(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、前記固定子の内側に配した回転子とインペラを備えた回転体を軸受を介して支持軸に取り付け、
上部ケーシングと下部ケーシングとにより縦型に形成された自吸式ポンプにおいて、
垂直方向に配置された前記支持軸の上側に吸水管が設けられ、
かつ前記回転体内側に水導入路を設け、
さらに前記インペラを前記支持軸の下側のポンプ最下部のポンプ室に配し、
前記インペラの回転によって前記吸水管から吸水し、前記水導入路から前記ポンプ室と送水通路を経て、吐出管から排水することを特徴とする自吸式ポンプ。
【請求項２】
前記上部ケーシングと下部ケーシングの間に、吐出孔と呼び水環流孔を開設した円環状仕切板を配設したことを特徴とする請求項１に記載の自吸式ポンプ。
【請求項３】
前記送水通路と前記吐出管の境界部に、前記吐出管から前記送水通路に向けた戻水窓を設け、
前記ポンプ室の吐出口から前記戻水窓に続くケーシング内に排出エアを導く通路を形成する壁を設けて、
排出エアが呼び水環流孔に戻ることを防ぐことを特徴とする請求項１又は２に記載の自吸式ポンプ。
【請求項４】
前記吐出管が前記固定子の外周部に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自吸式ポンプ。
【請求項５】
前記固定子が熱硬化性樹脂でモールド成形され、樹脂内に内蔵されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自吸式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプのコンパクト化と自吸時間を短縮する自吸式ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の一般的構造を有するヒューガルタイプの自吸式ポンプ５０の縦断面図である。
【０００３】
図に示すように、ケーシング（Ａ）５１とケーシング（Ｂ）５２は、仕切５３を挟んで締結されポンプケーシングを形成している。ケーシング（Ａ）５１内には、回転子５４とインペラ５５を備えた回転体が軸受５６を介して、水平横型で支持軸５７に回転自在に取り付けられている。また、ケーシング（Ｂ）５２には、吸水管５８と吐出管５９を有し、吸排水の通水路６０と呼び水タンク６１を備えている。
【０００４】
電動モータの駆動によりインペラ５５を回転させ、呼び水タンク６１から呼び水がポンプ室内６２の渦室に吸引され自吸運転を開始し、吸水管５８から吸引され通水路６０を経てポンプ室内６２に導入された水は、インペラ５５の循環作用により吐出管５９に送られ外部に排水される。
【０００５】
また、自吸運転時には、ポンプや吸水ホース内に溜まっていたエアが、インペラ５５の回転により水中に撹拌されて気泡となり、この気泡を水と一緒にポンプ外に完全に排出して本格的な送水運転が開始される。
【０００６】
上記構成の従来の自吸式ポンプ５０では、インペラ５５の回転体が水平横型であるので、前記ケーシング（Ａ）５１とケーシング（Ｂ）５２が横方向に接続され、ポンプ５０が横方向に長くなりスペースを有効に活用できず、また自吸式ポンプ５０が大型となっていた。
【０００７】
さらに、上記自吸式ポンプ５０の運転開始前にはインペラ５５の一部分しか呼び水に浸っておらず、このため運転開始時の自吸特性が悪く自吸運転に時間がかかるという問題がある。
【０００８】
また、自吸運転時には、ポンプ内のエア及び吸水管５８より吸引したエアを吐出管５９より効率的に外部に排出することでスムーズな自吸運転が可能となるが、この排出エアが環流水と共に呼び水環流孔を通り再びポンプ室内に戻り、自吸特性を悪化させているという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するものであり、ポンプのコンパクト化を図り、かつ自吸効率を向上して自吸時間を短縮することのできる自吸式ポンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、固定子と、前記固定子の内側に配した回転子とインペラを備えた回転体を軸受を介して支持軸に取り付け、上部ケーシングと下部ケーシングとにより縦型に形成された自吸式ポンプにおいて、垂直方向に配置された前記支持軸の上側に吸水管が設けられ、かつ前記回転体内側に水導入路を設け、さらに前記インペラを前記支持軸の下側のポンプ最下部のポンプ室に配し、前記インペラの回転によって前記吸水管から吸水し、前記水導入路から前記ポンプ室と送水通路を経て、吐出管から排水することを特徴とする自吸式ポンプである。
【００１１】
この発明の自吸式ポンプによれば、回転体をほぼモータ内部に収容することができるので、自吸式ポンプのコンパクト化、特に軸方向の薄形化が図れる。また、インペラの羽根が常に呼び水に浸されているので、自吸運転開始時の自吸特性が向上し自吸時間を短縮することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、前記上部ケーシングと下部ケーシングの間に、吐出孔と呼び水環流孔を開設した円環状仕切板を配設したことを特徴とする請求項１に記載の自吸式ポンプである。
【００１３】
この円環状仕切板により、ポンプケーシングの強度を増すことができる。
【００１４】
請求項３の発明は、前記送水通路と前記吐出管の境界部に、前記吐出管から前記送水通路に向けた戻水窓を設け、前記ポンプ室の吐出口から前記戻水窓に続くケーシング内に排出エアを導く通路を形成する壁を設けて、排出エアが呼び水環流孔に戻ることを防ぐことを特徴とする請求項１又は２に記載の自吸式ポンプである。
【００１５】
この発明の自吸式ポンプによれば、ポンプ室から環流水と共に送水通路に流れ込む排出エアは効率良く吐出管より外部に排出され、また戻水窓に押し上げられたエアは、呼び水環流孔までの高低差によって戻り水と共に再び呼び水環流孔に戻ることがなくなり、ポンプ内のエアは短時間で完全に外部に排出される。
【００１６】
請求項４の発明は、前記吐出管が前記固定子の外周部に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自吸式ポンプである。
【００１７】
この自吸式ポンプでは、吸水から吐出までの水の通路が単純となり、またインペラによって発生した環流水の遠心力が低下せずに吐出されるので、ポンプの吐出効率を向上することができる。
【００１８】
請求項５の発明は、前記固定子が熱硬化性樹脂でモールド成形され、樹脂内に内蔵されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自吸式ポンプである。
【００１９】
この自吸式ポンプでは、固定子の防水性が向上すると共に、振動や騒音を遮蔽する効果が向上する。
【００２０】
【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。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の自吸式ポンプ１の縦断面図である。
【００２２】
自吸式ポンプ１の回転体５は軸受６に装着されたインペラ２と回転子３とで構成され、軸受６は支持軸４にスラストワッシャー７を介して回転自在に取り付けられている。
【００２３】
この支持軸４は、軸心４ａが垂直方向になるように、上部ケーシング８と下部ケーシング９とで固定されている。
【００２４】
前記上部ケーシング８には、前記支持軸４の垂直上側に吸水管１０を設け、環流水路１１と送水通路１２および吐出管１３を有し、送水通路１２とそれに続く吐出管１３は固定子１４の外周部に沿って配置されている。
【００２５】
固定子１４は、上部ケーシング８の中心部に配された回転体５の外周に沿い、上部ケーシング８のドーナツ状凹陥部内に収納され、鋼板や樹脂製の外殻２６で覆われている。
【００２６】
さらに、前記固定子１４は、図１に示すように、熱硬化性樹脂２７によりモールド成形され、固定子１４の鉄心２２、巻線２３や基板２４およびリード線２５の接続部が樹脂２７内にモールドされ内蔵されたものでもよい。
【００２７】
また、下部ケーシング９には、呼び水タンク１６と、ポンプ室１５に呼び水を送る自吸用循環孔１７が設けられている。
【００２８】
この上部ケーシング８と下部ケーシング９は、呼び水環流孔１８と吐出口１９を開設したゴム板製などの防水用パッキン２１を挟み締結され、前記回転体５を収容して縦型の自吸式ポンプ１を構成している。
【００２９】
このポンプ室１５は、前記回転体５の下部に備えられた放射状の複数の羽根で形成されたインペラ２を収容し、またポンプ室１５は自吸式ポンプ１の最下部に位置しているので、前記呼び水タンク１６から自吸用循環孔１７を通して呼び水が流れ込み、インペラ２が常に呼び水に浸っている状態になっている。
【００３０】
また、前記上部ケーシング８と下部ケーシング９の間には、前記の防水のためのパッキン２１と併せて、吐出孔１９ａと呼び水環流孔１８ａを開設した、合成樹脂板や金属板などからなる円環状仕切板３１を配して、ポンプケーシングを形成することができる。
【００３１】
上記構成により、ポンプの回転体５は、インペラ２の先端部を除く大部分をモータ内部に収容することができるので、自吸式ポンプ１のコンパクト化が可能となる。特に、ポンプ軸方向が薄形化され、軽量化したポンプにすることができる。
【００３２】
また、回転体５の駆動により自吸運転が開始されると、インペラ２全体が水面下にあるので、呼び水の吸引時間が短縮され、自吸開始時の自吸特性が向上し自吸時間を短縮することができる。
【００３３】
本格的に送水が開始されると、吸水管１０から吸水された水は、回転体５内側の水導入路２０を通過してポンプ室１５に吸引、循環され、さらに吐出口１９から固定子１４の外周に配された送水通路１２を経て吐出管１３から排水される。
【００３４】
水は上記のような簡単な通路を通過するので、水流を損失させる障害が少なく、かつ固定子１４の外周に吐出管１３が配置されているので、インペラによって発生した環流水の遠心力が低下せずに吐出され、吐出効率を向上することができ、また従来の自吸式ポンプよりも簡単なポンプ構造とすることができる。
【００３５】
また、回転体５の外周を覆う固定子１４が、回転体５の発生する振動や騒音の遮蔽物の役割をし、自吸式ポンプ１の低騒音化を図ることができる。
【００３６】
さらに、前記固定子１４が、樹脂によりモールド成形されていると、固定子１４内の防水性がより向上し漏電や錆の発生などによる故障を防ぐだけでなく、回転体５の振動や騒音に対する遮蔽効果も向上することができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
この実施形態による自吸式ポンプ３０は、前記第１の実施形態で説明した縦型に形成された自吸式ポンプ１の自吸特性を更に改善したものである。すなわち、自吸運転時のポンプ内エア３９の排出を効率的に行うものである。
【００３８】
図２は第２の実施形態の自吸式ポンプ３０の縦断面図（図３のＡ−Ａ線断面）、図３はその平面図である。この自吸式ポンプ３０の上部及び下部ケーシング８，９、回転体５、ポンプ室１５などの主要構造は上記第１の実施形態の自吸式ポンプ１と同一である。
【００３９】
この自吸式ポンプ３０では、吐出管１３の入り口部に窓孔３６を有する戻水窓３５を設け、吐出口１９から前記戻水窓３５に続くケーシング内に、環流水４０を送る送水通路となる吐出管部３４を形成するための壁３２，３３を設けて自吸式ポンプ３０を形成している。
【００４０】
前記壁３２，３３は、吐出口１９から戻水窓３５の窓孔３６にかけて上向きに形成された上部ケーシング８内を区分する垂直壁であり、上部ケーシング８内に吐出管部３４を形成し、これを通して環流水４０と排出エア３７は無駄なく吐出管１３に送られる。ここで、吐出管１３から排出できなかった余分な水は戻り水４１となりポンプ内を再び循環し、２個所に設けられた邪魔板４２，４２により水流を減速しながら呼び水環流孔１８からポンプ室１５に戻る。
【００４１】
上記構成による自吸式ポンプ３０では、ポンプ室１５から送られた環流水４０とそれに含まれた排出エア３７が、吐出口１９を通過して上部ケーシング８内に設けられた吐出管部３４を経て戻水窓３５まで押し上げられ、環流水４０から分離された排出エア３８は吐出管１３から効率的にポンプ外に排出される。
【００４２】
この戻水窓３５と呼び水環流孔１８には、図２に示すように高低差（Ｈ）があり、しかもエアは水に対して軽いため、一旦戻水窓３５の高さに押し上げられた排出エア３８は窓孔３６からポンプ内に戻る戻り水４１に含まれることがなくなるので、戻り水４１と共にポンプ内を循環して再び呼び水環流孔１８からポンプ室１５に戻ることがなく、効率良くポンプ外部にエアが排出され自吸式ポンプ３０の自吸効率を向上することができる。
【００４３】
また、壁３２，３３の形成により吐出管部３４を設けることで、自吸性能を改善すると同時に、ポンプケーシングの強度を増し、自吸式ポンプ３０の耐久性を向上することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自吸式ポンプでは、回転体部をほぼモータ内部に収容することができポンプのコンパクト化が可能となる。特にポンプの薄形化を図ることができる。また、ポンプにより発生する振動、騒音の遮断が容易となり、低騒音化を図ることができる。
【００４５】
また、本発明の自吸式ポンプは、インペラが常に呼び水に浸された状態にあり、さらにケーシング内に排出エアの通路となる吐出管部と、戻水窓と呼び水環流孔の間に高低差を設けているので、排出エアが効率良く外部に排出され自吸時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態の自吸式ポンプの縦断面図である。
【図２】  本発明の第２の実施形態の自吸式ポンプの縦断面図である。
【図３】  本発明の第２の実施形態の自吸式ポンプの平面図である。
【図４】  従来例の自吸式ポンプの縦断面図である。
【符号の説明】
１，３０……自吸式ポンプ
２……インペラ
３……回転子
４……支持軸
４ａ……支持軸の軸心
５……回転体
６……軸受
８……上部ケーシング
９……下部ケーシング
１０……吸水管
１１……環流水路
１２……送水通路
１３……吐出管
１５……ポンプ室
１６……呼び水タンク
１８……呼び水環流孔
１８ａ……仕切板の呼び水環流孔
１９……吐出口
１９ａ……円環状仕切板の吐出孔
２０……水導入路
２７……熱硬化性樹脂
３１……円環状仕切板
３２，３３……壁
３４……吐出管部
３５……戻水窓
３７，３８……排出エア
Ｈ……戻水窓と呼び水環流孔の高低差
【図１】
0004718053.tif 000002
【図２】
0004718053.tif 000003
【図３】
0004718053.tif 000004
【図４】
0004718053.tif 000005