JP2006233790A - Self-priming pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、おもに給湯器に組み込まれ追焚き用として使用される循環ポンプに関するものであり、特に風呂の浴槽水等を吸上げ自吸させることができる自吸式ポンプに関する。 The present invention relates to a circulation pump that is mainly incorporated in a water heater and used for reheating, and more particularly, to a self-priming pump that can suck up bath water in a bath and make it self-prime.
一般的に自吸式ポンプは、風呂循環用として幅広く利用されている。従来は給湯器本体としての機能も簡素であったため、浴槽の湯張りについては、浴室の蛇口より直接注水し、その後ポンプにより浴槽水を吸上げ循環することで追焚きを行うものであった。 In general, self-priming pumps are widely used for bath circulation. Conventionally, the function as a hot water heater body was also simple, so the hot water filling of the bathtub was poured directly from the faucet of the bathroom, and then the bathtub water was sucked up and circulated by a pump.
このため、自吸式ポンプの継手は浴槽水を循環するための吸込み継手、及び吐出し継手、また給湯器未使用時、ポンプ内に残水が存在する場合、冬季凍結による破壊を防止するために残水を排水するための排水継手の3箇所でありいずれもケーシングカバーに配設さる構造であった。 For this reason, the self-priming pump joint is designed to prevent damage caused by freezing in the winter when residual water is present in the pump when the suction joint and discharge joint for circulating bath water and the water heater is not used. The three drainage joints for draining residual water were all arranged on the casing cover.
図4にこの種の従来の自吸式ポンプの横断面図一例を示す。図5は従来の自吸式ポンプのケーシング羽根車平面図、図6は従来の自吸式ポンプのケーシング仕切板平面図、図7は従来の自吸式ポンプのケーシングカバー開放側から見た平面図である。 FIG. 4 shows an example of a cross-sectional view of this type of conventional self-priming pump. 5 is a plan view of a casing impeller of a conventional self-priming pump, FIG. 6 is a plan view of a casing partition plate of the conventional self-priming pump, and FIG. 7 is a plan view of the conventional self-priming pump as viewed from the casing cover opening side. FIG.
図4において1は電動機であり、その一側にケーシング3を取付け、電動機1の回転シャフト2をケーシング3内の羽根車6に結合している。ケーシング3の開放側には仕切板7、及びパッキン8を介しケーシングカバー4の開放側と結合、シールされてポンプ室9を形成している。
In FIG. 4,
図6において、仕切板7には所定の位置に水流通路用の環流孔7a、また中央流通孔7c、更に最下端には排水孔7bが形成され、パッキン8はこれら環流孔7a、排水孔7b、中央流通孔7cの周囲から水漏れを防止するように構成されている。
In FIG. 6, the
また図5においてケーシング3の羽根車室3cには羽根車6が収容されている。羽根車室3cの中央部には回転シャフト2を突出させており、先端部には羽根車6がメカニカルシール10を挟み込んだ状態で装着されることで、電動機1とポンプ室9をシールしている。
In FIG. 5, an
ケーシング3は羽根車室3cを有し、この羽根車室3cから送出タンク部3aへ水を流出するための吐出通路3bを設けている。
The
図7に示すようにケーシングカバー4内には吸込継手11と連通する吸込通路4aと水タンク部4cが形成されている。吸込通路4aは仕切板7の中央流通孔7cによってケーシング3の羽根車室3cと連通することとなる。また、ケーシングカバー4の最下端には排水継手13を設けている。
As shown in FIG. 7, a suction passage 4 a communicating with the
排水継手13には様々な形状・位置が存在し、給湯器が壁掛けタイプであればケーシングカバー4の最下端に配設され、また給湯器が据置きタイプであればケーシングカバー4の最下端前面に配設される。
The
特に下排水タイプではネジを利用して排水栓を固定するのが一般的であり、排水継手13の内側の一部にネジ山13aを形成している。17は排水栓であり、ネジ込むことで排水栓先端のOリング17aがシール部13bに押し当てられ、シールを形成する。
In particular, in the drainage type, a drain plug is generally fixed using a screw, and a thread 13 a is formed on a part of the inside of the
12は吐出継手、4bは気水分離室である。 12 is a discharge joint, 4b is a steam separation chamber.
図8は従来の自吸式ポンプ使用状態を示す概略構成図である。図8において、40は給湯器、41は吸込配管、42は吐出配管、43は熱交換器、44は浴室内の蛇口、45は浴槽、46は循環水である。 FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a conventional self-priming pump in use. In FIG. 8, 40 is a water heater, 41 is a suction pipe, 42 is a discharge pipe, 43 is a heat exchanger, 44 is a faucet in the bathroom, 45 is a bathtub, and 46 is circulating water.
次に動作を説明する。まず予めポンプ室9内に呼水を注水する。注水された水は羽根車室3c内に浸入することになる。また浴槽45内には浴室内の蛇口44より循環水46を注水する。
Next, the operation will be described. First, exhalation water is poured into the
つぎに電動機1を駆動すると羽根車室3c内の羽根車6が回転する。すると羽根車室3c内の水が羽根車6によってかき回されることとなり、この時水中に気泡が混入することとなる。空気が混入された水は吐出通路3bを通って送出タンク部3aに入り、更に仕切板7の流通孔7dを通ってケーシングカバー4の水タンク部4cに流入する。
Next, when the
ケーシングカバー4内の水タンク部4cの上部には気水分離室4bが設けられており、仕切板7の流通孔7dから流出した水はこの気水分離室4bにて空気と水に分離され、その空気は矢印Cに示すように吐出継手12から熱交換器43を経て吐出配管42を通って浴槽45内へ吐出される。
An air / water separation chamber 4b is provided in the upper part of the water tank portion 4c in the
一方残りの水は矢印Dに示すように水タンク部4cから仕切板7の環流孔7aを通って再びケーシング3の羽根車室3c内に戻る。すなわち水は羽根車室3cと水タンク部4cとの間を循環し空気のみが外部へ流出する。そしてこの状態が続くと羽根車室3cの中央部や吸込通路4aにおいては圧力が徐々に低下して行く。
On the other hand, the remaining water returns from the water tank portion 4 c to the impeller chamber 3 c of the
そして吸込通路4a内の圧力と外部との圧力差によって浴槽45内の循環水46が吸上げられることになる。循環水46が吸込配管41を通って吸込継手11から吸込通路4aへ流入すると本格的な給水状態へ移行し、循環運転することとなる。
And the circulating water 46 in the bathtub 45 is sucked up by the pressure difference between the pressure in the suction passage 4a and the outside. When the circulating water 46 flows into the suction passage 4a from the
吸いこまれた循環水46は熱交換器43により昇温され吐出配管42を通って浴槽45に戻り追焚きが行われる。 The sucked circulating water 46 is heated by the heat exchanger 43, returns to the bathtub 45 through the discharge pipe 42, and is chased.
通常、給湯器を使用しない場合、特に冬季の夜間等は凍結防止のための循環運転が行われたり、あるいはヒータ等により循環水が凍結しないよう施策されている。凍結することで破壊するためである。 Usually, when a water heater is not used, measures are taken to prevent circulating water from being frozen by a heater or the like in order to prevent freezing, especially at night in winter. It is because it destroys by freezing.
ところが冬季、給湯器を長期使用せず、電源コンセントも接続されない場合、凍結防止装置が動作しない。このためポンプ、熱交換機内の残水が凍結しなように、事前に水抜きを行う必要がある。 However, in winter, when the water heater is not used for a long time and the power outlet is not connected, the freeze prevention device does not operate. For this reason, it is necessary to drain water in advance so that the residual water in the pump and heat exchanger does not freeze.
ポンプ室9内の残水はケーシング3内の羽根車室3c、ケーシングカバー4内に存在する。ケーシング3内の残水は仕切板7の最下端に配設された排水孔7bよりケーシングカバー4内と連通している。ケーシングカバー4の最下端に配設された排水継手13の排水栓を開放することで、ポンプ室9内の残水は全て排出されることになる。
しかしながら給湯器の機能も多様化し、高機能の給湯器が要求されるようになった。ユーザが浴室内のリモコンボタン一つで自動湯張りを行ったり、浴槽水温を一定に保つための自動追焚きができたり、また浴槽の水位が低下すると自動的に設定水位まで足し湯を行うことができるような機能が付加されていった。 However, the functions of water heaters have also diversified, and high-performance water heaters have been required. The user can perform automatic hot water filling with a single remote control button in the bathroom, automatic reheating to keep the bath water temperature constant, or automatically add hot water to the set water level when the bath water level drops A function that can be used was added.
このため浴槽への湯張りは浴室内の蛇口からではなく、給湯器を介し浴槽の循環口より注水する構造となった。これにより、一次給水は給湯器に内蔵されたポンプの呼水口に直接連結される構造をとるのが一般的となった。 For this reason, the hot water filling to the bathtub was not poured from the faucet in the bathroom but from the circulation port of the bathtub through the water heater. As a result, it has become common for the primary water supply to be directly connected to the pump outlet of the pump built in the water heater.
図9は高機能を備えた給湯器に搭載された自吸式ポンプ使用状態を示す概略構成図である。 FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a use state of a self-priming pump mounted on a water heater having high functions.
一次給水配管47は電磁弁48を経て直接ポンプ室9に接続された構成となる。ユーザが自動湯張りを行いたい場合、リモコン操作により電磁弁48が開きポンプ室内を経由し、吸込配管41、及び吐出配管42を経由し、浴槽45に接続された循環口49より注水が行われる。満水になると電磁弁48が閉じ、ポンプが駆動すると従来の自吸式ポンプ同様に循環追焚きが行われることになる。
The primary water supply pipe 47 is configured to be directly connected to the
図10は呼水継手を配設したケーシングカバー開放側から見た平面図である。図10に示すようにケーシングカバー4には浴槽の水を循環するための吸込継手11、吐出継手12、及び排水継手13の他に、一次給水をポンプ内に流入させるための呼水継手14を配設する構造となる。
FIG. 10 is a plan view as seen from the casing cover opening side where the priming joint is disposed. As shown in FIG. 10, the
呼水継手14は給湯器の構造により、ケーシングカバー4の前面、側面に配設される場合がある。呼水継手14は一次給水と直結するため、逆流を防止するためケーシングカバー4の吸込通路4a側に接続する必要がある。
The
このため特にケーシングカバー4の側面に配設される場合、水タンク部4cにトンネル流水路14aを設け、吸込通路4aの中心に連通する必要があった。
For this reason, in particular, when it is disposed on the side surface of the
図11に呼水継手、ネジ式の排水継手を配設したケーシングカバー金型のモータドライブ構造図を示す。20は金型枠を示す。
FIG. 11 shows a motor drive structure diagram of a casing cover mold provided with a priming joint and a screw type drainage joint.
排水継手13に内ネジを要する場合、金型構造はモータドライブによる構成が必要となる。図11において、22はモータ、23はメインギア、24はサブギア、25は回転スライドピン、25aはスライドピンネジ山を示す。
When an internal thread is required for the
金型内に樹脂が充填されると、スライドピンネジ山25aによって、排水継手13の内側にはネジ山13aが形成される。モータ22が回転駆動することで、メインギア23、サブギア24を介して回転スライドピン25が回転しながら、矢印Kの方向に移動することで、排水継手13の内部にネジ山13aが形成される。
When the mold is filled with resin, the thread 13a is formed inside the drainage joint 13 by the slide pin thread 25a. When the
2ヶ取り金型におけるモータドライブによる構造の場合、同一方向より回転スライドピン25を抜く必要があるため、排水継手13を同一の方向に配置する必要がある。
In the case of a structure with a motor drive in a two-part mold, it is necessary to remove the
また、呼水継手14は呼水スライドピン21により形成される。呼水スライドピン21は金型内に樹脂が充填された後、矢印Lの方向に移動することで、トンネル流水路14aを形成する。
Further, the priming joint 14 is formed by a
呼水スライドピン21は、ケーシングカバー4の中心に対しトンネル流水路14aにより吸込通路4aに接続するため、かなりの長さのスライドピンとなる。呼水スライドピン21の可動長さを確保するためには2ケ取り金型の場合かなりの長さのピッチJを要することになる。
Since the
モータドライブ構造を有しないケーシングカバーであれば、図12に示す呼水継手を配設し、ネジ式の排水継手を有しないケーシングカバーの金型構造図のようにケーシングカバーの上下を相対させることで呼水スライドピン21は金型枠20の外側に配置することができるため、金型内に効率よく収まり従来の呼水継手を有しない自給式ポンプにおけるケーシングカバー金型と同等サイズの金型で作成可能となる。
If the casing cover does not have a motor drive structure, the expiratory joint shown in FIG. 12 is arranged, and the casing cover is made to face up and down as shown in the mold structure diagram of the casing cover without the screw type drainage joint. Since the
以上のように、ケーシングカバー4に、ネジ式の排水継手13を配設し、またケーシングカバー4の側面に呼水継手14を配設した2ケ取り金型においては、呼水スライドピン21の長さが長いため、ピッチJを大きくとる必要があり、必要非常の金型の大きさとなり、成形機も大型となってしまう。
As described above, in the two-cavity mold in which the screw-
本発明は上記目的を達成するために、電動機と、電動機により駆動され水を吸排する羽根車と、羽根車を収納する羽根車室と、羽根車室から流出した水が通水される吐出通路とを有し、前記羽根車室から流出した水を受ける送出タンク部を内蔵したケーシングと、送出タンク部と連通した気水分離室と、羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部と、呼水を流入させる呼水継手を側面に配設したケーシングカバーとを備え、前記羽根車が駆動されていないときにポンプ室内に残留した水を排出する排水継手を前記ケーシングに設けることを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides an electric motor, an impeller that is driven by the electric motor to absorb and discharge water, an impeller chamber that houses the impeller, and a discharge passage through which water flowing out of the impeller chamber flows. A casing having a delivery tank portion for receiving water flowing out from the impeller chamber, a steam / water separation chamber communicating with the delivery tank portion, and a part of the water flowing out into the impeller chamber A drainage joint that includes a water tank section for storing exhaled water and a casing cover that is provided on the side surface with an exhalation joint for allowing exhalation to flow in, and discharges water remaining in the pump chamber when the impeller is not driven Is provided in the casing.
この構成により排水栓をケーシング側に備える構成とすることで、ケーシングカバーの金型は、従来の自吸式ポンプの金型及び成形機と同一のサイズで作成できるという作用が達成できる。 By adopting a configuration in which the drain plug is provided on the casing side by this configuration, an effect that the mold of the casing cover can be produced with the same size as the mold of the conventional self-priming pump and the molding machine can be achieved.
本発明は排水栓をケーシング側に備える構成とすることで、ケーシングカバーの金型は、従来の自吸式ポンプの金型及び成形機と同一のサイズで作成することができる。 In the present invention, the drain cover is provided on the casing side, so that the mold of the casing cover can be made in the same size as the mold and the molding machine of the conventional self-priming pump.
このため従来通りの成形ができ、金型、成形機が必要以上に大きくなることによるロスを低減できるという効果を奏する。 For this reason, the conventional molding can be performed, and the effect of reducing the loss due to the mold and molding machine becoming larger than necessary can be achieved.
本発明の実施の形態は、電動機と、電動機により駆動され水を吸排する羽根車と、羽根車を収納する羽根車室と、羽根車室から流出した水が通水される吐出通路とを有し、羽根車室から流出した水を受ける送出タンク部を内蔵したケーシングと、送出タンク部と連通した気水分離室と、羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部と、呼水を流入させる呼水継手を側面に配設したケーシングカバーとを備え、羽根車が駆動されていないときにポンプ室内に残留した水を排出する排水継手をケーシングに設けるようにしたものである。 The embodiment of the present invention includes an electric motor, an impeller driven by the electric motor to absorb and discharge water, an impeller chamber for storing the impeller, and a discharge passage through which water flowing out of the impeller chamber is passed. And a casing containing a delivery tank section for receiving water flowing out from the impeller chamber, a steam-water separation chamber communicating with the delivery tank section, and storing expiratory water for sending a part of the water flowing into the impeller chamber A casing is provided with a water tank section and a casing cover with a priming joint for injecting priming water on the side surface, and a drainage coupling for discharging water remaining in the pump chamber when the impeller is not driven is provided in the casing. It is a thing.
これにより排水栓をケーシング側に備える構成とすることで、ケーシングカバーの金型は、従来の自吸式ポンプの金型及び成形機と同一のサイズで作成できる。 Thus, by providing the drain plug on the casing side, the mold of the casing cover can be created in the same size as the mold of the conventional self-priming pump and the molding machine.
このため従来通りの成形ができ、金型、成形機が必要以上に大きくなることによるロスを低減することができる。 For this reason, it is possible to perform conventional molding, and it is possible to reduce a loss caused by an excessively large mold and molding machine.
(実施の形態1)
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつ更に具体的に説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
ここで添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。 Here, in the accompanying drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, since description here is the best form by which this invention is implemented, this invention is not limited to the said form.
(実施例1)
図1は本発明の実施の形態1における自吸式ポンプの横断面図である。図2には本発明の実施の形態1におけるケーシング平面図、図3は本発明の実施の形態1におけるケーシング仕切板平面図である。
Example 1
FIG. 1 is a cross-sectional view of the self-priming pump according to
図1において1は電動機であり、その一側にケーシング3を取付け、電動機1の回転シャフト2をケーシング3内の羽根車6に結合している。ケーシング3の開放側には仕切板7、及びパッキン8を介しケーシングカバー4の開放側と結合、シールされてポンプ室9を形成している。
In FIG. 1,
図3において、仕切板7には所定の位置に水流通路用の環流孔7a、また中央流通孔7c、更に最下端には排水孔7bが形成され、パッキン8はこれら環流孔7a、排水孔7b、中央流通孔7cの周囲から水漏れを防止するように構成されている。
In FIG. 3, the
また図2においてケーシング3の羽根車室3cには羽根車6が収容されている。羽根車室3cの中央部には回転シャフト2を突出させており、先端部には羽根車6がメカニカルシール10を挟み込んだ状態で装着されることで、電動機1とポンプ室9をシールしている。
In FIG. 2, an
ケーシング3は羽根車室3cを有し、この羽根車室3cから送出タンク部3aへ水を流出するための吐出通路3bを設けている。
The
図10に示すようにケーシングカバー4内には吸込継手11と連通する吸込通路4aと水タンク部4cが形成されている。吸込通路4aは仕切板7の中央流通孔7cによってケーシング3の羽根車室3cと連通することとなる。
As shown in FIG. 10, a suction passage 4 a communicating with the suction joint 11 and a water tank portion 4 c are formed in the
ポンプ室9に存在する残水を排水するための排水継手13は、ケーシングカバー4ではなく、ケーシング3の最下端に配設された構成となる。
The
次に動作を説明する。まず予めポンプ室9内に呼水を注水する。注水された水は羽根車室3c内に浸入することになる。また浴槽45内には浴室内の蛇口44より循環水46を注水する。
Next, the operation will be described. First, exhalation water is poured into the
つぎに電動機1を駆動すると羽根車室3c内の羽根車6が回転する。すると羽根車室3c内の水が羽根車6によってかき回されることとなり、この時水中に気泡が混入することとなる。空気が混入された水は吐出通路3bを通って送出タンク部3aに入り、更に仕切板7の流通孔7dを通ってケーシングカバー4の水タンク部4cに流入する。
Next, when the
ケーシングカバー4内の水タンク部4cの上部には気水分離室4bが設けられており、仕切板7の流通孔7dから流出した水はこの気水分離室4bにて空気と水に分離され、その空気は矢印Cに示すように吐出継手12から熱交換器43を経て吐出配管42を通って浴槽45内へ吐出される。
An air / water separation chamber 4b is provided in the upper part of the water tank portion 4c in the
一方残りの水は矢印Dに示すように水タンク部4cから仕切板7の環流孔7aを通って再びケーシング3の羽根車室3c内に戻る。すなわち水は羽根車室3cと水タンク部4cとの間を循環し空気のみが外部へ流出する。そしてこの状態が続くと羽根車室3cの中央部や吸込通路4aにおいては圧力が徐々に低下して行く。
On the other hand, the remaining water returns from the water tank portion 4 c to the impeller chamber 3 c of the
そして吸込通路4a内の圧力と外部との圧力差によって浴槽45内の循環水46が吸上げられることになる。循環水46が吸込配管41を通って吸込継手11から吸込通路4aへ流入すると本格的な給水状態へ移行し、循環運転することとなる。 And the circulating water 46 in the bathtub 45 is sucked up by the pressure difference between the pressure in the suction passage 4a and the outside. When the circulating water 46 flows into the suction passage 4a from the suction joint 11 through the suction pipe 41, a full-scale water supply state is entered, and the circulation operation is performed.
吸いこまれた循環水46は熱交換器43により昇温され吐出配管42を通って浴槽45に戻り追焚きが行われる。 The sucked circulating water 46 is heated by the heat exchanger 43, returns to the bathtub 45 through the discharge pipe 42, and is chased.
ポンプ室9内の残水を排水する場合、排水栓17を開放すると、ケーシングカバー4の吸込通路4aの残水は、仕切板の中央流通孔7cを経てケーシング3の羽根車室3c内に流れ込む。
When draining the remaining water in the
また、ケーシングカバー4の水タンク部4c内の残水は、仕切板7の排水孔7bを経由しケーシング3の羽根車室3c内に流れ込む。ケーシング底部3eの下端にはケーシング排水穴3dを有し、排水継手13と連通している。
Further, the remaining water in the water tank portion 4 c of the
このため、羽根車室3cの残水はケーシング排水穴3dを経由して排水継手13より排出されることが可能となる。
For this reason, the remaining water in the impeller chamber 3c can be discharged from the
なお排水継手13の配設位置については、羽根車室側面3f部でも可能である。
In addition, about the arrangement | positioning position of the
本発明の自吸式ポンプは、例えば燃料電池装置やヒートポンプ装置等に使用される様々なポンプへの応用が期待できる。 The self-priming pump of the present invention can be expected to be applied to various pumps used in, for example, fuel cell devices and heat pump devices.
1 電動機
2 回転シャフト
3 ケーシング
3a 送出タンク部
3b 吐出通路
3c 羽根車室
3f 羽根車室側面
4 ケーシングカバー
4a 吸込通路
4b 気水分離室
4c 水タンク部
6 羽根車
7 仕切板
7a 環流孔
7b 排水孔
7c 中央流通孔
7d 流通孔
8 パッキン
9 ポンプ室
10 メカニカルシール
11 吸込継手
12 吐出継手
13 排水継手
14 呼水継手
14a トンネル流水路
17 排水栓
17a Oリング
20 金型枠
21 呼水スライドピン
22 モータ
23 メインギア
24 サブギア
25 回転スライドピン
25a スライドピンネジ山
40 給湯器
41 吸込配管
42 吐出配管
43 熱交換器
44 蛇口
45 浴槽
46 循環水
47 一次給水配管
48 電磁弁
49 循環口
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