JP4830633B2 - ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、電動機により駆動され、液体を吸入して吐出するポンプに関する。

ポンプは、様々な用途に広く使用されているが、一般的に自吸機能を有するポンプにおいては、風呂等の循環用として利用されていることが多い。図６から図９には、かかる種類のポンプの一例を示す（例えば、特許文献１など参照）。

図６に示すように電動機４があり、その片側にはケーシング３が取付けられていて、電動機４の回転シャフト８をケーシング３内の羽根車５に接続している。ケーシング３の開口部には、仕切板６及びパッキン９が配置されており、前記仕切板６及びパッキン９を介しケーシングカバー１の開口部と嵌合されることでシールされて羽根車室３ａを形成している。

図８に示すように、仕切板６には、所定の位置に水流通路用の流通孔６ａや環流孔６ｂまたは中央流通孔６ｃ、更に最下端には排水孔６ｄが形成されていている。パッキン９は、これら流通孔６ａ、環流孔６ｂ、中央流通孔６ｃおよび排水孔６ｄの周囲から水漏れを防止するように構成されている。

また、図６、図７に示すように、ケーシング３の羽根車室３ａには、羽根車５が収容されている。羽根車室３ａの中央部には、回転シャフト８を突出させており、その回転シャフト８の先端部には羽根車５がメカニカルシール１０を挟み込んだ状態で装着されることで、電動機４と羽根車室３ａ間をシールしている。ケーシング３は、羽根車室３ａを有し、この羽根車室３ａから送出タンク部３ｃへ水を流出するための吐出通路３ｂを設けている。

図９に示すように、ケーシングカバー１内には、吸込口２と連通する吸込通路１ａと水タンク部１ｃが形成されていて、水タンク部１ｃの上部には吐出口７と連通する気水分離室１ｂが配置されている。吸込通路１ａは、仕切板６の中央流通孔６ｃによってケーシング３の羽根車室３ａと連通することとなる。

以上の構成において、従来のポンプの動作を図６、図７、図８、図９を用いて説明する。

先ず、予めケーシングカバー１内に吸込口２より呼水を注水する。注水された水は、ケーシングカバー１の吸込通路１ａ及び仕切板６の中央流通孔６ｃを通ってケーシング３の羽根車室３ａ内に浸入することになる。次に、電動機４を駆動すると、羽根車室３ａ内の羽根車５が回転する。

羽根車５が回転すると、羽根車室３ａ内の水が羽根車５によってかき回されることとなり、この時水中に気泡が混入することとなる。空気が混入された水は、図７の矢印Ａに示すように、ケーシング３の吐出通路３ｂを通って送出タンク部３ｃに入り、更に仕切板６の流通孔６ａを通ってケーシングカバー１の水タンク部１ｃに流入する。

ケーシングカバー１内の水タンク部１ｃの上部には、気水分離室１ｂが設けられており、仕切板６の流通孔６ａから流出した水は、前記気水分離室１ｂにて空気と水に分離され、空気は、図９の矢印Ｂに示すように吐出口７から外部へ吐出される。

一方、残りの水は、図９の矢印Ｃに示すようにケーシングカバー１内の水タンク部１ｃから仕切板６の環流孔６ｂ及び排水口６ｄを通って再びケーシング３の羽根車室３ａ内に戻る。すなわち、水は、ケーシング３の羽根車室３ａとケーシングカバー１内の水タンク部１ｃとの間を循環し空気のみが外部へ流出する。

そして、この状態が続くと、羽根車室３ａの中央部やケーシングカバー１内の吸込通路１ａにおいては圧力が徐々に低下して行く。そして、吸込通路１ａ内の圧力と外部との圧力差によって循環水が吸上げられることになる。循環水がケーシングカバー１の吸込口２から吸込通路１ａ及び仕切板６の中央流通孔６ｃを経てケーシング３の羽根車室３ａへ流入すると、本格的な給水状態へ移行し、循環運転することとなる。
特開平１０−２２７２９１号公報

しかしながら、前記従来技術の特許文献１に記載のポンプでは、ケーシング３とケーシングカバー１の間に挿着されたパッキン９の吐出口部分近傍の外周シール部分９ｂは、ケーシング３とケーシングカバー１の締め付け圧縮によるポンプ内部への逃げと、仕切板６の吐出口部の水流によりポンプ内部へ引っ張られることとなる。

このため、パッキン９の吐出口部分近傍の外周シール部分９ｂは、ケーシング３とケーシングカバー１の正規のシール部分からずれてシール不能となり、水漏れを発生させることがあった。

そこで本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、常時十分なシール性能を有する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、電動機と、前記電動機の回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容する羽根車室、該羽根車室から流出した水が通る吐出通路及び流出した水を受ける送出タンク部を有したケーシングと、前記送出タンク部と連通して気水分離室と前記羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部とを有したケーシングカバーと、を備え、前記ケーシングに装着されると共に所定の位置に水流通用の開口が形成された硬質の板状体の仕切板と、この仕切板の上に装着されるシート状弾性体のパッキンとを有し、前記水流通用の開口のうち前記ケーシングと前記ケーシングカバーとが当接する部分の近傍に形成された開口の周縁部に、該ケーシングと該ケーシングカバーの当接部分に近接して前記仕切板の一部分を切り起こして切り起こし部を形成し、その切り起こし部を、前記パッキンに形成されたパッキン流通孔の開口周縁部における外周シール部の内周に当接させたことを特徴としている。

この構成により、ケーシングとケーシングカバーの締め付け圧縮によるパッキンのポンプ内部への逃げと、仕切板の吐出口部分の水流によるポンプ内部への引っ張りを防止でき、常にパッキン吐出口部分近傍の外周シール部分のシール性能を確保できるという作用を達成できる。

本発明は、常時十分なシール性能を有する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、電動機と、前記電動機の回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容する羽根車室、該羽根車室から流出した水が通る吐出通路及び流出した水を受ける送出タンク部を有したケーシングと、前記送出タンク部と連通して気水分離室と前記羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部とを有したケーシングカバーと、を備え、前記ケーシングに装着されると共に所定の位置に水流通用の開口が形成された硬質の板状体の仕切板と、この仕切板の上に装着されるシート状弾性体のパッキンとを有し、前記水流通用の開口のうち前記ケーシングと前記ケーシングカバーとが当接する部分の近傍に形成された開口の周縁部に、該ケーシングと該ケーシングカバーの当接部分に近接して前記仕切板の一部分を切り起こして切り起こし部を形成し、その切り起こし部を、前記パッキンに形成されたパッキン流通孔の開口周縁部における外周シール部の内周に当接させたことを特徴としたものである。

これにより、ケーシングとケーシングカバーの締め付け圧縮によるパッキンのポンプ内部への逃げと、仕切板の吐出口部分の水流によるポンプ内部への引っ張りを防止でき、常にパッキン吐出口部分近傍の外周シール部分のシール性能を確保できるポンプを提供することができる。

なお、本発明ではないが、前記ケーシングに装着される仕切板と、この仕切板の上に装着されるシート状弾性体のパッキンと、これら仕切板及びパッキンを介して前記ケーシングに取り付けられる前記ケーシングカバーに形成されたリブとを有し、前記パッキンに形成されたパッキン流通孔の開口周縁部における外周シール部の内周に、前記リブを当接させてもよい。

前記した構成と同様、この構成でもケーシングとケーシングカバーの締め付け圧縮によるパッキンのポンプ内部への逃げと、仕切板の吐出口部分の水流によるポンプ内部への引っ張りを防止できるので、パッキン吐出口部分近傍の外周シール部分のシール性能をより向上させることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施例について図面を用いて詳細に説明する。

（実施例）
図１に示すように電動機４があり、その片側にはケーシング３が取付けられていて、電動機４の回転シャフト８をケーシング３内の羽根車５に接続している。ケーシング３の開口部には、仕切板６及びパッキン９が配置されており、前記仕切板６及びパッキン９を介しケーシングカバー１の開口部と嵌合されることでシールされて羽根車室３ａを形成している。

仕切板６には、図１及び図３に示すように、所定の位置に水流通路用の開口である流通孔６ａや環流孔６ｂまたは中央流通孔６ｃ、更に最下端には排水孔６ｄが形成されている。前記流通孔６ａの上端には、パッキン９の流通孔９ａの開口周縁部である外周シール部分９ｂに当接する切り起し部６ｅが設けられている。パッキン９は、これら流通孔６ａ、環流孔６ｂ、中央流通孔６ｃおよび排水孔６ｄの周囲から水漏れを防止するように構成されている。

また、ケーシング３は、羽根車室３ａを有し、この羽根車室３ａには羽根車５が収容されている。羽根車室３ａの中央部には、回転シャフト８を突出させており、その回転シャフト８の先端部には羽根車５がメカニカルシール１０を挟み込んだ状態で装着されることで、前記電動機４と前記羽根車室３ａとの間をシールしている。

ケーシングカバー１には、図２に示すように、吸込口２、吸込通路１ａ、更には水タンク部１ｃが形成されていて、水タンク部１ｃの上部には、吐出口７と連通する気水分離室１ｂが配置されている。前記吸込通路１ａは、仕切板６の中央流通孔６ｃを介して前記ケーシング３の羽根車室３ａと連通することとなる。

以上の構成において、本発明のポンプの動作を図１から図３を用いて説明する。

先ず、予めケーシングカバー１内に吸込口２より呼水を注水する。注水された水は、ケーシングカバー１の吸込通路１ａ及び仕切板６の中央流通孔６ｃを通ってケーシング３の羽根車室３ａ内に浸入することになる。

次に、電動機４を駆動すると、羽根車室３ａ内の羽根車５が回転する。前記羽根車５が回転すると、羽根車室３ａ内の水が羽根車５によってかき回されることとなり、この時水中に気泡が混入することとなる。空気が混入された水は、ケーシング３の送出タンク部３ｃに入り、更に仕切板６の流通孔６ａを通ってケーシングカバー１の水タンク部１ｃに流入する。

ケーシングカバー１内の水タンク部１ｃの上部には、気水分離室１ｂが設けられており、仕切板６の流通孔６ａからケーシングカバー１内に流出した水は、この気水分離室１ｂにて空気と水に分離され、その空気は図２の矢印Ｂに示すように吐出口７から外部へ吐出される。一方、残りの水は、図２の矢印Ｃに示すようにケーシングカバー１内の水タンク部１ｃから仕切板６の環流孔６ｂ及び排水口６ｄを通って再びケーシング３の羽根車室３ａ内に戻る。すなわち、水は、ケーシング３の羽根車室３ａとケーシングカバー１内の水タンク部１ｃとの間を循環し空気のみが外部へ流出する。

そして、この状態が続くと、羽根車室３ａの中央部やケーシングカバー１内の吸込通路１ａにおいては圧力が徐々に低下して行く。そして、吸込通路１ａ内の圧力と外部との圧力差によって循環水が吸上げられることになる。循環水がケーシングカバー１の吸込口２から吸込通路１ａ及び仕切板６の中央流通孔６ｃを経てケーシング３の羽根車室３ａ内へ流入すると、本格的な給水状態へ移行し、循環運転することとなる。

以上のように、循環運転に移行すると仕切板６の流通孔６ａ部分の流速が速くなり、パッキン流通孔９ａの開口周縁上端部における外周シール部分９ｂ（図１及び図３参照）は、ポンプ内部へ引っ張られることになるが、前記外周シール部分９ｂの内周に、前記仕切板６に形成した切り起し部６ｅを当接させているため、この切り起こし部６ｅがストッパーとして機能することからケーシング３とケーシングカバー１の締め付け圧縮によるパッキン９のポンプ内部への逃げと仕切板６の流通孔６ａ近傍の水流によるポンプ内部への引っ張りを防止でき、常にパッキン流通孔９ａの開口周縁上端部における前記外周シール部分９ｂのシール性能を確保できるという作用を達成できる。

（参考例）
図４に示すように電動機４があり、その片側にはケーシング３が取り付けられていて、電動機４の回転シャフト８をケーシング３内の羽根車５に接続している。ケーシング３の開口部には、仕切板６及びパッキン９が配置されており、前記仕切板６及びパッキン９を介しケーシングカバー１の開口部と嵌合されることでシールされて羽根車室３ａを形成している。

仕切板６には、所定の位置に水流通路用の開口である流通孔６ａや環流孔６ｂまたは中央流通孔６ｃ、更に最下端には排水孔６ｄが形成されている。前記パッキン９は、これら流通孔６ａ、環流孔６ｂ、中央流通孔６ｃおよび排水孔６ｄの周囲から水漏れを防止するように構成されている。

また、ケーシング３は、羽根車室３ａを有し、この羽根車室３ａには羽根車５が収容されている。羽根車室３ａの中央部には、回転シャフト８を突出させており、その回転シャフト８の先端部には、羽根車５がメカニカルシール１０を挟み込んだ状態で装着されることで、電動機４と羽根車室３ａ間をシールしている。

ケーシングカバー１には、図５に示すように吸込口２を配設し、この吸込口２から流入した循環水をケーシングカバー１内に導入するための吸込通路１ａ、更に水タンク部１ｃが形成されていて、水タンク部１ｃの上部には吐出口７と連通する気水分離室１ｂが配置されている。

参考例におけるケーシングカバー１には、図４及び図５に示すように、前記吐出口７の外周端内側より前記パッキン流通孔９ａの開口周縁上端部における外周シール９ｂの内周に当接するようにリブ１ｄが形成されている。かかるリブ１ｄは、少なくともパッキン９の厚み程度の高さを有した突起として形成されている。

なお、ケーシングカバー１に形成された吸込通路１ａは、仕切板６の中央流通孔６ｃを介してケーシング３の羽根車室３ａと連通することとなる。

以上の構成において、この参考例のポンプの動作を図４から図５を用いて説明する。

先ず、予めケーシングカバー１内に吸込口２より呼水を注水する。注水された水は、ケーシングカバー１の吸込通路１ａ及び仕切板６の中央流通孔６ｃを通ってケーシング３の羽根車室３ａ内に浸入することになる。次に、電動機４を駆動すると羽根車室３ａ内の羽根車５が回転する。

前記羽根車５が回転すると、羽根車室３ａ内の水が羽根車５によってかき回されることとなり、この時水中に気泡が混入することとなる。空気が混入された水は、ケーシング３の送出タンク部３ｃに入り、更に仕切板６の流通孔６ａを通ってケーシングカバー１の水タンク部１ｃに流入する。

ケーシングカバー１内の水タンク部１ｃの上部には、気水分離室１ｂが設けられており、仕切板６の流通孔６ａから流出した水は、この気水分離室１ｂにて空気と水に分離され、その空気は、図５の矢印Ｂに示すように吐出口７から外部へ吐出される。一方、残りの水は、図５の矢印Ｃに示すようにケーシングカバー１内の水タンク部１ｃから仕切板６の環流孔６ｂを通って再びケーシング３の羽根車室３ａ内に戻る。すなわち、水は、ケーシング３の羽根車室３ａとケーシングカバー１内の水タンク部１ｃとの間を循環し空気のみが外部へ流出する。

そして、この状態が続くと、羽根車室３ａの中央部やケーシングカバー１内の吸込通路１ａにおいては圧力が徐々に低下して行く。そして、吸込通路１ａ内の圧力と外部との圧力差によって循環水が吸上げられることになる。循環水がケーシングカバー１の吸込口２から吸込通路１ａ及び仕切板６の中央流通孔６ｃを経てケーシング３の羽根車室３ａ内へ流入すると本格的な給水状態へ移行し、循環運転することとなる。

以上のように、循環運転に移行すると、仕切板６の流通孔６ａ部分の流速が速くなり、パッキン流通孔９ａの開口周縁上端部における外周シール部分９ｂはポンプ内部へ引っ張られることになるが、ケーシングカバー１に形成したリブ１ｄを前記外周シール部９ｂの内周に当接させているため、このリブ１ｄがストッパーとして機能することで、前記ケーシング３とケーシングカバー１の締め付け圧縮によるパッキン９のポンプ内部への逃げと、仕切板６の流通孔６ａ近傍の水流によるポンプ内部への引っ張りを防止でき、常にパッキン流通孔９ａの開口周縁上端部における外周シール部分９ｂのシール性能を確保できるという作用を達成できる。

本発明のポンプは、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ポンプへの応用が期待できる。

実施例に示すポンプの断面図である。 実施例に示すポンプのケーシングカバーの開口部から見た平面図である。 実施例に示すポンプのケーシングの開口部から見たパッキンと仕切板の平面図である。 参考例に示すポンプの断面図である。 参考例に示すポンプのケーシングカバーの開口部から見た平面図である。 従来のポンプ断面図である。 従来のポンプのケーシングと羽根車の平面図である。 従来のポンプのケーシングと仕切板の平面図である。 従来のポンプのケーシングカバーの開口部から見た平面図である。

１ ケーシングカバー
１ａ 吸込通路
１ｂ 気水分離室
１ｃ 水タンク部
１ｄ リブ
２ 吸込口
３ ケーシング
３ａ 羽根車室
３ｂ 吐出通路
３ｃ 送出タンク部
４ 電動機
５ 羽根車
６ 仕切板
６ａ 流通孔
６ｂ 環流孔
６ｃ 中央流通孔
６ｄ 排水孔
６ｅ 切り起し部
７ 吐出口
８ 回転シャフト
９ パッキン
９ａ パッキン流通孔
９ｂ 外周シール部分
１０ メカニカルシール

Claims (1)

1. 電動機と、前記電動機の回転シャフトに固定された羽根車と、前記羽根車を収容する羽根車室、該羽根車室から流出した水が通る吐出通路及び流出した水を受ける送出タンク部を有したケーシングと、前記送出タンク部と連通して気水分離室と前記羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部とを有したケーシングカバーと、を備え、
   前記ケーシングに装着されると共に所定の位置に水流通用の開口が形成された硬質の板状体の仕切板と、この仕切板の上に装着されるシート状弾性体のパッキンとを有し、
   前記水流通用の開口のうち前記ケーシングと前記ケーシングカバーとが当接する部分の近傍に形成された開口の周縁部に、該ケーシングと該ケーシングカバーの当接部分に近接して前記仕切板の一部分を切り起こして切り起こし部を形成し、その切り起こし部を、前記パッキンに形成されたパッキン流通孔の開口周縁部における外周シール部の内周に当接させた
   ことを特徴とするポンプ。

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