(57)【要約】      （修正有）【課題】ポンプ装置の小型化に有利であり、耐水性や耐薬品性に優れ、且つ、ステータとロータの間のギャップの変動が少なくて高トルクを得られるポンプ装置を提供する。【解決手段】ロータ２３の外周部２９がプラスチック樹脂で構成され、外周部２９に螺旋溝３０が形成されている。ステータ２２の内側には、非磁性体のステンレスからなり、ステータ２２を覆う円筒キャップ３１が設けられている。吸込口部２７から吸い込まれた洗浄液は、ロータ２３の回転によって、排水口部２８から排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内のステータの内側にロータを設置し、該ロータの回転軸を前記ケーシングの上部と下部とに支持させ、前記ケーシングの上部若しくは下部の何れか一方に前記ロータの設置空間に液体を吸い込む吸込口を形成し、前記ケーシングの上部若しくは下部の何れか他方若しくは前記ケーシングの外周面の何れかに前記液体の排出口を形成し、前記ロータの外周面に前記吸込口から吸い込んで前記排出口から排出するために螺旋溝を形成したポンプ装置であり、前記ステータの内側に非磁性体で形成され、前記ステータを覆って液体の搬送通路を構成するカバー材を設けたことを特徴とするポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を給送するポンプ装置に関し、一例として食器洗い機の水を洗浄用のシンク内に循環させるポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、食器洗い機の一例として、図６に示すような食器洗い機１が知られている。この食器洗い機１では、洗浄槽２の内部に洗浄液の散水管３と排水管４とが設置されており、散水管３及び排水管４は機構部５の貯留タンク６に接続されている。貯留タンク６には水道水を供給するための給水管７と、洗浄後の洗浄液を排水するための排水管８とが設置されている。
【０００３】
機構部５の散水管３には循環用ポンプ装置９が設けられており、循環用ポンプ装置９が排水管４から貯留タンク６内に流れ込む洗浄液を散水管３に送るようになっている。排水管８は循環用ポンプ装置９の排水ポンプ部が接続されており、洗浄処理の後などに貯留タンク６内の洗浄液を排水するようになっている。１０は給水管７に設けられた給水ポンプ、１１は食器である。
【０００４】
図５は、従来の循環用ポンプ装置９の構成を示す。循環用ポンプ装置９はポンプ本体部１２とモーター部１３とに分かれており、モーター部１３のロータ１４の回転軸１５がポンプ本体部１２の内部に延びている。ポンプ本体部１２には洗浄液の吸込口１６と吐出口１７と排水口１８とが設けられており、吸込口１６が貯留タンク６の底部に接続されている。吐出口１７は散水管３に接続され、排水口１８は排水管８に接続されている。回転軸１５がポンプ本体部１２内に突出する根元部分には、シールリングＳＬが二段に設けられており、モーター部１３への水の進入を防いでいる。
【０００５】
回転軸１５のポンプ本体部１２内に突出する部分には、遠心型のインペラー１９、２０が取り付けられ、インペラー１９は吸込口１６から洗浄液を吸い込んで吐出口１７に給水する。インペラー２０は洗浄液を吸い込んで排水口１８に排水する。散水管３及び排水管８には図示しない電磁バルブが設置されており、洗浄槽２における洗浄時と排水時に応じてそれぞれの電磁バルブが開閉されるようになっている。
【０００６】
しかし、上述のポンプ装置では、ポンプ装置９がポンプ本体部１２とモーター部１３に分かれているので、回転軸１５の軸方向に長くなり、所定のサイズの中での食器洗い機の洗浄槽の大型化を図るには不利である。
【０００７】
そこで、モータのケーシング内部に送水機能を持たせるように、ステータ内のロータの設置空間に、送水通路を形成し、ロータの周りを樹脂で覆うと共に、ロータの外周部に送水用の螺旋溝を形成する一方、ステータコア及びステータコイル等の表面を樹脂で覆い、モータのケーシングにおけるロータの一方の軸受け部位近傍に水の吸込口を形成し、モータのケーシングにおけるロータの他方の軸受け部位近傍に水の排水口を形成したポンプ装置もある。
【０００８】
このポンプ装置では、ステータコイルに通電してロータを回転させると、ロータ外周面に形成された螺旋溝が回転することによって、吸込口から水が導入され、排水口から導入された水が排水されるようになっている。
【特許文献１】特開２００３−２３２２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ステータ内部を樹脂で覆い、ロータの外周面に螺旋溝を形成し、ケーシングの軸受け部近傍に吸込口或いは排水口を形成したポンプ装置の場合、ステータを覆う樹脂が厚くなると、ロータとステータのギャップが拡大し、トルクが低下し、ステータを覆う樹脂が薄くなると、ギャップは小さくなるものの、強度上問題がある。すなわち、食器洗い機等では、高温の湯や洗浄剤等の薬品等が使用されるため、ステータを覆う樹脂の膨張によりギャップが一定しないことがあるほかに、膨張・収縮の疲労により断裂する可能性があること等の問題があった。
【００１０】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、ポンプ装置の小型化に有利であり、耐水性や耐薬品性に優れ、且つ、ステータとロータの間のギャップの変動が少なくて高トルクを得られるポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願のポンプ装置は、ケーシング内のステータの内側にロータを設置し、該ロータの回転軸を前記ケーシングの上部と下部とに支持させ、前記ケーシングの上部若しくは下部の何れか一方に前記ロータの設置空間に液体を吸い込む吸込口を形成し、前記ケーシングの上部若しくは下部の何れか他方若しくは前記ケーシングの外周面の何れかに前記液体の排出口を形成し、前記ロータの外周面に前記吸込口から吸い込んで前記排出口から排出するために螺旋溝を形成したポンプ装置であり、前記ステータの内側に非磁性体で形成され、前記ステータを覆って液体の搬送通路を構成するカバー材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるポンプ装置によれば、ステータの内側に設置されてステータを覆って液体の搬送通路を構成するカバー材が非磁性体で形成されているので、カバー材内部を通過する液体が高温であったり、薬品等が含まれていても、膨張・収縮による断裂やロータとステータのギャップの変動も少なくなり、信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のポンプ装置を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の実施例にかかるポンプ装置を示す。このポンプ装置Ｐは、一例として、家庭用の食器洗い機（図６の食器洗い機１参照）に用いられるものであり、図６におけるポンプ装置９に相当する。このポンプ装置Ｐは、ステータ５２内部に設置されるロータ２３のポンプ能力を向上させることができるので、食器洗い機１に用いられる場合には、ポンプ装置Ｐ自身の小型化、食器を洗浄する洗浄槽の大型化において有利なものとなる。
【００１５】
このポンプ装置Ｐの主要構成を概略説明すると、ポンプ装置Ｐは、ケーシング２１内のステータ５２の内側にロータ２３を設置し、ロータ２３の回転軸２４はケーシング２１の上部と下部の軸受け部２５、２６に支持されている。ケーシング２１の上部には、ロータ２３を設置する空間Ｒ１に液体を吸い込む吸込口部２７が形成されている。ケーシング２１の外周面下部には液体である洗浄液の排水口部２８が形成されている。
【００１６】
ロータ２３は、プラスチック樹脂で構成されたインペラーとされており、ロータ２３の外周部２９に吸込口部２７から吸い込んで排水口部２８から洗浄液を排出するために螺旋溝３０が形成されている。ステータ５２の内側には、非磁性体の金属からなり、ステータ５２を覆って洗浄液の搬送通路を構成する円筒キャップ３１が設けられている。
【００１７】
円筒キャップ３１は、図２に示すように、円筒型のキャップで構成され、磁場内で磁化されない若しくは磁石が吸着されない非磁性体（常磁性体）で構成される。円筒キャップ３１は、水路内を流れる液体の温度差による変形を考慮すると、強度的に金属で形成することが望ましく、非磁性体の金属の一例としては、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、ジュラルミン、銅、銅合金、非磁性体のステンレス（例えばオーステナイト系のステンレス）等を上げることができる。また、円筒キャップ３１は、強度が確保されれば金属に限るものではなく、例えば、セラミック等の非金属のもので形成しても良い。更に、この円筒キャップ３１は、上述の非磁性体の表面をプラスチック（ＰＥＴ等）の被膜でコーティングして防錆処理したものでも良い。
【００１８】
以下に、ポンプ装置Ｐを更に詳細に説明する。ケーシング２１は、上部ケーシング２１Ａと下部ケーシング２１Ｂとで構成され、上部ケーシング２１Ａと下部ケーシング２１ＢとはボルトＢ１のねじ込みにより結合されている。
【００１９】
上部ケーシング２１Ａの上部には、吸込口部２７の基部２７Ａが嵌合される凹部２７Ｂが形成されている。吸込口２７の基部２７Ａには溝が穿設され、この溝にシールリングＳ１が設置されている。基部２７Ａと凹部２７Ｂの底部はボルトＢ２の螺着により結合される。吸込口部２７は、図６の食器洗い機の洗浄槽６から延びる排水管４に直接又は間接に接続され、洗浄液がケーシング２１内部に入り込むようになっている。
【００２０】
上部ケーシング２１Ａの上面部には、吸込口部２７と通じる開口部３２が形成されている。開口部３２は、扇形の平面形状を有しており、複数個形成されている。隣接する開口部３２の間には板状のリブ３２Ａが形成されており、リブ３２Ａによって開口部３２の前記内壁面３２Ｂと内側の軸受け部２５とが連なっている。ロータ２３の回転軸２４は軸受け部２５に支持されている。
【００２１】
軸受け部２５は、ほぼ円筒形状に形成されており、回転軸２４はシール材２５Ａに回転自在に保持されている。軸受け部２５と前記内壁面３２Ａの間は、洗浄液が通る開口部３２となっている。吸込口部２７は、開口部３２を介して、ロータ２３を収納する空間Ｒ１に通じており、洗浄液が開口部３２を通ってロータ２３を設置する空間Ｒ１に入り込むことができるようになっている。
【００２２】
上部ケーシング２１Ａ内部には、複数の磁極を形成するためのステータコア２２が固定されており、各ステータコア２２が対向する空間はロータ２３を収納する空間Ｒ１とされている。各ステータコア２２の外周部には、絶縁体３３を介在させてステータコイル３４が巻き付けられ、ステータ５２を形成している。
【００２３】
円筒キャップ３１は、ステータ５２を設置する空間Ｒ２と、ロータ２３を設置する空間Ｒ１とを、区画している。図２に示すように、円筒キャップ３１の上部には筒体の内側に突出する鍔部３５が形成され、円筒キャップ３１の下部には筒体の外側に突出する鍔部３６が形成されている。鍔部３５の内側の開口部３５Ａは、リブ３２Ａと嵌合する。リブ３２Ａの外周にはシールリング３２Ｃが装着される。鍔部３５はリブ３２Ａの外側に挿入可能とされており、シールリング３２Ｃはリブ３２Ａの外側のシールを行っている。
【００２４】
円筒キャップ３１の下部に形成された鍔部３６は、下部ケーシング２１Ｂの上部に形成された取付面３７に密着して支持される。鍔部３６には複数の孔部３６Ａ（図２参照）が開口されている。鍔部３６は、孔部３６ＡにボルトＢ３を通し、ボルトＢ３を下部ケーシング２１Ｂのボルト孔にねじ込むことによって、下部ケーシング２１Ｂに固定される。下部ケーシング２１Ｂの取付面３７には、ロータ配設孔３７Ａ（図１参照）を取り囲むリング状の溝３８が穿設されており、溝３８にシールリング３９が保持されている。鍔部３６はシールリング３９を介して取付面３７に密着しており、円筒キャップ３１の内部と外部とが遮断されている。
【００２５】
ロータ２３の回転軸２４には、図４に示すように、回転軸２４の直交方向に突出する永久磁石４０、４１が取り付けられており、ステータコイル３４の通電制御によりロータ２３が回転可能になっている。ロータ２３の周りは、プラスチックにより覆われており、このプラスチックにより形成された円筒形の外周部２９の周面に、螺旋溝３０が掘られている。螺旋溝３０は、ロータ２３の回転によって、吸込口部２７から洗浄液を吸い込んで排水口部２８から排出する。外周部２９の下部は拡大されており、この拡大部分４２によってロータ２３の排水能力の増大化が図られている。螺旋溝３０はこの拡大部分４２の端部まで形成されている。ロータ２３の外周部２９と円筒キャップ３１との間の隙間は、ロータ２３の永久磁石４０、４１とステータ２２とのギャップが極力小さくなるように、設定されている。
【００２６】
下部ケーシング２１Ｂの下部には、軸受け取付板４３がボルトＢ４により取り付けられている。下部ケーシング２１Ｂの下部と軸受け取付板４３は、螺旋溝３０により搬送された洗浄液を、排水口部２８に送り出すための送水通路４４を形成する。送水通路４４はほぼ扁平なドーナツ状の形態を有している。送水通路４４は排水口部２８に接続されており、送水通路４４内部に送られた洗浄液は排水口部２８に搬送されるようになっている。軸受け取付板４３の中央部には、下部の軸受け部２６が設けられており、この軸受け部２６に回転軸２４が保持されている。
【００２７】
下部ケーシング２１Ｂの下面部及び軸受け取付板４３の下側には、更に、排水路形成板４５が取り付けられている。排水路形成板４５は、ボルトＢ５によって下部ケーシング２１Ｂの下面に固定されている。排水路形成板４５と下部ケーシング２１Ｂとの間はシールリング４６によってシールされている。
【００２８】
排水路形成板４５の中央部には、排水路４７を形成する円形の凹部４８が形成されており、この凹部４８の上部はカバー４９によって塞がれている。カバー４９の中央部には回転軸２４が貫通しており、回転軸２４の下端部は凹部４８内に突出している。回転軸２４の下端部には排水板５０が取り付けられている。排水板５０の平面形状はほぼ十字形の形状を有しており、回り止めがなされた状態で回転軸２４に支持され、ナット５１により固定されている。排水路４７は図６に示す排水管８に接続され、洗浄液を排水できるようになっている。
【００２９】
このポンプ装置Ｐでは、ケーシング２１の上部に吸込口部２７と開口部３２を形成し、ケーシング２１の下部に排水口部２８を形成し、ケーシング２１内部のロータ２３を設置する空間Ｒ１に円筒キャップ３１を装着して、円筒キャップ３１の内部を洗浄液の通路とし、ロータ２３の外周部２９に螺旋溝３０を形成すると共に、ロータ２３にステータコイル３４の通電により駆動される永久磁石４０、４１を設けたので、ステータコイル３４への通電制御によりロータ２３が回転すると、洗浄液が、吸込口部２７から開口部３２を介して、円筒キャップ３１内部に入り込み、ロータ２３の螺旋溝３０の回転によって排水口部２８に送り出される。排水口部２８に搬送された洗浄液は、散水管３（図６参照）を経由して洗浄槽２（図６参照）に送られ、食器の洗浄が行われる。
【００３０】
この場合、空間Ｒ１と空間Ｒ２とを区画し、シールしている円筒キャップ３１が非磁性体のステンレスで形成されているので、ロータ２３とステータ５２とのギャップを小さくでき、ロータ２３の回転が確保、錆び付きや傷等の恐れがない。
【００３１】
また、ボルトＢ１の取り外しによって、下部ケーシング２１Ｂと上部ケーシング２１Ａを分離でき、ボルトＢ３の取り外しによって円筒キャップ３１は取り外せるので、軸受け部２５、２６或いはロータ２３並びに円筒キャップ３１の洗浄や交換が容易である。
【００３２】
なお、この実施例では食器洗い機１にポンプ装置１を用いたが、ポンプ装置Ｐの用途はこれに限るものではなく、他のものに使用されるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例にかかるポンプ装置の構成を示す断面図。
【図２】ポンプ装置内部に設置される円筒キャップの斜視図。
【図３】外周部に螺旋溝を形成したロータの斜視図。
【図４】ロータの一部断面図。
【図５】食器洗い機に設けられている従来のポンプ装置の断面図。
【図６】食器洗い機の構成の一例を示す説明図。
【符号の説明】
【００３４】
Ｐ    ポンプ装置
２１  ケーシング
２２  ステータ
２３  ロータ
２５  軸受け部
２５Ａ  シール材
２６  軸受け部
２７  吸込口部
２８  排水口部
２９  外周部
３０  螺旋溝
３１  ステンレス製の円筒キャップ
４４  送水通路
Ｒ１  ロータの設置空間
Ｒ２  ステータの設置空間
【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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