KR20220164605A

KR20220164605A - 배수 펌프

Info

Publication number: KR20220164605A
Application number: KR1020227039739A
Authority: KR
Inventors: 카츠시 사토; 요시키 와타나베
Original assignee: 가부시기가이샤 후지고오키
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2022-12-13
Also published as: CN115698511A; US20230193925A1; EP4160022A1; EP4160022A4; JP2021188518A; WO2021241341A1

Abstract

[과제]
드레인 팬에 잔류하는 드레인수의 양을 저감할 수 있는 배수 펌프를 제공한다.
[해결 수단]
배수 펌프(1)는 하우징(10)과, 하우징(10)에 수용되는 회전 날개(20)와, 회전 날개(20)에 접속되는 구동축(32)을 갖는 모터(30)를 갖고 있다. 하우징(10)이 상하 방향으로 연재되는 원통형상의 흡입관(12)을 갖고 있다. 그리고, 흡입관(12)의 하단(12c)에는 하방을 향하는 흡입구(12a)와, 흡입구(12a)를 둘러싸는 환형상의 오목면(12b)이 마련되어 있다.

Description

배수 펌프

본 발명은 예를 들면, 공기 조화기의 드레인수(水)의 배출에 이용되는 배수 펌프에 관한 것이다.

특허 문헌 1에 종래의 배수 펌프의 한 예가 개시되어 있다. 특허 문헌 1의 배수 펌프는 하우징과, 하우징에 수용된 회전 날개를 갖고 있다. 하우징은 상하 방향으로 연재되는 흡입관을 갖고 있다. 흡입관의 하단에는 하방을 향하는 흡입구가 마련되어 있다.

특허 문헌 1: 특허 제5422277호

배수 펌프는 흡입구를 통하여 드레인 팬에 모여진 드레인수를 빨아올린(吸上)다. 그렇지만, 흡입구와 드레인 팬 사이에 간극을 마련할 필요가 있기 때문에, 배수 펌프는 모든 드레인수를 빨아올릴 수가 없다. 그 때문에, 드레인 팬에 드레인수가 잔류하여, 슬라임이 발생해 버리는 일이 있다.

그래서, 본 발명의 목적은 드레인 팬에 잔류하는 드레인수의 양을 저감할 수 있는 배수 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 배수 펌프의 흡입관에 주목하여, 드레인수를 배출하는 배수 동작에서 드레인 팬으로부터 드레인수를 빨아올릴 수 없게 된 상태, 즉, 빨아올린 드레인수가 낙하하지 않고 하우징 내에 유지된 상태(이하 「밸런스 상태」라고 한다)인 때에, 표면장력에 의해 드레인수의 수면부터 흡입관의 하단까지 드레인수가 솟아올라, 드레인수의 수면 위치가 흡입관의 하단보다 낮아지는 것을 발견했다. 그래서, 본 발명자들은 흡입관의 형상에 관해 열심히 검토를 행하여, 본 발명을 생각해 냈다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 배수 펌프는 하우징과, 상기 하우징에 수용되는 회전 날개와, 상기 회전 날개에 접속되는 구동축을 갖는 모터를 가지고, 상기 하우징이 상하 방향으로 연재되는 원통형상의 흡입관을 가지고, 상기 흡입관의 하단에는 하방을 향하는 흡입구와, 상기 흡입구를 둘러싸는 환형상의 오목면이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 흡입관의 하단에서의 지름 방향의 폭(흡입관의 두께)이 2.5㎜ 이상이면서 8㎜ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 배수 펌프는 상하 방향으로 연재되는 원통형상의 흡입관을 갖고 있다. 그리고, 흡입관의 하단에, 하방을 향하는 흡입구와, 흡입구를 둘러싸는 환형상의 오목면이 마련되어 있다. 이와 같이 했기 때문에, 배수 펌프는 오목면에 의해 높은 표면장력이 드레인수에 작용하여 드레인수를 보다 높은 위치까지 솟아오르게 할 수 있다. 그 때문에, 배수 펌프는 수면이 보다 낮은 위치가 될 때까지 드레인수를 빨아올릴 수 있고, 드레인 팬에 잔류하는 드레인수의 양을 효과적으로 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 관한 배수 펌프를 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 배수 펌프의 흡입관의 하단의 확대 단면도.
도 3은 밸런스 상태의 배수 펌프에서의 흡입관의 하단에 대한 수면 위치를 도시하는 그래프.

이하, 본 발명의 한 실시예에 관한 배수 펌프에 관해, 도 1, 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 관한 배수 펌프를 도시하는 도면이다. 도 1(a)은 배수 펌프의 단면도이다. 도 1(a)에서, 하우징 및 모터 케이스만 단면으로 나타내고 있다. 도 1(b)은 흡입관을 하방에서 본 도면이다. 도 2는 도 1의 배수 펌프의 흡입관의 하단의 확대 단면도이다.

본 실시례의 배수 펌프는 예를 들면, 공기 조화기의 실내 유닛의 드레인 팬 내에 모여진 드레인수(水)를 외부에 배출하기 위한 것이다. 이 배수 펌프의 용도는 드레인수의 배출로 한정되지 않는다. 배수 펌프는 용기 내의 각종 액체의 배출이나 퍼 올리는 등에 이용할 수 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이 본 실시례의 배수 펌프(1)는 하우징(10)과, 회전 날개(20)와, 모터(30)와, 모터 케이스(40)를 갖고 있다. 하우징(10), 회전 날개(20) 및 모터 케이스(40)는 합성 수지제이다.

하우징(10)은 개략 역원추대 형상의 본체부(11)를 갖고 있다. 본체부(11)에는 하방으로 늘어나는 흡입관(12)이 마련되어 있다. 흡입관(12)은 상하 방향으로 직선적으로 연재되는 원통형상을 갖고 있다. 흡입관(12)의 하단(12c)에는 하방을 향하는 흡입구(12a)가 마련되어 있다. 흡입관(12)의 하단(12c)에는 원환형상의 오목면(12b)이 마련되어 있다. 오목면(12b)은 흡입구(12a)를 둘러싸고 있다. 본체부(11)에는 횡방향으로 늘어나는 토출관(13)이 마련되어 있다. 토출관(13)은 횡방향을 향하는 토출구(13a)를 갖고 있다. 토출관(13)은 횡방향으로 직선적으로 연재되는 원통형상을 갖고 있다. 이 이외에도, 토출관(13)은 토출구(13a)가 상방을 향하는 약 L자 형상이나 원호 형상을 갖고 있어도 좋다. 흡입관(12) 및 토출관(13)은 본체부(11)의 내측에 마련된 펌프실(14)에 접속되어 있다.

흡입관(12)의 하단(12c)에서, 흡입관(12)의 외경(D)이 16㎜ 이상이면서 25㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 흡입관(12)의 하단에서의 지름 방향의 폭(RT)(흡입관(12)의 두께)이 2.5㎜ 이상이면서 8㎜ 이하인 것이 바람직하다. 폭(RT)은 오목면(12b)의 폭이기도 하다. 외경(D)이 16㎜보다 작으면, 오목면(12b)의 폭을 충분히 확보할 수가 없고, 표면장력에 의해 드레인수(W)에서의 수면(Ws)부터 솟아오르는 부분(Wa)의 높이(H)가 작아진다. 외경(D)이 25㎜보다 크면 흡입관(12)이 드레인 팬에 마련되는 드레인수의 집수(集水)홈과 간섭해 버린다. 그리고, 외경(D)을 16㎜ 이상이면서 25㎜ 이하로 함으로써, 배수 펌프(1)는 표면장력에 의해 드레인수(W)의 부분(Wa)의 높이(H)를 확보하면서 흡입관(12)과 드레인 팬의 집수홈과의 간섭을 막고, 드레인 팬에 잔류하는 드레인수(W)를 보다 효과적으로 저감할 수 있다. 또한, 폭(RT)이 2.5㎜보다 작으면, 배수 펌프는 오목면(12b)에 의한 높은 표면장력을 얻을 수 없다. 폭(RT)이 8㎜보다 크면 외경(D)이 커져 버려 상기 간섭이 생길 우려가 있다.

회전 날개(20)는 축부(21)와, 대경 날개부(22)와, 소경 날개부(23)를 갖고 있다. 축부(21)는 원주 형상을 갖고 있다. 대경 날개부(22)는 축부(21)로부터 방사형상으로 늘어나는 복수의 평판 형상의 대경 날개를 갖고(도시 없음) 있다. 대경 날개부(22)는 복수의 대경 날개의 선단을 연결하는 원통형상의 링(22a)과, 링(22a)의 하단에 외주연(外周緣)이 접속된 원환 형상의 하판(22b)을 갖고 있다. 대경 날개부(22)는 펌프실(14)에 배치되어 있다. 소경 날개부(23)는 복수의 평판 형상의 소경 날개(23a)를 갖고 있다. 복수의 소경 날개(23a)는 복수의 대경 날개의 하단부터 하판(22b)의 내측을 통과하여 하방으로 늘어나 있다. 소경 날개부(23)는 흡입관(12)의 내측에 배치되어 있다.

모터(30)는 하우징(10)의 상방에 배치되어 있다. 모터(30)는 모터 본체(31)와, 모터 본체(31)로부터 하방으로 늘어나는 구동축(32)을 갖고 있다. 구동축(32)은 회전 날개(20)의 축부(21)에 연결되어 있다.

모터 케이스(40)는 스냅 피트 기구에 의해 하우징(10)에 부착되어 있다. 모터 케이스(40)는 하부 케이스(50)와, 상부 케이스(60)를 갖고 있다.

하부 케이스(50)는 저벽부(51)와, 주벽부(54)와, 모터 지지부(56)를 갖고 있다.

저벽부(51)는 원판 형상을 갖고 있다. 저벽부(51)는 하우징(10)의 본체부(11)의 상단 개구를 막고 있다. 저벽부(51)는 본체부(11)와 함께 펌프실(14)을 획정(劃定)한다. 저벽부(51)의 중앙에는 축구멍(51a)이 마련되어 있다. 축구멍(51a)에는 회전 날개(20)의 축부(21)가 배치된다.

주벽부(54)는 원통형상을 갖고 있다. 주벽부(54)의 하단은 저벽부(51)에 접속되어 있다. 주벽부(54)는 저벽부(51)로부터 상방으로 늘어나 있다. 주벽부(54)의 상단에는 모터 지지부(56)가 접속되어 있다.

상부 케이스(60)는 모터 지지부(56)에 스냅 피트 기구에 의해 부착된다. 상부 케이스(60)는 모터(30)의 상부를 덮고 있다. 모터 케이스(40)는 모터 지지부(56)와 상부 케이스(60) 사이에 모터(30)를 수용한다. 모터(30)의 배선 부분 등의 일부가 모터 케이스(40)의 외측에 배치된다.

이상에 의해, 본 실시례의 배수 펌프(1)는 상하 방향으로 연재되는 원통형상의 흡입관(12)을 갖고 있다. 그리고, 흡입관(12)의 하단(12c)에, 하방을 향하는 흡입구(12a)와, 흡입구(12a)를 둘러싸는 환형상의 오목면(12b)이 마련되어 있다. 이와 같이 했기 때문에, 배수 펌프(1)는 표면장력에 의해 드레인수(W)를 보다 높은 위치까지 솟아오르게 할 수 있다. 그 때문에, 배수 펌프(1)는 수면이 보다 낮은 위치가 될 때까지 드레인수(W)를 빨아올릴 수 있고, 드레인 팬에 잔류하는 드레인수(W)의 양을 효과적으로 저감할 수 있다.

상기(上記)에 본 발명의 실시례를 설명했는데, 본 발명은 실시례의 구성으로 한정되지 않는다. 상술한 실시례에 대해, 당업자가 적절히, 구성 요소의 추가 삭제, 설계 변경을 행한 것이나, 실시례의 특징을 적절히 조합시킨 것도, 본 발명의 요지를 구비하고 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명자들은 본 발명에 관한 배수 펌프의 실시례 1 및 비교례 1, 2를 이용하여, 밸런스 상태에서의 흡입관의 하단에 대한 드레인수의 수면 위치를 계측하고, 본 발명의 효과에 관해 검증했다.

실시례 1은 상기에서 설명한 배수 펌프(1)의 구성을 갖는다. 실시례 1은 흡입관의 하단에서의 외경(D)이 20.0㎜이다. 흡입구의 주위의 형상은 원환형상의 오목면이고, 흡입관의 하단에서의 지름 방향의 폭(RT)이 4.5㎜이다.

비교례 1은 흡입관의 하단에서의 외경(D) 및 폭(RT)은 모두 실시례 1과 같다. 그러나, 비교례 1은 흡입구의 주위의 형상이 원환형상의 평면인 것이 실시례 1과 다르다. 비교례 1은 흡입관 이외는 실시례 1과 같은 구성을 갖는다.

비교례 2는 흡입관의 하단에서의 외경(D)이 16.0㎜이고, 흡입구의 주위의 형상은 원환형상의 평면이다. 또한, 비교례 2에서는 흡입관의 하단에서의 지름 방향의 폭(RT)이 2.5㎜이고, 상기 비교례 1의 폭(RT)보다도 좁게 되어 있다. 비교례 2는 흡입관 이외는 실시례 1과 같은 구성을 갖는다.

본 발명자들은 실시례 1 및 비교례 1, 2를 이용하여 드레인 팬으로부터 드레인수(W)를 배출하고, 밸런스 상태가 되었을 때의 흡입관의 하단에 대한 드레인수(W)의 수면 위치를 계측했다. 본 발명자들은 실시례 1 및 비교례 1, 2에서 수면 위치를 3회씩 계측하고, 평균치를 산출했다. 표 1에, 실시례 1 및 비교례 1, 2의 흡입관의 구성과 계측 결과를 표시한다. 도 3에, 계측 결과를 도시한다. 도 3은 밸런스 상태의 배수 펌프에서의 흡입관의 하단에 대한 수면 위치(평균치)를 도시하는 그래프이다.

[표 1]

비교례 1 및 비교례 2의 계측 결과로부터, 흡입구 주위의 평면의 폭을 크게 함으로써 드레인수의 수면 위치를 보다 낮게 할 수 있음을 알았다. 또한, 실시례 1 및 비교례 1의 계측 결과로부터, 흡입구의 주위의 형상을 평면으로부터 오목면으로 함으로써 드레인수의 수면 위치를 더욱 낮게 할 수 있음을 알았다. 즉, 배수 펌프에서는 흡입구의 주위의 형상을 원환형상의 오목면으로 함으로써, 원환형상의 평면을 채용한 구성에 비하여, 드레인수의 수면 위치를 보다 낮게 할 수 있다.

이것으로부터, 실기(實機)를 이용한 검증에서도, 본 발명의 효과가 분명해졌다.

1: 배수 펌프
11: 본체부
12: 흡입관
12a: 흡입구
12b: 오목면
12c: 하단
13: 토출관
13a: 토출구
14: 펌프실
10: 하우징
20: 회전 날개
21: 축부
22: 대경 날개부
22a: 링
22b: 하판
23: 소경 날개부
23a: 소경 날개
30: 모터
31: 모터 본체
32: 구동축
40: 모터 케이스
50: 하부 케이스
51: 저벽부
51a: 축구멍
54: 주벽부
56: 모터 지지부
60: 상부 케이스
W: 드레인수
Ws: 수면
Wa: 드레인수에서의 표면부터 솟아오르는 부분

Claims

하우징과, 상기 하우징에 수용되는 회전 날개와, 상기 회전 날개에 접속되는 구동축을 갖는 모터를 가지고,
상기 하우징이 상하 방향으로 연재되는 원통형상의 흡입관을 가지고,
상기 흡입관의 하단에는 하방을 향하는 흡입구와, 상기 흡입구를 둘러싸는 환형상의 오목면이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 배수 펌프.
제1항에 있어서,
상기 흡입관의 하단에서의 지름 방향의 폭이 2.5㎜ 이상이면서 8㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 배수 펌프.