JP2004116425A - ポンプ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】切替弁2が、扇形弁体であって、円弧状外周面21と両側端面22、23を有し、側端面にそれぞれ弁蓋部24、25が備えられ、切替弁2は、円弧状外周面21が羽根車15に対向し配され、2カ所の吐出口12、13の中央と回転軸14を通る直線L上において要め部26を軸に回転自在に取り付けられ、吸水口18からの流体が羽根車15によって回転し、円弧状外周面21が回転する流体を受けて要め部26を軸に切替弁2を回転させ、一方の吐出口12から一方の弁蓋部24を離して開放し、他方の吐出口13を他方の弁蓋部25によって閉塞する。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な構造にして吐出口を切り替えて流体を吐出するポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
食器洗い機に用いられるポンプは、洗浄水を食器洗浄槽に供給する機能と、洗浄後の汚水を排出する機能とを要し、1台のポンプを用いて、その正転、逆転運転の切り替えによって切替弁を作動させ、洗浄水供給用配管と汚水排水用配管とに流路を切り替えるようにしたものがある。
【0003】
従来、この種のポンプとしては、ポンプケーシングに洗浄水吐出口と汚水吐出口及びこれらの両吐出口に共通の吸込み口を備え、モータの正転、逆転に応じて上記洗浄水吐出口と汚水吐出口のいずれか一方から水を吐出する切換弁装置を設け、この切換弁装置を上記洗浄水吐出口と汚水吐出口を択一的に開閉する弁により構成し、上記弁にモータの正転及び逆転時の水流を受ける正転流受圧面と逆転流受圧面を設けたポンプがある。このポンプではその正転時において、弁に設けた正転流受圧面が正転流に押圧されて作動し、洗浄水吐出口と汚水吐出口のいずれか一方を閉止すると共に、他方を開放する。ポンプの逆転時は上記と逆の作用を行うものである(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
しかしながら、ポンプの正転、逆転運転とポンプ内部に設けた切替弁とにより2カ所の吐出口を切り替える構造のポンプでは、切替弁の動作不良が起こりやすく、吐出口の切替をスムーズに行えないことがあり、また切替が不完全となり他方の吐出口からも吐出される欠点がある。さらに、切替弁装置の構造が複雑となり、ポンプのコスト上昇の一因になっている。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−43121号公報(第3頁、第1、2図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、吸水口と2カ所の吐出口を有し、ポンプの運転方向に応じて2カ所の吐出口のいずれか一方から流体を吐出するポンプにおいて、簡単な構造の切替弁を使用し、運転方向に従い確実に、かつスムーズに切替弁を動作させて一方の吐出口から流体を吐出する、簡単なポンプ構造を有するポンプを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、並列する2カ所の吐出口と、吸水口とを備え、モータの回転軸に取り付けられた羽根車が中央部に配されたポンプ室を有し、前記羽根車の回転方向によって前記2カ所の吐出口のいずれか一方から流体を吐出させる切替弁を有するポンプにおいて、前記切替弁が、扇形弁体であって、円弧状外周面と両側端面を有し、前記側端面にそれぞれ弁蓋部が備えられ、前記切替弁は、前記円弧状外周面が前記羽根車に対向し配され、前記2カ所の吐出口の中央と前記回転軸を通る直線上において要め部を軸に回転自在に取り付けられ、前記吸水口からの流体が前記羽根車によって回転し、前記円弧状外周面が回転する流体を受けて前記要め部を軸に前記切替弁を回転させ、一方の吐出口から前記一方の弁蓋部を離して開放し、他方の吐出口を前記他方の弁蓋部によって閉塞することを特徴とするポンプである。
【0008】
この発明のポンプによれば、切替弁は扇形弁体を有し、その円弧状外周面が羽根車に対向して配され、かつ要め部が2カ所の吐出口の中央部とポンプ室の中心を通る直線上に回転自在に取り付けられているので、切替弁の位置に係わらず円弧状外周面と羽根車外周とは常に一定間隔を保ち、流体の粘性トルクを円弧状外周面に受けて要め部を軸に切替弁を左右に動作させ、ポンプの運転方向に従い一方の吐出口を開放し、他方の吐出口を閉塞することができる。そして、切替弁の外周面と羽根車外周とが常に一定間隔を保つことで、粘性トルクの発生を一定にし、切替弁の動作を安定させスムーズに行うことができる。
【0009】
請求項2の発明は、前記切替弁が、前記羽根車の回転方向に応じて、前記切替弁後方への流路をほぼ閉塞することを特徴とする請求項1に記載のポンプであり、切替弁が一方の吐出口を閉じている間は、その方向への流路をほぼ閉塞することで必要以上の流量が閉じられた吐出口側に流れるのを制限し、開放側吐出口からの吐出量を確保することができる。
【0010】
請求項3の発明は、前記扇形弁体の円弧状外周面に凹凸部を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載のポンプである。
【0011】
この発明のポンプでは、円弧状外周面に設けられた凹凸部が流体との摩擦効果を奏し、流体を受けてその粘性によるトルクを発生しやすくなり、切替弁の動作を確実かつスムーズなものとすることができる。
【0012】
請求項4の発明は、前記凹凸部が千鳥格子状に設けられたことを特徴とする請求項3に記載のポンプであり、円弧状外周面に受ける粘性トルクの分布が均等化され、切替弁の動作が安定し、よりスムーズな切替が可能となる。
【0013】
【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。
【0014】
図1〜図4は実施形態のポンプ1のポンプ室10を示す平面図であり、図1はポンプ停止時、図2はポンプ正転開始時、図3はポンプ正転運転時、図4はポンプ逆転運転時である。
【0015】
ポンプ1は、ポンプ室10の上部に吸水口18(破線で示す)と周壁に開口する並列する第1の吐出口12、第2の吐出口13をケーシング11により設け、またポンプ室10下方に設けられた可逆モータ(M)の回転軸14に取り付けられた複数の羽根16を備えた羽根車15をポンプ室10に配している。
【0016】
モータ(M)の回転軸14は、並列する2カ所の吐出口12、13の中央部とポンプ室の中心部を通るポンプ中心線(L)上のポンプ室10の中央部に位置し、羽根車15の外周とケーシング11の周壁との間に流路40を形成している。
【0017】
切替弁2が、羽根車15の外周と2カ所の吐出口12、13との間のポンプ室10内に設けられている。
【0018】
この切替弁2は、円弧状外周面21と円弧状外周面21の左右に隣接する両側端面22、23に各々弁蓋部24、25を備えた扇形弁体であり、扇形の要め部26においてポンプ中心線(L)上の吐出口側ポンプ室10内に回転自在に取り付けられている。
【0019】
これにより、切替弁2の円弧状外周面21と羽根車15外周とが対向し左右対称にポンプ1を形成し、かつ切替弁2の位置に係わらず円弧状外周面21と羽根車15外周との間に常に一定間隔(D)を保つように構成されている。
【0020】
上記構成のポンプ1は、モータ(M)の駆動により羽根車15が回転すると、吸水口18から流体がポンプ室10内に吸引され、その回転方向に従い流路40に正転又は逆転方向の旋回流を発生しポンプ室10内を回転する。
【0021】
ポンプ1の正転運転開始時には、図2に示すように、ポンプ室10を流れる流体41が切替弁2の外周面21と羽根車15の間に流れ込み、円弧状外周面21が流体42を受け、その粘性によるトルクを発生して切替弁2全体に伝達し、要め部26を軸に切替弁2を第2の吐出口13を閉じる方向に回転動作させる。
【0022】
この時、第1の吐出口12への流路43が徐々に開放され吐出口12からの吐出が始まり、円弧状外周面21と羽根車15外周との間隔(D)が切替弁2の動作中も常に一定に保たれているので、流体42の粘性によるトルクは発生を継続し、切替弁2の切替動作はスムーズに行われる。
【0023】
ポンプ1が本格運転に入ると、図3に示すように、切替弁2はその弁蓋部25が完全に第2の吐出口13を閉じた状態にし、ポンプ室10を流れる流体41は大部分44が第1の吐出口12からポンプ1外に吐出され、一部の流れ45が切替弁の外周部21と羽根車15の間に流れ込みトルクを発生し続け、また流体44が弁蓋部24を押しながら第1の吐出口12に流れ込むので、切替弁2は吐出口13を閉じた状態を維持し、第1の吐出口12のみからの吐出運転を行うことができる。
【0024】
また、円弧状外周面21と羽根車15外周との間隔(D)は、その間にポンプ室10を回転する流体が流れ込み、流体のトルクを発生できるギャップがあればよい。従って、正転運転時には切替弁2の後方の第2の吐出口13への流路を切替弁2によりほぼ閉塞することで、吐出口13の方向に流れる流量を上記トルク発生に必要な最小限量に制限し、第1の吐出口12からの吐出量を確保して吐出効率を向上することができる。
【0025】
ポンプ1の運転が停止すると、切替弁2は自重により図1の位置に落下する。また、仮に切替弁2が図3に示すように第2の吐出口13側に留まっていても、運転再開により新たに流体を円弧状外周面21に受け容易に再動作することができる。
【0026】
ポンプ1の逆転運転時は、図4に示すように、切替弁2が上記図2、図3の場合と逆方向の作用を行い、切替弁2が第1の吐出口12を閉じて、ポンプ室10内の流体46を第2の吐出口13のみから吐出する。
【0027】
上記切替弁2は、樹脂製或いはアルミニウム合金等の金属製であり、弁蓋部24、25にはゴム、ウレタン等の弾性材料を用いてもよいが、流体により動作させることから軽量であることが好ましい。
【0028】
従って、ポンプ1では、切替弁2の円弧状外周面21と羽根車16の間に発生する流体の粘性によるトルクを利用して扇形弁体を有する簡単な構造の切替弁2を動作させるもので、切替弁2の動作不良、誤動作等の不具合発生のおそれが少なく、ポンプ1の運転方向に応じて一方の吐出口を閉塞し他方の吐出口のみから流体を吐出することができ高い信頼性を有すポンプが得られる。
【0029】
また、切替弁の構造、動作原理が簡単なもので、従来のような複雑な構造或いは電磁弁等の電気的手段を不要とし、ポンプ自体の構造も簡素化が図られポンプの低価格化を可能とする。
【0030】
また、切替弁2の円弧状外周面21は、表面に凹凸加工、例えば図5に示す縦溝状に凹凸27を施すことができる。この外周面21の凹凸部27が流体との摩擦効果を発揮することで流体を受けやすくなり、その粘性によるトルクを発生しやすくなって切替弁2の動作を確実かつスムーズなものとすることができる。この凹凸部は、例えば、外周面21が金属製であればローレット加工により、樹脂製であれば成形時に設けることができる。
【0031】
上記凹凸部が2段以上に設けられる場合は、図6に示すように、凹凸部28を千鳥格子状に構成することが好ましい。これにより、円弧状外周面21に発生する流体の粘性トルクの分布が均等化され、切替弁2の動作が安定し、吐出口の切替がよりスムーズなものとなる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のポンプでは、ポンプの運転方向に従い切替弁が確実、スムーズに動作して一方の吐出口を閉じ、他方の吐出口を開放して流体を吐出することができる。また、切替弁は、流体の粘性を利用し動作するもので、構造が簡単で、動作不良や誤動作のおそれが少なく、高い信頼性を有する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】実施形態ポンプのポンプ室平面図である(ポンプ停止時)。
【図2】同上(ポンプ正転運転開始時)。
【図3】同上(ポンプ正転運転時)。
【図4】同上(ポンプ逆転運転時)。
【図5】切替弁外周部の凹凸部を示す斜視図である。
【図6】切替弁外周部の他の凹凸例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1……ポンプ
2……切替弁
10……ポンプ室
12……第1の吐出口
13……第2の吐出口
14……回転軸
15……羽根車
18……吸水口
21……円弧状外周部
24,25……弁蓋部
26……要め部
M……モータ
D……円弧状外周部と羽根車との間隔
L……ポンプ中心線
Claims (4)
- 並列する2カ所の吐出口と、吸水口とを備え、モータの回転軸に取り付けられた羽根車が中央部に配されたポンプ室を有し、
前記羽根車の回転方向によって前記2カ所の吐出口のいずれか一方から流体を吐出させる切替弁を有するポンプにおいて、
前記切替弁が、扇形弁体であって、円弧状外周面と両側端面を有し、前記側端面にそれぞれ弁蓋部が備えられ、
前記切替弁は、前記円弧状外周面が前記羽根車に対向し配され、前記2カ所の吐出口の中央と前記回転軸を通る直線上において要め部を軸に回転自在に取り付けられ、
前記吸水口からの流体が前記羽根車によって回転し、前記円弧状外周面が回転する流体を受けて前記要め部を軸に前記切替弁を回転させ、一方の吐出口から前記一方の弁蓋部を離して開放し、他方の吐出口を前記他方の弁蓋部によって閉塞する
ことを特徴とするポンプ。 - 前記切替弁が、前記羽根車の回転方向に応じて、前記切替弁後方への流路をほぼ閉塞する
ことを特徴とする請求項1に記載のポンプ。 - 前記扇形弁体の円弧状外周面に凹凸部を設けた
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のポンプ。 - 前記凹凸部が千鳥格子状に設けられた
ことを特徴とする請求項3に記載のポンプ。
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