JP2012527562A - ピトー管ポンプ - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの供給管路と少なくとも１つの排出管路と、ならびに油圧室と駆動部とを有するピトー管ポンプであって、前記駆動部、前記供給管路および前記排出管路が前記油圧室の共通する側に配置されているピトー管ポンプに関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも１つの供給管路と少なくとも１つの排出管路と、ならびに油圧室と駆動部とを有するピトー管ポンプに関する。

このようなピトー管ポンプは、ピトーポンプ、ジェットポンプ、ターボポンプ、またはピトー要素を有するポンプとしても知られている。ピトー管原理による従来のポンプは軸受ブラケットとこれに連結されたモータとによって駆動されるようになっている。油圧室の反対側にあるのは、流体接続部と、運動用シールによって密封された、油圧室内へのピトー管ダクトである。運動用シールは、油圧室を取り囲んで軸受ブラケットと接続されたハウジングを介して、油圧室の方に位置合せされている。

上記構成の諸欠点は、軸受ブラケットによる油圧室の支承部と、ピトー管の、ハウジングによって担持される反対側運動用シールとの間の製造に起因した不整合によって生じるものである。この配置の機能を保証できるようにするには、狭い製造公差と手間のかかる組付けが不可欠である。さらに不可避的不整合の結果として運動用シールの摩耗が強まり、そのことからやはり、使用期間が長くなるとシールの漏れもしくは全部故障を不可避的に生じることがある。その結果、運動用シールを適時に交換できるようにするために、一定の保守間隔が強いられている。従来の配置の大きなスペース必要性が他の欠点である。

特許文献１により公知のピトー管ポンプは、密閉収容されたポンプ室内に複数のピトー要素を有している。油圧室の入口と出口は、異なるポンプ側に配置されている。

特許文献２により公知のピトー管ポンプは、モータとポンプ室入口もしくはポンプ室出口が異なるポンプ室側に配置されている。

特許文献３により公知のピトー管ポンプは、モータとポンプ室入口もしくはポンプ室出口が、ハウジング内部にあるポンプ室の異なる側に配置されている。

特許文献４に述べられたピトー管ポンプは、駆動部と流体案内管路が異なるポンプ室側に配置されている。それに対して特許文献５が示すピトー管ポンプは、少なくとも１つの供給管路と少なくとも１つの排出管路と、ならびに油圧室と駆動部とを備えている。駆動部と供給管路と排出管路は、油圧室の共通する側に配置されている。

特許文献６に述べられたポンプ室を有するピトー管ポンプは、ポンプ室内部でピトー管に隣接して摩耗リングが溝に嵌挿されている。このピトー管ポンプは、駆動部と流体案内管路が異なるポンプ側に配置されている。

特許文献７に述べられたピトー管ポンプは、ポンプ駆動部とポンプ室入口もしくはポンプ室出口が、ハウジング内部にあるポンプ室の異なる側に配置されている。

米国特許第４ ８７５ ８２６号明細書 独国特許出願公開第１０ ２００７ ０３３ ６４４号明細書 独国特許出願公開第１０ ２００６ ０２８ ５９７号明細書 米国特許第５ １４５ ３１４号明細書 米国特許第１ ０３２ ８９２号明細書 独国特許発明第１１ ２００６ ０００ ４９６号明細書 国際公開第０３／０８９７８８号パンフレット

そこで本発明の課題は、冒頭に指摘した種類のピトー管ポンプを有利な仕方で改良し、特に、ピトー管ポンプを一層容易に低摩耗で構成することができ、一層容易な保守もしくは点検が可能であり、ピトー管ポンプが全体として一層コンパクトに構成されているようにすることである。

この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を有するピトー管ポンプによって解決される。これによれば、立設軸（９０）内に供給管路（３０）および／または排出管路（３２）が配置されており、特に供給管路（３０）と排出管路（３２）が軸（９０）内にのみ配置されており、電気モータが少なくとも１つのステータ（６４）と少なくとも１つのロータ（６２）とを有し、ステータ（６４）が相対回転不能に軸（９０）と接続されており、および／またはロータ（６２）が油圧室（２０）の構成要素であり、および／またはロータ（６２）が相対回転不能に油圧室（２０）と接続されている。駆動部、供給管路および排出管路は、油圧室の共通する側に配置されている。油圧室の側とは油圧室の長辺側とすることが可能である。通常、油圧室内には少なくとも１つのピトー管が配置されている。このピトー管は主に定置式に配置されており、被圧送流体を半径方向で加速するために、油圧室もしくは油圧室コンポーネントがピトー管の周りで相対的に回転するようになっている。有利には、立設軸内に供給管路および／または排出管路が配置されており、特に供給管路および排出管路は、軸内にのみ配置されている。供給管路および／または排出管路は主に軸方向穴内で軸の縦軸線に沿って形成しておくことができる。有利には、この（これらの）軸方向穴は延長部内にある単数もしくは複数の接続部と接続されており、接続部は、主に半径方向穴として実施されている。例えば、軸の延長部内に配置される半径方向穴は、供給管路もしくは排出管路の、延長部を貫通していない軸方向穴に垂直に衝合することが可能であり、これによって、油圧室の出口もしくは入口を形成している。

有利にはさらに、電気モータは、少なくとも１つのステータと少なくとも１つのロータとを有し、ステータが相対回転不能に軸と接続されており、および／またはロータが油圧室の構成要素であり、および／またはロータが相対回転不能に油圧室と接続されている。ステータは、例えば軸の構成要素とすることが可能である。しかし、ステータを嵌合式および／または摩擦接合式に、例えば締り嵌めまたはキー溝結合によって、相対回転不能に軸と接続しておくこともできる。ロータは、例えば油圧室の壁体もしくは壁体成形部によって形成しておくことが可能である。しかし、ロータを嵌合式および／または摩擦接合式に、例えば締り嵌めまたはキー溝結合によって、相対回転不能に油圧室と接続しておくこともまったく同様に可能である。その際、油圧室との接続を間接的および／または直接的に実現しておくことも考えられる。例えば、油圧室の壁体を形成する要素と接続された部材または油圧室の壁体を形成する要素である部材にロータを固着しておけば、十分とすることができる。

本発明に係る配置によって得られる利点として、ピトー管ポンプは、非常にコンパクトに構成することができる。例えば、油圧室の両側の支承部は省くことができる。ピトー管ポンプの主要コンポーネントが油圧室の共通する側に配置されていることによって、油圧室への接近性（アクセス性）が改善されることになる。これにより保守点検が容易となる。有利なことに、ピトー管ポンプの油圧室およびその他のコンポーネント用には、個別のハウジングが設けられていない。

さらに、少なくとも１つの軸受、主にピトー管ポンプの可動コンポーネントの支承部(取付部)を共通する側に配置しておくことも考えられる。これにより特に得られる利点として、ピトー管ポンプの全可動コンポーネントは、また全固定コンポーネントも、油圧室の片側にのみ配置されており、油圧室は自由なままの側を介して基本的に自由に接近することが可能である。これにより、保守もしくは点検は著しく簡易となる。

ピトー管ポンプは、立設軸を有することを予定していてもよい。このような立設軸は、ピトー管ポンプの可動コンポーネントをその周りで回転させる中心軸とすることが可能である。

さらに、立設軸は、油圧室内に突出する延長部を有し、供給管路および排出管路は、延長部に通じもしくは接続部を有することが可能である。例えば、接続部は延長部内の半径方向穴によって実現することができる。

さらに、少なくとも１つのピトー管を延長部に配置して設けておくことができる。主に、ピトー管は排出管路の延長部にある接続部に接続されている。

さらに、駆動部は電気モータとすることが可能である。これにより、特別有利な駆動方式を利用可能とすることができる。また、これにより、ピトー管ポンプの開ループもしくは閉ループ制御も容易かつ有利に実現することができる。このため、業界で一般的な制御装置、もしくは業界で一般的な開ループおよび／または閉ループ制御ユニットを使用することができる。

また、ピトー管ポンプの可動コンポーネントと固定（非可動）コンポーネントとの間の隙間を密封する運動用シールを設けることが可能である。主に運動用シールは、軸と可動ロータ支持体（支持ブラケット）との間の隙間を密封するものである。運動用シールは、例えば単数または複数のラジアルシャフトシールリングを含むことのできる包括的概念と理解すべきである。さらに、運動用シールの構成要素は、運動用シールと機能的関係にあるシールラビリンスとすることができる。しかし、運動用シールをラジアルシャフトシールリングによって形成すれば、基本的には既に十分とすることができる。ロータ支持体は、例えばピトー管ポンプの立設軸の周りを回転可能な部材とすることができ、この部材は主に回転する油圧室と接続されている。ロータ支持体は、油圧室の構成要素とすることが可能であり、または相対回転不能に油圧室と接続しておくことができる。これに関連して有利には、ロータ支持体が油圧室の壁体を形成しもしくは油圧室の壁体によってロータ支持体を形成することを予定していてもよい。

さらに、単一の運動用シールを設け、および／または運動用シールが立設軸もしくは該軸の延長部に着座しおよび／またはそこで回転することを予定していてもよい。主にピトー管ポンプは、立設軸とロータ支持体との間に単一の被密封隙間のみを有している。したがって得られる利点として、この箇所にのみ１つの運動用シールを設けることができる。主にラジアルシャフトシールリングが利用され、シールリップが相対回転不能にロータ支持体と接続され、もしくは軸の周りを回転するピトー管ポンプ部材と接続されて延長部上で回転するようになっている。これにより、例えば延長部のみ硬化させれば十分であり、運動用シールの使用期間を延ばすことができる。同時に、延長部は、比較的容易かつ安価に硬化可能である。

油圧室は取外し可能な蓋を有することが可能である。これにより、油圧室へ容易に接近可能であるという利点が得られる。また、これにより、例えば保守または点検は迅速かつ問題なく実行することができる。

さらに、蓋で油圧室を実質的に取り囲みもしくは形成し、および／または蓋をピトー管ポンプの可動コンポーネントの壁体に固着し、主にロータ支持体に固着しておくことが考えられる。

また、蓋をピトー管に被せることが可能である。これにより得られる利点として、保守時または点検時にピトー管の状態は容易に検査することができる。場合によってはさらに、蓋がピトー管に被さっているので、蓋を除去するとピトー管は自由に接近可能となり、ピトー管を容易に浄化または交換することができる。

好ましくは、油圧室の共通する側とは反対の側に蓋が配置されている。これにより、蓋を容易に除去することができる。

特別有利には、蓋の分解後に油圧室および／またはピトー管が接近可能であり、および／またはロータ支持体は立設軸から引き離しできるように接近可能となる。

次に、図面に示した実施例を基に本発明のその他の詳細および利点を詳しく説明する。

本発明に係るピトー管ポンプの断面図である。

図１は本発明に係るピトー管ポンプ１０の断面図である。このピトー管ポンプ１０では、油圧室２０の図１で左側に流体接続部３０，３２、つまり供給管路３０と排出管路３２が配置されている。さらに、ピトー管ポンプ１０のこの部分、もしくはこの側には、運動用シール４０と支承部５０と駆動部６０も存在している。

支承部５０および駆動部６０は、一体化された支承兼駆動ユニット７０として実施されている。すなわち、支承部５０は、回転する油圧室２０を支承する機能と、駆動部６０を支承する機能も引き受けている。これにより、従来不可避的に必要であった連結子、軸受ブラケット等の多数のコンポーネントが本発明ではもはや不可欠でないので、スペースの必要がごく僅かであるという利点と、相当の費用上の利点が得られることになる。

立設ピトー管８０は、回転する油圧室２０に挿入配置され、運動用シール４０によって密封されている。ピトー管８０は、立設軸９０の延長部９２に装着され、延長部９２内に配置される半径方向穴３３に接続されている。この半径方向穴３３は、排出管路３２と接続されている。供給管路３０も延長部９２内に配置される半径方向穴３１と接続されており、半径方向穴３２は、供給された流体が油圧室２０に流入するのを可能としている。半径方向穴３１，３３は、それぞれ付属する管路もしくは穴３０，３２に対して直角に配置されている。

駆動部６０は、アウタロータ形モータとして実施され、流体接続部３０，３２と同じ側に位置している。駆動部６０のロータ６２は、主に既に油圧室２０の構成要素であり、もしくは図１に示すように直接もしくは相対回転不能に油圧室２０に連結されており、付加的連結子（フラッチ）は省くことができる。駆動部６０のステータ６４は、ピトー管ポンプ１０の立設軸９０で相対回転不能とされている。

図１に示す実施例では、ロータ６２がロータ支持体１００上で相対回転不能に固着されている。ロータ支持体１００は、フランジ状壁体１０２でもって油圧室２０の壁体を形成している。さらに油圧室２０の蓋２２は、ロータ支持体１００のこのフランジ状壁体１０２に固着されている。油圧室２０の本来の内部空間は、蓋２２の凹部によって形成されている。蓋２２が延長部９２にもピトー管８０にも被さっており、蓋２２を取り外すと、油圧室２０内にあるコンポーネントは自由に接近可能となる。

図示実施例における特別な利点として、ピトー管ポンプ１０の可動部品と固定部品との間の唯一の被密封隙間は、立設軸９０の延長部９２とロータ支持体１００との間の隙間である。このため、この隙間には、耐圧ラジアルシャフトシールリングとして実施された運動用シール４０が嵌挿されており、ラジアルシャフトシールリングのシールリップは、例えば硬化した延長部９２上で回転することが可能となっている。

ピトー管ポンプ１０の立設軸９０内で被圧送流体は、軸９０内に配置される供給管路３０を介して油圧室２０に供給され、末端側で排出管路３２と接続された立設ピトー管８０に流入した後、軸９０内に配置される排出管路３２を介して排出されるようになっている。

駆動部６０および／または油圧室２０を冷却することのできる冷却媒体用の（詳しくは図示しない）供給排出管路を立設軸９０内に設けておくことができることも基本的に考えられる。

この配置に起因して支承部５０と運動用シール４０の取付空間との間の一連の公差が著しく短縮されることにより、一層容易で安価な製造を達成することができる。さらに、特に運動用シール４０の負荷が僅かとなることにより、使用期間を延長しても確実な運転が可能である。

ピトー管ポンプ１０のコンポーネントの総配置によって、容易な組付けが可能となる。油圧室２０もしくはピトー管８０の保守は著しく簡易となっている。油圧室２０の蓋２２の除去後は、油圧室２０もピトー管８０も自由に接近可能である。

ピトー管８０の分解後、ロータ６２をステータ６４もしくは軸９０から引き下げることによって、駆動部６０および支承部５０の完全点検を実施することができる。保守後もしくは点検後、次にピトー管ポンプ１０の組付けもしくは組立は、分解時とは逆の順序で行われることになる。

Claims (13)

1. 少なくとも１つの供給管路（３０）と少なくとも１つの排出管路（３２）と、ならびに油圧室（２０）と駆動部（６０）とを有するピトー管ポンプであって、前記駆動部（６０）、前記供給管路（３０）および前記排出管路（３２）が前記油圧室（２０）の共通する側に配置されているピトー管ポンプ(１０)において、立設軸（９０）内に前記供給管路（３０）および／または前記排出管路（３２）が配置されており、特に前記供給管路（３０）および前記排出管路（３２）が前記軸（９０）内にのみ配置されており、電気モータが少なくとも１つのステータ（６４）と少なくとも１つのロータ（６２）とを有し、前記ステータ（６４）が相対回転不能に前記軸（９０）と接続されており、および／または前記ロータ（６２）が前記油圧室（２０）の構成要素であり、および／または前記ロータ（６２）が相対回転不能に前記油圧室（２０）と接続されていることを特徴とするピトー管ポンプ。
2. 少なくとも１つの軸受、主に前記ピトー管ポンプ（１０）の可動コンポーネントの支承部（５０）が前記共通する側に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のピトー管ポンプ。
3. 前記ピトー管ポンプ（１０）が立設軸（９０）を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載のピトー管ポンプ。
4. 前記立設軸（９０）は、前記油圧室（２０）内に突出する延長部（９２）を有し、前記供給管路（３０）および／または前記排出管路（３２）は、前記延長部（９２）に通じており、もしくは接続部を有していることを特徴とする、請求項３に記載のピトー管ポンプ。
5. 前記延長部（９２）には、少なくとも１つのピトー管（８０）が配置されて設けられていることを特徴とする、請求項４に記載のピトー管ポンプ。
6. 前記駆動部（６０）が電気モータ（６０）であることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項に記載のピトー管ポンプ。
7. 運動用シール（４０）が設けられており、前記運動用シールは、前記ピトー管ポンプ（１０）の前記可動コンポーネントと固定コンポーネントとの間の隙間を密封し、主に前記軸（９０）と可動ロータ支持体（１００）との間の隙間を密封していることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項に記載のピトー管ポンプ。
8. 単一の運動用シール（４０）が設けられており、および／または前記運動用シール（４０）は前記立設軸（９０）に、主に前記軸（９０）の前記延長部（９２）に着座し、および／またはそこで回転するようになっていることを特徴とする、請求項７に記載のピトー管ポンプ。
9. 前記油圧室（２０）が取外し可能な蓋（２２）を有していることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項に記載のピトー管ポンプ。
10. 前記蓋（２２）が前記油圧室（２０）を実質的に取り囲みもしくは形成し、および／または前記蓋（２２）が前記ピトー管ポンプ（１０）の前記可動コンポーネントの壁体に固着され、主に前記ロータ支持体（１００）に固着されていることを特徴とする、請求項９に記載のピトー管ポンプ。
11. 前記蓋（２２）が前記ピトー管（８０）に被さっていることを特徴とする、請求項９または１０に記載のピトー管ポンプ。
12. 前記油圧室（２０）の前記共通する側とは反対の側には、前記蓋（２２）が配置されていることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のピトー管ポンプ。
13. 前記蓋（２２）の分解後に前記油圧室（２０）および／または前記ピトー管（８０）が接近可能であり、および／または前記ロータ支持体（１００）は前記立設軸（９０）から引き離し可能であるように接近可能となっていることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか１項に記載のピトー管ポンプ。

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