JP2003120577A - リバーシブルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形、軽量、低コストであり、かつポンプ性
能の向上するリバーシブルポンプを提供する。 【解決手段】 吸水口１１を有するモータ部１０と、２
カ所の吐出口３１、３２を有するポンプ部３０とが一体
に構成され、前記モータ部１０では、固定子１２の内周
に磁性体２２を有する回転子２０が回転自在に配され、
また、前記回転子２０の軸近傍に前記吸水口１１からの
流水路１９が設けられ、前記ポンプ部３０では、前記回
転子２０に設けられた羽根車２３の正転時には前記流水
路１９から流れてきた水を第１の吐出口３１へ送り、ま
た、前記羽根車２３の逆転時には前記流水路から流れて
きた水を第２の吐出口３２へ送るリバーシブルポンプに
おいて、ポンプ部３０内に収納された羽根車基部２４に
正転用羽根３３と逆転用羽根３４とが配される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータの正転又は
逆転に応じて２カ所の吐出口の一方から水を吐出する、
リバーシブルポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食器洗い機等に使用されるポンプは、水
を装置内に循環させる機能と、水を外部に排出する機能
を満たすために、１台のポンプに２カ所の吐出口を設
け、モータの正転又は逆転に応じて、ポンプ内に吸引し
た水を一方の吐出口に送り出すリバーシブルポンプが用
いられている。

【０００３】従来のリバーシブルポンプは、可逆モータ
に接続された正転用羽根車と逆転用羽根車の２種類の羽
根車と、２種類の羽根車を別々に包囲するケーシングと
を備え、モータ正転時には正転用羽根車の回転作用によ
り吸水口から吸引した水を一方の吐出口へ送り、他方の
吐出口から吐出する際はモータを逆転運転し、逆転用羽
根車の回転作用により吸水口から吸引した水を他方の吐
出口に送り、ポンプ外に吐出する構造が一般的である。

【０００４】上記従来のリバーシブルポンプの１例を図
３のポンプ縦断面図に基づき説明する。

【０００５】図３に示すリバーシブルポンプ１００は、
鋼板製外殻１０４で覆われた可逆モータ１０２からなる
モータ部１０１と、モータ部１０１の側部に接続された
ポンプ部１１０とで構成され、ポンプ部１１０は２つの
羽根車と、２つのポンプ室と、羽根車の吸引作用によっ
て水を吸引し吐出する吸水口と吐出口及びその流水路を
それぞれ備えている。

【０００６】ポンプ部１１０は、第１ケーシング１１１
と第２ケーシング１１２が、隔壁１１３を挟み、第１ポ
ンプ室１２２と第２ポンプ室１３２を区画するケーシン
グを形成し、可逆モータ１０２のシャフト１０３に固定
されたセントリヒューガル形羽根を備えた第１羽根車１
２１とウエスコ形羽根を備えた第２羽根車１３１とが、
それぞれ第１ポンプ室１２２と第２ポンプ室１３２に収
納されている。

【０００７】可逆モータ１０２の正転時には、第１羽根
車１２１の回転による吸引作用により第１吸水口１２３
から吸引された水は、流水路１２５を通り第１ポンプ室
１２２に導入され、第１羽根車１２１のセントリヒュー
ガル形羽根の遠心作用によって第１吐出口１２４からポ
ンプ外に吐出される。

【０００８】この正転時には、第２羽根車１３１も回転
するが、ウエスコ形羽根による吸引作用は発生せず、ま
た、２つのポンプ室は隔壁１１３により区画されている
ので、第１ポンプ室１２２の水が第２ポンプ室１３２に
流入することがなく、第１羽根車１２１のみによる吐水
運転が行われる。

【０００９】一方、モータ１０２の逆転時には、第２羽
根車１３１の回転による吸引作用により第２吸水口１３
３から吸引された水は第２ポンプ室１３２に導入され、
ポンプ室内の水はその粘性によりウエスコ形羽根が通過
したあとに渦を発生し、第２吐出口１３４からポンプ外
に吐出される。

【００１０】この逆転時には、上記と同様に第１羽根車
１２１も回転するが吸引作用を発生せず、また、水が第
１ポンプ室１２２に流入することはなく、第２羽根車１
３１のみによる吐水運転が行われる。

【００１１】上記従来のリバーシブルポンプでは、２種
類の羽根車の吐出機能を満たすための大がかりな羽根車
の駆動方式や、正転、逆転時の２つの羽根車により生じ
る流水を流すそれぞれの流水路を要するなど、構造が複
雑となってポンプのコンパクト化が難しくポンプが大き
くなり、また部品点数も多くなってポンプが高コストと
なり、それを組み込む製品の小形化、低コスト化を困難
にしている。

【００１２】また、逆転時には、逆転運転時の吐出作用
に関係のない水が第１吐出口１２４より出てしまい、ポ
ンプ効率が低下するという問題や、吐出口がポンプの上
部に位置し残水量が多くなるという問題がある。

【００１３】さらに、羽根車の回転方向の変更時にポン
プが一時停止し吐出口からエアが入りやすく、また一方
の羽根車による吐水運転中に他方の吐出口から侵入した
エアが、シャフト１０３と隔壁１１３の間の隙間１１４
を通って運転中のポンプ室内に入りやすく、所謂ポンプ
の「エアがみ」が起こりやすく、エアの混在による騒音
の発生やポンプ性能の低下という問題がある。

【００１４】また、吸水口と吐出口が２カ所ずつあり、
それに接続する配管が多くなり、接続の手間や配管スペ
ースをとるという問題もある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するものであり、１つの羽根車に正転用と逆転
用の２種類の羽根を配し、羽根車の回転方向によって流
水方向を変更することで、ポンプの構造や駆動方式を簡
単にして、ポンプの小形化、コストの低減及びポンプ性
能の向上するリバーシブルポンプを提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、吸水
口を有するモータ部と、２カ所の吐出口を有するポンプ
部とが一体に構成され、前記モータ部では、固定子の内
周に磁性体を有する回転子が回転自在に配され、また、
前記回転子の軸近傍に前記吸水口からの流水路が設けら
れ、前記ポンプ部では、前記回転子に設けられた羽根車
の正転時には前記流水路から流れてきた水を第１の吐出
口へ送り、また、前記羽根車の逆転時には前記流水路か
ら流れてきた水を第２の吐出口へ送るリバーシブルポン
プにおいて、ポンプ部内に収納された前記羽根車基部に
正転用羽根と逆転用羽根とが配されたことを特徴とする
リバーシブルポンプである。

【００１７】請求項２の発明は、前記正転用羽根が前記
羽根車基部の前記流水路側に配され、前記逆転用羽根が
前記羽根車基部のポンプ部底部側に配されていることを
特徴とする請求項１に記載のリバーシブルポンプであ
る。

【００１８】請求項３の発明は、前記正転用羽根がセン
トリヒューガル形であり、前記逆転用羽根がウエスコ形
であることを特徴とする請求項１又は２に記載のリバー
シブルポンプである。

【００１９】本発明のリバーシブルポンプによれば、ポ
ンプ室内に収納された羽根車の基部に、正転用羽根と逆
転用羽根とが配されているので、モータの正転、逆転運
転による羽根車の回転方向に応じて、ポンプ室内に流入
した水の旋回方向を変更し、所定の吐出口から水をポン
プ外に吐出することができる。

【００２０】また、羽根車基部の流水路側に正転用羽根
が配され、その裏側のポンプ部底部に逆転用羽根が配さ
れているので、正転運転時の吐出性能は損なわれずに、
逆転運転時は吐出口がポンプ最下部にあるので、排水性
が良好となりポンプ内の残水がほとんどなくなる。

【００２１】さらに、正転用羽根がセントリヒューガル
形であり、前記逆転用羽根がウエスコ形であると、ポン
プの吐出性を向上すると共に羽根車をコンパクト化する
ことができる。

【００２２】上記構成により、ポンプの構造を非常にコ
ンパクトにすることができ、ポンプの大幅な小形化、軽
量化が可能となると共にポンプの吐出性能、排水性が改
善され、かつ部品点数が削減されコストを低減すること
ができる。

【００２３】また、ポンプの駆動方法の改善や流水路の
簡略化、残水量の減少によりポンプ効率が向上され、流
水経路や吐出方向の設計にも自由度が高くなり、さら
に、ポンプ内の「エアがみ」がなくなり、ポンプ低騒音
化、性能の向上が一層図られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図面
に基づき説明する。

【００２５】図１は実施形態のリバーシブルポンプ１の
縦断面図である。

【００２６】リバーシブルポンプ１は、吸水口１１を有
するモータ部１０と、第１吐出口３１と第２吐出口３２
の２カ所の吐出口を有するポンプ部３０とからなり、上
側のケーシング（Ａ）７１と下側のケーシング（Ｂ）７
２がパッキン７３を挟みポンプ部３０をシールして、固
定軸２７を中心にして立形一体に構成されている。

【００２７】モータ部１０は、ブラシレス直流モータを
構成するものであり、ケーシング（Ａ）７１の外周に沿
って円筒状に設けられた固定子１２と、固定子１２内側
のケーシング（Ａ）７１内のモータ部１０内に、固定軸
２７を中心として回転自在に配された回転子２０からな
り、回転子２０の軸の上方には吸水口１１が形成されて
いる。

【００２８】前記固定子１２は、鉄心１３とそれに巻回
された巻線１４とからなり、モータ駆動用の回路基板１
５が固定子１２の上部に配され、全体がモールド樹脂１
６によりモールド成形され電気部品の耐水性を改善し、
ポンプの耐久性を向上している。

【００２９】回転子２０は、回転軸２１の接続された回
転軸２１を取り巻く複数の永久磁石２２と、ポンプ部３
０内で回転するように回転軸２１に接続された羽根車２
３とからなり、回転軸２１の外周部には軸と平行して流
水路１９が形成されている。

【００３０】前記回転子２０は、吸水口１１側に設けら
れたアダプター２５と一体化された軸受け部２６と、ケ
ーシング（Ｂ）７２の軸受け部７５の間に支持された固
定軸２７に、回転軸２１を介して直接取り付けられ、モ
ータ部１０の内部にほぼ収納されている。

【００３１】前記回転軸２１は摺動性を有する、例えば
「ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）」などの樹脂
により成形されているので、回転子２０は固定軸２７に
対して回転自在になっている。

【００３２】ポンプ部３０内に収納された回転軸２１に
続く羽根車基部２４には、正転用羽根３３が羽根車基部
２４の流水路１９側に配され、逆転用羽根３４が羽根車
基部２４のポンプ部３０の底部側に配され、それぞれが
羽根車基部２４と接続され一体化されている。

【００３３】正転用羽根３３はポンプ部３０の上部にあ
る正転ポンプ室４０内に位置し、また逆転用羽根３４は
ポンプ部３０の底部にケーシング（Ｂ）７２の隔壁７４
によって形成された逆転ポンプ室４１内に収納され、ケ
ーシング（Ｂ）７２のスペースを有効利用している。

【００３４】図２は、正転用羽根３３のセントリヒュー
ガル形羽根と、逆転用羽根３４のウエスコ形羽根が、羽
根車基部２４を上下に挟み一体化された羽根車基部の構
造を示すものであり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）
は図３（ａ）のＸ−Ｏ−Ｙ断面図、図２（ｃ）は底面図
である。

【００３５】図２に示すように、羽根車基部２４は、通
水孔２４ａを設け、羽根形状Ａと羽根形状Ｂを交互に等
間隔で配したセントリヒューガル形羽根の正転用羽根３
３が羽根車基部２４の上部に、羽根形状Ｃを有するウエ
スコ形羽根の逆転用羽根３４が下部に配され、一体化さ
れている。

【００３６】この場合、正転用羽根３３はセントリヒュ
ーガル形羽根であると遠心作用が高く、逆転用羽根３４
はウエスコ形羽根であるとポンプ室内に渦が発生しやす
く、それぞれの吐出口へ向かう水流を形成しやすくなり
ポンプ効率が向上し、しかも羽根車２３をコンパクトに
することができ好ましい。

【００３７】上記構成によるリバーシブルポンプ１は、
モータ部１０への通電により回転子２０が駆動し、ポン
プ部３０において前記羽根車２３の回転により、吸水口
１１から水を吸引しポンプの吐水運転を行う。

【００３８】正転運転時には、セントリヒューガル形羽
根の正転用羽根３３の吸引作用により吸水口１１から吸
引された水が、流水路１９を通過して正転ポンプ室４０
に流入し、正転用羽根３３の遠心作用によって正転ポン
プ室４０に一方向の旋回流を発生し、ポンプ部吐出孔３
５から吐出された水が第１水流３６を形成し、吐出管３
７を経て第１吐出口３１からポンプ１の外部に排出され
る。

【００３９】この正転時には、ウエスコ形羽根の逆転用
羽根３４も同時に回転するが、逆転ポンプ室４１内に流
れ込む水量が少なく、ウエスコ形羽根による渦は発生し
ないため、吸水口１１から吸引された水は、正転用羽根
３３の作用により第１吐出口３１から吐出される。

【００４０】一方、逆転運転時には、ウエスコ形羽根の
逆転用羽根３４の吸引作用が働き、吸水口１１から吸引
された水は、流水路１９を流れて羽根車基部２４の通水
孔２４ａを通過し逆転ポンプ室４１内に流入し、回転す
るウエスコ形羽根が通過した後に渦を発生し、逆転ポン
プ室４１内を旋回する第２水流３８を形成して第２吐出
口３２からポンプ１の外部に排出される。

【００４１】特に、逆転ポンプ室４１はポンプ部４０の
底部に設けられているので、逆転用羽根３４により室内
に生じた第２水流３８のポンプ外部への排水性は大幅に
向上し、ポンプ内の残水量は大幅に低減される。

【００４２】この逆転時にも、上記と同様に正転用羽根
３３も回転するが、正転用羽根３３は遠心作用を発生し
ない。従って逆転運転時には、吸水口１１から吸引され
た水は、逆転用羽根３４の作用により第２吐出口３２か
ら吐出される。

【００４３】従って、上記リバーシブルポンプ１では、
吸水口１１から吸引した水を、回転子２０の正転、逆転
運転の変換によって、第１吐出口３１または第２吐出口
３２を自動的に選択して、ポンプの外部に排出すること
ができる。

【００４４】上記構成のリバーシブルポンプは、回転子
がモータ部固定子の内周部にほぼ収納され、かつ回転子
に沿って流水路が形成され、それに続くポンプ部が一体
に構成されているので、回転子の構造や流水路が簡略さ
れ、ポンプを小形化するだけでなく、ポンプ効率を向上
することができる。

【００４５】そして、上記リバーシブルポンプは、正
転、逆転用の２種類の羽根を羽根車に備え、回転子の回
転方向によってそれぞれに機能するので、羽根車の占め
る容積が縮小され、また従来の２種類の羽根車の駆動さ
せるための横形に接続されたモータが不要となり、かつ
２カ所に区画されたポンプ室や流水路などの複雑なポン
プ構造が不要となって、ポンプを大幅に小形化し軽量化
すると共に、部品点数を削減することができる。

【００４６】また、羽根車が、ポンプ部底部に設けられ
たポンプ室で回転し水を吐出するので、ポンプ内の残水
量が少なくなり、吐出性が改善される。

【００４７】さらに、１カ所の吸水口から吸引された水
は、回転子の回転方向に従って選択された流水路を経由
し吐出されるので、従来ポンプよりも流水路を短縮し簡
略化することができ、流水路の設計が容易となってポン
プ構造をコンパクトにすることができ、より一層のポン
プの小形化、効率の向上が図れる、と同時に吐出方向の
設計に自由度が高くなり、配管の接続数も減少するので
製品への組み込み性が向上する。

【００４８】また、ポンプ内の「エアがみ」が無くなる
ので、ポンプ内の気泡がかき混ぜられて発生する騒音や
気泡の混在による吐出性能の低下が解消され、ポンプの
低騒音化、性能の向上が図られる。

【００４９】従って、上記リバーシブルポンプは、それ
を用いた装置の小形化、軽量化、低コスト化を促進し、
装置内のスペースの有効利用を図ることができる。

【００５０】例えば、上記リバーシブルポンプが、食器
洗い機等の水を装置内に循環させる機能と、水を外部に
排出する機能を満たすためのポンプとして使用される場
合は、上記正転用羽根３３を用いた吐出運転により循環
機能を満たし、逆転用羽根３４の吐出運転により排水機
能を満たすことができる。しかも、循環性能を損なわ
ず、良好な排水性を得ることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のリバーシ
ブルポンプでは、正転、逆転用の２種類の羽根が羽根車
基部に配され、正転、逆転運転に応じて吐出口を選択し
水を吐出するので、羽根車の占める容積が縮小され、ま
た従来のポンプを駆動させるために接続されたモータが
不要となり、かつ２カ所に区画されたポンプ室や流水路
などの複雑なポンプ構造が不要となって、ポンプを大幅
に小形化し軽量化すると共に、部品点数を削減すること
ができる。

【００５２】また、モータ部とポンプ部を一体構造とし
て、回転子の駆動方法や流水路を改善することで、ポン
プを小形化すると共にポンプ効率を向上することができ
る。また、ポンプ内の「エアがみ」が無くなり、ポンプ
の低騒音化及び性能の向上が図れる。

【００５３】従って、本発明のリバーシブルポンプは、
小形、軽量で性能が良く、吐出方向の設計も行いやす
い、装置への組み込み性のよいポンプを安価に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態のリバーシブルポンプの縦断面図で
ある。

【図２】 実施形態の羽根車基部及び羽根の説明図であ
る。

【図３】 従来例のリバーシブルポンプの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１……リバーシブルポンプ １０……モータ部 １１……吸水口 １２……固定子 １９……流水路 ２０……回転子 ２１……回転軸 ２２……磁性体 ２３……羽根車 ２４……羽根車基部 ３０……ポンプ部 ３１……第１吐出口 ３２……第２吐出口 ３３……正転用羽根 ３４……逆転用羽根

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/24 Ｆ０４Ｄ 29/24 Ａ Ｄ 29/44 29/44 Ａ Ｅ Ｆターム(参考） 3H033 AA01 AA11 BB01 BB04 BB06 BB09 BB13 CC01 CC03 CC05 DD01 DD21 DD28 DD30 EE00 EE15 EE17 3H034 AA01 AA11 BB01 BB04 BB06 BB09 BB13 CC01 CC03 CC05 DD01 DD02 DD12 DD20 DD26 DD27 DD30 EE00 EE15

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸水口を有するモータ部と、２カ所の吐
   出口を有するポンプ部とが一体に構成され、 前記モータ部では、固定子の内周に磁性体を有する回転
   子が回転自在に配され、また、前記回転子の軸近傍に前
   記吸水口からの流水路が設けられ、 前記ポンプ部では、前記回転子に設けられた羽根車の正
   転時には前記流水路から流れてきた水を第１の吐出口へ
   送り、また、前記羽根車の逆転時には前記流水路から流
   れてきた水を第２の吐出口へ送るリバーシブルポンプに
   おいて、 ポンプ部内に収納された前記羽根車の基部に、正転用羽
   根と逆転用羽根とが配されたことを特徴とするリバーシ
   ブルポンプ。
2. 【請求項２】 前記正転用羽根が前記羽根車基部の前記
   流水路側に配され、前記逆転用羽根が前記羽根車基部の
   ポンプ部底部側に配されていることを特徴とする請求項
   １に記載のリバーシブルポンプ。
3. 【請求項３】 前記正転用羽根がセントリヒューガル形
   であり、前記逆転用羽根がウエスコ形であることを特徴
   とする請求項１又は２に記載のリバーシブルポンプ。