JP2019027425A - pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体を圧送するポンプの技術に関する。 The present invention relates to a pump technology for pumping fluid.
従来、流体を圧送するポンプの技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
Conventionally, the technology of a pump for pumping a fluid is known. For example, as described in
特許文献1に記載のポンプは、回転軸と一体的に回転するインペラ(羽根車)と、当該インペラを収容するケーシングを具備する、いわゆる遠心ポンプである。当該インペラは、回転軸の軸線方向から導入した流体を、径方向外側へと圧送する。
The pump described in
特許文献1に記載の技術では、回転軸にナットを締結することによって、インペラを当該回転軸に固定している。また当該技術では、流体の流通方向を滑らかに変化させるために、インペラの中心部には整流板が設けられる。当該整流板は、ボルトによって回転軸に固定される。
In the technique described in
特許文献1に記載の技術では、回転軸に対してインペラや整流板をそれぞれ固定するため、当該部分の構造が複雑化している。このため、部品点数や組み立て工数が増加してしまう点で不利であった。
In the technique described in
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、部品点数や組み立て工数の削減を図ることが可能なポンプを提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and a problem to be solved is to provide a pump capable of reducing the number of parts and the number of assembly steps.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、互いに対向するように配置され、その内側に流体の流路を形成する一対の側板、前記一対の側板に形成され、前記流路へと流体を導入する導入部、及び前記流路に設けられた羽根部を有し、回転することによって、前記導入部から前記流路に導入された流体を回転中心側から径方向外側へと圧送するインペラと、回転動力を伝達する駆動軸と、前記インペラを前記駆動軸に対して固定する固定部、及び前記固定部と一体的に形成され、前記導入部から導入される流体を前記流路の下流側へと案内する案内部を具備する複合部材と、を具備するものである。
That is, in
請求項2においては、前記導入部は、前記一対の側板のうち一方の側板の回転中心部に形成され、前記固定部は、前記一対の側板のうち他方の側板における前記導入部と対向する部分と前記駆動軸とを固定し、前記案内部は、前記他方の側板側から前記一方の側板側に向かって、なだらかなR形状でつながれて先細りになる先鋭状に形成されるものである。
In
請求項3においては、前記固定部は、前記駆動軸に対して締結されるネジ部と、前記一対の側板のいずれか一方を前記駆動軸に向かって押圧する押圧部と、前記ネジ部を前記駆動軸に対して締結する際の締結力を作用させることが可能な作用部と、を具備するものである。 According to a third aspect of the present invention, the fixing portion includes a screw portion fastened to the drive shaft, a pressing portion that presses one of the pair of side plates toward the drive shaft, and the screw portion. And an action part capable of applying a fastening force when fastened to the drive shaft.
請求項4においては、前記案内部は、前記作用部の前記導入部と対向する面に形成されるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the guide portion is formed on a surface of the action portion that faces the introduction portion.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、部品点数や組み立て工数の削減を図ることができる。 According to the first aspect, the number of parts and the number of assembly steps can be reduced.
請求項2においては、導入部から導入される空気を滑らかに案内することができる。
In
請求項3においては、固定部を簡素な構成とすることができる。 According to the third aspect of the present invention, the fixed part can be configured simply.
請求項4においては、導入部から導入される空気を滑らかに案内することができる。
In
以下では、図中の矢印U、矢印D、矢印F、矢印B、矢印L及び矢印Rで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、前方向、後方向、左方向及び右方向と定義して説明を行う。 In the following, the directions indicated by arrow U, arrow D, arrow F, arrow B, arrow L and arrow R in the figure are defined as upward, downward, forward, backward, leftward and rightward, respectively. To explain.
まず、図1を用いて、本発明の一実施形態に係るポンプ5を用いた蒸発燃料処理機構1の概略について説明する。
First, the outline of the evaporative
蒸発燃料処理機構1は、自動車に設けられ、蒸発した燃料(蒸発燃料)を処理するものである。蒸発燃料処理機構1は、主として燃料タンク2、キャニスタ3、フィルタ4、ポンプ5、パージバルブ6、インテークマニホールド7及びスロットルバルブ8を具備する。
The evaporated
自動車の燃料タンク2には、キャニスタ3が接続されている。キャニスタ3は、フィルタ4を介して大気を導く通路が形成されている。またキャニスタ3は、ポンプ5及びパージバルブ6を介してインテークマニホールド7(より具体的には、スロットルバルブ8の下流側)と接続されている。
A
燃料タンク2内で発生した蒸発燃料を含む空気はキャニスタ3へと案内される。当該空気は、キャニスタ3によって蒸発燃料が吸着されることにより浄化され、溜め込むことができる。
Air containing evaporated fuel generated in the
また、パージバルブ6が開かれると共にポンプ5が作動されると、大気中の空気がキャニスタ3へと吸入される。当該空気によって、キャニスタ3で吸着されていた蒸発燃料が脱着される。当該蒸発燃料を含んだ空気は、ポンプ5及びパージバルブ6を介してインテークマニホールド7へと導入される。当該蒸発燃料は、エンジンのシリンダ内で燃焼処理される。
When the
以上の如く、蒸発燃料処理機構1では、ポンプ5を用いてキャニスタ3からの空気(蒸発燃料を含む空気)を積極的にインテークマニホールド7へと送り込むことができる。これによって、キャニスタ3からの空気をインテークマニホールド7へと送り込むために、当該インテークマニホールド7内の負圧を確保する必要がなくなる。したがって、エンジンのポンピングロスの低減を図るために、インテークマニホールド7内の負圧を低減させることも可能になる。
As described above, in the evaporated
以下では、図2から図6までを用いて、第一実施形態に係るポンプ5について説明する。ポンプ5は、主としてモータ10、インペラ20、ケーシング30及び複合部材40を具備する。
Below, the
図2及び図3に示すモータ10は、インペラ20を回転させる動力源となるものである。モータ10は、一方向(本実施形態においては上方)に向かって突出するように設けられた出力軸11を具備する。出力軸11の上面には、雌ネジ11aが形成される。
The
図3から図5までに示すインペラ20は、空気を圧送するものである。インペラ20は、例えば樹脂材料により形成される。インペラ20は、主として第一側板21、第二側板22及び羽根部23を具備する。
The
第一側板21は、上下方向に所定の厚みを有する略円形板状に形成される。第一側板21は、主としてブシュ21aを具備する。
The
ブシュ21aは、モータ10の出力軸11と連結される部材である。ブシュ21aは、第一側板21の中心部に形成された貫通孔に嵌め合わされて固定される。ブシュ21aには、平面視において適宜の形状(円形以外の形状)となる貫通孔が形成される。当該貫通孔に出力軸11が挿通されることで、当該出力軸11と第一側板21の相対回転が不能となる。すなわち、出力軸11と第一側板21とが一体的に回転可能となる。
The
第二側板22は、上下方向に所定の厚みを有する略円形板状に形成される。第二側板22の外径は、第一側板21の外径と略同一となるように形成される。第二側板22は、主として屈曲部22a及び導入部22bを具備する。
The
屈曲部22aは、第二側板22の中央部分が、外周側から中心側に向かって上方に膨出するように徐々に屈曲した部分である。これによって、屈曲部22aは略円錐状に形成される。
The
導入部22bは、軸線方向を上下方向に向けた略円筒状に形成される部分である。導入部22bは、第二側板52の中心部(屈曲部22aの中心部)に形成される。導入部22bは、上方に向かって所定の長さだけ延びるように形成される。
The
羽根部23は、第一側板21の上面から上方に向かって突出するように複数形成される。羽根部23は、平面視において適宜の渦巻き状に形成される。具体的には、羽根部23は、ブシュ21aの周囲から第一側板21の外周端部に亘るように形成される。羽根部23は、平面視において径方向外側に向かうにつれて反時計回り方向に曲がる曲線状に形成される。羽根部23は、適宜の高さ(上下方向幅)となるように形成される。羽根部23は、第一側板21と一体的に形成される。なお、本実施形態の羽根部23は、平面視において径方向外側に向かうにつれて反時計回り方向に曲がる曲線状に形成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば時計回り方向に曲がる曲線状に形成することも可能である。
A plurality of
第二側板22は、第一側板21と中心位置を合わせた状態で、上方から羽根部23に固定される。これによって、第一側板21、第二側板22及び羽根部23が互いに固定され、インペラ20が形成される。この状態では、第一側板21と第二側板22とが上下に対向するように配置される。第一側板21と第二側板22との間(内側)には一定の隙間(空気の流路)が形成され、当該隙間に羽根部23が配置されることになる。
The
図2から図4までに示すケーシング30は、インペラ20を収容すると共に当該インペラ20から送られた空気を案内するものである。ケーシング30は、下側部材30A及び上側部材30Bにより形成される。
The
下側部材30Aは、ケーシング30の下部を形成するものである。下側部材30Aは、上下方向に所定の厚みを有する略板状に形成される。下側部材30Aは、適宜の締結部材(ボルト等)によってモータ10の上面に固定される。
The
上側部材30Bは、ケーシング30の上部を形成するものである。上側部材30Bは、上下方向に所定の厚みを有する略板状に形成される。上側部材30Bの中央部分は上方に膨出するように形成される。上側部材30Bは、適宜の締結部材(ボルト等)によって下側部材30Aの上面に固定される。
The
このように、下側部材30Aと上側部材30Bが互いに固定され、ケーシング30が形成される。当該ケーシング30は、インペラ20を収容すると共に当該インペラ20から送られた空気を案内できるように適宜の形状に形成されている。以下では、当該ケーシング30の構成について具体的に説明する。
In this manner, the
ケーシング30は、主として収容部31、導入部32、ボリュート33、絞り部34、吐出部35及び舌部36を具備する。
The
図3から図5までに示す収容部31は、インペラ20を収容する部分である。収容部31は、インペラ20に沿った形状(インペラ20よりも一回り大きい形状)となるように形成される。これによって、収容部31は、平面視において略円形状に形成されることになる。収容部31の底面の中心部には、当該底面を上下に貫通する貫通孔31aが形成される。
The
導入部32は、ケーシング30の外部から内部へと空気を案内する部分である。導入部32は、軸線方向を上下方向に向けた略円筒状に形成される。導入部32は、ケーシング30の上面の中心部に形成される。導入部32は、上方に向かって所定の長さだけ延びるように形成される。当該導入部32を介して、収容部31が外部と連通される。
The
ボリュート33は、収容部31(インペラ20)から送られてくる空気を案内するもの(空気の流路)である。ボリュート33は、収容部31を径方向(平面視においてモータ10の出力軸11を中心とする径方向)外側から囲むように形成される。これによって、ボリュート33は、収容部31(インペラ20)から送られてくる空気を、周方向に案内することができる。ボリュート33は、空気の流通方向(周方向)に垂直な断面形状(図5参照)が略円形状となるように形成される。
The
絞り部34は、収容部31とボリュート33とを連通する部分である。絞り部34は、収容部31とボリュート33との間の上下の内壁面をそれぞれ膨出させるようにして形成される。これによって、当該絞り部34の上下間の隙間は、収容部31及びボリュート33の上下幅よりも小さく形成される。すなわち、収容部31からボリュート33へと流通する空気の流路面積が、当該絞り部34によって絞られる(縮小される)ことになる。
The restricting
図2から図4までに示す吐出部35は、ケーシング30の内部から外部へと空気を案内する部分である。吐出部35は、軸線方向を水平方向(本実施形態においては右方)に向けた略円筒状に形成される。吐出部35は、ボリュート33の前端部から右方に向かって延びるように形成される。すなわち吐出部35は、平面視においてボリュート33の形状(円形)の接線方向に延びるように形成される。当該吐出部35を介して、ボリュート33が外部と連通される。
The
図4に示す舌部36は、ボリュート33における空気の流通を調整するためのものである。舌部36は、ボリュート33の外周側の側壁において、吐出部35との連通部分に形成される。舌部36は、平面視において先鋭状に形成され、ボリュート33内を流通する空気を適宜吐出部35とボリュート33とに分流させる。
The
このように構成されたケーシング30の収容部31内にインペラ20が配置される。モータ10の出力軸11は、貫通孔31aに挿通され、当該出力軸11の先端部が収容部31内に配置される。当該出力軸11の先端部はインペラ20のブシュ21aに挿通され、後述する複合部材40によって当該出力軸11とインペラ20とが固定される。
The
図5及び図6に示す複合部材40は、インペラ20を出力軸11に固定すると共に、空気を案内するためのものである。複合部材40は、主として固定部41及び案内部42を具備する。
The
固定部41は、インペラ20を出力軸11に固定するための部分である。固定部41は、主としてネジ部41a、フランジ部41b及び頭部41cを具備する。
The fixing
ネジ部41aは、出力軸11に対して締結される部分である。ネジ部41aには雄ネジが形成される。
The
フランジ部41bは、略円形板状の部分である。フランジ部41bは、ネジ部41aの一端(上端)に形成される。フランジ部41bの径は、インペラ20のブシュ21aの貫通孔の径よりも大きくなるように形成される。
The
頭部41cは、略六角柱状の部分である。頭部41cは、フランジ部41bの上面に形成される。
The
案内部42は、空気を案内するための部分である。案内部42は、略円錐状に形成される。具体的には、案内部42は、固定部41の頭部41cの上面から上方に向かって延びるように形成される。案内部42は、上方に向かって先細りになる先鋭状に形成される。案内部42の側面は、側面視(図6(b)参照)において、上方に向かって曲線的に縮径するように形成される。案内部42は、正面視(側面視)において、外形全体がなだらか(滑らか)な曲線でつながれるような形状となるように(なだらかなR形状でつながれて)形成される。案内部42は、固定部41(頭部41c)と一体的に形成される。
The
複合部材40のネジ部41aは、インペラ20の第一側板21の上方から出力軸11の雌ネジ11aに締結される。これによって、フランジ部41bが第一側板21を上方から押圧し、当該第一側板21(インペラ20)を出力軸11に固定することができる。この状態では、複合部材40は、インペラ20の導入部22bと上下に対向するように配置されることになる。複合部材40を出力軸11に固定する際には、ケーシング30の導入部32やインペラ20の導入部22bを介して工具(レンチ等)を収容部31内(インペラ20内)に挿入し、当該工具で頭部41cを回すことで、複合部材40を出力軸11に容易に締結することができる。
The
このように、複合部材40を出力軸11に締結した状態(図5参照)において、案内部42の先端部(上端部)は、上下方向においてインペラ20の屈曲部22aの上端部と略同一位置(高さ)に配置されている。より具体的には、第二側板22の内側面において、屈曲部22aと導入部22bとの境界部分の高さと、案内部42の先端部の高さが、略同一となるように配置されている。
Thus, in a state where the
次に、上述の如く構成されたポンプ5の動作態様について説明する。
Next, an operation mode of the
モータ10が駆動して出力軸11が平面視時計回りに回転すると、当該出力軸11と一体的にインペラ20が回転する。インペラ20が回転すると、羽根部23によって、インペラ20の流路内(第一側板21と第二側板22との内側)の空気が径方向外側に向かって送り出される。これに伴って、空気が導入部32を介してケーシング30(収容部31)内へと吸い込まれ、さらに導入部22bからインペラ20の内側へと導入されることになる。このようにして、導入部32から吸い込まれた空気を連続的にインペラ20の径方向外側へと送り出すことができる。
When the
この際、導入部22bからインペラ20の内側へと導入された空気は、複合部材40の案内部42によって水平方向に広がるように案内される。これによって、インペラ20の径方向外側への空気の流通を促すことができ、ポンプ効率の向上を図ることができる。特に本実施形態の案内部42の先端部は高い位置(インペラ20の屈曲部22aの上端部と略同一位置)に配置されているため、空気を上流側から径方向外側へと案内し始めることができ、効果的にポンプ効率の向上を図ることができる。
At this time, the air introduced from the
インペラ20によって当該インペラ20の径方向外側へと送り出された空気は、絞り部34を介してボリュート33へと流入する。ボリュート33に流入した空気は、当該ボリュート33内を平面視時計回りに流通する。ボリュート33内の空気は、当該ボリュート33の上流端部(舌部36近傍)から下流端部(吐出部35)に向かって流通し、当該吐出部35から外部へと圧送される。この際、一部の空気は舌部36によって分流され、再びボリュート33の上流端部へと流入する。
The air sent out by the
このような本実施形態に係るポンプ5は、効率(ポンプ効率)の向上のための構成を有している。以下では当該構成について詳細に説明する。
Such a
まず、インペラ20の羽根部23の枚数について説明する。
First, the number of
図7に示すように、インペラ20に設けられる羽根部23の枚数(個数)に応じて、ポンプ5の吐出圧力は変化する。本実施形態においては、図7に示すように、羽根部23の枚数が概ね10〜25枚の場合に高い吐出圧力を得られることが分かる。そこで本実施形態においては、羽根部23の枚数を18枚としている。
As shown in FIG. 7, the discharge pressure of the
なお、高い吐出圧力を得られる羽根部23の枚数はポンプ5の各部の構成によって変化するため、実験や数値解析等により予め適切な羽根部23の枚数を調べることが望ましい。
In addition, since the number of the blade |
次に、インペラ20内の流路面積について説明する。
Next, the flow path area in the
図8には、インペラ20内の空気の流路面積(流通方向に垂直な断面積)の変化を示している。ここで、図8には、図9に示した位置S1〜S6における流路面積をそれぞれ示している。なお、位置S1はケーシング30の導入部32の上端部であるが、インペラ20内の各位置S2〜S6と併せて示している。
FIG. 8 shows changes in the flow area of the air in the impeller 20 (cross-sectional area perpendicular to the flow direction). Here, FIG. 8 shows the flow path areas at the positions S1 to S6 shown in FIG. In addition, although position S1 is an upper end part of the introducing | transducing
位置S2は、インペラ20の導入部22bの上端部を示している。位置S3は、複合部材40の案内部42とインペラ20の導入部22bとの間を示している。位置S4は、インペラ20の導入部22bの内周面下端と第一側板21との間を示している。位置S5は、インペラ20の径方向中途部を示している。位置S6は、インペラ20の外周端部(インペラ20の流路の下流端部)を示している。
The position S2 indicates the upper end portion of the
図8に示すように、インペラ20は、空気の流通方向出口である外周端部(位置S6)において流路面積を絞るように(流通方向上流側の位置S5に比べて流路面積が小さくなるように)形成されている。このように、インペラ20内を流通する空気の出口付近で流路面積を絞ることで、インペラ20からボリュート33へと流出する空気の流速を高めることができ、ひいてはポンプ5の吐出圧力を増加させることができる。
As shown in FIG. 8, the
次に、ボリュート33内の流路面積について説明する。
Next, the flow path area in the
図10には、ボリュート33内の空気の流路面積の変化を示している。ここで、図10には、図11に示した各角度(50°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°)における流路面積をそれぞれ示している。なお、当該角度は、インペラ20の回転軸(出力軸11)を中心として、ボリュート33と吐出部35の接点(ボリュート33の前端)を0°(360°)と規定し、当該0°を基準として平面視時計回り方向の角度を意味している。ここで、図11に示す50°の位置は、舌部36が形成されている位置であり、ボリュート33における空気の流通経路の上流端部に相当する。
FIG. 10 shows changes in the flow path area of air in the
図10に示すように、ボリュート33内の流路面積は、50°(インペラ20と舌部36との間)から180°までの部分(第一流通部V1)においては略一定となる(緩やかに増加する)ように形成されている。これに対して、ボリュート33内の流路面積は、180°から360°までの部分(第二流通部V2)においては大きく増加するように形成されている。
As shown in FIG. 10, the flow path area in the
このように、ボリュート33の上流側(第一流通部V1)では、流路面積の増加を抑え、当該ボリュート33内の空気の圧力の低下を防止している。これに対して、ボリュート33の下流側(第二流通部V2)では、インペラ20からの空気が多く集まってくるため、流路面積を大きくしても圧力が低下し難い。従って、当該ボリュート33の下流側では流路面積を拡大し、空気の流量を確保している。このように構成することで、空気の圧力を高い状態に維持しながら多くの空気を吐出することができる。
Thus, on the upstream side of the volute 33 (first flow section V1), an increase in the flow path area is suppressed, and a decrease in the pressure of the air in the
次に、舌部36のクリアランス(以下、単に「舌部クリアランス」と称する)について説明する。本実施形態において、舌部クリアランスとは、図11に示した50°の位置(舌部36が形成されている位置)における、舌部36(ボリュート33の外周側壁面)とボリュート33の内周側壁面との隙間の大きさを意味する。
Next, the clearance of the tongue 36 (hereinafter simply referred to as “tongue clearance”) will be described. In the present embodiment, the tongue clearance is the tongue 36 (the outer peripheral side wall surface of the volute 33) and the inner periphery of the
図12(a)には、舌部クリアランスと、ポンプ5の吐出圧力及び舌部36(図11に示した50°の位置)における圧力の脈動の大きさと、の関係を示している。図12(a)から分かるように、舌部クリアランスが大きくなるほど舌部36の圧力脈動は小さくなるため、当該圧力脈動を抑えるためには舌部クリアランスを大きくすればよい。また、舌部クリアランスに応じてポンプ5の吐出圧力も変化するため、当該吐出圧力が極力大きくなるように舌部クリアランスを設定することが望ましい。このような観点から、本実施形態(図12(a)に示した例)では、舌部クリアランスを3〜5mmに設定している。
FIG. 12A shows the relationship between the tongue clearance, the discharge pressure of the
また図12(b)には、舌部クリアランスと、騒音(舌部36における干渉音)と、の関係を示している。図12(a)及び図12(b)から分かるように、舌部36の圧力脈動が小さくなるほど、舌部36における干渉音も小さくなる。従って本実施形態の如く、舌部クリアランスを、舌部36の圧力脈動が比較的小さい値(3〜5mm)に設定することで、騒音も抑制することができる。
FIG. 12B shows the relationship between tongue clearance and noise (interference sound at the tongue 36). As can be seen from FIGS. 12 (a) and 12 (b), as the pressure pulsation of the
以上の如く、本実施形態に係るポンプ5は、
羽根部23を有し、回転することによって、流体を回転中心側から径方向外側へと圧送するインペラ20と、
前記インペラ20を収容する収容部31、及び前記インペラ20の径方向外側から前記収容部31を囲むように形成され、前記インペラ20により圧送された流体を下流端部に接続された吐出部35へと案内するボリュート33(案内流路)を具備するケーシング30と、
を具備し、
前記ボリュート33は、
流体の流通方向に沿って流路面積が略一定となるように形成された第一流通部V1と、
流体の流通方向における前記第一流通部V1の下流側に形成され、下流側に向かって流路面積が増加するように形成された第二流通部V2と、
を具備するものである。
As described above, the
An
A receiving
Comprising
The
A first flow part V1 formed so that the flow path area becomes substantially constant along the flow direction of the fluid;
A second flow part V2 formed on the downstream side of the first flow part V1 in the flow direction of the fluid, and formed so that the flow area increases toward the downstream side;
It comprises.
このように構成することにより、ポンプ効率の向上を図ることができる。すなわち、第一流通部V1において圧力の低下を防止すると共に、第二流通部V2において空気の流量を確保することで、ポンプ効率の向上を図ることができる。またポンプ効率の向上に伴い、ポンプ5の小型化を図ることもできる。
By configuring in this way, it is possible to improve the pump efficiency. That is, it is possible to improve the pump efficiency by preventing the pressure drop in the first flow part V1 and securing the air flow rate in the second flow part V2. Further, as the pump efficiency is improved, the
また、前記第一流通部V1は、
前記吐出部35と隣接するように形成された前記ボリュート33の上流端部を含むように形成されるものである。
In addition, the first distribution part V1
It is formed so as to include the upstream end portion of the
このように構成することにより、より効果的にポンプ効率の向上を図ることができる。すなわち、ボリュート33の上流端部から圧力の低下を防止することができるため、より効果的にポンプ効率の向上を図ることができる。
With such a configuration, the pump efficiency can be improved more effectively. That is, since the pressure drop can be prevented from the upstream end portion of the
また、前記インペラ20は、
前記羽根部23を挟んで対向するように配置され、その内側にインペラ流路を形成する一対の側板(第一側板21及び第二側板22)を有し、
前記インペラ流路は、
当該インペラ流路の中途部のうち少なくとも一部分(位置S5)における流路面積が、当該インペラ流路の下流端部(位置S6)の流路面積よりも大きくなるように形成されるものである。
The
It has a pair of side plates (a
The impeller flow path is
The channel area in at least a part (position S5) of the middle part of the impeller channel is formed to be larger than the channel area of the downstream end (position S6) of the impeller channel.
このように構成することにより、より効果的にポンプ効率の向上を図ることができる。すなわち、インペラ流路の下流端部で流路面積を絞ることで空気の流速を高めることができ、ひいてはポンプ5の吐出圧力を増加させることができる。
With such a configuration, the pump efficiency can be improved more effectively. In other words, the flow velocity of the air can be increased by reducing the flow path area at the downstream end of the impeller flow path, and consequently the discharge pressure of the
また、前記ボリュート33は、
流体の流通方向に垂直な断面が略円形状になるように形成されるものである。
The
The cross section perpendicular to the fluid flow direction is formed in a substantially circular shape.
このように構成することにより、より効果的にポンプ効率の向上を図ることができる。すなわち、ボリュート33の断面を滑らかな形状にすることで、空気が当該ボリュート33内を流通する際の乱れを抑制し、エネルギー損失を低減することができる。
With such a configuration, the pump efficiency can be improved more effectively. That is, by making the cross section of the volute 33 a smooth shape, it is possible to suppress turbulence when air flows through the
また、本実施形態に係るポンプ5は、
互いに対向するように配置され、その内側に流体の流路を形成する一対の側板(第一側板21及び第二側板22)、前記一対の側板に形成され、前記流路へと流体を導入する導入部22b、及び前記流路に設けられた羽根部23を有し、回転することによって、前記導入部22bから前記流路に導入された流体を回転中心側から径方向外側へと圧送するインペラ20と、
回転動力を伝達する出力軸11(駆動軸)と、
前記インペラ20を前記出力軸11に対して固定する固定部41、及び前記固定部41と一体的に形成され、前記導入部22bから導入される流体を前記流路の下流側へと案内する案内部42を具備する複合部材40と、
を具備するものである。
Moreover, the
A pair of side plates (
An output shaft 11 (drive shaft) for transmitting rotational power;
A fixed
It comprises.
このように構成することにより、部品点数や組み立て工数の削減を図ることができる。すなわち、固定部41と案内部42を一体的に形成することで、部品点数や組み立て工数の削減を図ることができる。また、本実施形態においては、案内部42を固定部41に対して取り付けるための部材(ボルトやナット等)が不要となるため、案内部42の表面形状の自由度が向上し、例えば当該表面形状を滑らかにすることができる。これによって、当該案内部42により案内される流体のエネルギー損失を低減することもできる。また、部品点数の削減に伴って当該複合部材40の固定方法が単純化されるため、組み付け誤差等に起因する振動や騒音を抑制することもできる。
With this configuration, it is possible to reduce the number of parts and the number of assembly steps. That is, by forming the fixed
また、前記導入部22bは、
前記一対の側板のうち一方の側板(第二側板22)の回転中心部に形成され、
前記固定部41は、
前記一対の側板のうち他方の側板(第一側板21)における前記導入部22bと対向する部分と前記出力軸11とを固定し、
前記案内部42は、
前記第一側板21側から前記第二側板22側に向かって、なだらかなR形状でつながれて先細りになる先鋭状に形成されるものである。
The
It is formed at the center of rotation of one side plate (second side plate 22) of the pair of side plates,
The fixing
A portion of the other side plate (first side plate 21) of the pair of side plates facing the
The
From the
このように構成することにより、導入部22bから導入される空気を滑らかに案内することができる。
By comprising in this way, the air introduce | transduced from the
また、前記固定部41は、
前記出力軸11に対して締結されるネジ部41aと、
前記一対の側板のいずれか一方を前記出力軸11に向かって押圧するフランジ部41b(押圧部)と、
前記ネジ部41aを前記出力軸11に対して締結する際の締結力を作用させることが可能な頭部41c(作用部)と、
を具備するものである。
The fixing
A
A
A
It comprises.
このように構成することにより、固定部41を簡素な構成とすることができる。
By comprising in this way, the fixing | fixed
また、前記案内部42は、
前記頭部41cの前記導入部22bと対向する面に形成されるものである。
The
It is formed on the surface of the
このように構成することにより、導入部22bから導入される空気を滑らかに案内することができる。
By comprising in this way, the air introduce | transduced from the
なお、本実施形態に係るボリュート33は、案内流路の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る出力軸11は、駆動軸の実施の一形態である。
また、本実施形態に係るフランジ部41bは、押圧部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る頭部41cは、作用部の実施の一形態である。
The
The
Moreover, the
The
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
例えば、インペラ20は一対の側板(第一側板21及び第二側板22)を有するもの(いわゆる、クローズドインペラ)として説明したが、その他のインペラ(例えば、一枚の側板のみを有するオープンインペラ等)を適宜用いることも可能である。
For example, although the
また、ボリュート33の第一流通部V1の流路面積は、流体(空気)の流通方向に沿って略一定であるものとしたが、厳密に一定である必要はない。例えば、流体の流通方向に沿った第二流通部V2の流路面積の増加量に比べて、第一流通部V1の流路面積の増加量が十分に小さいものであればよい。
Further, although the flow path area of the first flow part V1 of the
また、ボリュート33の断面は略円形状であるものとしたが、これに限らず、流体のエネルギー損失を低減することができる形状であればよい。具体的には、四角形等の角部を有する形状でなければよく、例えば楕円形であってもよい。
Moreover, although the cross section of the
また、複合部材40の形状は本実施形態に限定するものではない。例えば、案内部42の形状は、インペラ20の形状等に応じて任意に設定することが可能である。
Moreover, the shape of the
また、本実施形態においては、案内部42の先端部(上端部)は、インペラ20の屈曲部22aの上端部と略同一位置(高さ)に配置されるものとしたが、案内部42の先端部をより高い位置に配置することも可能である。このように構成することで、空気の流通経路のより上流側から空気を案内し始めることができ、ひいてはポンプ効率の向上を図ることができる。
In the present embodiment, the tip end portion (upper end portion) of the
5 ポンプ
10 モータ
20 インペラ
21 第一側板
22 第二側板
23 羽根部
30 ケーシンング
31 収容部
32 導入部
33 ボリュート
34 絞り部
35 吐出部
36 舌部
40 複合部材
41 固定部
41a ネジ部
41b フランジ部
41c 頭部
42 案内部
5 pump 10
Claims (4)
回転動力を伝達する駆動軸と、
前記インペラを前記駆動軸に対して固定する固定部、及び前記固定部と一体的に形成され、前記導入部から導入される流体を前記流路の下流側へと案内する案内部を具備する複合部材と、
を具備するポンプ。 A pair of side plates that are arranged so as to face each other and form a fluid flow path inside thereof, an introduction portion that is formed in the pair of side plates and that introduces fluid into the flow path, and is provided in the flow path An impeller that has a blade portion and rotates to pump the fluid introduced from the introduction portion into the flow path from the rotation center side to the radially outer side;
A drive shaft for transmitting rotational power;
A composite comprising a fixed portion that fixes the impeller to the drive shaft, and a guide portion that is formed integrally with the fixed portion and guides the fluid introduced from the introduction portion to the downstream side of the flow path. Members,
A pump comprising:
前記一対の側板のうち一方の側板の回転中心部に形成され、
前記固定部は、
前記一対の側板のうち他方の側板における前記導入部と対向する部分と前記駆動軸とを固定し、
前記案内部は、
前記他方の側板側から前記一方の側板側に向かって、なだらかなR形状でつながれて先細りになる先鋭状に形成される、
請求項1に記載のポンプ。 The introduction part is
Formed in the rotation center of one side plate of the pair of side plates,
The fixing part is
Fixing the drive shaft and the portion of the pair of side plates facing the introduction portion in the other side plate;
The guide part is
From the other side plate side toward the one side plate side, it is formed in a sharpened shape that is connected by a gentle R shape and tapered.
The pump according to claim 1.
前記駆動軸に対して締結されるネジ部と、
前記一対の側板のいずれか一方を前記駆動軸に向かって押圧する押圧部と、
前記ネジ部を前記駆動軸に対して締結する際の締結力を作用させることが可能な作用部と、
を具備する、
請求項1又は請求項2に記載のポンプ。 The fixing part is
A screw portion fastened to the drive shaft;
A pressing portion that presses one of the pair of side plates toward the drive shaft;
An action part capable of acting a fastening force when fastening the screw part to the drive shaft;
Comprising
The pump according to claim 1 or 2.
前記作用部の前記導入部と対向する面に形成される、
請求項3に記載のポンプ。 The guide part is
Formed on the surface of the working portion facing the introduction portion;
The pump according to claim 3.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2017151159A JP2019027425A (en) | 2017-08-03 | 2017-08-03 | pump |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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2017
- 2017-08-03 JP JP2017151159A patent/JP2019027425A/en active Pending
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