JP2019094794A - 遠心ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態では、例えば、自動車等の車両に搭載され、キャニスタから内燃機関(エンジン)の吸気通路へのパージ量を補填するためのパージポンプとして用いられる遠心ポンプを例示する。図1は遠心ポンプを示す断面図である。なお、図1を基に上下左右の方位を定めるが、遠心ポンプの配置方向を特定するものではない。
第1ケーシング部材17と第2ケーシング部材18とは、ポンプ部12のポンプケーシングを構成している。第1ケーシング部材17と第2ケーシング部材18とにより、中空円板状のポンプ室23が形成されている。第1ケーシング部材17には、軸方向外方(図1において上方)へ突出する円筒状の吸入ポート24が形成されている。吸入ポート24内には、ポンプ室23内外を連通する吸入口25が形成されている。また、第1ケーシング部材17には、接線方向(図1において右方)へ突出する円筒状の吐出ポート26が形成されている。吐出ポート26内には、ポンプ室23内外を連通する吐出口27が形成されている。
モータ部14は、インペラ33を駆動するブラシレスモータからなる。第2ケーシング部材18と第3ケーシング部材19とは、モータ部14のモータケーシングを構成している。第3ケーシング部材19は、有底円筒状に形成されており、円筒状の筒壁部39と、筒壁部39の下面開口部を閉鎖する底壁部40とを有している。筒壁部39の上端面の内周部には、段付き凹部42が形成されている。段付き凹部42内には、第2ケーシング部材18の外筒部30が嵌合されている。外筒部30の下端面と段付き凹部42の底面とは、所定の間隔を隔てて離されている。
モータ部14は、外部電源からの電力の供給により駆動される。すると、ロータ48が回転し、その回転にともなってインペラ33を含む回転側部材62が回転されることで、流体が圧送される。すなわち、インペラ33の回転によって、吸入口25から流体(パージガス)がポンプ室23内に吸入される(図1中、矢印Y1参照)。その流体は、ポンプ室23内において、インペラ33の回転によって昇圧された後、吐出口27から吐出される(図1中、矢印Y2参照)。その際、ポンプ室23内において、上流側(吸入口25側)の流体の圧力よりも下流側(吐出口27側)の流体の圧力が高くなる。すなわち、ポンプ室23内で差圧が発生する。なお、ポンプ室23の吸入口25の付近は本明細書でいう「低圧領域」に相当する。また、ポンプ室23の外周部は本明細書でいう「高圧領域」に相当する。
本実施形態の遠心ポンプ10によると、導入通路72及び導出通路70を流れる流体によって、モータ部14の固定側部材68及び回転側部材62の熱が吸熱され、ポンプ室23の低圧領域の低圧領域の流体に放熱される。これにより、モータ部14内の冷却性能を向上し、モータ部14の構成部品の劣化や強度低下を抑制することができる。
本実施形態は、実施形態1(図1参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図3は遠心ポンプの要部を示す断面図である。図3に示すように、固定側部材68には、第4隙間S4を迂回する迂回通路78が形成されている。迂回通路78は、第3ケーシング部材19に形成された縦通路部79及び横通路部80と、リテーナ46に形成された連通孔81とにより構成されている。
本実施形態は、実施形態1(図1参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図4は回転軸の螺旋溝を示す断面図である。図4に示すように、回転軸52の内周面(中空部58の壁面)には、ネジ溝状の螺旋溝83が形成されている。螺旋溝83の巻き方向は、回転側部材62の回転を利用して流体の流れを促進する方向に設定されている。
本実施形態は、実施形態2(図3参照)に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図5は遠心ポンプの要部を示す断面図、図6は低温時の流量調整弁を示す断面図、図7は高温時の流量調整弁を示す断面図である。図5に示すように、迂回通路78の横通路部80には、流体の温度に応じて通路面積を調整するバイメタル式バルブ85が設けられている。バイメタル式バルブ85は、例えば、温度変化によるバイメタル86の伸縮を利用して通路面積を調整する。バイメタル86は、円弧形板状に形成されており、その一端部(基端部)が迂回通路78の通路壁面すなわち第3ケーシング部材19の底壁部40に固定されている。バイメタル式バルブ85は、低温時にはバイメタル86が収縮することにより通路面積を減少する(図6参照)。また、バイメタル86は、高温時にはバイメタル86が伸長にすることより通路面積を増大する(図7参照)。なお、バイメタル式バルブ85は本明細書でいう「流量調整弁」、「感温式の流量調整弁」に相当する。
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明の遠心ポンプ10は、パージガス以外の流体、例えば、空気等の気体、あるいは、水、燃料等の液体の圧送に用いるポンプに適用してもよい。また、本発明の遠心ポンプ10は、パージポンプに限らず、内燃機関の冷却水を循環するウォータポンプに適用してもよい。また、モータ部14のブラシレスモータは、ブラシ付きモータに代えてもよい。
12 ポンプ部
14 モータ部
19 第3ケーシング部材(ステータを覆うケーシングの壁部)
23 ポンプ室
33 インペラ
48 ロータ
50 ステータ
52 回転軸
62 回転側部材
68 固定側部材
70 導出通路
72 導入通路
78 迂回通路(導入通路の一部)
83 螺旋溝
85 バイメタル式バルブ(流量調整弁、感温式の流量調整弁)
S4 第4隙間(導入通路の一部)
Claims (5)
- 流体を圧送するインペラがポンプ室に収容されたポンプ部と、
前記ポンプ部の軸方向の一側に設けられかつ前記インペラを回転させる回転軸を有するモータ部と、
を備える遠心ポンプであって、
前記インペラと前記回転軸とを有する回転側部材には、一端が前記ポンプ室の低圧領域に開口しかつ他端が回転軸のインペラとは反対側の端部に開口する導出通路が形成されており、
前記モータ部の固定側部材には、一端が前記ポンプ室の高圧領域に開口されかつ他端が前記導出通路の他端に連通する導入通路が形成されている、遠心ポンプ。 - 請求項1に記載の遠心ポンプであって、
前記導入通路の一部は、前記モータ部が有するロータと前記固定側部材との間に形成された隙間である、遠心ポンプ。 - 請求項1又は2に記載の遠心ポンプであって、
前記導入通路の一部は、前記モータ部が有するステータを覆うケーシングの壁部に形成されている、遠心ポンプ。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の遠心ポンプであって、
前記導出通路の内周面には、前記回転側部材の回転を利用して前記流体の流れを促進する螺旋溝が形成されている、遠心ポンプ。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の遠心ポンプであって、
前記導入通路及び/又は前記導出通路には、流体の温度に応じて通路面積を調整する流量調整弁が設けられている、遠心ポンプ。
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