JP2008133790A - Fluid pump device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体ポンプ装置に係り、特に、ポンプ室内に流入した流体内の混入異物がモータ部に侵入することを防止するための構造を備えた流体ポンプ装置に関する。 The present invention relates to a fluid pump device, and more particularly to a fluid pump device having a structure for preventing foreign matters in a fluid flowing into a pump chamber from entering a motor unit.
一般に、自動車のエンジンを冷却する冷却水の中には異物が混入されており、この冷却水を送水する流体ポンプ装置では、この混入異物のモータ部への侵入を防止するための構造が採用されている。この種の構造としては、例えば、つぎのようなものがある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。 In general, foreign matter is mixed in the cooling water for cooling the engine of the automobile. In the fluid pump device that feeds this cooling water, a structure for preventing the entry of the foreign matter into the motor unit is adopted. ing. Examples of this type of structure include the following (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
例えば、特許文献1に記載のウォータポンプの例では、ポンプハウジングの羽根車に冷却液を導くための液入口通路に、交換自在なフィルタ部材が設けられている。このフィルタ部材は、ポンプハウジングと羽根車との間を封止するメカニカルシールへの異物の侵入を防止するように構成されている。 For example, in the example of the water pump described in Patent Document 1, a replaceable filter member is provided in the liquid inlet passage for guiding the coolant to the impeller of the pump housing. This filter member is configured to prevent foreign matter from entering a mechanical seal that seals between the pump housing and the impeller.
また、特許文献2に記載の磁気結合ポンプの例では、羽根車の端面に凹部が形成されており、この凹部からはロータマグネットの一部が露出されている。そして、この凹部から露出されたロータマグネットの一部によって流体中の混入異物を吸着し、この混入異物を凹部に収容するように構成されている。
しかしながら、特許文献1に記載のウォータポンプの例では、定期的にフィルタ部材の交換が必要になり、メンテナンスが煩雑である等の不都合がある。 However, in the example of the water pump described in Patent Document 1, there is a disadvantage that the filter member needs to be periodically replaced, and that maintenance is complicated.
また、特許文献2に記載の磁気結合ポンプの例では、モータ駆動用のロータマグネットに混入異物を吸着させることでモータ駆動に必要な有効磁束量が減ってしまうという不都合がある。また、これを防止するために混入異物を吸着するためのマグネットを追加することも考えられるが、このようにした場合には、部材の追加に伴いコストアップとなる。また、マグネットに吸着しない混入異物は排除できない等の不都合がある。 Further, the example of the magnetic coupling pump described in Patent Document 2 has a disadvantage that the amount of effective magnetic flux required for driving the motor is reduced by adsorbing foreign matter to the rotor magnet for driving the motor. In order to prevent this, it is conceivable to add a magnet for adsorbing the mixed foreign matter. However, in this case, the cost increases with the addition of members. In addition, there is a disadvantage that foreign matters that are not attracted to the magnet cannot be excluded.
本発明は、上記各問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ポンプ室内に流入した流体内の混入異物がモータ部に侵入することを簡単な構成で確実に防止することが可能な流体ポンプ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is to reliably prevent foreign matters in the fluid flowing into the pump chamber from entering the motor unit with a simple configuration. Is to provide a simple fluid pump device.
請求項1に記載の流体ポンプ装置は、吸入口及び排出口と連通するポンプ室を形成するポンプ側ハウジング、及び、前記ポンプ室に回転可能に配置されたインペラを有して構成されたポンプ部と、前記ポンプ室側に開口部を有し前記ポンプ室と連通するモータ室を形成する有底筒状の隔壁部を備えたモータ側ハウジング、前記モータ室に軸方向に沿って設けられた回転シャフト、前記回転シャフトに軸受部材を介して回転可能に支持されて前記モータ室に配置されると共に前記インペラと一体回転可能に連結されたロータ、及び、前記隔壁部の筒状部の径方向外側に前記ロータと径方向に対向するように設けられたステータを有して構成されたモータ部と、を備え、前記インペラの回転に伴って、前記ポンプ室の流体が前記隔壁部の筒状部と前記ロータの外周部との径方向間の第一軸方向通路、前記隔壁部の底部と前記ロータの底部との軸方向間の径方向通路、及び、前記回転シャフトの外周部と前記軸受部材の内周部との径方向間の第二軸方向通路を介して前記ポンプ室に戻る軸受け循環流が形成される流体ポンプ装置において、前記径方向通路の軸方向幅は、前記第一軸方向通路の径方向幅及び前記第二軸方向通路の径方向幅よりも幅広に設定され、前記ロータの底部には、前記径方向通路に回転可能に設けられると共に前記径方向通路内に流入した流体に前記ロータの回転に伴って渦流を生じさせる渦流発生手段が設けられていることを特徴とする。 The fluid pump device according to claim 1, wherein the pump unit includes a pump-side housing that forms a pump chamber communicating with the suction port and the discharge port, and an impeller that is rotatably disposed in the pump chamber. A motor-side housing having a bottomed cylindrical partition wall having an opening on the pump chamber side and forming a motor chamber communicating with the pump chamber, and a rotation provided in the motor chamber along the axial direction A shaft, a rotor rotatably supported on the rotating shaft via a bearing member and disposed in the motor chamber and connected to the impeller so as to rotate together with the impeller, and a radially outer side of the cylindrical portion of the partition wall portion And a motor portion having a stator provided to face the rotor in the radial direction, and the fluid in the pump chamber is caused to flow along the cylindrical portion of the partition wall as the impeller rotates. When A first axial passage between the outer periphery of the rotor and a radial passage between the bottom of the partition and the bottom of the rotor, and an outer periphery of the rotating shaft and the bearing member. In the fluid pump device in which a bearing circulation flow returning to the pump chamber is formed via a second axial passage between the inner peripheral portion and the radial direction, the axial width of the radial passage is the first axial passage. And a width wider than the radial width of the second axial passage, and is provided at the bottom of the rotor so as to be rotatable in the radial passage and for fluid flowing into the radial passage. There is provided eddy current generating means for generating a vortex accompanying the rotation of the rotor.
請求項1に記載の流体ポンプ装置では、ステータから付与された回転磁界によってロータが回転すると、インペラが回転されて、外部から吸入口を介してポンプ室に流体が吸入され、このポンプ室の流体が排出口を介して外部に排出される。また、このインペラの回転に伴って、ポンプ室の流体が隔壁部の筒状部とロータの外周部との径方向間の第一軸方向通路、隔壁部の底部とロータの底部との軸方向間の径方向通路、及び、回転シャフトの外周部と軸受部材の内周部との径方向間の第二軸方向通路を介してポンプ室に戻る軸受け循環流が形成される。 In the fluid pump device according to claim 1, when the rotor is rotated by the rotating magnetic field applied from the stator, the impeller is rotated, and the fluid is sucked into the pump chamber from the outside via the suction port. Is discharged to the outside through the discharge port. As the impeller rotates, the fluid in the pump chamber causes a first axial passage between the cylindrical portion of the partition wall and the outer periphery of the rotor in the radial direction, and the axial direction between the bottom of the partition wall and the bottom of the rotor. A bearing circulation flow returning to the pump chamber is formed through the radial passage between them and the second axial passage between the outer peripheral portion of the rotating shaft and the inner peripheral portion of the bearing member.
ところで、請求項1に記載の流体ポンプ装置を、例えば自動車のエンジン冷却システムに使用した場合、エンジンが新しい時などに鋳砂等の異物がエンジン冷却水に混入して流体ポンプ装置のポンプ室内にまで運ばれてくる。 By the way, when the fluid pump device according to claim 1 is used in, for example, an engine cooling system of an automobile, foreign matters such as cast sand enter the engine cooling water when the engine is new and the like, and enter the pump chamber of the fluid pump device. Will be carried to.
ここで、請求項1に記載の流体ポンプ装置では、隔壁部の底部とロータの底部との軸方向間の径方向通路の軸方向幅が、隔壁部の筒状部とロータの外周部との径方向間の第一軸方向通路の径方向幅、及び、回転シャフトの外周部と軸受部材の内周部との径方向間の第二軸方向通路の径方向幅よりも幅広に設定されており、この隔壁部の底部とロータの底部との軸方向間の径方向通路が異物溜まりとして機能する。このため、上述の軸受け循環流内に混入された異物を、この径方向通路に溜めることができる。 Here, in the fluid pump device according to claim 1, the axial width of the radial passage between the bottom part of the partition wall part and the bottom part of the rotor in the axial direction is such that the cylindrical part of the partition wall part and the outer peripheral part of the rotor part. The radial width of the first axial passage between the radial directions and the radial width of the second axial passage between the outer peripheral portion of the rotating shaft and the inner peripheral portion of the bearing member are set wider than the radial width. The radial passage between the bottom of the partition wall and the bottom of the rotor in the axial direction functions as a foreign substance reservoir. For this reason, the foreign material mixed in the above-mentioned bearing circulation flow can be stored in this radial passage.
しかも、ロータの底部には、上述の径方向通路に回転可能に設けられると共に径方向通路内に流入した流体にロータの回転に伴って渦流を生じさせる渦流発生手段が設けられている。従って、ロータの回転時には、上述の渦流発生手段によって径方向通路内の流体に渦流が形成されることで、この径方向通路内の流体内に混入された異物が径方向通路より先の第二軸方向通路に向かうことを防止でき、この異物を径方向通路に確実に溜めることができる。これにより、異物が回転シャフトの外周部と軸受部材の内周部との径方向間に入り込むことを防止できる。 In addition, vortex flow generating means is provided at the bottom of the rotor so as to be rotatable in the above-described radial passage and to generate a vortex in the fluid flowing into the radial passage as the rotor rotates. Therefore, when the rotor is rotated, a vortex is formed in the fluid in the radial passage by the vortex generating means described above, so that the foreign matter mixed in the fluid in the radial passage is in the second position ahead of the radial passage. It can prevent going to an axial direction channel | path, and can accumulate | store this foreign material in a radial direction channel | path reliably. Thereby, it can prevent that a foreign material enters between the radial directions of the outer peripheral part of a rotating shaft, and the inner peripheral part of a bearing member.
このように、請求項1に記載の流体ポンプ装置によれば、ポンプ室内に流入した流体内の混入異物がモータ部(特に、回転シャフトの外周部と軸受部材の内周部との径方向間)に侵入することを簡単な構成で確実に防止することが可能となる。 Thus, according to the fluid pump device of the first aspect, the mixed foreign matter in the fluid that has flowed into the pump chamber causes the motor part (particularly, the radial direction between the outer peripheral part of the rotating shaft and the inner peripheral part of the bearing member). ) Can be reliably prevented with a simple configuration.
請求項2に記載の流体ポンプ装置は、請求項1に記載の流体ポンプ装置において、前記渦流発生手段は、前記ロータの底部に径方向内側から径方向外側に向けて放射状に設けられた複数の羽根により構成されていることを特徴とする。 A fluid pump device according to a second aspect is the fluid pump device according to the first aspect, wherein the vortex generating means is provided in a plurality of radial directions from the radially inner side to the radially outer side at the bottom of the rotor. It is characterized by comprising blades.
請求項2に記載の流体ポンプ装置によれば、上述の渦流発生手段は、ロータの底部に径方向内側から径方向外側に向けて放射状に設けられた複数の羽根により構成されている。従って、ロータの回転に伴って、上述の径方向通路内に流入した流体に確実に渦流を生じさせることができ、異物が回転シャフトの外周部と軸受部材の内周部との径方向間に入り込むことを確実に防止できる。 According to the fluid pump device of the second aspect, the above-described vortex generating means is constituted by a plurality of blades provided radially at the bottom of the rotor from the radially inner side toward the radially outer side. Accordingly, as the rotor rotates, a vortex can be reliably generated in the fluid that has flowed into the radial passage described above, and foreign matter can be generated between the outer peripheral portion of the rotating shaft and the inner peripheral portion of the bearing member. It can be surely prevented from entering.
請求項3に記載の流体ポンプ装置は、請求項1又は請求項2に記載の流体ポンプ装置において、前記インペラは、回転に伴って前記ポンプ室の流体を径方向外側に搬送するように構成されると共に、その外径が前記隔壁部の内径よりも大径に設定されていることを特徴とする。 A fluid pump device according to a third aspect of the present invention is the fluid pump device according to the first or second aspect, wherein the impeller is configured to convey the fluid in the pump chamber radially outward with rotation. In addition, the outer diameter is set larger than the inner diameter of the partition wall.
請求項3に記載の流体ポンプ装置によれば、インペラが回転すると、このインペラの回転に伴ってポンプ室の流体が径方向外側に搬送される。ここで、インペラの外径は、隔壁部の内径よりも大径に設定されている。従って、ポンプ室内の流体内に混入した異物を隔壁部の径方向最外部から径方向外側に搬送することができると共に、この異物に大きな運動エネルギを付与して、この異物を径方向外側に搬送することができる。これにより、ポンプ室内の流体内に混入した異物がポンプ室から隔壁部の筒状部とロータの外周部との径方向間の第一軸方向通路に入り込むことを確実に防止でき、ひいては、異物が回転シャフトの外周部と軸受部材の内周部との径方向間に入り込むことをさらに確実に防止できる。 According to the fluid pump device of the third aspect, when the impeller rotates, the fluid in the pump chamber is conveyed radially outward with the rotation of the impeller. Here, the outer diameter of the impeller is set larger than the inner diameter of the partition wall. Accordingly, the foreign matter mixed in the fluid in the pump chamber can be conveyed from the radially outermost portion of the partition wall to the radially outer side, and a large kinetic energy is imparted to the foreign matter to convey the foreign matter radially outward. can do. As a result, foreign matter mixed into the fluid in the pump chamber can be reliably prevented from entering the first axial passage between the cylindrical portion of the partition wall portion and the outer peripheral portion of the rotor from the pump chamber. Can be more reliably prevented from entering between the radial direction of the outer peripheral part of the rotating shaft and the inner peripheral part of the bearing member.
請求項4に記載の流体ポンプ装置は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の流体ポンプ装置において、前記ポンプ室と連通する前記インペラと前記隔壁部との間の隙間は、その開口方向が前記インペラによって流体が搬送される方向と反対方向に設定されていることを特徴とする。 The fluid pump device according to claim 4 is the fluid pump device according to any one of claims 1 to 3, wherein a gap between the impeller communicating with the pump chamber and the partition portion is The opening direction is set in a direction opposite to the direction in which the fluid is conveyed by the impeller.
請求項4に記載の流体ポンプ装置によれば、ポンプ室と連通するインペラと隔壁部との間の隙間は、その開口方向がインペラによって流体が搬送される方向と反対方向に設定されている。すなわち、例えば、インペラによって流体が搬送される方向が流体ポンプ装置の径方向外側とされた場合には、ポンプ室と連通するインペラと隔壁部との間の隙間の開口方向は流体ポンプ装置の径方向内側に設定されることになる。これにより、ポンプ室内の流体内に混入した異物がポンプ室と連通するインペラと隔壁部との間の隙間から第一軸方向通路に入り込むことを確実に防止でき、ひいては、異物が回転シャフトの外周部と軸受部材の内周部との径方向間に入り込むことをさらにより確実に防止できる。 According to the fluid pump device of the fourth aspect, the clearance between the impeller communicating with the pump chamber and the partition wall is set such that the opening direction is opposite to the direction in which the fluid is conveyed by the impeller. That is, for example, when the direction in which the fluid is conveyed by the impeller is the radially outer side of the fluid pump device, the opening direction of the gap between the impeller communicating with the pump chamber and the partition wall portion is the diameter of the fluid pump device. It will be set inside the direction. As a result, foreign matter mixed in the fluid in the pump chamber can be reliably prevented from entering the first axial passage from the gap between the impeller communicating with the pump chamber and the partition wall, and as a result, the foreign matter can be prevented from entering the outer periphery of the rotating shaft. It can prevent still more reliably that it enters between the radial directions of a part and the inner peripheral part of a bearing member.
はじめに、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10の構成について説明する。
First, the configuration of the
図1には、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10の全体構成を示す側面断面図、図2,図3には、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10の要部拡大断面図がそれぞれ示されている。また、図4,図5には、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10に設けられたインペラ26及びロータ32の側面図及び底面図がそれぞれ示されている。
FIG. 1 is a side sectional view showing an overall configuration of a
本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10は、例えば、自動車のエンジン冷却装置用の電動ウォータポンプとして好適に用いられるものであり、軸方向一方側に設けられたポンプ部12と、軸方向他方側に設けられたモータ部14と、を備えている。
A
ポンプ部12は、概略凹状の円盤状に構成されたポンプ側ハウジングとしてのポンプハウジング16を有して構成されている。このポンプハウジング16の凹状部の内側は、ポンプ室18として構成されている。また、ポンプハウジング16には、その中央部に軸方向に沿って吸入口20が設けられており、その径方向外側部に接線方向に延びる排出口22が設けられている。この吸入口20及び排出口22は、いずれもポンプ室18と連通されている。
The
また、ポンプ室18には、複数の羽根24を有して構成されたインペラ26が回転可能に配置されている。インペラ26は、回転に伴って吸入口20より流体を吸入すると共にポンプ室18の流体を径方向外側(X1側)に搬送して排出口22から外部に排出するように構成されている。
Further, an
モータ部14は、モータ側ハウジングとしてのキャン28及びモータハウジング36と、回転シャフト30と、ロータ32と、ステータ34と、制御回路38と、を有して構成されており、上述のポンプ部12と一体的に組み付けられている。
The
キャン28は、ポンプ室18側に開口部40を有する筒状に構成されており、このキャン28の内側は、ポンプ室18と連通するモータ室42として構成されている。このキャン28は、後述するステータ34をモータ室42から隔離密閉している。また、図2に示されるように、このキャン28の内径φ1は、上述のインペラ26の外径φ2よりも小径に設定されている(φ2>φ1)。
The
回転シャフト30は、モータハウジング36の底部の中央部に設けられた支持部44によって支持されており、ポンプ室18に軸方向に沿って設けられている。ロータ32は、回転シャフト30に軸受部材46を介して回転可能に支持されており、キャン28の径方向内側のモータ室42に配置されている。ロータ32には、回転シャフト30よりも径方向外側に環状にロータマグネット48が設けられている。また、このロータ32は、上述のインペラ26と一体的に設けられている。
The
ステータ34は、キャン28の筒状部28aの径方向外側にロータ32と径方向に対向するように設けられている。このステータ34は、コア50に巻線52が装着された構成とされている。モータハウジング36は、概略凹状に構成されており、ステータ34の径方向外側に配置されて、このステータ34を収容している。このモータハウジング36は、固定具37によって上述のポンプハウジング16と一体的に固定されている。
The
そして、上記各構成を備える流体ポンプ装置10では、図2に示されるように、キャン28の筒状部28aとロータ32の外周部32aとの径方向間に、軸方向に延びる第一軸方向通路54が形成され、モータハウジングの底部36aとロータ32の底部32bとの軸方向間に、径方向に延びる径方向通路56が形成されている。さらに、回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間に、軸方向に沿って延びる第二軸方向通路58が形成されている。
And in the
なお、本実施形態では、キャン28の筒状部28aとモータハウジング36の底部36aによって、本発明に係る有底筒状の隔壁部が構成されている。
In the present embodiment, the
また、図3に示されるように、ポンプ室18と連通するインペラ26とキャン28との間の隙間60は、その開口方向がインペラ26によって流体が搬送される方向と反対方向に設定されている。すなわち、流体ポンプ装置10では、インペラ26によって流体が搬送される方向が流体ポンプ装置10の径方向外側(X1側)とされており、ポンプ室18と連通するインペラ26とキャン28との間の隙間60の開口方向は、流体ポンプ装置10の径方向内側(X2側)に設定されている。
As shown in FIG. 3, the
そして、この流体ポンプ装置10では、ロータ32と共にインペラ26が回転すると、図2の矢印A1〜A5で示されるように、このインペラ26の回転に伴って、ポンプ室18の流体がキャン28の筒状部28aとロータ32の外周部32aとの径方向間の第一軸方向通路54、モータハウジングの底部36aとロータ32の底部32bとの軸方向間の径方向通路56、及び、回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間の第二軸方向通路58を介してポンプ室18に戻る軸受け循環流が形成されるように構成されている。
In the
さらに、この流体ポンプ装置10では、上述のモータハウジングの底部36aとロータ32の底部32bとの軸方向間の径方向通路56の軸方向幅W1は、キャン28の筒状部28aとロータ32の外周部32aとの径方向間の第一軸方向通路54の径方向幅W2、及び、回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間の第二軸方向通路58の径方向幅W3よりも幅広に設定されている(W1>W2>異物粒径>W3)。
Further, in the
このモータハウジングの底部36aとロータ32の底部32bとの軸方向間の径方向通路56は、後に詳述するように、流入した異物を溜めておくための異物溜まりとして機能するものであり、流体ポンプ装置10の使用により生ずると想定される異物の総体積よりも大きくなるように設定されている。
The
また、図4,図5に示されるように、上述のロータ32の底部32b(インペラ26が形成された側と軸方向の反対側)には、径方向内側から径方向外側に向けて放射状に複数の羽根62(渦流発生手段)が一体的に設けられている。この複数の羽根62は、図2に示されるように、上述のモータハウジングの底部36aとロータ32の底部32bとの軸方向間の径方向通路56に回転可能に設けられると共に径方向通路56内に流入した流体にロータ32の回転に伴って渦流64を生じさせることができるように構成されている。
4 and 5, the bottom 32b of the rotor 32 (on the side opposite to the side where the
制御回路38は、モータハウジング36に一体的に設けられており、上述のステータ34に設けられた巻線52と電気的に接続されている。そして、この制御回路38は、図示しない外部制御装置から出力された制御信号に応じて上述のステータ34に設けられた巻線52に電流を順次流すように構成されている。
The
次に、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10の作用効果について説明する。
Next, the effect of the
本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10では、ステータ34から付与された回転磁界によってロータ32が回転すると、インペラ26が回転されて、外部から吸入口20を介してポンプ室18に流体が吸入され、このポンプ室18の流体が排出口22を介して外部に排出される。また、図2の矢印A1〜A5で示されるように、このインペラ26の回転に伴って、ポンプ室18の流体がキャン28の筒状部28aとロータ32の外周部32aとの径方向間の第一軸方向通路54、モータハウジングの底部36aとロータ32の底部32bとの軸方向間の径方向通路56、及び、回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間の第二軸方向通路58を介してポンプ室18に戻る軸受け循環流が形成される。
In the
ところで、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10を、例えば自動車のエンジン冷却システムに使用した場合、エンジンが新しい時などに鋳砂等の異物がエンジン冷却水に混入して流体ポンプ装置10のポンプ室18内にまで運ばれてくる。
By the way, when the
ここで、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10では、モータハウジングの底部36aとロータ32の底部32bとの軸方向間の径方向通路56の軸方向幅W1が、キャン28の筒状部28aとロータ32の外周部32aとの径方向間の第一軸方向通路54の径方向幅W2、及び、回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間の第二軸方向通路58の径方向幅W3よりも幅広に設定されており、この径方向通路56が異物溜まりとして機能する。このため、上述の軸受け循環流内に混入された異物(例えば、比重の小さな異物や粒径の小さな異物)を、この径方向通路56に溜めることができる。
Here, in the
しかも、ロータ32の底部32bには、上述の径方向通路56に回転可能に設けられると共に径方向通路56内に流入した流体にロータ32の回転に伴って渦流64を生じさせる複数の羽根62が設けられている。従って、ロータ32の回転時には、上述の複数の羽根62によって径方向通路56内の流体に渦流64が形成されることで、この径方向通路56内の流体内に混入された異物が径方向通路56より先の第二軸方向通路58に向かうことを防止でき、この異物を径方向通路56に確実に溜めることができる。これにより、異物が回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間に入り込むこと(異物の噛み込み)を防止できる。
Moreover, a plurality of
このように、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10によれば、ポンプ室18内に流入した流体内の混入異物がモータ部14(特に、回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間)に侵入することを簡単な構成で確実に防止することができる。これにより、流体ポンプ装置10の信頼性を向上させることが可能となる。
As described above, according to the
また、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10によれば、上述の複数の羽根62がロータ32の底部32bに径方向内側から径方向外側に向けて放射状に設けられている。従って、ロータ32の回転に伴って、上述の径方向通路56内に流入した流体に確実に渦流64を生じさせることができる。これにより、異物が回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間に入り込むことを確実に防止できる。
Further, according to the
また、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10によれば、インペラ26が回転すると、このインペラ26の回転に伴ってポンプ室18の流体が径方向外側(X1側)に搬送される。ここで、インペラ26の外径φ2は、キャン28の内径φ1よりも大径に設定されている。従って、図3に示される如く、ポンプ室18内の流体内に混入した異物100をキャン28の径方向外側から径方向外側(X1側)に搬送することができると共に、この異物100(例えば、軸受け循環流の影響を受けにくい比重の大きな異物)に大きな運動エネルギを付与して、この異物を径方向外側(X1側)に搬送することができる。これにより、ポンプ室18内の流体内に混入した異物100がポンプ室18から第一軸方向通路54に入り込むことを確実に防止でき、ひいては、この異物100が図2に示される回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間に入り込むことをさらに確実に防止できる。
Moreover, according to the
さらに、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10によれば、図3に示される如く、インペラ26によって流体が搬送される方向が流体ポンプ装置10の径方向外側(X1側)とされており、ポンプ室18と連通するインペラ26とキャン28との間の隙間60の開口方向は、流体ポンプ装置10の径方向内側(X2側)に設定されている。これにより、ポンプ室18内の流体内に混入した異物100がポンプ室18と連通するインペラ26とキャン28との間の隙間60から第一軸方向通路54に入り込むことを確実に防止できる。
Furthermore, according to the
つまり、例えば、図6に示される比較例に係る構成のように、ポンプ室18と連通するインペラ26とキャン28との間の隙間60の開口方向がインペラ26によって流体が搬送される方向(X1方向)と垂直方向(Y方向)に設定されている場合には、ポンプ室18内の流体内に混入した異物100がポンプ室18と連通するインペラ26とキャン28との間の隙間60から第一軸方向通路54に入り込む虞がある(なお、この比較例では、便宜上、本実施形態と同一の符号を用いている)。
That is, for example, as in the configuration according to the comparative example shown in FIG. 6, the opening direction of the
これに対して、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10によれば、図3に示されるように、インペラ26によって流体が搬送される方向が流体ポンプ装置10の径方向外側(X1側)とされており、ポンプ室18と連通するインペラ26とキャン28との間の隙間60の開口方向は、流体ポンプ装置10の径方向内側(X2側)に設定されている。これにより、ポンプ室18内の流体内に混入した異物100がポンプ室18と連通するインペラ26とキャン28との間の隙間60から第一軸方向通路54に入り込むことを確実に防止でき、ひいては、この異物100が図2に示される回転シャフト30の外周部30aと軸受部材46の内周部46aとの径方向間に入り込むことをさらにより確実に防止できる。
On the other hand, according to the
また、流体ポンプ装置10が高圧ポンプとして使用される場合には、これに伴い軸受け循環流の流量も多くなるが、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10によれば、ロータ32の底部32bに設けられた複数の羽根62によって径方向通路56に大きな渦流64を形成することができるので、この異物を径方向通路56に確実に溜めることができる。
Further, when the
また、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10によれば、図1に示されるように、ポンプ室18の圧力を下げるための排圧構造66が備えられているが、この排圧構造66によってポンプ室18の圧力が低下されて上述の軸受け循環流が変化された場合でも、この変化の有無に係わらずロータ32の底部32bに設けられた複数の羽根62によって径方向通路56に渦流64を形成することで、この異物を径方向通路56に確実に溜めることができる。
In addition, according to the
次に、本発明の一実施形態に係る流体ポンプ装置10の変形例について説明する。
Next, the modification of the
上記実施形態では、径方向通路56内に流入した流体に渦流64を生じさせるための構成として、ロータ32の底部32bに複数の羽根62が設けられていたが、複数の羽根62以外の構成によって径方向通路56内に流入した流体に渦流64が生じるように構成されていても良い。
In the above embodiment, the plurality of
また、上記実施形態では、ロータ32の底部32bに設けられた複数の羽根62によって径方向通路56内に流入した流体に渦流64を生じさせるための渦流発生手段が構成されていたが、ロータ32の底部32bに放射状に設けられた複数の溝部によって径方向通路56内に流入した流体に渦流64を生じさせるための渦流発生手段が構成されていても良い。
In the above embodiment, the vortex generating means for generating the
10…流体ポンプ装置、12…ポンプ部、14…モータ部、16…ポンプハウジング(ポンプ側ハウジング)、18…ポンプ室、20…吸入口、22…排出口、24…羽根、26…インペラ、28…キャン(モータ側ハウジングの一部)、28a…筒状部(隔壁部の筒状部)、30…回転シャフト、30a…外周部、32…ロータ、32a…外周部、32b…底部、34…ステータ、36…モータハウジング(モータ側ハウジングの一部)、36a…底部(隔壁部の底部)、37…固定具、38…制御回路、40…開口部、42…モータ室、44…支持部、46…軸受部材、46a…内周部、50…コア、52…巻線、54…第一軸方向通路、56…径方向通路、58…第二軸方向通路、60…隙間、62…羽根(渦流発生手段)、64…渦流
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ポンプ室側に開口部を有し前記ポンプ室と連通するモータ室を形成する有底筒状の隔壁部を備えたモータ側ハウジング、前記モータ室に軸方向に沿って設けられた回転シャフト、前記回転シャフトに軸受部材を介して回転可能に支持されて前記モータ室に配置されると共に前記インペラと一体回転可能に連結されたロータ、及び、前記隔壁部の筒状部の径方向外側に前記ロータと径方向に対向するように設けられたステータを有して構成されたモータ部と、
を備え、
前記インペラの回転に伴って、前記ポンプ室の流体が前記隔壁部の筒状部と前記ロータの外周部との径方向間の第一軸方向通路、前記隔壁部の底部と前記ロータの底部との軸方向間の径方向通路、及び、前記回転シャフトの外周部と前記軸受部材の内周部との径方向間の第二軸方向通路を介して前記ポンプ室に戻る軸受け循環流が形成される流体ポンプ装置において、
前記径方向通路の軸方向幅は、前記第一軸方向通路の径方向幅及び前記第二軸方向通路の径方向幅よりも幅広に設定され、
前記ロータの底部には、前記径方向通路に回転可能に設けられると共に前記径方向通路内に流入した流体に前記ロータの回転に伴って渦流を生じさせる渦流発生手段が設けられていることを特徴とする流体ポンプ装置。 A pump-side housing that forms a pump chamber communicating with the suction port and the discharge port, and a pump unit that includes an impeller that is rotatably disposed in the pump chamber;
A motor-side housing having a bottomed cylindrical partition wall having an opening on the pump chamber side and forming a motor chamber communicating with the pump chamber; a rotating shaft provided in the motor chamber along the axial direction; A rotor supported rotatably on the rotating shaft via a bearing member and disposed in the motor chamber and connected to the impeller so as to rotate together with the impeller, and on the radially outer side of the cylindrical portion of the partition wall A motor unit having a stator provided to face the rotor in the radial direction;
With
Along with the rotation of the impeller, the fluid in the pump chamber causes a first axial passage between the cylindrical portion of the partition wall and the outer periphery of the rotor in the radial direction, the bottom of the partition wall, and the bottom of the rotor. A bearing circulation flow returning to the pump chamber is formed via a radial passage between the axial directions of the first shaft and a second axial passage between the outer peripheral portion of the rotating shaft and the inner peripheral portion of the bearing member. In the fluid pump device,
The axial width of the radial passage is set wider than the radial width of the first axial passage and the radial width of the second axial passage,
At the bottom of the rotor, there is provided vortex generating means that is rotatably provided in the radial passage and that generates a vortex in the fluid flowing into the radial passage along with the rotation of the rotor. Fluid pump device.
Priority Applications (1)
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| JP2006321529A JP2008133790A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Fluid pump device |
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| KR101827295B1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-02-08 | 뉴모텍(주) | Pump for Circulating Hot Water |
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-
2006
- 2006-11-29 JP JP2006321529A patent/JP2008133790A/en active Pending
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