(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環水が流入する吸込室と、
上記吸込室からの循環水を回転によって加圧するインペラーと、
上記インペラーを収納するインペラー室と、
溜めた水を上記インペラー室へ供給し、上記インペラーの空転を防止する水溜室と、
上記インペラー室からの循環水を水と空気とに分離する気水分離室と、
分離した空気を優先的に吐出口へ吐出し、分離した水を上記水溜室へ戻す吐出室と、
上記インペラーを駆動する駆動機を収納する駆動室とを備え、上記循環水を吸い込み加圧して押し出す自吸式ポンプにおいて、
上記吸込室上部に凹部を形成し、上記吸込室へ流入する上記循環水の吸込口を該凹部に一体形成すると共に、
給湯器からの湯が供給される受水口を上記水溜室に一体形成することを特徴とする自吸式ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自吸式ポンプに関し、詳しくは、風呂装置の追焚回路に設けられ、浴槽湯を循環する自吸式ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、風呂装置には、図５に示すように、浴槽３水を循環して加熱する追焚回路１が設けられる。
この追焚回路１には、水温を検知する感温センサ４、浴槽３水を循環させる自吸式ポンプ５、循環水を加熱する熱交換器７が設けられる。
また、この自吸式ポンプ５には、吸込口５１側で浴槽３からの流路（追焚回路１）と接続する吸込口接手５２が設けられる。
更に、吐出口５５側には給湯接手５３が設けられ、図示しない給湯器から追焚回路１の流路を利用して浴槽３へ湯張りする給湯回路２が接続される。
また、その上部で、流路の下流には、この循環水の流れを確認する水流スイッチを備えた水流検知ユニット５６が設けられ、その下流で熱交換器７への流路１と接続される。
また、自吸式ポンプ５０の下部には、凍結防止用として残水を排水する排水回路３１がコントローラと電気接続する排水弁３２を介して設けられる。
【０００３】
排水回路３１から水抜き後、最初の運転開始時には、自吸式ポンプ５０内が空気に置換されている。
そこで、自吸式ポンプ５０の空転を防止するため、最初の運転開始時に、給湯回路２から自吸式ポンプ５０へ呼び水としての注水が行なわれる。
従って、追焚回路１における給湯回路２の接続位置は、自吸式ポンプ５０内に呼び水を溜めることができるように、自吸式ポンプ５０の上部に接続される。
また、吸込口１７の位置は、自吸式ポンプ５０内に空気溜まりがあると自吸性能が低下するため、自吸式ポンプ５０の上部位置に吸込口接手５２を設け、流路から流入する空気が自吸式ポンプ５０内で滞留しないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら自吸式ポンプ５０では、吸込側に吸込口接手５２を設け、吐出側に給湯接手５３と水流スイッチを備えた水流検知ユニット５６とを設けているために、これらを組み込むと自吸式ポンプ５０が大きなものとなり、風呂装置におけるコンパクトが図れない問題を生じていた。
また、給湯回路２から浴槽３へ湯張りをする際には、自吸式ポンプ５０は停止しており、給湯回路２からの湯が接続された給湯接手５３内で上下２方向に分岐され、それぞれの流路から浴槽３へ注がれる。
つまり、一方は自吸式ポンプ５０を経由して浴槽３へ流れ、他方は熱交換器７を経由して浴槽３へ流れる。
この場合に、自吸式ポンプ５０内の通水抵抗のため、自吸式ポンプ５０を経由する浴槽３への流路が、熱交換器７を経由する浴槽３への流路より通水抵抗が大きく、配管状態にもよるが給湯回路２からの湯の約７０％が熱交換器７を経由する流路で浴槽３に注がれる。
従って、湯張り時に、熱交換器７を経由して浴槽３へ湯張りする湯張り路に流量が集中するために、熱交換器７から通水音が発生すると共に、湯張り時間を要する問題があった。
そこで、本発明の自吸式ポンプは、吸込口接手、給湯接手および自吸式ポンプとの一体化を図ってコンパクト化を図ると共に、２つの湯張り路における通水抵抗のバランスをほぼ平均化して、湯張りスピードを向上させ、熱交換器からの通水音を低減化することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載の自吸式ポンプは、
循環水が流入する吸込室と、
上記吸込室からの循環水を回転によって加圧するインペラーと、
上記インペラーを収納するインペラー室と、
溜めた水を上記インペラー室へ供給し、上記インペラーの空転を防止する水溜室と、
上記インペラー室からの循環水を水と空気とに分離する気水分離室と、
分離した空気を優先的に吐出口へ吐出し、分離した水を上記水溜室へ戻す吐出室と、
上記インペラーを駆動する駆動機を収納する駆動室とを備え、上記循環水を吸い込み加圧して押し出す自吸式ポンプにおいて、
上記吸込室正面の上部に凹部を形成し、上記吸込室へ流入する上記循環水の吸込口を該凹部に一体形成すると共に、
給湯器からの湯が供給される受水口を上記水溜室に一体形成することを要旨とする。
【０００６】
上記構成を有する本発明の請求項１記載の自吸式ポンプは、吸込室正面の上部に凹部を形成し、吸込室へ流入する循環水の吸込口を該凹部に一体形成し、給湯路からの湯が供給される受水口を水溜室に一体形成する。
従って、従来のような接続接手を廃止して、吸込口と給湯路との受水口を自吸式ポンプに一体形成するので、自吸式ポンプのコンパクト化が図れると共に、安価に作製できる。
また、給湯路からの湯を流入する受水口を水溜室に設けることによって、分岐する湯張り路の通水抵抗のバランスが平均化される結果、従来のように自吸式ポンプの吐出口に給湯経路を接続することに比して、湯張りの際に、熱交換器側への湯張り流量の集中を防ぐことができる。
従って、湯張りの際に、熱交換器を経由しない流量を増すことができ、熱交換器への通水が集中しないので、熱交換器で発生する通水音を低減することができる。
また、湯張りの際の通水流路が一流路に偏らず平均化されるために、湯張りスピードが向上し、湯張り時間を短縮できる。
あるいは、熱交換器への流量が少なくなる分、熱交換器流路の管径を小さくできる。
また、当然に、最初の駆動時に給湯路から水溜室に注水し、自吸式ポンプ
の空転を防止するための呼び水を溜めることができるという従前の機能を損ねることがない。
【０００７】
【発明の実施形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の自吸式ポンプの好適な実施例について説明する。
図１に示す風呂装置は、２缶２水路（図略）であって追焚回路１と給湯回路２とが設けられる。
追焚回路１には、浴槽３と接続する循環回路が形成され、水温を検知する感温センサ４、浴槽水を循環させる自吸式ポンプ５、この循環水の流れを確認する水流スイッチを備えた水流検知ユニット６、循環水を加熱する熱交換器７が設けられる。
【０００８】
給湯回路２と追焚回路１とは、自吸式ポンプ５内で接続され、自吸式ポンプ５が停止中に、図示しないコントローラからの湯張り指令によって、給湯器（図略）から浴槽３へ湯張りが行われる。
尚、給湯器から自吸式ポンプ５内に入った湯は、２方向に分岐し、一方は熱交換器７を経由して浴槽３へ、他方は上流の追焚回路１を逆流して浴槽３へ流入する。
【０００９】
また、熱交換器７の下方には、燃料ガスを燃焼するバーナ８が設けられ、熱交換器７はバーナ８による燃焼熱によって循環水を加熱する。
バーナ８は、前記のセンサ類・アクチュエータ類と共にコントローラへと電気的に接続され追焚き・保温・停止等所定の制御が行われる。
【００１０】
次に、自吸式ポンプ５の概略図（側面図）を図２に示して説明する。
尚、このＡ−Ａ矢示図を図３に、Ｂ−Ｂ矢示図を図４に示す。
自吸式ポンプ５の各室は、モーター９により回転する回転体１０を収納する駆動室ケース１１と、その回転力が伝達されて回転するインペラー１２と、それを収納するインペラー室１３と、流れを導くポンプケーシング１４から構成される。
また、駆動室ケース１１とインペラー室１３とはシール板１５を介して同軸上に結合され、ポンプケーシング１４とインペラー室１３とは、仕切板１６を介して同軸上に設けられる。
そして、インペラー室１３内には従動用マグネット（図略）を備えたインペラー１２が回動自在に設けられ、シール板１５に固定される回転軸（図略）を中心に回転する。
また、インペラー室１３の上部には、流速を低下させて水と空気の比重差によって、水と空気に分離する気水分離室１９が設けられる（図４）。
【００１１】
一方、ポンプケーシング１４（図３）には、右上部に吸込室２０が設けられ、吸込室２０の下部でインペラー１２の中央部の仕切板１６に吸込円孔２１があけられ、吸込室２０は仕切板１６の吸込円孔２１に流れを導くように側壁２２で仕切られている。
また、ポンプケーシング１４の左上室には、前述の気水分離室１９と連通する吐出室２３が設けられる。
また、吐出室２３の上部には、通水によってＯＮする水流スイッチを備えた水流検知ユニット６が設けられ、その吐出口２８に追焚回路１の下流側が接続される。
この吐出室２３の下方には、水溜室２４が設けられ、インペラー１２の空転を防止するための呼び水を溜める。
また、仕切板１６には、気水分離室１９から吐出室２３上部に通じる通孔２５が設けられ、気水分離室１９で空気と水とに分離されると、比重の小さい空気がこの通孔２５から吐出室２３へ優先的に流れる。
また、仕切板１６の気水分離室１９の下部には、気水分離室１９から吐出室２３と水溜室２４との中間部に通じる通口２６が設けられ、気水分離された比重の大きい水がこの通口２６より吐出室２３へ流れる。
また、吐出室２３下方の水溜室２４における仕切板１６には、呼び水をインペラー室１３へ流入させるため、インペラー１２が吸い込みできる位置に、インペラー室１３に通じる環流孔２７が複数設けられている。
【００１２】
また、この水溜室２４には、給湯入口１８が設けられ、追焚回路１を利用して浴槽３へ湯張りする給湯回路２がこの給湯入口１８に接続される。
給湯入口１８は、気水分離室１９および吐出室２３が設けられる位置より下方の水溜室２４の正面に設けられる。
これは、気水分離室１９および吐出室２３が流速を低下して気水分離をする目的を確保するためにできるだけ大きく設けられるため、給湯入口１８がそれらの室を狭めない位置に設けられる。
また、給湯入口１８は、水溜室２４に呼び水を溜めることができるように、水溜室２４の下端より上方に設けられる。
【００１３】
また、自吸式ポンプ５内に空気溜まりができると自吸性能が低下するため、吸込口１７の位置は、流入する空気をインペラー室１３へ押出すことができるように、吸込室２０正面の上部に一体形成される。
詳しくは、吸込口１７の下端は、インペラー室１３上端より５ｍｍ以上の位置になるように設けられる（図２）。
また、吸込口１７と管路との接続をできるだけコンパクトにまとめるために、吸込口１７は、吸込室２０の流路面積を確保しつつ、吸込室２０を凹状にへこませて形成される（図１の凹部２９）。
従って、追焚回路１の管路を曲げて吸込口１７に接続されると、凹状のへこみにより、管路の曲げ部の突出が少なくなって、コンパクトに接続される。
【００１４】
次に、自吸式ポンプ５の作動について、以下に説明する。
コントローラからの追焚き指令により、自吸式ポンプ５がＯＮする。
まず、自吸式ポンプ５内のインペラー１２が回転し始め、水溜室２４内の呼び水と空気と混入している状態のまま、加圧されて気水分離室１９へ送り込まれる。
気水分離室１９では、空気と水とに分離され、空気は仕切板１６の通孔２５から吐出室２３へ流入して吐出口２８から押し出される。
また、水は仕切板１６の通口２６から吐出室２３へ流入して水溜室２４へ落下する。
水溜室２４は、仕切板１６でインペラー室１３と仕切られているが、仕切板１６の下部に環流孔２７が開けられており、水溜室２４の水は、環流孔２７を通じてインペラー室１３へ吸い込まれる。
これを繰り返すことにより、吸込室２０が負圧になって浴槽３の水を汲み上げ、自吸式ポンプ５および追焚回路１が満水状態となって浴槽３の水を循環する。
そして、感温センサ４が循環する湯温を検出し、コントローラが設定温度に達したか否かを判定し、設定温度に達していない場合には、コントローラからの指令によりバーナ８に点火され、循環しながら燃焼を開始して設定温度に達するまで追焚きを行う。
【００１５】
また、浴槽３へ湯張りをする際には、コントローラからの指令によって、給湯回路２から自吸式ポンプ５へ給湯され、接続している追焚回路１を通じて浴槽３へ給湯される。
つまり、湯張り時には、給湯回路２から自吸式ポンプ５の水溜室２４に給湯され、水溜室２４で流路が分かれ、一方は吐出室２３、熱交換器７を経由して浴槽３へ、他方はインペラー室１３、吸込口１７を経由して浴槽３へ注がれる。
そして、分岐による流量比は、管路の長さ、揚程差等の施工条件によって多少異なるが、従来の自吸式ポンプ５に比べて、熱交換器７側へ集中する流れの偏りが改善され、平均化される。
【００１６】
また、最初の運転開始時、または凍結防止のために自吸式ポンプ５の排水を行った後に運転を行う場合には、自吸式ポンプ５内がすべて空気に置換されている。
従って、この運転開始時には、自吸式ポンプ５の空転を防止するため、コントローラからの指令により、給湯回路２から自吸式ポンプ５へ注水が行なわれ、呼び水を水溜室２４に溜めてからインペラー１２の回転を開始する。
【００１７】
以上、説明したように、本実施例の自吸式ポンプ５は、従来、別体に設けられていた吸込口接手２９、給湯接手３０および自吸式ポンプ５との一体化を図って、風呂装置をコンパクトにできる。
また、給湯回路２の接続を水溜室２４へ設けることにより、湯張りの際に、熱交換器７側への流れの集中が起こらないように改善され、熱交換器７側への流量が少なくなって、熱交換器７からの通水音が低減する。
更に、湯張りの際に、分岐される各々の湯張り路の通水抵抗がほぼ均一化されるので、浴槽３への湯張り速度が向上する。
また、熱交換器７側への流量が少なくなり、熱交換器７側の流路における管径を小さくできるので、風呂装置を安価に製作することができる。
【００１８】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例では、発明の理解を助けるため、吐出室２３を設け、その下方に水溜室２４を設ける構成として説明したが、室の境界を設ける必要はなく、一室の呼び名として、室の上部で吐出し、下部で水溜めとする構成であっても良い。
また、本実施例では、マグネット駆動方式による構成の自吸式ポンプ５を示したが、モーター９軸とインペラー１２とを直結し、メカニカルシールやグランドパッキンでシールする構成の自吸式ポンプ５であっても良い。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の自吸式ポンプによれば、湯張り時の騒音を低減化することができると共に、湯張り時間を短縮できるという優れた効果を奏する。
また、自吸式ポンプをコンパクトにでき、システム全体を安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る自吸式ポンプを組込んだ風呂装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施例に係る自吸式ポンプの概略断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る自吸式ポンプのＡ−Ａ矢示図における右平面図である。
【図４】本発明の実施例に係る自吸式ポンプのＢ−Ｂ矢示図における左平面図である。
【図５】従来の実施例に係る自吸式ポンプを組込んだ風呂装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１  追焚回路
２  給湯回路
３  浴槽
４  感温センサ
５  自吸式ポンプ
６  水流検知ユニット
７  熱交換器
８  バーナ
９  モーター
１０  回転体
１１  駆動室ケース
１２  インペラー
１３  インペラー室
１４  ポンプケーシング
１５  シール板
１６  仕切板
１７  吸込口
１８  給湯入口
１９  気水分離室
２０  吸込室
２１  吸込円孔
２２  側壁
２３  吐出室
２４  水溜室
２５  通孔
２６  通口
２７  環流孔
２８  吐出口
２９  凹部
【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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