JP7442803B2 - 排水ポンプ - Google Patents

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。

特許文献１に従来の排水ポンプの一例が開示されている。特許文献１の排水ポンプは、ハウジングと、ハウジングに収容された回転羽根と、を有している。ハウジングには、モーターケースが取り付けられている。モーターケースに収容されたモーターによって回転羽根が回転される。モーターケースは、下部ケースと、上部ケースと、を有している。

特開２０１５－６８２０５号公報

図８、図９に、従来の排水ポンプの下部ケースの一例を示す。図８は、従来の排水ポンプの下部ケースの平面図である。図９は、図８のＩＸ－ＩＸ線に沿う断面図である。

図８、図９に示す下部ケース９５０は、底壁部９５１と、内側壁部９５２、９５３と、外側壁部９５４と、モーター支持部９５６と、を有している。底壁部９５１は、円板形状を有している。底壁部９５１は、図示しないハウジングの上部開口を塞ぐように配置される。内側壁部９５２、９５３は、平面視円弧形状を有している。外側壁部９５４は、円筒形状を有している。内側壁部９５２、９５３の下端および外側壁部９５４の下端は、底壁部９５１に接続されている。モーター支持部９５６は、円弧形状の平板部９５６ａと、平板部９５６ａの外縁に接続された側壁部９５６ｂと、を有している。平板部９５６ａの内縁は、外側壁部９５４の上端に接続されている。

図示しないモーターは、モーター支持部９５６の平板部９５６ａおよび側壁部９５６ｂに接する。また、モーターは、内側壁部９５２、９５３の上端にも接する。そのため、内側壁部９５２、９５３および外側壁部９５４にモーターの振動が伝わってしまい、騒音を十分に低減することができなかった。

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。

上記課題を解決するため、本発明に係る排水ポンプは、吸込口および吐出口を有するハウジングと、前記ハウジングに収容される回転羽根と、前記ハウジングの上方に配置され、前記回転羽根の軸部に連結される駆動軸を有するモーターと、前記ハウジングに取り付けられ、前記モーターを収容するモーターケースと、を有し、前記モーターケースが、前記ハウジングの上端開口を塞ぎ、当該ハウジングとともに前記回転羽根が配置されるポンプ室を画定する板状の底壁部と、前記底壁部に下端が接続された円筒形状の内側壁部と、前記底壁部に下端が接続された平面視円弧形状の外側壁部、または、前記底壁部に下端が接続された円筒形状の外側壁部と、前記内側壁部の上端に接続されたモーター支持部と、を有し、前記外側壁部が、前記内側壁部の径方向外方に配置され、前記外側壁部の上端が、前記内側壁部の上端より下方に配置され、前記底壁部が、前記ポンプ室と前記内側壁部の内部空間とを接続しかつ前記回転羽根の軸部が挿入される孔を有し、前記内側壁部の内部空間において前記モーターの駆動軸が前記回転羽根の軸部と連結され、前記外側壁部が、前記内側壁部、前記モーター支持部および前記モーターと間隔をあけて配置されていることを特徴とする。

本発明に係る排水ポンプは、吸込口および吐出口を有するハウジングと、前記ハウジングに収容される回転羽根と、前記ハウジングの上方に配置され、前記回転羽根に連結される駆動軸を有するモーターと、前記ハウジングに取り付けられ、前記モーターを収容するモーターケースと、を有し、前記モーターケースが、前記ハウジングの上端開口を塞ぎ、当該ハウジングとともに前記回転羽根が配置されるポンプ室を画定する底壁部と、前記底壁部に下端が接続された円筒形状の内側壁部と、前記底壁部に下端が接続された平面視円弧形状の外側壁部、または、前記底壁部に下端が接続された円筒形状の外側壁部と、前記内側壁部の上端に接続されたモーター支持部と、を有し、前記外側壁部が、前記内側壁部、前記モーター支持部および前記モーターと間隔をあけて配置されており、前記モーター支持部が、円弧形状の平板部と、前記平板部の外縁に接続された側壁部と、を有し、前記平板部の内縁の一部のみが、前記内側壁部の上端に接続されている。

本発明によれば、モーターケースが、底壁部と、底壁部に下端が接続された円筒形状の内側壁部と、底壁部に下端が接続された平面視円弧形状の外側壁部、または、底壁部に下端が接続された円筒形状の外側壁部と、内側壁部の上端に接続されたモーター支持部と、を有している。そして、外側壁部が、内側壁部、モーター支持部およびモーターと間隔をあけて配置されている。このようにしたことから、モーターの振動が直接伝わるのは内側壁部のみとなる。そのため、モーターの振動が内側壁部に伝わって騒音が発生しても、騒音を外側壁部で効果的に遮蔽できる。

また、モーター支持部の平板部の内縁の一部のみが内側壁部の上端に接続されていることで、平板部の内縁全体が内側壁部の上端に接続された構成に比べて、内側壁部に伝わるモーターの振動をより少なくすることができる。これにより、モーターの振動に起因する騒音をより効果的に抑制できる。

本発明の一実施例に係る排水ポンプの正面図である。 図１の排水ポンプの断面図である。 図１の排水ポンプが有する下部ケースの斜視図である。 図１の排水ポンプが有する下部ケースの平面図である。 図４のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 排水ポンプの排水動作時における周波数と騒音との関係を示すグラフである。 従来の排水ポンプの下部ケースの平面図である。 図８のＩＸ－ＩＸ線に沿う断面図である。

以下、本発明の一実施例に係る排水ポンプについて、図１～図６を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る排水ポンプの正面図である。図２は、図１の排水ポンプの断面図である。図２において、ハウジングおよびモーターケースのみ断面図で示している。図３および図４は、図１の排水ポンプが有する下部ケースの斜視図および平面図である。図５は、図４のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。

本実施例に係る排水ポンプは、例えば、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。この排水ポンプの用途は、ドレン水の排出に限られず、容器内の各種液体の排出や汲み上げなどに用いることができる。

図１、図２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２０と、モーター３０と、モーターケース４０と、を有している。ハウジング１０、回転羽根２０およびモーターケース４０は、合成樹脂製である。

ハウジング１０は、略逆円錐台形状の本体部１１を有している。本体部１１には、下方に延びる吸込管１２が設けられている。吸込管１２は、上下方向に直線的に延在する円筒形状を有している。吸込管１２は、下方を向く吸込口１２ａを有している。本体部１１には、側方に延びる吐出管１３が設けられている。吐出管１３は、側方を向く吐出口１３ａを有している。本実施例において、吐出管１３は、横方向に直線的に延在する円筒形状を有している。これ以外にも、吐出管１３は、吐出口１３ａが上方を向く略Ｌ字形状や円弧形状を有していてもよい。吸込管１２および吐出管１３は、本体部１１の内側に設けられたポンプ室１４に接続されている。

回転羽根２０は、軸部２１と、大径羽根部２２と、小径羽根部２３と、を有している。軸部２１は、円柱形状を有している。大径羽根部２２は、軸部２１から放射状に延びる複数の平板形状の大径羽根（図示なし）を有している。大径羽根部２２は、複数の大径羽根の先端を連結する円筒形状のリング２２ａと、リング２２ａの下端に外周縁が接続された円環形状の下板２２ｂと、を有している。大径羽根部２２は、ポンプ室１４に配置されている。小径羽根部２３は、複数の大径羽根の下端から下板２２ｂの内側を通り下方に延びる複数の平板形状の小径羽根２３ａを有している。小径羽根部２３は、吸込管１２の内側に配置されている。

モーター３０は、ハウジング１０の上方に配置されている。モーター３０は、モーター本体３１と、モーター本体３１から下方に延びる駆動軸３２と、を有している。駆動軸３２は、回転羽根２０の軸部２１に連結されている。

モーターケース４０は、スナップフィット機構４１によってハウジング１０に取り付けられている。モーターケース４０は、下部ケース５０と、上部ケース６０と、を有している。

下部ケース５０は、底壁部５１と、内側壁部５２と、外側壁部５４、５５と、モーター支持部５６と、を有している。

底壁部５１は、円板形状を有している。底壁部５１は、ハウジング１０の本体部１１の上端開口を塞ぐように配置される。底壁部５１は、本体部１１とともにポンプ室１４を画定する。底壁部５１の中央には、軸孔５１ａが設けられている。軸孔５１ａには、回転羽根２０の軸部２１が挿入される。

内側壁部５２は、円筒形状を有している。内側壁部５２の下端は、底壁部５１に接続されている。内側壁部５２は、底壁部５１から上方に延びるように配置されている。

外側壁部５４、５５は、平面視円弧形状を有している。外側壁部５４、５５の下端は、底壁部５１に接続されている。外側壁部５４、５５は、底壁部５１から上方に延びるように配置されている。外側壁部５４、５５は、内側壁部５２を間に挟むように当該内側壁部５２の外側に配置されている。平面視で、内側壁部５２の中心と、外側壁部５４、５５の円弧中心と、は同一位置にある。外側壁部５４、５５の上端の位置は、内側壁部５２の上端の位置より低い。なお、平面視円弧形状の外側壁部５４、５５に代えて、内側壁部５２の外側に配置される１つの平面視円弧形状の外側壁部または３つ以上の平面視円弧形状の外側壁部を採用してもよい。または、内側壁部５２を囲むように配置される円筒形状の外側壁部を採用してもよい。

モーター支持部５６は、平板部５６ａと、側壁部５６ｂと、を有している。平板部５６ａは、円弧形状を有している。側壁部５６ｂの下端は、平板部５６ａの外縁に接続されている。平板部５６ａの内縁の一部（図４において、符号ｋで示す）が、内側壁部５２の上端に接続されている。平板部５６ａの内縁の一部の長さは、当該内縁の全長の５％以上でかつ２０％以下であることが好ましい。モーター３０は、平板部５６ａおよび側壁部５６ｂに接するように配置される。

上部ケース６０は、下部ケース５０のモーター支持部５６の側壁部５６ｂにスナップフィット機構４２によって取り付けられる。上部ケース６０は、モーター３０の上部を覆うように配置される。モーターケース４０は、モーター支持部５６と上部ケース６０との間にモーター３０を収容する。モーター３０の配線部分などの一部が、モーターケース４０の外側に配置される。

モーターケース４０の外側壁部５４、５５は、内側壁部５２、モーター支持部５６およびモーター３０と間隔をあけて配置されている。つまり、外側壁部５４、５５は、底壁部５１だけと接続されており、底壁部５１以外とは直接接していない。

以上より、本実施例の排水ポンプ１は、モーターケース４０が、底壁部５１と、底壁部５１に下端が接続された円筒形状の内側壁部５２と、底壁部５１に下端が接続された平面視円弧形状の外側壁部５４、５５と、内側壁部５２の上端に接続されたモーター支持部５６と、を有している。そして、外側壁部５４、５５が、内側壁部５２、モーター支持部５６およびモーター３０と間隔をあけて配置されている。このようにしたことから、モーター３０の振動が直接伝わるのは内側壁部５２のみとなる。そのため、モーター３０の振動が内側壁部５２に伝わって騒音が発生しても、騒音を外側壁部５４、５５で効果的に遮蔽できる。したがって、モーター３０の振動に起因する騒音を効果的に抑制できる。

また、モーター支持部５６の平板部５６ａの内縁の一部のみが内側壁部５２の上端に接続されている。そのため、平板部５６ａの内縁全体が内側壁部５２の上端に接続された構成に比べて、内側壁部５２に伝わるモーター３０の振動をより少なくすることができる。これにより、モーター３０の振動に起因する騒音をより効果的に抑制できる。特に、平板部５６ａの内縁の一部の長さを、当該内縁の全長の５％以上でかつ２０％以下にすることで、モーター支持部５６の剛性と騒音の抑制とをバランスよく両立できる。

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。

本発明者らは、本発明に係る排水ポンプの実施例１および比較例１を用いて、排水動作時の騒音を計測し、本発明の効果について検証した。

実施例１は、上記で説明した排水ポンプ１の構成を有する。

比較例１は、図８、図９に示す従来の排水ポンプの下部ケース９５０を採用した構成を有する。比較例１は、下部ケース９５０以外は、実施例１と同一の構成を有する。

実施例１および比較例１の上方１ｍの位置にマイクを設置し、実施例１および比較例１においてドレンパンからドレン水を排出する排水動作を行い、排水動作時の騒音を計測した。図７に計測結果を示す。図７は、排水ポンプの排水動作時における周波数と騒音との関係を示すグラフである。

図７から明らかなように、実施例１および比較例１において３５０Ｈｚ付近および９００Ｈｚ付近で騒音が大きくなる波形が観測された。比較例１では騒音の大きさが２０ｄＢを超える値だったのに対し、実施例１では騒音の大きさが２０ｄＢより低い値に抑えられている。

このことから、実機を用いた検証でも、本発明の効果が明らかとなった。

１…排水ポンプ、１１…本体部、１２…吸込管、１２ａ…吸込口、１３…吐出管、１３ａ…吐出口、１４…ポンプ室、１０…ハウジング、２０…回転羽根、２１…軸部、２２…大径羽根部、２２ａ…リング、２２ｂ…下板、２３…小径羽根部、２３ａ…小径羽根、３０…モーター、３１…モーター本体、３２…駆動軸、４０…モーターケース、４１、４２…スナップフィット機構、５０…下部ケース、５１…底壁部、５１ａ…軸孔、５２…内側壁部、５４、５５…外側壁部、５６…モーター支持部、５６ａ…平板部、５６ｂ…側壁部、６０…上部ケース

Claims (2)

1. 吸込口および吐出口を有するハウジングと、前記ハウジングに収容される回転羽根と、前記ハウジングの上方に配置され、前記回転羽根の軸部に連結される駆動軸を有するモーターと、前記ハウジングに取り付けられ、前記モーターを収容するモーターケースと、を有し、
   前記モーターケースが、
   前記ハウジングの上端開口を塞ぎ、当該ハウジングとともに前記回転羽根が配置されるポンプ室を画定する板状の底壁部と、
   前記底壁部に下端が接続された円筒形状の内側壁部と、
   前記底壁部に下端が接続された平面視円弧形状の外側壁部、または、前記底壁部に下端が接続された円筒形状の外側壁部と、
   前記内側壁部の上端に接続されたモーター支持部と、を有し、
   前記外側壁部が、前記内側壁部の径方向外方に配置され、
   前記外側壁部の上端が、前記内側壁部の上端より下方に配置され、
   前記底壁部が、前記ポンプ室と前記内側壁部の内部空間とを接続しかつ前記回転羽根の軸部が挿入される孔を有し、
   前記内側壁部の内部空間において前記モーターの駆動軸が前記回転羽根の軸部と連結され、
   前記外側壁部が、前記内側壁部、前記モーター支持部および前記モーターと間隔をあけて配置されていることを特徴とする排水ポンプ。
2. 吸込口および吐出口を有するハウジングと、前記ハウジングに収容される回転羽根と、前記ハウジングの上方に配置され、前記回転羽根に連結される駆動軸を有するモーターと、前記ハウジングに取り付けられ、前記モーターを収容するモーターケースと、を有し、
   前記モーターケースが、
   前記ハウジングの上端開口を塞ぎ、当該ハウジングとともに前記回転羽根が配置されるポンプ室を画定する底壁部と、
   前記底壁部に下端が接続された円筒形状の内側壁部と、
   前記底壁部に下端が接続された平面視円弧形状の外側壁部、または、前記底壁部に下端が接続された円筒形状の外側壁部と、
   前記内側壁部の上端に接続されたモーター支持部と、を有し、
   前記外側壁部が、前記内側壁部、前記モーター支持部および前記モーターと間隔をあけて配置されており、
   前記モーター支持部が、円弧形状の平板部と、前記平板部の外縁に接続された側壁部と、を有し、
   前記平板部の内縁の一部のみが、前記内側壁部の上端に接続されている、排水ポンプ。

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