JP2003301788A - 自吸式ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転子への異物の絡み付きを防ぎ、毛髪や糸
くずなどがポンプ内に流れ込んでもそのままポンプ外に
吐出することができる自吸式ポンプを提供する。 【解決手段】 吸水口１１を有するモータ部１０と、ポ
ンプ部３０とが立形に形成され、吐出部５０を備えて一
体に構成され、モータ部１０では固定子１４の内周に沿
う磁性体１６を有する回転子１５がその中心に配された
固定軸２１に回転自在に支持され、また、回転子１５の
回転軸１７の外周に沿って流水路２０が設けられ、ポン
プ部３０では回転子１５に設けられた羽根車１７が回転
し水を吐出口５１へ送る自吸式ポンプ１であって、固定
軸２１の下端部においてケーシングに設けられた固定軸
保持部６４により片持ち保持され、かつその上端部がケ
ーシングに支持されていない構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自吸式ポンプに関
し、ポンプ内部の構成部材に付着する異物を低減するも
ので、特に、回転子に絡み付く異物の付着を防ぎポンプ
内部の異物残留を低減する自吸式ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より自吸式ポンプは、例えば、追い
焚き機能付き風呂装置等に用いられる循環式給湯器の循
環ポンプとして使用され、浴槽の水を再加熱し装置内を
循環させ再び浴槽に供給する働きをしている。

【０００３】従来例の自吸式ポンプを、図２に示すポン
プ要部の縦断面図を用いて説明する。図２において、自
吸式ポンプ１００は、吸水口１１１を有し吸水路１１３
となる吸水管１１２を備えたモータ部１１０と、ポンプ
部１３０と、吐出口１５１を有する吐出部１５０とから
なり、モータ部１１０と、ポンプ部１３０とが立形に形
成され、上部ケーシング１６１と下部ケーシング１６２
とがパッキン１６３を挟み一体に構成されている。

【０００４】モータ部１１０は、上部ケーシング１６１
の外周にリング状に設けられた固定子１１４と、固定子
１１４の内周に沿って上部ケーシング１６１内に配され
た磁性体１１６を有する回転子１１５とからなり、回転
子１１５がモータ部１１０の中心に配設された固定軸１
２０に回転自在に支持されている。

【０００５】また、流水路１１８が回転子１１５の回転
軸１１７の外周に沿って設けられて吸水口１１１からの
水をポンプ部１３０に流し、この流水路１１８には磁性
体１１６を回転軸１１７に接続するための磁性体支持部
１２１が横断している。

【０００６】前記ポンプ部１３０では、回転子１１５に
設けられた羽根車１１９が回転し、流水路１１８から流
れてきた水を吐出部１５０の吐出口１５１へ送りポンプ
１００外部に吐出して水を装置内に循環させるものであ
る。

【０００７】上記従来の自吸式ポンプ１００では、回転
子１１５をモータ部１１０とポンプ部１３０の中心に配
して回転自在に支持する固定軸１２０が、上部ケーシン
グ１６１と下部ケーシング１６２の間に挟持され固定さ
れている。すなわち、固定軸１２０は、上部ケーシング
１６１による吸水管１１２の出口付近からモータ部１１
０の中心に向かって形成された複数の支持体１６４（図
２では、支持体は１個しか表れない）の中心に設けられ
た軸保持部１６５に固定軸１２０の上端部を支持され、
下部ケーシング１６２に設けられた軸保持部１６６に固
定軸１２０の下端部が埋設するように取り付けられてい
る。

【０００８】従って、自吸式ポンプ１００のモータ部で
は、上部ケーシング１６１に設けられた複数の支持体１
６４が、吸水管１１２の吸水路１１３からモータ部１１
０の流水路１１８に至る流路を横断し、水中に混在する
異物１３１、特に毛髪や糸くずなどの長尺状の異物が、
この流路を横断する支持体１６４を引っ掛かりの発端と
して回転子１１５に絡み付き易く、特に回転軸１１７に
巻き付いてしまうことがある。

【０００９】この異物１３１が回転子１１５に付着し残
留すると、流水路１１８での流れを悪化させて異物１３
１がますます回転子１１５に絡み付き易くなるだけでな
く、回転子１１５の回転を阻害して回転不良を引き起こ
しポンプ特性を低下させたり、さらには回転子１１５の
回転を停止させてしまい固定子１１４の過熱によりポン
プ１００を故障に至らせるという問題がある。

【００１０】また、流水路１１８を横断する磁性体支持
部１２１が、回転子１１５への異物の絡み付きの原因と
なることもある。

【００１１】上記問題の対策として、吸水管１１２内に
ストレーナを設けてモータ部１１０への異物１３１の流
入を防ぐことができるが、その設置スペースを必要とし
てポンプが大きくなり、コストも高くなるという問題、
流量面積を縮小してポンプ特性を低下させる問題や、ま
たストレーナに溜まる異物を定期的に除去する必要があ
りその負担が増加する問題というがある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
異物のポンプ内部の残留問題を解決するもので、回転子
への異物の絡み付きの発端となる原因を取り除き、たと
え毛髪や糸くずなどがポンプ内に流れ込んでもそのまま
ポンプ外に吐出することができ、異物による回転子の回
転不良によるポンプ特性の低下や故障を防止し、またポ
ンプ内の構成を簡略化しポンプ特性の向上を図ることの
できる自吸式ポンプを提供することにある。

【００１３】

【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、ポンプ部とが立形に形成され、
さらに吐出口を有する吐出部を備えて一体に構成され、
前記モータ部では、固定子の内周に沿う磁性体を有する
回転子が、モータ部の中心に配された固定軸に回転自在
に支持され、また、前記回転子の回転軸の外周に沿って
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が回転し、前記流水
路から流れてきた水を前記吐出部の前記吐出口へ送る自
吸式ポンプであって、前記固定軸が、その下端部におい
てケーシングに設けられた固定軸保持部により片持ち保
持され、かつその上端部が前記ケーシングに支持されて
いないことを特徴とする自吸式ポンプである。

【００１４】請求項２の発明は、前記固定軸の下端部
が、前記ケーシングの前記固定軸保持部に一体成形され
たインサート部材に片持ち保持されていることを特徴と
する請求項１に記載の自吸式ポンプである。

【００１５】本発明の自吸式ポンプによれば、水中に混
在する異物、特に毛髪や糸くずのような長尺状の異物が
ポンプ内に流れ込んでも、異物の回転子への絡み付きの
発端となる流路を横断する固定軸上部の支持部材が無く
なり、異物の引っ掛かりの原因が取り除かれるので、異
物は流水と共に吸水管からモータ部に流入し回転子に絡
み付くことなく回転軸外周の流水路を通過してポンプ部
に流れ込み、羽根車の回転作用によりポンプ部から吐出
部に送られ吐出口からそのまま吐出される。

【００１６】請求項３の発明は、前記固定軸の上端面部
を覆うキャップ状保護部材を備えていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の自吸式ポンプである。

【００１７】この発明の自吸式ポンプによれば、固定軸
の上端面部を曲面を有するキャップ状保護部材で覆うこ
とで、異物は固定軸上端部の周囲を通り抜けるため、異
物が固定軸上端部の突出部に引っ掛かることがなくなり
回転子への絡み付きをより確実に防ぐことができるよう
になる。

【００１８】請求項４の発明は、前記磁性体と前記流水
路を隔てるラビリンスを、前記モータ部の入口部に前記
磁性体の内周に沿って設けたことを特徴とする請求項１
〜３のいずれかに記載の自吸式ポンプである。

【００１９】この発明の自吸式ポンプによれば、流水は
回転軸と磁性体の間の流水路に向かって導かれ、異物が
磁性体の外周側に侵入するのを防ぎ、磁性体への絡み付
きや磁性体とケーシング隔壁との間の付着を防止するこ
とができる。同時に、流水は効率的に流水路をへてポン
プ部に流れ込み、ポンプ効率を向上することもできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図１
に示す自吸式ポンプ１の縦断面図に基づき説明する。

【００２１】自吸式ポンプ１は、吸水口１１を有するモ
ータ部１０と、ポンプ部３０とが立形に形成され、さら
に吐出口５１を有する吐出部５０を備えて、上部ケーシ
ング６１と下部ケーシング６２がパッキン６３を挟み一
体に構成されている。

【００２２】モータ部１０では、固定子１４の内周に磁
性体１６を有する回転子１５がモータ部１０の中心に配
された固定軸２０に回転自在に支持され、また、回転子
１５の回転軸１７の外周に沿って前記吸水口１１からの
流水路２０が設けられている。

【００２３】固定子１４は、鉄心４１とそれに巻回され
た巻線４２とからなり、リード線接続部４４を有するモ
ータ駆動用の回路基板４３が固定子１４の上部に配さ
れ、全体がモールド樹脂４５でモールドされ、モータ部
１０の電気部品を保護し耐水性を向上している。

【００２４】回転子１５は、回転軸１７と、回転軸１７
がポンプ部３０に延びる回転軸基部１８に接続された羽
根車１９と、羽根車１９に接続された磁性体１６とから
なり一体に構成されている。

【００２５】固定軸２１は、その下端部にインサート部
材２４を有し、このインサート部材２４が樹脂製の下部
ケーシング６２の固定軸保持部６４にケーシング成形時
に同時に一体成形されて、固定軸２１の下側端部におい
てのみ片持ち保持され、その上端部ではケーシングに保
持されずにモータ部１０とポンプ部３０の中心軸に沿っ
て配設されている。

【００２６】前記回転子１５は、磁性体１６が固定子１
４の内周に沿って配されるように位置し、上下の軸受２
２ａ、２２ｂを介して固定軸２１に回転自在に支持さ
れ、固定具２３により脱落しないように取り付けられて
いる。

【００２７】固定軸２１の上端部は、上部ケーシング６
１に支持されていないので、回転子１５を取り付けた固
定軸２１の上端部と吸水管１２の間には、吸水路１３か
らモータ部１０への流水を妨げることがない空間部２５
が形成されている。

【００２８】また、固定軸２１の上端部にはネジが設け
られ、固定軸２１の上端面部を覆う曲面を有するキャッ
プ状保護部材２６が取り付けられている。

【００２９】なお、前記回転軸１７は、摺動性を有する
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの樹脂材料
で形成され、固定軸上下に軸受を設けずに直接固定軸２
１に取り付けてもよい。

【００３０】また、モータ部１０の入口部には、ラビリ
ンス２７が磁性体１６の内周に沿って設けられ、吸水管
１２から流れてくる水を回転軸１７外周に沿う流水路２
０に効率よく導き、磁性体１６の外周側に流れ込むのを
制限している。

【００３１】ポンプ部３０には、回転子１５の回転軸基
部１８に接続された羽根車１９が配され、回転子１５の
回転によって自吸作用を発生し、吸水口１１から流水路
２０を経て流れてきた水を吐出部５０に送り、本格的な
吐水運転を開始して吐出口５１から水を吐出し装置内を
循環させる。

【００３２】上記構成の自吸式ポンプ１では、回転子１
５が、下側端部においてのみ片持ち保持された固定軸２
１に取り付けられているので、吸水管１２出口と回転子
１５上部との間のモータ部には空間部２５が形成され、
従来のように異物の回転子１５への絡み付きの原因とな
る固定軸２１の上部保持部のような引っ掛かり部が取り
除かれているので、水中に混在する異物、特に毛髪や糸
くず、繊維くずのような長尺状の異物がポンプ内に流れ
込んでも、毛髪等の異物は流水と共に吸水管１２から上
記空間部２５を通り抜けて流水路２０に流れ込むように
なる。

【００３３】また、固定軸２１の上端面部は、曲面を有
するキャップ状保護部材２６で覆われているので、毛髪
等の異物が固定軸上端の突起部に引っ掛かることもなく
なり、流水と共に固定軸上端の周囲を通り抜けて流水路
２０に流れ、回転子１５への絡み付きをより確実に防ぐ
ことができる。

【００３４】さらに、ラビリンス２７が、モータ部１０
の入口部の磁性体１６の内周に沿って設けられると、吸
水管１２からの流水は回転軸１７と磁性体１６の間の流
水路２０に向かって導かれるので、水に含まれる異物が
磁性体１６の外周に上流から侵入するのを防ぐことがで
き、磁性体１６への絡み付きや磁性体１６とケーシング
隔壁６５との間の付着を防止することができる。

【００３５】同時にラビリンス２７は、吸水路１３から
の流水を効率的に流水路２０に流すので、磁性体１６の
外周部へ侵入するようなポンプ内の無駄な流れの発生を
防ぎポンプ効率を向上することもできる。

【００３６】さらに、流水路２０には、従来の回転軸１
７と磁性体１６を接続する磁性体支持部材が無いので、
従来のような流水路２０の流れを妨げることがなくな
り、流水路２０内で異物が引っ掛かりを起こすことも無
くなる。

【００３７】従って、自吸式ポンプ１では、異物１３１
の回転子１５への絡み付きが防止され、たとえ水中に異
物が有っても流水と共に流水路２０をスムーズに通過し
てポンプ部３０に流れ込み、ポンプ部３０における羽根
車１９の回転作用により吐出部５０に送られ吐出口５１
からそのままポンプ１外に吐出される。

【００３８】また、固定軸２１の下端部に設けられるイ
ンサート部材２４は、図１に示すように、固定軸２１よ
りも大径を有し一体に形成されたもので、下部ケーシン
グ６２の固定軸保持部６４にケーシング６２成形時に同
時に一体成形され、ケーシングの樹脂内に埋設するよう
に取り付けられるので、固定軸２１が従来と同径であっ
ても片持ち保持による固定軸２１と下部ケーシング６２
との接続は強固かつ安定し、回転子１５の回転時の振れ
を防ぐことができる。

【００３９】さらに、固定軸２１は、回転子１５の回転
振れを抑えるために、そのポンプ内部への突出量を短く
したものが好ましい。その結果、モータ部１０の短縮を
図り、ポンプの薄形化も可能となる。

【００４０】従って、上記自吸式ポンプ１では、毛髪や
糸くず等異物の回転子への絡み付きによる回転子の回転
不良や停止、或いは異物の残留による流量の減少等に原
因するポンプ特性の低下や故障発生を防止することがで
きる。

【００４１】また、ポンプ内の構成を簡略化すること
で、すなわち従来の固定軸上部の支持部材を省くことで
ポンプ内の流量面積を確保し流水性を改善しポンプ特性
を向上し、かつポンプ内部の構成の簡略化、ストレーナ
等の異物除去装置を不要とすることでポンプの小形化、
コストダウンを図ることもできる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自吸式ポ
ンプでは、回転子を支持する固定軸を固定軸下端部にお
いてのみ片持ち保持とすることで、ポンプ内に流入する
毛髪や糸くず等の異物の引っ掛かりとなる原因が取り除
かれ、これを発端とする回転子への異物の絡み付きを防
止し、ポンプ内の異物残留を低減することができ、異物
の巻き付きによる回転子の回転不良や異物付着による流
量の低下に基づくポンプ特性の低下や故障の防止を図る
ことができ、この自吸式ポンプを用いた風呂装置等の信
頼性を向上することができる。

【００４３】また、この自吸式ポンプでは、従来の流水
を妨げていたモータ部入口の固定軸支持部材を省くこと
で、ポンプ内部の構成を簡略化して流水性を向上するこ
とができ、ポンプ特性を改善し、ポンプの小形化を図る
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の自吸式ポンプの縦断面図である。

【図２】 従来例の自吸式ポンプの縦断面図である。

【符号の説明】

１……軸流ポンプ １０……モータ部 １１……吸水口 １２……吸水管 １３……吸水路 １４……固定子 １５……回転子 １６……磁性体 １７……回転軸 １９……羽根車 ２０……流水路 ２１……固定軸 ２４……インサート部材 ２５……空間部 ２６……キャップ状保護部材 ２７……ラビリンス ３０……ポンプ部 ５０……吐出部 ５１……吐出口 ６１……上部ケーシング ６２……下部ケーシング ６４……固定軸保持部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸水口を有するモータ部と、ポンプ部とが
   立形に形成され、さらに吐出口を有する吐出部を備えて
   一体に構成され、 前記モータ部では、固定子の内周に沿う磁性体を有する
   回転子が、モータ部の中心に配された固定軸に回転自在
   に支持され、また、前記回転子の回転軸の外周に沿って
   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が回
   転し、前記流水路から流れてきた水を前記吐出部の前記
   吐出口へ送る自吸式ポンプであって、 前記固定軸が、その下端部においてケーシングに設けら
   れた固定軸保持部により片持ち保持され、かつその上端
   部が前記ケーシングに支持されていないことを特徴とす
   る自吸式ポンプ。
2. 【請求項２】前記固定軸の下端部が、前記ケーシングの
   前記固定軸保持部に一体成形されたインサート部材に片
   持ち保持されていることを特徴とする請求項１に記載の
   自吸式ポンプ。
3. 【請求項３】前記固定軸の上端面部を覆うキャップ状保
   護部材を備えていることを特徴とする請求項１又は２に
   記載の自吸式ポンプ。
4. 【請求項４】前記磁性体と前記流水路を隔てるラビリン
   スを、前記モータ部の入口部に前記磁性体の内周に沿っ
   て設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の自吸式ポンプ。