JP4103238B2

JP4103238B2 - Centrifugal pump

Info

Publication number: JP4103238B2
Application number: JP10394099A
Authority: JP
Inventors: 昇松田; 泰史森本; 美行可児
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2019-04-12
Also published as: JP2000287843A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水や湯等を揚水する遠心ポンプに関するものであり、例えば家庭で用いられる電気湯沸し器等で使用される小型の遠心ポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
遠心ポンプの身近なものとして電気湯沸し器に採用されている電動ポンプがあり、電気湯沸し器で使用されている従来の遠心ポンプは、例えば図７〜図９に示すような構成になっていた。
【０００３】
すなわち、図７に示すように、１はモータで、モータ１の回転軸２にはフェライト粉等を混入した樹脂マグネット製の駆動磁石３が圧入により装着固定されている。ポンプケース４の隔壁部５を介して駆動磁石３と対向させその磁気結合によって回転する磁石式インペラ６とで構成された遠心ポンプ７において、磁石式インペラ６を収納するポンプケース４はインペラ側ケーシング８と、ポンプケース４とモータ１を結合するためのモータ側ケーシング９とにより構成している。１０はモータ１をモータ側ケーシング９で支持するとともに給湯装置本体１１に遠心ポンプ７を取り付けるための樹脂製のモータホルダーである。
【０００４】
図８の分解図を交えて遠心ポンプ７を詳述する。インペラ側ケーシング８には前方部に、遠心ポンプ７を組み込む際の容器１２との接続に好都合な方向に屈曲させた吸入口１３、側壁部１４に吐出口１５、フランジ部１６に位置決め用兼超音波樹脂溶着用の溝１７を設けている。吸入口１３の中心部には磁石式インペラ６を軸支するステンレス製の固定軸１８が半固定されている。磁石式インペラ６はフェライト粉等を混入した樹脂マグネット製のインペラ１９と軸受け部２０に固着された耐磨耗性樹脂からなる軸受け２１とからなり、軸受け２１に設けた保持部２２がインペラ１９を貫通してインペラ１９の羽根側２３で溶着固定されている。そして軸受け部２０には固定軸１８を軸として回転自在な有底状の軸受け孔２４を有する。この軸受け部２０の先端中央には、磁石式インペラ６が回転するときの支点となる球面状凸部２５が軸受け２１から突出しており、前記した磁気結合により磁石式インペラ６は駆動磁石３に吸引され常時は球面状凸部２５が隔壁部５に当接している。
【０００５】
この構成により、磁石式インペラ６は固定軸１８を軸として回転支持されている。モータ側ケーシング９は、インペラ側ケーシング８とでポンプケース４を形成する隔壁部５を一体成形した樹脂成形品である。
【０００６】
そして、インペラ側ケーシング８の溝１７に対応させて位置決め用兼超音波樹脂溶着用のリブ２６をフランジ部２７に設け、円筒状の側壁部２８にはモータ１の回転軸２側端面を支持するモータ支持部２９とモータ１の前方位置を規制する位置規制リブ３０を設けている。モータ１はモータホルダー１０で覆われ、モータホルダー１０はインペラ側ケーシング８とねじ３１により締結されている。３２はモータホルダー１０に設けたモータ１の反回転軸２側端面に当接する当接片である。モータ支持部２９端面から当接片３２の内側までの寸法は、モータ１の胴部の長さとほぼ同一にしてあり、モータホルダー１０とポンプケース４をねじ３１により締結するとモータ１が長さ方向で支持され固定されている。
【０００７】
次に、遠心ポンプ７の組み立てを図８〜図９に基づいて説明する。まず、インペラ側ケーシング８に半固定された固定軸１８に磁石式インペラ６を挿入し、モータ側ケーシング９を被せリブ２６を溝１７に嵌合して超音波溶着する。このとき、インペラ側ケーシング８のフランジ部１６を超音波溶着治具３３側に、モータ側ケーシング９のフランジ部２７を超音波溶着ホーン３４側にセットして溶着し、ポンプケースユニット３５が完成する。一方、モータ１の回転軸２に駆動磁石３を圧入して装着固定し、モータユニット３６が完成する。そしてモータホルダー１０にモータユニット３６を反回転軸２側から挿入した後、モータユニット３６の回転軸２側にポンプケースユニット３５のモータ支持部２９を挿入して、ポンプケース４とモータホルダー１０とを２本のねじ３１によって締結して遠心ポンプ７の組み立てが完了する。
【０００８】
そして、遠心ポンプ７は図７に示すように給湯装置本体１１内の下部に設置されていて、湯を貯める容器１２の底に吸入口１３がストレート状ブッシング３７を介して接続され、吐出口１５がパイプを介して注水口に接続されている。従って、給湯スイッチの操作により遠心ポンプ７を駆動すれば、容器１２内の湯は揚水されて注水口から注がれる。尚、容器１２の底面裏側にはヒーターで形成された加熱装置３８が設けてあり、容器１２の水を加熱し、沸騰させることができるようになっている。
【０００９】
上記説明でわかるように、従来の遠心ポンプ７はインペラ側ケーシング８の前方部に吸入口１３、側壁部１４に吐出口１５を設けているので、モータ側ケーシング９との超音波樹脂溶着による結合部をポンプケース４の隔壁部５近傍に設けなければならない。また、超音波樹脂溶着における品質安定のためには、側壁部２８に何ら障害物のないモータ側ケーシング９のフランジ部２７を超音波溶着ホーン３４側とし、側壁部１４に吐出口１５を設けているインペラ側ケーシング８のフランジ部１６を超音波溶着治具３３側とすることは一般的な常識である。従って、モータ側ケーシング９のフランジ部２７に位置決め用兼超音波樹脂溶着用のリブ２６を設け、インペラ側ケーシング８のフランジ部１６に位置決め用兼超音波樹脂溶着用の溝１７を設けている。ここで、磁石式インペラ６を軸支する固定軸１８の固定方法として、上記従来例に示すようにインペラ側ケーシング８に設けた吸入口１３の中心部に固定する方法と、モータ側ケーシング９に設けた隔壁部５の中心部に固定する方法の２種類がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の遠心ポンプの構成では、超音波樹脂溶着による結合部を隔壁部５近傍に設けており、組み立て時にモータ側ケーシング９側から超音波樹脂溶着を行うため、溶着時に発生するエネルギーが溶着結合を必要とする部位のみに限らず隔壁部５の中心部付近に集中することが予想される。前記した磁石式インペラ６を軸支する固定軸１８の固定方法として、後者の固定方法（モータ側ケーシング９と一体成型した隔壁部５の中心部にこれを設ける構成）を採用した場合に、固定軸１８を固定支持する隔壁部５の割れ等を発生させる恐れがあり、固定軸１８の倒れ等で固定支持が不安定になり、遠心ポンプ７としての安定した品質を確保することが困難であるという課題を有していた。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、磁石式インペラを収納するポンプケースにおいて、吸入口を形成した吸入口側ケーシングと、側壁部に吐出口を形成した吐出口側ケーシングとにより構成し、吸入口側ケーシングと吐出口側ケーシングとの超音波樹脂溶着による結合部を吸入口と吐出口との間に設けることにより、溶着時に発生するエネルギーが隔壁部の中心部付近に集中することを防ぎ、吐出口側ケーシングと一体成型した隔壁部の中心部に磁石式インペラを軸支する固定軸を固定支持する構成を採用し、安価で安定した品質を確保する遠心ポンプを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、磁石式インペラを収納するポンプケースにおいて、吸入口を形成した吸入口側ケーシングと、側壁部に吐出口を形成した吐出口側ケーシングとにより構成し、吸入口側ケーシングと吐出口側ケーシングとの超音波樹脂溶着による結合部を吸入口と吐出口との間に設けたものであり、溶着時に発生するエネルギーが隔壁部の中心部付近に集中することを防ぎ、吐出口側ケーシングと一体成型した隔壁部の中心部に磁石式インペラを軸支する固定軸を固定支持する構成を採用し、安価で安定した品質を確保することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、モータと、前記モータの回転軸に固定された駆動磁石と、ポンプケースの隔壁部を介して前記駆動磁石と対向させその磁気結合によって回転する磁石式インペラとを有し、前記磁石式インペラを収納する前記ポンプケースは吸入口を形成した吸入口側ケーシングと、側壁部に吐出口を形成した吐出口側ケーシングとを有し、前記磁石式インペラを軸支する固定軸を前記隔壁部に設けるとともに、前記吸入口側ケーシングと前記吐出口側ケーシングとの超音波樹脂溶着による結合部を前記吸入口と前記吐出口との間に設けることを特徴とする遠心ポンプとする。
【００１４】
これによって、超音波樹脂溶着による結合部を隔壁部から充分離れた位置に設けているため、溶着時に発生するエネルギーが隔壁部の中心部付近に集中することを防ぎ、吐出口側ケーシングと一体成型した隔壁部の中心部に磁石式インペラを軸支する固定軸を固定支持する構成を採用し、安価で安定した品質を確保することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、本発明の遠心ポンプを電気湯沸し器に採用した例を挙げ、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施例１）
まず、本発明の第１の実施例について説明する。図１の実施例では、１０１はモータで、モータ１０１の回転軸１０２にはフェライト粉等を混入した樹脂マグネット製の駆動磁石１０３が圧入により装着固定されている。ポンプケース１０４の隔壁部１０５を介して駆動磁石１０３と対向させその磁気結合によって回転する磁石式インペラ１０６とで構成された遠心ポンプ１０７において、磁石式インペラ１０６を収納するポンプケース１０４は吸入口側ケーシング１０８と、ポンプケース１０４とモータ１０１を結合するための吐出口側ケーシング１０９とにより構成している。１１０はモータ１０１を吐出口側ケーシング１０９で支持するとともに給湯装置本体１１１に遠心ポンプ１０７を取り付けるための樹脂製のモータホルダーである。
【００１７】
図２の分解図を交えて遠心ポンプ１０７を詳述する。吸入口側ケーシング１０８には前方部に、吸入口１１３、フランジ部１１６に位置決め用兼超音波樹脂溶着用のリブ１２６、吸入口１１３の中心部に磁石式インペラ１０６の前方移動を阻止するボスを設けている。磁石式インペラ１０６はフェライト粉等を混入した樹脂マグネット製のインペラ１１９と軸受け部１２０に固着された耐磨耗性樹脂からなる軸受け１２１とからなり、軸受け１２１に設けた保持部１２２がインペラ１１９を貫通してインペラ１１９の羽根側１２３で溶着固定されている。
【００１８】
そして軸受け部１２０には固定軸１１８を軸として回転自在な有底状の軸受け孔１２４を有する。この軸受け１２１の先端中央には、磁石式インペラ１０６が前方移動した際にこれを阻止するボスに当接する球面状凸部を設けている。
【００１９】
この軸受け孔１２４の孔奥中央には、磁石式インペラ１０６が回転するときの支点となる球面状凸部１２５が突出しており、前記した磁気結合により磁石式インペラ１０６は駆動磁石１０３に吸引され常時は球面状凸部１２５が固定軸１１８の先端に当接している。この構成により、磁石式インペラ１０６は固定軸１１８を軸として回転支持されている。
【００２０】
吐出口側ケーシング１０９は、側壁部１１４に吐出口１１５を設けてあり、吸入口側ケーシング１０８とでポンプケース１０４を形成する隔壁部１０５を一体成形した樹脂成形品である。その隔壁部１０５の中央に磁石式インペラ１０６を軸支するステンレス製の固定軸１１８をインサート成形により装着固定している。そして、吸入口側ケーシング１０８のリブ１２６に対応させて位置決め用兼超音波樹脂溶着用の溝１１７をフランジ部１２７に設け、円筒状の側壁部１２８にはモータ１０１の回転軸１０２側端面を支持するモータ支持部１２９とモータ１０１の前方位置を規制する位置規制リブ１３０を設けている。モータ１０１はモータホルダー１１０で覆われ、モータホルダー１１０は吸入口側ケーシング１０８とねじ１３１により締結されている。
【００２１】
１３２はモータホルダー１１０に設けたモータ１０１の反回転軸１０２側端面に当接する当接片である。モータ支持部１２９端面から当接片１３２の内側までの寸法は、モータ１０１の胴部の長さとほぼ同一にしてあり、モータホルダー１１０とポンプケース１０４をねじ１３１により締結するとモータ１０１が長さ方向で支持され固定されている。
【００２２】
次に、本実施例の遠心ポンプ１０７の組み立てを図２〜図３に基づいて説明する。まず、吐出口側ケーシング１０９にインサート成形により固定された固定軸１１８に磁石式インペラ１０６を挿入し、吸入口側ケーシング１０８を被せリブ１２６を溝１１７に嵌合して超音波溶着する。このとき、吐出口側ケーシング１０９のフランジ部１２７を超音波溶着治具１３３側に、吸入口側ケーシング１０８のフランジ部１１６を超音波溶着ホーン１３４側にセットして溶着し、ポンプケースユニット１３５が完成する。一方、モータ１０１の回転軸１０２に駆動磁石１０３を圧入して装着固定し、モータユニット１３６が完成する。そしてモータホルダー１１０にモータユニット１３６を反回転軸１０２側から挿入した後、モータユニット１３６の回転軸１０２側にポンプケースユニット１３５のモータ支持部１２９を挿入して、ポンプケース１０４とモータホルダー１１０とを２本のねじ１３１によって締結して遠心ポンプ１０７の組み立てが完了する。
【００２３】
そして、上記遠心ポンプ１０７は図１に示すように給湯装置本体１１１内の下部に設置されていて、湯を貯める容器１１２の底に吸入口１１３がＬ字状ブッシング１３７を介して接続され、吐出口１１５がパイプを介して注水口に接続されている。従って、給湯スイッチの操作により遠心ポンプ１０７を駆動すれば、容器１１２内の湯は揚水されて注水口から注がれる。尚、容器１１２の底面裏側にはヒーターで形成された加熱装置１３８が設けてあり、容器１１２の水を加熱し、沸騰させることができるようになっている。
【００２４】
上記説明でわかるように、本実施例の遠心ポンプ１０７は吸入口側ケーシング１０８の前方部に吸入口１１３を設け、吐出口側ケーシング１０９の側壁部１１４に吐出口１１５を設けているので、吸入口側ケーシング１０８と吐出口側ケーシング１０９との超音波樹脂溶着による結合部を吸入口１１３と吐出口１１５との間に設けることができる。また、超音波樹脂溶着における品質安定のためには、吸入口側ケーシング１０８のフランジ部１１６を超音波溶着ホーン１３４側とし、側壁部１１４に吐出口１１５を設けている吐出口側ケーシング１０９のフランジ部１２７を超音波溶着治具１３３側とすることは一般的な常識である。従って、吸入口側ケーシング１０８のフランジ部１１６に位置決め用兼超音波樹脂溶着用のリブ１２６を設け、吐出口側ケーシング１０９のフランジ部１２７に位置決め用兼超音波樹脂溶着用の溝１１７を設けている。
【００２５】
ここで、超音波溶着ホーン１３４側に位置する吸入口側ケーシング１０８に比べ、超音波溶着治具１３３側に位置する吐出口側ケーシング１０９の方が溶着時に発生するエネルギーの影響を受けにくいことは一般的に知られている。従って、吸入口側ケーシング１０８と吐出口側ケーシング１０９との超音波樹脂溶着による結合部を吸入口１１３と吐出口１１５との間に設けており、組み立て時に吸入口側ケーシング１０８側から超音波樹脂溶着を行うため、固定軸１１８をインサート成形によって固定した隔壁部１０５に対して充分に離れた位置で溶着が行われるため、溶着時に発生するエネルギーは隔壁部１０５の中心付近に伝達されにくくなる。従って、安価で安定した品質を確保する遠心ポンプを提供することができる。
【００２６】
（参考例１）
次に、本発明の第１の参考例について説明する。図４は上記の実施例１で説明した吐出口側ケーシング１０９を発展させたものである。図４において、吐出口側ケーシング１０９の隔壁部１０５の厚みを１．３ｍｍ、側壁部１１４、１２８の厚みを２．２ｍｍに設定しており、側壁部１１４、１２８よりも隔壁部１０５の肉厚を薄くしている。吸入口側ケーシング１０８と吐出口側ケーシング１０９との超音波樹脂溶着時に発生するエネルギーは、吐出口側ケーシング１０９のフランジ部１２７から側壁部１１４に伝わり、側壁部１２８と隔壁部１０５に分割伝達される。
【００２７】
上記説明でわかるように、分割伝達される溶着時のエネルギーは厚みの薄い隔壁部１０５に比べて厚みの厚い側壁部１１４，１２８に伝達されやすくなるため、隔壁部１０５の中心付近に集中することを防ぎ、吐出口側ケーシング１０９と一体成型した隔壁部１０５の中心に固定軸１１８を固定する構成を採用しても安定した品質を確保することができる。
【００２８】
（参考例２）
次に、本発明の第２の参考例について説明する。図５は先の実施例１の吸入口側ケーシング１０８を発展させた遠心ポンプ１０７である。図の吸入口側ケーシング１０８において、前方部に中心軸Ａ（モータ１０１の回転軸１０２）に対して所望位置に偏心させた中心軸Ｂを中心とする円筒状で、遠心ポンプ１０７を組み込む際の容器１１２との接続に好都合な方向に屈曲させた吸入口１１３を設けている。また、フランジ部１１６に位置決め用兼超音波樹脂溶着用のリブ１２６、偏心させた吸入口１１３の中心軸Ａ上に磁石式インペラ１０６の前方移動を阻止するボスを設けている。この遠心ポンプ１０７は給湯装置本体１１１内の下部に設置されていて、湯を貯める容器１１２の底に好都合な方向に屈曲させた吸入口１１３がストレート状ブッシング１３７を介して接続されている。
【００２９】
上記説明でわかるように、吸入口側ケーシング１０８の前方部に中心軸Ａに対して所望位置に偏心させた中心軸Ｂを中心とする円筒状の吸入口１１３を設けているので、遠心ポンプ１０７を給湯装置本体１１１内の下部に設置する位置を容器１１２側に近づけることができる。すなわち、偏心後の取り付け位置は偏心前に比べて偏心量（中心軸Ａと中心軸Ｂの距離）程度容器１１２側に近づけることが可能である。従って、給湯装置本体１１１内の下部空間（容器１１２の下部空間）を高さ方向で小型化することによって、電気湯沸かし器の全高を低くすることができる。また、吸入口１１３において遠心ポンプ１０７を組み込む際の容器１１２との接続に好都合な方向に屈曲させているので、容器１１２の底との接続に使用されるブッシング１３７をストレート状にすることができ、従来例に示すようなＬ字状に対してコストダウンできる。
【００３０】
（参考例３）
次に、本発明の第３の参考例について説明する。図６は先の実施例１の吸入口側ケーシング１０８をさらに発展させた遠心ポンプ１０７である。図の吸入口側ケーシング１０８において、前方部に略半円筒状で、遠心ポンプ１０７を組み込む際の容器１１２との接続に好都合な方向に屈曲させた吸入口１１３を設けている。また、フランジ部１１６に位置決め用兼超音波樹脂溶着用のリブ１２６、吸入口１１３の中心に磁石式インペラ１０６の前方移動を阻止するボスを設けている。この遠心ポンプ１０７は給湯装置本体１１１内の下部に設置されていて、湯を貯める容器１１２の底に好都合な方向に屈曲させた吸入口１１３がストレート状ブッシング１３７を介して接続されている。
【００３１】
上記説明でわかるように、吸入口側ケーシング１０８の前方部に半円筒状の吸入口１１３を設けているので、遠心ポンプ１０７をさらに小型化し、給湯装置本体１１１内の下部に設置する位置を容器１１２側に近づけることができる。すなわち、半円筒状の吸入口１１３を設けた遠心ポンプ１０７の取り付け位置は円筒状のものに比べて半径量程度容器１１２側に近づけることが可能である。従って、給湯装置本体１１１内の下部空間（容器１１２の下部空間）を高さ方向で小型化することによって、電気や沸かし器の全高を低くすることができる。同時に、吸入口１１３において遠心ポンプ１０７を組み込む際の容器１１２との接続に好都合な方向に屈曲させているので、容器１１２の底との接続に使用されるブッシング１３７をストレート状にすることができ、従来例に示すようなＬ字状に対してコストダウンできる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、磁石式インペラを収納するポンプケースは吸入口を形成した吸入口側ケーシングと、側壁部に吐出口を形成した吐出口側ケーシングとにより構成し、磁石式インペラを軸支する固定軸を隔壁部に設けるとともに、吸入口側ケーシングと吐出口側ケーシングとの溶着結合部を吸入口と吐出口との間に設けているので、超音波樹脂溶着による結合部を隔壁部から充分離れた位置に設けているため、溶着時に発生するエネルギーが隔壁部の中心部付近に集中することを防ぎ、吐出口側ケーシングと一体成型した隔壁部の中心部に磁石式インペラを軸支する固定軸を固定支持する構成を採用し、安価で安定した品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す遠心ポンプを採用した電気湯沸かし器の要部断面図
【図２】本発明の第１の実施例を示す遠心ポンプの分解図
【図３】本発明の第１の実施例を示す遠心ポンプの要部断面図
【図４】本発明の第１の参考例を示す吐出口側ケーシングの断面図
【図５】本発明の第２の参考例を示す遠心ポンプを採用した電気湯沸かし器の要部断面図
【図６】本発明の第３の参考例を示す遠心ポンプを採用した電気湯沸かし器の要部断面図
【図７】従来例を示す遠心ポンプを採用した電気湯沸かし器の要部断面図
【図８】従来例を示す遠心ポンプの分解図
【図９】従来例を示す遠心ポンプの要部断面図
【符号の説明】
１０１モータ
１０２回転軸
１０３駆動磁石
１０４ポンプケース
１０５隔壁部
１０６磁石式インペラ
１０７遠心ポンプ
１０８吸入口側ケーシング
１０９吐出口側ケーシング
１１３吸入口
１１４側壁部
１１５吐出口
１１８固定軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a centrifugal pump for pumping water, hot water, and the like, and relates to a small centrifugal pump used in, for example, an electric water heater used at home.
[0002]
[Prior art]
There is an electric pump adopted in an electric water heater as a familiar thing of the centrifugal pump, and the conventional centrifugal pump used in the electric water heater has a configuration as shown in FIGS.
[0003]
That is, as shown in FIG. 7, reference numeral 1 denotes a motor, and a drive magnet 3 made of resin magnet mixed with ferrite powder or the like is attached and fixed to the rotating shaft 2 of the motor 1 by press-fitting. In a centrifugal pump 7 constituted by a magnet type impeller 6 that is opposed to the drive magnet 3 through a partition wall 5 of the pump case 4 and rotates by magnetic coupling thereof, the pump case 4 that houses the magnet type impeller 6 is an impeller side casing. 8 and a motor casing 9 for coupling the pump case 4 and the motor 1 to each other. Reference numeral 10 denotes a resin motor holder for supporting the motor 1 by the motor side casing 9 and attaching the centrifugal pump 7 to the hot water supply apparatus main body 11.
[0004]
The centrifugal pump 7 will be described in detail with reference to the exploded view of FIG. The impeller-side casing 8 has a suction port 13 bent in a direction convenient for connection to the container 12 when the centrifugal pump 7 is incorporated, a discharge port 15 in the side wall portion 14, and a positioning portion over the flange portion 16. A groove 17 for sonic resin welding is provided. A stainless steel fixed shaft 18 that pivotally supports the magnetic impeller 6 is semi-fixed at the center of the suction port 13. The magnetic impeller 6 includes a resin magnet impeller 19 mixed with ferrite powder and the like and a bearing 21 made of a wear-resistant resin fixed to the bearing portion 20. A holding portion 22 provided on the bearing 21 supports the impeller 19. It penetrates and is fixed by welding on the blade side 23 of the impeller 19. The bearing portion 20 has a bottomed bearing hole 24 that is rotatable about the fixed shaft 18. At the center of the tip of the bearing portion 20, a spherical convex portion 25, which serves as a fulcrum when the magnetic impeller 6 rotates, protrudes from the bearing 21. The magnetic impeller 6 is attracted to the drive magnet 3 by the magnetic coupling described above. Normally, the spherical convex portion 25 is in contact with the partition wall portion 5.
[0005]
With this configuration, the magnetic impeller 6 is rotatably supported around the fixed shaft 18. The motor-side casing 9 is a resin molded product in which the partition wall 5 that forms the pump case 4 with the impeller-side casing 8 is integrally formed.
[0006]
A rib 26 for positioning and ultrasonic resin welding is provided on the flange portion 27 so as to correspond to the groove 17 of the impeller side casing 8, and the end surface on the rotating shaft 2 side of the motor 1 is supported on the cylindrical side wall portion 28. Position restriction ribs 30 for restricting the front positions of the motor support portion 29 and the motor 1 are provided. The motor 1 is covered with a motor holder 10, and the motor holder 10 is fastened by an impeller side casing 8 and a screw 31. Reference numeral 32 denotes a contact piece that is provided on the motor holder 10 and contacts the end surface of the motor 1 on the side opposite to the rotating shaft 2. The dimension from the end surface of the motor support 29 to the inside of the contact piece 32 is almost the same as the length of the body of the motor 1. When the motor holder 10 and the pump case 4 are fastened with the screws 31, the motor 1 is lengthwise. It is supported and fixed by.
[0007]
Next, the assembly of the centrifugal pump 7 will be described with reference to FIGS. First, the magnetic impeller 6 is inserted into the fixed shaft 18 semi-fixed to the impeller side casing 8, the motor side casing 9 is covered, the ribs 26 are fitted into the grooves 17, and ultrasonic welding is performed. At this time, the flange portion 16 of the impeller side casing 8 is set on the ultrasonic welding jig 33 side, and the flange portion 27 of the motor side casing 9 is set on the ultrasonic welding horn 34 side to be welded to complete the pump case unit 35. . On the other hand, the drive magnet 3 is press-fitted and fixed to the rotating shaft 2 of the motor 1 to complete the motor unit 36. Then, after the motor unit 36 is inserted into the motor holder 10 from the counter-rotating shaft 2 side, the motor support portion 29 of the pump case unit 35 is inserted into the rotating shaft 2 side of the motor unit 36, and the pump case 4, the motor holder 10, Are fastened by two screws 31 to complete the assembly of the centrifugal pump 7.
[0008]
The centrifugal pump 7 is installed in the lower part of the hot water supply apparatus body 11 as shown in FIG. 7, and the suction port 13 is connected to the bottom of the hot water storage container 12 through a straight bushing 37. Is connected to the water inlet through a pipe. Therefore, if the centrifugal pump 7 is driven by operating the hot water supply switch, the hot water in the container 12 is pumped and poured from the water inlet. A heating device 38 formed of a heater is provided on the back side of the bottom surface of the container 12 so that the water in the container 12 can be heated and boiled.
[0009]
As can be seen from the above description, since the conventional centrifugal pump 7 is provided with the suction port 13 in the front part of the impeller side casing 8 and the discharge port 15 in the side wall part 14, it is coupled with the motor side casing 9 by ultrasonic resin welding. The part must be provided in the vicinity of the partition wall 5 of the pump case 4. Further, in order to stabilize the quality in ultrasonic resin welding, the flange portion 27 of the motor-side casing 9 having no obstacle on the side wall portion 28 is set to the ultrasonic welding horn 34 side, and the discharge port 15 is provided on the side wall portion 14. It is common general knowledge that the flange portion 16 of the impeller-side casing 8 is on the ultrasonic welding jig 33 side. Therefore, a rib 26 for positioning and ultrasonic resin welding is provided on the flange portion 27 of the motor side casing 9, and a groove 17 for positioning and ultrasonic resin welding is provided on the flange portion 16 of the impeller side casing 8. Here, as a fixing method of the fixed shaft 18 that pivotally supports the magnetic impeller 6, as shown in the above conventional example, a method of fixing to the central portion of the suction port 13 provided in the impeller side casing 8, and a motor side casing 9 There are two types of methods of fixing to the central part of the partition wall 5 provided.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of such a conventional centrifugal pump, a joining portion by ultrasonic resin welding is provided in the vicinity of the partition wall portion 5, and ultrasonic resin welding is performed from the motor side casing 9 side at the time of assembly. It is expected that the energy is concentrated not only in the portion requiring the welding bond but also in the vicinity of the central portion of the partition wall portion 5. As the fixing method of the fixed shaft 18 that supports the magnet type impeller 6 described above, the latter fixing method (a configuration in which this is provided at the central portion of the partition wall portion 5 formed integrally with the motor-side casing 9) is fixed. There is a risk that the partition wall 5 that fixes and supports the shaft 18 may be cracked, and the fixed support becomes unstable due to the falling of the fixed shaft 18, and it is difficult to ensure stable quality as the centrifugal pump 7. It had the problem that.
[0011]
The present invention solves such a conventional problem, and in a pump case housing a magnetic impeller, a suction port side casing in which a suction port is formed, and a discharge port side casing in which a discharge port is formed in a side wall portion, The energy generated during welding is concentrated near the center of the partition wall by providing a joint between the suction port and the discharge port between the suction port and the discharge port. A centrifugal pump that secures a stable quality at low cost by adopting a configuration in which a fixed shaft that supports a magnetic impeller is fixedly supported at the center portion of a partition wall portion that is integrally molded with a discharge port side casing is provided. For the purpose.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a pump case that houses a magnetic impeller, and includes a suction port side casing having a suction port and a discharge port side casing having a discharge port formed on a side wall. In addition, an ultrasonic resin welded joint between the suction port side casing and the discharge port side casing is provided between the suction port and the discharge port, and the energy generated during welding is concentrated near the center of the partition wall. The structure which fixes and supports the fixed axis | shaft which supports a magnet type impeller in the center part of the partition part integrally molded with the discharge port side casing can be prevented, and it can ensure cheap and stable quality.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there is provided a motor, a drive magnet fixed to the rotation shaft of the motor, and a magnet type impeller which is opposed to the drive magnet via a partition wall portion of a pump case and rotates by magnetic coupling thereof. The pump case that houses the magnet type impeller includes a suction port side casing that forms a suction port, and a discharge port side casing that forms a discharge port in a side wall portion, and the magnet type impeller is pivoted on the shaft. provided with a fixed shaft which supported the partition wall portion, and providing a coupling portion by ultrasonic resin fusing between said inlet-side casing the discharge port side casing between said inlet and said discharge port Use a centrifugal pump.
[0014]
As a result, the joint by ultrasonic resin welding is provided at a position sufficiently away from the partition wall, so that energy generated during welding is prevented from concentrating near the center of the partition wall and is integrally molded with the discharge port side casing. By adopting a configuration in which a fixed shaft that supports a magnetic impeller is fixedly supported at the center of the partition wall, it is possible to ensure a low-cost and stable quality.
[0015]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 by taking an example in which the centrifugal pump of the present invention is adopted in an electric water heater.
[0016]
(Example 1)
First, a first embodiment of the present invention will be described. In the embodiment of FIG. 1, reference numeral 101 denotes a motor, and a drive magnet 103 made of resin magnet mixed with ferrite powder or the like is attached and fixed to the rotating shaft 102 of the motor 101 by press-fitting. In a centrifugal pump 107 constituted by a magnet type impeller 106 that is opposed to the drive magnet 103 through the partition wall portion 105 of the pump case 104 and rotates by its magnetic coupling, the pump case 104 that houses the magnet type impeller 106 is on the inlet side. A casing 108 and a discharge port side casing 109 for connecting the pump case 104 and the motor 101 are configured. Reference numeral 110 denotes a resin motor holder for supporting the motor 101 by the discharge port side casing 109 and attaching the centrifugal pump 107 to the hot water supply apparatus main body 111.
[0017]
The centrifugal pump 107 will be described in detail with reference to the exploded view of FIG. The suction port side casing 108 has a front portion, a suction port 113, a flange portion 116 with a positioning and ultrasonic resin welding rib 126, and a central portion of the suction port 113 with a boss that prevents the magnetic impeller 106 from moving forward. Provided. The magnetic impeller 106 includes a resin magnet impeller 119 mixed with ferrite powder and the like, and a bearing 121 made of a wear-resistant resin fixed to the bearing portion 120. A holding portion 122 provided on the bearing 121 supports the impeller 119. It penetrates and is fixed by welding on the blade side 123 of the impeller 119.
[0018]
The bearing portion 120 has a bottomed bearing hole 124 that is rotatable about the fixed shaft 118. At the center of the tip of the bearing 121, a spherical convex portion is provided that abuts against a boss that prevents the magnetic impeller 106 from moving forward.
[0019]
A spherical convex portion 125 that serves as a fulcrum when the magnetic impeller 106 rotates protrudes in the center of the bearing hole 124, and the magnetic impeller 106 is always attracted to the drive magnet 103 by the magnetic coupling described above. The spherical convex portion 125 is in contact with the tip of the fixed shaft 118. With this configuration, the magnetic impeller 106 is rotatably supported around the fixed shaft 118.
[0020]
The discharge port side casing 109 is a resin molded product in which a discharge port 115 is provided in a side wall portion 114 and a partition wall portion 105 that forms a pump case 104 with the suction port side casing 108 is integrally formed. A stainless steel fixed shaft 118 that pivotally supports the magnetic impeller 106 is mounted and fixed at the center of the partition wall portion 105 by insert molding. A groove 117 for positioning and ultrasonic resin welding is provided in the flange portion 127 so as to correspond to the rib 126 of the inlet side casing 108, and the end surface on the rotating shaft 102 side of the motor 101 is supported on the cylindrical side wall portion 128. The motor support part 129 to be operated and the position restriction rib 130 for restricting the front position of the motor 101 are provided. The motor 101 is covered with a motor holder 110, and the motor holder 110 is fastened by a suction port side casing 108 and a screw 131.
[0021]
Reference numeral 132 denotes a contact piece that is provided on the motor holder 110 and contacts the end surface of the motor 101 on the side opposite to the rotating shaft 102. The dimension from the end surface of the motor support portion 129 to the inside of the contact piece 132 is substantially the same as the length of the body portion of the motor 101. When the motor holder 110 and the pump case 104 are fastened with screws 131, the motor 101 is moved in the length direction. It is supported and fixed by.
[0022]
Next, the assembly of the centrifugal pump 107 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the magnet type impeller 106 is inserted into the fixed shaft 118 fixed to the discharge port side casing 109 by insert molding, the suction port side casing 108 is covered, the rib 126 is fitted into the groove 117, and ultrasonic welding is performed. At this time, the flange portion 127 of the discharge port side casing 109 is set on the ultrasonic welding jig 133 side, and the flange portion 116 of the suction port side casing 108 is set on the ultrasonic welding horn 134 side to be welded. Complete. On the other hand, the drive magnet 103 is press-fitted and fixed to the rotating shaft 102 of the motor 101 to complete the motor unit 136. Then, after the motor unit 136 is inserted into the motor holder 110 from the counter-rotating shaft 102 side, the motor support portion 129 of the pump case unit 135 is inserted into the rotating shaft 102 side of the motor unit 136, and the pump case 104, the motor holder 110, Are fastened by two screws 131 to complete the assembly of the centrifugal pump 107.
[0023]
The centrifugal pump 107 is installed in the lower part of the hot water supply apparatus main body 111 as shown in FIG. 1, and the suction port 113 is connected to the bottom of the hot water storage container 112 through an L-shaped bushing 137 to discharge the hot water. The outlet 115 is connected to the water inlet through a pipe. Therefore, if the centrifugal pump 107 is driven by operating the hot water supply switch, the hot water in the container 112 is pumped and poured from the water inlet. A heating device 138 formed of a heater is provided on the bottom side of the bottom surface of the container 112 so that the water in the container 112 can be heated and boiled.
[0024]
As can be seen from the above description, the centrifugal pump 107 of the present embodiment is provided with the suction port 113 in the front portion of the suction port side casing 108 and the discharge port 115 in the side wall portion 114 of the discharge port side casing 109. A joint portion by ultrasonic resin welding between the mouth side casing 108 and the discharge port side casing 109 can be provided between the suction port 113 and the discharge port 115. Further, in order to stabilize the quality in ultrasonic resin welding, the flange portion 116 of the suction port side casing 108 is set to the ultrasonic welding horn 134 side, and the flange of the discharge port side casing 109 provided with the discharge port 115 in the side wall portion 114. It is common general knowledge that the portion 127 is on the ultrasonic welding jig 133 side. Accordingly, a rib 126 for positioning and ultrasonic resin welding is provided in the flange portion 116 of the suction port side casing 108, and a groove 117 for positioning and ultrasonic resin welding is provided in the flange portion 127 of the discharge port side casing 109. Yes.
[0025]
Here, compared to the suction port side casing 108 positioned on the ultrasonic welding horn 134 side, the discharge port side casing 109 positioned on the ultrasonic welding jig 133 side is less susceptible to the energy generated during welding. Generally known. Accordingly, a coupling portion by ultrasonic resin welding between the suction port side casing 108 and the discharge port side casing 109 is provided between the suction port 113 and the discharge port 115, and the ultrasonic resin from the suction port side casing 108 side during assembly is provided. Since the welding is performed, the welding is performed at a position sufficiently separated from the partition wall portion 105 where the fixed shaft 118 is fixed by insert molding. Therefore, the energy generated at the time of welding is hardly transmitted to the vicinity of the center of the partition wall portion 105. Therefore, it is possible to provide a centrifugal pump that ensures inexpensive and stable quality.
[0026]
( Reference Example 1 )
Next, a first reference example of the present invention will be described. FIG. 4 is a development of the discharge port side casing 109 described in the first embodiment. 4, the thickness of the partition wall 105 of the discharge port side casing 109 is set to 1.3 mm, and the thickness of the side walls 114 and 128 is set to 2.2 mm. The thickness of the partition wall 105 is larger than that of the side walls 114 and 128. Is thinning. The energy generated at the time of ultrasonic resin welding between the suction port side casing 108 and the discharge port side casing 109 is transmitted from the flange portion 127 of the discharge port side casing 109 to the side wall portion 114 and divided and transmitted to the side wall portion 128 and the partition wall portion 105. The
[0027]
As can be seen from the above description, the energy at the time of welding that is divided and transmitted is more likely to be transmitted to the thicker side wall portions 114 and 128 than the thin partition wall portion 105, so that it is concentrated near the center of the partition wall portion 105. Stable quality can be ensured even if a configuration in which the fixed shaft 118 is fixed to the center of the partition wall portion 105 integrally molded with the discharge port side casing 109 is prevented.
[0028]
( Reference Example 2 )
Next, a second reference example of the present invention will be described. FIG. 5 shows a centrifugal pump 107 obtained by developing the inlet-side casing 108 of the first embodiment. When the centrifugal pump 107 is assembled, the suction side casing 108 shown in the figure has a cylindrical shape centered on the central axis B that is eccentric to a desired position with respect to the central axis A (the rotation shaft 102 of the motor 101) at the front portion. A suction port 113 bent in a direction convenient for connection with the container 112 is provided. Further, a rib 126 for positioning and ultrasonic resin welding is provided on the flange portion 116, and a boss for preventing the forward movement of the magnetic impeller 106 is provided on the center axis A of the eccentric suction port 113. The centrifugal pump 107 is installed in the lower part of the hot water supply apparatus main body 111, and a suction port 113 bent in a convenient direction is connected to the bottom of the hot water storage container 112 through a straight bushing 137.
[0029]
As can be seen from the above description, since the cylindrical suction port 113 centered on the central axis B and eccentric to the desired position with respect to the central axis A is provided in the front portion of the suction side casing 108, the centrifugal pump 107 Can be moved closer to the container 112 side. That is, the attachment position after the eccentricity can be brought closer to the container 112 side by the amount of eccentricity (distance between the central axis A and the central axis B) than before the eccentricity. Therefore, the overall height of the electric water heater can be lowered by downsizing the lower space (the lower space of the container 112) in the hot water supply apparatus main body 111 in the height direction. In addition, the bushing 137 used for connection with the bottom of the container 112 can be straightened because the suction port 113 is bent in a direction convenient for connection with the container 112 when the centrifugal pump 107 is incorporated. The cost can be reduced with respect to the L-shape as shown in the conventional example.
[0030]
( Reference Example 3 )
Next, a third reference example of the present invention will be described. FIG. 6 shows a centrifugal pump 107 obtained by further developing the suction port side casing 108 of the first embodiment. The suction port side casing 108 shown in the figure is provided with a suction port 113 that is substantially semi-cylindrical at the front and bent in a direction convenient for connection with the container 112 when the centrifugal pump 107 is assembled. Further, a rib 126 for positioning and ultrasonic resin welding is provided on the flange portion 116, and a boss for preventing the forward movement of the magnetic impeller 106 is provided at the center of the suction port 113. The centrifugal pump 107 is installed in the lower part of the hot water supply apparatus main body 111, and a suction port 113 bent in a convenient direction is connected to the bottom of the hot water storage container 112 through a straight bushing 137.
[0031]
As can be seen from the above description, since the semi-cylindrical suction port 113 is provided in the front portion of the suction port side casing 108, the centrifugal pump 107 is further miniaturized and the position where the centrifugal pump 107 is installed in the lower part in the hot water supply apparatus main body 111 is placed in the container. It can be close to the 112 side. That is, the attachment position of the centrifugal pump 107 provided with the semi-cylindrical suction port 113 can be brought closer to the container 112 side by a radius amount than the cylindrical one. Therefore, by reducing the size of the lower space (the lower space of the container 112) in the hot water supply apparatus main body 111 in the height direction, the overall height of electricity and a heater can be lowered. At the same time, the bushing 137 used for connection with the bottom of the container 112 can be made straight because the suction port 113 is bent in a direction convenient for connection with the container 112 when the centrifugal pump 107 is assembled. The cost can be reduced with respect to the L-shape as shown in the conventional example.
[0032]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the pump case that houses the magnet type impeller is constituted by the suction port side casing that forms the suction port, and the discharge port side casing that forms the discharge port on the side wall portion, and the magnet type impeller. Since the fixed shaft that supports the shaft is provided in the partition wall, and the welded joint between the suction port side casing and the discharge port side casing is provided between the suction port and the discharge port, the joint portion by ultrasonic resin welding is provided. Since it is provided at a position sufficiently away from the partition wall, energy generated during welding is prevented from concentrating near the center of the partition wall, and a magnet type impeller is installed at the center of the partition wall integrally molded with the discharge port side casing. Adopting a structure that fixes and supports the fixed shaft that supports the shaft, it is possible to ensure low-cost and stable quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part of an electric water heater employing a centrifugal pump according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded view of the centrifugal pump according to the first embodiment of the present invention. the second reference example of the first cross-sectional view of the discharge port side casing illustrating a reference example of the present invention; FIG of a main part sectional view of a centrifugal pump [4] the present invention showing a first embodiment of the invention FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part of an electric water heater employing the centrifugal pump shown in FIG. 6. FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part of an electric water heater adopting the centrifugal pump showing the third reference example of the present invention. Cross section of the main part of the electric water heater adopted [Fig. 8] Exploded view of the centrifugal pump showing the conventional example [Fig. 9] Cross section of the main portion of the centrifugal pump showing the conventional example [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Motor 102 Rotating shaft 103 Driving magnet 104 Pump case 105 Bulkhead part 106 Magnet type impeller 107 Centrifugal pump 108 Suction port side casing 109 Discharge port side casing 113 Suction port 114 Side wall part 115 Discharge port 118 Fixed shaft

Claims

A motor, a drive magnet fixed to the rotation shaft of the motor, and a magnet-type impeller that is opposed to the drive magnet via a partition wall portion of a pump case and rotates by magnetic coupling thereof, and stores the magnet-type impeller The pump case has a suction port side casing in which a suction port is formed and a discharge port side casing in which a discharge port is formed in a side wall portion, and a fixed shaft for pivotally supporting the magnet type impeller is provided in the partition wall portion. A centrifugal pump characterized in that a coupling portion by ultrasonic resin welding between the suction port side casing and the discharge port side casing is provided between the suction port and the discharge port.