JP2013253576A - Liquid refrigerant circulation pump - Google Patents
Liquid refrigerant circulation pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013253576A JP2013253576A JP2012130612A JP2012130612A JP2013253576A JP 2013253576 A JP2013253576 A JP 2013253576A JP 2012130612 A JP2012130612 A JP 2012130612A JP 2012130612 A JP2012130612 A JP 2012130612A JP 2013253576 A JP2013253576 A JP 2013253576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gear
- liquid refrigerant
- motor
- outer gear
- housing chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
- Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液冷媒循環用ポンプに関し、特に、電気自動車やハイブリッド車の電動モータやインバータ等の発熱体を空調機器の液冷媒によって冷却するために用いられる液冷媒循環用ポンプに関する。 The present invention relates to a liquid refrigerant circulation pump, and more particularly to a liquid refrigerant circulation pump used to cool a heating element such as an electric motor or an inverter of an electric vehicle or a hybrid vehicle with liquid refrigerant of an air conditioner.
電気自動車やハイブリッド車では、モータやインバータ等の発熱体を冷却する必要がある。そこで、通常のエンジンを有する車両のように、冷却水を発熱体とラジエータとの間に循環させて上記発熱体を冷却することが考えられる。しかし、冷却水を用いると、発熱体を冷却するためのラジエータを新設する必要があるため、車両搭載性が悪い。 In electric vehicles and hybrid vehicles, it is necessary to cool heating elements such as motors and inverters. Therefore, it is conceivable to cool the heating element by circulating cooling water between the heating element and a radiator, as in a vehicle having a normal engine. However, when cooling water is used, it is necessary to newly install a radiator for cooling the heating element, so that the vehicle mountability is poor.
また、例えば特許文献1に記載の発明では、新たにラジエータを設けずに、発熱体を空調装置(蒸気圧縮式冷凍サイクル)を利用して冷却する。しかし、この発明では、圧縮機を駆動するための消費電力が増大し、電気自動車の走行可能距離が短くなるという問題がある。また、空調装置を使用していないときには、発熱体を冷却することができない。
Further, for example, in the invention described in
そこで、特許文献2に記載の発熱体冷却装置では、レシーバと蒸発器との間にバイパスを設け、このバイパスにポンプを配置し、液冷媒と発熱体との間で熱交換させることで、発熱体を冷却するための機械仕事の増大を抑制すると共に、空調装置を使用していないときでも発熱体の冷却を可能としている。
Therefore, in the heating element cooling device described in
しかし、上記従来の液冷媒循環用ポンプにおいては、液冷媒や混合オイルの種類によって絶縁性等の電気的特性を変更したり、客先仕様に合わせてポンプの性能や駆動部としてのモータの種類を変更する必要があったり、モータが故障した場合にポンプ全体を交換する必要があるなど、ポンプの設計や保守管理が煩雑になるという問題があった。 However, in the above conventional liquid refrigerant circulation pump, the electrical characteristics such as insulation properties are changed depending on the type of liquid refrigerant or mixed oil, or the pump performance and the type of motor as the drive unit according to customer specifications There is a problem that the design and maintenance management of the pump becomes complicated, such that it is necessary to change the pump, or it is necessary to replace the entire pump when the motor breaks down.
そこで、本発明は、上記従来の液冷媒循環用ポンプにおける問題点に鑑みてなされたものであって、設計や保守管理が容易な液冷媒循環用ポンプを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional liquid refrigerant circulation pump, and an object thereof is to provide a liquid refrigerant circulation pump that is easy to design and maintain.
上記目的を達成するため、本発明は、冷凍サイクル内の液冷媒を循環させるポンプであって、底部を有する円筒状のギヤ収容室、及び該ギヤ収容室に開口する吸入口と吐出口とを有するポンプ本体と、内歯を有し、前記ギヤ収容室の内壁に摺接して回動自在に配置されたアウターギヤと、前記アウターギヤの内歯に歯合する外歯を有し、その回転軸線が前記アウターギヤの回転軸線から偏心するように設けられたインナーギヤと、前記アウターギヤを回転させることにより前記吸入口から前記吐出口に液冷媒を吐出するモータと、前記アウターギヤ及び前記モータの駆動軸を連結する磁気カップリングとを備え、前記モータを前記ポンプ本体に着脱可能に設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a pump for circulating a liquid refrigerant in a refrigeration cycle, comprising a cylindrical gear housing chamber having a bottom, and an intake port and a discharge port that open to the gear housing chamber. A pump body having internal teeth, an outer gear that is slidably contacted with an inner wall of the gear housing chamber, and an outer tooth that meshes with the inner teeth of the outer gear. An inner gear provided such that its axis is eccentric from the rotation axis of the outer gear, a motor that discharges liquid refrigerant from the suction port to the discharge port by rotating the outer gear, the outer gear, and the motor And a magnetic coupling for connecting the drive shaft, wherein the motor is detachably provided on the pump body.
そして、本発明によれば、磁気カップリングによってアウターギヤとモータの駆動軸とを連結し、モータをポンプ本体に着脱可能に設けたため、モータの性能や種類を変更したり、モータが故障した場合などにモータのみを交換することができ、ポンプの設計や保守管理を容易に行うことができる。 And according to the present invention, when the outer gear and the drive shaft of the motor are connected by the magnetic coupling and the motor is detachably provided on the pump body, the performance or type of the motor is changed or the motor breaks down It is possible to replace only the motor, and it is possible to easily design and maintain the pump.
上記ポンプにおいて、前記ポンプ本体は、前記ギヤ収容室の上部に配置されたカバーを備え、該カバーは、前記吸入口及び該吸入口に連通する冷媒入口と、前記吐出口及び該吐出口に連通する冷媒出口とを備えることができる。 In the pump, the pump body includes a cover disposed at an upper portion of the gear housing chamber, and the cover communicates with the suction port and the refrigerant inlet communicating with the suction port, the discharge port and the discharge port. And a refrigerant outlet.
また、上記ポンプにおいて、前記カバーの上面又は側面の一方に、前記冷媒入口が開口し、前記カバーの上面又は側面の他方に、前記冷媒出口が開口するように構成することができ、これによって、カバーの上面の寸法を小さくすることができる。 Further, in the above pump, the refrigerant inlet can be opened on one of the upper surface or the side surface of the cover, and the refrigerant outlet can be opened on the other of the upper surface or the side surface of the cover. The size of the upper surface of the cover can be reduced.
さらに、前記インナーギヤの中心軸を前記カバーに設け、前記インナーギヤを、その回転軸線方向に設けられた孔部を前記カバーに設けられた中心軸に挿入することができる。 Furthermore, the center shaft of the inner gear can be provided in the cover, and the hole provided in the rotation axis direction of the inner gear can be inserted into the center shaft provided in the cover.
前記インナーギヤの中心軸を前記ギヤ収容室の底部に設け、前記インナーギヤを、その回転軸線方向に設けられた孔部を前記ギヤ収容室の底部に設けられた中心軸に挿入してもよい。 The central axis of the inner gear may be provided at the bottom of the gear accommodating chamber, and the inner gear may be inserted into the central axis provided at the bottom of the gear accommodating chamber with a hole provided in the rotational axis direction thereof. .
上記ポンプにおいて、前記モータをモータ固定用プレートに取り付け、該モータ固定用プレートを介して前記ポンプ本体に取り付けることができる。 In the pump, the motor can be attached to a motor fixing plate, and can be attached to the pump body via the motor fixing plate.
また、前記磁気カップリングを、前記アウターギヤの回転軸線と平行な方向に磁気結合を行うように構成することができ、これによってアウターギヤの回転軸線に対して垂直方向のポンプの寸法を小さく抑えることができる。 Further, the magnetic coupling can be configured to perform magnetic coupling in a direction parallel to the rotation axis of the outer gear, thereby reducing the size of the pump perpendicular to the rotation axis of the outer gear. be able to.
前記アウターギヤ及びインナーギヤの歯面をサイクロイド歯形を有するように形成することができ、サイクロイド歯形を用いることにより、インボリュート歯形を用いた場合に比較して吐出容量を大きくすることができる。 The tooth surfaces of the outer gear and the inner gear can be formed to have a cycloid tooth profile, and the discharge capacity can be increased by using the cycloid tooth profile as compared with the case of using an involute tooth profile.
また、前記冷凍サイクルは、車両用空調システムに用いられ、前記液冷媒によって該車両の発熱体を冷却することができ、車両搭載性のよいポンプを提供することができる。 The refrigeration cycle is used in a vehicle air-conditioning system, can cool a heating element of the vehicle with the liquid refrigerant, and can provide a pump with good vehicle mountability.
以上説明したように、本発明によれば、設計や保守管理が容易な液冷媒循環用ポンプを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a liquid refrigerant circulation pump that is easy to design and maintain.
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。 Next, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る液冷媒循環用ポンプ(以下、「ポンプ」という)を備えた冷凍サイクルシステムを示し、このシステム101は、圧縮機102と、凝縮器103と、膨張弁104と、蒸発器105と、本発明に係るポンプ1とを備え、ポンプ1を用いて電気自動車やハイブリッド車の電動モータやインバータ等の発熱体107を冷却する。
FIG. 1 shows a refrigeration cycle system provided with a liquid refrigerant circulation pump (hereinafter referred to as “pump”) according to the present invention. This
圧縮機102と、凝縮器103と、膨張弁104と、蒸発器105とは、配管109で接続され、これらの間を冷媒が循環する。また、凝縮器103と膨張弁104との間の配管109と、圧縮機102と凝縮器103との間の配管109とを接続するバイパス管110を液冷媒が流れる。
The
ポンプ1は、内接形歯車ポンプであり、図2〜図4に示すように、底部を有する円筒状のギヤ収容室2aを有する本体2と、内歯を有すると共にギヤ収容室2aに摺接し回動自在に収容された有底円筒状のアウターギヤ4、及びアウターギヤ4と噛み合う外歯を有すると共にアウターギヤ4の回動軸と偏心した回動軸を有するインナーギヤ3と、アウターギヤ4を該ギヤ4の回転軸線と平行な方向に磁気結合を行う磁気カップリング5を介して回転させるモータ6と、本体2の上方に配置されてギヤ収容室2aを覆うカバー8等で構成される。尚、本体2とカバー8とでポンプ本体を構成する。
The
本体2は、円筒状に形成され、内部のギヤ収容室2aにアウターギヤ4及びインナーギヤ3が収容され、上部の開口がカバー8で閉じられる。本体2の上面とカバー8の下面には、Oリング13が装着され、本体2とカバー8とは、ボルト14によって結合される。
The
本体2の上方に位置するカバー8には、吸入口8cと、この吸入口8cに連通する冷媒入口8aと、吐出口8dと、この吐出口8dに連通する冷媒出口8bとが穿設され、これらは、本体2のギヤ収容室2aに連通する。冷媒入口8aは、図1の配管109側に接続され、冷媒出口8bは発熱体107側に接続され、カバー8がブラケット等に固定される。
The
この例においては、冷媒入口8aはカバー8の上面に、冷媒出口8bはカバー8の側面に開口しているが、冷媒入口8aはカバー8の側面に、冷媒出口8bはカバー8の上面に開口させてもよく、さらに冷媒入口8a及び冷媒出口8bの双方をカバー8の上面に設けたり、あるいは側面に設けることもできる。
In this example, the refrigerant inlet 8a is opened on the upper surface of the
インナーギヤ3とアウターギヤ4は、歯形がサイクロイド曲線によって形成される内接形の歯車である。これらギヤ3及び4の中心軸は偏心しているので、これらが相対的に回転することにより、ギヤ収容室2a内の両ギヤ3、4の間に生じた空隙Gが膨張と収縮を繰り返す。
The
ここで、アウターギヤ4を矢印R方向に回転させれば、吸入口8cは相対的に回転するインナーギヤ3とアウターギヤ4の間の膨張領域に開口することになり、一方、吐出口8dは収縮領域に開口することになるため、両ギヤ3及び4の相対回転により冷媒が冷媒入口8a及び吸入口8cを介して両ギヤ3、4間に吸い込まれ、吸い込まれた冷媒は吐出口8d及び冷媒出口8bより吐出される。尚、インナーギヤ3とアウターギヤ4の歯形をインボリュート曲線によって形成することもできる。
Here, if the
インナーギヤ3の中心に穿設された孔部は、カバー8の下面からギヤ収容室2a向かって突出する突出部8eに回動自在に挿入される。尚、隔壁2bから上方に突出する突出部を設け、この突出部にインナーギヤ3の中心の孔部を挿入してもよい。この場合、アウターギヤ4の底部には、前述の突出部を貫通させるための適当な孔が穿設される。
A hole formed in the center of the
一方、アウターギヤ4は、有底円筒状の本体4aの底面に磁石4bを備え、モータ6側の磁石6bと共に磁気カップリング5を構成し、アウターギヤ4の下面から下方に突出する突出部4cが本体2の隔壁2bに摺接し、ギヤ収容室2a内で回転する。
On the other hand, the
モータ6は、モータ固定用プレート11にボルト16を介して装着される。モータ6の駆動軸6aには、磁石6bが装着され、この状態でモータカバー10、モータ固定用プレート11及び本体2がボルト17により締結される。
The
これにより本体2の隔壁2bを挟んで磁石6bと磁石4bとが対峙し、アウターギヤ4とモータ6とを連結する磁気カップリング5が構成される。モータ6と駆動軸6aとで構成される駆動部は、ギヤ収容室2aの密閉状態を維持しながら本体2に着脱可能に構成される。モータカバー10の下面には、モータ6に給電するためのコネクタ18が装着される。
As a result, the magnet 6b and the magnet 4b face each other with the partition wall 2b of the
上記構成を有するポンプ1は、モータ6が回転すると、磁気カップリング5を介してアウターギヤ4がインナーギヤ3と噛み合いながら突出部4cを中心に回転する。インナーギヤ3とアウターギヤ4との噛合によって、ギヤ収容室2a内の両ギヤ3、4の間の空隙の容積が変化し、カバー8の冷媒入口8a及び吸入口8cを介して本体2のギヤ収容室2aに吸入された液冷媒がギヤ収容室2a及び吐出口8dを通って冷媒出口8bに流れる。冷媒出口8bから吐出された液冷媒は、図1において発熱体107に供給されて発熱体107を冷却する。
When the
以上のように、本実施形態によれば、モータ6を本体2のギヤ収容室2aの外部においてギヤ収容室2aに着脱可能に設けたため、液冷媒や混合オイルの種類によって、モータ6との関連で絶縁性等の電気的特性を変更したり、客先仕様に合わせてポンプ1の性能や、モータ6の種類を変更する必要がある場合でも、設計変更を容易に行うことができる。また、モータ6が故障した場合でも、モータ6のみを交換すれば足りるため、ポンプ1の保守管理も容易になる。
As described above, according to the present embodiment, since the
次に、上記ポンプ1におけるモータ6の取付構造の他の例について、図5及び図6を参照しながら説明する。
Next, another example of the mounting structure of the
図5に示す取付構造は、モータ6とモータ固定用プレート11とがボルト16によって結合され、本体2とモータカバー10とは、モータカバー10に螺設された雌ねじ10aと、本体2に螺設された雄ねじ2cとが螺合することで結合される。これにより、モータ6は、ギヤ収容室2aの密閉状態を維持しながら本体2に着脱可能に構成される。
In the mounting structure shown in FIG. 5, the
図6に示す取付構造は、モータ6とモータ固定用プレート11とがボルト16によって結合され、本体2とモータカバー10とは、両者に形成された溝部2d、10bにピン19を圧入することで結合される。これにより、モータ6は、ギヤ収容室2aの密閉状態を維持しながら本体2に着脱可能に構成される。
In the mounting structure shown in FIG. 6, the
1 ポンプ
2 本体
2a ギヤ収容室
2b 隔壁
2c 雄ねじ
2d 溝部
3 インナーギヤ
4 アウターギヤ
4a 本体
4b 磁石
4c 突出部
5 磁気カップリング
6 モータ
6a 駆動軸
6b 磁石
8 カバー
8a 冷媒入口
8b 冷媒出口
8c 吸入口
8d 吐出口
8e 突出部
10 モータカバー
10a 雌ねじ
10b 溝部
11 モータ固定用プレート
13 Oリング
14、16、17 ボルト
18 コネクタ
19 ピン
101 冷凍サイクルシステム
102 圧縮機
103 凝縮器
104 膨張弁
105 蒸発器
107 発熱体
109 配管
110 バイパス管
DESCRIPTION OF
Claims (9)
底部を有する円筒状のギヤ収容室、及び該ギヤ収容室に開口する吸入口と吐出口とを有するポンプ本体と、
内歯を有し、前記ギヤ収容室の内壁に摺接して回動自在に配置されたアウターギヤと、
前記アウターギヤの内歯に歯合する外歯を有し、その回転軸線が前記アウターギヤの回転軸線から偏心するように設けられたインナーギヤと、
前記アウターギヤを回転させることにより前記吸入口から前記吐出口に液冷媒を吐出するモータと、
前記アウターギヤ及び前記モータの駆動軸を連結する磁気カップリングとを備え、
前記モータを前記ポンプ本体に着脱可能に設けたことを特徴とする液冷媒循環用ポンプ。 A pump for circulating liquid refrigerant in the refrigeration cycle,
A cylindrical gear housing chamber having a bottom, and a pump body having a suction port and a discharge port that open to the gear housing chamber;
An outer gear having inner teeth and arranged to slide in contact with the inner wall of the gear housing chamber;
An outer gear having external teeth meshing with the inner teeth of the outer gear, and an inner gear provided such that its rotational axis is eccentric from the rotational axis of the outer gear;
A motor that discharges liquid refrigerant from the suction port to the discharge port by rotating the outer gear;
A magnetic coupling for connecting the outer gear and the drive shaft of the motor;
A pump for circulating a liquid refrigerant, wherein the motor is detachably attached to the pump body.
該カバーは、前記吸入口及び該吸入口に連通する冷媒入口と、前記吐出口及び該吐出口に連通する冷媒出口とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の液冷媒循環用ポンプ。 The pump body includes a cover disposed at an upper portion of the gear housing chamber,
2. The liquid refrigerant circulation pump according to claim 1, wherein the cover includes the suction port, a refrigerant inlet communicating with the suction port, and a refrigerant outlet communicating with the discharge port and the discharge port. .
前記カバーの上面又は側面の他方に、前記冷媒出口が開口することを特徴とする請求項2記載の液冷媒循環用ポンプ。 The refrigerant inlet opens on one of the upper surface or the side surface of the cover,
3. The liquid refrigerant circulation pump according to claim 2, wherein the refrigerant outlet opens on the other of the upper surface and the side surface of the cover.
前記インナーギヤは、その回転軸線方向に設けられた孔部が前記カバーに設けられた中心軸に挿入されたことを特徴とする請求項2又は3記載の液冷媒循環用ポンプ。 A central axis of the inner gear is provided on the cover;
4. The liquid refrigerant circulation pump according to claim 2, wherein a hole provided in the rotation axis direction of the inner gear is inserted into a central axis provided in the cover.
前記インナーギヤは、その回転軸線方向に設けられた孔部が前記ギヤ収容室の底部に設けられた中心軸に挿入されたことを特徴とする請求項2又は3記載の液冷媒循環用ポンプ。 A central axis of the inner gear is provided at the bottom of the gear housing chamber;
4. The liquid refrigerant circulation pump according to claim 2, wherein a hole provided in the rotation axis direction of the inner gear is inserted into a central shaft provided at the bottom of the gear housing chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012130612A JP2013253576A (en) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | Liquid refrigerant circulation pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012130612A JP2013253576A (en) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | Liquid refrigerant circulation pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013253576A true JP2013253576A (en) | 2013-12-19 |
Family
ID=49951272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012130612A Pending JP2013253576A (en) | 2012-06-08 | 2012-06-08 | Liquid refrigerant circulation pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013253576A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105649976A (en) * | 2015-12-29 | 2016-06-08 | 西安航天动力研究所 | Micro different-tooth-number high-speed magnetic-driving electric gear pump |
-
2012
- 2012-06-08 JP JP2012130612A patent/JP2013253576A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105649976A (en) * | 2015-12-29 | 2016-06-08 | 西安航天动力研究所 | Micro different-tooth-number high-speed magnetic-driving electric gear pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014192376A1 (en) | Vehicle driving apparatus | |
CN104411974B (en) | Scroll compressor | |
KR20150135784A (en) | Vehicle drive device | |
US20050201873A1 (en) | Electric compressor | |
WO2014068914A1 (en) | Electric compressor | |
JP6020356B2 (en) | Vehicle drive device | |
JP2007224809A (en) | Electric compressor | |
JP4403670B2 (en) | compressor | |
JP2015042847A (en) | Screw compressor | |
US20070186578A1 (en) | Air compressor and expander | |
JP2013253576A (en) | Liquid refrigerant circulation pump | |
JP2007309109A (en) | Motor-driven compressor | |
JP5194766B2 (en) | Inverter-integrated electric compressor | |
JP2012132435A (en) | Air conditioner | |
JP6018814B2 (en) | Cooling equipment integrated pump device | |
JP2015067221A (en) | Vehicle driving device | |
EP2826998B1 (en) | Air compression system and cooling structure thereof | |
CN113883747B (en) | Refrigerant heat exchange device and indirect heat pump system | |
JP2012211531A (en) | Motor-driven compressor | |
WO2018076835A1 (en) | Compressor, air conditioning system, and vehicle | |
JP2006274971A (en) | Scroll fluid machine | |
JP2014034877A (en) | Pump for liquid refrigerant circulation | |
JP4225101B2 (en) | Electric compressor | |
JP6111916B2 (en) | Vehicle drive device | |
JP6140544B2 (en) | Internal gear pump and vehicle heating element cooling device using the same |