JP4617920B2 - 自吸式電気ポンプ - Google Patents
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Description
モータにより駆動され、液体を吸入して吐出しかつ自吸機能を有する自吸式電気ポンプに関する。
従来自吸式電気ポンプにおいて、風呂水の循環用としてその用途は広く使用されてきた。しかし、近年自吸式電気ポンプが内蔵される給湯機器の機能は市場の要求により多種多用途にわたり、さらに小型化を求められる傾向にある。それに合わせて自吸式電気ポンプも性能を満足し、対応する必要性を求められている。
自吸式電気ポンプの主たる機能は循環機能と自吸機能である。循環機能は圧力差を設けて満足させる。自吸機能は例えば浴槽の風呂水を入れ替える時、配管内の水を抜いた状態になる。
この時、空気が入り混じった水を自吸式電気ポンプ内で循環させながら空気を配管内から押出し、最終的に自吸式電気ポンプ内、配管内を水の状態にする機能である。自吸性能を向上させるために配管形状を考慮した工夫が実施されてきた。
しかしながら多様化する給湯機の機器の要求の一つとして従来の吸込口と吐出口を逆にする仕様がある。この仕様において、自吸式電気ポンプの自吸機能が従来と比較し、その機能が低下することがあった。次にその状態を説明する。
従来、この種の自吸式電気ポンプとしては、例えば図４の従来の技術の自吸式電気ポンプの縦断面図、図５の従来の技術の自吸式電気ポンプの横断面図に示すようなものが知られている。
図４および図５において、１は駆動モータ部であって、駆動モータ２と、この駆動モータ２が内装される前後一対のモータカバー３とを備えており、モータカバー３の前面側にブラケット４を介してポンプ部５のケーシング６が一体的に連設されている。
前記駆動モータ２のシャフト７はブラケット４を貫通してケーシング６内に突入させてあり、先端部には羽根車８がメカニカルシール９を挟み込んだ状態で一体に螺着連結されている。
また、前記ケーシング６の前面開口部はパッキン１０を介して装着された仕切板１１に閉塞されており、この仕切板を挟んでケーシングカバー１２が開口部を仕切板１１に閉塞された状態で配設されている。
このケーシングカバー１２には吸込口１３と吐出口１４が形成されており、吸込口１３をケーシングカバー１２の吸込通路１５を介して羽根車８の吸込側に連通させるとともに、吐出口１４を吐出通路１６を有するケーシングカバー１２内に開口させ、更に、仕切板１１に穿設した還流穴１７を通じて羽根車８の吐出側に連通させてある。
２１は羽根車吸込み口である。吸込通路１５は羽根車吸込み口２１から放射状に一定断面で延びている。この吸引通路１５と周囲の吐出通路１６はケーシング６によって区画されて形成されている。ケーシング６の上面は吸込口１３の近傍まで延びて、ここで吐出口側に向けて屈曲されている。
上記構成の自吸式電気ポンプの循環機能を図５及び図６の従来の技術の自吸式電気ポンプの水の流れと残水図を用いて説明する。
ポンプ部５内に水が満水の時、羽根車８を駆動モーター２で回転させると、吸込口１４より水が流入し、ケーシングカバーのリブ２０とシート状弾性体１０で仕切られた吸込通路１５を移動し、仕切板１１の羽根車吸込み口２１より羽根車８へ流れ込む。
羽根車８内の水がケーシング６のボリュートで昇圧させられてケーシング６部より押し出される。押し出された水は仕切板１１の開口部１８より吐き出されシート状弾性体１０で仕切られた空間に移動し吐出口１４より自吸式電気ポンプ外へ押出される。その時、一部は環流穴１７へ戻される。この一連の動作により循環機能を果たすことになる。
次に上記構成の自吸式電気ポンプの自吸機能を図５から図８を用いて説明する。
自吸機能の果たす役割は前述の循環機能に至るまでの過程で行われる。例えば、先述の浴槽の風呂水を入れ替える時に配管内の水を抜いた状態になる。この時、ポンプ部５内には図６に示す程度の残水１９がある。
羽根車８を駆動モータ２で回転させると羽根車８内の水がケーシング６のボリュートで昇圧させられケーシングＰ部より押し出されるが、水には多量の空気が混入しているため充分な圧力差は発生しない。
ケーシング６はＰ部より吐出された水と空気の混合がケーシングリブ２２に沿って流れ、ケーシングリブ２２は屈曲して仕切板開口部１８の端まで設置されている。これによってケーシング６内から吐出通路１６内に吐出された水と空気がこの屈曲部分に沿って流れ、この際、求心力が作用して比重の軽い空気が効果的に気水分離できる。
分離された空気は、吐出口１４より押し出され、水は還流穴１７より羽根車８に戻り同動作を繰返して、配管内の空気を排出していき自吸式電気ポンプの吐出圧を徐々に高くすることができる。そして配管内の空気を完全に排出できた時に前述の循環機能を満足する。
自吸機能はそもそも自吸式電気ポンプ本来の目的である循環機能に移行させるための機能であり、自吸機能完了するまでの時間は短いほど能力が高いと考えられる。そのため、効率良く気水分離させるためにケーシングカバー１２にも工夫が施されている。
仕切板開口部１８により吐出された水と空気は図７に示すような渦を巻いて吐出される。比重の差により空気はある程度かたまりになって吐出されようとするが、前述の渦を巻きながら吐出される。しかし、ケーシングカバー壁２３があるため、渦がさえぎられケーシングカバー壁２３に空気が当たり、比重が軽い空気が吐出口１４より効率よく排出されやすくする構造をとっていた。
しかしながら、前述の多様化する給湯機器の要求の一つである従来と吸込口と吐出口が逆の位置では、仕切板開口部１８により吐出された水と空気は図８に示すような渦を巻いて吐出される。
比重の差により空気はある程度かたまりになって吐出されようとするが羽根車吸い込み口から放射状に一定断面で延びた吸込通路を形成するためのケーシングカバーの屈曲リブ２４のため渦をさえぎられず、空気のかたまりを吐出口１４より効率良く排出できないため自吸機能の効率が低下することがあった。吸込通路は自吸式電気ポンプ本来の循環機能を効率良く行うため一定断面が必要となる。
実開平３−８３３９６号公報
しかしながら前記従来の技術の（特許文献１）に記載の自吸式電気ポンプでは、例えば自吸式電気ポンプの吸込口と吐出口を逆に設定したときに、自吸式電気ポンプの自吸性能が低下する場合があった。
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、自吸式電気ポンプの吸込口と吐出口が逆に設定された場合であっても、自吸性能を維持することが可能な自吸式電気ポンプを提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために、液体を吸排する羽根車を内蔵したケーシングと、吸入された液体を羽根車に導入する吸込通路および羽根車から排出された液体を吐出する吐出通路を内設したケーシングカバーと、前記ケーシングとケーシングカバーを隔離する仕切板とを有し、仕切板の上部に配置され羽根車から排出された液体を吐出通路へ吐出する仕切板開口部を備え、前記吐出通路の上部の所定の場所に仕切板開口部から吐出通路へ吐出された液体の渦流に含まれる気泡を遮断して前記吐出通路の外へ排出する遮断壁を設けたことを特徴としている。
この構成により仕切板開口部より吐出通路へ排出され渦流となった液体に含まれる気泡を、吐出通路の上部の所定の場所に設けられた遮断壁により遮断して、気泡を効率よく吐出通路の外へ排出できるという作用が達成できる。
本発明は、自吸式電気ポンプの吸込口と吐出口が逆に設定された場合であっても、自吸性能を維持することが可能な自吸式電気ポンプを提供することができるという効果を奏する。
本発明の実施の形態は、液体を吸排する羽根車を内蔵したケーシングと、吸入された液体を羽根車に導入する吸込通路および羽根車から排出された液体を吐出する吐出通路を内設したケーシングカバーと、前記ケーシングとケーシングカバーを隔離する仕切板とを有し、仕切板の上部に配置され羽根車から排出された液体を吐出通路へ吐出する仕切板開口部を備え、前記吐出通路の上部の所定の場所に仕切板開口部から吐出通路へ吐出された液体の渦流に含まれる気泡を遮断して前記吐出通路の外へ排出する遮断壁を設けるようにしたものである。
これにより、自吸式電気ポンプの吸込口と吐出口が逆に設定された場合であっても、自吸性能を維持することが可能な自吸式電気ポンプを提供することができる。
以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１の本発明の自吸式電気ポンプの縦断面図に示すように駆動モータ部１があり、駆動モータ部１には駆動モータ２が取りつけられている。
図１の本発明の自吸式電気ポンプの縦断面図に示すように駆動モータ部１があり、駆動モータ部１には駆動モータ２が取りつけられている。
駆動モータ２は前後一対のモータカバー３に収納されていて、モータカバー３の前面側にブラケット４を介してポンプ部５のケーシング６が一体的に連設されている。
前記駆動モータ２のシャフト７はブラケット４を貫通してケーシング６内に突入させてあり、先端部には羽根車８がメカニカルシール９を挟み込んだ状態で一体に螺着連結されている。
また、前記ケーシング６の前面開口部はパッキンを介して装着された仕切板１１に閉塞されており、この仕切板を挟んでケーシングカバー１２が開口部を仕切板１１に閉塞された状態で配設されている。
図２の本発明の自吸式電気ポンプの横断面図において、ケーシングカバー１２には吸込口１３と吐出口１４が形成されており、吸込口１３をケーシングカバー１２の吸込通路１５を介して羽根車８の吸込側に連通させるとともに、吐出口１４を吐出通路１６を有するケーシングカバー１２内に開口させ、更に、仕切板１１に穿設した還流穴１７を通じて羽根車８の吐出側に連通させてある。
２１は羽根車吸込み口である。吸込通路１５は羽根車吸込み口２１から放射状に一定断面で延びている。この吸引通路１５と周囲の吐出通路１６はケーシング６によって区画されて形成されている。
ケーシング６の上面は吸込口１３の近傍まで延びて、ここで吐出口側に向けて屈曲されている。
ケーシングカバー１２には、羽根車吸い込み口２１から放射状に一定断面で延びた吸引通路１５を形成するためのケーシングカバーの屈曲リブ２４に垂直となるケーシングカバー遮断壁２５を設けてある。
以上の構成において、本実施例１における自吸式電気ポンプの動作を図１から図３を用いて説明する。
ポンプ部５内に水が満水の時、羽根車８を駆動モーター２で回転させると、吸込口１３より水が流入し、ケーシングカバーのリブ２０とシート状弾性体１０で仕切られた吸込通路１５を移動し、仕切板１１の羽根車吸込み口２１より羽根車８へ流れ込む。
羽根車８内の水がケーシング６のボリュートで昇圧させられてケーシング６部より押し出される。押し出された水は仕切板１１の開口部１８より吐き出されシート状弾性体１０で仕切られた空間に移動し吐出口１４より自吸式電気ポンプ外へ押出される。その時、一部は環流穴１７へ戻される。この一連の動作により循環機能を果たすことになる。
ここで上記構成の自吸式電気ポンプの自吸機能の果たす役割は、前述の循環機能に至るまでの過程で行われる。
羽根車８を駆動モータ２で回転させると羽根車８内の水がケーシング６のボリュートで昇圧させられケーシングＰ部より押し出されるが、水には多量の空気が混入しているため充分な圧力差は発生しない。
ケーシング６はＰ部より吐出された水と空気の混合がケーシングリブ２２に沿って流れ、ケーシングリブ２２は屈曲して仕切板開口部１８の端まで設置されている。これによってケーシング６内から吐出通路１６内に吐出された水と空気がこの屈曲部分に沿って流れ、この際、求心力が作用して比重の軽い空気が効果的に気水分離できる。
分離された空気は、吐出口１４より押し出され、水は還流穴１７より羽根車８に戻り同動作を繰返して、配管内の空気を排出していき自吸式電気ポンプの吐出圧を徐々に高くすることができる。そして配管内の空気を完全に排出できた時に前述の循環機能を満足する。
自吸機能はそもそも自吸式電気ポンプ本来の目的である循環機能に移行させるための機能であり、自吸機能完了するまでの時間は短いほど能力が高いと考えられる。
そのため、効率良く気水分離させるために本実施例１に示す自吸式電気ポンプにおいては、以下のような構成となっている。
仕切板開口部１８により吐出された水と空気は図３に示すような渦を巻いて吐出される。
比重の差により空気はある程度かたまりになって吐出されようとし、前述の渦を巻きながら吐出されるが、ケーシングカバー１２に設けたケーシングカバー遮断壁２５に渦がさえぎられ、比重が軽い空気が吐出口にかたまりとなり排出される。
このため空気の排出を効率良く行うことが可能になり、その結果自吸式電気ポンプの自吸性能を向上させることができる。
また、この遮断壁は仕切板より１０ｍｍ程度の高さに設定することによって、自吸式電気ポンプの自吸機能を完了した後に、循環機能へ移行したときの自吸式電気ポンプ内の空気残りを防ぐことができる。
本発明の自吸式電気ポンプは、例えば燃料電池装置やヒートポンプ装置等に使用される様々な自吸式電気ポンプへの応用が期待できる。
１ 駆動モータ部
２ 駆動モータ
３ モータカバー
４ ブラケット
５ ポンプ部
６ ケーシング
７ シャフト
８ 羽根車
９ メカニカルシール
１０ シート状弾性体
１１ 仕切板
１２ ケーシングカバー
１３ 吸込口
１４ 吐出口
１５ 吸込通路
１６ 吐出通路
１７ 還流穴
１８ 仕切板開口部
１９ 残水
２０ ケーシングカバーリブ
２１ 羽根車吸込み口
２２ ケーシングリブ
２３ ケーシングカバー壁
２４ ケーシングカバーの屈曲リブ
２５ ケーシングカバー遮断壁
２ 駆動モータ
３ モータカバー
４ ブラケット
５ ポンプ部
６ ケーシング
７ シャフト
８ 羽根車
９ メカニカルシール
１０ シート状弾性体
１１ 仕切板
１２ ケーシングカバー
１３ 吸込口
１４ 吐出口
１５ 吸込通路
１６ 吐出通路
１７ 還流穴
１８ 仕切板開口部
１９ 残水
２０ ケーシングカバーリブ
２１ 羽根車吸込み口
２２ ケーシングリブ
２３ ケーシングカバー壁
２４ ケーシングカバーの屈曲リブ
２５ ケーシングカバー遮断壁
Claims (1)
- 液体を吸排する羽根車を内蔵したケーシングと、吸入された液体を羽根車に導入する吸込通路および羽根車から排出された液体を吐出する吐出通路を内設したケーシングカバーと、前記ケーシングとケーシングカバーを隔離する仕切板とを有し、仕切板の上部に配置され羽根車から排出された液体を吐出通路へ吐出する仕切板開口部を備え、前記吐出通路の上部の所定の場所に仕切板開口部から吐出通路へ吐出された液体の渦流に含まれる気泡を遮断して前記吐出通路の外へ排出する所定の高さをもった遮断壁を設けたことを特徴とする自吸式電気ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005046768A JP4617920B2 (ja) | 2005-02-23 | 2005-02-23 | 自吸式電気ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005046768A JP4617920B2 (ja) | 2005-02-23 | 2005-02-23 | 自吸式電気ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006233791A JP2006233791A (ja) | 2006-09-07 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2005046768A Active JP4617920B2 (ja) | 2005-02-23 | 2005-02-23 | 自吸式電気ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP4617920B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP4144908A4 (en) * | 2020-04-29 | 2024-05-22 | LG Electronics, Inc. | CLOTHING TREATMENT DEVICE |
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2005
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Also Published As
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| JP2006233791A (ja) | 2006-09-07 |
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