磁悬浮型泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁悬浮型栗，尤其是涉及如下磁悬浮型栗，具备能够通过以非接触方式使叶轮旋转来抑制由旋转部的接触引起的颗粒的产生的构造，能够防止纯水、药液等输送液被颗粒污染。
【背景技术】
[0002]以往，作为纯水、药液的送液用的栗，通常已知设为使用往复移动的隔膜板等一边以预定的压力压缩液体、一边间歇地送出的容积式栗。另外，也使用在栗壳体内具备由主轴支撑的叶轮、主轴由轴承旋转自如地支撑的离心式栗来输送纯水、药液。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I日本特开平3-88996号公报
[0006]发明要解决的问题
[0007]但是，在使用了容积式栗的情况下，存在液体的输送不变得连续地平顺而产生脉动这一问题。另一方面，在使用了离心式栗的情况下，因为无法避免与轴封部或者轴承等滑动部的接触，所以因该接触会伴随颗粒的产生。因而，存在颗粒混入纯水、药液等输送液中而导致输送液污染这一问题。
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于提供能够不产生输送液的脉动地抑制由滑动部的接触引起的颗粒的产生的磁悬浮型栗。
[0009]用于解决上述问题的手段
[0010]为了达成上述的目的，本发明的磁悬浮型栗通过磁力使收容于栗壳体内的叶轮上浮，其特征在于，隔着所述叶轮而将使叶轮旋转的电动机和通过磁力支撑叶轮的电磁体相对地配置，将所述电动机配置在所述栗壳体的吸入口的相反侧。
[0011]根据本发明，在栗运转期间，因栗壳体内与吸入口的压力差而作用有轴推力并将叶轮按向吸入口侧，但是通过配置在吸入口的相反侧的电动机，能够对叶轮作用向吸入口侧的相反侧拉回的吸引力，所以能够抵消因栗的差压而产生的轴推力。因此，在栗运转期间叶轮的推力方向上的电磁体进行的控制能够成为零功率(无电力)控制。
[0012]根据本发明的优选的方式，其特征在于，所述电动机是在叶轮侧具备永磁体的永磁体型电动机。
[0013]根据本发明，电动机是在叶轮侧具备永磁体的永磁体型电动机，所以始终从电动机对叶轮作用吸引力，能够对因轴推力而被按向吸入口侧的叶轮向相反侧作用拉回力。
[0014]根据本发明的优选的方式，其特征在于，在所述叶轮的轴向的端部设置环状的永磁体，在所述栗壳体，在与所述叶轮的轴向的端部在半径方向上相对的位置设置环状的永磁体，使叶轮侧的永磁体和栗壳体侧的永磁体在半径方向上相对地构成永磁体径向排斥轴承。此处，叶轮的轴向是指叶轮的旋转轴的轴线的方向即推力方向。
[0015]根据本发明，在仅通过被动稳定化力获得轴向刚性而成为刚性不足的情况下，能够通过永磁体径向排斥轴承来补偿轴向刚性。因此，能够通过磁斥力以非接触方式稳定地支撑叶轮的轴端部。
[0016]根据本发明的优选的方式，其特征在于，所述叶轮侧的永磁体和所述栗壳体侧的永磁体在轴向上彼此错开地配置。
[0017]根据本发明，通过将叶轮侧的永磁体和栗壳体侧的永磁体在轴向上偏离地配置，能够产生与电动机吸引叶轮的吸引力的方向相反的力、即将叶轮按向吸入口侧的力。通过将该叶轮按向吸入口侧的力，能够减小电动机吸引叶轮的吸引力，所以在栗起动时，在通过电磁体的电磁力进行将被拉向电动机侧的叶轮从电动机拉离的控制时，能够降低电磁体的电磁力。因此，能够降低栗起动时的电磁体的电力。
[0018]根据本发明的优选的方式，其特征在于，在所述叶轮的轴向的端部与在所述栗壳体中与所述叶轮的轴向的端部在半径方向上相对的部分之间，设置有滑动轴承。
[0019]根据本发明，在仅通过被动稳定化力获得轴向刚性而成为刚性不足的情况下，能够通过滑动轴承来补充轴向刚性。因此，能够稳定地支撑叶轮的轴端部。
[0020]根据本发明的优选的方式，其特征在于，所述叶轮的轴向的端部构成叶轮的吸入口，或者所述叶轮的轴向的端部由从叶轮的背面突出的部分构成。
[0021]根据本发明的优选的方式，其特征在于，基于所述电磁体的阻抗来检测所述叶轮的位移。
[0022]根据本发明，无需设置检测作为旋转体的叶轮的位置的传感器，能够无传感器地进行电磁体的控制。
[0023]根据本发明的优选的方式，其特征在于，在所述栗壳体内与输送液接触的液体接触部由树脂材料构成。
[0024]根据本发明，栗壳体的内表面、叶轮等与输送液接触的液体接触部涂覆有PTFE、PFA等树脂材料，或者液体接触部的构成零件整体由树脂材料构成。因此，不会从液体接触部产生金属离子。
[0025]发明效果
[0026]本发明可起到以下列举的效果。
[0027](I)通过以非接触方式使叶轮旋转，能够抑制由旋转部、滑动部的接触引起的颗粒的产生。因此，能够消除颗粒混入纯水、药液等输送液中而导致输送液污染这一问题。
[0028](2)通过由离心式栗构成磁悬浮型栗，能够将纯水、药液等输送液连续地平顺输送，不会产生输送液的脉动。
[0029](3)在栗运转期间，因栗壳体内与吸入口的压力差而作用有轴推力，叶轮被按向吸入口侧，但通过配置在吸入口的相反侧的电动机，能够对叶轮作用向吸入口侧的相反侧拉回的吸引力，所以能够抵消由栗的差压引起的轴推力。因此，在栗运转期间的叶轮的推力方向上的由电磁体进行的控制能够成为零功率(无电力)控制。
[0030](4)在栗壳体内与输送液接触的液体接触部由PTFE、PFA等的树脂材料构成，所以不会从液体接触部产生金属离子。
【附图说明】
[0031]图1是表示本发明的磁悬浮型栗的一实施方式的磁上浮型离心栗的纵剖视图。
[0032]图2是表示本发明的磁悬浮型栗的其他实施方式的纵剖视图。
[0033]图3是表示控制磁极的配置例(8极)的图。
[0034]图4是表示控制磁极的配置例(6极)的图。
[0035]图5是表示永磁体径向排斥轴承的第I实施例的图。
[0036]图6是表示永磁体径向排斥轴承的第2实施例的图。
[0037]图7 (a)、(b)是表示图1和图2所示的磁上浮型离心栗的外观的图，图7 (a)是磁上浮型离心栗的俯视图，图7(b)是磁上浮型离心栗的侧视图。
[0038]符号说明
[0039]I磁上浮型离心栗
[0040]Id 排出口
[0041]Is 吸入口
[0042]2 壳体
[0043]3壳体盖
[0044]4 叶轮
[0045]4e 端部
[0046]4s叶轮的吸入口
[0047]5转子磁极
[0048]6电磁体
[0049]6a电磁体芯
[0050]乩线圈
[0051]8、10、11 永磁体
[0052]9电动机
[0053]9a电动机芯
[0054]9b 线圈
[0055]12滑动轴承
【具体实施方式】
[0056]以下，参照图1至图7对本发明的磁悬浮型栗的实施方式进行说明。在图1至图7中，对于相同或者相当的构成要素，附上相同的符号并省略重复的说明。
[0057]图1是表示本发明的磁悬浮型栗的一实施方式的磁上浮型离心栗的纵剖视图。如图1所示，磁上浮型离心栗I具备:具有吸入口 Is和排出口 Id的大致圆筒容器状的壳体2 ;覆盖壳体2的前表面开口部的壳体盖3 ;以及收容于由壳体2和壳体盖3构成的栗壳体内的叶轮4。由壳体2和壳体盖3构成的栗壳体的内表面等的液体接触部由PTFE、PFA等树脂罩构造形成。栗壳体的内表面由平(平坦)的两端面和圆筒状的内周面构成，在栗壳体内没有凹部，以不存留气体(air)的方式施加了研究。
[0058]在壳体2内设置有用于吸引埋设于叶轮4的前表面的由硅钢板等磁性材料构成的转子磁极5而通过磁力支撑叶轮4的电磁体6。电磁体6具备电磁体芯6a和线圈6b。另夕卜，在壳体盖3内，配置有一边吸引埋设于叶轮4的背面的永磁体8—边使叶轮4旋转的电动机9。电动机9具备电动机芯9a和线圈9b。通过将电磁体6和电动机9分别设为6极类型，能够实现芯的共通化，实现成本降低。
[0059]图1所示的磁上浮型离心栗I成为使电磁体6和电动机9隔着叶轮4而相对配置的简单的构造。在栗运转期间轴推力通过栗壳体内与吸入口的压力差而作用于叶轮4，叶轮4被按向吸入口侧。但是，电动机9是在叶轮侧具备永磁体8的永磁体型电动机，所以吸引力始终作用于叶轮4，能够对因轴推力而被按向吸入口侧的叶轮4作用向相反侧拉回的力。即，电动机9设为配置在与吸入口 13相反侧的构造，以使永磁体型电动机的吸引力和由栗的差压引起的轴推力平衡。
[0060]另一方面，配置在叶轮4的前表面侧的电磁体6构成为如下磁轴承，该磁轴承产生与电动机吸引力相匹配的Z轴控制力(推力方向的控制力)和修正被定义为相对于与Z轴正交的轴线即X轴以及Y轴的倾斜度(旋转)的θ X (绕X轴)和Θ y (绕Y轴)的倾斜度的控制力，构成为在栗壳体内以非接触方式支撑叶轮4。另外，构成为，基于电磁体6的阻抗检测作为旋转体的叶轮4的