JP2000329085A - ウエスコ型ポンプ - Google Patents
ウエスコ型ポンプInfo
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Abstract
周波音を低減し、流路の終端部において発生する騒音を
低減するウエスコ型ポンプを提供する。 【解決手段】 複数の羽根溝を外周部に有しかつ回転駆
動されるインペラと、インペラの羽根溝との間に周方向
の流路を形成しかつその流路に対応する吸入口および吐
出口24を形成したポンプケーシングとを備える。吐出
口24におけるインペラ側の開口端面に、開口幅Wがイ
ンペラの回転方向に沿って漸減する漸減部24aと、開
口幅Wがインペラの回転方向に沿ってほぼ一定をなす緩
衝部24bを設ける。
Description
(再生ポンプ、カスケードポンプ等の別名がある)に関
する。
羽根溝を外周部に有しかつ回転駆動されるインペラと、
前記インペラの羽根溝との間に周方向の流路を形成しか
つその流路に対応する吸入口および吐出口を周方向に仕
切り壁を隔てて形成したポンプケーシングとを備えてい
る(例えば、特開平3−18688号公報参照)。
楕円形状をなしており、その吐出口におけるインペラ側
の開口端面には流路と連続状をなす行き止まりの流路が
形成されていた。
エスコ型ポンプによると、昇圧された流体の旋回流の一
部が吐出口よりも下流側の行き止まりの流路に流れる。
すると、行き止まりの流路に流れた流体の旋回流がその
流路の終端壁面に衝突し、その流れが一度に閉め切られ
ることにより、高周波音が発生し、流路の終端部におけ
る騒音が増大していた。
端面の開口幅を終端に向かって漸減させたものが提案さ
れている(特開平6−288381号公報参照)。しか
しながら、昇圧された流体の旋回流の一部が吐出口より
も下流側の行き止まりの流路に流れることに変わりが無
く、流路の終端部における騒音の低減効果は小さかっ
た。
なされたものであって、本発明が解決しようとする課題
は、流路における流体の旋回流のほとんど全部を吐出口
からスムーズに吐出させることにより、流路から吐出口
への流れの変換部における高周波音を低減し、もって流
路の終端部において発生する騒音を低減することのでき
るウエスコ型ポンプを提供することにある。
項1の発明は、複数の羽根溝を外周部に有しかつ回転駆
動されるインペラと、前記インペラの羽根溝との間に周
方向の流路を形成しかつその流路に対応する吸入口およ
び吐出口を周方向に仕切り壁を隔てて形成したポンプケ
ーシングと、を備えたウエスコ型ポンプであって、前記
吐出口におけるインペラ側の開口端面に、前記流路の下
流側に連続しかつインペラの径方向に対応する開口幅が
インペラの回転方向に沿って漸減する漸減部と、前記漸
減部の下流側に連続しかつ前記開口幅がインペラの回転
方向に沿ってほぼ一定をなす緩衝部とを設けたことを特
徴とするウエスコ型ポンプである。
の流体の流れの変換部において、昇圧された流体の流れ
の変換度合を吐出口の漸減部により徐々に小さくされた
後、吐出口の緩衝部により一定化させ、流路における流
体の旋回流のほとんど全部を吐出口からスムーズに吐出
させることができる。これにより、流路から吐出口への
流れの変換部における高周波音を低減して、流路の終端
部において発生する騒音を低減することができる。
部との連続部において折曲する二つ壁面とインペラ側の
開口端面とのなす隅角部を面取りしたことを特徴とする
請求項1記載のウエスコ型ポンプである。このように構
成すると、吐出口の漸減部と緩衝部との連続部において
折曲する二つ壁面とインペラ側の端面とのなす隅角部の
面取りにより、吐出口の漸減部から緩衝部への流体の流
れの変換を一層スムーズ化できることにより、流路の終
端部において発生する騒音の低減に有利である。
ラの回転方向前方の前壁面をインペラ側の端面に対し鋭
角をなす斜面に形成したことを特徴とする請求項1また
は2記載のウエスコ型ポンプである。このように構成す
ると、吐出口を流体をスムーズに通過させることによ
り、ポンプ効率を向上することができる。
ついて図面を参照して説明する。実施の形態1は、ウエ
スコ型ポンプを利用した自動車用の燃料ポンプを示すも
ので、自動車のエンジンヘの燃料供給に利用されるもの
である。
て、燃料ポンプは、ポンプ部1と、そのポンプ部1を駆
動するモーター部2とから構成されている。モーター部
2は、ブラシ付きの直流モータであり、ほぼ円筒形状の
ポンプハウジング4内にマグネット5を配置し、このマ
グネット5と同心状に回転子6を配置している。
プハウジング4の下端部に取り付けられたポンプカバー
9に軸受10を介して回転可能に支持されている。ま
た、前記シャフト7の上端部は、前記ポンプハウジング
4の上端部に取り付けられたモーターカバー12に軸受
13を介して回転可能に支持されている。
12に設けられた端子(図示省略)を介して前記回転子
6のコイル(図示省略)に通電することにより、その回
転子6を回転させる。なお、このようなモーター部2の
構成は周知であるから、その詳しい説明は省略する。ま
た、モーター部2としては、図示した以外の他の形式の
ものも利用することができる。
部1の構成を説明する。ポンプ部1は、前記ポンプカバ
ー9と、次に述べるポンプボデー15およびインペラ1
6から構成されている。ポンプカバー9とポンプボデー
15は、例えばアルミのダイカスト成形により形成され
ている。なお、図2に図1の矢印II方向から見たポン
プカバー9のインペラ側の端面図、図3にポンプカバー
9の反インペラ側の端面図、図4にポンプカバー9の断
面図がそれぞれ示されている。
前記ポンプカバー9に重ねた状態で前記ポンプハウジン
グ4の下端部にかしめ付け等により固定されている。こ
のポンプボデー15の中心部にスラスト軸受18が固定
されている。スラスト軸受18によって、前記シャフト
7のスラスト荷重が受けられる。前記ポンプカバー9と
ポンプボデー15とによりポンプケーシング(符号、1
7を付す)が構成されている。そのポンプケーシング1
7の内部にインペラ16が回転可能にかつ軸方向にわず
かに移動可能に収納されている。
され、その表裏面の外周部に表裏間で交互に連通する複
数の羽根溝16aが形成されている。インペラ16の中
心には、ほぼD字形の係合孔16bが形成されている。
係合孔16bに、前記シャフト7の下端部の断面D字形
の係合軸部7aが係合されている。これにより、インペ
ラ16がシャフト7に対し追従回転可能にかつ軸方向に
わずかに移動可能に連結されている。
内側面には、前記インペラ16の羽根溝16aとの間に
周方向の流路20を形成するほぼ円弧形状の流路溝21
が形成されている(図2参照)。
端に連通する吸入口22(図2中、二点鎖線22参照)
が形成されている。また、ポンプカバー9には、流路2
0の他端に連通する吐出口24が形成されている。前記
吸入口22と吐出口24との間には、燃料の逆流を防止
する仕切り壁25(図2参照)が形成されている。吐出
口24は、図1に示すように前記ポンプカバー9を貫通
してモーター部2の内部空間2aに連通している。
10を参照して詳述する。図5は図2の要部拡大図、図
6は図3の要部拡大図、図7は図5のVII−VII線
断面図、図8は図7に対応する作用説明図、図9は図5
のIX−IX線断面における作用説明図、図10は図5
のX−X線断面における作用説明図である。図5および
図6に示すように、前記吐出口24におけるインペラ側
の開口端面には、前記流路20の下流側に連続しかつ前
記インペラ16の径方向に対応する開口幅Wがインペラ
16の回転方向に沿って漸減する漸減部24aと、前記
漸減部24aの下流側に連続しかつ前記開口幅Wがイン
ペラ16の回転方向に沿ってほぼ一定をなす緩衝部24
bとが設けられている。
記吐出口24の漸減部24aと緩衝部24bとの連続部
において折曲する二つ壁面24c,24dとインペラ側
の端面9aとのなす隅角部をインペラ側の端面9aの径
方向に対し面取り角度θ1をもって面取りすることによ
り、前記隅角部の面取り面24eが形成されている。
けるインペラ16の回転方向前方の前壁面は、インペラ
側の端面9aの周方向に対し鋭角θ2をなす斜面24f
に形成されている。なお、前壁面24fの前端部(図8
において右端部)にはインペラ側の端面9aの周方向に
対し90°近い鋭角をなす斜面24faが形成されてお
り、前壁面24fの前端が先鋭端となることによる先鋭
端の折損が回避されている。
けるインペラ16の回転方向後方の後壁面24hは、イ
ンペラ側の端面9aの周方向に対し鋭角θ3をなす斜面
24h(後壁面と同一符号を付す)に形成されている。
なお、後壁面24hの後端部(図8において左端部)に
はインペラ側の端面9aの周方向に対し90°近い鋭角
をなす斜面24haが形成されており、後壁面24hの
後端が先鋭端となることによる先鋭端の折損が回避され
ている。
する。モーター部2の回転子6のコイル(図示せず)に
通電して、回転子6を回転させると、この回転子6のシ
ャフト7と一体的にインペラ16が図2および図7に示
す矢印A方向に回転する。これにより、インペラ16の
外周部の羽根溝16aが流路20に沿って回転してポン
プ作用を生じ、燃料が吸入口22から流路20内に吸い
込まれて、この燃料が、各羽根溝16aにより運動エネ
ルギを受けて流路20内を吐出口24の方向に圧送され
る。そして、吐出口24から吐出された燃料は、モータ
ー部2の内部空間2aを通過してモーターカバー12の
燃料送出口28から図示しないインジェクタへ圧送され
る。
体の流れの変換部において、昇圧された流体の流れの変
換度合は、吐出口24の漸減部24aにより徐々に小さ
くされた後、吐出口24の緩衝部24bにより一定化さ
れ、流路20における流体の旋回流のほとんど全部が吐
出口24からモーター部2の内部空間2aへスムーズに
吐出される。これにより、流路20から吐出口24への
流れの変換部における高周波音を低減し、流路20の終
端部において発生する騒音を低減することができる。
24bとの連続部において折曲する二つ壁面24c,2
4dとインペラ側の端面9aとのなす隅角部を面取り面
24e(図8〜図10参照)に面取りしたことにより、
吐出口24の漸減部24aから緩衝部24bへの流体の
流れの変換を一層スムーズ化できることにより、流路2
0の終端部において発生する騒音の低減に有利である。
回転方向前方の前壁面24fをインペラ側の端面9aの
周方向に対し鋭角θ2をなす斜面24f(図8参照)に
形成したことにより、吐出口24を流体をスムーズに通
過させることにより、ポンプ効率を向上することができ
る。
回転方向前方の前壁面24fを斜面24fに形成したこ
とにより、図11に部分断面図で示すように、ポンプカ
バー9の成形型の上型30と下型32とを容易に型抜き
することができる形状とすることが可能であり、吐出口
24を容易に成形することができる。
12および図13を参照して説明する。実施の形態2
は、実施の形態1の一部を変更したものであるからその
変更部分について詳述し、実施の形態1と同一もしくは
実質的に同一構成と考えられる部分には同一符号を付し
て重複する説明は省略する。図12はポンプカバーの部
分断面図で、図9の説明図と対応する。また、図13は
図12のXIII−XIII線断面図で、図10の説明
図と対応する。
示すように、実施の形態1において形成した面取り面2
4e(図5、図8および図9参照)を、面取りしていな
い原形に形成したものである。
を液中音圧[dB]で測定したところ、図14に示す測
定結果が得られた。図14において、Paは従来例と同
一のポンプカバーを使用した場合の燃料ポンプの液中音
圧を示し、Pbは実施の形態2のポンプカバーを使用し
た場合の燃料ポンプの液中音圧を示し、Pcは実施の形
態1のポンプカバーを使用した場合の燃料ポンプの液中
音圧を示している。なお、実施の形態1におけるポンプ
カバー9の面取り面24cの面取り角度θ1は、35°
とした。
のポンプカバーを使用した場合の燃料ポンプの液中音圧
Paに比べ、実施の形態2のポンプカバーを使用した場
合の燃料ポンプの液中音圧Pbが低く、良好な騒音低減
効果が認められる。また、実施の形態2のポンプカバー
を使用した場合の燃料ポンプの液中音圧Pbに比べ、実
施の形態1のポンプカバーを使用した場合の燃料ポンプ
の液中音圧Pcが低く、一層良好な騒音低減効果が認め
られる。
9の面取り面24cの面取り角度θ1と騒音(液中音圧
[dB])との関係を測定したところ、図15に示す測
定結果が得られた。図15において、横軸は面取り角度
θ1[deg]を示し、縦軸は液中音圧[dB]を示し
ている。図15から明らかなように、面取り角度θ1が
25〜50°に設定すると、良好な騒音低減効果を得る
ことができる。
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更
が可能である。例えば、本発明は、自動車の燃料ポンプ
に限定されず、水等の種々の流体を圧送するポンプとし
て広く適用できる。
路における流体の旋回流のほとんど全部を吐出口からス
ムーズに吐出させることができ、流路から吐出口への流
れの変換部における高周波音を低減して、流路の終端部
において発生する騒音を低減することができる。
る。
ある。
る。
図である。
る。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の羽根溝を外周部に有しかつ回転駆
動されるインペラと、 前記インペラの羽根溝との間に周方向の流路を形成しか
つその流路に対応する吸入口および吐出口を周方向に仕
切り壁を隔てて形成したポンプケーシングと、を備えた
ウエスコ型ポンプであって、 前記吐出口におけるインペラ側の開口端面に、前記流路
の下流側に連続しかつインペラの径方向に対応する開口
幅がインペラの回転方向に沿って漸減する漸減部と、前
記漸減部の下流側に連続しかつ前記開口幅がインペラの
回転方向に沿ってほぼ一定をなす緩衝部とを設けたこと
を特徴とするウエスコ型ポンプ。 - 【請求項2】 吐出口の漸減部と緩衝部との連続部にお
いて折曲する二つ壁面とインペラ側の端面とのなす隅角
部を面取りしたことを特徴とする請求項1記載のウエス
コ型ポンプ。 - 【請求項3】 吐出口におけるインペラの回転方向前方
の前壁面をインペラ側の端面に対し鋭角をなす斜面に形
成したことを特徴とする請求項1または2記載のウエス
コ型ポンプ。
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