(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根車が内装されるケーシングと、前記ケーシングの前面に仕切板およびパッキンを介して配設されるとともに、羽根車吸い込み口から延びた吸引通路が周囲の吐出通路と分離板によって区画されて形成されたケーシングカバーと、前記羽根車を駆動する駆動モータとを備え、前記吸引通路は、前記羽根車吸い込み口からラジアル方向に沿って放射状に一定断面で延びており、分離板は、その吐出口側の端部が吐出口側に屈曲されており、前記分離板には前記吸引通路を通って流入する流れの正面位置に還流通路が形成され、前記還流通路に対向して前記羽根車吸い込み口より外周で前記ケーシングカバーの前記吸引通路内の上流に突出部を設け、前記突出部が前記吸引通路に飛散された前記還流通路からの循環水を前記羽根車吸い込み口に戻すものであることを特徴とする電気ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば水等の流体の循環管路に配設されて流体の強制循環等に用いる電気ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気ポンプとしては、たとえば図４、図５に示すようなものが知られている。図４は従来の電気ポンプの縦断側面図、図５は同電気ポンプの縦断正面図である。
【０００３】
電気ポンプは、図４に示すように駆動モータ部１とポンプ部５より構成されている。前記駆動モータ部１は、駆動モータ２と、この駆動モータ２が内装される前後一対のモータカバー３とを備えており、モータカバー３の前面側にブラケット４を介してポンプ部５のケーシング６が一体的に連設されている。前記駆動モータ２のシャフト７はブラケット４を貫通してポンプ部５のケーシング６内に突入させてあり、先端部には羽根車８がメカニカルシール９を挟み込んだ状態で一体に螺着して連結されている。
【０００４】
また、前記ケーシング６は、その前面開口部が仕切板１１で閉塞されており、また、この仕切板１１を挟み、かつ、パッキン１０を介してケーシングカバー１２が配設されている。このケーシングカバー１２には、吸込口１３と吐出口１４が形成されており、図５に示すように吸込口１３をケーシング１２の吸引通路１５を介して羽根車８の吸込側に連通させるとともに、吐出口１４を吐出通路１６を有するケーシングカバー１２内に開口させ、さらに、仕切板１１に穿設した還流穴１７を通じて羽根車８の吐出側に連通させてある。
【０００５】
前記仕切板１１における羽根車８の対応部には羽根車吸込み口２１を形成してあり、ケーシングカバー１２内における吸引通路１５は、羽根車吸込み口２１から放射状に一定断面で延びている。この吸引通路１５と周囲の吐出通路１６は分離板２２によって区画されて形成されている。分離板２２の上面は吸込口１３の近傍まで延びて、ここで吐出口側に向けて屈曲されている。
【０００６】
図６はこの種の電気ポンプが適用される還流配管系統の一例を示す概略配管図で、上記構成の電気ポンプを用いて図６に示すような還流配管１８を通じて水槽１９の水を吸引・吐出する場合について説明すると、前記還流配管１８は、水槽１９に繋がる水平管部とポンプＰに繋がる垂直管部間に、互いに平行な３本の垂直管部およびこれら垂直管部を結ぶ上下３本の水平管部からなるクランク状の往復連通管部１８ａ，１８ｂにより構成されており、まず、ポンプ室内に導水した上で、駆動モータ２の電源を入れ、羽根車８を回転させて気水分離し、空気が水に先立って図５の矢印ａで示すように、吐出口１４から吐出側管路１８ａを通って水槽１９に吐出させる。一方、水と微量の残存空気は図５の矢印ｂで示すように吐出通路１６を通り仕切板１１の還流穴１７を通じ羽根車８へ還流され、また、水槽１９内の水は吸込側管路１８ｂを通ってポンプＰの吸込口１３へ導かれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように数箇所で屈曲している還流配管１８においては、ポンプに自動吸引動作をおこなわせる場合、ポンプＰの吸込口１３へ到達して吐出口１４から吐出される水が吐出側管路１８ａに流出する際に、同吐出側管路１８ａに押し込み圧が作用し、この圧力の反動がポンプ吐出口１４に作用するため、気水分離された空気が吐出側管路１８ａに抜けることが不能となり、自動吸引動作ができなくなるため、吸込通路１５と吐出通路１６とを連通する還流通路を形成することにより、数箇所で屈曲している配管においても自動吸引可能な強制循環させるものがあった。しかしながら、上記還流通路を設けることにより、羽根車８に流入する循環水が飛散し、自動吸引効率が低いために、電気ポンプは大型化にならざるを得ず、コスト的にも高価なものになる。
【０００８】
本発明は、上記のように数箇所で屈曲している配管においても、自動吸引可能な強制循環用の電気ポンプを大型化することなく安価で提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、ケーシングカバーの吸引通路と吐出通路とを連通する還流通路を、吸引通路を通って流入する正面位置に形成し、前記還流通路に対向してケーシングカバーに突出部を設けた構成の電気ポンプとする。
【００１０】
本発明によれば、ケーシングカバーの吸引通路と吐出通路とを連通する還流通路が吸引通路を通って流入する流れの正面位置に形成されているため、配管が屈曲していてポンプ吐出側管路に押し込み圧が作用する状態であっても、吐出通路内の水をスムーズに循環させて吸込み側に戻すことにより押し込み圧の反動圧を緩和してポンプ吐出圧を徐々に高くすることができる。この際、還流通路を通って羽根車へ循環させる水が羽根車の回転によって、吸引通路に飛散するが、ケーシングカバーに設けた突出部によって、水の飛散が抑えられ、スムーズに羽根車へと循環させることができるし、通常運転に入ったときには、羽根車吸込み口から吸引される水の流れを乱すことが少なく、自吸時には空気流と対向して還流される水が噴射されて十分かきまぜられるという作用を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、羽根車が内装されるケーシングと、ケーシングの前面に仕切板およびパッキンを介して配設されるとともに、羽根車吸い込み口から延びた吸引通路が周囲の吐出通路と分離板によって区画されて形成されたケーシングカバーと、羽根車を駆動する駆動モータとを備え、分離板には吸引通路を通って流入する流れの正面位置に還流通路が形成され、還流通路に対向して前記羽根車吸い込み口より外周で前記ケーシングカバーの前記吸引通路内の上流に突出部を設け、前記突出部が前記吸引通路に飛散された前記還流通路からの循環水を前記羽根車吸い込み口に戻すものであることを特徴とする電気ポンプであり、自動吸引可能な強制循環用の電気ポンプを大型化することなく、安価で提供することができるという作用を有する。
【００１２】
更に、吸引通路は、前記羽根車吸い込み口からラジアル方向に沿って放射状に一定断面で延びており、分離板は、その吐出口側の端部が吐出口側に屈曲されている構成としたことで、吸引通路内の流れを円滑な流れにすることができるとともに、同時に気水分離を行う吐出通路の部分を相対的に大きくすることができ、これにより押込み圧の反動圧を緩和することができ、ポンプをコンパクトにすることができるという作用を有する。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の電気ポンプの縦断側面図、図２は、同電気ポンプの縦断正面図、図３は、同電気ポンプにおけるケーシングカバーの斜視図である。なお、この実施の形態１の電気ポンプの基本構成は、前述の従来例で示したものと同様であり、構成ならびに作用が共通する部分は共通の符号を付して、重複をさけるためにその説明を省略する。
【００１５】
本発明の実施の形態１の電気ポンプは、ポンプ部５のケーシングカバー１２内の構成に特徴を有している。すなわち、図１〜図３に示すようにポンプ部５のケーシングカバー１２には、吸込通路１５と吐出通路１６とを連通する還流通路２０を設けている。前記還流通路２０は、羽根車吸込み口２１の周囲を周回する分離板２２の円弧状部分、すなわち吸引通路１５を通って流入する流れの正面位置に形成され、そして、還流通路２０に対向するようにケーシングカバー１２に突出部２３が設けられている。
【００１６】
これによって、還流通路２０を通って羽根車８へ循環させる水が、羽根車８の回転によって吸引通路１５に飛散しても突出部２３によって遮られ、羽根車８へとスムーズに導かれる。
【００１７】
前記吸引通路１５は放射状に一定断面で延びており、分離板２２の吐出口１４側の端部は、ケーシングカバー１２の吸込口１３の近傍で吐出口１４側に向けて少し屈曲されている。
【００１８】
これによって、ケーシング６内から吐出通路１６内に吐出された水と空気がこの屈曲部分に沿って流れ、この際、求心力が作用して比重の軽い空気が効果的に気水分離できる。
【００１９】
なお、気水分離後の水の流動によって吸引通路の周囲にいくつかの渦流れを生じるが、還流通路２０が正面位置に設けてあるのでその影響をうけることが少なく、吐出通路１６内を通過する水の循環をスムーズに行うことができ、還流される水を吸い込み側に戻して押し込み圧の反動圧を緩和し、ポンプの吐出圧を徐々に高くすることができる。
【００２０】
また、ケーシングカバー１２に設けられた突出部２３は、吸込口１３より流入される水の抵抗とならぬよう、吸込口１３の断面積より小さくなるように設置することにより、本来機能である循環流量を損ねることはない。
【００２１】
上記構成の電気ポンプを用いて図６に示すような屈曲した還流配管１８を通じて水槽１９の吸引、吐出する場合について説明する。
【００２２】
まず、ポンプ室内に呼び水して導水した上で、駆動モータ２の電源を入れると、羽根車８が回転して気水分離され、空気が水に先立って図２の矢印ａで示すように吐出口１４から水槽１９を経て大気へ放出される。一方、水と微量の残存空気は図２の矢印ｂで示すように吐出通路１６を通り仕切板１１の還流穴１７を通じ羽根車８の吐出側へ還流されるとともに、一部は図２の矢印ｃで示すように還流通路２０を通り羽根車８の吸込み側へ還流される。還流通路２０を通って循環された水は、羽根車８へ流入するもの、羽根車８の回転によって吸引通路１５に飛散される。これを図２の矢印ｄで示したが、ケーシングカバー１２に設けられた突出部２３により遮られ、効率良く羽根車８へと戻されて循環される。また、水槽１９内の水は吸込み側１８ｂを通ってポンプｐの吸込口１３へ導かれる。このとき羽根車吸込み口２１付近では、空気流と対向して還流される水が空気中に噴射され、十分かき混ぜられ自吸作用が促進される。
【００２３】
ポンプの吸込口１３へ到達した水は、ポンプ内を通り吐出側管路１８ａに押し込み圧が作用する状態となる。この場合、ケーシングカバー１２の吸引通路１５と吐出通路１６とを連通する還流通路２０より羽根車８の吸込側へ水が還流され、ポンプ吐出圧が徐々に高くなり、吐出側管路１８ａに残存した水をスムーズに押し上げて、水の循環を無理なく行わせることができる。さらに通常運転に入ったときには、還流通路２０が吸引通路１５に通って流入する水の流れの正面位置に設けられているので、羽根車吸込み口２１に吸引される水の流れが妨げられることが少なく、適度の予旋回が与えられるものとなる。
【００２４】
なお、本実施の形態１では、ケーシングカバーに設けられた突出部は吸込み口に対して直角に設置しているが、吸引通路内で還流通路に対向するように設置すればよく、同様の作用と効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の電気ポンプは、ケーシングカバーの吸引通路と吐出通路とを連通する還流通路が吸引通路を通って流入する正面位置に形成され、還流通路に対向してケーシングカバーに設けられた突出部が、水の飛散を抑えるので、ポンプ配管が屈曲していてポンプ吐出側管路に押込み圧が作用する状態であっても、吐出通路内の水の循環をスムーズに行うことができ、これにより押込み圧の反動圧を緩和できるし、通常運転に入ったときには、羽根車吸込み口に吸引される水の流れが妨げられることが少なく、吸込み流れに適度の予旋回を与えることができ、自吸時には空気流と対向して還流される水が噴射されて十分かき混ぜられるため自吸時間が短いものである。
【００２６】
また、放射状に一定断面で延びた吸引通路であって分離板の吐出側に向けて屈曲されるから、吸引通路内の流れを円滑な流れにすることができるとともに、同時に気水分離を行う吐出通路の部分を相対的に大きくすることができ、これにより押込み圧の反動圧を緩和することができ、ポンプをコンパクトにすることができる。また、屈曲があるため気水分離の際にこれに沿って流れる流れで比重の軽い空気を効果的に分離することができ、自動吸引可能な強制循環用の電気ポンプを大型化することなく、安価で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】本発明の実施の形態１の電気ポンプの縦断側面図
【図２】同電気ポンプの縦断正面図
【図３】同電気ポンプにおけるケーシングカバーの斜視図
【図４】従来の電気ポンプの縦断側面図
【図５】同電気ポンプの縦断正面図
【図６】この種の電気ポンプが適用される還流配管系統の一例を示す概略配管図
【符号の説明】
１  駆動モータ部
２  駆動モータ
３  モータカバー
４  ブラケット
５  ポンプ部
６  ケーシング
７  シャフト
８  羽根車
９  メカニカルシール
１０  パッキン
１１  仕切板
１２  ケーシングカバー
１３  吸込口
１４  吐出口
１５  吸引通路
１６  吐出通路
１７  還流穴
１８  還流配管
１９  水槽
２０  還流通路
２１  羽根車吸込み口
２２  分離板
２３  突出部
【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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