JPS61160594A - スクリユ−遠心式流体用ポンプ - 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】 （イ）発明の技術分野 本発明は、流体を給・排水できるスクリュー遠心式流体
用ポンプに関するものである。

＜ａ＞技術の背景 スクリュー遠心式流体用ポンプとしては、その用途に応
じて種々用いられているが、例えば「機械の研究Ｊ　　
（１９８４年ＶＯＬ、３６．Ｎｏ、８　）の第３１頁〜
第３６頁に記載された「最近のスラリーポンプ」に於て
開示される如く、スクリュー遠心式スラリーポンプが一
般に用いられている。

このスクリュー遠心式スラリーポンプとしては、第４図
に示す如く、スイスのヒドロスクール社により開発され
たものがある。

このスクリュー遠心式スラリーポンプａは、羽根車すと
、コーン形状をしたサクションケースＣと、このサクシ
ョンケースＣに連設する吐出ケースｄとで構成されてい
る。そして、羽根車すは、その吸込み部ｅがスクリュー
状を成し、吐出部ｒが斜流羽根を形成し、吸込み部ｅの
スクリューで容積作用を行ない、次に吐出部ｆの斜流羽
根で遠心作用を行ない昇圧させるようになっている。

ところで、最近、自動車用機関等の冷却装置として、従
前の水冷式冷却装置に代えて冷媒（冷却水）の沸騰・凝
縮のサイクルを利用した沸騰冷却装置（例えば特公昭５
．７−５７６０８号公報１特開閉５７−６２９１２号公
報等）が提案されている。

然し、これらは冷却水の自重による自然循環的な方法で
ウォータジャケット内の液面レベルが調節されるもので
あるため、安定した液面位置を確保することは期待でき
ず、高温部位の気相中への露出による過熱の虞がある等
、信頼性、安全性に乏しいものであった。

そこで、冷媒供給ポンプを用いてウォータジャケット内
の冷媒液面を所定レベルに制御するようにした沸騰冷却
装置が種々提案されている。

これは、例えば第５図に示すように、ウォータジャケッ
トｇとコンデンサｈと冷媒供給ポンプｉとを主体として
密閉した冷媒循環系を構成すると共に、上記ウォータジ
ャケットｇの設定レベルに対応して液面センサｊ、ｋを
装着したもの−で−あり、この設定レベルまで液相冷媒
（例えば水と不凍液の混合液）を貯留しておいて、その
沸騰気化により各部の冷却を行なっていた。そして、発
生蒸気をコンデンサｈに導いて凝縮し、コンデンサｈの
下部に液相冷媒として回収した後、上記液面センサｊ、
にの検出信号に基づいて作動する冷媒供給ポンプｉによ
って再度ウォータシャケ・ノドｇに循環供給し、その冷
媒液面を上記設定レベルに維持する構成となっている。

このように冷媒供給ポンプｉを用いてウォータシャケ・
ノドｇ内の冷媒液面を制御することにより、負荷条件等
が変化しても液面を確実に設定レベルに維持できること
になり、燃焼室壁等高温部位の露出を防止し、且つ、ウ
ォータジャケットｇ上部に適宜な蒸気空間を確保して、
安定した冷却性能を発揮できる。

（ハ）従来技術と問題点 斯かる沸騰冷却装置に於ける冷媒供給ポンプｉとして、
上記スクリュー遠心式スラリーポンプが好適である。

ところで、上記沸騰冷却装置に於ては、冷媒液面を所定
レベルに制御する際に、制御装置ｐからの指令によって
、コンデンサｈとウォータジャケットｇとリザーブタン
クＯとに連通ずる管路を切り替える三方電磁弁βがリザ
ーブタンク０とコンデンサｈとを連通させ、電磁弁ｍが
開き、且つ、電磁弁ｎが閉じた状態となり、冷媒供給ポ
ンプｉの吐出側から冷媒を吸い込み、吸込み側からコン
デンサｈへ冷媒を送る必要が生じる。

然るに、この動作を一個のスクリュー遠心式スラリーポ
ンプで行なうことは困難である。即ち、この種のスクリ
ュー遠心式スラリーポンプは、前述した如く、羽根車す
の回転に伴うスクリュー力と遠心力とによって流体を吐
出するものであるから、羽根車すを逆転させると、スク
リュー力と同等又はそれ以上のマイナスの遠心力が生じ
、吐出側から吸込み側に冷媒を吐出することができない
。

従って、上記条件を満足するには、冷媒をウォータジャ
ケットｇに送るためのスクリュー遠心式スラリーポンプ
と、冷媒をコンデンサｈに送るためのスクリュー遠心式
スラリーポンプとが必要となり、沸騰冷却装置が大型化
するという不具合がある。

仁）発明の目的 本発明は、斯かる従来の問題点を解決するために為され
たものであり、その目的は、逆転時に生じるマイナスの
遠心力に左右されることなく流体を吐出側から吸込み側
に送ることができるスクリュー遠心式流体用ポンプを提
供することにある。

（ト）発明の構成 斯かる目的を達成するために、本発明に係るスクリュー
遠心式流体用ポンプは、正逆回転型のモータと、このモ
ータの回転軸に防水機構を介して取り付けられた鼓状の
インペラと、両側の大径部に給・排水用パイプを夫々設
け、上記鼓状のインペラの周囲を覆うと共にモータに取
り付けられる鼓状のインペラケースとで構成したもので
ある。

（へ）発明の実施例 以下、本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

図に於て、１は正逆回転できるモータ、２はこのモータ
１のリード線、３はモータ１の回転軸、４はモータ１の
フランジ、５はこのフランジ４に　　４本のボルト６に
より取り付けられるハウジング、７はこのハウジング５
とモータ１の回転軸３との間に装着されるメカニカルシ
ールであり、ゴム製バッキング７ａと、セラミック製リ
ング７ｂと、カーボン製リング７Ｃと、ゴム製リップシ
ール７ｄと、スプリング７ｅとで構成され、後述するポ
ンプ部から流体が漏出しないように成っている。

８は鼓状のインペラであり、コーン形状を成し、外周に
スクリュー９ａを有する第一インペラ９と、この第一イ
ンペラ９と同様にコーン形状を成し、外周にスクリュー
１０ａを有する第二インペラ１０とで構成されている。

第一インペラ９は大径部分９Ｃを先にしてボス部９・ｂ
をモータ１の回転軸３に挿通し、Ｃ−リング１１とスラ
ストワッシャ１２を介してモータ１の回転軸３に取り付
けられている。第二インペラ１０は小径部分を形成する
ボス部１０ｂを第一インペラ９のボス部９ｂに位置決め
ピン１３を介して接合すると共に、ナツトインペラ１４
によりモータ１の回転軸３に取り付けられている。

１５は上記インペラ８の外形形状と同様に鼓状を成すイ
ンペラケースであり、その内周面１５ａはインペラ８の
各スクリュー９ａ、１０ａの先端との間に僅かな隙間を
介して対峙しており、両側の大径部分１５ｂ、１５ｃに
は各別に給・排水用パイプ１５ｄ、１５ｅが設けられて
いる。そして、このインペラケース１５はその一端部１
５ｆを、Ｏ−リング１６を介してハウジング５に圧接さ
れた状態でこのハウジング５と共にボルトナツト６によ
ってモータ１のフランジ４に取り付けられている。１７
は上記インペラケース１５の他端部１５ｇをＯ−リング
１９を介して覆うカバーであり、ボルト１８によってイ
ンペラケース１５に取り付けられている。

このように構成された本発明に係るスクリュー遠心式流
体用ポンプは、インペラ８がＡ方向に回転すると、第二
インペラＩＯがスクリュー力と遠心力とによって流体を
給・排水用パイプ１５ｄから吸い込み、給・排水用パイ
プ１５ｅから吐出する。この際、第一インペラ９はモー
タ１の回転に伴って回転はするが、スクリュー力とマイ
ナスの遠心力とによって給・排水用パイプ１５ｄから流
入する流体に対して殆ど作用しない。

一方、インペラ８がＢ方向に回転すると、上記とは逆に
第一インペラ９がスクリュー力と遠心力とによって流体
を給・排水用パイプ１５ｅから吸い込み、給・排水用パ
イプ１５ｄから吐出する。

そして、第二インペラ１０はモータｌの回転に伴って回
転はするが、スクリュー力とマイナスの遠心力とによっ
て給・排水用パイプ１５８から流入する流体に対して殆
ど作用しない。

斯くして、本発明に係るスクリュー遠心式流体用ポンプ
によれば、一つのポンプ内に二つの機能を有するインペ
ラが内装されているため、ポンプ性能を下げずに、正転
時に正転用の第二インペラが吐出力を発揮し、又、逆転
時に逆転用の第一インペラが吐出力を発揮することがで
き、流体を自由に給・排水することができる。又、イン
ペラがコーン形状をした二つの部材によって構成された
ため、インペラケースの両側から装着でき、組付作業性
が良い。分割体であるため、インペラとインペラケース
との隙間調整が容易である。

又、上記実施例では、インペラ８を二分割にした場合に
ついて説明したが、第一インペラ９と第二インペラ１０
とを一体に形成し、インペラケース１５を二分割にする
とか、或いはインペラケース１５の小径部分のみを二分
割にし、大径部分を環体とし、これらを結合することも
できる。

尚、本発明に係るスクリュー遠心式流体用ポンプは斯か
る特長を有するため、前記した如き沸騰冷却装置に用い
る冷媒供給ポンプとして好適であるが、これに限らず、
流体を給・排水する必要がある装置１機器等にも適用で
きることは勿論である。

（ト）発明の詳細 な説明した如く、本発明によれば、鼓状のインペラと、
このインペラの外周を小間隙を以って覆う鼓状のインペ
ラケースとでポンプ本体を構成したため、正転時には一
方のコーン形状部分が吐出力を発揮し、逆転時には他方
のコーン形状部分が吐出力を発揮し、ポンプ性能を低下
することなく一つのポンプで給・排水が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部切欠正面図、第２
図はその側面図、第３図は底面図、第４図は従来のスク
リュー遠心式スラリーポンプを示す要部切欠正面、第５
図は沸騰冷却装置の構成図である。 １・・・モータ、７・・・メカニカルシール、８・・・
インペラ、９・・・第一インベラ、１０・・・第二イン
ペラ、９ａ、１０ａ・・・スクリュー、９ｂ、ｌＯｂ・
・・ボス部、１４・・・ナツトインペラ、１５・・・イ
ンペラケース、１５ｄ、１５ｅ・・・給・排水用パイプ
、１７・・・カバー。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）正逆回転型のモータと、このモータの回転軸に防
   水機構を介して取り付けられた鼓状のインペラと、両側
   の大径部に給・排水用パイプを夫々設け、上記鼓状のイ
   ンペラの周囲を覆うと共にモータに取り付けられる鼓状
   のインペラケースとで構成したことを特徴とするスクリ
   ュー遠心式流体用ポンプ。
2. （２）鼓状のインペラは、コーン形状を成す２つのイン
   ペラを接合したものである特許請求の範囲第１項記載の
   スクリュー遠心式流体用ポンプ。