(57)【要約】【課題】ポンプ室内におけるドレン水の圧力の変化にともなう騒音を抑制して、運転時の静粛性を図ることができる排水ポンプを提供する。【解決手段】排水ポンプ１は、ハウジング１０とカバー２０とによって画定されるポンプ室２５に回転羽根３０を収容している。ハウジング１０は、回転羽根３０が内側に配置される、底壁部１２および周壁部１３を有する本体部１１と、本体部１１の下方に延びる吸込管１６と、本体部１１の側部に設けられた吐出管１８と、を有している。そして、本体部１１の周壁部１３の内周面１４に吐出管入口１５が設けられており、吐出管入口１５は縦長の楕円形状を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより回転される回転羽根と、前記回転羽根を収容するハウジングと、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取り付けられる軸部と、前記軸部から放射方向に延びる複数の大径羽根と、前記複数の大径羽根の下端に連結された複数の小径羽根と、前記複数の大径羽根の下端を連結しかつ前記複数の小径羽根が挿通される開口が中央に設けられた環状部材と、を有し、
前記ハウジングは、前記回転羽根が内側に配置される本体部と、前記本体部から下方に延びる吸込管と、前記本体部の側部に設けられた吐出管と、を有し、
前記本体部の内周面における前記大径羽根と対向する箇所に前記吐出管への入口が設けられ、
前記入口は、縦長形状を有していることを特徴とする排水ポンプ。
【請求項２】
前記入口は、楕円形状、長方形状または角丸四角形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の排水ポンプ。
【請求項３】
前記回転羽根は、隣り合う前記大径羽根の間に配置された複数の補助羽根を有し、
前記入口は、前記本体部の内周面における前記大径羽根および前記補助羽根と対向する箇所に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転羽根により水を吸込口から吸い込み、吐出口から排出する排水ポンプに関する。特に運転時の静粛性を図るのに好適な排水ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
室内の天井に設置する空気調和機は、室内熱交換器の表面で凝縮したドレン水を受け入れるドレンパンと、ドレンパン内のドレン水を排出する排水ポンプ（ドレンポンプ）と、を有している。
【０００３】
図６に、特許文献１に記載されている従来の排水ポンプの一例を示す。従来の排水ポンプ９００は、モータ９１０と、モータ９１０にブラケット９２０を介して取り付けられるポンプ本体９３０と、を有している。ポンプ本体９３０は、上部が開口したハウジング９４０と、ハウジング９４０の上部開口と嵌合するカバー９３２と、モータ９１０に連結された回転羽根９５０と、を有している。
【０００４】
ハウジング９４０は、下方を向く吸込口９４３を有する吸込管９４２と、該ハウジング９４０とカバー９３２とにより画定（区画）される内部空間に形成されるポンプ室９４４と、側方に向く吐出口９４６を有する吐出管９４５と、を有している。ハウジング９４０の内周面９４０ａには、吐出管入口９４６ａが開口している。
【０００５】
回転羽根９５０は、軸部９５２と、複数の大径羽根９６０と、複数の中間羽根９６０ａと、環状部材９６２と、複数の小径羽根９５４と、を有している。軸部９５２は、モータ９１０の駆動軸９１２に連結されている。複数の大径羽根９６０は、平板状に形成され、軸部９５２から放射方向に延びるように配置されている。複数の中間羽根９６０ａは、平板状に形成され、放射方向に延びかつ大径羽根９６０と周方向に交互に並ぶように配置されている。環状部材９６２は、各大径羽根９６０および中間羽根９６０ａの下辺テーパ部に沿う逆円錐台形状を有し、中央に開口９６３が設けられている。複数の小径羽根９５４は、平板状に形成され、開口９６３の内側を通って各大径羽根９６０の下端縁部に連結されている。回転羽根９５０は、大径羽根９６０、中間羽根９６０ａおよび環状部材９６２がポンプ室９４４に配置され、小径羽根９５４が吸込管９４２内に挿入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−６４３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図７は、ポンプ室９４４のドレン水の流れおよび圧力を模式的に示す平面図である。排水ポンプ９００では、吸込口９４３からポンプ室９４４に吸い上げられたドレン水が、大径羽根９６０および中間羽根９６０ａによって回転方向Ｒに押されて遠心力が生じる。これにより、ドレン水は大径羽根９６０および中間羽根９６０ａに沿って径方向内側から外側に向かって流れてハウジング９４０の内周面９４０ａに突き当たる。そして、大径羽根９６０および中間羽根９６０ａが吐出管入口９４６ａを通過する際に、ドレン水が吐出管入口９４６ａに流れ込む。このとき、ポンプ室９４４において、ハウジング９４０の内周面９４０ａに囲われている箇所ではドレン水の圧力Ｐが生じるが、吐出管入口９４６ａ付近においてはドレン水が圧力Ｐ’に変化する。このようなドレン水の圧力の変化により、ドレン水の流れが乱れて騒音を発するおそれがあった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、ポンプ室内におけるドレン水の圧力の変化にともなう騒音を抑制して、運転時の静粛性を図ることができる排水ポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る排水ポンプは、モータにより回転される回転羽根と、前記回転羽根を収容するハウジングと、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取り付けられる軸部と、前記軸部から放射方向に延びる複数の大径羽根と、前記複数の大径羽根の下端に連結された複数の小径羽根と、前記複数の大径羽根の下端を連結しかつ前記複数の小径羽根が挿通される開口が中央に設けられた環状部材と、を有し、前記ハウジングは、前記回転羽根が内側に配置される本体部と、前記本体部から下方に延びる吸込管と、前記本体部の側部に設けられた吐出管と、を有し、前記本体部の内周面における前記大径羽根と対向する箇所に前記吐出管への入口が設けられ、前記入口は、縦長形状を有していることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、前記入口は、楕円形状、長方形状または角丸四角形状を有していることが好ましい。
【００１１】
本発明においては、前記回転羽根は、隣り合う前記大径羽根の間に配置された複数の補助羽根を有し、前記入口は、前記本体部の内周面における前記大径羽根および前記補助羽根と対向する箇所に設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ハウジングの本体部の内周面における大径羽根と対向する箇所に吐出管への入口が設けられており、この入口は、縦長形状を有している。このようにしたことから、吐出管への入口が、上記縦長形状と同一開口面積となる正円状や正方形状、横長形状を有している構成に比べて、吐出量を維持しつつ羽根部分がこの入口を通過する時間をより短くすることができる。そのため、ドレン水の圧力が変化する時間をより短くすることができるので、ドレン水の圧力変化にともなう騒音を抑制することができ、運転時の静粛性を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例に係る排水ポンプを示す図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】吐出管入口の形状を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施例と比較例との構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例と比較例とにおいて生じる音を模式的に示す図である。
【図６】従来の排水ポンプを示す図である。
【図７】図６の排水ポンプにおけるポンプ室内のドレン水の圧力を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例に係る排水ポンプの構成について図１〜図３を参照して説明する。本実施例の排水ポンプは、一例として、空気調和機の室内ユニットのドレンパン内に溜まったドレン水を外部に排出するためのものである。もちろん、この排水ポンプの用途は、ドレン水の排出に限られず、各種液体の排出や汲み上げなどに用いることができる。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係る排水ポンプを示す図であり、詳細には、排水ポンプの下部について吐出管の軸線を通る面で切断した部分断面図を含む正面図である。図１の右下の円内は、吐出管入口を、吐出管の軸線方向から見た図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。Ｘ−Ｘ線は、吐出管の軸線と一致する。図３は、吐出管入口の形状を模式的に示す図であり、図３（ａ）は本発明の実施例の吐出管入口の形状を示し、図３（ｂ）、（ｃ）は、本発明の変形例の吐出管入口の形状を示し、図３（ｄ）は従来の排水ポンプの吐出管入口の形状を示す。
【００１６】
図１に示すように、本実施例の排水ポンプ１は、ハウジング１０と、カバー２０と、回転羽根３０と、モータ４０と、を有している。本実施例において、ハウジング１０、カバー２０および回転羽根３０は、合成樹脂製である。
【００１７】
ハウジング１０は、本体部１１と、吸込管１６と、吐出管１８とを一体に有している。本体部１１は、逆円錐台形状を有する底壁部１２と、底壁部１２の外周縁に連接された周壁部１３と、を有している。吸込管１６は、底壁部１２の中心から下方に延びており、下方に向く吸込口１７を有している。吐出管１８は、周壁部１３から側方（図１の右方向）に延び、側方を向く吐出口１９を有している。本実施例において、吐出管１８は、側方に直線状に延びているが、これに限定されるものではない。例えば、吐出口が上方を向く略Ｌ字状や円弧状に形成されていてもよく、本体部１１の側部に設けられていればよい。
【００１８】
本体部１１の周壁部１３の内周面１４には、吐出管１８への入口となる吐出管入口１５が設けられている。吐出管入口１５は、縦長の楕円形状を有している。すなわち、吐出管入口１５は、短径ａが水平方向に沿いかつ長径ｂが鉛直方向に沿うように周壁部１３に設けられている。
【００１９】
本実施例において、吐出管入口１５は、縦長の楕円形状を有しているが、これ以外にも、縦長の長方形状や縦長の角丸四角形状など、縦長形状を有していればよい。縦長形状を採用することで、同一開口面積となる正円形状、正方形状または横長形状に比べて、横方向（周壁部１３の周方向）の長さを短くすることができる。図３（ａ）〜（ｄ）に、順に縦長の楕円形状、長方形状および角丸四角形状、ならびに従来の正円形状の吐出管入口を模式的に示す。
【００２０】
ハウジング１０は、その内側に後述する回転羽根３０が配置される空間を有しており、当該空間をカバー２０とともに囲むことでポンプ室２５を形成（画定）している。
【００２１】
カバー２０は、略円筒形状を有し、その下端部がハウジング１０の本体部１１の上部開口と嵌合されて、図示しないスナップフィット機構によりハウジング１０に固定して取り付けられる。カバー２０の上端部には、係止部２１を介してブラケット２２が取り付けられている。ブラケット２２には、排水ポンプ１を他の機器に取り付けるための取付部２３が設けられている。
【００２２】
回転羽根３０は、ポンプ室２５内に回転可能に収容されている。回転羽根３０は、軸部３１と、大径羽根３３と、小径羽根３４と、補助羽根３５と、環状部材３６と、を有している。回転羽根３０は、略平板状に形成された大径羽根３３、小径羽根３４および補助羽根３５を複数枚有しており、本実施例においてはそれぞれ４枚ずつ有している。なお、補助羽根３５を省略した構成を採用してもよい。
【００２３】
軸部３１は、円柱状に形成され、後述するモータ４０の駆動軸４１が嵌合される取付穴３２が上端部に設けられている。複数の大径羽根３３は、軸部３１の外周面から放射方向（径方向）に延びている。複数の小径羽根３４は、各大径羽根３３の下端における径方向内側部分に連結されている。補助羽根３５は、周方向に隣り合う大径羽根３３の間に配置され、放射方向に延びている。環状部材３６は、逆円錐台形状を有し、中央に開口３７が設けられている。環状部材３６は、各大径羽根３３および各補助羽根３５の下端におけるテーパ状部分を互いに連結している。大径羽根３３および補助羽根３５は、それぞれの径方向外側端部がハウジング１０の周壁部１３の内周面１４と対向するようにポンプ室２５内に配置されている。小径羽根３４は、環状部材３６の開口３７を通り、吸込管１６に挿入されている。
【００２４】
モータ４０は、カバー２０内に収容されている。カバー２０には、その中央に設けられた貫通孔２４に回転羽根３０の軸部３１が挿通されており、モータ４０の駆動軸４１が軸部３１の取付穴３２に嵌合されている。
【００２５】
次に、本実施例の排水ポンプ１の動作（作用）について、吐出口入口が正円形状の比較例と対比して説明する。
【００２６】
図４（ａ）は本実施例の吐出管入口１５の形状を示す図である。図４（ｂ）は、本実施例の吐出管入口１５の横方向長さに対応する中心角θ１を模式的に示す部分断面図である。図４（ｃ）は、本実施例の吐出管入口１５を大径羽根３３および補助羽根３５が通過する様子を模式的に示す部分断面図である。図４（ｄ）は比較例の吐出管入口１１５の形状を示す図である。図４（ｅ）は、比較例の吐出管入口１１５の横方向長さに対応する中心角θ２を模式的に示す部分断面図である。図４（ｆ）は、比較例の吐出管入口１５を大径羽根３３および補助羽根３５が通過する様子を模式的に示す部分断面図である。比較例を示す図４（ｄ）〜（ｆ）において、本実施例と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２７】
モータ４０の駆動軸４１により回転羽根３０が回転されると、ドレン水が吸込口１７からポンプ室２５内に吸い上げられる。ポンプ室２５内のドレン水は、大径羽根３３および補助羽根３５によって回転方向に押されて遠心力が生じる。これにより、ドレン水は大径羽根３３および補助羽根３５に沿って径方向内側から外側に向かって流れてハウジング１０の周壁部１３の内周面１４に突き当たる。そして、大径羽根３３および補助羽根３５が吐出管入口１５を通過する際に、ドレン水が吐出管入口１５に流れ込む。このとき、ポンプ室２５において、内周面１４に囲われている箇所のドレン水の圧力に対し、吐出管入口１５付近のドレン水の圧力に変化が生じる。このようなドレン水の圧力の変化により、ドレン水の流れが乱れて音を発する。
【００２８】
ここで、本実施例は、吐出管入口１５が縦長の楕円形状を有しており、横方向長さ（短径）がａである。比較例は、吐出管入口１１５が正円形状を有しており、横方向長さがｃである。本実施例の吐出管入口１５と比較例の吐出管入口１１５とが同一開口面積を有するとき、ａ＜ｃとなる。そのため、本実施例の吐出管入口１５の横方向長さに対応する中心角をθ１とし、比較例の吐出管入口１１５の横方向長さｃに対応する中心角をθ２としたとき、θ１＜θ２となる。そして、実施例と比較例とで、回転羽根３０の回転速度（角速度）が同一であるとき、大径羽根３３および補助羽根３５が比較例の吐出管入口１１５を通過する時間Ｔ２より、本実施例の吐出管入口１５を通過する時間Ｔ１の方が短くなる。このことから、本実施例において吐出管入口１５を大径羽根３３（または補助羽根３５）が通過する際に音が生じる時間は、比較例において音が生じる時間より短くなる。
【００２９】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、本実施例および比較例における４枚の大径羽根３３（大径羽根［１］〜［４］）および４枚の補助羽根３５（補助羽根［１］〜［４］）が吐出管入口を通過する際に生じる音と、各羽根によって生じた音が重なった合成音とを模式的に示す図である。図５（ｂ）に示すように、比較例においては、一の羽根によって生じた音の後端と、その次の羽根によって生じた音の前端とが重なる。一方、図５（ａ）に示すように、本実施例においては、一の羽根によって生じた音の後端と、その次の羽根によって生じた音の前端とが重なることを避けることができ、または、音が重なる時間をより短くすることができる。そのため、本実施例は、比較例に比べて音をより小さくすることができる。
【００３０】
以上より、本実施例に係る排水ポンプ１によれば、ハウジング１０が有する本体部１１の周壁部１３の内周面１４に吐出管入口１５が設けられており、吐出管入口１５は縦長の楕円形状を有している。このようにしたことから、吐出管入口１５が、それと同一開口面積となる正円状や正方形状、横長形状を有している構成に比べて、吐出量を維持しつつ大径羽根および補助羽根がこの入口を通過する時間をより短くすることができる。そのため、ドレン水の圧力が変化する時間をより短くすることができるので、ドレン水の圧力変化にともなう騒音を抑制することができ、運転時の静粛性を図ることができる。
【００３１】
上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１…排水ポンプ、１０…ハウジング、１１…本体部、１２…底壁部、１３…周壁部、１４…内周面、１５…吐出管入口、１６…吸込管、１７…吸込口、１８…吐出管、１９…吐出口、２０…カバー、２１…係止部、２２…ブラケット、２３…取付部、２４…貫通孔、２５…ポンプ室、３０…回転羽根、３１…軸部、３２…取付穴、３３…大径羽根、３４…小径羽根、３５…補助羽根、３６…環状部材、３７…開口、４０…モータ、４１…駆動軸
【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】
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