るいは、これら金属部材を埋設している有機高分子材料
層が破壊されポンプ自体が損傷し、全く機能しなくな
る、という問題があった。In the above-mentioned conventional magnet pump, the parts that come into contact with the fluid to be transferred are mainly the impeller 7 and the inner surface of the casing 1 and the bearings. For these wetted parts, materials that do not easily react or dissolve with the transferred fluid are selected. There must be. Generally, organic polymer materials (PFA, PTFE, PPS,
Nylon, etc.), ceramics (alumina, silicon carbide, zirconia, etc.), metallic materials such as stainless steel, etc. are selected. For example, when the fluid is a strong acid, liquid such as alkali, the metallic material is corroded. Therefore, organic polymer materials and ceramics are most commonly used. Since ceramic is difficult to form a complicated shape, it is often applied only to the bearing portion, and the impeller 7 and the casing 1 are often made of an organic polymer material. But,
Since the organic polymer material has a property of allowing a gas or a liquid to pass therethrough, it is difficult to protect the metal members such as the permanent magnet 8 and the magnet yoke 23 embedded in the impeller. That is, even if the permanent magnet 8 and the magnet yoke 23 are embedded with an organic polymer material as in the above-mentioned conventional example, when the impeller is placed in a chemical such as nitric acid, hydrochloric acid, or hydrofluoric acid, However, these chemical components penetrate the organic polymer material layer and reach the surfaces of the permanent magnet 8 and the magnet yoke 23 to corrode these materials. The period until the metal material buried in the impeller 2 is corroded depends on the type of chemical
It depends on factors such as temperature / concentration / pressure, organic polymer material type / density / thickness, etc., but in any case, the metal member embedded in the impeller 7 (permanent magnet 8, magnet) in the fluid to be transferred. If the yoke 23) is essentially corroded by the chemical components in the fluid, corrosion will occur after a predetermined period of time. On the other hand, when the casing 1 is made of an organic polymer material, the chemical component that has permeated from the inside to the outside is diffused to the outside air and diluted, so that the pump is hardly adversely affected. However, in the impeller 7 that is completely surrounded by the fluid that is transferred, the chemical component that has permeated the organic polymer material layer toward the inside reacts with the permanent magnet and the magnet yoke, and as a result, the pump. Its function as
There is a problem that the corroded metal component is released into the fluid to be transferred, or the organic polymer material layer burying these metal members is destroyed and the pump itself is damaged, so that it does not function at all.
本発明は、羽根車側の永久磁石を有機高分子材料によっ
て埋設してなるマグネットポンプにおいて、有機高分子
材料層を浸透してくる薬品成分を効果的に遮断し、永久
磁石やマグネットヨークへの到達を遅延させるか若しく
は遮断するようにし、ポンプの寿命を著しく延長せしめ
たマグネットポンプを提供することを目的とし、さら
に、純度の高い薬品(液体)を、永久磁石やマグネット
ヨークに由来する成分によって汚染することなく移送す
るのに適したマグネットポンプを提供することを目的と
する。The present invention is a magnet pump in which a permanent magnet on the impeller side is embedded with an organic polymer material, in which a chemical component that permeates the organic polymer material layer is effectively blocked, and a permanent magnet or a magnet yoke is protected. The purpose is to provide a magnet pump that delays or blocks the arrival of the pump and significantly extends the service life of the pump. Furthermore, chemicals (liquid) with high purity are separated by a component derived from a permanent magnet or a magnet yoke. An object of the present invention is to provide a magnet pump suitable for transfer without being contaminated.
上記の目的を達成するために本発明は、有機高分子材料
によって被覆された永久磁石を羽根車に一体に設けたマ
グネットポンプにおいて、該永久磁石をガラス又はセラ
ミックからなる無機質の容器に収容し、その外部を有機
高分子材料によって被覆したことを特徴とするマグネッ
トポンプであり、本発明の第2番目の発明は、主として
前記特定発明において無機質の容器を破損から保護する
ためのものであって、有機高分子材料によって被覆され
た永久磁石を羽根車に一体に設けたマグネットポンプに
おいて、該永久磁石をガラス又はセラミックからなる無
機質の容器に収容し、その外部を有機高分子材料によっ
て被覆すると共に該永久磁石と該容器との間に有機高分
子材料からなる緩衝材を介在せしめたことを特徴とする
マグネットポンプである。In order to achieve the above object, the present invention is a magnet pump in which a permanent magnet coated with an organic polymer material is integrally provided in an impeller, and the permanent magnet is housed in an inorganic container made of glass or ceramic, A second aspect of the present invention is a magnet pump characterized in that the outside thereof is coated with an organic polymer material, which is mainly for protecting the inorganic container from damage in the specific invention, In a magnet pump in which an impeller is integrally provided with a permanent magnet coated with an organic polymer material, the permanent magnet is housed in an inorganic container made of glass or ceramic, and the outside is coated with an organic polymer material. A magnet pump characterized in that a cushioning material made of an organic polymer material is interposed between the permanent magnet and the container. A.
また第3番目の発明は、上記無機質の容器をほう珪酸ガ
ラス又は石英によって構成し、該容器の接合部を溶着し
たことを特徴とし、第4番目の発明は、上記無機質の容
器を熱CVDによって成膜した炭化硅素によって構成した
ことを特徴とし、第5番目の発明は、上記緩衝材によっ
て永久磁石全体を被覆したことを特徴としている。A third aspect of the invention is characterized in that the inorganic container is made of borosilicate glass or quartz and the joint portion of the container is welded. The fourth aspect of the invention is that the inorganic container is formed by thermal CVD. The fifth invention is characterized in that the permanent magnet is entirely covered with the buffer material.
本発明は上記のように構成されているので、移送すべき
流体中に置かれた羽根車側の有機高分子材料によって被
覆された永久磁石は、有機高分子材料層を流体中の薬品
成分が浸透しても緻密な組織を持つガラス又はセラミッ
クからなる無機質の容器によってその浸透が遮断される
か、若しくは浸透量が著しく軽減される。Since the present invention is configured as described above, the permanent magnet coated with the organic polymer material on the impeller side placed in the fluid to be transferred has a structure in which the organic polymer material layer has a chemical component in the fluid. Even if it permeates, the permeation is blocked by the inorganic container made of glass or ceramic having a dense structure, or the permeation amount is remarkably reduced.
また、第2番目の発明にあっては、永久磁石とガラス又
はセラミックからなる無機質の容器との間に有機高分子
材料からなる緩衝材を介在させたので、硬質の材料であ
る永久磁石と無機質の容器との間の局部的な接触が回避
される。In the second aspect of the invention, since the cushioning material made of an organic polymer material is interposed between the permanent magnet and the inorganic container made of glass or ceramic, the permanent magnet made of a hard material and the inorganic material are made of inorganic material. Local contact between the container and the container is avoided.
また、第3番目の発明にあっては、無機質の容器のほう
珪酸ガラス又は石英によって構成し、該容器の接合部を
溶着しているので、容器を構成する材料自体が薬品によ
って侵されない限り完全に磁石が保護される。Further, in the third aspect of the invention, since the container made of inorganic material is made of borosilicate glass or quartz and the joint portion of the container is welded, the material itself forming the container is completely protected unless it is attacked by chemicals. The magnet is protected.
また、第4番目の発明にあっては、容器がCVDによって
成膜した炭化珪素の薄膜によって構成されているので、
通常の磁石の使用温度領域(200℃以下)では、容器を
腐食する薬品はなく、従って幅広く使用できる。Further, in the fourth aspect of the invention, since the container is made of a silicon carbide thin film formed by CVD,
In the normal operating temperature range of magnets (200 ° C or less), there are no chemicals that corrode the container, so it can be widely used.
さらに、第5番目の発明にあっては、永久磁石全体を緩
衝材によって被覆しているので、無機質の容器が機械的
な衝撃によって破壊されるのが防止されると共に、無機
質の容器の隙間から内部に浸透する薬品成分が効果的に
低減される。Furthermore, in the fifth aspect of the invention, since the entire permanent magnet is covered with the cushioning material, it is possible to prevent the inorganic container from being destroyed by a mechanical shock, and to prevent the inorganic container from being damaged by the gap. The chemical components penetrating inside are effectively reduced.
次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明のマグネットポンプの縦断面図であ
り、ポンプのケーシング1は流体の吸込口2を有する吸
込ケーシング5と昇圧された流体の吐出口3を有する背
面ケーシング6とからなり、吸込ケーシング5と背面ケ
ーシング6とによって羽根車7を収容するポンプ室4が
形成され、羽根車7と吸込ケーシング5には回転側の軸
受10と固定側の軸受9とがそれぞれ固定され、ポンプ室
4と吸込口2とは流入路28によって連通されている。ケ
ーシング1を構成するこれらの部品の材質は、ポンプの
用途に応じて移送する流体に対して耐食性を有するもの
でなければならないが、少なくとも高磁束密度の磁界に
置かれる吸込ケーシング5は非磁性材料であることが望
ましい。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a magnet pump of the present invention, in which a casing 1 of the pump comprises a suction casing 5 having a fluid suction port 2 and a back casing 6 having a pressurized fluid discharge port 3, The suction casing 5 and the back casing 6 form a pump chamber 4 for accommodating the impeller 7, and the impeller 7 and the suction casing 5 are fixed with a rotating side bearing 10 and a fixed side bearing 9, respectively. 4 and the suction port 2 are communicated with each other by an inflow path 28. The materials of these parts constituting the casing 1 must have corrosion resistance to the fluid to be transferred depending on the application of the pump, but at least the suction casing 5 placed in a magnetic field of high magnetic flux density is made of a non-magnetic material. Is desirable.
上記ポンプ室4に回転可能に収容された羽根車7は、環
状に成型されたマグネットヨーク23の吸込ケーシング5
の側の面に環状の永久磁石8を接着し、さらに、無機質
の材料である石英の容器29によって、金属部材である永
久磁石8とマグネットヨーク23を収容し、そして、この
容器29を有機高分子材料によって被覆したものであっ
て、有機高分子材料としてはナイロン、フッソ樹脂のよ
うなものが使用される。この実施例では容器29を被覆す
る有機高分子材料が羽根車として機能する翼17を構成す
る部材と同一材料であるため、予め翼17と主板31とを形
成した蓋7bとケース7cとを接合面30で熔接によって接合
している。吸込ケーシング5の内面、即ちポンプ室4に
面する部分には、球状の凹面を羽根車7の側に向けた固
定側の軸受9が捩込まれ、これと羽根車7の回転軸芯18
の方向に関して対向している羽根車7の部分には、該固
定側の軸受9の凹面に対応する凸面を該凹面に向けた回
転側の軸受10が捩込まれ、軸受9と軸受10の摺擦によっ
て回転軸芯18の方向のスラスト荷重と回転軸芯18と直角
方向のラジアル荷重とを支えている。軸受9、10の材料
は、何れも炭化硅素焼結体の表面に炭化硅素の薄膜をCV
Dによって蒸着したものであり、互いに摺擦する凸面、
凹面の表面の何れか一方には動圧発生用の溝が形成され
ている。The impeller 7 rotatably housed in the pump chamber 4 has a suction casing 5 of a magnet yoke 23 formed in an annular shape.
The ring-shaped permanent magnet 8 is bonded to the surface on the side of, and the permanent magnet 8 and the magnet yoke 23, which are metallic members, are housed in a quartz container 29 made of an inorganic material. The organic polymer material is covered with a molecular material, such as nylon or fluorine resin. In this embodiment, since the organic polymer material that covers the container 29 is the same material as the member that constitutes the blade 17 that functions as an impeller, the lid 7b and the case 7c in which the blade 17 and the main plate 31 are formed in advance are joined together. Bonded by welding at face 30. On the inner surface of the suction casing 5, that is, on the portion facing the pump chamber 4, a fixed-side bearing 9 having a spherical concave surface facing the impeller 7 is screwed, and this and the rotary shaft core 18 of the impeller 7 are inserted.
In the portion of the impeller 7 facing each other with respect to the direction of, the rotating side bearing 10 with the convex surface corresponding to the concave surface of the fixed side bearing 9 facing the concave surface is screwed in, and the bearing 9 and the bearing 10 slide. The rubbing supports the thrust load in the direction of the rotary shaft core 18 and the radial load in the direction perpendicular to the rotary shaft core 18. The bearings 9 and 10 are each made of a silicon carbide thin film CV with a thin film of silicon carbide on the surface of the silicon carbide sintered body.
Convex surfaces that are deposited by D and rub against each other,
A groove for generating dynamic pressure is formed on either one of the concave surfaces.
羽根車7に回転力を伝達する手段である駆動磁力機構32
は、環状のマグネットヨーク33に環状の永久磁石34を接
着したもので、ボールベアリング35によって回転自在に
支持されている。駆動磁力機構32を回転するためのモー
ター部11はモーターカバー36に扁平型の鉄心12が固定さ
れ、鉄心12にはコイル14が巻回され、さらに、回転子37
は鉄心12の突起13に対向して駆動磁力機構32に固定され
たマグネットヨーク38と永久磁石39とからなり、図示し
ない電源供給部からのコイル14に対する通電によって回
転子37が回転し、回転子37と一体に固定された駆動磁力
機構32が回転する。この駆動磁力機構32の回転に同期し
て羽根車27が回転し、流体を吸込口2から吸引し、さら
に昇圧して吐出口3から下流側に移送する。Drive magnetic force mechanism 32 that is a means for transmitting a rotational force to the impeller 7
Is a ring-shaped magnet yoke 33 to which a ring-shaped permanent magnet 34 is bonded, and is rotatably supported by a ball bearing 35. The motor unit 11 for rotating the driving magnetic force mechanism 32 has a flat iron core 12 fixed to a motor cover 36, a coil 14 wound around the iron core 12, and a rotor 37.
Is composed of a magnet yoke 38 and a permanent magnet 39 fixed to the driving magnetic force mechanism 32 so as to face the protrusions 13 of the iron core 12, and the rotor 37 is rotated by energization of the coil 14 from a power supply unit (not shown), and the rotor is rotated. The drive magnetic force mechanism 32 fixed integrally with 37 rotates. The impeller 27 rotates in synchronism with the rotation of the drive magnetic force mechanism 32, sucks the fluid from the suction port 2, further increases the pressure, and transfers the fluid from the discharge port 3 to the downstream side.
第2図は、第1図の羽根車7の部分拡大図であって、本
発明のマグネットポンプの羽根車7の詳細な構造を示し
たものである。金属部材である永久磁石8とマグネット
ヨーク23とは無機質の石英の容器29に密封されている
が、この容器29は、上蓋29bと下蓋29cとを接合部29dの
位置でレーザー熔接したものであり、外部から金属部材
への液体の侵入を遮断できる構造となっている。なお、
熔接や融着によって容器29を接合する位置29dは、一般
には高い温度を必要とするため、永久磁石8の性質を劣
化させることがあるので、永久磁石8から離れた位置と
することが望ましく、図においては、マグネットヨーク
23の側でおこなっている。さらに、破線で示した容器2
9、有機高分子材料の蓋7bはマグネットヨーク23の回転
トルクを伝達するための突起部分である。FIG. 2 is a partially enlarged view of the impeller 7 of FIG. 1 and shows a detailed structure of the impeller 7 of the magnet pump of the present invention. The permanent magnet 8 and the magnet yoke 23, which are metal members, are sealed in an inorganic quartz container 29. The container 29 is formed by laser welding an upper lid 29b and a lower lid 29c at a joint 29d. Therefore, it has a structure capable of blocking the intrusion of liquid from the outside into the metal member. In addition,
The position 29d where the container 29 is joined by welding or fusion generally requires a high temperature, which may deteriorate the properties of the permanent magnet 8. Therefore, it is desirable to set it at a position away from the permanent magnet 8. In the figure, the magnet yoke
It is done on the side of 23. Furthermore, the container 2 indicated by a broken line
9. The organic polymer material lid 7b is a protrusion for transmitting the rotational torque of the magnet yoke 23.
なお、本発明においてガラス又はセラミックからなる無
機質の容器29として適切な材料は、ガラスとしてはほう
珪酸ガラス、天然石英、合成石英などがあり、又セラミ
ックとしては炭化硅素焼結体、炭化硅素薄膜、アルミナ
等の材料が挙げられるが、移送する液体の種類によって
適宜選択される。例えば、不純物の著しく少ない弗酸系
の薬品を移送する場合には、CVDによって成膜した炭化
硅素の薄膜によって形成された容器を用いるのがよく、
また、不純物の著しく少ない硫酸、塩酸、硝酸などを移
送する場合には、純度の高い合成石英によって形成され
た容器を用いるべきである。石英やガラスのように融着
や熔接が可能な材料であれば、第2図のように永久磁石
8やマグネットヨーク23を完全に容器29中に封入するこ
とが可能であるが、炭化硅素のように通常の温度、圧力
領域では溶融しない材料で容器を形成する場合には、次
の第3図のようにするのがよい。In the present invention, suitable materials for the inorganic container 29 made of glass or ceramics include borosilicate glass, natural quartz, and synthetic quartz as the glass, and as the ceramic, a silicon carbide sintered body, a silicon carbide thin film, Materials such as alumina can be used, but they are appropriately selected depending on the type of liquid to be transferred. For example, in the case of transferring a hydrofluoric acid-based chemical containing extremely few impurities, it is preferable to use a container formed of a silicon carbide thin film formed by CVD,
Further, when transferring sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid or the like having significantly less impurities, a container made of high-purity synthetic quartz should be used. It is possible to completely enclose the permanent magnet 8 and the magnet yoke 23 in the container 29 as shown in FIG. 2 using a material such as quartz or glass that can be fused and welded. When the container is formed of a material that does not melt in the normal temperature and pressure region, it is preferable to do as shown in FIG.
第3図は、第1図に示したマグネットポンプの羽根車7
の別の実施例であって、無機質の容器として熱CVDによ
って成膜した炭化硅素薄膜を用いたものである。図にお
いて、31は主板、17は翼、8は永久磁石、23はマグネッ
トヨークであり、その構成は第2図と同一であるが、無
機質の容器29は互いに熔接ができないため、上蓋29bと
下蓋29cとの接合部にフッソ樹脂の様なシール材40を介
在させて腐食成分の浸透を低減化したものである。FIG. 3 shows the impeller 7 of the magnet pump shown in FIG.
In another embodiment of the present invention, a silicon carbide thin film formed by thermal CVD is used as an inorganic container. In the figure, 31 is a main plate, 17 is a wing, 8 is a permanent magnet, and 23 is a magnet yoke. The structure is the same as that in FIG. 2, but since the inorganic container 29 cannot be welded to each other, the upper lid 29b and the A permeation of a corrosive component is reduced by interposing a sealing material 40 such as a fluorine resin at a joint with the lid 29c.
次に、本発明の第2番目の発明について図面を参照して
説明する。本発明の第2番目の発明においては、永久磁
石と無機質の容器とが局部的に接触して回転トルクを伝
達している場合に、無機質の容器が破損しやすいことか
ら、有機高分子材料からなる緩衝材を介在させてその破
損を防止するためになされたものであり、第4図は、第
1図に示したマグネットポンプの羽根車7に第2番目の
発明を適用した場合の羽根車7の部分拡大図である。Next, a second invention of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second aspect of the present invention, when the permanent magnet and the inorganic container are locally in contact with each other to transmit the rotational torque, the inorganic container is easily damaged. The present invention has been made to prevent the damage by interposing a shock absorbing material, and FIG. 4 is an impeller in which the second invention is applied to the impeller 7 of the magnet pump shown in FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG.
図において、永久磁石8とマグネットヨーク23からなる
金属部材と、無機質の材料である石英からなる容器29と
の間に、フッソ樹脂、ナイロン、ポリエチレン、硅素ゴ
ムのような有機高分子材料からなる緩衝材41を介在させ
たものである。該緩衝材41は、容器29と同様に永久磁石
8とマグネットヨーク23との全体を被覆して密封したも
のであるが、容器29が気密を保たれている以上、緩衝材
41の気密性は本来必要としない。In the figure, a buffer made of an organic polymer material such as fluorine resin, nylon, polyethylene, or silicon rubber is provided between a metal member made of the permanent magnet 8 and the magnet yoke 23 and a container 29 made of quartz which is an inorganic material. The material 41 is interposed. Like the container 29, the cushioning material 41 covers and seals the entire permanent magnet 8 and the magnet yoke 23. However, as long as the container 29 is kept airtight, the cushioning material 41 is
41's airtightness isn't necessary originally.
第5図は別の実施例であって、第3図の羽根車7にこの
発明を適用したものである。図において、第3図の羽根
車7と比較して容器29と永久磁石8、マグネットヨーク
23との間に同様に有機高分子材料からなる緩衝材41を介
在させた点が異なる。上記容器29は熔接ができない炭化
硅素薄膜の容器であるため、シール材40からの僅かな浸
透は防止できないので、緩衝材41は永久磁石8、マグネ
ットヨーク23全体を被覆するようにして、単に、機械的
な衝撃を緩和させるばかりでなく、薬品が浸透した場合
であってもその浸透を低減するような作用を併せ持つ構
造となっている。FIG. 5 shows another embodiment, in which the present invention is applied to the impeller 7 of FIG. In the figure, as compared with the impeller 7 of FIG.
The difference is that a buffer material 41 made of an organic polymer material is also interposed between the same and 23. Since the container 29 is a silicon carbide thin film container that cannot be welded, a slight penetration from the sealing material 40 cannot be prevented. Therefore, the cushioning material 41 covers the permanent magnet 8 and the magnet yoke 23 as a whole, and Not only does it absorb mechanical shock, but it also has the function of reducing the penetration of chemicals even when they have penetrated.
以上の本発明の実施例では、何れもマグネットポンプの
羽根車の側には永久磁石とマグネットヨークとが一体に
固定されていたが、必要に応じてマグネットヨークを省
略することができるのは言うまでもない。In all of the above-described embodiments of the present invention, the permanent magnet and the magnet yoke are integrally fixed to the impeller side of the magnet pump, but it goes without saying that the magnet yoke can be omitted if necessary. Yes.
また、実施例の説明としてはアキシャルギャップ型のマ
グネットポンプを用いたが、第6図に従来例として示し
たラジアルギャップ型のマグネットポンプに対しても本
発明を適用できるものである。Further, although the axial gap type magnet pump is used in the description of the embodiment, the present invention can be applied to the radial gap type magnet pump shown as a conventional example in FIG.
以上説明したように、本発明のマグネットポンプは、有
機高分子材料によって被覆された永久磁石を羽根車に一
体に設けたマグネットポンプにおいて、該永久磁石をガ
ラス又はセラミックからなる無機質の容器に収容し、そ
の外部を有機高分子材料によって被覆したマグネットポ
ンプであり、次のような効果がある。As described above, the magnet pump of the present invention is a magnet pump in which a permanent magnet covered with an organic polymer material is integrally provided in an impeller, and the permanent magnet is housed in an inorganic container made of glass or ceramic. The magnet pump having the outside covered with an organic polymer material has the following effects.
(イ)移送する流体の薬品成分が羽根車の有機高分子材
料層を透過して内部に浸透する場合、永久磁石が無機質
の容器によって保護されているので、永久磁石やマグネ
ットヨークへ到達する薬品の量が著しく低減されるか、
若しくは完全に遮断されるので、ポンプの寿命が大幅に
改善される。(A) When the chemical component of the fluid to be transferred permeates the organic polymer material layer of the impeller and penetrates into the interior, the permanent magnet is protected by the inorganic container, so the chemical that reaches the permanent magnet or the magnet yoke. Is significantly reduced,
Or, because it is completely shut off, the life of the pump is greatly improved.
(ロ)不純物の少ない薬品を移送する場合、特に、半導
体の製造プロセスに用いられる薬品を移送する場合、ポ
ンプからの不純物の溶出が問題となり、このような場合
であっても、ポンプとしての寿命が長いばかりでなく、
永久磁石やマグネットヨークの様な金属部材の腐食に由
来する不純物を、移送する液体中に放出することがな
い。(B) When chemicals containing a small amount of impurities are transferred, particularly when chemicals used in semiconductor manufacturing processes are transferred, the elution of impurities from the pump poses a problem, and even in such cases, the life of the pump Is not only long
Impurities resulting from corrosion of metal members such as permanent magnets and magnet yokes are not released into the liquid to be transferred.
また、本発明の第2番目の発明においては、薬品成分の
浸透を阻止するガラス又はセラミックからなる無機質の
容器を保護するため、容器と永久磁石との間に有機高分
子材料の緩衝材を介在させたものであり、 (ハ)脆性の高い無機質の容器と永久磁石との局部的な
接触が緩和されるので、無機質の容器が機械的に損傷を
受ける可能性が著しく少なくなり、上記(イ)(ロ)の
効果がより確実に達成される。Further, in the second aspect of the present invention, a buffer material of an organic polymer material is interposed between the container and the permanent magnet in order to protect the inorganic container made of glass or ceramic that prevents permeation of chemical components. (C) Since the local contact between the highly brittle inorganic container and the permanent magnet is mitigated, the possibility that the inorganic container is mechanically damaged is significantly reduced. The effect of (b) is achieved more reliably.
また、本発明の第3番目の発明において、容器を石英や
ほう珪酸ガラスのようにガラス質の材料で構成すること
により、融着や熔接によって永久磁石を密封することが
できるため、 (ニ)容器を構成する材料自体が薬品によって侵されな
いかぎり完全な磁石の保護が達成できる。In the third aspect of the present invention, since the container is made of a vitreous material such as quartz or borosilicate glass, the permanent magnet can be sealed by fusion or welding. Complete protection of the magnet can be achieved as long as the material of which the container is made is not attacked by the chemical.
また、本発明の第4番目の発明において、容器をCVDに
よって成膜した炭化硅素の薄膜によって構成することに
より、 (ホ)通常の磁石の使用温度領域(200度摂氏以下)で
は、容器を腐食する薬品はなく、幅広い用途に適用でき
るマグネットポンプが構成できる。Further, in the fourth aspect of the present invention, the container is made of a silicon carbide thin film formed by CVD, so that (e) the container is corroded in a normal magnet operating temperature range (200 degrees Celsius or less). There is no chemical to be used, and a magnet pump that can be applied to a wide range of applications can be constructed.
さらに、本発明の第5番目の発明において、無機質の容
器と永久磁石との間に介在させる有機高分子材料の緩衝
材によって永久磁石を被覆することによって、 (ヘ)無機質の容器が機械的な衝撃によって破壊される
のを防止すると共に、無機質の容器の隙間から内部に浸
透する薬品成分を効果的に低減化することができ、より
信頼性の高いマグネットポンプを提供することができ
る。Furthermore, in the fifth aspect of the present invention, by covering the permanent magnet with a buffer material of an organic polymer material interposed between the inorganic container and the permanent magnet, (f) the inorganic container is mechanical It is possible to prevent destruction due to impact, and it is possible to effectively reduce the chemical components that permeate into the interior of the inorganic container through the gap, and it is possible to provide a more reliable magnet pump.
第1図は本発明の実施例を示す縦断面図、第2図は第1
図の羽根車の部分断面図、第3図は別の実施例を示す羽
根車の部分断面図、第4図は第2番目の発明を示す羽根
車の部分断面図、第5図は別の実施例を示す羽根車の部
分断面図、第6図及び第7図は異った従来例を示す縦断
面図である。 1……ケーシング、2……吸込口、3……吐出口、4…
…ポンプ室、5……吸込ケーシング、6……背面ケーシ
ング、7……羽根車、7b……蓋、7c……ケース、8……
永久磁石、9……固定側軸受、10……回転側軸受、11…
…モーター部、12……鉄心、13……突起、14……コイ
ル、17……翼、18……軸芯、23……マグネットヨーク、
28……流入路、29……容器、30……接合面、31……主
板、32……駆動磁力機構、33……マグネットヨーク、34
……永久磁石、35……ボールベアリング、36……モータ
ーカバー、37……回転子、38……マグネットヨーク、39
……永久磁石、40……シール材。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the impeller shown in FIG. 3, FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the impeller showing another embodiment, FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the impeller showing the second invention, and FIG. FIG. 6 and FIG. 7 are vertical cross-sectional views showing different conventional examples. 1 ... Casing, 2 ... Suction port, 3 ... Discharge port, 4 ...
… Pump chamber, 5 …… Suction casing, 6 …… Rear casing, 7 …… Impeller, 7b …… Lid, 7c …… Case, 8 ……
Permanent magnet, 9 ... Fixed bearing, 10 ... Rotary bearing, 11 ...
… Motor part, 12 …… Iron core, 13 …… Protrusion, 14 …… Coil, 17 …… Wing, 18 …… Shaft core, 23 …… Magnet yoke,
28 …… inflow path, 29 …… container, 30 …… joining surface, 31 …… main plate, 32 …… driving magnetic force mechanism, 33 …… magnet yoke, 34
...... Permanent magnet, 35 …… Ball bearing, 36 …… Motor cover, 37 …… Rotor, 38 …… Magnet yoke, 39
…… Permanent magnet, 40 …… Sealant.
Claims (5)
石を羽根車に一体に設けたマグネットポンプにおいて、
該永久磁石をガラス又はセラミックからなる無機質の容
器に収容し、その外部を有機高分子材料によって被覆し
たことを特徴とするマグネットポンプ。1. A magnet pump in which an impeller is integrally provided with a permanent magnet coated with an organic polymer material,
A magnet pump characterized in that the permanent magnet is housed in an inorganic container made of glass or ceramic, and the outside is covered with an organic polymer material.
石を羽根車に一体に設けたマグネットポンプにおいて、
該永久磁石をガラス又はセラミックからなる無機質の容
器に収容し、その外部を有機高分子材料によって被覆す
ると共に該永久磁石と該容器との間に有機高分子材料か
らなる緩衝材を介在せしめたことを特徴とするマグネッ
トポンプ。2. A magnet pump in which an impeller is integrally provided with a permanent magnet coated with an organic polymer material,
The permanent magnet is housed in an inorganic container made of glass or ceramic, the outside is covered with an organic polymer material, and a cushioning material made of an organic polymer material is interposed between the permanent magnet and the container. Magnet pump characterized by.
からなり、該容器の接合部が溶着されていることを特徴
とする請求項1又は2記載のマグネットポンプ。3. The magnet pump according to claim 1, wherein the inorganic container is made of borosilicate glass or quartz, and the joint portion of the container is welded.
化珪素であることを特徴とする請求項1又は2記載のマ
グネットポンプ。4. The magnet pump according to claim 1, wherein the inorganic container is silicon carbide formed by thermal CVD.
とを特徴とする請求項1ないし4の何れか1記載のマグ
ネットポンプ。5. The magnet pump according to claim 1, wherein a cushioning material covers the entire permanent magnet.
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