JPH10502989A - 冷却システムとそのためのポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 冷却システムがここに開示され、そこには空気調和のピーク時間中に電気エネルギー消費を著しく節約させるため負エネルギー蓄積部が設けられている。このシステムには、移送ポンプ(54)が、凝縮した冷媒および混合相の冷媒を負エネルギー蓄積部から蒸発コイル(18)に送り、そこで空気調和空間から熱を吸収させるために設けられる。移送ポンプは、ロータ(100)とポンプ室(106)内で回転するベーン(102)とを利用する容積式ポンプである。ポンプ室からの二重取出し部(258)と取入れ部(262)がロータへの力を平衡させるように配置されている。取入れ部はポンプ室へ径方向から入る。気密囲い(184)がポンプと電動モータ(180)をシールして、ポンプ内の動的シールを省略させ、それによりシステムからの冷媒の漏れを大いに減少させる。本発明に係る気密シールポンプを使用する冷却過給システムも開示される。

Description

【発明の詳細な説明】 冷却システムとそのためのポンプ 発明の背景 発明の分野 この発明は液相または混合相冷媒を移送するのにポンプが使用される冷却シス テムに関するものである。より具体的にこの発明は冷却システムとそのためのポ ンプに関するもので、ポンプは容積式・シールレス・平衡ロータ・ベーンポンプ から成る。従来技術の状態 夏季の間、電動式空気調和・冷却システムは日中に事業電力網に過大な負荷を かける。この電気容量はしばしば効率の低い、しかし低投資コストの電力発生機 器によりもたらされる。従って、この“ピーク電力”は単位エネルギー当りの発 電がより高価になる。こうして、多くの電力事業はこのピーク期間中の電力に対 し割増金をかける。夕方遅くと夜間は多くの電気利用工業が稼働しないで、空気 調和の負荷は最小になる時なので、通常電力需要も事業電力網に最小となる。従 って或る電力事業は現実にこれら“オフピーク”期間中電気料を割り引く。 空気調和需要の最高期間に電気にかけられる高い“ハイピーク”価格は大多数 の施設における空気調和を行うための全体費用を増加させる。これに応じ、空気 調和機器の多くの設 計者は、空気調和システムの中に負エネルギー蓄積の或る形を設け、冷却機器が “オフピーク”時間中に作動して蓄積媒体を冷却し、これを後に日中の“オンピ ーク”期間中に空気調和スペースから熱を引き出すヒートシンクとして使用する ように努力してきた。典型的に、このような蓄積媒体は、その負エネルギー密度 を増加させるため或る形の相変化、例えば凍結を行う液から成る。 このような空気調和システムの１つがウセルトンほかの米国特許第５,２１１, ０２９号（１９９３年５月１８日）に記載されており、ここに引用する。ウセル トンほかの特許は標準的なフレオン式コンプレッサで駆動される凝縮・蒸発形冷 却システムを開示しており、この中に負エネルギー蓄積媒体のタンクが組み込ま れている。冷却システムの冷媒を負エネルギー蓄積媒体のタンクを通じて循環さ せるためコイルが設けられる。凝縮し冷却された冷媒を負エネルギー蓄積媒体の タンクから引出し、冷却システムの蒸発器へ送るため移送ポンプが設けられる。 他の形の空気調和または冷却システムは、過剰な液状冷媒を蒸発器に強制流通 させて冷却を行う液過給システムである。このシステムはしばしば冷媒を楯環さ せるためポンプを使用する。しかし、このシステムは、慎重に設計されなければ ならず、遠心ポンプまたはタービンポンプが多く使用されるので、ポンプが冷却 を行うのに得られる適切な予備冷却液状冷媒をもつことを確実にするようにより 多くの制御を必要とす る。 このシステムに使用されるポンプは長時間にわたり連続して運転できるもので 、故障なしに比較的長寿命でなければならず、作動が効率的で、混合相（気／液 ）流体も液状冷媒も移送できるものでなければならない。しばしば、ポンプ室は 始動の時は気相冷媒だけで満たされ、自動式ですぐれた乾燥運転能力をもつもの でなければならない。また、このようなポンプはまた冷媒の漏れがないようにし なければならない。 いろいろなポンプがウセルトンほかの冷却システムに使用するのに提案されて いる。１つのポンプは移送ポンプとしてのギヤポンプである。しかし、多数の冷 媒は典型的に極めて低粘度であり、従ってポンプとコンプレッサの可動部品の急 速な摩耗を避けるには不十分な潤滑しか与えない。ギヤポンプのギヤはポンプ耐 用寿命の間に摩耗するから、特に低粘度のポンプ液の場合は回転するギヤを通過 する流体の滑りがその効率と所与の圧力での容量を大いに減少させる。 遠心ポンプがしばしば液の吸引に使用され、多くの用途では利点をもたらす。 しかし、負エネルギー蓄積タンク内の媒体が暖まると、タンクを通る冷媒は完全 には凝縮されないことがあり、混合相状態で移送ポンプに入ることになる。遠心 ポンプは混合相媒体の移送には不適切である。 蒸発・冷却システムに使用される多くのタイプの冷媒は環境に対し潜在的に有 害であり、より新しい冷媒は健康に危険を及ぼすかもしれない。また、漏れはシ ステムの無効性をも たらす。従って、システムからの冷媒の漏れおよび放出のすべてを最小にするこ とが望まれる。冷媒はその低い粘度のためにそれがポンプハウジングを通過する 時にポンプ軸上の動的シールから特に漏れを起こしやすい。 可動部品、例えばロータ、ギヤ、ピストン、ベアリング等々の間の滑り摩擦が あるため、ポンプおよびコンプレッサは相対運動する部品間に適当な流体膜を確 保するように油溜めおよび或る分離手段および（または）油戻し手段を備えて設 計される。典型的に、少量の油が冷媒と混合されて可動部品の潤滑を助ける。或 る冷媒については、油が混和性でなく、それが蒸発器または凝縮器管、フィルタ 等々の油堆積のため特別な設計上の問題を生じる。ＨＣＦＣ−22は特に油と混和 性であるが、ＨＦＣ−134aはほとんど混和性でなく、アンモニアは油と混ざらな い。 発明の概要 本発明に係る冷却システムは液相または混合相冷媒を蒸発器に送るため移送ポ ンプを組み込んである。この移送ポンプは、シールレス・ベーン型・平衡ロータ型 で一定容積ポンプとすることで従来技術の上記のような制約を克服している。 凝縮ユニット、蒸発ユニットおよびそれらの間を循環する冷媒をもつ冷却シス テムにおいて、液相および混合相冷媒を蒸発ユニットへ送るためポンプが設けら れる。本発明によればこのポンプは容積式・シールレス・平衡ロータ・ベーンポ ンプから成る。１つの好適実施例において、冷却システムは負エネルギー蓄積シ ステムを有している。負エネルギー蓄積システムは、第１の時間帯の間には蓄積 媒体を冷却し、また第２の時間帯の間には蓄積媒体に熱を与えるためシステムを 通じ冷媒を循環させるように蓄積媒体および冷媒導管をもっている。第２の好適 実施例はアキュムレータをもつ過給システムから成り、ポンプがアキュムレータ から吸引する。 ここに記載する冷却システムは、本発明に係る一定容積・平衡ロータ・気密シ ール・ベーンポンプを有し、これはポンプハウジングから成る気密囲いを有する 。中空ポンプハウジングの周囲壁は、対向する円形部分と、この円形部分から或 る角度ずれた対向するカム部分と、各カム部分とその先行エッジで接続した取入 れポートとを有するほぼ楕円状ロータ室を形成する。ロータ室はさらに、その軸 方向両端で端壁により区画され、各カム部分の後行エッジに接続する吐出ポート を有する。円筒形ポンプロータはロータ室内で回転するようにポンプハウジング 内に回転可能に支持される。それは放射状に延び摺動可能に取付けた多数のベー ンを有し、各取入れポートと各吐出ポートの間で近接するベーンの各対と、ロー タと、周囲壁と、カム部分の端壁との間に区画された一定容積ポンプ室を形成す るようになっている。 ポンプ用のモータは好適にモータハウジング内に取付けたステータと、ステー タ内に回転するように配置したモータロータと、モータロータに取付けロータの 軸方向端から軸方向 に延びるモータ軸とから成る。モータハウジングは、モータ軸を支持しているモ ータロータ両端のモータベアリングを取付けている軸受支持体を有している。モ ータ軸とポンプロータ間の摺動可能な駆動カップリングが両者間のわずかな軸方 および径方向運動を許容する。モータハウジングを通って放出ポートが設けられ る。第１の変形実施例においては、ポンプに機械的に連結された気密シール状缶 入り(canned)モータによりポンプが駆動される。第２の変形実施例においては、 モータがポンプに磁気的に連結される。 好適に、ポンプの端壁はポンプハウジング内部に取付けたディスクベアリング から成り、ポンプロータがディスクベアリング上に支持される。ディスクベアリ ングは好適に半潤滑または自己潤滑性金属から形成される。 端壁を通る吐出ポートは好適にモータハウジングと連通しているので、吸入さ れるべき流体はモータベアリングを冷却する。軸受支持体の１つには流体が通過 するべき開口を設けてもよい。 ポンプロータには軸方向に延びる放射状スプラインを設けてもよく、モータ軸 にはこれと合わさる軸方向に延びる放射状スプラインを設けてもよく、それによ りモータ軸とポンプロータ上のスプラインがモータ軸をポンプロータに摺動可能 に連結する。さもなければ、ポンプロータに軸方向に延びるキー溝を設け、モー タ軸にこのキー溝内に入る放射状のピンを設けて、モータ軸をポンプロータに摺 動可能に連結しても よい。 図面の簡単な説明 第１図は本発明に係るポンプを組み込んだマルチモード冷却・負エネルギー蓄 積システムの略示図である。 第２図は第１図に略示した本発明に係る移送ポンプの端面図である。 第３図は第２図２−２線におけるポンプの断面図である。 第４図は第３図４−４線における断面図である。 第５図は第２図のポンプのポンプ室分解図である。 第６図は第３図６−６線における断面図である。 第７図は本発明に係るポンプを組み込んだ過給冷却システムの略示図である。 第８図はポンプロータの第１の変形実施例を示す第２図２−２線に相当する断 面図である。 第９図はポンプロータの第２の変形実施例を示す第２図２−２線に相当する断 面図である。 詳細な説明 図面、特に第１図を参照すると、空気調和装置・エネルギー蓄積システム１０ が略示的に描かれている。空気調和装置全体１２は負エネルギー蓄積システム１ ４と組合わせて設けられている。空気調和装置１２は凝縮ユニット１６および蒸 発ユニット１８を含んでいる。負エネルギー蓄積システム１４は基本的に、負エ ネルギー蓄積媒体２２を含有している絶 縁タンク２０と、空気調和装置１２からの冷媒２６を循環させるため媒体２２内 に配置されたコイル２４とから成る。凝縮ユニット１６は凝縮器２８とコンプレ ッサ３０を含む。 凝縮ユニット１６と絶縁タンク２０は、“オフピーク”時間に相当する第１時 間帯の間作動して、凝縮ユニット１６の凝縮器２８から冷たい冷媒２６をコイル ２４に循環させることで負エネルギー蓄積媒体２２を冷却し、好適には凍結させ る。第２の時間帯の間、タンク２０に蓄積された負エネルギーは蒸発ユニット１ ８に通じられて、これと組み合わされた閉じた空気調和スペース（図示してない ）に冷却をもたらし、これは大体“オンピーク”時間に相当する。後にさらに詳 しく説明するように、この負の熱エネルギーの移送は第２時間帯の間に冷媒２６ をタンク２０内でコイル２４を通じ蒸発ユニット１８へ循環させることにより起 こる。 第３の時間帯では、凝縮ユニット１６を直接に蒸発ユニット１８に接続し、そ の間コイル２４内に冷媒２６を循環させないようにするためタンクバイパス弁３ ２が利用される。こうして第３時間帯の間、冷媒２６を負エネルギー蓄積媒体２ ２を通じて循環させることによっては熱は冷却または凍結した負熱エネルギー蓄 積媒体２２に与えられない。 凝縮器２８から凝縮流れ管３４が延び、第１分岐管３８とタンクバイパス管６ ０に分岐する。分岐管３８は凝縮流れ管３４をタンク２０内のコイル２４に接続 し、オンオフ制御弁４０を含んでいる。オンオフ制御弁４０のすぐ下流で分岐管 ３８は膨張装置４２をも含んでおり、タンク２０内の負エネルギー蓄積媒体２２ を冷却したい時にコイル２４へ通す前に冷媒を膨張させる。オンオフ制御装置４ ０は第３時間帯の間タンク２０を空気調和装置１２の他の部分から隔離させる。 冷媒戻り管４４がタンク２０内でコイル２４から立ち上がりアキュムレータ４６ に通じている。貯溜された冷媒２６は、アキュムレータ４６からコンプレッサ３ ０に延びているコンプレッサ戻り管４８を通じてコンプレッサ３０へ戻される。 アキュムレータ４６近くでコンプレッサ戻り管４８内の逆止弁５０はアキュムレ ータへの逆流を防ぐ。 タンクバイパス管６０は凝縮器流れ管３４から延びて標準的な膨張弁６２を有 している。膨張弁６２から分岐管６０は蒸発器１８に接続する。蒸発器１８から バイパス戻り管６４が凝縮器戻り管４８に至り逆止弁５０の下流で戻り管４８に 接続する。バイパス弁３２はバイパス戻り管６４へ（矢印Ｎのように）、または 別のバイパス管６６（タンク２０内のコイル２４に通じている）へ矢印Ｉおよび Ｊのように送向する。溜り管６８がアキュムレータ４６の底５２から移送ポンプ ５４および逆止弁５６を通って蒸発器１８に通じている。ポンプ５４の好適実施 例は後に詳説する。 冷却システム１０は４つの作用モードを有し、これらをその作用時間帯との関 連で説明する。オフピーク時間に相当する第１時間帯はタンク２０内の負の熱エ ネルギー蓄積媒体２２を冷却しようとする時で、冷媒蒸気２６がコンプレッサ３ ０で圧縮され、凝縮器２８へ通され、そこで熱エネルギーが解放されて液体に凝 縮する。冷媒液は凝縮器２８から流れ管３４を通って第１分岐管３８に入り、こ の時オンオフ制御弁４０は開いた位置にある。冷媒２６は膨張装置４２を通って ガス状に膨張されて著しくその温度を下げ、ついでタンク２０内のコイル２４へ 流通する。ついで冷媒２６はアキュムレータ４６を通過して再循環されるべくコ ンプレッサ戻り管４８へ入る。 オンピーク時間に相当する第２時間帯の間は、コンプレッサ３０を作動させる ことなく冷却を行なおうとする時で、冷媒２６はアキュムレータ４６から溜り管 ６８を通って移送ポンプ５４により引き出される。冷媒は蒸発器１８に入って、 そこで空気調和スペースからのエネルギーを吸収する。この時間帯の間、バイパ ス弁３２は冷媒を蒸発器１８から別のバイパス管６６を通してタンク２０内のコ イル２４へ、そしてそこからアキュムレータ４６へ戻すようにセットされる。こ のサイクルの間、冷媒２６は膨張弁を通らずに、ただタンク２０内の負の熱エネ ルギー蓄積媒体２２から蒸発器１８への熱移送媒体として働くのである。 第３の時間帯は、事業所のオンピーク時間とみなされない早朝および夕方の時 間で、しかし冷房はまだ望まれている時間であるが、この時冷却システム１２は 標準様式で作動され、オンオフ制御弁４０によってタンク２０およびコイル２４ から切り離されている。コンプレッサ３０は冷媒２６を圧縮し て凝縮器２８に通し、そこから冷媒は凝縮器流れ管３４およびタンクバイパス管 ６０を通って膨張弁６２へ流れ、そこで膨張して相を変え、温度を下げる。膨張 弁６２から冷媒は蒸発器１８を通り、バイパス戻り管６４および凝縮器戻り管４ ８を通ってコンプレッサ３０へ戻る。オンオフ制御弁４０が閉位置にあるので、 コイル２４およびタンク２０へ冷媒は流れない。 オンピーク時間全体を通じて十分な冷却を行なうには不十分なエネルギーしか タンク２０内にオフピーク時間内に蓄積されなかった場合は、第４の作用モード に移行することが望まれることがあり、その場合はコンプレッサ３０を作動させ つつアキュムレータ４６と膨張弁６２との両方から冷えた冷媒が引き出される。 こうして負の熱エネルギー蓄積媒体２２によりもたらされる冷却は通常の冷却シ ステム１２により補完される。 第２図と第３図を参照すると、ポンプ５４はポンプハウジング112と、端部カ バー132と、一対の端部ディスク114，115と、多数の軸方向ベーン102を支持して いる全体にスロットを設けたポンプロータ100とから成る。端部ディスク114,115 は耐摩耗性で自己潤滑性の材料、例えばプラスチックとカーボンの複合材料から 形成され得る。端部カバー132は平円盤状で、端部カバー132を軸方向にポンプハ ウジング112へ貫通する４本のボルト136によって円筒形の外側118に取付けられ ている。ポンプロータ100はロータ室106を形成するカムリン グ104内で回転可能である。吸引は、取入れ管取付け部262に接続している２本の 径方向取入れポート108を通じてなされる。 ロータ室106は円筒形ポンプハウジング112と一対の端部ディスク114,115で形 成される。ポンプハウジング112は、内側116と外側118を有する。内側内孔120は 内側116からポンプハウジング112へ共軸に延び、対向する外側内孔122は内側内 孔120と整合して外側118からポンプハウジング112へ共軸に延びている。端部デ ィスク115は内側内孔120に密に嵌合し、他方の端部ディスク114は外側内孔122に 密に嵌合する。カムリング104は好適に内側内孔120と外側孔孔122の間でポンプ ハウジング112と一体に形成される。 第４図にはっきり見られるように、ロータ室106はカムリング104を通じる内孔 124から成る。この内孔124は本質的には円形であるが、互いに180°離れた個所 に２個の“ドロップ”(膨らみ部)126を有しているので、内孔124はわずかに楕円 形外観を呈する。ドロップ126の各々は内孔124のわずかな膨らみ部から成り、取 入れポート108の１つから吐出ポート110の１つへ延びている。各ドロップ126の 中央部128は取入れポート108と吐出ポート110の完全に中間にあるものとして形 成され、一定の半径を有しているから両ドロップ126の間に形成されたポンプ室1 30、ポンプロータ100およびベーン102は、ポンプロータ100がロータ室106内で回 転する時一定の容積をもつ。 第３図に戻ると、ハウジング外側118にある端部カバー132とハウジング内側11 6にあるハブ134とはディスク114,115とロータ100をポンプハウジング112内部に 閉じ込める。端部カバー132の内向き環状フランジ138は外側内孔122内に受け入 れられ、当接する。同様に、フランジ138の内側エッジ140はディスク114に当接 する。Ｏリング142と144がハウジング外側118と端部カバー環状フランジ138との それぞれの溝146と147内に受け入れられて、端部カバー132をポンプハウジング1 12に気密シールする。 ハブ134も平円盤形状で、内側内孔120内に嵌合する。環状フランジ部148がハ ブ134から径外方へ延びているからハブ134はポンプハウジング112と環状フラン ジ148の当接によりポンプハウジング112内に確実に位置づけられる。ハブ134は またディスク115と当接してこれをポンプハウジング112内に位置づけ保持する。 ハブ134は円筒形モータハウジング150によりポンプハウジング112と密な当接 に保持される。ポンプハウジング112の内向き環状フランジ152がモータハウジン グ150の内端154を受け入れる。少なくとも４本のボルト156が環状フランジ152を 貫通し、モータハウジング150の外端160にある端部キャップ158内に受け入れら れる。こうして、ボルト156により加えられる圧縮がモータハウジング150をハブ の環状フランジ148とポンプハウジング112に当接させるように引っ張る。 端部キャップ158の内向き環状フランジ162はポンプハウジ ング112の内向き環状フランジ152と向き合い、この環状フランジ162がボルト156 を受け入れている。こうして、ボルト156はモータハウジング150の径外方に横た わっているのである。Ｏリング164，166が端部キャップ158とモータハウジング1 50の溝168，170内に配置される。それらＯリングはそれぞれモータハウジング外 端160と端部キャップ環状フランジ162に当接し、端部キャップ158をモータハウ ジング150に気密シールする。Ｏリング172,174がポンプハウジング112とモータ ハウジング150の溝176，178内に配置されてポンプハウジング112をモータハウジ ング150に気密シールする。モータハウジング150内にはモータ180が配置される 。モータ軸182がモータ180からポンプロータ100を通って延びる。こうして、ポ ンプの全構成部品が、端部キャップ158、モータハウジング150、ポンプハウジン グ112および端部カバー132から成る気密囲い184の中に配置される。これにより 、従来の応用では固有の漏れの原因であったポンプハウジング112とモータ180の 間の動的シールの必要はなくなった。 こうして本発明のポンプ５４はポンプロータ100上に動的軸シールを有しない ので“シールレス”ポンプである。シールレスポンプは３つのカテゴリー、すな わち缶入り(canned)ポンプ、磁気結合ポンプおよび気密ポンプの１つにあてはま るものである。缶入りポンプにおいては、少なくともポンプおよびモータロータ が気密シールされたハウジング内に収められている。ステータからの磁界はモー タロータを包んでい る缶を通過しなければならない。磁気結合ポンプにおいては気密シールされた囲 いがポンプおよび被動磁石を包んでいる。電動モータに付設された駆動磁石が被 動磁石と磁気的に結合してポンプを動作させる。気密ポンプにおいては、モータ とポンプが気密性囲いの中に封入される。さらに、モータステータは吸入される 流体から缶によって分離されていないで、むしろ流体の中に浸かっている。本発 明のポンプ５４は気密型のものである。しかし、本発明の原理は上記したような 気密式であるシールレスポンプに限定されるものではなく、磁気結合型および缶 入りポンプをも包含するものであることは当業者に理解されよう。 モータ180は公知の型のステータ186とロータ188を有する。ステータ186はモー タハウジング150の内表面190にしまり嵌めまたはその他の機械的締結手段などに よって固着される。モータハウジング150内の環状肩192はモータハウジング150 内でステータ186を確実に位置づけ、組立を容易にする。ステータ186には翼194 が設けられ、また端部キャップ158内の孔198に挿入した電気接続体196によって 気密囲い184の外部まで結線されている。電気接続体196は気密囲い184のシール を維持するこの種の用途で公知のタイプのものでよい。 端部キャップ158と一体に形成された円筒形ハブ200がモータ180の方へ延びて いる。ハブの第１の孔202は円筒形のカーボンブッシュベアリング204を受け入れ 、モータ軸182の第１端210はブッシュベアリング204内で回転する。より径の小 さ い第２の孔206が第１の孔202から円筒形ハブ200の中に同軸に延び、ハブ200の中 へ約６０°の角度で径方向に延びる２本の傾斜孔208と交差している。 モータ軸182の中央部分212はモータロータ188の中へ同軸に受け入れられ、プ レス嵌めなどにより取付けられる。中央部分212の近くで、中央部分212より径の 大きい環状フランジ214がモータ軸182から径外方へ延びている。環状フランジ21 4の近くでモータ軸182のベアリング受け入れ部216が精密公差で機械加工され、 ハブ134の同軸孔220内に支持されたカーポンブッシュベアリング218内で回転す る。好適に、モータ180に近いハブ孔220の外端は軽く面取りされる。モータ軸環 状フランジ214はブッシュベアリング218の一端222と当接し、第５図に見られる ようにブッシュベアリング端222は互いに９０°離れた４本の浅い径方向溝224を 有している。 ポンプロータ100はその両側から軸方向に延びる軸部分226を有し、これはディ スク114,115の中央孔228内で自由に回転する寸法である。ロータの中央孔229（ 第５図）が軸部分226を含めたポンプロータ100内に同軸に延び、モータ軸182を 同軸に受け入れる。ポンプロータの外端230は駆動ピン234を受け入れるキー溝23 2を有し、駆動ピンはモータ軸182の第２端236の孔235から径方向に延びる。駆動 ピン234はこうしてモータ軸182とポンプロータ100との回転の確実な係合をもた らす。或いは、ロータ100の中央孔229の内側とモータ軸第２端236とに互いに合 致する軸方向スプライン(図示しない)を設 けて両部品を摺動可能に結合してもよい。 第４図に戻り、吸引すべき流体、例えば冷媒２６（第１図参照）は２つの径方 向吸込みポート108を通ってロータ室106へ入る。ロータ100が回転すると、遠心 力でベーン102が外方へ移動し、吸込み圧によって流体を押し込むべき容積を形 成する。ポンプ５４は非圧縮性流体を扱うように設計されているから、ポンプ室 130は吸い込まれた流体239がポンプ室130を通る時に圧縮されるのを避ける一定 容積をもっている。流体はポンプ室130を通る行程の終りでロータ室106から出て ロータ室106の両側のディスク114,115の２個の三角穴240に入る。 第５図を参照すると、ベーン102はポンプロータ100のほぼ放射状スロット242 内で動作する。ベーンスロット242はベーン102にかかる応力を減少させるため回 転方向にわずかに傾けられていて、そのため耐摩耗寿命を増加させる。ベーン10 2の各々は高圧側244と低圧側246とをもち、高圧側はスロット242の先行側壁248 に当接する(第４図参照)。小さい軸方向溝250がロータの外周壁252と先行側壁24 8のところで交わり、ベーンが三角穴240に達した時吸入された流体がポンプ室13 0から逃げるための拡大通路を設けている。これがないと、比較的少量の流体を 吸入するのに使用された時ポンプ室130は当然三角穴240と交わる点できわめて小 さいものでなければならず、さもないと流れの拘束を生じ、ポンプ５４の全体効 率を低下させるであろう。 各ベーン102はその高圧側244に沿った径方向に向いた矩形状の溝254により形 成されたややＣ字状の形をし、これはロータの軸方向溝250に面している。矩形 状溝254は吸い込まれる流体をベーン102のまわりに導いて、それをカムリング10 4に対し座着させるようにし、またベーンがスロット242の内方へ動くと流体が逃 げる通路を与える。 吸い込まれた流体が三角穴240に入った後、流体はカムリング104とハブ134そ れぞれの吐出孔256と258を通って軸方向に流れ、これら吐出孔は三角穴240と整 合している。吸い込まれた流体238はモータハウジング150を通り、端部キャップ 158の吐出管取付け部260を通って気密囲い184を出る。同様な取付け部262が好適 にポンプハウジング112に径方向吸込みポート108と連通して設けられる。 吸い込まれた流体238は気密囲い184の内部全体を浸してベアリング表面および モータ180を冷却する。特に、流体238はブッシュベアリング204および218を冷却 する。ポンプ５４の始動中、気密囲い184は吸い込まれた流体238によって完全に は満たされていない。こうして、ブッシュベアリング204と218は好適に自己潤滑 性材料、例えばカーボンにより形成されるべきである。また端部ディスク114,11 5も同様な自己潤滑性材料から形成されるべきである。ポンプ５４は長い耐用寿 命をもたなければならない。従ってブッシュベアリング204と218はポンプ５４の 寿命全体にわたり使えるものであることが絶対必要である。 ポンプ室130はロータ100を横切って180°離れて対向しているから、ポンプロ ータ100に加えられる力は径方向に平衡する。ポンプロータ100の一方の側に生じ る高圧力はポンプロータの反対側（ロータを横切って１８０°反対側）の同様な 等しい高圧力とバランスし、結果としてゼロの大きさを生じる。ポンプロータ10 0と軸182の振動はブッシュベアリング204,218の一体性を保存するため最小に保 たれる。もちろん、図示したような204,218などのタイプの自己潤滑性ベアリン グでも保護されていない環境では摩耗を受けやすいものである。ポンプ54の設計 は軸182上の諸力をバランスさせて、ポンプ54の見込み耐用寿命にわたってブッ シュベアリング204,218の一体性を保存させるようにする。 ポンプはまた好適にモータ180を上にして垂直の向きに取付けられる。これは 回転部品の重量による全ベアリング上の径方向荷重を最小にするとともに、冷た い冷媒がモータ内の熱を吸収して蒸発した時生じるかもしれない蒸気を吐出ポー ト260からシステム内に追い出すことにもなる。 組立てを容易にし、ディスク114,115およびハブ148をカムリング104とより正 確に整合させて最大のポンプ効率を出させるため、整合ピン264がカムリング104 とディスク114,115の一致した孔266,268内に配置され、それにより確実正確に三 角穴240をカムリング104に対し位置づけることができる。また、追加の整合ピン 270がハブ134とディスク114の１個との一致した孔272と268内に受け入れられ、 それによりハブ吐 出孔258をディスク114の三角穴240と整合させる。 ポンプ部品の材料が長い作用寿命と経済的な構造をもたらす。好適にベーン10 2は耐摩耗性で自己潤滑性の材料、例えばカーボンとプラスチックの自己潤滑性 複合材から形成される。ディスク114,115およびブッシュベアリング204,218も好 適に耐摩耗性、自己潤滑性材料、例えばカーボン・プラスチック複合材料から形 成される。ポンプロータ100とモータ軸182は好適に鋼または特に粉末冶金技術に よって形成され得る時はその他適当な材料から形成される。ハプ134、ポンプハ ウジング112および端部カバー132は鋳鉄から形成され、モータハウジング150お よび端部キャップ158は鋼から形成される。鋳鉄、鍛造金属またはその他材料の 脚276をポンプ５４の支持のため設けることができる。 冷却システム１０が第２または第４時間帯のいずれかで動作する時は、ポンプ ５４は液相または混合相冷媒２６をアキュムレータから蒸発器１８へ移送するこ とを要求される。径方向に向いた吸込みポート108は、ロータ室106に入る冷媒26 の流れにほとんど抵抗を生じさせないことによりポンプにより要求される正味正 吸込みヘッド（ＮＰＳＨ）を減少させる。冷媒２６がポート108の１つを通って ロータ室106へ入ると、ベーン102は或る体積の冷媒２６を一定に形成されるポン プ室130の１つの中に封入する。前述したように、ポンプ室130は近接ベーン102 とロータ外面252とカムリング104の間で中央膨らみ部128内に形成される。中央 膨らみ部128が一定容積 のポンプ室130を与えられる形状になっているから、ベーン102は冷媒２６を圧縮 することなくポンプ室130を通じて移動させる。吸込まれた冷媒２６またはその 他の流体は軸方向に移動しポンプ室130を出て端部ディスク114,115の三角穴240 に入る。外側ディスク114の三角穴240への流れはカムリング吐出孔256を通って 内側ディスク115の三角穴240へと流入する。ここから吸入冷媒２６はハブ吐出孔 258を通ってモータハウジング150へ通過し、端部キャップ158の吐出管取付け部2 60を通ってポンプ５４から出る。 冷媒の流れは、モータハウジング150を通る時、モータ180とベアリング204,21 8を冷却する。冷媒はまた気密囲い184内の他の領域へも移行して、すべての可動 部品の潤滑と冷却を行なう。例えば、ロータ100が回転する時ロータ室106内に生 じる低圧領域は低粘度冷媒２６の一部をロータ軸部分226と端部ディスク114，15 との間でロータ室100へ引き戻そうとする。 流れは、膨らみ部126の向きによってロータ室106を180°横切って形成される 二重ポンプ室130へ入る。両ポンプ室130の対称的配置はロータ100に作用する径 方向力を平衡させて種々のポンプ部品に対する振動と応力を大いに減少させる。 平衡化作用と自己潤滑性ベアリングの組合せは高効率で長いベアリング寿命をも たらす。 本発明に係るポンプが理想的に適しているその他の用法は第７図に300で全体 を示すような液体過給冷却システムであ る。液体過給システム300はコンプレッサ302を有し、これは冷媒を圧縮してコン プレッサ吐出管305から凝縮器306へ通す。凝縮器306から冷媒304は凝縮器吐出管 307を経て受入れタンク308へ入る。低レベルセンサスイッチ310が受入れタンク3 08から液供給管311を経てアキュムレータ312へ入る冷媒の流入を制御する。液状 冷媒304はアキュムレータ312の底から溜り管313を通って本発明に係るポンプ314 に引き出される。ポンプ314はポンプ吐出管315を通して冷媒304を吐出し、膨張 弁316を通して蒸発器318へ送り込む。蒸発器318から出る冷媒は全部または大部 分が気相であり、蒸気供給管319のを通ってアキュムレータ312の頂部へ入る。コ ンプレッサ吸込み管320は気相の冷媒304を含有しているアキュムレータ312の頂 部をコンプレッサ302の取入れ部へ接続する。 この冷却システムの構成において、蒸発器318を出る冷媒304の相は、アキュム レータ312が相分離器として働き、気相冷媒だけをコンプレッサ302へ入れるから 、厳密に制御する必要はない。このようなシステムに、コイル(図示してない)と アキュムレータ312を負エネルギー蓄積媒体(図示してない)の中へ第１図に示し たシステムと同様に設置することにより負エネルギー蓄積機能を組み込むことが できる。 ポンプ314は第２図から第６図に図示し説明したポンプ54と同一である。もし 気相冷媒がポンプ314の中へ吸込まれたとしても、ポンプ314またはシステム300 の性能に影響することはない。また、ポンプ314は一定容積を吸引するものであ るから、システム内の可変圧力降下をもたらす配管の変化があったとしてもポン プ314により与えられる流れは変動することがない。 第８図はポンプモータの第１変形実施例を示すもので、全体を400で表す缶入 り(canned)モータで駆動されるポンプ54を示している。同じ部品を表すのには同 じ符号を使用してある。この実施例のポンプ５４は第２〜６図に示したポンプ５ ４と実質的に同一である。缶入りモータ400は、内側の突起404と中心の周りのス リーブ406をもつ環状ベース402から成る。円筒形の缶状ハウジング408は径方向 に延びるベース410に肩412を設け、これを環状ベース402の突起404と密封状に当 接させて気密シール室414を形成している。缶状ハウジング408はまたその外端に キャップ部416を有し、その中心の内側環状スリーブ418は前記スリーブ406と直 接向き合っている。スリーブ406と418はブッシュ420と422それぞれのハウジング を構成する。モータ軸424の外端426はブッシュ422内に回転可能に設置され、他 方モータ軸内端428はブッシュ420内に回転可能に設置される。モータ軸内端428 は環状ベース402の中心孔430を通って、ポンプハウジング112内のポンプ室106へ 直接延びている。モータ軸424の中央部432には環状ロータ434が取付けられ、そ の外側にコイル436が巻かれている。円筒形モータハウジング438が缶状ハウジン グ408の上に軸方向に配置され、モータハウジング438の基部の径方向フランジ44 0が缶状ハウジング408のベース410と当接し、缶状ハウジング 408のキャップ部416がモータハウジング438の孔442内に密に嵌合して受入れられ るようになっている。モータハウジング438の内壁と缶状ハウジング408の外壁と の間に室444が形成される。コイル巻線448を有するステータ446が、ロータ434の コイル巻線436の径方向延長として室444内に環状に設置されている。ステータ44 6は缶状ハウジング438の外壁に取付けた外部電源450に電気的に接続される。 作用の間、ステータ446のコイル巻線448へ電力を導入するとロータ434のコイ ル巻線436に缶状ハウジング408の長さ方向壁を通じて回転慣性が与えられる。ロ ータ434に取付けたモータ軸424はロータ434と共に回転し、こうしてポンプ５４ により要求される必要な回転運動が与えられる。 第９図はポンプモータの第２の変形実施例、すなわち全体を500で示す磁気的 結合ポンプから成る実施例を示す。ポンプ５４とその種々な要素は前述の実施例 と同一であり、前出の図と同じ符号で示してある。この実施例における差異は、 ポンプモータ180が磁気的結合モータ500に代わっていることである。磁気的結合 モータ500は、内部の被動磁石組立体502と、外部の駆動磁石組立体504と、回転 電力供給源506とから成る。回転電力供給源506は輪郭だけを示してあり、外部駆 動磁石組立体504を駆動するのに使用される公知の回転モータでよい。 内部被動磁石組立体502は環状基部508と収納枠510とこの中に収納される被動 軸512と被動磁石組立体514から成る。缶 状基部508は、多数のねじ締結具516によりポンプハウジング112と当接シール関 係に保持されている。環状基部508の中心孔520内にブッシュ518が配置され、モ ータ軸512をポンプロータ室106に入るところで収納している。収納枠510は環状 基部508の肩524から軸方向外方に延びる環状壁522と、その外端で気密シール内 室528を形成する丸型キャップ526から成る。被動軸512は外端の細径部530を有し 、その上に被動磁石組立体514が挿入され、公知のロック手段例えばロックリン グ532により定位置に保持されている。被動磁石組立体は径方向に延びる環状フ ランジ534にその外縁538のまわりに配置した多数の被動磁石536を設けて成る。 被動磁石組立体514は、環状フランジ534の外縁538およびそこに取付けた磁石536 と収納枠510の内壁との間にごくわずかなすき間が残される程度に被動軸512から 径方向外方へ延びている。 外部駆動磁石組立体504は、その内端542で被動磁石組立体502の基部508と当接 する環状ハウジング540を有し、その外端546では多数のねじ締結具544により回 転電力供給源506にねじ固着されている。環状ハウジング540の内端542は、ハウ ジング540内のチャンネル552へ通じる潤滑ポート550を有する。潤滑ポートに潤 滑流体を挿入した後、ポート550へねじボルトを挿入してもよい。外部駆動磁石 組立体504のハウジング540は、その内壁と収納枠510の外壁との間に室556を形成 する。駆動軸558が、外部の回転電力供給源506からこの室556内に延び、ブッシ ュ560に回転可能に支持される。駆動軸 558は室556に入ってすぐ終っている。ロータフランジ562が駆動軸558の室内側端 部に取付けられ、このフランジは駆動軸558の外周に固着された細い環状部564と 、環状部564の端末から径方向に延びる部分566と、収納枠510の環状壁522とハウ ジング540の内壁との間の領域により形成されたすき間に長さ方向に延びるフラ ンジ568とから成る。フランジ568の内部外方端に沿って配置された数個の駆動磁 石570は収納枠510の外壁522の方へ延びている。こうして駆動磁石570と収納枠の 間に小さいすき間だけが形成される。 作用に際し、外部回転電力供給源506は駆動軸558に回転運動を与えてロータフ ランジ562に取付けた駆動磁石570を収納枠510の環状壁522の周りに回転させる。 駆動磁石570が収納枠510の外部の周りに回転すると、収納枠510の内部に位置す る被動磁石536は外部磁石570と同期回転で磁気的に駆動されてそれに取り付いて いる被動軸512も一緒に回転させ、こうして前述したようにポンプ５４を作動さ せるのに要する回転運動を与える。モータ500の不時の結合離脱を避けるために 外部回転電力供給源506の選択と駆動磁石570および被動磁石536の組成に特別な 考慮を払うべきである。結合離脱は、被動磁石536と駆動磁石570の間の磁気引き 付け力が物理的に有効な値に接近する回転を起こさせるトルクを生じるのを要求 される時に起きる。通常、結合離脱は駆動軸が回転し続けているのに被動軸が停 止する結果になる。 以上本発明を特定の実施例について説明してきたが、これ らは例示であって限定ではなく、請求の範囲は従来技術の許すかぎり広く解釈さ れるべきものである。開示した気密構造はＯリングを使用した長寿命の構造を使 用しているが、気密囲い184は溶接またはろう付けによってシールすることもで きる。所望によりポンプ５４は流れがロータ室106に軸方向又は径方向に流入流 出するように設計することもできる。ポンプ５４は、マルチモード空気調和と負 エネルギー蓄積および液体過給冷却システムの組合せにおける開示した用法に特 に適したものであるが、液状ガスまたは危険物質の移送などのような他の用途に も同様な利点をもたらすものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．凝縮ユニット(16)と、蒸発ユニット(18)と、凝縮ユニットおよび蒸発ユニッ トの間を循環する冷媒(26)と、冷媒を凝縮ユニット(16)から蒸発ユニット(18)へ 送給するポンプ(54)とを有する冷却システム(10)において、 ポンプ(54)が、取入れ開口(120)および取出し開口(122)を備えた気密シール 囲い(184)と、全部が気密シール囲い(184)の中にあるベアリング上で気密シール 囲い(184)内部で回転するように取付けられたポンプロータ(100)とから成り、ポ ンプロータ(100)がロータ(100)および囲い(184)とともに平衡ロータ・容積式・ ベーンポンプ(54)を形成する多数の径方向に配置されたベーン(102)を有するこ と、 囲い(184)がほぼ楕円形のロータ室(106)を形成するハウジングを有し、ロー タ(100)がこの中に回転するように取付けられ、吐出通路(110)がロータ室(106) から軸方向に延びていること、 ロータ(100)が多数のスロット(242)を有し、その中にベーン(102)が摺動可 能に取付けられていて、各スロット(242)は径方向外端と先行する径方向壁(238) を有すること、 ロータ(100)がさらに、ロータ室(106)を離れる冷媒(26)に対する流れの拘束 を減少させるため、先行する径方向壁(248)における各スロット(242)の外端に溝 (250)を有すること、そして 気密シール囲いハウジング(184)がさらにモータ室を形成し、吐出通路(110) がロータ室(106)からモータ室内に延びていること を特徴とする冷却システム。 ２．冷却システム(10)がさらに、負エネルギー蓄積システム(14)を有し、この負 エネルギー蓄積システム(14)が蓄積媒体(22)を有し、冷媒(26)を選択的に第１時 間帯の間は蓄積媒体(22)を冷却するため、そして第２時間帯の間は蓄積媒体(22) に熱エネルギーを与えるため冷媒(22)を循環させる冷媒導管を有している請求の 範囲１に記載の冷却システム(10)。 ３．さらに、蒸発器(18)から冷媒(26)を受けるためのアキュムレータ(46)を有し 、コンプレッサ(30)が気相の冷媒(26)を受けるためにアキュムレータ(46)に接続 し、ポンプ(54)が液相および混合相の冷媒(26)を受けるためにアキュムレータ(4 6)に接続している請求の範囲１に記載の冷却システム(10)。 ４．ポンプ(54)がさらにモータ(180)を有し、ロータ(100)およびモータ(180)が ともに気密シールハウジング(184)内に気密シールされている請求の範囲１に記 載の冷却システム(10)。 ５．モータ(100)がさらに２個のモータベアリング(204)(218)上に支持された軸( 182)を有し、ポンプロータ(100)が気密囲い(184)内の２個のロータベアリング上 に支持され、モータ軸(182)がポンプロータ(100)に滑り嵌めで結合されている請 求の範囲４に記載の冷却システム(10)。 ６．ポンプ(54)からの液状冷媒(26)のモータ(180)とポンプロータベアリングを 冷却する請求の範囲５に記載の冷却システム(10)。 ７．ポンプ(54)からの液状冷媒(26)溢出流がモータ(180)とポンプロータベアリ ングを潤滑する請求の範囲６に記載の冷却システム(10)。 ８．気密囲い(184)がポンプハウジング(112)とモータハウジング(150)を有し、 ロータ(100)がポンプハウジング(112)内に配置され、ポンプハウジング(112)へ 取入れ開口(108)が延びていて、ポンプハウジング(112)からモータハウジング(1 50)へ吐出開口(110)が延び、それにより吐出開口(110)から吐出される液状冷媒( 26)がモータベアリング(204)(218)を冷却する請求の範囲７に記載の冷却システ ム(10)。 ９．ロータ(100)がほぼ楕円形のロータ室(106)内で回転するように取付けられ、 取入れ開口(108)がロータ室(106)へ延び、そして取入れ開口(108)がロータ室(10 6)へ径方向から入る請求の範囲１に記載の冷却システム(10)。 10．ポンプ(54)がさらにロータ室(106)からの吐出通路(110)を有し、吐出通路(1 10)がロータ室(106)から径方向に出る請求の範囲９に記載の冷却システム(10)。 12．さらに、ロータ室(106)から径方向に離されたバイパス通路(258)をポンプハ ウジング(112)を通じて有し、ロータ室(106)はさらに軸方向端壁(114)(115)によ って区画され、吐出通路(110)は端壁(114)(115)を通る吐出開口(240)から成り、 吐出通路(240)はロータ室(106)から径方向に延びてポンプハウジング(112)を通 じる軸方向バイパス通路(258)と整合する請求の範囲１に記載の冷却システム(10 )。 13．ポンプ(54)がさらにモータ(500)を有し、このモータはポンプ(54)と磁気的 に結合されている請求の範囲１に記載の冷却システム(10)。 14．中空ポンプハウジング(112)を構成する気密囲い(184)から成り、 ポンプハウジング(112)の周壁が形成するほぼ楕円形のロータ室(106)が対向 する円形部分(114)(115)と、円形部分(114)(115)から角度をなして離された対向 するカム部分(104)と、各カム部分(104)にその先行エッジで接続する取入れポー ト(262)とを有し、 ロータ室(106)の各軸方向端の端部壁(132)がさらにロータ室(106)を区画し 、周壁と端部壁が室ハウジング(42)を 区画し、 ポンプハウジング(112)を通じる取出し通路(258)がその後行エッジで各カム 部分(104)と接続し、 円筒形ポンプロータ(100)がロータ室(106)内で回転するように全部ポンプハ ウジング(112)内に回転可能に支持され、多数の径方向に延びる摺動可能なベー ン(102)を有し、これによりこのベーン(102)の各近接する対とロータ(100)とカ ム部分(104)の周壁および端壁との間で各取入れポート(108)と各取出しポート(2 58)の間に一定容積のポンプ室(130)を形成するようにし、 カム部分(104)と取入れポート(108)と取出し通路(258)の各々は、ポンプロ ータ(100)に対する径方向力が平衡化されるように、他方のカム部分(104)と取入 れポート(108)と取出し通路(258)から180°離して位置づけられ、 出力軸(182)を有するモータ(180)がポンプロータ(100)を駆動するためポン プロータ(100)に結合されている一定容積・平衡ロータ・気密シールベーンポン プ(54)。 15．気密囲い(184)がさらにモータ(180)を内蔵するモータハウジング(150)を有 し、モータハウジング(150)はポンプハウジング(112)に軸方向に一致して結合さ れ、 モータ(180)はモータハウジング(150)内に取付けたステータ(186)と、ステ ータ(186)内に回転するように配置されたモータロータ(188)と、モータロータ(1 88)に取付けられ ロータ(188)の第１および第２軸方向端から軸方向に延びるモータ軸(182)とを有 し、さらに モータ軸(182)を支持するモータベアリング(204)(218)をモータロータ(188) の第１および第２端に取付ける全部モータハウジング内にある軸受支持体と、 モータ軸(182)とポンプロータ(100)の間にわずかな軸方向および径方向運動 を許すモータ軸とポンプロータの間の摺動可能な駆動結合と、 モータハウジング(150)を通じて設けられた吐出ポート(26)とから成る請求 の範囲14に記戟のポンプ(54)。 16．取出し通路(258)が端壁(114)(115)の少なくとも１つを通じて延びている請 求の範囲15に記載のポンプ(54)。 17．端壁(114)(115)が全部ポンプハウジング(112)内に取付けられたディスクベ アリングから成り、ポンプロータ(100)がこのディスクベアリングに支持されて いる請求の範囲16に記載のポンプ(54)。 18．ディスクベアリングが自己潤滑性材料から形成されている請求の範囲17に記 載のポンプ(54)。 19．端壁(114)(115)の少なくとも１つを通っている取出しポート(258)がモータ ハウジング（１１２）と連通し、それにより吸引されるべき流体(26)がモータベ アリング(204)(218)を冷却することができる請求の範囲16に記載のポン プ(54)。 20．少なくとも１つの軸受支持体がこれを貫通する液体(26)用の開口を有する請 求の範囲19に記載のポンプ(54)。 21．モータベアリング(204)(218)が自己潤滑性である請求の範囲20に記載のポン プ(54)。 22．モータベアリング(204)(218)がカーボンから形成されている請求の範囲21に 記載のポンプ(54)。 23．モータベアリング(204)(218)が自己潤滑性カーボンベアリングであり、取出 しポート(258)から吐出される流体(26)により冷却される請求の範囲15に記載の ポンプ(54)。 24．ポンプロータ(100)が軸方向に延びる径方向スプラインを有し、モータ軸が これと噛み合う軸方向に延びる径方向スプラインを有し、それによりモータ軸(1 82)とポンプロータ(100)とのスプラインがモータ軸をポンプロータに摺動的に結 合している請求の範囲14に記載のポンプ(54)。 25．ポンプロータ(100)が軸方向に延びるキー溝(232)を有し、モータ軸がキー溝 (232)内に配置された径方向に延びるピン(234)を有し、それによりモータ軸(182 )がポンプロータ(100)に摺動的に結合している請求の範囲14に記載のポンプ(54) 。 26．ポンプロータ(100)が多数のスロット(242)を有し、その中にベーン(102)が 摺動可能に取付けられ、各スロット(242)は径方向外端(252)と先行径方向壁(248 )を有し、 ポンプロータ(100)はさらにロータ室(106)を出る吸入流体(26)に対する流れ 拘束を減少させるため各スロット(242)の先行径方向壁(248)の外端に溝(250)を 有する請求の範囲14に記載のポンプ(54)。 27．端壁(114)(115)がポンプハウジング(112)内に取付けたディスクベアリング から成り、ポンプロータ(100)がこのディスクベアリングに支持され、取出し通 路(258)がディスクベアリングを通じる軸方向開口から成り、この軸方向開口は 三角形状で、その一側がロータ室(106)に沿っていて、頂点はロータ室(106)から 径方向に離れてポンプ室を通じる軸方向に向いたバイパス通路(110)と整合し、 軸方向に向いたバイパス通路はロータ室(106)から径方向に変位されている請求 の範囲26に記載のポンプ(54)。 28．両端壁(114)(115)を通じて取出しポート(258)が設けられ、この取出しポー ト(258)は三角形状であり、その一側がロータ室(106)に沿っていて、ロータ室(1 06)から径方向に離された頂点はポンプハウジング(112)を通じる軸方向に向いた バイパス通路(110)と整合していて、軸方向に向いたバイパス通路はロータ室(10 6)から径方向に変位している請求の範囲16に記載のポンプ。 29．凝縮ユニット(16)と、蒸発ユニット(18)と、この凝縮ユニットと蒸発ユニッ トの間を循環する冷媒(26)と、凝縮ユニット(16)から液状冷媒(26)を蒸発ユニッ ト(18)に送給するポンプ(54)とを有する冷却システム(10)において、 ポンプ(54)が取入れ開口(120)と取出し開口(122)を備えた気密シール囲い(1 84)と全部気密シール囲い(184)の中にあるベアリングにより気密シール囲い(184 )内で回転するように取付けられたポンプロータ(100)とから成り、ポンプロータ (100)が、ロータ(100)および囲い(184)とともに平衡ロータ・容積式ベーンポン プ(54)を形成する多数の径方向ベーン(102)を有し、 気密シール囲い(184)はロータ室(196)を形成するハウジングから成り、ポン プロータ(100)はロータ室(106)内で回転するように取付けられ、ポンプ取入れ部 (120)は直接ロータ室(106)に接続されていることを特徴とする冷却システム(10) 。 30．液化ガスを送給するためポンプ(54)を有するシステムであって、 取入れ開口(120)と取出し開口(122)を備えた気密シール囲い(184)と、全部 気密シール室(184)内にあるベアリングにより気密シール囲い(184)内で回転する ように取付けたポンプロータ(100)とから成り、ポンプロータ(100)はロータ(100 )および囲い(184)とともに平衡ロータ・容積式ベー ンポンプ(54)を形成する多数の径方向に配置されたベーン(102)を有し、 気密シール囲い(184)はロータ室(106)を形成するハウジングから成り、ポン プロータ(100)はロータ室(106)内で回転するように取付けられ、ポンプ取入れ部 (120)がロータ室(106)に直接接続され、 気密シール囲い(184)はさらにモータ室を形成し、吐出通路(110)がロータ室 (106)からモータ室に延び、 ポンプ(54)はさらにモータ室内で気密シール囲い(184)内に取付けられたモ ータ(180)を有し、気密シール囲い(184)の取出し開口がモータ室に直接接続され ているシステム。