説明

排水ポンプ

【課題】空調装置に装備される排水ポンプの騒音の低減を図る。
【解決手段】本発明の排水ポンプは、モータ10と、モータの出力軸に連結される回転羽根100と、回転羽根とを収容するポンプハウジング50を有する。回転羽根100はモータの出力軸に連結される軸部110と、軸部から放射方向に延びる板状の大径羽根130と、大径羽根と連結部を介して連結される板状の小径羽根122と、大径羽根の外周部を連結するリング部材180と、リング部材の下端部に連結される中空ディスク部材150を有する。そして、リング部材180の外側の上縁部はテーパー面200に形成され、ポンプ室52の上部に拡大空間54が形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、排水ポンプ、特には空気調和機に装備される排水ポンプに関する。
【背景技術】
【0002】
空調機の室内ユニットは、冷房運転時に熱交換器に空気中の水分が凝縮して付着し、熱交換器の下方に設けられるドレンパン内に滴下する。このドレンパン内に溜ったドレン水を排水するために排水ポンプが用いられる。この排水ポンプは、下部に吸込口を形成し、上部を開口すると共に、側方に吐出口を設けたポンプ本体であるハウジング内に羽根を回転自在に設け、この回転羽根をハウジングの開口の上部にカバーを介して固定したモータにより回転させている。そのモータの駆動軸は、カバーに形成された貫通穴を回転自在に貫通して羽根のシャフト部に連結され、モータを駆動して、羽根が回転すると、ドレンパン内に貯溜したドレン水は、吸込口の羽根の下端から吸込まれ、遠心力により、ハウジング内面に沿って揚水され、ケーシングの吐出口から外部に吐出される。
【0003】
この種の排水ポンプは、例えば、本出願人に係る特許文献1、特許文献2に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−138075号公報
【特許文献2】特開2007−127078号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
この種の排水ポンプにあっては、排水ポンプの起動時に羽根の水掻きにより発生する気泡がハウジングの内壁に衝突・破裂する際にキャビテーション騒音が発生する。
本出願人は、上述した特許文献において、回転羽根を構成する円筒壁部材の上縁部の内側の形状を改良することにより騒音の低減を図る排水ポンプを提案した。
本発明の目的は、回転羽根の円筒壁部材の上縁部の外側の形状を改良して騒音の低減を図る排水ポンプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の排水ポンプは、基本的手段として、モータと、前記モータの出力軸に連結される回転羽根と、前記回転羽根を収容するポンプハウジングとを有し、前記ポンプハウジングはその下部に設けられた吸込口とポンプ室の円筒状の側部に設けられる吐出口とを備え、前記回転羽根は、前記モータの出力軸に連結される軸部と、前記軸部から放射方向に延びる板状の大径羽根と、前記大径羽根と連結部を介して連結され、前記吸込口内に収容される板状の小径羽根と、前記大径羽根の外周部に設けられるリング部材と、前記リング部材の下端部に連結される中心部に開口部を有するディスク部材とを備える。そして、前記リング部材の上縁部の外側はリング部材の肉厚寸法が小さくなるように形成されてポンプ室との間に拡大空間が形成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、以上の構成を備えることにより、水掻き音等の運転音を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の排水ポンプの説明図。
【図2】回転羽根の上面図(a)、正面図(b)、下面図(c)。
【図3】リング部材の上端部の外側の形状を示す説明図。
【図4】本発明の排水ポンプのポンプハウジングと回転羽根の要部の断面図。
【図5】回転羽根100のリング部材180の各部の寸法例を示す説明図。
【図6】本発明の効果を示すグラフ。
【図7】本発明の効果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図1は、本発明を適用する排水ポンプの説明図である。
全体を符号1で示す排水ポンプは、電動モータ10を有し、電動モータ10は、リード線11を介して給電される。電動モータ10は、ポンプハウジング50の上部に取付けられる蓋部材30に立設された支持柱20に取り付けられる。
【0010】
ポンプハウジング50はプラスチックでつくられ、内部にポンプ室52が形成される。ポンプハウジング50の上部は円筒部72で囲まれ、ポンプ室52に連通される吸込口60と吐出口80とが一体に形成される。吸込口60と吐出口80の軸線は直交し、ポンプハウジング50のテーパー状ディスク部材70で結ばれる。
ポンプ室52内には、回転羽根100が配設され、ポンプ室52の開口部は蓋部材30で覆われる。ポンプハウジング50と蓋部材30との間にはシール部材40が挿入され、ポンプ室からのドレン水の漏水が防止される。
【0011】
図2は、回転羽根100の上面図(a)、正面図(b)、下面図(c)である。
回転羽根100は軸部110を有し、軸部110の穴112に電動モータ10の出力軸12が挿入される。軸部110からは放射方向に延びる4枚の板状の大径羽根130が設けられる。
【0012】
軸部110と同軸線上に小径羽根軸部120が形成される。この小径羽根軸部120は軸部110に比べて径寸法が小さく形成され、その断面形状は丸形の他に四角形や多角形状等適宜の形状に形成される。
そして、この小径羽根軸部120から外方へ突出する4枚の板状の小径羽根122が設けられる。
【0013】
小径羽根122の上端部は傾斜した側面を有する連結部124を介して大径羽根130に連結される。回転羽根のテーパー状のディスク部材150の中心部には開口部160が形成され、小径羽根122で掻き上げられた水を大径羽根130に導くディスク部材150の外側部はリング部材180に連結される。リング部材180の内側には補助羽根172が設けられる。また、テーパー状のディスク部材150の内側にも補助羽根170が設けられる。補助羽根の枚数は適宜に選択される。
また、大径羽根130の先端部はリング部材180の内側まで延びる構成とすることもできる。
【0014】
図3は、回転羽根のリング部材180の上縁部の外側の形状の種々の形態を示す。
図3の(a)は、上縁部の外側にテーパー部200を形成した例を示す。
本発明の回転羽根100は、リング部材180の上縁部の外側にテーパー部200を有する。このテーパー部200によりリング部材180の上縁部202の肉厚寸法は小さくなる。
そこで、図1に示すように、ポンプ室52の上部の空間54が拡大される。この拡大空間54を設けられることにより、ポンプ起動時にポンプ室52内の水が矢印Fに示すように回転羽根100のリング部材180の内側に導入され易くなり、気液境界面が早期に安定し、回転羽根の外縁部での脈動による不連続音の低減を図ることができる。また、拡大空間54によりリング部材180付近で発生する気泡の衝突・破裂が抑制され、キャビテーション騒音が低減される。
【0015】
図3の(b)は、リング部材180の上縁部の外側に円弧面210を形成したものである。この構成により上縁部212の肉厚寸法は小さくなり、ポンプ室の拡大空間部を形成するここができる。
【0016】
図3の(c)は、リング部材180上縁部の外側に段付き部220を形成したものである。この段付部220は、水平方向の面222と外周面224で形成され、上縁部226の肉厚寸法は小さく形成される。そこで、ポンプ室に拡大空間部を形成することができる。
【0017】
図4は、本発明の排水ポンプのポンプハウジングと回転羽根の要部の断面図である。
ポンプハウジング50の円筒部72の内壁部72aと蓋部材30の内壁部30aは、ポンプ室を形成するが、本発明にあっては、回転羽根100のリング部材180の上縁の外周部にテーパー部200を形成してある。
そこで、ポンプハウジングの円筒部72の内壁部72aと回転羽根100のリング部材180の外周面の間の距離aはリング部材180の上縁部では距離bと大きくなり、拡大空間54が形成される。
【0018】
これにより次の効果を得ることできる。
1)起動時に吸い上げた水の流路抵抗が減り、大径羽根へ水を引き込みやすくなり、気液境界面が安定する時間が短くなり、不連続音(気液境界面の脈動による音)が低減できる。
2)円筒壁部材で発生する気泡がケーシング内壁に衝突する際に発生するキャビテーション音を低減できる。
【0019】
本発明の排水ポンプにあっては、特に低負荷時での騒音発生が小さくなる。
このような運転状態は、例えば、ユーザの就寝時等の周囲が静かな環境時が多い。そこで、静かな環境時に排水ポンプからの騒音の低減が図られるので、効果も大きい。
【0020】
図5は、回転羽根100のリング部材180の各部の寸法例を示す。
テーパー部200の高さ寸法h=0.7〜6.0mm
リング部材180の高さ寸法h=1.5〜7.0mm
/h=0.10〜0.85
リング部材180の上縁部の肉厚寸法t=0.5〜2.0mm
リング部材180の肉厚寸法t=0.7〜2.5mm
/t=0.20〜0.80
【0021】
図6、図7は本発明の効果を示すグラフである。
図6は、図3の(a)に示す回転羽根を備えたポンプの実験例を示す。
横軸に電源投入後の経過時間(秒)を、縦軸に騒音レベルをとったグラフである。
四角印で示す従来例に比べて三角印で示す本発明の回転羽根を用いたものの騒音低減の効果が明確に読みとれる。グラフ中の起動水位とは、ポンプ吸込口60の下端面が水面より沈んだ量を表わしている。
【0022】
図7は図6と同様のポンプを用いた実験例を示す。
横軸にポンプの揚程を、縦軸に騒音レベルをとったグラフである。
四角印で示す従来例に比べて三角印で示す本発明の回転羽根を用いたものの騒音低減の効果が明確に読みとれる。横軸の揚程はドレンパンの下面からの揚程をmmで表わしたもので、バランス水位とは、その揚程を維持したときのポンプの運転状態を示す。ドレンパンには当該排水ポンプが汲み上げる水が溜められており、該ポンプは、その下端がドレンパン下面から10mm程度上方に位置する様に配置されている。
本発明は以上のように、実験によって騒音低減効果を得ることが判明している。
【符号の説明】
【0023】
1 排水ポンプ
10 電動モータ
50 ポンプハウジング
52 ポンプ室
51 拡大空間部
100 回転羽根
122 小径羽根
130 大径羽根
150 ディスク部材
180 リング部材
200 テーパー部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータと、前記モータの出力軸に連結される回転羽根と、前記回転羽根を収容するポンプハウジングとを有し、前記ポンプハウジングはその下部に設けられた吸込口とポンプ室の円筒状の側部に設けられた吐出口とを備える排水ポンプであって、
前記回転羽根は、前記モータの出力軸に連結される軸部と、前記軸部から放射方向に延びる板状の大径羽根と、前記大径羽根と連結部を介して連結され、前記吸込口内に収容される板状の小径羽根と、前記大径羽根の外周部に設けられるリング部材と、前記リング部材の下端部に連結され中心部に開口部を有するディスク部材とを備え、
前記リング部材の上縁部の外側の形状はリング部材の肉厚寸法が小さくなる形状に形成されてポンプ室との間に拡大空間が形成されることを特徴とする排水ポンプ。
【請求項2】
前記リング部材の上縁部の外側の形状はテーパー形状に形成されたことを特徴とする請求項1記載の排水ポンプ。
【請求項3】
前記リング部材の上縁部の外側の形状は円弧形状に形成されたことを特徴とする請求項1記載の排水ポンプ。
【請求項4】
前記リング部材の上縁部の外側の形状は段付形状に形成されたことを特徴とする請求項1記載の排水ポンプ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2011−69257(P2011−69257A)
【公開日】平成23年4月7日(2011.4.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−219512(P2009−219512)
【出願日】平成21年9月24日(2009.9.24)
【出願人】(391002166)株式会社不二工機 (451)
【Fターム(参考)】