JP2658380B2

JP2658380B2 - 冷媒ポンプ

Info

Publication number: JP2658380B2
Application number: JP1103803A
Authority: JP
Inventors: 澤井　　清
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH02283886A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ルームエアコンディショナー等に使用し、
冷媒を搬送する冷媒ポンプに関するものである。

従来の技術冷媒ポンプにおいて、密閉型圧縮機（図示せず）のよ
うにポンプ機構部と電動機とを一つの密閉容器の中に収
めると、電動機のコイル部が液冷媒に浸ってしまうの
で、電流洩れが発生する。また、ポンプ機構部と電動機
とをそれぞれの容器に収め、軸によって動力を伝達しよ
うとすると、軸受部でのシールを完全に行うことが非常
に困難である。ここで、従来の冷媒ポンプの一例を、第
５図に示す。従来、この種の冷媒ポンプ101は、第５図
に示すようにポンプ機構部102と電動機103とを非磁性体
の仕切り板104で区切り、電動機103の動力を磁気カップ
リング105を介してポンプ機構部102に伝えるようにして
いた。

発明が解決しようとする課題ところが、上記従来の冷媒ポンプ101においては、ポ
ンプ機構部102を収める密閉容器と、電動機を固定する
枠とがそれぞれ必要で、冷媒ポンプが大きく重くなると
いう欠点があった。

また、動力の伝達用に磁気カップリング105を使用し
ているため、外形寸法が大きくなるし、価格が高くなる
という欠点があった。

また、電動機103の回転軸の軸中心線と密閉容器内に
収納してあるポンプ機構部102の軸中心線とがずれた状
態で、冷媒ポンプを組み立てると、軸心ずれに伴うトル
ク変動でポンプ機構部102が良好に作動しなくなってし
まう。従って、組立には厳しい精度が要求された。

また、負荷や回転数が急変した時、磁気カップリング
105が脱調してしまい、運転ができなくなるという問題
も生じていた。

本発明は、上記従来の欠点をなくするもので、その目
的は、小型軽量でかつ信頼性の高い冷媒ポンプを提供す
ることにある。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために本発明は、薄肉円筒形の密
閉容器に複数の段差を設けて順次その径が小さくなるよ
うに成形し、その密閉容器の最大径の内側にシリンダ、
ロータ等で構成されるポンプ機構部を挿入し、このポン
プ機構部を密閉容器の内径側の段差に当接させて位置決
めするとともに、密閉容器の最小径の外側に電動機の固
定子を配置し、この固定子を前記密閉容器の外径側の段
差に当接させて位置決めし、密閉容器の最大径部とポン
プ機構部と鏡板とで囲まれる空間には吐出圧力を作用さ
せるようにしたものである。

作用上記手段による作用は、以下の通りである。

本発明の手段によれば、密閉容器の最小径の外側に電
動機の固定子を配置しているので、固定子から冷媒液へ
の電流漏れを防ぐことができるとともに、密閉容器の外
径を小さくすることができ、これによって、密閉容器の
肉厚を薄くすることができる。このため、密閉容器の複
数の段差は絞り加工によって容易に成形することが可能
になるとともに、ポンプ全体を小型軽量にできる。ま
た、前記段差を利用して電動機の固定子とポンプ機構部
の位置決めをすることにより、ポンプ全体を容易に精度
良く組み立てることができる。

さらに、密閉容器の大径部とポンプ機構部と鏡板とで
囲まれる空間には吐出圧力を作用させているので、ポン
プ機構部は常に密閉容器の段差に押し付けられており、
密閉容器に溶接等で簡単に取り付けるだけでポンプ機構
部を安定して固定することができ、信頼性の高い組立を
することができる。

実施例以下、本発明の一実施例について図面を参考にしなが
ら説明する。

第１図は、本発明の一実施例である。

同図において、１は円筒形の密閉容器で、ほぼ中央に
２段の段差が設けてある。２はブラシレス直流電動機で
あって、固定子３と回転子４より構成している。密閉容
器１の外径に固定子３を差し込み、固定子３が密閉容器
１の段差に当接したところで、両者を接着剤で接合して
いる。

２は直流電動機であるので、回転子４は最外周部に磁
石５が張り付けてある。回転子４の中心部には駆動軸18
が圧入してあり、駆動軸18は電動機２で発生した回転力
を伝達する。

さらに、回転子４には、冷媒の流路となる孔６が、駆
動軸18に対して傾けて複数設けてある。

７はポンプ機構部であって、このポンプ機構部７は、
シリンダ８と、トロコイド曲線よりなるインナーロータ
９と、インナーロータ９と歯合っているアウターロータ
10を、吸入板12と吐出板14とで挟みこみ、ボルト17によ
って固定して、構成している。インナーロータ９とアウ
ターロータ10が噛合ってポンプ室を形成している状態
を、第３図（Ｂ−Ｂ断面）に示している。

第２図（Ａ−Ａ断面）に示すように、吸入板12には吸
入ポート13を設けている。

また、第４図（Ｃ−Ｃ断面）に示すように、吐出板14
の中心部には駆動軸18を支承する第１の軸受15を圧入す
るとともに、吐出ポート16を設けている。

このポンプ機構部７は、駆動軸18と電動機の回転子４
を備えた状態で、吸入板12が密閉容器１の段差に当接す
るまで密閉容器１の大径部の内側へ差し込み、吐出板14
の外周部を密閉容器１に26の位置で点溶接して、固定し
ている。

19は、吸入側の鏡板であって、凹形状にしている。鏡
板19の中心線上には、駆動軸18を支承する第２の軸受21
と吸入管20とを互いに対向させて、配設している。さら
に、第２の軸受21と吸入管20との間には、液冷媒が通る
穴22が、鏡板19に複数個設けている。

一方、23は吐出側の鏡板であって、鏡板19と同様に凹
形状にしている。そして、鏡板23の中央部には、吐出管
24を取り付けている。

鏡板19と鏡板23は、両者とも密閉容器１の外側に向け
て凹形状の状態で密閉容器１に差し込み、それぞれ外周
部27、28で円周溶接して、固定している。

25は電動機の固定子３のカバーである。

次に、このような構成による冷媒ポンプの動作につい
て説明する。

電動機の回転子４が回転すると、回転子４に圧入して
ある駆動軸18が回転する。第３図に示すように、駆動軸
18はインナーロータ９の穴に嵌合しているので、駆動軸
18が回転すると、インナーロータ９も矢印の方向に回転
する。この時、アウターロータ10はインナーロータ９と
噛合っているので、アウターロータ10はインナーロータ
９に伴って矢印の方向（第３図）に回転する。これによ
って、ポンプ室11は、その体積を変化させながら矢印の
方向に回転して、ポンプ作用を行う。

ポンプ機構部７でポンプ作用が発生すると、液冷媒が
吸入管20から吸い込まれ、鏡板19にあけた穴22を通って
密閉容器１内に入る。この後、液冷媒は、電動機の回転
子４にあけた冷媒流路６を通り、次に、吸入板12の吸入
ポート13を経て、ポンプ室11に入り込む。そして液冷媒
は、ポンプ室11内で昇圧された後、吐出板14にあけた吐
出ポート16を経て、密閉容器１内へ再び出る。この時、
吐出板14と鏡板23で挟まれた空間には吐出圧力が作用し
ている。従って、ポンプ機構部７は、圧力の高い液冷媒
によって、密閉容器１の段差の方向へ押さえ付けられて
いる。そして、液冷媒は吐出管24より密閉容器１の外へ
出て行く。

上記のように、ポンプとしての機能が発揮されるので
あるが、本実施例の通り、円筒形の密閉容器１を電動機
２の固定子３の内側に取り付ける構造、すなわち密閉容
器１の最小径の外側に電動機の固定子３を配置している
ので、固定子３から冷媒液への電流漏れを防ぐことがで
き、密閉容器１の外径を小さくすることができる。また
密閉容器１の外径が小さくなると、圧力容器である密閉
容器１の肉厚を格段に薄くすることができるので、密閉
容器１の段差は絞り加工によって容易に成形することが
可能となり、しかもポンプ全体を軽くすることができ
る。

また、電動機２の固定子３と回転子４それら自体が、
密閉容器１を挟んで、磁気カップリングの役目を果たし
ているのて、従来の磁石が必要なくなり、全体の構造が
簡単になっている。

さらに、電動機２の回転子４に複数個の冷媒流路６を
穿孔しているので、ポンプ機構部７に吸い込まれる液冷
媒は、回転子４に設けた流路６を流れることになる。従
って、液冷媒が密閉容器１の内壁と回転子４の外周間の
間隙のみを流れる場合に比較して、格段に流路抵抗が減
少し、電動機の消費電力が少なくなる。さらに、冷媒が
この流路６を通過する間に遠心力によって昇圧されるの
で、ポンプ機構部７に吸い込まれる前の液冷媒の圧力が
上昇して、全体のポンプ作用が増加し、高い吐出圧力ま
でポンプを動作させることができる。

次に、密閉容器１に複数の段差を設け、該段差によっ
て電動機２の固定子３とポンプ機構部７の位置決めをし
ている。こうすることにより、組立時に位置決め治具を
使用する必要が無く、容易に組み立てることができる。

また、ポンプ機構部７と鏡板とで挟まれる空間には吐
出圧力を作用させているので、組立時に位置決め治具を
使用する必要が無く、容易に組み立てることができる。

さらに、ポンプ機構部７と鏡板23とで挟まれる空間に
は吐出圧力を作用させているので、圧力の高い液冷媒に
よって、ポンプ機構部７は常に密閉容器１の段差に押し
付けられている。従って、密閉容器１に溶接等で簡単に
取り付けるだけで、ポンプ機構部７は密閉容器１からは
ずれることがなく、安定して固定することができて、信
頼性の高い組立をすることができる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない。例えば、本実施例ではポンプ機構部７にトロコイ
ドロータを使用しているが、他のポンプ機構を使用して
もよい。

発明の効果上記の実施例より明らかなように、本発明は次に示す
効果を有するものである。

すなわち、薄肉円筒形の密閉容器に絞り加工による複
数の段差を設けて順次その径が小さくなるように成形
し、その密閉容器の最大径の内側にシリンダ、ロータ等
で構成されるポンプ機構部を挿入し、このポンプ機構部
を密閉容器の内径側の段差に当接させて位置決めすると
ともに、密閉容器の最小径の外側に電動機の固定子を配
置し、この固定子を密閉容器の外径側の段差に当接させ
て位置決めし、密閉容器の最大径部とポンプ機構部と鏡
板とで囲まれる空間には吐出圧力を作用させるようにし
たものである。

そしてこの構成により、密閉容器の最小径の外側に電
動機の固定子を配置しているので、固定子から冷媒液へ
の電流漏れを防ぐことができるとともに、密閉容器の外
径を小さくすることができ、これによって、密閉容器の
肉厚を薄くすることができる。その結果、密閉容器の段
差は絞り加工によって容易に成形することが可能とな
り、この段差を利用して、電動機の固定子とポンプ機構
部の位置決めをすることにより、ポンプ全体を容易に精
度良く組み立てることができる。また、密閉容器の最大
径部とポンプ機構部と鏡板とで囲まれる空間には吐出圧
力を作用させているので、ポンプ機構部は常に密閉容器
の段差に押し付けられており、密閉容器に溶接等で簡単
に取り付けるだけでポンプ機構部を安定して固定するこ
とができ、信頼性の高いポンプを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示す冷媒ポンプの縦断面
図、第２図は第１図に示す冷媒ポンプのポンプ機構部
（Ａ−Ａ）の横断面図、第３図は第１図に示す冷媒ポン
プ機構部（Ｂ−Ｂ）の横断面図、第４図は第１図に示す
冷媒ポンプのポンプ機構部（Ｃ−Ｃ）の横断面図であ
る。第５図は、従来例を示す冷媒ポンプの断面図であ
る。１……密閉容器、２……電動機、３……固定子、４……
回転子、６……冷媒流路、７……ポンプ機構部、８……
シリンダ、９……インナーロータ、10……アウターロー
タ、11……ポンプ室、12……吸入板、14……吐出板、15
……第１の軸受、18……駆動軸、19……鏡板、20……吸
入管、21……第２の軸受、22……穴、23……鏡板、24…
…吐出管、26……点溶接位置、27,28……円周溶接位
置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】薄肉円筒形の密閉容器に複数の段差を設け
て順次その径が小さくなるように成形し、前記密閉容器
の最大径の内側にシリンダ、ロータ等で構成されるポン
プ機構部を挿入し、前記ポンプ機構部を前記密閉容器の
内径側の段差に当接させて位置決めするとともに、前記
密閉容器の最小径の外側に電動機の固定子を配置し、前
記固定子を前記密閉容器の外径側の段差に当接させて位
置決めし、前記密閉容器の最大径部と前記ポンプ機構部
と鏡板とで囲まれる空間には吐出圧力を作用させてなる
冷媒ポンプ。