JP2012149529A - Drainage pump for air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、空気調和機のドレンパンに溜まったドレン水(結露水)を排水するための空気調和機用排水ポンプに関する。 The present invention relates to a drainage pump for an air conditioner for draining drain water (condensation water) accumulated in a drain pan of an air conditioner.
従来、空気調和機において、ドレンパンに溜まったドレン水(結露水)を排水する排水ポンプの駆動、停止の制御をするために、ドレンパンに溜まっている水の量を検出する必要がある。このため、ドレンパン内のドレン水(結露水)の水位(ドレン水位)を検出するフロートスイッチを備えたものが特開2001−12793号公報(特許文献1)、特開2004−85001号公報(特許文献2)に開示されている。また、殺菌装置を動作させるために、ドレン水位を検知するドレン水位センサを備えたものが特開2010−7906号公報(特許文献3)に開示されている。 Conventionally, in an air conditioner, in order to control the driving and stopping of a drain pump that drains drain water (condensation water) accumulated in a drain pan, it is necessary to detect the amount of water accumulated in the drain pan. For this reason, what provided the float switch which detects the water level (drain water level) of the drain water (condensation water) in a drain pan is Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-12793 (patent document 1), Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-85001 (patent) Document 2). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-7906 (Patent Document 3) discloses a drain water level sensor that detects the drain water level in order to operate the sterilizer.
特許文献1のものは、ドレン容器内にドレンポンプ(排水ポンプ)とフロートスイッチをそれぞれ別部品として設置している。特許文献2のものは、ドレンポンプとフロートスイッチが並設され、両者に取付けられる支持機構により一体化した状態となっている。また、特許文献3のものは、ドレン水位センサがドレンポンプの取り付け部材に固定される。
The thing of
このように、従来の技術ではフロートスイッチあるいはドレン水位センサが、ドレンポンプの外に設けられているので、空気調和機内で余分な取付けスペースを必要としている。 Thus, in the prior art, since the float switch or the drain water level sensor is provided outside the drain pump, an extra installation space is required in the air conditioner.
本発明は、ドレン水位を検出できるようにしながら空気調和機内での占有スペースの削減を図れる空気調和機用排水ポンプを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a drain pump for an air conditioner that can reduce the occupied space in the air conditioner while making it possible to detect the drain water level.
請求項1の空気調和機用排水ポンプは、モータ部によりポンプ部のインペラを回転させて、前記ポンプ部で水の吸込み及び排出を行う空気調和機用排水ポンプにおいて、前記ポンプ部は、前記モータ部の駆動軸に連結される前記インペラを収容するポンプ室ケースと、前記ポンプ室ケースの前記モータ部側に配設されるとともに前記駆動軸から離れた位置で前記モータ部を支持する支持部が形成された蓋ケースとを備え、前記支持部の内側で前記駆動軸の周りに、円筒形状のフロートを前記駆動軸の軸線方向に移動可能に配設するとともに、前記モータ部の前記ポンプ部側に前記フロートの接近により作動する感知器を設けたことを特徴とする。
The drainage pump for an air conditioner according to
請求項2の空気調和機用排水ポンプは、請求項1に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記蓋ケースの前記支持部が、円筒形状でその外周に前記軸線と平行に複数の凸条が形成された縦壁と、該縦壁の外側の外壁とからなり、該縦壁と外壁の前記モータ部側の端面で該モータ部を支持するとともに、該縦壁と外壁がラビリンス構造を構成していることを特徴とする。
The drainage pump for an air conditioner according to claim 2 is the drainage pump for an air conditioner according to
請求項3の空気調和機用排水ポンプは、請求項1に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記フロートの外周に前記軸線と平行に複数の凸条が形成され、前記蓋ケースの前記支持部が、円筒形状の外壁であり、該外壁の前記モータ部側の端面で該モータ部を支持するとともに、前記フロートの外周と該外壁とがラビリンス構造を構成していることを特徴とする。
The air conditioner drain pump according to claim 3 is the air conditioner drain pump according to
請求項4の空気調和機用排水ポンプは、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記モータ部は、樹脂モールド部内にステータユニットを一体成型したステータ回路部を有するDCブラシレスモータであり、前記フロートの前記モータ部側に磁石が設けられ、前記感知器が前記磁石により作動する磁気検出器であり、該磁気検出器が前記モータ部の樹脂モールド部内で前記ポンプ部側の端面に接近して該樹脂モールド部と一体成型されていることを特徴とする。
The air conditioner drain pump according to
請求項1の空気調和機用排水ポンプによれば、モータ部をポンプ部側の蓋ケースの支持部により支持し、この支持部の内側でモータ部の駆動軸の周りにフロートを配設し、このフロートの浮上をモータ部の感知器で感知するようにしたので、ドレン水位を検出する手段を排水ポンプ内に内蔵した構成となり、空気調和機内の占有スペースを削減することができる。
According to the air conditioner drainage pump of
請求項2の空気調和機用排水ポンプによれば、請求項1の効果に加えて、モータ部を支持する支持部のラビリンス構造によりポンプの水掻き音が外部に漏れるのを防止することができる。
According to the air conditioner drainage pump of claim 2, in addition to the effect of
請求項3の空気調和機用排水ポンプによれば、請求項1の効果に加えて、モータ部を支持する外壁を支持部とし、この支持部とフロートとで構成されるラビリンス構造によりポンプの水掻き音が外部に漏れるのを防止することができるとともに、フロートがラビリンス構造を兼ねているので、構造を簡単にすることができる。
According to the drainage pump for an air conditioner of claim 3, in addition to the effect of
請求項4の空気調和機用排水ポンプによれば、請求項1乃至3のいずれか一項の効果に加えて、ステータユニットを一体成型した樹脂モールド部に感知器を埋設し、この感知器をポンプ部側の端面に接近して配置するようにしたので、樹脂モールド部による耐水性、耐腐食性の向上効果とともに、感知器によるフロートの接近を感知する感度が高まる。
According to the air conditioner drainage pump of
次に、本発明の空気調和機用排水ポンプの実施形態を図面を参照して説明する。図1は実施形態の空気調和機用排水ポンプの一部破断側面図、図2は同空気調和機用排水ポンプにおけるフロートと蓋ケースの斜視図である。なお、図1は図2のA−A断面に対応する。以下の説明で、空気調和機用排水ポンプを単に「排水ポンプ」ともいう。この排水ポンプはモータ部10とポンプ部20と固定部(ブラケット)30を備えている。
Next, an embodiment of a drainage pump for an air conditioner of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially broken side view of an air conditioner drain pump according to an embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of a float and a lid case in the air conditioner drain pump. 1 corresponds to the AA cross section of FIG. In the following description, the air conditioner drain pump is also simply referred to as “drain pump”. The drainage pump includes a
モータ部10は、軸受アッセンブリ1,2、ステータ回路部3及びロータ4を備えている。モータ部10の中央には貫通孔3aが形成され、貫通孔3aの開口部内に軸受アッセンブリ1,2が配設されるとともに、この貫通孔3a内にロータ4が配設され、ロータ4の駆動軸41は軸受アッセンブリ1,2により軸支持されている。ステータ回路部3は、樹脂モールド部31内に、ステータユニット32、回路基板33、「感知器」としての磁気スイッチ34等を一体成形により埋設して構成したものである。磁気スイッチ34は回路基板33に搭載されている。
The
樹脂モールド部31はBMC(Bulk molding compound)樹脂で形成されている。このBMC樹脂は、不飽和ポリエステルにガラス繊維のフィラーと炭酸カルシウム(充填剤)を混合してバルク状にした成形材料である。そして、ステータユニット32及び回路基板33等を金型にセットした後、金型にこのBMC樹脂を充填し、加圧・加熱処理を施すことで一体成形されている。そして、ステータユニット31とロータ4は三相のDCブラシレスモータを構成している。
The
ポンプ部20は、樹脂製で薄型円筒形のポンプ室ケース5と樹脂製で円筒形状の蓋ケース6とを有している。ポンプ室ケース5には、空気調和機の図示しないドレンパン内に配置される吸込み口51と、図示しない排出管が接続される吐出し口52とが形成されている。なお、ポンプ室ケース5の外周の2箇所には図示しない嵌合部が形成され、この嵌合部を蓋ケース6の下端部にスナップフィットすることによりポンプ室ケース5と蓋ケース6が取り付け固定されている。
The
ポンプ室ケース5内には、インペラ7が配設されている。インペラ7は、軸嵌合部71を有するとともに、この軸嵌合部71の下方に中心軸Lの方向に沿って延びる4枚の板状の小羽根72を有しており、この小羽根72は、吸込み口51内に配置されている。そして、軸嵌合部71がモータ部10の駆動軸41に固定されている。また、軸嵌合部71と小羽根72との間には、略逆円錐状に形成されたドーナツ状の中空円錐板73を有しており、モータ部10によりインペラ7が回転し、吸込み口51内で小羽根72が回転することにより、ドレンパンの水が吸込み口51内に上昇し、その水が遠心力により中空円錐板73側に移動する。そして、この中空円錐板73と中空円錐板73上に設けた大羽根74とによりポンプ室ケース5内の水が回転し、その遠心力により水が吐出口52から吐出される。
An
蓋ケース6の中央には、駆動軸41及びポンプ部20の中心軸Lの周りに水切り部61が形成されており、この水切り部61を駆動軸41が貫通している。水切り部61の外側には、モータ部10側に延設された円筒状の縦壁62が形成されている。図2に示すように、縦壁62には、互いに180°離間した位置にスリット62aが形成されるとともに、外周には複数の縦の凸条62bが形成されている。さらに、縦壁62の外周にモータ部10側に延設された円筒状の外壁63が形成されている。この外壁63の外周には2箇所に取付ボス部63aが形成されている。また、外壁63には、縦壁62のスリット62aから90°離間した位置で、互いに180°離間した位置にスリット63bが形成されている。
At the center of the
縦壁62と外壁63のモータ部10側の端面はステータ回路部3の面内に位置しており、この縦壁62の端面の全周がステータ回路部3の樹脂モールド部31に当接することで、縦壁62とがモータ部10を支持している。なお、縦壁62と外壁63は「支持部」を構成している。そして、固定部30をモータ部10に嵌合させ、この固定部30の取付ボス部30aと蓋ケース6の取付ボス部63aとを突き合せて、タッピングネジNにより固定部30が蓋ケース6にネジ止めされている。
The end surfaces of the
縦壁62の内側には、樹脂製で円筒形状のフロート8が配設されている。フロート8は、中央に貫通孔8aを有しており、この貫通孔8aに水切り部61が遊嵌されるとともにモータ部10の駆動軸41が通されている。また、フロート8の底部には、貫通孔8aと外周を導通する溝8bが形成されている。さらに、フロート8のモータ10側となる面には、その全周にシート状のマグネット81が貼着されている。図1に示すように、フロート8の軸L方向の高さは縦壁62の高さよりDだけ低くなっており、このフロート8は縦壁62内で軸L方向に距離Dだけ移動可能に配置されている。
Inside the
以上の構成により、空気調和機の運転で溜まったドレン水(結露水)はドレンポンプによって排水されるが、ドレンポンプにゴミの噛みこみ等が発生した場合は、ドレン水位が上昇し、蓋ケース6の内部まで水が浸入すると、フロート8が浮いてモータ部10側にフロート8が移動する。所定の位置まで移動すると、モータ部10の磁気スイッチ34がフロート8の上部のマグネット81の磁界に反応し、磁気スイッチ34がON状態となり、外部へ異常信号として出力する。異常の原因には、ドレンパン内のゴミの噛みこみによって排水ポンプの排水量が減少し、ドレン水(結露水)の溜まるスピードの方が勝っている事などが考えられる。この磁気スイッチ34の信号は、モータを駆動する電流を供給するためのVcc線及びGND線が配設されたコネクタから外部に取り出される。
With the above configuration, the drain water (condensation water) collected during the operation of the air conditioner is drained by the drain pump. However, if dust is caught in the drain pump, the drain water level rises and the lid case When water penetrates into the interior of 6, the
他の使用方法の一例として、フロートをドレンポンプの電源スイッチの代わりに使用する場合は、水位上昇を検出したときは異常と判断せずにドレンポンプに電源を投入し、当該排水ポンプのモータが駆動され、排水が行われる。ここで、水位検出のON/OFF閾値付近でのチャタリング(ON/OFFの繰り返し)を防止するために、ON/OFF閾値に適度のヒステリシスを設けることが良い。 As another example of usage, when a float is used instead of a drain pump power switch, if a rise in the water level is detected, the drain pump is turned on without being judged abnormal, and the drain pump motor Driven and drained. Here, in order to prevent chattering (repetition of ON / OFF) in the vicinity of the ON / OFF threshold value for water level detection, it is preferable to provide an appropriate hysteresis for the ON / OFF threshold value.
ところで、水位が下がり排水ポンプのモータを停止したとき、又は排水ポンプへのVcc電源供給を止めた場合、あるいは意図せずに排水ポンプへのVcc電源供給が止まった場合には、ポンプの駆動力が失われるので、排出管の内部に残っている一定量の水が吐出口52からポンプ室ケース5内に戻ってくる。この戻り水は、水切り部61から蓋ケース6内にも溢れ出す。このとき、戻り水によりフロート8が押し上げられることがあり、このことによって磁気スイッチがONとなる問題が考えられる。
By the way, when the water level drops and the drain pump motor is stopped, when the Vcc power supply to the drain pump is stopped, or when the Vcc power supply to the drain pump is stopped unintentionally, the driving force of the pump Therefore, a certain amount of water remaining inside the discharge pipe returns from the
しかしながら戻り水による水位上昇については、これを検出しないようにすることが適宜可能である。例えば、(1)排水ポンプ電源Vccと磁気スイッチ電源とを共用とし、排水ポンプ電源VccがOFFのときには、磁気スイッチの電源もOFFになるのでスイッチからの出力が出なくなる。(2)排水ポンプ電源Vccと磁気スイッチ電源とが別になっている場合には、戻り水がフロートの周りから排出されるまでの時間を想定して、制御回路に緩応答回路(積分回路)を設ける。これらの例では、排水ポンプの制御回路の構成やプログラムにより調整することができる。なお、フロート8には溝8bが形成されており、フロート8の貫通孔8a内の戻り水は、フロート8の外部、縦壁62及び外壁63の外部に排出される。
However, it is possible to appropriately prevent the water level rise caused by the return water from being detected. For example, (1) When the drain pump power source Vcc and the magnetic switch power source are shared, and the drain pump power source Vcc is OFF, the power of the magnetic switch is also OFF, so that no output from the switch is output. (2) If the drainage pump power supply Vcc and the magnetic switch power supply are separate, a slow response circuit (integration circuit) is installed in the control circuit assuming the time until the return water is discharged from around the float. Provide. In these examples, it can be adjusted by the configuration and program of the drain pump control circuit. A
回路構成の工夫について、上記(1)の例では、排水ポンプ電源Vccと磁気スイッチ電源とを共用としたが、両者の電源を別々の2電源式にした場合を考える。このように、排水ポンプ電源Vccと磁気スイッチ電源とを別々の2電源式にした場合には、排水ポンプが動いてないときであっても、フロートの上昇を検出することができ、水位の上下によってポンプを動かす制御が可能となる。このことは、省エネの効果をもたらすことになる。 Concerning the circuit configuration, in the example of (1) above, the drainage pump power supply Vcc and the magnetic switch power supply are shared. In this way, when the drain pump power source Vcc and the magnetic switch power source are separated into two power sources, the rise of the float can be detected even when the drain pump is not moving, The control of moving the pump becomes possible. This brings about an energy saving effect.
縦壁62と外壁63はその間に空隙を形成している。また、縦壁62の2つのスリット62aと、外壁63の2つのスリット63bは、軸L周りに互いに90°離間した位置に形成されている。そして、フロート8の溝8bから、縦壁62の内側、スリット62a、縦壁62と外壁63の間の空隙、スリット63bを通って外部に通じる通路は、ラビリンス構造となっている。したがって、主に吸込み口51内で発生する水掻き音が、スリット63bから外部に漏れるのを低減することができる。さらに、縦壁62には、縦壁62と外壁63の間の空隙側に複数の凸条62bが形成されているので、この凸条62bにより音の乱反射や吸収が行われ、さらに、水掻き音が外部に漏れるのを低減することができる。
The
図3はフロートの他の実施形態を示している。このフロート9は、前記フロート8と同様に貫通孔9aを有し、この貫通孔9aに水切り部61が遊嵌されるとともにモータ部10の駆動軸41が通されている。また、フロート9の貫通孔9aと外周を導通する溝9bが形成され、さらに、モータ10側となる面の全周にシート状のマグネット91が貼着されている。このフロート9も軸L方向の高さが縦壁62の高さよりDだけ低くなっており、縦壁62内で軸L方向に距離Dだけ移動可能に配置されている。溝9b、マグネット91の作用は、フロート8と同様である。
FIG. 3 shows another embodiment of the float. The float 9 has a through
このフロート9は、縦壁62を無くした構造の蓋ケース6内に配設するものであり、蓋ケース6は縦壁62が無いこと以外は前記の構造どおりである。この場合、外壁63が「支持部」を構成する。フロート9の外周面には、複数の縦の凸条92が形成されている。そして、フロート9の溝9bから、フロート9と外壁63の間の空隙、スリット63bを通って外部に通じる通路は、ラビリンス構造となる。また、フロート9には複数の凸条62bが形成されている。したがって、前記同様に、主に吸込み口51内で発生する水掻き音が、スリット63bから外部に漏れるのを低減することができる。
The float 9 is disposed in the
以上の実施形態では、フロート8,9には、その全周にシート状のマグネット81,91を貼着するようにしているが、これは、フロート8,9が回動しても、磁気スイッチ34をマグネット81,91の磁界に反応させるためである。しかし、マグネット81,91は、フロート8,9のモータ部10側の磁気スイッチ34に対向する位置の一箇所に設けるようにしてもよい。この場合は、フロート8,9の回動を防止する構造を採用する。この回動を防止する構造としては、例えば、水切り部61を、軸Lに直角な面の断面形状として一箇所に直線部を設けたDカット構造とし、フロート8,9の貫通孔8a,9aも同様なDカット構造とすることができる。
In the above embodiment, the sheet-
また、磁気スイッチ34は、リードスイッチのような機械的なスイッチでもよいし、ホール素子や磁気抵抗素子等の磁気センサでもよい。
The
以上の実施形態では、モータ部10が、ステータユニット32、回路基板33及び磁気スイッチ34を樹脂モールド部31内に埋設して構成したものであり、耐水性、耐腐食性にも優れている。さらに、磁気スイッチ34を樹脂モールド部31のポンプ部20側の端面に接近して設けることができるので、磁気スイッチ34による感度を高めることができる。
In the above embodiment, the
また、モータ部としては、モータケース内にステータユニット、回路基板、磁気スイッチ(感知器)、ロータ等を収容したタイプでもよい。 The motor unit may be a type in which a stator unit, a circuit board, a magnetic switch (sensor), a rotor, and the like are accommodated in a motor case.
また、実施形態では、ポンプ部の蓋ケースにおいて外壁(及び縦壁)を全周に形成し、この外壁あるいは縦壁によりモータ部を支持するようにしているが、モータ部を支持する構造であれば別の構造でもよい。例えば、蓋ケースに、軸Lを挟んで対向する2箇所に一部の壁をモータ部側に延設し、この2箇所によりモータ部を支持するような構造でもよい。ラビリンス構造とはならないが、蓋ケースの構造を簡略化できる。 In the embodiment, the outer wall (and the vertical wall) is formed on the entire circumference of the lid case of the pump unit, and the motor unit is supported by the outer wall or the vertical wall. Another structure may be used. For example, a structure may be adopted in which a part of the wall is extended to the motor part side at two positions facing the lid case across the axis L, and the motor part is supported by these two positions. Although it is not a labyrinth structure, the lid case structure can be simplified.
1,2 軸受アッセンブリ
3 ステータ回路部
31 樹脂モールド部
32 ステータユニット
33 回路基板
34 磁気スイッチ(感知器)
4 ロータ
41 駆動軸
5 ポンプ室ケース
6 蓋ケース
61 水切り部
62 縦壁(支持部)
62a スリット
63 外壁(支持部)
63b スリット
7 インペラ
71 軸嵌合部
8,9 フロート
81,91 マグネット
10 モータ部
20 ポンプ部
30 固定部(ブラケット)
L 軸
DESCRIPTION OF
4
L axis
Claims (4)
前記ポンプ部は、前記モータ部の駆動軸に連結される前記インペラを収容するポンプ室ケースと、前記ポンプ室ケースの前記モータ部側に配設されるとともに前記駆動軸から離れた位置で前記モータ部を支持する支持部が形成された蓋ケースとを備え、
前記支持部の内側で前記駆動軸の周りに、円筒形状のフロートを前記駆動軸の軸線方向に移動可能に配設するとともに、前記モータ部の前記ポンプ部側に前記フロートの接近により作動する感知器を設けたことを特徴とする空気調和機用排水ポンプ。 In the air conditioner drainage pump that rotates the impeller of the pump unit by the motor unit and sucks and discharges water in the pump unit.
The pump unit includes a pump chamber case that houses the impeller coupled to a drive shaft of the motor unit, and the motor is disposed on the motor unit side of the pump chamber case and at a position away from the drive shaft. A lid case formed with a support part for supporting the part,
A cylindrical float is disposed around the drive shaft inside the support portion so as to be movable in the axial direction of the drive shaft, and is activated by the approach of the float to the pump portion side of the motor portion. An air conditioner drainage pump characterized by having an air conditioner.
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