JP4296661B2

JP4296661B2 - pump

Info

Publication number: JP4296661B2
Application number: JP33714199A
Authority: JP
Inventors: 直樹松尾; 治彦河野; 徳美永瀬
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2019-11-29
Also published as: JP2001153083A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローター内部にエアーの滞留しないポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特に機器組込み用のポンプは、機器の小型・軽量化の流れの中、ポンプは回転数を高速化する事によって小型化が図られている。従来この種のポンプは、ローター内部のエアーを放出する為に羽根と羽根の間に還流穴を構成したポンプが一般的であった。
【０００３】
以下に、従来の技術のポンプについて説明する。図３は、従来のポンプの断面図である。図３において、１はローター、１ａは羽根、２はローター１の中心を挿通する固定軸、３はローター１と一体に構成されたすべり軸受け、４は被駆動用の磁石、５はローター１を収納するケーシング、６はローター１のスラスト荷重を受けるスラスト軸受、７は被駆動用の磁石４の対向面にケーシング５を介して構成されたステーター、８はローター１より送水された流体を案内するボリュートケーシング、９は吸込口、１０は吐水口、１１はローター１の羽根１ａと羽根１ａの間に構成された還流穴である。
【０００４】
ローター１は、ステーター７に制御電流が印加されると、その磁界及び被駆動用の磁石４により駆動されて回転し、ローター１の羽根入り口部と出口部に圧力差を生じ、満たされていた流体を送水するとともに、圧力差により羽根１ａと羽根１ａの間に構成された還流穴１１より、ローター内部に滞留したエアーを放出するようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら以上のように構成された従来のポンプにおいては、還流穴が羽根と羽根の間に構成されており、羽根が回転により流体を送水する際、羽根における流体の流れが還流穴部においてみだれを生じ、性能低下を招くという課題を有していた。さらに、還流穴が羽根出口近傍に構成された場合、還流穴部と羽根出口部の圧力差が小さくなり、ローター内部に滞留したエアーが放出されにくいという課題を有していた。
【０００６】
そこで本発明は、ローター内部にエアーの滞留しないポンプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の羽根を備えるとともに後面シュラウドに被駆動用の磁石が設けられたローターと、前記ローターを収納するケーシングと、前記被駆動用の磁石の対向面にケーシングを介して構成されたステーターを備えたポンプであって、前記ローターの羽根入口径より内側の後面シュラウドに還流穴を設け、該還流穴を前記ローターの前面シュラウドの吸込口より外側に設けると共に該還流穴の穴径を後面シュラウド外側部より内側部を大きくし、後面シュラウド側の羽根入口径よりも前面シュラウド側の羽根入口径を小さく構成したものである。
【０００８】
上記構成により、ローター内部にエアーの滞留しないポンプを実現できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、複数の羽根を備えるとともに後面シュラウドに被駆動用の磁石が設けられたローターと、前記ローターを収納するケーシングと、前記被駆動用の磁石の対向面にケーシングを介して構成されたステーターを備えたポンプであって、前記ローターの羽根入口径より内側の後面シュラウドに還流穴を設けたことを特徴とするポンプであり、還流穴部と羽根出口部の圧力差を大きく確保でき、さらに還流穴を羽根入口径より内側に構成することにより、羽根における流体の流れは還流穴部の影響が少ない為、性能低下することなく、ローター内部にエアーの滞留しないポンプが得られる。さらに還流穴が前面シュラウドの吸込口（目玉径）より外側に構成されている為、還流穴部よりのエアー及び流体がより羽根へ吸い込まれみやすくなる。さらに羽根が後面シュラウドの還流穴よりのエアー及び流体を吸い込む方向に形成されているので、還流穴部よりのエアー及び流体がより羽根へ吸い込まれみやすくなる。さらに還流穴の穴径が内側部（羽根通水路側）で大きくなっている為に、還流穴部よりのエアー及び流体がより羽根へ吸い込まれみやすくなる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記還流穴は、羽根通水路側の還流穴の周囲に滞留したエアー及び流体を羽根入り口へ誘導するガイド部材を構成したことを特徴とする請求項１に記載のポンプであり、還流穴部と羽根出口部の圧力差を大きく確保でき、羽根における流体の流れは還流穴部の影響が少なく、さらにガイド部材により、還流穴部よりのエアー及び流体がより羽根へ吸い込まれみやすくなる為、ローター内部にエアーは滞留しない。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記ローターの後面シュラウドの羽根と反対側の面に滞留したエアー及び流体を前記還流穴へ誘導する求心形の凹凸または溝形状羽根を構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポンプであり、還流穴部と羽根出口部の圧力差を大きく確保でき、羽根における流体の流れは還流穴部の影響が少なく、さらに求心形の凹凸または溝形状羽根により、ローターの後面シュラウドの羽根と反対側の面に滞留したエアー及び流体が還流穴へ誘導される為、ローター内部にエアーは滞留しない。
【００１２】
（参考例）
図１は本発明の基本的構成を示す参考例におけるポンプの断面図である。１０１はローター、１０１ａはローター１０１の羽根、１０１ｂはローター１０１の前面シュラウド、１０１ｃはローター１０１の後面シュラウド、２はローター１０１の中心を挿通する固定軸、３はローター１０１と一体に構成されたすべり軸受け、４は被駆動用の磁石、５はローター１０１を収納するケーシング、６はローター１０１のスラスト荷重を受けるスラスト軸受、７は被駆動用の磁石４の対向面にケーシング５を介して構成されたステーター、８はローター１０１より送水された流体を案内するボリュートケーシング、９は吸込口、１０は吐水口、１１１は還流穴である。
【００１３】
還流穴１１１はローター１０１の羽根入口径より内側、前面シュラウド１０１ｂの吸込口（目玉径）より外側の後面シュラウド１０１ｃに構成され、さらにその穴径を、後面シュラウド外側部の径より内側部（羽根通水路側）の径を大きく構成されている。また、還流穴１１１の通水路側には、滞留したエアー及び流体を羽根入り口へ誘導するガイド部材１１１ａが構成され、さらにローター１０１の後面シュラウド１０１ｃの羽根と反対側の面に滞留したエアー及び流体を還流穴１１１に誘導する求心形の凹凸または溝形状の羽根１０１ｄが構成されている。なお、従来の技術と同一要素には同一符号を付している。
【００１４】
次に、以上のように構成されたポンプの動作原理を説明する。ステーター７に制御電流が印加されると、その磁界及びローター１０１の被駆動用の磁石４によりローター１０１は駆動されて回転し、ローター１０１の羽根１０１ａの回転により、満たされていた流体は、吸込口９より、ローター１０１、ボリュートケーシング８を介して吐水口１０へ送水される。
【００１５】
その際、ローター１０１の後面シュラウド１０１ｃの羽根と反対側の面に滞留したエアー及び流体は、還流穴１１１がローター１０１の羽根入口径より内側に構成されているので還流穴部と羽根出口部の圧力差により、還流穴１１１側へ流され、さらにローター１０１の後面シュラウド１０１ｃの羽根と反対側の面に求心形の羽根１０１ｄが構成されているので、求心形の羽根１０１ｄで強制的に還流穴１１１へ誘導できる。
【００１６】
さらに、還流穴１１１へ誘導されたエアー及び流体は、還流穴１１１がローター１０１の前面シュラウド１０１ｂの吸込口（目玉径）より外側の後面シュラウド１０１ｃに構成され、その穴径が後面シュラウド外側部の径より内側部（羽根通水路側）の径を大きく構成され、且つ還流穴１１１の通水路側にガイド部材１１１ａが構成されているので、より効率的にローター１０１の羽根１０１ａへ吸い込まれ、ボリュートケーシング８を経由して吐水口１０へ放出されるしくみである。これにより、内部にエアーの滞留しないポンプが得られる。
【００１７】
（実施の形態）
図２は本発明の実施の形態におけるポンプの断面図である。２０１はローター、２０１ａはローター２０１の羽根、２０１ｂは前面シュラウド、２０１ｃは後面シュラウド、２０１ｄは羽根である。参考例と異なる点は、ローター２０１の羽根２０１ａの形状を、その羽根入り口径が後面シュラウド側羽根入口径より前面シュラウド側羽根入口径を小さく構成した事である。
【００１８】
なお、参考例と同一要素には同一符号を付している。また、流体を吸水口９より吐水口１０へ送水する動作原理及び、ローターの後面シュラウドの羽根と反対側の面に滞留したエアー及び流体を吐水口１０へ放出する動作原理についても参考例と基本的に同一である為、以下においては相違点のみ説明する。
【００１９】
ローター２０１はその羽根入り口径が後面シュラウド側羽根入口径より前面シュラウド側羽根入口径を小さく構成されており、羽根２０１ａが後面シュラウドの還流穴よりのエアー及び流体を吸い込む方向に形成されているので、還流穴部よりのエアー及び流体がより一層羽根２０１ａへ吸い込まれみやすくなる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明のポンプによれば、ローターの羽根入口径より内側の後面シュラウドに還流穴を設けているので、還流穴部と羽根出口部の圧力差を大きく確保することが可能となり、さらに羽根における流体の流れが、還流穴部の影響が小さい為、性能低下することなくローター内部に滞留したエアーを確実に放出することが可能となり、内部にエアーの滞留しないポンプを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例におけるポンプの断面図
【図２】本発明の実施の形態におけるポンプの断面図
【図３】従来のポンプの断面図
【符号の説明】
４被駆動用の磁石
５ケーシング
７ステーター
１０１、２０１ローター
１０１ａ、２０１ａローターの羽根
１０１ｂ、２０１ｂ前面シュラウド
１０１ｃ、２０１ｃ後面シュラウド
１０１ｄ、２０１ｄ求心形の羽根
１１１還流穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pump in which air does not stay inside a rotor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in particular, pumps built into devices have been reduced in size by increasing the number of rotations in the trend of reducing the size and weight of devices. Conventionally, this type of pump is generally a pump in which a reflux hole is formed between blades in order to release air inside the rotor.
[0003]
Hereinafter, a conventional pump will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional pump. In FIG. 3, 1 is a rotor, 1 a is a blade, 2 is a fixed shaft that passes through the center of the rotor 1, 3 is a sliding bearing integrated with the rotor 1, 4 is a driven magnet, and 5 is a rotor 1. The casing to be accommodated, 6 is a thrust bearing that receives the thrust load of the rotor 1, 7 is a stator formed on the opposite surface of the driven magnet 4 via the casing 5, and 8 guides the fluid fed from the rotor 1. A volute casing, 9 is a suction port, 10 is a water discharge port, and 11 is a return hole formed between the blades 1a and 1a of the rotor 1.
[0004]
When a control current is applied to the stator 7, the rotor 1 is driven and rotated by the magnetic field and the driven magnet 4, and the rotor 1 is filled with a pressure difference between the blade inlet portion and the outlet portion of the rotor 1. While feeding the fluid, the air staying inside the rotor was discharged from the reflux hole 11 formed between the blades 1a and 1a due to the pressure difference.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional pump configured as described above, the return hole is formed between the blades, and when the blades feed the fluid by rotation, the flow of the fluid in the blades swells in the return holes. This has the problem of causing performance degradation. Furthermore, when the reflux hole is configured in the vicinity of the blade outlet, the pressure difference between the reflux hole portion and the blade outlet portion becomes small, and there is a problem that air staying inside the rotor is difficult to be released.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a pump in which air does not stay in the rotor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a rotor provided with a plurality of blades and a driven shroud provided on a rear shroud, a casing for housing the rotor, and a facing surface of the driven magnet via a casing. a pump with a stator, a reflux hole than the blade inlet diameter of the rotor to the inside of the rear surface shroud provided, the hole diameter of Rutotomoni the reflux bore provided the reflux hole outside the suction port of the front shroud of the rotor The inner portion is made larger than the rear shroud outer portion, and the blade inlet diameter on the front shroud side is made smaller than the blade inlet diameter on the rear shroud side .
[0008]
With the above configuration, a pump in which air does not stay in the rotor can be realized .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotor having a plurality of blades and a driven shroud provided on a rear shroud, a casing for housing the rotor, and a facing surface of the driven magnet. A pump having a stator configured through a casing, wherein a reflux hole is provided in a rear shroud inside the blade inlet diameter of the rotor, and the return hole portion and the blade outlet portion By ensuring that the return hole is located inside the blade inlet diameter, the flow of fluid in the blade is less affected by the return hole, so that the air stays inside the rotor without degrading performance. A pump that does not . Furthermore, since the reflux hole is formed outside the suction port (eye diameter) of the front shroud, air and fluid from the reflux hole are more easily sucked into the blade . Furthermore, since the blade is formed in a direction to suck air and fluid from the reflux hole of the rear shroud, the air and fluid from the reflux hole are more easily sucked into the blade. Furthermore, since the hole diameter of the reflux hole is larger at the inner side (blade water passage side), air and fluid from the reflux hole are more easily sucked into the blade.
[0010]
Claim The invention according to claim 2 of the present invention, the return holes, which is characterized by being configured the guide member guiding the air and fluid staying around the reflux bore of the blade water conduit side to the blade inlet 1. The pump according to claim 1, wherein a large pressure difference between the reflux hole portion and the blade outlet portion can be secured, the flow of fluid in the blade is less affected by the reflux hole portion, and air and fluid from the reflux hole portion are further reduced by the guide member. Since air is more easily sucked into the blades, air does not stay inside the rotor.
[0011]
The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that a centripetal uneven or groove-shaped blade that guides air and fluid accumulated on the surface opposite to the blade on the rear shroud of the rotor to the return hole is formed. The pump according to claim 1 or 2 , characterized in that a large pressure difference between the reflux hole portion and the blade outlet portion can be ensured, and the flow of fluid in the blade is less affected by the reflux hole portion, and is further centripetal The air and fluid staying on the surface opposite to the blades of the rear shroud of the rotor are guided to the return holes by the uneven or grooved blades, so that the air does not stay inside the rotor.
[0012]
( Reference example )
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pump in a reference example showing the basic configuration of the present invention . 101 is a rotor, 101 a is a blade of the rotor 101, 101 b is a front shroud of the rotor 101, 101 c is a rear shroud of the rotor 101, 2 is a fixed shaft that passes through the center of the rotor 101, and 3 is a slide configured integrally with the rotor 101. A bearing 4 is a driven magnet, 5 is a casing that houses the rotor 101, 6 is a thrust bearing that receives the thrust load of the rotor 101, and 7 is configured on the opposite surface of the driven magnet 4 via the casing 5. The stator 8, a volute casing for guiding the fluid fed from the rotor 101, 9 a suction port, 10 a water discharge port, and 111 a return hole.
[0013]
The reflux hole 111 is formed on the rear shroud 101c on the inner side of the blade inlet diameter of the rotor 101 and on the outer side of the suction port (eye diameter) of the front shroud 101b. The diameter of the water passage side is large. In addition, a guide member 111a for guiding the accumulated air and fluid to the blade inlet is configured on the water flow path side of the reflux hole 111, and the air and fluid accumulated on the surface opposite to the blade of the rear shroud 101c of the rotor 101. A centripetal concave / convex or groove-shaped blade 101d that guides the air to the reflux hole 111 is formed. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as the prior art.
[0014]
Next, the operation principle of the pump configured as described above will be described. When a control current is applied to the stator 7, the rotor 101 is driven and rotated by the magnetic field and the driven magnet 4 of the rotor 101, and the fluid filled by the rotation of the blades 101 a of the rotor 101 is sucked. Water is fed from the port 9 to the water discharge port 10 through the rotor 101 and the volute casing 8.
[0015]
At that time, the air and fluid staying on the surface on the side opposite to the blades of the rear shroud 101c of the rotor 101 are configured so that the return holes 111 are formed inside the blade inlet diameter of the rotor 101. The centripetal blade 101d is forced by the centripetal blade 101d because the centripetal blade 101d is formed on the surface opposite to the blade of the rear surface shroud 101c of the rotor 101 due to the pressure difference. 111 can be guided to.
[0016]
Further, the air and fluid guided to the reflux hole 111 are configured in the rear shroud 101c outside the suction port (eye diameter) of the front shroud 101b of the rotor 101, and the hole diameter is the outer shroud outer portion. Since the diameter of the inner part (blade water passage side) is larger than the diameter, and the guide member 111a is formed on the water passage side of the return hole 111, the blade 101a of the rotor 101 is more efficiently sucked into the volute. This is a mechanism for discharging to the water outlet 10 via the casing 8. As a result, a pump in which no air stays can be obtained.
[0017]
( Embodiment )
FIG. 2 is a sectional view of the pump according to the embodiment of the present invention. 201 is a rotor, 201a is a blade of the rotor 201, 201b is a front surface shroud, 201c is a rear surface shroud, and 201d is a blade. The difference from the reference example is that the shape of the blade 201a of the rotor 201 is configured such that the blade inlet diameter is smaller than the rear shroud side blade inlet diameter.
[0018]
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as a reference example . Reference examples and basics are also provided for the operation principle of supplying fluid from the water intake port 9 to the water discharge port 10 and the operation principle of discharging air and fluid accumulated on the surface opposite to the blades of the rear shroud of the rotor to the water discharge port 10. In the following, only the differences will be described.
[0019]
The rotor 201 is configured such that the blade inlet diameter is smaller than the front shroud side blade inlet diameter than the front shroud side blade inlet diameter, and the blade 201a is formed in a direction to suck in air and fluid from the reflux hole of the rear shroud. The air and fluid from the reflux hole are more easily sucked into the blade 201a.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the pump of the present invention, since the reflux hole is provided in the rear shroud inside the blade inlet diameter of the rotor, it is possible to ensure a large pressure difference between the reflux hole portion and the blade outlet portion. Furthermore, since the flow of the fluid in the blade is less affected by the reflux hole portion, it is possible to reliably discharge the air staying inside the rotor without degrading the performance, and a pump in which no air stays inside can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a pump in a reference example . FIG. 2 is a sectional view of a pump in an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a conventional pump.
4 Driven magnet 5 Casing 7 Stator 101, 201 Rotor 101a, 201a Rotor blades 101b, 201b Front shroud 101c, 201c Rear shroud 101d, 201d Centripetal blade 111 Recirculation hole

Claims

複数の羽根を備えるとともに後面シュラウドに被駆動用の磁石が設けられたローターと、前記ローターを収納するケーシングと、前記被駆動用の磁石の対向面にケーシングを介して構成されたステーターを備えたポンプであって、前記ローターの羽根入口径より内側の後面シュラウドに還流穴を設け、該還流穴を前記ローターの前面シュラウドの吸込口より外側に設けると共に該還流穴の穴径を後面シュラウド外側部より内側部を大きくし、後面シュラウド側の羽根入口径よりも前面シュラウド側の羽根入口径を小さく構成したことを特徴とするポンプ。 A rotor including a plurality of blades and a driven shroud provided with a driven magnet, a casing that houses the rotor, and a stator that is configured to face the driven magnet through a casing. a pump, a reflux hole than the blade inlet diameter of the rotor to the inside of the rear surface shroud provided, the rear shroud outer hole diameter of the reflux bore with kick set outside the suction port of the front shroud of the rotor to the reflux bore A pump characterized in that the inner portion is made larger than the inner portion, and the blade inlet diameter on the front shroud side is made smaller than the blade inlet diameter on the rear shroud side.

前記還流穴は、羽根通水路側の還流穴の周囲に滞留したエアー及び流体を羽根入り口へ誘導するガイド部材を構成したことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。2. The pump according to claim 1, wherein the return hole constitutes a guide member that guides air and fluid retained around the return hole on the blade water passage side to the blade inlet.

前記ローターの後面シュラウドの羽根と反対側の面に滞留したエアー及び流体を前記還流穴へ誘導する求心形の凹凸または溝形状の羽根を構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポンプ。The centripetal concave / convex or groove-shaped blade for guiding the air and fluid accumulated on the surface opposite to the blade on the rear shroud of the rotor to the return hole is configured. The pump described.