JP2012163066A - 洗濯機用ポンプ及び洗濯機 - Google Patents

Abstract

【課題】異物が侵入しても壊れにくく耐久性に優れた洗濯機に搭載されるポンプ及びそのポンプを搭載した洗濯機を提供することを目的とする。
【解決手段】インペラ５６と、インペラ５６を収容する収容部６４が形成されたケーシング５４とを備えたポンプ５０において、インペラ５６は、回転軸５２に連結されるインペラ本体７０と、インペラ本体７０の外周面から径方向外方に突出形成され収容部６４の内周面６４ａに接触し可撓性を有する第１羽根部７２と、インペラ本体７０の外周面から径方向外方に突出形成され収容部６４の内周面６４ａより内方位置で終端する第２羽根部７４とを備えることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、洗濯機用ポンプ及び洗濯機に関する。

近年の洗濯機は、圧縮機や蒸発器や凝縮器を備えたヒートポンプを用いてドラムに温風を供給して衣類を乾燥させるものや、風呂水などの水道水とは別の外部の水を利用して洗濯やすすぎを行うものが実用化されている（例えば、下記特許文献１、２参照）。

特開２００４−８９７４２号公報 特開２００９−５０４５３号公報

上記のような洗濯機では、乾燥行程中に蒸発器に生じた結露水をくみ上げて洗濯機の外部へ排出したり、洗濯機の外部から水をくみ上げたりするためにギヤポンプが使用される場合があるが、ギヤポンプを使用するとギヤが異物を噛み込んでポンプが壊れるおそれがある。

本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、異物が侵入しても壊れにくく耐久性に優れた洗濯機に搭載されるポンプ及びそのポンプを搭載した洗濯機を提供することを目的とする。

本実施形態のポンプは、インペラと、前記インペラを収納する収容部が形成されたケーシングとを備えたポンプにおいて、前記インペラは、回転軸に連結されるインペラ本体と、前記インペラ本体の外周面から径方向外方に突出形成され前記収容部の内周面に接触し可撓性を有する第１羽根部と、前記インペラ本体の外周面から径方向外方に突出形成され前記収容部の内周面より内方位置で終端する第２羽根部とを備えることを特徴とする。

また他の本実施形態のポンプは、インペラと、前記インペラを収納する収容部が形成されたケーシングとを備えたポンプにおいて、前記インペラは、回転軸に連結されるインペラ本体と、前記インペラ本体の外周面から径方向外方に突出形成され前記収容部の内周面に接触し可撓性を有する羽根部とを備え、前記羽根部は前記インペラ本体の周方向に間隔をあけて複数設けられ、前記インペラ本体の周方向に隣接する前記羽根部が回転軸方向にずれた位置に設けられていることを特徴とする。

本発明の第１の実施形態にかかるポンプが搭載された洗濯機の断面図である。 ヒートポンプのサイクル構成図である。 図１に示すポンプの断面図である。 図１に示すポンプの仕切体を取り外した状態の平面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるポンプの断面図である。 図５に示すポンプの仕切体を取り外した状態の平面図である。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１には、本実施形態にかかるポンプ５０が搭載された洗濯乾燥機１０の全体構成を示している。この洗濯乾燥機１０は、洗濯機と衣類乾燥機とを兼ねたドラム式の洗濯乾燥機であり、ほぼ矩形箱状の外箱１と、その下部に設けられた台板２とから外郭が構成されている。外箱１の前面部１ａには前上がりの傾斜状をなしており、そのほぼ中央部に円形の開口部からなる洗濯物出入口３が形成されている。外箱１の前面部１ａには、ヒンジを介して扉４が横方向に回動可能に設けられ、その扉４により洗濯物出入口３が開閉される。前面部１ａにおける洗濯物出入口３の上方位置には、洗濯機の各種操作を設定したり運転状況を表示する操作表示パネル６が設けられている。

外箱１内には、前面が開口し後面が閉塞されたほぼ円筒状の水槽８が配設されている。この水槽８は、前面の開口部が洗濯物出入口３に連通するように、水槽８の軸方向が前後方向の横軸状態であって後下がりにやや傾斜した状態で台板２上に弾性支持機構９を介して弾性的に支持されている。

水槽８は、給水弁１８、給水ケース９１、及び給水ホース９２を介して水槽８の上部に設けられた給水口９０より水道水等の水が機外から供給され、水槽８の底部に設けられた排水口９３より排水弁１９及び排水ホース９４を介して水槽８内の水を機外へ排水できるように構成されている。また、水槽８は、前面の開口部や給水口９０や排水口９３以外に、前端部の上部に温風出口１１と、後端部の上部に温風入口１２が設けられている。

水槽８内には、前面が開口し後面が閉塞された円筒状の回転ドラム１４が回転可能に配設されている。回転ドラム１４は、その軸方向が前後方向の横軸状態であって後下がりにやや傾斜した状態で水槽８内に配設されている。回転ドラム１４の周壁には通水及び通風が可能な孔１５が多数形成されており、この孔１５によって回転ドラム１４の内部が水槽８と連通している。回転ドラム１４の前面開口部も洗濯物出入口３に連通しており、回転ドラム１４は洗濯物出入口３から投入される洗濯物を収容する。回転ドラム１４は、水槽８の背面に設けられたモータ１７により回転駆動される。このような構成の回転ドラム１４は、洗い行程時には洗濯槽として、脱水行程時には脱水槽として、さらに乾燥行程時には衣類を収容する乾燥室として機能する。

水槽８に設けられた温風出口１１及び温風入口１２には、循環風路２０が連通接続されており、この循環風路２０を通して水槽８（回転ドラム１４）内の空気を循環可能としている。

循環風路２０の一部は、水槽８の下方に位置する台板２上に載置されており、その内部に蒸発器３４と、蒸発器３４から下流側（後方）へ離間させて凝縮器３５とが配設されている。

蒸発器３４及び凝縮器３５は、図２に示すように、凝縮器３５に供給する冷媒を圧縮する圧縮機３６、及び、凝縮器３５から吐出された冷媒を減圧する減圧手段である流量制御弁３７とともにヒートポンプ３８を構成する。ヒートポンプ３８は、接続パイプによって圧縮機３６、凝縮器３５、流量制御弁３７、蒸発器３４の順にこれらを接続して冷凍サイクルを構成している。このようなヒートポンプ３８は、圧縮機３６の作動により冷媒が循環することで、蒸発器３４は循環風路２０内を流れる空気を冷却し除湿し、凝縮器３５は蒸発器３４で除湿された空気を加熱する。なお、圧縮機３６と流量制御弁３７は、循環風路２０の外部に配設されている。

循環風路２０における凝縮器３５の下流側には、循環風路２０を通じて水槽８内の空気を循環供給する送風機２６が配設されている。送風機２６は、ファンケース２７内に配設された遠心羽根車３２をファンモータ３３によって回転駆動して、凝縮器３５で加熱された空気を吸い込んで温風入口１２へ向けて吐出する。

また、循環風路２０における蒸発器３４及び凝縮器３５の下方に対応する位置には排水口４１が穿設され、この排水口４１の下方にドレインタンク４０が配設されている（図１参照）。ドレインタンク４０には、蒸発器３４で凝縮した水が排水口４１を介して流れ込みこれを一時的に貯留する。ドレインタンク４０に貯留された水は、所定の期間ごとにポンプ５０によってくみ上げられ洗濯乾燥機１０の外部へ排出される。

ポンプ５０は、図３及び図４に示すように、回転軸５２と、ケーシング５４と、インペラ５６とを備える。

回転軸５２は、例えば、ポンプモータ５８の出力軸５８ａと一体に設けられており、ポンプモータ５８で発生した回転力によって回転する。なお、本実施形態では回転軸５２をポンプモータ５８の出力軸５８ａと一体に設ける場合について説明するが、例えば、マグネットカップリングと呼ばれる磁力によって非接触状態で回転軸５２とポンプモータ５８の出力軸５８ａとを連結しポンプモータ５８で発生した回転力を回転軸５２に伝達するように構成してもよい。

ポンプモータ５８を収納するモータハウジング６０は、上下端部が開放する筒状をなしており、上端開口部がキャップ６１によって閉塞され、下端開口部が仕切体６２によって閉塞されている。仕切体６２の下方には、インペラ５６を収容したケーシング５４が接合されている。すなわち仕切体６２は、モータハウジング６０とケーシング５４との間に介装され、モータハウジング６０の内部とケーシング５４に設けられたインペラ５６を収容する収容部６４とを互いに仕切っている。仕切体６２には、モータハウジング６０とケーシング５４の収容部６４とを連通する軸孔５９が穿設されており、ポンプモータ５８の出力軸５８ａが軸孔５９に挿通され収容部６４内まで延びている。つまり、本実施形態では、ポンプモータ５８の出力軸５８ａのうち収容部６４に配置された先端部がポンプ５０の回転軸５２となる。

ケーシング５４は、一端に開放する有底形状に形成されたケーシング本体６３と、環状に形成されたリング部材６５と、ドレインタンク４０に配管接続される吸水口６６と、排水ホース９４に配管接続される吐水口６８とを備える。

ケーシング本体６３は、例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）やポリプロピレン（ＰＰ）などの合成樹脂材料によって収容部６４を形成するための凹部６９を備えた有底形状に形成されている。

リング部材６５は、例えば、変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの合成樹脂材料あるいはステンレス等の金属材などのケーシング本体６３より硬質であって後述する摺接部７６との摺動抵抗が小さい材料から形成されている。リング部材６５は、ケーシング本体６３に形成された凹部６９に嵌め込まれインペラ５６を収容する収容部６４の内周面６４ａを構成する。

インペラ５６は、円筒状をなすインペラ本体７０と、その外周面から径方向外方に突出形成され第１羽根部７２及び第２羽根部７４とを備える。

インペラ本体７０には、ポンプモータ５８の出力軸５８ａの先端部、つまり回転軸５２がインサートブッシュ７１を介して嵌着され、回転軸５２の回転によりインペラ本体７０が回転軸５２と一体になって回転されるようになっている。

第１羽根部７２は、可撓性を有するゴム材料（例えば、ウレタンゴム）から形成されており、インペラ本体７０の周方向に間隔をあけて複数枚（例えば、本実施形態では４枚）設けられている。第１羽根部７２の先端には、回転軸５２の軸方向に沿って延びる円柱状をなした摺接部７６が形成されている。摺接部７６は、インペラ５６をケーシング５４に設けられた収容部６４内に収容した状態で、収容部６４の内周面６４ａに接触している。

第２羽根部７４は、インペラ本体７０の周方向に間隔をあけて複数枚（例えば、本実施形態では４枚）設けられている。本実施形態では、第１羽根部７２と第２羽根部７４とが、インペラ本体７０の周方向に間隔をあけて交互に設けられている。

第２羽根部７４は、インペラ本体７０の外周面から径方向外方への突出量が第１羽根部７２に比べて小さく、第２羽根部７４の先端が収容部６４の内周面６４ａに接触すること無く内周面６４ａの内方位置で終端している。

また、図３に示すように、第１羽根部７２と第２羽根部７４とは、回転軸５２の軸方向にずれた位置に設けられている。収容部６４における回転軸５２の軸方向端部のいずれか一方の端面（本実施形態では、収容部６４の底部６４ｂ及び仕切体６２のいずれか一方）と第１羽根部７２との間には間隙７８が形成され、収容部６４における回転軸５２の軸方向端部のいずれか一方の端面と第２羽根部７４との間にも間隙７９が形成されている。

上記したポンプ５０では、ポンプモータ５８に電力を供給して回転軸５２に連結されたインペラ５６を一定方向に回転駆動する。これにより、第１羽根部７２の先端に設けられた摺接部７６が収容部６４の内周面６４ａに摺接されながらインペラ５６が回転する。

インペラ本体７０が更に回転すると、第１羽根部７２が摺接部７６とともに回転方向の後方へ曲がれることにより水が吸水口６６から吸入される。吸水口６６から吸入された水は、吐水口６８より排水ホース９４を介して洗濯乾燥機１０の外部へ排出される。

本実施形態によれば、ポンプ５０に設けられたインペラ５６が、収容部６４の内周面６４ａに摺接する第１羽根部７２だけでなく、収容部６４の内周面６４ａより内方位置で終端する第２羽根部７４を備えているため、第１羽根部７２の枚数を減らしても所望の吐出性能を得ることができる。そのため、インペラ５６が収容部６４と摺接する箇所を減らすことができ、ポンプ内部に侵入した異物が収容部６４の内周面６４ａと第１羽根部７２の摺接部７６との間に挟まりにくく耐久性に優れている。

しかも、本実施形態では、インペラ５６に設けられたら第１羽根部７２と第２羽根部７４は、インペラ本体７２における回転軸５２の軸方向にずれた位置に設けられ、第１羽根部７２と収容部６４の底部６４ｂあるいは仕切体６２との間に間隙７８が形成されているため、ポンプ内部に侵入した異物は該間隙７８を通ってポンプ外部へ排出されることとなり、より一層、収容部６４の内周面６４ａと第１羽根部７２の摺接部７６との間に異物が挟まりにくく耐久性を向上させることができる。

更にまた、本実施形態では、ケーシング本体６３に形成された凹部６９にリング部材６５を嵌め込んで収容部６４の内周面６４ａを形成しており、ケーシング本体６３と、収容部６４の内周面６４ａを構成するリング部材６５とが異なる部材から構成されている。そのため、収容部６４の内周面６４ａを高精度に加工し易くなるとともに、ケーシング本体６３を成形しやすい材料を選択しつつ収容部６４の内周面６４ａを構成するリング部材６５として摺動抵抗の小さい材料を選択することができる。

なお、本実施形態では、ポンプ１０をドレインタンク４０に貯留された水をくみ上げるドレインポンプに用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、風呂水などの水道水とは別の外部の水をくみ上げて水槽８へ供給するために用いるポンプなど、ポンプ１０は洗濯機に搭載される各種ポンプに用いても良い。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について図５及び図６を参照して説明する。

本実施形態と上記した第１の実施形態との相違点は、洗濯乾燥機１０に搭載されドレインタンク４０に貯留された水を洗濯乾燥機１０の外部へ排出するポンプ５０に設けられたインペラ５６の形状が相違する点である。

すなわち、図５及び図６に示すように、インペラ５６は、円筒状をなすインペラ本体７０と、その外周面から径方向外方に突出形成され羽根部８０とを備える。

インペラ本体７０には、ポンプモータ５８の出力軸５８ａの先端部、つまり回転軸５２がインサートブッシュ７１を介して嵌着され、回転軸５２の回転によりインペラ本体７０が回転軸５２と一体になって回転されるようになっている。

羽根部８０は、可撓性を有するゴム材料（例えば、ウレタンゴム）から形成されており、インペラ本体７０の周方向に間隔をあけて複数枚（例えば、本実施形態では８枚）設けられている。羽根部８０の先端には、回転軸５２の軸方向に沿って延びる円柱状をなした摺接部８２が形成されている。摺接部８２は、インペラ５６をケーシング５４に設けられた収容部６４内に収容した状態で、収容部６４の内周面６４ａに接触している。

そして、複数枚の羽根部８０は、仕切体６２側に寄せて配置され収容部６４の底部６４ｂとの間に間隙８４を形成する羽根部８０と、収容部６４の底部６４ｂ側に寄せて配置され仕切体６２との間に間隙８６を形成する羽根部８０とがインペラ本体７０の周方向に交互に設けられている。これにより、インペラ本体７０の周方向に隣接する羽根部８０は、互いに回転軸５２の軸方向にずれた位置に設けられている。

以上のような本実施形態では、インペラ本体７０の周方向に隣接する羽根部８０が、互いに回転軸５２の軸方向にずれた位置に設けられ、羽根部８０と収容部６４の底部６４ｂや仕切体６２との間に間隙８４、８６が形成されている。そのため、ポンプ内部に侵入した異物は間隙８４，８６を通ってポンプ外部へ排出されることとなり、収容部６４の内周面６４ａと羽根部８０の摺接部７６との間に異物が挟まりにくく耐久性を向上させることができる。

なお、上記した構成及び作用効果以外は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同一又は対応する要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

５０…ポンプ ５２…回転軸 ５４…ケーシング
５６…インペラ ５８…ポンプモータ ５９…軸孔
６０…モータハウジング ６１…キャップ ６２…仕切体
６３…ケーシング本体 ６４…収容部 ６４ａ…内周面
６４ｂ…底部 ６５…リング部材 ６６…吸水口
６８…吐水口 ６９…凹部 ７０…インペラ本体
７１…インサートブッシュ ７２…インペラ本体 ７２…第１羽根部
７４…第２羽根部 ７６…摺接部 ７８…間隙
７９…間隙

Claims (5)

1. インペラと、前記インペラを収容する収容部が形成されたケーシングとを備えたポンプにおいて、
   前記インペラは、回転軸に連結されるインペラ本体と、前記インペラ本体の外周面から径方向外方に突出形成され前記収容部の内周面に接触し可撓性を有する第１羽根部と、前記インペラ本体の外周面から径方向外方に突出形成され前記収容部の内周面より内方位置で終端する第２羽根部とを備えることを特徴とするポンプ。
2. インペラと、前記インペラを収容する収容部が形成されたケーシングとを備えたポンプにおいて、
   前記インペラは、回転軸に連結されるインペラ本体と、前記インペラ本体の外周面から径方向外方に突出形成され前記収容部の内周面に接触し可撓性を有する羽根部とを備え、
   前記羽根部は前記インペラ本体の周方向に間隔をあけて複数設けられ、前記インペラ本体の周方向に隣接する前記羽根部が回転軸方向にずれた位置に設けられていることを特徴とするポンプ。
3. 前記第１羽根部と前記第２羽根部とが、回転軸方向にずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
4. 前記ケーシングは、前記収容部の内周面を形成するリング部材と、前記リング部材を嵌め込まれるケーシング本体とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のポンプ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載されたポンプを用いたことを特徴とする洗濯機。

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