JP2012154211A - ポンプ装置 - Google Patents
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
【解決手段】ポンプ装置1は区画室10を備えるポンプケース2と、外周部分に羽根車11を備えるロータ12を有する。ポンプケース2を構成している下ケース4の円環状突出部分15と羽根車11の下側円環状端面11a、および、上ケース5の円環状突出部分17の下端面17aと羽根車11の上側円環状端面11bは、第1ギャップG1で対峙する環状微小ギャップ部16となっており、ポンプ室19内は環状微小ギャップ部16の外周側のポンプ室19と内周側の内周側空間20に区画されている。下ケース4の円環状突出部分15にはポンプ室19と内周側空間20を連通させる第1連通溝24が形成されている。内周側空間20内に滞留した空気は第1連通溝24を介して外に排出される。
【選択図】図2
Description
内部に区画室を備えるポンプケースと、
外周部分に羽根車を備えており、予め定めた中心軸線回りに回転可能な状態で前記区画室内に配置されているロータと、
前記羽根車における前記中心軸線方向の両側の円環状端面のそれぞれに対して、前記ポンプケースの区画室内周面が第1ギャップで対峙している環状微小ギャップ部と、
前記区画室内において、前記環状微小ギャップ部の外側に形成された円環状のポンプ室とを有し、
少なくとも一方の前記環状微小ギャップ部には、この環状微小ギャップ部における周方向の少なくとも一箇所に、前記区画室における前記環状微小ギャップ部の内側の内周側空間と前記ポンプ室とを前記第1ギャップよりも大きな第2ギャップで連通させる連通路が形成されていることを特徴とする。
図1はポンプ装置の外観を示す斜視図である。本形態のポンプ装置1は冷媒等の液体を圧送するものである。図1に示すように、ポンプ装置1は直方体形状のポンプケース2と、ポンプケース2に積層された基板3を有している。ポンプケース2はPPS(ポリフェニレンサルファイド)等からなる樹脂製の下ケース(第1ケース)4および上ケース(第2ケース)5を備えている。下ケース4の前面からは吸入管6および吐出管7が装置前方に向って平行に突出している。基板3からは装置後方に向ってリード線8が引き出されている。
図2、図4を参照して下ケース4を詳細に説明する。図4(a)は下ケース4を斜め上方から見た斜視図であり、図4(b)は下ケース4の平面図である。下ケース4は矩形の底板部4aと、底板部4aの外周側部分から起立して上方に延びる環状の側壁部4bと、これら底板部4aおよび側壁部4bによって形成された円形凹部30を備えている。円形凹部30の円形底面30aの中心には円環状突部31が形成されており、この円環状突部31の内周側は支軸13を固定するための支軸固定用凹部31aとなっている。円環状突部31の外周側には円環状凹部32が円環状突部31と同軸上に形成されている。また、円形底面30aには、円形凹部30の外周縁に沿って支軸13の中心軸線Lを中心とする円弧形状の下側液体流路22が形成されている。下側液体流路22は、円環状凹部32よりも深く窪んでいる。
図2、図3、図5を参照して上ケース5を説明する。図5(a)は上ケース5を斜め下方から見た斜視図であり、図5(b)は上ケース5の底面図である。上ケース5は中央に円盤形状の支軸保持部40を備えている。図5に示すように支軸保持部40は下端面40aの中心に支軸13を固定するための支軸固定用凹部41を備えている。図5に示す状態では、支軸13の上端部分が支軸固定用凹部41に圧入されて固定されている。支軸保持部40の上端面の中央部分401は上方に突出している。上ケース5を上方から見ると、図3に示すように、支軸保持部40の外周側には下方に窪む上側環状凹部42が支軸13の中心軸線Lと同軸上に形成されている。図2に示すように、上側環状凹部42には、コイル27が巻き回されたステータコア26が突極26aを外周側に向けて挿入される。また、コイル27が巻き回されたステータコア26と上側環状凹部42との間にはエポキシ系やアクリル系等の絶縁性の樹脂が充填され、これによりコイル27が巻き回されたステータコア26は上ケース5に固定される。上ケース5の外周縁にはフランジ部43が形成されており、フランジ部43と上側環状凹部42との間は円環状領域44となっている。ここで、上ケース5は、コイル27が巻き回されたステータコア26と、区画室10内に配置されるロータ12を液密状態で隔てる隔壁として機能する。
図2、図6を参照してロータ12を説明する。図6(a)はロータ12を斜め上方から見た斜視図であり、図6(b)はロータ12を斜め下方から見た斜視図である。ロータ12は、PPS等からなる樹脂製であり、円盤部60と、円盤部60の上面の中心から上方に突出する円筒状の軸受部61と、円盤部60の上面から上方に突出しており、軸受部61と所定の間隔を開けて当該軸受部61を同軸上で包囲している円筒部62と、円盤部60の下面において円筒部62よりも内周側に形成されている円環状突部63を備えている。
図2、図3に示すように、基板3は、上ケース5と同一の平面輪郭形状を備えており、中央部に円形開口72を有している。基板3の下端面3aには、ホール素子等の電子部品が実装されている。また、基板3の下端面3aに形成された配線にはコイル27から引き出されたコイル線の端末とリード線8が接続されている。基板3は上ケース5に上方から被せられて上ケース5のフランジ部43に固定される。基板3が上ケース5に固定されると、上側環状凹部42内に配置されているステータコア26およびコイル27は基板3によって上方から覆われ、円形開口72には支軸保持部40の中央部分401が挿入された状態となる。
図7は運転開始時に区画室10から空気が排出される様子を示す説明図である。図7(a)は本例のポンプ装置1において区画室10から空気が排出される様子を示しており、図7(b)は下ケース4の円環状突出部分15に第1連通溝24および第2連通溝25が形成されていない従来のポンプ装置1において区画室10から空気が排出される様子を示している。図7(a)、(b)はポンプ装置1を吸入管6および吐出管7を下方に向けた状態でポンプ装置1の上方から空気の様子を撮影している。図7(a)、(b)における左側の図はポンプ装置1の運転開始直後の状態を示しており、右側の図は運転開始から1分経過後の状態を示している。色が薄くなっている部分が区画室10に滞留している滞留空気80である。
ここで、第1連通溝24および第2連通溝25の形成位置は、上記の例に限られるものではない。図8は第1連通溝および第2連通溝の形成位置を変更した変形例のポンプ装置の下ケース4を示す平面図である。なお、図8に示すいずれの例においても各連通溝は円環状突出部分15の上端面15aに形成されている。
Claims (10)
- 内部に区画室を備えるポンプケースと、
外周部分に羽根車を備えており、予め定めた中心軸線回りに回転可能な状態で前記区画室内に配置されているロータと、
前記羽根車における前記中心軸線方向の両側の円環状端面のそれぞれに対して、前記ポンプケースの区画室内周面が第1ギャップで対峙している環状微小ギャップ部と、
前記区画室内において、前記環状微小ギャップ部の外側に形成された円環状のポンプ室とを有し、
少なくとも一方の前記環状微小ギャップ部には、この環状微小ギャップ部における周方向の少なくとも一箇所に、前記区画室における前記環状微小ギャップ部の内側の内周側空間と前記ポンプ室とを前記第1ギャップよりも大きな第2ギャップで連通させる連通路が形成されていることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項1において、
前記連通路は、前記ポンプケースの区画室内周面に前記環状微小ギャップ部を分断して形成した連通溝であることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項2において、
前記区画室内周面は、前記ポンプケースにおいて前記羽根車の前記円環状端面に向って突出している円環状突出部分の先端面であることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項2または3において、
前記ポンプ室に連通している吸入口と、
前記吸入口に対して前記羽根車の回転方向の下流側の位置において前記ポンプ室に連通している吐出口とを有し、
少なくとも1本の前記連通溝は、前記羽根車の回転方向において前記吸入口よりも前記吐出口に近い側の位置に形成されていることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項4において、
少なくとも1本の前記連通溝は、前記吐出口よりも、前記羽根車の回転方向における前記吸入口および前記吐出口の中間位置に近い側の位置に形成されているか、または、前記吐出口と前記中間位置との中間に形成されていることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項4または5において、
前記連通溝として第1連通溝および第2連通溝を備えており、
前記第1連通溝は前記羽根車の回転方向において前記吸入口よりも前記吐出口に近い側の位置に形成されており、前記第2連通溝は前記羽根車の回転方向において前記吐出口よりも前記吸入口に近い側の位置に形成されていることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項6において、
前記第1連通溝と前記第2連通溝とは、前記吸入口および前記吐出口の間において左右対称に形成されていることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項1ないし7のうちのいずれかの項において、
前記ロータは、前記内周側空間に位置している部分に前記中心軸線方向の一方から他方に貫通する通気孔を備えていることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項1ないし8のうちのいずれかの項において、
前記区画室内で前記ロータを前記中心軸線回りに回転可能な状態で支持している支軸を有し、
前記ロータに対向している前記支軸の支軸側対向面および前記支軸に対向している前記ロータのロータ側対向面のうちの少なくとも一方には、前記内周側空間に流入した液体を前記ロータおよび前記支軸の間に導入するための液体導入溝が形成されていることを特徴とするポンプ装置。 - 請求項1ないし9のうちのいずれかの項において、
前記ポンプケースには、周方向に複数の突極を備えたステータコアおよび当該突極に巻回されたコイルが搭載されており、
前記ロータには、前記区画室内で前記突極に対して径方向で対向配置されているマグネットが搭載されていることを特徴とするポンプ装置。
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