JP2018162744A - pump - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump which is suited to efficient creation while improving operation efficiency with respect to a pump suited for usage under high discharge pressure.SOLUTION: A pump A has a motor case, a stator, a can, a suction port, a discharge port 55, and a swirl chamber, and is provided with a casing 5 covering one end side of the can and a rotator. The casing 5 has a cylindrical peripheral wall 53 regulating the swirl chamber. The discharge port 55 has a base end part 551 going through a cylindrical peripheral wall 53 and extends from the base end part 551 to an end part 552 along an almost contact line direction of the cylindrical peripheral wall 53. The base end part 551 forms a step part 553 displaced outward in a radial direction from an inner peripheral surface 53a of the cylindrical peripheral wall 53. The cylindrical peripheral wall 53 forms a notch part 531 inclined in the way that it is displaced outward in the radial direction of the cylindrical peripheral wall 53 as it approaches the step part 553 from the inner peripheral surface 53a across to the step part 553.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、液体の吸込みおよび吐出を行うポンプに関する。   The present invention relates to a pump that sucks and discharges liquid.

水中に微細な気泡を大量に発生させると、この気泡が汚れ等、周囲のものを吸着しながらゆっくりと浮上するという、洗浄作用を発揮することが知られている。また、温湯中にこのような微細な気泡を発生させると、温浴作用を発揮することも知られている。このような作用を効果的に発揮させるためには、発生させる気泡の大きさを、１０〜５０μｍ径、あるいはそれ以下の微細なものとする必要がある。このような微細な気泡を、特にファインバブルと呼ぶことがある。上記のようなファインバブルを発生させる装置を構成するためには、液体を比較的高圧で吐出することができるポンプが必要である。   It is known that when a large amount of fine bubbles are generated in water, the bubbles slowly float while adsorbing surroundings such as dirt. It is also known that when such fine bubbles are generated in hot water, a hot bath action is exhibited. In order to exhibit such an action effectively, it is necessary to make the size of bubbles to be generated as fine as 10 to 50 μm in diameter or less. Such fine bubbles are sometimes referred to as fine bubbles. In order to configure a device for generating fine bubbles as described above, a pump capable of discharging liquid at a relatively high pressure is required.

従来のポンプの一例は、たとえば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載されたポンプは、同文献の図１に示されるように、ケーシング（１）、モータケース、ステータ（１３）、および回転子を備えている。ステータ（１３）は、円筒形状のコイルであり、モータケース内に設けられている。回転子は、円筒形状のマグネット（１０）、インペラ（２）、およびこれらを連結するシャフト（５）を有する。インペラ（２）は、ケーシング（１）の渦巻室に収容されている。マグネット（１０）は、ステータ（１３）の内側においてこれと同心円状に配置されている。ステータ（１３）およびマグネット（１０）は、それぞれキャン（１２ｂ，１２ａ）により覆われており、防水対策がなされている。ステータ（１３）に電力供給されると、回転子に回転駆動力が発生する。これによりインペラ（２）が回転することとなり、吸込口から渦巻室を介して吐出口へと水などの流体を流すことができる。   An example of a conventional pump is disclosed in Patent Document 1, for example. The pump described in Patent Literature 1 includes a casing (1), a motor case, a stator (13), and a rotor, as shown in FIG. The stator (13) is a cylindrical coil and is provided in the motor case. The rotor includes a cylindrical magnet (10), an impeller (2), and a shaft (5) connecting them. The impeller (2) is accommodated in the spiral chamber of the casing (1). The magnet (10) is disposed concentrically with the inside of the stator (13). The stator (13) and the magnet (10) are covered with cans (12b, 12a), respectively, and waterproof measures are taken. When electric power is supplied to the stator (13), a rotational driving force is generated in the rotor. As a result, the impeller (2) rotates, and a fluid such as water can flow from the suction port to the discharge port through the spiral chamber.

渦巻室を有するポンプにおいて、液体を比較的高圧で吐出するためには、吐出時における圧力損失等のロスを低減してポンプを効率よく運転することが望まれる。ケーシングの渦巻室は、円筒状周壁によって規定されており、この円筒状周壁を貫通して吐出口が延びている。吐出時のロス低減の観点から、吐出口については、円筒状周壁の接線方向に延びているのが好ましい。図１０は、そのような円筒状周壁９５３および吐出口９５５の態様を簡略的に表した断面図である。   In order to discharge liquid at a relatively high pressure in a pump having a swirl chamber, it is desired to operate the pump efficiently by reducing loss such as pressure loss during discharge. The spiral chamber of the casing is defined by a cylindrical peripheral wall, and a discharge port extends through the cylindrical peripheral wall. From the viewpoint of reducing loss during discharge, the discharge port preferably extends in the tangential direction of the cylindrical peripheral wall. FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating such a cylindrical peripheral wall 953 and a discharge port 955.

ケーシングは、一般的には金型を用いて一体成形された樹脂成形品である。樹脂成形用の金型は、円筒状周壁を形成するための主型（固定型および可動型）と、吐出口を形成するためのスライド型とを含んで構成される。図１０に示す円筒状周壁９５３および吐出口９５５を備えるケーシング９５を成形品で作製するには、図１１に示すような主型９９１，９９２およびスライド型９９３が必要となる。とする必要がある。ここで、スライド型９９３の先端は先鋭状となっているので、先端部の欠損等により耐久性が低下するおそれがある。   The casing is generally a resin molded product integrally molded using a mold. The mold for resin molding includes a main mold (a fixed mold and a movable mold) for forming a cylindrical peripheral wall and a slide mold for forming a discharge port. In order to produce the casing 95 including the cylindrical peripheral wall 953 and the discharge port 955 shown in FIG. 10 as a molded product, main molds 991, 992 and a slide mold 993 as shown in FIG. 11 are required. It is necessary to. Here, since the tip of the slide mold 993 is sharp, there is a risk that the durability may be lowered due to a defect in the tip.

そこで、スライド型の耐久性を改善するために、図１２に示すように吐出口９５５を円周状周壁９５３の径方向外側に少しずらし、図１３に示すように、スライド型９９３の先端部を平坦面９９３ａとする対策が講じられている。この場合、図１２に示したように、吐出口９５５は、円筒状周壁９５３の略接線方向に沿って延びているが、基端部において段差部９５５ａが生じる。   Therefore, in order to improve the durability of the slide mold, the discharge port 955 is slightly shifted outward in the radial direction of the circumferential peripheral wall 953 as shown in FIG. 12, and the tip of the slide mold 993 is moved as shown in FIG. Measures are taken to make the flat surface 993a. In this case, as shown in FIG. 12, the discharge port 955 extends along the substantially tangential direction of the cylindrical peripheral wall 953, but a stepped portion 955a is generated at the base end portion.

ポンプにおける回転子の回転数が比較的小さい場合には、吐出口の基端部に段差が形成された構成であっても、吐出時の圧力損失ロスは殆ど生じない。しかしながら、吐出圧力を高圧とするために回転子の回転数を上げると、圧力損失ロスの影響が大きく出てしまい、その結果、ポンプの運転効率が低下してしまう。   When the rotational speed of the rotor in the pump is relatively small, pressure loss loss at the time of discharge hardly occurs even if the step is formed at the base end of the discharge port. However, if the rotational speed of the rotor is increased in order to increase the discharge pressure, the effect of pressure loss loss is significant, and as a result, the operation efficiency of the pump is reduced.

特開２００３−１８４７８３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-184783

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、吐出圧力が高圧での使用に適したポンプに関して、運転効率の改善を図りつつ、効率よく作製するのに適したポンプを提供することを主たる課題とする。   The present invention has been conceived under such circumstances, and is suitable for efficiently producing a pump suitable for use at a high discharge pressure while improving operational efficiency. The main challenge is to provide a pump.

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明によって提供されるポンプは、モータケースと、上記モータケースの内側に配置されたステータと、上記ステータの内側に配置され、軸方向一端側が開放するとともに他端側に底部を有し、かつ、軸方向一端側に外向フランジを有する筒状のキャンと、吸込口、吐出口、および渦巻室を有し、かつ、上記キャンの一端側を覆うケーシングと、上記キャンの内側に配置されたマグネット、および上記渦巻室に配置されたインペラを有する回転子と、を備え、上記ケーシングは上記渦巻室を規定する円筒状周壁を有しており、上記吐出口は、基端部が上記円筒状周壁を貫通し、かつ当該基端部から先端部にかけて上記円筒状周壁の概略接線方向に沿って延びており、上記吐出口の上記基端部には、上記円筒状周壁の内周面から径方向外方に変位する段差部が形成されており、上記円筒状周壁には、当該円筒状周壁の内周面から上記段差部にかけて当該段差部に近づくにつれて上記円筒状周壁の径方向外方に変位するように傾斜する切欠部が形成されている。   The pump provided by the present invention includes a motor case, a stator disposed inside the motor case, an inner side of the stator, an axial one end side being open and a bottom portion on the other end side, and A cylindrical can having an outward flange on one end side in the axial direction, a casing having a suction port, a discharge port, and a spiral chamber, and covering the one end side of the can, and a magnet disposed inside the can And a rotor having an impeller disposed in the spiral chamber, the casing has a cylindrical peripheral wall that defines the spiral chamber, and the discharge port has a base end portion that is the cylindrical peripheral wall And extends along the substantially tangential direction of the cylindrical peripheral wall from the base end portion to the tip end portion, and the base end portion of the discharge port has a radial direction from the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall. Outward A stepped portion is formed, and the cylindrical peripheral wall is displaced outwardly in the radial direction of the cylindrical peripheral wall as it approaches the stepped portion from the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall to the stepped portion. An inclined notch is formed.

好ましい実施の形態においては、上記切欠部において上記段差部側の端縁の深さである第１寸法は、上記段差部の深さである第２寸法の０．２〜１．０倍の範囲である。   In a preferred embodiment, the first dimension which is the depth of the edge on the stepped portion side in the notch is in the range of 0.2 to 1.0 times the second dimension which is the depth of the stepped portion. It is.

好ましい実施の形態においては、上記円筒状周壁の内周面の直径寸法に対する上記第２寸法の比率は、１〜５％の範囲である。   In a preferred embodiment, the ratio of the second dimension to the diameter dimension of the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall is in the range of 1 to 5%.

好ましい実施の形態においては、上記ケーシングは、後処理加工が不要な樹脂成形品である。   In a preferred embodiment, the casing is a resin molded product that does not require post-processing.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明に係るポンプの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the pump which concerns on this invention. 図１に示すポンプの正面図である。It is a front view of the pump shown in FIG. 図１に示すポンプの左側面図である。It is a left view of the pump shown in FIG. 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図１に示すポンプのカバープレートを取り外した状態を示す。The state which removed the cover plate of the pump shown in FIG. 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VI-VI line of FIG. ケーシングを内側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the casing from the inside. ケーシングを樹脂成形するための金型の概略構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of schematic structure of the metal mold | die for resin-molding a casing. 図６の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 従来のケーシングの一例を簡略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional casing simply. 図１０に示したケーシングを樹脂成形するための金型の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the metal mold | die for resin-molding the casing shown in FIG. 従来のケーシングの一例を簡略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional casing simply. 図１２に示したケーシングを樹脂成形するための金型の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the metal mold | die for resin-molding the casing shown in FIG.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１〜図６は、本発明に係るポンプの一例を示している。本実施形態のポンプＡは、モータケース１、ステータ２、キャン３、回転子４、ケーシング５、および、複数のボルト８を備え、たとえば浴槽用の循環ポンプとして使用されるものである。   1 to 6 show an example of a pump according to the present invention. The pump A of the present embodiment includes a motor case 1, a stator 2, a can 3, a rotor 4, a casing 5, and a plurality of bolts 8, and is used as, for example, a circulation pump for a bathtub.

モータケース１は、軸方向における一端側が開口する有底円筒状に形成されており、たとえば、アルミニウム等の金属製である。モータケース１は、ステータ２、キャン３、および、回転子４の一部（後述する筒状ホルダ４０およびマグネット４１）を収容しており、複数のボルト８を介してケーシング５と連結されている。また、モータケース１の軸方向における一方側の端部には、キャン３を固定するための段差が形成されている。本実施形態において、モータケース１の上部には、コネクタハウジング１０が設けられている。   The motor case 1 is formed in a bottomed cylindrical shape that is open at one end side in the axial direction, and is made of metal such as aluminum. The motor case 1 accommodates a part of the stator 2, the can 3, and the rotor 4 (a cylindrical holder 40 and a magnet 41 described later), and is connected to the casing 5 via a plurality of bolts 8. . Further, a step for fixing the can 3 is formed at one end in the axial direction of the motor case 1. In the present embodiment, a connector housing 10 is provided on the upper portion of the motor case 1.

図５に示すように、コネクタハウジング１０は、複数の側壁１１に囲まれた内部空間を有しており、当該内部空間にコード７１の一部とコネクタ７２とが収容されている。コネクタ７２には、ポンプ駆動用の複数のケーブル７３が接続されており、これらケーブル７３はコード７１に内挿されている。複数のケーブル７３は、たとえば給電ケーブルを含む。上記給電ケーブルは、ポンプＡを駆動するための電力供給に用いられるケーブルである。また、上記複数のケーブル７３は、制御ケーブルを含んでいてもよい。制御ケーブルは、ポンプＡの回転数などを制御する制御盤（図示略）やセンサ類（図示略）からの制御信号の入出力に用いられるケーブルである。   As shown in FIG. 5, the connector housing 10 has an internal space surrounded by a plurality of side walls 11, and a part of the cord 71 and the connector 72 are accommodated in the internal space. A plurality of cables 73 for driving the pump are connected to the connector 72, and these cables 73 are inserted into the cord 71. The plurality of cables 73 include, for example, power supply cables. The power supply cable is a cable used for power supply for driving the pump A. The plurality of cables 73 may include a control cable. The control cable is a cable used for input / output of control signals from a control panel (not shown) and sensors (not shown) for controlling the rotational speed of the pump A and the like.

コネクタハウジング１０の上方端には、外部に開放する作業用開口１０ａが形成されている。図４に示すように、作業用開口１０ａは、カバープレート１２により塞がれている。カバープレート１２は、シートパッキン１３を介して取り付けられている。なお、図４においては、コード７１、コネクタ７２およびケーブル７３を省略している。   A work opening 10 a that opens to the outside is formed at the upper end of the connector housing 10. As shown in FIG. 4, the work opening 10 a is closed by a cover plate 12. The cover plate 12 is attached via a sheet packing 13. In FIG. 4, the cord 71, the connector 72, and the cable 73 are omitted.

図５に示すように、本実施形態において、コード７１は、防水パッキン７５を介して側壁１１に支持されている。より具体的には、側壁１１には、厚さ方向に貫通する開口部１１１が形成されており、この開口部１１１に、防水パッキン７５がコード７１を保持した状態にて嵌め込まれている。これにより、コネクタハウジング１０の内部は、その外部に対して防湿保護されている。   As shown in FIG. 5, in this embodiment, the cord 71 is supported on the side wall 11 via a waterproof packing 75. More specifically, an opening 111 penetrating in the thickness direction is formed in the side wall 11, and a waterproof packing 75 is fitted in the opening 111 while holding the cord 71. Thereby, the inside of the connector housing 10 is protected against moisture from the outside.

本実施形態において、コード７１は、開口部１１１を通じて外部に延びている。より具体的には、開口部１１１が形成された側壁１１は、回転子４の回転軸線Ｏｘが延びる方向に対して直角な水平方向を向いている。そして、コード７１は、回転子４の回転軸線Ｏｘが延びる方向に対して直角な水平方向に延びている。   In the present embodiment, the cord 71 extends to the outside through the opening 111. More specifically, the side wall 11 in which the opening 111 is formed faces the horizontal direction perpendicular to the direction in which the rotation axis Ox of the rotor 4 extends. The cord 71 extends in the horizontal direction perpendicular to the direction in which the rotation axis Ox of the rotor 4 extends.

図４に示すように、ステータ２は、モータケース１の内壁と、キャン３との間に設置された電磁コイルにより構成されており、全体として円筒形状である。ステータ２には、上記ケーブル７３を介して駆動電力が供給される。   As shown in FIG. 4, the stator 2 is configured by an electromagnetic coil installed between the inner wall of the motor case 1 and the can 3, and has a cylindrical shape as a whole. Driving power is supplied to the stator 2 via the cable 73.

回転子４は、筒状ホルダ４０、マグネット４１、およびインペラ４２を有する。筒状ホルダ４０は、回転子４の主要部分を構成している。筒状ホルダ４０の内側には、たとえばポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳ）樹脂製の２つのカラー４３が設けられている。筒状ホルダ４０とカラー４３とは、たとえば一方の凸部が他方の凹部に係合する結合構造とされており、互いに一体的に回転する。カラー４３は、シャフト６によって回転可能に支持されている。シャフト６は、一端がケーシング５（後述するシャフト支持筒５２）に支持されており、他端がキャン３に支持されている。   The rotor 4 has a cylindrical holder 40, a magnet 41, and an impeller 42. The cylindrical holder 40 constitutes a main part of the rotor 4. Two collars 43 made of, for example, polyphenylene sulfide (hereinafter referred to as PPS) resin are provided inside the cylindrical holder 40. For example, the cylindrical holder 40 and the collar 43 have a coupling structure in which one convex portion engages with the other concave portion, and rotate integrally with each other. The collar 43 is rotatably supported by the shaft 6. One end of the shaft 6 is supported by the casing 5 (a shaft support cylinder 52 described later) and the other end is supported by the can 3.

マグネット４１は、略円筒形状であり、筒状ホルダ４０の空隙部４０ａに嵌合している。マグネット４１は、たとえばプラスチックマグネットにより構成されている。   The magnet 41 has a substantially cylindrical shape and is fitted in the gap 40 a of the cylindrical holder 40. The magnet 41 is composed of, for example, a plastic magnet.

インペラ４２は、筒状ホルダ４０の一端に設けられており、後述するケーシング５の渦巻室５６に収容されている。図４、図６に示すように、インペラ４２は、中央において軸方向に貫通する孔４２１、および複数の羽根４２２を有する。複数の羽根４２２の隣接相互間には開口４２３が形成されている。開口４２３は、軸方向視において、孔４２１を中心とする螺旋を描くような形状となっている。インペラ４２が回転させられると、その回転遠心力により、孔４２１から流体が吸込まれ、当該流体は羽根４２２どうしの間の開口４２３から外側へと吐出される。   The impeller 42 is provided at one end of the cylindrical holder 40 and is accommodated in a spiral chamber 56 of the casing 5 described later. As shown in FIGS. 4 and 6, the impeller 42 has a hole 421 that penetrates in the axial direction at the center and a plurality of blades 422. An opening 423 is formed between adjacent blades 422. The opening 423 has a shape that draws a spiral centered on the hole 421 when viewed in the axial direction. When the impeller 42 is rotated, fluid is sucked from the hole 421 by the rotational centrifugal force, and the fluid is discharged to the outside from the opening 423 between the blades 422.

キャン３は、ケーシング５内に流入した温水などがモータケース１内に浸入することを防ぐためのものである。キャン３は、有底の円筒形状であり、たとえばＰＰＳ樹脂製である。キャン３は、その一部がステータ２の内部空間に収容されている。キャン３の内部には、回転子４の筒状ホルダ４０およびマグネット４１が収容されている。キャン３の軸方向一端側には外向フランジ３１が形成されている。   The can 3 is for preventing hot water or the like flowing into the casing 5 from entering the motor case 1. The can 3 has a bottomed cylindrical shape, and is made of, for example, PPS resin. A portion of the can 3 is accommodated in the internal space of the stator 2. Inside the can 3, a cylindrical holder 40 of the rotor 4 and a magnet 41 are accommodated. An outward flange 31 is formed on one end side of the can 3 in the axial direction.

ケーシング５は、いわゆるポンプとして機能する部分を構成するものであり、図４に示すように、円板状壁５１、シャフト支持筒５２、円筒状周壁５３、吸込口５４、吐出口５５、および渦巻室５６を有している。ケーシング５の外周接続部５７は、キャン３の一端側（外向フランジ３１）を覆っている。   The casing 5 constitutes a portion that functions as a so-called pump. As shown in FIG. 4, the disk-like wall 51, the shaft support cylinder 52, the cylindrical peripheral wall 53, the suction port 54, the discharge port 55, and the spiral A chamber 56 is provided. The outer peripheral connection portion 57 of the casing 5 covers one end side (outward flange 31) of the can 3.

吸込口５４は、たとえば浴槽内の温水をポンプＡ内へと吸込むための開口であり、円板状壁５１の中央を貫通している。図２および図４に示すように、吸込口５４は、略円筒形状であり、回転子４の回転軸線Ｏｘが延びる方向に向いている。   The suction port 54 is an opening for sucking hot water in the bathtub into the pump A, for example, and penetrates the center of the disk-shaped wall 51. As shown in FIGS. 2 and 4, the suction port 54 has a substantially cylindrical shape and faces the direction in which the rotation axis Ox of the rotor 4 extends.

シャフト支持筒５２は、シャフト６の一端を支持するためのものであり、連結片５２１を介して円板状壁５１に連結されている。図４、図７に示すように、シャフト支持筒５２の内面５２ａは、円筒の一部が切欠かれた形状となっており、シャフト支持筒５２の当該内面５２ａにシャフト６の一端が嵌合している。これにより、シャフト６は、ケーシング５に対して回転不能に支持されている。   The shaft support cylinder 52 is for supporting one end of the shaft 6, and is connected to the disk-like wall 51 via a connecting piece 521. As shown in FIGS. 4 and 7, the inner surface 52 a of the shaft support tube 52 has a shape in which a part of the cylinder is notched, and one end of the shaft 6 is fitted to the inner surface 52 a of the shaft support tube 52. ing. Thereby, the shaft 6 is supported so as not to rotate with respect to the casing 5.

渦巻室５６は、円板状壁５１および円筒状周壁５３によって規定された内部空間であり、回転子４のインペラ４２を収容している。円筒状周壁５３は略円筒状の内周面５３ａを有し、当該内周面５３ａとインペラ４２の外周縁４２ａとの隙間が略一定寸法とされている。   The spiral chamber 56 is an internal space defined by the disk-shaped wall 51 and the cylindrical peripheral wall 53 and accommodates the impeller 42 of the rotor 4. The cylindrical peripheral wall 53 has a substantially cylindrical inner peripheral surface 53a, and a gap between the inner peripheral surface 53a and the outer peripheral edge 42a of the impeller 42 has a substantially constant size.

吐出口５５は、たとえば浴槽に向けて温水を吐出するための開口であり、図１および図６に示すように、略円筒形状である。吐出口５５は、その基端部５５１が円筒状周壁５３を貫通しており、基端部５５１から先端部５５２にかけて、円筒状周壁５３の概略接線方向に沿って延びている。   The discharge port 55 is an opening for discharging hot water toward a bathtub, for example, and has a substantially cylindrical shape as shown in FIGS. 1 and 6. The discharge port 55 has a base end portion 551 penetrating the cylindrical peripheral wall 53 and extends from the base end portion 551 to the tip end portion 552 along a substantially tangential direction of the cylindrical peripheral wall 53.

上記構成において、インペラ４２が回転すると、渦巻室５６において吐出圧が発生し、上記温水が吸込口５４からインペラ４２の孔４２１および開口４２３、ならびに渦巻室５６を通って吐出口５５へと流される。   In the above configuration, when the impeller 42 rotates, a discharge pressure is generated in the spiral chamber 56, and the hot water flows from the suction port 54 to the discharge port 55 through the hole 421 and the opening 423 of the impeller 42 and the spiral chamber 56. .

ケーシング５は、たとえばＰＰＳ樹脂製であり、金型を用いて一体成形された樹脂成形品である。   The casing 5 is made of, for example, PPS resin, and is a resin molded product that is integrally molded using a mold.

図６、図７に示すように、吐出口５５は、その基端部５５１において段差部５５３が形成されている、段差部５５３は、円筒状周壁５３の内周面５３ａから径方向外方に変位している。また、本実施形態において、円筒状周壁５３には、切欠部５３１が形成されている。切欠部５３１は、円筒状周壁５３の内周面５３ａから段差部５５３にかけて形成されており、段差部５５３に近づくにつれて円筒状周壁５３の径方向外方に変位するように傾斜している。   As shown in FIGS. 6 and 7, the discharge port 55 has a stepped portion 553 formed at the base end portion 551, and the stepped portion 553 is radially outward from the inner peripheral surface 53 a of the cylindrical peripheral wall 53. It is displaced. In the present embodiment, a cutout portion 531 is formed in the cylindrical peripheral wall 53. The notch 531 is formed from the inner peripheral surface 53 a of the cylindrical peripheral wall 53 to the stepped portion 553, and is inclined so as to be displaced outward in the radial direction of the cylindrical peripheral wall 53 as approaching the stepped portion 553.

図８は、ケーシング５を樹脂成形するための金型の概略構成の一例を示す断面図である。樹脂成形用の金型は、主型９１，９２（対をなす固定型および可動型）と、スライド型９３とを含んで構成される。主型９１，９２は円筒状周壁５３を形成するものであり、スライド型９３は吐出口５５を形成するものである。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of a mold for resin-molding the casing 5. The mold for resin molding includes main molds 91 and 92 (a pair of fixed mold and movable mold) and a slide mold 93. The main molds 91 and 92 form a cylindrical peripheral wall 53, and the slide mold 93 forms a discharge port 55.

本実施形態において、スライド型９３の先端は平坦面９３ａとされている。一方、主型９１は、概略円柱形状とされるとともに、径方向外方に部分的に突出する突起９１１を有する。突起９１１は、緩やかに傾斜する傾斜面９１１ａを有するとともに、スライド型９３の平坦面９３ａに対向し、かつ面接触し得る平坦面９１１ｂを有する。スライド型９３の上記平坦面９３ａは、吐出口５５における段差部５５３を形成する部位であり、主型９１の上記突起９１１は、円筒状周壁５３における切欠部５３１を形成する部位である。   In the present embodiment, the tip of the slide mold 93 is a flat surface 93a. On the other hand, the main die 91 has a substantially cylindrical shape and has a protrusion 911 that partially protrudes radially outward. The protrusion 911 has an inclined surface 911a that gently inclines, and a flat surface 911b that faces the flat surface 93a of the slide mold 93 and can come into surface contact therewith. The flat surface 93 a of the slide mold 93 is a part that forms the step part 553 in the discharge port 55, and the protrusion 911 of the main mold 91 is a part that forms the notch part 531 in the cylindrical peripheral wall 53.

ケーシング５の各部の寸法の一例を挙げると、図６に示されるように、円筒状周壁５３の内周面５３ａの直径寸法Ｄ１は、たとえば７０〜１００ｍｍ程度である。図９に示されるように、段差部５５３の深さＬ２（第２寸法）は、たとえば１〜３ｍｍ程度である。切欠部５３１において段差部５５３側の端縁の深さＬ１（第１寸法）は、０．５〜３ｍｍ程度である。そして、好ましくは、切欠部５３１の上記深さＬ１は、段差部５５３の上記深さＬ２の０．２〜１．０倍の範囲であり、より好ましくは、上記深さＬ１は深さＬ２の０．５〜１．０倍の範囲である。また、円筒状周壁５３の内周面５３ａの直径寸法Ｄ１に対する、段差部５５３の深さＬ２の比率は、好ましくは１〜５％の範囲である。   If an example of the dimension of each part of the casing 5 is given, as shown in FIG. 6, the diameter dimension D1 of the inner peripheral surface 53a of the cylindrical peripheral wall 53 is, for example, about 70 to 100 mm. As FIG. 9 shows, the depth L2 (2nd dimension) of the level | step-difference part 553 is about 1-3 mm, for example. The depth L1 (first dimension) of the edge on the stepped portion 553 side in the cutout portion 531 is about 0.5 to 3 mm. Preferably, the depth L1 of the notch 531 is in a range of 0.2 to 1.0 times the depth L2 of the stepped portion 553, and more preferably, the depth L1 is less than the depth L2. The range is 0.5 to 1.0 times. The ratio of the depth L2 of the stepped portion 553 to the diameter dimension D1 of the inner peripheral surface 53a of the cylindrical peripheral wall 53 is preferably in the range of 1 to 5%.

次に、本実施形態のポンプＡの作用について説明する。   Next, the operation of the pump A of this embodiment will be described.

ポンプＡは、たとえば浴室内において浴槽に隣接して設置され、ファインバブル発生装置に組み込んで利用される。ポンプＡの稼働時においては、インペラ４２（回転子４）が回転させられると、たとえば浴槽内の温水を主とする気液混相流体が吸込口５４から渦巻室５６に導入され、高圧状態となった加圧液体中に気体が溶解する。この加圧流体が、吐出口５５から専用のノズルを通して浴槽内の温水中に放出される。温水中に放出された加圧流体は急激に減圧され、加圧流体に溶け込んでいた気体がファインバブルとして温水中に放出される。   The pump A is installed adjacent to a bathtub in a bathroom, for example, and is used by being incorporated in a fine bubble generator. During operation of the pump A, when the impeller 42 (rotor 4) is rotated, for example, a gas-liquid mixed phase fluid mainly composed of hot water in the bathtub is introduced into the spiral chamber 56 from the suction port 54 and becomes a high pressure state. The gas dissolves in the pressurized liquid. The pressurized fluid is discharged from the discharge port 55 into the warm water in the bathtub through a dedicated nozzle. The pressurized fluid released into the warm water is rapidly decompressed, and the gas dissolved in the pressurized fluid is released into the warm water as fine bubbles.

ファインバブル発生装置を構成するポンプＡにおいては、吐出口５５から高圧状態で加圧流体を吐き出すために、回転子４（インペラ４２）は高速回転させられる。回転子４の回転数は、たとえば６，０００ｒｐｍ程度とされる。ここで、インペラ４２を通過する流体は遠心力が作用して高圧となり、ケーシングの外周部（円筒状周壁５３の内面付近）付近の圧力が最も高くなる。   In the pump A constituting the fine bubble generator, the rotor 4 (impeller 42) is rotated at high speed in order to discharge the pressurized fluid from the discharge port 55 in a high pressure state. The rotational speed of the rotor 4 is, for example, about 6,000 rpm. Here, the fluid passing through the impeller 42 becomes high pressure due to the centrifugal force, and the pressure near the outer peripheral portion of the casing (near the inner surface of the cylindrical peripheral wall 53) becomes the highest.

本実施形態においては、吐出口５５の基端部５５１において、円筒状周壁５３の内周面５３ａから径方向外方に変位する段差部５５３が形成されている。また、円筒状周壁５３には切欠部５３１が形成されており、当該切欠部５３１は、円筒状周壁５３の内周面５３ａから段差部５５３にかけて形成されている。そして、切欠部５３１は、段差部５５３に近づくにつれて円筒状周壁５３の径方向外方に変位するように傾斜している。   In the present embodiment, a step portion 553 that is displaced radially outward from the inner peripheral surface 53a of the cylindrical peripheral wall 53 is formed at the base end portion 551 of the discharge port 55. The cylindrical peripheral wall 53 is formed with a notch 531, and the notch 531 is formed from the inner peripheral surface 53 a of the cylindrical peripheral wall 53 to the step 553. The notch 531 is inclined so as to be displaced outward in the radial direction of the cylindrical peripheral wall 53 as it approaches the step 553.

このような構成によれば、円筒状周壁５３の内周面５３ａに沿って流れる高圧状態の加圧流体が吐出口５５に流れ込む際、切欠部５３１を通過して吐出口５５に流入することにより、加圧流体の圧力損失ロスが大幅に低減される。本実施形態と異なり、切欠部５３１を設けない場合には、加圧流体が内周面５３ａから段差部５５３に差しかかるときに急激な流路断面の変更が吐出口５５へのスムーズな流れの阻害要因となっていたと考えられる。これに対し、本実施形態では、切欠部５３１を設けることで、加圧流体が、内周面５３ａから切欠部５３１にガイドされて段差部５５３に至ることで、相対的にスムーズな流れが実現されて圧力損失ロスが低減するものと考えられる。その結果、本実施形態によれば、加圧流体の吐出圧力が高圧状態での使用において、ポンプＡの運転効率の改善を図ることができる。   According to such a configuration, when pressurized fluid in a high pressure state flowing along the inner peripheral surface 53 a of the cylindrical peripheral wall 53 flows into the discharge port 55, it passes through the notch 531 and flows into the discharge port 55. The pressure loss loss of the pressurized fluid is greatly reduced. Unlike the present embodiment, when the cutout portion 531 is not provided, when the pressurized fluid is applied to the stepped portion 553 from the inner peripheral surface 53a, a sudden change in the flow path cross section causes a smooth flow to the discharge port 55. It is thought that it was an obstruction factor. On the other hand, in this embodiment, by providing the notch portion 531, the pressurized fluid is guided from the inner peripheral surface 53a to the notch portion 531 and reaches the step portion 553, thereby realizing a relatively smooth flow. It is considered that the pressure loss loss is reduced. As a result, according to the present embodiment, it is possible to improve the operation efficiency of the pump A in use when the discharge pressure of the pressurized fluid is high.

切欠部５３１に関して、段差部５５３側の端縁の深さＬ１については、内周面５３ａに沿って流れる加圧流体の遠心力が解放される方向にきっかけを与えることができれば、小さくてもよい。その一方、樹脂成形時の引けや収縮による寸法誤差を考慮すると、当該切欠部５３１の当該深さＬ１は、その寸法が小さすぎると効果が期待できないおそれがある。本実施形態において、たとえば、切欠部５３１の深さＬ１は、段差部５５３の深さＬ２の０．２〜１．０倍の範囲とされる。たとえば段差部５５３の深さＬ２が２ｍｍの場合、切欠部５３１の深さＬ１は０．４〜２ｍｍとされる。切欠部５３１の深さＬ１が段差部５５３の深さＬ２より大きくなると、切欠部５３１の方がより堀り下がった状態となり、切欠部５３１の先端境界部により圧力損失や振動などの不都合を生じるおそれがある。   Regarding the notch portion 531, the depth L1 of the edge on the stepped portion 553 side may be small as long as it can provide a trigger in the direction in which the centrifugal force of the pressurized fluid flowing along the inner peripheral surface 53a is released. . On the other hand, in consideration of a dimensional error due to shrinkage or shrinkage during resin molding, the depth L1 of the notch 531 may not be expected to be effective if the dimension is too small. In the present embodiment, for example, the depth L1 of the notch 531 is in a range of 0.2 to 1.0 times the depth L2 of the stepped portion 553. For example, when the depth L2 of the stepped portion 553 is 2 mm, the depth L1 of the notch 531 is set to 0.4 to 2 mm. When the depth L1 of the notch portion 531 is greater than the depth L2 of the step portion 553, the notch portion 531 is further deepened, and the tip boundary portion of the notch portion 531 causes inconvenience such as pressure loss and vibration. There is a fear.

本実施形態のポンプＡにおいて、ケーシング５は、図８を参照して説明したように、樹脂成形用の金型を用いて作製されており、後処理加工が不要な樹脂成形品である。図１２は、本実施形態と異なり、切欠部５３１を設けない場合のケーシング９５の概略形状を示しており、図１３は、図１２に示したケーシング９５を作製するための金型の形状を示している。図８および図１３を比較すると理解されるように、本実施形態においてケーシング５に切欠部５３１を設けた形状変更について、スライド型９３は何ら変更することなく、主型９１について突起９１１を設けることにより対応が可能である。突起９１１はその先端において平坦面９１１ｂを有し、当該平坦面９１１ｂは、スライド型９３先端の平坦面９３ａに面接触し得る。したがって、本実施形態によれば、樹脂成形用金型の耐久性の低下を抑制しつつ、上記した段差部５５３および切欠部５３１を有するケーシング５を効率よく作製することができる。   In the pump A of the present embodiment, as described with reference to FIG. 8, the casing 5 is a resin molded product that is manufactured using a mold for resin molding and does not require post-processing. FIG. 12 shows the schematic shape of the casing 95 when the notch 531 is not provided unlike the present embodiment, and FIG. 13 shows the shape of a mold for producing the casing 95 shown in FIG. ing. As can be understood by comparing FIG. 8 and FIG. 13, regarding the shape change in which the cutout portion 531 is provided in the casing 5 in the present embodiment, the slide die 93 is not changed at all, and the protrusion 911 is provided on the main die 91. Can be supported. The protrusion 911 has a flat surface 911 b at the tip, and the flat surface 911 b can come into surface contact with the flat surface 93 a at the tip of the slide mold 93. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to efficiently produce the casing 5 having the above-described step portion 553 and the notch portion 531 while suppressing a decrease in the durability of the resin molding die.

以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々な変更が可能である。本発明に係るポンプの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   While specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. The specific configuration of each part of the pump according to the present invention can be varied in design in various ways.

上記実施形態においては、ポンプＡがファインバブル発生装置に適用される場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係るポンプの用途は特に限定されず、幅広く利用可能である。   In the said embodiment, although the case where the pump A was applied to a fine bubble generator was mentioned as an example and demonstrated, this invention is not limited to this. The application of the pump according to the present invention is not particularly limited and can be widely used.

Ａ ポンプ
Ｄ１ 直径寸法
Ｌ１ 深さ（第１寸法）
Ｌ２ 深さ（第２寸法）
Ｏｘ 回転軸線
１ モータケース
１０ コネクタハウジング
１０ａ 作業用開口
１１ 側壁
１１１ 開口部
１２ カバープレート
１３ シートパッキン
２ ステータ
３ キャン
３１ 外向フランジ
４ 回転子
４０ 筒状ホルダ
４０ａ 空隙部
４１ マグネット
４２ インペラ
４２１ 孔
４２２ 羽根
４２３ 開口
４２ａ 外周縁
４３ カラー
５ ケーシング
５１ 円板状壁
５２ シャフト支持筒
５２ａ 内面
５２１ 連結片
５３ 円筒状周壁
５３ａ 内周面
５３１ 切欠部
５４ 吸込口
５５ 吐出口
５５１ 基端部
５５２ 先端部
５５３ 段差部
５６ 渦巻室
５７ 外周接続部
６ シャフト
７１ コード
７２ コネクタ
７３ ケーブル
７５ 防水パッキン
８ ボルト
９１ 主型
９１１ 突起
９１１ａ 傾斜面
９１１ｂ 平坦面
９２ 主型
９３ スライド型
９３ａ 平坦面 A Pump D1 Diameter dimension L1 Depth (first dimension)
L2 depth (second dimension)
Ox rotation axis 1 motor case 10 connector housing 10a work opening 11 side wall 111 opening 12 cover plate 13 sheet packing 2 stator 3 can 31 outward flange 4 rotor 40 cylindrical holder 40a gap 41 magnet 42 impeller 421 hole 422 blade 423 Opening 42a Outer peripheral edge 43 Collar 5 Casing 51 Disk-shaped wall 52 Shaft support tube 52a Inner surface 521 Connecting piece 53 Cylindrical peripheral wall 53a Inner peripheral surface 531 Notch portion 54 Suction port 55 Discharge port 551 Base end portion 552 Tip portion 553 Stepped portion 56 Spiral chamber 57 Outer peripheral connection 6 Shaft 71 Cord 72 Connector 73 Cable 75 Waterproof packing 8 Bolt 91 Main mold 911 Projection 911a Inclined surface 911b Flat surface 92 Main mold 93 Slide mold 93a Flat surface

Claims (4)

モータケースと、
上記モータケースの内側に配置されたステータと、
上記ステータの内側に配置され、軸方向一端側が開放するとともに他端側に底部を有し、かつ、軸方向一端側に外向フランジを有する筒状のキャンと、
吸込口、吐出口、および渦巻室を有し、かつ、上記キャンの一端側を覆うケーシングと、
上記キャンの内側に配置されたマグネット、および上記渦巻室に配置されたインペラを有する回転子と、を備え、
上記ケーシングは上記渦巻室を規定する円筒状周壁を有しており、
上記吐出口は、基端部が上記円筒状周壁を貫通し、かつ当該基端部から先端部にかけて上記円筒状周壁の概略接線方向に沿って延びており、
上記吐出口の上記基端部には、上記円筒状周壁の内周面から径方向外方に変位する段差部が形成されており、
上記円筒状周壁には、当該円筒状周壁の内周面から上記段差部にかけて当該段差部に近づくにつれて上記円筒状周壁の径方向外方に変位するように傾斜する切欠部が形成されている、ポンプ。 A motor case,
A stator disposed inside the motor case;
A cylindrical can that is disposed inside the stator, has one axial end open, has a bottom on the other end, and has an outward flange on one axial end;
A casing having a suction port, a discharge port, and a spiral chamber, and covering one end side of the can;
A magnet disposed inside the can and a rotor having an impeller disposed in the spiral chamber;
The casing has a cylindrical peripheral wall defining the spiral chamber;
The discharge port has a base end portion extending through the cylindrical peripheral wall and extending along a substantially tangential direction of the cylindrical peripheral wall from the base end portion to the tip end portion.
A stepped portion that is displaced radially outward from the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall is formed at the base end of the discharge port,
The cylindrical peripheral wall is formed with a notch that is inclined so as to be displaced radially outward of the cylindrical peripheral wall as it approaches the step from the inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall to the step. pump. 上記切欠部において上記段差部側の端縁の深さである第１寸法は、上記段差部の深さである第２寸法の０．２〜１．０倍の範囲である、請求項１に記載のポンプ。   The first dimension which is the depth of the edge on the side of the stepped portion in the cutout portion is in a range of 0.2 to 1.0 times the second dimension which is the depth of the stepped portion. The pump described. 上記円筒状周壁の内周面の直径寸法に対する上記第２寸法の比率は、１〜５％の範囲である、請求項２に記載のポンプ。   The pump according to claim 2, wherein a ratio of the second dimension to a diameter dimension of an inner peripheral surface of the cylindrical peripheral wall is in a range of 1 to 5%. 上記ケーシングは、後処理加工が不要な樹脂成形品である、請求項１ないし３のいずれかに記載のポンプ。   The pump according to any one of claims 1 to 3, wherein the casing is a resin molded product that does not require post-processing.

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