JP3672167B2 - Mounting structure of pump device, pot device, and pump device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体内の液体をモータの駆動力によって外部に吐出させるのポンプ装置の取り付け構造およびポット装置ならびにポンプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、モータ駆動源を利用して液体を汲み上げる電動ポンプ装置が内部に組み込まれた装置が、種々提案されている(実開平1−59530号公報参照)。このようなポット装置は、筐体となる外装ケース内に液体を貯めるための貯水タンクが、設置固定されている。そして、ポット装置は、外装ケースの内壁と貯水タンクとの間の隙間部分に、外装ケースの外部に液体を吐出させるための吐出口と貯水タンクとを連通する液体通路を備え、この液体通路内に電動ポンプ装置が配置されるようになっている。なお、ポンプ装置としては、インペラ(回転翼部材)を高速で回転させることにより、液体に回転運動を与え遠心作用で液体を吐出させる遠心ポンプや、特開平7−217600号公報に記載されたような構造、すなわちインペラとスクリューとを有する構造のポンプ装置等が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような電動ポンプ装置を備えたポット装置は、押しボタンを押すだけ等の容易な動作で、貯水タンク内の湯を簡単に急須やカップ等に注ぐことができる。しかしながら、上述のポット装置では、構造上、ポンプ装置が貯水タンクの外壁にネジ止め等により固定されているので、湯を汲み上げるためのモータ駆動により発生するモータや回転翼等の振動が貯水タンクに直接伝達する。そのため、その振動が外装ケース内部で共鳴し、大きなノイズとなるという問題を有している。
【0004】
また、上述したポット装置内に組み込まれるポンプ装置は、いずれもインペラを、液体通路の一部となるケーシングの内部に配置した構成となっている。そして、ケーシング内でインペラを回転させることにより遠心作用で液体を吐出させるものとなっている。このインペラの外径は、液体を導入するため導入口や液体を吐出するための吐出口の内径より大きなものとなっている。そのため、ポンプ装置は、ケーシングに導入口及び吐出口以外に特別な開口を設け、この開口よりインペラを挿入した後、この開口に仕切り部を有する別のケーシング等を密着固定させることにより、インペラが内部に配置されたケーシングの密封を図っている。
【0005】
その結果、上述のポンプ装置では、▲1▼ケーシングの密封が十分でないと水漏れが発生する、▲2▼別のケーシングが必要となり部品数が多いため高コストとなる、という問題が生じている。なお、別のケーシングを溶着により固定する場合は、水漏れの問題は生じないが、ポンプ装置内部が故障した場合の分解修理が困難であるという問題が生じる。
【0006】
本発明は、上述した各種の問題点に鑑みて、モータ駆動によるノイズが筐体内部で共鳴しない、省騒音化のポンプ装置の取り付け構造およびポット装置を提供することにある。また、本発明は、低コストな単純構造でかつ水漏れを生じさせず、さらには分解修理も可能なポンプ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項1記載の発明は、筐体内に配置された液体を貯めるための貯水タンクと、筐体の上部に配置され液体を筐体外部へ吐出させるための吐出管とに連通し、貯水タンク内の液体をモータの駆動力を用いて吐出管へ送り出すポンプ装置の取り付け構造において、貯水タンクとポンプ装置とを連通させた導入管および吐出管のみにより、ポンプ装置を貯水タンク及び筐体本体に直接接触しないように保持することにより、ポンプ装置を筐体内に取り付けたものとなっている。そのため、ポンプ装置のモータ駆動による振動が、貯水タンクや筐体本体に直接伝達されず、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。
【0008】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載のポンプ装置の取り付け構造において、ポンプ装置と導入管とを、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材で形成されたジョイント部材で連結している。そのため、モータ駆動による振動が、ジョイント部材によって吸収され、さらに貯水タンクや筐体本体に伝達されにくく、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。
【0009】
また、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のポンプ装置の取り付け構造において、導入管を、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材で形成しているので、モータ駆動による振動が導入管によって吸収され、さらに貯水タンクや筐体本体に伝達されにくく、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。
【0010】
また、請求項4記載の発明は、請求項1,2または3記載のポンプ装置の取り付け構造において、ポンプ装置と吐出管とを、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材で形成されたジョイント部材で連結している。そのため、モータ駆動による振動が、ジョイント部材によって吸収され、さらに貯水タンクや筐体本体に伝達されにくく、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。
【0011】
また、請求項5記載の発明は、請求項1,2,3または4記載のポンプ装置の取り付け構造において、吐出管を、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材で形成したので、モータ駆動による振動が吐出管によって吸収され、さらに貯水タンクや筐体本体に伝達されにくく、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。
【0012】
また、請求項6記載の発明は、請求項1から5のうちのいずれか1項記載のポンプ装置の取り付け構造において、ポンプ装置の外周面の所定の部位に、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材を装填し、振動が筐体本体及び前記貯水タンクに伝達するのを防止する構造としている。そのため、万が一、ポンプ装置が筐体本体もしくは貯水タンクに接触してしまったとしても、振動が筐体本体もしくは貯水タンクに伝達されにくく、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。
【0013】
また、請求項7記載の発明は、請求項1から6のうちのいずれか1項記載のポンプ装置の取り付け構造において、筐体本体及び貯水タンクのいずれか一方もしくは双方の所定の部位に、モータの駆動により発生する振動を吸収する弾性部材を装填し、振動が筐体本体及び貯水タンクに伝達するのを防止する構造としている。そのため、万が一、ポンプ装置が筐体本体もしくは貯水タンクに接触してしまったとしても、振動が筐体本体もしくは貯水タンクに伝達されにくく、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。
【0014】
また、請求項8記載の発明は、請求項1から7のうちのいずれか1項記載のポンプ装置の取り付け構造を備えたポット装置であって、外装ケースと、この外装ケース内に配置された貯水タンクと、この貯水タンク内の液体を外装ケースの外部へ吐出させるための吐出管と、貯水タンクと吐出管とに連通し、貯水タンク内の液体をモータの駆動力を用いて吐出管へ送り出すポンプ装置と、を有するものとなっている。そのため、上述のポンプ装置の取り付け構造の作用、すなわち筐体内部で振動が共鳴されにくく、低騒音化されたものとなる。
【0015】
また、請求項9記載の発明は、請求項8記載のポット装置において、貯水タンクの側壁の外側に、ポンプ装置をモータの出力軸が縦置きとなるように配置すると共に、導入管をU字型に屈曲させた状態で、貯水タンクの底面部とポンプ装置とを連通させるようにしている。そのため、貯水タンク外側のスペースを有効活用できると共に、モータの振動方向とポンプ装置への重力のかかる方向とが分散し、振動を増幅させないものとなっている。
【0016】
また、請求項10記載のポンプ装置は、筐体内に配置された液体を貯めるための貯水タンクと、筐体の上部に配置され液体を筐体外部へ吐出させるための吐出管とに連通し、貯水タンク内の液体をモータの駆動力を用いて吐出管へ送り出すように取り付けられ、貯水タンクに連通された導入管および吐出管のみにより、貯水タンク及び筐体本体に直接接触しないように保持して筐体内に取り付けられ、液体を導入するための導入部及び液体を吐出するための吐出部を備えたケーシングと、このケーシング内に回転自在に配置され、回転することによりケーシング内の液体を吐出部から吐出させる回転翼部材とを有し、回転翼部材は、導入部もしくは吐出部からケーシング内に挿入されることによりケーシング内に配置されたものとなっている。そのため、ポンプ装置のモータ駆動による振動が、貯水タンクや筐体本体に直接伝達されず、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。加えて、低コストな単純構造でかつ水漏れを生じさせず、さらには分解修理も可能なポンプ装置とすることができる。また、導入部及び吐出部を、例えば、ゴム製等のジョイント部材で液体源及び吐出口に連通させるようにすれば、ケーシングを1部材で構成することが可能となり、漏水等が容易に防止できる。
【0017】
また、請求項11記載の発明は、請求項10記載のポンプ装置において、導入部を、回転翼を挿入可能なもので構成し、この導入部に、液体源に設けられた排出口と導入部との口径の異なりを調整するテーパー部を有するジョイント部材を装填することにより、ポンプ装置と液体源とを連通させるようにしている。そのため、ポンプ装置に要求されるポンプ能力等により回転翼の外形寸法を種々設定するとしても、導入部よりインペラを挿入可能とすることができ、さらに、液体源の排出口の口径を気にする必要がない。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態におけるポンプ装置の取り付け構造およびポット装置ならびにポンプ装置を、図1から図8に基づき説明する。なお、本実施の形態では、ポンプ装置1を、筐体としての外装ケース3を備えた電気湯沸かし機能付きのポット装置2に組込むものとして説明する。
【0019】
ポット装置2は、図1及び図2に示すように、主に、筐体となる外装ケース3と、外装ケース3の内部に配置され、水や湯等の液体を貯めるための液体源としての貯水タンク4と、貯水タンク4内の液体を外装ケース3の外部へ吐出させるための液体通路5と、この液体通路5の一部を構成し、貯水タンク4内の液体をモータ6の駆動力を用いて導入管8から導入し吐出管7へ送り出すポンプ装置1と、から構成されている。
【0020】
外装ケース3は、底部3aを有する略カップ形状で形成されたもので、内部に液体源としての貯水タンク4を収納し、その貯水タンク4の上側に形成された開口部に蒸気孔9aを有する蓋9を開閉自在に取り付けている。また、貯水タンク4の上端周縁には、外側に折れ曲がる形状の折曲部4aが形成されており、この折曲部4aが外枠体3の内側に形成された肩部10の段部10aに係合することによって、貯水タンク4が外装ケース3の内側に支持されている。
【0021】
外装ケース3の前面上部中央部分には、外側に突出するように形成されたくちばし部11が設けられている。このくちばし部11の下側面には、貯水タンク4から送られてくる液体をカップ等に注ぐための注ぎ口12がその下側面に設けられた水や湯等の出口のための開口に面して設けられている。この注ぎ口12は、吐出管7に連結されている。また、外装ケース3の外周面でくちばし部11の下側には、貯水タンク4内の液体の量の目安を知るための水位表示窓13が設けられている。
【0022】
貯水タンク4は、底面部4b及びこの底面部4bの外周端部分に立設された円筒状の側壁4cを有する略カップ形状で形成されており、液体を入れておくためのものである。なお、底面部4bには、電熱装置4dが設けられており、電熱装置4dを稼動させることによって、貯水タンク4内の液体が加熱されることとなる。この貯水タンク4の側壁4cの外側には、液体をモータ6の駆動力を用いて吐出管7へ送り出すポンプ装置1が、出力軸6aが縦置きとなるように配置されている。また、貯水タンク4の底面部4bには、ポンプ装置1と連通する排出口としての連通孔4eが設けられている。このため、貯水タンク4は、外装ケース3の外部と連通している。
【0023】
液体通路5は、貯水タンク4と外装ケース3の外部とを連通させるためのものとなっており、外装ケース3の上部に配置され液体を外装ケース3の外部へ吐出させるための吐出管7と、この吐出管7に接続されたポンプ装置1と、ポンプ装置3と貯水タンク4とを連通する導入管8と、から構成されている。そして、ポンプ装置1は、図2及び図3に示すように、ジョイント部材7aを介して吐出管7に連結されていると共に導入管8に連結されており、これらの吐出管7と導入管8とで、貯水タンク4及び外装ケース3の内壁に直接接触しないように保持されている。この構成により、ポンプ装置1は、外装ケース3内に取り付けられている。
【0024】
吐出管7は、貯水タンク4内の液体を外装ケース3の外部へ吐出させるためのものとなっており、ポンプ装置1及び注ぎ口12とに連結されている。この吐出管7は、途中部分2箇所に約90°湾曲させた部分を有する透明な円筒状のガラス製の部材で形成されており、水位表示窓13より液体通路5内の水位が視認できるようになっている。そして、使用者は、この水位表示窓13より視認できる吐出管7内の水位を見ることにより貯水タンク4内の液体の残量を推定できるものとなっている。
【0025】
この吐出管7の下端部分を湾曲させて形成した部位と、ポンプ装置1の側面に形成された排出口部14dとは、ポンプ装置1のモータ6の駆動時に発生する振動を吸収する弾性部材、具体的には、食品衛生法及び食品添加物用の規格基準に適合したシリコンゴム製の器具で形成されたジョイント部材7aによって連結されている。このジョイント部材7aは、ポンプ装置1の振動を貯水タンク4及び外装ケース3に伝達するのを防止すると共に、吐出管7とケーシング14との連結を強固なものとして連結部分からの漏水を防止している。さらに、吐出管7は、ポンプ装置1の下側に配置された導入管8と協働して、ポンプ装置1を貯水タンク4及び外装ケース3の内壁に直接接触しないように保持している。
【0026】
なお、本実施の形態のポンプ装置1は、吐出管7を弾性部材で形成されたジョイント部材7aを介して連結しているが、吐出管7自体を弾性部材で形成し、直接ケーシング14の排出口部14dに連結させるようにしてもよい。このように構成すれば、モータ6の駆動時に発生する振動を吸収し、外装ケース3内で振動の共鳴を防止する効果を有する。なお、このような場合、吐出管7を透明な部材で構成することは困難となるので、水位表示窓13を設けず、液体の残量をセンサー等で知らせるようにしてもよい。
【0027】
また、本実施の形態のポンプ装置1は、弾性部材で形成された導入管8と連結された構成となっているので、ある程度、導入管8でモータ6の振動を吸収させることができる。したがって、吐出管7側に振動を吸収する弾性部材を備えない構成としても良い。
【0028】
また、吐出管7の上端部分を湾曲させて形成した部位は、注ぎ口12と連結されている。注ぎ口12は、くちばし部11のアンダーカバー3bに設けられた吐出開口3cに臨んでいる。これらの吐出管7の注ぎ口12との連結部分には、使用者が手動で開閉可能な開閉弁30が備えられている。なお、本実施の形態のポンプ装置1は、開閉弁30を開いた状態で給湯スイッチをオンにすると、マイコン(図示省略)の制御により、モータ6が駆動を開始し、貯水タンク4内の液体を汲み上げて注ぎ口12より吐出させるようになっている。このように構成された吐出管7は、導入管8からポンプ装置1に導入された液体を、導入管8より上側の位置から吐出させるためのものとなっており、外装ケース3の上部に形成されたくちばし部11と肩部10との間に収まるように配置されている。
【0029】
一方、導入管8は、貯水タンク4の底面部4bと、貯水タンク4の外側に縦置きに配置されたポンプ装置1とを連通させるためパイプ状のジョイント部材となっており、貯水タンク4の下部でU字型に屈曲された状態で配置されている。この導入管8は、ポンプ装置1のモータ6の駆動時に発生する振動を吸収する弾性部材、具体的には、食品衛生法及び食品添加物用の規格基準に適合したシリコンゴムで形成されている。そして、導入管8は、ポンプ装置1の振動を貯水タンク4及び外装ケース3に伝達するのを防止すると共に、導入管8とケーシング14との連結を強固なものとして連結部分からの漏水を防止している。さらに、導入管8は、ポンプ装置1の上側に配置された吐出管7と協働して、ポンプ装置1を貯水タンク4及び外装ケース3の内壁に直接接触しないように保持している。この導入管8の一端は、貯水タンク4の底面部4bに形成された連通孔4eと連結されており、これによって、導入管8は貯水タンク4と連通されている。
【0030】
また、導入管8の他端は、ポンプ装置1の吸引口14cに装填されている。この導入管8のポンプ装置1との連結部分には、リードスクリュー15及びインペラ16を挿入するために口径を大きなもので構成されたポンプ装置1の吸引口14cと、貯水タンク4に設けられた連通孔4eとの口径の異なりを調整するテーパー部8aが形成されている。すなわち、このテーパー部8aは、導入管8の内径が吸引口14cに向かって徐々に大きくなるように形成された斜面となっている。この構成は、ポンプ装置1に要求されるポンプ能力等によりリードスクリュー15及びインペラ16の外形寸法を種々設定し、これらを挿入するための吸引口14cを大きい口径としても、貯水タンク4とポンプ装置1とを容易に連結させるためのものである。また、このテーパー部8aでポンプ装置1の重心を受けることにより、確実にポンプ装置1の外装ケース3内での位置保持が図れることとなる。
【0031】
なお、本実施の形態のポンプ装置1は、導入管8とポンプ装置1とを直接連結した構成となっているが、別部材のジョイント部材を介して連結するようにしてもよい。その場合、ジョイント部材をモータ6の駆動時の振動を吸収可能な弾性部材で形成するようにすれば、導入管8はガラス管等の固い部材で形成されてもよい。また、本実施の形態では、吐出管7が弾性部材で形成されたジョイント部材7aで形成され、吐出管7側で、ある程度振動を吸収させることができる構成となっているので、導入管8をガラス管等の固い部材で構成し、かつ直接ポンプ装置1に連結するものとしてもよい。加えて、固い部材で構成したジョイント部材を介して固い部材で構成した導入管8を連結するようにしても良い。なお、別部材のジョイント部材を用いる場合、上述したテーパー部のような連通孔4eと吸引口14cとの口径を調節するための部位は、そのジョイント部材に設けてもよいし、導入管に設けてもよい。
【0032】
ポンプ装置1は、液体通路5の一部であって、略円筒形状で形成されたPPS(ポリフェニレンサルファイド)製のケーシング14と、ケーシング14内に配置されたリードスクリュー15及び回転翼部材としてのインペラ16と、駆動源としてのモータ6と、を有している。このポンプ装置1は、リードスクリュー15及びインペラ16をケーシング14内で回転させることにより、貯水タンク4内の液体を液体通路5内へ吸い込み、液体通路5内に浸入してきた液体を吐出管7へ送り出すものとなっている。なお、リードスクリュー15とインペラ16とは、インペラ16をリードスクリュー15の軸部15aに嵌合固定することにより一体的なものとなっており、モータ6の駆動力により一体的に回転するようになっている。
【0033】
ケーシング14は、リードスクリュー15を覆う部分、すなわちスクリューポンプ室17を構成する部分と、インペラ16を覆う部分、すなわち遠心ポンプ室18を構成する部分と、からなっている。また、このケーシング14は、液体を導入するための導入部としての吸引口14cと、液体を吐出するための吐出部としての排出口部14dとを有しており、内側の空間部分を液体が通過するものとなっている。
【0034】
ケーシング14は、図3に示すように、外周面が略円筒形状であって一端側が開放されたカップ状部材で形成されており、開放されていない側の端部、すなわち上端縁部分には、外側に折り曲げられて形成された取り付け部14aが形成されている。この取り付け部14aは、後述するマグネットケース19を装着するためのものとなっている。なお、このケーシング14の内側には、段部20及び段部20に連続する内カップ部14bが形成されている。ケーシング14は、この内カップ部14bがインペラ16を覆う遠心ポンプ室18を構成しており、その他の部分、すなわち内径の大きい部分がリードスクリュー15を覆うスクリューポンプ室17を構成している。
【0035】
このように構成されたケーシング14の上端側には、PPSをバインダとしてフェライト磁石を成形して形成されたインペラ16を誘導し、インペラ16及びリードスクリュー15を回転駆動するための駆動マグネット21を、内部に収納するPBT(ポリブチレンテフタレート)製のカップ形状のマグネットケース19が固定されている。このマグネットケース19は、外周部に外側に突出する2つの固定部19aを有しており、これらの固定部19aにケーシング14の取り付け部14aを当接させ、それぞれネジ19bをネジ孔19cに挿入することにより、ケーシング14の上端部分に取り付けられるものとなっている。さらに、マグネットケース19の底部19dには、複数のネジ孔19eが設けられており、この底部19dの外側にモータ6の底部6bを当接させた状態で、ネジ孔19eにネジ19fを挿入することによりモータ6がネジ止め固定されている。
【0036】
なお、モータ6の底部6bと対向する側には、モータ端子6cが設けられている。そして、このモータ端子6cには、リード線22を介してコネクター23が接続されており、このコネクター23がマイコン(図示省略)に接続されることにより、モータ6は、マイコンの駆動制御を受けて駆動される。
【0037】
また、マグネットケース19の底部19dの中央には、貫通孔19gが形成されている。この貫通孔19gには、メタル軸受け6dに軸受けされた出力軸6aが挿通されている。すなわち、貫通孔19gは、メタル軸受け6d及び出力軸6aを挿通させるためのものとなっており、メタル軸受け6dに軸受けされた出力軸6aは、マグネットケース19内に突出している。
【0038】
この出力軸6aの先端近傍には、SECC製の円盤状のマグネット固定板21aが固定されている。すなわち、マグネット固定板21aの回転中心部分には、挿通孔21bが設けられており、この挿通孔21bを出力軸6aの先端部分に圧入することによって、マグネット固定板21aが出力軸6aに固定されている。このマグネット固定板21aのインペラ16と対向する側の面の外周部分には、円環状の駆動マグネット21が接着等により固定されている。なお、駆動マグネット21は、この実施の形態では、乾式軸方向異方性フェライト磁石を使用しているが、希土類マグネット等他のマグネットとしても良い。
【0039】
一方、ケーシング14のスクリューポンプ室17側の開放端は、液体を吸引するための吸引口14cとなっている。なお、この吸引口14cは、本実施の形態のポンプ装置1を組み立てる際におけるインペラ16及びリードスクリュー15の挿入口となっており、インペラ16及びリードスクリュー15の外径より大きい口径で構成されている。このため、組み立て時におけるインペラ16及びリードスクリュー15を挿入するための特別な挿入口を設ける必要がなく、また、その特別に設けた挿入口を地板及び防水用のOリング等によって封入する必要も生じない。そのため、地板のネジ締め等の必要のない簡単な構成で、しかもシール性の優れたポンプ装置1とすることができる。さらに、インペラ16及びリードスクリュー15を挿入する開口、すなわち吸引口14cには、弾性部材で形成された導入管8を装着するのみなので、取り外すことにより内部の分解修理も可能となる。
【0040】
なお、このように大きい口径で構成された吸引口14cには、複数のリブ24aを有する終端キャップ部材24が嵌め込まれ、さらに導入管8がテーパー部8aを装填することにより連結されている。なお、終端キャップ部材24の吸引口14cに対する嵌め込み精度は、テーパー部8aを上から被せるように装填する構成となっているため、防水上、それ程精密なものとする必要がない。この構成により、液体は、複数のリブ24a同士の間の空間を流通するようになっている。また、ケーシング14の遠心ポンプ室18側の側面には、吸引した液体を吐出管7側へ送出するための排出口部14dが設けられている。この排出口部14dには、ジョイント部材7aを介して吐出管7が連結されている。
【0041】
ケーシング14の中心部分には、リードスクリュー15及びインペラ16を回転自在に支承するストレートシャフト25が固定されている。すなわち、ケーシング14のインペラ16側の底部14eの中心には、ストレートシャフト25の一端を圧入固定するための固定部14fが形成されている。この固定部14fは、底部14eより突出した有底の円筒状部材で構成されており、その先端部分には、スライドベアリング26aにぶつかることによってインペラ16及びリードスクリュー15のスラスト受けとなるワッシャ14gが嵌め込まれている。なお、ストレートシャフト25は、SUS304で形成されている。
【0042】
一方、ケーシング14のスクリューポンプ室17の端部、すなわち吸引口14cには、嵌入段部14hが設けられいる。この嵌入段部14hには、リードスクリュー15及びインペラ16を回転自在に支承するストレートシャフト25の位置保持をするPPS製の終端キャップ部材24が嵌入固定されるようになっている。
【0043】
終端キャップ部材24は、図3及び図4に示すように、嵌入段部14hが形成されたケーシング14の内壁に嵌まる円筒部材で構成されており、その内周側より中心側へ突出する3本のリブ24aが設けられている。なお、終端キャップ部材24の3本のリブ24aの端部が集中している中心部24bには、ストレートシャフト25の他端を嵌入固定するための固定部24cが設けられている。この固定部24cは、中心部24bに形成された有底の円筒状部材で構成されており、先端部分にはスライドベアリング26bにぶつかることによってリードスクリュー15及びインペラ16のスラスト受けとなるSUS304製のワッシャ24dが嵌め込まれている。
【0044】
また、リードスクリュー15は、PS(ポリスチレン)等の樹脂材で形成されている。このリードスクリュー15は、図3及び図5に示すように、回転中心に貫通孔15bを有する軸部15aと、軸部15aの外周に一体的に固定されたスクリュー部15cから構成されている。そして、リードスクリュー15は、貫通孔15bをケーシング14内に固定されているストレートシャフト25に挿通し、ストレートシャフト25を回転中心としてケーシング14内で回転するようになっている。なお、このリードスクリュー15は、一方向に回転することによって液体を吸い込む方向に、他方向に回転することによって液体を貯水タンク4側に戻す方向に働くものとなっている。
【0045】
リードスクリュー15の軸部15aの一端側の外周には、PPS製のインペラ16が圧入固定される。これによって、リードスクリュー15とインペラ16とは、一体的に回転するようになっている。また、リードスクリュー15の軸部15aの一端側の貫通孔15bの内側には、潤滑摺動部材としてのPPSで形成されたスライドベアリング26aが配置される。また、軸部15aの他端側の貫通孔15bの内側には、凹部15dが形成されており、この凹部15d内に潤滑摺動部材としてのPPSで形成されたスライドベアリング26bが嵌まり込むようになっている。この構成により、リードスクリュー15は、両端に配置された両スライドベアリング26a,26bを挟んだ状態で、ストレートシャフト25に回転自在に支承されている。なお、リードスクリュー15は、インペラ16が駆動マグネット21の磁力によって吸引されることにより、常時、遠心ポンプ室18側に吸引されながら回転することとなる。なお、スライドベアリング26a,26bは、潤滑性のある他の部材、例えば、カーボンとPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)との混合物等で構成してもよい。
【0046】
また、スクリュー部15cは、複数ピッチ、具体的には3ピッチのスクリュー羽根15eから構成されている。これらの各スクリュー羽根15eは、内周部分が軸部15aの外周に一体的に固定されていると共に、全て螺旋状に連結されており、スクリュー部15cは、いわゆる1条巻きとなっている。なお、本実施の形態のリードスクリュー16のスクリュー部16cは、進み角を8.43°、ピッチ間隔を7.5mm、外径を24mm、軸方向の全長を27mmとしているが、この数値は適宜変更可能なものとなっている。
【0047】
一方、回転翼部材としてのインペラ16は、PPS等の樹脂磁性材で形成されており、図3、図5及び図6に示すように、軸部16aと、軸部16aの一端側の外周部分よりさらに外周に延出された段部16bと、この段部16bに連続する略円筒状の円筒部16cと、軸部16aの他端より段部16bにかけての範囲で軸部16aの外周面に形成された2つの羽根16dから構成されている。
【0048】
軸部16aには、リードスクリュー15の軸部15aの先端部分を圧入するための貫通孔16eが設けられている。この貫通孔16eの入り口の部分、すなわち軸部16aのリードスクリュー15と対向する側の端部には、図7に示すように、リードスクリュー15の軸部15aの挿入を容易にするための傾斜部16fと、圧入後の回り止めとなる回り止め部16gとが設けられている。インペラ16は、上述した構成により、リードスクリュー15の軸部15aの先端部分の外周に嵌め込まれ、リードスクリュー15と一体的に回転するものとなる。
【0049】
また、インペラ16は、図8に示すように、マグネットケース19内に配置されている駆動マグネット21に磁気誘導されるための90°毎のNS交互の4極面着磁がなされている。なお、N極とS極との境目には、それぞれスリット16hが形成されており、周方向への磁気漏洩をシールドする役目を果たしている。このため、モータ6が駆動し出力軸6aが回転すると、駆動マグネット21に羽根部16dが磁気誘導されて、インペラ16がケーシング14内で回転するようになっている。そして、インペラ16が回転すると、2枚の羽根16dによってインペラ16の周囲の液体を回転させる。また、インペラ16の回転中心には負圧が発生する。このような作用によって、ケーシング14内の空気や液体等を回転中心に吸引する力が働くこととなる。
【0050】
なお、モータ6は、制御回路基板(図示省略)の駆動切り換えにより双方向回転可能なDCモータで構成されており、リードスクリュー15及びインペラ16を一体的に回転駆動する共通の駆動源となっている。
【0051】
次に、上述したように構成されたポンプ装置1を組込んだ電気湯沸かし機能付きのポット装置2の動作について説明する。
【0052】
まず、湯沸かしの準備動作として、蓋9を開けて貯水タンク4に水を投入する。すると、貯水タンク4内に投入した水の一部は、連通孔4eから導入管8に導入され、液体通路5内へ進出する。このとき、水は、貯水タンク4内へ投入した水の容量に応じた位置で止まる。液体通路5の吐出管7内の水面の位置は、水位表示窓13から見ることが可能で、これにより貯水タンク4内の内容量の推定が可能となる。すなわち、この状態では、導入管8、ポンプ装置1及び吐出管7の途中部分へは完全に水が浸入していることとなる。
【0053】
このような状態で電熱装置4dに通電して貯水タンク4内の水を加熱する。水が沸騰すると、このとき発生する蒸気は、蓋9に設けた蒸気孔9aから外部に排出され、モータ6への侵入は肩部10によって遮断される。また、沸騰時に飛び跳ねる湯も、同様に肩部10によって遮断される。
【0054】
湯を吐出させるときは、開閉弁30を開放した状態で吐出ボタン(図示省略)を操作することにより、電動式の揚水機構の駆動源となるモータ6を正回転方向に駆動させる。すると、駆動マグネット21を固定した出力軸6aが、マグネットケース19内で正方向に回転する。
【0055】
このように駆動マグネット21が正方向に回転すると、円筒部16cに着磁を施されたインペラ16がストレートシャフト25に支承されてリードスクリュー15と共に一体的に正方向に回転する。すると、リードスクリュー15及びインペラ16の回転により、液体に回転運動が生じ、この液体の運動につられて貯水タンク4の湯が吸引口14cよりポンプ装置1へ吸い込まれ、さらに排出口部14dより排出される。この排出された湯は、吐出管7を経て注ぎ口12に導かれ、注ぎ口12から外部へ吐出される。
【0056】
なお、上述したような経路で貯水タンク4内の液体が注ぎ口12から吐出される際、最初に、液体通路5内に長時間放置されていた加熱のされていない水が、注ぎ口12より吐出されることとなる。そして、この加熱されていない冷たいままの水に続き、貯水タンク4内で加熱された湯が、リードスクリュー15及びインペラ16の回転により注ぎ口12方向に供給される。
【0057】
なお、最初に吐出する水が冷たいという状態を嫌う場合、すなわち最初の1杯から熱い湯が必要な場合は、次のようなモード設定ができるようにして対応する。すなわち、所定のボタンを操作することにより、モータ6が逆方向に駆動されるようにする。すると、リードスクリュー15が、液体通路5内の水をすばやく貯水タンク4側へ戻す。これによって、貯水タンク4の外にあって加熱されなかった水が、貯水タンク4内で沸騰した湯に混ざり加熱された状態となる。その後、モータ6を正方向に駆動すると、熱い湯が最初から吐出される。
【0058】
また、ポット装置2を洗浄する場合は、以下のようにする。まず、蓋9を開けて貯水タンク4に適量の水を投入する。すると、貯水タンク4内に投入した水の一部は、連通孔4eから導入管8に導入され、液体通路5を上っていく。
【0059】
このような状態で貯水タンク4内に洗浄剤を投入し、例えば、湯あか洗浄ボタン(図示省略)を操作する。すると、電熱装置4dが通電されて貯水タンク4内の水を加熱する。その加熱と同時または沸騰後に、モータ6が逆回転に駆動される。これにより、液体通路5内の水は貯水タンク4内に戻される。そして、一定時間後に、今度はモータ6が停止する。すると、貯水タンク4内の洗浄剤が投入された湯は、貯水タンク4内の水量に応じて所定量分だけ液体通路5側に戻っていく。このような動作を繰り返すことによって、ポット装置2の液体通路5の主要な部分の内部であるポンプ装置1の各所や導入管8等が洗浄されることとなる。
【0060】
なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述したポンプ装置1は、電気湯沸かし機能付きのポット装置2に組込んだものとして構成したが、他の液体吐出装置、例えば給湯器、浄水機、あるいは冷蔵庫内の製氷機への水供給装置等に採用するようにしても良い。なお、本発明のポンプ装置1は、インペラ16の回転中心にリードスクリュー15で液体を供給して沸騰した湯の汲み上げ時に特有のキャビテーション現象を防止する構成を有しているため、沸騰させた液体を汲み上げるタイプの液体吐出装置に最適なものとなっている。
【0061】
また、上述の実施の形態のポンプ装置の取り付け構造は、ケーシング14内にリードスクリュー15及びインペラ16を配置し、一体的に回転させることにより液体を吐出させるポンプ装置1の取り付け構造として説明したが、リードスクリュー15もしくはインペラ16の一方を省略し、他方のみを配置させたスクリューポンプもしくは遠心ポンプにも適用することができる。さらには、上述の実施の形態のように上部にインペラ16を、下部にリードスクリュー15を設けたりする以外に、その配置を反対としたものにも適用することができる。
【0062】
また、上述の実施の形態では、ポンプ装置1を導入管8と吐出管7とで、貯水タンク及び外装ケース3に直接接触しないように保持し、ポンプ装置1の振動が外装ケース3内で共鳴しないように構成しているが、加えて、万が一、ポンプ装置1が外装ケースまたは貯水タンク4に接触しても振動が共鳴しないように、ポンプ装置1の全体もしくはある一部分に振動を吸収する弾性部材を装填するように構成してもよい。あるいは、同様の目的で、外装ケース3もしくは貯水タンク4側の所定の位置に弾性部材を装填するようにしても良い。さらには、ジョイント部材7a等に使用される弾性部材としては、上述したシリコンゴムの他に、他の種類のゴムとしたり、振動吸収作用を有するシリカゲルや樹脂材等としても良い。
【0063】
またさらに、上述の実施の形態では、ポンプ装置1は、貯水タンク4の側壁4cの外側に縦置きに配置されているが、ポンプ装置1を貯水タンク4及び外装ケース3に直接接触させない構成とするのであれば、上述と同様の位置に横置きとしてもよいし、貯水タンク4の底面部4bの下側に縦置きとしたり、あるいは横置きとしても良い。しかしながら、本実施の形態では、振動の方向と重力の方向とが異なる方向となり、モータ6の駆動時の振動が増幅されないという理由、及びスペース的な問題から、側壁4cの外側に縦置きに配置するようにしている。
【0064】
また、上述の実施の形態では、モータ6の出力軸6aの先端部分に駆動マグネット21を取り付け、駆動マグネット21の磁気吸引・反発力によってインペラ16及びリードスクリュー15を回転させる構成としているが、インペラ16及びリードスクリュー15は出力軸6aに直接固定する構成としても良い。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導入管と吐出管とで、ポンプ装置を貯水タンク及び筐体本体に直接接触しないように保持している。そのため、ポンプ装置のモータ駆動による振動が、貯水タンクや筐体本体に直接伝達されず、筐体内部で共鳴しにくいものとなる。その結果、給湯動作時においても、モータ音が共鳴しない静かなポンプ装置やポット装置を得ることができる。
【0066】
また、導入管及び吐出管とポンプ装置との連結部分の少なくとも1箇所を、モータ駆動による振動を吸収する弾性部材で構成すれば、さらにモータによる振動が貯水タンクや筐体本体に伝達されないものとなる。また、万が一、ポンプ装置が貯水タンクや筐体本体に触れてしまうような場合に備えて、ポンプ装置もしくは貯水タンク等の所定の位置に、ポンプ装置が貯水タンク等に触れてしまうのを防止する、あるいは振動の伝達を防止するための弾性部材を装填すると、確実に振動の共鳴による騒音を防止し、ポンプ装置やポット装置の使い心地をさらに快適なものとすることができる。
【0067】
また、他の発明のポンプ装置は、低コストな単純構造でかつ水漏れを生じさせず、さらには分解修理も可能なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるポンプ装置の取り付け構造を用いて、当該ポンプ装置を組込んだポット装置の全体を示した一部断面斜視図である。
【図2】図1のポット装置の要部断面図である。
【図3】図2のポット装置内のポンプ装置を矢示III方向から見た縦断面図である。
【図4】図3に示した小型ポンプ装置の位置保持部材を矢示IV方向方見た平面図である。
【図5】本発明の実施の形態の小型ポンプ装置のインペラ及びリードスクリューを示した平面図である。
【図6】図5のインペラのみを示したVI−VI断面図である。
【図7】図6のインペラを矢示VII方向から見た図である。
【図8】図6のインペラを矢示VIII方向から見た図である。
【符号の説明】
1 ポンプ装置
2 ポット装置
3 外装ケース(筐体)
4 貯水タンク
4b 底面部
4c 側壁
4e 連通孔(排出口)
6 モータ
6a 出力軸
7 吐出管
7a ジョイント部材
8 導入管
8a テーパー部
14 ケーシング
14c 吸引口(導入部)
14d 排出口部(吐出部)
16 インペラ(回転翼部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pump device mounting structure, a pot device, and a pump device that discharge liquid in a housing to the outside by a driving force of a motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various devices have been proposed in which an electric pump device that pumps liquid using a motor drive source is incorporated (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-59530). In such a pot apparatus, a water storage tank for storing liquid in an outer case serving as a casing is installed and fixed. The pot device includes a liquid passage in a gap portion between the inner wall of the outer case and the water storage tank. The liquid passage communicates the discharge port for discharging the liquid to the outside of the outer case and the water storage tank. An electric pump device is arranged at the top. As a pump device, a centrifugal pump that rotates the impeller (rotary blade member) at a high speed to rotate the liquid and discharge the liquid by centrifugal action, as described in JP-A-7-217600 A pump device or the like having a simple structure, that is, a structure having an impeller and a screw is employed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The pot device provided with the electric pump device as described above can easily pour hot water in a water storage tank into a teapot or a cup by an easy operation such as pressing a push button. However, in the above-described pot device, the pump device is structurally fixed to the outer wall of the water storage tank by screws or the like, so that vibrations of the motor, rotor blades, etc. generated by driving the motor for pumping hot water are generated in the water storage tank. Communicate directly. Therefore, there is a problem that the vibration resonates inside the outer case and becomes a large noise.
[0004]
Moreover, all the pump apparatuses incorporated in the pot apparatus mentioned above are the structures which have arrange | positioned the impeller inside the casing used as a part of liquid passage. And the liquid is discharged by centrifugal action by rotating the impeller in the casing. The outer diameter of the impeller is larger than the inner diameter of the inlet for introducing the liquid and the outlet for discharging the liquid. Therefore, the pump device is provided with a special opening other than the introduction port and the discharge port in the casing, and after the impeller is inserted through the opening, another casing having a partition portion is closely fixed to the opening so that the impeller is fixed. The casing disposed inside is sealed.
[0005]
As a result, in the above-described pump device, there is a problem that (1) water leakage occurs if the casing is not sufficiently sealed, and (2) another casing is required and the number of parts is high, resulting in high costs. . In addition, when fixing another casing by welding, the problem of water leakage does not arise, but the problem that decomposition | disassembly repair when the inside of a pump apparatus fails is difficult.
[0006]
In view of the various problems described above, an object of the present invention is to provide a noise-saving pump device mounting structure and a pot device in which noise caused by motor driving does not resonate inside the housing. Another object of the present invention is to provide a pump device that has a low-cost simple structure, does not cause water leakage, and can be repaired.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the invention described in
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the pump device mounting structure according to the first aspect, the pump device and the introduction pipe are connected by a joint member formed of an elastic member that absorbs vibration generated by driving the motor. doing. Therefore, the vibration caused by the motor drive is absorbed by the joint member, and is not easily transmitted to the water storage tank or the casing main body, so that it is difficult to resonate inside the casing.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the pump device mounting structure according to the first or second aspect, the introduction pipe is formed of an elastic member that absorbs vibration generated by driving the motor. The vibration is absorbed by the introduction pipe and is not easily transmitted to the water storage tank or the casing body, and is difficult to resonate inside the casing.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the pump device mounting structure according to the first, second, or third aspect, the pump device and the discharge pipe are formed of an elastic member that absorbs vibration generated by driving the motor. They are connected by joint members. Therefore, the vibration caused by the motor drive is absorbed by the joint member, and is not easily transmitted to the water storage tank or the casing main body, so that it is difficult to resonate inside the casing.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the pump device mounting structure according to the first, second, third, or fourth aspect, the discharge pipe is formed of an elastic member that absorbs vibration generated by driving the motor. The vibration caused by the drive is absorbed by the discharge pipe, and is not easily transmitted to the water storage tank or the casing body, and is difficult to resonate inside the casing.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the pump device mounting structure according to any one of the first to fifth aspects, vibration generated by driving of the motor is applied to a predetermined portion of the outer peripheral surface of the pump device. An elastic member to be absorbed is loaded to prevent the vibration from being transmitted to the housing body and the water storage tank. For this reason, even if the pump device comes into contact with the housing body or the water storage tank, the vibration is not easily transmitted to the housing body or the water storage tank, so that it is difficult to resonate inside the housing.
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the pump device mounting structure according to any one of the first to sixth aspects, wherein the motor is attached to a predetermined part of either or both of the housing body and the water storage tank. An elastic member that absorbs vibration generated by driving is installed to prevent the vibration from being transmitted to the housing body and the water storage tank. For this reason, even if the pump device comes into contact with the housing body or the water storage tank, the vibration is not easily transmitted to the housing body or the water storage tank, so that it is difficult to resonate inside the housing.
[0014]
The invention according to
[0015]
Further, the invention according to claim 9 is the pot device according to
[0016]
The pump device according to claim 10 is: A water storage tank for storing the liquid disposed in the housing and a discharge pipe disposed at the top of the housing for discharging the liquid to the outside of the housing communicate with the liquid in the water storage tank using the driving force of the motor. It is attached so as to be sent out to the discharge pipe, and is attached to the water storage tank and the housing body so as not to be in direct contact with the introduction tank and the discharge pipe communicated with the water storage tank. A casing having an introduction portion for introducing liquid and a discharge portion for discharging liquid, and a rotary blade member that is rotatably arranged in the casing and discharges the liquid in the casing from the discharge portion by rotating. When Have The rotor blade member is arranged in the casing by being inserted into the casing from the introduction part or the discharge part. for that reason, The vibration generated by the motor drive of the pump device is not directly transmitted to the water storage tank or the casing body, and is difficult to resonate inside the casing. in addition, It is possible to provide a pump device that has a low-cost simple structure, does not cause water leakage, and can be disassembled and repaired. Further, if the introduction part and the discharge part are made to communicate with the liquid source and the discharge port by a joint member made of rubber, for example, the casing can be constituted by one member and water leakage and the like can be easily prevented. .
[0017]
The invention described in
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The pump device mounting structure, pot device, and pump device according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, the
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0020]
The
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The portion formed by curving the lower end portion of the
[0026]
In the
[0027]
Moreover, since the
[0028]
A portion formed by curving the upper end portion of the
[0029]
On the other hand, the
[0030]
The other end of the
[0031]
In addition, although the
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
As shown in FIG. 3, the
[0035]
On the upper end side of the
[0036]
A motor terminal 6c is provided on the side of the
[0037]
A through
[0038]
A SECC disk-shaped
[0039]
On the other hand, the open end of the
[0040]
Note that the
[0041]
A
[0042]
On the other hand, an
[0043]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0044]
The
[0045]
An
[0046]
The
[0047]
On the other hand, the
[0048]
The
[0049]
Further, as shown in FIG. 8, the
[0050]
The
[0051]
Next, the operation of the
[0052]
First, as a preparatory operation for boiling water, the lid 9 is opened and water is poured into the
[0053]
In this state, the
[0054]
When discharging hot water, operating the discharge button (not shown) with the on-off
[0055]
Thus, when the
[0056]
In addition, when the liquid in the
[0057]
In the case where the user does not like the condition that the water discharged first is cold, that is, when hot water is required from the first cup, the following mode setting can be made. That is, by operating a predetermined button, the
[0058]
When the
[0059]
In such a state, a cleaning agent is put into the
[0060]
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the above-described
[0061]
Moreover, although the mounting structure of the pump apparatus of the above-described embodiment has been described as the mounting structure of the
[0062]
In the above-described embodiment, the
[0063]
Furthermore, in the above-described embodiment, the
[0064]
In the above-described embodiment, the
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the introduction pipe and the discharge pipe hold the pump device so as not to directly contact the water storage tank and the housing body. Therefore, the vibration caused by driving the motor of the pump device is not directly transmitted to the water storage tank or the housing body, and is difficult to resonate inside the housing. As a result, it is possible to obtain a quiet pump device or pot device in which motor noise does not resonate even during hot water supply operation.
[0066]
Further, if at least one portion of the connecting portion of the introduction pipe and the discharge pipe and the pump device is configured by an elastic member that absorbs vibration caused by the motor drive, the vibration caused by the motor is not transmitted to the water storage tank or the housing body. Become. Also, in case the pump device touches the water tank or the housing body, it prevents the pump device from touching the water tank or the like at a predetermined position such as the pump device or the water tank. Alternatively, if an elastic member for preventing transmission of vibration is loaded, noise due to vibration resonance can be reliably prevented, and the comfort of the pump device and pot device can be further improved.
[0067]
In addition, the pump device of another invention can have a simple structure with a low cost, does not cause water leakage, and can be repaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view showing an entire pot device incorporating the pump device by using a pump device mounting structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a main part of the pot device of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the pump device in the pot device of FIG. 2 as viewed from the direction of arrow III.
4 is a plan view of the position holding member of the small pump device shown in FIG. 3 as viewed in the direction of arrow IV. FIG.
FIG. 5 is a plan view showing an impeller and a lead screw of the small pump device according to the embodiment of the present invention.
6 is a VI-VI sectional view showing only the impeller of FIG. 5;
7 is a view of the impeller of FIG. 6 as viewed from the direction of arrow VII.
8 is a view of the impeller of FIG. 6 as viewed from the direction of arrow VIII.
[Explanation of symbols]
1 Pumping device
2 Pot device
3 Exterior case (housing)
4 Water storage tank
4b Bottom part
4c side wall
4e Communication hole (discharge port)
6 Motor
6a Output shaft
7 Discharge pipe
7a Joint member
8 Introduction pipe
8a Taper part
14 Casing
14c Suction port (introduction part)
14d Discharge port part (discharge part)
16 Impeller (Rotary blade member)
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