(57)【要約】【課題】ネジ式の下排水、かつ呼水継手を必要とする場合でも、ケーシングカバーの金型サイズを所定以上の大きさにする必要のない自吸式ポンプを提供する。【解決手段】電動機１と、電動機１の回転シャフト２に固定された羽根車６と前記羽根車６を収容する羽根車室および羽根車室から流出した水が通る吐出通路、その流出した水を受ける送出タンク部を備えたケーシング３と、送出タンク部と連通した気水分離室と、羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部と、呼水を流入させる呼水継手１４を側面に配設したケーシングカバー４を備え、ポンプ未使用時にポンプ室内の残水を排出するために配設された排水継手１３をケーシング３に備えるようにした。【選択図】図１
2006233790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、電動機により駆動され水を吸排する羽根車と、羽根車を収納する羽根車室と、羽根車室から流出した水が通水される吐出通路とを有し、前記羽根車室から流出した水を受ける送出タンク部を内蔵したケーシングと、送出タンク部と連通した気水分離室と、羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部と、呼水を流入させる呼水継手を側面に配設したケーシングカバーとを備え、前記羽根車が駆動されていないときにポンプ室内に残留した水を排出する排水継手を前記ケーシングに設けたことを特徴とする自吸式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、おもに給湯器に組み込まれ追焚き用として使用される循環ポンプに関するものであり、特に風呂の浴槽水等を吸上げ自吸させることができる自吸式ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に自吸式ポンプは、風呂循環用として幅広く利用されている。従来は給湯器本体としての機能も簡素であったため、浴槽の湯張りについては、浴室の蛇口より直接注水し、その後ポンプにより浴槽水を吸上げ循環することで追焚きを行うものであった。
【０００３】
このため、自吸式ポンプの継手は浴槽水を循環するための吸込み継手、及び吐出し継手、また給湯器未使用時、ポンプ内に残水が存在する場合、冬季凍結による破壊を防止するために残水を排水するための排水継手の３箇所でありいずれもケーシングカバーに配設さる構造であった。
【０００４】
図４にこの種の従来の自吸式ポンプの横断面図一例を示す。図５は従来の自吸式ポンプのケーシング羽根車平面図、図６は従来の自吸式ポンプのケーシング仕切板平面図、図７は従来の自吸式ポンプのケーシングカバー開放側から見た平面図である。
【０００５】
図４において１は電動機であり、その一側にケーシング３を取付け、電動機１の回転シャフト２をケーシング３内の羽根車６に結合している。ケーシング３の開放側には仕切板７、及びパッキン８を介しケーシングカバー４の開放側と結合、シールされてポンプ室９を形成している。
【０００６】
図６において、仕切板７には所定の位置に水流通路用の環流孔７ａ、また中央流通孔７ｃ、更に最下端には排水孔７ｂが形成され、パッキン８はこれら環流孔７ａ、排水孔７ｂ、中央流通孔７ｃの周囲から水漏れを防止するように構成されている。
【０００７】
また図５においてケーシング３の羽根車室３ｃには羽根車６が収容されている。羽根車室３ｃの中央部には回転シャフト２を突出させており、先端部には羽根車６がメカニカルシール１０を挟み込んだ状態で装着されることで、電動機１とポンプ室９をシールしている。
【０００８】
ケーシング３は羽根車室３ｃを有し、この羽根車室３ｃから送出タンク部３ａへ水を流出するための吐出通路３ｂを設けている。
【０００９】
図７に示すようにケーシングカバー４内には吸込継手１１と連通する吸込通路４ａと水タンク部４ｃが形成されている。吸込通路４ａは仕切板７の中央流通孔７ｃによってケーシング３の羽根車室３ｃと連通することとなる。また、ケーシングカバー４の最下端には排水継手１３を設けている。
【００１０】
排水継手１３には様々な形状・位置が存在し、給湯器が壁掛けタイプであればケーシングカバー４の最下端に配設され、また給湯器が据置きタイプであればケーシングカバー４の最下端前面に配設される。
【００１１】
特に下排水タイプではネジを利用して排水栓を固定するのが一般的であり、排水継手１３の内側の一部にネジ山１３ａを形成している。１７は排水栓であり、ネジ込むことで排水栓先端のＯリング１７ａがシール部１３ｂに押し当てられ、シールを形成する。
【００１２】
１２は吐出継手、４ｂは気水分離室である。
【００１３】
図８は従来の自吸式ポンプ使用状態を示す概略構成図である。図８において、４０は給湯器、４１は吸込配管、４２は吐出配管、４３は熱交換器、４４は浴室内の蛇口、４５は浴槽、４６は循環水である。
【００１４】
次に動作を説明する。まず予めポンプ室９内に呼水を注水する。注水された水は羽根車室３ｃ内に浸入することになる。また浴槽４５内には浴室内の蛇口４４より循環水４６を注水する。
【００１５】
つぎに電動機１を駆動すると羽根車室３ｃ内の羽根車６が回転する。すると羽根車室３ｃ内の水が羽根車６によってかき回されることとなり、この時水中に気泡が混入することとなる。空気が混入された水は吐出通路３ｂを通って送出タンク部３ａに入り、更に仕切板７の流通孔７ｄを通ってケーシングカバー４の水タンク部４ｃに流入する。
【００１６】
ケーシングカバー４内の水タンク部４ｃの上部には気水分離室４ｂが設けられており、仕切板７の流通孔７ｄから流出した水はこの気水分離室４ｂにて空気と水に分離され、その空気は矢印Ｃに示すように吐出継手１２から熱交換器４３を経て吐出配管４２を通って浴槽４５内へ吐出される。
【００１７】
一方残りの水は矢印Ｄに示すように水タンク部４ｃから仕切板７の環流孔７ａを通って再びケーシング３の羽根車室３ｃ内に戻る。すなわち水は羽根車室３ｃと水タンク部４ｃとの間を循環し空気のみが外部へ流出する。そしてこの状態が続くと羽根車室３ｃの中央部や吸込通路４ａにおいては圧力が徐々に低下して行く。
【００１８】
そして吸込通路４ａ内の圧力と外部との圧力差によって浴槽４５内の循環水４６が吸上げられることになる。循環水４６が吸込配管４１を通って吸込継手１１から吸込通路４ａへ流入すると本格的な給水状態へ移行し、循環運転することとなる。
【００１９】
吸いこまれた循環水４６は熱交換器４３により昇温され吐出配管４２を通って浴槽４５に戻り追焚きが行われる。
【００２０】
通常、給湯器を使用しない場合、特に冬季の夜間等は凍結防止のための循環運転が行われたり、あるいはヒータ等により循環水が凍結しないよう施策されている。凍結することで破壊するためである。
【００２１】
ところが冬季、給湯器を長期使用せず、電源コンセントも接続されない場合、凍結防止装置が動作しない。このためポンプ、熱交換機内の残水が凍結しなように、事前に水抜きを行う必要がある。
【００２２】
ポンプ室９内の残水はケーシング３内の羽根車室３ｃ、ケーシングカバー４内に存在する。ケーシング３内の残水は仕切板７の最下端に配設された排水孔７ｂよりケーシングカバー４内と連通している。ケーシングカバー４の最下端に配設された排水継手１３の排水栓を開放することで、ポンプ室９内の残水は全て排出されることになる。
【特許文献１】特開２００２−３０３２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら給湯器の機能も多様化し、高機能の給湯器が要求されるようになった。ユーザが浴室内のリモコンボタン一つで自動湯張りを行ったり、浴槽水温を一定に保つための自動追焚きができたり、また浴槽の水位が低下すると自動的に設定水位まで足し湯を行うことができるような機能が付加されていった。
【００２４】
このため浴槽への湯張りは浴室内の蛇口からではなく、給湯器を介し浴槽の循環口より注水する構造となった。これにより、一次給水は給湯器に内蔵されたポンプの呼水口に直接連結される構造をとるのが一般的となった。
【００２５】
図９は高機能を備えた給湯器に搭載された自吸式ポンプ使用状態を示す概略構成図である。
【００２６】
一次給水配管４７は電磁弁４８を経て直接ポンプ室９に接続された構成となる。ユーザが自動湯張りを行いたい場合、リモコン操作により電磁弁４８が開きポンプ室内を経由し、吸込配管４１、及び吐出配管４２を経由し、浴槽４５に接続された循環口４９より注水が行われる。満水になると電磁弁４８が閉じ、ポンプが駆動すると従来の自吸式ポンプ同様に循環追焚きが行われることになる。
【００２７】
図１０は呼水継手を配設したケーシングカバー開放側から見た平面図である。図１０に示すようにケーシングカバー４には浴槽の水を循環するための吸込継手１１、吐出継手１２、及び排水継手１３の他に、一次給水をポンプ内に流入させるための呼水継手１４を配設する構造となる。
【００２８】
呼水継手１４は給湯器の構造により、ケーシングカバー４の前面、側面に配設される場合がある。呼水継手１４は一次給水と直結するため、逆流を防止するためケーシングカバー４の吸込通路４ａ側に接続する必要がある。
【００２９】
このため特にケーシングカバー４の側面に配設される場合、水タンク部４ｃにトンネル流水路１４ａを設け、吸込通路４ａの中心に連通する必要があった。
【００３０】
図１１に呼水継手、ネジ式の排水継手を配設したケーシングカバー金型のモータドライブ構造図を示す。２０は金型枠を示す。
【００３１】
排水継手１３に内ネジを要する場合、金型構造はモータドライブによる構成が必要となる。図１１において、２２はモータ、２３はメインギア、２４はサブギア、２５は回転スライドピン、２５ａはスライドピンネジ山を示す。
【００３２】
金型内に樹脂が充填されると、スライドピンネジ山２５ａによって、排水継手１３の内側にはネジ山１３ａが形成される。モータ２２が回転駆動することで、メインギア２３、サブギア２４を介して回転スライドピン２５が回転しながら、矢印Ｋの方向に移動することで、排水継手１３の内部にネジ山１３ａが形成される。
【００３３】
２ヶ取り金型におけるモータドライブによる構造の場合、同一方向より回転スライドピン２５を抜く必要があるため、排水継手１３を同一の方向に配置する必要がある。
【００３４】
また、呼水継手１４は呼水スライドピン２１により形成される。呼水スライドピン２１は金型内に樹脂が充填された後、矢印Ｌの方向に移動することで、トンネル流水路１４ａを形成する。
【００３５】
呼水スライドピン２１は、ケーシングカバー４の中心に対しトンネル流水路１４ａにより吸込通路４ａに接続するため、かなりの長さのスライドピンとなる。呼水スライドピン２１の可動長さを確保するためには２ケ取り金型の場合かなりの長さのピッチＪを要することになる。
【００３６】
モータドライブ構造を有しないケーシングカバーであれば、図１２に示す呼水継手を配設し、ネジ式の排水継手を有しないケーシングカバーの金型構造図のようにケーシングカバーの上下を相対させることで呼水スライドピン２１は金型枠２０の外側に配置することができるため、金型内に効率よく収まり従来の呼水継手を有しない自給式ポンプにおけるケーシングカバー金型と同等サイズの金型で作成可能となる。
【００３７】
以上のように、ケーシングカバー４に、ネジ式の排水継手１３を配設し、またケーシングカバー４の側面に呼水継手１４を配設した２ケ取り金型においては、呼水スライドピン２１の長さが長いため、ピッチＪを大きくとる必要があり、必要非常の金型の大きさとなり、成形機も大型となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
本発明は上記目的を達成するために、電動機と、電動機により駆動され水を吸排する羽根車と、羽根車を収納する羽根車室と、羽根車室から流出した水が通水される吐出通路とを有し、前記羽根車室から流出した水を受ける送出タンク部を内蔵したケーシングと、送出タンク部と連通した気水分離室と、羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部と、呼水を流入させる呼水継手を側面に配設したケーシングカバーとを備え、前記羽根車が駆動されていないときにポンプ室内に残留した水を排出する排水継手を前記ケーシングに設けることを特徴としている。
【００３９】
この構成により排水栓をケーシング側に備える構成とすることで、ケーシングカバーの金型は、従来の自吸式ポンプの金型及び成形機と同一のサイズで作成できるという作用が達成できる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は排水栓をケーシング側に備える構成とすることで、ケーシングカバーの金型は、従来の自吸式ポンプの金型及び成形機と同一のサイズで作成することができる。
【００４１】
このため従来通りの成形ができ、金型、成形機が必要以上に大きくなることによるロスを低減できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の実施の形態は、電動機と、電動機により駆動され水を吸排する羽根車と、羽根車を収納する羽根車室と、羽根車室から流出した水が通水される吐出通路とを有し、羽根車室から流出した水を受ける送出タンク部を内蔵したケーシングと、送出タンク部と連通した気水分離室と、羽根車室内へ流出した水の一部を送るために呼水を蓄える水タンク部と、呼水を流入させる呼水継手を側面に配設したケーシングカバーとを備え、羽根車が駆動されていないときにポンプ室内に残留した水を排出する排水継手をケーシングに設けるようにしたものである。
【００４３】
これにより排水栓をケーシング側に備える構成とすることで、ケーシングカバーの金型は、従来の自吸式ポンプの金型及び成形機と同一のサイズで作成できる。
【００４４】
このため従来通りの成形ができ、金型、成形機が必要以上に大きくなることによるロスを低減することができる。
【００４５】
（実施の形態１）
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しつつ更に具体的に説明する。
【００４６】
ここで添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００４７】
（実施例１）
図１は本発明の実施の形態１における自吸式ポンプの横断面図である。図２には本発明の実施の形態１におけるケーシング平面図、図３は本発明の実施の形態１におけるケーシング仕切板平面図である。
【００４８】
図１において１は電動機であり、その一側にケーシング３を取付け、電動機１の回転シャフト２をケーシング３内の羽根車６に結合している。ケーシング３の開放側には仕切板７、及びパッキン８を介しケーシングカバー４の開放側と結合、シールされてポンプ室９を形成している。
【００４９】
図３において、仕切板７には所定の位置に水流通路用の環流孔７ａ、また中央流通孔７ｃ、更に最下端には排水孔７ｂが形成され、パッキン８はこれら環流孔７ａ、排水孔７ｂ、中央流通孔７ｃの周囲から水漏れを防止するように構成されている。
【００５０】
また図２においてケーシング３の羽根車室３ｃには羽根車６が収容されている。羽根車室３ｃの中央部には回転シャフト２を突出させており、先端部には羽根車６がメカニカルシール１０を挟み込んだ状態で装着されることで、電動機１とポンプ室９をシールしている。
【００５１】
ケーシング３は羽根車室３ｃを有し、この羽根車室３ｃから送出タンク部３ａへ水を流出するための吐出通路３ｂを設けている。
【００５２】
図１０に示すようにケーシングカバー４内には吸込継手１１と連通する吸込通路４ａと水タンク部４ｃが形成されている。吸込通路４ａは仕切板７の中央流通孔７ｃによってケーシング３の羽根車室３ｃと連通することとなる。
【００５３】
ポンプ室９に存在する残水を排水するための排水継手１３は、ケーシングカバー４ではなく、ケーシング３の最下端に配設された構成となる。
【００５４】
次に動作を説明する。まず予めポンプ室９内に呼水を注水する。注水された水は羽根車室３ｃ内に浸入することになる。また浴槽４５内には浴室内の蛇口４４より循環水４６を注水する。
【００５５】
つぎに電動機１を駆動すると羽根車室３ｃ内の羽根車６が回転する。すると羽根車室３ｃ内の水が羽根車６によってかき回されることとなり、この時水中に気泡が混入することとなる。空気が混入された水は吐出通路３ｂを通って送出タンク部３ａに入り、更に仕切板７の流通孔７ｄを通ってケーシングカバー４の水タンク部４ｃに流入する。
【００５６】
ケーシングカバー４内の水タンク部４ｃの上部には気水分離室４ｂが設けられており、仕切板７の流通孔７ｄから流出した水はこの気水分離室４ｂにて空気と水に分離され、その空気は矢印Ｃに示すように吐出継手１２から熱交換器４３を経て吐出配管４２を通って浴槽４５内へ吐出される。
【００５７】
一方残りの水は矢印Ｄに示すように水タンク部４ｃから仕切板７の環流孔７ａを通って再びケーシング３の羽根車室３ｃ内に戻る。すなわち水は羽根車室３ｃと水タンク部４ｃとの間を循環し空気のみが外部へ流出する。そしてこの状態が続くと羽根車室３ｃの中央部や吸込通路４ａにおいては圧力が徐々に低下して行く。
【００５８】
そして吸込通路４ａ内の圧力と外部との圧力差によって浴槽４５内の循環水４６が吸上げられることになる。循環水４６が吸込配管４１を通って吸込継手１１から吸込通路４ａへ流入すると本格的な給水状態へ移行し、循環運転することとなる。
【００５９】
吸いこまれた循環水４６は熱交換器４３により昇温され吐出配管４２を通って浴槽４５に戻り追焚きが行われる。
【００６０】
ポンプ室９内の残水を排水する場合、排水栓１７を開放すると、ケーシングカバー４の吸込通路４ａの残水は、仕切板の中央流通孔７ｃを経てケーシング３の羽根車室３ｃ内に流れ込む。
【００６１】
また、ケーシングカバー４の水タンク部４ｃ内の残水は、仕切板７の排水孔７ｂを経由しケーシング３の羽根車室３ｃ内に流れ込む。ケーシング底部３ｅの下端にはケーシング排水穴３ｄを有し、排水継手１３と連通している。
【００６２】
このため、羽根車室３ｃの残水はケーシング排水穴３ｄを経由して排水継手１３より排出されることが可能となる。
【００６３】
なお排水継手１３の配設位置については、羽根車室側面３ｆ部でも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の自吸式ポンプは、例えば燃料電池装置やヒートポンプ装置等に使用される様々なポンプへの応用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１における自吸式ポンプの横断面図
【図２】本発明の実施の形態１におけるケーシング平面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるケーシング仕切板平面図
【図４】従来の自吸式ポンプの横断面図
【図５】従来の自吸式ポンプのケーシング羽根車平面図
【図６】従来の自吸式ポンプのケーシング仕切板平面図
【図７】従来の自吸式ポンプのケーシングカバー開放側から見た平面図
【図８】従来の自吸式ポンプ使用状態を示す概略構成図
【図９】高機能を備えた給湯器に搭載された自吸式ポンプ使用状態を示す概略構成図
【図１０】呼水継手を配設したケーシングカバー開放側から見た平面図
【図１１】呼水継手、ネジ式の排水継手を配設したケーシングカバー金型のモータドライブ構造図
【図１２】呼水継手を配設し、ネジ式の排水継手を有しないケーシングカバーの金型構造図
【符号の説明】
【００６６】
１    電動機
２    回転シャフト
３    ケーシング
３ａ    送出タンク部
３ｂ    吐出通路
３ｃ    羽根車室
３ｆ    羽根車室側面
４    ケーシングカバー
４ａ    吸込通路
４ｂ    気水分離室
４ｃ    水タンク部
６    羽根車
７    仕切板
７ａ    環流孔
７ｂ    排水孔
７ｃ    中央流通孔
７ｄ    流通孔
８    パッキン
９    ポンプ室
１０    メカニカルシール
１１    吸込継手
１２    吐出継手
１３    排水継手
１４    呼水継手
１４ａ    トンネル流水路
１７    排水栓
１７ａ    Ｏリング
２０    金型枠
２１    呼水スライドピン
２２    モータ
２３    メインギア
２４    サブギア
２５    回転スライドピン
２５ａ    スライドピンネジ山
４０    給湯器
４１    吸込配管
４２    吐出配管
４３    熱交換器
４４    蛇口
４５    浴槽
４６    循環水
４７    一次給水配管
４８    電磁弁
４９    循環口
【図１】
2006233790.tif 000003
【図２】
2006233790.tif 000004
【図３】
2006233790.tif 000005
【図４】
2006233790.tif 000006
【図５】
2006233790.tif 000007
【図６】
2006233790.tif 000008
【図７】
2006233790.tif 000009
【図８】
2006233790.tif 000010
【図９】
2006233790.tif 000011
【図１０】
2006233790.tif 000012
【図１１】
2006233790.tif 000013
【図１２】
2006233790.tif 000014