JP2006275041A - Fluid pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばランキンサイクル中の液冷媒を加熱器側に圧送する冷媒ポンプに用いて好適な流体ポンプに関するものである。 The present invention relates to a fluid pump suitable for use in, for example, a refrigerant pump that pumps liquid refrigerant in a Rankine cycle to a heater side.
従来、冷凍サイクルに使用される圧縮機のような流体機械として、例えば特許文献1に示されるものが知られている。即ち、この流体機械は、スクロール型のものであって、旋回スクロールを作動させるためのクランクシャフトを有している。クランクシャフトのシャフト部は軸受け部によって回転可能に支持され、また、クランク部は背圧室内で軸受け部を介して旋回スクロールに接続されている。 Conventionally, as a fluid machine such as a compressor used in a refrigeration cycle, for example, the one shown in Patent Document 1 is known. That is, the fluid machine is of a scroll type and has a crankshaft for operating the orbiting scroll. The shaft portion of the crankshaft is rotatably supported by the bearing portion, and the crank portion is connected to the orbiting scroll through the bearing portion in the back pressure chamber.
クランクシャフトには、その軸方向に貫通される給油路が設けられており、更に、この給油路からはシャフト部およびクランク部の軸受け部近傍に向けて開口する給油孔、給油溝が設けられている。また、チャンバー(流体機械のケーシング)内においては、クランクシャフトの反スクロール側が冷媒の高圧圧力となり、背圧室内が中間圧力となるように設定されている。そして、ケーシング内の潤滑油は、高圧圧力と中間圧力との圧力差によって、給油路、給油孔、給油溝から各軸受け部に至り、各軸受け部を潤滑するようにしている。
しかしながら、上記流体機械においては、クランクシャフトへの給油路、給油孔、給油溝の設置が必要であり、また、ケーシング内において、クランクシャフトに対して冷媒の高圧部、中間圧部の設定が必要となり、流体機械の構造として複雑になる。 However, in the above fluid machine, it is necessary to install an oil supply passage, oil supply holes, and oil supply grooves to the crankshaft, and in the casing, it is necessary to set a high pressure part and an intermediate pressure part of the refrigerant with respect to the crankshaft. This complicates the structure of the fluid machine.
本発明の目的は、上記問題に鑑み、流体として液体を扱うものにおいて、簡素な構造で軸受け部に対する流体流れの形成、冷却等により充分な潤滑を可能とする流体ポンプを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fluid pump capable of sufficient lubrication by forming a fluid flow with respect to a bearing portion, cooling, or the like with a simple structure in the case of handling a liquid as a fluid.
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
請求項1に記載の発明では、駆動部(114)からの動力が伝達部(114d)を介して伝達されて、駆動される可動部(113、118)と、可動部(113、118)の反伝達部側で作動室(V)を形成する固定部(112、117)とを有し、作動室(V)に流入される流体を可動部(113、118)によって圧送して、作動室(V)外部に流出させる流体ポンプにおいて、流体は液体であり、作動室(V)で圧送された流体の一部を伝達部(114d)側に導く導入路(113c)が設けられたことを特徴としている。 In the first aspect of the present invention, the motive power from the drive unit (114) is transmitted through the transmission unit (114d), and the movable unit (113, 118) to be driven and the movable unit (113, 118) are driven. A fixed portion (112, 117) that forms a working chamber (V) on the side opposite to the transmission portion, and fluid that flows into the working chamber (V) is pumped by the movable portion (113, 118) to act as a working chamber. (V) In the fluid pump that flows out to the outside, the fluid is a liquid, and the introduction path (113c) that guides a part of the fluid pumped in the working chamber (V) to the transmission section (114d) side is provided. It is a feature.
これにより、導入路(113c)を設けるのみの簡単な構造で、導入路(113c)から直接的に流体の一部を伝達部(114d)側に導入できるので、流体内に含まれる潤滑油によって、伝達部(114d)を冷却、潤滑でき流体ポンプ(100)としての信頼性を向上できる。逆に信頼性同等に据え置くならば、流体ポンプ(100)を安価にできる。ここで、対象とする流体を液体としているので、気体の場合とは異なり、現実的に加工可能な導入路(113c)の設定(流路断面積)で液体の圧送量に大きな影響を受ける事無く対応ができ、上記効果を得ることができる。 Accordingly, since a part of the fluid can be directly introduced from the introduction path (113c) to the transmission portion (114d) side with a simple structure in which only the introduction path (113c) is provided, the lubricating oil contained in the fluid The transmission part (114d) can be cooled and lubricated, and the reliability of the fluid pump (100) can be improved. On the other hand, if the reliability is set to be equal, the fluid pump (100) can be made inexpensive. Here, since the target fluid is a liquid, unlike the case of a gas, the setting of the introduction path (113c) that can be practically processed (the cross-sectional area of the flow path) is greatly affected by the pumping amount of the liquid. The above effects can be obtained.
請求項2に記載の発明では、導入路(113c)は、可動部(113、118)に形成されており、導入路(113c)の作動室(V)側の開口部は、テーパー状に形成されたことを特徴としている。 In the second aspect of the invention, the introduction path (113c) is formed in the movable portion (113, 118), and the opening on the working chamber (V) side of the introduction path (113c) is formed in a tapered shape. It is characterized by that.
これにより、伝達部(114d)側へ導入される流体の流れをスムースにすることができる。 Thereby, the flow of the fluid introduce | transduced to the transmission part (114d) side can be made smooth.
請求項3に記載の発明では、導入路(113c)は、可動部(113、118)に形成されており、導入路(113c)の設けられた部位は、可動部(113、118)に対して別部材(113e)から形成されたことを特徴としている。 In the third aspect of the present invention, the introduction path (113c) is formed in the movable part (113, 118), and the part where the introduction path (113c) is provided is located with respect to the movable part (113, 118). It is characterized by being formed from a separate member (113e).
これにより、予め別部材(113e)に導入路(113c)を形成した後に、可動部(113)に装着することで対応が可能となり、導入路(113c)の加工が容易になる。 Thus, after the introduction path (113c) is formed in the separate member (113e) in advance, it is possible to cope by attaching it to the movable portion (113), and the introduction path (113c) can be easily processed.
請求項4に記載の発明では、可動部(113、118)は、基板部(113a)に渦巻状の第1壁部(113b)の形成された可動スクロール(113)であり、固定部(112、117)は、自身に設けられた渦巻状の第2壁部(112b)が第1壁部(113b)に対向して噛み合う固定スクロール(112)であり、導入路(113c)は、基板部(113a)に設けられ、作動室(V)と伝達部(114d)側とを所定圧損を持って連通させる小径孔流路(113c)としたことを特徴としている。 In the invention according to claim 4, the movable part (113, 118) is the movable scroll (113) in which the spiral first wall part (113b) is formed on the substrate part (113a), and the fixed part (112 117) is a fixed scroll (112) in which a spiral second wall portion (112b) provided on itself engages with and faces the first wall portion (113b), and the introduction path (113c) (113a) is characterized by a small-diameter hole channel (113c) that communicates the working chamber (V) and the transmission part (114d) side with a predetermined pressure loss.
これにより、スクロール型の流体ポンプ(100)への具体的な対応が可能となる。 Thereby, a concrete response to the scroll type fluid pump (100) is possible.
請求項5に記載の発明では、伝達部(114d)は、閉空間(116)内に収容されており、可動スクロール(113)は、閉空間(116)に導入された流体によって固定スクロール(112)側に背圧を受けることを特徴とている。 In the invention according to claim 5, the transmission part (114d) is accommodated in the closed space (116), and the movable scroll (113) is fixed to the fixed scroll (112) by the fluid introduced into the closed space (116). ) It is characterized by receiving back pressure on the side.
これにより、背圧によって可動スクロール(113)と固定スクロール(112)間のスラストクリアランスの調整が可能となり、専用の調整機能を不要とすることができる。また、可動スクロール(113)の前後にかかる圧力差を小さくできるので、可動スクロール(113)の設定強度(例えば設定板厚)を下げることができ、軽量で安価なものにすることができる。 Thereby, the thrust clearance between the movable scroll (113) and the fixed scroll (112) can be adjusted by the back pressure, and a dedicated adjustment function can be made unnecessary. In addition, since the pressure difference applied before and after the movable scroll (113) can be reduced, the set strength (for example, the set plate thickness) of the movable scroll (113) can be lowered, and the weight can be reduced.
請求項6に記載の発明では、可動スクロール(113)には、作動室(V)と閉空間(116)との間の圧力を調整する複数の小径孔が設けられたことを特徴としている。 The invention according to claim 6 is characterized in that the movable scroll (113) is provided with a plurality of small-diameter holes for adjusting the pressure between the working chamber (V) and the closed space (116).
これにより、背圧が過度に上がり過ぎるのを防止できる。 Thereby, it can prevent that a back pressure rises too much.
請求項7に記載の発明では、可動部(113、118)は、中心側に配設される駆動部(114)によって旋回駆動されるロータ(118)であり、固定部(112、117)は、ロータ(118)を内包するシリンダ(117a)が穿設されたシリンダハウジング(117)であり、導入路(113c)は、ロータ(118)に設けられ、作動室(V)と伝達部(114d)側とを所定圧損を持って連通させる小径孔流路(113c)としたことを特徴としている。 In the invention described in claim 7, the movable portions (113, 118) are the rotor (118) that is pivotally driven by the drive portion (114) disposed on the center side, and the fixed portions (112, 117) are A cylinder housing (117) in which a cylinder (117a) containing the rotor (118) is bored, and an introduction path (113c) is provided in the rotor (118), and has a working chamber (V) and a transmission portion (114d). ) Side is a small-diameter hole channel (113c) communicating with a predetermined pressure loss.
これにより、ロータリベーン型の流体ポンプ(100)への具体的な対応が可能となる。 Thereby, the concrete correspondence to a rotary vane type fluid pump (100) is attained.
上記請求項7に記載の発明に対して、請求項8に記載の発明のように、導入路(113f)は、ロータ(118)の軸方向端面に設けられ、作動室(V)と伝達部(114d)側とを所定圧損を持って連通させる溝(113f)としても良く、これにより、ロータリベーン型の流体ポンプ(100)への対応において、導入路(113f)の加工を容易とすることができる。 In contrast to the invention described in claim 7, as in the invention described in claim 8, the introduction path (113 f) is provided on the axial end surface of the rotor (118), and the working chamber (V) and the transmission portion A groove (113f) that communicates with the (114d) side with a predetermined pressure loss may be provided, thereby facilitating processing of the introduction passage (113f) in correspondence to the rotary vane type fluid pump (100). Can do.
上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 The reference numerals in parentheses of the above means are an example showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
(第1実施形態)
本実施形態は、本発明の流体ポンプをランキンサイクル内の液冷媒(本発明における流体に対応)を圧送する冷媒ポンプ100に適用したものとしている。以下、図1を用いて冷媒ポンプ100の基本構成について説明する。尚、ランキンサイクルとは、冷媒ポンプ100、加熱器、膨張機、凝縮器が環状に接続されたものであり、冷媒ポンプ100から加熱器に冷媒を送り、例えば車両用内燃機関の廃熱によって液冷媒を加熱して過熱蒸気冷媒として膨張機に流入させ、冷媒の膨張によって得られる機械的エネルギーを回収するものである。
(First embodiment)
In this embodiment, the fluid pump of the present invention is applied to a
本実施形態における冷媒ポンプ100は、ポンプ部110にスクロール112、113が用いられると共に、ポンプ部110がモータ部120によって駆動される電動式のスクロール型冷媒ポンプとしている。尚、冷媒ポンプ100によって圧送される液冷媒中には、後述するベアリング114d等の伝達部潤滑用の潤滑油が数%のオーダで含まれている。
The
ポンプ部110は、ポンプハウジング111に固定される固定スクロール(本発明における固定部に対応)112、この固定スクロール112に対向して旋回変位する可動スクロール(本発明における可動部に対応)113、可動スクロール113を駆動させるポンプ軸(本発明における駆動部に対応)114等から成るものである。
The
固定スクロール112は、板状の基板部112aおよび基板部112aから可動スクロール113側に突出した渦巻状の歯部(本発明における第2壁部に対応)112bを有して構成され、一方、可動スクロール113は、上記歯部112bに接触して噛み合う渦巻状の歯部(本発明における第1壁部に対応)113b、およびこの歯部113bが形成された基板部113aを有して構成されており、両歯部112b、113bが接触した状態で可動スクロール113が旋回することにより、両スクロール112、113により形成される作動室Vの位置が移動するようになっている。尚、固定スクロール112の基板部112aの中心部には作動室Vと連通して、図示しない加熱器側に接続される吐出ポート112cが穿設されている。
The
ポンプ軸114は、一方の長手方向端部に回転中心軸に対して偏心して設けられた偏心部114aを有するクランクシャフトであり、ポンプハウジング111に固定された軸受け114bによって回転可能に支持されている。この偏心部114aには、偏心部114aに対して揺動可能に装着されたブッシング114cが設けられており(従動クランク機構)、このブッシング114cがベアリング(本発明における伝達部に対応)114dを介して可動スクロール113に連結されている。また、ポンプ軸114の反偏心部側は、モータ部120のモータ軸121に接続されている。ベアリング114dは、ポンプ機構へ駆動力を伝達する伝達部であって、摺動部分、転動部分あるいは摩擦部分などの要潤滑部位を有する部品である。
The
尚、可動スクロール113の反固定スクロール側の面、およびこの面に対向するポンプハウジング111の面には、それぞれ板状のレース115a、リテーナ115bが重ね合わされて、ボルト115dによって固定されており、それぞれのリテーナ115bに設けられたテーパー穴115c間に玉115eが挟まれるように介在されて、自転防止機構115を形成している。自転防止機構115は、ポンプ軸114が1回転する間に可動スクロール113の自転を防止しつつ、可動スクロール113をポンプ軸114の回転中心周りに公転旋回させるものである。
A plate-
そして、本実施形態では可動スクロール113の中心部に、作動室Vとベアリング114d側とを所定圧損をもって連通させる小径孔流路(本発明における導入路に対応)113cを設けるようにしている。ここでは、小径孔流路113cのサイズとして、作動室Vからベアリング114d側へ多量に液冷媒が流れてしまうのを抑えつつ、現実的な加工(機械加工あるいは放電加工等による加工)が可能となるように、内径dを0.1mm、長さLを6mm(可動スクロール113の板厚)と設定している。
In the present embodiment, a small-diameter hole passage (corresponding to the introduction passage in the present invention) 113c that connects the working chamber V and the bearing 114d side with a predetermined pressure loss is provided at the center of the
本冷媒ポンプ100での液冷媒圧送量Gは、230kg/hとしており、上記小径孔流路113cを流通する液冷媒流量ΔG(kg/h)の妥当性を以下の数式1(ハーゲンポアズイユの式)によって確認した。
The liquid refrigerant pumping amount G in the
(数1)
ΔG=(π/8μ)×(ΔP/L)×(d/2)4×ρ×3600
但し、μは液冷媒粘度(Pa)
ΔPは小径孔流路113cにかかる液冷媒の圧力差(MPa)
ρは液冷媒密度(kg/m3)である。
(Equation 1)
ΔG = (π / 8μ) × (ΔP / L) × (d / 2) 4 × ρ × 3600
Where μ is the liquid refrigerant viscosity (Pa)
ΔP is the pressure difference (MPa) of the liquid refrigerant applied to the small-
ρ is the liquid refrigerant density (kg / m 3 ).
具体的に、d=0.1、L=6、μ=2×10−4、ΔP=2×106、ρ=1100とすると、液冷媒流量ΔGは16kg/hとなり、液冷媒圧送量G(230kg/h)に対して7%のレベルである。 Specifically, when d = 0.1, L = 6, μ = 2 × 10 −4 , ΔP = 2 × 10 6 , and ρ = 1100, the liquid refrigerant flow rate ΔG becomes 16 kg / h, and the liquid refrigerant pressure feed amount G It is a level of 7% with respect to (230 kg / h).
小径孔流路113cの反作動室側の開口端は、偏心部114aの端面に面して開口している。偏心部114aの径方向外側面には、筒状のブッシング114bが支持されている。偏心部114aの端面とブッシング114bの端面とは、可動スクロール113の基板部113aに対向しており、それらの間に円板状の隙間を区画形成している。この円板状の隙間の径方向外側にはベアリング114dの可動スクロール113側の端部が直接に面して位置している。可動スクロール113からはベアリング114dを内部に保持する筒状の保持部が延び出して形成されている。円板状の隙間は、ベアリング114dにおける隙間、あるいは偏心部114aとブッシング114bとの間の隙間を通して保持部の径方向外側に区画形成された隙間に連通している。この保持部の径方向外側には、自転防止機構115が配置されている。この構成では、小径孔流路113cは、円板状の隙間に連通し、この隙間はベアリング114dに直接に到達している。この結果、小径孔流路113cを通り、可動スクロール113の背面側に配置されたベアリング114dに達する流路が形成される。
The opening end of the small-
次に、上記構成に基づく作動およびその作用効果について説明する。モータ部120の作動によってポンプ軸114が回転されると、可動スクロール113が旋回作動され、作動室Vは可動スクロール113の外径側から中心側に移動するように変位する。そして、凝縮器から流出され、図示しない吸入ポートから流入する液冷媒は、作動室Vを経て、吐出ポート112cから吐出され、加熱器側に圧送される。
Next, the operation based on the above configuration and the operation and effect thereof will be described. When the
本実施形態では、可動スクロール113に小径孔流路113cを設けるようにしているので、圧送される液冷媒の一部(上記7%相当)は、圧力差に応じて作動室V側からベアリング114d側に積極的に導入される。よって、小径孔流路113cを可動スクロール113に設けるのみの簡単な構造で、液冷媒内に含まれる潤滑油によって、ベアリング114dを冷却、潤滑でき冷媒ポンプ100としての信頼性を向上できる。逆に信頼性同等に据え置くならば、冷媒ポンプ100を安価にできる。例えば、ベアリング114dにおける高価な材料選定、表面処理、熱処理等を不要にできる。ここで、対象とする流体を液体(液冷媒)としているので、気体の場合とは異なり、現実的に加工可能な小径孔流路113cの設定(特に流路断面積に関わる内径d)で液冷媒の圧送量に大きな影響を受ける事無く対応ができ、上記効果を得ることができる。
In the present embodiment, since the small-
(第2実施形態)
本発明における第2実施形態を図2に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、密閉される背圧室116を設けるようにしたものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the second embodiment, a
ここでは、可動スクロール113とポンプハウジング111との間にシール部材116aを介在させ、また、ポンプ軸114(あるいはモータ軸121)とポンプハウジング111との間にシール部材(図示せず)を介在させて、可動スクロール113の反固定スクロール側に密閉された背圧室116を形成するようにしている。
Here, a
これにより、作動室Vから小径孔流路113cを通って導入される液冷媒によって、ベアリング114dの潤滑を可能とすると共に、可動スクロール113に背圧(固定スクロール112側に作用する圧力)を付加することができる。よって、可動スクロール113と固定スクロール112間のスラストクリアランスの調整が可能となり、専用の調整機能を不要とすることができる。また、可動スクロール113の前後にかかる圧力差を小さくできるので、可動スクロール113の設定強度(例えば設定板厚)を下げることができ、軽量で安価なものにすることができる。
As a result, the
(第3実施形態)
本発明における第3実施形態を図3に示す。第3実施形態は、上記第1実施形態に対して、小径孔流路113cの形状を変更したものである。即ち、ここでは、小径孔流路113cの作動室V側となる開口部にテーパー部113dを設けたものとしている。テーパー部113dは、小径孔流路113cの開口部を提供している。小径孔流路113cは、その大部分が、所定の小径をもった円形の主要部として形成されており、開口部においてテーパー状に形成されている。テーパー部113dは、小径孔流路113cの内径を、作動室V側へ向けて徐々に拡大する。テーパー部113dは、作動室V側の壁面において小径孔流路113cの内径よりも大きな径をもつ円形の開口を提供している。テーパー部113dは、作動室V側の壁面から、小径孔流路113cの主要部へ向けてなめらかに収束してゆく漏斗状の壁面を提供している。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. 3rd Embodiment changes the shape of the small diameter
これらの形状により、液冷媒をなめらかに流すことができ、ベアリング114d側へ導入される液冷媒の流れをスムースにすることができる。
With these shapes, the liquid refrigerant can flow smoothly, and the flow of the liquid refrigerant introduced to the
(第4実施形態)
本発明における第4実施形態を図4に示す。第4実施形態は、上記第1実施形態に対して、小径孔流路113cが形成される部位を可動スクロール113に対して、別部材で形成するようにしたものである。即ち、別部材は、小径孔流路113cを有するオリフィス113eとして予め形成し、このオリフィス113eを可動スクロール113の基板部113aの中心部に圧入等で固定している。
(Fourth embodiment)
4th Embodiment in this invention is shown in FIG. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that a portion where the small-
これにより、オリフィス113eの状態で小径孔流路113cの加工が可能となるので、小径孔流路113cの加工が容易になる。
This makes it possible to process the small
(第5実施形態)
本発明における第5実施形態を図5に示す。第5実施形態は、上記第1実施形態に対して、導入路を冷媒ポンプ100の外部に設けたものである。即ち、吐出ポート112cから加熱器側に繋がる吐出側流路130にベアリング114d側に繋がる戻り流路131を設けて、この戻り流路131の途中に小径孔流路113cに相当する絞り部132を設けている。
(Fifth embodiment)
5th Embodiment in this invention is shown in FIG. In the fifth embodiment, an introduction path is provided outside the
これにより、吐出ポート112cから吐出される液冷媒の一部を、絞り部132を介してベアリング114dに導入することができ、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Thereby, a part of liquid refrigerant discharged from the
(第6実施形態)
本発明における第6実施形態を図6、図7に示す。第6実施形態は、本発明をロータリベーン型の冷媒ポンプ100Aに適用したものである。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the sixth embodiment, the present invention is applied to a rotary vane type
ロータリベーン型の冷媒ポンプ100Aのポンプ部110Aは、順次接続されるポンプハウジング111A、シリンダハウジング117、ポンプハウジング111B、シリンダハウジング117、エンドハウジング119の内部に形成されるシリンダ117a、ロータ118等を有しており、ここではシリンダ117a、ロータ118がそれぞれ2つ設けられた2気筒のポンプとしている。尚、エンドハウジング119には液冷媒が内部に吸入される吸入ポート119aと、作動室Vから流出される液冷媒を吐出する吐出ポート119bが設けられている。
The
シリンダ117aは、シリンダハウジング117の中心部で断面円形に穿設されて形成されている。シリンダハウジング117は本発明における固定部に対応する。ポンプ軸114Aには、このポンプ軸114Aに対して偏心した円形のカム部114eが形成されており、このカム部114eの外周側にはベアリング(本発明における伝達部に対応)114Dを介して扁平円筒状のロータ118が装着されている。ロータ118は本発明における可動部に対応する。ロータ118の外径は、シリンダ117aの内径より小さく設定されてシリンダ117a内に挿入されており、ロータ118はカム部114eによってシリンダ117a内を公転する。また、ロータ118の外周部にはロータ118の半径方向に摺動可能として、中心側に押圧されてロータ118に当接するベーン118aが設けられている。そして、シリンダ117a内において、ロータ118およびベーン118aによって囲まれる空間が作動室Vとして形成されている。
The
シリンダハウジング117には、ベーン118aに近接して、このベーン118aを挟むようにシリンダ117a内に連通する冷媒入口部117b、冷媒出口部117cが設けられている。冷媒入口部117bは図示しない流路によって、吸入ポート119aに接続されており、また、冷媒出口部117cは図示しない流路によって、吐出ポート119bに接続されている。
The
本実施形態では、ロータ118の冷媒出口部117cとベーン118aとの間、およびこれに対向する位置にそれぞれロータ118を貫通する小径孔流路113c(2つ)を設けている。小径孔流路113cは、ロータ118の対角線上にそれぞれ開設されている。小径孔流路113cの径方向外側の開口端は、ロータ118の外周面に開口している。小径孔流路113cの径方向内側の開口端は、ロータ118の内周面に開口している。ロータ118内の、ロータ118とカム部114eとの間の隙間には、ベアリング114Dが収容されている。小径孔流路113cは、ロータ118とカム部114eとの間の隙間に連通している。
In the present embodiment, small-
この冷媒ポンプ100Aにおいては、液冷媒はロータ118の公転作動によって、吸入ポート119a、冷媒入口部117bから作動室Vに流入され、冷媒出口部117c、吐出ポート119bから吐出される。そして、作動室Vにおける液冷媒の一部は、小径孔流路113cからベアリング114D側に導入され、上記第1実施形態と同様にベアリング114Dに対する潤滑効果が得られ、冷媒ポンプ100Aの信頼性を向上させることができる。
In the
この実施形態では、ベアリング114Dの潤滑のために液冷媒を導入する。冷媒中に潤滑油が分散混入している場合には、より高い潤滑作用が期待できる。ベアリング114Dとしては、内部のボール、ローラ、転動面、滑動面などの要潤滑部位が密閉されない開放型ベアリングを用いることができる。例えば、開放型のすべり軸受けを用いる場合には、図7に図示されるような、ロータ118に開設された小径孔流路113cを通して圧力差に応じた液冷媒をベアリング114Dの摺動部分、転動部分、摩擦部分などの要潤滑部位へ供給することができる。また、ベアリング114Dの内輪、外輪間に収容されるボールなどの部品への潤滑をより確実にするために、内輪、外輪あるいはカバーなどのベアリング部品に通路としての貫通孔あるいは溝を形成してもよい。例えば、ロータ118に開設された孔と連通する通路を外輪に設けることができる。
In this embodiment, a liquid refrigerant is introduced for lubricating the
(第7実施形態)
本発明における第7実施形態を図8〜図10に示す。第7実施形態は、上記第6実施形態に対して、小径孔流路113cを溝113fに変更したものである。
(Seventh embodiment)
A seventh embodiment of the present invention is shown in FIGS. In the seventh embodiment, the small-
溝113fは、ロータ118の軸方向端面(ここでは図8中、各ロータ118の右側の端面)に設けられた断面円弧状の溝(図10)であり、溝113fの長手方向がロータ118の外周面から内周面に向けて直線状に形成されている(図9)。ここでは、ロータ118の軸方向端面において、溝113fを対角線上に(対向するように)2つ設けている。
The
上記溝113fによって、本冷媒ポンプ100Aにおいては、図8中の右側のロータ118とポンプハウジング119との間に、また図8中の左側のロータ118とポンプハウジング111Bとの間にそれぞれ断面三日月状の導入路が形成されて、作動室V側とベアリング114D側とが連通される。
Due to the
この断面三日月状の導入路(溝113f)により、上記第6実施形態と同様に液冷媒の一部を作動室V側からベアリング114D側に導入でき、ベアリング114Dに対する潤滑効果を得ることができる。ここでは、ロータ118に溝113fを設けることで導入路の形成が可能であり、第6実施形態のように小径孔流路113cを穿設するものに比べて、加工が容易となる。
Through this crescent-shaped introduction path (
尚、上記溝113fの形状は、図9、図10で説明したものが好ましいが、断面形状については円弧状に限らず多角形状でも良く、また、長手方向形状につては曲線状、円弧状等としても良い。また、溝113fの設定数は、ロータ118の軸方向端面において1つでも良く、更に3つ以上でも良い。また、溝113fはロータ118の軸方向端面の一方の面(図8中の右側の面)のみに限らず両方の面に設けるようにしても良く、これにより、潤滑効果を更に高めることができる。
The shape of the
(その他の実施形態)
上記第2実施形態(背圧質116を設けたもの)に対して、可動スクロール113に、小径孔流路113cに加えて、作動室Vと背圧室116との間の圧力を調整する複数の小径孔を設けるようにしても良い。小径孔は、背圧室116と作動室Vの吸入側(低圧側)とを連通する孔である。これにより、仮に、背圧室116内の圧力が上がりすぎた時には背圧室116から作動室V側に圧力が逃げて、背圧が過度に上がり過ぎるのを防止できる。また、小径孔には過度に背圧が上昇する前に低圧側に液を流す機構を使用しても良い。例えば、小径孔に、上記作用をなす安全弁を取り付けることができる。安全弁としては、例えばボール式弁、スプリングによるバックアップ付きの弁、ボールスプリング式の弁を用いることができる。
(Other embodiments)
In contrast to the second embodiment (provided with the back pressure material 116), in addition to the small-
更に、本発明はスクロール型ポンプ、ロータリベーン型ポンプをはじめとする容積型ポンプ等、流体を圧送する液ポンプに適用可能である。 Furthermore, the present invention can be applied to a liquid pump that pumps fluid, such as a displacement pump such as a scroll pump and a rotary vane pump.
100 冷媒ポンプ(流体ポンプ)
112 固定スクロール(固定部)
112b 刃部(第2壁部)
113 可動スクロール(可動部)
113a 基板部
113b 刃部(第1壁部)
113c 小径孔流路(導入路)
113e オリフィス(別部材)
113f 溝(導入路)
114 ポンプ軸(駆動部)
114d ベアリング(伝達部)
116 背圧室(閉空間)
117 シリンダハウジング(固定部)
118 ロータ(可動部)
100 Refrigerant pump (fluid pump)
112 Fixed scroll (fixed part)
112b Blade (second wall)
113 Movable scroll (movable part)
113c Small-diameter hole channel (introduction channel)
113e Orifice (separate member)
113f Groove (introduction path)
114 Pump shaft (drive unit)
114d Bearing (Transmission part)
116 Back pressure chamber (closed space)
117 Cylinder housing (fixed part)
118 Rotor (movable part)
Claims (8)
前記可動部(113、118)の反伝達部側で作動室(V)を形成する固定部(112、117)とを有し、
前記作動室(V)に流入される流体を前記可動部(113、118)によって圧送して、前記作動室(V)外部に流出させる流体ポンプにおいて、
前記流体は液体であり、
前記作動室(V)で圧送された前記流体の一部を前記伝達部(114d)側に導く導入路(113c)が設けられたことを特徴とする流体ポンプ。 The motive power from the drive unit (114) is transmitted via the transmission unit (114d), and the movable unit (113, 118) to be driven;
A fixed portion (112, 117) that forms a working chamber (V) on the side opposite to the transmission portion of the movable portion (113, 118),
In the fluid pump in which the fluid flowing into the working chamber (V) is pumped by the movable parts (113, 118) and flows out of the working chamber (V),
The fluid is a liquid;
A fluid pump characterized in that an introduction path (113c) for guiding a part of the fluid pressure-fed in the working chamber (V) to the transmission section (114d) side is provided.
前記導入路(113c)の前記作動室(V)側の開口部は、テーパー状に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の流体ポンプ。 The introduction path (113c) is formed in the movable part (113, 118),
The fluid pump according to claim 1, wherein the opening on the working chamber (V) side of the introduction path (113c) is formed in a tapered shape.
前記導入路(113c)の設けられた部位は、前記可動部(113、118)に対して別部材(113e)から形成されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の流体ポンプ。 The introduction path (113c) is formed in the movable part (113, 118),
3. The fluid pump according to claim 1, wherein the part provided with the introduction path (113 c) is formed from a separate member (113 e) with respect to the movable part (113, 118). .
前記固定部(112、117)は、自身に設けられた渦巻状の第2壁部(112b)が前記第1壁部(113b)に対向して噛み合う固定スクロール(112)であり、
前記導入路(113c)は、前記基板部(113a)に設けられ、前記作動室(V)と前記伝達部(114d)側とを所定圧損を持って連通させる小径孔流路(113c)としたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の流体ポンプ。 The movable portions (113, 118) are movable scrolls (113) in which a spiral first wall portion (113b) is formed on a substrate portion (113a).
The fixed portion (112, 117) is a fixed scroll (112) in which a spiral second wall portion (112b) provided on the fixed portion (112, 117) is engaged with the first wall portion (113b).
The introduction path (113c) is provided in the base plate part (113a) and is a small-diameter hole channel (113c) that communicates the working chamber (V) and the transmission part (114d) side with a predetermined pressure loss. The fluid pump according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記可動スクロール(113)は、前記閉空間(116)に導入された前記流体によって前記固定スクロール(112)側に背圧を受けることを特徴とする請求項4に記載の流体ポンプ。 The transmission part (114d) is accommodated in the closed space (116),
The fluid pump according to claim 4, wherein the movable scroll (113) receives back pressure on the fixed scroll (112) side by the fluid introduced into the closed space (116).
前記固定部(112、117)は、前記ロータ(118)を内包するシリンダ(117a)が穿設されたシリンダハウジング(117)であり、
前記導入路(113c)は、前記ロータ(118)に設けられ、前記作動室(V)と前記伝達部(114d)側とを所定圧損を持って連通させる小径孔流路(113c)としたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の流体ポンプ。 The movable parts (113, 118) are rotors (118) that are pivotally driven by the drive part (114) disposed on the center side,
The fixing part (112, 117) is a cylinder housing (117) in which a cylinder (117a) containing the rotor (118) is bored,
The introduction passage (113c) is provided in the rotor (118), and is a small-diameter hole passage (113c) that communicates the working chamber (V) and the transmission portion (114d) side with a predetermined pressure loss. The fluid pump according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記固定部(112、117)は、前記ロータ(118)を内包するシリンダ(117a)が穿設されたシリンダハウジング(117)であり、
前記導入路(113f)は、前記ロータ(118)の軸方向端面に設けられ、前記作動室(V)と前記伝達部(114d)側とを所定圧損を持って連通させる溝(113f)としたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の流体ポンプ。 The movable parts (113, 118) are rotors (118) that are pivotally driven by the drive part (114) disposed on the center side,
The fixing part (112, 117) is a cylinder housing (117) in which a cylinder (117a) containing the rotor (118) is bored,
The introduction path (113f) is provided on an axial end surface of the rotor (118), and is a groove (113f) that communicates the working chamber (V) and the transmission portion (114d) side with a predetermined pressure loss. The fluid pump according to any one of claims 1 to 3, wherein:
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006004017A JP2006275041A (en) | 2005-03-02 | 2006-01-11 | Fluid pump |
| US11/362,809 US20060196204A1 (en) | 2005-03-02 | 2006-02-28 | Fluid pump and fluid machine |
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Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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2006
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