特開 2024-80325 ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080325

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/46 20060101AFI20240606BHJP

   F04D 29/48 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

F04D29/46 A

F04D29/48

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193417

(22)【出願日】2022-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】100100365

【弁理士】

【氏名又は名称】増子 尚道

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 克司

【テーマコード（参考）】

3H130

【Ｆターム（参考）】

3H130AA03

3H130AB22

3H130AB44

3H130AC13

3H130BA66Z

3H130BA75A

3H130BA75J

3H130BA97A

3H130BA97G

3H130BA97J

3H130BA98A

3H130BA98G

3H130BA98J

3H130CA06

3H130CA14

3H130DD01Z

3H130DG07X

3H130EA03A

3H130EA03J

3H130EB01A

(57)【要約】

【課題】流体の流れで吐出口を切り替える切替弁を備えたポンプで切替動作を確実にし、弁漏れを防ぎ、吐出口配置の自由度を高める。
【解決手段】吸入口、第１吐出口及び第２吐出口を有するポンプ室１３と、ポンプ室内に第１回転方向への流体の流れと第２回転方向への流体の流れを生じさせる羽根車と、流体の流れを受ける第１受圧部３３を有し第１吐出口を開閉する第１弁蓋３１と、第２受圧部４３を有し第２吐出口を開閉する第２弁蓋４１を備えたポンプで、第１吐出口と第２吐出口はポンプ室側面に形成され、第１弁蓋と第２弁蓋はポンプ室側面に沿って摺動し、第１受圧部は、第１回転方向への流体の流れを受けて第１弁蓋を開弁位置へ摺動させ、第２回転方向への流体の流れを受けて第１弁蓋を閉弁位置へ摺動させ、第２受圧部は、第１回転方向への流体の流れを受け第２弁蓋を閉弁位置へ摺動させ、第２回転方向への流体の流れを受け第２弁蓋を開弁位置へ摺動させる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体を吸い込む吸入口、前記流体を吐き出す第１吐出口、および、前記流体を吐き出す第２吐出口を有するポンプ室と、
前記ポンプ室内に設置され、回転駆動装置によって回転駆動されることにより前記ポンプ室内に前記流体の第１回転方向への流体の流れおよび当該第１回転方向とは逆の方向である第２回転方向への流体の流れを生じさせることが可能な、羽根車と、
前記流体の流れを受ける第１受圧部を有し、前記第１吐出口を開閉する、第１弁蓋と、
前記流体の流れを受ける第２受圧部を有し、前記第２吐出口を開閉する、第２弁蓋と、
を備えたポンプであって、
前記第１吐出口および前記第２吐出口は、前記ポンプ室の側面に形成され、
前記第１弁蓋および前記第２弁蓋は、前記ポンプ室の側面に沿って摺動し、
前記第１受圧部は、
前記第１回転方向への流体の流れを受けて前記第１弁蓋を開弁位置へ移動させる一方、前記第２回転方向への流体の流れを受けて前記第１弁蓋を閉弁位置へ移動させ、
前記第２受圧部は、
前記第１回転方向への流体の流れを受けて前記第２弁蓋を閉弁位置へ移動させる一方、前記第２回転方向への流体の流れを受けて前記第２弁蓋を開弁位置へ移動させる
ことを特徴とするポンプ。

【請求項2】

前記第１弁蓋を回転可能に支持する第１回転支軸と、
前記第２弁蓋を回転可能に支持する第２回転支軸と、
をさらに備え、
前記第１弁蓋は、前記第１回転支軸を中心として回転し、
前記第２弁蓋は、前記第２回転支軸を中心として回転する
請求項１に記載のポンプ。

【請求項3】

前記第１回転支軸と前記第２回転支軸は、共に、前記羽根車の回転軸に直交する方向に延在する
請求項２に記載のポンプ。

【請求項4】

前記第１弁蓋を移動可能に支持する第１案内溝と、
前記第２弁蓋を移動可能に支持する第２案内溝と、
をさらに備え、
前記第１弁蓋は、前記第１案内溝に案内されつつ平行移動し、
前記第２弁蓋は、前記第２案内溝に案内されつつ平行移動する
請求項１に記載のポンプ。

【請求項5】

前記第１受圧部は、
前記第１弁蓋の内面から前記ポンプ室の中心部に向け突出する突片部であり、
前記第１回転方向への流体の流れを受ける第１面と、
前記第２回転方向への流体の流れを受ける第２面と、
を有し、
前記第２受圧部は、
前記第２弁蓋の内面から前記ポンプ室の中心部に向け突出する突片部であり、
前記第２回転方向への流体の流れを受ける第１面と、
前記第１回転方向への流体の流れを受ける第２面と、
を有する
請求項１に記載のポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプに係り、特に、流体の流れによって吐出口を切り替える切替弁を一体に備えたポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車の熱交換システムは複雑になってきている。カーボンニュートラルの観点から自動車の電動化が進み、車両室内だけでなくモータやバッテリなど冷却対象が増えたためである。

【0003】

このような熱交換システムでは、冷却水を循環させる経路を運転状況に応じて様々に切り替え、効率的な冷却を行うために切替弁とウォーターポンプが備えられる（例えば下記特許文献２及び特許文献３参照）。

【0004】

また、流体の流れによって吐出口を切り替える切替弁を一体に備えたポンプを開示する文献として、下記特許文献１がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－１１６４２５号公報

【特許文献2】特開２００８－２１３５８３号公報

【特許文献3】特開２０１１－９８６２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、切替弁とウォーターポンプはセットで通常使用されるが、ＥＶ車（電気自動車）やハイブリッド車では、切替弁とウォーターポンプのセットを複数組み込んで熱交換システムを構築することが多く、切替弁とウォーターポンプそれぞれに制御用のモータが搭載されている。

【0007】

したがって、現状の熱交換システムには、例えば、切替弁とウォーターポンプを一体化することでシステムの簡素化や省スペース化を図り、あるいは、流体の流れを利用して流路の切り替えを行うことで切替弁を制御するモータを不要として省エネ化を図るなどの改良の余地がある。

【0008】

一方、前記特許文献１には、切替弁を一体に備えたウォーターポンプが示されている。しかしながら、当該文献記載の発明に係るポンプは、弁漏れを生じるおそれがあり、動作の確実性の点で十分なものとは言えない。

【0009】

具体的には、特許文献１記載のポンプ１は、ポンプが運転されている限りは、一方の弁蓋部２４（又は２５）が完全に一方の吐出口１２（又は１３）を閉じた状態にして他方の吐出口１３（又は１２）のみから流体を吐出する旨記載されているものの（同文献の段落００２３～００２６参照）、切替弁２の受圧面（流体の流れを受ける弁蓋部２４，２５の内面）が二面対称に配置されていることから、例えば切替動作の途中で弁蓋部２４，２５が釣り合ってしまい、吐出口１２，１３が両方とも開放された状態で切替弁２が停止してしまうおそれがある。また、流体の流れの中に突き出すように変位することとなる開弁側の弁蓋部が流体の脈動によって振動するように回転し、この影響を閉塞側の弁蓋部が受けることで弁漏れが生じる可能性もある。

【0010】

さらに、上記特許文献１記載のポンプでは、流体を吐出する吐出口の配置が切替弁２（Ｖ字状の弁蓋部２４，２５）の可動範囲に限られ、２つの吐出口を近くに並べて配置する必要があることから、吐出口のレイアウト（吐出口の配置位置や流体を吐出させる方向）の自由度が低い面がある。

【0011】

したがって、本発明の目的は、流体の流れによって吐出口を切り替える切替弁を備えたポンプにおいて切替動作の確実性を向上させ、弁漏れが生じることを防ぐとともに、吐出口の配置の自由度を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係るポンプは、流体を吸い込む吸入口、流体を吐き出す第１吐出口および流体を吐き出す第２吐出口を有するポンプ室と、ポンプ室内に設置され回転駆動装置によって回転駆動されることによりポンプ室内に流体の第１回転方向への流体の流れおよび当該第１回転方向とは逆の方向である第２回転方向への流体の流れを生じさせることが可能な羽根車と、流体の流れを受ける第１受圧部を有し第１吐出口を開閉する第１弁蓋と、流体の流れを受ける第２受圧部を有し第２吐出口を開閉する第２弁蓋とを備えたポンプであって、第１吐出口および第２吐出口はポンプ室の側面に形成され、第１弁蓋および第２弁蓋はポンプ室の側面に沿って摺動し、第１受圧部は、第１回転方向への流体の流れを受けて第１弁蓋を開弁位置へ移動させる一方、第２回転方向への流体の流れを受けて第１弁蓋を閉弁位置へ移動させ、第２受圧部は、第１回転方向への流体の流れを受けて第２弁蓋を閉弁位置へ移動させる一方、第２回転方向への流体の流れを受けて第２弁蓋を開弁位置へ移動させる。なお、上記第１弁蓋と第２弁蓋は、互いに独立した部材としてポンプ室内に別々に備えられている。

【0013】

本発明に係るポンプでは、吐出口を切り替える弁蓋（第１弁蓋及び第２弁蓋）が、互いに独立した部材としてポンプ室内に別々に備えられているから、１つの切替弁によって２つの吐出口を切り替える従来（例えば前記特許文献１）のポンプのように、羽根車によって起こされた流体の流れの力を受ける受圧面（流体の流れを受ける２つの弁蓋部の内面）が二面対称に配置されるようなことが無く、流路の切替動作の途中で弁蓋部が釣り合って吐出口が両方とも開放された状態で切替弁が停止してしまうような事態が生じることを防ぐことが出来る。

【0014】

また本発明のポンプでは、各弁蓋の動作は、各弁蓋に備えられた受圧部（第１受圧部及び第２受圧部）が捉える流体の流れのみに依存し、他の弁蓋の影響を受けることが無いから、閉弁側の弁蓋が開弁側の弁蓋の動きの影響を受けて弁漏れが生じることもない。また、各弁蓋（第１弁蓋及び第２弁蓋）はいずれもポンプ室の側面に沿って摺動し（言い換えれば、ポンプ室の側面に接触しながら動き）、開弁側の弁蓋が流体の流れの中に突き出すように変位することが無いことから、流体の脈動の影響も受け難い。なお、上記「第１弁蓋および第２弁蓋はポンプ室の側面に沿って摺動」について、「ポンプ室の側面」には、各弁蓋を移動可能に支持したり案内する溝の内面や壁の表面などの面も含まれる。

【0015】

さらに、各弁蓋は、互いに独立した部材としてポンプ室内に別々に備えられるから、従来に比べ格段に自由に吐出口を配置することが可能となる。

【0016】

上記本発明では、次の２つの態様を採用することが出来る。

【0017】

〔第１態様〕
第１の態様に係るポンプは、上記本発明に係るポンプにおいて、第１弁蓋を回転可能に支持する第１回転支軸と、第２弁蓋を回転可能に支持する第２回転支軸とをさらに備え、第１弁蓋は第１回転支軸を中心として回転し、第２弁蓋は第２回転支軸を中心として回転するようにする。

【0018】

この第１態様に係るポンプでは、第１弁蓋はポンプ室の側面に沿って摺動しつつ第１回転支軸を中心として回転する。同様に、第２弁蓋はポンプ室の側面に沿って摺動しつつ第２回転支軸を中心として回転する。なお、上記第１回転支軸と上記第２回転支軸は、典型的には、共に、羽根車の回転軸に直交する方向に延在する。

【0019】

〔第２態様〕
第２の態様に係るポンプは、前記本発明に係るポンプにおいて、第１弁蓋を移動可能に支持する第１案内溝と、第２弁蓋を移動可能に支持する第２案内溝とをさらに備え、第１弁蓋は第１案内溝に案内されつつ平行移動し、第２弁蓋は第２案内溝に案内されつつ平行移動する。なお、「平行移動」とは、回転することなく直線的に移動する（引き戸のようにスライドする）ことを意味する。

【0020】

前記本発明ならびに上記第１態様および第２態様に係るポンプでは、第１受圧部が、第１弁蓋の内面からポンプ室の中心部に向け突出する突片部であり、第１回転方向への流体の流れを受ける第１面と、第２回転方向への流体の流れを受ける第２面とを有し、同様に第２受圧部が、第２弁蓋の内面からポンプ室の中心部に向け突出する突片部であり、第２回転方向への流体の流れを受ける第１面と、第１回転方向への流体の流れを受ける第２面とを有することが好ましい。

【0021】

これは、第１回転方向への流体の流れと第２回転方向への流体の流れを良好に受けて各弁蓋をより確実に作動させるためである。なお、上記「第１弁蓋の内面」とは、ポンプ室の中心部に面する側の面、すなわち、第１吐出口を閉鎖する（第１吐出口に面する）面とは反対側の面を意味する。「第２弁蓋の内面」の意味も同様である。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、流体の流れによって吐出口を切り替える切替弁を備えたポンプにおいて切替動作の確実性を向上させ、弁漏れが生じることを防ぐとともに、吐出口の配置の自由度を高めることが可能となる。

【0023】

本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基いて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係るポンプを示す斜視図である。

【図2】図２は、前記第１実施形態に係るポンプを示す垂直断面図（図３に符号Ａ－Ａで示す断面）である。

【図3】図３は、前記第１実施形態に係るポンプの内部構造（蓋体及び回転駆動装置並びに羽根車の上板を取り除いた状態）を示す平面図である。

【図4】図４は、前記第１実施形態に係るポンプの内部構造（第１切替状態）を示す斜視図（蓋体及び回転駆動装置は図示していない）である。

【図5】図５は、前記第１実施形態に係るポンプの内部構造（第２切替状態）を示す斜視図（蓋体及び回転駆動装置は図示していない）である。

【図6】図６は、前記第１実施形態に係るポンプに備えられる第１弁蓋（ポンプ室の中心部側から見た状態）を示す図である。

【図7】図７は、前記第１実施形態に係るポンプに備えられる第１弁蓋の動作（開弁状態／ポンプ室の中心部側から見た状態／図３のＢ－Ｂ断面）を示す図である。

【図8】図８は、前記第１実施形態に係るポンプに備えられる第１弁蓋の動作（閉弁状態／ポンプ室の中心部側から見た状態／図３のＢ－Ｂ断面）を示す図である。

【図9】図９は、本発明の第２の実施形態に係るポンプの内部構造を示す平面図である。

【図10】図１０は、前記第２実施形態に係るポンプの内部構造（第１切替状態）を示す斜視図（蓋体及び回転駆動装置は図示していない）である。

【図11】図１１は、前記第２実施形態に係るポンプの内部構造（第２切替状態）を示す斜視図（蓋体及び回転駆動装置は図示していない）である。

【図12】図１２は、前記第２実施形態に係るポンプに備えられる第１弁蓋（ポンプ室の中心部側から見た状態）を示す図である。

【図13】図１３は、前記第２実施形態に係るポンプに備えられる第１弁蓋の動作（開弁状態／ポンプ室の中心部側から見た状態／図９のＢ１－Ｂ１断面）を示す図である。

【図14】図１４は、前記第２実施形態に係るポンプに備えられる第１弁蓋の動作（閉弁状態／ポンプ室の中心部側から見た状態／図９のＢ１－Ｂ１断面）を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図面を参照しつつ本発明の実施形態に係るポンプについて説明する。なお、各図には前後方向、左右方向および上下方向を表す互いに直交する二次元座標または三次元座標を適宜表示し、以下の説明はこれらの方向に基いて行う。ただし、本発明および各実施形態に係るポンプは図示した以外にも様々な姿勢で使用することが可能であり、各方向は説明の便宜上のものであって本発明の各部構成はこれらの方向によって何ら限定されるものではない。また、筐体やポンプ室の軸線方向、回転駆動装置（ロータ）や羽根車の回転軸が延在する方向は、上下方向に一致する。さらに、羽根車や回転体について、上から見たときに（図３や図９のように）時計回りの回転Ｒ１を「正転」、反時計回りの回転Ｒ２を「逆転」とそれぞれ称する。

【0026】

〔第１実施形態〕
図１から図８に示すように、本発明の第１の実施形態に係るポンプ１１は、ポンプ室１３を内部に有する筐体１２と、ポンプ室１３の内部に回転可能に設置した羽根車２１と、羽根車２１を回転駆動するモータ（回転駆動装置）５１と、流体をポンプ室１３に吸入する吸入管１４と、流体をポンプ室１３から吐出する吐出口１５ａ，１６ａをそれぞれ有する２本の吐出管（第１吐出管１５及び第２吐出管１６）と、羽根車２１によってポンプ室１３の内部に形成される流体の流れを受けて回転して第１吐出口１５ａを開閉する第１弁蓋３１と、羽根車２１によってポンプ室１３の内部に形成される流体の流れを受けて回転して第２吐出口１６ａを開閉する第２弁蓋４１と、筐体１２（ポンプ室１３）の天面を閉塞する蓋体１７とを備えている。なお、本実施形態は、前記本発明の第１態様を具体化したものである。

【0027】

ポンプ室１３は、略円形の平面形状を有し、羽根車２１を取り囲むように垂直に起立する内周面を有する。より詳しくは、当該ポンプ室１３の内周面は、左右に対向するように形成された一対の環状の湾曲面と、これらの湾曲面の間に形成した平坦な前側面および後側面、すなわち筐体１２の前壁内面に形成した平坦な前側面と、筐体１２の後壁内面に形成した平坦な後側面とを含む。

【0028】

そして、第１吐出管１５を筐体１２の後壁に備え、第１吐出口１５ａを上記後側面に開口させる。また、第２吐出管１６を筐体１２の前壁に備え、第２吐出口１６ａを上記前側面に開口させる。また、吸入管１４は筐体１２の底面に備え、ポンプ室１３に流体を吸い込む吸入口１４ａをポンプ室１３の底面に開口させる。

【0029】

ポンプ室１３の後側面には、第１吐出口１５ａを開閉する弁蓋（第１弁蓋）３１を備える。第１弁蓋３１は、第１吐出口１５ａ周囲の後側面に沿って回転摺動する（言い換えれば、ポンプ室１３の後側面に接触しながら回転する）ことにより第１吐出口１５ａを開閉する平板状の弁蓋本体３２と、弁蓋本体３２を支持する回転支軸（第１回転支軸）３４と、流体の流れを捉えて弁蓋本体３２を回転させる受圧部（第１受圧部）３３とを有する。

【0030】

第１回転支軸３４は、ポンプ室１３の後側面と直交しポンプ室１３の後側面から前方へ水平に突き出すように備えられ、弁蓋本体３２の上縁角部を支持する。なお、第１回転支軸３４は羽根車２１の回転軸Ｃに直交し、第１弁蓋３１（弁蓋本体３２）の回転面は羽根車２１の回転軸Ｃと平行である。

【0031】

また、第１受圧部３３は、弁蓋本体３２の左縁部（図６参照）に沿って上下方向に延び、当該左縁部からポンプ室１３の中心部に向けて前方へ突き出すように（言い換えれば、流体の流れを堰き止めるように）立ち上がる平板状の突出部である。なお、第１受圧部３３の表裏両面のうちの一方の面で、図６の状態で見て左方を向いた面（弁蓋本体３２の中央部から遠い側の面）３３ａを「外面」（本発明に言う「第１弁蓋の第１面」である）、第１受圧部３３の表裏両面のうちの他方の面で、図６の状態で見て右方を向いた面（弁蓋本体３２の中央部に近い側の面）３３ｂを「内面」（本発明に言う「第１弁蓋の第２面」である）と称する。

【0032】

第１受圧部３３は、時計回りＲ１の流体の流れを外面３３ａに受けて当該流体の流れの流体圧力によって第１弁蓋３１を回転させる。図７はこの動作を示すもので、同図に示すように第１受圧部３３の外面３３ａにＲ１方向の流体の流れを受けた第１弁蓋３１は、第１回転支軸３４を中心として第１受圧部３３が振り下ろされるように回転し、これにより弁蓋本体３２が第１吐出口１５ａから外れ、第１吐出口１５ａが開放される。

【0033】

また、ポンプ室１３の内周面の湾曲部と後側面との間に段差部３５を形成してあり、開弁動作時には、当該段差部３５に第１受圧部３３の内面３３ｂ（より正確には、第１受圧部３３の内面３３ｂの上端部及び下端部に形成した突出部３７）が当接することにより、第１弁蓋３１が停止する。また、時計回りＲ１の流体の流れが生じている限り、第１受圧部３３が段差部３５に押し付けられ、開弁状態が維持される。

【0034】

なお、第１受圧部３３の内面３３ｂの上端部及び下端部には、右方へ（即ち段差部３５側へ）突き出した突出部３７をそれぞれ形成してある。これは、流体の流れを逆転させて閉弁しようとしたときに上記開弁時に第１受圧部３３が段差部３５に貼り付いて（密着して）しまい、閉弁動作が妨げられる事態が生じることを防ぐためである。第１受圧部３３と段差部３５との接触面積を小さくする（突出部３７のみが段差部３５と接触するようにする）ことにより、第１弁蓋をより確実に動作させることが可能となる（第２弁蓋についても同様）。

【0035】

一方、図８は逆方向の、つまり反時計回りＲ２の流体の流れを第１受圧部３３が受けた場合の動作を示すものである。同図に示すように第１受圧部３３の内面３３ｂにＲ２方向の流体の流れを受けた第１弁蓋３１は、第１回転支軸３４を中心として第１受圧部３３が上方に振り上げられるように回転し、これにより第１吐出口１５ａが弁蓋本体３２によって覆われ、第１吐出口１５ａが閉鎖される。

【0036】

また、振り上げられた第１受圧部３３を当接させるストッパ部３６を蓋体１７の下面に形成してあり、閉弁動作時には、当該ストッパ部３６に第１受圧部３３の外面３３ａが当接することにより、第１弁蓋３１が停止する。またこの閉弁状態では、第１受圧部３３は、水平になることはなく、斜め左下方に延びる姿勢になる。これは、第１受圧部３３が水平になると、流体の流れによる流体圧力を受けることが無くなり（或いは流体圧力が非常に小さくなり）第１弁蓋３１が不安定になることを防ぐためである。また、流体の流れを反転させて第１弁蓋３１を開弁させるときに、前記時計回りＲ１の流体の流れを第１受圧部３３の外面３３ａに当てて迅速且つ確実に開弁動作（流路の切替動作）を行わせるためでもある。

【0037】

また、上記閉弁状態は、反時計回りＲ２の流体の流れが生じている限り、当該流体の流れによる流体圧力によって第１受圧部３３がストッパ部３６に押し付けられることにより維持される。

【0038】

第２弁蓋４１は、第２吐出口１６ａを開閉するため、第２回転支軸４４を中心として回転可能にポンプ室１３の前側面に備えられるが、上記第１弁蓋３１と同様の構造を有する。ただし、第１弁蓋３１とは反対の動作、すなわち、時計回りＲ１の流体の流れが生じたときに第２吐出口１６ａを閉鎖し、反時計回りＲ２の流体の流れが生じたときに第２吐出口１６ａを開放するために、第１弁蓋３１（図６～図８）とは左右を反転させた形状（段差部３５やストッパ部３６の配置も同様）を有する。

【0039】

羽根車２１は、羽根車付ロータ２８としてモータ５１に含まれるロータ５４と一体に構成し、羽根車部分がポンプ室１３内に収容されている。また、羽根車付ロータ２８の中心孔２８ａの上部と下部にはそれぞれベアリング２５，２６を備え、これらのベアリング２５，２６を介してシャフト２７に羽根車付ロータ２８を回転可能に支持してある。シャフト２７は、ロータ付羽根車２８の中心部を貫通するようにポンプ室１３の中心軸Ｃに沿って垂直に延びている。また、シャフト２７の上端部は蓋体１７の中心部から上方へ突出するように形成した円筒部１７ａの上面部に固定し、シャフト２７の下端部は吸入口１４ａの上部に配置した軸受部材１８に固定してある。軸受部材１８は、複数本（本実施形態では３本）の脚部１９によって吸入管１４の上端部（吸入口１４ａ）の内周面に支持されている。

【0040】

なお、シャフト２７の中心軸Ｃ、羽根車２１およびロータ５４の回転軸Ｃ、ポンプ室１３の中心軸Ｃ、ならびに、吸入管１４および吸入口１４ａの中心軸Ｃは、いずれも垂直方向に延び、互いに一致する。

【0041】

羽根車２１の上部には、羽根車２１を回転駆動するモータ５１を備える。モータ５１は、羽根車２１と一体に構成した回転子（ロータ）５４と、コイル５３を含んでロータ５４を回転させる磁界を発生させる固定子（ステータ）５２とを有し、これらを蓋体１７の上面部に形成した樹脂モールドカバー５５で覆ってある。ロータ５４は、ポンプ室１３の天面（上面）を水密状態に閉塞する蓋体１７の前記円筒部１７ａの中に収容し、当該円筒部１７ａの外側にステータ５２を配置する。

【0042】

羽根車２１は、回転軸Ｃに対して放射状に延びる複数の羽根２４を上板２２と下板２３との間に有する。下板２３の中心部には、下板２３を上下方向に貫通する吸込孔２３ａを形成し、羽根車２１の内部（上板２２と下板２３の間の空間）と吸入管１４とを連通させる。したがって、羽根車２１の回転によって吸入口１４ａからポンプ室１３内に吸い込まれる流体は、下板２３の吸込孔２３ａから羽根車２１の内部（上板２２と下板２３の間の空間）に流入し、回転する羽根車２１の遠心力によって各羽根２４の間からポンプ室１３の内周面に向けて放出され、ポンプ室１３の内部に流体の流れを生じさせるとともに、開放されている吐出口（第１吐出口１５ａ又は第２吐出口１６ａ）から吐出管（第１吐出管１５又は第２吐出管１６）を通って外部へ吐き出される。

【0043】

本実施形態に係るポンプ１１の動作を述べれば次のとおりである。

【0044】

モータ５１を駆動して羽根車２１を正転（時計回りＲ１方向に回転）させると、図２～図４および図７に示すように、ポンプ室１３の内部に時計回りＲ１の流体の流れが生じ、この流体の流れを第１受圧部３３が受けることにより第１弁蓋３１が開弁方向に回転し、第１吐出口１５ａが開放される。また同時に、当該Ｒ１方向の流体の流れを第２受圧部４３が受けることにより第２弁蓋４１が閉弁方向に回転し、第２吐出口１６ａが閉鎖される（第１切替状態）。これにより、吸入管１４および吸入口１４ａを通じてポンプ室１３内に吸入された流体は、第１吐出口１５ａを通って第１吐出管１５から外部へ排出される（図２の矢印Ｗ１参照）。

【0045】

一方、モータ５１を駆動して羽根車２１を逆転（反時計回りＲ２方向に回転）させると、図５に示すように、ポンプ室１３の内部に反時計回りＲ２の流体の流れが生じ、この流体の流れを第１受圧部３３が受けることにより第１弁蓋３１が閉弁方向に回転し、第１吐出口１５ａが閉鎖される。また同時に、当該Ｒ２方向の流体の流れを第２受圧部４３が受けることにより第２弁蓋４１が開弁方向に回転し、第２吐出口１６ａが開放される（第２切替状態）。これにより、吸入管１４および吸入口１４ａを通じてポンプ室１３内に吸入された流体は、第２吐出口１６ａを通って第２吐出管１６から外部へ排出される。

【0046】

このように、羽根車２１（モータ５１）の回転方向を変更することにより流路（吸入管１４からポンプ室１３に吸入された流体が排出される吐出管１５，１６）を切り替えることが出来る。また、本実施形態によれば、閉鎖側の弁蓋３１又は４１が流体の流れによる流体圧力を受けてポンプ室１３の側面（前側面又は後側面）に押し付けられ密着されるから、閉鎖側の吐出口１５ａ又は１６ａから流体が漏れ出ることを効果的に防ぐことが出来る。

【0047】

〔第２実施形態〕
図９から図１４を参照して本発明の第２の実施形態に係るポンプについて説明する。なお、本実施形態は、前記本発明の第２態様を具体化したものである。また、本実施形態の説明では、前記第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点を中心に述べる。

【0048】

図９から図１４に示すように本実施形態に係るポンプ６１は、前記第１実施形態のポンプ１１と同様に、ポンプ室１３を内部に有する筐体１２と、ポンプ室１３の内部に回転可能に設置した羽根車２１と、羽根車２１を回転駆動するモータ（図示せず）と、流体をポンプ室１３に吸入する吸入管１４（図示せず）と、流体をポンプ室１３から吐出する吐出口１５ａ，１６ａをそれぞれ有する２本の吐出管（第１吐出管１５及び第２吐出管１６）と、羽根車２１によってポンプ室１３の内部に形成される流体の流れを受けてスライドして第１吐出口１５ａを開閉する第１弁蓋７１と、羽根車２１によってポンプ室１３の内部に形成される流体の流れを受けてスライドして第２吐出口１６ａを開閉する第２弁蓋８１と、筐体１２（ポンプ室１３）の天面を閉塞する蓋体（図示せず）を備えたものであるが、弁蓋（第１弁蓋７１及び第２弁蓋８１）を共に、スライド動作させることで各吐出口１５ａ，１６ａの開閉を行うようにした。

【0049】

具体的には、第１吐出口１５ａをポンプ室１３の後側面に開口させ、この後側面に沿って左右方向へ直線的に（回転することなく）摺動する第１弁蓋７１を備える。この第１弁蓋７１は、平板状の弁蓋本体７２と、厚さ方向に当該弁蓋本体７２を貫通する開孔（第１開孔）７４と、前記第１実施形態の弁蓋３１，４１と同様に流体の流れを受ける受圧部（第１受圧部）７３とを有する。

【0050】

第１受圧部７３は、弁蓋本体７２の左右中央部において上下方向に延び、弁蓋本体７２の内面（ポンプ室１３に面する側の面）からポンプ室１３の中心部に向けて前方へ突き出すように（流体の流れを堰き止めるように）立ち上がる平板状の突出部である。なお、第１受圧部７３の表裏両面のうちの一方の面で、図１２の状態で見て左方を向いた面（第１開孔７４に近い側の面）７３ａを「外面」（本発明に言う第１弁蓋の「第１面」に相当する）、第１受圧部７３の表裏両面のうちの他方の面で、図１２の状態で見て右方を向いた面（第１開孔７４から遠い側の面）７３ｂを「内面」（本発明に言う第１弁蓋の「第２面」に相当する）と称する。

【0051】

また、第１弁蓋７１はその左右両端部を、筐体１２の後壁部に左右方向に延びるように形成したスリット状の案内溝（第１案内溝）６２によって摺動可能に支持してある。

【0052】

第１受圧部７３は、時計回りＲ１の流体の流れを外面７３ａに受けて当該流体の流れの流体圧力によって第１弁蓋７１を移動させる。図１３はこの動作を示すもので、同図に示すように第１受圧部７３の外面７３ａに流体の流れ（矢印Ｒ１参照）を受けた第１弁蓋７１は、第１案内溝内６２を右方へ移動し、第１受圧部７３がポンプ室１３の内周面の湾曲部（右側面の湾曲部）と第１案内溝６２との間に形成した段差部６４に衝突して停止される。この状態では、第１開孔７４が第１吐出口１５ａと対向（正対）し、これら第１開孔７４および第１吐出口１５ａを通じてポンプ室１３と第１吐出管１５とが連通する。また、時計回りＲ１の流体の流れが生じている限り、第１受圧部７３が段差部６４に押し付けられ、当該開弁状態が維持される。

【0053】

なお、前記第１実施形態の受圧部３３，４３に備えた突出部３７と同様の理由（受圧部７３が段差部６４に貼り付いてしまうことを防ぐ）から、本実施形態においても第１受圧部７３の上端部と下端部にはそれぞれ、左右方向へ張り出すフランジ部７５を形成し、当該フランジ部７５が段差部６４に当接するようにする（第２受圧部８３についても同様）。また、フランジ部７５の形成により流体の流れを捉えやすくなるから、弁蓋の開閉動作の確実性も向上される。

【0054】

一方、図１４は逆方向の、つまり反時計回りＲ２の流体の流れを第１受圧部７３が受けた場合の動作を示すものである。同図に示すように第１受圧部７３の内面７３ｂに流体の流れを受けた第１弁蓋７１は、第１案内溝６２内を左方へ移動し、第１受圧部７３がポンプ室１３の内周面の湾曲部（左側面の湾曲部）と第１案内溝６２との間に形成した段差部６４に衝突して停止される。この状態では、第１開孔７４と第１吐出口１５ａとが重ならない（第１開孔７４が第１吐出口１５ａに対向しない）こととなり、第１弁蓋７１の弁蓋本体７２によって第１吐出口１５ａが閉鎖される。また、反時計回りＲ２の流体の流れが生じている限り、第１受圧部７３が段差部６４に押し付けられ、当該閉弁状態が維持される。

【0055】

第２弁蓋８１は、第２吐出口１６ａを開閉するため、ポンプ室１３の前側面に備えられるが、上記第１弁蓋７１と同様の構造を有する。すなわち、第２吐出口１６ａを閉鎖可能な平板状の弁蓋本体８２と、流体を通過させることが可能な開孔（第２開孔）８４と、流体の流れを受ける受圧部（第２受圧部）８３を有し、筐体１２の前壁部に左右方向に延びるように形成したスリット状の案内溝（第２案内溝）６３内に摺動可能に支持されている。

【0056】

ただし、第２弁蓋８１は、第１弁蓋７１とは反対の動作、すなわち、時計回りＲ１の流体の流れが生じたときに第２吐出口１６ａを閉鎖し、反時計回りＲ２の流体の流れが生じたときに第２吐出口１６ａを開放するために、第１弁蓋７１（図１２）とは左右を反転させた形状（ポンプ室１３の中心部側から見た場合には第２開孔８４が第２受圧部８３の右側に配置されている）を有する。したがって、時計回りＲ１の流体の流れが生じたとき（図１３）には、第２開孔８４は第２吐出口１６ａから外れて弁蓋本体８２により第２吐出口１６ａが塞がれ、反時計回りＲ２の流体の流れが生じたとき（図１４）には、第２開孔８４は第２吐出口１６ａに対向して第２吐出口１６ａが開放される。

【0057】

本実施形態に係るポンプの動作を述べれば次のとおりである。

【0058】

モータを駆動して羽根車２１を正転（時計回りＲ１方向へ回転）させると、図９、図１０および図１３に示すように、ポンプ室１３の内部に時計回りＲ１の流体の流れが生じ、この流体の流れを第１受圧部７３が受けることにより第１弁蓋７１が開弁方向に（右方へ）移動し、第１吐出口１５ａが開放される。また同時に、当該流体の流れを第２受圧部８３が受けることにより第２弁蓋８１が閉弁方向に（左方へ）移動し、第２吐出口１６ａが閉鎖される（第１切替状態）。これにより、吸入口１４ａを通じてポンプ室１３内に吸入された流体は、第１吐出口１５ａを通って第１吐出管１５から排出される。

【0059】

一方、モータを駆動して羽根車２１を逆転（反時計回りＲ２方向へ回転）させると、図１１および図１４に示すように、ポンプ室１３の内部に反時計回りＲ２の流体の流れが生じ、この流体の流れを第１受圧部７３が受けることにより第１弁蓋７１が閉弁方向に（左方へ）移動し、第１吐出口１５ａが閉鎖される。また同時に、当該流体の流れを第２受圧部８３が受けることにより第２弁蓋８１が開弁方向に（右方へ）移動し、第２吐出口１６ａが開放される（第２切替状態）。これにより、吸入口１４ａを通じてポンプ室１３内に吸入された流体は、第２吐出口１６ａを通って第２吐出管１６から排出される。

【0060】

このように、羽根車２１の回転方向を変更することにより流路（吸入口１４ａを通じてポンプ室１３に吸入された流体が排出される吐出管１５，１６）を切り替えることが出来る。また、本実施形態においても、閉鎖側の弁蓋７１又は８１が流体の流れによる流体圧力を受けてポンプ室１３の側面（前側面又は後側面）に押し付けられ密着されるから、閉鎖側の吐出口１５ａ又は１６ａから流体が漏れ出ることを効果的に防ぐことが出来る。

【0061】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。

【0062】

例えば、前記実施形態では吐出口１５ａ，１６ａを対向面（前面と後面）に形成したが、隣り合う面（例えば前面と左面など）に形成しても良い。また、３つ以上の吐出口を備えてこれらの吐出口を開閉する３つ以上の弁蓋を備えることも可能である。

【符号の説明】

【0063】

Ｃ 中心軸（回転軸）
Ｒ１ 流体の流れの方向（時計回り）
Ｒ２ 流体の流れの方向（反時計回り）
Ｗ１ 流体の流れ
１１，６１ ポンプ
１２ 筐体
１３ ポンプ室
１４ 吸入管
１４ａ 吸入口
１５ 第１吐出管
１５ａ 第１吐出口
１６ 第２吐出管
１６ａ 第２吐出口
１７ 蓋体
１７ａ 円筒部
１８ 軸受部材
１９ 脚部
２１ 羽根車
２２ 上板
２３ 下板
２３ａ 吸込孔
２４ 羽根
２５，２６ ベアリング
２７ シャフト
２８ 羽根車付ロータ
２８ａ 中心孔
３１，７１ 第１弁蓋
３２，４２，７２，８２ 弁蓋本体
３３，７３ 第１受圧部
３３ａ，７３ａ 外面（第１面）
３３ｂ，７３ｂ 内面（第２面）
３４ 第１回転支軸
３５，６４ 段差部
３６ ストッパ部
３７ 突出部
４１，８１ 第２弁蓋
４３，８３ 第２受圧部
４４ 第２回転支軸
５１ モータ
５２ ステータ
５３ コイル
５４ ロータ
５５ 樹脂モールドカバー
６２ 第１案内溝
６３ 第２案内溝
７４ 第１開孔
７５ フランジ部
８４ 第２開孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】