JP2005214120A - 循環浴槽用ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】循環浴槽用ポンプ装置のモータが故障等により漏電した場合であっても、その漏洩電流がポンプを介して浴槽にまで伝導されることを防止できる循環浴槽用ポンプ装置を提供する。
【解決手段】絶縁性材料からなる樹脂カップリング２５の一端には、駆動軸１５が係合挿入される第１の連結部がくり抜き形成され、樹脂カップリング２５の他端には、従動軸２２が係合挿入される第２の連結部がくり抜き形成されている。そして、第１の連結部に駆動軸１５が凹凸嵌合され、第２の連結部に従動軸２２が凹凸嵌合されることによって、駆動軸１５と従動軸２２とが絶縁的に連結される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、浴槽内の浴湯を循環させる循環浴槽用ポンプ装置に関する。

従来より、モータの駆動に基づきポンプを回転駆動させ、浴槽内の浴湯を循環させて気泡発生装置等として利用するための循環浴槽システムが知られている（特許文献１参照）。

図４は、こういった循環浴槽システムにおいて使用される代表的な循環浴槽用ポンプ装置（以下、単に「ポンプ装置」ともいう。）１０Ａの概略軸方向断面図である。なお、図４では簡単のため、ポンプＰ内部の詳細な構造は省略してある。

図４に示すように、ポンプ装置１０Ａは、モータＭとポンプＰとから構成されている。モータＭは、一端側（図４では左端側）が開口した有底略筒状をなすモータハウジング１１と、モータハウジング１１に対して開口を閉塞するように結合された蓋部１２とを備えてなり、モータハウジング１１の内面と蓋部１２の内面とによりモータ室１３が囲み形成されている。

さらに、蓋部１２にはモータハウジング１１の軸心と同軸上でかつモータ室１３内に望む位置にベアリング１４が設けられ、該ベアリング１４に対して回転軸たる駆動軸１５の一端（図４では左端）が回動可能に軸支されている。この駆動軸１５のポンプ側先端（図４では右端）１６はモータハウジング１１の底部１７を貫通しており、底部１７に設けられたベアリング１８に回動可能に挿通支持されている。そして、この駆動軸１５のポンプ側先端１６は、モータハウジング１１の底部１７に瓶口形状をなすように形成された筒状部１７ａ内に臨むように配置される。また、駆動軸１５のポンプ側先端１６には、中央にマイナス形状の溝１６ａが形成されており、二股に分岐した形状とされている。

また、モータ室１３内において、前記駆動軸１５にはモータ回転子１９が取付固定されると共に、モータ固定子２０が前記モータ回転子１９の外周側に位置するようにモータハウジング１１に取付固定され、前記モータ回転子１９とモータ固定子２０とによりモータＭが構成されている。

一方、ポンプＰのポンプ室（図示略）内には、前記駆動軸１５と同軸配置となる従動軸２２が、そのモータ側先端（図４では左端）２３をポンプハウジング２４に形成された筒状部２４ａ内からモータＭ側へ突出するように設けられている。この従動軸２２のモータ側先端（図４では左端）２３は前記駆動軸１５のポンプ側先端１６に形成されたマイナス形状の溝１６ａと嵌合連結可能な形状に形成されている。

さらに、ポンプＰを被覆するポンプハウジング２４は、その筒状部２４ａを瓶口状に形成されたモータハウジング１１側の筒状部１７ａに内嵌合している。そして、該嵌合部分には、締付け用バンドＶが、ポンプＰ側とモータＭ側の筒状部１７ａ，２４ａの両外周を覆う形態で設けられている。この締付け用バンドＶの締付け固定により、前記モータＭとポンプＰとが一体構成となるように組み付け結合されている。そして、モータＭの駆動に基づき動力伝達可能に一体的に連結された前記駆動軸１５及び従動軸２２が回転してポンプ装置１０Ａを駆動するようになっている。
特開２００２−３３６６６８（請求項１、図１）

しかしながら、上記詳述した循環浴槽用ポンプ装置１０Ａにおいては次のような問題があった。上記構成の駆動軸１５及び従動軸２２は、通常、共に金属製であり、かつそれらは互いに嵌合することにより直接連結されている。このため、何らかの故障によりモータＭ側が水漏れし漏電した場合には、例えば、通電したモータＭの駆動軸１５からポンプＰの従動軸２２へと電気が流れ、さらにポンプＰからの吐水によって浴漕内に漏電した浴湯が供給されてしまうという問題が指摘されていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、循環浴槽用ポンプ装置のモータが故障等により漏電した場合であっても、その漏洩電流がポンプを介して浴槽にまで伝導されることを防止できる循環浴槽用ポンプ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、循環浴槽用ポンプ装置に係る請求項１に記載の発明は、モータの駆動軸とポンプの従動軸とを動力伝達可能に同軸配置し、モータの駆動に基づきポンプを回転駆動させて、浴槽本体の浴湯を循環させる循環浴槽システムに使用される循環浴槽用ポンプ装置であって、前記モータの駆動軸と前記ポンプの従動軸とを、絶縁性連結軸を介在させて連結したことを要旨とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の循環浴槽用ポンプ装置において、前記絶縁性連結軸は、前記駆動軸のポンプ側先端と凹凸嵌合する第１の連結部と、前記従動軸のモータ側先端と凹凸嵌合する第２の連結部とを有することを要旨とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の循環浴槽用ポンプ装置において、前記モータを被覆するモータハウジングと前記ポンプを被覆するポンプハウジングとを、筒状の絶縁性連結カバーを介在させて連結したことを要旨とする。

本発明によれば、循環浴槽用ポンプ装置のモータが故障等により漏電した場合であっても、その漏洩電流がポンプを介して浴槽にまで伝導されることを防止できる。

以下、本発明を循環浴槽システムにおいて使用される循環浴槽用ポンプ装置に具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１は、循環浴槽システムの構成を示す概念図である。図１に示すように、本実施形態の循環浴槽システム１は、商用電源２から絶縁変圧器３を介して電力供給される循環浴槽用ポンプ装置（以下、単に「ポンプ装置」ともいう。）１０と、浴湯（液体）Ｗが貯留される浴槽本体４とを備えている。この循環浴槽システム１では、ポンプ装置１０を駆動させて浴槽本体４の吸水口５から浴湯Ｗを吸水し、吐水口６から吐出することにより浴槽本体４の浴湯Ｗを循環させる（図１の矢印参照）。なお、本実施形態では、絶縁変圧器３によって、商用電源２からのＡＣ１００ＶをＤＣ２４Ｖに変換するようにしている。

図２は、図１の循環浴槽システム１における循環浴槽用ポンプ装置１０の概略軸方向断面図である。なお。図２からも理解されるように、本実施形態のポンプ装置１０は、図４に基づき詳細に説明したポンプ装置１０ＡにおけるモータＭとポンプＰとを備えた構成とされている。従って、図２及び本実施形態に関する以下の説明では、図４に基づき既に説明したモータＭとポンプＰの具体的構成の重複説明は省略することにする。そして、モータＭ及びポンプＰを構成する各部材構成について記載する必要がある場合には、図４において表記した符号と同一符号を付して記載することとする。

さて、本実施形態のポンプ装置１０は、同軸配置とされたモータＭの駆動軸１５とポンプＰの従動軸２２とが、絶縁性材料からなる樹脂カップリング（絶縁性連結軸）２５を介して動力伝達可能に連結されている点で、図４において説明したポンプ装置１０Ａとは構成上の相違点を有している。具体的には、樹脂カップリング２５の一側方（図２では左側）に駆動軸１５が凹凸嵌合されると共に、他側方（図２では右側）には従動軸２２が凹凸嵌合されている。即ち、前記モータＭの回転駆動に基づき、前記樹脂カップリング２５を介して一体化された駆動軸１５及び従動軸２２が回転することで、循環浴槽用ポンプ装置１０を駆動するようになっている。なお、この樹脂カップリング２５による連結構造については後に詳述する。

一方、モータハウジング１１とポンプハウジング２４とは、絶縁性材料からなる筒状の樹脂カバー（絶縁性連結カバー）２８によって前記各筒状部１７ａ，２４ａ同士が連結されている。具体的には、樹脂カバー２８の一端側（図２では左側）が瓶口状に形成されたモータハウジング１１側の筒状部１７ａに内嵌合し、他端側（図２では右側）がポンプハウジング２４側の筒状部２４ａに外嵌合する構成とされている。

さらに、モータハウジング１１側の筒状部１７ａと樹脂カバー２８との連結部分を固定するための締付け用バンドＶ１が当該連結部分の外周を覆うようにして設けられている。また、ポンプハウジング２４側の筒状部２４ａと樹脂カバー２８との連結部分を固定するための締付け用バンドＶ２が当該連結部分の外周を覆うようにして設けられている。そして、これらの各締付け用バンドＶ１，Ｖ２によって、モータハウジング１１と樹脂カバー２８及びポンプハウジング２４の三部材がそれぞれの連結部分で締付け固定されることにより、前記モータＭとポンプＰとが一体構成となるように組み付け結合されている。

次に、樹脂カップリング２５による駆動軸１５と従動軸２２の連結構造について以下詳しく述べる。
この樹脂カップリング２５は、絶縁材料からなる円筒状の部材の両端から所定形状をくり抜いて形成されている。図３（ａ）は、図２におけるＡ−Ａ線断面図であり、図３（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。図３（ａ）に示すように、樹脂カップリング２５の一端面（図２では左端面）には、駆動軸１５のポンプ側先端１６が係合挿入される第１の連結部２６が形成されている。この第１の連結部２６は、駆動軸１５のポンプ側先端１６と凹凸嵌合可能な形状となっている。同様に、図３（ｂ）に示すように、樹脂カップリング２５の他端面（図２では右端面）には、従動軸２２のモータ側先端２３が係合挿入される第２の連結部２７が形成されている。そして、この第２の連結部２７は、従動軸２２のモータ側先端２３と凹凸嵌合可能な形状となっている。

ここで、前記第１の連結部２６及び第２の連結部２７の構造的特徴について更に詳しく説明する。
図３（ａ）に示すように、第１の連結部２６は、樹脂カップリング２５の一端面（左端面）に前記駆動軸１５のポンプ側先端１６の凸形状部分と相対応するようにくり抜き形成された２つの半月形状穴２９を備えている。そして、半月形状穴２９の非くり抜き部分３０には、従動軸２２のモータ側先端２３と同一形態の疑似従動軸部分３１が両半月形状穴２９に両側から挟み込まれる態様で残存するように構成されている。

一方、図３（ｂ）に示すように、第２の連結部２７は、樹脂カップリング２５の他端面（右端面）に前記従動軸２２のモータ側先端２３（即ち、モータ側先端２３の凸形状）と相対応するようにくり抜き形成された１つのマイナス形状穴３２を備えている。そして、マイナス形状穴３２の非くり抜き部分３３には、駆動軸１５のポンプ側先端１６と同一形態の疑似駆動軸部分３４がマイナス形状穴３２を両側から挟み込む態様で残存するように構成されている。

よって、図４に示すような既設のポンプ装置１０ＡにおけるモータＭとポンプＰとを、その凹凸嵌合している駆動軸１５と従動軸２２との連結を一旦解除し、その駆動軸１５と従動軸２２との間に前記樹脂カップリング２５を介在させることにより、絶縁機能を付与して再び連結することも可能とされる。そして、上記のように、第１の連結部２６に駆動軸１５が凹凸嵌合し、第２の連結部２７に従動軸２２が凹凸嵌合することにより、駆動軸１５と従動軸２２とが動力伝達可能に連結されるようになっている。

以上の構成によるポンプ装置１０を用いた循環浴槽システム１では、ポンプ装置１０を駆動して浴槽本体４（図１参照）内の浴湯Ｗを循環させるようになっている。通常、このようなポンプ装置１０では、モータＭ内に浴湯が浸入することはないが、何らかの故障によってポンプＰ側の浴湯がモータＭ内に漏水することはあり得る。そのため、このような場合には、モータＭ側からポンプＰ側への漏洩電流を遮断する必要がある。

この点、上記構成によれば、モータＭの駆動軸１５とポンプＰの従動軸２２とが、絶縁性材料からなる樹脂カップリング２５によって間接的に連結されている（即ち、駆動軸１５と従動軸２２とが非接触状態とされている）。このため、たとえモータＭで漏水し駆動軸１５が通電した場合であっても、樹脂カップリング２５において絶縁されるため従動軸２２まで漏洩電流が流れることはない。また、モータハウジング１１とポンプハウジング２４とは、絶縁性材料からなる樹脂カバー２８によって間接的に連結されている（即ち、モータハウジング１１とポンプハウジング２４とが非接触状態とされている）。このため、樹脂カップリング２５の絶縁作用と同様に、たとえモータＭで漏水しモータハウジング１１が通電した場合であっても、樹脂カバー２８において絶縁されるため、ポンプハウジング２４まで漏洩電流が流れることはない。従って、ポンプＰ内の浴湯Ｗに漏洩電流が流れることもないので、漏電した浴湯Ｗが浴槽本体４内に供給されることもない。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）駆動軸１５と従動軸２２とを、絶縁性材料からなる樹脂カップリング２５によって連結しているため、駆動軸１５と従動軸２２とを電気的に絶縁することができる。よって、たとえモータＭにおいて漏電が生じた場合でも、その漏洩電流が駆動軸１５から従動軸２２を介してポンプＰ側へ流れることを阻止でき、漏電した浴湯Ｗが浴槽本体４内に供給されるような事態を確実に防止することができる。

（２）樹脂カップリング２５は、駆動軸１５を第１の連結部２６に凹凸嵌合させると共に、従動軸２２を第２の連結部２７に凹凸嵌合させるだけで、簡単に連結作業を行うことができる。従って、モータＭとポンプＰとの間の絶縁機能を付与するための作業を効率よく行うことができる。

（３）モータハウジング１１とポンプハウジング２４とを、絶縁性材料からなる樹脂カバー２８によって連結しているため、モータハウジング１１とポンプハウジング２４との間をも確実に絶縁することができる。従って、漏洩電流が、モータＭ側からポンプＰ側へ、駆動軸１５から従動軸２２を介して流れることを阻止できるばかりでなく、モータハウジング１１からポンプハウジング２４を介して流れることをも確実に防止できる。

（４）樹脂カップリング２５は、例えば既設のポンプ装置１０ＡにおけるモータＭの駆動軸１５のポンプ側先端１６と凹凸嵌合する半月形状穴（凹部）２９を一端面にくり抜き形成する一方、従動軸２２のモータ側先端２３と凹凸嵌合するマイナス形状穴（凹部）３２をくり抜き形成するだけでよい。従って、樹脂カップリング２５を簡単に作ることができると共に、未だ絶縁機能を付与されていない既設のポンプ装置１０Ａにも、この樹脂カップリング２５をそのまま適用して連結することができる。

（５）商用電源２とポンプ装置１０との間に絶縁変圧器３を設置しているため、商用電源２周辺で漏電した場合は、まずポンプ装置１０の前段階で絶縁することができる。モータＭで漏電した場合には上記の通り樹脂カップリング２５及び樹脂カバー２８にて絶縁するため、システム全体として２重の絶縁構造を備えることができる。

なお、本実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
・前記実施形態において、駆動軸１５のポンプ側先端１６には、マイナス形状の溝１６ａが形成され二股に分岐した形状となっているが、この形状に限定されることはない。例えばマイナス形状の溝１６ａに代えて凸部が形成される構成でも良く、要は第１の連結部２６と対応した形状となっていれば上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

・前記実施形態において、駆動軸１５のポンプ側先端１６と従動軸２２のモータ側先端２３とは互いに凹凸嵌合可能に対応した形状とされているが、必ずしも凹凸嵌合可能に対応している必要はない。

・前記樹脂カップリング２５における第１の連結部２６と第２の連結部２７とは、共にくり抜き形成されるものとしたが、係合挿入される駆動軸１５や従動軸２２の各先端１６，２３の形態に適宜対応させて、例えば第１の連結部２６と第２の連結部２７とを凸形状部分として形成することもできる。

・前記実施形態において、絶縁変圧器３を省略した構成としても良い。たとえ商用電源２（図１参照）で漏電したとしても、ポンプ装置１０のモータＭからポンプＰにかけて絶縁材料の樹脂カップリング２５によって絶縁される。よって、循環浴槽システム１の構成を簡単にできるとともに、システム全体をコンパクトかつ軽量化することができるという効果がある。

・前記実施形態に加えて、空気を吸気する吸気管と、空気が溶解した浴湯Ｗを加圧貯留するタンクとを設けるシステム構成としても良い。この場合、吸気管は浴槽本体４の吸水口５とポンプ装置１０との間に設置され、タンクはポンプ装置１０と浴槽本体４の吐水口６との間に設置される。この構成によれば、ポンプ装置１０によって浴湯Ｗに空気が加圧溶解され、空気が溶解した浴湯Ｗをタンクにて加圧貯留し、発泡ノズル等を介して吐水口６から吐出すれば、微細気泡を噴出する気泡発生装置として使用することができる。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記絶縁性連結軸は樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の循環浴槽用ポンプ装置。

（ロ）前記駆動軸のポンプ側先端と前記従動軸のモータ側先端とは互いに凹凸嵌合可能に対応した形状であって、前記第１の連結部には前記従動軸のモータ側先端と同一形態の疑似従動軸部分が形成され、前記第２の連結部には前記駆動軸のポンプ側先端と同一形態の疑似駆動軸部分が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の循環浴槽用ポンプ装置。この構成によれば、駆動軸１５と従動軸２２とを直接嵌合させるタイプのポンプ装置にも樹脂カップリング２５をそのまま適用することができる。

本実施形態における循環浴槽システムの構成を示す概念図。 本実施形態における循環浴槽用ポンプ装置の概略軸方向断面図。 （ａ）は図２におけるＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ線断面図。 従来例の循環浴槽用ポンプの概略軸方向断面図。

符号の説明

１…循環浴槽システム、４…浴槽本体、１０…循環浴槽用ポンプ装置（ポンプ装置）、１１…モータハウジング、１５…駆動軸、１６…駆動軸のポンプ側先端、２２…従動軸、２３…従動軸のモータ側先端、２４…ポンプハウジング、２５…樹脂カップリング（絶縁性連結軸）、２６…第１の連結部、２７…第２の連結部、２８…樹脂カバー（絶縁性連結カバー）、Ｐ…ポンプ、Ｍ…モータ、Ｗ…浴湯。

Claims (3)

1. モータの駆動軸とポンプの従動軸とを動力伝達可能に同軸配置し、モータの駆動に基づきポンプを回転駆動させて、浴槽本体の浴湯を循環させる循環浴槽システムに使用される循環浴槽用ポンプ装置であって、
   前記モータの駆動軸と前記ポンプの従動軸とを、絶縁性連結軸を介在させて連結したことを特徴とする循環浴槽用ポンプ装置。
2. 前記絶縁性連結軸は、前記駆動軸のポンプ側先端と凹凸嵌合する第１の連結部と、前記従動軸のモータ側先端と凹凸嵌合する第２の連結部とを有することを特徴とする請求項１に記載の循環浴槽用ポンプ装置。
3. 前記モータを被覆するモータハウジングと前記ポンプを被覆するポンプハウジングとを、筒状の絶縁性連結カバーを介在させて連結したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の循環浴槽用ポンプ装置。

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