(57)【要約】　　　（修正有）【課題】低揚程でポンプ作動時の振動および騒音発生を低下抑制する。【解決手段】旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁（１５）とランナボスを結び、その放射方向直截の断面の斜辺が軸線を含む平面に対して傾斜してなる梯形の底辺、すなわち旋回羽根の基部がこれらを結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面（２３）に立設され、それによって等分割された扇形状の区画室（２２）にランナボスに近接して流通口（１８）を穿設し、旋回羽根の中間には、弧状障壁（１５）に連結しかつ皿底面（２３）に立設した放射方向の長さの短い補助羽根（１６）を設け、補助羽根の上部に形成した放射状の割溝流路（２６）とその外側端に形成した縦割通溝（２５）が連通するように弧状障壁（１５）を形成してある。【選択図】　　　図４
2004060463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線をほぼ垂直として複数の旋回羽根を備えたランナをこれと間隙を保って回転自在に収めているほぼ漏斗状のハウジングを有し、前記ハウジングはその下端部に流入口をかつ上方の大径部側に吐出口を備え、前記大径部側において、モータの駆動軸に嵌合連結する前記ランナと一体のランナボスから、その軸心直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根の下方に、前記軸心の延線上で前記流入口に臨ませて、該軸線の直截断面における各稜間が曲線を含む結線により少なくとも３つの辺を形成している汲入れ揚水用の小径羽根を配設した排水ポンプにおいて、
前記旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁とランナボスを結び、その放射方向直截の断面の斜辺が前記軸線を含む平面に対して傾斜してなる梯形の底辺、すなわち旋回羽根の基部がこれらの基部を結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面に立設されており、それによって等分割された複数の扇形状の区画室を構成し、この区画室にランナボスに近接して流通口を穿設し、さらに旋回羽根間のほぼ中間には、前記弧状障壁に連結しかつ皿底面に立設した比較的放射方向の長さの短い補助羽根を設け、その上部に形成した放射状の割溝流路とその外側端に形成した縦割通溝が連通するように前記弧状障壁を形成したことを特徴とする排水ポンプ。
【請求項２】
回転軸線をほぼ垂直として複数の旋回羽根を備えたランナをこれと間隙を保って回転自在に収めているほぼ漏斗状のハウジングを有し、前記ハウジングはその下端部に流入口をかつ上方の大径部側に吐出口をそれぞれ備え、前記大径部側において、モータの駆動軸に嵌合連結する前記ランナと一体のランナボスから、その軸心直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根の下方に、前記軸心の延線上で前記流入口に臨ませて、該軸線の直截断面における各稜間が曲線を含む結線により少なくとも３つの辺を形成している汲入れ揚水用の小径羽根を配設した排水ポンプにおいて、
前記旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁とランナボスを結び、その放射方向直截の断面の側辺が前記軸線を含む平面に対して傾斜およびもしくは一部を曲線で形成しており、かつその底部がすなわち前記旋回羽根の基部がこれらの基部を結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面に立設されており、それによって等分割された複数の扇形状の区画室を構成し、この区画室にランナボスに近接して流通口を穿設し、さらに弧状障壁の少なくとも要部における底辺の幅員を拡大して補強した上、その外側から液体を放出する加圧側とする軸線方向に対して傾斜して外周を等分割する縦割通溝を設けた弧状障壁を形成したことを特徴とする排水ポンプ。
【請求項３】
前記旋回羽根の中間に、さらに弧状障壁に連続しかつ前記皿底面に立設した比較的放射方向の長さの短い補助羽根を放射状に設けたことを特徴とする請求項２に記載の排水ポンプ。
【請求項４】
前記補助羽根は、ランナボスから放射状に前記皿底面に立設したアーム部に連設されていることを特徴とする請求項１または３に記載の排水ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空調機器の室内ユニットの熱交換器表面で結露によって発生する凝結水をドレンパンから揚水して外部に排出する自吸式の非容積形回転ポンプの改良に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
空調機器などから発生するドレンの排水ポンプとしては、近年激増した天井埋込設置形の空調機器の普及によるドレン処理のためなどに多くの需要があり、またこれに関する多くの先行技術がある。さらに、このポンプは最近所要の吐出性能を保持する範囲で、さらに小形軽量化と特に運転音の騒音低下の市場の要求に応えて枚挙に暇がないほどの技術の提案があり、特許関係の公報にもこれが開示されている。
【０００３】
前記ドレンの揚水吐出およびこれが排出もポンプを停止せずに常時連続運転する方式が近時選ばれることがあることは、ドレンパンの水位によってポンプの運転のオン・オフを繰り返す方式は、水位センサおよびリレー、開閉器、制御電気回路や機器の設置費用とその取付けスペースを省く経済性と、排水ポンプが連続運転しても寿命が充分永く耐久性のあることがその理由であろう。
【０００４】
ポンプの上記オン・オフ方式または常時運転続行方式のいずれの場合でも、ポンプの運転騒音の低下を要求されるのは、その運転時の振動がこの排水ポンプを付設する空調機器の室内機に伝達伝播されて共振したり、拡大されて反響するなどの騒音発生が耳ざわりとなる点を問題視し、その対策を講じる必要があるからである。まして、寝室において壁掛けや目覚まし時計の音が気がかりになるときがある者には、空調機器関連の運転音も一層耳ざわりであるという苦情も出ることがしばしばである。
【０００５】
上記排水ポンプの騒音低下をねらい開発された従来技術によるものは、いずれも空調機器に装備される排水ポンプの性能向上もしくは小形化と、揚程および吐出量を所要範囲に維持し、低振動低騒音を図ることを目的として、多くの従来技術が提案されている。
【０００６】
しかして、これらの従来技術に関して、なおその欠陥や問題点があり、これは、本願特許出願人がさきに提案した特願２００１−４４０２４号明細書に前記多くの従来技術を挙げて、前記問題点を解決する手段とした提案を述べてその説明をしている通りであるから、その点に関してはこれを繰り返すことは省略する。
【０００７】
しかしながら、この特願２００１−４４０２４号の先行技術を、その図５をここに再び本件出願の図８に掲示してその問題点を述べると、区画室の水量の均衡を維持するために、複数の旋回羽根１４′で仕切られた区画室２２の各皿底面２３に貫通孔２０を穿ったとき、その孔径が大きすぎると漏洩量が多く吐出流量の低下を招来し、また区画室にも気体が混入して振動と騒音の発生する要因となる。
【０００８】
また、上記平衡維持に旋回羽根１４′のランナボスと連なる基部を単に切り欠くことも気泡の混入した水脈を攪拌して騒音発生の要因となることが多い。
【０００９】
さらに、旋回羽根１４′とランナボス１７の結合基部の断面積が少なく強度不足になりやすく、ポンプのメンテナンスで分解時にモータの駆動軸から抜脱の際、そこに接着剤で固定されているときは特に破損が多発する。そこでまた該基部を厚くすると、このポンプのランナはほとんど合成樹脂の一体成形であるので、その成型加工時いわゆる湯流れにムラがあって芯振れが出ることもあり、これがまたランナの回転時振動発生の要因となる。
【００１０】
つぎに、本願特許出願人が提案した特願２００２−１０５０９２号明細書によってさらに前記先行技術の改良点について述べている。しかしながら、この技術も、例えばその図３をここに再び本件出願の図９に掲示して検討すると、３枚の小径羽根１３′は縦長のブレード状で、その先端は液体を遠心力で押し上げるために、先細の傾斜、例えば４５°の面取りを施すかまたはすくい角を付け、或いは先細の勾配をつける等の方法があるという説明があるが、遠心力ばかりでなく軸流作用を増大させるのに、該小径羽根１３′の各羽根のランナボス１７の軸線直截の断面における稜間を結ぶ各辺を、曲線を含む形状の結線とし、かつその回転時に傾斜して吸込揚水する案内のリードを付けるなどの手段を加えることもよい。さらに、旋回羽根１４″は皿底面２３に垂直に立設しているので、その基部の下方に滞留した気泡は繋止して浮上放流され難いことがあり、流量がその分低下するのみならず、前記繋止滞留する気泡と混合して旋回する水脈流の水撃騒音を増す要因となることが考えられる。
【００１１】
そしてさらに、前記本願出願人がさきに提案した敍上の先行技術は、いわゆるポンプ作動中の振動と騒音の抑制は可能としたが、その吐出性能においては、従来品に比較して若干の低下があるが、それでもなお一般の需要には応え得るが、しかしながら、従来がら空調機器のドレン排水ポンプは、建築物の構造複雑化により、揚程は凡そ１５０　ｍｍ　乃至１１００　ｍｍ　程度を要望されることが多かったが、近時この揚程を維持可能としてなお低揚程においても所謂耳ざわりな振動により発生する騒音のいっそうの低下を要求されるのもである。
【００１２】
すなわち、比較的高揚程例えば１１００　ｍｍ　付近では、旋回羽根や補助羽根の回転時にハウジング内における攪拌作用によって発生する気泡は、前記揚程が高くなれば、ポンプの吐出圧力、すなわちハウジング内の圧力も高まり、前記気泡は圧縮されてポンプ作動時の振動騒音は低下するが、吐出揚程が低く、例えば１５０　ｍｍ　程度になると、拡大した気泡を含む水脈が、回転する前記両羽根およびハウジング内で衝撃を繰り返し、これが振動騒音発生の要因となる。
【００１３】
この前記先行技術に対する本発明の上記問題点に関しての有為性とその実験結果による比較によっての証明は表１に示して後述する。
【００１４】
因みに、前記振動と騒音発生の理由は、自由表面、すなわち水液層と空気層の境界面を形成しながら、前記吐出揚程が低下してポンプのハウジング内部の圧力が降下すると、気体流入部から流入した空気を巻き込み、これにより発生した気泡を含む水脈が旋回羽根に衝撃を与え、圧縮、膨張、破裂作用を繰り返し、振動、騒音発生の要因となることは従来周知である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、敍上の先行技術における問題点、特に低揚程でポンプ作動時の振動および騒音発生をも含めて一層これらの低下抑制する手段に関するものである。
【００１６】
すなわち、本発明においては、前記区画室の水量の平衡を維持するのに前記貫通孔などに頼ることなく、補助羽根の上部に設けた放射状の割溝通路の幅と深さ、要するに流通面積とその長さを調整し、縦割通溝を経て区画室から漏洩させてその水位水量の均衡をはかり、さらに旋回羽根などの表面の下部に気泡が繋止滞留して、この気泡の存在による前記水撃作用を抑止して、もって振動と騒音の発生を抑制すると共に、前記小径羽根の汲入揚水作用を助長することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の排水ポンプは、
回転軸線をほぼ垂直として複数の旋回羽根を備えたランナをこれと間隙を保って回転自在に収めているほぼ漏斗状のハウジングを有し、前記ハウジングはその下端部に流入口をかつ上方の大径部側に吐出口を備え、前記大径部側において、モータの駆動軸に嵌合連結する前記ランナと一体のランナボスから、その軸心直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根の下方に、前記軸線の延線上で前記流入口に臨ませて、該軸線の直截断面における各稜間が曲線を含む結線により少なくとも３つの辺を形成している汲入れ揚水用の小径羽根を配設した排水ポンプにおいて、
前記旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁とランナボスを結び、その放射方向直截の断面の斜辺が前記軸線を含む平面に対して傾斜してなる梯形の底辺、すなわち旋回羽根の基部がこれらの基部を結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面に立設されており、それによって等分割された複数の扇形状の区画室を構成し、この区画室にランナボスに近接して流通口を穿設し、さらに旋回羽根間のほぼ中間には、前記弧状障壁に連結しかつ皿底面に立設した比較的放射方向あの長さの短い補助羽根を設け、その上部に形成した放射状の割溝流路とその外側端に形成した縦割通溝が連通するように前記弧状障壁を形成したことを特徴とする。
【００１７】
そして、回転軸線をほぼ垂直として複数の旋回羽根を備えたランナをこれと間隙を保って回転自在に収めているほぼ漏斗状のハウジングを有し、前記ハウジングはその下端部に流入口をかつ上方の大径部側に吐出口をそれぞれ備え、前記大径部側において、モータの駆動軸に嵌合連結する前記ランナと一体のランナボスから、その軸心直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根の下方に、前記軸線の延線上で前記流入口に臨ませて、該軸線の直截断面における各稜間が曲線を含む結線により少なくとも３つの辺を形成している汲入れ揚水用の小径羽根を配設した排水ポンプにおいて、
前記旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁とランナボスを結び、その放射方向直截の断面の側辺が前記軸線を含む平面に対して傾斜およびもしくは一部を曲線で形成しており、かつその底部がすなわち前記旋回羽根の基部がこれらの基部を結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面に立設されており、それによって等分割された複数の扇形状の区画室を構成し、この区画室にランナボスに近接して流通口を穿設し、さらに弧状障壁の少なくとも要部における底辺の幅員を拡大して補強した上、その外側から液体を放出する加圧側とする軸線方向に対して傾斜して外周を等分割する縦割通溝を設けた弧状障壁を形成したことを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、前記旋回羽根の中間に、さらに弧状障壁に連続しかつ前記皿底面に立設した比較的放射方向の長さの短い補助羽根を放射状に設けたことを特徴とする請求項２に記載の排水ポンプである。
【００１９】
またさらに、前記補助羽根は、ランナボスから放射状に前記皿底面に立設したアーム部に連設されていることを特徴とする請求項１または３に記載の排水ポンプである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付した図面により詳細に説明する。
【００２１】
以下述べるドレン排水ポンプの構成は特許請求の範囲に記載した通りであるが、さらに詳細にこれを説明する。
【００２２】
図１は、本発明のドレン排水ポンプ１として一実施の形態の全体構成を示す縦断説明図である。下端の図示しないドレンパン内に臨み、ドレンの水位からｈの深さに沈めるように流入口５を位置させて、モータ３０を、ステム３６を備えた蓋３３およびこれと繋止鉤もしくはねじを螺締結するなどの方法による繋止部３５をもってハウジング２と一体的に組み立てたドレン排水ポンプ１を取り付けステー３７を介して図示しない空調機器の筺体に取り付ける。
【００２３】
前記蓋３３の挿入口３４には、ランナ１０のランナボス１７が間隙を保って挿入され、これにモータ３０の駆動軸３１が水切板３２を介在させて同軸に嵌合連結される。
【００２４】
前記モータの駆動軸３１およびランナボス１７と回転軸心をほぼ垂直とする少なくとも３枚の複数の旋回羽根１４（図２以下参照）を備えたランナ１０と、このランナをこれと間隙を保っていて、かつ下端部の開口端部６に流入口５を有する筒部４の上方にほぼ漏斗状をなし、その大径側に吐出口８を有する吐出接手７を備えたハウジング２とを設け、前記ランナボス１７は、モータ３０の駆動軸３１に同軸に嵌合連結している。前記ランナボス１７の縦軸線上の直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根１４は前記ハウジング２の大径側に、そして旋回羽根の下方に連続延伸して一体で、前記筒部４に所定の間隙をもって内挿嵌されるほぼ縦長な小径羽根１３を有し、この小径羽根１３は前記流入口５に臨み、旋回羽根１４と共に回転自在に設けられている。
【００２５】
前記旋回羽根１４と小径羽根１３とは、さらに以下図２、図３、図４、図５、図６、図７によって説明する。
【００２６】
図２の（ａ）は本発明の一実施の形態のランナ１０の平面図、図２の（ｂ）はそのＡ−Ａ′一部断面を示した正面説明図、図３の（ａ）は本発明の他の実施の形態におけるランナ１０の平面図、図３の（ｂ）はそのＢ−Ｂ一部断面を表した正面説明図、図４の（ａ）はさらに本発明の他の実施の形態のランナ１０の平面図、図４の（ｂ）はその正面図、図４の（ｃ）は前記図の４の（ａ）のＣ−Ｃ′の一部断面を表す縦断正面説明図、図５の（ａ）はさらにまた，本発明の他の実施の形態のランナ１０の正面図、図５の（ｂ）はその正面図、図５の（ｃ）は図５の（ａ）のＥ−Ｅ′一部断面を表した縦断説明図、さらに図６は図２の（ａ）および図３の（ａ）のｆ−ｆ′断面図、図７は図２と図３および図４の（ｂ）、図５の（ｃ）のｇ−ｇ′断面図である。
【００２７】
以上の図２、図３、図４、図５における同一数字符号の名称は共通である。
【００２８】
図１において、吐出口８を備えた吐出接手７は、実際は図の背後にあるために図示できないが、これをポンプの縦軸心を９０°回動して二点鎖線で表すものである。
【００２９】
そこで先ず、図２により本発明の実施の形態の一つを説明する。
【００３０】
図において、回転軸心を垂直として複数の旋回羽根１４を備えたランナ１０を、間隙を保って回転自在に収めていてかつその下端部に流入口５を配し、上方の大径部側に吐出口８を備えた吐出接手７を配設したほぼ漏斗状のハウジング２を有し、前記大径部側において、モータ３０の駆動軸３１に嵌合連結する前記ランナ１０と一体のランナボス１７から、その軸心上の直截平面に等間隔に設けた前記旋回羽根１４の下方に連設した小径羽根１３を備えて前記流入口５に臨ませた排水ポンプ１において、前記旋回羽根１４はランナボス１７から放射状に延びて外側の弧状障壁１５とランナボス１７を結び、かつ截頭逆円錐状の下面テーパー部２１の上側の皿底面２３に立設されており、それによって扇形状の複数の区画室２２を構成し、該区画室２２のランナボス１７に近接した皿底面２３に流通口１８を穿設し、前記旋回羽根１４および区画室２２に共通のほぼ中間位置に、さらに前記弧状障壁１５に連続して皿底面２３に放射状に一体に立設された比較的長さの短い補助羽根１６の上部には、放射状に割溝流路２６と、これに連通した外側端に縦割通溝２５を連設して、前記弧状障壁１５を画設形成する。
【００３１】
前記旋回羽根１４、補助羽根１６および弧状障壁１５の一部上端面は図示のように同一平面であるが、この弧状障壁１５の外側にさらにやや高い段付きの突堤段差２４を設け、旋回羽根１４の外側に切欠部２７を備えて流路とすることもできる。
【００３２】
この突堤段差２４を設けることは、騒音遮断と、ポンプ揚水中断時の吐出配管内のドレンの逆流を抑制する目的があるが、吐出流量の減少を防ぐために切欠部２７を備えて流路の拡充をはかっている。
【００３３】
また、図４、図５に掲示する実施の形態のそれぞれの一例では、該突堤段差２４はこれを設けていない。
【００３４】
まず、前記割溝流路２６の底部の形状は凹字、Ｕ字、Ｖ字形とすることができ、その溝幅、深さ、放射状の溝の長さ等流路の断面積と流動抵抗を加減することによって吐出性能を調整すること、および吐出作用中止時の吐出配管に残存する液体の逆流時にその溢流を抑制する効果を期待できる。
【００３５】
前記小径羽根１３は、図２、図３、図４、図５のｇ−ｇ′断面を図７に示すように、前記ランナボスの軸心の延線上で、該軸線直截断面における各稜間を、曲線を含む結線で少なくとも３つの辺には各々に縦走する溝が形成されている、軸流作用を含む汲入れ揚水用の小径羽根であって、液体を遠心力で押し上げるための先細の傾斜や例えば４５°の面取りを施すこと以外の、図２および図３の各（ｂ）に示すように前記各辺の羽根に斜めの突條１または斜溝を設けて案内リードを付けたガイド３８を備えることもできる。さらに、前記小径羽根の各辺ごとに設けた溝の先端部分にすくい角の傾斜を付けてもよい。また、小径羽根１３は、少なくとも３枚の三角辺で構成し前記ガイドを備えたものでも差し支えない。
【００３６】
つぎに、旋回羽根１４は、ランナボス１７から放射状に延びて外側の弧状障壁１５とランナボス１７を結び、旋回羽根の放射方向直截の断面の側辺が前記軸線を含む平面に対して傾斜した両平面を有するその梯形の底辺、すなわち旋回羽根１４の基部がこれらの基部を結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面に立設されている。すなわち、前記直截断面を示す図６は各図のｆ−ｆ′断面である。
【００３７】
旋回羽根１４が回転して液体を回動して押すときに、前記従来技術においては、前記羽根の圧力側の前記軸線を含む平行面は皿底面２３に垂直であるのに比べ、本発明の技術では、該平行面に傾斜させるので、皿底面２３に対しても直角ではなく傾斜したθとなり、その反対側の羽根の負圧側の傾斜角θ′は共に直角を超える鈍角である。
【００３８】
このθの角度は、羽根の下方、すなわち皿底面２３の底部に繋止滞留する気泡を上昇放出しやすくして水撃による騒音を防止し、またポンプの吐出能力を高めあるものであり、この角度θと、背部のθ′の角度によって吐出能力が変化するから、これらの傾斜角は必要に応じて定めればよい。
【００３９】
ランナ１０は、例えば合成樹脂などで一体成形される。
【００４０】
そこで、ポンプの揚水、吐出作用はモータ３０の駆動によりランナ１０が回転して流入口５から矢印ａのように流入した液体は、小径羽根１３と旋回羽根１４を経て遠心作用により弧状障壁１５を越える一部水流と、前記割溝流路２６、縦割通溝２５および下面テーパー部２１の外周から放出される水流とハウジング２内を旋回して吐出接手７の吐出口８から矢印ｂのように流出し、吐出接手７に接続している図示しない吐出側配管内を立ち上がり、所定の揚程をもって外部に吐出排水される。
【００４１】
小径羽根１３と筒部４の間のスキマは、ドレンに含まれる塵埃、水垢、カビ、細菌等夾雑物の繁殖や付着堆積により回動不能となる懸念があるので、これらを防止するために必要である。しかしながら、このスキマが大きすぎると、ポンプの吸入押し上げ作用の効率が下がるばかりではなく、ドレンパンの水位がポンプの排水作用によって下がったときに、吐出口８に接続して立ち上げている吐出配管の水位が下がってドレンパンに流水が逆流落下し、ドレンの水位が上がってきてポンプが再び吸水して揚水吐出を繰り返すときに発生する騒音を嫌う向きには問題となる。このような場合には、ドレンパンのドレンを排水し終わっても、つぎにドレンが溜まるまで、ポンプは空運転して吐出側配管内の揚水を一定限度の落下にとどめ、吐出作用は停止させて置く方法が前記した理由でしばしば用いられている。
【００４２】
このためには、前記小径羽根１３と筒部４の内径とのスキマを規制する方法があり、これについては本出願人がさきに提案した特許願２０００−２３４６０４号明細書（特開２００２−４８０９２号）にさらに説明が記載されており、開口端部６の内側に設けたリング状突起により内径を狭めて前記揚水の落下を可能な限り阻止する点や、吸引押し上げ作用の効率を低下させない着想について述べられているので、再びその説明を繰り返すことは避ける。
【００４３】
ポンプが停止したときに、吐出配管内の液体が落下逆流して、ランナ１０の弧状障壁１５に当たり、その一部は下面遠心テーパー部２１とハウジング２の間隙からおよび流通口１８から共に流入口５を経てドレンパンに戻される。
【００４４】
また、その流量が多い場合には、ランナボス１７と蓋３３に備えた挿入口３４との間隙から溢流して水切板３２により阻止され、蓋３３の上面からドレンパンに落下回収される。
【００４５】
前記流入口１８と挿入口３４とは大気に連通していて、流入口５から入った気泡を通過させる一方、ポンプ運転中にハウジング内の液体の自由表面に大気圧を加えている。
【００４６】
また、前述したドレンに含まれる塵埃、水垢、カビ、細菌等夾雑物の付着堆積による被害は、ポンプの揚水作用停止時も、ランナが回転するとこれらの付着堆積が防止でき、ランナの周速が大きく振り切られることもあって、割溝流路や縦割通溝が塞がれる被害は防止できる。
【００４７】
図３に掲示する本発明の他の一例の実施の形態のランナ１０は、図２によって説明した本発明の一実施の形態のものに、補助羽根１６にランナボス１７から放射状に前記皿底面２３に立設したアーム部２９が連設一体成形されて補強したものである。その割溝流路２６は、点線で示すように、頂部は浅く外側に傾斜した斜面２６′をもつ梯形の割溝によって堰状に構成してもよい。
【００４８】
他は、図２において説明したことと同様である。
【００４９】
図４に示す本発明のさらに他の実施の形態のランナ１０は、その弧状障壁１５の外側に前記段付きの突堤段差２４を設けず、したがって切欠部２７も備えていない。割溝流路２６は深さが浅いＶ字底であり、その流路の断面積が少ないので、前記した図６に先行技術として示したランナ１０に貫通孔２０を設けて前記均衡するための流量を補ったものである。
【００５０】
図５に掲示するランナ１０は、前記均衡させるための流路として割溝流路２６および縦割通溝２５を備えないで、代わりに特許請求の範囲の請求項２に記載の通り、前記弧状障壁１５の少なくとも要部位置における底辺の幅員を拡大補強した上、その外側から流体を放出して加圧側とするもので、軸心方向に対して傾斜して外周を等分割する縦割通溝２８を備えて加圧側とする弧状障壁１５を形成し、この縦割通溝の外側を加圧側とするために軸心方向に対して傾斜することは、例えばボリュートポンプの羽根車の同様な形状を考えるとよい。
【００５１】
また、弧状障壁１５の前記中間位置に縦割通溝２８を穿設した場合、その部分の肉厚が薄いと強度が低く破損および振動のおそれがあるので、縦割通溝２８を設ける少なくともその要部位置における底辺の幅員を拡大補強することは、もちろんでき得れば、これを全周にわたって拡幅し、底辺の皿底面２３との連結部は曲面とすれば、ランナ１０の重量も増して勢車として、回転の円滑と振動の抑制の効果も付加される。
【００５２】
図８は、さきに述べた特願２００２−１０５０９２の特許出願明細書およびその図６に掲示した先行技術におけるランナ１０の斜視説明図である。
【００５３】
図９は、同じく特願２００２−１０５０９２の特許出願明細書およびその図３に掲示した先行技術におけるランナの平面図および一部断面を表した正面説明図である。
【００５４】
図示の数字符号は該明細書に記載および前記本発明の各実施の形態において記載の名称と同一である。
【００５５】
つぎに、本発明の図４に開示するランナ１０を備えた図１の排水ポンプをＡとし、図８に開示する従来技術のランナを備えた同じく排水ポンプをＣとし、さらに図９に開示する前記従来技術のランナを備えた排水ポンプをＢとして、それぞれの吐出性能と各作動時の振動および騒音発生状態を測定した比較データを表１に示す。
【００５６】
前記ランナ以外は同一の部品のポンプを使用した。
【００５７】
旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁とランナボスとを結ぶことは図２に示すランナの場合と同様であるが、放射方向直截の断面が梯形で、その斜辺と頂辺との隅角に丸味を付けた小円弧の曲面とし、かつ斜辺と底辺、すなわち皿底面との接合部も曲面としたものである。
【００５８】
【表１】
2004060463.tif 000003
表１の１は、Ａ、ＢおよびＣの各吐出締切時の揚程ｍｍで、モータ３０へ通電する電圧は商用交流電源２００Ｖ、５０Ｈｚおよび６０Ｈｚで、ドレンパンの凝結水溜汲上槽の水位にこの排水ポンプの流入口を差し込んだ前記ｈを水位と称するとき、ｈ＝１０ｍｍである。
【００５９】
表１の２は、揚程を１１００ｍｍとして、他は前記と同じ条件で流量　ｍｌ／ｍｉｎ，消費電流ｍＡ，同電力Ｗ，モータ３０、すなわちランナ１０の回転数　ｒｐｍを測定したもので、Ａ，Ｂ，Ｃ共にほとんど同等であると考えてよい。
【００６０】
表１の３は、前記ｈを、ドレンパンの水位の汲終わり時の凝結水溜汲上槽の前記水位としたとき、ｈ＝６〜１４ｍｍの２ｍｍ間隔で５段階におけるＡ，Ｂ，Ｃそれぞれの５０および６０Ｈｚ，吐出揚程１５０ｍｍのときのそれぞれ流量　ｍｌ／ｍｉｎ，騒音ｄＢ（Ａ）振動μｍＰ−Ｐの測定値である。これによると、吐出性能はほとんど有為差はないが、振動と騒音はＡの方が低いことが実証されて所期の目的を達成している。
【００６１】
なお、騒音測定は、水平距離１５０ｍｍにマイクロフォンを設置して、無響室ではなく、実態に則して敢えて住居地域のＲＣ構造建物屋内で夜間に測定したが、暗騒音３４ｄＢ／Ａスケールであり、いわゆる耳障りで気になる音を聴取るためにも、このように至近距離で測り、確認する必要がある。
【００６２】
参考：測定機器
振動計μｍＰ−Ｐ：（株）明石製作所製　ＡＶＴ，Ｂ２型
騒音計ｄＢＡ　　：　横河電機（株）製　ＹＥＷ，３６０４型
室温　２４℃
以上、本発明の前記一実施の形態の図４に示すランナ１０を備えた排水ポンプＡによって、前記従来技術の排水ポンプＢおよびＣとの比較データにより説明したが、本発明の他の実施の形態のランナを備えた場合も、Ａと比較してその吐出流量に若干の増減はあるものの、総体的にそれぞれ発生する騒音と振動は前記Ｂ，Ｃのそれを越えるものは無く、充分騒音抑制低下の所期の目的を果たすものである。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は、上記のような構成により、特に前記小径羽根は遠心作用に加えて軸流作用を付加させるために、各羽根のランナボスの軸線直截の断面における稜間を結ぶ各辺を、曲線を含む形状の結線と、或いはかつその回転時に自吸揚水作用を助長するために小径羽根の各辺に斜めの突條或いは斜溝を設けて案内のリードを付けたガイドを設けたり、その上に旋回羽根の回転時に液体を吐出させる圧力側にランナの前記軸線を含む平行面に対し傾斜した羽根として、その基部すなわちランナの皿底面に繋止滞留する気泡を上昇放出容易とし、この存在する気泡により脈流の水撃による振動と騒音を抑制し、吐出量の増加を可能とする。
【００６４】
さらに、本発明は、上記のような構成により、所望の吐出性能を備えかつその上で従来技術や前記先行技術のものと比較して、振動とこれに伴う騒音の発生、特に吐出揚程を用途によって変換したり、揚水作用を中断し、なおポンプ回転中の吐出配管の水位が低下したときに、そのヘッド圧力と、これに対応するポンプ内部に発生する液体の変動に伴う流動圧とのバランスがくずれて乱調を起こすことにより惹起される異常振動とこれに伴う騒音の発生を抑制しかつ防止することは勿論、前述の通り振動と騒音の測定値が一段と低下した特に空調機器のドレン排水ポンプを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排水ポンプの一実施の形態の全体構成を示す一部断面を表した縦断説明図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態における（ａ）：ランナの平面図、（ｂ）：ランナの平面図のＡ−Ａ′一部断面を示した正面説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における（ａ）：ランナの平面図、（ｂ）：ランナの平面図のＢ−Ｂ′一部断面を表した正面説明図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態における（ａ）：ランナの平面図、（ｂ）：ランナの正面図、（ｃ）：ランナの平面図におけるＣ−Ｃ′一部断面を表した正面説明図である。
【図５】本発明のさらにまた他の実施の形態における（ａ）：ランナの平面図、（ｂ）：ランナの正面図、（ｃ）：ランナの平面図におけるＥ−Ｅ′一部断面を表した正面説明図である。
【図６】前記図２の（ａ）および図３の（ａ）のｆ−ｆ′一部断面を表した説明図である。
【図７】前記図２、図３、図４のそれぞれ（ｂ）と図５の（ｃ）のｇ−ｇ′一部断面を表した説明図である。
【図８】従来先行技術における排水ポンプのランナの斜視説明図である。
【図９】従来先行技術における排水ポンプのランナの斜視説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　排水ポンプ
２　　　　　　　　　ハウジング
５　　　　　　　　　流入口
８　　　　　　　　　吐出口
１０　　　　　　　　　ランナ
１３，１３′　　　　　小径羽根
１４，１４′，１４″　旋回羽根
１５，１５′，１５″　弧状障壁
１６，１６′，１６″　補助羽根
１７　　　　　　　　　ランナボス
１８　　　　　　　　　流通口
２１　　　　　　　　　下面テーパー部
２２　　　　　　　　　区画室
２３　　　　　　　　　皿底面
２４　　　　　　　　　突堤段差
２５，２８　　　　　　縦割通溝
２６　　　　　　　　　割溝流路
２７　　　　　　　　　切欠部
２９　　　　　　　　　アーム部
３８　　　　　　　　　ガイド
稜
【図１】
2004060463.tif 000004
【図２】
2004060463.tif 000005
【図３】
2004060463.tif 000006
【図４】
2004060463.tif 000007
【図５】
2004060463.tif 000008
【図６】
2004060463.tif 000009
【図７】
2004060463.tif 000010
【図８】
2004060463.tif 000011
【図９】
2004060463.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月1日(2002.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線をほぼ垂直として複数の旋回羽根を備えたランナをこれと間隙を保って回転自在に収めているほぼ漏斗状のハウジングを有し、前記ハウジングはその下端部に流入口をかつ上方の大径部側に吐出口を備え、前記大径部側において、モータの駆動軸に嵌合連結する前記ランナと一体のランナボスから、その軸線直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根の下方に、前記軸線の延線上で前記流入口に臨ませて、該軸線の直截断面における各稜間が曲線を含む結線により少なくとも３つの辺を形成している汲入れ揚水用の小径羽根を配設した排水ポンプにおいて、
前記旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁とランナボスを結び、その放射方向直截の断面の斜辺が前記軸線を含む平面に対して傾斜してなる梯形の底辺、すなわち旋回羽根の基部がこれらの基部を結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面に立設されており、それによって等分割された複数の扇形状の区画室を構成し、この区画室にランナボスに近接して流通口を穿設し、さらに旋回羽根間のほぼ中間には、前記弧状障壁に連結しかつ皿底面に立設した比較的放射方向の長さの短い補助羽根を設け、その上部に形成した放射状の割溝流路におよび／もしくは前記上部の一部を削除した部分に、補助羽根の外側端に形成した縦割通溝が連通するように前記弧状障壁を形成したことを特徴とする排水ポンプ。
【請求項２】
回転軸線をほぼ垂直として複数の旋回羽根を備えたランナをこれと間隙を保って回転自在に収めているほぼ漏斗状のハウジングを有し、前記ハウジングはその下端部に流入口をかつ上方の大径部側に吐出口をそれぞれ備え、前記大径部側において、モータの駆動軸に嵌合連結する前記ランナと一体のランナボスから、その軸線直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根の下方に、前記軸線の延線上で前記流入口に臨ませて、該軸線の直截断面における各稜間が曲線を含む結線により少なくとも３つの辺を形成している汲入れ揚水用の小径羽根を配設した排水ポンプにおいて、
前記旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁とランナボスを結び、その放射方向直截の断面の側辺が前記軸線を含む平面に対して傾斜およびもしくは一部を曲線で形成しており、かつその底部がすなわち前記旋回羽根の基部がこれらの基部を結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面に立設されており、それによって等分割された複数の扇形状の区画室を構成し、この区画室にランナボスに近接して流通口を穿設し、さらに弧状障壁の少なくとも要部における底辺の幅員を拡大して補強した上、その外側から液体を放出する加圧側とする軸線方向に対して傾斜して外周を等分割する縦割通溝を設けた弧状障壁を形成したことを特徴とする排水ポンプ。
【請求項３】
前記旋回羽根の中間に、さらに弧状障壁に連続しかつ前記皿底面に立設した比較的放射方向の長さの短い補助羽根を放射状に設けたことを特徴とする請求項２に記載の排水ポンプ。
【請求項４】
前記補助羽根は、ランナボスから放射状に前記皿底面に立設したアーム部に連設されていることを特徴とする請求項１または３に記載の排水ポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
すなわち、本発明においては、前記区画室の水量の平衡を維持するのに前記貫通孔などに頼ることなく、補助羽根の上部に設けた放射状の割溝通路の幅と深さ、要するに流通面積とその長さを調整し、縦割通溝を経て区画室から漏洩させてその水位水量の均衡をはかり、さらに旋回羽根などの表面の下部に気泡が繋止滞留して、この気泡の存在による前記水撃作用を抑止して、もって振動と騒音の発生を抑制すると共に、前記小径羽根の汲入揚水作用を助長することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の排水ポンプは、
回転軸線をほぼ垂直として複数の旋回羽根を備えたランナをこれと間隙を保って回転自在に収めているほぼ漏斗状のハウジングを有し、前記ハウジングはその下端部に流入口をかつ上方の大径部側に吐出口を備え、前記大径部側において、モータの駆動軸に嵌合連結する前記ランナと一体のランナボスから、その軸線直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根の下方に、前記軸線の延線上で前記流入口に臨ませて、該軸線の直截断面における各稜間が曲線を含む結線により少なくとも３つの辺を形成している汲入れ揚水用の小径羽根を配設した排水ポンプにおいて、
前記旋回羽根はランナボスから放射状に延びて外側の弧状障壁とランナボスを結び、その放射方向直截の断面の斜辺が前記軸線を含む平面に対して傾斜してなる梯形の底辺、すなわち旋回羽根の基部がこれらの基部を結ぶ截頭逆円錐状の下面テーパー部の上側の皿底面に立設されており、それによって等分割された複数の扇形状の区画室を構成し、この区画室にランナボスに近接して流通口を穿設し、さらに旋回羽根間のほぼ中間には、前記弧状障壁に連結しかつ皿底面に立設した比較的放射方向あの長さの短い補助羽根を設け、その上部に形成した放射状の割溝流路におよび／もしくは前記上部の一部を削除した部分に、補助羽根の外側端に形成した縦割通溝が連通するように前記弧状障壁を形成したことを特徴とする。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
前記モータの駆動軸３１およびランナボス１７と回転軸線をほぼ垂直とする少なくとも３枚の複数の旋回羽根１４（図２以下参照）を備えたランナ１０と、このランナをこれと間隙を保っていて、かつ下端部の開口端部６に流入口５を有する筒部４の上方にほぼ漏斗状をなし、その大径側に吐出口８を有する吐出接手７を備えたハウジング２とを設け、前記ランナボス１７は、モータ３０の駆動軸３１に同軸に嵌合連結している。前記ランナボス１７の縦軸線上の直截平面上に等間隔に設けた前記旋回羽根１４は前記ハウジング２の大径側に、そして旋回羽根の下方に連続延伸して一体で、前記筒部４に所定の間隙をもって内挿嵌されるほぼ縦長な小径羽根１３を有し、この小径羽根１３は前記流入口５に臨み、旋回羽根１４と共に回転自在に設けられている。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図において、回転軸心を垂直として複数の旋回羽根１４を備えたランナ１０を、間隙を保って回転自在に収めていてかつその下端部に流入口５を配し、上方の大径部側に吐出口８を備えた吐出接手７を配設したほぼ漏斗状のハウジング２を有し、前記大径部側において、モータ３０の駆動軸３１に嵌合連結する前記ランナ１０と一体のランナボス１７から、その軸線上の直截平面に等間隔に設けた前記旋回羽根１４の下方に連設した小径羽根１３を備えて前記流入口５に臨ませた排水ポンプ１において、前記旋回羽根１４はランナボス１７から放射状に延びて外側の弧状障壁１５とランナボス１７を結び、かつ截頭逆円錐状の下面テーパー部２１の上側の皿底面２３に立設されており、それによって扇形状の複数の区画室２２を構成し、該区画室２２のランナボス１７に近接した皿底面２３に流通口１８を穿設し、前記旋回羽根１４および区画室２２に共通のほぼ中間位置に、さらに前記弧状障壁１５に連続して皿底面２３に放射状に一体に立設された比較的長さの短い補助羽根１６の上部には、放射状に割溝流路２６と、これに連通した外側端に縦割通溝２５を連設して、前記弧状障壁１５を画設形成する。
また、前記補助羽根１６の上部で前記弧状障壁１５との結合する部分の一部を削除して縦割通溝２５と連通させてもよい。しかして、該縦割通溝２５の深さは弧状障壁１５の厚さを越える寸法で差し支えない。