JP2004116355A

JP2004116355A - 流体ポンプのインペラ

Info

Publication number: JP2004116355A
Application number: JP2002279169A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Izumi; 泉　和幸; Katsuhiko Tanaka; 田中　克彦
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】流体の圧送効率を向上させるとともに、振動及び騒音を抑制することが可能な流体ポンプのインペラを提供すること。
【解決手段】両円板２１，２２の外径は、ポンプ室１３の内径よりも僅かに小さく形成されている。このため、両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの間には、僅かな隙間が形成される。その結果、流入口１４から流入した流体が両円板２１，２２内から漏れるのが抑制される。加えて、流入口１４から流入した流体が両円板２１，２２内から漏れるのが抑制されるため、インペラ２０が流体を圧送する圧送効率が向上される。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体ポンプのインペラに関し、より詳しくは、このインペラと一体的に回転可能に設けられた従動側磁石を回転磁界で回転駆動させることにより、インペラを回転させる流体ポンプのインペラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、流体ポンプの羽根においては、羽根を円滑に回転させるため、羽根の外径とポンプ室の内径との間には、ある程度の隙間（距離）を確保する必要があった（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７９１７２号公報（図１等）
【特許文献２】
実開平５−４７４９２号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、理論上は、この隙間が小さければ流体の漏れが少なくなり、インペラが流体を圧送する圧送効率が向上するが、逆に、この隙間が小さすぎると流体自体の抵抗により、流体自体が隙間で振動し、その振動が騒音となっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、流体の圧送効率を向上させるとともに、振動及び騒音を抑制することが可能な流体ポンプのインペラを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、流体が流れるポンプ室と、前記ポンプ室内に配置されたインペラと、前記インペラを回転させるモータとを備えた流体ポンプのインペラであって、前記インペラは、上円板及び下円板とそれら両円板の間に形成されるとともに両円板の中央部から両円板の外端部に向かって延びる複数の羽根とから構成され、前記複数の羽根の外端部と前記ポンプ室の内壁面との距離を、前記両円板の外端部とポンプ室の内壁面との距離よりも、大きく形成した。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、流体が流れるポンプ室と、前記ポンプ室内に配置されたインペラと、前記インペラを回転させるモータとを備えた流体ポンプのインペラであって、前記インペラは、上円板及び下円板とそれら両円板の間に形成されるとともに両円板の中央部から両円板の外端部に向かって延びる複数の羽根とから構成され、前記両円板の外径を前記複数の羽根の外径よりも大きく形成した。
【０００８】
（作用）
請求項１または請求項２に記載の発明によれば、複数の羽根の外端部とポンプ室の内壁面との間には、適度な隙間が形成される。このため、インペラが回転しても、流体自体の抵抗により、流体自体が適度な隙間で振動し、その振動が騒音となることはない。また、両円板の外径は、複数の羽根の外径よりも、大きく形成されている。このため、流体が両円板内から漏れるのが抑制される。加えて、流体が両円板内から漏れるのが抑制されるため、インペラが流体を圧送する圧送効率が向上される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を具体化した一実施形態を図面を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、流体ポンプ１は、駆動部２とポンプ部３とから構成されている。駆動部２は、駆動用モータ４と回転磁界発生部５とから構成されている。駆動用モータ４は、公知の直流モータである。駆動用モータ４の回転軸６は、ハウジング７で形成された駆動側磁石室８に挿通されている。駆動側磁石室８において、回転軸６の先端には支持板９が固着され、この支持板９の上面には駆動側磁石１０が固着されている。
【００１０】
回転磁界発生部５の上側には、非磁性材からなる仕切り板１１を隔ててポンプ部３が設けられている。このポンプ部３は、ケース１２でポンプ室１３が形成されている。このケース１２の上側には流入口１４が形成され、ケース１２の側方には流出口１５が形成されている。ポンプ室１３において仕切り板１１の上面中央には、支持軸１６が固着されている。この支持軸１６には、回転軸１７が回転可能に支持されている。
【００１１】
インペラ２０は、上円板２１及び下円板２２と、それら両円板２１，２２の間に形成された複数の羽根２３とから構成されている。上円板２１の中央には、開口部２１ａが形成されている。その開口部２１ａの端部は、フランジ２１ｂが形成され、流入口１４から延設された延設部１４ａに嵌入されている。このため、延設部１４ａと開口部２１ａとにより、上円板２１の左右方向への移動が規制される。従って、インペラ２０の左右方向へ移動も規制される。また、フランジ２１ｂがケース１２に当接している。このため、上円板２１の上下方向への移動も規制される。従って、インペラ２０上下方向への移動も規制される。
【００１２】
下円板２２の下面には、従動側磁石２４が固着されている。下円板２２は、回転軸１７に固着されている。
両円板２１，２２の外径は、ポンプ室１３の内径よりも僅かに小さく形成されている。その結果、両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの間には、僅かな隙間が形成される。
【００１３】
複数の羽根２３は、両円板２１，２２の間に形成されるとともに、両円板２１，２２の中央部から両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃに向かって延びている。これら複数の羽根２３は、両円板２１，２２の間において等角度間隔で形成されている。複数の羽根２３の外端部２３ｃは、両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃから所定距離だけ中央部に向かった位置に形成されている。すなわち、複数の羽根２３の外径は、両円板２１，２２の外径よりも、小さく形成されている。換言すれば、両円板２１，２２の外径は、複数の羽根２３の外径よりも、大きく形成されている。さらに換言すれば、複数の羽根２３の外端部２３ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの距離は、両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの距離よりも、大きく形成されている。その結果、複数の羽根２３の外端部２３ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの間には、適度な隙間が形成される。このため、インペラ２０が回転しても、流体自体の抵抗により、流体自体が適度な隙間で振動し、その振動が騒音となることはない。
【００１４】
次に、このように構成された流体ポンプ１の動作について説明する。
さて、流入口１４から流入した流体で両円板２１，２２間が満たされた状態で、駆動用モータ４により駆動側磁石１０が回転すると、従動側磁石２４に回転磁界が作用する。このため、インペラ２０が従動側磁石２４とともに回転する。このとき、両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの間には、僅かな隙間が形成されているため、流入口１４から流入した流体が両円板２１，２２内から漏れるのが抑制される。
【００１５】
そして、インペラ２０の回転に伴って、流体には遠心力が作用する。このため、流体がインペラ２０の外端部（両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃ）、つまりポンプ室１３の内壁面１３ａに誘導される。この状態でさらに、インペラ２０が回転すると、流体が流出口１５から排出される。
【００１６】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）両円板２１，２２の外径は、ポンプ室１３の内径よりも僅かに小さく形成されている。このため、両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの間には、僅かな隙間が形成される。その結果、流入口１４から流入した流体が両円板２１，２２内から漏れるのが抑制される。加えて、流入口１４から流入した流体が両円板２１，２２内から漏れるのが抑制されるため、インペラ２０が流体を圧送する圧送効率が向上される。
【００１７】
（２）一方、複数の羽根２３は、両円板２１，２２の間に形成されるとともに、両円板２１，２２の中央部から両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃに向かって延びている。複数の羽根２３の外端部２３ｃは、両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃから所定距離だけ中央部に向かった位置に形成されている。すなわち、複数の羽根２３の外径は、両円板２１，２２の外径よりも、小さく形成されている。換言すれば、両円板２１，２２の外径は、複数の羽根２３の外径よりも、大きく形成されている。さらに換言すれば、複数の羽根２３の外端部２３ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの距離は、両円板２１，２２の外端部２１ｃ，２２ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの距離よりも、大きく形成されている。その結果、複数の羽根２３の外端部２３ｃとポンプ室１３の内壁面１３ａとの間には、適度な隙間が形成される。このため、インペラ２０が回転しても、流体自体の抵抗により、流体自体が適度な隙間で振動し、その振動が騒音となることはない。
【００１８】
（３）複数の羽根２３は、両円板２１，２２の間において等角度間隔で形成されている。このため、流体の圧送量がほぼ一定となる。従って、駆動用モータ４の回転を制御することにより、流体の圧送量を容易に制御することができる。
【００１９】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・駆動側磁石１０を電磁石で構成しても良い。
・両円板２１の開口部２１ａに形成されたフランジ２１ｂと、流入口１４から延設された延設部１４ａとの摺接をより一層滑らかにするために、フランジ２１ｂ又は延設部１４ａにスリット又は開口部を形成しても良い。具体的には、所定角度間隔（例えば１２０度）毎に開口部を形成する構成等が考えられる。
【００２０】
さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
〔１〕流体が流れるポンプ室と、前記ポンプ室内に配置されたインペラと、前記インペラを回転させるモータとを備えた流体ポンプのインペラであって、前記インペラは、上円板及び下円板とそれら両円板の間に形成されるとともに両円板の中央部から両円板の外端部に向かって延びる複数の羽根とから構成され、前記複数の羽根と前記ポンプ室の内壁面との隙間は、前記両円板と前記ポンプ室の内壁面との隙間よりも大きい流体ポンプのインペラ。このように構成すれば、流体の圧送効率を向上させるとともに、振動及び騒音を抑制することができる。
【００２１】
〔２〕流体が流れるポンプ室と、前記ポンプ室内に配置されたインペラと、前記インペラを回転させるモータとを備えた流体ポンプのインペラであって、前記インペラは、上円板及び下円板とそれら両円板の間に形成されるとともに両円板の中央部から両円板の外端部に向かって延びる複数の羽根とから構成され、前記複数の羽根の外径を前記両円板の外径よりも小さく形成した流体ポンプのインペラ。このように構成すれば、流体の圧送効率を向上させるとともに、振動及び騒音を抑制することができる。
【００２２】
〔３〕請求項１、請求項２、前記〔１〕または〔２〕に記載の流体ポンプのインペラにおいて、前記複数の羽根は、等角度間隔で形成されている流体ポンプのインペラ。このように構成すれば、流体の圧送量をほぼ一定にすることができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１または請求項２に記載の発明によれば、流体の圧送効率を向上させるとともに、振動及び騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】流体ポンプの断面図。
【図２】ポンプ部の平断面図。
【符号の説明】
１…流体ポンプ、４…モータとしての駆動用モータ、１３…ポンプ室、１３ａ…内壁面、２０…インペラ、２１…両円板を構成する上円板、２１ｃ…上円板の外端部、２２…両円板を構成する下円板、２２ｃ…下円板の外端部、２３…羽根、２３ｃ…羽根の外端部。

Claims

流体が流れるポンプ室と、
前記ポンプ室内に配置されたインペラと、
前記インペラを回転させるモータとを備えた流体ポンプのインペラであって、
前記インペラは、上円板及び下円板とそれら両円板の間に形成されるとともに両円板の中央部から両円板の外端部に向かって延びる複数の羽根とから構成され、
前記複数の羽根の外端部と前記ポンプ室の内壁面との距離を、前記両円板の外端部とポンプ室の内壁面との距離よりも、大きく形成した流体ポンプのインペラ。
流体が流れるポンプ室と、
前記ポンプ室内に配置されたインペラと、
前記インペラを回転させるモータとを備えた流体ポンプのインペラであって、
前記インペラは、上円板及び下円板とそれら両円板の間に形成されるとともに両円板の中央部から両円板の外端部に向かって延びる複数の羽根とから構成され、
前記両円板の外径を前記複数の羽根の外径よりも大きく形成した流体ポンプのインペラ。