(57)【要約】【課題】耐久性に優れ、騒音を低減したポンプ装置を提供する。【解決手段】電動機１と、電動機１で回転駆動される羽根車１４と、羽根車１４の外周を覆うように位置すると共に外郭でポンプ室を形成するケーシング３と、ケーシング３に固定されたガイドベーン１５と、ガイドベーン１５を覆いケーシング３に係合されるケーシングカバー４と、を備え、ガイドベーン１５は弾力性を有する材料で形成されている。また、弾力性を有する材料は、合成ゴム又は熱可塑性エラストマーである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、該電動機で回転駆動される羽根車と、該羽根車の外周を覆うように位置すると共に外郭でポンプ室を形成するケーシングと、該ケーシングに固定されたガイドベーンと、該ガイドベーンを覆い前記ケーシングに係合されるケーシングカバーと、を備え、前記ガイドベーンは弾力性を有する材料で形成されていることを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
電動機と、該電動機で回転駆動される羽根車と、該羽根車の外周を覆うように位置すると共に外郭でポンプ室を形成するケーシングと、該ケーシングに固定されたガイドベーンと、該ガイドベーンを覆い前記ケーシングに係合されるケーシングカバーと、を備え、前記ガイドベーンは、案内羽根先端部および羽根車流入口の摺動面の少なくともいずれかが弾力性を有する材料で形成されていることを特徴とするポンプ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポンプ装置において、
前記弾力性を有する材料は、合成ゴム又は熱可塑性エラストマーであることを特徴とするポンプ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のポンプ装置において、
前記弾力性を有する材料は、硬度が６０度〜９０度であることを特徴とするポンプ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のポンプ装置において、
前記弾力性を有する材料の前記ガイドベーンの基部への固着をインサート成形または２重成形にて形成されていることを特徴とするポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のポンプ装置として特許文献１に示すものがある。特許文献１の要約欄には、「電動機と、該電動機で回転駆動される羽根車と、該羽根車の外周を覆うように位置すると共に外郭でポンプ室を形成するケーシングと、該ケーシングのポンプ室側に固定されたガイドベーンと、該ガイドベーンを覆うように固定されるケーシングカバーと、を有し、前記回転軸の回転により渦巻きポンプ作用を行うポンプ装置において、前記電動機は、前記ケーシングに対してポンプ室側とは反対側の背面側に位置し、前記ケーシングは、当該ケーシングの上部に前記ポンプ室側から背面側に貫通したケーシング吐出口を備え、前記ケーシング吐出口のポンプ室側に上面に開口を有した蓄水壁を形成し、前記蓄水壁の開口は前記ケーシング吐出口の下端よりも上に位置する。」と記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４３４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ポンプ装置は、更なる低騒音化と高耐久性が望まれている。
【０００５】
そこで本発明は、耐久性に優れ騒音を低減したポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するために、電動機と、該電動機で回転駆動される羽根車と、該羽根車の外周を覆うように位置すると共に外郭でポンプ室を形成するケーシングと、該ケーシングに固定されたガイドベーンと、該ガイドベーンを覆い前記ケーシングに係合されるケーシングカバーと、を備え、前記ガイドベーンは弾力性を有する材料で形成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、耐久性に優れ、騒音を低減したポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係わるポンプ装置からポンプカバーを取り外した状態の斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係わるガイドベーンと羽根車の構成を示した部分断面図である。
【図３】本発明の実施例に係わるガイドベーン、ケーシング及びケーシングカバーの配置を説明する分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係わるガイドベーンのケーシング側の斜視図である。
【図５】本発明の実施例に係るポンプ装置にポンプカバーを装着した斜視図である。
【図６】本発明の実施例に係わるガイドベーンと羽根車の構成を示した全断面図である。
【図７】本発明の実施例に係るポンプ装置からポンプカバーを取り外した状態の電動機側からの斜視図である。
【図８】本発明の実施例に係るポンプ部からケーシングカバーを取り外した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照し説明する。
図１は、本発明の実施例に係わるポンプ装置１００からポンプカバー１１を取り外した状態の斜視図である。図２は、本発明の実施例に係わるガイドベーン１５と羽根車１４の構成を示した部分断面図である。図５は、本発明の実施例に係るポンプ装置にポンプカバーを装着した斜視図である。なお、図に示すように、ポンプ装置１００におけるベース５側を下方向として上下方向を規定して、以下では説明する。
【００１０】
本実施例は、ガイドベーン１５の案内羽根先端部１６および羽根車流入口の摺動面１７を、弾力性を有する材料で形成し、ガイドベーン１５の基部（例えば樹脂）に固着したことを特徴とする。
【００１１】
ポンプ装置１００は、ベース５と、ポンプ部１０１と、圧力タンク６と、圧力センサー７と、ポンプカバー１１と、から概略構成されている。
【００１２】
ベース５は、略直方体形状の部材である。ベース５の上面には、圧力タンク６と、圧力センサー７と、ポンプ部１０１と、が並べて配置され、ベース５の上面に固定されている。
【００１３】
圧力タンク６は、ポンプ部１０１で加圧した水を蓄水するものである。
【００１４】
圧力センサー７は、圧力値に応じてポンプ部１０１の起動・停止を制御するものである。
【００１５】
ポンプカバー１１は、下面と、側面の一部と、が開口した略直方体凹形状の部材である。ポンプカバー１１はベース５に対し着脱自在である。これは、ポンプ部１０１や圧力タンク６や圧力センサー７を操作可能とするためである。
【００１６】
ポンプカバー１１は、ベース５に固定することで、ポンプカバー１１とベース５との間で、ポンプ部１０１の大部分と、圧力タンク６と圧力センサー７の全部と、を覆うものである。ポンプカバー１１により、ポンプ部１０１等から発生する音がポンプ装置１００の外に伝わる恐れを低減することができる。
【００１７】
ポンプ部１０１は、電動機１と、ケーシング３と、ケーシングカバー４と、から構成されている。
【００１８】
電動機１は、回転軸２と、羽根車１４と、を有している。羽根車１４は、回転軸２におけるケーシング３のポンプ室側に螺着される。
【００１９】
羽根車１４は、電動機１によって回転駆動し、遠心力によって揚水に速度と圧力を与える。ガイドベーン１５は羽根車１４から出た揚水を効率良くポンプ室を兼ねたケーシング３に導くものであり、揚水の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する。
【００２０】
羽根車１４の外周では、ガイドベーン１５がネジ等でケーシング３に固定される。ケーシング３は、一面に開口部を有する略直方体形状の部材である。ケーシング３の上面には、ねじ込み式の呼び水給水用栓８を有する。この呼び水給水用栓８を外して呼び水を行う構成である。
【００２１】
ケーシング３の後面における上部には、ケーシング吐出口２０が備えられている。ケーシング吐出口２０は、ポンプ室側から、ポンプ室とは反対側の背面側に貫通した開口である。
【００２２】
次に、図３，４，６，８を参照してガイドベーン１４の構成を説明する。図３は、本発明の実施例に係わるガイドベーン、ケーシング及びケーシングカバーの配置を説明する分解斜視図である。図４は、本発明の実施例に係わるガイドベーンのケーシング側の斜視図である。図６は、本発明の実施例に係わるガイドベーンと羽根車の構成を示した全断面図である。図８は、本発明の実施例に係るポンプ部からケーシングカバーを取り外した図である。
【００２３】
従来例では、ガイドベーンを高剛性材料のガラス入りポリプロピレン製で一体成形しているため、羽根車の回転により運動エネルギーが、案内羽根先端部に衝突し、振動エネルギーへと変換されケーシングやケーシングカバーへ伝搬し、騒音原因となる恐れがある。
【００２４】
本実施例では、ガイドベーン１５を、弾力性を有する材料である熱可塑性エラストマーで形成している。弾力性を有する材料で形成することにより、渦の運動エネルギーがガイドベーン１５の案内羽根先端部１６へ衝突することで生じる恐れのある振動エネルギーを減衰させることができる。すなわち、振動エネルギーを減衰させ、ケーシング３への振動を低減することで耳障りな音を抑制し、低騒音とすることができる。
【００２５】
尚、生産性を考慮した場合、ガイドベーン１５全体を弾性体材料で一体成形すると容易であるが、流水圧やねじ固定により変形することで羽根車１４との干渉や案内通路１８の変形や縮小により異音や性能低下の恐れがある。そこで、案内羽根先端部１６や羽根車入口の摺動面１７のみに弾性体を用いることで、高価な弾性体の材料費を抑制しつつ他部品の干渉や固定による変形を防止することができる。
【００２６】
ポンプの性能低下の主要因であるガイドベーン１５の摩耗に対しても優位性がある。従来例の合成樹脂製のガイドベーンでは、砂等の異物が混入した場合、案内羽根先端部が硬質であるため傷が付きやすく長期使用により摩耗が進み性能低下に至る恐れがある。
【００２７】
一方、本実施例では、ガイドベーン１５の案内羽根先端部１６が弾力性を有しているため、ある程度の変形が許容され異物が混入し、案内羽根先端部１６に衝突しても傷付きが少なく摩耗による性能低下を抑制することができる。つまり、案内羽根先端部１６を、弾力性を有する材料である熱可塑性エラストマーで形成しているため、耐久性に優れたものとすることができる。
【００２８】
案内羽根先端部１６は材質、硬度ともにポンプ性能に大きな影響を与える。材質に関しては、弾力性を有さなければならない。但し、吸水性のスポンジ等では案内羽根先端部１６からの漏水により高圧を保持することができないという恐れがある。
【００２９】
硬度に関しては、軟質すぎると高圧時に案内羽根先端部１６が変形し羽根車１４との間隙が大きくなり案内通路１８の形状を保持できず、逆に硬質すぎると振動エネルギーの減衰が不十分となり騒音低減にならない。
【００３０】
よって、案内羽根先端部１６は、吸水性がなくスキン層を有したものが望ましい。例えば、硬度を合成ゴム製においては６０度〜９０度、熱可塑性エラストマー製においても６０度〜９０度の範囲の材料を用いることで性能、低騒音化共に確保することができる。
【００３１】
本実施例においては、ガイドベーン１５の材質は上記を満足するため熱可塑性エラストマーを選択しているが、同様の性質を有する合成ゴムを用いてもよい。各々以下の点に優れる。
【００３２】
案内羽根先端部１６を熱可塑性エラストマー製としたものであれば、２重成形とすることで、基部の一例である合成樹脂に対する高い融着性、加工レスで高精度の案内通路１８を形成可能なガイドベーン１５となる。
【００３３】
また、案内羽根先端部１６を合成ゴム製としたものであれば、耐加水分解性能に優れ、圧縮永久歪が少ないガイドベーン１５となる。
【００３４】
更にガイドベーン１５の案内羽根先端部１６のケーシング側接合面側に凸形状を設け、その相対面となるケーシングに凹形状を形成し、嵌合挿入する構造とすることにより、流水圧による衝撃に対しても振れが発生せず安定した固着を確保することが可能となるため、長期間使用しても案内羽根先端部１６が脱落することなく耐久性を向上させることができる。
【００３５】
羽根車１４の流入口とガイドベーン１５との隙間Ｌは（図２，６参照）、ポンプ効率を考えるとないことが理想であるが、回転体である羽根車１４とケーシング３に固着しているガイドベーン１５との組み合わせであるため、従来例は０．１５〜０．３程度のクリアランスを設け、干渉による騒音発生を防止している。しかし、従来例では、同時にポンプ効率の低下を招く。
【００３６】
一方、本実施例ではガイドベーン１５の羽根車流入口の摺動面１７を弾性体で形成し、さらに隙間Ｌを０又はほぼ０に近い値にしつつ、摺動抵抗を最小限とするため、羽根車流入口の摺動面１７に凸状のビードを複数設けている。これにより、ある程度の組立ばらつきが生じても弾性体ゆえに接触音を最小限に抑え、さらに羽根車１４をロックすることなく運転することが可能であり、高効率のポンプ装置を提供することができる。
【００３７】
羽根車流入口の摺動面１７に設けている凸状のビードは、ガイドベーン１５の羽根車先端部１６と併せて、熱可塑性エラストマーによる２重成形とすることで、安価に効率よく生産することが可能である。
【００３８】
また、ガイドベーン１５および案内通路１８の形状に合わせて、羽根車１４の翼形状を最適化することで、ポンプ効率を向上させることが可能となる。
【００３９】
次に、図７を参照して圧力センサーとケーシングの関係について説明する。図７は、本発明の実施例に係るポンプ装置からポンプカバーを取り外した状態の電動機側からの斜視図である。図７に示すように、ケーシング３の背面（ケーシングカバー４の反対側）には、複数の補強リブ３ａが前後方向に隆起するように形成されている。本実施例では、この補強リブ３ａの一部を前後方向に低く形成し、この補強リブ３ａを低く形成した箇所に圧力センサー７等の部品装着部を形成する。このことで、圧力センサー７等の部品の設置に要するスペースを抑えることができるので、ポンプ装置１００の更なる小形化が可能となる。なお、補強リブ３ａの一部を低く形成する場合は、ケーシング３に要求される剛性を確保できる範囲で可能である。
【００４０】
また、図７に示すように、圧力センサー７を含む電気部品等のリード線のたるみを、ケーシング３のハーネス収納部（収納部）１９に収めることで、製品美観を向上させる効果を奏する。ハーネス収納部１９の前後方向の高さは、補強リブ３ａの最も高い部分と同程度か、それよりも低くすることで、ケーシング３の小型が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１      電動機
２      回転軸
３      ケーシング
４      ケーシングカバー
５      ベース
６      圧力タンク
７      圧力センサー
８      呼び水給水用栓
１１    ポンプカバー
１４    羽根車
１５    ガイドベーン
１６    案内羽根先端部
１７    羽根車流入口の摺動面
１８    案内通路
１９    ハーネス収納部
２０    ケーシング吐出口
１００  ポンプ装置
１０１  ポンプ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018017199.tif 000009
【図８】
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