JP4241659B2 - ドレンポンプ及びそれを備えた空気調和装置 - Google Patents
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主羽根392は、例えば、軸部91の外周面から放射状に延びる4つの第1羽根395と、各第1羽根395の円周方向間において受皿部93の開口部93aの外周縁部から放射状に延びる4つの第2羽根396とから構成されている。第1羽根395の上端部の高さ位置(以下、図18に示されるように、開口部93aの上端面から第1羽根395及び第2羽根396の上端部までの高さを羽根高さH1とする)は、その内周部から外周部まで同じ高さである。また、第2羽根396の上端部の羽根高さH1は、その内周部から外周部まで第1羽根395と同じ高さである。
このようなドレンポンプ308は、一般に、羽根車が完全に水没した型式のポンプに比べて、主羽根392が配置された部分に空気と水との気液界面が形成されるため、ポンプ効率が低く、運転音が大きい。そして、この運転音は、主として、主羽根392が空気層を掻き混ぜることによって発生しており、空気層が主羽根392の外周側に拡大するほど加速度的に大きくなる。特に、低揚程時には、空気と水との気液界面(図18及び図19の気液界面Y参照)が周速度の高い外周部まで拡大するため、非常に大きな運転音が発生する。この運転音は、空気調和装置1の送風機4が低風量の場合や空調室内が静かな場合に特に問題になる。
請求項2に記載のドレンポンプは、請求項1において、主羽根の外周縁部は、仕切部の内周面よりも内周側に配置されている。
このドレンポンプでは、主羽根の外周縁部が受皿部の仕切部の内周面よりも内周側に配置されており、主羽根の直径が受皿部の内周面の直径よりも小さくなっているため、主羽根の外周縁部における気液界面と主羽根との衝突を緩和する効果を高めることができる。
このドレンポンプでは、主羽根の外周部の羽根高さが外周縁部に向かうにつれて低くなるように形成されており、主羽根の外周部において、主羽根の送水仕事をすることが可能な有効面積がさらに確保されやすくなっているため、ドレンポンプの性能の低下をさらに抑えることができる。
この空気調和装置では、低揚程時の運転音が小さいドレンポンプをドレンパンに溜まったドレン水の排出に使用しているため、空気調和装置全体の騒音を小さくすることができる。
請求項1にかかる発明では、低揚程時の運転音を小さくすることができる。
請求項2にかかる発明では、主羽根の外周部における気液界面と主羽根との衝突を緩和する効果を高めることができる。
請求項3にかかる発明では、ドレンポンプの性能低下を抑えることができる。
[第1実施形態]
(1)ドレンポンプの構成及び動作
図1及び図2に空気調和装置1(図14〜図16参照)等に使用される本発明の第1実施形態にかかるドレンポンプ8を示す。ここで、図1は、本発明の第1実施形態にかかるドレンポンプ8のポンプケーシング81付近を示す拡大図である。図2は、本発明の第1実施形態にかかるドレンポンプ8の平面図(モータ83及びケーシング蓋85を省略して図示)である。尚、ドレンポンプ8は、羽根車82を除いて、従来のドレンポンプ308と同じ構成であるため、説明を省略する。
また、傾斜部95a、96aは、第1羽根95及び第2羽根96の外径が仕切部93bの外形寸法Dよりも短く、さらには、仕切部93bの内周面の直径dよりも短くなるように切り欠かれている。このため、第1羽根95及び第2羽根96の外周縁部は、仕切部93bの内周面よりも内周側に配置されている。尚、傾斜部95a、96aは、図1に示されるように、直線的に傾斜した形状であってもよいし、曲面を描くように傾斜した形状であってもよい。
しかし、ドレンポンプ8では、主羽根92の外周部に傾斜部95a、96aが形成されることによって主羽根92の外周縁部が仕切部93bの上端部よりも低い位置に配置されており、気液界面Yと主羽根92の外周部との衝突を緩和することができるため、主羽根92が空気層を掻き混ぜることによって発生する運転音を小さくすることができる。
さらに、ドレンポンプ8では、主羽根92の外周部の羽根高さH1が外周縁部に向かうにつれて低くなるように形成されており、主羽根92の外周部において、主羽根92の送水仕事をすることが可能な有効面積がさらに確保されやすくなっているため、ドレンポンプ8のポンプ性能の低下をさらに抑えることができる。
次に、本実施形態の傾斜部95a、96aを有する主羽根92を備えたドレンポンプ8と従来の主羽根392を備えたドレンポンプ308とについて、ドレンポンプ単体での運転音及びポンプ性能の一つである揚程を実測した実験結果について説明する。ここで、図3は、各種水位及び揚程の条件におけるドレンポンプ単体での運転音の実測値を示すグラフである。図4は、各種回転数における揚程の実測値を示すグラフである。また、従来のドレンポンプとしては、図18に示される傾斜部を有しない主羽根を備えたドレンポンプ(以下、従来例1とする)と、図20に示される仕切部93bの上端部よりも上側の部分のみに形成された傾斜部395a、395bを有する主羽根を備えたドレンポンプ(以下、従来例2とする)とを準備して、運転音及び揚程の実測を行った。
このように、本実施形態のドレンポンプ8のように、主羽根92の外周縁部を仕切部93bの上端部よりも低い位置に配置することによって、ポンプ性能の低下を抑えつつ、低揚程時、特に、低揚程の運転条件とともに低水位の運転条件が重なる場合には、効果的に運転音を小さくすることができる効果が確認されている。
(1)ドレンポンプの構成及び動作
図5及び図6に空気調和装置1(図14〜図16参照)等に使用される本発明の第2実施形態にかかるドレンポンプ108を示す。ここで、図5は、本発明の第2実施形態にかかるドレンポンプ108のポンプケーシング81付近を示す拡大図である。図6は、本発明の第2実施形態にかかるドレンポンプ108の平面図(モータ83及びケーシング蓋85を省略して図示)である。尚、ドレンポンプ108は、羽根車182を除いて、従来のドレンポンプ308と同じ構成であるため、説明を省略する。
しかも、水位hが上昇すると、空気層が縮小するが(図5及び図6の気液界面X参照)、この際においても、主羽根192全体に形成された傾斜部195a、196aによって、気液界面Xと主羽根192との衝突を緩和することができて、主羽根192が空気層を掻き混ぜることによって発生する運転音を小さくすることができる。
次に、本実施形態の傾斜部195a、196aを有する主羽根192を備えたドレンポンプ108と従来の主羽根392を備えたドレンポンプ308とについて、ドレンポンプ単体での運転音及びポンプ性能の一つである揚程を実測した実験結果について図3及び図4を用いて説明する。
(1)ドレンポンプの構成及び動作
図7及び図8に空気調和装置1(図14〜図16参照)等に使用される本発明の第3実施形態にかかるドレンポンプ208を示す。ここで、図7は、本発明の第3実施形態にかかるドレンポンプ208のポンプケーシング81付近を示す拡大図である。図8は、本発明の第3実施形態にかかるドレンポンプ208の平面図(モータ83及びケーシング蓋85を省略して図示)である。尚、ドレンポンプ208は、羽根車282を除いて、従来のドレンポンプ308と同じ構成であるため、説明を省略する。
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(1)第1実施形態の変形例
第1実施形態のドレンポンプ8の羽根車82を構成する主羽根92では、傾斜部95a、96aが仕切部93bの内周面の直径dよりも短くなるように切り欠かれることによって第1羽根95及び第2羽根96の外周縁部が仕切部93bの内周面よりも内周側に配置されているが、図9に示されるように、傾斜部95a、96aの外周縁部が仕切部93bの内周面に当接するように形成されていてもよい。
また、第1実施形態のドレンポンプ8の羽根車82を構成する主羽根92では、傾斜部95a、96aが周縁部に向かうにつれて羽根高さH1が直線的に低くなるように傾斜した形状を有しているが、図10に示されるように、第1羽根95及び第2羽根96の外周部の一部が折れ線状に切り欠かれた形状や、図11に示されるように、第1羽根95及び第2羽根96の外周部の一部が鉛直方向に真っ直ぐに切り欠かれた形状であってもよい。
(2)第2実施形態の変形例
第2実施形態のドレンポンプ108の羽根車182を構成する主羽根192では、傾斜部195a、196aが第1羽根195及び第2羽根196の内周縁部から外周縁部(具体的には、仕切部93bの外周縁部の上端部)に向かって羽根高さが低くなるように形成されており、主羽根192全体において、気液界面X、Yと主羽根192との衝突を確実に緩和できるようにして、低揚程時の運転音を低減させているが(図3参照)、図12に示されるように、第1実施形態の傾斜部95a、96aと同様に、傾斜部195a、196aの外周縁部が仕切部93bの上端部よりも低い位置に配置されるとともに、傾斜部195a、196aが仕切部93bの内周面の直径dよりも短くなるように切り欠かれていてもよい。
(3)第3実施形態の変形例
第3実施形態のドレンポンプ208の羽根車282を構成する主羽根292では、傾斜部295a、296aが第1羽根295及び第2羽根296の外周部の一部を第1羽根295及び第2羽根296の外径が仕切部93bの外形寸法Dよりも短くなるように切り欠くことによって形成されており、主羽根292の外周部における気液界面Yと主羽根292との衝突を確実に緩和できるようにして、低揚程及び低水位時の運転音を大幅に低減させているが(図3参照)、図13に示されるように、第1羽根295及び第2羽根296の外径を仕切部93bの外形寸法Dよりも小さくすることなく、外周部の一部を仕切部93bの外周縁部に向かって切り欠くように形成されていてもよい。
6 熱交換器
7 ドレンパン
8、108、208 ドレンポンプ
81 ポンプケーシング(ケーシング)
81a ドレン吸込口
81b ドレン吐出口
82、182、282 羽根車
91 軸部
92、192、292 主羽根
93 受皿部
93a 開口部(開口)
93b 仕切部
94 補助羽根
H1 羽根高さ
H2 受皿高さ
Claims (4)
- 下端部にドレン水を吸い込むためのドレン吸込口(81a)と、側部にドレン水を吐出するためのドレン吐出口(81b)とを有するケーシング(81)と、
前記ケーシング内を鉛直方向に延びるように配置される軸部(91)と、前記軸部の外周側に配置される主羽根(92)と、前記主羽根の下側に配置される補助羽根(94)と、前記主羽根と前記補助羽根との間に配置され中央に開口(93a)を有する円板状の受皿部(93)とを有する羽根車(82)とを備え、
前記受皿部は、その外周縁部から上方に向かって延びる環状の仕切部(93b)をさらに有しており、
前記主羽根は、その内周部が前記仕切部の上端部よりも高い位置に配置されており、かつ、その外周縁部が前記仕切部の上端部よりも低い位置に配置されている、
ドレンポンプ(8)。 - 前記主羽根(92)の外周縁部は、前記仕切部(93b)の内周面よりも内周側に配置されている、請求項1に記載のドレンポンプ(8)。
- 前記主羽根(92)は、その外周部が外周縁部に向かうにつれて羽根高さ(H1)が低くなるように傾斜している、請求項1又は2に記載のドレンポンプ(8)。
- 熱交換器(6)と、
前記熱交換器で発生したドレン水を溜めるためのドレンパン(7)と、
前記ドレンパンに溜まったドレン水を排出する請求項1〜3のいずれかに記載のドレンポンプ(8)と、
を備えた空気調和装置(1)。
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