專利名稱:泵的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及通過電機驅(qū)動的、例如用于吸入制冷劑或甲醇或者水 等液體而排出的小型泵。
背景技術:
近年,例如通過使制冷劑循環(huán)而冷卻CPU等電子部件的制冷劑式冷
卻系統(tǒng)或小型設備用的燃料電池引人注目。如此的制冷劑式冷卻系統(tǒng)所使 用的制冷劑循環(huán)用泵或燃料電池使用的甲醇輸送用泵,由于多受要搭載的 空間的制約,所以對小型化薄型化的要求、以及對高性能化的要求高漲。
圖5是表示以往的此種泵的一例(例如,參照專利文獻1)的剖視圖, 圖6是該泵殼的仰視圖。
在圖5、圖6所示的泵中,101是葉輪,在外周上側(cè)形成多個葉片102, 在內(nèi)周設置轉(zhuǎn)子磁體103。 104是設在轉(zhuǎn)子磁體103的內(nèi)周側(cè)的電機定子, 105是泵殼,其具有泵室,用于收容葉輪IOI,同時壓力復元葉輪101提 供給流體的運動能,導向排出口, 106是分離板,其形成泵殼105的一部 分,氣密性地分隔電機定子104和葉輪IOI,夾著該分離板106的隔板106a 地轉(zhuǎn)子磁體103和電機定子104對峙。111是襯墊,用于封接泵殼105的 本體部分和分離板106的接縫。另外,在泵殼105上,設置流體的吸入口 109和排出口 110。
此外,在泵的中心部,配置成為葉輪101的旋轉(zhuǎn)中心的軸107。該軸 107被固定在泵殼105上,葉輪IOI,經(jīng)由軸,108,可旋轉(zhuǎn)地支持在該軸 107的周圍。
在此構成的泵中,如果從外部電源供給電力,由設在泵中的電路控制 的電流,流入電機定子104的線圈,發(fā)生旋轉(zhuǎn)磁場。如果該旋轉(zhuǎn)磁場作用 于轉(zhuǎn)子磁體103,則在轉(zhuǎn)子磁體103發(fā)生物理力,與該轉(zhuǎn)子磁體103—體 化的葉輪101旋轉(zhuǎn)。
另外,設在葉輪101的外周上側(cè)的葉片102,通過葉輪101的旋轉(zhuǎn), 對從吸入口 109流入的流體施加運動能,利用該運動能,慢慢提高泵殼105 內(nèi)的流體的壓力,從排出口110排出。
如此,在以往的小型泵中, 一體化形成葉片102和轉(zhuǎn)子磁體103,通 過在其中插入電機定子104,盡量減小泵整體的旋轉(zhuǎn)軸方向的長度,謀求 小型化 薄型化。
專利文獻1:特開2004-190562號公報
可是,在設備的小型化的同時,CPU等電子部件的發(fā)熱量也增大,隨 之,為提高冷卻性能謀求泵的更高的高性能化或長壽命化。
但是,為了回應這些要求,如果高速旋轉(zhuǎn)葉輪IOI,與葉輪101—體 化的軸承108沿著軸107的外周滑動時的磨損就會加速,其結果,出現(xiàn)泵 的壽命變短的問題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于,鑒于上述實情,提供一種泵,其能夠?qū)⑤S承 和軸之間的磨損抑制在最小限,并且能夠謀求高速旋轉(zhuǎn)化,由此能夠謀求 高性能化及長壽命化。
本實用新型為達到上述目的,提供一種泵,其中,具備葉輪,其在 圓筒部的外周具有多個葉片,并且在圓筒部的內(nèi)周具有轉(zhuǎn)子磁體;電機定 子,其設在所述轉(zhuǎn)子磁體的內(nèi)周側(cè),用于驅(qū)動所述葉輪使所述葉輪旋轉(zhuǎn); 分離板,其氣密性地分隔所述葉輪和所述電機定子;和泵殼,其具有吸入 排出液體的吸入口和排出液體的排水口,在所述葉輪的圓筒部的外周面、 和與之對峙的所述分離板的圓筒面的至少一方上,設置有利用所述葉輪的 旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓的反作用體。
根據(jù)該構成,通過在葉輪的圓筒部的外周面、和與之對峙的分離板的 圓筒面之間產(chǎn)生動壓,能夠?qū)崿F(xiàn)使葉輪與軸非接觸地高速旋轉(zhuǎn)的作用。
本實用新型的效果在于能夠提供一種可不使軸承磨損地高速旋轉(zhuǎn)葉 輪的、高性能且長壽命的泵。
圖1是本實用新型的實施例1的泵的側(cè)剖視圖。
圖2是該泵的仰視圖。
圖3是該泵的葉輪的立體圖。
圖4是本實用新型的實施例2的泵的側(cè)剖視圖。
圖5是以往的泵的側(cè)剖視圖。
圖6是該泵的仰視圖。
圖中l(wèi)一葉輪,la—圓筒部,2—葉片,3—轉(zhuǎn)子磁體,4一電機定子, 5 —泵殼,6—分離板,7 —軸,8_軸承,9—吸入口, IO—排出口, 11 — 襯墊,12—動壓產(chǎn)生槽。
具體實施方式
本實用新型的實施方式,提供一種泵,其具備葉輪,其在圓筒部的 外周具有多個葉片,同時在圓筒部的內(nèi)周具有轉(zhuǎn)子磁體;電機定子,其設 在所述轉(zhuǎn)子磁體的內(nèi)周側(cè),用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述葉輪;分離板,其氣密性地 分隔所述葉輪和所述電機定子;泵殼,其具有吸排液體的吸入口和排水口, 在所述葉輪的圓筒部的外周面、和與之對峙的所述分離板的圓筒面的至少 一方上,設置通過所述葉輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓的反作用體(動壓產(chǎn)生槽)。
根據(jù)該構成,能夠在分離板和葉輪的之間,根據(jù)葉輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓, 由此能夠使葉輪與軸非接觸地高速旋轉(zhuǎn)。因此,能夠不使軸承磨損地高速 旋轉(zhuǎn)葉輪,能夠提供高性能且長壽命的泵。另外,軸起到抑制葉輪的旋轉(zhuǎn) 起動時的偏心的作用。
此處,所述反作用體,優(yōu)選由多個槽構成。
此時,由于能夠容易進行反作用體的成形時的加工,所以能夠降低泵 的成本。
此外,所述槽,優(yōu)選相互以規(guī)定的相同形狀形成,并且相互以規(guī)定的 相同間隔配置。
此時,由于能夠在葉輪旋轉(zhuǎn)時均勻地產(chǎn)生動壓,所以通過使葉輪的旋 轉(zhuǎn)穩(wěn)定,能夠防止泵的振動或噪聲。
以下,參照附圖說明本實用新型的實施例。
圖1是本實用新型的實施例1的泵的結構,圖2是泵的仰視圖,圖3 是葉輪的立體圖。
在這些圖中,l是具有圓筒部la和上面壁lb的葉輪,該葉輪l在圓 筒部la的外周上側(cè)具有多個葉片2,同時在圓筒部la的內(nèi)周具有轉(zhuǎn)子磁 體3。此外,在上面壁lb的中心部,具有例如由碳構成的軸承8。該軸承 8形成圓筒形,其內(nèi)徑,以與后述的軸7的外周的之間確保微小的(例如, 0.05mm 1.0mm的范圍)間隙的尺寸設定。
此處,葉輪l,可以用不同的材料形成葉片2和轉(zhuǎn)子磁體3,通過嵌 合它們一體化地構成,也可以用同一磁性樹脂材料一體地構成葉片2和轉(zhuǎn) 子磁體3。
此外,軸承8,在用與葉片2和轉(zhuǎn)子磁體3不同的潤滑性良好的材料 形成后,通過嵌合它們形成一體化,也可以用與葉片2或轉(zhuǎn)子磁體3相同 的材料形成,形成一體化。
此外,在圖1中,4是設在轉(zhuǎn)子磁體3的內(nèi)周側(cè)的電機定子,5是泵 殼,其具有泵室,用于收容葉輪l,同時壓力復元葉輪1賦予給流體的運 動能,導向排出口, 6是分離板,其氣密性地分隔電機定子4和葉輪1, 轉(zhuǎn)子磁體3和電機定子4夾著該分離板6的隔板6a對峙。
此外,ll是襯墊,用于密封泵殼5的本體部分和分離板6的接縫。另 外,作為該襯墊,也可以采用O型環(huán),但也可以采用熔敷泵殼5的本體部 分和分離板6的密封結構。另外,在泵殼5上設置從葉輪1的旋轉(zhuǎn)半徑方 向吸排(流入*流出)流體的吸入口 9和排出口 10。
在所述分離板6上形成環(huán)狀槽部6b,在該環(huán)狀槽部6b內(nèi)收容具有轉(zhuǎn) 子磁體3的葉輪l的圓筒部la的下側(cè)部分。另外,在與該環(huán)狀槽部6b的 側(cè)壁的內(nèi)筒面6A對峙的所述葉輪1的圓筒部la的外周面lA上,形成作 為通過葉輪1的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓的反作用體(動壓發(fā)生部)的動壓產(chǎn)生槽12。
動壓產(chǎn)生槽12的形狀,采用圖3所示的俯視的情況下大致V字形狀 的人字形排列或螺旋狀的槽圖案,但作為波形狀、或格子形狀、或圓形、 三角、四角、橢圓、多角形等壓花形狀,也能產(chǎn)生動壓,得到同樣的效果。 此外,動壓產(chǎn)生槽12的間距及寬度和深度,優(yōu)選規(guī)定在0.02 10mm。在
本實施方式中,作為俯視的情況下大致V字形狀的槽,按相同形狀且按相
同間距,沿著所述圓筒部la的外周面1A,在其圓周方向形成多個動壓產(chǎn) 生槽12。
此外,7是固定在泵殼5上的軸,插入設在葉輪1的中心部上的軸承 8的內(nèi)部,形成葉輪1的軸承8可在該軸7的外周滑動的構成。該軸7, 也可以作為另一部件通過壓入或嵌入成形而固定在泵殼5或分離板6上, 此外,也可以用與泵殼5或分離板6相同的材料一體成形地形成。此外, 軸7也可以分別在葉輪1、泵殼5、分離板6之間旋轉(zhuǎn)自如地滑動。
另外,葉輪1、泵殼5、分離板6,主要由PPS (聚苯硫醚)等耐藥性 優(yōu)越的,尤其耐甲醇性優(yōu)越的樹脂構成。
接著,說明本實施例l所示的泵的作用,如果從外部電源供給電力,通 過設在泵中的電路控制的電流,流入電機定子4的線圈,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。如 果該旋轉(zhuǎn)磁場作用于轉(zhuǎn)子磁體3,則在轉(zhuǎn)子磁體3發(fā)生物理力。由于該轉(zhuǎn)子 磁體3與葉輪1形成一體化,所以對葉輪l作用轉(zhuǎn)矩,通過該轉(zhuǎn)矩,葉輪l 開始旋轉(zhuǎn)。設在葉輪1的外周上側(cè)的葉片2,通過葉輪1的旋轉(zhuǎn),對從吸入 口 9流入的流體施加運動能,利用該運動能,慢慢提高泵殼5內(nèi)的流體的壓 力,從排出口 IO排出。
此時,由于在設在葉輪1的外周面1A上的動壓產(chǎn)生槽12、和與之對峙 的分離板6的內(nèi)筒面6A的之間產(chǎn)生動壓,所以設置了固定間隙的軸承8和 軸7為非接觸旋轉(zhuǎn)。其結果,能夠提供一種能夠不磨損軸承8地使葉輪1 高速旋轉(zhuǎn)的、高性能且長壽命的、小型的泵。
實施例2
圖4是表示本實用新型的實施例2的泵的結構的剖視圖。
在實施例2中,對于與實施例1相同的構成及作用效果,附加與實施例 l相同的符號,對于其詳細的說明援用實施例l的說明。
本實施例2的泵與實施例1的不同之處在于,不是在葉輪1的圓筒部 la的外周面1A,而是在與葉輪1的圓筒部la的外周面1A對峙的分離板6 的環(huán)狀槽部6b上的隔板的內(nèi)筒面6A上,設置動壓產(chǎn)生槽12這一點。關于 動壓產(chǎn)生槽12的形狀等,與實施例l相同。
根據(jù)上述差異,說明本實施例2中的泵的作用。
如果從外部電源供給電力,則在電機定子4產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,作用于與轉(zhuǎn) 子磁體3 —體化的葉輪1,葉輪1旋轉(zhuǎn),對從吸入口 9流入的流體施加運動
能,并從排出口 io排出。
此時,由于在設置于與葉輪1的外周面1A對峙的分離板6的內(nèi)筒面6A 上的動壓產(chǎn)生槽12、和與之對峙的葉輪1的外周面1A的之間,產(chǎn)生動壓, 所以設定了固定間隙的軸承8和軸7為非接觸旋轉(zhuǎn)。其結果,能夠提供一種 能夠不磨損軸承8地使葉輪1高速旋轉(zhuǎn)的、高性能且長壽命的、小型的泵。
此外,在上述實施例1、 2中,表示只在葉輪1的外周面1A或分離板6 的環(huán)狀槽部6b上的隔板的內(nèi)筒面6A的一方側(cè)設置動壓產(chǎn)生槽12,但也可 以在雙方(葉輪1的外周面1A和分離板6的環(huán)狀槽部6b上的隔板的內(nèi)筒 面6A的雙方)設置動壓產(chǎn)生槽12。
此外,在上述實施例i、 2中,表示作為產(chǎn)生動壓的反作用體設置動壓 產(chǎn)生槽12時,不僅限于槽,在葉輪l的圓筒部la上設置構成翼片的突起, 也能夠產(chǎn)生動壓。此時的突起,用與葉輪l不同的材料形成,通過嵌合形成 一體化,也可以通過粘接安裝。
本實用新型的泵,能夠期待在通過使制冷劑循環(huán)冷卻CPU等電子部件 的制冷劑式冷卻系統(tǒng)或小型設備用的燃料電池等所用的各種泵中的應用。
權利要求1.一種泵,其特征在于,具備葉輪,其在圓筒部的外周具有多個葉片,并且在圓筒部的內(nèi)周具有轉(zhuǎn)子磁體;電機定子,其設在所述轉(zhuǎn)子磁體的內(nèi)周側(cè),用于驅(qū)動所述葉輪使所述葉輪旋轉(zhuǎn);分離板,其氣密性地分隔所述葉輪和所述電機定子;和泵殼,其具有吸入液體的吸入口和排出液體的排水口,在所述葉輪的圓筒部的外周面、和與之對峙的所述分離板的圓筒面的至少一方上,設置有利用所述葉輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓的反作用體。
2. 如權利要求l所述的泵,其中, 所述反作用體包括多個槽。
3. 如權利要求2所述的泵,其中,所述多個槽形成為規(guī)定的相同形狀,并且相互按規(guī)定的相同間隔配置。
專利摘要本實用新型提供一種泵,能夠?qū)⑤S承和軸之間的磨損抑制在最小限,同時能夠謀求高速旋轉(zhuǎn)化,具備葉輪(1),其在圓筒部(1a)的外周具有多個葉片(2),并且在圓筒部(1a)的內(nèi)周具有轉(zhuǎn)子磁體(3);電機定子(4),其設在轉(zhuǎn)子磁體(3)的內(nèi)周側(cè),用于驅(qū)動葉輪(1)使其旋轉(zhuǎn);分離板(6),其氣密性地分隔葉輪(1)和電機定子(4);泵殼(5),其具有吸排液體的吸入口(9)和排水口(10)。在葉輪(1)的圓筒部(1a)的外周面(1A)、和與之對峙的分離板(6)的圓筒面(6A)的至少一方上,設置有利用葉輪(1)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動壓的動壓產(chǎn)生槽(12)。
文檔編號F04D29/42GK201003497SQ200620136659
公開日2008年1月9日 申請日期2006年9月20日 優(yōu)先權日2005年9月26日
發(fā)明者福田哲也 申請人:松下電工株式會社