JP2010190154A - Pump and western style closet bowl using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水洗便器や食器洗浄器などの給水手段に好適なポンプ及びこれを用いた洋風大便器に関する。 The present invention relates to a pump suitable for water supply means such as a flush toilet or a dishwasher, and a Western-style toilet using the same.
洋風大便器の洗浄水をポンプで供給する場合、低揚程(数m)かつ大流量(100L/分)の性能が必要であるが、一般的な低揚程かつ大流量に適する軸流ポンプでは、サイズ的にレイアウトが難しいので、例えば、サイズのコンパクトな遠心タイプのポンプが採用されることが多い。一方、本発明に関連する先行技術として、例えば、特許文献1記載の洗濯機用風呂水自吸式ポンプがある。 When supplying wash water for Western-style toilets with a pump, the performance of a low head (several meters) and a large flow rate (100 L / min) is required. However, with an axial flow pump suitable for general low heads and large flow rates, Since layout is difficult in terms of size, for example, a compact centrifugal type pump is often employed. On the other hand, as prior art related to the present invention, for example, there is a bath water self-priming pump described in Patent Document 1.
ポンプに求められる各種性能のうち、特に流量性能を高めたい場合、例えば、回転数を上げるという方法があるが、回転数を上げると騒音が増大するので、騒音低減のためには回転数を抑制しなければならないという状況がある。そこで、これらの相反する要請を満たすために、さらに高い送給効率のインペラが求められている。 Of various performances required for pumps, especially when you want to increase flow performance, there is a method of increasing the number of revolutions, for example, but increasing the number of revolutions increases noise, so the number of revolutions is suppressed to reduce noise. There are situations that must be done. Therefore, in order to satisfy these conflicting demands, an impeller with higher feeding efficiency is required.
一方、大流量を得るためのその他の手段として、インペラを大きくしたり、インペラの羽根幅を大きくしたりするという方法もあるが、この方法を採用するとポンプ全体のサイズが増大するので、設置スペースの狭い場所には使用できないなどの別の問題が生じる。 On the other hand, as another means for obtaining a large flow rate, there is a method of increasing the impeller or increasing the impeller blade width, but if this method is adopted, the size of the entire pump increases, so the installation space Another problem arises, such as being unable to use in narrow spaces.
図6に示すように、特許文献1などに記載された従来の自吸式ポンプ60は、吐水量の増大を解決課題の1つに挙げ、ケーシング63の吸込口61側にシュラウド62が設けられた合成樹脂製のセミオープン型インペラ64を有するものである。このインペラ64を構成する羽根65の電動機66側部分(後縁部65a)は、側面から見て略平坦な形状であり、且つ、後縁部65aと対峙するケーシング63の背壁部63aも平坦面で構成されている。また、シュラウド62の前面とケーシングとの間に広い隙間が存在している。
As shown in FIG. 6, the conventional self-
前面にシュラウド62が形成されたインペラ64は、給水側への戻り水が少なく、送給効率が高いという点においては優れているが、シュラウド62が無い側に位置する羽根65の後縁部65a付近に乱流68が発生し易いので、送給効率が下がってしまうことがある。
The
本発明が解決しようとする第1の課題は、短時間で大流量の液体を送給することができ、静粛性にも優れたポンプを提供することにあり、第2の課題は洗浄機能に優れた洋風大便器を提供することにある。 The first problem to be solved by the present invention is to provide a pump that can deliver a large flow rate of liquid in a short time and is excellent in quietness. The second problem is a cleaning function. It is to provide an excellent Western-style toilet.
本発明のポンプは、駆動源の回転力を伝達する回転軸と、前記回転軸に嵌入され液体の吸込側に開口が設けられたシュラウドを有するインペラと、前記インペラを収納するとともに前記開口の前面に位置する吸込口と前記インペラの外周と対向して位置する吐出口とを有するケーシングと、を備えたポンプにおいて、
前記インペラを構成する羽根に、前記回転軸の軸心から外周に向かうにつれて前記軸心方向に拡がる拡幅部を設け、前記拡幅部と前記軸心方向に対向する前記ケーシングに、前記拡幅部に沿って傾斜した斜壁部を設け、前記羽根と前記ケーシングとが対面する箇所は所定間隔の隙間を有していることを特徴とする。ここで、前記インペラの羽根と前記ケーシングが対面する箇所の所定間隔の隙間とは前記インペラに略抵抗を与えない程の極小な隙間をいう。
The pump according to the present invention includes a rotating shaft that transmits a rotational force of a driving source, an impeller that is fitted in the rotating shaft and includes a shroud that is provided with an opening on a liquid suction side, and stores the impeller and a front surface of the opening. In a pump comprising a casing having a suction port located at and a discharge port located opposite to the outer periphery of the impeller,
The blades constituting the impeller are provided with a widened portion that expands in the axial direction from the axial center of the rotating shaft toward the outer periphery, and the casing facing the widened portion and the axial direction along the widened portion. An inclined wall portion that is inclined is provided, and a portion where the blade and the casing face each other has a gap of a predetermined interval. Here, the gap at a predetermined interval between the impeller blades and the casing facing each other means an extremely small gap that does not substantially give resistance to the impeller.
このような構成とすれば、インペラの羽根に設けられた拡幅部と対向するケーシングに当該拡幅部に沿って傾斜した斜壁部が存在することにより、インペラの駆動源側の回転軸近傍のエリア(空洞部)を無くすことができるため、ポンプの送給効率が向上する。また、インペラの拡幅部に沿って傾斜した斜壁部を設けたことにより、羽根とケーシングとの隙間を極小化することができるため、気体に比べ粘性係数の高い液体中であっても抵抗の少ない状態でインペラが回転する。さらに、インペラの羽根を外周に向かうにつれて拡幅した形状としたことにより、送給する液体量を増加させることができるため、インペラの回転数を上げることなくポンプの送給効率を高めることができ、静粛性も高まる。 With such a configuration, there is an inclined wall portion inclined along the widened portion in the casing facing the widened portion provided on the impeller blades, so that the area near the rotating shaft on the impeller drive source side. Since the (cavity) can be eliminated, the pumping efficiency is improved. In addition, since the inclined wall portion inclined along the widened portion of the impeller can be provided, the gap between the blade and the casing can be minimized, so that resistance is maintained even in a liquid having a higher viscosity coefficient than gas. The impeller rotates in a small state. Furthermore, by making the impeller blades wider toward the outer periphery, the amount of liquid to be fed can be increased, so that the pump feeding efficiency can be increased without increasing the rotation speed of the impeller, Silence is also increased.
ここで、前記インペラの前記吐出口側端の翼厚をLoとし、前記インペラの外径をDとし、前記シュラウドの前記開口から前記吸込口側に向かって突設されたベルリングの厚さをL1としたとき、
0<L1<30×Lo/Dの範囲とするとともに、前記ベルリングと前記ケーシングとの隙間を0.5〜1.5mmの範囲とすることが望ましい。
Here, the blade thickness at the discharge port side end of the impeller is Lo, the outer diameter of the impeller is D, and the thickness of the bell ring protruding from the opening of the shroud toward the suction port side is When L 1
It is preferable that the range of 0 <L 1 <30 × Lo / D and the gap between the bell ring and the casing be 0.5 to 1.5 mm.
このような構成とすれば、ポンプの送給効率をさらに高めることができる。また、ベルリングとケーシングとの隙間を0.5〜1.5mmの範囲としたことにより、当該隙間から逆流する水を低減することができ、且つケーシングに対するインペラの組み付けを容易にすることもできる。 With such a configuration, the pump feeding efficiency can be further increased. In addition, by setting the gap between the bell ring and the casing in the range of 0.5 to 1.5 mm, it is possible to reduce the water flowing backward from the gap and to facilitate the assembly of the impeller to the casing. .
次に、本発明の洋風大便器は、洗浄水の供給手段として前述したポンプを用いたことを特徴とする。 Next, the Western-style toilet of the present invention is characterized in that the above-described pump is used as the washing water supply means.
このような構成とすれば、前記ポンプが小揚程かつ大流量の特性を発揮するため、用便後の排水・洗浄機能に優れた洋風大便器を得ることができる。 With such a configuration, since the pump exhibits the characteristics of a small head and a large flow rate, it is possible to obtain a Western-style toilet having excellent drainage and washing functions after stool.
本発明により、短時間で大流量の液体を送給することができ、静粛性にも優れたポンプ及び洗浄機能に優れた洋風大便器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pump that is capable of supplying a large flow rate of liquid in a short time, is excellent in quietness, and a Western-style toilet that is excellent in a cleaning function.
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態であるポンプについて説明する。図1に示すように、本実施形態のポンプ10は、駆動源であるモータ11の回転力を伝達する回転軸12と、回転軸12に嵌入され液体の吸込側に開口13が設けられたシュラウド14を有するインペラ15と、インペラ15を収納するとともに開口13の前面に位置する吸込口16とインペラ15の外周と対向して位置する吐出口17とを有するケーシング18と、を備えている。
Hereinafter, a pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
図1〜図4に示すように、インペラ15を構成する複数の羽根19には、回転軸12の軸心12cから外周に向かうにつれて軸心12c方向に拡がる拡幅部20がそれぞれ設けられ、拡幅部20と軸心12c方向に対向するケーシング18に、拡幅部20に沿って傾斜した斜壁部21が設けられている。インペラ15のシュラウド14の開口13には、当該開口13から吸込口16側に向かって短円筒状のベルリング25が設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the plurality of
また、ケーシング18に設けられた回転軸12の軸受け部23の水密性を保つためのメカニカルシール22がケーシング18内のモータ11側の後壁部24に配置されている。メカニカルシール22は、ケーシング18内の後壁部24にバネ28及び複数のパッキン29などを介して係止された略リング状のカーボンシール30と、カーボンシール30に回転自在に密着した状態でインペラ15の背面側に配置されたリング状のセラミックシール31とを備えている。ポンプ10稼働中は、インペラ15とともに回転するセラミックシール31がカーボンシール30に密着したまま摺動回転することにより、水密性が保たれる。
A mechanical seal 22 for maintaining the water tightness of the
ポンプ10においては、インペラ15の羽根19に設けられた拡幅部20と対向するケーシング18に当該拡幅部20に沿って傾斜した斜壁部21が存在することにより、インペラ15の駆動源側(モータ11側)の回転軸12近傍のエリア(空洞部)を無くすことができるため、乱流が発生せず、ポンプ10の送給効率が高まる。
In the
また、図1に示すように、インペラ15の羽根19の拡幅部20に沿って傾斜した斜壁部21をケーシング18に設けることにより、羽根19とケーシング18との隙間26を極小化しているため、気体に比べ粘性係数の高い液体中(水中)であっても抵抗の少ない状態でインペラ15が回転する。さらに、図3に示すように、インペラ15の羽根19を外周に向かうにつれて拡幅した形状としたことにより、送給する液体量(水量)を増加させることができるため、インペラ15の回転数を上げることなくポンプ10の送給効率を高めることができ、静粛性も優れている。
In addition, as shown in FIG. 1, the
一方、ポンプ10においては、図1に示すように、インペラ15の吐出口17側の端縁部19aの翼厚をLoとし、インペラ15の外径をDとし、シュラウド14の開口13からケーシング18の吸込口16に向かって突設されたベルリング25の厚さをL1としたとき、0<L1<30×Lo/Dの範囲とするとともに、ベルリング25とケーシング18との隙間27を0.5〜1.5mmの範囲としている。
On the other hand, in the
このように、翼厚Lo、インペラの外径D及びベルリング25の厚さL1が前記関係式0<L1<30×Lo/Dを満たすように設定したことにより、圧力の高いポンプ室から圧力の低い吸込口16へ逆流する水に対して抵抗となり、逆流する水を低減できるので、ポンプ10の送給効率がさらに高まる。
As described above, the blade thickness Lo, the outer diameter D of the impeller, and the thickness L 1 of the
また、ベルリング25とケーシング18との隙間27を0.5〜1.5mmの範囲としたことにより、当該隙間27から浸入する水を低減することができるため、送給効率の向上に有効である。さらに、隙間27を前記範囲としたことにより、ケーシング18に対するインペラ15の組み付けが容易となる。
In addition, since the
次に、図5に基づいて、本発明の実施形態である洋風大便器40について説明する。図5に示すように、洋風大便器40は、便器本体41、水タンク42、ポンプ10及び制御部43などで構成されている。図5に示すポンプ10は図1などに基づいて説明したポンプ10と同じものである。
Next, based on FIG. 5, the Western-
使用者が便器洗浄スイッチ(図示せず)を操作すると、ポンプ10が稼働し、水タンク42内の水Wが便器本体41に向かって送給される。便器本体41へ送給された水はリム流路44とゼット流路45とに分岐され、それぞれリム吐水及びゼット吐水として便器本体41内へ送り込まれる。リム吐水は便器本体41のボール部41a内を洗浄し、ゼット吐水はボール部41a内の汚物を排出する。
When the user operates a toilet flushing switch (not shown), the
このように、洋風大便器40は、リム吐水及びゼット吐水が同時に行われるため、瞬間的に大量の水を便器本体41へ送給する必要があるが、ポンプ10は小揚程かつ大流量の特性を発揮するため、短時間で大流量の水を送給することができる。このため、用便後のボール部41a内の汚物の排出及びボール部41aの洗浄がスムーズかつ的確に行われ、洋風大便器40は優れた排水・洗浄機能を発揮する。また、ポンプ10は比較的少ない回転で大流量の水を送給することができるため、静粛性にも優れている。
Thus, since the
本発明のポンプは、水洗便器や食器洗浄器などの給水手段として広く利用することができるほか、液体の送給手段として他の分野においても使用可能である。 The pump of the present invention can be widely used as a water supply means such as a flush toilet or a dishwasher, and can also be used in other fields as a liquid supply means.
10 ポンプ
11 モータ
12 回転軸
12c 軸心
13 開口
14 シュラウド
15 インペラ
16 吸込口
17 吐出口
18 ケーシング
19 羽根
19a 端縁部
20 拡幅部
21 斜壁部
22 メカニカルシール
23 軸受け部
24 後壁部
25 ベルリング
26,27 隙間
28 バネ
29 パッキン
30 カーボンシール
31 セラミックシール
40 洋風大便器
41 便器本体
41a ボール部
42 水タンク
43 制御部
44 リム流路
45 ゼット流路
D インペラの外径
Lo 翼厚
L1 ベルリングの厚さ
W 水
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記インペラを構成する羽根に、前記回転軸の軸心から外周に向かうにつれて前記軸心方向に拡がる拡幅部を設け、前記拡幅部と前記軸心方向に対向する前記ケーシングに、前記拡幅部に沿って傾斜した斜壁部を設け、前記羽根と前記ケーシングとが対面する箇所は所定間隔の隙間を有していることを特徴とするポンプ。 A rotating shaft that transmits the rotational force of the drive source; an impeller that is fitted into the rotating shaft and includes a shroud that is provided with an opening on the liquid suction side; and a suction port that houses the impeller and is positioned in front of the opening A casing having a discharge port positioned opposite to the outer periphery of the impeller, and a pump comprising:
The blades constituting the impeller are provided with a widened portion that expands in the axial direction from the axial center of the rotating shaft toward the outer periphery, and the casing facing the widened portion and the axial direction along the widened portion. The pump is characterized in that a sloped inclined wall portion is provided, and a portion where the blade and the casing face each other has a gap of a predetermined interval.
0<L1<30×Lo/Dの範囲とするとともに、前記ベルリングと前記ケーシングとの隙間を0.5〜1.5mmの範囲としたことを特徴とする請求項1記載のポンプ。 The blade thickness of the discharge port side end of the impeller and Lo, the outer diameter of the impeller and D is the thickness of said support rings from the opening projecting toward the suction port side of the shroud and L 1 When
2. The pump according to claim 1, wherein a range of 0 <L 1 <30 × Lo / D is set, and a gap between the bell ring and the casing is in a range of 0.5 to 1.5 mm.
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