(57)【要約】【課題】運転方向に従い確実に、かつスムーズに切替弁を動作させて一方の吐出口から流体を吐出する簡単な構造であるポンプを提供する。【解決手段】切替弁２が、扇形弁体であって、円弧状外周面２１と両側端面２２、２３を有し、側端面にそれぞれ弁蓋部２４、２５が備えられ、切替弁２は、円弧状外周面２１が羽根車１５に対向し配され、２カ所の吐出口１２、１３の中央と回転軸１４を通る直線Ｌ上において要め部２６を軸に回転自在に取り付けられ、吸水口１８からの流体が羽根車１５によって回転し、円弧状外周面２１が回転する流体を受けて要め部２６を軸に切替弁２を回転させ、一方の吐出口１２から一方の弁蓋部２４を離して開放し、他方の吐出口１３を他方の弁蓋部２５によって閉塞する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列する２カ所の吐出口と、吸水口とを備え、モータの回転軸に取り付けられた羽根車が中央部に配されたポンプ室を有し、
前記羽根車の回転方向によって前記２カ所の吐出口のいずれか一方から流体を吐出させる切替弁を有するポンプにおいて、
前記切替弁が、扇形弁体であって、円弧状外周面と両側端面を有し、前記側端面にそれぞれ弁蓋部が備えられ、
前記切替弁は、前記円弧状外周面が前記羽根車に対向し配され、前記２カ所の吐出口の中央と前記回転軸を通る直線上において要め部を軸に回転自在に取り付けられ、
前記吸水口からの流体が前記羽根車によって回転し、前記円弧状外周面が回転する流体を受けて前記要め部を軸に前記切替弁を回転させ、一方の吐出口から前記一方の弁蓋部を離して開放し、他方の吐出口を前記他方の弁蓋部によって閉塞する
ことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記切替弁が、前記羽根車の回転方向に応じて、前記切替弁後方への流路をほぼ閉塞する
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記扇形弁体の円弧状外周面に凹凸部を設けた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ。
【請求項４】
前記凹凸部が千鳥格子状に設けられた
ことを特徴とする請求項３に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単な構造にして吐出口を切り替えて流体を吐出するポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
食器洗い機に用いられるポンプは、洗浄水を食器洗浄槽に供給する機能と、洗浄後の汚水を排出する機能とを要し、１台のポンプを用いて、その正転、逆転運転の切り替えによって切替弁を作動させ、洗浄水供給用配管と汚水排水用配管とに流路を切り替えるようにしたものがある。
【０００３】
従来、この種のポンプとしては、ポンプケーシングに洗浄水吐出口と汚水吐出口及びこれらの両吐出口に共通の吸込み口を備え、モータの正転、逆転に応じて上記洗浄水吐出口と汚水吐出口のいずれか一方から水を吐出する切換弁装置を設け、この切換弁装置を上記洗浄水吐出口と汚水吐出口を択一的に開閉する弁により構成し、上記弁にモータの正転及び逆転時の水流を受ける正転流受圧面と逆転流受圧面を設けたポンプがある。このポンプではその正転時において、弁に設けた正転流受圧面が正転流に押圧されて作動し、洗浄水吐出口と汚水吐出口のいずれか一方を閉止すると共に、他方を開放する。ポンプの逆転時は上記と逆の作用を行うものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、ポンプの正転、逆転運転とポンプ内部に設けた切替弁とにより２カ所の吐出口を切り替える構造のポンプでは、切替弁の動作不良が起こりやすく、吐出口の切替をスムーズに行えないことがあり、また切替が不完全となり他方の吐出口からも吐出される欠点がある。さらに、切替弁装置の構造が複雑となり、ポンプのコスト上昇の一因になっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−４３１２１号公報（第３頁、第１、２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、吸水口と２カ所の吐出口を有し、ポンプの運転方向に応じて２カ所の吐出口のいずれか一方から流体を吐出するポンプにおいて、簡単な構造の切替弁を使用し、運転方向に従い確実に、かつスムーズに切替弁を動作させて一方の吐出口から流体を吐出する、簡単なポンプ構造を有するポンプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、並列する２カ所の吐出口と、吸水口とを備え、モータの回転軸に取り付けられた羽根車が中央部に配されたポンプ室を有し、前記羽根車の回転方向によって前記２カ所の吐出口のいずれか一方から流体を吐出させる切替弁を有するポンプにおいて、前記切替弁が、扇形弁体であって、円弧状外周面と両側端面を有し、前記側端面にそれぞれ弁蓋部が備えられ、前記切替弁は、前記円弧状外周面が前記羽根車に対向し配され、前記２カ所の吐出口の中央と前記回転軸を通る直線上において要め部を軸に回転自在に取り付けられ、前記吸水口からの流体が前記羽根車によって回転し、前記円弧状外周面が回転する流体を受けて前記要め部を軸に前記切替弁を回転させ、一方の吐出口から前記一方の弁蓋部を離して開放し、他方の吐出口を前記他方の弁蓋部によって閉塞することを特徴とするポンプである。
【０００８】
この発明のポンプによれば、切替弁は扇形弁体を有し、その円弧状外周面が羽根車に対向して配され、かつ要め部が２カ所の吐出口の中央部とポンプ室の中心を通る直線上に回転自在に取り付けられているので、切替弁の位置に係わらず円弧状外周面と羽根車外周とは常に一定間隔を保ち、流体の粘性トルクを円弧状外周面に受けて要め部を軸に切替弁を左右に動作させ、ポンプの運転方向に従い一方の吐出口を開放し、他方の吐出口を閉塞することができる。そして、切替弁の外周面と羽根車外周とが常に一定間隔を保つことで、粘性トルクの発生を一定にし、切替弁の動作を安定させスムーズに行うことができる。
【０００９】
請求項２の発明は、前記切替弁が、前記羽根車の回転方向に応じて、前記切替弁後方への流路をほぼ閉塞することを特徴とする請求項１に記載のポンプであり、切替弁が一方の吐出口を閉じている間は、その方向への流路をほぼ閉塞することで必要以上の流量が閉じられた吐出口側に流れるのを制限し、開放側吐出口からの吐出量を確保することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記扇形弁体の円弧状外周面に凹凸部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプである。
【００１１】
この発明のポンプでは、円弧状外周面に設けられた凹凸部が流体との摩擦効果を奏し、流体を受けてその粘性によるトルクを発生しやすくなり、切替弁の動作を確実かつスムーズなものとすることができる。
【００１２】
請求項４の発明は、前記凹凸部が千鳥格子状に設けられたことを特徴とする請求項３に記載のポンプであり、円弧状外周面に受ける粘性トルクの分布が均等化され、切替弁の動作が安定し、よりスムーズな切替が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、図面に基づき説明する。
【００１４】
図１〜図４は実施形態のポンプ１のポンプ室１０を示す平面図であり、図１はポンプ停止時、図２はポンプ正転開始時、図３はポンプ正転運転時、図４はポンプ逆転運転時である。
【００１５】
ポンプ１は、ポンプ室１０の上部に吸水口１８（破線で示す）と周壁に開口する並列する第１の吐出口１２、第２の吐出口１３をケーシング１１により設け、またポンプ室１０下方に設けられた可逆モータ（Ｍ）の回転軸１４に取り付けられた複数の羽根１６を備えた羽根車１５をポンプ室１０に配している。
【００１６】
モータ（Ｍ）の回転軸１４は、並列する２カ所の吐出口１２、１３の中央部とポンプ室の中心部を通るポンプ中心線（Ｌ）上のポンプ室１０の中央部に位置し、羽根車１５の外周とケーシング１１の周壁との間に流路４０を形成している。
【００１７】
切替弁２が、羽根車１５の外周と２カ所の吐出口１２、１３との間のポンプ室１０内に設けられている。
【００１８】
この切替弁２は、円弧状外周面２１と円弧状外周面２１の左右に隣接する両側端面２２、２３に各々弁蓋部２４、２５を備えた扇形弁体であり、扇形の要め部２６においてポンプ中心線（Ｌ）上の吐出口側ポンプ室１０内に回転自在に取り付けられている。
【００１９】
これにより、切替弁２の円弧状外周面２１と羽根車１５外周とが対向し左右対称にポンプ１を形成し、かつ切替弁２の位置に係わらず円弧状外周面２１と羽根車１５外周との間に常に一定間隔（Ｄ）を保つように構成されている。
【００２０】
上記構成のポンプ１は、モータ（Ｍ）の駆動により羽根車１５が回転すると、吸水口１８から流体がポンプ室１０内に吸引され、その回転方向に従い流路４０に正転又は逆転方向の旋回流を発生しポンプ室１０内を回転する。
【００２１】
ポンプ１の正転運転開始時には、図２に示すように、ポンプ室１０を流れる流体４１が切替弁２の外周面２１と羽根車１５の間に流れ込み、円弧状外周面２１が流体４２を受け、その粘性によるトルクを発生して切替弁２全体に伝達し、要め部２６を軸に切替弁２を第２の吐出口１３を閉じる方向に回転動作させる。
【００２２】
この時、第１の吐出口１２への流路４３が徐々に開放され吐出口１２からの吐出が始まり、円弧状外周面２１と羽根車１５外周との間隔（Ｄ）が切替弁２の動作中も常に一定に保たれているので、流体４２の粘性によるトルクは発生を継続し、切替弁２の切替動作はスムーズに行われる。
【００２３】
ポンプ１が本格運転に入ると、図３に示すように、切替弁２はその弁蓋部２５が完全に第２の吐出口１３を閉じた状態にし、ポンプ室１０を流れる流体４１は大部分４４が第１の吐出口１２からポンプ１外に吐出され、一部の流れ４５が切替弁の外周部２１と羽根車１５の間に流れ込みトルクを発生し続け、また流体４４が弁蓋部２４を押しながら第１の吐出口１２に流れ込むので、切替弁２は吐出口１３を閉じた状態を維持し、第１の吐出口１２のみからの吐出運転を行うことができる。
【００２４】
また、円弧状外周面２１と羽根車１５外周との間隔（Ｄ）は、その間にポンプ室１０を回転する流体が流れ込み、流体のトルクを発生できるギャップがあればよい。従って、正転運転時には切替弁２の後方の第２の吐出口１３への流路を切替弁２によりほぼ閉塞することで、吐出口１３の方向に流れる流量を上記トルク発生に必要な最小限量に制限し、第１の吐出口１２からの吐出量を確保して吐出効率を向上することができる。
【００２５】
ポンプ１の運転が停止すると、切替弁２は自重により図１の位置に落下する。また、仮に切替弁２が図３に示すように第２の吐出口１３側に留まっていても、運転再開により新たに流体を円弧状外周面２１に受け容易に再動作することができる。
【００２６】
ポンプ１の逆転運転時は、図４に示すように、切替弁２が上記図２、図３の場合と逆方向の作用を行い、切替弁２が第１の吐出口１２を閉じて、ポンプ室１０内の流体４６を第２の吐出口１３のみから吐出する。
【００２７】
上記切替弁２は、樹脂製或いはアルミニウム合金等の金属製であり、弁蓋部２４、２５にはゴム、ウレタン等の弾性材料を用いてもよいが、流体により動作させることから軽量であることが好ましい。
【００２８】
従って、ポンプ１では、切替弁２の円弧状外周面２１と羽根車１６の間に発生する流体の粘性によるトルクを利用して扇形弁体を有する簡単な構造の切替弁２を動作させるもので、切替弁２の動作不良、誤動作等の不具合発生のおそれが少なく、ポンプ１の運転方向に応じて一方の吐出口を閉塞し他方の吐出口のみから流体を吐出することができ高い信頼性を有すポンプが得られる。
【００２９】
また、切替弁の構造、動作原理が簡単なもので、従来のような複雑な構造或いは電磁弁等の電気的手段を不要とし、ポンプ自体の構造も簡素化が図られポンプの低価格化を可能とする。
【００３０】
また、切替弁２の円弧状外周面２１は、表面に凹凸加工、例えば図５に示す縦溝状に凹凸２７を施すことができる。この外周面２１の凹凸部２７が流体との摩擦効果を発揮することで流体を受けやすくなり、その粘性によるトルクを発生しやすくなって切替弁２の動作を確実かつスムーズなものとすることができる。この凹凸部は、例えば、外周面２１が金属製であればローレット加工により、樹脂製であれば成形時に設けることができる。
【００３１】
上記凹凸部が２段以上に設けられる場合は、図６に示すように、凹凸部２８を千鳥格子状に構成することが好ましい。これにより、円弧状外周面２１に発生する流体の粘性トルクの分布が均等化され、切替弁２の動作が安定し、吐出口の切替がよりスムーズなものとなる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のポンプでは、ポンプの運転方向に従い切替弁が確実、スムーズに動作して一方の吐出口を閉じ、他方の吐出口を開放して流体を吐出することができる。また、切替弁は、流体の粘性を利用し動作するもので、構造が簡単で、動作不良や誤動作のおそれが少なく、高い信頼性を有するポンプを安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態ポンプのポンプ室平面図である（ポンプ停止時）。
【図２】同上（ポンプ正転運転開始時）。
【図３】同上（ポンプ正転運転時）。
【図４】同上（ポンプ逆転運転時）。
【図５】切替弁外周部の凹凸部を示す斜視図である。
【図６】切替弁外周部の他の凹凸例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１……ポンプ
２……切替弁
１０……ポンプ室
１２……第１の吐出口
１３……第２の吐出口
１４……回転軸
１５……羽根車
１８……吸水口
２１……円弧状外周部
２４，２５……弁蓋部
２６……要め部
Ｍ……モータ
Ｄ……円弧状外周部と羽根車との間隔
Ｌ……ポンプ中心線
【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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