JP7403792B2 - drain pump - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、空気調和機のドレン水の排出に用いられる排水ポンプに関する。 The present invention relates to a drain pump used, for example, to discharge drain water from an air conditioner.
室内に設置する空気調和機は、室内熱交換器の表面で凝縮したドレン水を受け入れるドレンパンと、ドレンパン内のドレン水を排出する排水ポンプ(ドレンポンプ)と、を有している。 An air conditioner installed indoors has a drain pan that receives drain water condensed on the surface of an indoor heat exchanger, and a drain pump that discharges drain water from the drain pan.
従来の排水ポンプの一例を図4に示す。図4に示す排水ポンプ801は、ハウジング810内に、ドレン水を掻き上げる回転羽根830を有している。回転羽根830は、放射方向に延びる大径羽根833と、大径羽根の下部に連設される小径羽根834と、大径羽根の外周部を覆うリング部材850と、を有する。このような構成の排水ポンプは、特許文献1などに開示されている。
An example of a conventional drainage pump is shown in FIG. A
排水ポンプ801において回転羽根830によって掻き上げられたドレン水は、図4に模式的に示すように、断面が二次曲線となる気液境界面Sが中心に生じる回転流となる。図4において、ドットで塗りつぶした領域がドレン水を示し、ドット密度が比較的高い領域が吐出管818内のドレン水と同程度の水圧であることを示している。図5においても同様である。そして、ドレン水は、矢印Fで示すように遠心力によりリング部材850を乗り越えて吐出管818に向かう。このとき、大径羽根833の上端における気液境界面S近傍でドレン水を掻くことにより、ドレン水と空気とが混ざり合って気泡を生じる。この気泡が騒音の原因になる。
As schematically shown in FIG. 4, the drain water scooped up by the rotating
このような騒音を抑制するため、特許文献2に開示されている排水ポンプを採用することが考えられる。図5に特許文献2の排水ポンプと同様の構成の排水ポンプを示す。図5に示す排水ポンプ901の回転羽根930は、放射方向に延びる大径羽根933と、大径羽根の下部に連設される小径羽根934と、大径羽根933の下端を連結する円環状の下板936と、大径羽根933の上端を連結する円環状の上板938と、を有する。
In order to suppress such noise, it is possible to employ the drainage pump disclosed in Patent Document 2. FIG. 5 shows a drainage pump having the same configuration as the drainage pump of Patent Document 2. The
排水ポンプ901において回転羽根930によって掻き上げられたドレン水は、図5に模式的に示すように、断面が二次曲線となる気液境界面Sが中心に生じる回転流となるが、上昇するドレン水の流れは上板938に突き当たり、矢印Fで示すように吐出管918に向かう。これにより、大径羽根933の上端において上昇するドレン水を掻くことがなくなる。そのため、気泡の発生が抑制され、騒音が低減される。
As schematically shown in FIG. 5, the drain water scraped up by the
図5に示す排水ポンプ901では、回転流となったドレン水の一部が上板938とハウジング910との隙間から上板938の上方の空間922に流れ込む。この上方の空間922の径方向内側には壁がなく開放されていることから、上方の空間922に流れ込んだドレン水は上方の空間922に留まることなく上板938の開口939から落下して、大径羽根933によって再度回転流となり、矢印Fcで示す循環流が生じる。そして、上方の空間922に流れ込んだドレン水は、上板938上を流れる際および上板938から落下する際に空気と混ざり合って気泡を生じ、この気泡が循環流に乗ることにより騒音を生じてしまっていた。
In the
そこで、本発明の目的は、騒音を効果的に低減できる排水ポンプを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a drainage pump that can effectively reduce noise.
上記課題を解決するため、本発明に係る排水ポンプは、ハウジングと、前記ハウジングに回転可能に収容された回転羽根と、を有する排水ポンプであって、前記回転羽根は、軸部と、前記軸部から放射方向に延びる複数の大径羽根と、前記大径羽根の下端に連設された複数の小径羽根と、前記複数の大径羽根の下端を連結しかつ前記複数の小径羽根が内側に挿通される円環状の下板と、前記複数の大径羽根の上端を連結しかつ前記軸部が内側に挿通される円環状の上板と、を有し、隣り合う前記大径羽根の間の空間が側方に開放されており、前記ハウジングは、円筒状の周壁部と、周壁部の上端に連設された環状の天井部と、前記天井部の内周縁に連設され、当該内周縁から下方に延びる円筒部と、を有していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a drainage pump according to the present invention includes a housing and a rotary vane rotatably housed in the housing, and the rotary vane has a shaft portion and a shaft portion. a plurality of large-diameter blades extending in a radial direction from the part; a plurality of small-diameter blades connected to a lower end of the large-diameter blade; an annular lower plate that is inserted through the ring, and an annular upper plate that connects the upper ends of the plurality of large-diameter blades and into which the shaft portion is inserted, between the adjacent large-diameter blades; The housing has a cylindrical peripheral wall part, an annular ceiling part connected to the upper end of the peripheral wall part, and an annular ceiling part connected to the inner peripheral edge of the ceiling part. A cylindrical portion extending downward from the periphery.
本発明において、前記円筒部の下端が、軸方向から見たときに、前記上板の内周縁の内側に配置されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the lower end of the cylindrical portion is disposed inside the inner peripheral edge of the upper plate when viewed from the axial direction.
本発明によれば、回転羽根を収容するハウジングが、円筒状の周壁部と、周壁部の上端に連設された環状の天井部と、天井部の内周縁に連設され、当該内周縁から下方に延びる円筒部と、を有している。このようにしたことから、回転羽根の上板と、ハウジングの周壁部、天井部および円筒部と、で上板の上方にトーラス状の空間が形成される。そのため、回転羽根によってドレン水を掻き上げたときにトーラス状の空間にドレン水が充填されて空気が追い出されるので、回転羽根の上板上を流れるドレン水が空気と混ざり合うことを抑制できる。また、トーラス状の空間の径方向内側に壁となる円筒部があることによって、トーラス状の空間に流れ込んだドレン水は当該空間に留まり、ドレン水の一部が円筒部の下端と回転羽根との隙間から流出して落下する。そのため、落下するドレン水が空気と接する面積を少なくすることができ、落下する際に空気と混ざり合って生じる気泡の量を抑制できる。したがって、循環流に乗る気泡の量を抑制して騒音を効果的に低減できる。 According to the present invention, the housing for accommodating the rotary blade includes a cylindrical peripheral wall, an annular ceiling connected to the upper end of the peripheral wall, and an inner peripheral edge of the ceiling, and extends from the inner peripheral edge. It has a cylindrical portion extending downward. Because of this, a torus-shaped space is formed above the upper plate by the upper plate of the rotary blade, the peripheral wall portion, the ceiling portion, and the cylindrical portion of the housing. Therefore, when drain water is scooped up by the rotary blades, the torus-shaped space is filled with drain water and air is expelled, so that it is possible to suppress the drain water flowing on the upper plate of the rotary blades from mixing with air. In addition, since there is a cylindrical part that serves as a wall on the inside of the torus-shaped space in the radial direction, the drain water that flows into the torus-shaped space remains in the space, and a part of the drain water flows between the lower end of the cylindrical part and the rotating blade. It flows out through the gap and falls. Therefore, the area in which the falling drain water comes into contact with the air can be reduced, and the amount of air bubbles generated by mixing with the air when falling can be suppressed. Therefore, noise can be effectively reduced by suppressing the amount of bubbles riding on the circulating flow.
また、前記円筒部の下端が、軸方向から見たときに、前記上板の内周縁の内側に配置されていることで、回転羽根の上板上を流れるドレン水が空気と混ざり合うことをさらに抑制できる。そのため、循環流に乗る気泡の量をさらに抑制して騒音をより効果的に低減できる。 Furthermore, the lower end of the cylindrical portion is arranged inside the inner peripheral edge of the upper plate when viewed from the axial direction, thereby preventing the drain water flowing on the upper plate of the rotary blade from mixing with air. It can be further suppressed. Therefore, the amount of bubbles riding on the circulation flow can be further suppressed, and noise can be reduced more effectively.
以下、本発明の一実施例に係る排水ポンプの構成について図1~図3を参照して説明する。本実施例に係る排水ポンプは、一例として、空気調和機の室内ユニットのドレンパン内に溜まったドレン水を外部に排出するためのものである。もちろん、この排水ポンプの用途は、ドレン水の排出に限られず、各種液体の排出や汲み上げなどに用いることができる。 The configuration of a drainage pump according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. The drainage pump according to this embodiment is, for example, for discharging drain water accumulated in a drain pan of an indoor unit of an air conditioner to the outside. Of course, the use of this drainage pump is not limited to discharging drain water, but can be used for discharging or pumping various liquids.
図1は、本発明の一実施例に係る排水ポンプの回転羽根の軸方向に沿う断面図(縦断面図)である。図2は、図1の排水ポンプが有する回転羽根を示す図である。図2(a)~(c)は、順に斜視図、平面図および正面図である。図3は、図1の排水ポンプにおけるドレン水の様子を模式的に示す縦断面図である。図3において、ドットで塗りつぶした領域がドレン水を示し、ドット密度が比較的高い領域が吐出管18内のドレン水と同程度の水圧であることを示している。なお、図1、図3において、ハウジングは断面図であるが、回転羽根は正面から見た状態を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view (longitudinal cross-sectional view) along the axial direction of a rotary vane of a drainage pump according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing rotary vanes included in the drainage pump of FIG. 1. FIGS. 2(a) to 2(c) are a perspective view, a plan view, and a front view, respectively. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view schematically showing the state of drain water in the drain pump of FIG. 1. In FIG. 3, the area filled with dots indicates drain water, and the area where the dot density is relatively high indicates that the water pressure is comparable to that of the drain water in the
図1に示すように、本実施例の排水ポンプ1は、ハウジング10と、回転羽根30と、駆動部40と、を有している。本実施例において、ハウジング10および回転羽根30は、合成樹脂製である。
As shown in FIG. 1, the
ハウジング10は、底壁部11と、周壁部12と、天井部13と、円筒部15と、を有している。底壁部11は、逆円錐台状に形成されている。周壁部12は、円筒状に形成されており、底壁部11の外周縁に連設されている。天井部13は、円環板状に形成されており、周壁部12の上端に連設されている。天井部13の中央には空気導入用として開口14が設けられている。天井部13における開口14を画定する内周縁13aには、下方に延びる円筒部15が連設されている。ハウジング10の内側にはポンプ室21が設けられている。
The
底壁部11の中央には、下方に延びる円筒状の吸込管17が設けられている。吸込管17は、下方を向く吸込口17aを有している。周壁部12には、側方(図1の左方)に延びる円筒状の吐出管18が設けられている。吐出管18は、側方を向く吐出口18aを有している。本実施例において、吐出管18は、直線状に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、吐出管18は、吐出口18aが上方を向く略L字状や円弧状に形成されていてもよい。吸込管17および吐出管18は、ポンプ室21に接続されている。
A
回転羽根30は、図2に示すように、軸部31と、大径羽根33と、小径羽根34と、下板36と、上板38と、を有している。回転羽根30は、平板状に形成された大径羽根33および小径羽根34を複数枚有しており、本実施例においてはそれぞれ4枚ずつ有している。回転羽根30は、ポンプ室21に回転可能に収容されている。回転羽根30は、駆動部40によって矢印Rで示す向きに回転される。
As shown in FIG. 2, the
軸部31は、円柱状に形成されている。軸部31の上端面には、駆動部40が有する図示しないモーターの回転軸が嵌合される軸嵌合穴31aが設けられている。軸部31は、ハウジング10が有する天井部13の内側である開口14に挿通されている。
The
複数の大径羽根33は、軸部31の外周面から放射方向(径方向)に延びている。複数の大径羽根33は、回転方向に等間隔で配置されている。隣り合う大径羽根33の間の空間は側方に開放されている。
The plurality of large-
複数の小径羽根34は、各大径羽根33の下端における径方向内側部分に連設されている。複数の小径羽根34の下端部は吸込管17に挿入されている。
The plurality of small-
下板36は、円環状に形成されており、中央に開口37が設けられている。下板36は、各大径羽根33の下端における径方向外側部分を互いに連結している。下板36の内側である開口37には、複数の小径羽根34が挿通されている。
The
上板38は、円環状に形成されており、中央に開口39が設けられている。上板38は、各大径羽根33の上端における径方向外側部分を互いに連結している。上板38の内側である開口39には、軸部31が挿通されている。
The
上板38は、ハウジング10の周壁部12、天井部13および円筒部15とともに、回転羽根30の上方にトーラス状の上部空間22を形成している。上部空間22は、周壁部12と上板38との隙間22aを通じて、上板38より下方の下部空間23と接続されている。また、上部空間22は、円筒部15の下端15aと上板38における開口39を画定する内周縁38aとの隙間22b、を通じて、下部空間23と接続されている。
The
本実施例において、ハウジング10の円筒部15の下端15aは、軸線L方向から見たときに、上板38の内周縁38aの内側に配置されている。
In this embodiment, the
駆動部40は、回転羽根を軸線L周りに回転させる図示しないモーターを有している。駆動部40は、ハウジング10の天井部13の上方に配置されている。
The
ハウジング10の周壁部12、天井部13および円筒部15、ならびに、回転羽根30のそれぞれの軸は、軸線Lに一致するように配置されている。
The respective axes of the
次に、本実施例の排水ポンプ1の動作(作用)について説明する。
Next, the operation (action) of the
駆動部40により回転羽根30が回転されると、ドレン水が吸込口17aからポンプ室21内に吸い上げられる。ポンプ室21内のドレン水は、大径羽根33によって矢印Rの向きに押され、上板38より下方の下部空間23において径方向外側に向かう遠心力が生じて回転流となる。ドレン水は大径羽根33に沿って径方向内側から外側に向かって流れてハウジング10の周壁部12に突き当たる。そして、大径羽根33が吐出管入口18bを通過する際に、ドレン水が吐出管入口18bに流れ込み、吐出管18を通って吐出口18aから排出される。
When the
回転流となったドレン水が周壁部12に突き当たると、ドレン水の一部が周壁部12と上板38との隙間22aから上部空間22に流れ込む。上部空間22に流れ込んだドレン水は径方向内側に向かって流れるが、円筒部15が壁となって上部空間22内に留められる。これにより、上部空間22がドレン水で満たされて、上部空間22から空気が追い出される。そのため、上板38上を流れるドレン水が空気と混ざり合うことがない。
When the rotating drain water hits the
上部空間22内のドレン水の一部は、円筒部15の下端15aと上板38の内周縁38aとの隙間22bから下部空間23に落下して、再度回転流となる。そして、円筒部15を有することによりドレン水が隙間22bを通過して落下するため、円筒部15がない従来の排水ポンプに比べて、落下するドレン水が空気に接する面積(気液境界面S)が小さくなる。そのため、ドレン水が落下する際に空気と混ざり合って生じる気泡が少なくなる。
A part of the drain water in the
以上より、本実施例の排水ポンプ1によれば、回転羽根30を収容するハウジング10が、円筒状の周壁部12と、周壁部12の上端に連設された環状の天井部13と、天井部13の内周縁13aに連設され、当該内周縁13aから下方に延びる円筒部15と、を有している。このようにしたことから、回転羽根30の上板38と、ハウジング10の周壁部12、天井部13および円筒部15と、で上板38の上方にトーラス状の上部空間22が形成される。そのため、回転羽根30によってドレン水を掻き上げたときに上部空間22にドレン水が充填されて空気が追い出されるので、回転羽根30の上板38上を流れるドレン水が空気と混ざり合うことを抑制できる。また、上部空間22の径方向内側に壁となる円筒部15があることによって、上部空間22に流れ込んだドレン水は上部空間22に留まり、ドレン水の一部が円筒部15の下端15aと上板38の内周縁38aとの隙間22bから流出して落下する。そのため、落下するドレン水が空気と接する面積を少なくすることができ、落下する際に空気と混ざり合って生じる気泡の量を抑制できる。したがって、循環流に乗る気泡の量を抑制して騒音を効果的に低減できる。
As described above, according to the
また、円筒部15の下端15aが、軸線L方向(軸方向)から見たときに、上板38の内周縁38aの内側に配置されている。このようにすることで、回転羽根30の上板38の上面全体が上部空間22に面することになるので、上板38上を流れるドレン水が空気と混ざり合うことをさらに抑制できる。そのため、循環流に乗る気泡の量をさらに抑制して騒音をより効果的に低減できる。
Further, the
上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。 Although examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these examples. Additions, deletions, and design changes to the above-mentioned embodiments by those skilled in the art as appropriate, as well as combinations of features of the embodiments as appropriate, are also covered by this invention, as long as they have the gist of the present invention. within the scope of the invention.
1…排水ポンプ、10…ハウジング、11…底壁部、12…周壁部、13…天井部、13a…内周縁、14…開口、15…円筒部、15a…下端、17…吸込管、17a…吸込口、18…吐出管、18a…吐出口、18b…吐出管入口、21…ポンプ室、22…上部空間、22a、22b…隙間、23…下部空間、30…回転羽根、31…軸部、31a…軸嵌合穴、33…大径羽根、34…小径羽根、36…下板、37…開口、38…上板、38a…内周縁、39…開口、40…駆動部、L…軸線、S…気液境界面
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記回転羽根は、軸部と、前記軸部から放射方向に延びる複数の大径羽根と、前記大径羽根の下端に連設された複数の小径羽根と、前記複数の大径羽根の下端を連結しかつ前記複数の小径羽根が内側に挿通される円環状の下板と、前記複数の大径羽根の上端を連結しかつ前記軸部が内側に挿通される円環状の上板と、を有し、隣り合う前記大径羽根の間の空間が側方に開放されており、
前記ハウジングは、円筒状の周壁部と、周壁部の上端に連設された環状の天井部と、前記天井部の内周縁に連設され、当該内周縁から下方に延びる円筒部と、を有し、
前記円筒部が、当該円筒部の下端から上方に向かうにしたがって徐々に外径が大きくなる部分を有していることを特徴とする排水ポンプ。 A drainage pump comprising a housing and a rotary vane rotatably housed in the housing,
The rotary blade includes a shaft portion, a plurality of large diameter blades extending in a radial direction from the shaft portion, a plurality of small diameter blades connected to a lower end of the large diameter blade, and a lower end of the plurality of large diameter blades. an annular lower plate connected to each other and into which the plurality of small-diameter blades are inserted; and an annular upper plate which connects the upper ends of the plurality of large-diameter blades and into which the shaft portion is inserted; and a space between the adjacent large-diameter blades is opened laterally,
The housing includes a cylindrical peripheral wall part, an annular ceiling part connected to an upper end of the peripheral wall part, and a cylindrical part connected to an inner peripheral edge of the ceiling part and extending downward from the inner peripheral edge. death ,
A drainage pump characterized in that the cylindrical portion has a portion whose outer diameter gradually increases upward from the lower end of the cylindrical portion .
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