JPH1030586A - 洗濯機等のポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプケース内に呼び水を貯水し、ポンプケ
ース内に設けた吸水口より自吸水可能な洗濯機等のポン
プ装置において、永久磁石回転子を用いた電動機により
ランナーを低速回転して低騒音化し、耐久性を向上する
とともに、小型にして洗濯機本体などの内部に容易に装
着できるようにする。 【解決手段】 ポンプケース１３に呼び水を貯水可能と
し、このポンプケース１３内に吸水口２２に連通した渦
室１５を形成するランナーケーシング１４を設け、この
ランナーケーシング１４内にランナー１８を回転自在に
設け、このランナー１８を電動機１９により左右回転自
在に駆動する。ランナー１８の左右いずれかの回転によ
り、ポンプケース１３内の呼び水と吸水口２２からの空
気を気水混合し、ポンプケース１３内で気水分離して自
吸水するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプケース内に
呼び水を貯水し、ポンプケース内に設けた吸水口より自
吸水可能な洗濯機等のポンプ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のポンプ装置は、図８およ
び図９に示すように構成していた。以下、その構成につ
いて説明する。

【０００３】図に示すように、ポンプケース１は、２個
のボリュート２を設けて渦室３を形成し、吐出部４を気
水分離室５に連通させている。渦室３の内部にランナー
６を回転自在に設け、電動機７によりランナー６を駆動
する。ボリュート２にボリュート２の内外を連通する戻
り水用に穴８を設けている。吸水口９は、ホース（図示
せず）などを連結し、風呂水などを吸入するもので、逆
止弁１０を介して渦室３に連通している。吐出口１１
は、気水分離室５に連通し、呼び水工程で気水分離した
空気を排出するとともに、揚水工程で吸水口９から渦室
３に吸入された水を吐出する。呼び水口１２は、ポンプ
ケース１内に呼び水を供給するものである。

【０００４】上記構成において動作を説明すると、吸水
口９に接続したホースの先端を浴槽（図示せず）内の風
呂水の中にいれ、呼び水口１２よりポンプケース１内に
呼び水を供給した後、電動機７によりランナー６を駆動
すると、ランナー６の回転により、ホース内の空気とポ
ンプケース１内の呼び水が渦室３内に吸入されて気水混
合され、気泡を含んだ水が吐出部４より吐出される。

【０００５】気泡は気水分離室５を上昇するにしたがっ
て水と分離されて吐出口１１より排出される。気泡を分
離した水は穴８を通って渦室３内に循環される。このよ
うにして、ホース内の空気が順次排出され、ホース内の
空気がなくなると、風呂水などがホースを通して吸入さ
れて、吐出口１１より吐出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、ランナー６を一方向回転させることにより自吸水
させているが、ランナー６の回転数を８０００〜１００
００ｒ／ｍｉｎにすることによって、ポンプ特性を確保
しており、高速回転の電動機７を使用せざるをえず、特
に代表的な整流子電動機においては騒音が非常に高く、
さらにはブラシ磨耗に限界があり、耐久性に乏しい欠点
があった。また電気的雑音が高く、雑音防止装置がいる
等、実用的に不具合な問題を有していた。

【０００７】また、ランナー６を高速回転させるため、
呼び水工程で渦室３内で混合した気泡が細かくなりすぎ
て、気水分離力が低く、揚力特性が低いという問題を有
していた。さらに、２個のボリュート２を設けた渦室３
の形状が複雑で、形状が大きくなるという問題を有して
いた。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、永久磁石回転子を用いた電動機によりランナーを低
速回転して低騒音化し、耐久性を向上するとともに、小
型にして洗濯機本体などの内部に容易に装着できるよう
にすることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ポンプケースに呼び水を貯水可能とし、こ
のポンプケース内に吸水口に連通した渦室を形成するラ
ンナーケーシングを設け、このランナーケーシング内に
ランナーを回転自在に設け、このランナーを電動機によ
り左右回転自在に駆動する。ランナーの左右いずれかの
回転により、ポンプケース内の呼び水と吸水口からの空
気を気水混合し、ポンプケース内で気水分離して自吸水
するようにしたものである。

【００１０】これにより、永久磁石回転子を用いた電動
機によりランナーを左右回転自在に低速回転して低騒音
化することができ、耐久性を向上できるとともに、小型
にして洗濯機本体などの内部に容易に装着できるように
することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、呼び水を貯水可能なポンプケースと、前記ポンプケ
ース内に設け吸水口に連通した渦室を形成するランナー
ケーシングと、前記ランナーケーシング内に回転自在に
設けたランナーと、前記ランナーを左右回転自在に駆動
する電動機とを備え、前記ランナーの左右いずれかの回
転により、前記ポンプケース内の呼び水と吸水口からの
空気を気水混合し、前記ポンプケース内で気水分離して
自吸水するようにしたものであり、一般に、回転子に永
久磁石を使用した電動機は、起動時に回転方向が定まら
ないが、このような電動機によりランナーを左右いずれ
の方向に回転させた場合にも、渦室内でポンプケース内
の呼び水と吸水口からの空気を気水混合することがで
き、ポンプケース内で気水分離して自吸水することがで
きる。また、電動機として永久磁石回転子を用いた電動
機を使用することによりランナーを低速回転して低騒音
化し、耐久性を向上するとともに、小型にして洗濯機本
体などの内部に容易に装着することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、ランナーは、電動機の駆動軸との
間に左右回転方向の遊びを設けたものであり、一般に、
回転子に永久磁石を使用した電動機は起動トルクが小さ
いが、電動機の起動トルクが小さくても、電動機の駆動
軸との間に左右回転方向の遊びによって、ランナーを回
転させることができ、渦室内でポンプケース内の呼び水
と吸水口からの空気を気水混合することができ、ポンプ
ケース内で気水分離して自吸水することができる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２に記載の発明において、ランナーは、電動機の駆
動軸に設けたブッシュが当接するブッシュ当たり部と、
羽根部とを二重成形にて構成し、前記ブッシュ当たり部
より羽根部の硬度を低くし、前記羽根部に弾性をもたせ
たものであり、電動機の起動時にランナーのブッシュ当
たり部には、電動機の駆動軸との間の左右回転方向の遊
びによる衝撃により集中荷重が加わるため、剛性が高く
硬度の高い部材を使用し、羽根部はブッシュ当たり部よ
り硬度を低くすることにより、起動時の羽根部に加わる
圧力はブッシュ当たり部により緩和することができ、ブ
ッシュ当たり部には最低限の応力で済み、高寿命のラン
ナーを得ることができ、さらに、衝撃の緩和作用で衝撃
音も低減することができる。

【００１４】請求項４に記載の発明は、上記請求項１〜
３に記載の発明において、ランナーの電動機の駆動軸と
の間に設けた遊びの空間部に、空間部の容積の５０％以
上にダンパー用グリスを封入し、密閉部材で密閉したも
のであり、ダンパー用グリスによって、起動時の衝突音
を最低限に押さえることができる。

【００１５】請求項５に記載の発明は、上記請求項１〜
４に記載の発明において、ランナーは、羽根部とシュラ
ウド部とを備え、前記シュラウド部は、羽根部との交点
に凹状の逃がし部を設けたものであり、起動時の羽根部
に加わる圧力は羽根部のたわみにより、ランナーのブッ
シュ当たり部にさらに緩和するように働き、ブッシュ当
たり部には極めて有効的に、最小の応力しかかからない
構成が得られるため、ランナーの長寿命化が図れる。

【００１６】請求項６に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、ランナーケーシングは、呼び水と
吸水口からの空気を混合した気水を吐出する吐出部を有
し、前記吐出部は中心を略水平位置より上方とし、前記
吐出部の真上方向に気水分離ガイドを設けたものであ
り、渦室内で泡状になった気水を気水分離ガイドによ
り、空気だけを上方に設けた吐出口に効率よく導くこと
ができ、気水分離化を促進することができ、自吸力を高
め揚程能力を向上することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１８】（実施例１）図１および図２に示すよう
に、ポンプケース１３は、呼び水を貯水可能で、ランナ
ーケーシング１４を設けて渦室１５を形成し、その吐出
部１６を気水分離室１７に連通させている。渦室１５の
内部にランナー１８を回転自在に設け、電動機１９によ
りランナー１８を駆動する。電動機１９は、回転子２０
を永久磁石で構成し、巻線２１に商用電源を接続するこ
とにより、商用電源の周波数により３０００ｒ／ｍｉｎ
または３６００ｒ／ｍｉｎで回転する。

【００１９】吸水口２２は、ホースなどを連結し、風呂
水などを吸入するもので、逆止弁２３と整流ガイド２４
を介して渦室１５に連通している。整流ガイド２４は、
円筒状の整流筒部２５を有し、整流筒部２５の端部外周
とランナーケーシング１４との間にリング状の貫通口２
６を設けている。吐出口２７は、気水分離室１７に連通
し、呼び水工程で気水分離した空気を排出するととも
に、揚水工程で吸水口２２から渦室１５に吸入された水
を吐出する。呼び水口２８は、ポンプケース１３内に呼
び水を供給するものである。

【００２０】以上のように構成したポンプ装置２９を、
図３に示すように、洗濯機外枠３０に取着し、先端に吸
水フィルター３１を設けた吸水ホース３２を吸水口２２
に連結し、吸水フィルター３１を浴槽３３内に入れてい
る。給水弁３４は、注水口３５を通して、水受槽３６内
に配設した洗濯兼脱水槽３７に給水するとともに、風呂
水使用の場合は、所定時間（約２０秒）動作して、洗濯
兼脱水槽３７内に注水すると同時に注水口３５に設けた
呼び水吐出口３８から、呼び水口２６に連結した呼び水
パイプ３９を通り、ポンプ装置２９のポンプケース１３
内へ満水の状態に供給するようにしている。吐出口２５
は、吐出パイプ４０を通して注水ガイド４１に連結し、
注水ガイド４１に沿って洗濯兼脱水槽３７内に注水する
ように構成している。

【００２１】洗濯兼脱水槽３７の底面に回転翼４２を回
転自在に配設し、回転翼４２と洗濯兼脱水槽３７をモー
タ４３の回転により、ベルト４４を介して減速機４５に
よ駆動し、洗濯、脱水を行うように構成している。

【００２２】上記構成において、洗濯機を風呂水を使用
する場合の動作を説明する。まず、給水弁３１より所定
時間給水して、洗濯兼脱水槽３７内に注水すると同時
に、注水口３５に設けた呼び水吐出口３８から呼び水パ
イプ３９を通り、ポンプ装置２９のポンプケース１３内
へ満水の状態に供給される。その直後からポンプ装置３
９の電動機１９を回転し、ランナー１８が回転駆動され
る。

【００２３】ランナー１８の回転により、吸水ホース３
２内の空気とポンプケース１３内の呼び水が渦室１５内
に吸入されて気水混合され、気泡を含んだ水が吐出部１
６より吐出される。気泡は気水分離室１７を上昇するに
したがって水と分離されて吐出口２７より排出される。
気泡を分離した水は貫通口２６を通って渦室１５内に循
環される。

【００２４】このようにして、吸水ホース３２内の空気
が順次排出され、吸水ホース３２内の空気がなくなる
と、風呂水が吸水ホース３２を通して吸入されて、吐出
口２７より吐出され、注水ガイド４１に沿って洗濯兼脱
水槽３７内に注水する。洗濯兼脱水槽３７内に所定の水
位まで給水されると、モータ４３により回転翼４２が回
転し、洗濯兼脱水槽３７内の洗濯物を洗濯する。

【００２５】洗濯行程終了後、すすぎ行程に入ると、再
度洗濯兼脱水槽３７内に給水するが、吸水ホース３２内
の空気は前行程で排出され、ランナー１８が停止しても
逆止弁２３によって、ポンプ装置２９から吸水ホース３
２内に空気が入らないため、ランナー１８の回転と同時
に、即座に吸水ホース３２より風呂水を吸水して洗濯兼
脱水槽３７に給水することができる。

【００２６】一般に、回転子に永久磁石を使用した電動
機は、起動時に回転方向が定まらないが、このような電
動機１９によりランナー１８を左右いずれの方向に回転
させた場合にも、渦室１５内でポンプケース１３内の呼
び水と吸水口２２からの空気を気水混合することがで
き、ポンプケース１３内で気水分離して自吸水すること
ができる。また、電動機１９として永久磁石回転子を用
いた電動機を使用することによりランナー１８を低速回
転して低騒音化し、耐久性を向上するとともに、小型に
して洗濯機本体などの内部に容易に装着することができ
る。

【００２７】（実施例２）図４に示すように、電動機１
９の駆動軸４６にブッシュ４７を固定し、ランナー１８
のブッシュ当たり部４８との間に回転方向に回転角度で
１２０〜２４０度の範囲で遊びを設けている。他の構成
は上記実施例１と同じである。

【００２８】上記構成において動作を説明すると、回転
子に永久磁石を使用した電動機１９は起動トルクが小さ
いが、電動機１９の始動回転時、電動機１９の駆動軸４
６に固定したブッシュ４７とランナー１８のブッシュ当
たり部４８との間の遊びにより、低起動トルクでランナ
ー１８の左右いずれかの回転が可能となり、渦室１５内
でポンプケース１３内の呼び水と吸水口２２からの空気
を気水混合することができ、ポンプケース１３内で気水
分離して、風呂水を自吸水することができる。

【００２９】（実施例３）図５に示すように、ランナー
１８は、電動機１９の駆動軸４６に設けたブシュ４７が
当接するブッシュ当たり部４８と羽根部４９とを二重成
形にて構成するとともに、ブッシュ当たり部４８より羽
根部４９の硬度を低くし、羽根部４９に弾性をもたせて
いる。さらに、ランナー１８の電動機１９の駆動軸４６
との間に設けた遊びの空間部に、空間部の容積の５０％
以上にダンパー用グリス５０を封入し、Ｏリング５１と
キャップ５２とにより摺動自在に密閉している。他の構
成は上記実施例１または２と同じである。

【００３０】上記構成において動作を説明すると、電動
機１９の起動時には、ランナー１８のブッシュ当たり部
４８には、電動機１９の駆動軸４６に固定したブッシュ
４７とブッシュ当たり部４８との間の遊びによる衝撃に
より集中荷重が加わる。ブッシュ当たり部４８に剛性が
高く硬度の高い部材を使用し、羽根部４９はブッシュ当
たり部４８より硬度を低くすることにより、起動時の羽
根部４９に加わる圧力はブッシュ当たり部４８により緩
和することができ、ブッシュ当たり部４８には最低限の
応力で済み、高寿命のランナー１８を得ることができ、
さらに、衝撃の緩和作用で衝撃音も低減することができ
る。なお、ブッシュ当たり部４８は、カーボン入りの合
成樹脂にて十分に耐えることができた。

【００３１】また、ランナー１８の電動機１９の駆動軸
４６との間に設けた遊びの空間部に、空間部の容積の５
０％以上にダンパー用グリス５０を封入することによ
り、図６に示すように、起動時の衝突音を最低限に押さ
えることができ、さらに、電動機１９の起動電圧は、５
０／６０Ｈｚともに使用可能限界内に入れることができ
る。

【００３２】（実施例４）図７に示すように、ランナー
１８は、羽根部４９とシュラウド部５３とを有してお
り、シュラウド部５３は、羽根部４９との交点に凹状の
逃がし部５４を設けている。他の構成は上記実施例１〜
３と同じである。

【００３３】上記構成において動作を説明すると、起動
時の羽根部４９に加わる圧力は羽根部４９のたわみによ
り、ランナー１８のブッシュ当たり部４８にさらに緩和
するように働き、ブッシュ当たり部４８には極めて有効
的に、最小の応力しかかからない構成が得られるため、
ランナー１８の長寿命化を図ることができる。

【００３４】（実施例５）図３に示すように、ランナー
ケーシング１４は、渦室１５で混合した気水を吐出する
吐出部１６を有し、この吐出部１６は中心を略水平位置
より上方とし、この吐出部１６の真上方向に気水分離ガ
イド５５を設けている。他の構成は上記実施例１と同じ
である。

【００３５】上記構成において動作を説明すると、渦室
１５内で泡状になった気水を気水分離ガイド５５によ
り、空気だけを上方に設けた吐出口２７に効率よく導く
ことができ、気水分離化を促進することができ、自吸力
を高め揚程能力を向上することができる。すなわち、気
水能力を低速回転（３０００〜３６００ｒ／ｍｉｎ）に
て高効率に発揮し、気水能力を最大限に発揮できるた
め、自吸力の強いポンプ装置を提供することができる。

【００３６】なお、上記実施例では、ポンプ装置２９を
洗濯機に取着して風呂水を給水するように構成している
が、ポンプ装置２９は洗濯機以外の水利用機器における
給水手段として使用できる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、呼び水を貯水可能なポンプケースと、前
記ポンプケース内に設け吸水口に連通した渦室を形成す
るランナーケーシングと、前記ランナーケーシング内に
回転自在に設けたランナーと、前記ランナーを左右回転
自在に駆動する電動機とを備え、前記ランナーの左右い
ずれかの回転により、前記ポンプケース内の呼び水と吸
水口からの空気を気水混合し、前記ポンプケース内で気
水分離して自吸水するようにしたから、起動時に回転方
向が定まらない電動機により、ランナーを左右いずれの
方向に回転させた場合にも、渦室内でポンプケース内の
呼び水と吸水口からの空気を気水混合することができ、
ポンプケース内で気水分離して自吸水することができ
る。また、電動機として永久磁石回転子を用いた電動機
を使用することにより、ランナーを低速回転して低騒音
化し、耐久性を向上するとともに、小型にして洗濯機本
体などの内部に容易に装着することができる。

【００３８】また、請求項２に記載の発明によれば、ラ
ンナーは、電動機の駆動軸との間に左右回転方向の遊び
を設けたから、電動機の起動トルクが小さくても、電動
機の駆動軸との間に左右回転方向の遊びによって、ラン
ナーを回転させることができ、渦室内でポンプケース内
の呼び水と吸水口からの空気を気水混合することがで
き、ポンプケース内で気水分離して自吸水することがで
きる。

【００３９】また、請求項３に記載の発明によれば、ラ
ンナーは、電動機の駆動軸に設けたブッシュが当接する
ブッシュ当たり部と、羽根部とを二重成形にて構成し、
前記ブッシュ当たり部より羽根部の硬度を低くし、前記
羽根部に弾性をもたせたから、電動機の起動時にランナ
ーのブッシュ当たり部には、電動機の駆動軸との間の左
右回転方向の遊びによる衝撃により集中荷重が加わるた
め、剛性が高く硬度の高い部材を使用し、羽根部はブッ
シュ当たり部より硬度を低くすることにより、起動時の
羽根部に加わる圧力はブッシュ当たり部により緩和する
ことができ、ブッシュ当たり部には最低限の応力で済
み、高寿命のランナーを得ることができ、さらに、衝撃
の緩和作用で衝撃音も低減することができる。

【００４０】また、請求項４に記載の発明によれば、ラ
ンナーの電動機の駆動軸との間に設けた遊びの空間部
に、空間部の容積の５０％以上にダンパー用グリスを封
入し、密閉部材で密閉したから、ダンパー用グリスによ
って、起動時の衝突音を最低限に押さえることができ
る。

【００４１】また、請求項５に記載の発明によれば、ラ
ンナーは、羽根部とシュラウド部とを備え、前記シュラ
ウド部は、羽根部との交点に凹状の逃がし部を設けたか
ら、起動時の羽根部に加わる圧力は羽根部のたわみによ
り、ランナーのブッシュ当たり部にさらに緩和するよう
に働き、ブッシュ当たり部には極めて有効的に、最小の
応力しかかからない構成が得られるため、ランナーの長
寿命化が図れる。

【００４２】また、請求項６に記載の発明によれば、ラ
ンナーケーシングは、呼び水と吸水口からの空気を混合
した気水を吐出する吐出部を有し、前記吐出部は中心を
略水平位置より上方とし、前記吐出部の真上方向に気水
分離ガイドを設けたから、渦室内で泡状になった気水を
気水分離ガイドにより、空気だけを上方に設けた吐出口
に効率よく導くことができ、気水分離化を促進すること
ができ、自吸力を高め揚程能力を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の洗濯機等のポンプ装置
の断面図

【図２】同洗濯機等のポンプ装置の一部切欠した側面図

【図３】同洗濯機等のポンプ装置を具備した洗濯機の断
面図

【図４】本発明の第２の実施例の洗濯機等のポンプ装置
の要部分解斜視図

【図５】本発明の第３の実施例の洗濯機等のポンプ装置
の要部断面図

【図６】同洗濯機等のポンプ装置の特性図

【図７】本発明の第４の実施例の洗濯機等のポンプ装置
のランナーの正面図

【図８】従来の洗濯機等のポンプ装置の断面図

【図９】同洗濯機等のポンプ装置の一部切欠した側面図

【符号の説明】

１３ ポンプケース １４ ランナーケーシング １５ 渦室 １８ ランナー １９ 電動機 ２２ 吸水口

フロントページの続き (72)発明者 橋本 和茂 長野県飯田市毛賀1020番地 株式会社三協 精機製作所内 (72)発明者 弓田 行宣 長野県飯田市毛賀1020番地 株式会社三協 精機製作所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 呼び水を貯水可能なポンプケースと、前
   記ポンプケース内に設け吸水口に連通した渦室を形成す
   るランナーケーシングと、前記ランナーケーシング内に
   回転自在に設けたランナーと、前記ランナーを左右回転
   自在に駆動する電動機とを備え、前記ランナーの左右い
   ずれかの回転により、前記ポンプケース内の呼び水と吸
   水口からの空気を気水混合し、前記ポンプケース内で気
   水分離して自吸水するようにした洗濯機等のポンプ装
   置。
2. 【請求項２】 ランナーは、電動機の駆動軸との間に左
   右回転方向の遊びを設けた請求項１記載の洗濯機等のポ
   ンプ装置。
3. 【請求項３】 ランナーは、電動機の駆動軸に設けたブ
   ッシュが当接するブッシュ当たり部と、羽根部とを二重
   成形にて構成し、前記ブッシュ当たり部より羽根部の硬
   度を低くし、前記羽根部に弾性をもたせた請求項１また
   は２記載の洗濯機等のポンプ装置。
4. 【請求項４】 ランナーの電動機の駆動軸との間に設け
   た遊びの空間部に、空間部の容積の５０％以上にダンパ
   ー用グリスを封入し、密閉部材で密閉した請求項１〜３
   のいずれか１項に記載の洗濯機等のポンプ装置。
5. 【請求項５】 ランナーは、羽根部とシュラウド部とを
   備え、前記シュラウド部は、羽根部との交点に凹状の逃
   がし部を設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗
   濯機等のポンプ装置。
6. 【請求項６】 ランナーケーシングは、呼び水と吸水口
   からの空気を混合した気水を吐出する吐出部を有し、前
   記吐出部は中心を略水平位置より上方とし、前記吐出部
   の真上方向に気水分離ガイドを設けた請求項１記載の洗
   濯機等のポンプ装置。