JPH109185A - 電磁駆動ポンプ及びそれを用いた循環温浴器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、低振動で低騒音の組立が容易で小
型の電磁駆動ポンプと、２４時間運転しても静粛な運転
を行うことができ、騒音と振動が気にならない循環温浴
器を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の電磁駆動ポンプ１は、ステータ
ー収納部９内に収納されるとともに粘弾性のダンパ６を
介してステーター保持部３によって保持されたステータ
ー４と、ステーター４によって駆動される永久磁石１０
を有する羽根車１２とを備え、ステーター保持部３には
先端部に向かって薄くなる厚み勾配が設けられるととも
に、ダンパ６には断面楔状の厚み勾配が設けられステー
ター４とステーター保持部３との間を充填することを特
徴とする。また、本発明の循環温浴器３１は、循環路３
５に浴水を循環させるため前記電磁駆動ポンプ３２設け
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浴水等の循環に使
用される電磁駆動ポンプ及びそれを用いた循環温浴器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般家庭で使用されるポンプ
は、小型でメンテナンスが容易であって価格が安いこと
が望まれていた。そのためにポンプの構造を簡単にして
組立を容易にしたり、プラスチックを一体成形して部品
点数を減らすことなどが行われてきた。一方、ポンプを
小型にすると構成部材の配置が近接して振動によって接
触したり、軽量になるため運転時の振動が大きくなり、
騒音が高くなるという問題がある。また、最近需要が増
えている２４時間いつでも入浴できる循環温浴器等に使
用されるポンプは、お湯漏れがあってはならないため軸
封部を無くし、流路化したポンプケーシング内に永久磁
石を備えた羽根車を配置する電磁駆動ポンプが用いられ
ることが多い。しかしこのような羽根車が液中で回転さ
れると、さらに振動が大きく騒音も大きくなるものであ
る。この循環温浴器は深夜でも運転されることが多く、
そのため振動や騒音が問題となっていた。

【０００３】そこでこれらの問題を解決するために、次
のような技術（特開平０１−１８７３９４号公報）が提
案されている。この技術はモーター駆動部の軸受部を防
振ゴムを介して筒状ブラケットに取り付けるとともに、
筒状ブラケットに電磁駆動ポンプの支持金具を取り付
け、騒音の小さい電磁駆動ポンプを実現しようとするも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
０１−１８７３９４号公報に記載された電磁駆動ポンプ
は、その振動が防振ゴムで一部吸収されるものの、防振
ゴムが軸受部に設けられたものであるため、軸受部で発
生する局部的な振動が吸収されるにすぎず、ポンプから
発生する全体的な振動は充分吸収されないものであっ
た。また、電磁駆動ポンプは、モーターの電磁的な振動
と流体の流れに起因する振動とが同時に羽根車に作用
し、また逆にステーターはこの羽根車の作用を直接間接
に受けて振動するという問題もあった。しかもその振動
の周波数は人間にとって不快な５００Ｈｚ付近であり、
かつ騒音の周波数は同じく不快な１０００Ｈｚ付近のも
のであった。

【０００５】そこで本発明は、前記従来の問題点を解決
するもので、低振動で低騒音の組立が容易で小型の電磁
駆動ポンプを提供することを目的とするものである。

【０００６】また、２４時間運転しても静粛な運転を行
うことができ、騒音と振動が気にならない循環温浴器を
提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に本発明の電磁駆動ポンプは、ステーター収納部を設け
たブラケットと、ブラケットから突出されたステーター
保持部と、ステーター収納部内に収納されるとともに粘
弾性のダンパを介してステーター保持部によって保持さ
れたステーターと、ステーターによって駆動される永久
磁石を有する羽根車とを備え、ステーター保持部には先
端部に向かって薄くなる厚み勾配が設けられるととも
に、ダンパにはステーターとステーター保持部との間を
充填する断面楔状の厚み勾配が設けられていることを特
徴とする。

【０００８】これより、ステーター保持部とステーター
の間に粘弾性の断面楔状のダンパを介在させ、低振動で
低騒音の組立が容易で小型の電磁駆動ポンプを提供する
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
ステーター収納部を設けたブラケットと、ブラケットか
ら突出されたステーター保持部と、ステーター収納部内
に収納されるとともに粘弾性のダンパを介してステータ
ー保持部によって保持されたステーターと、ステーター
によって駆動される永久磁石を有する羽根車とを備え、
ステーター保持部には先端部に向かって薄くなる厚み勾
配が設けられるとともに、ダンパには断面楔状の厚み勾
配が設けられステーターとステーター保持部との間を充
填したものであり、ステーター保持部の先端部の振動を
厚みの厚い粘弾性のダンパで吸収できるという作用を有
する。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、ダンパがブ
チルゴムを主成分とした粘弾性材料からなるものであ
り、粘弾性に優れ、容易にステーターとステーター保持
部との間に充填しやすく断面楔状を形成することができ
るという作用を有する。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、ステーター
保持部が円筒状であり、この端部を覆うカバーを備えた
ものであり、ステータ収納部を密閉することができると
いう作用を有する。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、ダンパの断
面楔状の厚み勾配の角度が１〜５度であって、１００〜
１０００Ｈｚの振動を減衰することができるものであ
り、１０００Ｈｚ周辺の騒音の発生を抑えることができ
るという作用を有する。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、ステーター
保持部の厚み勾配が金型の抜き勾配によって形成される
ものであり、ステーターとの間に容易に断面楔状のスペ
ースを形成できるという作用を有する。

【００１４】また、請求項６記載の発明は、浴水を循環
する循環路と、循環路に設けられ浴水を濾過する濾過槽
と、循環する浴水を加熱する加熱部とを設けるととも
に、循環路に浴水を循環させるため請求項１〜５のいず
れかに記載の電磁駆動ポンプ設けたものであり、振動を
小さくし騒音を抑えることができるという作用を有す
る。

【００１５】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態について、図１、図２、図３、図４及び図５を用いて
説明する。図１は、本発明の一実施の形態による電磁駆
動ポンプの横断面図で、図２は本発明の一実施の形態に
よる電磁駆動ポンプの拡大横断面図である。図３は本発
明の一実施の形態による電磁駆動ポンプの振動と周波数
の関係図で、図４は本発明の一実施の形態による電磁駆
動ポンプの騒音と周波数の関係図である。図１及び図２
において、１は電磁駆動ポンプ、２はブラケットであっ
てＰＰＥ樹脂などの合成樹脂で一体成形され、羽根車収
納部８及びステータ収納部９が両側にそれぞれ設けられ
ており、羽根車収納部８の中央部には固定軸１５が圧入
により立設されている。この固定軸１５は羽根車１２の
回転中心部に設けた軸受１６を回転自在に支持してい
る。３はステーター保持部でブラケット２から円筒状に
突設されており、円筒内側面でステーター４を保持する
ものである。このステーター保持部３には図１及び図２
に示したように、先端部に向かって薄くなる厚み勾配が
設けられている。４はステーターで、ステータ収納部９
に圧入され粘弾性のダンパ６を介してステーター保持部
３によって保持されている。１２は羽根車でステーター
４と中心軸を同じにして設けられ、永久磁石１０を備え
ている。この永久磁石１０は羽根車１２の形成と同時に
合成樹脂によって一体にモールドされる。７は回路基板
でステーター４へ電流を制御して供給する制御回路が形
成されたものである。１１は中央に軸支部１１ａが設け
られた仕切板で、軸支部１１ａは固定軸１５に装着する
ことができる。５はカバーでステーター保持部３に脱着
自在に設けられ、円筒状の突出部５ａがステーター４を
ステーター収納部９に押圧して固定する。カバー５はス
テーター保持部３とともにステーター収納部９を形成す
る空間を密閉し、騒音が直接外部に伝えられないように
なっている。１７は吸水口２０、吐出口２１を備えたケ
ーシングカバー、１８はパッキン、１９はネジ穴等を設
け電磁駆動ポンプ１を所定の箇所に取り付ける取付板で
ある。

【００１６】ここで本実施の形態におけるダンパ６につ
いて説明する。ダンパ６は円筒状であってステーター４
とステーター保持部３との間を充填できるように断面楔
状の厚み勾配が設けられている。すなわち一方の肉厚が
厚く他方が薄いリング部材となっている。この厚み勾配
は、ステーター保持部３の厚み勾配に対応した勾配を与
えるのが望ましい。この勾配の角度は１〜５度程度が後
述するように１００〜１０００Ｈｚの振動を効果的に減
衰することができるので適当である。そしてこの１〜５
度の勾配は、ステーター保持部３を一体成形する際の金
型の抜き勾配として与えることができる。ダンパ６は粘
弾性材から構成されるが、この粘弾性材としてはブチル
ゴム等を主成分としその分子量は１５０００以下のもの
が適当である。粘弾性材料とは長い鎖状の分子が絡まっ
た高分子材料で、この鎖が液体のように流動すると同時
に鎖自体の弾性的な部分を有し、負荷が加わることによ
って時間に依存した変形を起こすような性質を持った材
料のことである。ブチルゴムを主成分とする材料の場
合、分子量が１５０００以下の範囲にあれば粘弾性可塑
物としての性質を示すが、これを外れると粘性率が低下
して１００〜１０００Ｈｚの特定周波数の振動の減衰が
充分でなくなる。そしてこの粘弾性材料としてはブチル
ゴムに可塑剤としてジオクチルフタレート、粘着性付与
剤としてアルキルフェノール・ホルマリン樹脂等を加
え、比重が１．５程度にしたもの等（スリーボンド
（株）社製、スリーシーラーＵ０）が適当である。この
可塑剤はブチルゴムに可塑性を付与し粘弾性化するもの
で、押圧によって容易に変形し騒音などのシールド効果
を高めることができる。また粘着性付与剤によって粘着
性が付与されたブチルゴムは、シート状に加工してステ
ーター４の外周部に捲回して積層することができるし、
ステーター４をステータ保持部３に粘着して容易に保持
することができる。

【００１７】ここでは粘弾性体としてブチルゴムを主成
分とするものを使用しているが、これ以外にウレタンゴ
ムやシリコンゴムなどの高分子化合物を主成分とするも
のであってもよい。

【００１８】ここで粘弾性のダンパ６の作用について説
明する。この粘弾性のダンパ６は振れに伴う局部的な力
を分散させ、振動を減衰低下させるとことができるもの
である。そしてダンパ６が断面楔状の厚み勾配が与えら
れているから、ステーター保持部３の振れの大きいとこ
ろほど粘性率が高くなり、５００Ｈｚ付近の振動につい
て大きな減衰をさせることができるものである。上述し
たようにブラケット２は合成樹脂等からなり、インジェ
クション成形等の一体成形によって製造されることが多
く、そのときには金型の抜き勾配が必要になり、ステー
ター保持部３の先端の厚みが０．５ｍｍ程度以下に薄く
なる場合すらある。このような場合に羽根車１２が高速
回転すると、それらの回転による振動はブラケット２に
伝達され、ついでステーター保持部３にも伝達される。
ステーター保持部３は先端にいくほど振動幅が大きくな
り、１００〜１０００Ｈｚで大きく振れるようになる。
とくに周波数が５００Ｈｚ付近の振動と１０００Ｈｚの
騒音は人間にとって不快なものであるが、本発明におい
ては断面楔状の厚み勾配を設けた粘弾性のダンパ６を介
在させることによってこの付近の周波数を持つ振動をと
くに減衰させ、騒音は遮断することができる。

【００１９】ここでこの実施の形態１の電磁駆動ポンプ
１を循環温浴器に装着して運転したときに発生する振動
レベルと騒音レベルの周波数分析をし、図３及び図４に
示した。ここではステーター保持部３の厚み勾配は２度
で、ダンパ６には分子量が１００００で硬度が２０の粘
弾性のブチルゴム（前述のスリーボンド（株）社製、ス
リーシーラーＵ０）を使用した。つぎにその測定法につ
いて説明する。振動レベルの測定はＪＩＳ−Ｂ８３１０
（ポンプの騒音レベル測定方法）に準じて、振動測定用
ピックアップを図１に示した電磁駆動ポンプ１のステー
ター保持部３の外周部に密着させ、振動測定用ピックア
ップが出力した信号を周波数分析器（小野測器製ＦＦＴ
アナライザーＣＦ−２４００型）を使用して分析した。
また騒音レベルの測定はＪＩＳ−Ｃ１５１０（振動レベ
ル計）に準じたサウンドレベルメーター（小野測器製）
を運転中の電磁駆動ポンプ１から１ｍの距離に固定し、
振動測定の場合と同様に周波数分析した。図３は本実施
の形態による電磁駆動ポンプの運転時の振動レベルの周
波数スペクトラムで、図４は本実施の形態による電磁駆
動ポンプの運転時の騒音レベルの周波数スペクトラムで
ある。

【００２０】図３において縦軸は振動レベル（ｄＢ）を
表し、横軸は周波数（Ｈｚ）を対数目盛で表している。
図中でスペクトラム線ａは比較例として分子量が約２０
０、０００のブチルゴムを介在させた場合で、ｂは本実
施の形態による断面楔状の粘弾性のダンパ６を介在させ
た場合である。図３から明らかなように断面楔状で厚み
勾配の角度が２度の粘弾性のダンパ６を介在させること
で、周波数が１００〜１０００Ｈｚの振動レベルは低減
され、特に５００Ｈｚ付近では平均値で約２０ｄＢも低
くなっている。また、図４から明らかなように断面楔状
で厚み勾配が２度の粘弾性のダンパ６を介在させること
で、周波数が３００Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲で騒音レ
ベルが低くなり、とくに１０００Ｈｚ付近では平均値で
約１０ｄＢも低減されている。このことは、断面楔状の
ダンパ６を介在させることでステーター保持部３の振動
はダンパ６に吸収され、振動が吸収されることによって
騒音が低減されることを示している。特に人間が騒音と
して最も強く感じるときの周波数は１０００Ｈｚ程度で
あるといわれることから、体感する騒音は著しく減少す
るものである。

【００２１】また、この電磁駆動ポンプ１を組み立てる
場合には、予めステーター４の外周部に先端部が厚くな
るよう厚み勾配をつけた円筒状の断面楔状のダンパ６を
装着し、このステータ４をステータ収納部９に圧入固定
すればよく、小型にでき組立が簡単でメンテナンスも容
易である。

【００２２】この実施の形態１では、断面楔状の厚み勾
配が設けられた粘弾性のダンパ６を電磁駆動ポンプに設
ける場合について説明したが、これ以外にモーターや各
種ポンプに設けても、上述したと同様な効果を得ること
ができる。

【００２３】（実施の形態２）つぎに、実施の形態１に
よる電磁駆動ポンプを取り付けた循環温浴器について図
５に基づいて説明する。図５は本発明のもう一つの実施
の形態による循環温浴器の構成図である。図５におい
て、３１は循環温浴器でバス３７内の浴水３６を加熱、
濾過して矢印に示したように循環させ、２４時間いつで
も入浴できるようにするものである。３２は前述した電
磁駆動ポンプで浴水３６を吸引、吐出し循環路３５を循
環させる。３３は加熱部で循環する浴水３６を所定の温
度に加熱する。３４は濾過槽で浴水３６に含まれる汚れ
成分や微生物などを吸着濾過するものである。３８はヘ
アキャッチャーで比較的大きな異物などを濾過する。

【００２４】この循環温浴器３１は室内機として浴室に
設けられる場合と、室外機として屋外に設置する場合と
があるが、いずれも２４時間連続運転しながら使用され
ることが多い。ここで実施の形態１の電磁駆動ポンプ３
２を使用することで振動と騒音は低減され、深夜の運転
時にも利用者や周囲の人に騒音を感じさせることはなく
なる。しかも電磁駆動ポンプ３２が小型にできるから、
循環温浴器３１も小型にできその組立が簡単になり、メ
ンテナンスも容易にすることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上から明らかなように本発明の電磁駆
動ポンプは、先端部に向かって薄くなる厚み勾配が設け
られたステーター保持部とステーターの間に、断面楔状
の厚み勾配が設けられたダンパを充填することにより、
電磁駆動ポンプの振動と騒音を抑えることができ、組立
が容易で小型にできるという効果を有する。

【００２６】また、ダンパがブチルゴムを主成分とした
粘弾性材料であることにより、粘弾性に優れ振動を容易
に減衰するという効果を有する。

【００２７】また、ステーター保持部が円筒状であり、
この端部を覆うカバーを備えていることにより、ステー
ター収納部の騒音をその内部に閉じこめて外に放出され
るのを抑えるという効果を有する。

【００２８】また、ダンパの断面楔状の厚み勾配の角度
が１〜５度であって、１００〜１０００Ｈｚの振動を減
衰することにより、体感騒音を低減できるという効果を
有する。

【００２９】また、ステーター保持部の厚み勾配が金型
の抜き勾配であることにより、ダンパに断面楔状の厚み
勾配を設けることができるという効果を有する。

【００３０】また、浴水を循環する循環路と、循環路に
設けられ浴水を濾過する濾過槽と、循環する浴水を加熱
する加熱部とを設けるとともに、循環路に浴水を循環さ
せるための前記電磁駆動ポンプ設けたことにより、循環
温浴器の振動と騒音を低減できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による電磁駆動ポンプの
横断面図

【図２】本発明の一実施の形態による電磁駆動ポンプの
拡大横断面図

【図３】本発明の一実施の形態による電磁駆動ポンプの
振動と周波数の関係図

【図４】本発明の一実施の形態による電磁駆動ポンプの
騒音と周波数の関係図

【図５】本発明のもう一つの実施の形態による循環温浴
器の構成図

【符号の説明】

１ 電磁駆動ポンプ ２ ブラケット ３ ステーター保持部 ４ ステーター ５ カバー ５ａ 突出部 ６ ダンパ ７ 回路基板 ８ ローター収納部 ９ ステーター収納部 １０ 永久磁石 １１ 仕切板 １１ａ 軸支部 １２ 羽根車 １２ａ 排出口 １３ ローター １５ 固定軸 １６ 軸受 １７ ケーシングカバー １８ パッキン １９ 取付板 ２０ 吸水口 ２１ 吐出口 ３１ 循環温浴器 ３２ 電磁駆動ポンプ ３３ 加熱部 ３４ 濾過槽 ３５ 循環路 ３６ 浴水 ３７ バス ３８ ヘアキャッチャー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステーター収納部を設けたブラケットと、
   前記ブラケットから突出されたステーター保持部と、前
   記ステーター収納部内に収納されるとともに粘弾性のダ
   ンパを介して前記ステーター保持部によって保持された
   ステーターと、前記ステーターによって駆動される永久
   磁石を有する羽根車とを備え、前記ステーター保持部に
   は先端部に向かって薄くなる厚み勾配が設けられるとと
   もに、前記ダンパには断面楔状の厚み勾配が設けられ前
   記ステーターと前記ステーター保持部との間を充填する
   ことを特徴とする電磁駆動ポンプ。
2. 【請求項２】前記ダンパがブチルゴムを主成分とした粘
   弾性材料であることを特徴とする請求項１記載の電磁駆
   動ポンプ。
3. 【請求項３】前記ステーター保持部が円筒状であり、こ
   の端部を覆うカバーを備えたことを特徴とする請求項１
   または２記載の電磁駆動ポンプ。
4. 【請求項４】前記ダンパの断面楔状の厚み勾配の角度が
   １〜５度であって、１００〜１０００Ｈｚの振動を減衰
   することができることを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載の電磁駆動ポンプ。
5. 【請求項５】前記ステーター保持部の厚み勾配が金型の
   抜き勾配であることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かに記載の電磁駆動ポンプ。
6. 【請求項６】浴水を循環する循環路と、前記循環路に設
   けられ浴水を濾過する濾過槽と、循環する浴水を加熱す
   る加熱部とを設けるとともに、前記循環路に浴水を循環
   させるため請求項１〜５のいずれかに記載の電磁駆動ポ
   ンプ設けたことを特徴とする循環温浴器。