JP2002122090A - ドレン排水ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドレン排水ポンプにおいて、ポンプ室の上側
部を形成するポンプ本体と下側部を形成する底面体との
接続部分に水掻き音が発生するのを防止して、ドレン排
水ポンプの静音化をはかる。 【解決手段】 ドレン排水ポンプのポンプ室１を、上面
部と周壁部とをポンプ本体７で形成する一方、ポンプ室
１の下面部を周壁部の下縁面に接合可能な上縁面を有す
る底面体２で形成し、底面体２に吸入口３を突設し、ポ
ンプ本体７の側面に吐出口４を一体的に設け、底面体２
とポンプ本体７との接合部分１９をポンプの排水時に発
生する気液の境界である自由表面１２０の液中に常に沈
む位置に設ける構成とすることにより、接合部分１９に
配設されている０リング６の下側の隙間での空気と排水
との入れ替わり現象をなくし、接合部分１９の隙間での
水掻き音の発生を防止してドレン排水ポンプの騒音、振
動の低減化を可能にした。

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
空調機の室内ユニットの熱交換器表面等で結露するドレ
ンを機外に排水するのに好適なドレン排水ポンプに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】空調機の冷房運転時には、室内ユニット
の熱交換器の表面には空気の冷却により多量の結露を生
じるので、このドレンを機外に排水する必要がある。そ
のために、一般に、空調機の底部にドレンを収集するド
レンパンを設け、ここに排水ポンプを取り付け、この排
水ポンプを適宜運転し、ドレンを機外、あるいは室外に
排水するようにしている。そして、そのための排水ポン
プとして各種のものが用いられている。

【０００３】このようなドレン排水ポンプの１例とし
て、図１１、図１２に示すように、ドレン排水ポンプ１
００は、ポンプ本体１０２とモータ１１３とを備え、ポ
ンプ本体１０２は、内面が中空の円筒形のポンプ室１０
１を備えるとともに、ポンプ室１０１には下端に吸入口
１０３が形成され、上方の側部に排出口１０４が形成さ
れている。排出口１０４には排出管（図示せず）が連結
されている。ポンプ本体１０２の上方開口部には、Ｏリ
ング１０６を介して止めネジ及びスナップフィット（図
示せず）によりカバー１０８が固定されている。カバー
１０８の中央には水切り部１０９が形成されており、水
切り部１０９の上方中心部には開口１１０が形成されて
いる。

【０００４】カバー１０８の上面は、ポンプ室１０１か
ら漏出したドレンを貯留するために皿型に形成されてい
る。符号１０８ａはカバー１０８の上面を皿型に形成す
るために突設された周壁を示している。更に、カバー１
０８の上面に、支柱１１２が突設され、この支柱１１２
にはモータ１１３が固定されている。

【０００５】モータ１１３の回転軸１１４は、下方に突
出してカバー１０８の開口１１０を貫通し、ポンプ室１
０１に配設されているインペラ１２０に固定されてい
て、モータ１１３の駆動時には、回転軸１１４を介して
インペラ１２０がポンプ室１０１内で回転するようにな
っている。回転軸１１４の開口１１０の上方には水切り
板１１５が取り付けられており、ポンプ停止時のドレン
ホース内の戻り水がインペラ１２０の上方から回転軸１
１４の外周を伝わって上昇し、モータ内にドレン水が入
ることを防止する構成となっている。

【０００６】ポンプ本体１０２を形成する円筒状のハウ
ジング１２２とカバー１０８との接合部分１０７に、Ｏ
リング挿入溝１２３が形成され、このＯリング挿入溝１
２３にＯリング１０６が挿入配置されていて、径方向シ
ール形式でポンプ本体１０２とカバー１０８との間をシ
ールし気密性を確保するようになっている。

【０００７】このドレン排水ポンプ１００は、ポンプ本
体１０２を円筒状のハウジング１２２で形成し、該円筒
状のハウジング１２２の上方の側部に排出口１０４を設
ける構成となっているため、ハウジング１２２とカバー
１０８との接合部分１０７が図１１に示すように、必然
的に排出口１０４よりもモータ１１３側となる構成とな
っている。したがって、Ｏリング挿入溝１２３も、当然
に排出口１０４よりもモータ１１３側に形成されること
になる。

【０００８】前記従来のドレン排水ポンプ１００では、
インペラ２００がポンプ室１０１内で回転すると、ポン
プ本体１０２の下端に設けられている吸込口１０３に連
通するドレンパン（図示せず）のドレンがポンプ室１０
１に吸上げられ、補助羽根２００ａの回転によって撹拌
され、遠心力を付与されてポンプ室１０１の逆円錐形内
面に沿って上昇する。この時、ポンプ室１０１内にはカ
バー１０８の中心部上方の開口１１０から外気が導入さ
れるので、ポンプ室１０１内のドレン水はその中心がほ
ぼ放物面をなす自由表面（後述の図９、１０に符号１２
０で示す）を形成する。

【０００９】補助羽根２００ａの回転によって撹拌さ
れ、遠心力を付与されてポンプ室１０１の逆円錐形内面
に沿って上昇するドレン水は、更にポンプ室１０１の内
面に沿って上昇し、インペラ２００によって高速で撹拌
されて大きな速度エネルギーが与えられ、その速度エネ
ルギーはポンプ室１０１の内壁を押圧する圧力エネルギ
ーに変換され、ドレン水は、ポンプ室１０１の上方側面
の排出口１０４から外部に排出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一般に、前記構成のド
レン排水ポンプでは、図９と図１０とにより後述するよ
うに、排水高さ（揚程）によって、自由表面の大きさが
変化する。ところで、前記の従来のドレン排水ポンプで
は、ハウジング１２２とカバー１０８との接合部分が、
排出口１０４よりもモータ１１３側となる構成となって
いる。

【００１１】前記接合部分１０７がこのような位置であ
ると、接合部分に配設されている０リング１０６の下側
の隙間（図１２に符号Ｚで示す）に空気と排水との混合
する部分が形成されてしまう。排水高さ（揚程）によっ
て自由表面の大きさが変化すると、自由表面の大きさの
違いによって、前記の隙間に空気と排水との出入りがあ
り、このことが水掻き音の発生の原因となっている、と
いう課題がある。

【００１２】このほか、前記接合部分１０７は、ポンプ
室内のインペラよりもモータ側を流れる流路における乱
流発生の原因ともなっている。一方、前記従来の構成の
ドレン排水ポンプでは、前記接合部分１０７の部品寸法
バラツキがそのまま前記隙間となって現れる構成である
ため、前記隙間をなくすることは不可能であり、結局従
来の構成を採用している限り、接合部分１０７の隙間の
存在による騒音の抑制は不可能である、という課題があ
る。

【００１３】特に、近年の住宅やオフィスの住環境の改
善により、エアコンの運転音の低騒音化が進み、エアコ
ンで使用するドレンポンプの運転音も改善されてきた。
また最近はエアコンの小型化、薄型化が進み、エアコン
の性能改善以外に施工上の自由度も重要視されてきてい
る。その結果ドレン排水ポンプに要求される性能も、よ
り高揚程化と運転音の一層の静音化が必要になってきて
いる。即ち、エアコンの施工性を向上させるために、高
揚程化が必要になり、更にエアコンのドレン排水口より
直接機外へ排水される場合は、低揚程化も求められ、い
ずれの場合も静音化も合わせて必要になっている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、ポンプ部とポンプ部の上方に配設
されたモータ部とを備えるとともに、前記ポンプ部のポ
ンプ室に前記モータ部のモータで駆動されるインペラが
配設されたドレン排水ポンプにおいて、前記ポンプ室を
その上面部及び周壁部をポンプ本体で形成すれる一方、
ポンプ室の下面部を前記周壁部の下縁面に接合可能な上
縁面を有する底面体により形成し、前記底面体の中央部
に吸込口を下方に突出し、前記ポンプ本体の側面に吐出
口を配設するとともに、ポンプ本体の前記周壁部に前記
ポンプ室と前記吐出口とを連通する連絡通路を形成し、
前記ポンプ本体と底面体との接合部分に０リング挿入溝
を形成し、前記ポンプ本体と底面体との接合部分を、ド
レン排水ポンプの排水時に発生する気液の境界である自
由表面の液中に常に沈む位置に設けて、接合部分に配設
されている０リングの下側の隙間での空気と排水との入
れ替わり現象をなくすることにより、当該隙間での水掻
き音の発生を防止して騒音、振動の低減を図ることによ
って課題解決の手段としている。

【００１５】前記の本発明によれば、ポンプ本体と底面
体との接合部分を、ドレン排水ポンプの排水時に発生す
る気液の境界である自由表面の液中に常に沈む位置に設
ける構成としたことにより、ポンプ本体と底面体との接
合部分に配設されている０リングの下側の隙間に、空気
と排水とが入れ替わる現象をなくすることができ、その
結果、当該隙間での水掻き音の発生と乱流の発生とを防
止して、騒音・振動の低減を図ることが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に沿っ
て説明する。図１乃至図１０は、本発明の一実施形態に
係るドレン排水ポンプを示すもので、図１はその全体を
示す正面図、図２は同側面図、図３は同平面図、図４は
同底面図、図５は同ポンプ部を断面で示す側面図、図６
は図５のＡ矢部の拡大図、図７は図６のＢ矢視図、図８
は図５のＣ矢部の拡大図、図９は高揚程時の自由表面を
示すポンプ部の断面図、図１０は低揚程時の自由表面を
示すポンプ部の断面図である。

【００１７】この実施形態のドレン排水ポンプは、ポン
プ部Ｐとポンプ部Ｐの上方に配設されたモータ部Ｍとを
備えており、ポンプ部Ｐはポンプ室１とポンプ室１内に
配設され、モータ部Ｍのモータ１３で駆動されるインペ
ラ−２０（補助羽根２０ａを含む）により構成されてい
る。

【００１８】図５に示すように、ポンプ室１は、その上
面部７Ａ及び周壁部７Ｂを、平面視円形のポンプ本体７
により形成され、その下面部は、円形の下縁面に接合可
能な円形の上縁面２Ａを有する底面体２により形成され
ている。

【００１９】ポンプ本体７は、中心部に回転軸１４の貫
通可能な開口１０を形成された立ち上がり部７ａを備
え、平面視円形状の上面部７Ａと、上面部７Ａの外周縁
に形成された周壁部７Ｂとにより形成されている。この
上面部７Ａはポンプ室１の上面部を形成し、周壁部７Ｂ
はポンプ室１の深さとほぼ同じ寸法の高さに設定されて
いて、前述の通り、ポンプ室１の周壁部を形成する。

【００２０】底面体２は、平面視が円形の上縁面２Ａを
有するとともに、中心部に向かって下方に傾斜する底面
部２Ｂを有する逆円錐形内面を有し、底面部２Ｂの外径
部に前記円形の上縁面２Ａが形成されており、底面部２
Ｂの中心部下面に、吸込口３が下方に向かって突出され
ている。

【００２１】ポンプ室１の組み立ては、底面体２の上方
からポンプ本体７を嵌合することにより行われる。底面
体２の外縁部に係合突起２ｃが設けられている。一方、
ポンプ本体７の周壁部７Ｂの下端部よりの内面には、係
合突起２ｃに係合する係合受け７ｃが設けられていて、
ポンプ室１の組み立て時、係合突起２ｃと係合受け７ｃ
とが係合して、底面体２とポンプ本体７とを一体化でき
るようになっている。符号４１は端子部を示す。

【００２２】ポンプ本体７の側面（周壁部７Ｂ）に、吐
出口４が配設されている。この実施形態では、ポンプ本
体７の周壁部７Ｂにポンプ室１と吐出口４とを連通する
連絡通路１６が形成されている。

【００２３】ポンプ本体７の周壁部７Ｂは、ポンプ室１
の深さとほぼ同じ寸法の高さに設定されている。したが
って、ポンプ本体７と底面体２との接合部分１９が、ポ
ンプ室１と吐出口４とを連通する連絡通路１６よりも吸
込口３側寄り、即ち、連絡通路１６よりも下方に位置す
る構成となっている。その結果、この実施形態では、ポ
ンプ本体７と底面体２との接合部分１９が、ドレン排水
ポンプの排水時に発生する気液の境界である自由表面１
２０が、図９、図１０に示すように、液中に常に沈む位
置に設けられることになる。そして、ポンプ本体７と底
面体２との接合部分１９に、０リング挿入溝２３が形成
され、この０リング挿入溝２３に０リング６が挿入され
ていて、接合部分１９をシールする構成となっている。

【００２４】ポンプ室１の内部に、インペラ２０が回転
可能に配設され、ポンプ本体７の上方に、インペラ２０
の駆動用モータ１３が、ポンプ本体７の上面に立設され
た一対のモータガイド３９に支持されて取り付けられて
いる。符号１４はモータ１３の回転軸を示しており、回
転軸１４は、ポンプ本体７の上面部７Ａの中心部に形成
された開口１０を貫通してその下端部をインペラ２０に
接続されている。また回転軸１４には水切り板１５が取
り付けられている。インペラ２０の下面中央部に、補助
羽根２０ａが下方向にかって突出するように一体的に設
けられいる。そして、この補助羽根２０ａは吸込口３に
位置するようになっている。

【００２５】この実施形態のドレン排水ポンプでは、モ
ータ１３としてＤＣモータが用いられている。モータ１
３は偏平形状に形成されており、その上下面を２枚の薄
板状のカバー３３ａ，３３ｂにより覆われて、モータ部
Ｍが形成されている。各カバー３３ａ，３３ｂの回転軸
１４の突出されている面及びその反対面（背面）には回
転軸１４を中心とした同心円状の凹部がそれぞれ形成さ
れており、これら各凹部にそれぞれ蜜に嵌合してモータ
１３とカバー３３ａ，３３ｂとの位置合わせを行うため
の凸部３２がカバー３３ａ，３３ｂに形成されている。

【００２６】前記の位置合わせの後、上下のカバー３３
ａ，３３ｂ同志をボルト４０で締め付けることで、モー
タ１３とカバー３３ａ，３３ｂとの位置合わせを容易に
行うことができ、ドレン排水ポンプの組み立て易さを向
上できるようになっている。

【００２７】各モータガイド３９は、カバー３３ｂに突
出形成された凸部２２の直径と同じ寸法の円弧断面を有
しており、このモータガイド３９にカバー３３ｂに突出
形成された凸部２２を嵌入するとき、モータガイド３９
の誘導によりモータ部Ｍはガイドされ、モータ１３の回
転軸１４がポンプ本体７、即ちポンプ室１のセンターに
自動的に配置されるようになっている。

【００２８】更に、この実施形態のドレン排水ポンプで
は、前記の通り、ポンプ本体７と吐出口４とが一体構造
に形成されていて、ポンプ本体７の周縁部の周壁部７Ｂ
に吐出口４をポンプ室１に連通する連絡通路１６が設け
られており、ポンプ本体７の上面部７Ａは水平状の平坦
面に形成されていて、ポンプ本体７の上面部７Ａに、開
口１０から溢れ出たドレン水や埃などが溜まるのを防止
できるようになっている。なお、ポンプ本体７の上面部
７Ａを、外径方向に向かって低くなる傾斜面に形成する
とき、この効果は一層顕著となる。

【００２９】ポンプ本体７のモータ部Ｍ側の両側に、一
対のホルダ−嵌合部２５が１８０°間隔で立設されてい
る。各ホルダ−嵌合部２５には、ポンプ本体７に形成さ
れた本体係合爪（図示せず）の挿入可能な細溝が形成さ
れている。

【００３０】上側のカバー３３ａは、その上面のほぼ全
面を板状のホルダ部５０で覆われており、このホルダ部
５０には、ホルダ部５０とモータ部Ｍとの位置決めを行
うために、カバー３３ａに形成された凸部に対応して円
形のモータガイド穴５２が形成されている。符号５５は
当該ドレン排水ポンプの取り付け用ブラケットの取り付
け穴を示している。

【００３１】前記の構成により、ホルダ部５０とモータ
部Ｍとの間には位置決めがなされているため、ホルダ部
５０の一対の本体係合爪（図示せず）をポンプ本体７に
形成されているホルダ嵌合部２５に挿入することによ
り、モータ１３とポンプ本体７との位置合わせが自動的
に行われることとなる。したがって、ドレン排水ポンプ
の組み立て工程において、両者の位置合わせを行う必要
がなく、組み立て工程の効率化を図ることができる。

【００３２】前述の実施形態のドレン排水ポンプでは、
インペラ２０がポンプ室１内で回転すると、底面体２の
下面に設けられている吸込口３に連通するドレンパン
（図示せず）のドレンが、ポンプ室１に吸上げられ、補
助羽根２０ａの回転によって撹拌され、遠心力を付与さ
れてポンプ室１の底面部２Ｂ（逆円錐形内面）に沿って
上昇する。この時、ポンプ室１内には、ポンプ本体７の
中心部上方の開口１０から外気が導入されるので、ポン
プ室１内のドレン水は、その中心に、図９、図１０に示
すように、ほぼ放物線状の回転面をなす自由表面１２０
を形成する。

【００３３】補助羽根２０ａの回転によって撹拌され、
遠心力を付与されてポンプ室１の底面部２Ｂ（逆円錐形
内面）に沿って上昇するドレン水は、更にポンプ室１の
内面に沿って上昇し、インペラ２０によって高速で撹拌
されて大きな速度エネルギーを与えられ、その速度エネ
ルギーが、ポンプ室１の内壁を押圧する圧力エネルギー
に変換されて、ドレン水は、ポンプ室１の側面の吐出口
４から外部に排出される。

【００３４】そして、自由表面１２０は、高揚程時に
は、図９に示すように急激な立ち上がりの放物線面とな
り、また低揚程時には、図１０に示すように緩やかな立
ち上がりの放物線面となる。この実施形態では、高揚程
時及び低揚程時のいずれの場合でも、図９、図１０に示
すように、ポンプ本体７と底面体２との接合部分１９
が、ドレン排水ポンプの排水時に発生する気液の境界で
ある自由表面１２０よりも吸入口３側、つまり液中に常
に沈む所に位置することになる。

【００３５】その結果、この実施形態のドレン排水ポン
プでは、接合部分１９のシール部の隙間ｓ（図８）での
空気と排水との入れ替わり現象がなくなり、これによっ
て高揚程時は勿論、自由表面が大きくなる低揚程時にお
いても、運転音を低くすることが可能となる。

【００３６】また、ポンプ本体７と吐出口４とを一体構
造に形成したため、ドレン排水ポンプの製作・組み立て
コストの低減化が可能となるほか、ポンプ室１内での吐
出口４のインペラ２０よりもモータ部Ｍ側における流路
に隙間がなくなり、該流路における乱流の発生を抑える
ことができ、その結果、流れがスムーズになり、排水量
を安定にできるとともに、乱流の発生によって生じる騒
音も低減することが可能となる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下の
ような効果が得られる。 （１）ポンプ本体と底面体との接合部分がドレン排水ポ
ンプの排水時に発生する気液の境界である自由表面より
も吸入口側、即ち、液中に常に沈む所に位置するため接
合部分のシール部の隙間での空気と排水との入れ替わり
現象がなくなり、これによって、自由表面が大きくなる
低揚程時においても、運転音を低くすることが可能とな
る。 （２）ポンプ本体と吐出口とを一体構造に形成したた
め、ドレン排水ポンプの製作・組み立てコストの低減化
が可能となるほか、ポンプ本体と吐出口とのインペラよ
りもモータ部側における流路に隙間がなくなり、該流路
における乱流の発生を抑えることができ、その結果、流
れがスムーズになり、排水量を安定できるとともに乱流
の発生によって生じる騒音も低減することが可能とな
る。 （３）ポンプ本体の上面を平坦面に形成したことによ
り、ポンプ本体の上面に開口から溢れ出たドレン水や埃
などが溜まるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態に係るドレン排水ポンプ
の全体を示す正面図である。

【図２】同側面図である。

【図３】同平面図である。

【図４】同底面図である。

【図５】同ポンプ部を断面で示す側面図である。

【図６】図５のＡ矢部の拡大図である。

【図７】図６のＢ矢視図である。

【図８】図５のＣ矢部の拡大図である。

【図９】高揚程時の自由表面を示すポンプ部の断面図で
ある。

【図１０】低揚程時の自由表面を示すポンプ部の断面図
である。

【図１１】従来のドレン排水ポンプのポンプ部を断面で
示す側面図である。

【図１２】図１１のＤ矢部の拡大図である。

【符号の説明】

１ ポンプ室本体 ２ 底面体 ２Ａ 上縁面 ２Ｂ 底面部 ３ 吸入口 ４ 吐出口 ６ ０リング ７ ポンプ本体 ７Ａ 上面 ７Ｂ 周縁部 ９ 水切り部 １０ 開口 １３ モータ １４ 回転軸 １５ 水切り板 １９ 接合部分 ２０ インペラ ２３ ０リング挿入溝 Ｐ ポンプ部 Ｍ モータ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 雅彦 埼玉県狭山市笹井535 株式会社鷺宮製作 所狭山事業所内 Ｆターム(参考） 3H034 AA01 AA05 AA18 BB01 BB06 BB16 CC03 DD01 DD12 DD16 DD30 EE06 3L050 BD05 BF02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ部と該ポンプ部の上方に配設され
   たモータ部とを備えるとともに、前記ポンプ部のポンプ
   室に前記モータ部のモータにより駆動されるインペラが
   配設されたドレン排水ポンプにおいて、 前記ポンプ室が、その上面部及び周壁部をポンプ本体で
   形成される一方、該ポンプ室の下面部を前記周壁部の下
   縁面に接合可能な上縁面を有する底面体で形成され、 前記底面体の中央部に吸込口が下方に突出され、 前記ポンプ本体の側面に吐出口が配設されるとともに、
   該ポンプ本体の前記周壁部に前記ポンプ室と前記吐出口
   とを連通する連絡通路が形成され、 前記ポンプ本体と底面体との接合部分に０リング挿入溝
   が形成され、 前記ポンプ本体と底面体との接合部分が、前記ドレン排
   水ポンプの排水時に発生する気液の境界である自由表面
   の液中に常に沈む位置に設けられていることを特徴とす
   るドレン排水ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のドレン排水ポンプにおい
   て、前記吐出口が、前記ポンプ本体と一体構造に形成さ
   れていることを特徴とするドレン排水ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１及び請求項２記載のドレン排水
   ポンプにおいて、前記ポンプ本体の上面が、平坦面に形
   成されていることを特徴とするドレン排水ポンプ。