JP2000213770A

JP2000213770A - 排水ポンプ

Info

Publication number: JP2000213770A
Application number: JP11018097A
Authority: JP
Inventors: Tatsushi Ninomiya; 達志二宮; Masayuki Imai; 正幸今井
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-02
Anticipated expiration: 2019-01-27
Also published as: JP3874561B2

Abstract

(57)【要約】【課題】空調機に装備されてドレーン水を排水するポ
ンプにあって、揚程を確保しつつ騒音の低減を図る。【解決手段】排水ポンプのポンプ本体３０は、下方に
突出する吸入口４２と、側方へ突出する吐出口４６を有
する。ポンプ本体３０内の羽根５０は、モータによって
回転される。羽根５０は、大径羽根４５０の外周部を円
筒状壁部材４７０で囲う構造を有し、吐出口４６の中心
から上縁までの高さＨ₁に対して円筒状壁部材４７０の
上縁部４７２までの高さＨ₂を一定の範囲に設定するこ
とで、騒音を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は排水ポンプ、特に空
調機に装備される排水ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】空調機の室内ユニットは、冷房運転時に
熱交換器に空気中の水分が凝縮して付着し、熱交換器の
下方に設けられるドレンバン内に滴下する。このドレン
バン内に溜ったドレン水を排水するために排水ポンプが
装備される。この排水ポンプに関しては、従来各種のも
のが提案されており、この種のポンプとして次のものが
ある。即ち、下部に吸込口を形成し、上部を開口すると
共に、側方に吐出口を設けたハウジング内に羽根を回転
自在に設け、この羽根をハウジングの開口の上部にカバ
ーを介して固定したモータにより回転させている。その
モータの回転軸は、カバーを回転自在に貫通して羽根の
軸部に連結され、上記カバーには大気とハウジングとを
連通する貫通穴が設けられている。これにより、モータ
を駆動して、羽根が回転すると、ドレンバン内に貯溜し
たドレン水は、吸込口の羽根の下端から吸込まれ、ハウ
ジング内面に沿って揚水され、ケーシングの吐出口から
外部に吐出される。

【０００３】この種、排水ポンプに用いられている羽根
の構成として、特開平９−６８１８５号公報に開示され
ているものがある。即ち、図１３は、従来の排水ポンプ
の全体構成を示す一部を断面とした正面図である。全体
を符号１で示す排水ポンプは、モータ１０と、モータ１
０に対して下方にブラケット２０を介してとりつけられ
るポンプ本体３０とを有する。ブラケット２０は、ポン
プハウジングの上部部材であるカバー３２と一体に形成
され、カバー３２はシール部材３４を介してハウジング
４０に連結される。ハウジング４０は、プラスチックで
つくられるもので、吸込口４２、ポンプ室４４、吐出口
４６を有する。

【０００４】ハウジング４０内に装備される回転羽根５
０は、軸部５２と、軸部５２の中心軸を中心として径方
向へ突出する複数の平板からなる小径羽根５４を有す
る。図では４枚の小径羽根５４を有する。軸部５２は、
カバー３２の中央に形成される貫通穴３６を通ってモー
タ１０側へ突出し、軸部５２に設けた穴にモータ１０の
駆動軸１２が挿入される。軸部５２の上面には水切円板
１４をとりつけて、カバー３２の貫通穴３６から噴出す
るドレン水がモータ１０側へ飛散するのを防止する。

【０００５】回転羽根５０の小径羽根５４は、ハウジン
グ４０のパイプ状の吸込口４２内に挿入される。吸込口
４２の吸込端部４３は、開口端に向かって内径寸法が絞
られるテーパ面に形成されており、小径羽根５４の先端
部も先細りのテーパ面５６に形成されている。ハウジン
グ４０のポンプ室４４内には回転羽根５０の大径羽根６
０が収容される。

【０００６】図１４は回転羽根５０の側面図、図１５は
図１４のＢ部の詳細図、図１６は回転羽根５０の上面
図、図１７（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ図１
５のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面及びＣ−Ｃ断面の一部を
示す図である。

【０００７】回転羽根５０は軸部５２と、軸部５２の外
周部から放射状に外方へ延びる平板状の大径羽根６０と
を備え、大径羽根６０の下縁部はテーパ状に形成され、
この下縁部は中空部６３を有する円盤状の環状部材６２
で連結される。大径羽根６０の下方には小径羽根５４が
設けられる。大径羽根６０及び小径羽根５４は樹脂によ
り一体的に構成され、それぞれ４枚の平板であるが、そ
の枚数は適宜に選択される。大径羽根６０の間には補助
羽根６８が設けられる。この補助羽根６８によりポンプ
の揚程を高くすることができる。軸部５２の中心には、
モータの駆動軸を挿入するための穴５３が設けてあり、
また、小径羽根５４の先端部は先細りのテーパ面５６に
形成される。このテーパ面５６の傾斜角は、例えば４５
度に形成されている。

【０００８】小径羽根５４は回転方向に対して円弧状の
面取り部５７が形成される。この円弧状の面取り部５７
は、小径羽根の厚さ寸法にほぼ等しい曲率半径を有し、
この面取り部５７を設けることによって、吸込口４２内
のドレン水の掻き混ぜによる騒音が減少し、小径羽根５
４の回転によりドレン水はスムーズにポンプ室４４内に
引き上げられる。

【０００９】大径羽根６０と補助羽根６８の外周端は円
筒状壁部材６４によって連結される。円筒状壁部材６４
はその高さが大径羽根６０と補助羽根６８の上縁部の高
さ寸法より低くして設けられている。さらに、円筒状壁
部材６４の上縁部の内側には、円弧状の面取り部７０が
形成されている。かかる円筒状壁部材６４によれば、大
径羽根６０の回転により液体内から発生した気泡の流れ
が、吐出口４６へスムーズに流れ、気泡のカバー３２の
底面３５への衝突が緩和され、騒音が減少すると共に排
水ポンプが停止したときに、吐出口４６からケーシング
内のポンプ室４４へ戻る水が円筒状壁部材６４に突き当
たり、円筒状壁部材６４の緩衝により徐々に拡散され、
戻り水に起因する騒音も低減されるのである。しかも、
上記円弧状の面取り部７０は、例えば円筒状壁部材６４
の板厚寸法にほぼ等しい曲率半径を有し、この円弧状の
面取り部７０を設けることによって、大径羽根６０や補
助羽根６８の回転によって半径方向に流れるエネルギー
を付与されたドレン水は、円筒状壁部材６４の上縁部を
スムーズに乗り越えて、低騒音化が実現できる。

【００１０】円筒状壁部材６４の下端部は、大径羽根６
０と補助羽根６８の下縁部を連結する環状部材６２に環
状連結される。なお、図では、円筒状壁部材６４と環状
部材６２とは一体的に構成されている場合を示している
が、それらを別体で構成してよいのは勿論である。この
環状部材６２により、吸込口４２から上昇してくるドレ
ン水の液面がほぼ上下に分断され、大径羽根に接する水
の量が減少し、気泡の発生が減少することとなる。この
環状部材６２の内周部側は回転羽根の中心部との間に開
口部６３を有する。大径羽根６０と補助羽根６８の下縁
部は小径羽根６４に向かって傾斜する形状に形成され、
環状部材６２もこの傾斜に合わせて皿状に形成されてい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の排水
ポンプの構成において、円筒状壁部材の上縁の高さが大
径羽根の上縁の高さより低く形成されることにより騒音
を低減することが可能となるが、騒音の低下をより効果
的に発揮させることについては、格別の配慮がなされて
いなかった。本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、円筒状壁部材
の高さと吐出口との関係を定めることにより、騒音の低
減を可能にする排水ポンプを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、円筒状壁
部材の高さと吐出口の位置関係につき、騒音レベルを低
く抑えるべく種々の研究を重ねた。その結果、両者の高
さ寸法を所定の関係に設定すればいいことを見出すに至
った。

【００１３】しかして、本発明に係る排水ポンプは、モ
ータの駆動軸に連結される回転羽根と、その下端部に吸
込口を設けると共にその上部側方に吐出口を設けたモー
タの駆動軸に連結される回転羽根と、上記回転羽根を収
容するハウジングとを有する排水ポンプにおいて、上記
回転羽根は、モータの駆動軸に連結される軸部と、軸部
から放射方向に設けられる複数の板状の大径羽根と、上
記大径羽根の下部に軸方向に設けられる複数の板状の小
径羽根と、上記大径羽根の下縁部を連結する中空部を有
する円盤状の環状部材と、上記円盤状の環状部材の外縁
部にあって上記大径羽根の外周縁を連結する円筒状壁部
材とからなり、吐出口の中心から吐出口の上縁部までの
高さ寸法に対して上記円筒状壁部材の上縁部までの高さ
位置の比を６０％から１００％になる位置に形成したこ
とを特徴としている。

【００１４】また、本発明に係る排水ポンプの好ましい
具体的態様としては、前記円筒状壁部材の内側には、補
助羽根が円盤状の環状部材の上に立設されていることを
特徴とする。

【００１５】前述の如く構成された本発明に係る排水ポ
ンプは、吐出口の中心から吐出口の上縁部までの高さ寸
法に対して、円筒状壁部材の高さ寸法が６０％から１０
０％になる位置に配置したことにより、排出ポンプから
生ずる騒音の効果的な低減が図れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明による排
水ポンプの実施の形態について説明する。なお、実施の
形態を説明するに当って、従来例と同一の機能を奏する
物は同一符号を付して説明し、また該実施の形態におい
ては、モータは従来例と同一であるので、説明は省略
し、ポンプ本体を構成する回転羽根の構成のみを示す。
図１は、ポンプ本体を構成する回転羽根の一実施形態の
正面図、図２は図１の矢印Ｐ方向から見た上面図、図３
は図２のＡ−Ａ断面図、図４は図２のＤ−Ｄ断面図、図
５は図２のＧ−Ｇ断面図、図６は図４のＥ−Ｅ断面図、
図７は図１のＦ部の詳細図、図８は図７のＨ−Ｈ断面図
である。

【００１７】回転羽根５０は、プラスチックを成形して
作られるものであって、平板状の複数枚、例えば４枚の
小径羽根４１０を有する。この小径羽根の上部はテーパ
部４１１を介して複数枚、例えば４枚の大径羽根４５０
に連結される。

【００１８】大径羽根４５０の中心部には、円柱状の軸
部４２０が設けてあり、軸部４２０は中心に有底の穴４
３０を有する。この穴４３０にモータの出力軸（図示せ
ず）を圧入して、モータの回転力を回転羽根５０に伝達
する。大径羽根４５０の下縁部は、円盤状の環状部材４
６０で覆われる。この環状部材４６０の中心部には、開
口部４６２が形成される。

【００１９】円盤状の環状部材４６０の外周縁は、円筒
状壁部材４７０に連結される。この壁部材４７０は、大
径羽根４５０の外縁部を連結し、円筒状壁部材４７０の
上縁部４７２は、大径羽根４５０の上縁部４５１より低
く形成されるものである。

【００２０】円筒状壁部材４７０の内側に４枚の補助大
径羽根４５２が設けられる。補助羽根４５２は、４枚の
大径羽根４５０の中間に配設され、円盤状の環状部材４
６０の開口４６２の方向に延びて立設される。図６に示
す実施形態では、その内径側の縁部４５４は、円盤状の
環状部材４６０の開口部４６２の位置の近傍まで延びる
形状を有する。補助羽根４５２の上縁部４５３の高さ位
置は、大径羽根４５０の上縁部４５１の高さ位置に合わ
せられると共に、大径羽根４５０の上縁部４５１及び補
助羽根４５２の上縁部４５３は円筒状壁部材４７０の上
縁部４７２より露出する。この露出した部分は、回転羽
根の最大揚程を確保することに寄与する。また大径羽根
と補助羽根はそのいずれかの上縁部のみが露出してもよ
い。

【００２１】図７及び図８は、小径羽根４１０の下端部
に形成されるテーパ部４１２と、小径羽根４１０の外縁
部に形成される円弧状の面取り４１４の形状を示す。本
発明の排水ポンプに装備される回転体である羽根は、以
上のような形状、構造を有し、軽量な回転体を構成す
る。したがって、振動、騒音の少ない揚水が達成でき
る。

【００２２】図９は、排水ポンプのポンプ本体３０の一
実施形態を示す正面図であり、図１〜図８に示す回転羽
根５０を有し、吐出口４６の内径口の中心線に対して回
転羽根５０の高さ位置を変化させたときに、排水ポンプ
の騒音・最大揚程の特性の変化を実験するのに用いたも
のであり、図１０は図９の矢印Ｙ方向から見た吐出口４
６を示す図である。吐出口４６の内径部は、ハウジング
側の小径部４６ａから出口の大径部４６ｂまでテーパー
状に流路が拡がる形状を有する。小径部４６ａの直径寸
法は５ｍｍに設定されているので、中心線から小径部４
６ａの上縁までの距離Ｈ₁は２．５ｍｍとなる。このＨ₁
に対して、吐出口の中心線に対して回転羽根５０の高さ
位置、具体的には円筒状壁部材４７０の上縁部４７２の
高さ寸法Ｈ₂を変更して実験を行った。

【００２３】図１１及び図１２は、図９に示すポンプ本
体を用いたそれぞれ５０ヘルツ及び６０ヘルツの定格電
圧のときの実験結果を表わし、寸法Ｈ₂を１．０ｍｍか
ら３．５ｍｍまで０．５ｍｍ毎に変化させたときの横軸
にＨ₂／Ｈ₁比を示し、縦軸に騒音（dB）と締切揚程（ｍ
ｍ）を示す特性曲線である。

【００２４】図１１において、図中×印で結ぶ曲線で表
わされる締切揚程の性能を高く維持しつつ、騒音性能
は、Ｈ₂／Ｈ₁比が１．５／２．５のときに、揚程７００
ｍｍを共に保持するドレン水の吐出時（図中△印で結ぶ
曲線で表わされる）及びドレン水の吐出終了時（図中□
印で結ぶ曲線で表わされる）に低下し、この騒音性能は
Ｈ₂／Ｈ₁比において２．０／２．５，２．５／２．５に
おいても維持されるが、Ｈ₂／Ｈ₁比が２．５／２．５の
ときに締切揚程が低下する。

【００２５】図１２においても、図１１と同様の締切揚
程の性能と騒音性能が示される。即ち、Ｈ₂／Ｈ₁比が
１．５／２．０のときに高い締切揚程（図中×印で結ぶ
曲線で表わされる）を維持して、騒音性能は、揚程７０
０ｍｍを保持するドレン水の吐出時（図中△印で結ぶ曲
線で表わされる）及びドレン水の吐出終了時（図中□印
で結ぶ曲線で表わされる）共に低下し、この騒音性能
は、Ｈ₂／Ｈ₁比において２．０／２．５，２．５／２．
５においても維持されるが、締切揚程はＨ₂／Ｈ₁比が
２．５／２．５において低下する。

【００２６】したがって、図１１及び図１２の実験結果
によりＨ₂／Ｈ₁比が１．５／２．５以上、２．５／２．
５以下、すなわち、吐出口の半径寸法に対して、吐出口
の中心線から回転羽根５０の円筒状壁部材４７０の上縁
部までの高さ寸法を６０％以上１００％以下の範囲に設
定することにより、締切揚程性能を損なうことなく、騒
音の低減効果を得ることができるのである。

【００２７】以上述べた実施の形態においては、回転羽
根５０には補助羽根を形成する場合について述べたが、
本発明は補助羽根を用いない場合にも適用できるのは勿
論であり、また大径羽根あるいは補助羽根は、その上縁
部が円筒状壁部材の上縁部に露出しない構成の場合にも
適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明に係る排水ポンプは、回転羽根の円筒状壁部材の高さ
と吐出口との位置関係を適宜の範囲に設定したので、締
切揚程を維持しつつ騒音を低減することができる。ま
た、従来の排水ポンプの外形及び主要構成部分を大幅に
変更することがないので、安価に騒音低減可能な排水ポ
ンプを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排水ポンプの回転羽根の正面図。

【図２】本発明の排水ポンプの回転羽根の平面図。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図。

【図４】図２のＢ−Ｂ断面図。

【図５】図２のＧ−Ｇ断面図。

【図６】図４のＥ−Ｅ断面図。

【図７】図１のＦ部の詳細図。

【図８】図７のＨ−Ｈ断面図。

【図９】本発明の回転羽根の寸法を示す説明図。

【図１０】本発明の効果を示す特性曲線図。

【図１１】本発明の効果を示す特性曲線図。

【図１２】本発明の効果を示す特性曲線図。

【図１３】従来の排水ポンプを一部断面して示す側面
図。

【図１４】図１３の回転羽根の側面図。

【図１５】図１４のＢ部の詳細図。

【図１６】図１４の回転羽根の上面図。

【図１７】図１４及び図１６に示される回転羽根の説明
用断面図。

【符号の説明】５０回転羽根４１０小径羽根４５０大径羽根４６０環状部材４７０円筒状壁部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータの駆動軸に連結される回転羽根
と、その下端部に吸込口を設けると共にその上部側方に
吐出口を設けたモータの駆動軸に連結される回転羽根
と、上記回転羽根を収容するハウジングとを有する排水
ポンプにおいて、上記回転羽根は、モータの駆動軸に連
結される軸部と、軸部から放射方向に設けられる複数の
板状の大径羽根と、上記大径羽根の下部に軸方向に設け
られる複数の板状の小径羽根と、上記大径羽根の下縁部
を連結する中空部を有する円盤状の環状部材と、上記円
盤状の環状部材の外縁部にあって上記大径羽根の外周縁
を連結する円筒状壁部材とからなり、吐出口の中心から
吐出口の上縁部までの高さ寸法に対して上記円筒状壁部
材の上縁部までの高さ位置の比を６０％から１００％に
なる位置に形成したことを特徴とする排水ポンプ。
【請求項２】上記円筒状壁部材の内側において、上記
大径羽根の中間に配設された補助羽根が上記円盤状の環
状部材上に立設されていることを特徴とする請求項１に
記載の排水ポンプ。
【請求項３】上記大径羽根の上縁部が上記円筒状壁部
材の上縁部に露出していることを特徴とする請求項１に
記載の排出ポンプ。
【請求項４】上記補助羽根はその上縁部が上記円筒状
壁部材の上縁部に露出していることを特徴とする請求項
２記載の排水ポンプ。