JP2010007909A - ドレンポンプおよびそれを備えた空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 羽根車による排水の効率を向上させ振動や騒音を低減できるようにしたドレンポンプおよびそれを備えた空気調和装置を提供する。
【解決手段】 モータ２０と、同モータ２０の出力軸２０ａに連結した回転軸１３を有する羽根車９と、同羽根車９を収容したポンプ室１５ａを有するポンプハウジング１５とを備え、同ポンプハウジング１５は、前記羽根車９の小径羽根１０を収容する吸入口１８と、前記ポンプ室１５ａに接続する吐出口１９とを備えたドレンポンプ８であって、前記羽根車９は、前記回転軸１３から放射方向に延びる板状の大径羽根と、同大径羽根に連結する板状の小径羽根１０と、前記大径羽根の外周部に連結するリング部材１４とを備え、同リング部材１４は、前記吸入口１８に向けて順次縮径するように形成している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ドレンポンプおよびそれを備えた空気調和装置に係わり、より詳細には、ドレンポンプの羽根車による排水の効率を向上させ振動や騒音を低減できるようにした構造に関する。

空気調和装置に装備される従来のドレンポンプは騒音の低減をはかるものとして、図８（Ａ）に示すように、回転羽根（羽根車）ａはモータｂの出力側ｃに連結される軸部（回転軸）ｄと、軸部ｄから放射方向に延びる板状の大径羽根ｅと、大径羽根ｅと連結部を介して連結される板状の小径羽根ｆと、大径羽根ｅの外周部を連結するリング部材ｇと、リング部材ｇの下端部に連結される中空ディスク部材ｈとを有している。

回転羽根ａはポンプハウジングｉ内に回転自在に収容され、ポンプハウジングｉの底面ｊは、この底面ｊに対向する中空ディスク部材ｈと略平行に形成されてなるものが開示されており、大径羽根ｅの外周部とリング部材ｇとの間には、図８（Ｂ）（ａ）乃至図８（Ｂ）（ｍ）に示すような隙間ｋを形成して、この隙間ｋをなす大径羽根ｅの外周部の形状に工夫がされてなる構成になっていた（例えば、特開２００７−１２７０７８号公報参照）。

しかしながら、大径羽根ｅの外周部を連結して、軸部ｄと平行な筒状に形成されているリング部材ｇに対して、回転羽根ａでドレンパンから吸い上げられたドレン水の流れが垂直になることから、該箇所において、リング部材ｇにドレン水の流れがぶつかってエネルギの損失が発生したり、流れに乱れが生じて気泡が発生することになるため、この気泡が大径羽根ｅの外周部やリング部材ｇに衝突したり、気泡同士が衝突することで、ドレンポンプの排水効率が低下したり、ドレンポンプを備えた空気調和装置に振動や騒音が生じるおそれがあった。
特開２００７−１２７０７８号公報

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、大径羽根の外周部を連結するリング部材にドレン水の流れが垂直にぶつからないようにして気泡の発生を減らし、羽根車による排水の効率を向上させて、振動や騒音を低減できるようにしたドレンポンプおよびそれを備えた空気調和装置を提供することにある。

上述した目的を達成できるように構成にするため、本発明は以下に示す特徴を備えている。

モータと、同モータの出力軸に連結した回転軸を有する羽根車と、同羽根車を収容したポンプ室を有するポンプハウジングとを備え、同ポンプハウジングは、前記羽根車の小径羽根を収容する吸入口と、前記ポンプ室に接続する吐出口とを備えたドレンポンプであって、
前記羽根車は、前記回転軸から放射方向に延びる板状の大径羽根と、同大径羽根に連結する板状の小径羽根と、前記大径羽根の外周部に連結するリング部材とを備え、
前記リング部材は、前記吸入口に向けて順次縮径するように形成してなることを特徴としている。

また、モータと、同モータの出力軸に連結した回転軸を有する羽根車と、同羽根車を収容したポンプ室を有するポンプハウジングとを備え、同ポンプハウジングは、前記羽根車の小径羽根を収容する吸入口と、前記ポンプ室に接続する吐出口とを備えたドレンポンプであって、
前記羽根車は、前記回転軸から放射方向に延びる板状の大径羽根と、同大径羽根に連結する板状の小径羽根と、前記大径羽根の外周部に連結するリング部材と、同リング部材の下端部に連結する中空ディスク部材とを備え、
前記リング部材は、前記吸入口に向けて順次縮径するように形成してなることを特徴としている。

また、前記ポンプハウジングは、前記リング部材に対向する内面部が同リング部材と略平行に形成され、前記大径羽根に対向する底面部が、同大径羽根と略平行に形成されてなることを特徴としている。

また、前記リング部材の上面に、複数の切欠部が均等なピッチで凹設されてなることを特徴としている。

また、前記リング部材の上面に、複数の突出部が均等なピッチで凸設されてなることを特徴としている。

また、熱交換器と、同熱交換器で発生したドレン水を溜めるドレンパンと、同ドレンパンに溜めたドレン水を排出するドレンポンプとを備えた空気調和装置としたことを特徴としている。

本発明によれば、大径羽根の外周部を連結するリング部材にドレン水の流れが垂直にぶつからないようにして気泡の発生を減らし、羽根車による排水の効率を向上させ振動や騒音を低減できるようにしたドレンポンプおよびそれを備えた空気調和装置を提供できる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明によるドレンポンプを備えた空気調和装置の分解斜視図であり、図２は本発明によるドレンポンプを備えた空気調和装置を組立状態にした図１に示すＡ−Ａ位置の断面図であり、図３は本発明によるドレンポンプを備えた空気調和装置のドレンパンの裏面図であり、図４は本発明によるドレンポンプの説明図であり、図５は本発明によるドレンポンプの一例を示す要部斜視図であり、図６は本発明によるドレンポンプの他の例を示す要部斜視図であり、図７は本発明によるドレンポンプの要部説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は図７（Ａ）に示すＢ−Ｂ断面図である。

本発明によるドレンポンプおよびそれを備えた天井埋込型の空気調和装置は、図１および図２に示すように、下面を開口して内側に断熱材２を備えた筐体１と、この筐体１の内部に設ける熱交換器４と、ファン３ａおよびファンモータ３ｂからなる送風機３と、ドレンパン５と、このドレンパン５に対向して中央に吸込口７ｂを有するとともに、この吸込口７ｂの周囲に長方形でなる吹出口７ｃを有して筐体１の開口を閉塞する化粧パネル７とを備えている。

ドレンパン５は、図３に示すように、吸込口７ｂに連通する吸込開口部５ａを備えるとともに、吹出口７ｃに連通する長方形の吹出通風口５ｂを備えており、これによって、吸込口７ｂから吸い込まれた空気は、吸込開口部５ａを経て熱交換器４に向かい、熱交換器４で熱交換されたのち、吹出通風口５ｂを経て吹出口７ｃに送出されることになる。

また、ドレンパン５には、熱交換器４で結露し滴下したドレン水を受けるドレン水受部５ｃが設けられ、ドレン水を導くための主溝部５ｄおよびコーナ溝５ｅが設けられ、メンテナンス時にドレン水を排出するための排水孔が設けられるとともに、この排水孔には閉止用の栓５ｇが着脱可能に装着されており、また、ドレンポンプ８を配置するためのドレンポンプ配置溝５ｆが主溝部５ｄおよびコーナ溝５ｅに連通するように設けられた構成になっている。

ドレンポンプ配置溝５ｆに配置されたドレンポンプ８は、図３および図４に示すように、排水管１９ａに接続される吐出口１９を備えており、ドレンポンプ配置溝５ｆから吸入口１８によって吸い上げたドレン水を、吐出口１９から排水管１９ａに吐き出すことによって外部に排出できるようになっている。

その際、羽根車９による排水の効率を向上させ、騒音を低減できるようにするため、本発明におけるドレンポンプ８は、羽根車９を構成する大径羽根１１の外周部を連結するリング部材１４の形状や、このリング部材１４に対応するポンプハウジング１５の形状に工夫がされている。

ドレンポンプ８によって吸い上げられ、排水管１９ａから外部に吐き出されるドレン水は水と空気の二相流であることから、羽根車９のリング部材１４や吐出口１９の近傍においても水と空気の二相流であると考えられるが、この気液二相の流れは、羽根車９周囲の気泡を細かくしたり気泡の発生を減らすことで、ドレンポンプ８としての効率を向上させるとともに、ドレンポンプ８を備えた空気調和装置としての振動や騒音を低減できるようになる。

ここで、図４と、図５と、図６と、図７（Ａ）乃至図７（Ｃ）とに基づいて、ドレンポンプ８の構成について詳細に説明する。

ドレンポンプ８は、ドレンパン５に近接する位置に設けられた放射方向に延びる板状の小径羽根１０と、この小径羽根１０の上部に連結された放射方向に延びる板状の大径羽根１１と、これら大径羽根１１および小径羽根１０を同心状にして上下に連結した回転軸１３と、大径羽根１１の外周部に連結したリング部材１４とからなる羽根車９と、リング部材１４の下端部に連結されて回転軸１３の近傍に中空部１２ａを有した中空ディスク部材１２と、中空ディスク部材１２を含む羽根車９をポンプ室１５ａに収容して、支軸部１５ｃにより回転軸１３を回転自在に軸支したポンプハウジング１５と、回転軸１３に連結する出力軸２０ａを備えたモータ２０とで構成されている。

ポンプハウジング１５には、ポンプ室１５ａの下部に小径羽根１０を収容した吸入口１８が設けられる一方、ポンプ室１５ａの側部にドレン水を吐き出すための吐出口１９が設けられており、羽根車９によって吸入口１８から吸い上げられたドレン水が、図３に示すように、吐出口１９に接続された排水管１９ａから外部に吐き出される構成になっている。

なお、リング部材１４の下端部に連結された中空ディスク部材１２は、大径羽根１１の下端部にも連結された構成になっているが、ドレンポンプ８としてはこの構成に限らず、図示はしないが、中空ディスク部材１２がリング部材１４の下端部に連結されていない状態で形成されるようにしてもよい。

回転軸１３は、モータ２０の出力軸２０ａに連結するための連結部１３ａを有した構成になっており、モータ２０の出力軸２０ａに連結されることにより駆動されて回転するようになっている。

リング部材１４は、大径羽根１１の外周部を連結して略円筒状に形成され、且つ、吸入口１８に向けて順次縮径するように形成されることで、図７（Ｃ）に示すように、例えば回転軸１３に対し５〜１０°の傾斜角を有した構成になっている。

これによって、羽根車９により吸入口１８から中空部１２ａを経てポンプ室１５ａに吸い上げられたドレン水の流れは、回転軸１３に対し５〜１０°の傾斜角を有したリング部材１４とは垂直にならないので、該箇所でリング部材１４にぶつかりにくいため、気泡の発生を減らして衝突が起きにくいようになり、エネルギの損失が発生して流れに乱れが生じてしまうおそれや、気泡の発生・衝突による振動や騒音が生じてしまうおそれがなくなる。

また、大径羽根１１およびリング部材１４に連結された中空ディスク部材１２が、図７（Ｃ）に示すように、例えば水平面に対し５〜１０°の傾斜角を有した構成になっている。

これによって、羽根車９により吸入口１８から中空部１２ａを経てポンプ室１５ａに吸い上げられたドレン水の流れは、中空ディスク部材１２の表面に沿いやすくなって、ポンプ室１５ａの側部に設けられた吐出口１９に向けて流入しやすくなる。

次に、ポンプハウジング１５が、傾斜角を有したリング部材１４および中空ディスク部材１２に対応してどのように構成されているかについて、図４に基づいて説明する。

ポンプハウジング１５は、リング部材１４に対向するポンプ室１５ａの内面部１５ｂがリング部材１４と略平行に形成された構成になっている。

これによって、リング部材１４およびポンプ室１５ａの内面部１５ｂにおけるドレン水の流れに乱れが生じにくくなるため、エネルギの損失を抑えてドレンポンプ８としての性能を向上させ、このドレンポンプ８を備えた空気調和装置としての振動や騒音を低減できる。

また、ポンプハウジング１５は、大径羽根１１および中空ディスク部材１２に対向する底面部１５ｃが、大径羽根１１および中空ディスク部材１２と略平行に形成された構成になっている。

これによって、大径羽根１１や中空ディスク部材１２および底面部１５ｃにおけるドレン水の流れに乱れが生じにくくなるため、エネルギの損失を抑えてドレンポンプ８としての性能を向上させ、このドレンポンプ８を備えた空気調和装置としての振動や騒音を低減できる。

次に、図５および図６に基づいて、リング部材１４の上面に複数の凹凸を設けることによって、羽根車９周囲の気泡を更に細かくすることができるようにした構成について説明する。

羽根車９は、一例として図５に示すように、リング部材１４の上面に複数の切欠部１６を均等なピッチで凹設している。

または、他の例として図６に示すように、リング部材１４の上面に複数の突出部１７を均等なピッチで凸設している。

これによってドレンポンプ８は、羽根車９を回転させた際、気液二相のドレン水の流れが羽根車９の外周側となるリング部材１４に向かいながら、このリング部材１４の回転方向に均等なピッチで転移している切欠部１６もしくは突出部１７にぶつかることによって泡や粒を細かく潰すことになり、更に気泡を細かくして衝突が起きにくいようにすることでドレンポンプ８としての効率を向上させるとともに、ドレンポンプ８を備えた空気調和装置としての振動や騒音を低減できるようになる。

以上説明した本発明による構成であれば、図４および図７（Ｃ）に示すように、大径羽根１１の外周部を連結するリング部材１４に回転軸１３に対する傾斜角をつけ、このリング部材１４が対向するポンプ室１５ａの内面部１５ｂにも傾斜角をつけて、リング部材１４と内周面１５ｂとを平行に形成し、また、大径羽根１１およびリング部材１４に連結された中空ディスク部材１２に傾斜角をつけ、この中空ディスク部材１２が対向するポンプ室１５ａの底面部１５ｃにも傾斜角をつけて、中空ディスク部材１２と底面部１５ｃとを平行に形成したので、気泡の発生を減らし衝突が起きにくいようにしてエネルギの損失を抑え、羽根車９による排水の効率を向上できるようにしたドレンポンプ８となり、このドレンポンプ８を備えて振動や騒音を低減できるようにした空気調和装置となる。

また、図５および図６に示すように、リング部材１４の上面に複数の切欠部１６または複数の突出部１７を均等なピッチで設けたことにより、ドレン水の泡や粒を更に細かく潰して衝突が起きにくいようにすることで、ドレンポンプ８の排水効率を更に向上させるとともに、このドレンポンプ８を備えた空気調和装置の振動や騒音を更に低減できる。

本発明によるドレンポンプを備えた空気調和装置の分解斜視図である。 本発明によるドレンポンプを備えた空気調和装置を組立状態にした図１に示すＡ−Ａ位置の断面図である。 本発明によるドレンポンプを備えた空気調和装置のドレンパンの裏面図である。 本発明によるドレンポンプの説明図である。 本発明によるドレンポンプの一例を示す要部斜視図である。 本発明によるドレンポンプの他の例を示す要部斜視図である。 本発明によるドレンポンプの要部説明図で、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は図７（Ａ）に示すＢ−Ｂ断面図である。 従来例によるドレンポンプの説明図で、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は要部断面図である。

符号の説明

１ 筐体
２ 断熱材
３ 送風機
３ａ ファン
３ｂ ファンモータ
４ 熱交換器
５ ドレンパン
５ａ 吸込開口部
５ｂ 吹出通風口
５ｃ ドレン水受部
５ｄ 主溝部
５ｅ コーナ溝
５ｆ ドレンポンプ配置溝
５ｇ 栓
６ ベルマウス
７ 化粧パネル
７ａ 吸込グリル
７ｂ 吸込口
７ｃ 吹出口
８ ドレンポンプ
９ 羽根車
１０ 小径羽根
１１ 大径羽根
１２ 中空ディスク部材
１２ａ 中空部
１３ 回転軸
１４ リング部材
１５ ポンプハウジング
１５ａ ポンプ室
１５ｂ 内面部
１５ｃ 底面部
１５ｄ 支軸部
１６ 切欠部
１７ 突出部
１８ 吸入口
１９ 吐出口
１９ａ 排水管
２０ モータ
２０ａ 出力軸

Claims (6)

1. モータと、同モータの出力軸に連結した回転軸を有する羽根車と、同羽根車を収容したポンプ室を有するポンプハウジングとを備え、同ポンプハウジングは、前記羽根車の小径羽根を収容する吸入口と、前記ポンプ室に接続する吐出口とを備えたドレンポンプであって、
   前記羽根車は、前記回転軸から放射方向に延びる板状の大径羽根と、同大径羽根に連結する板状の小径羽根と、前記大径羽根の外周部に連結するリング部材とを備え、
   前記リング部材は、前記吸入口に向けて順次縮径するように形成してなることを特徴とするドレンポンプ。
2. モータと、同モータの出力軸に連結した回転軸を有する羽根車と、同羽根車を収容したポンプ室を有するポンプハウジングとを備え、同ポンプハウジングは、前記羽根車の小径羽根を収容する吸入口と、前記ポンプ室に接続する吐出口とを備えたドレンポンプであって、
   前記羽根車は、前記回転軸から放射方向に延びる板状の大径羽根と、同大径羽根に連結する板状の小径羽根と、前記大径羽根の外周部に連結するリング部材と、同リング部材の下端部に連結する中空ディスク部材とを備え、
   前記リング部材は、前記吸入口に向けて順次縮径するように形成してなることを特徴とするドレンポンプ。
3. 前記ポンプハウジングは、前記リング部材に対向する内面部が同リング部材と略平行に形成され、前記大径羽根に対向する底面部が、同大径羽根と略平行に形成されてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドレンポンプ。
4. 前記リング部材の上面に、複数の切欠部が均等なピッチで凹設されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のドレンポンプ。
5. 前記リング部材の上面に、複数の突出部が均等なピッチで凸設されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のドレンポンプ。
6. 熱交換器と、同熱交換器で発生したドレン水を溜めるドレンパンと、同ドレンパンに溜めたドレン水を排出する請求項１乃至請求項６の何れかに記載のドレンポンプとを備えたことを特徴とする空気調和装置。

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