JP6530993B2

JP6530993B2 - 渦流れ型ポンプ装置

Info

Publication number: JP6530993B2
Application number: JP2015144543A
Authority: JP
Inventors: 野村　哲也; 哲也野村; 孝弘小林; 大和田　道夫; 道夫大和田
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: JP2017025768A

Description

本発明は渦流れ型ポンプ装置に関する。

従来の渦流れ型ポンプ装置として特許文献１に示すものがある。特許文献１には、給水装置に用いられるケーシングが金属材料で形成され、例えば、ケーシング、吸込管路、吐出管路、及び自吸室が一体に形成されていることや、ケーシングを金属材料で形成すると、渦流れ型ポンプ装置の質量や製造コストが増加することが記載されている。

特開２０１２−４７０６６号公報

特許文献１では、ケーシングを金属材料で形成するとしている。ケーシングを金属材料で形成する場合、機械加工により精密に作られているのが一般的である。しかしながら、近年の原材料の高騰や加工費が上昇していることにより、製造コストが大幅にかかり製品供給が困難な状況にある。

また、特許文献１に記載の渦流れ型ポンプ装置では、ケーシング、吸込管路、吐出管路、及び自吸室が一体に形成されているため、ケーシングが摩耗したことによるケーシング交換の際、前述した一体を交換することになり、メンテナンス性、コスト共に悪い。

なお、現在では、使用者のニーズにより、軽量化が求められている。

これらを解決する手段として、構成部品を合成樹脂にて形成し、かつケーシングを別部品とすることが有効であるが、従来の電動機の軸心方向を鉛直方向に固定する構造を維持しつつ、構成部品の合成樹脂化およびケーシングの別部品化を図ることは、金型の構造上困難であり、また、ケーシングとベースを接続し水密性を確保することも困難であった。

本発明は、上記課題を解決するために、吸込流路ならびに吐出流路が一体成型されたベースと、軸心方向が鉛直方向に配置され、前記ベースに固定される電動機と、を有し、前記電動機の回転軸は合成樹脂製ケーシングを貫通し、軸封装置、羽根車の順で前記回転軸に固着され、羽根車を覆うようにケーシングカバーがＯリングを介して前記合成樹脂性ケーシングに水密に固着されて、回転軸の回転により渦流れポンプ作用を行うポンプ装置において、前記合成樹脂製ケーシングに円筒状の吸込継手ならびに吐出継手を平行に形成し前記ベースに形成した吸入孔ならびに吐出孔に挿入するだけで接続したことを特徴とする。

本発明によると、安価で耐久性に優れ、軽量かつメンテナンス性を改善した渦流れ型ポンプ装置を得ることが出来る。

本発明の実施例である渦流れ型ポンプ装置の斜視図である。本発明の実施例である渦流れ型ポンプ装置の水通路の横断面図である。一実施例のベースの金型抜き方向を表す図

本発明の実施例に記載の渦流れ型ポンプ装置は、軸心方向が鉛直方向に配置され、吸込流路ならびに吐出流路が一体成型されたベースの上面に固定される電動機と電動機の回転軸が貫通し固着された合成樹脂製ケーシングに円筒状かつ平行に形成した吸込継手ならびに吐出継手をベースの吸入孔ならびに吐出孔に挿入したことを特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

図１は本発明の渦流れ型ポンプ装置の斜視図を示し、図２に本発明の渦流れ型ポンプ部の展開図を示し、図３に本発明の渦流れ型ポンプ装置の水通路の断面図を示す。

本発明の渦流れポンプ装置は、ベース吸込流路４ならびにベース吐出流路５を一体成型した合成樹脂製ベース１と、合成樹脂製ベース１上に圧力タンク２と、圧力を検出する圧力センサー３と、自吸作用を促進する合成樹脂製分離室２２と、ポンプ部１６と、ポンプ駆動用電動機６と、ポンプ駆動用電動機６の回転数を変速させてポンプ部１６を制御する制御基板７と、制御基板７と通信線で接続されポンプ部１６の吐出圧力の表示や運転圧力等の設定を切り替え操作できる表示基板８が備わっており、それらをポンプカバー２０が覆う構造である。

次に本発明の実施例を分かりやすくするために、従来の渦流れ型ポンプ装置を対比しながら説明する。従来例として特開２０１４−１４１９３９号公報に記載の図１および図２を引用して説明する。

特開２０１４−１４１９３９号公報におけるポンプケーシングは、ポンプ部と吸込口部、自吸室、吐出口部が一体構造になっており、ポンプベース上に縦型に据え付けられている。構造は単純であるが一体であり、特許文献１と同様に材質は金属であるため質量大きく、摩耗によりポンプケーシングを交換する際は前述した一体を外さなければならず、メンテナンス性、コスト共に悪い。

また、特許文献１の段落００７４によれば従来構造のまま材質を合成樹脂製にすることで軽量化を図ることはできるとしているが、ポンプケーシングは一体構造としているため、メンテナンス性は改善しない。ポンプケーシングを別部品としメンテナンス性向上を図る場合、従来構造ではモータおよびポンプケーシングが軸心方向に対し鉛直方向で固定されているのに対し、水密には軸心方向に対し水平方向に拘束する必要があるため、水密させることが出来ない。また、吸込口部と自吸室は別方向を向いているため、水密させるにはそれぞれ同軸方向から拘束する必要があり、より困難であった。また、特許文献１の段落００７６によれば金属製インナーケーシングをポンプケーシングに接着剤等により固定する構造としている。インナーケーシングには精密性が必要であり、機械加工が必須のためコストが悪く、更には接着剤による固定のため、剥離の恐れがあり、実用性は低い。

すなわち、従来構造ではポンプケーシングの樹脂化とポンプケーシングを別部品とした際の水密性、コスト、実用性の確保は困難であり、いずれかの問題点を解消できずにいた。

本発明の渦流れ型ポンプ装置を図１、２を引用して説明する。

渦流れ型ポンプ部は、鉛直方向に配置される回転軸３７を有する電動機６と前記回転軸３７が合成樹脂製ケーシング９を貫通し、軸封装置１０を介して円板状の羽根車１２が固着される。軸封装置１０は円筒形状を有し、回転軸３７の外周と合成樹脂製ケーシング９の貫通孔の間に挿入され、軸封装置１０は回転軸に対しても、合成樹脂製ケーシング９に対しても相対的に摺動可能である。

羽根車１２と同心円になるように合成樹脂製ケーシング９の内側には、円環状の水通路が形成される。水通路の一部を吸込側と吐出側に分ける隔壁部２５と水通路より小径のライナー面３６とを備える弾性体の材料で形成したインナーリング１１が合成樹脂製ケーシング９に固着されている。

羽根車１２を覆い、羽根車１２に対しほぼ対象となるように水通路、隔壁部、ライナー面を有したケーシングカバー１４にケーシング用Ｏリング１３を付けてタッピングねじ１５にてケーシング９に固着されるこれによってポンプ部１６が構成されている。

合成樹脂製ケーシング９は隔壁部２５により分けられた吸込側と吐出側にそれぞれ吸込継手１８ならびに吐出継手１９、吸込継手１８とケーシング吸入孔２６を連通するケーシング吸込流路２８、羽根車室３０から継ぐケーシング吐出流路２９が平行に形成される。吸込継手１８と吐出継手１９にはそれぞれ継手用Ｏリング１７が装着され、吸込継手１８と吐出継手１９は平行に形成することで、前記合成樹脂製ベース１に平行に形成されたベース吸入孔３１ならびにベース吐出孔３２に挿入接続される。吸込継手１８と吐出継手１９、ベース吸込孔３１とベース吐出孔３２はそれぞれ平行であるため、金型をスライド構造とすることで吐出継手１９およびベース吐出孔３２を容易に形成することが出来る。例えば、合成樹脂製ベース１の正面より金型をスライドさせベース吐出孔３２を形成することが出来る。ベース吐出孔３２を形成する際に形成される吐出通路３８を使用しない場合は、キャップ用Ｏリング３９を具備したキャップ４０を挿入することで水密させる。または、合成樹脂製ベース１の上面より金型をスライドさせベース吐出孔３２を形成することも出来る。これらは、本発明の通り、合成樹脂製ベース１のベース吸入孔３１とベース吐出孔３２を平行に形成することで可能となる。従来構造では軸方向毎に金型をスライド構造にさせる必要があり、金型の構成がより困難なものとなる。また、挿入接続後は一方向からの拘束で水密可能となり、更には、軸心方向に対し鉛直方向に固定しても水密することができ、これにより従来構造を維持しつつ構成部品の合成樹脂化を図ることが出来る。また、メンテナンスの際には取外し、組換えを容易に行うことが出来る。

電動機６のエンドブラケット３３の外周には複数のリブ３４を形成しており、前記リブ３４には固定孔が形成されている。電動機６にはタッピングボルト２１により固定孔を介し合成樹脂製ベース１に固着されており、軸心方向が鉛直方向に固定されている電動機６の保持強度を向上しつつ、合成樹脂製ケーシング９に応力が負荷しない構造となっている。

分離室２２は合成樹脂により形成され、分離室パッキン３５を介して合成樹脂製ベース１に分離室用タッピングねじ２４で固着されている。分離室内部には更なる自吸作用促進を図るために筒状の合成樹脂製蓄水壁２３を設けている。蓄水壁２３は分離室２２上面と接触しており、分離室２２をベース１に固着することで同時に固着される。これによりねじやボルトを不要としつつ、容易に蓄水壁を形成することが可能である。

本発明の実施例においては、インナーリング１１を硬度５０〜７０度の合成ゴム製もしくは、硬度５０〜９０度の熱可塑性エラストマー製を選択することで羽根車の回転により発生する渦の運動エネルギーがライナー面３６や隔壁部２５に衝突し振動エネルギーと変換されることで発生する金属製の耳障りな音を、弾性力により減衰することで抑制することができる。また、表面が弾力性を有していることで、ある程度の変形が許容され異物を噛みこんだ際にも傷付きが少なく摩耗による性能低下を抑制することができる。

以上、本発明の特徴を述べてきたが、本発明によると電動機６の軸心方向を鉛直方向に固定する従来の構造を維持しつつ、構成する部品の多くを機械加工を必要としない合成樹脂製とすることができ、また、インナーリング１１を前述の通り弾性体材料とすることで、従来の渦流れ型ポンプ装置に比べ、安価で耐久性に優れ、軽量かつメンテナンス性を改善した渦流れ型ポンプ装置を得ることが出来る。

１ベース
２圧力タンク
３圧力センサー
４ベース吸込流路
５ベース吐出流路
６電動機
７制御基板
８表示基板
９ケーシング
１０軸封装置
１１インナーリング
１２羽根車
１３ケーシング用Ｏリング
１４ケーシングカバー
１５タッピングねじ
１６ポンプ部
１７継手用Ｏリング
１８吸込継手
１９吐出継手
２０ポンプカバー
２１タッピングボルト
２２分離室
２３蓄水壁
２４分離室用タッピングねじ
２５隔壁部
２６ケーシング吸込孔
２７ケーシング吐出孔
２８ケーシング吸込流路
２９ケーシング吐出流路
３０羽根車室
３１ベース吸込孔
３２ベース吐出孔
３３エンドブラケット
３４リブ
３５分離室パッキン
３６ライナー面
３７回転軸
３８吐出通路
３９キャップ用Ｏリング
４０キャップ

Claims

吸込流路ならびに吐出流路が一体成型されたベースと、軸心方向が鉛直方向に配置され、前記ベースに固定される電動機と、を有し、前記電動機の回転軸は合成樹脂製ケーシングを貫通し、軸封装置、羽根車の順で前記回転軸に固着され、羽根車を覆うようにケーシングカバーがＯリングを介して前記合成樹脂性ケーシングに水密に固着されて、回転軸の回転により渦流れポンプ作用を行うポンプ装置において、前記合成樹脂製ケーシングに円筒状の吸込継手ならびに吐出継手を平行に形成し前記ベースに形成した吸入孔ならびに吐出孔に挿入するだけで接続したことを特徴とする渦流れ型ポンプ装置。
請求項１の渦流れポンプ装置において、前記電動機のエンドブラケットには固定孔を穿設した複数のリブを形成し、前記リブはボルトを介して前記ベースに固定したことを特徴とする渦流れ型ポンプ装置
請求項１または２のポンプ装置において、前記合成樹脂製ケーシングの吸込側と吐出側を分離する隔壁部とライナー面を一体に有するインナーリングを弾性体の材料で形成し、前記合成樹脂製ケーシングに固着したことを特徴とする渦流れ型ポンプ装置。