JP5227370B2

JP5227370B2 - ドレンポンプ

Info

Publication number: JP5227370B2
Application number: JP2010156868A
Authority: JP
Inventors: 正邦木村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2030-07-09
Also published as: JP2012017719A

Description

本発明は、ドレンポンプ、殊に空気調和装置におけるドレン水の排出に用いられる自吸式非容積型回転ポンプとしてのドレンポンプに関するものである。

空気調和装置用のドレンポンプとして、図３に示すように、下端部に吸入口２１を備えるとともに上部外周面に吐出口２２を備えた漏斗状のハウジング２内に回転駆動される羽根車１を配した遠心ポンプ型のものがある。

ハウジング２の上端開口を閉じるカバーハウジング４上に設置したモータ３で駆動される羽根車１は、裁頭逆円錐状で上下端が共に開口しているカップ１１と、該カップ１１の中心に位置する回転軸部１０と、上記カップ１１の内周面と上記回転軸部１１外周面との間に架設された複数枚の羽根１２と、回転軸部１０におけるカップ１１よりも下方に突出する部分の外周面に設けた補助羽根１３とからなり、カップ１１の下端部には吸い込み用開口１４が形成されている。羽根１２によって内周側が複数室に区画されたものとなっている上記カップ１１は、大径側である上部外周面から周壁１５が立ち上がっており、周壁１５の上端はハウジング２における吐出口２２よりも高い位置にある。

吸い込み口２１を水面下に沈めた状態でモータ３によって羽根車１を回転させたならば、羽根車１の回転で水は遠心力によって上方に持ち上げられ、周壁１５を乗り越えて吐出口２２に送られる。ここで、羽根１２の外周端をつなぐ周壁１５及びカップ１１は、気泡の発生を低減して気泡が原因となる騒音の発生を抑えるとともに、ポンプを停止させた時の急激な水落ちを防ぐ。

ところで、近年の家庭用空気調和装置においては、結露水として生じるドレン水を速く排出する能力に加えて、きわめて高い静音性が求められており、カップ１１内の空間を羽根１２で複数室に区画した形態となっている上記のものにおいても、特許文献１などで示される騒音防止構成を設けたものが提案されているが、効率の良さと騒音の低減との双方を共に満足できるものとはなっていない。

特開２００４−０６０４６３号公報

本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、効率が良くて騒音も小さいドレンポンプを提供することを課題とするものである。

本発明に係るドレンポンプは、小径となっている下端に吸入口を、大径となっている上部外周面に吐出口を備えた漏斗状のハウジングと、該ハウジング内に配されて回転駆動される羽根車とからなり、上記羽根車は、外周面が上記ハウジング内面と所定間隔で対向する裁頭逆円錐状のカップの中心に回転軸部を設けるとともに、上記カップの内周面と上記回転軸部外周面との間に複数枚の羽根を架設したもので、上下端が共に開口している上記カップは、小径側である下端開口を吸い込み用開口とするものであり、上記回転軸部の軸回りに等間隔で設けられている上記羽根は、その外周側が逆円錐状の上記カップ内面の軸方向全長にわたってつながっているとともに、内周側が回転軸部の下部側にのみつながった後退翼形状のもので、回転軸部の上部外周面と羽根及びカップの上部内周との間に羽根によって区画されていない環状空間を形成していることに特徴を有している。

上記羽根は回転軸部に対して螺旋状であることが羽根車の回転による水流音の低減の点で好ましい。

また、上記吐出口は、ハウジングにおける逆円錐状カップが内周に位置するところに設けられていると、ポンプ停止時や吐出側の配管抵抗が高い場合に逆流する逆流水をスムーズに吸入口側に流すことができる。

さらに上記吐出口は、漏斗状ハウジングにおける逆円錐状カップ外周面と定間隔で対向するところに設けられていることが乱流の発生を防ぐことができる点で好ましい、

本発明においては、揚水した水をカップ内周面に沿って持ち上げて吐出口から吐出することができるものであり、しかも羽根及びカップの上部側の部分の内周側には、羽根で区画されていなくて滞留バッファとして機能することになる環状空間があるために、羽根車の回転による水流音を低減することができる。

本発明の実施の形態の一例の断面図である。同上の羽根車の平面図である。従来例の断面図である。同上の羽根車の平面図である。

本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図１に示すように、このドレンポンプは、下端部に吸入口２１を備えるとともに上部外周面に吐出口２２を備えた漏斗状のハウジング２内にモータ３によって回転駆動される羽根車１を配した自吸式非容積型回転ポンプ（遠心ポンプ）型のもので、ハウジング２の上端開口を閉じるカバーハウジング４上に羽根車１の駆動用のモータ３を配してある。

なお、図３に示した従来例のハウジングの傾斜角αが２０°程度であるものに対して、ここで示す漏斗状ハウジング２は、その傾斜角αが４５°以上（図示例は５５°）の角度を有するものとしてある。

羽根車１は、上記モータ３の出力軸に直結される回転軸部１０と、周方向において等間隔に設けられた複数枚の羽根１２と、裁頭逆円錐状で上下端が共に開口しているカップ１１とからなるもので、カップ１１の下方開口が吸い込み用開口１４となっている。また、この羽根車１は、前記従来例のような補助羽根１３を有しておらず、ハウジング２も逆円錐状の部分のみを有して、逆円錐の頂部に吸入口２１が開口するものとなっている。

さらに羽根車１における羽根１２であるが、従来の三角翼形状ではなく、カップ１１が有している傾斜角とほぼ同じ角度の後退角を有する後退翼形状となっており、外周側がカップ１１の軸方向の全長においてつながっているのに対して、内周側の回転軸部１０との接続部は回転軸部１０の下端側においてのみ繋がっている。このために、回転軸部１０の上部側の周囲は、羽根１２によって区画されていない環状空間１６が存在している。また、ここでの羽根１２は、図２に示すように、軸方向から見て螺旋を描くものとなっている。

このほか、カップ１１の上部縁からは前記従来例のような周壁を立設することはせずに、逆円錐状の部分が吐出口２２よりも上方にくるようにしており、また、羽根１２の上端はカップ１１上端よりもさらに高さｄだけ上方にくるようにしている。

ハウジング１の下部を水面下に沈めた状態で、モータ３による駆動で羽根車１を回転させたならば、吸入口２１から吸い込み用開口１４を通じて水がカップ１１内に入るとともに、羽根１２によって押されることで遠心力が加えられる水はカップ１１内周面に沿って上方へ移動してカップ１１の縁を乗り越え、ハウジング２の吐出口２２を経て外部に排出される。

ここで、吸入口２１の径Ｄ１よりも羽根車１の吸い込み用開口１４の径Ｄ２を小さく（Ｄ１＞Ｄ２）しているために、吸入口２１から吸い込み用開口１４へ水をスムーズに吸い込むことができ、流水音を低減することができる。なお、径Ｄ１と径Ｄ２とは、１０：９程度の比率を持つものとするのが好ましい。

また羽根車１内に入った水は、カップ１１内周面に沿って上方へ移動するものであり、また羽根１２間の空間は回転軸部１０回りの環状空間１６に連続しており、しかも環状空間１６は羽根１２によって区画されていないために、前記環状空間１６は滞留バッファとして機能するものであり、従って気泡をスムーズに排出することができる上に、羽根１２による水切り音を低減することができる。

そしてカップ１１内周面に沿って上昇する水は、カップ１１の上端から従来のような周壁が立ち上がっていないために、カップ１１の縁を乗り越えるのに障壁となるものが存在せず、せき止められることなくカップ１１の外に飛び出すものであり、しかも羽根１２の上端はカップ１２の縁よりも高さｄだけ高くなっているために、カップ１１の縁を乗り越えた水は遠心力で外周方向に飛び出す。従って効率良く吐出口２２へと水を送り出すことができる。

加えるに、羽根１２は軸方向から見て螺旋状としてあるために、羽根車１の回転に対して外周部の水切りを滑らかにすることができ、水流音を低減することができる。

そして、ポンプ停止時や、吐水側の配管抵抗が高い場合、吐出口２２から水が逆流することになるが、この逆流水は、カップ１１の上端が吐出口２２よりも高いために、図にも示すように、逆円錐状のカップ１１の外周面と、同じく逆円錐状のハウジング２内周面との間の空隙を通じて吸入口２１側に戻るものであり、殊に、逆円錐状カップ１１の外周面と、同じく逆円錐状のハウジング２内周面との間の空隙は一定寸法となるように両者の傾斜角度を同じとしていることや、ハウジング２内周面における吐出口２２の開口を、カップ１１外周面と対向する逆円錐状のところに設けているために、逆流時の水流音も低減することができる。

ちなみに、逆円錐状のカップ１１の外周面と、同じく逆円錐状のハウジング２内周面との間の空隙は、前記径Ｄ１の１／１０程度の寸法とするのが好ましい。羽根１１の上端のカップ１１上端からの突出量ｄも、やはり前記径Ｄ１の１／１０程度の寸法とするのが好ましい。

１羽根車
２ハウジング
３モータ
４カバーハウジング
１０回転軸部
１１カップ
１２羽根
１４吸い込み用開口
１６環状空間
２１吸入口
２２吐出口

Claims

小径となっている下端に吸入口を、大径となっている上部外周面に吐出口を備えた漏斗状のハウジングと、該ハウジング内に配されて回転駆動される羽根車とからなり、
上記羽根車は、外周面が上記ハウジング内面と所定間隔で対向する裁頭逆円錐状のカップの中心に回転軸部を設けるとともに、上記カップの内周面と上記回転軸部外周面との間に複数枚の羽根を架設したもので、上下端が共に開口している上記カップは、小径側である下端開口を吸い込み用開口とするものであり、
上記回転軸部の軸回りに等間隔で設けられている上記羽根は、その外周側が逆円錐状の上記カップ内面の軸方向全長にわたってつながっているとともに、内周側が回転軸部の下部側にのみつながった後退翼形状のもので、回転軸部の上部外周面と羽根及びカップの上部内周との間に羽根によって区画されていない環状空間を形成していることを特徴とするドレンポンプ。
上記羽根は回転軸部に対して螺旋状であることを特徴とする請求項１記載のドレンポンプ。
上記吐出口は、ハウジングにおける逆円錐状カップが内周に位置するところに設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のドレンポンプ。
上記吐出口は、漏斗状ハウジングにおける逆円錐状カップ外周面と定間隔で対向するところに設けられていることを特徴とする請求項３記載のドレンポンプ。