(57)【要約】      （修正有）【課題】騒音を低減したポンプ装置を提供する。【解決手段】電動機と、羽根車と、該羽根車を内置するケーシングと、を有するポンプ部と、該ポンプ部が配置されるベース１０５と、該ベースに対し着脱可能で内面に防音材を備えるポンプカバー１１１と、を有する。【選択図】図５
2017066912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、羽根車と、該羽根車を内置するケーシングと、を有するポンプ部と、該ポンプ部が配置されるベースと、該ベースに対し着脱可能で内面に防音材を備えるポンプカバーと、を有することを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記防音材は、前記ポンプカバーの内面の上面と側面の下部に位置することを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記ポンプカバーは制振材を備え、
該制振材は、前記ポンプカバーの内面の上面と、前記ポンプカバーにおける前記羽根車と対向する面と、に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のポンプ装置として特許文献１に示すものがある。特許文献１では、電動機は、ケーシングに対してポンプ室側とは反対側の背面側に位置し、ケーシングは、当該ケーシングの上部にポンプ室側から背面側に貫通したケーシング吐出口を備え、ケーシング吐出口のポンプ室側に上面に開口を有した蓄水壁を形成し、蓄水壁の開口はケーシング吐出口の下端よりも上に位置させることにより、揚水性能、自吸性能が向上し、かつ低騒音化と、小型化を実現したポンプ装置の提供を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４３４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ポンプ装置は、更なる低騒音化が望まれている。
【０００５】
本発明は、騒音を低減した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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、電動機と、羽根車と、羽根車を内置するケーシングと、を有するポンプ部と、ポンプ部が配置されるベース５と、ベースに対し着脱可能で内面に防音材を備えるポンプカバーと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、騒音を低減したポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係わる渦流れ形ポンプ装置の縦断面図である。
【図２】本発明に係わるポンプヘッド部の斜視図である。
【図３】本発明に係わる合成樹脂製ケーシングに合成ゴム製インナーリングを固着した斜視図である。
【図４】本発明に係るポンプ装置１００からポンプカバー１１１を取り外した状態の斜視図である。
【図５】本発明に係るポンプ装置１００の斜視図である。
【図６】（ａ）本発明に係るポンプカバー１１１を下方向から見た斜視図である。図６（ｂ）は、本発明に係るポンプカバー１１１を下方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施例は、合成樹脂製ケーシング７０にインナーリング５０を弾力性を有する材料で形成し、合成樹脂製ケーシング７０にインナーリング５０を固着したことを特徴とする。
【００１０】
以下、本発明の一実施例について、図面に沿って説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係わる渦流れ形ポンプ装置の縦断面図である。図２は、本発明に係わるポンプヘッド部の斜視分解図である。図３は、本発明に係わる合成樹脂製ケーシングに合成ゴム製インナーリングを固着した斜視図である。図４は、本発明に係るポンプ装置１００からポンプカバー１１１を取り外した状態の斜視図である。図５は、本発明に係るポンプ装置１００の斜視図である。図６（ａ）は、本発明に係るポンプカバー１１１を下方向から見た斜視図である。図６（ｂ）は、本発明に係るポンプカバー１１１を下方向から見た図である。
【００１２】
本発明の一実施例の渦流れ形ポンプ装置１００は、電動機１と、ケーシングカバー３と、羽根車５と、逆止弁９と、分離室１０と、パッキング１１と、溝１２と、タッピングねじ１７、１８と、隔離部５３と、ケーシング７０と、を有する。
【００１３】
本発明の渦流れ形ポンプ装置１００では、電動機１の回転軸２が、合成樹脂製ケーシング７０を貫通し軸封装置４を介して、周辺に多数の溝１２（羽根）を持つ円板状の羽根車５が固着される。軸封装置４は円筒形状を有し、回転軸２の外周と合成樹脂製ケーシング７０の貫通孔の間に挿入され、軸封装置４は回転軸２に対しても合成樹脂製ケーシング７０の貫通孔に対しても相対的に摺動可能である。多数の溝１２と同心円になるように合成
樹脂製ケーシング７０の内側には円環状の水通路１３が形成される。インナーリング５０は、水通路１３の一部を吸い込み側１４と吐き出し側１５に分ける隔壁体５３と、水通路１３より小径のライナー面５２を備えるライナー体と一体に有する。インナーリング５０は、弾力性を有する合成ゴム製である。インナーリング５０は、合成樹脂製ケーシング７０に固着されている。
【００１４】
ポンプ装置１００は、電動機１と、羽根車４と、この羽根車４を内置するケーシング２と、ケーシング７０の前面を閉じるケーシングカバー３を有するポンプ部１０１と、ベース１０５と、圧力タンク６と、圧力センサ７と、流量センサ８と、ポンプカバー１１１と、から構成されている。
【００１５】
ベース１０５は、略直方体形状の部材である。ベース１０５の上方には、圧力タンク６と、圧力センサ７と、流量センサ８と、ポンプ部１０１とが、並べて配置され、ベース１０５の上面に固定されている。
【００１６】
圧力タンク６は、ポンプ部１０１で加圧した水を蓄水するものである。
【００１７】
圧力センサ７は、ポンプ部１０１から吐出された液体が流れる通水路に取り付けられ、ポンプ室内の圧力値を検出するセンサである。
【００１８】
流量センサ８は、ポンプ部１０１から吐出された液体が流れる通水路に設置された液体の流量を検出するセンサである。
【００１９】
圧力センサ７の検出結果と、流量センサ８の検出結果は、制御用コントローラ１０９に入力され、制御用コントローラ１０９により統合制御されることで、ポンプ部１０１の起動・停止を制御するものである。  
ポンプカバー１１１は、下面が開口した略直方体凹形状の部材である。ポンプカバー１１１はベース１０５に対し着脱自在である。これは、ポンプ部１０１や制御用コントローラ１０９等を操作、修理可能とするためである。
【００２０】
ポンプカバー１１１は、ベース１０５に固定することで、ポンプカバー１１１とベース１０５との間で、ポンプ部１０１の大部分と、圧力タンク６と圧力センサ７と流量センサ８の全部と、を覆うものである。ポンプカバー１１１により、ポンプ部１０１等から発生する音がポンプ装置１００の外に伝わる恐れを低減することができる。
【００２１】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、ポンプカバー１１１は、内面に防音材２０１、２０２と、制振材２０３，２０４，２０５を備えている。ポンプカバー１１１の内面の上面には、制振材２０５と防音材２０２が貼られ位置している。ポンプカバー１１１の内面の前面には、制振材２０３と制振材２０４とが貼られ位置している。ポンプカバー１１１の内面の側面下部には、防音材２０１が貼られ位置している。上記構成により、ポンプ部１０１等から発生する音や振動がポンプ装置１００の外に伝わる恐れを更に低減することができる。
【００２２】
制振材や防音材を、ポンプカバー１１１の内面へ貼る量を増やす程、ポンプ装置１００の外に伝わる音や振動は減るが、高価となる。
【００２３】
ポンプカバー１１１の内面の上面に制振材２０５と防音材２０２を貼ることで、ポンプ部１０１から出る音を低減することができる。
【００２４】
ポンプカバー１１１の内面の前面に制振材２０３と制振材２０２を貼ることで、ポンプ部１０１のケーシングカバー３と対向する面に制振材を貼ることになり、ポンプ部から前方向への音を低減することができる。
【００２５】
ポンプカバー１１１の内面の側面下部に防音材２０１を貼っているため、ポンプカバー１１１をベース１０５に取り付けた状態で、防音材２０１はベース１０５の段部１０５ａ（図４記載）と接触する。防音材２０１と段部１０５ａの接触により、ポンプカバー１１１をベース１０５に取り付けた状態で、ポンプカバー１１１の下側からポンプ装置１００の外に伝わる音を低減することができる。
【００２６】
防音材２０１，２０２や、制振材２０３，２０４，２０５は、音や振動の他に、熱や水を抑制するもの、難燃性を有するものが望ましい。ポンプ装置１００は屋外で使用することもあるため、水を抑制するものであれば、ポンプカバー１１１の内面の側面の下部に貼る防音材２０１により外部からの水の浸入を防ぐことができる。防音材２０１は継目が少なくなるよう大きな１枚を取り付けたほうが良いが、この限りでない。
【００２７】
なお、防音材２０１，２０２には、独立気泡型のエチレンプロピレンを用いることが望ましい。独立気泡型のものを用いることで、連続気泡型のものを用いるよりも音の伝わりを抑制することができる。制振材２０３，２０４，２０５には、ゴムなどの弾性部材を用いることが望ましい。防音材および制振材には、耐熱性に優れたものを用いることが望ましい。
【００２８】
なお、本実施形態でポンプカバー１１１の内面に貼った制振材２０３と制振材２０４を貼っているが、これは部材低減による費用低減のためである。そのため、大きな１枚として貼ってもよい。
【００２９】
図３に本発明の合成樹脂製ケーシング７０にインナーリング５０を固着した図を示す。ケーシングカバー３は、羽根車５を覆う。羽根車５に対しほぼ対称となるように水通路１３、隔壁体５３、ライナー面５２を有したインナーリング５０が設けられる。インナーリング５０は、ケーシングカバー３とケーシング７０の間で、ケーシングカバー３にＯリング７を付けてタッピングねじ１７でケーシングカバー３を締め付けることでケーシング７０に固着される。これによって、ポンプヘッド部が構成されている。Ｏリング７は、ケーシング７０の水通路１３の外周とケーシングカバー３の水通路の外周との間に挿入される。
【００３０】
インナーリング５０の合成樹脂製ケーシング７０への固着は、インサート成形または、２重成形により形成するとよい。インサート成形とすることで、加工レスで高精度のライナー面５２を形成可能という効果を奏する。２重成形とすることで、合成樹脂に対する高い融着性、加工レスで高精度のライナー面５２を形成可能という効果を奏する、
隔壁体５３で分けられた吸い込み側１４、つまり羽根車５の上流側には逆流を防止する逆止弁９が設けられている。隔壁体５３で分けられた吐き出し側１５、つまり、羽根車５の下流側には、自給作用を促進する分離室１０を兼ねた水通路が構成されて、パッキング１１を介して合成樹脂製ケーシング７０にタッピングねじ１８で固着され、蛇口等へとつながるものである。
【００３１】
揚水される水は、電動機１の回転軸２の回転により、羽根車５が回転すると、羽根車５の溝１２と合成樹脂製ケーシング７０の水通路１３で渦が発生し、運動エネルギーを増しながらほぼ一回転して高圧となり、隔壁体５３にて切り分けられて、分離室１０へと誘導されていくものである。隔壁体５３の両側では大きな圧力差が生じるため、ライナー面５２を設けて摩擦力を得ることで損失を防いでいる。
【００３２】
しかしながら前述のとおり従来例では、インナーリング５０を高剛性材料の青銅製で形成しているため、羽根車５の回転により多数の溝１２から発生する渦の運動エネルギーが、ライナー面５２や隔壁体５３に衝突し、振動エネルギーへと変換され合成樹脂製ケーシング７０やケーシングカバー３へ伝搬し、騒音原因となる恐れがある。
【００３３】
さらに圧力がポンプ停止圧力付近まで高くなると、運動エネルギーが圧力に比例して増すため、金属性の耳障りな音がより顕著となり、市場クレームとなる恐れがあった。
【００３４】
本発明の実施例では、インナーリング５０を、弾力性を有する材料である合成ゴムで形成している。弾力性を有する材料で形成することにより、渦の運動エネルギーがインナーリング５０のライナー面５２や隔壁体５３へ衝突することで生じる恐れのある振動エネルギーを減衰させることができる。振動エネルギーを減衰させ、ケーシング７０への振動を低減することで耳障りな音を抑制し、低騒音とすることができる。
【００３５】
さらに隔壁体５３の吐き出し側側面５３ａを合成樹脂製ケーシング７０の一部であるインナーリング用ガイド７１で覆わずに露出させ、合成ゴム表面を接水面とすることで、矢印Ｘで示す渦流れの衝突により発生する振動エネルギーの減衰効果を更に向上させることができる。
【００３６】
合成樹脂製ケーシング７０の吸い込み側と吐き出し側を分離する隔壁体５３とライナー面５２を備えるライナー体との少なくとも１つを備え弾力性を有する材料からなるインナーリング５０を、合成樹脂製ケーシング７０に固着した。
【００３７】
ポンプの性能低下の主要因であるポンプヘッド部の摩耗に対しても優位性がある。従来例の青銅製インナーリングでは、砂等の異物が混入した場合、ライナー面や隔壁体の表面が硬質であるため傷が付きやすく長期使用により摩耗が進み性能低下に至る恐れがある。
【００３８】
一方、本発明の実施例では、インナーリング５０の表面が弾力性を有しているため、ある程度の変形が許容され異物を噛み込んだ際にも傷付きが少なく摩耗による性能低下を抑制することができる。つまり、インナーリング５０を、弾力性を有する材料である合成ゴムで形成しているため、耐久性に優れたものとすることができる。
【００３９】
インナーリング５０は材質、硬度ともにポンプ性能に大きな影響を与える。
【００４０】
材質に関しては、弾力性を有さなければならない。但し、吸水性のスポンジ等ではライナー面５２や隔壁体５３からの内部漏水により高圧を保持することができないという恐れがある。
【００４１】
硬度に関しては、軟質すぎると高圧時にライナー面５２が変形し羽根車５との間隙が大きくなり摩擦力を保持できず、逆に硬質すぎると振動エネルギーの減衰が不十分となり騒音低減にならない。
【００４２】
よって、インナーリング５０は、吸水性が無くスキン層を有したものが望ましい。例えば、硬度を合成ゴム製においては50度〜70度、熱可塑性エラストマー製においては50度〜90度の範囲で弾力性を有する材料を用いることで性能、低騒音化共に確保することができる。
【００４３】
上記のように、インナーリング５０は、隔壁体５３とライナー面５２を備えるライナー体とを一体とし弾力性を有する材料で形成した構成が望ましいが、より簡易に構成するため、隔壁体５３とライナー面５２を備えるライナー体とを別体として、そのいずれかを弾力性を有する材料で形成した場合においても青銅製のインナーリングよりも騒音低減の効果を得られる。
【００４４】
本発明の実施例においては、インナーリング５０の材質は上記を満足するため合成ゴムを選択しているが、同様の性質を有する熱可塑性エラストマーを用いてもよい。各々以下の点に優れる。
【００４５】
インナーリング５０を合成ゴム製としたものであれば、耐加水分解性能に優れ、圧縮永久歪が少ないインナーリングとなる。
【００４６】
インナーリング５０を熱可塑性エラストマー製としたものであれば、２重成形とすることで、合成樹脂に対する高い融着性、加工レスで高精度のライナー面５２を形成可能なインナーリングとなる。
【００４７】
さらにポンプヘッドの材料に機械加工金属部品を用いないため、原材料費や加工費を抑制することができるため、より安価に製造することができ、廃棄する場合にも分別が不要となる。つまり、つまり、インナーリング５０を、弾力性を有する材料である合成ゴムで形成しているため、青銅製のインナーリングに比べ、安価に製造することができる。
【００４８】
尚、ケーシングカバー７０を同様に弾力性を有する材料で構成することにより、更に、安価、耐久性、低騒音の効果は向上する。
【００４９】
尚、本実施例においては、インナーリング５０を弾力性を有する材料としているが、摩耗が進行することにより、性能低下や騒音増加に影響を及ぼす部位、即ち水通路１３、羽根車５、溝１２、ケーシングカバー３のライナー面についても、弾力性を有する材料で形成することにより、安価で耐久性に優れかつ、低騒音の効果を奏する。
【符号の説明】
【００５０】
１    電動機
２    回転軸
３    ケーシングカバー
４    軸封装置
５    羽根車
７    Ｏリング
９    逆止弁
１０  分離室
１１  パッキング
１２  溝
１３  水通路
１４  吸い込み側
１５  吐き出し側
１７、１８  タッピングねじ
５０  インナーリング
５２  ライナー面
５３  隔壁体
５３a 吐き出し側側面
７０  合成樹脂製ケーシング
７１  インナーリング用ガイド
１００  渦流れ形ポンプ装置
【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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