BR112012030136B1

BR112012030136B1 - bomba d'água

Info

Publication number: BR112012030136B1
Application number: BR112012030136-5A
Authority: BR
Inventors: Atsushi Chiba; Itsuro Hashiguchi; Megumi Onozuka
Original assignee: Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2021-02-02
Also published as: US9777740B2; JP5633193B2; BR112012030136A2; WO2011148692A1; US20130064648A1; JP2011247179A; CN203239646U

Abstract

BOMBA D'ÁGUA. A presente invenção refere-se a uma bomba d'água que inclui um selo mecânico provido entre um alojamento e um eixo rotativo para impedir que a água de resfriamento vaze de uma câmara de redemoinho. O alojamento forma um espaço no qual a água de resfriamento vazada de entre o selo mecânico e o eixo rotativo é escoada e uma abertura de água para descarregar a água de resfriamento escoada no espaço. O alojamento é unido com uma cobertura de termostato para formar um reservatório que se comunica com a abertura de água. O reservatório apresenta um dreno para liberar a água de resfriamento evaporada no ar e uma parede de controle para impedir que a água de resfriamento que permanece como líquido flua para fora através do dreno.

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se a uma bomba d'água usada no resfriamento de um motor, por exemplo.

Técnica Antecedente

[0002] Convencionalmente, uma bomba d'água usada em um motor resfriado à água inclui um impulsor provido em uma extremidade de um eixo rotativo sustentado em um corpo através de um mancal para girar o impulsor para circular água de resfriamento através do motor. Por exemplo, uma bomba d'água descrita no Documento de Patente 1 inclui um espaço definido entre um selo mecânico e um mancal, no qual algumas gotas de água que entram no espaço através do selo mecânico são descarregadas em um reservatório provido em uma porção inferior do corpo através de uma abertura de água para permitir que a água de resfriamento flua para fora de um dreno para estabelecer a comunicação entre o reservatório e o ar.

[0003] Adicionalmente, uma bomba d'água descrita no Documento de Patente 2 inclui uma ranhura provida em um lado de um reservatório para guiar a água de resfriamento, um tampão provido no outro lado do reservatório para fechar um lado do reservatório, e um dreno provido acima do tampão para estabelecer a comunicação entre o reservatório e o ar.

Documento da Técnica Anterior Documento de Patente

[0004] Documento de Patente 1: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não-Examinado N°. 2002-364585

[0005] Documento de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não-Examinado N°. 11-336699

Sumário da Invenção Problema Técnico

[0006] De acordo com o Documento de Patente 1, o dreno é posi cionado abaixo de uma confluência entre a abertura de água e o reservatório, o que poderia fazer com que a água de resfriamento fluísse da abertura de água ao longo de uma parede interna do reservatório diretamente para o dreno para o lado de fora. Além disso, uma vez que o dreno é provido em uma porção de junção entre um alojamento e uma cobertura, a água de resfriamento poderia fluir ao longo de uma parede interna do reservatório por capilaridade para o dreno e então para o lado de fora. Se a água de resfriamento fluísse para fora, a superfície de uma estrada ou o pavimento de um estacionamento poderia ficar molhado ou um extrato de água de resfriamento poderia desvantajosamente ficar preso nas cercanias do dreno.

[0007] De acordo com o Documento de Patente 2, uma vez que a água de resfriamento flui para fora de uma porção de junção do tampão ao longo de uma parede interna do reservatório por capilaridade para o lado de fora através do dreno, a superfície de uma estrada ou o pavimento de um estacionamento poderia ficar molhado ou um extrato de água de resfriamento poderia desvantajosamente ficar preso nas cercanias do dreno. Além disso, o uso de um tampão poderia resultar no aumento do número de peças e do número de etapas do processo, o que desvantajosamente aumenta os custos totais.

[0008] A presente invenção foi criada tendo em vista as desvanta gens acima, e seu objetivo é o de prover uma bomba d'água para impedir que a água de resfriamento flua para o lado de fora para molhar a superfície de uma estrada ou o pavimento de um estacionamento, impedindo que um extrato de água de resfriamento fique preso nas cercanias de um dreno, e adicionalmente reduzindo tanto o número de peças quanto o número de etapas do processo para diminuir os custos totais.

Solução para o Problema

[0009] Uma primeira solução de acordo com a presente invenção está em uma bomba d'água que compreende um alojamento, uma cobertura ligada com o alojamento, um eixo rotativo formado nas superfícies unidas do alojamento e da cobertura e se projetando para uma câmara de redemoinho, um impulsor sincronizado com o eixo rotativo para girar a câmara de redemoinho, e um selo mecânico provido entre o alojamento e o eixo rotativo para impedir que a água de resfriamento vaze da câmara de redemoinho, na qual o alojamento forma um primeiro espaço no qual a água de resfriamento vazada do selo mecânico é escoada e uma abertura de água para descarregar a água de resfriamento escoada para o primeiro espaço, o alojamento é ligado à cobertura para formar um segundo espaço que se comunica com a abertura de água pelo menos no alojamento ou na cobertura, e o segundo espaço apresenta um dreno para liberar água de resfriamento evaporada no ar e uma parede de controle provida pelo menos no alojamento ou na cobertura para impedir que a água de resfriamento que permanece como líquido flua para fora através do dreno.

[00010] Uma segunda solução de acordo com a presente invenção está no fato de que o segundo espaço é dividido em duas câmaras pela parede de controle, uma das quais é configurada para reservar a água de resfriamento que flui da abertura de água, a outra das quais se comunica com o dreno, e as duas câmaras se comunicam entre si.

[00011] Uma terceira solução de acordo com a presente invenção está no fato de que o segundo espaço é dividido em uma câmara e o dreno, a câmara e o dreno se comunicando entre si.

[00012] Uma quarta solução de acordo com a presente invenção está no fato de que o dreno é posicionado em um nível na direção de gravidade entre uma confluência do primeiro espaço e da abertura de água e uma confluência da abertura de água e do segundo espaço.

[00013] Uma quinta solução de acordo com a presente invenção está no fato de que o dreno é menor do que a abertura de água. Efeitos Vantajosos da Invenção

[00014] De acordo com a primeira solução, a parede de controle provida no segundo espaço impede que a água de resfriamento flua diretamente para o dreno devido à aceleração em todas as direções durante o percurso de um veículo ou vibrações de um motor, impede que a água de resfriamento flua para o lado de fora para molhar a superfície de uma estrada ou o pavimento de um estacionamento, e impede que um extrato de água de resfriamento fique preso nas cercanias do dreno. Além disso, uma vez que o alojamento é ligado à cobertu-ra para formar o segundo espaço, um tampão de drenagem é dispensável para reduzir tanto o número de peças quanto o número de etapas do processo para diminuir os custos totais.

[00015] De acordo com a segunda solução, uma vez que o segundo espaço é dividido em duas câmaras pela parede de controle, a água de resfriamento é impedida de fluir ao longo de uma parede do segundo espaço para o dreno, e a água de resfriamento evaporada pode ser liberada do dreno no ar.

[00016] De acordo com uma terceira solução, uma vez que o segundo espaço é dividido na câmara e no dreno pela parede de controle, a água de resfriamento é impedida de fluir ao longo da parede do segundo espaço para o dreno, e a água de resfriamento evaporada pode ser liberada do dreno no ar.

[00017] De acordo com a quarta solução, uma vez que o dreno é posicionado no nível na direção de gravidade entre a confluência do primeiro espaço e da abertura de água e a confluência da abertura de água e do segundo espaço, a água de resfriamento escoada para o segundo espaço proveniente da abertura de água é impedida de fluir da abertura de água ao longo da parede do segundo espaço para o dreno.

[00018] De acordo com a quinta solução, a água de resfriamento evaporada pode ser positivamente descarregada no lado de fora através do dreno. Além disso, o dreno é formado para ser menor do que a abertura de água, o que efetivamente impede que a água de resfriamento líquida flua para o lado de fora.

Breve Descrição dos Desenhos

[00019] A figura 1 é uma vista frontal de uma bomba d'água de acordo com uma primeira concretização da presente invenção; a figura 2 é uma vista em seção da bomba d'água, tomada sobre a linha II-II na figura 1, de acordo com a primeira concretização da presente invenção; a figura 3 mostra um alojamento, conforme visto a partir de um lado de uma câmara de redemoinho, de acordo com a primeira concretização da presente invenção; a figura 4 mostra uma cobertura de termostato, conforme visto a partir do lado da câmara de redemoinho, de acordo com a primeira concretização da presente invenção; a figura 5 é uma vista em seção da bomba d'água, tomada sobre a linha V-V na figura 1, de acordo com a primeira concretização da presente invenção; e a figura 6 é uma vista em seção da bomba d'água de acordo com uma segunda concretização da presente invenção.

Descrição das Concretizações Primeira Concretização

[00020] A figura 1 é uma vista frontal de uma bomba d'água 1 incluindo um alojamento de metal 2 moldado pelo forjamento, por exemplo, uma cobertura de termostato (cobertura) 3 unida com o alojamento 2 através de uma cavilha com uma gaxeta não-ilustrada que é presa entre eles, e uma polia 5 fixamente cavilhada em uma extremidade de um eixo rotativo 4.

[00021] A figura 2 é uma vista em seção da bomba d'água 1, tomada sobre a linha II-II da figura 1. A bomba d'água 1 inclui o alojamento 2, a cobertura de termostato 3 unida com o alojamento 2, uma câmara de redemoinho 6 formada em superfícies unidas entre o alojamento 2 e a cobertura de termostato 3, o eixo rotativo 4 se projetando do alojamento 2 para a câmara de redemoinho 6, um impulsor 7 ajustado por pressão em uma extremidade distal do eixo rotativo 4 a ser sincronizado com o eixo rotativo 4 para girar, e um selo mecânico 8 provido entre o alojamento 2 e o eixo rotativo 4 para impedir o vazamento de água de resfriamento proveniente da câmara de redemoinho 6.

[00022] Dentro do alojamento 2 são formados um espaço (primeiro espaço) 9 para o qual flui uma pequena quantidade de água de resfriamento vazada do selo mecânico 8, uma abertura de vapor 10 para descarregar água de resfriamento gasosa que foi escoada no espaço 9, e uma abertura de água 11 para descarregar a água de resfriamento líquida que foi escoada no espaço 9. A abertura de água 11 se comunica com um reservatório (segundo espaço) 12 formado nas super-fícies ligadas entre o alojamento 2 e a cobertura de termostato 3 no lado do alojamento 2.

[00023] A Figura 3 mostra o alojamento 2 visto a partir da câmara de redemoinho 6. O reservatório 12 é dividido em duas câmaras comunicadas entre si através de uma parede de controle 14 provida em uma direção horizontal com relação à gravidade. Uma das câmaras é uma câmara 12A formada em uma porção inferior da parede de controle 14 na direção de gravidade, e a outra é uma câmara 12B formada em uma porção superior da parede de controle 14 na direção de gravi-dade. A câmara 12A apresenta uma confluência com a abertura de água 11 e apresenta uma área maior do que aquela da câmara 12B.

[00024] A Figura 4 mostra a cobertura de termostato 3 vista a partir da câmara de redemoinho 6. O reservatório 12 é dividido em duas câmaras comunicadas entre si através da parede de controle 14 provida na direção horizontal. Uma das câmaras é a câmara 12A formada na porção inferior da parede de controle 14 na direção de gravidade, e a outra é a câmara 12B formada na porção superior da parede de controle 14 na direção de gravidade. A câmara 12B se comunica com um dreno 13 e a área da câmara 12A é maior do que aquela da câmara 12B.

[00025] O dreno 13 é provido abaixo da parede de controle 14 a partir da confluência entre o espaço 9 e a abertura de água 11 e acima da parede de controle 14 a partir da confluência entre a abertura de água 11 e o reservatório 12 com relação à direção de gravidade. O dreno 13 é menor do que a abertura de água 11.

[00026] A Figura 5 é uma vista em seção da bomba d'água 1 na primeira concretização tomada sobre a linha V-V da Figura 1. A parede de controle 14 se projeta tanto do alojamento 2 quanto da cobertura de termostato 3 para definir uma pequena porção de comunicação 15 relativa à parede de controle 14 adjacente às superfícies unidas. A porção de comunicação 15 permite que a câmara 12A e a câmara 12B se comuniquem entre si. A câmara 12A apresenta um volume maior do que aquele da câmara 12B.

[00027] A operação e o efeito da bomba d'água 1 na primeira concretização serão descritos adiante. O eixo rotativo 4 é girado por uma correia não ilustrada enrolada em torno da polia 5. Uma roda dentada em vez da polia 5 pode ser configurada para girar o eixo rotativo 4 por meio de uma corrente. Quando o eixo rotativo 4 for girado, o impulsor 7 será sincronizado com o eixo rotativo 4 para girar na câmara de redemoinho 6, e a água de resfriamento será suprida da bomba d'água 1 para cada parte do motor através de uma camisa de água. Neste mo- mento, uma pequena quantidade de água de resfriamento é escoada no espaço 9 através do selo mecânico 8, e a água de resfriamento vaporosa ou cheia de vapor é descarregada através da abertura de vapor 10 proveniente do espaço 9, enquanto que a água de resfriamento líquida é escoada na abertura de água 11 e guiada para o reservatório 12.

[00028] A água de resfriamento é escoada e reservada na câmara 12A provida na parte inferior do reservatório 12 dividido nas duas câmaras na direção de gravidade. A água de resfriamento reservada na câmara 12A flui ao longo de uma superfície de parede da câmara 12A na direção da câmara 12B devido à aceleração em todas as direções durante o percurso de um veículo e vibrações da câmara 12B devido à aceleração em todas as direções durante o percurso de um veículo e vibrações do motor, mas retornada para a câmara 12A pela parede de controle 14 (que atua como o que é chamado de guarda-rato), o que impede que a água de resfriamento que permanece como líquido flua do dreno 13. A água de resfriamento que foi evaporada novamente na câmera 12A flui para a câmara 12B através da porção de comunicação e é liberada no ar através do dreno 13.

[00029] Por isso, a superfície de uma estrada ou o pavimento de um estacionamento é impedido de ficar molhado com a água de resfriamento, ou um extrato de água de resfriamento é impedido de ficar preso nas cercanias do dreno.

[00030] Adicionalmente, uma vez que o reservatório 12 é formado com a junção do alojamento 2 e da cobertura de termostato 3, um tampão de drenagem é dispensável. Assim, tanto o número de peças quanto o número de etapas do processo podem ser reduzidos para diminuir os custos totais.

Segunda Concretização

[00031] A figura 6 é uma vista em seção de uma bomba d'água em uma segunda concretização. Sinais de referência semelhantes usados na primeira concretização são atribuídos a peças semelhantes e disposições semelhantes na segunda concretização. Um reservatório 12C é dividido em uma câmera 12D e um dreno 13A por uma parede de controle 14A, e é formado por uma câmera 12D que se estende em uma direção horizontal com relação à gravidade e uma câmara 12E que se estende perpendicularmente à câmara 12D para formar uma forma de T invertido comum. A câmara 12D apresenta uma confluência com a abertura de água 11, a câmara 12E se comunica com o dreno 13, e a câmara 12D apresenta um volume maior do que aquele da câmara 12E. Em outras palavras, a câmara 12D é provida em um lado da parede de controle 14 (no lado da direção de gravidade), enquanto que o dreno 13 é provido no outro lado da parede de controle 14 (no lado da direção superior). A câmara 12E é provida em um lado de extremidade distal da parede de controle 14A (lado oposto do dreno 13A aberto para o exterior).

[00032] A operação e o efeito da bomba d'água na segunda concretização serão descritos adiante. O eixo rotativo 4 é girado por uma correia não-ilustrada enrolada em torno da polia 5. Uma roda dentada em vez da polia 5 pode ser configurada para girar o eixo rotativo 4 por meio de uma corrente. Quando o eixo rotativo 4 for girado, o impulsor 7 será sincronizado com o eixo rotativo 4 para girar a câmara de redemoinho 6, e a água de resfriamento será suprida da bomba d'água 1 para cada parte do motor através de uma camisa de água. Neste momento, uma pequena quantidade de água de resfriamento evaporada é escoada no espaço 9 através do selo mecânico 8, e água de resfriamento vaporosa ou cheia de vapor é descarregada através da abertura de vapor 10 no espaço 9, enquanto que a água de resfriamento líquida flui para a abertura de água 11 e guiada para o reservatório 12.

[00033] A água de resfriamento é escoada e reservada na câmara 12D provida na parte inferior do reservatório 12C apresentando uma forma de T invertido comum na direção de gravidade. A água de resfriamento reservada na câmara 12D flui ao longo de uma superfície de parede da câmara 12D na direção da câmara 12E devido à aceleração em todas as direções durante o percurso de um veículo e vibrações do motor, mas retorna para a câmara 12D pela parede de controle 14 (que atua como o que é chamado de guarda-rato), o que impede que a água de resfriamento que permanece como líquido flua para fora do dreno 13a. A água de resfriamento, que é evaporada novamente na câmara 12D, flui para a câmara 12E através da porção de comunicação e é liberada no ar através do dreno 13A. Por isso, a superfície de estrada ou o pavimento de um estacionamento é impedido de ficar molhado com a água de resfriamento, ou o extrato de água de resfriamento é impedido de ficar preso nas cercanias do dreno.

[00034] Além disso, uma vez que o reservatório 12 é formado com a junção do alojamento 2 e da cobertura de termostato 3, um tampão de drenagem é dispensável. Desse modo, tanto o número de peças quanto o número de etapas do processo poderão ser reduzidos para diminuir os custos totais.

[00035] Em vez da cobertura de termostato 3, qualquer outro membro, tal como uma cobertura de corrente de distribuição ou um bloco de cilindros, pode ser unido ao alojamento 2. Também, uma fonte motriz para a bomba d'água 1 pode ser um motor.

[00036] Será notado que a descrição "água de resfriamento vazada do selo mecânico 8" inclui não apenas a situação na qual a água de resfriamento é vazada do selo mecânico 8 por si só, mas também a situação na qual a água de resfriamento é vazada das superfícies deslizantes entre o eixo rotativo 4 e o selo mecânico 8. Descrição dos Sinais de Referência 1 bomba d'água alojamento cobertura de termostato (cobertura) eixo rotativo polia câmara de redemoinho impulsor selo mecânico espaço (primeiro espaço) abertura de vapor abertura de água reservatório (segundo espaço) câmara A câmara B reservatório C (segundo espaço) câmara D câmara E dreno parede de controle parede de controle A 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12A 12B 12C 12D 12E 13 14 14A 15 porção de comunicação

Claims

1. Bomba d'água (1) que compreende: um alojamento (2); uma cobertura (3) ligada com o alojamento (2); um eixo rotativo (4) formado nas superfícies unidas do alojamento (2) e da cobertura (3) e se projetando para uma câmara de redemoinho (6); um impulsor (7) sincronizado com o eixo rotativo (4) para girar a câmara de redemoinho (6); e um selo mecânico (8) provido entre o alojamento (2) e o eixo rotativo (4) para impedir que a água de resfriamento vaze da câmara de redemoinho (6), caracterizada pelo fato de que o alojamento (2) forma um primeiro espaço (9) no qual a água de resfriamento vazada do selo mecânico (8) é escoada e uma abertura de água para descarregar a água de resfriamento escoada no primeiro espaço (9), onde o alojamento (2) é unido à cobertura (3) para formar um segundo espaço (12, 12C) que se comunica com a abertura de água, o segundo espaço (12, 12C) estando pelo menos no alojamento (2) ou na cobertura (3), e onde o segundo espaço (12, 12C) apresenta um dreno (13) para liberar a água de resfriamento evaporada no ar e uma parede de controle (14, 14A) que se estende a partir pelo menos do alojamento (2) ou da cobertura (3) para impedir que a água de resfriamento que permanece como líquido flua para fora através do dreno (13).

2. Bomba d’água (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a parede de controle (14, 14A) se estende a partir da cobertura (3) paralelamente a uma direção de penetração do dreno (13).

3. Bomba d'água (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o segundo espaço (12, 12C) é dividido em duas câmaras pela parede de controle (14, 14A), uma das quais é configurada para reservar água de resfriamento que flui da abertura de água, a outra das quais se comunica com o dreno (13), e as duas câmaras se comunicam entre si.

4. Bomba d’água (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que um volume da uma das duas câmaras é maior do que um volume da outra.

5. Bomba d'água (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o segundo espaço (12, 12C) é dividido em uma câmara (12A, 12B, 12D, 12E) e o dreno (13), a câmara (12A, 12B, 12D, 12E) e o dreno (13) se comunicando entre si.

6. Bomba d'água (1), de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o dreno (13) é posicionado em um nível na direção de gravidade entre uma confluência do primeiro espaço (9) e a abertura de água e uma confluência da abertura de água e o segundo espaço (12, 12C).