JP2005315194A - 排水ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】低騒音でポンプ効率のよい排水ポンプを提供すること。
【解決手段】排水ポンプのインペラ２１に水を導く取水通路を設け、その取水通路はインペラ２１の回転中心位置に配置される下部開口部を有する筒状部２４と、筒状部２４の上部位置に配置され回転中心から離間する方向に向かって延出された一対の近接して配置された隔壁２８と隔壁２８の下部位置に配置される底板３１によって包囲された拡開部２９とから構成される。拡開部２９上方は上部開口部３４とされている。拡開部２９は放射状に複数配置される。各拡開部２９を構成する底板３１は中央寄りにおいて筒状部２４と一体化され各拡開部２９を構成する一対の隔壁２８は筒状部２４内周面に連続的に移行してリブを構成し、同リブによって筒状部２４内周面に内溝を形成させるようにしている。すなわち、筒状部２４は上部位置において放射状に分岐された拡開部２９に連通することとなっている。
【選択図】 図２

Description

本発明は例えば空調機から排出されるドレン水を機外に排水するために好適な排水ポンプに関するものである。

例えば空調機のように冷房や除湿を行う装置においては運転時に熱交換器による冷却作用によって結露したドレン水を排出する必要がある。そのため空調機ではこのドレン水を溜めるドレンタンクが装置下部位置に配設されており、このドレンタンク内のドレン水を外部に排水するために従来から空調機には排水ポンプが併設されている。排水ポンプは基本的にインペラをモータで回転させ、ドレン水をインペラの遠心力によって吸い上げるとともに吸い上げられたドレン水にインペラの回転によって速度エネルギーを与えることで吐水口からドレン水を吐出させるようになっている。
このような排水ポンプで従来から普遍的な課題とされているのは騒音の抑制である。特に空調機におけるコンプレッサ等の運転音について技術改良から低騒音化が進んでいることの均衡から排水ポンプも同様に低騒音化が要求されるようになっている。騒音の発生のメカニズムは次のようなものである。インペラが高速で回転することによって吸い上げられた水（ドレン）に強い剪断力が作用しインペラが収容されたハウジング内で大小の乱流やキャビテーションが生じてしまう。同時にインペラの回転に伴ってインペラ内が負圧になるため上方から外気（空気）がインペラの羽根部分に引き込まれ、これが水中に混入し細かな気泡となって水と混在することとなる。この細かな気泡が乱流等と協働してハウジング内で各部に衝突するため騒音が発生するわけである。騒音の発生は同時にポンプ効率の低下をも招来することとなっている。そのため従来からこのような騒音を緩和するために種々の方策が講じられている。
このような騒音を緩和した排水ポンプの一例として特許文献１及び２を挙げる。
特開２００２−５０８３号公報 特開平８−１４４９９６号公報

特許文献１では図１９に示すようにインペラ１１０にドレン水整流環１１１とドレン水整流環１１１の内側であって羽根１１２と羽根１１２の間にドレン水ガイド１１３を設けることによって気泡の発生を抑制するような構成となっている（特許文献１の公報の図３等を参照）。
また、特許文献２では図２０に示すようにインペラ１１５の羽根１１６の下部に円盤１１７を形成させることで、羽根１１６方向に向かうドレン水の量を抑制しインペラ１１５にかかる負荷を軽減させることで気泡の発生を抑制し、もって騒音を低減するというものである（特許文献２の公報の図２等を参照）。
しかし、これらの各技術では空気が水に混合されること自体を直接的に防止しているわけではないため、気泡の発生はある程度は抑制されるとはいえ依然として多量の気泡が水中に混在することとなっており騒音の抑制としては十分ではなかった。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、低騒音でポンプ効率のよい排水ポンプを提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明では、モータと、同モータによって駆動される駆動軸に固着され同駆動軸とともに回転可能なインペラと、同インペラが収容されるハウジングとを備え、インペラの回転によって同ハウジング下部に形成された吸水口から水を吸引し、同ハウジング上部側面に形成された吐水口から同水を吐出させるようにした排水ポンプにおいて、前記インペラは前記吸水口から吐水口へと吸引した水を導く取水通路を備え、同取水通路は前記駆動軸の軸線の延長線上であって前記ハウジングの吸水口に面して配置される下部開口部を有する筒状部と、同筒状部の上部位置に配置され前記駆動軸の軸線から離間する方向に向かって延出される所定間隔を開けて配置された一対の隔壁と同隔壁の下部位置に配置される底板によって包囲された拡開部とから構成され、同拡開部を前記駆動軸の軸心を中心として放射状に複数配置させるとともに同各拡開部には前記吐水口高さ付近で開口する上部開口部を設け、同各拡開部を構成する底板を同駆動軸寄りにおいて同筒状部と一体化させる一方、同各拡開部を構成する一対の隔壁を同筒状部内周面に連続的に移行させてリブを構成し、同リブによって同筒状部内周面に内溝を形成させるようにしたことをその要旨とする。
また、請求項２の発明では請求項１に記載の発明の構成に加え、前記筒状部内周面から前記拡開部底面への変移部分を所定の曲率をもって滑らかに構成するようにしたことをその要旨とする。
また、請求項３の発明では、モータと、同モータによって駆動される駆動軸に固着され同駆動軸とともに回転可能なインペラと、同インペラが収容されるハウジングとを備え、インペラの回転によって同ハウジング下部に形成された吸水口から水を吸引し、同ハウジング上部側面に形成された吐水口から同水を吐出させるようにした排水ポンプにおいて、前記インペラは前記吸水口から吐水口へと吸引した水を導く取水構造を備え、同取水構造は前記駆動軸の軸線から離間する方向に向かって延出された所定間隔を開けて配置された一対の隔壁に挟持された拡開部と、同拡開部下部かつ同駆動軸の軸線の延長線上であって前記ハウジングの吸水口に面して配置され複数のリブによってその外周面に縦方向に延びる溝が形成された下垂部とから構成され、
同拡開部を前記駆動軸の軸心を中心として放射状に複数配置させるとともに同拡開部には前記吐水口高さ付近で開口する上部開口部を設け、同各拡開部を構成する一対の隔壁を前記溝を構成する前記リブと連続的に接続させ前記溝と拡開部が一体化した外方に開放された外溝を構成するようにしたことをその要旨とする。

また、請求項４の発明では請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記一対の隔壁を平板状に構成するとともに平行に配置するようにしたことをその要旨とする。
また、請求項５の発明では請求項１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記各拡開部の外周にはリング体が同各拡開部の外周方向末端と一体的に連結された状態で配置されるようにしたことをその要旨とする。
また、請求項６の発明では請求項５に記載の発明の構成に加え、前記拡開部を構成する隔壁の上部は封塞されるとともに、前記駆動軸の軸線寄りが一部開口されていることをその要旨とする。
また、請求項７の発明では請求項６に記載の発明の構成に加え、前記各拡開部の外周方向末端を前記リング体によって封塞するとともに前記上部開口部は同リング体によって封塞された箇所に開口するようにしたことをその要旨とする。
また、請求項８の発明では請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記拡開部を構成する隔壁の上部は開放されていることをその要旨とする。

上記請求項１のような構成では、モータの駆動を受けて回転する駆動軸とともにハウジング内でインペラが回転する。吸水口から導入された水はインペラの取水通路において、まず下部開口部から筒状部に至り更に筒状部を上昇して各拡開部に分岐していく。この際に筒状部内周面の内溝と各拡開部とは連接されたリブと隔壁によって区画された１本の通路となっているため、水は速やかに各拡開部に至る。各拡開部に送られた水はインペラの回転による遠心力によって上部開口部から放出されインペラとハウジングの間に介在させられる。各拡開部は同時に羽根として水を攪拌し、大きな速度エネルギーを与える。この速度エネルギーがハウジング内壁に対する圧力エネルギーに変換されることによって水は吐水口からハウジング外に排出されることとなる。この際に、各拡開部が相互に独立していることと各拡開部を構成する一対の隔壁によって狭窄した水の通路を構成していることから乱流やキャビテーションが生じにくくなる。更に、インペラ上方から導入される外気（空気）は各拡開部が狭く独立していることから水との接触機会が減り乱流等が少ないことと相まって水と混ざりにくくなり、結果として水中に細かな気泡が発生しにくくなる。更にこの際に請求項２の構成のように前記筒状部内周面から前記拡開部底面への変移部分を所定の曲率をもって滑らかに構成することが速やかな水の流れを促進する意味から好ましい。
ここに拡開部は駆動軸の軸心を中心として放射状に複数配置されるがこれは２つ以上であれば常識範囲で多数配置することは構わないとする意である。また、均等に放射状であることが好ましいが、均等という場合、個々の拡開部とそれと隣接する拡開部との間隔が均等である場合だけをいうのではない。例えば、複数の拡開部を１群として複数の群が均等かつ放射状に複数配置される場合等も含む。また、拡開部は駆動軸の軸心を中心として放射状に配設されるものの必ずしも径方向に沿って延出される必要はない。
また筒状部内周面にリブによって形成される内溝は必ずしも筒状部の上下方向全域に形成する必要はない。

また、上記請求項３のような構成では、モータの駆動を受けて回転する駆動軸とともにハウジング内でインペラが回転する。吸水口から導入された水はインペラの取水構造において、まずハウジングと下垂部の間を伝って上昇し各拡開部に分岐していく。この際に各拡開部を構成する一対の隔壁は下垂部外周のリブと連続的に接続されて１本の外溝とされているため、水は速やかに各拡開部に至る。各拡開部に送られた水はインペラの回転による遠心力によって上部開口部から放出されインペラとハウジングの間に介在させられる。各拡開部は同時に羽根として水を攪拌し、大きな速度エネルギーを与える。この速度エネルギーがハウジング内壁に対する圧力エネルギーに変換されることによって水は吐水口からハウジング外に排出されることとなる。この際に、各拡開部が相互に独立していることと各拡開部を構成する一対の隔壁によって狭窄した水の通路を構成していることから乱流やキャビテーションが生じにくくなる。更に、インペラ上方から導入される外気（空気）は各拡開部が狭く独立していることから水との接触機会が減り乱流等が少ないことと相まって水と混ざりにくくなり、結果として水中に細かな気泡が発生しにくくなる。
ここに拡開部は駆動軸の軸心を中心として放射状に複数配置されるがこれは２つ以上であれば常識範囲で多数配置することは構わないとする意である。また、均等に放射状であることが好ましいが、均等という場合、個々の拡開部とそれと隣接する拡開部との間隔が均等である場合だけをいうのではない。例えば、複数の拡開部を１群として複数の群が均等かつ放射状に複数配置される場合等も含む。また、拡開部は駆動軸の軸心を中心として放射状に配設されるものの必ずしも径方向に沿って延出される必要はない。
また、下垂部外周面に縦方向に延びる溝とは必ずしも直線状の溝のみに限定されるものではない。また必ずしも下垂部外周面の上下方向全域に形成する必要はない。

また、上記において各拡開部における一対の隔壁は平板状に構成するとともに平行に配置することが乱流が生じにくくなって好ましい。また、主として気泡を抑制という点から各拡開部の外周にはリング体が同各拡開部の外周方向末端と一体的に連結された状態で配置されることがより好ましい。
また各拡開部を構成する隔壁の上部を封塞する場合にはインペラに向かって流入する外気（空気）の導入口として駆動軸の軸線寄りを一部開口させることが好ましい。各拡開部の外周方向末端をリング体によって封塞する場合には上部開口部をリング体によって封塞された箇所に開口させることが好ましい。もちろん前記拡開部を構成する隔壁の上部を開放させてもよい。

上記各請求項の発明では、インペラに形成した各拡開部が狭くなおかつ独立していることから吸い上げた水に乱流やキャビテーションが生じにくくなる。また、ハウジング内に導入された外気は水との接触機会が減り更に乱流等が少ないことから水と混ざりにくく結果として水中に細かな気泡が発生しにくくなる。これによって排水ポンプ駆動時の低騒音化が実現できることとなる。

以下、本発明排水ポンプを具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態１の排水ポンプ１は空調機に装着されドレンタンク内のドレン水を排出するために使用されるものである。排水ポンプ１は上部取り付け金具２を備え、同上部取り付け金具２に対してモータユニット３が固着されている。モータユニット３はユニットベース４に支持されたモータ５によって構成されている。ユニットベース４から下方に向かって吊り下げアーム７が延出されており、同吊り下げアーム６の下端には円盤形状のプラスチック製の蓋部材８が固着されている。モータ５から下垂された駆動軸９の下端側は蓋部材８の中央に形成された透孔１０から下方に突出されている。透孔１０に面した駆動軸９下端寄り位置にはゴムワッシャ１１が固着されている。駆動軸９の外部に露出された部位の中程位置には水切り板１２が固着されている。
蓋部材８に対して下方からプラスチック製のハウジング本体１３が嵌合されている。ハウジング本体１３は上半身が円筒形状部１３ａとされ下半身が漏斗状の円錐形状部１３ｂとされている。円錐形状部１３ｂの下端位置には吸水口１５が開口されている。円筒形状部１３ａの側方には略水平方向に延出された吐水パイプ１６が形成されている。吐水パイプ１６の先端には吐水口１７が開口されている。蓋部材７下端縁に対してハウジング本体１３上端縁はＯリング１８を介して嵌合され図示しないスナップフィットによって固定されている。蓋部材８とハウジング本体１３とによってハウジング１９が構成されている。

駆動軸９の下端位置にはインペラ２１が同駆動軸９と一体回動可能に固着されている。図１、図２及び図５〜図７に基づいてインペラ２１について詳述する。尚、以下の説明におけるインペラ２１の構成要素はすべて一体成形によって形成されている。プラスチック製のインペラ２１はその上部中央位置に上記駆動軸９先端が挿入される軸受け部２３を備えている。軸受け部２３は円筒形形状に構成されその内部には駆動軸９の外形に対応した横断面真円形状のメス孔２２が穿設されている。メス孔２２は駆動軸９の延長方向に延設されメス孔２２の軸線方向中心と駆動軸９の軸心とは一致する。
軸受け部２３の下方には筒状部２４が形成されている。筒状部２４は軸受け部２３と同一軸心上に配置された同軸受け部２３よりも大径の筒体とされている。図４、図６及び図７に示すように、筒状部２４の内周面には等間隔に配置された４本のリブ２５が上下方向に延設されている。隣接するリブ２５間には内溝２６が形成されることとなる。つまり、筒状部２４の内周面には９０度ずつ変位した位置に縦方向に延びる相互に平行な内溝２６が形成されることとなる。筒状部２４の最下部には下部開口部２７が開口されている。

軸受け部２３の外周の９０度ずつ変位した位置にそれぞれ一対の近接した平板状の隔壁２８によって区画された４つの拡開部２９が形成されている。一対の隔壁２８は平行に配置されている。これら４つの拡開部２９はそれぞれが上記４つの内溝２６のいずれかの長さ方向延長線上に配置されている。すなわち、拡開部２９と内溝２６との平面視における位相は一致する。図２及び図３に示すように、各拡開部２９は軸受け部２３の径方向であって同軸受け部２３から離間する方向に延出されている。隔壁２８の基端は軸受け部２３の外周の接線位置で連結されるとともにその先端は軸受け部２３を包囲する真円形状のリング部３０の内周面に連結されている。隔壁２８はすべて同一形状に構成されている。
これら軸受け部２３、各拡開部２９、リング部３０及び後述する内部スペース部３５によって頭部３２が構成されている。頭部３２は主としてインペラ２１の上部位置においてインペラ２１の回転によって導入されたドレン水に回転エネルギーを付与する役割を担う。すなわち、各拡開部２９を構成する隔壁２８はドレン水に直接回転エネルギーを付与する羽根の作用を兼ねる。

図７に示すように、拡開部２９の底板３１の最外端はリング部３０の下端縁に連結されており同底板３１の上面は同リング部３０の下端縁を最上部として軸受け部２３方向（つまりインペラ２１の回転中心方向）に向かってなだらかに下る傾斜面とされている。同底板３１は徐々に屈曲されて筒状部２４と一体化されており、そのため同底板３１の上面と筒状部２４の内周面とは段差なく滑らかに連続的に接続される。更に、上記のように拡開部２９と内溝２６の平面視における位相が一致するため底板３１の上面は内溝２６の内周面と直線状に接続されることとなる。同様に拡開部２９を区画する隔壁２８は相隣り合う拡開部２９の隔壁２８は軸受け部２３外周位置で接合されているが（図２及び図３参照）、この接合部位３３は上記筒状部２４におけるリブ２５と直線状に接続されている。すなわち、筒状部２４の下端（下部開口部２７）から各拡開部２９のリング部３０寄り先端にかけて一本の長い溝が構成されることとなる。隔壁２８上方は封塞されておらずドレン水の出口としての上部開口部３４とされている。
これら、筒状部２４と各拡開部２９とによって取水通路が構成されている。

図２及び図３に示すように、リング部３０の内側であって各拡開部２９以外の同各拡開部２９とリング部３０によって包囲された４つの扇状形状の部分は内部スペース部３５とされている。図６に示すように、内部スペース３５の底板３６の最外端はリング部３０の下端縁に連結されており同底板３６の上面は同リング部３０の下端縁を最上部として軸受け部２３方向（つまりインペラ２１の回転中心方向）に向かってなだらかに下る傾斜面とされている。底板３６は上記拡開部２９の底板３１とは異なり筒状部２４の内周面に連通されていない。つまり各内部スペース部３５は上方に開放された独立した空間を構成している。底板３６の底面は上記拡開部２９の底板３１の底面と面一に接続されており、図４及び図５に示すように両底板３１，３６を底方向から見た場合には円錐形状外観を呈する。
このように構成されたインペラ２１は駆動軸９に固定された状態で図１に示すようにハウジング１９内周面との間に若干の隙間が形成される。

このような構成において、モータ５の駆動によって駆動軸９が回転しインペラ２１がハウジング１９内で回転すると、筒状部２４内のリブ２５の作用によって吸水口１５及び下部開口部２７を経由して導入されたドレン水が遠心力で筒状部２４の内周面に強く押圧される。加圧されたドレン水は相対的に圧力の低い上方に向かって移動していく。このとき、ドレン水は内溝２６に沿って放射状に配置された各拡開部２９に均等に移送されていくこととなる。所定の拡開部２９に至ったドレン水は他の拡開部２９に分岐されたドレン水と混ざることなく両側の隔壁２８によって挟まれた狭い空間内で遠心力を与えられる。ドレン水は遠心力によって拡開部２９上方の上部開口部３５から放出される。一方、インペラ２１の頭部３２において隔壁２８が羽根となってドレン水に速度エネルギーを与えることとなって加速されたドレン水はハウジング本体１３の円筒形状部１３ａ方向に押圧される。ドレン水は圧力の開放口である吐水パイプ１６先端の吐水口１７から排出される。

このように構成することにより本実施の形態１は次のような効果を奏する。
（１）吸い上げられたドレン水は頭部３２に至る際に一対の隔壁２８が近接して狭窄した水の通路（拡開部２９）に導かれるため乱流やキャビテーションが生じにくくなる。更に、インペラ２１上方から導入される外気（空気）は各拡開部２９が狭くかつ独立していることから水との接触機会が減り乱流等が少ないことと相まって水と混ざりにくく結果として水中に細かな気泡が発生しにくくなる。そのため低騒音化に寄与する。
（２）筒状部２４から吸い上げられたドレン水は内溝２６に案内されながら各拡開部２９に分岐させられさせられ、なおかつ内溝２６と拡開部２９は同一延長線上にあるため極めてスムーズにドレン水が移送されることとなるため、その結果として低騒音化に寄与するとともにポンプ効率の向上にも寄与する。
（３）拡開部２９の底板３１の上面と筒状部２４の内周面とは段差なく滑らかに連続的に接続されるため乱流等が生じにくく結果として水中に細かな気泡が発生しにくくなる。その結果として低騒音化に寄与する。
（４）４つの拡開部２９は９０度の角度で均等に軸受け部２３の周りに放射状に配置されているため、筒状部２４から吸い上げられたドレン水が均等に分配されやすく、なおかつ頭部３２の重量バランスもよくドレン水に速度エネルギーを均一に付与することができる。

（実施の形態２）
次に実施の形態２について説明する。本実施の形態２の説明における排水ポンプ１は実施の形態１とインペラ５１の形態が異なるだけであるためインペラ５１についてのみ詳述し、実施の形態１と共通するその他の排水ポンプ１の構成については省略する。尚、以下の説明におけるインペラ５１の構成要素はすべて一体成形によって形成されている。
図８〜図１４に示すように、プラスチック製のインペラ５１はその上部中央位置に上記駆動軸９先端が挿入される軸受け部５３を備えている。軸受け部５３は円筒形形状に構成されその内部には駆動軸９の外形に対応した横断面真円形状のメス孔５２が穿設されている。メス孔５２は駆動軸９の延長方向に延設されメス孔５２の軸線方向中心と駆動軸９の軸心とは一致する。
軸受け部５３の下方には下垂部５４が形成されている。図８及び図１１〜図１４に示すように、下垂部５４は９０度ずつ変位した４本のリブ５５が組合わさって横断面十字形状とされ、隣接するリブ５５間に外溝５６が形成されることとなる。つまり、下垂部５４の外周面には９０度ずつ変位した位置に縦方向に延びる相互に平行な外溝５６が形成されることとなる。各リブ５５の先端は横断面扇状に拡開された膨出部５７とされている。

軸受け部５３の外周の９０度ずつ変位した位置にそれぞれ一対の近接した平板状の隔壁５８によって区画された４つの拡開部５９が形成されている。一対の隔壁５８は平行に配置されている。これら４つの拡開部５９はそれぞれが上記４つの外溝５６のいずれかの長さ方向延長線上に配置されている。すなわち、拡開部５９と外溝５６との平面視における位相は一致する。図８及び図９に示すように、各拡開部５９は軸受け部５３の径方向であって同軸受け部５３から離間する方向に延出されており、隔壁５８の基端は軸受け部５３の外周の接線位置で連結されるとともにその先端は軸受け部５３を包囲する真円形状のリング部６０の内周面に連結されている。隔壁５８はすべて同一形状に構成されている。図８、図９、図１１及び図１４に示すように、各拡開部５９が接合されるリング部６０位置にはドレン水放出用の上部開口部としての第１の小開口部６１が形成されている。各拡開部５９の一対の隔壁５８の上部位置には同拡開部５９を上方から覆う天板６３が形成されている。天板６３の軸受け部５３寄りには空気取り入れ口としての第２の小開口部６４が形成されている。
これら軸受け部５３、各拡開部５９、リング部６０及び後述する内部スペース部６７によって頭部６５が構成されている。頭部６５は主としてインペラ５１の上部位置においてインペラ５１の回転によって導入されたドレン水に回転エネルギーを付与する役割を担う。すなわち、各拡開部５９を構成する隔壁５８はドレン水に直接回転エネルギーを付与する羽根の作用を兼ねる。

図１０及び図１３に示すように、拡開部５９の裏面は開放されており、上記のように拡開部５９と外溝５６の平面視における位相が一致することから同拡開部５９の裏面側は下垂部５４に形成された外溝５６の正確な上方位置に配置されることとなる。各拡開部５９の一対の隔壁５８の内側面５８ａは外溝５６を構成する上記リブ５５の膨出部５７の内側面５７ａと面一とされている。すなわち、下垂部５４の下端から各拡開部５９のリング部６０寄り先端にかけてリブ５５と隔壁５８によって区画された一本の長い溝が構成されることとなる。
これら、下垂部５４と各拡開部５９とによって取水構造が構成されている。

図８及び図９に示すように、リング部６０の内側であって各拡開部５９以外の同各拡開部５９とリング部６０によって包囲された４つの扇状形状の部分は内部スペース部６７とされている。図１２及び図１４に示すように、内部スペース６７の底板６８の最外端はリング部６０の下端縁に連結されており同底板６８の上面は同リング部６０の下端縁を最上部として軸受け部５３方向（つまりインペラ５１の回転中心方向）に向かってなだらかに下る傾斜面とされている。底板６８は下垂部５４側には連通されていない。つまり各内部スペース部６７は上方に開放された独立した空間を構成している。図１０及び図１１に示すように、底板６８は底方向から見た場合には拡開部５９のみが円錐形状の外観を呈する。
このように構成されたインペラ５１は実施の形態１のインペラ２１と同様駆動軸９に固定された状態でハウジング１９内周面との間に若干の隙間が形成される。

このような構成において、モータ５の駆動によって駆動軸９が回転しインペラ５１がハウジング１９内で回転すると、下垂部５４のリブ５５と円錐形状部１３ｂ内周面との作用によって下部開口部２７及び下垂部５４を経由して導入されたドレン水が遠心力でハウジング本体１３内周面に強く押圧される。加圧されたドレン水は相対的に圧力の低い上方に向かって移動していく。このとき、ドレン水は外溝５６に沿って放射状に配置された各拡開部５９に均等に移送されていくこととなる。所定の拡開部５９に至ったドレン水は他の拡開部５９に分岐されたドレン水と混ざることなく両側の隔壁５８によって挟まれた狭い空間内で遠心力を与えられる。ドレン水は遠心力によって拡開部５９外方の第１の小開口部６１から放出される。インペラ５１の回転に伴って引き込まれる外気は第２の小開口部６４から導入される。一方、インペラ５１の頭部６５において隔壁５８が羽根となってドレン水に速度エネルギーを与えることとなって加速されたドレン水はハウジング本体１３の円筒形状部１３ａ方向に押圧される。ドレン水は圧力の開放口である吐水パイプ１６先端の吐水口１７から排出される。

このように構成することにより本実施の形態２は次のような効果を奏する。
（１）吸い上げられたドレン水は頭部６５に至る際に一対の隔壁５８が近接して狭窄した水の通路（拡開部２９）に導かれるため乱流やキャビテーションが生じにくくなる。更に、インペラ５１上方から導入される外気（空気）は各拡開部５９が狭くかつ独立していることから水との接触機会が減り乱流等が少ないことと相まって水と混ざりにくく結果として水中に細かな気泡が発生しにくくなる。そのため低騒音化に寄与する。
（２）下垂部５４を経由して吸い上げられたドレン水は外溝５６に案内されながら各拡開部５９に分岐させられさせられ、なおかつ外溝５６と拡開部５９は同一延長線上にあるため極めてスムーズにドレン水が移送されることとなるため、その結果として低騒音化に寄与するとともにポンプ効率の向上にも寄与する。
（３）４つの拡開部５９は９０度の角度で均等に軸受け部５３の周りに放射状に配置されているため、下垂部５４を経由して吸い上げられたドレン水が均等に分配されやすく、なおかつ頭部６５の重量バランスもよくドレン水に速度エネルギーを均一に付与することができる。

尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・インペラ２１，５１における拡開部２９，５９の数や間隔は自由に設定可能である。例えば図１６に示すように、拡開部２９の間隔を一定ではなく外周ほど先細りにするような構成でも構わない。図１６とは逆に拡開部２９の間隔を外周ほど広くしてもよい。また、拡開部２９を構成する隔壁２８の平面形状は直線形状であったが湾曲させてもよい。
・上記各実施の形態では拡開部２９，５９の間を埋める内部スペース部３５，６７の底板３６，６８は封塞されており底板３６，６８を挟んで上部空間と下部空間は連通していなかった。しかし、上記のように完全に封塞せずに例えば図１７及び図１６のように底板３６に透孔７０を形成して上下空間をこの位置で連通させるようにしてもよい。このように透孔７０を形成（ここではインペラ２１の回転中心寄りに形成）することにより排出されるドレン水の流量を調節することが可能となる。
・上記実施の形態１及び２における排水ポンプ１は一例にすぎず、モータ５の位置や数、ハウジング１９の形状等の変更は自由である。
・拡開部２９における上部開口部の位置や形状は適宜変更可能である。例えば、図１５に示すように実施の形態２のような拡開部２９を覆う天板７１を形成させるようにしてもよい。この際には天板７１の軸受け部２３寄り位置には空気取り入れ口としての開口部７２（上記実施の形態２では第２の小開口部６４に相当）を形成し、上記実施の形態２のように外方寄りにドレン水放出用の上部開口部７３（上記実施の形態２では第１の小開口部６１に相当）を形成することが好ましい。
・実施の形態２における第１の小開口部６１や第２の小開口部６４の位置や形状は適宜変更可能である。
・上記実施の形態１では拡開部２９と内溝２６とが直線状に接続されていたが、これらは連通していれば必ずしも直線状に接続される必要はない。実施の形態２も同様である。 ・インペラ２１，５１の材質は問わない。
・リング部３０，６０はなくともよい。
・排水ポンプは空調機以外に装着するようにしてもよい。
・その他、本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。

本発明の実施の形態１の排水ポンプの正面図。 実施の形態１に使用されるインペラの斜視図。 同じインペラの平面図。 同じインペラの底面図。 同じインペラの部分破断正面図。 同じインペラの図３におけるＡ−Ａ線での断面図。 同じインペラの図３におけるＢ−Ｂ線での断面図。 実施の形態２に使用されるインペラの斜視図。 同じインペラの平面図。 同じインペラの底面図。 同じインペラの正面図。 同じインペラの図９におけるＣ−Ｃ線での断面図。 同じインペラの図９におけるＤ−Ｄ線での断面図。 同じインペラの図９におけるＥ−Ｅ線での断面図。 他の実施の形態に使用されるインペラの斜視図。 他の実施の形態に使用されるインペラの平面図。 他の実施の形態に使用されるインペラの平面図。 図１７におけるＦ−Ｆ線での断面図。 従来の排水ポンプに使用されるインペラの斜視図。 従来の排水ポンプに使用されるインペラの斜視図。

符号の説明

１…排水ポンプ、５…モータ、９…駆動軸、１９…ハウジング、１５…吸水口、１７…吐水口、２１，５１…インペラ、２５，５５…リブ、２６…内溝、２４…筒状部、２６…内溝、２７…下部開口部、２８，５８…隔壁、２９，５９…拡開部、３１，３６…底板、３４…上部開口部、５４…下垂部、５６…外溝、６１…上部開口部としての第１の小開口部。

Claims (8)

1. モータと、同モータによって駆動される駆動軸に固着され同駆動軸とともに回転可能なインペラと、同インペラが収容されるハウジングとを備え、インペラの回転によって同ハウジング下部に形成された吸水口から水を吸引し、同ハウジング上部側面に形成された吐水口から同水を吐出させるようにした排水ポンプにおいて、
   前記インペラは前記吸水口から吐水口へと吸引した水を導く取水通路を備え、同取水通路は前記駆動軸の軸線の延長線上であって前記ハウジングの吸水口に面して配置される下部開口部を有する筒状部と、同筒状部の上部位置に配置され前記駆動軸の軸線から離間する方向に向かって延出される所定間隔を開けて配置された一対の隔壁と同隔壁の下部位置に配置される底板によって包囲された拡開部とから構成され、
   同拡開部を前記駆動軸の軸心を中心として放射状に複数配置させるとともに同各拡開部には前記吐水口高さ付近で開口する上部開口部を設け、同各拡開部を構成する底板を同駆動軸寄りにおいて同筒状部と一体化させる一方、同各拡開部を構成する一対の隔壁を同筒状部内周面に連続的に移行させてリブを構成し、同リブによって同筒状部内周面に内溝を形成させるようにしたことを特徴とする排水ポンプ。
2. 前記前記筒状部内周面から前記拡開部底面への変移部分は所定の曲率をもって滑らかに構成されていることを特徴とする請求項１に記載の排水ポンプ。
3. モータと、同モータによって駆動される駆動軸に固着され同駆動軸とともに回転可能なインペラと、同インペラが収容されるハウジングとを備え、インペラの回転によって同ハウジング下部に形成された吸水口から水を吸引し、同ハウジング上部側面に形成された吐水口から同水を吐出させるようにした排水ポンプにおいて、
   前記インペラは前記吸水口から吐水口へと吸引した水を導く取水構造を備え、同取水構造は前記駆動軸の軸線から離間する方向に向かって延出された所定間隔を開けて配置された一対の隔壁に挟持された拡開部と、同拡開部下部かつ同駆動軸の軸線の延長線上であって前記ハウジングの吸水口に面して配置され複数のリブによってその外周面に縦方向に延びる溝が形成された下垂部とから構成され、
   同拡開部を前記駆動軸の軸心を中心として放射状に複数配置させるとともに同拡開部には前記吐水口高さ付近で開口する上部開口部を設け、同各拡開部を構成する一対の隔壁を前記溝を構成する前記リブと連続的に接続させ前記溝と拡開部が一体化した外方に開放された外溝を構成するようにしたことを特徴とする排水ポンプ。
4. 前記一対の隔壁は平板状に構成されるとともに平行に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排水ポンプ。
5. 前記各拡開部の外周にはリング体が同各拡開部の外周方向末端と一体的に連結された状態で配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の排水ポンプ。
6. 前記拡開部を構成する隔壁の上部は封塞されるとともに、前記駆動軸の軸線寄りが一部開口されていることを特徴とする請求項５に記載の排水ポンプ。
7. 前記各拡開部の外周方向末端は前記リング体によって封塞されるとともに前記上部開口部は同リング体によって封塞された箇所に開口することを特徴とする請求項６に記載の排水ポンプ。
8. 前記拡開部を構成する隔壁の上部は開放されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の排水ポンプ。

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