JP5285055B2 - 空気調和機用排水ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機のドレンパンに溜まった水を排水するための空気調和機用排水ポンプに関する。

従来、空気調和機用排水ポンプについて、例えば特開２００２−４８０８４号公報（特許文献１）及び特開２０００−８０９９６号公報（特許文献２）に開示されたものがある。この種の排水ポンプはポンプ室の下部に形成された円筒状の吸込み口内にインペラと一体構造の小羽根（補助羽根）を配置し、この小羽根を回転することで吸込み口からドレンパンの水を吸引し、小羽根の上部に設けられた大径羽根により吸引した水を外部に排水するものである。

特開２００２−４８０８４号公報 特開２０００−８０９９６号公報

ところで、ポンプ室のインペラを回転するためのＤＣブラシレスモータ等のモータ部と、ポンプ室を有するポンプ部とは別々に製造され、このモータ部をポンプ部に組み付けるようにしている。しかし、モータ部の各部品のクリアランスや公差バラツキの影響で、組立時には、モータ部とポンプ部の各部品（蓋ケース、ポンプ室ケース、インペラ）相互間の中心度と垂直度等にずれが生じやすい。このずれが生じると、特に、インペラと本体（蓋ケース、ポンプ室ケース）の中心度がずれた場合、水掻き騒音の増加、モータ音の増加、及びポンプ振動の増加等の悪影響が生じてしまう。

本発明は、モータ部によりポンプ部のインペラを回転させて、前記ポンプ部で水の吸込み及び排出を行う空気調和機用排水ポンプにおいて、モータ部とポンプ部を、高精度の中心度及び垂直度で組み付けるようにすることを課題とする。

請求項１の空気調和機用排水ポンプは、モータ部によりポンプ部のインペラを回転させて、前記ポンプ部で水の吸込み及び排出を行う空気調和機用排水ポンプにおいて、前記モータ部は、前記ポンプ部側の軸受アッセンブリと、該ポンプ部と反対側の軸受アッセンブリと、ステータ回路部と、ロータとを備え、該ステータ回路部の貫通孔の開口部内に前記両軸受アッセンブリが配設されて構成され、前記ポンプ部側の軸受アッセンブリにモータの駆動軸の軸受けを内蔵し該駆動軸と共に前記ポンプ部側に突出する軸受け部と、前記ポンプ部側で前記軸受け部の外周に位置し前記モータの駆動軸と直交する面からなる平坦部とを備えるとともに、前記ポンプ部は、該ポンプ部の中心軸の周りに水切り部が形成されるとともに、該水切り部に前記モータ部側に延設され前記ポンプ部の中心軸の周りに位置するガイド部と、前記ガイド部から外側に離間した位置で前記モータ部側に延設された縦壁とを備え、前記ポンプ部の前記縦壁は円筒形状であって該縦壁の前記中心軸方向の長さが該円筒形状の半径より長くなっており、前記インペラが前記水切り部を貫通した駆動軸の端部に固定され、前記モータ部の前記軸受け部は、前記駆動軸を回転軸とする回転面からなる円筒状側面を有し、前記ポンプ部の前記ガイド部は、前記ポンプ部の中心軸から等距離の位置に形成されるガイド面を有し、前記ポンプ部の前記縦壁は、前記ポンプ部の中心軸と直交するモータ部側の端面であって、中心軸周りの円周上に位置する当接面を有し、前記モータ部の軸受け部の前記円筒状側面を前記ポンプ部のガイド部の前記ガイド面内に嵌合させるとともに、前記モータ部の前記平坦部を前記ポンプ部の前記縦壁の前記当接面に当接させた状態で、前記モータ部が前記ポンプ部に固定されていることを特徴とする。

請求項２の空気調和機用排水ポンプは、請求項１に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記ポンプ部は前記縦壁の外周に形成された円筒形状の外壁を有し、前記縦壁と前記外壁とに、前記中心軸周りの異なる角度位置にそれぞれスリットが形成され、当該縦壁と外壁とにより二重壁のラビリンス構造を構成していることを特徴とする。

請求項３の空気調和機用排水ポンプは、請求項１または２に記載の空気調和機用排水ポンプであって、前記モータ部は、樹脂モールド部内にステータユニットを一体成型した前記ステータ回路部を有するＤＣブラシレスモータであることを特徴とする。

請求項１の空気調和機用排水ポンプによれば、モータ部の軸受け部とポンプ部のガイド部との嵌合部分により、軸受けがポンプ部の中心軸上に固定され、モータ部の平坦部とポンプ部の縦壁の当接面との当接部分により、モータ部の平坦部がポンプ部の中心軸と直交した状態で固定されるので、モータ部の駆動軸とポンプ部の中心軸とが一致して、中心出しが行われ、モータ部とポンプ部の中心度及び垂直度のずれが低減される。また、駆動軸に最も近い軸受け部により中心出しが行われるとともに、ポンプ部の縦壁はガイド部から外側に離間した位置にあるので、中心度及び垂直度の精度が高くなる。

請求項２の空気調和機用排水ポンプによれば、請求項１の効果に加えて、ラビリンス構造によりポンプの水掻き音等が外部に漏れるのを防止しながら、縦壁をそのラビリンス構造の一部として構成するので、両効果を得るための構造が簡単になる。

請求項３の空気調和機用排水ポンプによれば、請求項１または２の効果に加えて、ステータユニットを一体成型した樹脂モールド部に対して軸受け部を直接設けることができ、モータ部における中心度の精度も確保できるので、中心度及び垂直度の精度がさらに高くなる。

本発明の実施形態の空気調和機用排水ポンプの一部破断側面図である。 実施形態の空気調和機用排水ポンプにおける軸受アッセンブリと蓋ケースの斜視図である。 実施形態の空気調和機用排水ポンプの要部概略を示す断面斜視図である。

次に、本発明の空気調和機用排水ポンプの実施形態を図面を参照して説明する。図１は実施形態の空気調和機用排水ポンプの一部破断側面図、図２は同空気調和機用排水ポンプにおける軸受アッセンブリと蓋ケースの斜視図、図３は同空気調和機用排水ポンプの要部概略を示す断面斜視図である。なお、図１は図２のＡ−Ａ断面に対応し、図３は図２のＢ−Ｂ断面に対応する。以下の説明で、空気調和機用排水ポンプを単に「排水ポンプ」ともいう。この排水ポンプはモータ部１０とポンプ部２０と固定部（ブラケット）３０を備えている。

モータ部１０は、ポンプ部２０側の軸受アッセンブリ１、ポンプ部２０と反対側の軸受アッセンブリ２、ステータ回路部３、及びロータ４を備えている。軸受アッセンブリ１は、薄形円形箱状の外ケース１１，薄型円形箱状の内ケース１２、保油部材１３及び軸受け１４を組み付けて構成されている。外ケース１１と内ケース１２は板金のプレス加工により形成されたものであり、外ケース１１は、円盤状の底部の中央に軸受け１４を覆う「軸受け部」としての軸受カバー１１ａを有している。また、内ケース１２は、外周端部にフランジ部１２ａを有している。そして、外ケース１１は内ケース１２内に嵌合することで、外ケース１１と内ケース１２が軸受アッセンブリ１の外装ケースを構成している。ここで、外ケース１１の底部と内ケース１２のフランジ部１２ａとは面一になり、このフランジ部１２ａのポンプ部２０側の面が平坦部１２ａ１（図２参照）を構成している。

ロータ４の駆動軸４１は軸受け１４により軸支持されるとともに軸受カバー１１ａを貫通して、ポンプ部２０側に突出している。また、軸受カバー１１ａは軸受け１４を覆うような形状でポンプ部２０側に突出し、その外周部は、駆動軸４１の軸Ｌ１を回転軸とする回転面からなる円筒状側面１１ａ１となっている。また、内ケース１２のフランジ部１２ａは、ポンプ部２０側にあり、このフランジ部１２ａの平坦部１２ａ１は駆動軸４１の軸Ｌ１と直交する平面を構成している。なお、軸受アッセンブリ２も軸受アッセンブリ１と同様な構造となっており、駆動軸４１の上端を軸支持している。

ステータ回路部３は、ステータユニット３１及び図示しない回路基板を樹脂モールド部３２内に埋設して構成したものである。樹脂モールド部３２はＢＭＣ（Ｂｕｌｋ ｍｏｌｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）樹脂で形成されている。このＢＭＣ樹脂は、不飽和ポリエステルにガラス繊維のフィラーと炭酸カルシウム（充填剤）を混合してバルク状にした成形材料である。そして、ステータユニット３１等を金型にセットした後、金型にこのＢＭＣ樹脂を充填し、加圧・加熱処理を施すことで一体成形されている。

ステータ回路部３には貫通孔３ａが形成され、貫通孔３ａの開口部内に軸受アッセンブリ１，２が配設されるとともに、この貫通孔３ａ内にロータ４が配設されている。そして、ステータユニット３１とロータ４は三相のＤＣブラシレスモータを構成している。

ポンプ部２０は、樹脂製で薄型円筒形のポンプ室ケース５と樹脂製で円筒形状の蓋ケース６とを有している。ポンプ室ケース５には、空気調和機の図示しないドレンパン内に配置される吸込み口５１と、図示しない排出管が接続される吐出し口５２とが形成されている。なお、ポンプ室ケース５の外周の３箇所には図示しない嵌合部が形成され、この嵌合部を蓋ケース６の下端部にスナップフィットすることによりポンプ室ケース５と蓋ケース６が取り付け固定されている。

ポンプ室ケース５内には、インペラ７が配設されている。インペラ７は、軸嵌合部７１を有するとともに、この軸嵌合部７１の下方に中心軸Ｌ２の方向に沿って延びる４枚の板状の小羽根７２を有しており、この小羽根７２は、吸込み口５１内に配置されている。そして、軸嵌合部７１がモータ部１０の駆動軸４１に固定されている。また、軸嵌合部７１と小羽根７２との間には、略逆円錐状に形成されたドーナツ状の中空円錐板７３を有しており、モータ部１０によりインペラ７が回転し、吸込み口５１内で小羽根７２が回転することにより、ドレンパンの水が吸込み口５１内に上昇し、その水が遠心力により中空円錐板７３側に移動する。そして、この中空円錐板７３によりポンプ室ケース５内の水が回転し、その遠心力により水が吐出口５２から吐出される。

蓋ケース６の中央には、ポンプ部２０の中心軸Ｌ２の周りに水切り部６１が形成されており、この水切り部６１からモータ部１０側にガイド部６２が延設されている。ガイド部６２は円柱形状をしており、その２箇所に縦の切り溝６２ａ（図２参照）が形成されている。これにより、ガイド部６２はポンプ部２０の中心軸Ｌ２の周りに位置している。ガイド部６２の上端の内側は、ポンプ部２０の中心軸Ｌ２を軸とし前記軸受カバー１１ａの円筒状側面１１ａ１より僅かに径を小さくした同心の円弧状のガイド面６２ｂ（図２参照）となっている。このガイド面６２ｂは中止軸Ｌ２から等距離の位置に形成されている。

また、蓋ケース６には、ガイド部６２から外側に離間した位置でモータ部１０側に延設された円筒状の縦壁６３が形成されている。この縦壁６３のモータ部１０側の端面は、ポンプ部２０の中心軸Ｌ２と直交するとともに、この中心軸Ｌ２の周りの円周上に位置する当接面６３ａ（図２参照）となっている。そして、この当接面６３ａは、その全周において、モータ部１０の前記軸受アッセンブリ１の内ケース１２のフランジ部１２ａに当接する。なお、縦壁６３には、互いに１８０°離間した位置にスリット６３ｂが形成されている。また、縦壁６３の外周には複数の縦の凸条６３ｃが形成されている。

さらに、蓋ケース６には、縦壁６３の外周にモータ部１０側に延設された円筒状の外壁６４が形成されている。この外壁６４の外周には２箇所に取付ボス部６４ａが形成されている。また、外壁６４には、縦壁６３のスリット６３ｂから９０°離間した位置で、互いに１８０°離間した位置にスリット６４ｂが形成されている。

以上の構成により、モータ部１０側の軸受カバー１１ａがポンプ部２０側のガイド部６２の上端部に嵌め込まれ、モータ部１０がポンプ部２０の上端に配置されている。そして、固定部（ブラケット）３０をモータ部１０に嵌合させ、この固定部（ブラケット）３０の取付ボス部３０ａと蓋ケース６の取付ボス部６４ａとを突き合せて、タッピングネジＮにより固定部（ブラケット）３０が蓋ケース６にネジ止めされている。

この組立状態で、軸受カバー１１ａの円筒状側面１１ａ１がポンプ部２０のガイド部６２のガイド面６２ｂ内に嵌合され、互いに対向する２つのガイド部６２は両者間に２つの切り溝６２ａを有し、樹脂製であるので、その弾性力によりガイド面６２ｂが円筒状側面１１ａ１を押圧して固定する。これにより、モータ部１０の軸受カバー１１ａとポンプ部２０のガイド部６２との嵌合部分により、軸受け１４がポンプ部２０の中心軸Ｌ２上に固定され、モータ部１０の平坦部１２ａ１（フランジ部１２ａ）とポンプ部２０の縦壁６３の当接面６３ａとの当接部分により、モータ部１０の平坦部１２ａ１がポンプ部２０の中心軸Ｌ２と直交した状態で固定され、モータ部１０の駆動軸４１とポンプ部２０の中心軸Ｌ２とが一致して、中心出しが行われている。したがって、モータ部１０とポンプ部２０の中心度及び垂直度のずれが低減される。したがって、ポンプ部２０において、インペラ７と蓋ケース６の各部とのクリアランスが中心軸Ｌ２の周りにおいて一定になり、水掻き音、モータ音及び振動音が低減される。また、駆動軸４１に最も近い軸受カバー１１ａ（軸受け部）の円筒状側面（１１ａ１）により中心出しが行われている。なお、タッピングネジＮによる取付ボス部３０ａ，６４ａによる固定は、主に軸Ｌ２（Ｌ１）方向に互いに押圧するように固定するものであって、位置出し、中心出しを行うものではない。

上記実施形態では、縦壁６３の当接面６３ａが当接するモータ部１０側の平坦部１２ａ１が、軸受カバー１１ａを一体に有する軸受アッセンブリ１の外周（フランジ部１２ａ）にある。すなわち、ガイド部６２による中心出しと、当接面６３ａによる垂直出しとが、モータ部１０側の一体部材である軸受アッセンブリ１を利用して行われるので、さらに精度良くなる。

ポンプ部２０において、縦壁６３と外壁６４はその間に空隙を形成している。また、縦壁６３のスリットなお、縦壁６３の２つのスリット６３ｂと、外壁６４の２つのスリット６４ｂは、軸Ｌ２周りに違いに９０°離間した位置に形成されている。したがって、縦壁６３の内側の空間から、スリット６３ｂ、縦壁６３と外壁６４の間の空隙、スリット６４ｂを通って外部に通じる通路はラビリンス構造となっている。したがって、主に吸込み口５１内で発生する水掻き音が、スリット６４ｂから外部に漏れるのを低減することができる。さらに、縦壁６３には、縦壁６３と外壁６４の間の空隙側に複数の凸条６３ｃが形成されているので、この凸条６３ｃにより音の乱反射や吸収が行われ、さらに、水掻き音、モータ音及び振動音が外部に漏れるのを低減することができる。

以上の実施形態では、モータ部１０が ステータユニット３１及び回路基板を樹脂モールド部３２内に埋設して構成したものであり、耐水性、耐腐食性にも優れているが、モータ部としては、モータケース内にステータユニットや回路基板、ロータ等を収容したタイプでもよく、その場合には、モータケース自体あるいはモータケースから駆動軸とともに突出する軸受け部を有していては、実施形態と同様に中心出しを行うことができる。

１ 軸受アッセンブリ
１１ 外ケース
１１ａ 軸受カバー（軸受け部）
１１ａ１ 円筒状側面
１２ 内ケース
１２ａ フランジ部
１２ａ１ 平坦部
１４ 軸受け
３ ステータ回路部
３１ ステータユニット
３２ 樹脂モールド部
４１ 駆動軸
５ ポンプ室ケース
６ 蓋ケース
６２ ガイド部
６２ａ 切り溝
６２ｂ ガイド面
６３ 縦壁
６３ａ 当接面
６３ｂ スリット
６４ 外壁
６４ｂ スリット
７ インペラ
７１ 軸嵌合部
１０ モータ部
２０ ポンプ部
３０ 固定部（ブラケット）
Ｌ１ 軸
Ｌ２ 中心軸

Claims (3)

1. モータ部によりポンプ部のインペラを回転させて、前記ポンプ部で水の吸込み及び排出を行う空気調和機用排水ポンプにおいて、
   前記モータ部は、前記ポンプ部側の軸受アッセンブリと、該ポンプ部と反対側の軸受アッセンブリと、ステータ回路部と、ロータとを備え、該ステータ回路部の貫通孔の開口部内に前記両軸受アッセンブリが配設されて構成され、
   前記ポンプ部側の軸受アッセンブリにモータの駆動軸の軸受けを内蔵し該駆動軸と共に前記ポンプ部側に突出する軸受け部と、前記ポンプ部側で前記軸受け部の外周に位置し前記モータの駆動軸と直交する面からなる平坦部とを備えるとともに、
   前記ポンプ部は、該ポンプ部の中心軸の周りに水切り部が形成されるとともに、該水切り部に前記モータ部側に延設され前記ポンプ部の中心軸の周りに位置するガイド部と、前記ガイド部から外側に離間した位置で前記モータ部側に延設された縦壁とを備え、
   前記ポンプ部の前記縦壁は円筒形状であって該縦壁の前記中心軸方向の長さが該円筒形状の半径より長くなっており、
   前記インペラが前記水切り部を貫通した駆動軸の端部に固定され、
   前記モータ部の前記軸受け部は、前記駆動軸を回転軸とする回転面からなる円筒状側面を有し、前記ポンプ部の前記ガイド部は、前記ポンプ部の中心軸から等距離の位置に形成されるガイド面を有し、前記ポンプ部の前記縦壁は、前記ポンプ部の中心軸と直交するモータ部側の端面であって、中心軸周りの円周上に位置する当接面を有し、
   前記モータ部の軸受け部の前記円筒状側面を前記ポンプ部のガイド部の前記ガイド面内に嵌合させるとともに、前記モータ部の前記平坦部を前記ポンプ部の前記縦壁の前記当接面に当接させた状態で、前記モータ部が前記ポンプ部に固定されていることを特徴とする空気調和機用排水ポンプ。
2. 前記ポンプ部は前記縦壁の外周に形成された円筒形状の外壁を有し、前記縦壁と前記外壁とに、前記中心軸周りの異なる角度位置にそれぞれスリットが形成され、当該縦壁と外壁とにより二重壁のラビリンス構造を構成していることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機用排水ポンプ。
3. 前記モータ部は、樹脂モールド部内にステータユニットを一体成型した前記ステータ回路部を有するＤＣブラシレスモータであることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機用排水ポンプ。

Images