JP2003120578A - リバーシブルポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプの騒音発生を低減し、かつポンプの小
形化、軽量化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。 【解決手段】 リバーシブルポンプ１は、モータ部１０
と第１ポンプ部１１とが一体に構成され、第１ポンプ部
１１と第２ポンプ部１２とが隔壁５０を介して配され、
第１ポンプ部１１では第１羽根車２５と第１吐出口３１
が設けられ、モータ部１０では固定子１４とその内周に
回転子１６が回転自在に配され、この回転子１６に第１
羽根車２５が同軸に連結され、また第１吸水口１７を有
し、第２ポンプ部１２では第２吸水口３８と第２吐出口
３９を有し、第２羽根車３４が隔壁５０を隔てて第１羽
根車２５に対向し回転自在に配され、第１羽根車２５と
第２羽根車３４の磁気結合により第１羽根車２５の回転
が第２羽根車３４に伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正転用と逆転用の
羽根車をそれぞれ分離したポンプ室に備えて、モータの
正、逆転に応じて吸水口から吸引した流体を所定の吐出
口から排出する、騒音の発生を低減したリバーシブルポ
ンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食器洗い機に使用されるポンプは、洗浄
水を洗浄室内に圧送しながら装置内を循環させる機能
と、食器洗浄後の汚水を機外に排水する２つの機能を備
えたリバーシブルポンプが一般的に使用されている。

【０００３】従来例のリバーシブルポンプを、図２に示
す縦断面図を用いて説明する。

【０００４】図２に示すリバーシブルポンプ１００は、
モータ１０２からなるモータ部１０１と、モータ部１０
１の外殻１０７ｂにねじ止めにより締結されたポンプ部
１１０とで構成されている。

【０００５】モータ部１０１は、固定子１０４と、その
内周に沿って配された回転子１０６とからなるモータ１
０２であり、シャフト１０３が両側の鋼板製外殻１０７
ａ、１０７ｂによって回転自在に支持され、外周がカバ
ー１０８に覆われている。

【０００６】ポンプ部１１０では、第１ケーシング１１
１と第２ケーシング１１２が、隔壁１１３を介して第１
ポンプ室１２２と第２ポンプ室１３２を区画するケーシ
ングを形成している。そして、モータ１０２のシャフト
１０３に接続された回転軸１１４が、第２ケーシング１
１２の側壁中央部に設けられたオイルシール１１５を通
り、ポンプ部１１０の中心線上を貫通している。

【０００７】回転軸１１４には、正転用の第１羽根車１
２１と逆転用の第２羽根車１３１とが前後に連結され、
それぞれ吸水口１２３、１３３と吐出口１２４、１３４
を備え、第１羽根車は第１ポンプ室１２２に、また第２
羽根車は第２ポンプ室１３２内に収納されている。

【０００８】上記リバーシブルポンプ１００は、モータ
１０２の駆動により第１羽根車１２１と第２羽根車１３
１が同時に回転する。正転時には第１羽根車１２１の吸
引作用により、また逆転時には第２羽根車１３１の吸引
作用が働き、第１吸水口１２３あるいは第２吸水口１３
３から吸引された水が、第１ポンプ室１２２あるいは第
２ポンプ室１３２に導入され、それぞれの羽根車１２
１、１３１の遠心作用によって第１吐出口１２４あるい
は第２吐出口１３４からポンプ１００の外部に吐出さ
れ、流体の循環や排出を行うものである。

【０００９】上記構成による従来のリバーシブルポンプ
１００では、２枚の羽根車を連結した回転軸１１４がポ
ンプ部１１０を区画する隔壁１１３を貫通しているた
め、回転軸１１４と隔壁１１３の貫通孔の間に隙間１１
６が生じ、第１ポンプ室１２２と第２ポンプ室１３２を
完全に分離することができなかった。

【００１０】このため、モータ正転時の第１羽根車１２
１による吐水運転中には、吐水運転が停止状態にある第
２吐出口１３４から第２ポンプ室１３２内に侵入した空
気が、隔壁１１３の隙間１１６を通り運転中の第１ポン
プ室１２２内に入り込む、所謂「エアがみ」現象を起こ
し、ポンプ室内に気泡が混在してかき混ぜられ大きな騒
音を発生するという問題がある。

【００１１】さらに、気泡が羽根車の回転や旋回流の発
生を妨げて、ポンプ性能を低下させるという問題や、ま
た停止中の第２ポンプ室１３２側に第１ポンプ室１２２
の流体が漏れ出すという問題もある。そして、これらの
問題は逆転時においても同様である。

【００１２】また、上記リバーシブルポンプ１００で
は、モータ部１０１とポンプ部１１０が、横型に接続さ
れているためポンプが大きくなり、また２枚の羽根車を
備えた回転軸１１４がポンプ部１１０を貫通してそれぞ
れのポンプ機能を果たすため、ポンプ部１１０の構造が
複雑となってポンプのコンパクト化、小形化を難しく
し、また部品点数も多くなりポンプがコスト高となって
いる。

【００１３】さらに、第２ケーシング１１２の防水にオ
イルシール１１５を用いているため、シール材と回転軸
１１４とに回転摩擦が生じ、モータの駆動に負荷をかけ
ていた。

【００１４】従って、上記リバーシブルポンプを組み込
む装置の小形化、軽量化、低コスト化を困難にし、装置
内のスペースの有効利用を妨げていた。

【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、ポンプ内の「エアがみ」の発
生を防ぎポンプの騒音発生を低減し、かつポンプの小形
化、軽量化及びポンプ性能の向上するリバーシブルポン
プを安価に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に記載のリバー
シブルポンプは、モータ部と第１ポンプ部と第２ポンプ
部とを有し、前記モータ部と前記第１ポンプ部とが一体
に構成され、前記第１ポンプ部と前記第２ポンプ部とが
隔壁を介して配され、前記第１ポンプ部では、第１羽根
車と第１吐出口が設けられ、前記モータ部では、固定子
と、その内周に回転子が回転自在に配され、この回転子
に前記第１羽根車が同軸に連結され、また、第１吸水口
を有し、前記第２ポンプ部では、第２吸水口と第２吐出
口を有し、第２羽根車が前記隔壁を隔てて前記第１羽根
車に対向し回転自在に配され、前記第１羽根車と前記第
２羽根車の磁気結合により、前記第１羽根車の回転が前
記第２羽根車に伝達されることを特徴とする。

【００１７】請求項２のリバーシブルポンプは、前記第
１羽根車と前記第２羽根車が、磁性樹脂により形成され
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のリバーシブルポンプは、前記モ
ータ部の吸水口から前記第１羽根車への流水路が、前記
回転子の回転軸の外周に沿って平行に設けられているこ
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では、第１ポ
ンプ部と第２ポンプ部の２つポンプ室に収納された正転
用と逆転用の２枚の羽根車は、互いの磁気結合により第
１羽根車の回転を第２羽根車に伝達することができる。
従って、モータの正転、逆転に応じて一方のポンプ室に
おいて吐出運転が行われ、所定の吐出口から流体が吐出
される。

【００２０】この時、吐出停止中のポンプ室に侵入した
空気は、隔壁により完全に分離された運転中の他方のポ
ンプ室へ侵入することができず、「エアがみ」が発生す
ることがなくなる。これにより、「エアがみ」に起因す
る騒音の発生やポンプ性能の低下等の諸問題を解消する
ことができる。

【００２１】さらに、第２羽根車が第２ポンプ部内に浮
いた状態にあり、第２羽根車とケーシングや隔壁との接
触摩擦がなくなり、モータの駆動伝達の効率がよくな
る。

【００２２】また、羽根車が磁性樹脂で形成されると、
羽根車を一体に成形することもでき、羽根車の作成が容
易となる。

【００２３】そして、上記リバーシブルポンプでは、モ
ータ部と第１ポンプ部が一体に構成されてモータ部に流
水路を形成し、またポンプ構造を簡略化することができ
るので、ポンプの小形、軽量化及び部品数を削減でき、
モータ部の駆動伝達の効率化による性能の向上も図られ
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、図１において上
から第１吸水口１７を有するモータ部１０と、第１ポン
プ部１１と第２ポンプ部１２とからなり、モータ部１０
と第１ポンプ部１１とは一体に構成され、上側のケーシ
ング（Ａ）７１と下側のケーシング（Ｂ）７２が隔壁５
０を挟み第１ポンプ部１１と第２ポンプ部１２とを完全
に分離してシールし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１４と、固定子１４内側
のケーシング（Ａ）７１内部に、固定軸１５を中心とし
て回転子１６が回転自在に配され、回転子１６の上側に
は吸水口１７が形成されている。

【００２８】前記固定子１４は、鉄心１８とそれに巻回
された巻線１９とからなり、モータ駆動用の回路基板２
０が巻線１９の一端側に配され、全体がモールド樹脂２
１によってモールド成形され、電気部品の耐水性、絶縁
性を向上しポンプの耐久性を改善している。

【００２９】回転子１６は、磁性樹脂により一体物に成
形された回転軸２３とマグネット部２２に正転用羽根２
４を接続した第１羽根車２５と、固定子１４の内周に沿
って回転軸２３に接続された永久磁石２６とからなり、
吸水口１７側に設けられたアダプター２６と一体化され
た軸受け部２７と隔壁５０の軸支持部５１の間に支持さ
れた固定軸１５に、軸受部２３において軸受２８ａ、２
８ｂを介して回転自在に取り付けられている。

【００３０】第１羽根車２５は、ケーシング（Ａ）７１
内に設けられた第１ポンプ部１１に収納され、モータの
駆動による回転子１６の正転、逆転に従いポンプ室３０
内を回転する。

【００３１】また、吸水口１７からの流水路２９が、回
転軸２３の外周部に平行して形成され、第１ポンプ室３
０を経てケーシング（Ａ）７１の側部に設けられた第１
吐出口３１に続いている。

【００３２】第２羽根車３４は、マグネット部３２と逆
転用羽根３３とが磁性樹脂により一体物に成形されたも
ので、第２ポンプ部１２内に収納され、隔壁５０の軸支
持部５１とケーシング（Ｂ）の軸支持部７３の間に支持
された固定軸３６に、軸受３７を介して回転自在に取り
付けられている。

【００３３】また、ケーシング（Ｂ）７２の両側部に
は、第２吸水口３８と第２吐出口３９が第２ポンプ室４
０を挟み設けられている。

【００３４】そして、第１ポンプ部１１と第２ポンプ部
１２には、隔壁５０によって完全に分離しシールされた
２つのポンプ室が形成され、その第１ポンプ室３０には
第１羽根車２５の正転用羽根２４が、また第２ポンプ室
４０には第２羽根車の逆転用羽根３３が位置している。

【００３５】また、第２羽根車３４は、隔壁５０を隔て
て対峙する第２羽根車のマグネット部３２と第１羽根車
のマグネット部２２の磁力の釣り合いにより、ケーシン
グ（Ｂ）７２や隔壁５０に接触せず、第２ポンプ部１２
内に宙に浮いた状態で保持されている。

【００３６】上記構成によるリバーシブルポンプ１は、
モータ部１０の駆動により回転子１６が回転し、第１ポ
ンプ部１１において第１羽根車２５が回転する。同時
に、第１羽根車のマグネット部２２と第２羽根車のマグ
ネット部３２の磁気結合により、第１羽根車２５の回転
が第２羽根車３４に伝達され、第１羽根車２５と同方向
に第２羽根車３４は回転する。

【００３７】正転運転時には、第１羽根車２５の正転用
羽根２４の吸引作用により第１吸水口１７から吸引され
た流体が、流水路２９を通過して第１ポンプ室３０に流
入し、正転用羽根２４の遠心作用によって第１ポンプ室
３０に正転方向の旋回流を発生し、第１吐出口３１から
ポンプ１外部に吐出される。

【００３８】この正転時には、第２羽根車３４も同時に
回転するが、逆転用羽根３３による吸引作用が発生しな
いため、第２吸水口３８からの流体吸引は行われず、第
２ポンプ部１２での吐出運転は停止状態にある。

【００３９】一方、逆転運転時には、第２羽根車３４の
逆転用羽根３３の吸引作用が働き、第２吸水口３８から
吸引された流体は、第２ポンプ室４０内に流入し、逆転
用羽根３３の遠心作用によって第２ポンプ室４０内に逆
転方向の旋回流を発生し、第２吐出口３９からポンプ１
の外部に吐出される。

【００４０】この逆転時には、上記と同様に第１羽根車
２５の正転用羽根２４の吸引作用は発生しない。従って
逆転運転時には、流体は第１吸水口１７から吸引され
ず、第１ポンプ部１１での吐出運転は停止状態にある。

【００４１】従って、上記リバーシブルポンプ１では、
モータ部１０の正転あるいは逆転運転に応じて、第１ポ
ンプ部１１または第２ポンプ部１２での吐出運転を自動
的に選択し、一方の吸水口から流体を吸引し、それに続
く吐出口から流体を吐出することができるので、２種類
の吐出機能を１台のポンプで満たすことができる。

【００４２】そして、上記リバーシブルポンプの運転中
は、正転、逆転に関わらず一方のポンプ部での吐出運転
が停止状態にあるので、停止側ポンプ部の吐出口から空
気がポンプ内に侵入することが避けられない。しかし、
２つのポンプ室は隔壁により完全に分離されているの
で、停止中のポンプ室に侵入した空気は運転中のポンプ
室に入り込むことができず、ポンプの「エアがみ」を発
生することがなくなり、「エアがみ」による騒音の発生
やポンプ性能の低下等の問題を防止することができる。

【００４３】さらに、一方のポンプ室の流体が他方に流
れ込むことがなく、互いの流体を汚染するような問題が
ない。

【００４４】また、第２羽根車３４が、第２ポンプ部４
０内に固定軸３６を軸にして宙に浮いた状態にあるの
で、ケーシング（Ｂ）７２や隔壁５０との接触摩擦がな
く羽根車の回転抵抗を軽減することができ、モータ部１
０の回転駆動を効率よく伝達することができ、磁気結合
によるモータ部１０への負荷も軽減される。

【００４５】また、従来のポンプに用いられていたポン
プ部の防水用のオイルシールが、上記構造のリバーシブ
ルポンプでは不要となり、オイルシールのシール材と回
転軸との摩擦抵抗がなく、モータ部１０の回転負荷を軽
減することができる。

【００４６】そして、羽根車２５、３４のマグネット部
２２、３２と羽根及び回転軸を一体成形することで羽根
車２５、３４の作成が容易となり、部品数を減らし、製
造コストを低減できる。

【００４７】なお、上記羽根車２５、３４のマグネット
部２２、３２には、通常の永久磁石を用いて、回転軸に
接着剤等により固定して羽根車とすることもできる。

【００４８】また、上記構成によるリバーシブルポンプ
では、モータ部１０と第１ポンプ部１１が一体に構成さ
れ、回転子１６がモータ部１０の内周部にほぼ収納さ
れ、かつ回転軸２３に沿って平行に流水路２９が形成さ
れているので、従来の２枚の羽根車を駆動させるために
横型に接続されたモータが不要となり、また回転子の構
造や流水路が簡略化され、モータの駆動伝達の効率化に
よる性能の向上も図られ、従来構造のリバーシブルポン
プに比べてポンプの小形、軽量化及び部品数の削減など
が改善される。

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

【００５０】

【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、正転用と逆転用の羽根車が完全に分離
されたポンプ部にそれぞれ収納されて吐出運転が行われ
るので、運転中のポンプ部に空気が侵入することがなく
なり、ポンプの「エアがみ」を確実に防止することがで
き、騒音の発生やポンプ性能の低下等の「エアがみ」に
よる諸問題を解消することができる。

【００５１】また、第２羽根車をポンプ部内に宙に浮い
た状態で保持し、さらにオイルシールを不要とすること
で、第２羽根車や回転軸の摩擦抵抗を軽減し、モータ部
の駆動を効率的に伝達し使用することができる。

【００５２】さらに、モータ部と第１ポンプ部を一体構
成とすることで、従来の横型に接続されたモータが不要
となり、かつポンプ部の内部構造も簡略化され、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。

【００５３】従って、本発明のリバーシブルポンプで
は、低騒音であり、かつ小形、軽量で性能に優れた、装
置への組み込み性のよいリバーシブルポンプを安価に提
供することができる。

【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】 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……第１ポンプ部 １２……第２ポンプ部 １４……固定子 １６……回転子 １７……第１吸水口 ２５……第１羽根車 ３１……第１吐出口 ３４……第２羽根車 ３８……第２吸水口 ３９……第２吐出口 ５０……隔壁

───────────────────────────────────────────────────── 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 29/66 Ｆ０４Ｄ 29/66 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ部と第１ポンプ部と第２ポンプ部
   とを有し、 前記モータ部と前記第１ポンプ部とが一体に構成され、 前記第１ポンプ部と前記第２ポンプ部とが隔壁を介して
   配され、 前記第１ポンプ部では、第１羽根車と第１吐出口が設け
   られ、 前記モータ部では、固定子と、その内周に回転子が回転
   自在に配され、この回転子に前記第１羽根車が同軸に連
   結され、また、第１吸水口を有し、 前記第２ポンプ部では、第２吸水口と第２吐出口を有
   し、第２羽根車が前記隔壁を隔てて前記第１羽根車に対
   向し回転自在に配され、 前記第１羽根車と前記第２羽根車の磁気結合により、前
   記第１羽根車の回転が前記第２羽根車に伝達されること
   を特徴とするリバーシブルポンプ。
2. 【請求項２】 前記第１羽根車と前記第２羽根車が、磁
   性樹脂により形成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】 前記モータ部の吸水口から前記第１羽根
   車への流水路が、前記回転子の回転軸の外周に沿って平
   行に設けられてい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。