JP2018062919A - 排水ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】排水ポンプにおいて、組み立て作業時間を短縮でき、しかも、排水ポンプの小型化も図ることができること。
【解決手段】２本の連結ねじ３０が、それぞれ、第１のガイド２０ＦＡ、および、２０ＦＢ、第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢを通じてモータカバー部材２６の連結穴２６ＦＳにねじ込まれることにより、ロアハウジング２０、モータ支持部材２４、および、モータカバー部材２６が互いに連結されるもの。
【選択図】図１

Description

本発明は、排水ポンプに関する。

空調機器においては、ドレンパンに溜まった水等を外部に排出する排水ポンプが設けられている。排水ポンプは、例えば、特許文献１にも示されるように、吸入口を形成する吸入管を中央部下端に有するロアハウジング（特許文献１においては本体と呼称される）と、ロアハウジングのロータ収容室内に回動可能に配されるロータ（特許文献１においては回転羽根と呼称される）と、ロアハウジングの内周部とともにロータ収容室を形成する受け部材と、受け部材の筒部内に配されロータを駆動する駆動用モータと、受け部材と協働して駆動用モータを保持するカバー部材とを主な要素として含んで構成されている。

上述の受け部材の下部において向かい合って形成される一対の係止部は、それぞれ、本体の各脚部の係止爪に弾性的に係止（スナップフィット）されている。また、受け部材において上方に向けて突出する筒部の外周部において向かい合って設けられる爪が、カバー部材の各脚部の係合穴の周縁に弾性的に係止されている。これにより、カバー部材が、ワンタッチで受け部材の筒部に取り付けられるとともに、本体が、受け部材の下部に固定される。

特許第４８７８７６３号公報

上述のような排水ポンプにおいて、本体、受け部材、および、カバー部材は、それぞれ、合成樹脂材料により射出成形される。

しかしながら、受け部材の筒部の一対の爪、および、一対の係止部が成形により形成される場合、受け部材のための成形用金型の構造が複雑になるとともに、一対の爪、および、一対の係止部の強度を十分に確保するために爪および係止部の寸法を比較的大きく設定するので受け部材の外形寸法が大きくなる傾向がある。また、上述のような排水ポンプを組み立てるにあたっては、本体を受け部材に取り付けた後、カバー部材を、本体に固定された受け部材にさらに取り付ける作業が必要とされる。そこで、取り付け作業をさらに簡略化し、しかも、組み立て作業時間を短縮できる排水ポンプの組み立て作業が要望される。

以上の問題点を考慮し、本発明は、排水ポンプであって、組み立て作業時間を短縮でき、しかも、排水ポンプの小型化も図ることができる排水ポンプを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る排水ポンプは、吸入口および吐出口に連通するロータ収容室を有するロアハウジングと、ロアハウジングにおけるロータ収容室内に回動可能に配されるポンプロータと、ロアハウジングに連結されポンプロータを駆動する駆動用モータを支持するモータ支持部材と、モータ支持部材に連結され駆動用モータを保持するモータカバー部材と、ロアハウジングおよびモータカバー部材相互間に駆動用モータおよびモータ支持部材が挟持された状態で、少なくともロアハウジングとモータカバー部材とを連結する連結部材と、を備えて構成される。

また、ロアハウジングは、連結部材が貫通される第１のガイドを有し、モータ支持部材は、第１のガイドに対応して連結部材が貫通される第２のガイドを有し、モータカバー部材は、連結部材の端部が連結される被連結部を有するものでもよい。

さらに、モータカバー部材は、連結部材が貫通される第１のガイドを有し、モータ支持部材は、第１のガイドに対応して連結部材が貫通される第２のガイドを有し、ロアハウジングは、連結部材の端部が連結される被連結部を有するものでもよい。連結部材は、連結ねじであり、被連結部は、穴であってもよい。モータカバー部材は、少なくとも１つのブラケット部を有するものでもよい。

本発明に係る排水ポンプによれば、連結部材が、ロアハウジングおよびモータカバー部材相互間に駆動用モータおよびモータ支持部材が挟持された状態で、少なくともロアハウジングとモータカバー部材とを連結するので組み立て作業時間を短縮でき、しかも、排水ポンプの小型化も図ることができる。

本発明に係る排水ポンプの一例の構成を分解して示す斜視図である。 （Ａ）は、本発明に係る排水ポンプの一例が付設される蒸発器を含んでなる冷凍サイクルシステムの要部を概略的に示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示される排水ポンプを排水ホースとともに部分的に拡大して示す図である。 図１に示される排水ポンプが組み立てられた状態を示す斜視図である。

図２（Ａ）は、冷凍サイクルシステムの一部を構成する蒸発器に付設される本発明に係る排水ポンプの一例を概略的に示す。

蒸発器６は、冷凍サイクルシステムの配管における膨張弁８と圧縮機４の入口との間に配置されている。蒸発器６の入口は、配管Ｄｕ１に接合され、蒸発器６の出口は、配管Ｄｕ４に接合されている。配管Ｄｕ４は、蒸発器６の出口と圧縮機４とを接続し、膨張弁８の入口に接合される配管Ｄｕ２は、凝縮器２の出口と膨張弁８とを接続するものとされる。凝縮器２の入口と蒸発器６の出口との間には、凝縮器２の入口に接合される配管Ｄｕ３と、蒸発器６の出口に接合される配管Ｄｕ４とにより、圧縮機４が接続されている。圧縮機４は、後述する制御部４０により駆動制御される。これにより、冷凍サイクルシステムにおける冷媒が、例えば、図２（Ａ）に示される矢印に沿って循環されることとなる。

排水ポンプ１０は、図１に示されるように、吸入口２０ａを形成する吸入管２０Ｅを中央部下端に有する樹脂製のロアハウジング２０と、ロアハウジング２０内に回動可能に配される樹脂製のポンプロータ２２と、ロアハウジング２０の内周部とともにロータ収容室を形成する樹脂製のモータ支持部材２４と、モータ支持部材２４内に配されポンプロータ２２を駆動する駆動用モータ２５と、モータ支持部材２４と協働して駆動用モータ２５を覆う樹脂製のモータカバー部材２６と、を主な要素として含んで構成されている。

ロアハウジング２０の吸入管２０Ｅの一端は、図２（Ａ）に示されるように、例えば、空調機内のドレンパン１２に配される。吸入口２０ａを一端に有する吸入管２０Ｅは、例えば、その下端から約数ｍｍ程度の位置がドレンパン１２内の水ＬＩＱの液面と一致するように浸される。

ロアハウジング２０の内周部は、図１に示されるように、吸入口２０ａを中心として漏斗状に広がるように形成されている。また、ロアハウジング２０における上部側壁の吐出管２０Ｄ内には、上述の吸入口２０ａの中心軸線に直交する方向に沿って吐出口２０Ｃが延びている。吐出口２０Ｃは、ロアハウジング２０のロータ収容室２０Ａに連通する小径部および大径部から構成されている。ロアハウジング２０における上部側壁の吐出管２０Ｄに対して円周方向に沿って離隔した外周部の２箇所には、互いに向かい合う第１のガイド２０ＦＡおよび２０ＦＢが一体に形成されている。第１のガイド２０ＦＡおよび２０ＦＢは、ロアハウジング２０の半径方向に沿って外周部から側方に突出している。第１のガイド２０ＦＡおよび２０ＦＢは、それぞれ、後述する連結ねじ３０が挿入される貫通孔２０ＴＨを吸入口２０ａの中心軸線に対し平行に有している。第１のガイド２０ＦＡの上端部、および、第１のガイド２０ＦＢの上端部には、それぞれ、後述する第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢの孔に係合される環状の位置決め用突起部２０ｆａおよび２０ｆｂが形成されている。

モータ支持部材２４に形成される円筒状部の下端部は、Ｏリング２８を介してロアハウジング２０における上端部の開口端に当接されている。Ｏリング２８は、ロアハウジング２０の内周部に形成されるＯリング溝に配置されている。モータ支持部材２４における円筒状部の下端部の中央部に形成される貫通孔（不図示）には、駆動用モータ２５の出力軸２５Ｓおよび後述するポンプロータ２２のハブ部材２２Ｓが挿入されている。上述の貫通孔は、ロータ収容室２０Ａ内に連通している。従って、ロータ収容室２０Ａは、ロアハウジング２０の内周部およびモータ支持部材２４の下端部により囲まれて形成されることとなる。

モータ支持部材２４の外周部には、ロアハウジング２０の第１のガイド２０ＦＡ、および、第１のガイド２０ＦＢに対応する第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢが一体に形成されている。第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢは、モータ支持部材２４の半径方向に沿って外周部から側方に突出している。第２のガイド２４ＦＡおよび２０ＦＢは、それぞれ、後述する連結ねじ３０が挿入される貫通孔２４ＴＨを吸入口２０ａの中心軸線に対し平行に有している。第２のガイド２４ＦＡの上端部、および、第２のガイド２４ＦＢの上端部には、それぞれ、後述するモータカバー部材２６の連結穴２６ＦＳの開口端周縁に係合される環状の位置決め用突起部２４ｆａおよび２４ｆｂが形成されている。連結穴２６ＦＳは、例えば、雌ねじ穴が形成されている。なお、雌ねじ穴に限られることなく、例えば、有底の穴、または、貫通穴であってもよい。モータ支持部材２４における第２のガイド２４ＦＡおよび第２のガイド２４ＦＢに隣接した位置には、排水口２４ＥＸが形成されている。なお、図１においては、第２のガイド２４ＦＢに隣接した排水口２４ＥＸは、図示されていない。また、モータ支持部材２４の外周部における第２のガイド２４ＦＡおよび第２のガイド２４ＦＢ相互間には、駆動用モータ２５のコネクタ部２５Ｃが通過する切欠部２４Ｋが形成されている。

モータ支持部材２４の内側であって排水口２４ＥＸに対向する位置には、モータ支持部材２４の内周面に沿って一対の内壁２４Ｗａが向かい合って形成されている。消音用ガイド壁としての内壁２４Ｗａの相互間には、上述の貫通孔を介して流入された流体が通過する切欠部が形成されている。これにより、その流体がモータ支持部材２４の内周面とその内周面に向き合う内壁２４Ｗａの表面との間、および、排水口２４ＥＸを介して外部に排出される。内壁２４Ｗａのさらに内側には、上述の貫通孔の周辺に、駆動用モータ２５の軸部を位置決めする複数の位置決め部材２４ＧＰが所定の円周上に所定の間隔をもって一体に形成されている。モータ支持部材２４における排水口２４ＥＸの位置よりも上部にある内周部には、挿入される駆動用モータ２５における外周部の下端部の一部を受け止める段差部２４Ｗｂが形成されている。

駆動用モータ２５は、例えば、扁平型のＤＣブラシレスモータとされている。駆動用モータ２５は、モータ支持部材２４内の段差部２４Ｗｂで受け止められ、モータカバー部材２６により覆われ保持されている。駆動用モータ２５の出力軸２５Ｓの回転数は、所定の最大回転数に維持されている。なお、駆動用モータ２５の出力軸２５Ｓの回転数は、吐出流量に応じて制御部４０により制御されてもよい。なお、駆動用モータ２５は、斯かる例に限られることなく、ＡＣモータであってもよい。駆動用モータ２５は、例えば、エンコーダ付きの隈取モータであってもよい。

モータカバー部材２６の外周部には、モータ支持部材２４の第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢに対応して連結穴２６ＦＳを有するねじ固定部２６ＦＡおよび２６ＦＢが形成されている。連結穴２６ＦＳには、連結ねじ３０の雄ねじ部３０ＭＳがねじ込まれる。モータカバー部材２６は、駆動用モータ２５の一部を収容するモータ収容部を内側に有している。モータカバー部材２６の上面部には、ブラケット部２６ＢＫ１、２６ＢＫ２、および、２６ＢＫ３が、例えば、３箇所に一体に形成されている。ブラケット部２６ＢＫ１、２６ＢＫ２、および、２６ＢＫ３は、それぞれ、取付用ネジが挿入される孔２６ａを有している。これにより、モータカバー部材２６は、図２（Ｂ）に示されるように、ロアハウジング２０等を伴って空調器内のユニット天板ＵＢに取付用ネジにより固定される。

なお、ブラケット部２６ＢＫ１、２６ＢＫ２、および、２６ＢＫ３の個数は、斯かる例に限られることなく、例えば、２個以下、または４個以上であってもよい。また、モータカバー部材２６におけるねじ固定部２６ＦＡおよび２６ＦＢは、斯かる例に限られることなく、例えば、連結穴２６ＦＳの代わりに、貫通孔であってもよい。このような場合においては、例えば、ロアハウジング２０の第１のガイド２０ＦＡ、および、第１のガイド２０ＦＢに雌ねじ部が形成される。さらに、モータ支持部材２４は、第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢが設けられることなく、例えば、モータ支持部材２４のモータカバー部材２６およびロアハウジング２０に対する相対的な位置決めを行う位置決め部材が、第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢの代わりに、モータ支持部材２４に設けられるように構成されてもよい。

連結部材としての連結ねじ３０は、頭部３０Ｈと、円筒部と、雄ねじ部３０ＭＳとを有している。また、所定の呼び長さを有する連結ねじ３０の円筒部の長さは、上述の第１のガイド２０ＦＡ、および、２０ＦＢの軸線方向の長さと、第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢの軸線方向の長さとを加算した値に略同一に設定されている。

ポンプロータ２２は、例えば、樹脂材料で一体に形成され、流体に遠心力を付与する撹拌体を構成する複数の串形の突起片２２Ｐｉ（ｉ＝１〜ｎ，ｎは正の整数）と、吸入口２０ａ内に挿入される軸部２２Ｂを下端に有し突起片２２Ｐｉの下端と一体に形成される円錐台状の支持板（不図示）と、支持板と一体に形成される円環状の側壁２２Ｗと、を含んで構成されている。

支持板は、軸部２２Ｂを下端に有している。軸部１２Ｂは、中心軸線に沿って延びる十字形断面を形成する４個の突起を小羽根として有している。

支持板の中央部の貫通孔の周辺には、駆動用モータ２５の出力軸２５Ｓが接続されるハブ部材２２Ｓが配されている。ハブ部材２２Ｓは、軸部２２Ｂの中心軸線と共通の中心軸線上に一体に形成され、上述の貫通孔を貫通するように突出している。即ち、ハブ部材２２Ｓは、支持板の支持面に対し略垂直に形成されている。

撹拌片としての突起片２２Ｐｉは、例えば、樹脂材料で支持板と一体に形成され、矩形断面を有している。突起片２２ａｉは、支持板の貫通孔の周囲に所定の間隔で縦横に形成されている。なお、ポンプロータ２２は、突起片２２Ｐｉの代わりに、撹拌片としての大径羽根を支持板に設けた構成にされても良い。

これにより、駆動用モータ２５が作動状態の場合、例えば、時計回り方向に、回動されるポンプロータ２２による遠心力により、図３において、矢印の示す方向に沿って吸入口２０ａから吸い込まれた流体は、ロアハウジング２０の内周部およびモータ支持部材２４の下端部により形成される空間、即ち、ロータ収容室２０Ａ内にポンプロータ２２の貫通孔を介して導かれ、一端が吐出管２０Ｄに接続される排水ホース１４を通じて矢印の示す方向に沿って外部に吐出される。排水ホース１４の他端１４Ｅは、室内機の壁部ＷＡに固定されている。

２本の連結ねじ３０が、それぞれ、第１のガイド２０ＦＡ、および、２０ＦＢ、第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢを通じてモータカバー部材２６の連結穴２６ＦＳにねじ込まれることにより、ロアハウジング２０、モータ支持部材２４、および、モータカバー部材２６が互いに連結されることによって、モータカバー部材２６の中心軸線とロアハウジング２０の中心軸線とが共通の直線上に、即ち、同心上にあるように配置される。これにより、排水ポンプの組立て寸法精度が向上する。従って、空調器内のユニット天板ＵＢに取り付けられたモータカバー部材２６のロアハウジング２０および吐出管２０Ｄに対する相対位置のずれが抑制されるので所定の長さの排水ホース１４の一端を吐出管２０Ｄに容易に接続できる。また、モータカバー部材２６の中心軸線とロアハウジング２０の中心軸線とが共通の直線上にあるように配置されるのでポンプロータ２２が安定して回転し、異音の発生に繋がる要因を抑制できる。

本発明に係る排水ポンプの一例においては、斯かる構成に加えて、排水ポンプ、および、上述の冷凍サイクルシステムの動作制御を行う制御部４０が備えられている。

上述の排水ポンプを組み立てるにあたっては、先ず、駆動用モータ２５の出力軸２５Ｓとポンプロータ２２のハブ部材２２Ｓとが、モータ支持部材２４の下端部の貫通孔を介して接合された後、次に、それらが、第１のガイド２０ＦＡ、および、２０ＦＢと第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢとが向き合うように、Ｏリング２８が装着されたロアハウジング２０に積み重ねられ、続いて、モータカバー部材２６が、第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢと連結穴２６ＦＳとが向き合うように、駆動用モータ２５を覆うように重ねられる。そして、図３に示されるように、２本の連結ねじ３０が、それぞれ、第１のガイド２０ＦＡ、および、２０ＦＢ、第２のガイド２４ＦＡおよび２４ＦＢを通じてモータカバー部材２６の連結穴２６ＦＳにねじ込まれることにより、ロアハウジング２０、モータ支持部材２４、および、モータカバー部材２６が互いに連結されるので排水ポンプの組み立てが完了する。従って、排水ポンプの組み立て作業時間を短縮でき、しかも、排水ポンプの小型化も図ることができる。

なお、上述の例においては、連結ねじ３０の雄ねじ部３０ＭＳとモータカバー部材２６の連結穴２６ＦＳとにより、連結されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、連結ねじの端部がモータカバー部材の穴に圧入されることによって連結されてもよい。また、モータカバー部材の穴が貫通孔とされる場合、その貫通孔を通過する連結ねじの一端部が、ラッパ状に押し広げられるように、モータカバー部材にかしめ固定されてもよい。その際、例えば、樹脂製の連結ねじの他端が、樹脂製のロアハウジング２０と一体に成形されてもよい。

１０ 排水ポンプ
２０ ロアハウジング
２０ＦＡ、２０ＦＢ 第１のガイド
２２ ポンプロータ
２４ モータ支持部材
２４ＦＡ、２４ＦＢ 第２のガイド
２５ 駆動用モータ
２６ モータカバー部材
２６ＦＳ 連結穴
３０ 連結ねじ

Claims (5)

1. 吸入口および吐出口に連通するロータ収容室を有するロアハウジングと、
   前記ロアハウジングにおけるロータ収容室内に回動可能に配されるポンプロータと、
   前記ロアハウジングに連結され前記ポンプロータを駆動する駆動用モータを支持するモータ支持部材と、
   前記モータ支持部材に連結され前記駆動用モータを保持するモータカバー部材と、
   前記ロアハウジングおよび前記モータカバー部材相互間に前記駆動用モータおよび前記モータ支持部材が挟持された状態で、少なくとも前記ロアハウジングと前記モータカバー部材とを連結する連結部材と、
   を具備して構成される排水ポンプ。
2. 前記ロアハウジングは、前記連結部材が貫通される第１のガイドを有し、前記モータ支持部材は、第１のガイドに対応して前記連結部材が貫通される第２のガイドを有し、前記モータカバー部材は、前記連結部材の端部が連結される被連結部を有することを特徴とする請求項１記載の排水ポンプ。
3. 前記モータカバー部材は、前記連結部材が貫通される第１のガイドを有し、前記モータ支持部材は、第１のガイドに対応して前記連結部材が貫通される第２のガイドを有し、前記ロアハウジングは、前記連結部材の端部が連結される被連結部を有することを特徴とする請求項１記載の排水ポンプ。
4. 前記連結部材は、連結ねじであり、前記被連結部は、穴であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の排水ポンプ。
5. 前記モータカバー部材は、少なくとも１つのブラケット部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかに記載の排水ポンプ。

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