JP4893072B2 - pump - Google Patents

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Description

本発明は、吸入口を介してポンプ室内に導かれた流体を、ロータの回転により圧縮した後、排出口を介して外部に排出するポンプに関する。   The present invention relates to a pump that compresses fluid introduced into a pump chamber through a suction port by the rotation of a rotor and then discharges the fluid to the outside through a discharge port.

現在、様々な分野で使用されているポンプの中には、高い排水性が要求されるものがある。例えば、車両用の燃料電池システムに搭載されるポンプでは、高い排水性が要求される。燃料電池システムでは、燃料電池に水素ガスと酸素を供給し、両者の電気化学的反応により電力を生成している。このとき、供給された水素ガスは、その全てが反応に利用されるわけではなく、一部はそのまま排出される。燃料電池からそのまま排出された水素ガスは、ポンプで回収された後、再度、燃料電池に供給される。このとき、ポンプは、水素ガスだけでなく、電力生成に伴い発生した水も、回収、排出する。   Currently, some pumps used in various fields require high drainage. For example, a pump mounted in a vehicle fuel cell system is required to have high drainage. In a fuel cell system, hydrogen gas and oxygen are supplied to the fuel cell, and electric power is generated by an electrochemical reaction between them. At this time, not all of the supplied hydrogen gas is used for the reaction, and a part thereof is discharged as it is. The hydrogen gas discharged as it is from the fuel cell is recovered by the pump and then supplied to the fuel cell again. At this time, the pump collects and discharges not only hydrogen gas but also water generated by power generation.

ポンプ室内に導かれた水は、通常、ポンプ室に形成された排出口から外部へと排出される。しかし、現状のポンプでは、かかる水を完全に排出することはできず、一部の水は、ポンプ室内に残留する場合がある。この場合において、この残留水が凍結すると、ポンプの駆動、ひいては、燃料電池システム全体の駆動を大きく阻害する。   The water introduced into the pump chamber is usually discharged to the outside from a discharge port formed in the pump chamber. However, with current pumps, such water cannot be completely discharged, and some water may remain in the pump chamber. In this case, if the residual water freezes, the driving of the pump and, consequently, the driving of the entire fuel cell system is greatly hindered.

特開２００５−１８０４２１号公報JP 2005-180421 A 特開２００５−１２３１２６号公報JP 2005-123126 A

特許文献１には、ポンプ室の底部の最下部に吐出口を設け、この底部には下り勾配をなして前記吐出口に連なる案内面を形成した流体圧縮機が開示されている。また、特許文献２には、燃料電池スタックへアノードガス（回収・圧縮後の水素ガスなど）を供給するためのガス供給部が、下方に傾斜して取り付けられるポンプが開示されている。これらの技術によれば、ポンプ室内における水は、重力を受けて水が吐出口（ガス供給部）に集まりやすくなるため、排水性を向上することができる。   Patent Document 1 discloses a fluid compressor in which a discharge port is provided at the lowermost portion of the bottom of the pump chamber, and a guide surface connected to the discharge port is formed on the bottom at a downward slope. Patent Document 2 discloses a pump in which a gas supply unit for supplying anode gas (such as hydrogen gas after recovery / compression) to the fuel cell stack is inclined downward. According to these techniques, the water in the pump chamber is subjected to gravity, and the water tends to gather at the discharge port (gas supply unit), so that the drainage can be improved.

しかしながら、これらの技術だけでは、全ての水を確実に排出することは困難であった。特に、ポンプ室の隅部では、水とポンプ室の内壁との接触面積が大きくなり、それに比例して摩擦力も大きくなる。そして、この摩擦力により水が移動せず、ポンプ室内に留まる場合が多い。その結果、残留水の凍結を招き、ポンプの駆動、ひいては、当該ポンプと連動して駆動する各種システム、例えば、燃料電池システム等の駆動を阻害する場合があった。   However, it has been difficult to reliably discharge all water with these technologies alone. In particular, at the corner of the pump chamber, the contact area between water and the inner wall of the pump chamber increases, and the frictional force increases in proportion to the contact area. In many cases, water does not move due to the frictional force and remains in the pump chamber. As a result, the residual water is frozen, and the drive of the pump, and thus the drive of various systems driven in conjunction with the pump, such as the fuel cell system, may be hindered.

そこで、本発明では、排水性をより向上でき得るポンプを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a pump that can further improve drainage.

本発明のポンプは、吸入口を介して液体とともにポンプ室内に導かれた流体を、ロータの回転により圧縮した後、前記液体とともに排出口を介して外部に排出するポンプであって、前記排出口は、ロータの回転平面と略垂直な面である排出口形成面のロータ回転軸方向の両端のうち、いずれか一方の片側端部にのみ形成されており、前記排出口が形成された片側端部が最下方になるべくポンプ全体が傾斜して配置されている、ことを特徴とする。 Pump of the present invention, a guided in the pump chamber with the liquid via an inlet fluid, after compressed by the rotation of the rotor, a pump for discharging to the outside through the outlet together with the liquid, the outlet Is formed only at one end of one of the ends of the discharge port forming surface of the discharge port forming surface, which is a surface substantially perpendicular to the rotation plane of the rotor, and the one end where the discharge port is formed The entire pump is disposed so as to be inclined so that the portion is at the lowest position .

他の好適な態様では、前記排出口は、排出口形成面のロータ回転軸方向の両端のうち、ロータ回転用のモータから遠い側の端部に形成されることが望ましい。 In another preferred embodiment, the exhaust outlet, of the rotor rotation axis direction of the ends of the discharge port forming surface is preferably formed on the end remote from the motor rotor rotates.

他の好適な態様では、前記排出口は、正面からみて、ポンプの幅方向の中心に形成される。 In another preferred embodiment, the discharge port is viewed from the front, are formed in the width direction of the center of the pump.

本発明によれば、水が残留しやすい端部付近に排出口が形成されているため、残留水を低減でき、結果として排水性を向上できる。   According to the present invention, since the discharge port is formed in the vicinity of the end where water tends to remain, the residual water can be reduced, and as a result, the drainage can be improved.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、固体高分子型燃料電池（以下、「燃料電池」という）システム１０における水素ポンプ２０の役割を示す図である。周知のとおり、燃料電池は、固体高分子膜からなる電解質膜１２を燃料極１４と空気極１６との２枚の電極で挟んだ接合体（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を、さらに２枚のセパレータ１８に挟持してなるセルを最小単位とし、通常、このセルを複数積み重ねて燃料電池スタック（ＦＣスタック）とし、高圧電圧を得るようにしている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the role of a hydrogen pump 20 in a polymer electrolyte fuel cell (hereinafter referred to as “fuel cell”) system 10. As is well known, a fuel cell includes an assembly (MEA: Membrane Electrode Assembly) in which an electrolyte membrane 12 made of a solid polymer membrane is sandwiched between two electrodes, a fuel electrode 14 and an air electrode 16, and two separators. A cell sandwiched by 18 is defined as a minimum unit, and usually a plurality of cells are stacked to form a fuel cell stack (FC stack) to obtain a high voltage.

燃料電池の発電の仕組みは、一般に、燃料極（アノード側電極）１４に水素ガスが、空気極（カソード側電極）１６に酸素（Ｏ２）が、供給される。水素ガスは、セパレータ１８の表面に加工された細かい溝を通って燃料極１４に供給され、電極の触媒の作用により電子と水素イオン（Ｈ＋）に分解される。電子は外部回路を通って、燃料極１４から空気極１６に移動し、電流を作り出す。一方、水素イオン（Ｈ＋）は電解質膜１２を通過して空気極１６に達し、酸素および外部回路を通ってきた電子と結合し、反応水（Ｈ２Ｏ）になる。水素（Ｈ２）と酸素（Ｏ２）および電子の結合反応と同時に発生する熱は、冷却水によって回収される。また、空気極１６のあるカソード側に生成した水は、カソード側から排出される。 In general, the fuel cell generates power by supplying hydrogen gas to the fuel electrode (anode side electrode) 14 and oxygen (O 2 ) to the air electrode (cathode side electrode) 16. The hydrogen gas is supplied to the fuel electrode 14 through a fine groove processed on the surface of the separator 18, and is decomposed into electrons and hydrogen ions (H +) by the action of the catalyst of the electrode. The electrons move from the fuel electrode 14 to the air electrode 16 through an external circuit, and produce an electric current. On the other hand, hydrogen ions (H +) pass through the electrolyte membrane 12 to reach the air electrode 16 and combine with oxygen and electrons that have passed through the external circuit to become reaction water (H 2 O). Heat generated simultaneously with the bonding reaction of hydrogen (H 2 ), oxygen (O 2 ), and electrons is recovered by cooling water. Moreover, the water produced | generated on the cathode side with the air electrode 16 is discharged | emitted from the cathode side.

ここで、燃料電池に供給された水素ガスは、その全てが反応に寄与するわけではなく、一部の水素ガスは、反応することなく、そのまま排出される。排出された水素ガスは、ポンプ２０で回収、圧縮された後、再度、燃料電池に供給される。また、電力生成に伴い生じた水は、冷媒とともに回収されるが、一部は、冷媒経路に行かず、ポンプ２０で回収される。   Here, not all of the hydrogen gas supplied to the fuel cell contributes to the reaction, and a part of the hydrogen gas is discharged as it is without reacting. The discharged hydrogen gas is recovered and compressed by the pump 20 and then supplied to the fuel cell again. In addition, although the water generated with the power generation is collected together with the refrigerant, a part of the water is collected by the pump 20 without going to the refrigerant path.

図２は、第一実施形態であるルーツ式ポンプ（以下「ポンプ」という）２０の概略構成を示す図である。また、図３は図２のＸ−Ｘ断面図、図４は図２のＹ視図（底面図）である。このポンプ２０は、既述した燃料電池システム１０に搭載される場合に、特に好適な構成となっている。   FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a roots type pump (hereinafter referred to as “pump”) 20 according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 2, and FIG. 4 is a Y view (bottom view) of FIG. This pump 20 has a particularly suitable configuration when mounted on the fuel cell system 10 described above.

ポンプ２０は、互いに独立した空間であるポンプ室２２とギアボックス３６を備えている。ポンプ室２２には、一対のまゆ型ロータ２４が配されている。このポンプ室２２は、一対のまゆ型ロータ２４の回転範囲が確保できる程度の大きさで、略楕円柱形状となっている。二つのまゆ型ロータ２４は、平行に配置された二本の回転軸２６の回転により互いに僅かな間隙を保持しつつ回転するようになっている。ポンプ２０の筐体より外側には、一対のまゆ型ロータ２４を駆動するためのモータ３２が設けられている。このモータ３２からの出力は、ギアボックス３６に配された複数のギア３４（図面では詳細な図示は省略）を介して二本の回転軸２６に伝達される。このポンプ２０は、まゆ型ロータ２４が垂直平面内で回転でき得るように配置されている。   The pump 20 includes a pump chamber 22 and a gear box 36 that are mutually independent spaces. A pair of eyebrows-type rotors 24 is arranged in the pump chamber 22. The pump chamber 22 is large enough to secure the rotation range of the pair of eyebrows-type rotors 24 and has a substantially elliptical column shape. The two eyebrows-type rotors 24 are rotated while maintaining a slight gap with each other by the rotation of two rotating shafts 26 arranged in parallel. A motor 32 for driving the pair of eyebrows-type rotors 24 is provided outside the casing of the pump 20. The output from the motor 32 is transmitted to the two rotating shafts 26 via a plurality of gears 34 (detailed illustration is omitted in the drawing) disposed in the gear box 36. The pump 20 is arranged so that the eyebrow rotor 24 can rotate in a vertical plane.

ポンプ室２２には、圧縮対象である流体（水素ガス）を吸入する吸入口２８と、圧縮された流体を排出する排出口３０が形成されている。吸入口２８は、ポンプ室２２の上面、すなわち、ロータの回転平面に対して略垂直な面のうち上側の面に形成された孔である。この吸入口２８は、通常、加工の容易さや管体との接続容易性などを考慮して、丸孔として形成されることが多い。また、流体の流れのバランスなどを考えて、ポンプ室２２の上面のうちほぼ中央の位置に形成されることが多い。いずれにしても、従来から、この吸入口２８は、ポンプ室２２の上面に比して、小さく形成されることが多い。   The pump chamber 22 is formed with a suction port 28 for sucking a fluid (hydrogen gas) to be compressed and a discharge port 30 for discharging the compressed fluid. The suction port 28 is a hole formed in the upper surface of the upper surface of the pump chamber 22, that is, the surface substantially perpendicular to the rotation plane of the rotor. In general, the suction port 28 is often formed as a round hole in consideration of ease of processing, ease of connection with a tubular body, and the like. Further, in consideration of the balance of fluid flow and the like, it is often formed at a substantially central position on the upper surface of the pump chamber 22. In any case, conventionally, the suction port 28 is often formed smaller than the upper surface of the pump chamber 22.

排出口３０は、ポンプ室２２の底面に形成された孔である。この排出口３０の形状は、吸入口２８と異なり、回転軸方向に延びる長孔となっている。この長孔である排出口３０は、ポンプ室２２の回転軸方向幅とほぼ同じ長さであり、底面の回転軸方向の両端を接続する長孔となっている。また、この排出口３０は、ポンプ室２２の底面の幅方向の中心線上に設けられている。   The discharge port 30 is a hole formed in the bottom surface of the pump chamber 22. Unlike the suction port 28, the shape of the discharge port 30 is a long hole extending in the rotation axis direction. The discharge port 30, which is a long hole, has a length substantially the same as the width in the rotation axis direction of the pump chamber 22, and is a long hole that connects both ends of the bottom surface in the rotation axis direction. The discharge port 30 is provided on the center line in the width direction of the bottom surface of the pump chamber 22.

排出口３０をかかる位置、形状としたのは次の理由による。従来、排出口３０は、図５に図示するとおり、ポンプ室２２の底面のほぼ中央に形成された丸孔（図５では見易さのため吸入口２８と異なる直径の丸孔として図示しているが、実際は同径）であることが多かった。これは、吸入口２８を丸孔にする理由と同じで流体の流れのバランスなどを考慮したためである。しかし、この場合、ポンプ室２２底面のうち、軸方向端部４０（図５において、砂目ハッチングを施した部分）に溜まった水を排出することが困難であった。すなわち、既述したとおり、ポンプ室２２には、燃料電池から排出された水素ガスだけでなく、電力生成の過程で生じた水も流入する。かかる水は、通常、水素ガスとともに排出口３０から外部に排出される。   The reason why the discharge port 30 is in such a position and shape is as follows. Conventionally, as shown in FIG. 5, the discharge port 30 is formed as a round hole formed in substantially the center of the bottom surface of the pump chamber 22 (in FIG. In many cases, the actual diameter was the same). This is because the fluid flow balance is taken into consideration for the same reason that the suction port 28 is a round hole. However, in this case, it is difficult to discharge water accumulated in the axial end portion 40 (portion where the grain hatching is applied in FIG. 5) in the bottom surface of the pump chamber 22. That is, as described above, not only the hydrogen gas discharged from the fuel cell but also water generated in the process of generating power flows into the pump chamber 22. Such water is usually discharged from the discharge port 30 together with hydrogen gas.

しかし、ポンプ室２２の端部では、他の平面部に比して、水とポンプ室の内壁との接触面積が大きく、ポンプ室２２の底面の回転軸方向端部４０に至った水は流動しにくい。また、ポンプ室２２の回転軸方向端部４０には、ロータの回転作用が届きにくく、水の流動が生じにくい。その結果、ポンプ室２２の回転軸方向端部４０に至った水は、外部に排出されず、そのまま、ポンプ室２２に残留しやすかった。かかる残留水が存在する状態で、ポンプ２０を低温状態にした場合、例えば、燃料電池システムが搭載された車両を寒冷地で長時間、駐車させた場合、ポンプ室２２内の残留水が、ロータ２４に接触したまま凍結することがある。この場合、凍結した水が溶融するまで、ロータ２４を回転させることができず、ひいては、燃料電池システムの駆動が阻害される。また、完全に溶融しない状態で、ポンプ２０を駆動して、ロータ２４を無理やり回転させようとすると、モータ３２やロータ２４に過度の負荷がかかり、ポンプ２０に悪影響を与える場合がある。   However, at the end portion of the pump chamber 22, the contact area between the water and the inner wall of the pump chamber is larger than that of the other flat portion, and the water reaching the rotation axis direction end portion 40 on the bottom surface of the pump chamber 22 flows. Hard to do. In addition, the rotational action of the rotor hardly reaches the end 40 in the rotation axis direction of the pump chamber 22, and the flow of water hardly occurs. As a result, the water that reached the rotational axis direction end portion 40 of the pump chamber 22 was not discharged to the outside, but remained in the pump chamber 22 as it was. When the pump 20 is brought to a low temperature state in the presence of such residual water, for example, when a vehicle equipped with a fuel cell system is parked for a long time in a cold region, the residual water in the pump chamber 22 is transferred to the rotor. 24 may freeze while in contact. In this case, the rotor 24 cannot be rotated until the frozen water is melted, and as a result, the driving of the fuel cell system is hindered. In addition, if the pump 20 is driven and the rotor 24 is forced to rotate without being completely melted, an excessive load is applied to the motor 32 and the rotor 24, which may adversely affect the pump 20.

第一実施形態では、かかる残留水を確実に排出するために、排出口３０をポンプ室２２の底面の回転軸方向の両端を結ぶ長孔としている。この場合、最も水が残留しやすい部分である回転軸方向端部４０に排出口３０としての開口が形成されることになる。そのため、回転軸方向端部４０における水の残留を防止でき、ポンプ２０の排水性をより向上できる。   In the first embodiment, the discharge port 30 is a long hole connecting both ends of the bottom surface of the pump chamber 22 in the rotation axis direction in order to reliably discharge such residual water. In this case, an opening as the discharge port 30 is formed at the end 40 in the rotation axis direction, which is the portion where water is most likely to remain. Therefore, it is possible to prevent water from remaining at the rotation axis direction end portion 40 and to further improve the drainage of the pump 20.

また、本実施形態では、排出口３０の面積を従来に比して大幅に大きくしている。すなわち、従来の排出口３０は、ポンプ室２２の底面のほぼ中央に設けられた丸孔であったのに対して、本実施形態の排出口３０は、ポンプ室２２の回転軸方向幅とほぼ同じ幅の長孔となっており、排出口面積が大きくなっている。そのため、従来に比して、排水性を大幅に向上できる。なお、本実施形態は、ルーツ式ポンプを対象としている。ルーツ式ポンプは、周知のとおり、内部圧縮が殆どなく、ロータ２４の回転作用により流体を圧縮している。かかる内部圧縮の無い、または、少ないポンプでは、排出口３０の面積を大きくしても、その圧縮効率に影響を与えない。そのため、本実施形態のように、排出口３０を大きく形成しても、圧縮効率を損なうことなく、排水効率を向上できる。   Moreover, in this embodiment, the area of the discharge port 30 is significantly increased as compared with the conventional case. That is, the conventional discharge port 30 is a round hole provided substantially at the center of the bottom surface of the pump chamber 22, whereas the discharge port 30 of the present embodiment is approximately the width of the pump chamber 22 in the rotation axis direction. It is a long hole with the same width, and the discharge port area is large. Therefore, the drainage can be greatly improved as compared with the conventional case. Note that this embodiment is directed to a Roots pump. As is well known, the Roots type pump has little internal compression and compresses the fluid by the rotating action of the rotor 24. In a pump with no or little internal compression, even if the area of the discharge port 30 is increased, the compression efficiency is not affected. Therefore, even if the discharge port 30 is formed large as in the present embodiment, the drainage efficiency can be improved without impairing the compression efficiency.

また、本実施形態では、排出口３０および吸入口２８をいずれも、ポンプ幅方向の中心位置に設けられている。また、排出口３０および吸入口２８の重心位置は、互いに正対するようになっている。かかる配置とすることで、流体の流れが、ポンプ室２２の正面からみて、ほぼ左右均等になり、安定した流体圧縮が可能となる。   In this embodiment, both the discharge port 30 and the suction port 28 are provided at the center position in the pump width direction. The gravity center positions of the discharge port 30 and the suction port 28 are opposed to each other. By adopting such an arrangement, the flow of the fluid is substantially equal to the left and right as viewed from the front of the pump chamber 22, and stable fluid compression is possible.

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、水が最も残留しやすいポンプ室２２の底面のうち回転軸方向端部４０に排出口３０としての開口が形成されているため、ポンプ室２２内における残留水を大幅に低減でき、結果として、ポンプ２０の排水性を向上できる。また、従来に比して、排出口３０の面積を大きくしているため、排水性をさらに向上できる。   As is clear from the above description, according to the present embodiment, since the opening as the discharge port 30 is formed at the rotation axis direction end portion 40 in the bottom surface of the pump chamber 22 where water is most likely to remain, the pump Residual water in the chamber 22 can be greatly reduced, and as a result, the drainage of the pump 20 can be improved. Moreover, since the area of the discharge port 30 is increased as compared with the conventional case, drainage can be further improved.

なお、この実施形態では、排出口３０を、ポンプ室２２の底面の回転軸方向の両端に跨る長孔としているが、ポンプ室２２の底面の回転軸方向の両端のうち、少なくとも一方の端部に排出口３０としての開口が形成されていればよい。また、排出口３０は複数でもよく、図６，７に図示するように、ポンプ室２２の底面の回転軸方向の両端付近それぞれに独立して形成された二つの孔を排出口３０としてもよい。   In this embodiment, the discharge port 30 is a long hole extending across both ends of the bottom surface of the pump chamber 22 in the rotation axis direction, but at least one end portion of both ends of the bottom surface of the pump chamber 22 in the rotation axis direction. It is only necessary that an opening as the discharge port 30 is formed in the upper part. Moreover, the discharge port 30 may be plural, and as shown in FIGS. 6 and 7, two holes formed independently in the vicinity of both ends of the bottom surface of the pump chamber 22 in the rotation axis direction may be used as the discharge port 30. .

次に、第二実施形態について図８、図９を参照して説明する。この実施形態の基本的構成は、第一実施形態とほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。第一実施形態と大きく異なる点は、第二実施形態では、モータ３２が高くなるように、ポンプ２０全体を傾斜させた状態で配置している点である。また、第二実施形態では、ポンプ室２２の底面のうち、モータ側端部４０ａ付近には排出口３０は形成せず、モータとは反対側（以下「外側」という）の端部４０ｂ付近に丸孔を形成し、これを排出口３０としている。つまり、第二実施形態では、丸孔である排出口３０をポンプ室２２の底面のうち外側端部４０ｂ付近にのみ設け、さらに、この排出口３０が、最も低くなるようにポンプ２０全体を傾斜させて配置している。   Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. Since the basic configuration of this embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. A significant difference from the first embodiment is that in the second embodiment, the entire pump 20 is disposed in an inclined state so that the motor 32 becomes higher. In the second embodiment, the discharge port 30 is not formed in the vicinity of the motor-side end portion 40a in the bottom surface of the pump chamber 22, but in the vicinity of the end portion 40b on the side opposite to the motor (hereinafter referred to as “outside”). A round hole is formed, and this is used as the discharge port 30. That is, in the second embodiment, the exhaust port 30 that is a round hole is provided only in the vicinity of the outer end 40b in the bottom surface of the pump chamber 22, and the entire pump 20 is inclined so that the exhaust port 30 is the lowest. It is arranged.

この第二実施形態によれば、排出口３０が、最も低くなるようにポンプ２０全体が傾斜しているため、ポンプ室２２内に侵入した水は、重力を受けて、自動的に排出口３０に集まることになる。その結果、より確実に残留水を外部に排出でき、ポンプ２０を常に迅速に起動することができる。   According to the second embodiment, since the entire pump 20 is inclined so that the discharge port 30 becomes the lowest, the water that has entered the pump chamber 22 receives gravity and is automatically discharged. Will be gathered together. As a result, the residual water can be discharged to the outside more reliably, and the pump 20 can always be started quickly.

また、本実施形態では、外側端部４０ｂ付近に排出口３０を設け、外側端部４０ｂが低くなるようにポンプ２０を傾斜させている。換言すれば、モータ３２に近い端部４０ａ（モータ側端部）には、排出口３０が設けられていない。この場合、モータ側端部４０ａに達した水は、摩擦力等により重力に抗して当該端部４０ａに残留し、凍結する場合もある。しかし、モータ側端部４０ａは、モータ３２に比較的近いため、モータ３２で発生した熱が伝達されやすい。この熱を受けて、モータ側端部４０ａにおいて凍結した水は、迅速に溶融し、その後、重力により、外側端部４０ａに設けられた排出口３０へと至る。その結果、凍結が生じたとしても、比較的、短時間でポンプ２０を起動することができる。   In the present embodiment, the discharge port 30 is provided in the vicinity of the outer end 40b, and the pump 20 is inclined so that the outer end 40b is lowered. In other words, the discharge port 30 is not provided at the end 40 a (motor side end) close to the motor 32. In this case, the water that has reached the motor-side end portion 40a may remain on the end portion 40a against gravity due to frictional force or the like and may freeze. However, since the motor side end 40a is relatively close to the motor 32, heat generated by the motor 32 is easily transmitted. Upon receiving this heat, the water frozen at the motor side end 40a quickly melts, and then reaches the discharge port 30 provided at the outer end 40a by gravity. As a result, even if freezing occurs, the pump 20 can be started in a relatively short time.

なお、この第二実施形態においても、排出口３０および吸入口２８は、ポンプ幅方向のほぼ中心位置に設けることが望ましい。また、排出口３０および吸入口２８の重心位置は、互いに正対することが望ましい。したがって、排出口３０をポンプ室２２底面の外側端部４０ｂにのみ設けるのであれば、吸入口２８もポンプ室の上面の外側端部にのみ設けることが望ましい。   In the second embodiment as well, it is desirable that the discharge port 30 and the suction port 28 are provided at substantially the center position in the pump width direction. Further, it is desirable that the gravity center positions of the discharge port 30 and the suction port 28 face each other. Therefore, if the discharge port 30 is provided only at the outer end portion 40b of the bottom surface of the pump chamber 22, it is desirable to provide the suction port 28 only at the outer end portion of the upper surface of the pump chamber.

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、排出口３０が最も低くなるように、ポンプ全体を傾斜させているため、ポンプ室２２内の水が自動的に排出口３０に集まる。その結果、ポンプ２０の排水性をより向上できる。また、モータ３２が高くなるように傾斜させているため、排出口が形成されない端部４０ｂに残留した水が凍結しても、モータ３２の熱により、迅速に溶融する。その結果、ポンプを迅速に起動することができる。   As is clear from the above description, according to the present embodiment, since the entire pump is inclined so that the discharge port 30 is the lowest, the water in the pump chamber 22 is automatically collected at the discharge port 30. . As a result, the drainage of the pump 20 can be further improved. Further, since the motor 32 is inclined so as to be high, even if water remaining on the end portion 40b where the discharge port is not formed is frozen, it is rapidly melted by the heat of the motor 32. As a result, the pump can be started quickly.

燃料電池システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a fuel cell system. 第一実施形態であるポンプの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the pump which is 1st embodiment. 図２におけるＸ−Ｘ断面図である。It is XX sectional drawing in FIG. 図２におけるＹ視図である。FIG. 3 is a Y view in FIG. 2. 従来のポンプの底面図である。It is a bottom view of the conventional pump. 他のポンプの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of another pump. 図６に図示されたポンプの底面図である。FIG. 7 is a bottom view of the pump illustrated in FIG. 6. 第二実施形態であるポンプの側断面図である。It is a sectional side view of the pump which is 2nd embodiment. 第二実施形態であるポンプの底面図である。It is a bottom view of the pump which is 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 燃料電池システム、２０ ポンプ、２２ ポンプ室、２４ ロータ、２６ 回転軸、２８ 吸入口、３０ 排出口、３２ モータ、３４ ギア、３６ ギアボックス、４０ 回転軸方向端部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel cell system, 20 Pump, 22 Pump chamber, 24 Rotor, 26 Rotating shaft, 28 Inlet port, 30 Outlet port, 32 Motor, 34 Gear, 36 Gear box, 40 End part of rotating shaft direction.

Claims (3)

吸入口を介して液体とともにポンプ室内に導かれた流体を、ロータの回転により圧縮した後、前記液体とともに排出口を介して外部に排出するポンプであって、
前記排出口は、ロータの回転平面と略垂直な面である排出口形成面のロータ回転軸方向の両端のうち、いずれか一方の片側端部にのみ形成されており、
前記排出口が形成された片側端部が最下方になるべくポンプ全体が傾斜して配置されている、
ことを特徴とするポンプ。 A pump that compresses the fluid introduced into the pump chamber together with the liquid through the suction port by rotation of the rotor and then discharges the fluid to the outside through the discharge port together with the liquid ;
The discharge port is formed only at one end portion of either one of both ends in the rotor rotation axis direction of the discharge port forming surface which is a surface substantially perpendicular to the rotation plane of the rotor,
The entire pump is disposed so as to be inclined so that the one side end portion where the discharge port is formed is at the lowest position.
A pump characterized by that. 請求項１に記載のポンプであって、
前記排出口は、排出口形成面のロータ回転軸方向の両端のうち、ロータ回転用のモータから遠い側の端部に形成されることを特徴とするポンプ。 The pump according to claim 1 ,
The said discharge port is formed in the edge part on the side far from the motor for rotor rotation among the both ends of the rotor rotating shaft direction of a discharge port formation surface, The pump characterized by the above-mentioned. 請求項１または２に記載のポンプであって、
前記排出口は、正面からみて、ポンプの幅方向の中心に形成されることを特徴とするポンプ。 The pump according to claim 1 or 2 ,
The pump is characterized in that the discharge port is formed at the center in the width direction of the pump when viewed from the front.
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JPS59111928A (en) * 1982-12-15 1984-06-28 Hitachi Metals Ltd Ferrite carrier for electrophotography
JP2005123126A (en) * 2003-10-20 2005-05-12 Suzuki Motor Corp Vehicular anode gas pump
JP2005180421A (en) * 2003-11-25 2005-07-07 Toyota Industries Corp Fluid compressor

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