JPH07217600A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インペラの近くでの減圧（キャビテーショ
ン）現象を防止し、気泡の発生によるポンプ効率の低下
をなくすることである。 【構成】 モータ２によって渦室４内のインペラ３を回
転させて、ポンプ動作を行うとともに、上記インペラ３
と同軸上で吸入口１２側にスクリュウ羽根５を配置し、
このスクリュウ羽根５を上記モータ２によって駆動する
ことにより、インペラ３の前段側で、スクリュウ羽根５
によって湯などの液体を積極的に送り込みインペラ３の
吸入口１２側近くでのキャビテーション現象を抑えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として家庭用の電動
式給湯装置に組み込まれる小型のポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公平３−４５６４２号公報の発明は、
気泡の発生防止に有効な給湯装置を開示している。その
給湯装置は、ポット本体の容器から遠心ポンプの吸い込
み口を通して、湯を吸い込み、インペラの回転によっ
て、湯を吐出口へと送り出している。上記ポンプ装置で
は、沸騰直後の給湯時に、ポンプ室内の減圧により、気
泡が発生し、キャビテーション現象が起き、インペラが
空回り状態となって、給湯動作が全くできなくなること
もある。

【０００３】

【発明の目的】本発明の目的は、インペラの近くでの減
圧による気泡の発生を抑え、気泡の発生によるポンプ効
率の低下をなくすることである。

【０００４】

【発明の解決手段】上記目的の下に、本発明は、モータ
によって渦室内のインペラを回転させて、ポンプ動作を
行うとともに、上記インペラと同軸上で吸入口側にスク
リュウ羽根を配置し、このスクリュウ羽根を上記モータ
によって駆動することにより、インペラの前段側で、ス
クリュウ羽根によって湯などの液体を積極的に送り込
み、インペラの吸入口側近くでの減圧による気泡の発生
を抑えている。

【０００５】

【実施例】図１および図２は、本発明のポンプ装置１の
構成を示している。ポンプ装置１は、モータ２、インペ
ラ３、渦室４およびスクリュウ羽根５によって構成され
ている。

【０００６】モータ２は、べース６の一方の面に対して
取り付け板７および取り付けねじ８によって固定されて
いる。この取り付けねじ８は、パッキン９を介在させな
がら２つのケース１０、１１をベース６の他方の面に固
定している。ここで、２つのケース１０、１１は、イン
ペラ３を収納しかつそれを囲撓するための渦室４を形成
している。

【０００７】渦室４は、主としてケース１０の部分によ
って、インペラ３の回転中心を中心とする円柱状空間と
して形成されており、インペラ３の回転中心の延長線上
で、筒状の部分によって、吸入口１２を形成し、またイ
ンペラ３の回転中心を中心とする円弧の位置で接線方向
の注入口１３およびこれに連なる吐出口１４を一体的に
形成している。したがって、注入口１３の近くで渦室４
の有効断面積が絞られているが、これと反対側の渦室の
部分で、大きな空間が形成されている。

【０００８】そして、上記インペラ３は、軸１５にはめ
込まれ、ベース６と一体の軸受け部１６に対して回転自
在に支持され、ジョイント１７によってモータ２の出力
軸１８に連結されている。ジョイント１７は、機械的な
連結手段でなく、磁気的な連結手段としての磁気カップ
リング（一方の磁石を回転して、他方の磁石を従動回転
させ、両磁石を隔壁により分離している継手）により連
結してもよい。なお、上記ジョイント１７を用いる場
合、ケース１１の中心部分に、シール受け部１９が一体
的に形成されており、このシール受け部１９と、ベース
６の軸受け部１６の外側面との間に、弾性体製のリップ
シール２０がはめ込まれている。このリップシール２０
と一体のリップ片２１は、円筒状であって、渦室４の方
向に吐出し軸１５の外周を取り囲み、渦室４の内部圧力
によって軸１５の外周面に圧接するように組み込まれて
いる。

【０００９】また、前記スクリュウ羽根５は、インペラ
３と同軸上で、例えばそれと一体に形成されており、吸
入口１２の内径よりやや小さな寸法で、吸入口１２の内
部に収まっており、インペラ３とともに回転して、吸入
口１２の近くの液体を渦室４の内部に積極的に送り込む
方向に回転する。

【００１０】上記構成のポンプ１は給湯装置などの湯の
供給経路に組み込まれる。この状態で給湯時に、モータ
２は図２で時計方向に回転し、インペラ３およびこれと
一体のスクリュウ羽根５を回転させる。このとき、スク
リュウ羽根５は、スクリュウポンプの作用によって、吸
入口１２の近くの湯を内部に取込み、渦室４の中心すな
わちインペラ３の中心方向に積極的に送り込む。一方、
インペラ３は、回転することによって、その中心の近く
の湯に遠心力を与えながら、渦室４の内壁に沿って回転
させ、注入口１３に送り込み、吐出口１４から外部に送
り出す。

【００１１】このようなポンプ動作の過程で、インペラ
３の中心位置近くで、減圧作用が起きやすく、特に沸騰
直後の湯のときに、内部に微細な気泡が混入しているこ
と、および飽和蒸気圧の関係から、インペラ３の近くで
のキャビテーション現象が助長されやすい。しかし、本
発明では、吸入口１２の近くにスクリュウ羽根５が取り
付けられており、これが湯を渦室４の中心位置すなわち
キャビテーション現象の起きやすい位置へ湯を積極的に
送り込んでいるため、その近くでの減圧が少なくなり、
気泡化すなわちキャビテーション現象の発生が最小限度
に抑えられる。

【００１２】また、渦室４の内部でキャビテーション現
象によって、少量の気泡が発生し、インペラ３が空回り
しても、吸入口１２の位置でスクリュウ羽根５が湯を強
制的に渦室４の内部に送り込んでいるため、ある程度の
湯量が確保できる。このように、スクリュウ羽根５が吸
入口１２の近くで湯などの液体を積極的に渦室４の内部
に送り込み、またインペラ３が遠心作用によって、湯を
吐出口１４へ送りだすため、この２つの作用によって、
湯量はインペラ３単体のものよりも向上する。したがっ
て、モータ２の回転速度が従来のものよりも低くても、
必要な湯量が確保できる。

【００１３】なお、スクリュウ羽根５の外径が吸入口１
２の内径に近づけたほうが、流体の吸入能力が増すた
め、スクリュウ羽根５の内径は、吸入口１２の内部に当
たらない程度の寸法に設定される。ここで、スクリュウ
羽根５のポンプ能力は、インペラ３の近くでの減圧防止
の観点からインペラ３のポンプ能力よりもやや大きめに
設定されなければならない。このスクリュウ羽根５は、
ねじ状として、あるいはプロペラ状の外形として形成さ
れる。

【００１４】

【発明の効果】本発明では、吸入口側にスクリュウ羽根
があって、そのスクリュウ羽根の回転によって、液体が
渦室内のインペラの方向に積極的に送り込まれるため、
インペラの中心近くでの減圧作用が少なくなり、キャビ
テーション現象の発生が低く抑えられること、またスク
リュウ羽根の積極的な流体の送り込み作用と、インペラ
の回転による吐出し作用の総和によって、モータの低い
回転によっても充分な流量が確保できること、の効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポンプ装置の一部破断側面図である。

【図２】ポンプ装置の正面図である。

【符号の説明】

１ ポンプ装置 ２ モータ ３ インペラ ４ 渦室 ５ スクリュウ羽根 １０ ケース １１ ケース １２ 吸入口 １３ 注入口 １４ 吐出口 ２０ リップシール ２１ リップ片

フロントページの続き (72)発明者 岡田 幸夫 埼玉県坂戸市溝端町１−３−1006

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、このモータに連結されたイン
   ペラと、このインペラを囲撓し、吸入口および吐出口を
   形成した渦室とを備え、上記モータの回転に伴う上記イ
   ンペラの回転によって、上記吸入口から吸入した液体が
   上記吐出口から吐出するように構成したポンプ装置にお
   いて、上記吸入口内に上記インペラと同軸に形成したス
   クリュウ羽根を配置したことを特徴とするポンプ装置。
2. 【請求項２】 上記吸入口の内径より上記スクリュウ羽
   根の外径を若干小さく形成したことを特徴とする請求項
   １記載のポンプ装置。