JPH03145595A

JPH03145595A - 制御可能な渦流再生ポンプ

Info

Publication number: JPH03145595A
Application number: JP2275501A
Authority: JP
Inventors: John E Cygnor; ジョン・イー・シグノア
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1989-10-17
Filing date: 1990-10-16
Publication date: 1991-06-20
Also published as: US4948344A; GB9015314D0; GB2237067A; GB2237067B

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、制御可能な渦流再生ポンプ、特に、望まし
いシステムの出力性能に応答して、サーボ機構によって
長さを調節できる側面の渦流形成用溝を有する制御可能
な渦流再生ポンプに関するものである。

〔従来の技術〕

従来の側面溝をもつ再生ポンプは、回転に対しシールし
て装架された回転軸を有するハウジングとその回転軸に
固定されたロータとを有している。

ハウジングの吸込口から出発する流路は、ハウジングに
ロータの羽根隔室と対応して形成された側面溝とを経て
吐出口に至る。吸込口と吐出口区域を除いて、側面溝が
同一長さと一定の断面を有することによって、ロータと
流路とは同じ空間にあることが通例である。

再生遠心ポンプは、小さな体格で高い圧力を発生させる
という望ましい特性を有している。遠心力による装置は
、高圧力、小流量の効率的範囲において、実際的な容積
型ポンプと対抗することができる。再生ポンプは、回転
する径方向に羽根をつけられた円盤とハウジングの適合
する円周溝との間の繰返し渦流作用によって圧力を発生
するものである。講は、吸込口に吐出口用密閉を提供す
るために、少なくとも１個めロータ羽根の間隔を有する
隔Ｎ楕遺体などによって遮断されている。

発生される圧力上昇はハウジングの円周溝の長さに比例
している。

再生ポンプの他の操作特性は、渦流がポンプ内での流体
の駐留時間の増加によってより強烈になるので、吸込力
と圧力上昇とが少ない供給流れ割合で顕著に増加させら
れることである１例えば油圧システムに適用する場合に
は、この特性は油圧システムに熱負荷の増加をもたらす
ために好ましくない。

〔発明が解決しようとする課題〕

再生ポンプが′Ｍ極容積型ポンプに関して提供する簡単
で固有の耐久性をもつという利益の提出を可能ならしめ
るために、少ない流れ割合において、吸込力と圧力上昇
特性を減少する簡単な手段が望まれている。

この発明の目的は、少ない流れの供給割合においては吸
込力が減少させられるところの、新規な制御可能な渦流
再生ポンプを提供することである。

他の目的は、ロータの羽根隔室が一定の数と大きさを維
持しながら、側面溝の有効長さを変化できる新規な制御
可能な再生ポンプを提供することである。

さらに、他の目的は、円周渦流形成用溝の有効長さを調
節するために、ロータの羽根隔室通路とハウジングの両
方に対して８！極的に調節できる側面溝を有する新規な
溝板構造体を提供することである。溝板の限定された移
動は８段階までの要素によって有効的に溝の長さを減少
させることができる。このことはポンプ圧力の上昇と必
要な吸込力の減少とをもたらすであろう。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、特許請求の範
囲に記載された構成を有するポンプとしたものである。

〔実施例〕

この発明の目的は、特許請求の範囲と添付の図面と同時
になされる次の説明からより充分に明らかにされるであ
ろう。

第１図に示されるように、この発明の再生ポンプは吐出
口１４を有する２片からなるハウジング１２に回転可能
に装架された回転軸１０を有している。第２図は吸込口
１６と吐出口１４との両方を概酪的に示し、それらは平
行で吸込と吐出の各日の間を上方に延びる直径を含む面
１７から等距離にある。ロータ１８は、この型の渦流再
生ポンプにおける慣例として、内部ハブ２２と外部リン
グ２４との間に、多数の従来の羽根２０が支持されてい
るものである。各羽根隔室は隣接する羽根２０間に形成
され、吸込口１６と吐出口１４との間の円形流体流路を
形成している。

図示の具体例においては、１対の溝板２６がロータの両
側に回転不能に装架されている。第３図には、使用それ
ている一方の溝板２６が、それによって、ロータ１８の
両側に対称的に配置された一対の側面に位置させられた
渦流形成用溝を提供するために、中心３０を有する２個
の弓形状開口３６．３８を形成している貫通スロットを
有することが示されている。溝板の中央部には、第２図
に示される直径を含む面（直径軸）１７と整列するスロ
ット軸をもつ長方形の開口がある。

ロータ１８の周囲には、分離板２１の支持を提供する環
状リング１９がある６分離板２１は、以下に説明される
ように溝板２６の耳部４６のための空間を提供するため
に、第１図に見られるように、底部において開放されて
いる蹄鉄形である。

環状リング１９と２個の分離板２１の上部には、それぞ
れの開孔を整列させた各耳部が、吐出口１４まで矢印２
３によって示されるように流体を流動させるために設け
られている。

第３図には溝板２６の好適な構造が示され、そこには、
２個の弓形状スロット３６．３８が、下部橋絡部４０に
よって分離され、吐出口および吸込口１４．１６に隣接
して弓形状スロットの終端４２．４４が径方向で向き合
わされている。各スロットの終端４２．４４の間の橋絡
部は隔離構造体またはポンプのシールとして役立ってい
る。ロータの下部における橋絡部４０は、第５図の説明
に伴って以下に説明されるように、ポンプが最小の渦流
溝で操作される時に、高圧の羽根隔室とそれより低圧の
羽根隔室の間の好ましくない流れを防止するのに役立つ
ものである。

各溝板２６には、その全てが第１図に示されているよう
に、作動ピストン４８に穴４６と連結ピン５０によって
連結されるために、スロット軸３２に沿って延びる耳片
４６が設けられている。

ピストン４８は、矢印５４．５６によって示されるよう
な制御用の変動圧の適用によって、室５２におけるその
最低位置にあるところが例示されているにの位置は、ス
ロワ５トの中心３０が回転軸１０の軸線と一致する位置
である。矢印５４゜５６によって示される適用圧力流体
の方向を３更Ｇこすることによって、ピストン４８は上
方番こ動Ｖ）て、溝板がハウジング１２の壁とロータ１
８の面との間で横断方向の滑動運動を始める。この運動
の方向は、第３図に示されるように、スロ・ノド軸Ｇこ
平行である。制御圧力は、吐出口１４また（まシステム
の出力性能に依存する適当な下流の位置（こおし）て検
出される監視機構の圧力または流れｕ１出比（こ応答し
てつくり出される。

第４図および第５図には、滑動的に装架されている制御
用溝板２６の一方がロータ１８上↓こ重ねて示されてい
る。第４図において、中心３０！まポンプに最大の容量
を与えるための回転軸１０の軸心と整列している。第５
図にお０て、中、ｌ、、　５８４よ最小のポンプ容量を
与え、減少させた出力要求Ｇこ応えるために、回転軸１
０の軸心と整列してし）る第４図において、溝板２６に
おける渦流形成用スロット３６．３８は、最大のポンプ
容積を与えるために、吸込口１６から吐出口１４までの
全円周距離にわたって羽根隔室と整列状態にある。この
位置では、図示の具体例において２５００ｐｓｉｄ　（
ボンド／スクエアインチ、ディファレンシャル〉をつく
り呂すためには約３２５°である、最大実効の渦流溝の
円周長さを与えることとなる。

第５図において、溝板２６は中央開口のスロ・ノド軸３
２の方向に沿って吐出口および吸込口１４゜１６まで上
方に移動された位置において示されている。この移動は
弓形状スロットの壁間の径方向の距離より僅かに大きく
することができ、これによって、上部終端４２．４４は
もはや吸込口１６および吐出口１４において羽根２０間
の隔室と整合状態にならなくなる。

同様の非整列は橋絡部４０におけるスロットの終端に対
しても生じる。橋絡部４０は高い圧力を有する羽根隔室
からより低い圧力を有する羽根隔室へ流体流れが逆転す
るのを防止している。

溝板の弓形状スロット３６．３８の円周長さの一部分の
みでロータの羽根隔室と積極的整合状態にある、溝板の
弓形状スロット３６．３８によつて形成された側面の溝
は、約３００　ｐｓｉｄ　（ボンド／スクエアインチ、
ディファレンシャル）をつくり出すために、約４０°の
最小実効の渦流溝長さを与えればよい。溝板２６の全移
動は約８段階の要素によってスロットの実効長さを減少
するだろう。このことは、ポンプを操作するために必要
なポンプの圧力上昇と吸込力の比嗣的減少をもたらす。

溝板２６の位置は他の適当な手段によっても点数の中間
位置のどれかへ変更することができる。

開示したのは、望ましいシステムの出力性能に応答する
サーボ機構であり、これは、上述のように、圧力上昇ま
たは流れの供給割合に比例させることができる。

多くの変更が発明の要旨から離れることなくなし得るこ
とは明らかである。特許請求の範囲に入る全ての変更は
特許請求の範囲によってカバーされるものと考えている
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の具体例である側面溝の渦流再生ポン
プの軸方向断面図、第２図はハウジングの吸込口と吐出
口を示すポンプのロータの正面図、第３図は２個の同−
溝板の片方の正面図、第４図は最大流れを与える相対的
位置において溝板とロータとを一緒に示す正面図、第５
図は最小流れの位置にある溝板を示す第４図と同様な正
面図である。１０・・回転軸、１２・・ハウジング、１４・・吐出口
、１６・・吸込口、１８・・ロータ、２０・・羽根、２
２・・内部ハブ、２６・・溝板、３０・・中心、３２・
・スロット軸、３６．３８・・弓形状スロット、４０・
・橋絡部、４２．４４・終端、４６・・耳片。ＦＩＧ、　／

Claims

【特許請求の範囲】

（１）吸込口と吐出口とを有するハウジングと、このハ
ウジング内で回転のために装架された、一定数の羽根隔
室を形成するブレードを有するロータと、そして、羽根
隔室が吸込口から吐出口への通路を横断し、この通路が
前記ロータの両側にある側面の渦流形成用溝の間にある
ことと、ロータの羽根隔室の通路に対する両方の側面の
渦流形成用溝の実質的な長さを変えて、減少された供給
流れ割合においてポンプの圧力上昇および必要な吸込力
を減少させるための手段とからなる制御可能な渦流再生
ポンプ。
（２）側面の渦流形成用溝が、前記吸込口および吐出口
の両方から離れた円周上の位置に、羽根隔室の通路に沿
って第１の不連続部分を有し、溝の長さを変更する手段
が、ポンプの圧力上昇と必要な吸込力を減少するために
、前記第１の不連続部分の円周長さを選択的に増加する
のに効果的であるところの請求項（１）に記載されたポ
ンプ。
（３）前記溝の長さを変更する手段が、シリンダと、回
転軸の軸心に直角な軸に沿ってその中を運動するために
装着されたピストンと、そして前記ピストンの運動のた
めに前記シリンダに制御圧力を適用するための手段とを
含むところの請求項（２）に記載されたポンプ。
（４）側面溝が前記ロータの両側に位置されている分離
の溝板の一対の弓形状スロットからそれぞれなり、ピス
トンが前記第１の不連続部分に対して軸方向で整列する
位置で前記溝板に接続されているところの請求項（３）
に記載されたポンプ。
（５）ロータが回転軸に装架され、前記溝板が、その溝
板の前記回転軸の軸心を横断する方向への運動を許容す
るために、前記回転軸に嵌合するための長方形にあけら
れた中央開口を有するところの請求項（４）に記載され
たポンプ。
（６）前記溝の長さ変更手段が、シリンダと、前記回転
軸の軸心に直角な軸に沿う運動のために装着されたピス
トンと、そして、前記ピストンの運動のために前記シリ
ンダに制御圧力を適用するための手段とを含むところの
請求項（５）に記載されたポンプ。