JPH11218097A - 遠心ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気が混入しても正常に起動する遠心ポンプ
を提供する。 【解決手段】 本発明の遠心ポンプは、第一の遠心羽根
を配したランナ−と、ランナ−を内装する吸込口と吐出
口を有するケ−シングと、前記ランナ−を駆動する電動
機を備え、第一の遠心羽根４の羽根形状は、その中心部
には回転方向に対して後向き羽根形状部２とその外側に
延設して前向き羽根形状部３を有するとともに、第一の
遠心羽根４間にそれぞれ、回転方向に対して略曲線の前
向き羽根形状を有しかつ第一の遠心羽根４の羽根長さよ
り短い第二の遠心羽根５を、一枚あるいは複数枚配設し
たことにより、シンプルな羽根構成でもって、液体およ
び気体を加圧できるとともに、気泡を含んだ水をも加
圧、循環できる遠心ポンプを提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心ポンプの構造
に係わり、特に食器洗い乾燥機を始めとする洗浄機に搭
載される遠心ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】遠心ポンプを洗浄ポンプとして搭載し
て、水（以下では洗浄水ともいう）を加圧して洗浄ノズ
ルから噴射して、洗浄槽内に設置された被洗浄物の洗浄
を行う洗浄機として、例えば食器洗い乾燥機が挙げられ
る。そこで以下では、従来の食器洗い乾燥機について、
図７に基づいて説明する。

【０００３】食器の洗浄を行う場合には、食器を洗浄槽
５１の食器かご５２に収納し、洗剤を投入して運転を開
始する。運転が開始されると、まず洗浄ポンプ５３が洗
浄水を加圧する動作が安定するように、所定量の洗浄水
を洗浄槽５１に供給する給水工程が実行される。洗浄ポ
ンプ５３の吸込口と水面はほぼ一定の間隔を有してい
る。続いて、洗浄ポンプ５３によって加圧され且つヒー
タ５４によって加熱された洗浄水が洗剤と共に洗浄ノズ
ル５５から噴射される本洗工程が行われる。洗浄水は洗
浄ノズル５５の噴射孔から鉛直方向または斜め上方向に
噴射される。また洗浄ノズル５５はこの噴射反力によっ
て略水平に回転する。このように回転する洗浄ノズル５
５から噴射された洗浄水の衝突力・洗剤・熱等の作用に
よって、食器は洗浄されるものである。

【０００４】所定時間の本洗工程を経ると、次に食器等
から洗い落とされた汚れを含む洗浄水を排水ポンプ５６
によって機外に排出する排水工程に入る。引き続いて、
新たに洗浄水を供給する給水工程と、洗剤や残菜（食器
に付着した汚れを残菜ともいう）で汚れた食器をすすぐ
ために洗浄水を洗浄ノズル５５から噴射するすすぎ工程
と、前記排水工程とが連続して４回繰り返されて、洗浄
工程を終了する。

【０００５】続いて、送風機５７により洗浄槽５１内に
機外より空気を送風ダクト５８から送風口５９を経て洗
浄槽５１に送り込み、ヒータ５４を断続的に運転して温
風を作り、この温風で食器に付着した水滴を蒸発させる
乾燥工程が行われる。この乾燥工程で洗浄槽５１内の多
湿な空気は排気口６０より機外に排出される。なお６１
は、洗浄ポンプ５３・ヒータ５４等の運転を制御する制
御装置である。また、６２は送風機５７に室内の空気を
送り込む吸気口である。６３は洗浄水の給水経路を開閉
する給水弁である。６４、６５および６６は、それぞれ
洗浄ポンプ５３、排水ポンプ５６および送風機５７の遠
心羽根６７、６８、および６９を駆動する電動機であ
る。７０は排水経路、７１は残菜を回収するフィルター
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の構成の食
器洗い乾燥機を始めとして、このような洗浄機における
洗浄ポンプとしての遠心ポンプは、以下のような課題を
有している。

【０００７】一般に遠心ポンプは、（１）空気吸入量の
増大により、揚水不能になる（２）締切近傍では、わず
かな空気でも、揚水不能になる（３）起動時に洗浄ポン
プ内に空気が多量にあると、ポンプが正常に起動しなく
なるという動作特性を有している。この動作特性は、羽
根の入口部が空気でふさがれて、水流がとぎれる現象
や、水の流速が小さくて、羽根の出口と入口の圧力差が
大きいため、わずかな空気が羽根外に流出せずに蓄積す
る現象に起因するものとされている。

【０００８】したがって、このような洗浄ポンプを使用
した食器洗い乾燥機においては、洗浄水を安定して加圧
することができて、洗浄能力を得るためには、洗浄水に
一定量以上に気泡が混入することがあってはならない。
たとえば、一般の台所用洗剤が混入すれば、多量の泡が
発生して、洗浄ポンプ３３は必要な加圧力が得られな
い。そのためにも循環する洗浄水が発泡することを抑制
している低発泡の洗剤を使用することが必要である。い
わゆる、「専用洗剤」を使用せざるをえないものであ
る。

【０００９】また、通常は洗浄ポンプ５３の流量Ｑと吐
出圧Ｈの関係を示すＱＨ特性が単一であって、洗浄工程
では洗浄ノズル５５から所定の吐出圧と流量で洗浄水を
噴射するものである。このため、洗浄する食器の数量や
汚れの質に関わらず、洗浄ポンプ５３の循環流量は一定
であり、所定の洗浄水量と、洗浄ポンプ５３の吸込部で
の水深（洗浄槽内の基準面から測った「洗浄水位」とも
いう）が必要である。この洗浄水量および洗浄水位を確
保するためには、給水する洗浄水の量および洗浄水位が
必ず一定範囲内にあるように制御する必要があり、その
ための水位検知手段は高精度で高コストなものが必要と
なる。

【００１０】また、洗浄工程で所定の洗浄性能を得るた
めには、所定の洗浄水量を食器とともに所定の温度まで
加熱することが必要となる。このためにヒータ３４の加
熱能力（容量ともいう）は大きいものが必要となる。し
かも、ヒータによる加熱には長時間を必要とするもので
あり、洗浄運転での使用水量と消費電力量と運転時間の
かかるものである。

【００１１】また、上述の洗浄工程や乾燥工程を実行す
るためには、洗浄ポンプ３３に加えて、排水ポンプ３６
や送風機３７を必要としている。このように洗浄乾燥の
ための機構部を駆動するモータが３個必要であるので、
部品点数が多くて構造が複雑である。しかもこれらの機
構部が、このような従来の洗浄機の全体容積に占める割
合が大きい。すなわち、食器を収納するための容積が小
さいものであり、収納できる食器の大きさが限定される
ものである。

【００１２】本発明は、以上のような従来の洗浄機にお
ける洗浄ポンプが有している課題を解決するものであ
る。

【００１３】特に、シンプルな遠心羽根とケーシング
で、水や空気および気泡を含んだ水を循環できる遠心ポ
ンプを提供することを目的としているものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の遠心ポンプは、
第一の遠心羽根を配したランナ−と、ランナ−を内装す
る吸込口と吐出口を有するケ−シングと、前記ランナ−
を駆動する電動機を備え、第一の遠心羽根の羽根形状
は、その内側部を所定の回転方向に対して出口角度を略
９０度以下に設定した後向き羽根形状部と、外側部には
出口角度を略９０度以上に設定した前向き羽根形状部を
有するとともに、第一の遠心羽根間にそれぞれ、所定の
回転方向に対して入口角度を略９０度以上、かつ出口角
度を略９０度以上に設定した略曲線の前向き羽根形状を
有し、かつ第一の遠心羽根の羽根長さより短い第二の遠
心羽根を、一枚あるいは複数枚配設したものである。

【００１５】この発明によれば、シンプルな羽根構成で
もって、液体および気体を加圧できるとともに、気泡を
含んだ水をも加圧、循環できる遠心ポンプを提供でき
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
第一の遠心羽根を配したランナ−と、ランナ−を内装す
る吸込口と吐出口を有するケ−シングと、前記ランナ−
を駆動する電動機を備え、第一の遠心羽根の羽根形状
は、その内側部を所定の回転方向に対して出口角度を略
９０度以下に設定した後向き羽根形状部と、外側部には
出口角度を略９０度以上に設定した前向き羽根形状部を
有するとともに、第一の遠心羽根間に、所定の回転方向
に対して入口角度を略９０度以上、かつ出口角度を略９
０度以上に設定した略曲線あるいは直線の前向き羽根形
状を有し、かつ第一の遠心羽根の羽根長さより短い第二
の遠心羽根を、一枚あるいは複数枚配設したランナ−を
具備した遠心ポンプである。

【００１７】この発明の構成によれば、液体の加圧はお
もに第一の遠心羽根の後向き羽根形状部で行うものであ
り、遠心羽根の回転による負荷トルクを小さくして効率
よく加圧するために、出口角度を略９０度以下に設定し
たいわゆるタ−ボ羽根形状を用いている。気体の加圧
は、多大な風量と風速を得るために入口角度および出口
角度を略９０度以上に設定した、いわゆるシロッコファ
ン形状を持つ、第一の遠心羽根の前向き羽根形状部や第
二の遠心羽根を回転することで行われる。

【００１８】さらに、流出する流体の絶対速度が大であ
るため水や空気、さらには気泡の混じった水やポンプ内
に多量の空気が入った状態においてもケーシング内に滞
留しようとする水や空気を迅速に排出することができた
め、揚水不能に陥ることもないし、極度の性能低下をお
さえることができる。

【００１９】また特に、空気を送風する時には、第二の
遠心羽根に加えて、第一の遠心羽根も同様に回転し、こ
の第一の遠心羽根が空気の流入を滑らかにする入口案内
羽根としてインデューサ機能を果たすので、同直径の一
般のシロッコファンより大風量を実現できる。

【００２０】また水を吐出する時、第一の遠心羽根から
出た流体は第二の遠心羽根の整流効果により効率よく流
出することができ、ポンプ効率としては一般のタ−ボポ
ンプと同等以上である。

【００２１】このように本発明の請求項１記載の発明に
よれば、水や空気、それに気泡混じりの水といったあら
ゆる状態の流体を加圧、循環することができる。ここで
羽根入口部、出口部における流体の相対速度と羽根の周
速度のなす角度を、ターボ流体機械の慣例にしたがっ
て、それぞれ入口角度、出口角度と呼ぶ。なお、電動機
の大きさは、それぞれの負荷トルクを駆動できるだけの
出力が得られるものであればよい。

【００２２】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明に加えて、第一の遠心羽根の後向き羽根形状
部と前向き遠心形状部を略曲線の滑らかな形状で結んだ
ランナ−を有する遠心ポンプである。請求項１記載の発
明の羽根形状構成では、後向き羽根形状部から前向き羽
根形状部の間で流体の流れる方向が急速に変化すること
になる。

【００２３】よって本発明では、この屈曲点における急
激な流れの変化を低減することにより、渦流れの発生を
防ぎ、羽根間通路損失の低減によるポンプ性能の向上を
図ることができる。

【００２４】請求項３記載の発明は、請求項１あるいは
請求項２の発明の場合において、第一の遠心羽根間に配
設された複数枚の第二の遠心羽根のうち、所定の回転方
向に対して進んだ位置で、かつ第一の遠心羽根に相対す
る第二の遠心羽根の入口角度を、その他の第二の遠心羽
根の入口角度より大きく設定した遠心ポンプである。

【００２５】一般的に、後ろ向き羽根を持つ遠心ランナ
−は、羽根出口外周部における流体のうち、流体にエネ
ルギ−を与える側の羽根近辺の流れの絶対速度ベクトル
の角度（流体の流出角度）に対して、そうでない側の後
ろ向き羽根の付近まで絶対速度ベクトルの角度が大きく
なっていくことは、流体の速度三角形を考えると明らか
である。

【００２６】送風機の場合には流れる流体は圧縮性流体
の空気が主であるから、羽根の所定の回転方向に対して
進んだ位置に空気が集まるため、羽根付近で得られる絶
対速度ベクトルの角度に第二の遠心羽根の入口角度を合
わせればよい。

【００２７】しかしながら、非圧縮性流体である水等を
加圧するときは、第二の遠心羽根の入口部に対しては、
所定の回転方向に対してより進んだ位置にあればあるほ
ど流体の絶対速度ベクトルの角度はより大きくなるの
で、第二の遠心羽根の入口角度もそれに合わせなければ
ならない。

【００２８】よって本発明によれば、特に水等の非圧縮
性を加圧するときの羽根の通路損失を低減し、より効率
の高いポンプを実現することができるものである。

【００２９】請求項４の発明は、第一の遠心羽根間に配
設された複数枚の第二の遠心羽根のうち、所定の回転方
向に対して遅れた位置で、かつ第一の遠心羽根に相対す
る第二の遠心羽根の内径を、その他の第二の遠心羽根の
内径より大きく設定した遠心ポンプである。

【００３０】請求項２記載の発明において、第一の遠心
羽根の後向き遠心羽根形状部と前向き遠心羽根形状部を
略曲線の滑らかな形状で結んだことにより、略曲線の曲
率半径によっては第一の羽根の前向き羽根形状部のとこ
の羽根に相対する第二の遠心羽根との間の羽根間面積が
減少してしまう。こうなるとこの部分が新たな通路圧力
損失の原因となり、渦流れの発生や有効通路面積の減少
によるポンプ性能の低下や騒音の発生を引き起こしてし
まう。

【００３１】しかしながら本発明の構成により、第二の
遠心羽根の有効な入口部面積を確保することにより、羽
根間通路内を流体がよりスム−ズに流れ、高効率かつ低
騒音のポンプを実現できる。

【００３２】請求項５記載の発明は、第一の遠心羽根
と、第一の遠心羽根より所定の回転方向に対して進ん
だ、相対する位置にある第二の遠心羽根との羽根間距離
は、第二の遠心羽根間距離あるいは第二の遠心羽根より
所定の回転方向に対して進んだ、相対する位置にある第
一の遠心羽根との羽根間距離より大きく設定し遠心ポン
プである。

【００３３】特に大流量の水を送水するポンプ構成の場
合（例えばランナ−回転数を高回転化する、ランナ−外
径を径大化する等）、非圧縮性流体である水において
も、羽根間を流れる水は加えられる遠心力のため羽根の
回転方向に対して進んだ側に偏って流れる。これは送風
時についても言える。

【００３４】そこで本発明は、回転方向に対して進んだ
側の第一の遠心羽根と第二の遠心羽根の間の羽根間通路
面積を、その他の通路面積より大きくすることにより、
大流量の水を流せる通路面積を確保し、大流量加圧時に
おいても流路損失を起こすことのない、大流量、かつ高
効率なポンプを実現できる。

【００３５】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照しつつ説明する。

【００３６】（実施例１）図１および図２において、１
は、中心部に後向き羽根形状部２とその外側に延設され
た前向き羽根形状部３を有する第一の遠心羽根４と、前
向きの羽根形状を有する第二の遠心羽根５とを有するラ
ンナ−、６は流体の吸込口７と吐出口８を有したケーシ
ングである。第一の遠心羽根４の羽根形状は、ランナー
１の外周から中心に向かって、まず、回転方向と逆方向
に凸部を有するよう湾曲した前向き羽根形状部３が形成
された後、回転方向側に突出するよう湾曲する後ろ向き
羽根形状部２が形成されている。９はこれらの遠心羽根
を駆動する電動機であり、ケーシング６は、ランナ−１
を内装する容器本体６ａと、ケーシング６内部の電動機
９の出力軸部分で流体をシールする軸封部材６ｂを有す
６ｃとで形成してある。第一の遠心羽根４と第二の遠心
羽根５は電動機９の出力軸に固定されており、２個の遠
心羽根は同一に回転する。これらを主な要素として、液
体や気体を加圧する遠心ポンプ１０として構成されてい
る。

【００３７】また、図３に示すように、回転方向を時計
方向とすると、第一の遠心羽根４の後向き羽根形状部２
は入口角度α１、出口角度β１を略９０度以下に設定し
たいわゆるタ−ボ羽根形状を用いている。また前向き羽
根形状部３の入口角度α２、出口角度β２は略９０度以
上に設定したいわゆるシロッコファン形状を持つ。一
方、第二の遠心羽根５の入口角度α３および出口角度β
３は略９０度以上に設定したシロッコファン形状を持
つ。基本的な特性として、第二の遠心羽根５は回転方向
を時計方向とすると、遠心羽根の回転時の周速度が同一
でも、出口の速度三角形の関係により流体の絶対速度が
大きく、気体に対して大きい吸込力が得られる。したが
って、単純に第一の遠心羽根４に比べて、外径が大きく
て周速度が大きいこと以上に吸込力がある。

【００３８】一方、第一の遠心羽根４の後向き羽根形状
部２は、回転方向を時計方向とすると、出口角度β１は
９０度以下であるので、遠心羽根の回転時の周速が同一
でも、流体の絶対速度は小さく、速度水頭を低損失で圧
力水頭に変換できるものであり、液体加圧力が効率よく
得られるという特徴を有する。

【００３９】次にこの遠心ポンプ１０の動作を説明す
る。まず電動機９によって、第一の遠心羽根４と第二の
遠心羽根５を有するランナ−１を時計方向に回転させ
る。吸込口７からケーシング６に案内された水は、それ
ぞれの遠心羽根で加圧し、吐出口８より吐出される。ま
た、空気の加圧においても同様に、電動機９によって第
一の遠心羽根４と第二の遠心羽根５を時計方向に回転さ
せる。すると、主として第二の遠心羽根５で加圧して、
送風機としても使用できる。特に空気を送風する時に
は、第一の遠心羽根１の前向き羽根形状部３や第二の遠
心羽根５に加えて、第一の遠心羽根１も同様に回転する
が、この第一の遠心羽根１の後向き羽根形状部２が空気
の流入を滑らかにする入口案内羽根としてインデューサ
機能を果たすので、同直径の一般のシロッコファンより
大風量を実現できる。

【００４０】そこで、気体を含んだ液体として、例えば
気泡を含んだ水が遠心ポンプ１０に供給されたときや、
起動時にケーシング６の内部に空気が多量に存在する場
合など、従来の遠心ポンプではこれらの流体を循環でき
ないような条件下での動作を説明する。

【００４１】まず、予めケーシング６の内部に空気が多
量に存在する場合を想定する。この時には、電動機９に
よって、第一の遠心羽根４と第二の遠心羽根５を時計方
向に回転させる。電動機９の回転開始直後には、第一の
遠心羽根４内に、多量の空気が存在したままで、第二の
遠心羽根５がケーシング６内の水を攪拌するのみであっ
て、遠心ポンプ１０は液体を吐出しない。

【００４２】ところが、第二の遠心羽根５から流出する
流体の絶対速度が大である第二の遠心羽根５の吸込力に
よって、ケーシング６内部の、特に第一の遠心羽根４の
回転領域において滞留する気泡および空気をその外側へ
と排出する動作が短時間でなされる。この動作により、
第一の遠心羽根４の回転領域から空気がなくなって、第
一の遠心羽根４の周囲が水で満たされて、水を加圧する
ことができる。これによって、ケーシング６内に存在し
た空気が押し出されて、第二の遠心羽根５を経て、吐出
口８から吐水する状態となる。

【００４３】また、運転途中に、再び多量の気泡が混入
しても、同様の動作によって、安定して揚水できる状態
を維持するものである。このようにして、気泡を含んだ
水を加圧したり、循環させることができるものである。

【００４４】特に、ケーシング６内に多量の空気が存在
して水が少ない場合に、上記のような動作にて、ポンプ
としての加圧能力を運転直後より得られるという自給効
果は、本発明の遠心ポンプに特有のものである。

【００４５】また水を吐出する時、第一の遠心羽根から
出た流体は第二の遠心羽根の整流効果により効率よく流
出することができ、ポンプ効率としては一般のタ−ボポ
ンプと同等以上である。

【００４６】このように本発明によれば水や空気、それ
に気泡混じりの水といったあらゆる状態の流体を加圧、
循環することができる遠心ポンプを提供することができ
るものである。なお、電動機の大きさは、それぞれの負
荷トルクを駆動できるだけの出力が得られるものであれ
ばよい。また、洗浄機用の遠心ポンプとしては、以下の
ような効果を発揮する。

【００４７】第一に、発泡度の高い洗剤が使用可能とな
る。第二に、洗浄水位が何らかの要因で変動して、低水
位および少水量になっても、洗浄ポンプとしての機能を
発揮する。つまり、食器洗浄機として使用水量の削減に
よる節水や、ヒ−トアップ時間の短縮による省エネ、省
資源を実現できる食器洗浄機を提供することができる。
第三に、洗浄水を食器に吐出する洗浄ノズルから食器乾
燥に用いる乾燥風を噴射する乾燥ファンをしても利用す
ることができるため、従来別個に用いていた乾燥ファン
ユニットをなくし、機構部の小型化、低コスト化を実現
できる。

【００４８】（実施例２）基本的な構成については実施
例１を同一であるので、実施例２において特徴的な構成
について述べる。図４において、ランナ−１の後向き羽
根形状部２と前向き羽根形状部３を略曲線の滑らかな形
状１１で結んでいる。さらに、第一の遠心羽根４間に配
設された複数枚の第二の遠心羽根５のうち、所定の回転
方向に対して遅れた位置で、かつ第一の遠心羽根４に相
対する第二の遠心羽根１２の内径は、その他の第二の遠
心羽根５の内径より大きく設定した構成としている。

【００４９】基本的な動作は、前記実施例１と同様であ
るので、特徴的な動作を中心に述べる。

【００５０】まず、ランナ−１の吸込口７より入った空
気あるいは水の一部は、後向き羽根形状部２に沿って羽
根間の通路を加圧されながら、次に前向き羽根形状部３
と第二の遠心羽根５の間を通過してさらに流速を高め、
最後には吐出口８より排出される。このとき、後向き羽
根形状部２と前向き羽根形状部３を略曲線の滑らかな形
状１１で結んでいるため、羽根に沿って流れる流体はよ
り円滑に流れていくため、剥離による渦流れの発生、通
路損失の増大を引き起こすことはない。

【００５１】さらに、第二の遠心羽根１２の内径を他の
第二の遠心羽根５に対して大きくして、上記略曲線形状
部１１と第二の遠心羽根１２との羽根間面積を十分確保
しているので、流体を第一の遠心羽根４から第二の遠心
羽根１２に、より円滑に流すことができる。そして送風
時においては低騒音なファンとしても有効に作用するも
のである。

【００５２】よって本実施例では、この屈曲点における
急激な流れの変化を低減し、さらに第一の遠心羽根と第
二の遠心羽根との羽根間における流路面積を十分に確保
することにより、渦流れの発生や羽根間通路損失の低減
によるポンプ性能の向上や低騒音化を図ったポンプを提
供することができる。

【００５３】また、洗浄機用の遠心ポンプとしては、以
下のような効果を発揮する。第一に、発泡度の高い洗剤
が使用可能となる。第二に、洗浄水位が何らかの要因で
変動して、低水位および少水量になっても、洗浄ポンプ
としての機能を発揮する。第三に、洗浄水を食器に吐出
する洗浄ノズルから食器乾燥に用いる乾燥風を噴射する
低騒音乾燥ファンをしても利用することができるため、
従来別個に用いていた乾燥ファンユニットをなくし、機
構部の小型化、低コスト化を実現できる。

【００５４】（実施例３）基本的な構成については実施
例１を同一であるので、実施例３において特徴的な構成
について述べる。図５において、第一の遠心羽根４間に
配設された複数枚の第二の遠心羽根５のうち、所定の回
転方向に対して進んだ位置で、かつ第一の遠心羽根４に
相対する第二の遠心羽根２０の入口角度α４を、その他
の第二の遠心羽根５の入口角度α３より大きく設定し、
緩い傾きの構成としている。

【００５５】基本的な動作は、前記実施例１と同様であ
るので、特徴的な動作を中心に述べる。

【００５６】一般的に、後ろ向き羽根を持つ遠心ランナ
−は、羽根出口外周部における流体のうち、流体にエネ
ルギ−を与える側の羽根近辺の流れの絶対速度ベクトル
の角度（流体の流出角度）に対して、そうでない側の後
ろ向き羽根の付近まで絶対速度ベクトルの角度が大きく
なっていくことは、流体の速度三角形を考えると明らか
である。

【００５７】送風機の場合には流れる流体は圧縮性流体
の空気が主であるから、羽根の所定の回転方向に対して
進んだ位置に空気が集まるため、羽根付近で得られる絶
対速度ベクトルの角度に第二の遠心羽根の入口角度を合
わせればよい。

【００５８】しかしながら、非圧縮性流体である水等を
加圧するときは、第二の遠心羽根の入口部に対しては、
所定の回転方向に対してより進んだ位置にあればあるほ
ど流体の絶対速度ベクトルの角度はより大きくなるの
で、第二の遠心羽根の入口角度もそれに合わせなければ
ならない。

【００５９】そこで本実施例の構成は、所定の回転方向
に対して進んだ位置で、かつ第一の遠心羽根４に相対す
る第二の遠心羽根２０に流れてくる流体の流線方向に水
平になるように入口角度α４を設定することにより、第
二の遠心羽根２０に対する流路抵抗を低減し、整流効果
を最大にすることができる。

【００６０】よって本発明によれば、特に水等の非圧縮
性を加圧するときの羽根の通路損失を低減し、より効率
の高いポンプを実現することができるものである。ま
た、洗浄機用の遠心ポンプとしては、以下のような効果
を発揮する。

【００６１】第一に、発泡度の高い洗剤が使用可能とな
る。第二に、洗浄水位が何らかの要因で変動して、低水
位および少水量になっても、洗浄ポンプとしての機能を
発揮する。第三に、洗浄水を食器に吐出する洗浄ノズル
から食器乾燥に用いる乾燥風を噴射する乾燥ファンをし
ても利用することができるため、従来別個に用いていた
乾燥ファンユニットをなくし、機構部の小型化、低コス
ト化を実現できる。

【００６２】（実施例４）基本的な構成については実施
例１を同一であるので、実施例４において特徴的な構成
について述べる。図６において、第一の遠心羽根４と、
第一の遠心羽根４より所定の回転方向に対して進んだ、
相対する位置にある第二の遠心羽根５との羽根間距離２
１は、第二の遠心羽根５間距離２３あるいは第二の遠心
羽根５より所定の回転方向に対して進んだ、相対する位
置にある第一の遠心羽根４との羽根間距離２２より大き
く設定した構成としている。

【００６３】特に大流量の水を送水するポンプ構成の場
合（例えばランナ−回転数を高回転化する、ランナ−外
径を径大化する等）、非圧縮性流体である水において
も、羽根間を流れる水は加えられる遠心力のため羽根の
回転方向に対して進んだ側に偏って流れる（これは送風
時についても言えることだが）。

【００６４】また本実施例の構成によると、当然のこと
ながら他の羽根間距離２２，２３（第一の遠心羽根と、
第一の遠心羽根より所定の回転方向に対して遅れた、相
対する位置にある第二の遠心羽根５との羽根間、あるい
は第二の遠心羽根５間）は、他の実施例に示す羽根間距
離より狭くなるが、これは上記に説明したように、遠心
ランナ−においては羽根間の流体は必ずその遠心力によ
って片方の羽根側に流体が偏りながら噴出していくもの
であり、より回転方向に対して進んだ側では負圧による
旋回流等の二次流れが発生する。

【００６５】ところが本実施例の構成では、この羽根間
領域において第二の羽根の羽根間距離を狭めているの
で、かえって二次流れを整流する効果が高く、効率向上
を実現できる。

【００６６】以上のように本実施例は、回転方向に対し
て進んだ側の第一の遠心羽根と第二の遠心羽根の間の羽
根間通路面積を、その他の通路面積より大きくすること
により、第二の遠心羽根における有効通路面積の確保と
整流効果の増大や性能向上、低騒音化を実現するポンプ
を提供することができる。

【００６７】また、洗浄機用の遠心ポンプとしては、以
下のような効果を発揮する。第一に、発泡度の高い洗剤
が使用可能となる。第二に、洗浄水位が何らかの要因で
変動して、低水位および少水量になっても、洗浄ポンプ
としての機能を発揮する。第三に、洗浄水を食器に吐出
する洗浄ノズルから食器乾燥に用いる乾燥風を噴射する
大風量乾燥ファンをしても利用することができるため、
従来別個に用いていた乾燥ファンユニットをなくし、機
構部の小型化、低コスト化を実現できる。

【００６８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、第一の遠
心羽根を配したランナ−と、ランナ−を内装する吸込口
と吐出口を有するケ−シングと、前記ランナ−を駆動す
る電動機を備え、第一の遠心羽根の羽根形状は、その内
側部を所定の回転方向に対して出口角度を略９０度以下
に設定した後向き羽根形状部と、外側部には出口角度を
略９０度以上に設定した前向き羽根形状部を有するとと
もに、第一の遠心羽根間に、所定の回転方向に対して入
口角度を略９０度以上、かつ出口角度を略９０度以上に
設定した略曲線の前向き羽根形状を有し、かつ第一の遠
心羽根の羽根長さより短い第二の遠心羽根を、一枚ある
いは複数枚配設したランナ−を備えた遠心ポンプによ
り、水や空気、さらには気泡の混じった水といったあら
ゆる状態の流体を加圧、循環することができる、自給効
果が高いポンプを提供することができる。

【００６９】特に空気を送風する時には、第一の遠心羽
根が入口案内羽根としてインデューサ機能を果たすの
で、同直径の一般のシロッコファンより大風量を実現で
きる。

【００７０】また水を吐出する時は、第二の遠心羽根に
よる整流効果で一般のタ−ボポンプと同等以上の効率を
得られる。

【００７１】請求項２発明によれば、請求項１の発明に
おいて第一の遠心羽根の後向き羽根形状部と前向き遠心
形状部を略曲線の滑らかな形状で結んだランナ−とする
ことにより、上記屈曲点における流れを円滑にすること
ができる。この結果、渦流れの発生を防ぎ、羽根間通路
損失を低減した低騒音かつ高性能なポンプを提供するこ
とができる。また気泡を含んだ水やケーシング内に滞留
しようとする空気を短時間で排出する。この動作によ
り、気泡を含んだ水を加圧したり、循環させることがで
きる遠心ポンプを実現する。

【００７２】請求項３発明によれば、請求項１あるいは
請求項２の発明の場合において、第一の遠心羽根間に配
設された複数枚の第二の遠心羽根のうち、所定の回転方
向に対して進んだ位置で、かつ第一の遠心羽根に相対す
る第二の遠心羽根の入口角度を、その他の第二の遠心羽
根の入口角度より大きく設定したことにより、特に水等
の非圧縮性を加圧するときの羽根の通路損失を低減し、
より効率の高いポンプを実現することができるものであ
る。

【００７３】請求項４記載の発明によれば、請求項２の
発明の場合において第一の遠心羽根間に配設された複数
枚の第二の遠心羽根のうち、所定の回転方向に対して遅
れた位置で、かつ第一の遠心羽根に相対する第二の遠心
羽根の内径を、その他の第二の遠心羽根の内径より大き
く設定したとしたことにより、第二の遠心羽根への有効
な入口部面積を確保でき、羽根間通路内を流体がよりス
ム−ズに流れることに高性能かつ低騒音なポンプを実現
できる。

【００７４】請求項５記載の発明によれば、回転方向に
対して進んだ側の第一の遠心羽根と第二の遠心羽根の間
の羽根間通路面積を、その他の通路面積より大きくする
ことにより、第二の遠心羽根における有効通路面積の確
保と整流効果の増大や性能向上、低騒音化を実現するポ
ンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における遠心ポンプの構成を
示す図

【図２】同実施例の遠心ポンプの要部を示す図

【図３】同実施例のランナ−の部分拡大図

【図４】本発明の実施例２の遠心ポンプの要部を示す図

【図５】本発明の実施例３の遠心ポンプの要部を示す図

【図６】本発明の実施例４の遠心ポンプの要部を示す図

【図７】従来の食器洗い乾燥機を示す図

【符号の説明】

１ ランナ− ２ 後向き羽根形状部 ３ 前向き羽根形状部 ４ 第一の遠心羽根 ５ 第二の遠心羽根 ６ ケ−シング ７ 吸込口 ８ 吐出口 ９ 電動機 １０ 遠心ポンプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠心ポンプは、第一の遠心羽根を配した
   ランナ−と、ランナ−を内装する吸込口と吐出口を有す
   るケ−シングと、前記ランナ−を駆動する電動機を備
   え、第一の遠心羽根の羽根形状は、その内側部を所定の
   回転方向に対して出口角度を略９０度以下に設定した後
   向き羽根形状部と、外側部には出口角度を略９０度以上
   に設定した前向き羽根形状部を有するとともに、第一の
   遠心羽根間にそれぞれ、所定の回転方向に対して入口角
   度を略９０度以上、かつ出口角度を略９０度以上に設定
   した略曲線の前向き羽根形状を有し、かつ第一の遠心羽
   根の羽根長さより短い第二の遠心羽根を、一枚あるいは
   複数枚配設した遠心ポンプ。
2. 【請求項２】 第一の遠心羽根の後向き羽根形状部と前
   向き羽根形状部を略曲線の滑らかな形状で結んだ請求項
   １記載の遠心ポンプ。
3. 【請求項３】 第一の遠心羽根間に配設された複数枚の
   第二の遠心羽根のうち、所定の回転方向に対して進んだ
   位置で、かつ第一の遠心羽根に相対する第二の遠心羽根
   の入口角度は、その他の第二の遠心羽根の入口角度より
   大きく設定した請求項１または請求項２記載の遠心ポン
   プ。
4. 【請求項４】 第一の遠心羽根間に配設された複数枚の
   第二の遠心羽根のうち、所定の回転方向に対して遅れた
   位置で、かつ第一の遠心羽根に相対する第二の遠心羽根
   の内径は、その他の第二の遠心羽根の内径より大きく設
   定した請求項１から３いずれか１項記載の遠心ポンプ。
5. 【請求項５】 第一の遠心羽根と、第一の遠心羽根より
   所定の回転方向に対して進んだ、相対する位置にある第
   二の遠心羽根との羽根間距離は、第二の羽根間距離ある
   いは第二の遠心羽根より所定の回転方向に対して進ん
   だ、相対する位置にある第一の遠心羽根との羽根間距離
   より大きく設定した請求項１から４いずれか１項記載の
   遠心ポンプ。