JPS62298687A - 給湯装置のポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は湯の注出を行なう電動式の給湯装置に関するも
のである。

従来の技術 従来、この種の電動式の給湯装置は、モータ。

あるいは電磁石等で駆動するベローズポンプによって空
気を容器内に圧送して容器内の湯を注出するようにした
ものが一般的であった。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の電動式の給湯装置は空気を容器内
に圧送し容器内の空気を加圧することによって湯を吐出
させるため、特に湯が沸騰直後の場合には湯の蒸気圧に
よって容器内の圧力が異常に高くなっており、少量の空
気を圧送しても予想以上に多量の湯が吐出する。一方、
容器内の残り湯が少なくなると、今度は容器の中の圧力
を上昇させる時間が必要で、吐出するまでの時間遅れが
ある。また残り湯が極く少量のときには空気と湯とが混
った状態で吐出口より出てくるため、湯が飛散し火傷を
することが生じる。

このように容器内に空気を送って間接的に湯を吐出させ
る従来の方式には問題があった。このような問題点を解
決するために遠心ポンプを用いて、この遠心ポンプによ
り湯を直接吐出させる給湯装置を提案している。このよ
うな給湯装置に用いる遠心ポンプは、ポンプのインペラ
とモータとの間を水密に構成する必要があり、このため
にインペラとモータとの間に隔壁板を設け、モータ軸に
設けた磁石とインペラに設けた磁石の磁気結合によりモ
ータの動力をインペラに伝達する方法がとられている。

このものにおいては、運転中のインペラの軸にかかるス
ラスト荷重、即ち、磁気吸引による荷重を軽減すること
がモータの小型化、小トルク化の課題であった。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明はポンプ室内のイ
ンペラに磁石を埋設し、この磁石をポンプ室外のモータ
軸に固着された磁石と電磁結合させた遠心ポンプを用い
、この遠心ポンプはポンプのケーシングの中央の吸込口
部に係止されたインペラ枢支用の固定軸を設け、この固
定軸の端部にインペラの軸受部を挿入し、前記固定軸の
端面と前記軸受の軸受孔の底面との間に間隙を設けると
ともに、前記軸受の外端形状を球面にしてポンプ室の隔
壁板に接するように構成したものである。

作　　　用 上記構成によればインペラの軸にかかるスラスト荷重を
軽減することが可能となり、モータの小トルク化、小型
化を実現することができるもので、特に、回転数によっ
て湯の吐出量を可変とする場合において有効なものであ
る。すなわち、回転数を高くして吐出量を多くした場合
にはポンプ内の圧力も高くなり、インペラの底部よりの
背圧でインペラが吸込口側ヘスラスト方向に移動し軸受
の底面が固定軸の端面に接触して回転するが、磁気結合
による吸引力で前記接触面の摺動抵抗は小さくなる。ま
た回転数を低くして吐出量を少なくした場合にはポンプ
内の圧力も抵くなり、磁気結合による吸引力が大きくな
るが、軸受の外端の形状が球面であるので摺動抵抗は大
きくなることなくモータの小型化、小トルク化ができる
こととなる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。第１図において１は給湯装置の外装本体で、中には湯
を貯留する容器２を設け、また、容器２の口部を封じる
ように装着した中栓３および外装本体１の上部を開閉で
きるように装着された上蓋４を備えている。

前記容器２内は中栓３内より逆止弁６を沸騰検知部６を
通って大気と連通している。前記外装本体１と容器２と
の間の底部にはモータ７と、このモータ７により駆動さ
れる遠心ポンプ８が設けられ、遠心ポンプ８の吸込口っ
け容器２の底部中央と連通している。遠心ポンプの吐出
口１０は吐出パイプ１１を介して注出口１２に臨むよう
に延設され、これにより湯は上方に揚水されコツプ等へ
注がれるようになっている。前記容器２の下部側面には
加熱用ヒータ１３が装着されている。容器２の上方には
モータ７を駆動する起動スイッチと可変抵抗体よりなる
制御部１４が設けられ、押し釦１５の押し動作によりロ
ッド１６を介して動作するようになっている。なお図中
の１７は圧縮形のスプリングで、このスプリング１７は
常時ロッド１ｅを上方に押し上げるように付勢している
。

次に第２図、第３図により遠心ポンプ８について説明す
る。インペラ１７は放射状に羽根１８と磁石１９を埋設
して構成され、このインペラ１７の外周に沿って同心円
上にポンプ室２０を形成している。そして、インペラ１
７の磁石１９はポンプ室２０を構成する隔壁板２１を介
して駆動側の磁石２２と対向せしめている。また、前記
駆動側の磁石２２はモータ７の軸に固着されており、磁
石１９と２２とにより電磁結合されモータ８の動力が伝
達されるようになっている。

ココ−７？遠心ポンプ８の構造を詳記すると、ポンプ室
２０はケーシング２３と隔壁板２１とがらなり、ケーシ
ング２３の中央の吸込口部２４にはインペラ枢支用の固
定軸２５が装着されている。

２７はインペラ１７の軸受部で、固定軸２５を軸として
回動自在な有底３０の軸受孔２９を有する。

さらに、この軸受部２７の外端形状は球面２８の形状を
しており、前記した電磁結合によりインペラ１了は駆動
側の磁石２２に吸引され、常時は球面２８は隔壁板２１
に当接している。この球面２８が隔壁板２１に当接して
いる状態では、固定軸の終端面２ｅと軸受部２７の軸受
孔２９の底面３０との間にはインペラ１７を軸方向に可
動とする間隙３１が形成されている。

上記構成において動作を説明する。

容器２内の湯が貯留された状態において、注湯する場合
には押し釦１５を押し下げることにより制御部１４の起
動スイッチがＯＮされ、可変抵抗体の抵抗によりモータ
７は抵速度で回転を始める。

さらに押ボタン１５を押し下げると、押し下げる度合に
従って抵抗が可変され、印加電圧が変ってモータ７は高
速回転に移行する。モータ了が回転すると磁石１９と２
２の電磁結合でインペラ１７が回転し、遠心ポンプ８の
吸込口９より湯を吸い込み、インペラ１７によって加圧
して吐出口１０より吐出パイプ１１を通って注出口１２
から外部に注出される。

ここで本発明の動作を詳記する。モータ７の回転数が低
い注出時は第４図に示すように、インペラ１７はインペ
ラ１７内の磁石１９と対向して設けられた駆動側の磁石
２２に吸引されているためインペラ１７の軸受部２アの
外端の球面２８は隔壁板２１に当接し、磁石１９と磁石
２２の電磁結合によりインペラ１７が回転する。この場
合のインペラ１７のスラスト方向の荷重は磁石１９．２
２の吸引力にほぼ等しいが、軸受部２７の外端の球面２
８は隔壁板２１に点接触しており、その摺動抵抗は極め
て小さいものである。注出量を増やすべく回転数を高く
した場合には、第５図に示すように、インペラ１了の高
い回転によりポンプ室２０内の圧力が高くなり、これに
よりインペラ１７の下方から矢印に示す方向に背圧がか
かり、磁石１９と２０の吸引力にうちかって、インペラ
１７が浮き上がる。それに従がって軸受部２７は吸込口
部２４の方向に移動し、固定軸２６の終端（６）２６に
接触して回転する。この場合のインペラのスラスト方向
の荷重は、固定軸２６の終端口２６と軸受部２７の軸受
孔２９の底面３Ｑにかかるが、磁石１９．２２の吸引力
はインペラ１７を隔壁板２１側へ引き寄せる方向に作用
して固定軸２５の終端面２６と軸受孔２９の底面３０に
かかる荷重を少なくし、この部分の摺動抵抗を小さくす
ることができる。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、本発明によれ
ば、遠心ポンプにより湯を直接吐出する給湯装置の遠心
ポンプのインペラの駆動を電磁結合方式としても、イン
ペラの軸受部の外端の形状を球面にして隔壁板との摺動
抵抗を小さくすることができるとともに、給湯装置に望
まれる吐出湯量を可変とするものにおいて、モータのは
速回転により吐出湯量を少なくする場合のインペラのス
ラスト荷重は軸受部の外端の球面と隔壁板の接触で受け
て接触抵抗を小さくし、モータの高速回転により吐出湯
量を多くする場合にインペラの背圧により固定軸と軸受
部の軸受孔の底面にがかるスラスト荷重は９電磁石の吸
引力により小さくして摺動抵抗を小さくできるもので、
これにより、小型のトルクの小さいモータを用いること
カニでき、することができる給湯装置を提供し得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を給湯装置の断面図、第２図
は同装置に組み込んだ遠心ポンプを一端断面に示した正
面図、第３図は同遠心ポンプを一部断面に示した側面図
、第４図は同遠心ポンプの低流量の吐出する状態を示す
固定軸と軸受関係を示す動作説明図、第５図は同遠心ポ
ンプの高流量の吐出する状態を示す固定軸と軸受関係を
示す動作説明図である。 ２・・・・・・容器、８・・・・・・遠心ポンプ、１７
・・・・・・インペラ、　１９．２２・・・・・・磁石
、２１・・・・・・隔壁板、２６・・・・・・固定軸、
２６・・・・・・終端面、２７・・・・・・軸受、２８
・・・・・・球面、２９・・・・・・軸受孔、３０・・
・・・・軸受孔の底面、３１・・・・・・間隙。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名？−
−−息岩、 第　１　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０−−一遠＋（ホ″ノフ・第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 湯貯留用の容器下部に、容器内の湯を揚水して注水口か
   ら注ぐ遠心ポンプを設け、この遠心ポンプは磁石を埋設
   したインペラを備え、その磁石をポンプ室の隔壁板を介
   してモータ軸に固着した磁石と対向せしめてモータの回
   転を電磁結合により動力伝達されるように構成され、前
   記遠心ポンプはそのケーシング中央の吸込口部に係止さ
   れたインペラ枢支用の固定軸を設け、この固定軸の端部
   にインペラの軸受部を挿入し、前記固定軸の端面と前記
   軸受部の軸受孔の底面との間に間隙を設けるとともに、
   前記軸受の外端形状を球面にして前記隔壁板に接するよ
   うにした給湯装置のポンプ。