專利名稱：泵及具備該泵的液體供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過旋轉(zhuǎn)葉輪供給液體的泵及具備該泵的液體供給裝置。
背景技術(shù)：
在具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的葉輪、形成有收納葉輪的泵室的殼體、和與殼體連接吸入液體的吸入口及排出液體的排出口的泵中，具有稱為自吸式的類型泵。該泵具有能夠與液體一同排出進(jìn)入泵室內(nèi)的空氣的功能，含有通過旋轉(zhuǎn)的葉輪從吸入口導(dǎo)入泵室的空氣等氣體的液體，被送入排出路，在該排出路進(jìn)行氣液分離，結(jié)果因比重差分離在液體的上方的氣體和部分液體被從排出口排出(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
另一方面，在向CPU等電子部件供給作為制冷劑的液體，而進(jìn)行冷卻的液冷式冷卻裝置等中，該泵的安裝方向并非始終一定，大多情況下根據(jù)內(nèi)部設(shè)備的構(gòu)成或裝置設(shè)計(jì)的情況等，采用多種安裝方向。
但是，在上述以往的泵中，因安裝方向而不能充分進(jìn)行氣液分離，造成自吸功能降低，其結(jié)果不能切實(shí)地供給液體。
專利文獻(xiàn)1特開平10-227291號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于以上的事實(shí)而提出的，其目的在于提供一種能夠不受安裝方向的限制而維持自吸功能，且始終能夠切實(shí)地供給液體的泵及采用該泵的液體供給裝置。
本發(fā)明提供一種泵，具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的葉輪、形成有收納葉輪的泵室的殼體、和與殼體連接并吸入液體的吸入口及排出液體的排出口，其特征在于，所述排出口經(jīng)由沿著泵室的外周形成的排出路與所述泵室外周面連通，朝向排出口排出從吸入口吸入到泵室內(nèi)的液體的所述排出路，在其途中具備沿排出路流動的液體流入的罐部，該罐部通過回流路與所述泵室連通。通過將通過排出路排出的液體的一部分留在罐部，從該罐部向泵室輸送液體，由此能夠發(fā)揮自吸功能。
優(yōu)選所述罐部配置在泵室的外周側(cè)。由于能夠減薄泵的厚度，所以在狹窄的空間也能夠設(shè)置泵。
此外，優(yōu)選所述罐部與排出路的連通部位于排出路的紊流部。由于氣體不易進(jìn)入罐部，所以容易從排出口排出氣體。
此外，優(yōu)選所述罐部與排出路的連通部位于排出路一端的朝向泵室外周面的開口部附近或排出路另一端的排出口附近。如果是前者，則能夠容易切斷連串的氣泡，如果是后者，則能夠提高氣液分離性能。
此外，如果位于排出路另一端的排出口附近的罐部與排出路的連通部具有相對于向排出口的流動方向具有規(guī)定角度的壁面，則在朝向排出口的排出路上產(chǎn)生紊流，碰撞壁面的氣體不易進(jìn)入罐部。
此外，如果從泵室到排出部的流入部形狀是圓形或橢圓形，則從泵室與液體一同向排出路流出的氣體，成為具有某一定尺寸以上的直徑的氣泡，所以不易進(jìn)入罐部，從而提高氣體的排出性能。
如果在外周部具有葉片的葉輪在其內(nèi)周部具備軸向貫通的環(huán)流路，則通過沿環(huán)流路流通的液體的流動也能夠排出滯留在葉輪中心部的氣體。
另外，如果在葉輪的內(nèi)周側(cè)，通過殼體中的隔壁設(shè)有葉輪驅(qū)動用的電機(jī)定子，并且在所述隔壁的葉輪側(cè)的面設(shè)有沿著電機(jī)定子的定子鐵心的切口的槽，則能夠不損害磁特性地有效地排出滯留在葉輪中心部的氣體。
而且，作為液體供給用具備所述泵的液體供給裝置不受安裝方向的限制，所以使用自由度良好。
在本發(fā)明中，通過將通過排出路排出的液體的一部分留在罐部，從該罐部向泵室輸送液體，由此能夠從泵室排出泵室內(nèi)的氣體，因此，可不受泵的安裝方向限制地發(fā)揮自吸功能，從而能夠始終切實(shí)地供給液體。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的一例的橫向剖視圖。
圖2是圖1的XOX線剖視圖。
圖3是另一例的橫向剖視圖。
圖4是又一例的橫向剖視圖。
圖5是另一例的縱向剖視圖。
圖6是又一例的縱向剖視7是上述例的橫向剖視圖。
圖8是另一例的縱向剖視圖。
圖9具備本發(fā)明的泵的液體供給裝置的配管圖。
圖中11-葉輪，12-葉片，16-泵殼，20-吸入口，21-排出口，22-排出路，23-泵室，24-回流路，25a-罐部，25b-罐部。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，通過實(shí)施方式的一例說明本發(fā)明，在圖1及圖2中，泵的構(gòu)成包括殼體，其由在一面形成有凹部的泵殼16和固定在該泵殼16的具有上述凹部的面上的隔板17構(gòu)成；葉輪11，其配設(shè)在該殼體內(nèi)的泵室23內(nèi)；和電機(jī)定子15，其用于使具有轉(zhuǎn)子磁鐵13的葉輪11旋轉(zhuǎn)，通過由軸承14承受軸18而旋轉(zhuǎn)自如地支持的葉輪11，在其外周部的軸向一端側(cè)具有葉片12。另外，用不同的材料形成葉片12和轉(zhuǎn)子磁鐵13，也可以通過嵌合兩者而一體化，也可以用磁性樹脂材料構(gòu)成，用同一材料使葉片12和轉(zhuǎn)子磁鐵13一體化。此外，所述軸18除作為單個構(gòu)件通過壓入或嵌入成形固定在泵殼16或隔板17上以外，也可以用同一材料與泵殼16或隔板17一體成形。
電機(jī)定子15位于用隔板17上的隔壁19對泵室23劃分的部分，同時位于轉(zhuǎn)子磁鐵13的內(nèi)周側(cè)，在從外部電源供電時，通過向線圈供給由驅(qū)動電路控制的電流，而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，通過該旋轉(zhuǎn)磁場作用于轉(zhuǎn)子磁鐵13，對葉輪11作用轉(zhuǎn)矩，通過該轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)葉輪11。
所述泵殼16在其外面具備吸入口20和排出口21。此外，吸入口20通過形成直線的流路連接在所述泵室23的外周面上，但排出口21經(jīng)由沿著泵室23的外周設(shè)置的排出路22，與泵室23的外周面連接。
而且，在所述排出路23的途中，經(jīng)由流入路27設(shè)有罐部25a、25b。此外，設(shè)在位于泵室23的外周的部位的這些罐部25a、25b，通過直徑比排出路22小的環(huán)流路24與泵室23的外周面連接。
其中，在使葉輪11旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)的葉片12向從吸入口20流入的液體提供運(yùn)動能，通過該運(yùn)動能逐漸提高泵殼16內(nèi)的液體的壓力，所以通過排出路22從排出口21排出液體，同時部分液體流入罐部25a、25b內(nèi)。
此時，如果從吸入口20流入混入有氣體的液體，則由于氣體是壓縮流體，因此不能夠用葉輪11從泵室23擠出氣體，只有液體被擠出到與泵室23同一面上的排出路22中，如果氣體留在泵室23內(nèi)，就不能夠送出液體。但是，如果形成該狀態(tài)，則從排出路22流入的罐部25a、25b內(nèi)的液體，通過回流路24流入泵室23，通過供給葉輪11的液體排出泵室23內(nèi)的氣體的一部分。
而且，從泵室23流出的氣體，通過排出路22的泵室23側(cè)的開口即流入口26，成為具有某一定尺寸以上的直徑的氣泡，沿排出路22流動。此處，如果將流入口26的形狀預(yù)先形成為0.5mm～2mm左右的圓形，則通過將氣體成形為0.5mm以上的固形，就容易地經(jīng)由排出路22向外部排出。流入口26的形狀即使是橢圓形也能得到同樣的效果。
此處，排出路22與設(shè)在所述流入口26的附近的罐部25a的連通部27，通過配置在排出路22上的容易產(chǎn)生紊流T的彎部，由此氣體不易侵入罐部25a。此外，通過負(fù)壓容易切斷在所述流入口26成形而連串的氣泡。順便而言，由于排出路22的彎部在其內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面流速不同，所以容易產(chǎn)生紊流T，此外，所述連通部27的間隙最好在0.3mm～1.2mm的范圍。如果過窄，則不能向罐部25a供給液體，如果過寬，則氣泡容易侵入。
與液體一同擠出的氣泡通過排出路22大部分從排出口21排出，但一部分因在泵室23產(chǎn)生的負(fù)壓，而要從設(shè)在排出口21附近的罐部25b的回流路24返回到泵室23。但是，通過使罐部25b的連通部27的排出路22側(cè)的壁面相對朝向排出口21的流體的流動方向呈5°～60°的角度α，想要經(jīng)由罐部25b返回泵室23的氣體，因產(chǎn)生在該罐部25b和排出路22的連通部27附近的紊流，而碰撞所述壁面，向罐部25b的流入受到阻止，被導(dǎo)向朝排出口21的流動方向。
該連通部27的間隙也最好在0.3mm～1.2mm的范圍，如果過窄，則不能向罐部25b供給液體，如果過寬，則氣泡容易侵入罐部25b。此外，連接罐部25b和泵室23的回流路24也希望具有0.3mm～0.7mm的直徑。如果該直徑過小，則不能向泵室23供給液體，如果直徑過大，則氣體容易返回到泵室23。
總之，沿排出路22流動的液體侵入罐部25a、25b，在沖擊氣體時從罐部25a、25b返回泵室23的液體以排出氣體的方式作用，通過重復(fù)該動作，可全部送出泵室23內(nèi)的氣體，最終只送出液體。
另外，如圖3所示，與排出口21附近的部位連接的罐部25b的連通部27，如果位于排出路22的流動方向的層流部，則由于氣體容易通過罐部25b返回泵室23，所以自吸功能降低。
圖4表示另一例?；緲?gòu)成與所述實(shí)施例相同，但此處，代替縮短以圍住泵室23的外周的方式設(shè)置的排出路22的長度，通過在泵室23的外周沒有排出路22的部分設(shè)置罐部25a、25b，加大罐部25a、25b的容積。此外，對于罐部25b，用多個環(huán)流路24、24與泵室23連通。若存在大容量的罐部25a、25b，則通過增加環(huán)流路24的個數(shù)，液體容易返回到泵室23，所以與所述實(shí)施例相比能夠高效率地排出氣體。
此外，如圖4所示，在對稱位置上配置吸水口20和排出口21，這樣在液體供給裝置上安裝泵時，能夠適應(yīng)多種設(shè)置條件。
在所述各例中，表示了在排出路22的泵室23側(cè)的一端附近、和排出口21側(cè)的另一端附近設(shè)有罐部25a、25b的情況，但也可以只在任何一方設(shè)置罐部，此外也可以不在排出路22的端部附近，而在中間部分設(shè)置罐部。
圖5表示在所述葉輪11的內(nèi)周部設(shè)有軸向貫通的環(huán)流路101。在設(shè)有這樣的環(huán)流路101的結(jié)構(gòu)中，能夠有效地排出滯留在葉輪11的中心部的氣體。即，通過旋轉(zhuǎn)葉輪11，從泵室23內(nèi)的轉(zhuǎn)子磁鐵13的外周側(cè)進(jìn)入內(nèi)周側(cè)的液體，按中間箭頭所示到達(dá)葉輪11的中心部，進(jìn)而經(jīng)由軸向貫通葉輪11的環(huán)流路101再次送到泵室23的外周側(cè)，此時，排出滯留在葉輪11的中心部的氣體。
在該情況下，如圖6及圖7所示，由于只要在隔壁19的外周面設(shè)置軸18的軸向的槽102，就能夠在轉(zhuǎn)子磁鐵13的內(nèi)周面和隔壁19之間確保寬的水通路，增加通過該部分的水量，所以能夠更有效地排出滯留在中心部的氣體。
此外，通過沿著配置在隔壁19的內(nèi)周上的電機(jī)定子15的切口15a設(shè)置所述槽102，能夠避免槽102的存在造成電機(jī)定子15和轉(zhuǎn)子磁鐵13之間的磁效率降低。
圖8表示另一例。此處，不在轉(zhuǎn)子磁鐵13的內(nèi)周側(cè)而在外周側(cè)配置電機(jī)定子15，由此作為貯水空間103能夠利用轉(zhuǎn)子磁鐵13的內(nèi)周側(cè)的空間。在該情況下，即使在低流量時，在經(jīng)由環(huán)流路101排出貯水空間103內(nèi)的液體時，也能夠排出滯留在葉輪11的中心部的氣體。
圖9表示采用所述泵6的液體供給裝置的一例。該液體供給裝置用于冷卻安裝在基板2上的發(fā)熱部件1，由發(fā)熱部件1和制冷劑進(jìn)行熱交換而冷卻發(fā)熱部件1的冷卻器3、由制冷劑除去熱的散熱器4、貯存制冷劑的儲備罐5、和用于使制冷劑循環(huán)的所述泵6構(gòu)成。圖中7是配管。儲備罐5內(nèi)的制冷劑用泵6排出，通過配管7送給制冷器3，吸取發(fā)熱部件1的熱。然后，將溫度升高的制冷劑送入散熱器4，在通過散熱降低溫度后，返回到儲備罐5。
根據(jù)本發(fā)明的泵，不僅能夠用于所述的液體供給裝置，還能夠適用于運(yùn)送甲醇等液體的燃料電池用的液體供給裝置、或熱泵裝置等使用的液體供給裝置等，其用途是多樣的。
權(quán)利要求
1.一種泵，具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的葉輪、形成有收納葉輪的泵室的殼體、和與殼體連接并吸入液體的吸入口及排出液體的排出口，其特征在于，所述排出口經(jīng)由沿著泵室的外周形成的排出路與所述泵室外周面連通，朝向排出口排出從吸入口吸入到泵室內(nèi)的液體的所述排出路，在其途中具備沿排出路流動的液體流入的罐部，該罐部通過回流路與所述泵室連通。
2.如權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于，所述罐部配置在泵室的外周側(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的泵，其特征在于，所述罐部與排出路的連通部位于排出路的紊流部。
4.如權(quán)利要求3所述的泵，其特征在于，所述罐部與排出路的連通部位于排出路一端的朝向泵室外周面的開口部附近或排出路另一端的排出口附近。
5.如權(quán)利要求4所述的泵，其特征在于，位于排出路另一端的排出口附近的罐部與排出路的連通部，具有相對于向排出口的流動方向具有規(guī)定角度的壁面。
6.如權(quán)利要求1或2所述的泵，其特征在于，從泵室到排出部的流入部形狀是圓形或橢圓形。
7.如權(quán)利要求1或2所述的泵，其特征在于，在外周部具有葉片的葉輪在其內(nèi)周部具備軸向貫通的環(huán)流路。
8.如權(quán)利要求1或2所述的泵，其特征在于，在葉輪的內(nèi)周側(cè)，通過殼體中的隔壁設(shè)有葉輪驅(qū)動用的電機(jī)定子，并且在所述隔壁的葉輪側(cè)的面設(shè)有沿著電機(jī)定子的定子鐵心的切口的槽。
9.一種液體供給裝置，其特征在于，作為液體供給用具備權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的泵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種泵，可不受安裝方向限制地維持自吸功能，始終能夠切實(shí)地供給液體。該泵具備旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的葉輪(12)、形成有收納葉輪(12)的泵室(23)的殼體、吸入液體的吸入口(20)及排出液體的排出口(21)。所述排出口經(jīng)由沿著泵室(23)的外周形成的排出路(22)與所述泵室(23)外周面連通。朝向排出口排出從吸入口吸入到泵室內(nèi)的液體的所述排出路，在其途中具備沿排出路流動的液體流入的罐部(25)，該罐部通過回流路(24)與所述泵室連通。通過將通過排出路排出的液體的一部分留在罐部，從該罐部向泵室送液體，由此能夠發(fā)揮自吸功能。
文檔編號F04D9/02GK1971053SQ20061014858
公開日2007年5月30日 申請日期2006年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者福田哲也, 酒井敏輔 申請人:松下電工株式會社