JP2009074468A - ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】モータのエネルギー効率を向上させることができるポンプの提供を図る。
【解決手段】ポンプ1は、モータ室7およびポンプ室5を内部に有するとともに前記ポンプ室5に連通する吸入口9および吐出口11が開口するポンプケース3と、前記ポンプ室5内に回転自在に配置された羽根車13と、羽根車13を回転させるモータ21と、を備える。モータ21は、ポンプ室5内に配置され且つ羽根車13と一体に設けられた円筒状のロータ27と、モータ室7に配置されモータ室7とポンプ室5とを隔てる円筒状の隔壁部28を介してロータ27の外周側を周回するように設けられた円筒状のステータ23と、を有する。そして、ロータ27の外周面に複数のディンプル27dが凹設されている。
【選択図】図2
【解決手段】ポンプ1は、モータ室7およびポンプ室5を内部に有するとともに前記ポンプ室5に連通する吸入口9および吐出口11が開口するポンプケース3と、前記ポンプ室5内に回転自在に配置された羽根車13と、羽根車13を回転させるモータ21と、を備える。モータ21は、ポンプ室5内に配置され且つ羽根車13と一体に設けられた円筒状のロータ27と、モータ室7に配置されモータ室7とポンプ室5とを隔てる円筒状の隔壁部28を介してロータ27の外周側を周回するように設けられた円筒状のステータ23と、を有する。そして、ロータ27の外周面に複数のディンプル27dが凹設されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、ポンプに関し、特にパソコンなどの電子部品用の小型冷却用ポンプに好適なポンプに関する。
従来のポンプとしては、内部にポンプ室を有するとともに当該ポンプ室に連通する吸込口および吐出口を有するポンプケースと、モータによって回転し、吸込口から吸入した流体を昇圧して吐出口から吐き出させる羽根車と、を備えて構成されるものがある。モータのロータは羽根車に取り付けられて羽根車と一体に回転するようになっており、このロータの外周側には円筒状の隔壁を隔ててステータが配置されている。
特開平6−17882号公報
このような前記従来技術では、ロータとステータとの間に隔壁が設けられるため、ロータとステータとの間の距離はどうしても大きくなってしまう。そこで、ロータとステータとの間の距離を小さくして、モータ効率を高めようとすると、どうしても回転するロータの外周面と隔壁の内周面との距離が極めて狭くなる。
このような構造では、ロータが回転した際に、ロータの外周面の表面近傍にできる層流と、隔壁の内周面の表面近傍にできる層流と、が互いに干渉しあうことによる摩擦抵抗が生じてしまう。特許文献1では、これに類似する構造において、摩擦抵抗を増大される一因である渦を防止する構造を提案しているが、本願発明者は、ロータの外周面と隔壁の内周面とが近接する構造では、層流同士の干渉による摩擦抵抗が大きいことを見出した。
本発明は、このような課題を背景に為されたものであって、モータのエネルギー効率を向上させることができるポンプの提供を目的とする。
本発明は、モータ室およびポンプ室を内部に有するとともに前記ポンプ室に連通する吸入口および吐出口が開口するポンプケースと、前記ポンプ室内に回転自在に配置された羽根車と、モータと、を備えたポンプであって、モータは、前記ポンプ室内に配置され且つ前記羽根車と一体に設けられた円筒状のロータと、前記モータ室に配置され前記モータ室と前記ポンプ室とを隔てる円筒状の隔壁部を介して前記ロータ部の外周側を周回するように設けられた円筒状のステータと、を有し、前記ロータの外周面に複数のディンプルが凹設されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、ロータが回転した際に、ロータの外周面の表面近傍にできる層流を乱流に変えることができる。これにより、従来のようにロータの外周面の近傍にできる層流と隔壁部の内周面の近傍にできる層流同士がぶつかり摩擦抵抗となることが防止され、層流が剥離するので、ロータと隔壁部との間の回転摩擦抵抗が小さくなり、モータのエネルギー効率が向上する。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
(第1実施形態)
図1〜9は第1実施形態のポンプ1を示す。第1実施形態のポンプ1は、ポンプケース3内に収めた羽根車13、17をモータ21で回転されることで、液体を吸入して昇圧して吐出するものである。以下、詳しく説明する。
図1〜9は第1実施形態のポンプ1を示す。第1実施形態のポンプ1は、ポンプケース3内に収めた羽根車13、17をモータ21で回転されることで、液体を吸入して昇圧して吐出するものである。以下、詳しく説明する。
(ポンプケース)
図1、2に示すように、第1実施形態のポンプ1は、内部にポンプ室5およびモータ室7を有するポンプケース3を備えて構成されている。このポンプケース3は、上部ケーシング3Aと、下部ケーシング3Bと、カバー3Cと、を組み合わせて構成されている。上部ケーシング3Aと下部ケーシング3Bとの間にポンプ室5が画成され、下部ケーシング3Bとカバー3Cとの間にモータ室7が画成されている。上部ケーシング3Aには、ポンプ室5に連通する吸入口9が開口し、下部ケーシング3Bには、同じくポンプ室5に連通する吐出口11が開口している。
図1、2に示すように、第1実施形態のポンプ1は、内部にポンプ室5およびモータ室7を有するポンプケース3を備えて構成されている。このポンプケース3は、上部ケーシング3Aと、下部ケーシング3Bと、カバー3Cと、を組み合わせて構成されている。上部ケーシング3Aと下部ケーシング3Bとの間にポンプ室5が画成され、下部ケーシング3Bとカバー3Cとの間にモータ室7が画成されている。上部ケーシング3Aには、ポンプ室5に連通する吸入口9が開口し、下部ケーシング3Bには、同じくポンプ室5に連通する吐出口11が開口している。
ポンプケース3内のポンプ室5には、図1、2に示すように、上流側の羽根車13と、案内板15および仕切板17からなるセパレータ14と、下流側の羽根車19と、が収容されている。
一方、ポンプケース3内のモータ室7には、モータ21のステータ23およびステータ23の駆動回路25が配置され(図2参照)、モータ21の一部つまりロータ27は羽根車19と一体に形成されてポンプ室5内に配置されている(図2参照)。
(羽根車)
次に、ポンプ室5内に配置された羽根車13、19について説明する。
次に、ポンプ室5内に配置された羽根車13、19について説明する。
各羽根車13、19は、図1、2に示すように、中央部に吸込部13dが開口する略円板状の前面シュラウド13a、19aと、この前面シュラウド13a、19aに対面する略円板状の後面シュラウド13b、19bと、これら両シュラウド間に設けられ且つ径方向中央側から径方向外側に向けて放射状に延在する複数のブレード13c、19cと、隣り合うブレードの外周端同士の間に形成される吹出部19eと、を備えて構成されている(図5、8参照)。
これら両羽根車13、19は、図1、2に示すように、同軸上に配置されており、両羽根車13、19からはその中央部から相手側に向けて突設された円筒状の連結部13f、19fが設けられて、羽根車13、19同士がこの連結部13f、19fを介して互いに相対的に回転しないよう係止されている。連結部13f、19f内の中空部には、ポンプケース3に固定された軸29がラジアル軸受31を介して嵌合されており、これにより、当該軸29を中心にして両羽根車13、19が一体的に回転するようになっている。なお、軸29の軸方向両端側には、ラジアル軸受31と摺接する中空円板形状のスラスト軸受33が設けられている。
羽根車13、19が回転すると、羽根車13、19の前面シュラウド13a、19aの中央部の吸込部13d、19dから液体が吸い込まれ、この吸い込まれた液体が両シュラウド間のブレード13c、19cによって外周側に向けて加圧されつつ押し出され、隣り合うブレードの間(吐出部13e、19e)から吐出されることとなる(図2および図9中の矢印参照)。
(セパレータ)
次に、セパレータ14について説明する。
次に、セパレータ14について説明する。
図1、2に示すように、案内板15および仕切板17を互いに組み合わされて構成されるセパレータ14は、ポンプ室5内を2つのポンプ室5A、5Bに区画している。この例では、一方のポンプ室5Aは内部に上流側の羽根車13を配置した上流側のポンプ室5Aであり、他方のポンプ室5Bは内部に下流側の羽根車19を配置した下流側のポンプ室5Bとなっている。なお、上流側のポンプ室5Aには前記吸入口9が連通し、下流側のポンプ室5Bには前記吐出口11が連通している。
図1に示すように、このようなセパレータ14を構成する案内板15および仕切板17には、それぞれ中央部に中央貫通口15a、17aが形成されており、この中央貫通口15a、17aを通じて両羽根車13、19の前記連結部13f、19fが貫通している。
案内板15は、図1に示すように、中央部に中央貫通口15aを有する円板状の本体部15bと、当該本体部15bの表面側から突設され内周側に上流側羽根車を収容する円筒部15cと、当該円筒部15cに切欠形成された切欠口15dと、円筒部15cの外周側で前記切欠口15dに近接する位置において本体部15bを表裏に貫通する連通口15eと、本体部15bの裏面側に溝状に形成された案内通路15f(図6c参照)と、備えて構成されている。一方、仕切板17は、案内板15の裏面に密着するように積層されこれにより案内板15の裏面の溝状の案内通路15fを塞いでいる。
このようなセパレータ14(15、17)の構成により、上流側羽根車13の吐出部13eから吐出された流体が、下流側羽根車19の吸込部19dに向けてガイドされるようになっている(図2、9参照)。
つまり、上流側羽根車13の外周側の吐出部13eから排出された液体は、まず案内板15の円筒部15cの内周側から切欠口15dを通じて円筒部15cの外周側へ流れていき(図6a参照)、連通口15eを通じて案内板15の表面側から裏面側に流れていく(図6a、図6c参照)。次に、案内板15の裏面の案内通路15fを通じて、案内板15の外周側から中央部へ流れていく(図6c参照)。そして、最終的に仕切板17の中央の中央貫通口17aを通じて、下流側羽根車19の吸込部19dへ流れ込むようになっている。
(モータ)
次に、モータ21について説明する。
次に、モータ21について説明する。
モータ21は、磁界を発生させる円筒状のステータ23と、そのステータ23を制御する駆動回路25と、ステータ23によって発生される磁界により回転する円筒形のロータ27と、備えて構成されている。ロータ27は下流側羽根車19と一体に形成され、前記ポンプ室5内で羽根車13と一体に回転するようになっており、このロータ27の外周側にポンプ室5とモータ室7とを隔てる円筒状の隔壁28を隔ててステータ23が配置されている。ステータ23は、モータ室7内で、隔壁28の外周に嵌合した状態でポンプケース3に固定されている。
(作用)
以上のように構成されたポンプ1において、モータ21を駆動すると、ロータ27と一体に設けられた下流側羽根車19が回転し、これに連結された上流側羽根車13も同期して回転する。これにより、ポンプケース3の吸入口9から吸収された液体が、ポンプ室5内で昇圧されて、ポンプケース3の吐出口11から吐出される。
以上のように構成されたポンプ1において、モータ21を駆動すると、ロータ27と一体に設けられた下流側羽根車19が回転し、これに連結された上流側羽根車13も同期して回転する。これにより、ポンプケース3の吸入口9から吸収された液体が、ポンプ室5内で昇圧されて、ポンプケース3の吐出口11から吐出される。
(ディンプル)
ここで本実施形態では、ポンプ1の吐出性能の低下を低減するため、以下のような工夫が為されている。つまり、図1、2に示すように、ロータ27の外周面に複数のディンプル27dが凹設されている。そのため、ロータ27が回転した際に、ロータ27の外周面の近傍に生じる層流を乱流にかえて剥離させることで、ロータ27の外周面と隔壁部28の内周面との間に生じる流体を介した摩擦抵抗を低減でき、モータ21のエネルギー効率が向上する。
ここで本実施形態では、ポンプ1の吐出性能の低下を低減するため、以下のような工夫が為されている。つまり、図1、2に示すように、ロータ27の外周面に複数のディンプル27dが凹設されている。そのため、ロータ27が回転した際に、ロータ27の外周面の近傍に生じる層流を乱流にかえて剥離させることで、ロータ27の外周面と隔壁部28の内周面との間に生じる流体を介した摩擦抵抗を低減でき、モータ21のエネルギー効率が向上する。
(効果)
以上のように第1実施形態によれば、ロータ27の外周面に複数のディンプル27dが凹設されているため、モータ21のエネルギー効率が向上することとなる。
以上のように第1実施形態によれば、ロータ27の外周面に複数のディンプル27dが凹設されているため、モータ21のエネルギー効率が向上することとなる。
以上、本発明を上述の実施形態を例にとって説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されることはない。例えば上述の実施形態では、羽根車が2つの2段ポンプを例に説明したが、本発明は、羽根車が3つ以上の多段ポンプにも適用できるし、また羽根車が1つの一段ポンプにも適用できる。また、ディンプルの形状、個数、配置レイアウトなどは上述の実施形態にのみに限定される変形可能である。また、その他、上記実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。
1…ポンプ
3…ポンプケース
5…ポンプ室
7…モータ室
9…吸入口
11…吐出口
13…上流側羽根車
19…下流側羽根車
21…モータ
23…ステータ
27…ロータ
27d…ディンプル
28…隔壁部
3…ポンプケース
5…ポンプ室
7…モータ室
9…吸入口
11…吐出口
13…上流側羽根車
19…下流側羽根車
21…モータ
23…ステータ
27…ロータ
27d…ディンプル
28…隔壁部
Claims (1)
- モータ室およびポンプ室を内部に有するとともに前記ポンプ室に連通する吸入口および吐出口が開口するポンプケースと、
前記ポンプ室内に回転自在に配置された羽根車と、
前記ポンプ室内に配置され且つ前記羽根車と一体に設けられた円筒状のロータと、前記モータ室に配置され前記モータ室と前記ポンプ室とを隔てる円筒状の隔壁部を介して前記ロータ部の外周側を周回するように設けられた円筒状のステータと、を有するモータと、
を備えたポンプであって、
前記ロータの外周面に複数のディンプルが凹設されていることを特徴とするポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007245133A JP2009074468A (ja) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007245133A JP2009074468A (ja) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009074468A true JP2009074468A (ja) | 2009-04-09 |
Family
ID=40609678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007245133A Pending JP2009074468A (ja) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009074468A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102465887A (zh) * | 2010-10-28 | 2012-05-23 | 日本电产三协株式会社 | 泵装置 |
CN113939656A (zh) * | 2019-06-11 | 2022-01-14 | 海拉有限双合股份公司 | 具有改进的叶轮支承件的泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵 |
-
2007
- 2007-09-21 JP JP2007245133A patent/JP2009074468A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113939656A (zh) * | 2019-06-11 | 2022-01-14 | 海拉有限双合股份公司 | 具有改进的叶轮支承件的泵、尤其是用于车辆中的液体回路的泵 |
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