JP2005220886A

JP2005220886A - ポンプ

Info

Publication number: JP2005220886A
Application number: JP2004032628A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kishimoto; 浩一岸本
Original assignee: Nidec Shibaura Corp
Current assignee: Nidec Shibaura Corp
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2005-08-18

Abstract

【課題】流量を変化させることができるポンプを提供する。
【解決手段】ポンプ室５０内部に遠心羽根を有した羽根車１６を配し、羽根車１６をモータ１２によって回転させてポンプ室５０の吸込口５４から吐出口５８へ所定の流量の流体を流すポンプ１０であって、ポンプ１０は羽根車１６を正転、または、逆転可能であり、羽根車１６の逆転時には正転時より流量を少なくするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、食器洗い機等に用いられるポンプに関するものである。

最近、食器洗い機の家庭への普及が著しく、食器洗い機に用いられているポンプが種々提案されている（特許文献１）。
特開平７−５９７０７号公報

上記のような食器洗い機に用いられているポンプの駆動源としては同期モータが多く、その回転数を変更することができない。そのため、ポンプによって送られる流量を変化させることができず、常に一定となる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、流量を変化させることができるポンプを提供するものである。

請求項１の発明は、ポンプ室内部に遠心羽根を有した羽根車を配し、前記羽根車をモータによって回転させて前記ポンプ室の吸入口から吐出口へ所定の流量の流体を流すポンプにおいて、前記モータは前記羽根車を正転、または、逆転可能であり、前記羽根車の逆転時には正転時より前記流量を少なくすることを特徴とするポンプである。

請求項２の発明は、前記遠心羽根は後退角を形成していることを特徴とする請求項１記載のポンプである。

請求項３の発明は、前記モータの回転子の回転方向を検出する回転方向検出手段を有し、前記モータの駆動回路は、前記回転方向検出手段から検出信号に基づいて前記モータの回転方向を制御することを特徴とする請求項１記載のポンプである。

請求項４の発明は、前記モータが同期モータであることを特徴とする請求項１記載のポンプである。

請求項１のポンプであると、モータによって遠心羽根を有する羽根車を正転させると、その流体を送る効率が最大となり、その流量は大流量となる。一方、モータによって遠心羽根を有する羽根車を逆転させると、ポンプ効率が下がり、流れる流量が減り、正転時より流量が少なくなる。このため、モータを正転、または、逆転させることにより二つの種類の流量を実現することができる。

請求項２のポンプであると、遠心羽根に後退角を形成することにより、正転時の流量と逆転時の流量の差を大きくすることができる。

請求項３のポンプであると、回転方向検出手段を設けることにより、モータの回転方向を検出することができるため、モータの正転及び逆転の制御を確実に行うことができる。

請求項４のポンプであると、モータが同期モータであるため、低価格でポンプを実現することができる。

以下、本発明の一実施形態のポンプ１０について、図１から図４に基づいて説明する。

本実施形態のポンプ１０は、食器洗い機に用いられるポンプであって、ポンプ１０は、同期モータ１２によって羽根車１６を回転させて水を送り、そして、その送った水を食器に吹きつけて洗うものである。

（１）ポンプ１０の構成
次に、図に基づいてポンプ１０の構成について説明する。

図２がポンプ１０の半縦断面図であり、図３が図２におけるＡ−Ｂ−Ｃ断面図である。

同期モータ１２の回転子１８が合成樹脂性の収納筒２０内部に回転自在に収納されている。この収納筒２０の前部は、ほぼ板状の合成樹脂性の第１ケーシング２２と一体となっている。

第１ケーシング２２の前方には、ほぼ円筒状の合成樹脂性の第２ケーシング２４が取り付けられ、この第２ケーシング２４の前端部にはポンプ室５０が配されている。そして、ポンプ室５０内部で羽根車１６が回転する。この羽根車１６については後から説明する。この羽根車１６の後端部には、収納筒２０から突出した回転子１８のシャフト１４が固定されている。第１ケーシング２２の後方には、同期モータ１２のＵ字型の固定子２６が収納筒２０を挟持している（図３参照）。この固定子２６は、Ｕ字状に突出している一対の固定子極２８の基部に固定子巻線３０がそれぞれ巻回され、これら先端部の相対向する内側に設けられた円弧状の切欠き３２の間に、収納筒２０が配されている。

この固定子２６の後方であって、収納筒２０の後端部には、同期モータ１２の駆動回路６０を有する配線基板３４が取り付けられている。

収納筒２０の内側であって、その前端部と後端部にはそれぞれベアリングメタル３６，３８が配され、これら前後一対のベアリングメタル３６，３８によって回転子１８のシャフト１４が回転自在に保持されている。

収納筒２０の外周壁の一部であって、前記一対の固定子極２８，２８の間に配されている部分が軸方向に沿って突出し、突条の外周壁（以下、単に突壁という）４０が突出している。この突壁４０と、回転子１８との間には一定の空間である流水空間４２が形成されている。

突壁４０の後壁には凹部４４が設けられ、この凹部４４に、配線基板３４に取り付けられているホールＩＣ４６が嵌め込まれている。このホールＩＣ４６は、回転子１８の位置を検出するためのものである。

（２）ポンプ室５０の構造
次に、ポンプ室５０の構造について図１に基づいて説明する。

図１は、ポンプ室５０の横断面図である。

このポンプ室５０の内部には、羽根車１６が回転自在に配されている。この羽根車１６は遠心羽根５２を複数有し、図１に示すように遠心羽根５２は螺旋状に回転する後退角を形成している。

ポンプ室５０内部は、羽根車１６より若干大きい平面形状が円形をなし、その上面中央部に流体の吸込口５４が設けられている。また、このポンプ室５０の径外方向に向かって、ポンプ室５０の側壁から吐出路５６が突出し、この吐出路５６の先端部に吐出口５８が設けられている。

（３）同期モータ１２の駆動回路６０の構造
同期モータ１２の駆動回路６０について、図４のブロック図に基づいて説明する。

同期モータ１２の固定子２６からの一対の固定子巻線３０，３０は正逆転回路６２に接続されている。また、この正逆転回路６２には、ホールＩＣ４６が接続され、ホールＩＣ４６からの検出信号が入力する。この正逆転回路６２には、ＡＣ電源が接続され、また、食器洗い機の主制御部６４が接続されている。

主制御部６４は、正逆転回路６２にＯＮ／ＯＦＦ信号と正転及び逆転信号を出力する。

正逆転回路６２は、正転信号が入力すると、回転子１８の位置をホールＩＣ４６によって検出しつつ、同期モータ１２を正転させる。また、主制御部６４から逆転信号が入力すると、ホールＩＣ４６からの入力信号に対応して同期モータ１２を逆転させる。

（４）ポンプ１０の作用
次に、ポンプ１０の作用について説明する。

同期モータ１２の固定子２６の一対の固定子極２８に交流電圧をかけると、一対の永久磁石よりなる回転子１８が回転し、羽根車１６が回転する。

この場合に、羽根車１６を支持しているシャフト１４と、第１ケーシング２２の隙間及び第２ケーシング２４の隙間から、水が侵入して、収納筒２０に至る。収納筒２０内部に侵入した水は、前端部にあるベアリングメタル３６に到達するとともに、流水空間４２を経て後方側のベアリングメタル３８にも至る。

羽根車１６が正転方向に回転すると（図１における矢印Ｐの方向）、吸込口５４から流れ込んだ水がポンプに最大効率で吐出路５６を経て吐出口５８から吐出される。

一方、羽根車１６が逆転すると（図１における矢印Ｑの方向）、前記の正転時のポンプ効率よりも低い効率で吸込口５４から流れ込んだ水を吐出口５８から吐出される。

このように正転時より逆転時のポンプの効率が小さくなるのは、羽根車１６が正転時において最大の効率で水が吐出されるように吐出路５６の位置が設計されているためと、遠心羽根５２が後退角を有して正転時では後退角がポンプの効率を上げる方向に働くが、逆転時ではポンプの効率を下げる方向に働くためである。

これによって、正転時と逆転時の流量を変化させることができ、正転時においては大流量の水が流れ、逆転時では小流量の水が流れることとなる。従って、同期モータ１２の回転方向を切り換えるだけで２種類の流量で吐出させることができる。

（変更例１）
上記実施例では羽根車１６に設けた遠心羽根５２に後退角を形成したが、後退角を形成しなくても、流量に差を設けることができる。

（変更例２）
上記実施例では同期モータ１２について説明したが、これ以外のモータ例えばブラシレスＤＣモータなどのモータを用いてもよい。

（変更例３）
上記実施形態ではポンプ１０を食器洗い機に用いたが、これ以外の用途に用いてもよい。

以上により本発明のポンプであると、モータの回転方向を切り換えるだけで２種類の流量を実現することができる。

本発明の一実施形態を示すポンプのポンプ室の横断面図である。同じくポンプの半縦断面図である。図１におけるＡ−Ｂ−Ｃ断面図である。同期モータの駆動回路のブロック図である。

符号の説明

１０ポンプ
１２同期モータ
１４シャフト
１６羽根車
１８回転子
２０収納筒
２６固定子
２８固定子極
３０固定子巻線
３２切欠
３４配線基板
３６ベアリングメタル
３８ベアリングメタル
４０突条の外周壁（突壁）
４２流水空間
４４凹部
４６ホールＩＣ

Claims

ポンプ室内部に遠心羽根を有した羽根車を配し、前記羽根車をモータによって回転させて前記ポンプ室の吸入口から吐出口へ所定の流量の流体を流すポンプにおいて、
前記モータは前記羽根車を正転、または、逆転可能であり、
前記羽根車の逆転時には正転時より前記流量を少なくする
ことを特徴とするポンプ。
前記遠心羽根は後退角を形成している
ことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
前記モータの回転子の回転方向を検出する回転方向検出手段を有し、
前記モータの駆動回路は、前記回転方向検出手段から検出信号に基づいて前記モータの回転方向を制御する
ことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
前記モータが同期モータである
ことを特徴とする請求項１記載のポンプ。