(57)【要約】【課題】  空気の吸い込みによるポンプの吐出性能の低下を抑える。【解決手段】  ポンプ室３３内に正逆回転自在に設けられ回転方向によって流体を押し出す作用が異なるインペラ１５を備え、このインペラ１５の回転方向のうち、流体を押し出す作用が大きい回転方向を第１の回転方向（矢印ｂの方向）とし、流体を押し出す作用が小さい回転方向を第２の回転方向（矢印ａの方向）としたとき、インペラ１５が第１の回転方向に回転することにより流体を吸入流路３５ａからポンプ室３３内に吸入し、吸入した流体を吐出流路３７ａからポンプ室３３外へ吐出する構成とする。吸入流路３５ａをインペラ１５の回転軸心１４ａと交わる方向でポンプ室３３に接続する。これにより、ポンプ１７が機能しない方向（矢印ａの方向）にインペラ１５が回転駆動された場合、吸入流路３５ａへ流体が流れ込みにくくなり、吐出流路３７ａからの空気の吸い込みが防止される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室内に正逆回転自在に設けられ回転方向によって流体を押し出す作用が異なるインペラを備え、このインペラの前記回転方向のうち、流体を押し出す作用が大きい回転方向を第１の回転方向とし、流体を押し出す作用が小さい回転方向を第２の回転方向としたとき、前記インペラが前記第１の回転方向に回転することにより流体を吸入流路から前記ポンプ室内に吸入し、吸入した流体を吐出流路から前記ポンプ室外へ吐出するポンプにおいて、
前記吸入流路を前記インペラの回転軸心と交わる方向で前記ポンプ室に接続したことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記吸入流路を前記インペラの回転軸心と直交する方向で前記ポンプ室に接続したことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
前記吸入流路の前記ポンプ室への接続位置を前記インペラが有する羽根よりも上の位置としたことを特徴とする請求項１又は２記載のポンプ。
【請求項４】
正逆回転自在な単一の回転軸に２つのポンプを連結し、一方の回転方向に前記回転軸を回転させることにより一方の前記ポンプが機能し、他方の回転方向に前記回転軸を回転することにより他方の前記ポンプが機能する連結ポンプにおいて、
２つの前記ポンプのうちの少なくとも一方を請求項１，２又は３記載のポンプとしたことを特徴とする連結ポンプ。
【請求項５】
食器洗浄のために洗浄水を吐出する洗浄ポンプ及び洗浄水を排水する排水ポンプの２つのポンプを正逆回転自在な単一の回転軸に連結した連結ポンプを備え、一方の回転方向に前記回転軸を回転させることにより前記洗浄ポンプ及び前記排水ポンプの一方が機能し、他方の回転方向に前記回転軸を回転することにより前記洗浄ポンプ及び前記排水ポンプの他方が機能する食器洗浄機において、
前記連結ポンプとして、前記洗浄ポンプを前記排水ポンプの上方に配置し前記第２の回転方向に前記回転軸が回転したときに前記洗浄ポンプが機能し、前記第１の回転方向へ前記回転軸が回転したときに前記排水ポンプが機能するように請求項４記載の連結ポンプを搭載したことを特徴とする食器洗浄機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ、このポンプを備える連結ポンプ及びこの連結ポンプを備える食器洗浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、食器洗浄機等に搭載されているポンプとしては、洗浄ポンプと排水ポンプとを上下方向に配置しそれらの洗浄ポンプと排水ポンプとを一つのモータ（モータ部）の回転軸に結合した連結ポンプがある（例えば、特許文献１参照）。この連結ポンプによれば、モータ部を一方向（正方向）へ回転駆動させることにより洗浄ポンプが機能し、洗浄水タンク内の洗浄水が吸引されてその洗浄水が食器へ向けて吐出され、食器等の洗浄が行われる。また、洗浄作業終了後にモータ部を他方向（逆方向）へ回転駆動させることにより排水ポンプが機能し、洗浄水タンク内の洗浄水が吸引されてその洗浄水が食器洗浄機外へ排水される。
【０００３】
このような連結ポンプで用いられる排水ポンプを図５に示す。排水ポンプ１０１のポンプ室１０２内には、回転軸１０３に連結されたインペラ１０４が設けられている。ポンプ室１０２の吸入口１０５には、吸入流路１０６を形成する吸入管１０７が設けられ、ポンプ室１０２の吐出口１０８には吐出流路１０９を形成する吐出管１１０が設けられている。この吐出管は、図示しない排水ドレイン管に接続している。
【０００４】
吸入管１０７は、その長手方向がポンプ室１０２の外周の接線方向に平行であって、インペラ１０４が逆回転（図中矢印ｂの方向）したときのポンプ室１０２内の洗浄水の逆回転方向への流れ（図中矢印ｃの方向）の接線方向における流れの上流側となる位置に設けられている。これにより吸入流路１０６がポンプ室１０２内の洗浄水の逆回転方向への流れの接線方向における流れの上流側に接続する。吐出管１１０は、その長手方向がポンプ室１０２の外周の接線方向に平行であって、インペラ１０４が逆回転したときのポンプ室１０２内の洗浄水の逆回転方向への流れ（図中矢印ｃの方向）の接線方向における流れの下流側となる位置に設けられている。この吐出管１１０は大気に連通されている。これにより吐出流路１０９がポンプ室１０２内の洗浄水の逆回転方向への流れの接線方向における流れの下流側に接続する。
【０００５】
インペラ１０４の羽根１０４ａには、作用面１０４ｂが形成されている。この作用面１５ｂの背面には、傾斜面１０４ｃが形成されている。
【０００６】
この構造では、排水時に、インペラ１０４が逆回転（図中矢印ｂの方向）したときは、インペラ１０４の羽根１０４ａの回転方向に向いた作用面１０４ｂにより流体が押し出され、吸入流路１０６から流体がポンプ室１０２内へ滑らかに吸入され、吐出流路１０９から流体が滑らかに吐き出され外部へ排水される。一方、洗浄時に、インペラ１０４が正回転（図中矢印ａの方向）したときは、傾斜面１０４ｃが回転方向に向いた状態となるが、この傾斜面１０４ｃは流体を押し出す作用が小さいので、実質ポンプ作用が機能しないようになっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１３１２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、洗浄時に排水ポンプ１０１が正回転方向（図中矢印ａ）に回転駆動され、インペラ１０４が正回転すると、傾斜面１０４ｃの面方向が流体の回転方向と同一ではないため、傾斜面１０４ｃはその傾斜分だけ流体を押し出す作用をして幾分吐出流路１０９から流体をポンプ室１０２内に吸引し、吸入流路１０６へ押し出す作用をする。このとき排水ポンプ１０１の排水のときの逆回転の洗浄水の流れが滑らかである構造は、即ち、正回転のときの洗浄時の洗浄水の流れをも良くし、そのため、所定時間以上に排水ポンプ１０１を運転すると吐出流路１０９及び排水ドレイン管に貯留している洗浄水が徐々にポンプ室１０２内へ吸引され、その後、吐出流路１０９及び排水ドレイン管に洗浄水がなくなった場合にポンプ室１０２内に外部の空気を吸い込んでしまうこととなってしまう。これにより、洗浄が終了した時点では、ポンプ室１０２内に空気が溜まってしまい、この状態から排水ポンプ１０１を逆回転し排水を行うと、ポンプ室１０２内に溜まっている空気のためにインペラ１０４の駆動力が洗浄水へ十分に伝わらず、吐出性能が落ちてしまう。
【０００９】
本発明の目的は、空気の吸い込みによるポンプの吐出性能の低下を抑えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、吸入流路をインペラの回転軸心と交わる方向でポンプ室に接続した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、空気の吸い込みによるポンプの吐出性能の低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。図１は本発明のポンプを搭載した食器洗浄機の全体構成を示す縦断側面図、図２はその一部を拡大して示す縦断側面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１３】
図１に示すように、食器洗浄機１は、食器かご２に載置された食器３が収納される食器収納部４、食器収納部４の下方に配置されて流体である洗浄水が吐出する複数のノズル５が設けられたノズル体６、ノズル体６の下方に配置され洗浄水を貯留する貯留タンク７、貯留タンク７内の洗浄水をノズル５から吐出させる機能と貯留タンク７内の洗浄水を食器洗浄機１外へ排出する機能とを備えた縦置き型の連結ポンプ９等を備えている。なお、食器洗浄機１には洗浄水を供給するための水道管（図示せず）が接続されている。また、食器洗浄機１の正面には開閉自在な扉１０が設けられ、この扉１０を開放することにより食器収納部４への食器３の出し入れを行える。
【００１４】
連結ポンプ９は、モータ一体型のポンプであり、図２に示すように、内部に筒状のステータ１１を収納したハウジング１２、ステータ１１内に軸心回りに正逆回転自在に収納されたロータ１３、ロータ１３の回転軸１４に固定されてロータ１３と共に正逆回転するインペラ１５を備え、回転軸１４が上下方向に延出してインペラ１５が下側に位置する向きに取付けられている。そして、この連結ポンプ９は、その上部側がポンプである洗浄ポンプ１６とされ、その下部側がポンプである排水ポンプ１７とされている。排水ポンプ１７は遠心ポンプである。このように連結ポンプ９は、二つのポンプ１６，１７を備えている。ここで、回転軸１４は、ハウジング１２に設けられた軸受４０，４１により軸支されている。
【００１５】
ロータ１３の外周部には、インペラとして機能する螺旋状の凹部１８が形成されている。この凹部１８により、ロータ１３の一端側から他端側に向けて螺旋状の流路１８ａが形成されている。ロータ１３の上方側端部には遠心インペラ１３ａが一体に形成されている。ロータ１３の内部には、先端部をステータ１１の内周面に対向する向きに配置された複数の永久磁石（図示せず）が設けられている。
【００１６】
ステータ１１は、板状の珪素鋼板を積層して形成した筒状のステータコア１９、ステータコア１９の内周側に放射状に等間隔で一体形成された６個の凸部２０、各凸部２０に巻かれた巻線２１、凸部２０と巻線２１との間を絶縁するボビン２２等により構成されている。
【００１７】
ステータ１１の内周側には、アルミニウムやＳＵＳ等の非磁性体で薄肉に形成された円筒状のキャン２３が取付けられている。キャン２３はステータ１１に対する防水機能を有し、キャン２３の上方側端部とハウジング１２との間にはＯリング２４が介装され、キャン２３の下方側端部とハウジング１２との間にはＯリング２５が介装されている。このキャンの内側の空間がポンプ室２７ａとされている。
【００１８】
ハウジング１２の上方側端部には遠心インペラ１３ａの上方を覆う上部ケース２６が固定され、この上部ケース２６内の空間がポンプ室２７ｂとされている。
【００１９】
ハウジング１２の下端部には、ロータ１３が第２の回転方向である正回転方向への回転（上方から見て時計回り方向へ回転、図３中の矢印ａ方向、以後、正回転という）したときにキャン２３内へ洗浄水（流体）を吸入する第一の吸入口２８が設けられている。この第一の吸入口２８と貯留タンク７とが接続管２９で接続されている。ハウジング１２の上端部に設けられているポンプ室２７ｂには、第一の吸入口２８から吸入された洗浄水が流路１８ａに沿って上昇してポンプ室２７ｂ内に入り込んだ後、その洗浄水がポンプ室２７ｂから吐出される第一の吐出口３０が設けられている。この第一の吐出口３０とノズル体６とが接続管３１で接続されている（図１参照）。
【００２０】
ハウジング１２の下方側端部にはインペラ１５の下方を覆う下部ケース３２が固定され、この下部ケース３２内の空間がポンプ室３３とされている。このポンプ室３３の外周は円状に形成されている。
【００２１】
ポンプ室３３に収納されたインペラ１５は、遠心インペラであって、図３に示すように、６枚の羽根１５ａが設けられている。羽根１５ａには、作用面１５ｂが鉛直方向に形成されている。この作用面１５ｂは、インペラ１５が第１の回転方向である逆回転方向へ回転（上方から見て反時計回り方向へ回転、図３中の矢印ｂ方向、以後、逆回転という）することにより、ポンプ室３３内の洗浄水に略直角に衝突してその洗浄水を逆回転方向に押すように形成されている。この作用面１５ｂの背面である傾斜面１５ｃも鉛直方向に形成され、作用面１５ｂの外側に向かうに従い作用面１５ｂに近づくように形成されている。即ち、インペラ１５の正回転により洗浄水を押し出す方向に対して傾斜している。これにより、インペラ１５が正回転した場合、傾斜面１５ｃが洗浄水を押す力は、インペラ１５が逆回転したときの作用面１５ｂが洗浄水を押す力よりも小さいものとなる。そして、インペラ１５が正回転することにより、傾斜面１５ｃに押された洗浄水はポンプ室３３内を正回転方向に流れる。
【００２２】
ポンプ室３３には、回転軸１４が逆回転したときに、洗浄水（流体）をポンプ室３３へ吸入する第二の吸入口３４が設けられている。そして、この第二の吸入口３４から吸入管３５がポンプ室３３外へ向けて延出して設けられている。この吸入管３５は、直線状に延びた形状に形成されおり、その長手方向が回転軸１４に直交する向きに設けられている。これにより、吸入管３５の内部に形成された吸入流路３５ａがインペラの回転軸心１４ａ（＝回転軸１４の回転軸心１４ａ）と直交してポンプ室３３に接続する。この吸入管３５と貯留タンク７とが接続管３５ｂで接続されている。
【００２３】
さらに、ポンプ室３３には、第二の吸入口３４から吸入された洗浄水が吐出される第二の吐出口３６が設けられている。そして、この第二の吐出口３６から吐出管３７がポンプ室３３外へ向けて延出して設けられている。この吸入管３５は、直線状に延びた形状に形成されている。そして吸入管３５は、その長手方向がポンプ室３３の外周の接線方向に平行であって、インペラ１５が逆回転したときのポンプ室３３内の洗浄水の逆回転方向への流れの接線方向における流れの下流側となる位置に設けられている。これにより吐出管３７の内部に形成された吐出流路３７ａがポンプ室３３内の洗浄水の逆回転方向への流れの接線方向における流れの下流側に接続する。吐出管３７には、洗浄水を食器洗浄機１外へ排水するための排水ドレイン管３７ｂが接続されている。この排水ドレイン管３７ｂは、所定の排水場所で大気に連通している。
【００２４】
図２に示すように、上述した洗浄ポンプ１６は、ステータ１１、ロータ１３、上部ケース２６、ポンプ室２７ｂ、第一の吸入口２８、第一の吐出口３０等により構成されている。また、上述した排水ポンプ１７は、インペラ１５、下部ケース３２、ポンプ室３３、第二の吸入口３４、第二の吐出口３６、吸入管３５、吐出管３７等により構成されている。また、ステータ１１、ロータ１３などによりモータ部５１が構成されている。洗浄ポンプ１６と排水ポンプ１７との間にはこれらの洗浄ポンプ１６，排水ポンプ１７を仕切る仕切部である仕切板３８が設けられている。この仕切板３８を回転軸１４が貫通し、回転軸１４の周囲にはポンプ室２７ａとポンプ室３３とを連通する連通穴３８ａが形成されている。
【００２５】
図１に示すように、貯留タンク７には、残滓を捕捉するフィルタ４６が配置されている。貯留タンク７内には、この貯留タンク７内に貯留された洗浄水を設定温度に加熱するヒータ５０が設けられている。
【００２６】
このような構成において、洗浄する食器３を食器かご２に載置して食器収納部４に収納し、洗浄スタートボタンを押すと、図示しない制御部からの制御により、貯留タンク７内への洗浄水の供給、供給した洗浄水のヒータ５０による加熱等が自動的に行われる。洗浄水の水温が設定温度に上昇するとステータ１１の巻線２１への通電が開始され、ロータ１３とインペラ１５とが回転軸１４とともに正回転（矢印ａ方向の回転）を開始する。
【００２７】
この回転により、ロータ１３の流路１８ａ内の洗浄水が流路１８ａに沿って上昇し、上昇した洗浄水は遠心インペラ１３ａにより加圧されて第一の吐出口３０から吐出される。また、流路１８ａ内の洗浄水が上昇することにより、貯留タンク７内の洗浄水が接続管２９内を通って第一の吸入口２８からキャン２３内に流入し、この洗浄水も流路１８ａ内を上昇して第一の吐出口３０から吐出される。第一の吐出口３０から吐出された洗浄水は接続管３１内を流れてノズル体６へ供給され、ノズル体６のノズル５から食器３に向けて吐出され、食器３の洗浄が行われる。
【００２８】
ノズル５から吐出された洗浄水は食器３を洗浄した後に貯留タンク７内に戻り、貯留タンク７内の洗浄水は接続管２９内を流れて第一の吸入口２８からキャン２３内へ流入し、ロータ１３の流路１８ａに沿って上昇し、再びノズル５から食器３に向けて吐出される。このようにして貯留タンク７内の洗浄水が循環され、食器３の洗浄が行われる。
【００２９】
このとき、回転軸１４とともにインペラ１５が正回転することにより、ポンプ室３３内の洗浄水がインペラ１５の羽根１５ａの傾斜面１５ｃに押されて正回転方向に移動する。この場合、羽根１５ａの傾斜面１５ｃは、インペラ１５の回転により洗浄水を押し出す方向に対して傾斜しているので、押し出す作用は逆回転の場合の作用面１５ｂの作用よりは大幅に小さいが、流体を正回転方向に押す。このとき、本実施の形態では、図３に示すように、吸入管３５が回転軸１４に直交するように配置されこれにより吸入流路３５ａがインペラ１５の回転軸心１４ａに直交しているので、吸入流路３５ａが流体の回転方向と直交し、これにより、ポンプ室３３内の流体の吸入流路３５ａ（吸入管３５）への吐出が抑制される。従って、吐出流路３７ａからのポンプ室３３内への流体の吸入も抑制されるので、排水ドレイン管３７ｂからのポンプ室３３への空気の吸込みが防止される。これにより、ポンプ室２７ａへ入り込む空気が抑えられているので、洗浄ポンプ１６の駆動力が洗浄水に十分に伝わり、洗浄ポンプ１６の吐出性能の低下を抑えられる。これにより、食器洗浄機１の洗浄性能の低下を抑えられる。このように、洗浄動作の際に、ポンプ室３３内への空気の吸い込みが生じる可能性を従来のポンプに比べて大幅に少なくすることができる。
【００３０】
つぎに、ロータ１３を正回転させる食器３の洗浄を開始してから所定時間が経過すると、制御部からの制御により巻線２１に対する通電パターンが切り替えられ、ロータ１３とインペラ１５とが回転軸１４とともに逆回転（矢印ｂ方向の回転）を開始する。これにより、
貯留タンク７の洗浄水が第二の吸入口３４からポンプ室３３内へ吸引され、ポンプ室３３内の洗浄水は第二の吐出口３６，吐出管３７から排水ドレイン管３７ｂ内へ送り込まれ、食器洗浄機１外へ排水される。ここで、上述した洗浄動作の際にポンプ室３３内への空気の吸入が防止されていることにより、ポンプ室３３内が洗浄水で満たされており、この排水時において排水ポンプ７１の駆動力が洗浄水に十分に伝わり、排水ポンプ１７の吐出性能の低下が抑えられる。これにより、食器洗浄機１の排水性能の低下が抑えられる。また、このとき、洗浄ポンプ１６内の洗浄水は、仕切板３８の連通穴３８ａを通ってポンプ室３３内に流入し、排水される。
【００３１】
なお、本実施の形態では、吸入流路３５ａをインペラ１５の回転軸心１４ａと直交する方向でポンプ室３３に接続した例を説明したが、これに限るものではなく、吸入流路３５ａはインペラ１５の回転軸心１４ａと交わる方向に接続されていればよく、例えば、吸入流路３５ａは回転軸心１４ａに対して斜めに交わる方向でポンプ室３３に接続されていてもよい。
【００３２】
次に、本発明の第二の実施の形態を図４に基づいて説明する。第一の実施の形態で説明した部分と同じ部分は同一符号で示し説明も省略する。ここで、図４は本実施の形態の連結ポンプを示す縦断側面図である。
【００３３】
図４に示すように、本実施の形態は、連結ポンプ７０における排水ポンプ７１の第二の吸入口３４の高さが第一の実施の形態に対して異なる。本実施の形態の第二の吸入口３４は、インペラ１５の羽根１５ａよりも上の位置に配置されている。これに伴い、吸入管３５及び吸入流路３５ａもインペラ１５の羽根１５ａよりも上に位置しており、吸入流路３５ａのポンプ室３３への接続位置がインペラ１５の羽根１５ａよりも上の位置となる。また、第二の吐出口３６は、インペラの羽根１５ａと略同じ高さに配置されている。
【００３４】
このように本実施の形態では、吸入流路３５ａのポンプ室３３への接続位置をインペラ１５が有する羽根１５ａよりも上の位置としたことにより、以下の作用効果を奏する。即ち、洗浄時に、インペラ１５が正回転（洗浄）した場合、ポンプ室３３内の洗浄水は、羽根１５ａの外周面（作用面１５ｂ，傾斜面１５ｃ）に対向するポンプ室３３内の領域で旋回するので、羽根１５ａよりも上の位置にある第二の吸入口３４に洗浄水がさらに流れにくくなっている。これにより、ポンプ室３３から流出していく洗浄水がさらに少なくなるので、排水ドレイン管３７ｂからのポンプ室３３内への空気の吸い込みがさらに抑えられる。これにより、ポンプ室２７ａへ入り込む空気がさらに抑えられるので、洗浄ポンプ１６の駆動力が洗浄水に十分に伝わり、洗浄ポンプ１６の吐出性能の低下をより抑えられる。これにより、食器洗浄機１の洗浄性能の低下をより抑えられる。このように、洗浄動作の際のポンプ室３３内への空気の吸い込み防止効果がさらに高められている。
【００３５】
つぎに、排水時にインペラ１５が逆回転した場合、第二の吸入口３４がインペラ１５の羽根１５ａよりも上にあるので、洗浄水の吸引は問題なくスムーズになされる。このとき、洗浄時におけるポンプ室３３内への空気の吸入防止の効果が大きくなっているので、この排水時において排水ポンプ７１の駆動力が洗浄水に十分に伝わり、排水ポンプ７１の吐出性能の低下をより抑えられる。これにより、食器洗浄機１の排水性能の低下をより抑えられる。
【００３６】
以上説明したように本発明の実施の形態においては、食器洗浄機１において、洗浄ポンプ１６を排水ポンプ１７又は７１の上方に配置し第２の回転方向である正回転方向に回転軸１４が回転したときに洗浄ポンプ１６が機能し、第１の回転方向である逆回転方向へ回転軸１４が回転したときに排水ポンプ１７又は７１が機能するように連結ポンプ９又は７０を搭載したことにより、食器洗浄機１の排水性能の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第一の実施の形態のポンプを搭載した食器洗浄機の全体構成を示す縦断側面図である。
【図２】その一部を拡大して示す縦断側面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である
【図４】本発明の第二の実施の形態の連結ポンプを示す縦断側面図である。
【図５】従来の排水ポンプを示す水平断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      食器洗浄機
９      連結ポンプ
１４    回転軸
１４ａ  回転軸心
１５    インペラ
１５ａ  羽根
１６    洗浄ポンプ
１７    排水ポンプ（ポンプ）
３３    ポンプ室
３５ａ  吸入流路
３７ａ  吐出流路
７０    連結ポンプ
７１    排水ポンプ（ポンプ）
【図１】
2005146970.tif 000003
【図２】
2005146970.tif 000004
【図３】
2005146970.tif 000005
【図４】
2005146970.tif 000006
【図５】
2005146970.tif 000007