(57)【要約】【課題】ポンプの運転方向に応じて所定の吸水、吐出運転を行う小形、低価格のポンプ、及び、１台のポンプを用いて外部の水を洗濯槽に供給し、また洗濯槽内の水を循環させる洗濯機を低価格で提供する。【解決手段】ポンプ部２０にウエスコ型羽根２２を有する羽根車２１を配したポンプ１であり、ポンプ部は水を吸水又は吐出する３つの口を有し、ウエスコ型羽根２２の外周部に流路４０を有し、流路４０の両端部に第１の口２４と第３の口２６を設け、第１の口２４と第３の口２６の流路途中に第２の口２５が設けられ、第２の口２５を自在に開閉し、かつ第２の口２５が開状態にある時は第１の口２４と第２の口２５との流路を遮断し、また閉状態にある時は第１の口２４と第２の口２５との流路を開放するスイング弁を備える。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ部にウエスコ型羽根を有する羽根車を配したポンプであり、
前記ポンプ部は、水を吸水又は吐出する３つの口を有し、
前記ウエスコ型羽根の外周部に流路を有し、
前記流路の両端部に第１の口と第３の口を設け、前記第１の口と第３の口の流路途中に第２の口が設けられ、
前記第２の口を自在に開閉し、かつ前記第２の口が開状態にある時は前記第１の口と前記第２の口との流路を遮断し、また閉状態にある時は前記第１の口と前記第２の口との流路を開放するスイング弁を備え、
前記羽根車の正転時には、前記スイング弁が前記第２の口を閉じて前記第１の口から吸引した水を前記第３の口から吐出し、
前記羽根車の逆転時には、前記スイング弁が前記第２の口を開状態にして、前記第３の口から吸引した水を前記第２の口から吐出する
ことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記ポンプが、モータ部とポンプ部とが一体に構成されたポンプであり、
前記モータ部では、固定子の内周に磁性体を有する回転子が回転自在に配され、
前記回転子がウエスコ型羽根を有する羽根車を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記モータ部が、モールド樹脂によりモールドされている
ことを特徴とする請求項２に記載のポンプ。
【請求項４】
外部の水を吸水して洗濯機の洗濯槽に供給し、また洗濯槽内の水を循環させるポンプを有する洗濯機において、
前記ポンプが請求項１〜３のいずれか１項に記載のポンプであって、
前記ポンプの正転時には、前記第１の口から吸引した外部の水を前記第３の口から前記洗濯槽へ供給し、
前記ポンプの逆転時には、前記第３の口から吸引した洗濯槽内の水を前記第２の口から前記洗濯槽内に循環させる
ことを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ及び洗濯機に関し、水道とは別の外部の水源からの水を洗濯槽に供給し、また洗濯槽内の水を洗濯機内で循環させるポンプ、及びそのポンプを備えた洗濯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動洗濯機には、水道とは別の外部の水（例えば風呂水）を利用して洗濯機の洗濯槽に給水して洗濯やすすぎを行い、また洗濯槽内の水を洗濯機内で循環させながら洗濯やすすぎを行う自動洗濯機が普及している。
【０００３】
この自動洗濯機では、浴槽の風呂水を吸水して洗濯槽に供給するための風呂水用給水ポンプと、洗濯槽内の水を洗濯機内で循環させながら洗濯やすすぎを行うための洗濯水循環用ポンプを別途使用するもので、２台のポンプを洗濯機本体内に内蔵する必要があった。
【０００４】
このため、２台のポンプを設置するスペースを洗濯機内に要して洗濯機が大型化し、また重量も重くなり、さらにポンプ自体の費用のみならずポンプ組み込みのため付属部品や組立の作業工数を必要として洗濯機が高価格なものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の自動洗濯機の小形化、軽量化及び低価格化を実現するために、洗濯槽に風呂水などの外部の水を供給する機能と洗濯槽内の水を洗濯機内で循環させる２つの機能を１台のポンプで果たすことのできる、いわゆる「リバーシブルポンプ」が実用化されている。しかしながら、従来のリバーシブルポンプは１台のポンプに正転用羽根車と逆転用羽根車の２種類の羽根車を有し、それぞれが別々のポンプ室内に収納され、またそれぞれのポンプ室には吸水口と吐出口を備え、ポンプの正転、逆転運転に応じて２つのポンプ室を使い分けて送水方向を切替えるもので、ポンプ構造が複雑となって大きなポンプとなり、ポンプとそれを用いた洗濯機の小形化や低価格化の要求を十分に満足するものではなかった。
【０００６】
本発明は、上記の要求を満たすものであり、ポンプの正転、逆転の運転方向に応じて所定の吸水口と吐出口を選択し吸水、吐出運転を行うことのできるコンパクトな構造を有する小形、低価格化を実現するポンプを提供するものであり、また、１台のポンプで風呂水などの外部の水を洗濯槽に供給し、洗濯槽内の水を循環させることができるポンプを備えたコンパクト化、小形化が可能である洗濯機を低価格で提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ポンプ部にウエスコ型羽根を有する羽根車を配したポンプであり、前記ポンプ部は、水を吸水又は吐出する３つの口を有し、前記ウエスコ型羽根の外周部に流路を有し、前記流路の両端部に第１の口と第３の口を設け、前記第１の口と第３の口の流路途中に第２の口が設けられ、前記第２の口を自在に開閉し、かつ前記第２の口が開状態にある時は前記第１の口と前記第２の口との流路を遮断し、また閉状態にある時は前記第１の口と前記第２の口との流路を開放するスイング弁を備え、前記羽根車の正転時には、前記スイング弁が前記第２の口を閉じて前記第１の口から吸引した水を前記第３の口から吐出し、前記羽根車の逆転時には、前記スイング弁が前記第２の口を開状態にして、前記第３の口から吸引した水を前記第２の口から吐出することを特徴とするポンプである。
【０００８】
本発明のポンプによれば、ポンプ部に配されたウエスコ型羽根を有する羽根車は、ポンプの正転、逆転運転に応じて正逆の２方向に吸引作用を発生し、ポンプ部に設けられた３カ所の開口部から２カ所を選択し、吸水、吐出することができる。すなわち、正転時には第１の口から吸引した水流によりスイング弁が第２の口を閉じ、第１の口から第３の口へ続く流路を開放し第３の口から水を吐出し、また、逆転時には第３の口から吸引した水流によりスイング弁が第２の口を開状態にし、かつ第２の口から後方にある第１の口への流路を遮断して、第３の口から第２の口へ導く流路を形成し第２の口から水を吐出することができる。また、１枚の羽根車と１つのポンプ室とでポンプが構成されるので、ポンプ構造がコンパクトなものとなり、ポンプの小形化、低価格化が実現する。
【０００９】
請求項２の発明は、前記ポンプが、モータ部とポンプ部とが一体に構成されたポンプであり、前記モータ部では、固定子の内周に磁性体を有する回転子が回転自在に配され、前記回転子がウエスコ型羽根を有する羽根車を備えたことを特徴とする請求項１に記載のポンプである。
【００１０】
この発明のポンプによれば、モータ部とポンプ部とが一体構造に形成され、回転子が羽根車を備えたコンパクトな構造となってより小形化され、またモータ部の回転ロスの発生を抑えてポンプ特性を向上し、騒音発生を低減することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、前記モータ部が、モールド樹脂によりモールドされている
ことを特徴とする請求項２に記載のポンプである。
【００１２】
この発明のポンプでは、モータ部の耐水性、絶縁性が向上し、電気部品の故障や漏電が防止されるのでポンプの耐久性、安全性を改善することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、外部の水を吸水して洗濯機の洗濯槽に供給し、また洗濯槽内の水を循環させるポンプを有する洗濯機において、前記ポンプが請求項１〜３のいずれか１項に記載のポンプであって、前記ポンプの正転時には、前記第１の口から吸引した外部の水を前記第３の口から前記洗濯槽へ供給し、前記ポンプの逆転時には、前記第３の口から吸引した洗濯槽内の水を前記第２の口から前記洗濯槽内に循環させることを特徴とする洗濯機である。
【００１４】
この発明の洗濯機では、１台のポンプが外部の水を洗濯機の洗濯槽に供給する給水ポンプと洗濯槽内の水を循環させる循環ポンプの２つの機能を果たすので、洗濯機に内蔵するポンプが１台となって洗濯機の小形化、軽量化、低価格化を可能とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に図面に基づいて説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態のポンプ１の逆転運転時の縦断面図であり、図２はその正転運転時の部分縦断面図であり、図３、図４は逆転及び正転時のスイング弁３０部分の横断面図であり、図５、図６は逆転及び正転時のポンプ部２０の正面断面図である。
【００１７】
ポンプ１は、モータ部１０とポンプ部２０とが一体に構成されている。
【００１８】
モータ部１０は、第１ケーシング８の外周に沿ってリング状に設けられた固定子１３を有し、固定子１３の内周部の第１ケーシング８内には磁性体１２を有する回転子１１が回転自在に配された、ブラシレス直流モータを構成するものであり、ポンプ１の低騒音化や制御性向上に寄与するものである。
【００１９】
固定子１３は、鉄心とそれに巻回されたコイルとからなり、モータ駆動用の回路基板１４が固定子１３の側部に配され、固定子１３及び回路基板１４は全体がモールド樹脂１７により樹脂内にモールドされ、モータ部１０の耐水性、絶縁性を向上している。
【００２０】
回転子１１は、ウエスコ型羽根２２を有する羽根車２１を磁性体１２と同軸に連結するもので、羽根車２１をポンプ室２３内に配し、ポンプ１の中心に設けられた固定軸１５に左右端部の軸受１６ａ、１６ｂを介して回転自在に支持されている。
【００２１】
ポンプ部２０は、それぞれが吸水口或いは吐出口となる３つの口を有し、またポンプ室２３の外周壁となる第２ケーシング９の内周壁と羽根車２１に設けられたウエスコ型羽根２２の外周部との間に流路４０を形成している。
【００２２】
上記３つの口は、流路４０の両端部に第１の口である吸水口２４と、第３の口である吸水吐出口２６を設け、吸水口２４と吸水吐出口２６の間の流路４０の途中に第２の口である吐出口２５が設けられ、それぞれポンプ室２３から外部に向かう接続管を設けて開口している。
【００２３】
この流路４０は、吸水口２４と吸水吐出口２６の間が第２ケーシング９に設けられた壁部２８により閉塞され、ポンプ室２３内の流水方向を規制し、逆流を防止するようになっている。
【００２４】
また、ポンプ部２０には、吐出口２５を自在に開閉し、かつ吐出口２５が開状態にある時は吸水吐出口２６から吸水口２４への流路４０を遮断し、また吐出口２５が閉状態にある時は吸水口２４と吸水吐出口２６との流路を開放するスイング弁３０が設けられている。
【００２５】
そして、ポンプ１は、第１ケーシング８と第２ケーシング９とが、回転子１１の磁性体１２部分と羽根車２１部分とを仕切る仕切り板１９とパッキン１８とを挟んで締結され、モータ部１０とポンプ部２０とが一体化されている。
【００２６】
このポンプ１は、モータ部１０の通電により回転子１１が回転し、ウエスコ型羽根車２１がポンプ室２３内で回転して吸引作用を発生し、吸水口から吸引された水はポンプ室２３内に流入して回転するウエスコ型羽根２２が通過した後に渦を生してポンプ室２３内を旋回する渦流を形成して吐出口から流水をポンプ１外部に吐出するもので、回転子１１の正転、逆転運転の変換によって渦流の発生方向を切替えて吸水口と吐出口を自動的に選択し送水するものである。
【００２７】
上記スイング弁３０は、ポンプ室２３内を流れる流水方向により吐出口２５の開口部２７を開閉するように動作するものである。
【００２８】
ポンプ１の逆転運転時には、スイング弁３０が吐出口２５の開口部２７を開状態（図１、３）とし、同時に吐出口２５の後方へのポンプ室２３内の流路４０を遮断して流水の流れを中断させ、流水が吐出口２５のみに流入し吐出される。
【００２９】
また、ポンプ１の正転時には、スイング弁３０が吐出口２５の開口部２７を閉状態（図２、４）にし、吐出口２５の後方への流路４０を開放し、流水は塞がれた吐出口２５を通過して吐出口２５後方の吸水吐出口２６に流入し吐出するものである。
【００３０】
このスイング弁３０は、例えば、図３、図４に示すように、吐出口２５の開口部２７を開閉する弁蓋部３１とポンプ室２３の流路４０を遮断する遮蔽板３２からなるゴム、ウレタン等の弾性体からなり、片開き状に動作するようにポンプ室の内壁に設けた弁止め３３にピン止めされピンを支点として水流の方向とその水圧により弧状に動作するもの、或いは弁の自重と水流を利用して吐出口の開閉を行うもの等が利用でき、ポンプの正転、逆転運転による水流方向に従い確実に吐出口２５を開閉し、またポンプ室２３の流路４０を遮断又は開放する構造のものであればよい。
【００３１】
ポンプ１の運転中のスイング弁３０の動作と、ポンプ室２３内の流水の流れについて以下に説明する。
【００３２】
ポンプ１の逆転時には、図３及び図５に示すように、吸入吐出口２６から吸引された流水４１がポンプ室２３を吐出口２５に向かって流れ、その水圧により吐出口２５の後方に設けられているスイング弁３０を弁止め３３を支点にして押し上げるように動作させ、吐出口２５の開口部２７を開状態にすると共に遮蔽板３２が仕切り板１９に圧接されてその間の流路を閉塞し、吐出口２５からポンプ室２３後方への流路を遮断し、ポンプ室２３の流水４２は吐出口２５のみに流入しポンプ１外に吐出されるようになる。なお、流路４０に設けられた第２ケーシング９の壁部２８により流水方向が規制され、ポンプ室２３内での逆流が防止される。
【００３３】
また、ポンプ１の正転時には、図４及び図６に示すように、吸水口２４から吸引された流水４３がポンプ室２３を吐出口２５の方向に流れ、その水圧によりスイング弁３０を押し倒して弁蓋部３１が開口部２７を覆い吐出口２５を閉状態にすると共に遮蔽板３２と仕切り板１９の間には流路が開かれ吐出口２５の後方への流路４０を開放し、ポンプ室２３を流れる流水４４は塞がれた吐出口２５を通過してポンプ室２３後方の吸水吐出口２６に流入しポンプ１外に吐出されるものである。
【００３４】
従って、上記構成のポンプ１では、１つのポンプ室２３に３カ所の開口部が設けられているものの、ポンプ１の逆転時には吸入吐出口２６からの流水は吐出口２５のみから吐出され、また、正転時には吸入口２４からの流水が吸水吐出口２６のみから吐出されるようになり、ポンプの正転逆転に応じて吸水口と吐出口を自動的に選択し確実に所定の方向に送水し、１台で２台分のポンプ機能を満たすことができるようになる。
【００３５】
また、ポンプ１では、１種類の羽根車を用いて１つのポンプ室内に正転流と逆転流を形成することができるので、従来の２種類の羽根車を用いたポンプに比べて、ポンプ構造を簡単なものとしポンプの小形化や価格の低減が可能とする。
【００３６】
さらに、ポンプ構造のコンパクト化により、ポンプ特性の向上、低騒音化等の性能向上も図られ、吸水、吐出揚程や吐出量の確保が容易となり、従来品よりも部品点数を削減して高信頼性を得ることもできる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態である全自動洗濯機２の概略図である。洗濯機２は、洗濯機本体内に洗濯物を収容しモータ（Ｍ）で回転する洗濯槽５１を有し、その他に水道水の給水経路５６や排水経路６１等を有し、ユーザーが選択した洗濯コースの工程がマイクロコンピュータにより制御され、給水から洗濯、排水までの全工程を自動的に行う一般的な構造の全自動洗濯機であり、その細部の構造についての説明は省略する。
【００３８】
洗濯機２は、浴槽５３等の外部に貯留されている水５４を洗濯槽５１に供給して洗濯し、また洗濯中に洗濯槽５１の洗濯水やすすぎ水５２を洗濯機２内で循環させるながら洗濯する機能を持つもので、その給水および循環用ポンプとして、上記ポンプ１を洗濯機２本体内に内蔵している。
【００３９】
図に示すように、ポンプ１には、洗濯機外部の浴槽５３内に投入された風呂水吸水孔６２に接続される風呂水吸水管５７と、ポンプ１が吸引した洗濯槽５１の洗濯水５２を再び洗濯槽５１に戻す循環水給水管５８と、ポンプ１から吐出される風呂水５４を洗濯槽５１へ送る（矢符Ａ）給水管と洗濯機２内を循環させるために洗濯槽５１から吸水された洗濯水５２をポンプ１に送る（矢符Ｂ）循環水吸水管を共用する送水管５９が接続されている。
【００４０】
ここで、ポンプ１の吸水口２４は風呂水吸水管５７と接続され、吐出口２５は循環水給水管５８と接続され、吸水吐出口２６は送水管５９と接続されている。
なお、送水管５９は切替弁を設けて、風呂水５４の洗濯槽５１への給水管と洗濯槽５１から吸水した水をポンプ１に送る循環水吸水管との２経路に分割して設けたものでもよい。
【００４１】
この洗濯機２では、浴槽５３の風呂水５４を洗濯やすすぎに使用する場合、ポンプ１が正転運転されてポンプ１の吸水口２４からの吸引作用が働き、吸水口２４に接続された浴槽５３内の風呂水吸水孔６２から風呂水５４が吸水され、風呂水用吸水管５７を通りポンプ１内に流入した後、吸水吐出口２６から吐出され送水管５９を経て洗濯槽５１に給水され、規定水位になると自動的にポンプ１が停止する。
【００４２】
また、洗濯やすすぎ中に洗濯槽５１の洗濯水やすすぎ水を循環させながら洗濯、すすぎを行う場合は、ポンプ１が逆転運転され、ポンプ１の吸入吐出口２６からの吸引作用により吸水された洗濯槽５１の水が送水管５９を通りポンプ１内に流入し、吐出口２５から吐出され循環水給水管５８を経て再び洗濯槽５１に戻されて洗濯槽を循環し、洗濯、すすぎ工程が終了するとポンプ１も自動停止する。
【００４３】
これにより、洗濯機２では、本体に内蔵した１台の小形ポンプ１により、風呂水などの外部の水の洗濯槽５１への給水と、洗濯中に洗濯水やすすぎ水を循環させながら洗濯を行うことができるようになる。
【００４４】
従って、洗濯機２では、洗濯機への給水用と循環用とにそれぞれ専用のポンプが不要となり、また、ポンプ１は従来のリバーシブルポンプよりも小形化されたものであるので、洗濯機内のポンプ及びその付属部品の設置スペースを最小限とし、またポンプ設置場所の選択に自由度が増したり遊休スペースを活用することもでき、洗濯機の低価格化とコンパクト化、小形化を可能とするものである。
【００４５】
また、内蔵するポンプのポンプ特性の向上や低騒音化等の性能向上、或いは信頼性の向上により、洗濯機の操作性や耐久性を向上することもできる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のポンプでは、正転、逆転運転の切替えに応じてポンプの３カ所の開口部から吸水口と吐出口とを選択し所定の水源から所定方向へ送水することができコンパクトな構造を有する小形ポンプを安価に提供することができる。
【００４７】
また、本発明の洗濯機では、１台のポンプによって風呂水などの外部の水を洗濯槽に供給し、洗濯槽内の水を循環させることができるので、洗濯機のコンパクト化、小形化が図られ、またポンプやその付属部品の部品点数が削減され低価格化を可能とする信頼性の高い洗濯機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のポンプの逆転時縦断面図である。
【図２】第１の実施形態のポンプの正転時部分縦断面図である。
【図３】第１の実施形態のポンプの逆転時部分横断面図である。
【図４】第１の実施形態のポンプの正転時部分横断面図である。
【図５】第１の実施形態のポンプ室の逆転時正面断面図である。
【図６】第１の実施形態のポンプ室の正転時正面断面図である。
【図７】第２の実施形態の洗濯機の概略図である。
【符号の説明】
１……ポンプ
１０……モータ部
１１……回転子
１２……磁性体
１３……固定子
１５……固定軸
２０……ポンプ部
２１……羽根車
２２……ウエスコ型羽根
２３……ポンプ室
２４……吸水口（第１の口）
２５……吐出口（第２の口）
２６……吸水吐出口（第３の口）
３０……スイング弁
３１……弁蓋部
３２……遮蔽板
４０……流路
【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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