JP3910665B2 - 排水ポンプ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は排水ポンプ、特に空調機に装備される排水ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
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装備される。この排水ポンプに関しては、従来各種のものが提案されており、この種のポンプとして次のものがある。即ち、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ハウジング内に羽根を回転自在に設け、この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。そのモータの回転軸は、カバーを回転自在に貫通して羽根の軸部に連結され、上記カバーには大気とハウジングとを連通する貫通孔が設けられている。これにより、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】
この種排水ポンプとして、従来の特開平8−144996号公報に開示された排水ポンプの作用を図3に示す。なお、図3(A)は排水ポンプ内部の上面図を示し、図3(B)は排水ポンプ内部の正面図を示しており、G2は発生する気泡を示す。
排水ポンプ1Aのポンプ本体10は、ポンプ室12、吸込口15、吐出口17を有する。本体10内に装備される回転羽根100は、ポンプ本体10の上部に配設されるモータ(図示せず)に連結され、シャフト110と、4枚の大径羽根120と、水切板34とを有すると共に、シャフト110と本体カバー30との間には間隙32が形成される。大径羽根120の下方には小径羽根130が形成され、吸込口からドレン水を上昇させる。大径羽根120の下縁部は円盤150が連結される。円盤150は中空部155を有し、吸込口から上昇するドレン水の一部をせき止めて分割する。この結果、円盤150の上部で大径羽根120に接触する液体の量は少なくなり、回転羽根の受ける負荷は軽減される。同時に気泡の羽根への衝突も少なくなり、騒音、振動も低減する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の排水ポンプにおいて、吸込口15での水位が低い又は揚程が低い時には、ドレン水流の内側に形成される気液境界面は、円板150によりW2で示すように分割され、ドレン水は一部せき止められる。しかし、水位が高い又は揚程が高い時には、上記気液境界面はW1のように連続した曲面になり、この気液境界面W1ではドレン水は分割されず、大径羽根120に接触するドレン水の量は多くなり、大径羽根120への気泡の衝突も多くなり、騒音を発生し、空調機の室内機として必要とされる低騒音化を阻害するおそれが生じる。
したがって、本発明は水位が高い又は揚程が高い場合においても、低騒音化を実現できる排水ポンプを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明に係る排水ポンプは、モータと、前記モータの駆動軸に連結され回転羽根と、前記回転羽根を収容するとともに略垂直に配置された円筒状のポンプ本体とを有する排水ポンプであって、前記回転羽根は、前記モータの駆動軸に連結されるとともに略垂直に延びるシャフトと、前記シャフトの外周から径方向へ延びる複数の平板状の大径羽根と、前記大径羽根から下方に向けて前記シャフトと平行な方向に延びる小径羽根と、前記大径羽根と前記小径羽根との間に設けられ、前記シャフトと同心状に配置されたリングと有し前記ポンプ本体は、前記小径羽根を収容するとともに下端部吸込口を有する小径羽根ポンプ室と、前記小径羽根ポンプ室の上方に設けられ、前記大径羽根を収容するとともに周壁部吐出口を有する大径羽根ポンプ室と、前記小径羽根ポンプ室の内壁の上端部前記大径羽根ポンプ室の内壁の下端部との間を連結する傾斜部と、を有することを特徴とする。さらに、本発明に係る排水ポンプは、前記大径羽根の下端と前記小径羽根の上端との連結部の外縁が、前記傾斜部に対向するとともに前記傾斜部とほぼ同じ傾斜角度を持つように形成されたことを特徴とする。さらに、本発明に係る排水ポンプは、前記リングの上端部から上方に突出するとともに前記吐出口に対向する周壁を有することを特徴とする。
【0006】
かかる構成により水位が高い又は高揚程のときでも、小径羽根ポンプ室に沿って上昇するドレン水は傾斜部に沿って径方向に広がり易くなり、気液鏡界面はリングによって分割され、ドレン水はその一部がせき止められることとなり、リング上部で大径羽根に接触する液体の量は少なくなり、回転羽根の受ける負荷は軽減される。同時に気泡の羽根への衝突も少なくなり、騒音、振動も低減するのである。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の排水ポンプの本体の断面形状と、回転羽根の正面形状を示す説明図である。
本発明の排水ポンプの本体200は、吸込口210と吐出口220を有する。本体200内に配置される回転羽根300は、半径方向へ延びる4枚の板状の羽根を有する小径羽根350と、小径羽根350に連結される大径羽根320を有する。大径羽根320の周囲はリング状の円周壁325で囲まれ、この円周壁325の下端部に連続して大径羽根320の下縁を覆うようにしてテーパー状のリング330を有する。この円周壁325には、吐出口17からドレン水がポンプ本体に戻る際に衝突するので、円周壁325はドレン水に対して緩衝材として作用し、ドレン水が吐出口から直接ポンプ本体内に戻ることを防ぐことができ、騒音を低減することができる。大径羽根320の小径羽根350に連続する縁部360は、テーパー状に形成される。テーパーリング330の中心部は開口332を有し、小径羽根350側へ連通する。
【0008】
ポンプ本体200の上部はカバー部材215で覆われ、カバー部材215の貫通穴217を貫通して回転羽根300のシャフト310がモータの駆動軸側へ突出する。
ポンプ本体200は、小径羽根350を収容する小径羽根ポンプ室230と、大径羽根320を囲う大径羽根ポンプ室240を有し、円筒状の小径羽根ポンプ室230と大径羽根ポンプ室240との間を傾斜部250で連結してある。
【0009】
そして、この本体200側の傾斜部250に対向する回転羽根300の外縁部も傾斜部360に形成する。この本体200の傾斜部250の傾斜角度と回転羽根300側の傾斜部360の傾斜角度はほぼ等しく形成される。
【0010】
図2は、排水ポンプの作動時にポンプ本体200内のドレン水流の内側に形成される気液境界面W3の形状を説明するための概略断面図である。
本体200の小径羽根ポンプ室230と大径羽根ポンプ室240との間を傾斜部250で連結してあるので、小径羽根350の回転に伴う遠心力により小径羽根ポンプ室230の内壁に沿って回転しながら上昇するドレン水は、傾斜部250に沿って径方向に広げられる。この結果として、気液境界面W3は広がり易くなり、径寸法の大きな放物線を描くことができ、気液鏡界面W3はテーパーリング330によって分割され、ドレン水は一部せき止められ、大径羽根320に接するドレン水の量は低減され、この結果、大径羽根への気泡の衝突も減少し、低騒音を実現できる。さらに、モータにかかる負荷を軽減することができる。したがって、高水位、高揚程でも低騒音を維持することができる。
【0011】
【発明の効果】
本発明の排水ポンプは以上のように、回転羽根は、モータの駆動軸に連結されるとともに略垂直に延びるシャフトと、シャフトの外周から径方向へ延びる複数の平板状の大径羽根と、大径羽根から下方に向けてシャフトと平行な方向に延びる小径羽根と、大径羽根と小径羽根との間に設けられ、シャフトと同心状に配置されたリングと、を有し、また、ポンプ本体は小径羽根を収容するとともに下端部吸込口を有する小径羽根ポンプ室と、小径羽根ポンプ室の上方に設けられ、大径羽根を収容するとともに周壁部吐出口を有する大径羽根ポンプ室と、小径羽根ポンプ室の内壁の上端部と大径羽根ポンプ室の内壁の下端部との間を連結する傾斜部で構成したので、高水位、高揚程時に良好な気液境界面を形成でき、ポンプ性能を向上することができる。さらに、上記リングの上端部から上方に突出するとともに吐出口に対向する周壁を有することで、ドレン水が吐出口から直接ポンプ本体内に戻ることを防ぐことができ、騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排水ポンプを一部断面にして示す側面図。
【図2】本発明の作用を示す説明図。
【図3】排水ポンプの全体構成を示す説明図。
【符号の説明】
1 排水ポンプ
200 ポンプ本体
210 吸込口
215 カバー部材
220 吐出口
230 小径羽根ポンプ室
240 大径羽根ポンプ室
250 傾斜部
300 回転羽根
320 大径羽根
350 小径羽根
360 傾斜部

Claims (3)

  1. モータと、前記モータの駆動軸に連結され回転羽根と、前記回転羽根を収容するとともに略垂直に配置された円筒状のポンプ本体とを有する排水ポンプであって、
    前記回転羽根は、前記モータの駆動軸に連結されるとともに略垂直に延びるシャフトと、前記シャフトの外周から径方向へ延びる複数の平板状の大径羽根と、前記大径羽根から下方に向けて前記シャフトと平行な方向に延びる小径羽根と、前記大径羽根と前記小径羽根との間に設けられ、前記シャフトと同心状に配置されたリングと有し
    前記ポンプ本体は、前記小径羽根を収容するとともに下端部吸込口を有する小径羽根ポンプ室と、前記小径羽根ポンプ室の上方に設けられ、前記大径羽根を収容するとともに周壁部吐出口を有する大径羽根ポンプ室と、前記小径羽根ポンプ室の内壁の上端部前記大径羽根ポンプ室の内壁の下端部との間を連結する傾斜部と、を有する
    ことを特徴とする排水ポンプ。
  2. 前記大径羽根の下端と前記小径羽根の上端との連結部の外縁が、前記傾斜部に対向するとともに前記傾斜部とほぼ同じ傾斜角度を持つように形成されたことを特徴とする請求項1記載の電動弁。
  3. 前記リングの上端部から上方に突出するとともに前記吐出口に対向する周壁を有することを特徴とする請求項1又は2記載の電動弁。
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