特許ウォッチ

公開番号2025054394
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023163449
出願日2023-09-26
発明の名称多段式の電動ウォータポンプ
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類F04D 13/06 20060101AFI20250331BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】インペラと、インペラの遠心側から回転流出する水流を遠心側から中心側へ案内する水流案内板を備えた多段式の電動ウォータポンプにおいて、水流案内板から次段のインペラに流入する水流の圧縮効率を向上させ、ポンプ効率を向上させること。
【解決手段】2つのポンプ室のそれぞれに、その中心側から吸入した水を遠心側へ回転流動させるインペラが収容される。2つのポンプ室の間には、上流側のインペラの遠心側から回転流出する水流を遠心側から中心側へ案内する水流案内板13が固定される。水流案内板13には、その中心に形成された水流出孔13cを中心に複数枚の案内羽根13bが所定の間隔でインペラ羽根と同じ渦流方向に湾曲した渦流線状に設けられる。案内羽根13bは、水流案内板13の遠心側から中心側へ向かう水流の回転方向を反転させる反転部6を有する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
筒形をなし、その軸方向に配列された複数のポンプ室を含むハウジングを備え、
複数の前記ポンプ室のそれぞれには、回転駆動力を得ることで支軸を中心に回転し、中心側から吸入した水を遠心側へ回転流動させるインペラが収容され、
隣り合う前記ポンプ室の間には、上流側の前記インペラの前記遠心側から回転流出する水流を前記遠心側から前記中心側へ案内する水流案内板が固定され、
前記インペラの前記遠心側から回転流出する水流が、前記水流案内板の前記遠心側から前記中心側へ案内されて加圧される多段式の電動ウォータポンプにおいて、
前記インペラには、その中心に水が流入する水流入孔が形成され、前記水流入孔を中心に複数枚のインペラ羽根が所定の間隔で湾曲した渦流線状に設けられ、
前記水流案内板には、その中心に水が流出する水流出孔が形成され、前記水流出孔を中心に複数枚の案内羽根が所定の間隔で前記インペラ羽根と同じ渦流方向に湾曲した渦流線状に設けられ、
前記案内羽根は、前記水流案内板の前記遠心側から前記中心側へ向かう水流の回転方向を反転させる反転部を有する
ことを特徴とする多段式の電動ウォータポンプ。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の多段式の電動ウォータポンプにおいて、
前記案内羽根は、前記インペラの回転軌跡に沿うように凸に湾曲し、
前記反転部は、前記案内羽根の湾曲方向端部であって前記中心側に近い下流側端部の曲率を大きくすることで形成され、前記下流側端部の仮想延長線が前記水流出孔の外縁に外接する又は外接位置近傍を通る
ことを特徴とする多段式の電動ウォータポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の多段式の電動ウォータポンプにおいて、
前記電動ウォータポンプが電動車の冷却系に設けられる
ことを特徴とする多段式の電動ウォータポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書に開示される技術は、冷却回路等で使用される多段式の電動ウォータポンプに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載の「多段ポンプ」が知られている。この多段ポンプは、インペラと案内羽根部（水流案内板）とを対とするポンプ段を、複数個、ケーシング部（ハウジング）内にて、主軸の軸方向に沿って配置して構成される。インペラは、主軸に回転一体に設けられ、回転により中心側から流体を吸い込んで遠心側に吐出（回転流出）するようになっている。水流案内板は、遠心側から中心側への流体の流れを整流（案内）するようになっている。ハウジングは、主軸及びインペラを内部に回転自在に収容すると共に、水流案内板を内部に固定している。ハウジングには、主軸の軸方向であって流体の流動方向に沿って、インペラ、水流案内板が順に配される。インペラには、その中心に主軸を挿設する第１貫通孔が形成され、複数枚のインペラ羽根が配備されると共に、複数枚のインペラ羽根の側面に接し、第１貫通孔に挿設した主軸を中心とした円板状のインペラ側壁部が設けられる。水流案内板には、その中心に主軸を挿設する第２貫通孔が形成され、複数枚の案内羽根が配備されると共に、複数枚の案内羽根の側面に接し、第２貫通孔に挿設した主軸を中心とした円板状の案内羽根側壁部が設けられる。インペラと水流案内板との間には、流体の流路として構成される旋回空間のみが存在し、旋回空間は、インペラ側壁部の遠心側の外方と、水流案内板の遠心側の外方に、それぞれ形成された空間である。
【０００３】
この多段ポンプは、上流側のポンプ段にて、インペラの中心側から吸い込まれた流体が遠心側から吐出され、水流案内板の遠心側から中心側へ流れ、整流されて加圧される。その後、加圧された流体は、下流側の次のポンプ段にて、インペラの中心側から吸い込まれ、遠心側から吐出され、水流案内板の遠心側から中心側へ流れ、整流されて加圧される。その後、加圧された流体は、次のポンプ段へと流動し加圧される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－９１３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の多段ポンプでは、インペラのインペラ羽根と、水流案内板の案内羽根が、それぞれ一定の間隔で複数枚が湾曲した渦流線状に設けられると共に、同じ渦流方向に湾曲して配置される。そのため、各ポンプ段にて、インペラの遠心側から吐出され、水流案内板の遠心側から中心側へ流れる流体の流れは、下流側のポンプ段にて、インペラの中心側から遠心側へ流れる流体の流れと逆向きの回転方向となってしまう。このため、下流側のポンプ段では、流体の圧縮効率が低下し、ポンプ効率が悪化するおそれがあった。
【０００６】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、インペラと、インペラの遠心側から回転流出する水流を遠心側から中心側へ案内する水流案内板を備えた多段式の電動ウォータポンプにおいて、水流案内板から次段のインペラに流入する水流の圧縮効率を向上させ、ポンプ効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、筒形をなし、その軸方向に配列された複数のポンプ室を含むハウジングを備え、複数のポンプ室のそれぞれには、回転駆動力を得ることで支軸を中心に回転し、中心側から吸入した水を遠心側へ回転流動させるインペラが収容され、隣り合うポンプ室の間には、上流側のインペラの遠心側から回転流出する水流を遠心側から中心側へ案内する水流案内板が固定され、インペラの遠心側から回転流出する水流が、水流案内板の遠心側から中心側へ案内されて加圧される多段式の電動ウォータポンプにおいて、インペラには、その中心に水が流入する水流入孔が形成され、水流入孔を中心に複数枚のインペラ羽根が所定の間隔で湾曲した渦流線状に設けられ、水流案内板には、その中心に水が流出する水流出孔が形成され、水流出孔を中心に複数枚の案内羽根が所定の間隔でインペラ羽根と同じ渦流方向に湾曲した渦流線状に設けられ、案内羽根は、水流案内板の遠心側から中心側へ向かう水流の回転方向を反転させる反転部を有することを趣旨とする。
【０００８】
上記技術の構成によれば、前段のポンプ室にてインペラの遠心側から回転しながら流出し、水流案内板の遠心側から回転しながら流入する水流は、その中心側の水流出孔から回転しながら流出する。ここで、水流出孔から流出しようとする水流は、案内羽根の反転部にて、遠心側から水流出孔へ向かう水流の回転方向が反転する。従って、水流案内板の水流出孔から次段のポンプ室のインペラの水流入孔に流入する水流の回転方向が、そのインペラの水流入孔から遠心側へ流動する水流の回転方向と一致する。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、案内羽根は、インペラの回転軌跡に沿うように凸に湾曲し、反転部は、案内羽根の湾曲方向端部であって中心側に近い下流側端部の曲率を大きくすることで形成され、下流側端部の仮想延長線が前記水流出孔の外縁に外接する又は外接位置近傍を通ることを趣旨とする。
【００１０】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、案内羽根の湾曲方向端部であって中心側に近い下流側端部の曲率を大きくするだけで反転部が得られる。
（【００１１】以降は省略されています）

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