JP2012154328A - 車両の空気ポンプのための温度制御リング - Google Patents

Abstract

【課題】安価で、小さく、ポンプハウジングを再設計することなく既存のポンプに容易に収まり、且つ、ポンプ内の主要な要素を加熱することによって、ポンプを迅速に最適な作動温度にする空気ポンプのための温度制御装置を提供する。
【解決手段】ポンプの温度制御のための環状の装置３０が提供される。この装置は車両のラジエーター・クーラントシステムと流体連通しており、エンジンで暖められたクーラントは、ポンプを暖めて氷の蓄積を融かすべく環状の装置を通って流れる。装置は、取外し可能であり、且つ、既存のポンプハウジング１を再設計することなく既存のポンプに加えられることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用空気ポンプにおける温度制御に関する。より具体的には、本発明は、より冷たい気候では凍りうる流体を蓄積しがちな空気ポンプ内の表面を加熱するための環状の装置に関する。

ポンプの温度を制御する必要性は、当該技術分野において昔から知られており、ポンプの周りに冷却ジャケットを加えることによって伝統的に解決されてきた。冷却ジャケットは、多様な設計で生産されるが、そのほとんどがポンプハウジング内のチャネルから成り、ポンプハウジング内のチャネルは全方向においてモーターを完全に取り囲む。斯かる冷却ジャケットは、ポンプの最適な作動温度を維持すべく、ポンプされる流体の一部又はポンプの周りの別個の冷却流体を循環させることができる。

冷却ジャケットは大きく且つ高価であり、既存のポンプハウジングを改良して冷却ジャケットを組み込むことは、それが元々の設計に含まれていなかった場合、不可能ではないにしても困難なことがある。

所定の空気ポンプハウジングは水蒸気を蓄積しがちであり、水蒸気は、その後、ハウジング内の凹部において水溜まりになり、より冷たい気候では凍ることがある。過剰な水は、蓄積して凍ると、ポンプ部品、特に羽根車の動作を悪化させることがある。羽根車の動作が悪化すると、エンジン警告灯が作動され又はモーターの焼損が引き起こされうる。ほとんどの冷却ジャケットは、ポンプの冷却を促進するように設計されて、ポンプがオーバーヒートしやすい場所に配置される。冷却ジャケットが、部品の動作の自由を促し且つポンプを迅速に最適な作動温度にすべくポンプの主要な要素を暖めることも提供するように適切に構築されることはたとえあったとしても稀である。

本発明はこれら障害を克服して空気ポンプのための温度制御装置を提供し、この空気ポンプのための温度制御装置は、安価であり、小さく、ポンプハウジングを再設計することなく既存のポンプに容易に収まり、且つ、ポンプを迅速に最適な作動温度にすべくポンプ内の主要な要素を加熱するように適切に設計される。

本発明は、空気ポンプと共に使用されるための温度制御装置に関する。

本発明の一つの目的は、ポンプの全部品、特に羽根車の動作の自由を可能とすべく、ポンプ内に形成される氷柱を迅速に融かすことである。この迅速な融解及び結果として生じる動作の自由によって、モーターの焼損のリスクが低減されるであろう。

温度制御リングは、流体が蓄積して凍りがちであるポンプハウジングの部分に近接してポンプハウジングに加えられうる。温度制御リングは、好ましくは、エンジンによって加熱せしめられたクーラントが、その後リングを通過し、このリングがこれに接触するポンプハウジングの部分を暖めるように車両のクーラントシステムと流体連通する。クーラントは、リングから出て、車両のラジエーターに入るクーラントの標準的な流れに再び合流する。

リングが、加熱せしめられるハウジングの部分と接触しているので、リングが冷却ジャケットと同様に大きく且つ煩わしいことは要求されない。また、リングは、十分小さいので、既存のポンプハウジングの部品間に収まることができ、このことによって、冷却ジャケットを収容すべくハウジングを一から再設計する必要性はなくなる。

図１は、リングを含むポンプハウジングの斜視図、及び車両を通したクーラントの流れの概要である。 図２は、ポンプハウジングの断面図である。 図３は、提案される本発明の一つの実施形態の斜視図である。 図４は、図３に描写された実施形態の断面図である。

本発明の利点は、添付の図面に関連して考慮されるとき、以下の詳細な説明を参照することによってより理解されるようになるので、容易に理解されるであろう。この温度制御リングは、完全な冷却ジャケットを必要とすることなくハウジング内における主要な部品を暖めることを促進すべく、既存のポンプハウジングに加えられるように設計される。

空気ポンプハウジング１は、ハウジング頂部１０、水平延在壁２０、独創的なリング３０、及びハウジング底部４０から成る。ハウジング頂部１０はポンプ室１３を画成し且つ空気注入口１１及び空気流出口１２を有する。ハウジング底部４０は空洞部４７を画成し且つ環状リップ４３を有し、環状リップ４３は、取付けピン４１及び４２によって水平延在壁２０と保持材４４との間の所定の位置に保持される。また、水平延在壁２０は、送電線４５を収容すべくノッチ部（notch）（図示せず）も有する。

水平延在壁２０は凹状チャネル２２を有し、凹状チャネル２２はポンプハウジング１の周囲の周りに延在し、凹状チャネル２２には水分が蓄積しがちである。この水分は低温では凍ることがある。羽根車２３が、チャネル２２の上に配置されて、チャネル２２が氷で満たされるときのような状態では所定の位置において凍ることがある。リング３０は、水平延在壁２０の直下にあり、且つ、氷が蓄積するチャネル２２と接触する径方向の壁（radial wall）３７を有する。

車両のクーラントシステムからのラジエータークーラントが、エンジン１００において暖められて、エンジン１００から注入口３２を通ってリング３０内に流れる。エンジンで暖められたクーラントはリング３０内の内部通路３１を通って流れ、内部通路３１はチャネル２２とほぼ同じ湾曲に沿って延びる。クーラントの流れはチャネル２２を暖めて氷を融かし、このことによって、その後、羽根車２３が自由に回転することが可能となる。エンジンで暖められたクーラントは、その後、流出口３３を通って内部通路３１から外に流れて既存の車両のラジエーター３００に戻る。

リング３０内の内部通路３１は、ポンプハウジング１の周囲の周りにおいて、内部通路３１よりも上の水平延在壁２０内のチャネル２２に沿って延びる。チャネル２２は、送電線４５を収容するためのノッチ部のせいでポンプハウジング１の全周の周りに延在することはなく、このため、内部通路３１はポンプハウジング１の全周の周りに延在する必要はない。中実部（solid portion）３４が、リング３０内に存在し、且つ、送電線４５を収容する水平延在壁２０の部分の下に位置する。リング３０の内周壁３６がモーター４６を取り囲み、リング３０の外周壁３５がポンプハウジング１の外面の一部を形成する。

代替的な実施形態では、内部通路３１はポンプ４６の全周の周りに延在し、流体注入口３２及び流体流出口３３は互いに直に隣接して配置される。代替的に、内部通路３１はリング３０内において複数のループを作る。

図では、リング３０の断面は、外側が長方形状であり且つ中空の内部通路３１が円状であるように描かれているが、正確な断面は重要ではなく、任意の所望の形状が可能である。同様に、注入口３２及び流出口３３は、リング３０が適切な流体源に連結されることを可能とする任意の形状である。

このように、本発明は、上述された例示的な例又は実施形態に限定されることはない。例又は実施形態は、本発明の範囲を限定することを意図していない。本明細書において記述された工程、器具、構成、及びこれらの均等物は、模範的なものであって、本発明の範囲を限定することを意図していない。当業者は本明細書における変更及び他の使用を思い付くであろう。本発明の範囲は特許請求の範囲によって定義される。

Claims (8)

1. ポンプの温度制御のための装置であって、
   前記ポンプがハウジング及び水平延在壁を有し、該水平延在壁の一方の側がポンプ室を画成し、羽根車が、前記水平延在壁の一方の側に近接して前記ポンプ室内に取り付けられ、当該装置が、
   リングであって、内部通路に接続された注入口及び流出口を有し、該注入口及び流出口が液体の供給源に接続され、前記水平延在壁の他方の側に当接した径方向の壁を有するリングを具備する、装置。
2. 前記リングが、前記ハウジングの一部を形成する外周壁を更に具備する、請求項１に記載の装置。
3. 前記水平延在壁が、前記羽根車によって動かされた流体を搬送するためのチャネルを有する、請求項１に記載の装置。
4. 前記リングの径方向の壁が前記チャネルに近接している、請求項３に記載の装置。
5. 前記液体がエンジンクーラントである、請求項１に記載の装置。
6. 前記リングが、空洞部を画成する内周壁を更に具備する、請求項１に記載の装置。
7. 前記ポンプが、前記冷却部材の内面によって形成された前記空洞部内に受容されるモーターを有する、請求項６に記載の装置。
8. 前記注入口に取外し可能に連結された流体ラインであってエンジンによって暖められた流体が該流体ラインを通って流れる流体ラインと、前記流出口に取外し可能に連結された流体ラインであって該流体ラインを通って前記流体が車両のラジエーターに流れる流体ラインとを更に具備する、請求項１に記載の装置。

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