JP2006006967A - Jar pot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジャーポット装置に関する。 The present invention relates to a jar pot device.
従来より、外枠ケース体とこの外枠ケース体内に配置された貯水タンクとの間のスペースに、モータ駆動源を利用した電動式のポンプ装置を備え、このポンプ装置によって貯水タンク内の液体を外枠ケース体の外部に吐出させるポット装置等が種々提案されている。 Conventionally, an electric pump device using a motor drive source is provided in a space between an outer frame case body and a water storage tank disposed in the outer frame case body, and the liquid in the water storage tank is discharged by this pump device. Various pot devices and the like for discharging to the outside of the outer frame case body have been proposed.
例えば、特許文献1に記載の給湯装置では、図14に示すように、外枠体101内に配置された貯水タンク102の下部のスペースに、電動ポンプ装置103が、いわゆる横置き(液体を吸い込むためのインペラの回転軸の軸方向が横向き)に配置されている。そして、貯水タンク102の底面と電動ポンプ装置103とを導入管104で連通させ、電動ポンプ装置103と外枠体101に形成された給湯口105とを吐出管106で連結することによって、貯水タンク102と給湯口105とを連通させるように配管している。この電動ポンプ装置103のインペラを回転駆動することによって貯水タンク102内の液体を給湯口105から外部へ吐出させるようになっている。また、特許文献2に記載の給湯装置も、電動ポンプ装置の詳細な構成は異なるものの、上述の特許文献1に記載の給湯装置と同様、タンクの下部に電動ポンプ装置を横置きに備えたものとなっている。
For example, in the hot water supply device described in
なお、上述の各例の給湯装置は、電動ポンプ装置を貯水タンクの下部に配置したものとなっている。これは、貯水タンク内の液体を効率よく電動ポンプ装置内に取り込むための構成となっている。そのため、貯水タンクの下部のスペースが、電動ポンプを配置する分だけ縦方向に大きくなってしまい、給湯装置全体が大型化してしまうという問題が生じる。 In addition, the hot-water supply apparatus of each above-mentioned example has arrange | positioned the electric pump apparatus in the lower part of a water storage tank. This is a configuration for efficiently taking the liquid in the water storage tank into the electric pump device. Therefore, the space below the water storage tank is increased in the vertical direction by the amount of the electric pump, and the entire hot water supply apparatus is increased in size.
そこで、このような給湯装置全体の縦方向への大型化を防止するための構成として、貯水タンクの外周方向外側で外枠体内側となるスペースを利用し、この部分に電動ポンプ装置をタンクの外側にいわゆる縦置き(液体を吸い込むためのインペラ等の回転軸の軸方向が縦向き)に配置するものも提案されている(特許文献3参照)。 Therefore, as a configuration for preventing such an increase in the size of the entire hot water supply device in the vertical direction, a space inside the outer frame body outside the outer circumferential direction of the water storage tank is used, and an electric pump device is installed in this portion of the tank There has also been proposed a so-called vertical installation on the outside (the axial direction of a rotation shaft of an impeller or the like for sucking liquid is vertical) (see Patent Document 3).
一方、電動ポンプ装置は、一般的に、液体を吸い込むためのインペラ等の回転部材が液体に浸かった状態でなければ揚水機能を果たせないことから、通常の電動ポンプ装置では、インペラ等の回転部材をタンクの底面よりも下部に配置し、インペラ等が常時液体に浸かるような構成をとっている。そのため、液体内に含有されているカルシウム等の物質が、インペラ等の回転軌跡上に堆積してしまい、インペラが回転できなくなる等の問題が生じる。 On the other hand, an electric pump device generally cannot perform a pumping function unless a rotating member such as an impeller for sucking liquid is immersed in the liquid. Therefore, in a normal electric pump device, a rotating member such as an impeller Is arranged below the bottom surface of the tank so that the impeller and the like are always immersed in the liquid. For this reason, a substance such as calcium contained in the liquid accumulates on the rotation locus of the impeller and the impeller cannot be rotated.
なお、カルシウムの堆積等の問題に対しては、特許文献3に示されるように、タンクの側面下部にタンクから電動ポンプ内への液体を導入させるための導入管を設ける手段も有効な一手段となる。
For problems such as calcium accumulation, as shown in
しかしながら、特許文献3の構成によれば、インペラの位置がタンクの底部より高くなるため、タンク側面下部に設けられた吐出口よりさらに底側に溜まった液体は、電動ポンプの駆動力ではタンク外には吐出されないこととなる。このため、吐出不能の液体が定常的にタンク内に滞留してしまい衛生上問題が生ずる。
However, according to the configuration of
また、いわゆる縦置きタイプとする場合、タンク底面と給湯口と間の配管が複雑なものとなる。すなわち、通常は、タンク底面に液体の排出口が設けられているため、このタンク底面の排出口と電動ポンプの液体導入口とを連通させるためには、L字状やU字状のパイプを用いる必要が生じる。さらに、電動ポンプと給湯口との間においても、電動ポンプの液体の吐出方向は、回転部材の回転の遠心方向となるのに対し、給湯口は給湯装置の上部に配置されているため、これらを連通させるためには、やはりL字状等の配管用パイプを用いる必要が生じる。またさらに、縦置きタイプの場合、上述のようなL字状等の配管用パイプを、タンク側面外側の狭いスペースに配置することから、ポンプ自体もより小さいものとする必要が生じ、特にキャビテーション発生時(通常時より大きい吐出量が必要となる)等に所定の吐出量を確保するのが難しい。 Moreover, when it is what is called a vertical installation type, piping between a tank bottom face and a hot-water supply port will become complicated. That is, normally, since a liquid discharge port is provided on the bottom surface of the tank, in order to connect the discharge port on the bottom surface of the tank and the liquid introduction port of the electric pump, an L-shaped or U-shaped pipe is used. Need to use. Further, between the electric pump and the hot water supply port, the discharge direction of the liquid of the electric pump is the centrifugal direction of rotation of the rotating member, whereas the hot water supply port is arranged at the upper part of the hot water supply device. In order to communicate, it is necessary to use an L-shaped piping pipe. Furthermore, in the case of the vertical installation type, the pipes such as the L-shape as described above are arranged in a narrow space outside the tank side surface, so that the pump itself needs to be made smaller, especially cavitation occurs. It is difficult to secure a predetermined discharge amount at times (a discharge amount larger than normal) is required.
本発明は、上述した種々の問題に鑑みて、ポンプ装置を省スペースで配置可能なジャーポット装置を提供することにある。 In view of the various problems described above, an object of the present invention is to provide a jar pot device in which a pump device can be arranged in a space-saving manner.
かかる目的を達成するため、本発明のジャーポット装置は、外枠体内に液体を溜めるための貯水タンクを配置し、外枠体に設けた注水口と貯水タンクとを連通させる連通部を有すると共に、外枠体に水位表示窓を設けると共に、この水位表示窓の内側には、連通部の一部がその内側の液体が視認できるように配置されて水位表示管を構成し、この水位表示管と貯水タンクとの間の空間を利用して貯水タンクから注水口に液体を供給するポンプ装置が配置されている。 In order to achieve such an object, the jar pot device of the present invention has a water storage tank for storing a liquid in the outer frame body, and has a communication part for communicating the water inlet provided in the outer frame body with the water storage tank. In addition, a water level display window is provided on the outer frame body, and a water level display tube is configured inside the water level display window so that a part of the communication portion is visible so that the liquid inside thereof is visible. A pump device that supplies liquid from the water storage tank to the water inlet using a space between the water storage tank and the water storage tank is disposed.
本発明のジャーポット装置は、貯水タンクの外側を通る連通部の一部を水位表示管とすると共に、水位表示管と貯水タンクとの間にポンプ装置を組み込むことが可能となる。このため、連通部及びポンプ装置を省スペースに収めることができると共に、水位表示管とポンプ装置との距離が近く、配管が容易なものとなる。 In the jar pot device of the present invention, a part of the communication portion that passes outside the water storage tank is used as a water level display pipe, and a pump device can be incorporated between the water level display pipe and the water storage tank. For this reason, the communication portion and the pump device can be stored in a space-saving manner, and the distance between the water level display pipe and the pump device is short, so that piping is easy.
本発明の構成要素となるポンプ装置は種々なものが採用されるが、貯水タンクとインペラとの間となる位置で、かつインペラの回転軌跡より下部となる位置に液体を貯水タンクからインペラへ案内すると共に液体内の物質を堆積する堆積部が形成されるように筐体内に組み込まれるものとしても良い。この構成とすると、カルシウム等の物質が筐体内に堆積するとしても、インペラの回転範囲は確保され、インペラが堆積物の影響を受けて駆動停止になることがない。 Various pump devices are used as components of the present invention, and liquid is guided from the water storage tank to the impeller at a position between the water storage tank and the impeller and at a position below the rotation trajectory of the impeller. At the same time, it may be incorporated in the housing so as to form a depositing section for depositing a substance in the liquid. With this configuration, even if a substance such as calcium accumulates in the housing, the rotation range of the impeller is secured, and the impeller is not stopped due to the influence of the deposit.
また、液体導入部の取水口と液体導出部の吐出口とが平行となるように配置したり、取水口を備えた液体導入部、吐出口を備えた液体導出部及びインペラ室を並列配置することにより、筐体内のスペースを有効に使うことができる。 Also, the liquid intake part and the liquid outlet part are arranged so that the water inlet and the liquid outlet part are parallel to each other, or the liquid inlet part having the water inlet, the liquid outlet part having the outlet and the impeller chamber are arranged in parallel. Thus, the space in the housing can be used effectively.
また、インペラ室の取水口側を開口としたり、液体導出部とインペラ室との境目を開口とすると、インペラ室を形成するケーシングの形状を単純なものとなり、製造コストを抑えることができる。さらに、開口の一部を閉塞用部材で塞ぐようにすると、インペラ室内の気密性が若干高まりポンプ効率が高くなる。 Further, if the intake side of the impeller chamber is opened or the boundary between the liquid outlet and the impeller chamber is opened, the shape of the casing forming the impeller chamber becomes simple, and the manufacturing cost can be suppressed. Further, if a part of the opening is closed with the closing member, the airtightness in the impeller chamber is slightly increased and the pump efficiency is increased.
また、インペラ室内部にインペラを回転自在に支承する固定軸を圧入するための孔を設け、この孔を囲む孔形成部を均肉化すると、固定軸を圧入した後にインペラ室を形成するケーシングを超音波溶着等の手法により密閉するようにしても、その作業の際に固定軸の「抜け落ち」が防止できる。 In addition, a hole for press-fitting a fixed shaft that rotatably supports the impeller is provided in the impeller chamber, and a casing that forms the impeller chamber after press-fitting the fixed shaft is formed when the hole forming portion surrounding the hole is made uniform. Even if the sealing is performed by a technique such as ultrasonic welding, it is possible to prevent the fixed shaft from falling off during the work.
本発明のジャーポット装置では、ポンプ装置を省スペースで配置可能なジャーポット装置となる。 In the jar pot apparatus of the present invention, the jar pot apparatus is capable of arranging the pump apparatus in a space-saving manner.
以下に、本発明の実施の形態に係わるジャーポット装置2に組み込まれる第1の実施の形態のポンプ装置1を、図1から図6に基づき説明する。
Below, the
ジャーポット装置2は、図1に示すように、主に、筐体で形成された外枠体3と、外枠体3の内部に配置され、水や湯等の液体を溜めておくための貯水タンク4と、外枠体3の外部と貯水タンク4とを連通させる連通部5と、連通部5の配管の一部として組み込まれるポンプ装置1と、から主に構成される。このポンプ装置1を駆動することにより、貯水タンク4内の液体を連通部5を介して外枠体3の外部に汲み上げて吐出させるものとなっている。
As shown in FIG. 1, the
外枠体3は、底部3aを有する略円筒形状で形成されたもので、内部に貯水タンク4を収納し、その貯水タンク4上に形成された開口部に蓋6を開閉自在に取り付けている。また、貯水タンク4の上端周縁には、外側に折れ曲がる形状の折曲部4aが形成されており、この折曲部4aが外枠体3の内側に形成された肩部7の段部7aに係合することによって、貯水タンク4が外枠体3の内側に支持されている。
The
外枠体3の前面上部中央部分には、外側に突出するように形成されたくちばし部8が設けられている。このくちばし部8の下側面には、貯水タンク4から送られてくる液体をカップ等に注ぐための注水口9がその下側面に設けられた水や湯等の出口のための開口に面して設けられている。また、外枠体3の外周面でくちばし部8の下側には、貯水タンク4内の液体の量の目安を知るための水位表示窓10が設けられている。
A
貯水タンク4は、底面4bを有する略カップ形状を有するもので形成されており、液体を入れておくためのものである。この貯水タンク4の外側には、液体を外部に汲み上げるための連通部5が配置され、この連通部5の配管の一部としてポンプ装置1が組み込まれている。また、貯水タンク4の底面4bには、図2に示すように、ポンプ装置1と連通する排出口4cが形成されている。そのため、貯水タンク4は、連通部5を介して外枠体3の外部と連通している。なお、排出口4cの縁には、ポンプ装置1と連結するための筒状部4dが、貯水タンク4の外側に延出するように形成されており、この筒状部4dとポンプ装置1の取水口41とをゴムチューブ11で連結するようになっている。なお、貯水タンク4の下側には、電熱装置(図示省略)が設けられており、この電熱装置を稼動させることによって、貯水タンク4内の液体が加熱されるようになっている。
The
連通部5は、貯水タンク4の外側に縦置きに配置された透明なガラス製の水位表示管13と、水位表示管13にゴムチューブ12によって連結されたポンプ装置1から構成されている。水位表示管13の一端側は、湾曲されてくちばし部8と肩部7との間に収まるように配置され、この先端部分は、貯水タンク4からポンプ装置1に導入された液体を外枠体3の外部に吐出させる注水口9に接続されている。そして、この注水口9が、くちばし部8に形成されたアンダーカバー14に設けられた吐出開口15に臨んでいる。
The
このように注水口9及びポンプ装置1に連結された水位表示管13は、水位表示窓10より内部の水位が視認できるようになっている。そして、この水位表示管13内の水位を見ることにより貯水タンク4内の液体の残量を推定できるものとなっている。なお、この水位表示管13とポンプ装置1の吐出口42とは、同軸上に配置されている。
In this way, the water
ポンプ装置1は、図3に示すように、駆動源としてのモータ16を有する駆動部17と、モータ16によって回転駆動されるインペラ18と、インペラ18を収用すると共に、連通部5の一部として液体を通路させるための内部空間を有するケーシング19と、から構成されている。なお、このポンプ装置1は、上述したようにゴムチューブ11によって貯水タンクの筒状部4dに連結されると共に、ゴムチューブ12によって水位表示管13に連結されているが、量チューブ11,12により貯水タンク4の外側のスペースで宙に浮くような状態で保持されている。そのため、モータ16やその他の部位から発する振動が貯水タンク4や外枠体3に伝達されにくく、筐体内で騒音が共鳴しないようになっている。本実施の形態では、ポンプ装置1を、このように保持したが、単に、貯水タンク4の底面4b近傍等にねじ止め等により固定してもよい。
As shown in FIG. 3, the
駆動部17は、駆動源としてのモータ16と、このモータ16のモータ出力軸16aの先端部分に固定部材20aを介して固定された誘導マグネット20と、この誘導マグネット20を格納するマグネットケース21と、から構成されている。
The
モータ16は、DCモータで構成されており、インペラ18を所定の方向に回転させるように一方向回転のみなされるように制御される。モータ出力軸16aは、マグネットケース21に形成された挿通孔21aを挿通してマグネットケース21内に突出しており、挿通孔21a内に設けられた軸受け21bに回転自在に支承されている。このモータ16は、リード線16bを介して駆動制御回路(図示省略)に接続されており、マイコンの動作命令に従い駆動されるようになっている。
The
なお、マグネットケース21は、ケーシング19の隔壁22部分に開口部分を当接した状態でケーシング19にネジ止め固定される。これによって、マグネットケース21は、その内部空間がケーシング19の内部空間と隔離された状態でケーシング19に固定される。このマグネットケース21内に配置される誘導マグネット20は、ドーナツ形で90°毎の4極の面着磁がなされており、亜鉛メッキ鋼板製の固定部材20aを介してモータ出力軸16aに固定されている。この誘導マグネット20は、この実施の形態では、乾式軸方向異方性フェライト磁石を使用しているが、希土類マグネット等他のマグネットとしても良い。
The
ケーシング19は、図4及び図5に示すように、ポンプ装置1がジャーポット装置2に組み込まれた際に、上側に配置される上ケース19aと、この上ケース19aの開口を塞ぐように下側に配置される閉塞用部材となる下ケース19bと、を超音波溶着により固着し密閉することにより内部空間を画成するものとなっている。そして、このケーシング19の内部空間には、インペラ18を回転自在に収用するインペラ室23と、このインペラ室23内に液体を導入するための取水口41を備えた液体導入部31と、インペラ室23内に導入した液体を吐出するための吐出口42を備えた液体導出部32と、が設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
インペラ室23は、上述のマグネットケース21と隔壁22によって仕切られている。この隔壁22のインペラ室23側には、インペラ18を回転自在に支承する固定軸26を圧入固定するための孔27が設けられている。なお、この孔27を囲む孔形成部22a,22bは、図6(A)に示すように、その厚さが均肉化されている。すなわち、孔27は、隔壁22に形成された凸部となる孔形成部22aの中心部分に、その周囲の筒状の部分の厚さ及び隔壁22の孔形成部22bの厚さが均一となるように形成され、孔27の底部27aは、隔壁22のインペラ室23側の面から0.25mmの高さとなる位置まで突出して形成されている。そのため、固定軸26を孔27内に挿入した際、固定軸26の挿入した部位の周囲に隔壁22の平面部分が含まれず、孔27を形成する際に、その平面部分によって孔27に変形(成型時のひけ等)が生じないようになり、孔27が正確に形成される。
The
なお、孔27は、図6(B)に示すような構成としても良い。すなわち、孔27を、その深さが隔壁22の平面部分内に0.5mm進入するまで形成し、固定軸26を孔27の最深部から0.75mm離れた位置、すなわち隔壁22のインペラ室23側の面から0.25mmの高さとなる位置まで挿入する。この構成によれば、孔27自体は、隔壁22の平面部分に進入するまで形成されているが、孔27のうちの固定軸26の挿入部位に関しては、上述した図6(A)と同様、隔壁22の平面部の影響が出ないものとなり、固定軸26の挿入部分の均肉化がなされ、孔27は精度良く形成されることとなる。
Note that the
このようにインペラ室23内に形成された孔27内に挿入固定された固定軸26には、インペラ18が回転自在に支承されている。インペラ18は、PPS等の樹脂磁性材で形成されており、軸部18a及び複数枚の羽根を固定した羽根部18bとから構成されている。軸部18aには、固定軸26に遊嵌される嵌合孔29が設けられており、この嵌合孔29内に固定軸26を挿入することによりインペラ18が固定軸26に遊嵌される。また、軸部18aの先端部分には、スラスト受け用突起18cが設けられている。
The
また、羽根部18bの隔壁22を隔てて誘導マグネット20に対向している側には、円環状の従動マグネット30が固定されている。この構成により、インペラ18は、モータ16のモータ出力軸16aが誘導マグネット20と一体的に回転すると、誘導マグネット20に磁気的に引き寄せられながら従動回転する。なお、このとき、インペラ18は、インペラ室19内に進入してくる液体の流れ等の影響を受けて隔壁22から離れる方向(図3において矢示X方向)に移動する場合も生じるが、その際は軸部18aの先端に設けられたスラスト用突起18cが、ケーシング19の内側に形成されたスラスト受け部19cに当接する。これによって、インペラ18は、固定軸26から抜けないようになっている。なお、このように構成されたインペラ18は、貯水タンク4の底面4bより下部に配置される。そのため、貯水タンク4内に液体が少しでも残っている状態のときは、インペラ18は、必ず液体に浸かった状態となっている。
An annular driven
なお、インペラ18が回転すると、貯水タンク4側の液体がインペラ室23内に導入される。そして、インペラ室23内に導入された液体が、インペラ18に攪拌されてインペラ室23内で回転する。そして、この回転に伴って発生する遠心力により、インペラ18の外周方向に向かう。
When the
インペラ室23には、液体導入部31が連通している。すなわち、液体導入部31とインペラ室23との境目の部分は、開口33が形成されており、この開口33により液体導入部31とインペラ室23とが連通している。この液体導入部31は、ポンプ装置1をジャーポット装置2に組み込んだ際、貯水タンク4とインペラ18の配置されたインペラ室23との間に配置され、貯水タンク4の液体をインペラ室23内に導入するためのものとなっている。
A
この液体導入部31の貯水タンク4側の端部には、貯水タンク4の底面に形成された筒状部4dにゴムチューブ11を介して接続される取水口41が形成されている。この取水口41は、貯水タンク4の底面に対して開口するように、図2において上側に向かって開口している。
A
そして、液体導入部31は、取水口41から開口33までの間で略直角に湾曲するように形成されている。なお、液体導入部31の取水口41から見て湾曲した部位以降、すなわち湾曲部位より開口33までの位置は、インペラ18の回転軌跡より下部となる堆積部34となっている。この堆積部34は、ポンプ装置1を含む連通部5の配管上、最下位部となっている。そのため、連通部5内を通過する液体に含有されるカルシウム等の物質は、この堆積部34に堆積することとなる。その結果、カルシウム等の物質がポンプ装置1に堆積するとしても、インペラ14の回転には影響が無く、従ってモータ12の駆動停止等の不具合が発生する可能性が極めて低いものとなる。また、この堆積部34が存在する通路部の断面形状は、偏平の四角形状となっていると共に、取水口41の断面積の大きさと略同一となっている。
The
一方、インペラ室23には、液体導出部32も連通している。すなわち、この液体導出部32は、インペラ室23の側面に連続的に配置されていると共に、液体導出部32とインペラ室23との境目の部分には開口35が形成されている。この構成のため、インペラ室23は、開口35により液体導出部32と連通した閉塞しない空間となっている。この液体導出部32は、ポンプ装置1をジャーポット装置2に組み込んだ際、注水口9に連通する水位表示管13と、インペラ18の配置されたインペラ室23との間に配置され、インペラ室23内に導入された液体を注水口9側へ導出するためのものとなっている。なお、下ケース19bを取り外したとき、液体導入部31とインペラ室23と液体導出部32とが1つの空間を構成するようになる。
On the other hand, the
この液体導出部32の水位表示管13側の端部には、水位表示管13の端面にゴムチューブ12を介して接続される吐出口42が形成されている。この吐出口42は、水位表示管13に向かって開口するように、図2において上側に向かって開口している。
A
なお、上述したように構成された液体導入部31の取水口41の中心軸線L1と、液体導出部32の吐出口42の中心軸線L2とは、それぞれインペラ18の回転軸となる軸部18aの中心軸線L3と平行となっている。そして、液体導入部31、液体導出部32及びインペラ室23は、図5に示すように並列配置となっており、取水口41と吐出口42とは、インペラ18の軸部18aを中心として交角αが90°となるように配置されている。なお、この取水口41及び吐出口42の配置は、特に、90°開いた位置に限定されるものではなく、交角αを20°から160°の範囲で種々設定することにより貯水タンク4の外側のスペースを有効に利用可能なものとなる。
Note that the central axis L1 of the
なお、上述のインペラ18の回転方向は、インペラ室23内で液体が取水口41と吐出口42との交角α側ではなく、残りの広い方を通過するように、図5において矢示A方向に設定されている。これによって、インペラ室23内に導入された液体が、インペラ室23からスムーズに液体導出部32側へ移動するようになる。
Note that the
次に、上述したように構成された第1の実施の形態のポンプ装置1を組込んだジャーポット装置2の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、湯沸かしの準備動作として、蓋6を開けて貯水タンク4に水を投入する。すると、貯水タンク4内に投入した水の一部は、排出口4cからポンプ装置1内へ進出する。このとき、水は、貯水タンク4内へ投入した水の容量に応じた位置で止まる。連通部5の水位表示管13の水面の位置は、水位表示窓10から見ることが可能で、これにより貯水タンク4内の内容量の推定が可能となる。すなわち、この状態では、ポンプ装置1内へは完全に水が浸入し、水位表示管13の途中部分まで水が入っていることとなる。
First, as a preparatory operation for boiling water, the
このような状態で電熱装置(図示省略)によって貯水タンク4内の水を加熱する。湯を吐出させるときは、蓋6を閉めて吐出ボタン(図示省略)を操作することにより、ポンプ装置1のモータ16を駆動させる。すると、誘導マグネット20を固定したモータ出力軸16aが、所定の方向に回転する。
In this state, water in the
このように誘導マグネット20が所定の方向に回転すると、羽根部18bに従動マグネット26が固着されたインペラ18が、インペラ室19内において図5の矢示A方向に回転する。すると、インペラ室23内の液体にインペラ18の回転方向と同一方向の流れが形成される。なお、この液体の流れには、遠心力が働くため、液体はインペラ18の外周方向へ追いやられる。その結果、インペラ室23の側面に連続的に形成され、開口35によって連通している液体導出部32側へ、液体が送られる。これによって、液体は液体導出部32の吐出口42より水位表示管13側へ吐出される。
When the
一方、インペラ室23内の液体が吐出口42から吐出されることに伴い、インペラ室23内には負圧が発生する。そのため、貯水タンク4内の液体は、液体導入部31よりインペラ室23内に取り込まれる。
On the other hand, as the liquid in the
このような動作を繰り返すことにより、貯水タンク4からインペラ室23内に導入された液体は、液体導出部32の吐出口42から水位表示管13を経由して注水口9側へ送られる。これによって、注水口9より液体が外枠体3の外部へ吐出される。
By repeating such an operation, the liquid introduced into the
なお、上述の第1の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述したポンプ装置1は、取水口41と吐出口42とをインペラ18を中心として交角αが90°となる位置に、それぞれ配置されたが、取水口41と吐出口42との配置はこれに限定されるものではない。以下、これらの配置を異ならせると共に、上述の第1の実施の形態と液体導入部の構成を異ならせた第2の実施の形態について、図7から図9を用いて説明する。
The above-described first embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. . For example, in the
本発明の実施の形態に係わるジャーポット装置2に組み込まれる第2の実施の形態のポンプ装置51は、図7に示すように、駆動源としてのモータ52を有する駆動部53と、モータ52によって回転駆動されるインペラ54と、インペラ54を収用すると共に、連通部の一部として液体を通過させるための内部空間を有するケーシング55と、から構成されている。
As shown in FIG. 7, the
駆動部53は、駆動源としてのモータ52と、このモータ52のモータ出力軸52aの先端部分に固定部材56aを介して固定された誘導マグネット56と、この誘導マグネット56を格納するマグネットケース57と、から構成されている。
The
モータ52は、DCモータで構成されており、インペラ54を所定の方向に回転させるように一方向回転のみなされるように制御される。モータ出力軸52aは、マグネットケース57に形成された挿通孔57aを挿通してマグネットケース57内に突出しており、挿通孔57a内に設けられた軸受け57bに回転自在に支承されている。このモータ52は、リード線52bを介して駆動制御回路(図示省略)に接続されており、マイコンの動作命令に従い駆動されるようになっている。
The
なお、マグネットケース57は、ケーシング55の上ケース55aと一体的に形成された一体成型部57cと、この一体成型部57cに超音波溶着により固着される壁部57dとから構成されている。このマグネットケース57は、一体成型部57c内にモータ出力軸52aを挿入した後、このモータ出力軸52aの先端部分に誘導マグネット56を固着した固定部材56aをカシメ固定し、さらに一体成型部57cとモータケースとをネジ止め固定した後に上述の超音波溶着により壁部57dを固着することにより形成される。
The
なお、マグネットケース57は、ケーシング55の上ケース55aに形成された隔壁55cによって、その内部空間がケーシング55の内部空間となるインペラ室58等と隔離されている。このマグネットケース57内に配置される誘導マグネット56は、ドーナツ形で90°毎の4極の面着磁がなされており、亜鉛メッキ鋼板製の固定部材56aを介してモータ出力軸52aに固定されている。
The
ケーシング55は、ポンプ装置51が上述の第1の実施の形態のジャーポット装置2等に組み込まれた際に、上側に配置される上ケース55aと、この上ケース55aの開口を塞ぐように下側に配置される閉塞用部材となる下ケース55bとを、超音波溶着により固着し密閉することにより内部空間を画成するものとなっている。そして、このケーシング55の内部空間には、インペラ54を回転自在に収用するインペラ室58と、このインペラ室58内に液体を導入するための取水口59を備えた液体導入部61と、インペラ室58内に導入した液体を吐出するための吐出口60を備えた液体導出部62と、が設けられている。
The
インペラ室58は、上述のマグネットケース57と隔壁55cによって仕切られている。この隔壁55cのインペラ室58側には、インペラ54を回転自在に支承する固定軸63を圧入固定するための孔64が設けられている。なお、この孔64は、上述した第1の実施の形態の孔27(図6(A),(B)参照)のように、固定軸63の挿入部分を均肉化するようにしてもよいし、また、そのような構成としなくても良い。
The
この孔64内に挿入固定された固定軸63には、インペラ54が回転自在に支承されている。インペラ54は、PPS等の樹脂磁性材で形成されており、軸部54a及び複数枚の羽根を固定した羽根部54bとから構成されている。軸部54aには、固定軸63に遊嵌される嵌合孔65が設けられており、この嵌合孔65内に固定軸63を挿入することによりインペラ54が固定軸63に遊嵌される。また、軸部54aの先端部分には、スラスト受け部54cが形成されている。
An
また、羽根部54bの隔壁55cを隔てて誘導マグネット56に対向している側には、円環状の従動マグネット66が固定されている。この構成により、インペラ54は、モータ52のモータ出力軸52aが誘導マグネット56と一体的に回転すると、誘導マグネット56に磁気的に引き寄せられながら従動回転する。なお、このとき、インペラ54は、インペラ室58内に進入してくる液体の流れ等の影響を受けて隔壁55cから離れる方向(図7において矢示X’方向)に移動する場合も生じるが、その際は軸部54aの先端に設けられたスラスト受け部54cが、ケーシング55の内側に形成されたスラスト受け部55dに当接する。これによって、インペラ54は、固定軸63から抜けないようになっている。
An annular driven
なお、インペラ54が回転すると、貯水タンク4側の液体がインペラ室58内に導入される。そして、インペラ室58内に導入された液体が、インペラ54に攪拌されてインペラ室58内で回転する。そして、この回転に伴って発生する遠心力により、インペラ54の外周方向に向かう。
When the
インペラ室58には、液体導入部61が連通している。すなわち、液体導入部61とインペラ室58との境目の部分は、開口67が形成されており、この開口67により液体導入部61とインペラ室58とが連通している。この液体導入部61は、ポンプ装置51をジャーポット装置等に組み込んだ際、液体源となる貯水タンク等とインペラ54の配置されたインペラ室58との間に配置され、貯水タンク等の液体をインペラ室58内に導入するためのものとなっている。
The
この液体導入部61の貯水タンク側の端部には取水口59が形成されている。この取水口59は、貯水タンクの底面に対して開口するように、図7において上側に向かって開口している。
A
そして、液体導入部61は、取水口59から開口67までの間で略直角に湾曲するように形成されている。なお、液体導入部61の取水口59から見て湾曲した部位以降、すなわち湾曲部位より開口67までの位置は、インペラ54の回転軌跡より下部となる堆積部68となっている。この堆積部68は、ポンプ装置51を含む連通部の配管上、最下位部となっている。そのため、連通部内を通過する液体に含有されるカルシウム等の物質は、この堆積部68に堆積することとなる。その結果、カルシウム等の物質がポンプ装置51に堆積するとしても、インペラ54の回転には影響が無く、従ってモータ52の駆動停止等の不具合が発生する可能性が極めて低いものとなる。
The
なお、液体導入部61の最下位部となる堆積部68の位置する通路部の断面形状は、図9に示すように、偏平の四角形状となっている。そして、この堆積部68は、その断面積が液体導入部61の入り口となる断面円形の取水口59の断面積と同等となっている。この構成は、断面円形で形成された取水口59と、断面偏平四角状で形成された堆積部68との断面積を同等とすることにより、通過する液圧を一定に保ち、安定的な勢いで液体を通過させることにより吐出量を確保するのと、堆積部68を偏平の四角状とすることにより高さ方向のスペースを省スペースとすることを目的とするものとなっている。
In addition, as shown in FIG. 9, the cross-sectional shape of the channel | path part in which the
一方、インペラ室58には、液体導出部62も連通している。すなわち、この液体導出部62は、インペラ室58の側面に連続的に配置されていると共に、液体導出部62とインペラ室58との境目の部分には開口69が形成されている。この構成のため、インペラ室58は、開口69により液体導出部62と連通した閉塞しない空間となっている。この液体導出部62は、ポンプ装置51をジャーポット装置等に組み込んだ際、注水口とインペラ54の配置されたインペラ室58との間に配置され、インペラ室58内に導入された液体を注水口側へ導出するためのものとなっている。
On the other hand, the
この液体導出部62の注水口側の端部には、吐出口60が形成されている。この吐出口60は、筐体の上部側に向かって開口している。
A
なお、上述したように構成された液体導入部61の取水口59の中心軸線M1と、液体導出部62の吐出口60の中心軸線M2とは、それぞれインペラ54の回転軸となる軸部54aの中心軸線M3と平行となっている。そして、液体導入部61、液体導出部62及びインペラ室58は、図8に示すように並列配置となっており、取水口59と吐出口60とは、インペラ54の軸部54aを中心として交角αが40°となるように配置されている。なお、この取水口59及び吐出口60の配置は、上述した第1の実施の形態と同様、特に、40°開いた位置に限定されるものではなく、交角を20°から160°の範囲で種々設定することにより貯水タンク4の外側のスペースを有効に利用可能なものとなる。
The central axis M1 of the
なお、上述のインペラ54の回転方向は、インペラ室58内で液体が取水口59と吐出口60との交角α側ではなく、残りの広い方を通過するように、図8において矢示A’方向に設定されている。これによって、インペラ室58内に導入された液体が、インペラ室58からスムーズに液体導出部62側へ移動するようになる。なお、上述した第2の実施の形態のポンプ装置51も、モータ52を駆動することにより、上述の第1の実施の形態のポンプ装置1と同様の動作を行うこととなる。
The rotation direction of the
なお、上述の第1及び第2の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の各例であるが、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述した各実施の形態のポンプ装置は、それぞれ取水口と吐出口とをインペラを中心として交角αが20°から160°の範囲となる位置に配置している。また、この構成とするために、各ポンプ装置は、液体導入部、液体導出部及びインペラ室を並列配置としている。しかしながら本発明は、必ずしも「並列配置」とする必要はない。以下、「並列配置」とならない構成の第3の実施の形態について、図10から図12を用いて説明する。 The first and second embodiments described above are examples of preferred embodiments of the present invention, but are not limited to these, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It can be implemented. For example, in each of the pump devices of the above-described embodiments, the water intake port and the discharge port are arranged at positions where the intersection angle α is in the range of 20 ° to 160 ° around the impeller. Moreover, in order to set it as this structure, each pump apparatus has arrange | positioned the liquid introducing | transducing part, the liquid derivation | leading-out part, and the impeller chamber in parallel. However, the present invention is not necessarily “parallel arrangement”. Hereinafter, a third embodiment having a configuration that is not “parallel arrangement” will be described with reference to FIGS. 10 to 12.
本発明の実施の形態に係わるジャーポット装置2に組み込まれる第3の実施の形態のポンプ装置71は、図10に示すように、駆動源としてのモータ72を有する駆動部73と、モータ72によって回転駆動されるインペラ74と、インペラ74を収用すると共に、連通部の一部として液体を通過させるための内部空間を有するケーシング75と、から構成されている。
As shown in FIG. 10, the
駆動部73は、駆動源としてのモータ72と、このモータ72のモータ出力軸72aの先端部分に固定部材76aを介して固定された誘導マグネット76と、この誘導マグネット76を格納するマグネットケース77と、から構成されている。
The
モータ72は、双方向回転可能なDCモータで構成されている。モータ出力軸72aは、マグネットケース77に形成された挿通孔77aを挿通してマグネットケース77内に突出しており、挿通孔77a内に設けられた軸受け77bに回転自在に支承されている。このモータ72は、リード線72bを介して駆動制御回路(図示省略)に接続されており、マイコンの動作命令に従い駆動されるようになっている。
The
なお、マグネットケース77は、ケーシング75と一体的に形成された一体成型部77cと、この一体成型部77cに超音波溶着により固着される壁部77dとから構成されている。このマグネットケース77は、一体成型部77c内にモータ出力軸72aを挿入した後、このモータ出力軸72aの先端部分に誘導マグネット76を固着した固定部材76aをカシメ固定し、さらに一体成型部77cとモータケースとをネジ止め固定した後に上述の超音波溶着により壁部77dを固着することにより形成される。
The
なお、マグネットケース77は、ケーシング75に形成された隔壁75cによって、その内部空間がケーシング75の内部空間となるインペラ室78等と隔離されている。このマグネットケース77内に配置される誘導マグネット76は、ドーナツ形の45°毎で8極の面着磁がなされており、亜鉛メッキ鋼板製の固定部材76aを介してモータ出力軸72aに固定されている。
The
ケーシング75は、一端側(図10において下端部分)が開口となっており、この開口にポンプ装置71と貯水タンク等の液体源とを連通する連通パイプ79(図12参照)を接続することにより密閉され、内部空間を画成するものとなっている。なお、上述の開口は、ケーシング75の一端側を全開としたものとなっている。すなわち、この開口の上部には、インペラ室78及び、後述する液体導入部82ならびに液体導出部84が、それぞれ配置されている。
The
そして、開口部分のやや内側(図10においてやや上部)には、この開口部分の一部を塞ぐ閉塞用部材81が設置されている。この閉塞用部材81は、ケーシング75のインペラ室78と液体導出部84との連絡部分を利用してこの部分にねじ止め等により固定されている。この閉塞用部材81によって、開口部分と液体導出部84とを挿通する部分の全部、及び液体導入部82とインペラ室78とを挿通する部分の一部がふさがれるようになっている。なお、開口部分の一部は、液体をインペラ室78内に導入するための取水口80となっている。
A blocking
この閉塞用部材81には、インペラ74の回転中心となる軸部74aの一端に当接し、インペラ74を隔壁75c側に付勢する付勢部材81aが形成されている。そのため、インペラ74は、この付勢部材81aによって、常時隔壁75c側、すなわち誘導マグネット76側に付勢され、誘導マグネット76側で安定的に回転するようになっている。
The closing
ケーシング75の内部空間には、インペラ74を回転自在に収用するインペラ室78と、このインペラ室78内に液体を導入するための取水口80を備えた液体導入部82と、インペラ室78内に導入した液体を吐出するための吐出口83を備えた液体導出部84と、が設けられている。
In the internal space of the
インペラ室78は、上述のマグネットケース77と隔壁75cによって仕切られている。この隔壁75cのインペラ室78側には、インペラ74を回転自在に支承する固定軸85を圧入固定するための孔86が設けられている。なお、この孔86は、上述した第1の実施の形態の孔27(図6(A),(B)参照)のように、固定軸85の挿入部分を均肉化するようにしてもよいし、また、そのような構成としなくても良い。
The
この孔86内に挿入固定された固定軸85には、インペラ74が回転自在に支承されている。インペラ74は、PPS等の樹脂磁性材で形成されており、軸部74a及び複数枚の羽根を固定した羽根部74bとから構成されている。軸部74aには、固定軸85に遊嵌される嵌合孔87が設けられており、この嵌合孔87内に固定軸85を挿入することによりインペラ74が固定軸85に遊嵌される。また、軸部74aの先端部分には、スラスト受け部74cが形成されている。
An
また、羽根部74bの隔壁75cを隔てて誘導マグネット76に対向している側には、円環状の従動マグネット88が固定されている。この構成により、インペラ74は、モータ72のモータ出力軸72aが誘導マグネット76と一体的に回転すると、誘導マグネット76に磁気的に引き寄せられながら従動回転する。なお、このとき、インペラ74は、インペラ室78内に進入してくる液体の流れ等の影響を受けて隔壁75cから離れる方向(図10において矢示X”方向)に移動しようとする場合もあるが、上述したように付勢部材81aによって隔壁75c側に付勢されているので、隔壁75c側で安定的に回転する。
An annular driven
なお、インペラ74が回転すると、貯水タンク4側の液体がインペラ室78内に導入される。そして、インペラ室78内に導入された液体が、インペラ74に攪拌されてインペラ室78内で回転する。そして、この回転に伴って発生する遠心力により、インペラ74の外周方向に向かう。
When the
インペラ室78には、液体導入部82が連通している。液体導入部82とインペラ室78との境目の部分は、開口となっており、この開口の一部を上述した閉塞用部材81が覆うようになっている。この液体導入部82は、ポンプ装置71をジャーポット装置等に組み込んだ際、液体源となる貯水タンク等とインペラ74の配置されたインペラ室78との間に配置され、貯水タンク等の液体をインペラ室78内に導入するためのものとなっている。
A
この液体導入部82の貯水タンク側の端部、すなわちケーシング75の下端にはこのケーシング75の開口を利用した取水口80が形成されている。この取水口80には、図12に示すように、貯水タンクの底面に一端を接続されたU字型の連通パイプ79の他端が接続され、これによってポンプ装置71は液体源と連結されている。
A
なお、この第3の実施の形態では、ポンプ装置71をジャーポット等に組み込む際、インペラ74より下部となる堆積部を連通パイプ79としており、連通部内を通過する液体に含有されるカルシウム等の物質は、この連通パイプ79内に堆積することとなる。その結果、カルシウム等の物質がポンプ装置71内に堆積せず、その結果インペラ74の回転には影響が無い。従って、モータ72の駆動停止等の不具合が発生する可能性が極めて低いものとなる。
In the third embodiment, when the
一方、インペラ室78には、液体導出部84も連通している。すなわち、この液体導出部84は、インペラ室78の側面に連続的に配置されていると共に、液体導出部84とインペラ室78との境目の部分には開口89が形成されている。この構成のため、インペラ室78は、開口89により液体導出部84と連通した閉塞しない空間となっている。この液体導出部84は、ポンプ装置71をジャーポット装置等に組み込んだ際、注水口とインペラ74の配置されたインペラ室78との間に配置され、インペラ室78内に導入された液体を注水口側へ導出するためのものとなっている。
On the other hand, the
この液体導出部84の注水口側の端部には、吐出口83が形成されている。この吐出口83は、筐体の上部側に向かって開口している。
A
なお、上述したように構成された液体導入部82の取水口80の中心軸線N1と、液体導出部84の吐出口83の中心軸線N2とは、それぞれインペラ74の回転軸となる軸部74aの中心軸線N3と平行となっている。そして、液体導出部84とインペラ室78とは、図11に示すように並列配置となっていると共に、液体導入部82とインペラ室78とは上下方向に重なるように配置されている。
The central axis N1 of the
第3の実施の形態のポンプ装置71は、上述したように構成されているが、このポンプ装置71も、モータ72を駆動することにより、上述の第1及び第2の実施の形態のポンプ装置1,51と同様の動作を行うこととなる。
The
また、第3の実施の形態のポンプ装置71を第1の実施の形態で説明したジャーポット装置2に組み込む場合、図13に示すように、モータ72が水位表示管13と貯水タンク4との間のスペースを利用して配置されることとなる。なお、第1の実施の形態のポンプ装置1の場合は、取水口41と吐出口42とがインペラ18を中心として交角αが90°となるように配置されている関係上、インペラ18と同軸上に配置されるモータ16は、交角αの中心点の位置にくるように配置される。また、第2の実施の形態のポンプ装置51の場合は、取水口59と吐出口60とがインペラ54を中心として交角αが40°となるように配置されている関係上、インペラ54と同軸上に配置されるモータ52は、交角αの中心点の位置にくるように配置される。
Further, when the
なお、上述の各実施の形態のポンプ装置は、それぞれ本発明の好適な実施の形態の例であるが、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述した各ポンプ装置1,51,71は、それぞれジャーポット装置2に組込んだものとして構成したが、他の液体吐出装置、例えば給湯器、浄水機等に採用するようにしても良い。
In addition, although the pump apparatus of each above-mentioned embodiment is an example of the preferred embodiment of this invention, respectively, it is not limited to these, Various deformation | transformation implementation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. It is. For example, each of the
また、上述した第1の実施の形態では、筐体内で騒音が共鳴するのを防止するため、ポンプ装置1と貯水タンク4とゴムチューブ11で接続すると共に、ポンプ装置1と水位表示管13とをゴムチューブ12で接続し、両ゴムチューブ11,12でポンプ装置1を貯水タンク4の外側のスペースで宙に浮くような状態で保持したが、他の方法によって騒音の共鳴を防止するようにしてもよい。また、第2及び第3の実施の形態においても、このような保持方法もしくは他の方法を用いて、騒音が共鳴しないように、ポンプ装置を貯水タンクの外側で保持するようにしてもよい。
In the first embodiment described above, the
具体的には、ポンプ装置と上述の連通パイプとを、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材で形成されたジョイント部材で連結したり、導入管自体を振動を吸収する弾性部材で形成してもよい。一方、ポンプ装置と水位表示管とを、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材で形成されたジョイント部材で連結してもよいし、吐出管自体を振動を吸収する弾性部材で形成してもよい。 Specifically, the pump device and the above-described communication pipe are connected by a joint member formed by an elastic member that absorbs vibration generated by driving the motor, or the introduction pipe itself is formed by an elastic member that absorbs vibration. May be. On the other hand, the pump device and the water level display pipe may be connected by a joint member formed of an elastic member that absorbs vibration generated by driving the motor, or the discharge pipe itself is formed of an elastic member that absorbs vibration. May be.
またさらに、ポンプ装置の外周面の所定の部位に、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材を装填し、振動が筐体本体及び前記貯水タンクに伝達するのを防止する構造としてもよい。このように構成すると、万が一、ポンプ装置が筐体本体もしくは貯水タンクに接触してしまったとしても、振動が筐体本体もしくは貯水タンクに伝達されにくく、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。 Still further, an elastic member that absorbs vibration generated by driving the motor may be mounted on a predetermined portion of the outer peripheral surface of the pump device to prevent the vibration from being transmitted to the housing body and the water storage tank. . With this configuration, even if the pump device comes into contact with the housing body or the water storage tank, the vibration is not easily transmitted to the housing body or the water storage tank, and is difficult to resonate inside the housing.
一方、筐体本体及び貯水タンクのいずれか一方もしくは双方の所定の部位に、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材を装填することにより、振動が筐体本体及び貯水タンクに伝達するのを防止する構造としてもよい。このように構成しても、万が一、ポンプ装置が筐体本体もしくは貯水タンクに接触した場合、振動が筐体本体もしくは貯水タンクに伝達されにくく、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。 On the other hand, the vibration is transmitted to the housing body and the water storage tank by loading an elastic member that absorbs the vibration generated by the driving of the motor into one or both of the housing body and the water storage tank. It is good also as a structure which prevents. Even if it comprises in this way, when a pump apparatus contacts a housing body or a water storage tank, a vibration will be difficult to be transmitted to a housing body or a water storage tank, and it will become difficult to resonate inside a housing.
なお、各実施の形態において水位表示管となっている液体の導出管(ポンプ装置内の液体を吐出させる方向に導く管)は、特に水位表示管としての機能を持っていなくても良く、透明でない部材で形成されていてもよい。 It should be noted that the liquid outlet pipe (the pipe leading in the direction of discharging the liquid in the pump device) which is the water level display pipe in each embodiment does not have to have a function as a water level display pipe in particular and is transparent. You may be formed with the member which is not.
なお、上述した各実施の形態は、それぞれインペラの回転によって液体に流れを形成し、その際の遠心力を利用して液体を吐出口方向へ移動させる、いわゆる遠心ポンプを採用したが、発明によっては遠心ポンプ以外のポンプを用いるものに適用してもよい。 Each of the above-described embodiments employs a so-called centrifugal pump that forms a flow in the liquid by rotating the impeller and moves the liquid toward the discharge port using the centrifugal force at that time. May be applied to those using a pump other than the centrifugal pump.
1 ポンプ装置(遠心ポンプ装置)
2 ジャーポット
3 外枠体(筐体)
4 貯水タンク
5 連通部(配管)
9 注水口
10 水位表示窓
13 水位表示管
16 モータ
18 インペラ
1 Pump device (centrifugal pump device)
2
4
9
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