(57)【要約】【課題】  調整部材が装着される部品全体を交換しなくても調整部材を交換できる。【解決手段】  ウォータポンプ１０では、インペラ３０が回転されてＬＬＣが入水口２８からポンプ室２６を経て出水口へ通水される。この際、イオン交換樹脂４０がＬＬＣに接触してＬＬＣ内のイオン濃度を低減する。ここで、ケーシング２４をキャン１４から離脱して第２メッシュ蓋５０を第２装着溝４８から離脱することで、第２装着溝４８に対してイオン交換樹脂４０を着脱可能になる。さらに、インペラ３０及びロータ１８をキャン１４から離脱した後には、第１メッシュ蓋４２を第１装着溝３８から離脱することで第１装着溝３８に対してイオン交換樹脂４０を着脱可能になると共に、第３装着溝５６に対してメッシュ容器５８を着脱可能になる。このため、キャン１４全体またはインペラ３０及びロータ１８全体を交換しなくてもイオン交換樹脂４０を交換できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に通流手段が設けられ、前記通流手段が流体を通流させる通流室と、
前記通流室を通流される流体に接触可能にされた状態に着脱可能に設けられ、流体内のイオン濃度を調整する調整部と、
を備えたポンプ装置。
【請求項２】
前記通流手段が流体を前記通流室の流入口から前記通流手段を経て前記通流室の流出口へ直接通流させる主要通流部以外の部位に前記調整部を設けた、ことを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記通流手段は一方向へ回転されることで流体を通流させ、かつ、他方向への回転による前記通流手段への螺合操作によって前記調整部を設けた、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通流室内の通流手段が流体を通流させるポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却装置としては、１次循環ポンプが１次冷却水を燃料電池へ１次循環路を介して循環させるものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
この冷却装置では、１次循環路にイオン交換器が設けられており、１次循環ポンプがイオン交換器に１次冷却水を循環させることで、１次冷却水のイオン濃度が低減される構成である。
【０００４】
しかしながら、この冷却装置では、上述の如く１次循環路にイオン交換器が設けられている。このため、１次循環ポンプによる１次冷却水の循環先においてイオン交換器が１次冷却水の循環抵抗になる（１次冷却水の循環損失を発生させる）という問題がある。
【０００５】
さらに、この冷却装置に１次循環ポンプを搭載してから最初にイオン交換器に１次冷却水が循環されてイオン濃度低減効果が出るまでの間において１次循環ポンプ内の１次冷却水のイオン濃度が低減されるためには、この冷却装置に１次循環ポンプを搭載する前に１次循環ポンプ内を長時間洗浄しなければならないという問題もある。
【０００６】
また、液体を移送する送液装置としては、構成部品の接液面が抗菌化されたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
しかしながら、この送液装置では、抗菌化された接液面が構成部品に対し着脱可能とされていない。このため、接液面を交換するためには構成部品全体を交換する必要があるという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−３３９８０７公報
【特許文献２】特開２００１−３３９８０８公報
【特許文献３】特開平５−１２６０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、流体の通流先において調整部が流体の通流抵抗になることを防止できると共に、設置前の長時間の洗浄を不要にでき、かつ、調整部が装着される部品全体を交換しなくても調整部を交換できるポンプ装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載のポンプ装置は、内部に通流手段が設けられ、前記通流手段が流体を通流させる通流室と、前記通流室を通流される流体に接触可能にされた状態に着脱可能に設けられ、流体内のイオン濃度を調整する調整部と、を備えている。
【００１０】
請求項２に記載のポンプ装置は、請求項１に記載のポンプ装置において、前記通流手段が流体を前記通流室の流入口から前記通流手段を経て前記通流室の流出口へ直接通流させる主要通流部以外の部位に前記調整部を設けた、ことを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載のポンプ装置は、請求項１または請求項２に記載のポンプ装置において、前記通流手段は一方向へ回転されることで流体を通流させ、かつ、他方向への回転による前記通流手段への螺合操作によって前記調整部を設けた、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載のポンプ装置では、通流室内に設けられた通流手段が流体を通流させる。さらに、調整部が、通流室を通流される流体に接触可能にされて、流体内のイオン濃度を調整する。
【００１３】
ここで、ポンプ装置が調整部を備えている。このため、流体の通流先において調整部が流体の通流抵抗になることを防止できる。さらにこのため、ポンプ装置の設置後には通流手段によって流体が通流室を通流される前から調整部によって通流室内の流体のイオン濃度が調整されるため、ポンプ装置の設置前における長時間の洗浄を不要にすることができる。
【００１４】
しかも、調整部が着脱可能にされているため、調整部が装着される部品全体を交換しなくても調整部を交換することができる。
【００１５】
請求項２に記載のポンプ装置では、主要通流部（通流手段が流体を通流室の流入口から通流手段を経て通流室の流出口へ直接通流させる部位）以外の部位に調整部を設けたため、調整部が通流室を通流される流体の通流抵抗になることを抑制できる。
【００１６】
しかも、調整部に作用する流体の圧力が主要通流部に作用する流体の圧力よりも低いため、調整部を簡単な装着構造で装着することができる。
【００１７】
請求項３に記載のポンプ装置では、一方向へ回転される通流手段により通流される流体によって、通流手段に螺合された調整部が他方向へ力を受けても、他方向への回転による通流手段への螺合操作によって調整部が設けられているため、調整部が通流手段から離脱することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１には、本発明のポンプ装置が適用されて構成された実施の形態に係るウォータポンプ１０が断面図にて示されており、図５には、ウォータポンプ１０が適用されて構成された冷却装置１２が概略図にて示されている。
【００１９】
図１に示す如く、本実施の形態に係るウォータポンプ１０は、有底円筒状のキャン１４を備えており、キャン１４内は、一側端が閉塞されると共に、他側端が開口されている。キャン１４の周壁内には、円筒状にステータ１６が設けられており、ステータ１６は磁気を発生可能とされている。
【００２０】
キャン１４内には、円柱状のロータ１８が設けられており、ロータ１８内には磁石２０が設けられている。ロータ１８の中心軸上には円柱状の支持軸２２が固定されており、支持軸２２の一側端は、ロータ１８から突出して、キャン１４底壁の中心に回転自在に支持されている。
【００２１】
キャン１４の他側端には、略円錐台筒状のケーシング２４が着脱可能に装着されている。ケーシング２４内の一側端はキャン１４内に連通されており、ケーシング２４内及びキャン１４内は、通流室としてのポンプ室２６にされている。ケーシング２４内は、一側部位が略円柱状とされると共に他側部位が円柱状とされて、一側部位の径が他側部位の径よりも大きくされている。ケーシング２４内の一側部位の径はキャン１４内の径よりも大きくされており、ケーシング２４内の一側部位には、キャン１４周壁の他側面が内周側部位全体において露出している。
【００２２】
ケーシング２４内の他側端は、流入口としての入水口２８にされており、ケーシング２４一側部位の周壁には、流出口としての出水口（図示省略）が貫通形成されている。
【００２３】
ケーシング２４内の一側部位には、通流手段としての略円柱状のインペラ３０が設けられており、インペラ３０の一側部位は円柱状にされると共に、インペラ３０の他側部位は一側から他側へ向かうに従い径が徐々に小さくされている。インペラ３０はロータ１８と一体にされており、インペラ３０一側端の全周部はロータ１８の全周面から突出している。インペラ３０には送流路３２が形成されており、送流路３２は、一側端がインペラ３０の全周面に開口されると共に、他側端がインペラ３０の他側面の中心近傍に円環状に開口されている。送流路３２内には、一側端から他側端近傍に亘って平板状の送流羽根３４が所定数設けられており、所定数の送流羽根３４によって送流路３２内が複数に区分されている。
【００２４】
ケーシング２４内の他側部位には、平板状のステー３６が設けられており、ステー３６は、一端がインペラ３０に連結されると共に、他端がケーシング２４一側部位の内周面に嵌合されている。
【００２５】
ところで、ウォータポンプ１０が駆動されてステータ１６が磁気を発生することで、磁石２０によりロータ１８及びインペラ３０が一体に支持軸２２及びステー３６に支持された状態で一方向へ回転される構成である。
【００２６】
キャン１４の底壁には円環状の第１装着溝３８が一体成形により形成されており、第１装着溝３８の他側はキャン１４内に開口されている。図２（Ｂ）に詳細に示す如く、第１装着溝３８は断面略矩形状にされており、第１装着溝３８は径方向における幅が他側端及び一側部位において拡大されている。第１装着溝３８内には、調整部としてのイオン交換樹脂４０が充填されており、イオン交換樹脂４０は、流体としてのＬＬＣ（ロング・ライフ・クーラント（冷却水））のイオン濃度を低減（調整）可能とされている。
【００２７】
第１装着溝３８には、円環板状の第１メッシュ蓋４２（カートリッジ蓋）が設けられている。図２（Ｂ）に詳細に示す如く、第１メッシュ蓋４２には、所定数対（本実施の形態では周方向へ等間隔に４対）の嵌合爪４４が一側へ突出した状態で設けられており、各対の嵌合爪４４は、第１メッシュ蓋４２の内周端と外周端とに配置されて、第１メッシュ蓋４２の径方向において互いに対向している。各嵌合爪４４は、一側端（先端）において、対を成す嵌合爪４４の反対側へ突出しており、各嵌合爪４４の一側端が第１装着溝３８の一側部位に嵌合されることで、第１メッシュ蓋４２が第１装着溝３８に着脱可能に装着されている。さらに、第１メッシュ蓋４２は、第１装着溝３８の他側端に収容されて、キャン１４内へ突出しないようにされている。
【００２８】
図２の（Ａ）及び（Ｂ）に詳細に示す如く、第１メッシュ蓋４２は、内周端及び外周端以外の部位において、メッシュ部４６にされており、メッシュ部４６は、イオン交換樹脂４０の通過を阻止すると共に、ＬＬＣの通過を許可する。
【００２９】
キャン１４の周壁他側端には、内周側部位（露出部位）において、円環状の第２装着溝４８が一体成形により形成されており、第２装着溝４８の他側はケーシング２４内に開口されている。図３（Ｂ）に詳細に示す如く、第２装着溝４８は断面略矩形状にされており、第２装着溝４８は径方向における幅が他側端において拡大されている。また、第２装着溝４８内には、上記と同様のイオン交換樹脂４０が充填されている。
【００３０】
第２装着溝４８には、円環板状の第２メッシュ蓋５０（カートリッジ蓋）が設けられている。図３の（Ａ）及び（Ｂ）に詳細に示す如く、第２メッシュ蓋５０の外周には、平板状の螺合板５２が所定数（本実施の形態では周方向へ等間隔に４つ）設けられており、各螺合板５２は第２メッシュ蓋５０の外周に突出している。各螺合板５２はキャン１４の周壁にネジ５４の螺合により取り付けられており、これにより、第２メッシュ蓋５０が第２装着溝４８に着脱可能に装着されている。さらに、第２メッシュ蓋５０及び各螺合板５２は、第２装着溝４８の他側端に収容されて、ケーシング２４内へ突出しないようにされている。
【００３１】
また、第２メッシュ蓋５０は、内周端及び外周端以外の部位において、上記と同様のメッシュ部４６にされている。
【００３２】
インペラ３０一側端の周部には、円環状の第３装着溝５６が一体成形により形成されており、第３装着溝５６の他側はキャン１４内に開口されている。また、図４（Ｂ）に詳細に示す如く、第３装着溝５６は断面略矩形状にされている。
【００３３】
第３装着溝５６には、円環容器状のメッシュ容器５８（カートリッジ容器）が設けられており、メッシュ容器５８内には、上記と同様のイオン交換樹脂４０が充填されている。図４の（Ａ）及び（Ｂ）に詳細に示す如く、メッシュ容器５８は断面略矩形状とされており、メッシュ容器５８（イオン交換樹脂４０）は、第３装着溝５６に対して他方向（ウォータポンプ１０が駆動されてインペラ３０が回転される一方向の反対方向）へ回転されて、内周面が第３装着溝５６の内周面に螺合されることで、第３装着溝５６に着脱可能に装着されている。さらに、メッシュ容器５８は、第３装着溝５６に収容されて、キャン１４内へ突出しないようにされている。
【００３４】
また、メッシュ容器５８は、一側壁において、上記と同様のメッシュ部４６にされている。
【００３５】
図５に示す如く、本実施の形態に係る冷却装置１２は、車両に設けられており、上記ウォータポンプ１０及びラジエータ６０を備えている。ウォータポンプ１０の入水口２８及び出水口は、それぞれラジエータ６０に通水回路６２を介して接続されており、ウォータポンプ１０内、ラジエータ６０内及び通水回路６２内にはＬＬＣが満たされている。
【００３６】
ここで、上述の如くウォータポンプ１０が駆動されてインペラ３０が一方向へ回転されることで、ＬＬＣがウォータポンプ１０の入水口２８からポンプ室２６を経て出水口へ通水（通流）されて、ラジエータ６０内へ通水回路６２内を介してＬＬＣが通水（循環）される。この際には、ウォータポンプ１０の第１装着溝３８内、第２装着溝４８内及びメッシュ容器５８内をＬＬＣが各メッシュ部４６を介して通過して、第１装着溝３８内、第２装着溝４８内及びメッシュ容器５８内のイオン交換樹脂４０によってＬＬＣのイオン濃度が低減される構成である。
【００３７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３８】
以上の構成のウォータポンプ１０では、駆動されてポンプ室２６でインペラ３０が一方向へ回転されることで、ＬＬＣを、入水口２８からポンプ室２６を経て出水口へ通水させて、ラジエータ６０内へ通水回路６２内を介して通水させる。この際、第１装着溝３８内、第２装着溝４８内及び第３装着溝５６内のイオン交換樹脂４０が、ポンプ室２６を通水されるＬＬＣに、それぞれ第１メッシュ蓋４２、第２メッシュ蓋５０及びメッシュ容器５８のメッシュ部４６を介して接触可能にされて、ＬＬＣ内のイオン濃度を低減する。
【００３９】
ここで、上述の如く、ウォータポンプ１０にイオン交換樹脂４０が設けられている。このため、ラジエータ６０及び通水回路６２（ＬＬＣの通水先）においてイオン交換樹脂４０がＬＬＣの通水抵抗になる（ＬＬＣの通水損失を発生させる）ことを防止できる。さらにこのため、車両の冷却装置１２へのウォータポンプ１０の設置直後（ウォータポンプ１０の駆動によってＬＬＣがポンプ室２６を通水される前）にはイオン交換樹脂４０によってポンプ室２６内のＬＬＣのイオン濃度が低減されるため、ウォータポンプ１０の冷却装置１２への設置前における長時間の洗浄を不要にすることができる。
【００４０】
さらに、ウォータポンプ１０の主要通流部としての主要通水部（インペラ３０がＬＬＣを入水口２８からインペラ３０を経て出水口へ直接通水させる部位またはインペラ３０が入水口２８からインペラ３０を経て出水口へ直接通水させるＬＬＣの圧力が直接作用する部位）以外の部位（インペラ３０の送流路３２よりも一側の部位）にイオン交換樹脂４０を設けたため、イオン交換樹脂４０がポンプ室２６を通水されるＬＬＣの通水抵抗になることを抑制できる。
【００４１】
また、ケーシング２４をキャン１４から離脱した後に、第２メッシュ蓋５０を第２装着溝４８から離脱する（各螺合板５２のキャン１４周壁へのネジ５４の螺合による取り付けを取り外す）ことで、第２装着溝４８に対してイオン交換樹脂４０を着脱可能になる。さらに、一体とされたインペラ３０及びロータ１８（支持軸２２及びステー３６を含む）をキャン１４から離脱した後には、第１メッシュ蓋４２を第１装着溝３８から離脱する（各嵌合爪４４の第１装着溝３８への嵌合を取り外す）ことで第１装着溝３８に対してイオン交換樹脂４０を着脱可能になると共に、第３装着溝５６に対してメッシュ容器５８（イオン交換樹脂４０を含む）を螺合または螺合解除により着脱可能になる。このため、イオン交換樹脂４０が装着されるキャン１４全体またはインペラ３０及びロータ１８全体を交換しなくても、イオン交換樹脂４０を交換することができる。
【００４２】
しかも、上述の如くウォータポンプ１０の主要通水部以外の部位にイオン交換樹脂４０を設けたため、イオン交換樹脂４０に作用するＬＬＣの圧力が主要通水部に作用するＬＬＣの圧力よりも低い。このため、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示す簡単な装着構造でイオン交換樹脂４０をウォータポンプ１０に装着することができる。
【００４３】
さらに、上述の如くインペラ３０が一方向へ回転されることでＬＬＣを通水させる一方、メッシュ容器５８がインペラ３０の第３装着溝５６に対して他方向へ回転されることでメッシュ容器５８が第３装着溝５６に螺合されてイオン交換樹脂４０が第３装着溝５６に装着される。このため、インペラ３０により通水されるＬＬＣによってメッシュ容器５８が他方向へ力を受けても、メッシュ容器５８（イオン交換樹脂４０を含む）が第３装着溝５６から離脱することを防止できる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、図２（Ｂ）に示す方法により第１装着溝３８にイオン交換樹脂４０を装着すると共に、図３（Ｂ）に示す方法により第２装着溝４８にイオン交換樹脂４０を装着し、図４（Ｂ）に示す方法により第３装着溝５６にイオン交換樹脂４０を装着した構成としたが、図２（Ｂ）、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）の何れかに示す方法により、第１装着溝３８、第２装着溝４８及び第３装着溝５６にイオン交換樹脂４０を装着した構成であればよい。また、図４（Ｂ）に示す方法により第１装着溝３８や第２装着溝４８にイオン交換樹脂４０を装着する場合には、イオン交換樹脂４０が充填されるメッシュ容器５８が一方向へ回転されることで第１装着溝３８や第２装着溝４８に螺合される構成にするのが好ましい。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、インペラ３０にイオン交換樹脂４０を装着した構成としたが、ロータ１８にイオン交換樹脂４０を装着した構成としてもよい。また、図４（Ｂ）に示す方法によりロータ１８にイオン交換樹脂４０を装着する場合には、イオン交換樹脂４０が充填されるメッシュ容器５８が他方向へ回転されることでロータ１８に螺合される構成にするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係るウォータポンプを示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るウォータポンプにおける第１メッシュ蓋を示す平面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るウォータポンプにおける第１装着溝へのイオン交換樹脂の装着状況を示す断面図（（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図３】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るウォータポンプにおける第２メッシュ蓋を示す平面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るウォータポンプにおける第２装着溝へのイオン交換樹脂の装着状況を示す断面図（（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図４】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るウォータポンプにおけるメッシュ容器を示す斜視図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るウォータポンプにおける第３装着溝へのイオン交換樹脂の装着状況を示す断面図（（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図）である。
【図５】本発明の実施の形態に係るウォータポンプが適用されて構成された冷却装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０・・・ウォータポンプ（ポンプ装置）、２６・・・ポンプ室（通流室）、２８・・・入水口（流入口）、３０・・・インペラ（通流手段）、４０・・・イオン交換樹脂（調整部）
【図１】
2005214128.tif 000003
【図２】
2005214128.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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