JPH04179880A - 冷媒ポンプ - Google Patents

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 本発明＆よ　ルームニ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ム 従来の技術 本発明と同一の発明者により考案された従来の冷媒ポン
プ（特開平２−１１５５９１号公報）においては　第６
図〜第９図に示すように　吸入ポート１３はフロントプ
レート１１にのみ設けられ吐出ポート１５はリアプレー
ト１４にのみ設けられていた また　第７図から第９図に示すように　吸入・吐出ポー
トの形状は　−船釣な内接ギヤ式ポンプと同様に　吸入
ポート１３および吐出ポート１５のいずれにも連通しな
いポンプ室（閉じ込め部）で液圧縮を発生させないため
に　容積が最大となるポンプ室を形成するインナーロー
タ８とアウターロータ９との接点のうち回転方向後方の
接点と吸入ポート１３の終端とが一致するようＪＱ　　
吸入ポート１３が形成されるとともに　回転方向前方の
接点と吐出ポート１５の開始端が一致するようく　吐出
ポート１５が形成されていた また　吐出側の鏡板２２は凹形状に形成゛される　゛と
ともに　その中央部に円筒状の軸受部を備えて、駆動軸
の一端を支承する構成となっていた発明が解決しようと
する課題 上述した従来の冷媒ポンプにおいて（よ　冷媒液吸入ポ
ート１３がフロントプレート１１にのみに設けられてい
るために　高速回転時に吸入抵抗が大きくなってしまし
＼　体積効率が低下するという問題があった また　吸入ポート１３と吐出ポート１５はポンプロータ
８，９を挟んでそれぞれ１つしか設けられていないた敢
　運転中ポンプロータ８，９の左右の端面に作用する圧
力に不均衡が生じて、ポンプロータ８，９は吸入ポート
１３が設けられたフロントプレート１１に常に強く押し
つけられて回転すも　その結果　ポンプロータの８，９
端面及びフロントプレート１１が短期間に摩耗してしま
うという問題があった また　吸入ポート１１の終端と吐出ポート１５の開始端
間の相対角度は　ポンプ室を１つ形成する角度であるの
で、吸入ポート１１の終端と吐出ポート１５の開始端間
において、インナーロータ８とアウターロータ９は常に
１ケ所でしか接触（あるいは近接）しなしも　したがっ
て、冷媒液等の粘性の低い液体をこのようなポンプで昇
圧する場合に（よ　接点が１ケ所なた八　高圧のポンプ
室から低圧のポンプ室へ冷媒液が漏れ易く、冷媒液を充
分に昇圧することができないとともに一、　　ポンプ効
率が低下してしまうという問題があったまた　駆動軸１
８の電動機側の端部を支承する第２の軸受２４と吐出管
２３側の鏡板２２とが一体構造になっていると、部品点
数が少なくてすむという利点はある力丈　従来例のごと
く凹形状の鏡板の中央部に円筒状の軸受部を形成するこ
とはその製作上　切削加工による方法しかほぼ不可能で
、加工コストが高くなってしまうという問題があった 本発明Ｃヨ　　上記従来の欠点を無くするもので、その
第１の目的は　ポンプロータおよびフロントプレート端
面の摩耗を低減し　寿命の長い冷媒ポンプを提供するこ
とにある。

また　本発明の第２の目的は　体積効率およびポンプ効
率の高い冷媒ポンプを提供することにあム また　本発明の第３の目的は　加工コストの安い冷媒ポ
ンプを提供することにあム 課題を解決するための手段 上記第１の目的を達成するために本発明番ヨ　　薄肉の
円筒形の密閉容器の外側に電動機の固定子を取り打法　
一方密閉容器の内側には　シリンダ内接ギヤ式ポンプロ
ータ、　フロントプレート、リアプレート等で構成され
るポンプ機構部と、電動機の回転子と、駆動軸とを配設
したポンプにおいて、フロントプレートには　吸入圧力
空間に連通ずる吸入ポートと吐出圧力空間に連通しない
疑似の吐出ポートを設けるとともヘ　リアプレートには
　吐出圧力空間に連通する吐出ポートと、吸入圧力空間
に連通ずる窄み状の吸入ポートを設けたものであム また　上記第２の目的を達成するために本発明ζ戴　フ
ロントプレートあるいはリアプレートに構成した吸入ポ
ートの終端と吐出ポートの開始端間の相対角度を、前記
内接ギヤのポンプ室が最大容積となる時の歯形接点間の
角度の１．２〜１．　５倍に設定したものであ４ 上記第３の目的を達成するために本発明１１　　駆動軸
の一端をフロントプレートに設けた第１の軸受で支承す
るとともへ　駆動軸の電動機側の端部を支承する第二の
軸受を、薄肉の密閉容器に圧入固定したものであ４ 作用 上記手段による作用（よ　以下のとおりである。

本発明による第１の手段によれば　フロントプレートお
よびリアプレートに吸入ポートを設けて、ポンプロータ
の左右両方向から冷媒液を吸い込む構成にしているた数
　吸入抵抗が小さくなって、ポンプの体積効率およびポ
ンプ効率が向止すもさらに　フロントプレートに疑似の
吐出ポートを設けて、フロントプレートとリアプレート
に同形状の吸入・吐出ポートを備える構成にしているの
で、ポンプロータの左右端面には同じ大きさの圧力が作
用し　その結果　ポンプロータはフロントプレートに強
く接触することがなくなり、ポンプロータおよびフロン
トプレートの摩耗が減少すム さらく　本発明による第２の手段によれは　吸入ポート
の終端と吐出ポートの開始端間において、インナーロー
タとアウターロータは　１ケ所のみならず２ケ所で接触
する場合も発生する。したがって、冷媒液等の粘性の低
い液体を昇圧する場合に（よ　接点即ちシール箇所が２
ケ所になる時間が増加するた取　高圧のポンプ室から低
圧のポンプ室へ冷媒液が漏れ雛くなって、冷媒液を容易
に昇圧することができるようになも さらζ二　本発明による第３の手段によれＣ′Ｌ　　駆
動軸の電動機側の端部を支承する軸受を鏡板と分離して
、薄肉の密閉容器に圧入固定したものであるか収　構造
が簡単になり、加工および組立が容易にできるようにな
も 実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参考に説明する 第１図ζよ　本発明の一実施例であａ 同図において、　ｌは薄肉の円筒形の密閉容器でほぼ中
央に２つの段差を設けていム　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より構成していも　密
閉容器ｌの外側に固定子３を取り付け、回転子４は密閉
容器１の内側に配設していも 回転子４の中心部には駆動軸５が圧入してあり、駆動軸
５は電動機２で発生した回転力を伝達すムさら番！　回
転子４には　冷媒通路となる孔６カ（駆動軸５の軸線方
向に複数本設けてあ４７はポンプ機構部であって、この
ポンプ機構部７（よ　トロコイド曲線よりなるインナー
ロータ８と、インナーロータ８と噛合ってポンプ室１０
を構成するアウターロータ９とをシリンダｌｌ内に結電
　フロントプレート１２とリアプレート１３で挟みこヘ
　ボルト１４により固定して、構成していも　インナー
ロータ８とアウターロータ９が噛合ってポンプ室１０を
形成している状態を、第２図（第２図のＡ−Ａ断面）に
示していもフロントプレート１２は第１の軸受を兼株　
第３図に示すようｊＱ　　その中心部には駆動軸５を支
承するブツシュ１４を配設していも　また　フロントプ
レート１２に（よ　吸入圧力空間に貫通した吸入ポート
１５と、吸入圧力空間にも吐出圧力空間にも連通しない
疑似の吐出ポート１６を設けていも 一人　第４図に示すよう４ミ　リアプレート１３にζ友
　吸入ポート１７と吐出ポート１８を設けていも　ここ
で、吐出ポート１８はリアプレート１３を貫通して吐出
圧力空間に連通している力丈　吸入ポート１７は窪み状
のポートであって、フロントプレート１２およびシリン
ダ１１の外周部を切り欠いて形成した吸入通路１９を介
して、吸入圧力空間に連通していも ２０は第２の軸受であって、その中央部に駆動軸５の回
転子４側の端部を支承するブツシュ２１を配設するとと
も４ミ　冷媒の通路となる複数個の孔２２を設けていも
　そして第２の軸受２０４１密閉容器ｌに圧入して固定
していも ２３は吸入側の鏡板　２４は吸入管、　２５は網であり
、密閉容器１の段差と鏡板２３の先端部でポンプ機構部
７を挟み込んで固定しても２６は吐出側の鏡板、　２７
は吐出管であも次に　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も　駆動軸５が回転すると、イン
ナーロータ８が矢印の方向に回転すも　この時、アウタ
ーロータ９はインナーロータ８と噛合っているので、ア
ウターロータ９もインナーロータ８に伴って矢印の方向
に回転すも　これによって、ポンプ室１０は　その体積
を順次増派　減少させながら矢印の方向に回転するの縛
　ポンプ作用が発生すム ポンプ機構部７でポンプ作用が発生すると、冷媒液が吸
入管２４から吸い込まれ　密閉容器１内に入る。密閉容
器１内に入った冷媒液（ｉ　　一部がフロントプレート
１２の吸入ポート１５を経てポンプ室１０に入り込ａ　
他人　残りの冷媒液（よフロントプレート１２とシリン
ダ１１を切り欠いて構成した吸入通路１９を通り、リア
プレート１３に設けた吸入ポート１７よりポンプ室１０
に流れ込ａ そして冷媒液は　ポンプ室１０内で昇圧された衡　リア
プレート１３にあけた吐出ポート１８を経て、密閉容器
１内へ再び出も　この微　冷媒液！よ　電動機の回転子
４にあけた冷媒通路６を通り、さらに第２の軸受２０に
あけた孔２２を通った後、吐出管２７を経て密閉容器１
の外へ出て行く。このようにして、ポンプとしての機能
が発揮されるのであム 本実施例ポンプにおいては　トロコイドロータ８．９の
前後両サイドに吸入通路が存在するので、トロコイドロ
ータは二つの方向から冷媒液を吸入することができ、吸
入時の圧力損失が小さくなａ一般番ミ　　冷媒液はわず
かの圧力低下によって気化するという特性を有している
の玄　吸入時の圧力低下を低減すると吸入通路内で気泡
が発生しにくくなり、ポンプの体積効率が向上すム　す
ると、ポンプ室１０内で気泡を圧縮する為の無駄な動力
も減少して、ポンプ効率も向上すも さらく　フロントプレート１２設けた吸入ポート１５と
リアプレート１３に設けた窪み状の吸入ポート１７は同
形状の三日月型であり、同様に疑似の吐出ポート１６と
吐出ポート１εも同形状の三日月型であも　したがって
、　トロコイドロータ８，９の左右両端面にはほぼ等し
い大きさの圧力が作用すム　その結果　トロコイドロー
タ８゜９がシリンダ１１内で回転するとき、フロントプ
レート１２あるいはリアプレート１３いずれとも強く接
触しないのゑ　短時間に端面が摩耗することがなくなっ
て、ポンプの寿命が長くなも　さらＪ、−運転中トロコ
イドロータ８，９の左右両端面の隙間もほぼ等しい大き
さに保たれるので、端面からの冷媒液の漏れが最低値に
維持されて、その分ポンプ効率が向上すも 次へ　フロントプレート１２およびりリアプレート１３
に構成した吸入ポート１５．１７の終端と吐出ポート１
６．１８の開始端がなす角度θ（角度の中心は駆動軸１
８の中心０）とポンプ効率との関係について、冷媒液を
昇圧する実験により得られた結果を、第５図に示も　−
船釣に　内接ギヤ式ポンプロータにおいて（よ　液圧縮
が発生しないようく　ポンプ室１０の容積が最大となる
時のインナーロータ８とアウターロータ９との接点がな
す角度（角度の中心は駆動軸１８の中心０）αに等しく
なるよう＆−角度θの値を設定していも　しかしなか叙
　第５図に示すよう置　冷媒液等の粘性が低い液体を昇
圧する場合にζ戴　θの値をαの１．２〜１．５倍程度
に大きくすると、ポンプ効率が高くなム　これ（よ　０
間において、インナーロータ８とアウターロータ９の接
点即ちシール箇所が１ケ所だけでなく２ケ所になる時間
が増えるた敢　高圧のポンプ室から低圧のポンプ室へ冷
媒液が漏れ難くなって、冷媒液を容易に昇圧することが
できるようになるからと考えられも次番−本実施例にお
いては　駆動軸５の端部を支承する第２の軸受２０を鏡
板２６から分離した構成にしているので、鏡板２６はプ
レス加工にて容易に形成することができるととも↓−第
２の軸受２０は旋削加工にてこれも容易に作ることがで
きも　また　第２の軸受２０を薄肉の密閉容器１に圧入
固定しているの六　溶接固定で生じるような歪も発生せ
哄　精度の高い組立を実現することとも可能となム 発明の効果 上記の実施例より明らかなよう凶　本発明は次に示す効
果を有するものであム （１）ポンプロータはその両面から冷媒液を吸入するこ
とができるので、吸入時の圧力損失が小さくなって、ポ
ンプの体積効率およびポンプ効率が向上すム さら＆ミ　ポンプロータの左右両側にほぼ同形状の吸入
ポートと吐出ポートを設けているので両端面にはほぼ等
しい大きさの圧力が作用する。その結果　短時間に端面
が摩耗することがなくなって、ポンプの寿命が長くなム （２）また　本発明によれば　吸入ポート終端と吐出ポ
ートの開始端がなす角度を、ポンプ室の容積が最大とな
る時のロータの接点がなす角度の１、　２〜１．　５倍
に設定しているの双　昇圧時のシール効果が増加して、
ポンプ効率が高くなａ（３）さらに　本発明によれば　
駆動軸の電動機側の端部を支承する第２の軸受を鏡板と
分離して、薄肉の密閉容器に圧入固定したものであるか
収　軸受と鏡板を同一構造にする場合と比較して、加工
が容易にできるようになるとともへ　精度の高い組立が
可能となも

【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医
　第２図は第１図に示す冷媒ポンプのポンプ機構部（Ａ
−Ａ）の横断面医　第３図はフロントプレートの断面医
　第４図はリアプレートの断面医　第５図はポート間の
角度とポンプ効率の関係を示す阻　第６図〜第９図はそ
れぞれ従来の冷媒ポンプの断面図であも １・・・・密閉容器　２・・・・電動ａ　３・・・・固
定子、４・・・・回転子、　５・・・・駆動＄ＩＬ　７
・・・・ポンプ機構ａ　８・・・・インナーロー久　９
・・・・アウターロー久　１０・・・・ポンプ室　１１
・・・・シリンダ、　１２・・・・フロントプレート、
　１３・・・・リアプレート、１５・・・・貫通した吸
入ポート、　１６・・・・疑似の吐出ポート、　１７・
・・・窪み状の吸入ポート、　１８・・・・吐出ポート
、　１９・・・・冷媒通龜　２０・・・・第２の細見 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名ｌ　−詔
Ｍ嘗巴 ２−　電り諏 ３−　国宵子 ４−　ω転子 −ｋｈｈ ７−　イソプ懺１１部 ８−１ンナー０−９ ９−　ヱウ９−Ｏ−９ １０−７１Ｆツブ鵞 １１−　　シリンダ １２−　フロントプレート Ｉｓ　　リアプし一ト Ｉｓ−＠通しＴ：喀＾小０−ト １６　−　袂ｐｘの畦上ぎ一ト Ｉ９；書味通路 ２０−　　職２０ｈ菅 ｔ　ｒｔ ８−　イソｆ−Ｄ−９ ９−７ウター〇−夕 ！６．１８−ａｔ　ｔａ　７３’　−ト／２−−〜フロ
ントプレート １３−　　リファレート 第５因 ざ−ト闇角盾　θ／ｄ ／−−−侘閉Ｑｆｉ ６−　　ポンプ１１ ８−１ンブー０−９ Ｉ４−、リアブし一ト １Ｂ−Ｍ動軸 ｎ−譲　悟 ２４−　賢２のｈ蛍 れ６図 次　　　　　　　　　　　　　　　　ＩＤ′ ８−　　イン丈−ロータ （７−−−７ウター〇−タ 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄肉の円筒形の密閉容器の外側に電動機の固定子
   を取り付け、前記密閉容器の内側に、シリンダ、内接ギ
   ヤ式ポンプロータ、フロントプレート、リアプレートを
   有するポンプ機構部と、電動機の回転子と、その回転子
   の回転力を前記ポンプ機構部に伝達する駆動軸とを配設
   し、前記フロントプレートには、吸入圧力空間に連通す
   る吸入ポートと吐出圧力空間に連通しない疑似の吐出ポ
   ートを設けるとともに、前記リアプレートには、吐出圧
   力空間に連通する吐出ポートと、前記フロントプレート
   および前記シリンダの外周部の一部を切り欠いて設けた
   吸入通路を介して前記吸入圧力空間に連通する窪み状の
   吸入ポートを設けてなる冷媒ポンプ。
2. （２）薄肉の円筒形の密閉容器の外側に電動機の固定子
   を取り付け、前記密閉容器の内側に、シリンダー、内接
   ギヤ式ポンプロータ、フロントプレート、リアプレート
   を有するポンプ機構部と、電動機の回転子と、その回転
   子の回転力を前記ポンプ機構部に伝達する駆動軸とを配
   設し、前記フロントプレートあるいは前記リアプレート
   に構成した吸入ポートの終端と吐出ポートの開始端間の
   相対角度を、前記内接ギヤのポンプ室が最大容積となる
   時の歯形接点間の角度の１．２〜１．５倍に設定してな
   る冷媒ポンプ。
3. （３）薄肉の円筒形の密閉容器の外側に電動機の固定子
   を取り付け、前記密閉容器の内側に、シリンダ、ポンプ
   ロータ、フロントプレート、リアプレートを有するポン
   プ機構部と電動機の回転子と、その回転子の回転力を前
   記ポンプ機構部に伝達する駆動軸とを配設し、前記駆動
   軸の一端を前記フロントプレート内の第１の軸受で支承
   するとともに、前記駆動軸の前記電動機側の端部を支承
   する第２の軸受を、前記密閉容器に圧入固定してなる冷
   媒ポンプ。