JP4267118B2 - Drainage pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は排水ポンプ、特に空調機に装備される排水ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
空調機の室内ユニットは、冷房運転時に熱交換器に空気中の水分が凝縮して付着し、熱交換器の下方に設けられるドレンバン内に滴下する。このドレンバン内に溜ったドレン水を排水するために排水ポンプが装備される。この排水ポンプに関しては、従来各種のものが提案されており、この種のポンプとして次のものがある。即ち、下部に吸込口を形成し、上部を開口すると共に、側方に吐出口を設けたハウジング内に羽根を回転自在に設け、この羽根をハウジングの開口の上部にカバーを介して固定したモータにより回転させている。そのモータの回転軸は、カバーを回転自在に貫通して羽根の軸部に連結され、上記カバーには大気とハウジングとを連通する貫通穴が設けられている。これにより、モータを駆動して、羽根が回転すると、ドレンバン内に貯溜したドレン水は、吸込口の羽根の下端から吸込まれ、ハウジング内面に沿って揚水され、ケーシングの吐出口から外部に吐出される。
【0003】
この種、排水ポンプに用いられている羽根の構成として、特開平9−68185号公報に開示されているものがある。即ち、図12は、従来の排水ポンプの全体構成を示す一部を断面とした正面図である。全体を符号1で示す排水ポンプは、モータ10と、モータ10に対して下方にブラケット20を介してとりつけられるポンプ本体30とを有する。ブラケット20は、ポンプハウジングの上部部材であるカバー32と一体に形成され、カバー32はシール部材34を介してハウジング40に連結される。ハウジング40は、プラスチックでつくられるもので、吸込口42、ポンプ室44、吐出口46を有する。
【0004】
ハウジング40内に装備される回転羽根50は、軸部52と、軸部52の中心軸を中心として径方向へ突出する複数の平板からなる小径羽根54を有する。図では4枚の小径羽根54を有する。軸部52は、カバー32の中央に形成される貫通穴36を通ってモータ10側へ突出し、軸部52に設けた穴にモータ10の駆動軸12が挿入される。軸部52の上面には水切円板14をとりつけて、カバー32の貫通穴36から噴出するドレン水がモータ10側へ飛散するのを防止する。
【0005】
回転羽根50の小径羽根54は、ハウジング40のパイプ状の吸込口42内に挿入される。吸込口42の吸込端部43は、開口端に向かって内径寸法が絞られるテーパ面に形成されており、小径羽根54の先端部も先細りのテーパ面56に形成されている。ハウジング40のポンプ室44内には回転羽根50の大径羽根60が収容される。
【0006】
図13は回転羽根50の側面図、図14は図13のB部の詳細図、図15は回転羽根50の上面図、図16(A),(B)及び(C)は、それぞれ図15のA−A断面図、B−B断面及びC−C断面の一部を示す図である。
【0007】
回転羽根50は軸部52と、軸部52の外周部から放射状に外方へ延びる平板状の大径羽根60とを備え、大径羽根60の下縁部はテーパ状に形成され、この下縁部は中空部63を有する円盤状の環状部材62で連結される。大径羽根60の下方には小径羽根54が設けられる。大径羽根60及び小径羽根54は樹脂により一体的に構成され、それぞれ4枚の平板であるが、その枚数は適宜に選択される。大径羽根60の間には補助羽根68が設けられる。この補助羽根68によりポンプの揚程を高くすることができる。軸部52の中心には、モータの駆動軸を挿入するための穴53が設けてあり、また、小径羽根54の先端部は先細りのテーパ面56に形成される。このテーパ面56の傾斜角は、例えば45度に形成されている。
【0008】
小径羽根54は回転方向に対して円弧状の面取り部57が形成される。この円弧状の面取り部57は、小径羽根の厚さ寸法にほぼ等しい曲率半径を有し、この面取り部57を設けることによって、吸込口42内のドレン水の掻き混ぜによる騒音が減少し、小径羽根54の回転によりドレン水はスムーズにポンプ室44内に引き上げられる。
【0009】
大径羽根60と補助羽根68の外周端は円筒状壁部材64によって連結される。円筒状壁部材64はその高さが大径羽根60と補助羽根68の上縁部の高さ寸法より低くして設けられている。さらに、円筒状壁部材64の上縁部の内側には、円弧状の面取り部70が形成されている。かかる円筒状壁部材64によれば、大径羽根60の回転により液体内から発生した気泡の流れが、吐出口46へスムーズに流れ、気泡のカバー32の底面35への衝突が緩和され、騒音が減少すると共に排水ポンプが停止したときに、吐出口46からケーシング内のポンプ室44へ戻る水が円筒状壁部材64に突き当たり、円筒状壁部材64の緩衝により徐々に拡散され、戻り水に起因する騒音も低減されるのである。しかも、上記円弧状の面取り部70は、例えば円筒状壁部材64の板厚寸法にほぼ等しい曲率半径を有し、この円弧状の面取り部70を設けることによって、大径羽根60や補助羽根68の回転によって半径方向に流れるエネルギーを付与されたドレン水は、円筒状壁部材64の上縁部をスムーズに乗り越えて、低騒音化が実現できる。
【0010】
円筒状壁部材64の下端部は、大径羽根60と補助羽根68の下縁部を連結する環状部材62に環状連結される。なお、図では、円筒状壁部材64と環状部材62とは一体的に構成されている場合を示しているが、それらを別体で構成してよいのは勿論である。この環状部材62により、吸込口42から上昇してくるドレン水の液面がほぼ上下に分断され、大径羽根に接する水の量が減少し、気泡の発生が減少することとなる。この環状部材62の内周部側は回転羽根の中心部との間に開口部63を有する。大径羽根60と補助羽根68の下縁部は小径羽根64に向かって傾斜する形状に形成され、環状部材62もこの傾斜に合わせて皿状に形成されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の排水ポンプの構成において、円筒状壁部材の上縁の高さが大径羽根の上縁の高さより低く形成されることにより騒音を低減することが可能となるが、騒音の低下をより効果的に発揮させることについては、格別の配慮がなされていなかった。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、大径羽根の高さと円筒状壁部材の高さを定めることにより、騒音の低減を可能にする排水ポンプを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、円筒状壁部材の高さ寸法が大径羽根の高さ寸法より低く形成した場合に、騒音レベルを低く抑えるべく種々の研究を重ねた。その結果、両者の高さ寸法を所定の関係に設定すればいいことを見出すに至った。
【0013】
しかして、本発明に係る排水ポンプは、モータの駆動軸に連結される回転羽根と、上記回転羽根を収容するハウジングとを有する排水ポンプにおいて、上記回転羽根は、モータの駆動軸に連結される軸部と、該軸部から放射方向に設けられる複数の板状の大径羽根と、上記大径羽根の下部に軸方向に設けられる複数の板状の小径羽根と、上記大径羽根の下縁部を連結する中空部を有する円盤状の環状部材と、上記円盤状の環状部材の外縁部にあって上記大径羽根の外周縁を連結する円筒状壁部材とからなり、上記大径羽根の高さ寸法Tに対して上記円筒状壁部材の高さ寸法Sの比を、S/T=4.0/6.0〜4.5/6.0の範囲に設定したことを特徴としている。
【0014】
また、本発明に係る排水ポンプの好ましい具体的態様としては、前記円筒状壁部材の内側には、補助羽根が円盤状の環状部材の上に立設されていることを特徴とする。
【0015】
前述の如く構成された本発明に係る排水ポンプは、大径羽根の高さ寸法Tに対して円筒状壁部材の高さ寸法Sの比を、S/T=4.0/6.0〜4.5/6.0の範囲に形成したので、排水ポンプから生ずる騒音の極めて効果的な低減が図れる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明による排水ポンプの実施の形態について説明する。なお、実施の形態を説明するに当って、従来例と同一の機能を奏する物は同一符号を付して説明し、また該実施の形態においては、モータは従来例と同一であるので、説明は省略し、回転羽根の構成のみを示す。
図1は、排水ポンプの回転羽根の一実施形態の正面図、図2は図1の矢印P方向から見た上面図、図3は図2のA−A断面図、図4は図2のD−D断面図、図5は図2のG−G断面図、図6は図4のE−E断面図、図7は図1のF部の詳細図、図8は図7のH−H断面図である。
【0017】
回転羽根50は、プラスチックを成形して作られるものであって、平板状の複数枚、例えば4枚の小径羽根410を有する。この小径羽根の上部はテーパ部411を介して複数枚、例えば4枚の大径羽根450に連結される。
【0018】
大径羽根450の中心部には、円柱状の軸部420が設けてあり、軸部420は中心に有底の穴430を有する。この穴430にモータの出力軸(図示せず)を圧入して、モータの回転力を回転羽根50に伝達する。
大径羽根450の下縁部は、円盤状の環状部材460で覆われる。この環状部材460の中心部には、開口部462が形成される。
【0019】
円盤状の環状部材460の外周縁は、円筒状壁部材470に連結される。この壁部材470は、大径羽根450の外縁部を連結し、円筒状壁部材470の上縁部472は、大径羽根450の上縁部451より低く形成されるものである。
【0020】
円筒状壁部材470の内側に4枚の補助大径羽根452が設けられる。補助羽根452は、4枚の大径羽根450の中間に配設され、円盤状の環状部材460の開口462の方向に延びて立設される。図6に示す実施形態では、その内径側の縁部454は、円盤状の環状部材460の開口部462の位置の近傍まで延びる形状を有する。
補助羽根452の上縁部453の高さ位置は、大径羽根450の上縁部451の高さ位置に合わせられると共に、大径羽根450の上縁部451及び補助羽根452の上縁部453は円筒状壁部材470の上縁部472より露出する。この露出した部分は、回転羽根の最大揚程を確保することに寄与する。また大径羽根と補助羽根はそのいずれかの上縁部のみが露出してもよい。
【0021】
図7及び図8は、小径羽根410の下端部に形成されるテーパ部412と、小径羽根410の外縁部に形成される円弧状の面取り414の形状を示す。
本発明の排水ポンプに装備される回転体である羽根は、以上のような形状、構造を有し、軽量な回転体を構成する。したがって、振動、騒音の少ない揚水が達成できる。
【0022】
図9は、回転羽根50の寸法の一例を示す説明図である。
回転羽根50の外径寸法は、排水ポンプの要求される仕様により選択されるが、例えば、外径寸法φが35mmのものが使用される。
円筒状壁部材470の高さ寸法をSとし、大径羽根450の高さ寸法をTとしたときに、騒音・最大揚程の変化を実験した。具体的には、大径羽根450の高さ寸法Tを6.0/mmとして固定し、円筒状壁部材470の高さ寸法Sを3.5mmから6.0mmまで0.5mmごとに変化させたときの騒音と最大揚程の特性を実験した。
【0023】
図10は、50ヘルツの定格電圧のときの実験結果を示し、図11は60ヘルツの定格電圧のときの実験結果を示す。なお、図10及び図11において、横軸はS/T比、縦軸は騒音(dB)と締切揚程(mm)を表わす。
図10において、図中×印で結ぶ曲線で表わされる締切揚程の性能を高く維持しつつ、騒音性能は、S/T比において4.0/6.0のときに、揚程700mmを共に保持するドレン水の吐出時(図中の△印で結ぶ曲線で表わされる)及びドレン水の吐出終了時(図中の□印で結ぶ曲線で表わされる)に低下し、この騒音性能は、S/T比において4.5/6.0,5.0/6.0においても維持されるが、S/T比が5.0/6.0のときに、締切揚程が低下する。
【0024】
図11においても、図10と同様の締切揚程の性能と騒音性能が示される。即ち、S/T比が4.0/6.0のときに高い締切揚程(図中×印で結ぶ曲線で表わされる)を維持して、騒音性能は、揚程700mmを保持するドレン水の吐出時(図中の△印で結ぶ曲線で表わされる)及びドレン水の吐出終了時(図中の□印で結ぶ曲線で表わされる)共に低下し、この騒音性能は、S/T比が4.5/6.0,5.0/6.0においても維持されるが、締切揚程はS/T比が5.0/6.0において低下する。
したがって、羽根400の形状として円筒状壁部材の高さ寸法Sを大径羽根の高さ寸法Tに対して、4.0/6.0〜5.0/6.0の間に、すなわち大径羽根の高さ寸法に対して円筒状壁部材の高さ寸法を、約66%〜83%の間に設定することにより、締切揚程性能を低下させることなく騒音性能を向上することができる。
【0025】
以上述べた実施の形態においては、回転羽根50には補助羽根を形成する場合について述べたが、本発明は補助羽根を用いない場合にも適用できるのは勿論であり、また大径羽根あるいは補助羽根は、その上縁部が円筒状壁部材の上縁部に露出しない構成の場合にも適用できる。
【0026】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明に係る排水ポンプは、回転羽根の大径羽根の高さより円筒状壁部材の高さを低く形成する範囲を適宜に定めたので、締切揚程を維持しつつ騒音を低減することができる。
また、従来の排水ポンプの外形及び主要構成部分を大幅に変更することがないので、安価に騒音低減可能な排水ポンプを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排水ポンプの回転羽根の正面図。
【図2】本発明の排水ポンプの回転羽根の平面図。
【図3】図2のA−A断面図。
【図4】図2のB−B断面図。
【図5】図2のG−G断面図。
【図6】図4のE−E断面図。
【図7】図1のF部の詳細図。
【図8】図7のH−H断面図。
【図9】本発明の回転羽根の寸法を示す説明図。
【図10】本発明の効果を示す特性曲線図。
【図11】本発明の効果を示す特性曲線図。
【図12】従来の排水ポンプを一部断面して示す側面図。
【図13】図12の回転羽根の側面図。
【図14】図13のB部の詳細図。
【図15】図13の回転羽根の上面図。
【図16】図13及び図15に示される回転羽根の説明用断面図。
【符号の説明】
50 回転羽根
410 小径羽根
450 大径羽根
460 環状部材
470 円筒状壁部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drainage pump, and more particularly to a drainage pump equipped in an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
In the indoor unit of the air conditioner, moisture in the air condenses and adheres to the heat exchanger during cooling operation, and drops into a drain van provided below the heat exchanger. A drainage pump is provided to drain the drain water accumulated in the drain van. Various types of drainage pumps have been proposed in the past, and this type of pump includes the following. In other words, a motor in which a suction port is formed in the lower portion, an upper portion is opened, and a blade is rotatably provided in a housing provided with a discharge port on the side, and the blade is fixed to the upper portion of the housing opening via a cover. It is rotated by. The rotation shaft of the motor is rotatably connected to the shaft portion of the blade through the cover, and the cover is provided with a through hole for communicating the atmosphere with the housing. Accordingly, when the blade is rotated by driving the motor, the drain water stored in the drain van is sucked in from the lower end of the blade of the suction port, pumped up along the inner surface of the housing, and discharged from the discharge port of the casing to the outside. The
[0003]
As a configuration of blades used for this type of drainage pump, there is one disclosed in JP-A-9-68185. That is, FIG. 12 is a front view, partly in section, showing the overall configuration of a conventional drainage pump. The drainage pump indicated by reference numeral 1 as a whole has a
[0004]
The
[0005]
The small-
[0006]
13 is a side view of the
[0007]
The
[0008]
The small-
[0009]
The outer peripheral ends of the large-
[0010]
The lower end portion of the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the configuration of the conventional drainage pump, noise can be reduced by forming the height of the upper edge of the cylindrical wall member lower than the height of the upper edge of the large-diameter blade. No special consideration was given to making the work more effective.
The present invention has been made in view of these points, and the object of the present invention is to enable reduction of noise by determining the height of the large-diameter blade and the height of the cylindrical wall member. It is to provide a drainage pump.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have made various studies to reduce the noise level when the height of the cylindrical wall member is lower than the height of the large-diameter blade. As a result, it has been found that the height dimensions of both may be set to a predetermined relationship.
[0013]
Accordingly, the drainage pump according to the present invention is a drainage pump having a rotary vane connected to a drive shaft of a motor and a housing for accommodating the rotary vane, wherein the rotary vane is connected to a drive shaft of the motor. a shaft portion, a plurality of plate-shaped large radius vanes provided radially from the shaft portion, a plurality of plate-shaped small-diameter vanes provided in the axial direction in the lower portion of the large radius vanes, under the large radius vanes A disk-shaped annular member having a hollow portion for connecting the edge portion, and a cylindrical wall member at the outer edge portion of the disk-shaped annular member for connecting the outer peripheral edge of the large-diameter blade. of the height dimension T ratio of height S of the cylindrical wall member, a feature that has been set in a range of S / T = 4.0 / 6.0~4.5 / 6.0 Yes.
[0014]
Moreover, as a preferable specific aspect of the drainage pump according to the present invention, an auxiliary blade is erected on a disk-shaped annular member inside the cylindrical wall member.
[0015]
In the drainage pump according to the present invention configured as described above, the ratio of the height dimension S of the cylindrical wall member to the height dimension T of the large-diameter blade is S / T = 4.0 / 6.0. Since it is formed in the range of 4.5 / 6.0, the noise generated from the drainage pump can be extremely effectively reduced.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a drainage pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the embodiment, components having the same functions as those of the conventional example will be described with the same reference numerals. In the embodiment, the motor is the same as that of the conventional example. Is omitted, and only the configuration of the rotary blade is shown.
1 is a front view of an embodiment of a rotary vane of a drainage pump, FIG. 2 is a top view seen from the direction of arrow P in FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 2, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line EE in FIG. 4, FIG. 7 is a detailed view of a portion F in FIG. It is H sectional drawing.
[0017]
The
[0018]
A
The lower edge portion of the large-
[0019]
The outer peripheral edge of the disc-shaped
[0020]
Four auxiliary large-
The height position of the
[0021]
7 and 8 show the shapes of a tapered
The blade | wing which is a rotary body with which the drainage pump of this invention is equipped has the above shapes and structures, and comprises a lightweight rotary body. Therefore, pumping with less vibration and noise can be achieved.
[0022]
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the dimensions of the
The outer diameter of the
When the height dimension of the
[0023]
FIG. 10 shows the experimental results when the rated voltage is 50 hertz, and FIG. 11 shows the experimental results when the rated voltage is 60 hertz. 10 and 11, the horizontal axis represents the S / T ratio, and the vertical axis represents the noise (dB) and the cutoff lift (mm).
In FIG. 10, while maintaining the high performance of the deadline lift represented by the curve connected by the crosses in the figure, the noise performance is maintained at the lift of 700 mm when the S / T ratio is 4.0 / 6.0. The noise performance decreases at the time of drain water discharge (represented by a curve connected by △ in the figure) and at the end of the drain water discharge (represented by a curve connected by □ in the figure). The ratio is maintained at 4.5 / 6.0 and 5.0 / 6.0, but the deadline lift is lowered when the S / T ratio is 5.0 / 6.0.
[0024]
11 also shows the performance of the deadline lift and the noise performance similar to those in FIG. That is, when the S / T ratio is 4.0 / 6.0, a high deadline lift (represented by a curve connected with a cross in the figure) is maintained, and the noise performance is the discharge of drain water holding a lift of 700 mm. The noise performance decreases at the time (represented by a curve connected by Δ in the figure) and at the end of drain water discharge (represented by a curve connected by □ in the figure), and this noise performance has an S / T ratio of 4. Although it is maintained at 5 / 6.0 and 5.0 / 6.0, the deadline lift is lowered at an S / T ratio of 5.0 / 6.0.
Therefore, the height dimension S of the cylindrical wall member as the shape of the blade 400 is between 4.0 / 6.0 and 5.0 / 6.0 with respect to the height dimension T of the large-diameter blade, that is, large. By setting the height dimension of the cylindrical wall member to about 66% to 83% with respect to the height dimension of the diameter blades, it is possible to improve the noise performance without deteriorating the cutoff lift performance.
[0025]
In the embodiment described above, the case where the auxiliary blade is formed on the
[0026]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, the drainage pump according to the present invention appropriately determines the range in which the height of the cylindrical wall member is formed lower than the height of the large-diameter blade of the rotary blade, and therefore maintains the deadline lifting height. However, noise can be reduced.
Moreover, since the external shape and main components of the conventional drainage pump are not significantly changed, it is possible to manufacture a drainage pump capable of reducing noise at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a rotary blade of a drainage pump according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a rotary blade of the drainage pump of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 4;
FIG. 7 is a detailed view of part F in FIG. 1;
8 is a cross-sectional view taken along the line HH in FIG.
FIG. 9 is an explanatory view showing dimensions of the rotary blade of the present invention.
FIG. 10 is a characteristic curve diagram showing the effect of the present invention.
FIG. 11 is a characteristic curve diagram showing the effect of the present invention.
FIG. 12 is a side view showing a partial section of a conventional drainage pump.
13 is a side view of the rotary blade of FIG. 12;
14 is a detailed view of part B in FIG.
15 is a top view of the rotary blade of FIG. 13;
16 is a cross-sectional view for explaining the rotary blade shown in FIGS. 13 and 15. FIG.
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