专利名称：泵装置及使用该泵装置的广口水壶装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用电动机驱动力将在水壶装置等中所具有的贮水罐内的液体向水壶装置等的外部排出的泵装置及使用该泵装置的广口水壶装置。
以往，已提出过在外框壳体与该外框壳体内配置的贮水罐之间的空间里具有利用电动机驱动源的电动式泵装置、并利用该泵装置将贮水罐内的液体向外框壳体的外部排出的水壶装置等的各种方案。
例如，在日本专利特开昭62-144613号公报中所述的供开水装置中，如
图14所示，在配置于外框体101内的贮水槽102的下部空间中，电动泵装置103被配置成所谓的横放(用于吸入液体的叶轮的旋转轴的轴向为横向)。并且，通过用导入管104使贮水罐102的底面与电动泵装置103连通、用排出管106使电动泵装置103与在外框体101上形成的供开水口105连接，而配置成使贮水罐102与供开水口105相连通。通过旋转驱动该电动泵装置103的叶轮就使贮水罐102内的液体从供开水口105向外部排出。
上述各例的供开水装置，由于做成将电动泵装置配置在贮水罐下部的结构，贮水罐下部的空间因配置电动泵的部分而使纵向变大，故产生供开水装置整体大型化的问题。
并且，一般地说，电动泵装置用于吸入液体的叶轮等的旋转构件如果不是浸没在液体中的状态就不能起到升水功能的作用，故在横放的电动泵装置中，要采用将叶轮等的旋转构件配置在比水罐的底面还下部的位置并将叶轮等经常浸没在液体中的结构。因此，液体内所含有的钙等物质堆积在叶轮等的旋转轨迹的底部而成为堆积物，会产生该堆积物干扰叶轮的转动、以至叶轮成为不能转动的问题。
另外，作成所谓纵置式的情况，使水罐底面与供开水口之间的配管结构变得复杂。
鉴于上述各种问题，本发明旨在提供一种即使在液体内所含有的钙等物质堆积、该堆积的物质也不会影响旋转构件转动的泵装置。并且，本发明与以往技术中的横放式及纵置式相比，可提供不需要采用较大的纵向空间的结构。还有，本发明与以往技术中的纵置式相比，可提供配管容易的结构的泵装置。再有，本发明还可提供能以节省空间的方式来配置泵装置的广口水壶装置。
为了达到这样的目的，在本发明的泵装置中具有利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部、具有用于将导入叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，该泵装置还具有在将贮存液体用的贮水罐装入在装入于内部的框体内而作为配管的一部分时、处于贮水罐与叶轮之间的位置处且为比叶轮的旋转轨迹还下部的位置上将液体从贮水罐导向叶轮并堆积液体内物质的堆积部。
另一发明是，还在上述泵装置的液体导入部形成堆积部。
另一泵装置具有利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部、具有用于将导入叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，取水口及排出口的中心轴线做成平行。
另一泵装置，还在上述泵装置的叶轮室的取水口侧设有开口。
另一发明，还在上述泵装置中设有将开口的一部分闭塞的闭塞用构件。
另一发明，在上述泵装置中使液体导入部、液体导出部及叶轮室并排地进行配置。
另一发明，在上述泵装置中，将取水口及排出口分别以叶轮的旋转轴为中心配置成在20°-160°的夹角范围。
另一泵装置具有利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部、具有相对该液体导入部有一定夹角并用于将导入叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，在液体通过叶轮室内时，将叶轮的旋转方向设定成液体在以叶轮的旋转轴为中心的取水口及排出口的夹角的宽的一侧通过的状态。
另一泵装置具有利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部、具有用于将导入叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，设置了将取水口设成截面为圆形口部并在液体导入部与取水口的截面积有大致相等截面积的截面为扁平方形的通路部。
另一泵装置具有利用驱动源进行旋转驱动的叶轮，旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部、具有用于将导入叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，将液体导出部与叶轮室的侧面连续地配置，并将液体导出部与叶轮室的边界部分构成开口，将叶轮室作成不闭塞的空间。
另一泵装置具有利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、将该叶轮旋转自如地收容在内的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部、具有用于将导入叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，在叶轮室内部设有用于将旋转自如地支承叶轮的固定轴压入的孔，该孔内的固定轴的插入部分的前端配置成比形成叶轮室的隔壁的叶轮室侧的面不再向插入方向前方突出的状态，并使围住孔的孔形成部的壁厚均匀化。
另外，本发明的广口水壶装置，在外框体内配置用于贮存液体的贮水罐，具有使设在外框体上的注水口与贮水罐连通的连通部，并在外框体上设置水位显示窗，且在该水位显示窗的内侧配置有可在连通部的一部分辨认其内侧液体的水位显示管的结构，并利用该水位显示管与贮水罐之间的空间配置有从贮水罐向注水口供给液体的泵装置。
并且，本发明的泵装置装入框体内，安装成在位于贮水罐与叶轮之间的位置、且位于比叶轮的旋转轨迹还下部的位置上将液体从贮水罐导向叶轮并形成堆积液体内物质用的堆积部。因此，即使在框体内堆积了钙等的物质，也能确保叶轮的旋转范围，叶轮不会受到堆积物的影响而导致驱动停止。
还有，通过将液体导入部的取水口与液体导出部的排出口配置成平行，并将具有取水口的液体导入部、具有排出口的液体导出部及叶轮室并排配置，可有效地使用框体内的空间。
再有，在叶轮室的取水口侧设有开口、或将液体导出部与叶轮室的边界设成开口，则可将形成叶轮室的箱体的形状做成简单的结构，而能降低制造成本。此外，将开口的一部分用闭塞用构件来闭塞时，则可使叶轮室内的气密性有所提高，从而提高泵效率。
并且，在叶轮室内部设有用于将叶轮旋转自如地支承的固定轴压入的孔，若使围住该孔的孔形成部作成均匀的壁厚，并在压入固定轴后利用超声波焊接等方法将形成叶轮室的箱体构成密闭状，则可防止在其作业时固定轴的“脱落”。
另外，本发明的广口水壶装置将通过贮水罐外侧的连通部的一部分设成水位显示管，并在其下部(水位显示管与贮水罐之间)装入泵装置。因此，成为可将连通部及泵装置容纳在节省的空间、并因水位显示管与泵装置的距离接近而容易配管的结构。
图1是表示本发明第1实施形态的装有泵装置的广口水壶装置整体的局部剖切立体图。
图2是表示图1所示的作为广口水壶装置内主要部分的泵装置周围的纵剖视图。
图3是表示图2的泵装置的剖视图。
图4是表示图3的泵装置在卸除驱动部后状态的展开剖视图。
图5是表示图3的泵装置在卸除下壳体后状态下从箭头V方向看的、并假想地表示液体通路的仰视图。
图6是用于说明插入图3所示的泵装置的固定轴用的孔及孔形成部的形状的图，(A)是仅表示本实施形态的泵装置的固定轴插入用的孔周围部分的剖视图，(B)是表示变形例的剖视图。
图7是表示本发明第2实施形态的泵装置的展开剖视图。
图8是将图7所示的泵装置在卸除下壳体后状态下从箭头VIII方向看的、并假想地表示液体通路的仰视图。
图9是图7的IX-IX线的剖视图。
图10是表示本发明第3实施形态的泵装置的剖视图。
图11是在将图10所示的泵装置卸除闭塞用构件后状态下从箭头XI方向看的仰视图。
图12是表示将图10的泵装置与液体源连接后状态的图。
图13是模式地表示本发明各实施形态的泵装置安装在广口水壶装置上时的各个电动机的配置的图，是从上方看广口水壶装置的俯视图。
图14是表示以往的带电动泵装置的水壶的纵剖视图。
以下，根据图1-图6说明本发明第1实施形态中的泵装置1。另外，说明在本实施形态中将泵装置1装入广口水壶装置2的结构。
如图1所示，广口水壶装置2的结构主要包括主要由框体形成的外框体3、配置在外框体3内部用于预先贮存水或开水等液体的贮水罐4、将外框体3的外部与贮水罐4连通的连通部5、作为连通部5的配管的一部分装入的泵装置1。利用驱动该泵装置1将贮水罐4内的液体通过连通部5向上吸引并向外框体3的外部排出。
外框体3是用具有底部3a的大致圆筒形状形成的构件，在内部容纳有贮水罐4，盖6开闭自如地安装在形成于该贮水罐4上的开口部上。并且，在贮水罐4的上端周缘形成有向外侧折弯形状的折曲部4a，通过该折曲部4a与在外框体3的内侧形成的肩部7的台阶部7a卡合，贮水罐4被支承在外框体3的内侧。
在外框体3的前面上部中央部分上，设有向外侧突出状地形成的嘴端部8。在该嘴端部8的下侧面上设有用于将从贮水罐4送来的液体注入杯子等的注水口9面向设在其下侧面上的、用于排出水或开水等的开口而设置。另外，在外框体3的外周面上嘴端部8的下侧设有用于大致了解贮水罐4内的液体量的水位显示窗。
贮水罐4由带有底面4b的具有大致杯形的构件形成，它是预先存放液体用的。在该贮水罐4的外侧，配置有用于将液体向外部吸上的连通部5，并装入作为该连通部5的配管一部分的泵装置1。另外，如图2所示，在贮水罐4的底面4b上形成有与泵装置1连通的排出口4c。因此，贮水罐4通过连通部5而与外框体3的外部连通。还有，在排出口4c的边缘向贮水罐4的外侧延伸地形成有用于与泵装置1相连接的筒状部4d，并用橡胶管11将该筒状部4d与泵装置1的取水口41连接。还有，在贮水罐4的下侧设有电热装置(图示省略)，通过使该电热装置工作而对贮水罐4内的液体进行加热。
连通部5由纵置地配置在贮水罐4外侧的透明玻璃制的水位显示管13和利用橡胶管12而与水位显示管13连接的泵装置1构成。水位显示管13的一端侧弯曲地容纳配置在嘴端部8与肩部7之间，其顶端部分与将从贮水罐4向泵装置1导入的液体向外框体3的外部排出的注水口9连接。并且，该注水口9面对设在形成于嘴端部8的下罩14上的排出开口15。
如此，可用水位显示窗10确认在注水口19及泵装置1上连接的水位显示管13内部的水位。并且，通过观察该水位显示管13内的水位就可推定贮水罐4内的液体的余量。该水位显示管13和泵装置1的排出口42配置在相同轴上。
如图3所示，泵装置1由具有作为驱动源的电动机16的驱动部17和利用电动机16旋转驱动的叶轮18、以及容纳叶轮18并具有作为连通部5的一部分用于液体通路的内部空间的箱体19构成。另外，该泵装置1如上所述，利用橡胶管11与贮水罐的筒状部4d连接，同时利用橡胶管12与水位显示管13连接，通过橡胶管11、12而以浮在空中的状态被保持在贮水罐4的外侧空间中。因此，从电动机16和其它部位产生的振动难以传递到贮水罐4和外框体3上，在框体内就没有噪音的共鸣声。在本实施形态中，泵装置1是这样地保持着的，然而仅用紧固螺钉等固定在贮水罐4的底面4b附近等也可以。
驱动部17由作为驱动源的电动机16、通过固定构件20a固定在该电动机16的电动机输出轴16a的前端部分上的感应磁铁20及容纳该感应磁铁20的磁铁壳体21构成。
电动机16用直流电动机构成，并控制成只使叶轮18向规定方向旋转的一个方向旋转。电动机输出轴16a贯穿形成于磁铁壳体21上的贯穿孔21a而伸出至磁铁壳体21内。旋转自如地支承在设于贯穿孔21a内的轴承21b中。该电动机16通过导线16b与驱动控制电路(图示省略)连接。
还有，磁铁壳体21以使开口部分与箱体19的隔壁22部分抵接的状态用紧固螺钉固定在箱体19上。由此，磁铁壳体21以其内部空间与箱体19的内部空间隔离的状态被固定在箱体19上。配置在该磁铁壳体21内的感应磁铁20在圆环形每90°的4极的各面被磁化，并通过固定构件20a而被固定在电动机输出轴16a上。
如图4及图5所示，箱体19在将泵装置1装入广口水壶装置2时、通过将配置在上侧的上壳体19a与以闭塞该上壳体19a的开口的状态配置在下侧的作为闭塞用构件的下壳体19b用超声波焊接进行固定密闭来划成内部空间。而且，在该箱体19的内部空间中设有旋转自如地容纳叶轮18的叶轮室23、具有用于将液体导入该叶轮室23内的取水口41的液体导入部31、具有用于将导入叶轮室23内的液体排出的排出口42的液体导出部32。
叶轮室23利用隔壁22与上述的磁铁壳体21相分隔。在该隔壁22的叶轮室23一侧，设有将旋转自如地支承叶轮18的固定轴26压入固定用的孔27。另外，如图6(A)所示，围住该孔27的孔形成部22a、22b的壁厚被均匀化。也就是说，孔27在成为形成在隔壁22上的凸部的孔形成部22a的中心部分上，其周围的筒状部分的厚度及隔壁22的孔形成部22b的厚度被形成均匀的状态，孔27的底部27a被形成突出至离隔壁22的叶轮室23侧的面为0.25mm高度的位置。具体地说，由于孔27的底部27a不延设至隔壁22的平面部分，故围住该孔27的孔形成部22a、22b的壁厚被均匀化，在形成孔27时，对于孔27就不产生变形(成型时的缩孔等)，孔27被正确地形成。因此，即使将固定轴26插入至孔27内的底部也没有问题。
还有，孔27也可如图6(B)那样地构成。即，孔27形成至其深度进入隔壁22的平面部分内为0.5mm，固定轴26处于离孔27的最深部为0.75mm的位置，也就是构成为插入至从叶轮室23侧的面为0.25mm高度的位置。这是由于以下的理由所致。即，虽然由于孔27本身形成至进入隔壁22的平面部分，该进入部分由于孔形成部22b的厚度成为均匀而仅有该进入部分产生变形，而将孔27中固定轴26的插入部位限止于不产生变形影响的部分，故采用这样的结构也可以。
在这样地形成于叶轮室23内的孔27内插入固定的固定轴26上，叶轮18被旋转自如地支承着。叶轮18由轴部18a及固定多枚叶片的叶片部18b构成。在轴部18a上设有与固定轴26动配合的配合孔29，通过将固定轴26插入该配合孔29内叶轮18被动配合在固定轴26上。并且，在轴部18a的前端部分设有推力支承用凸起18c。
另外，在叶片部18b的隔着隔壁22而与感应磁铁20相对的一侧，固定着圆环状的从动磁铁30。当电动机16的电动机输出轴16a与感应磁铁20一体旋转时，叶轮18受感应磁铁20的磁性吸引而从动地旋转。另外，这时，叶轮18虽然受到进入叶轮室19内的液体流动等影响而产生向离开隔壁22的方向(图3中箭头X方向)移动的情况，但这时因在轴部18a的前端设有推力用凸起18c，故与形成于箱体19内侧的推力支承部19c抵接。因此，叶轮18就不会从固定轴26脱出。另外，这样构成的叶轮18被配置在比贮水罐4的底面4b还下部。因此，即使贮水罐4内液体剩得很少的状态时，叶轮18也一定成为浸没在液体中的状态。
此外，当叶轮18旋转时，贮水罐4侧的液体被导入叶轮室23内。而且，导入叶轮室23的液体因叶轮18的搅拌而在叶轮室23内旋转。并且，由于随着该旋转所产生的离心力而向着叶轮18的外周方向流动。
叶轮室23与液体导入部31连通着。也就是说，液体导入部31与叶轮室23连续地配置并在液体导入部31与叶轮室23的边界部分上形成有开口33，通过该开口33使液体导入部31与叶轮室23连通。该液体导入部31在将泵装置1装入广口水壶装置2之后被配置在贮水罐4与配置了叶轮18的叶轮室23之间，用于将贮水罐4的液体导入叶轮室23内。
在该液体导入部31的贮水罐4侧的端部上，形成有通过橡胶管11而与形成于贮水罐4底面上的筒状部4d连接的取水口41。该取水口41向图2中的上侧开口以成为相对贮水罐4的底面开口的状态。
而且，液体导入部31在从取水口41至开口33之间形成大致直角的弯曲状。此外，从液体导入部31的取水口41看弯曲的部位以下、也就是从弯曲部位至开口33的位置构成为比叶轮18的旋转轨迹还下部的堆积部34。该堆积部34成为在包括泵装置1的连通部5的配管中的最下位部。因此，在通过连通部5内的液体中所含的钙等的物质就堆积在该堆积部34上。其结果，即使在泵装置1中堆积钙等的物质，对叶轮14的旋转也没有影响，从而使产生电动机12的驱动停止等的不良情况的可能性变得极小。并且，该堆积部34的通路部的截面形状成为扁平的方形并与取水口41的截面积的大小大致相同。
另外，叶轮室23还与液体导出部32连通着。也就是说，该液体导出部32被连续地配置在叶轮室23的侧面，并在液体导出部32与叶轮室23的边界部分形成有开口35。由于该结构，叶轮室23利用开口35而成为与液体导出部32连通的、不堵塞的空间。该液体导出部32在将泵装置1装入广口水壶装置2时被配置在与注水口9连通的水位显示管13和配置了叶轮18的叶轮室23之间，用于将导入叶轮室23内的液体向注水口9一侧导出。还有，卸除下壳体19b后，液体导入部31、叶轮室23和液体导出部32就构成为1个空间。
在该液体导出部32的水位显示管13侧的端部形成有通过橡胶管12与水位显示管13的端面连接的排出口42。该排出口42向图2的上侧开口以成为向水位显示管13开口的状态。
此外，如上述构成的液体导入部31的取水口41的中心轴线L1和液体导出部32的排出口42的中心轴线L2分别与叶轮18的旋转轴的轴部18a的中心轴线L3平行。并且，液体导入部31、液体导出部32及叶轮室23成为并排配置，如图5所示，取水口41和排出口42配置成以叶轮18的轴部18a为中心构成夹角α为90°状态。还有，该取水口41及排出口42的配置，不特别限定为夹成90°的位置，通过将夹角α从20°至160°的范围进行各种设定，构成可有效利用贮水罐4外侧的空间。
另外，上述叶轮18的旋转方向被设定成在图5中的箭头A的方向，以使液体在叶轮室23内不是通过取水口41与排出口42之夹角α侧、而是通过其余的宽的一侧。因此，导入叶轮室23内的液体就顺利地从叶轮室23向液体导出部32侧移动。
以下，就装有如上所构成的第1实施形态的泵装置1的广口壶装置2的动作来进行说明。
首先，进行烧开水的准备工作，掀开盖6并向贮水罐4加入水。于是，从水位显示窗10可看见连通部5的水位显示管13的水面位置，由此就可判定贮水罐4内的内容量。
排出开水时，关闭盖6并通过操作排出按钮(图示省略)使泵装置1的电动机16驱动。于是，固定着感应磁铁20的电动机输出轴16a向规定的方向旋转。
当感应磁铁20这样地向规定的方向旋转时，在叶片部18b上固定着从动磁铁26的叶轮18则在叶轮室19内向图5中箭头A的方向旋转。于是，在叶轮室23的液体被形成与叶轮18的旋转方向相同方向的流动。还有，对于该液体的流动，由于离心力的作用，液体被赶向叶轮18的外周方向。其结果，利用与叶轮室23的侧面连续地形成的开口35而将液体送往连通着的液体导出部32侧。
另一方面，在叶轮18的中心侧产生负压。因此，贮水罐4内的液体通过液体导入部31而进入至叶轮室23内。
通过重复这样的动作，从贮水罐4被导入叶轮23内的液体从液体导出部32的排出口42经过水位显示管13而被送往注水口9一侧。由此，液体从注水口9向外框体3的外部排出。
此外，尽管上述的第1实施形态是本发明较佳实施形态的例子，但并不限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内还可作各种变形的实施。例如，虽然上述的泵装置1是将取水口41和排水口42分别配置在以叶轮18为中心夹角α为90°的位置处，但取水口41与排出口42的配置并不限定于此。以下，结合图7-图9来说明将它们的配置作成不同并使液体导入部的结构作成与上述第1实施形态不同的第2实施形态。
如图7所示，第2实施形态的泵装置51的结构包括具有作为驱动源的电动机52的驱动部53、利用电动机52进行旋转驱动的叶轮54及容纳叶轮54并具有作为连通部的一部分的用于通过液体的内部空间的箱体55。
驱动部53的结构包括作为驱动源的电动机52、通过固定构件56a固定在该电动机52的电动机输出轴52a的前端部分上的感应磁铁56及容纳该感应磁铁56的磁铁壳体57。
电动机52由直流电动机构成，并将叶轮54控制成仅向一个规定的方向旋转。电动机输出轴52a贯穿形成于磁铁壳体57上的贯穿孔57a并向磁铁壳体57内伸出，旋转自如地支承在设于贯穿孔57a的轴承57b中。该电动机52通过导线52b而与驱动控制电路(图示省略)连接。
另外，磁铁壳体57由与箱体55的上壳体55a一体形成的一体成型部57c和采用超声波焊接固定在该一体成型部57c上的壁部57d构成。该磁铁壳体57用以下方法形成在将电动机输出轴52a插入一体成型部57c内后，将固定着感应磁铁56的固定构件56a铆接固定在该电动机输出轴52a的前端部分上，再在将一体成型部57c与电动机壳体用紧固螺钉固定后利用上述的超声波焊接将壁部57d固定。
此外，磁铁壳体57通过形成于箱体55的上壳体55a上的隔壁55c而将其内部空间与成为箱体55内部空间的叶轮室58等相隔离。配置在该磁铁壳体57内的感应磁铁56作成在圆环形的每90°的4个极的面上被磁化，通过固定构件56a而固定在电动机输出轴52a上。
箱体55，在泵装置51装入上述的第1实施形态的广口水壶装置2等时，将配置在上侧的上壳体55a和以将该上壳体55a的开口闭塞的状态而配置在下侧的作为闭塞用构件的下壳体55b通过利用超声波焊接进行固定密闭而划成内部空间。并且，在该箱体55的内部空间中设有旋转自如地容纳叶轮54的叶轮室58、具有用于将液体导入该叶轮室58内的取水口59的液体导入部61及具有用于将导入叶轮室58内的液体排出的排出口60的液体导出部62。
叶轮室58通过隔壁55c而与上述磁铁壳体57相分隔。在该隔壁55c的叶轮室58一侧设有用于将旋转自如地支承叶轮54的固定轴63压入固定的孔64。并且，该孔64也可以象上述的第1实施形态的孔27(参见图6(A)、(B)那样，将固定轴63的插入部分作成壁厚均匀化，另外，也可以不作成那样的结构。
在插入固定在该孔64内的固定轴63上旋转自如地支承着叶轮54。叶轮54用PPS等磁性树脂材料形成，并由轴部54a及固定着多枚叶片的叶片部54b构成。在轴部54a上设有与固定轴63动配合的配合孔65，通过将固定轴63插入该配合孔65内而使叶轮54与固定轴63动配合。并且，在轴部54a的前端部分形成推力支承部54c。
并且，在叶片部54b的隔着隔壁55c而与感应磁铁56相对的一侧固定着圆环状的从动磁铁66。利用该结构，当电动机52的电动机输出轴52a与感应磁铁56一体地旋转时，叶轮54被感应磁铁56磁性地吸引而从动地旋转。而此时，虽然叶轮54受到进入叶轮室58内的液体流动等的影响而产生向离开隔壁55c的方向(在图7中箭头X’的方向)移动的情况，但这时设在轴部54a前端的推力支承部54c与在箱体55的内侧上形成的推力支承部55d抵接，由此，叶轮54就不会从固定轴63脱出。
另外，当叶轮54旋转时，贮水罐4侧的液体被导入叶轮室58内。而且，被导入叶轮室58内的液体，被叶片54搅拌而在叶轮室58内旋转。并且，由于随着该旋转所产生的离心力而向叶轮54的外周方向流动。
叶轮室58与液体导入部61连通着。也就是说，液体导入部61与叶轮室58的边界部分形成有开口67，利用该开口67使液体导入部61与叶轮室58相连通。该液体导入部61在将泵装置51装入广口水壶装置等时，被配置在作为液体源的贮水罐等与配置着叶轮54的叶轮室58之间，用于将贮水罐等的液体导入叶轮室58内。
在该液体导入部61的贮水罐侧的端部上形成有取水口59。该取水口59向在图7中的上侧开口，以成为相对贮水罐的底面开口的状态。
而且，液体导入部61在从取水口59至开口67之间被作成大致直角地弯曲。另外，从液体导入部61的取水口59看在弯曲部位以下、即从弯曲部位至开口67的位置，构成为比叶轮54的旋转轨迹还下部的堆积部68。该堆积部68在包含泵装置51的连通部的配管中成为最下位部。因此，在通过连通部内的液体中含有的钙等的物质就堆积在该堆积部68。其结果，即使在泵装置51中堆积钙等的物质也对叶轮54的旋转没有影响，因此，产生电动机52的驱动停止等不良情况的可能性变得极小。
还有，位于成为液体导入部61的最下部的堆积部68的通路部的截面形状，如图9所示呈扁平的方形。并且，该堆积部68的截面积与成为液体导入部61入口的圆形截面的取水口59的截面积等同。该结构，通过将形成圆形截面的取水口59与形成扁平方形截面的堆积部68的截面积作等同，由于使通过的液压保持一定并以稳定的姿态使液体通过，就作成以确保排出量和通过将堆积部68作成扁平方形而节省高度方向空间为目的的结构。
另外，叶轮室58还与液体导出部62连通。也就是说，该液体导出部62连续地配置在叶轮室58的侧面上，并在液体导出部62与叶轮室58的边界部分上形成开口69。由于该结构，叶轮室58利用开口69而成为与液体导出部62连通的不闭塞的空间。该液体导出部62在将泵装置51装入广口水壶装置等时，被配置在注水口与配置着叶轮54的叶轮室58之间，用于将导入叶轮室58内的液体向注水口侧导出。
在该液体导出部62的注水口侧的端部形成有排出口60。该排出口60向框体的上部侧开口。
另外，上述结构的液体导入部61的取水口59的中心轴线M1和液体导出部62的排出口60的中心轴线M2分别与叶轮54的旋转轴的轴部54a的中心轴线M3平行。而且，液体导入部61、液体导出部62及叶轮室58如图8所示成为并排配置，取水口59和排出口60配置成以叶轮54的轴部54a为中心的夹角为夹角为40°的状态。还有，该取水口59及排出口60的配置，与上述第1实施形态同样，不特别限定成夹角为40°的位置，通过在夹角从夹角从20°至160°的范围内进行各种设定而成为能有效利用贮水罐4外侧空间的结构。
此外，上述叶轮54的旋转方向被设定为图8中箭头A’的方向以使液体在叶轮室58内不是通过取水口59与排出口60的夹角α侧、而是通过其余的宽的一侧。由此，导入叶轮室58内的液体就顺利地从叶轮室58向液体导出部62侧移动。而上述第2实施形态的泵装置51也通过驱动电动机52，进行与上述第1实施形态的泵装置1同样的动作。
另外，尽管上述第1及第2实施形态是本发明较佳的实施形态的各示例，但并不限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内还可实施各种变形。例如，上述的各实施形态的泵装置，取水口与排出口分别以叶轮为中心被配置成夹角α从20°至160°范围内的位置。并且，由于作成这样的结构，各泵装置将液体导入部、液体导出部及叶轮室作成并排配置。然而本发明不一定要作成“并排配置”。以下，结合图10-图12说明不是“并排配置”结构的第3实施形态。
如图10所示，第3实施形态的泵装置71的结构包括具有作为驱动源的电动机72的驱动部73、利用电动机72进行旋转驱动的叶轮74和容纳叶轮74并具有作为连通部的一部分而用于使液体通过的内部空间的箱体75。
驱动部73的结构包括作为驱动源的电动机72、通过固定构件76a而固定在该电动机72的电动机输出轴72a前端部分上的感应磁铁76和容纳该感应磁铁76的磁铁壳体77。
电动机72由可向2个方向旋转的直流电动机构成。电动机输出轴72a贯穿形成于磁铁壳体77上的贯穿孔77a并向磁铁壳体77内伸出，且被旋转自如地支承在设于贯穿孔77a内的轴承77b中。该电动机72通过导线72b而与驱动控制电路(图示省略)连接。
另外，磁铁壳体77由与箱体75一体地形成的一体成型部77c和采用超声波焊接固定在该一体成型部77c上的壁部77d构成。该磁铁壳体77在将电动机输出轴72a插入一体成型部77c内后，将固定着感应磁铁76的固定构件76a铆接固定在该电动机输出轴72a的前端部分上。
此外，磁铁壳体77通过在箱体75上形成的隔壁75c将其内部空间与成为箱体75内部空间的叶轮室78等相隔离。配置在该磁铁壳体77内的感应磁铁76作成在圆环形的每45°的8个极的面被磁化，通过固定构件76a而固定在电动机输出轴72a上。
箱体75的一端侧(图10中下端部分)成为开口，通过将泵装置71与贮水罐等的液体源连通的连通管79(参见图12)与该开口连接并密闭而划成内部空间。还有，上述开口在箱体75的一端侧是作成全开的。即，在该开口的上部分别配置着叶轮室78、后述的液体导入部82及液体导出部84。
而且，在开口部分的稍内侧(图10中的稍上部)设置有将该开口部分的一部分闭塞的闭塞用构件81。该闭塞用构件81通过箱体75的叶轮室78与液体导出部84的连络部分用紧固螺钉等固定在该部分上。利用该闭塞用构件81将开口部分与液体导出部84的贯穿部分的全部及液体导入部82与叶轮室78的贯穿部分的局部闭塞。而开口部分的一部分成为用于将液体导入叶轮室78内的取水口80。
在该闭塞用构件81上形成与成为叶轮74的旋转中心的轴部74a的一端抵接、向隔壁75c侧对叶轮74施力的施力构件81a。因此，利用该施力构件81a经常向隔壁75c侧施力、即向感应磁铁76侧施力，叶轮74就在感应磁铁76侧稳定地旋转。
在箱体75的内部空间中设有旋转自如地容纳叶轮74的叶轮室78、具有用于将液体导入该叶轮室78内的取水口80的液体导入部82和具有用于将导入叶轮室78内的液体排出的排出口83的液体导出部84。
叶轮室78通过隔壁75c与上述磁铁壳体77相分隔。在该隔壁75c的叶轮室78侧设有用于将旋转自如地支承叶轮74的固定轴85压入固定的孔86。还有，该孔86也可以象上述第1实施形态的孔27(参见图6(A)、(B)那样使固定轴85的插入部分壁厚均匀化，另外，也可以不作成那样的结构。
在插入固定在该孔86内的固定轴85上，旋转自如地支承有叶轮74。叶轮74由PPS等的磁性树脂材料形成，并由轴部74a及固定着多枚叶片的叶片部74b构成。在轴部74a上设有与固定轴85动配合的配合孔87，通过将固定轴85插入该配合孔87内叶轮74与固定轴85动配合。另外，在轴部74a的前端部分形成有推力支承部74c。
并且，在叶片部74b的隔有隔壁75c而与感应磁铁相对的一侧，固定着圆环状的从动磁铁88。利用该结构，当电动机72的电动机输出轴72a与感应磁铁76一体地旋转时，叶轮74被感应磁铁76磁性吸引而从动地旋转。而此时，虽然也存在叶轮74受到进入叶轮室78内的液体流动等的影响而欲向离开隔壁75c的方向(图10中箭头X"的方向)移动的情况，但由于如上所述利用施力构件81a向隔壁75侧施力，故在隔壁75c侧稳定地旋转。
此外，当叶轮74旋转时，贮水罐4侧的液体被导入叶轮室78内。而且，被导入叶轮室78内的液体被叶轮74搅拌而在叶轮室78内旋转。而且，由于随着该旋转所产生的离心力而向叶轮74的外周方向流动。
液体导入部82与叶轮室78连通。液体导入部82与叶轮室78的边界部分做成开口，上述的闭塞用构件81覆盖该开口的一部分。该液体导入部82在将泵装置71装入广口水壶装置时，被配置在作为液体源的贮水罐等与配置着叶轮74的叶轮室78之间，用于将贮水罐等内的液体导入叶轮室78内。
在该液体导入部82的贮水罐侧的端部、即在箱体75的下端形成利用该箱体75的开口的取水口80。如图12所示，通过将一端连接在贮水罐底面的U字形的连通管79的另一端与该取水口80连接，而泵装置71与液体源连接。
还有，在该第3实施形态中，在将泵装置71装入广口水壶等时，将比叶轮74还下部的堆积部作成连通部79，在通过连通部内的液体中含有的钙等的物质就堆积在该连通管79内。其结果，钙等的物质不堆积在装置71内，对叶轮74的旋转就没有影响。因此，产生电动机72的驱动停止等不良情况的可能性变得极小。
另外，液体导出部84也与叶轮室78连通。也就是说，液体导出部84与叶轮室78的侧面连续地配置，并在液体导出部84与叶轮室78的边界部分上形成有开口89。由于该结构，叶轮室78利用开口89而成为与液体导出部84连通的不闭塞的空间。该液体导出部84在将泵装置71装入广口水壶装置等时，被配置在注水口与配置叶轮74的叶轮室78之间，用于将导入叶轮室78内的液体向注水口侧导出。
在该液体导出部84的注水口侧的端部形成有排出口83。该排出口83向框体的上部侧开口。
此外，上述那样构成的液体导入部82的取水口80的中心轴线N1和液体导出部84的排出口83的中心轴线N2，分别与叶轮74的旋转轴的轴部74a的中心轴线N3平行。而且，液体导出部84与叶轮室78并排配置，如图11所示，并且液体导入部82与叶轮室78在上下方向重叠地配置着。
尽管第3实施形态的泵装置71被做成上述的结构，但该泵装置71通过驱动电动机72也能进行与上述第1及第2实施形态的泵装置1、51同样的动作。
另外，在将第3实施形态的泵装置71装入在第1实施形态中说明的广口水壶装置2内时，如图13所示，利用水位显示管13与贮水管4之间的空间配置电动机72。此外，在第1实施形态的泵装置1的场合，取水口41与排出口42被配置成以叶轮18为中心夹角α为90°的关系，在与叶轮18同轴上配置的电动机16被配置成趋向夹角α的中心点的位置。另外，在第2实施形态的泵装置51的场合，取水口59与排出口60被配置成以叶轮54为中心夹角α为40°的关系，在与叶轮54同轴上配置的电动机52被配置成趋向夹角α的中心点的位置。
另外，尽管上述各实施形态分别是本发明的较佳实施形态的示例，但并不限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内还可实施各种变形。例如，虽然上述的各泵装置1、51、71分别作成装入广口水壶装置2的结构，但也可适用于其它的液体排出装置，例如供开水器、净水机等。
另外，虽然在上述的第1实施形态中为了防止在框体内噪音的共鸣，用橡胶管11连接泵装置1与贮水罐4、用橡胶管12连接泵装置1与水位显示管13、并用两橡胶管11、12将泵装置1以浮在空中的状态保持在贮水罐4外侧的空间中，但也可以用其它的方法防止噪音的共鸣。并且在第2与第3实施形态中也可用这样的保持方法或其它的方法来将泵装置保持在贮水罐的外侧、以不引起噪音的共鸣。
具体地说，可用由吸收因电动机的驱动所产生的振动的弹性构件形成的接头构件来连接泵装置与上述连通管，也可用吸收振动的弹性构件来形成导入管本身。另外，也可用由吸收因电动机的驱动所产生的振动的弹性构件来连接泵装置和水位显示管，也可用吸收振动的弹性构件来形成排出管本身。
此外，将吸收因电动机的驱动产生的振动的弹性构件装填在泵装置外周面的规定部位上，也可作为防止振动传递至框体本体及前述贮水罐上的结构。当这样构成时，即使万一泵装置与框体本体或贮水罐接触了，振动也难以传递到框体本体或贮水罐，成为在框体内部难以引起共鸣的结构。
此外，在各实施形态中成为水位显示管的液体导出管(将泵装置内的液体导向排出方向的管子)也可不特别具有作为水位显示管的功能，也可用不透明的构件形成。
此外，尽管上述的各实施形态是采用了分别利用叶轮的旋转形成液体的流动、并利用这时的离心力使液体向排出口方向移动的所谓离心泵，但根据发明也可适用于采用离心泵以外的泵的装置。
如以上说明的那样，本发明的泵装置装入框体内，被装成在贮水罐与叶轮之间的位置处且在比叶轮的旋转轨迹还下部的位置上将液体从贮水罐导向叶轮并形成将液体内的物质堆积的堆积部。因此，即使由于长期使用而在液体内含有的钙等的物质堆积在框体内，也能确保叶轮的旋转范围，叶轮不会受堆积物的影响而停止驱动。
另外，通过将液体导入部的取水口与液体导出部的排出口配置成平行，并将具有取水口的液体导入部、具有排出口的液体导出部及叶轮室并排配置，可有效地使用框体内的空间。
另外，当将叶轮室的取水口侧作成开口、或将液体导出部与叶轮室的边界作成开口时，则可将形成叶轮室的箱体的形状做成简单的结构，而能降低制造成本。还有，将成为取水口的开口的一部分用闭塞用构件闭塞时，则可使叶轮室内的气密性有所提高，从而使泵效率提高。
另外，在叶轮室内部设有用于将旋转自如地支承叶轮的固定轴压入的孔，若使围住该孔的孔形成部壁厚均匀化，即使在压入固定轴后采用超声波焊接等方法将形成叶轮室的箱体作成密闭，也能防止在该作业时固定轴的“脱落”。
另外，本发明的广口水壶装置将通过贮水罐外侧的连通部的一部分作成水位显示管、并将泵装置装入其下部(水位显示管与贮水罐之间)。因此，成为可将连通部及泵装置容纳在节省的空间内，同时又因水位显示管与泵装置的距离接近而容易配管的结构。
权利要求
1.一种泵装置，其结构包括利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入上述叶轮室的取水口的液体导入部及具有用于将导入上述叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，其特征在于，具有在将该泵装置作为配管的一部分装入其内部装有贮存液体用的贮水罐的框体内时、在上述贮水罐与上述叶轮之间的位置处且比上述叶轮的旋转轨迹还下部的位置上形成有将液体从上述贮水罐导向上述叶轮并堆积液体内物质的堆积部。
2.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，在所述液体导入部形成有所述堆积部。
3.一种泵装置，其结构包括利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室的取水口的液体导入部及具有用于将导入上述叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，其特征在于，上述取水口及上述排出口的各中心轴线做成为平行。
4.如权利要求3所述的泵装置，其特征在于，在所述叶轮室的所述取水口侧设有开口。
5.如权利要求4所述的泵装置，其特征在于，设有闭塞所述开口的一部分的闭塞用构件。
6.如权利要求1-5中任一项所述的泵装置，其特征在于，将所述液体导入部、所述液体导出部及所述叶轮室并排地配置。
7.如权利要求1-6中任一项所述的泵装置，其特征在于，所述取水口及所述排出口分别以所述叶轮的旋转轴为中心配置成在20°-160°的夹角范围。
8.一种泵装置，其结构包括利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室的取水口的液体导入部及对该液体导入部具有规定夹角并具有用于将导入上述叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，其特征在于，在液体通过上述叶轮室内时，上述叶轮的旋转方向设定成液体通过以上述叶轮的旋转轴为中心的上述取水口及上述排出口的上述夹角的宽的一侧。
9.一种泵装置，其结构包括利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、旋转自如地容纳该叶轮的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部及具有用于将导入上述叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，其特征在于，将上述取水口作成圆形截面的口部，并在上述液体导入部设有与上述取水口的截面积具有大致同等截面积的扁平方形截面的通路部。
10.一种泵装置，其结构包括利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、将该叶轮旋转自如地收容在内的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部及具有用于将导入上述叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，其特征在于，将上述液体导出部与上述叶轮室连续地配置并用开口构成上述液体导出部与上述叶轮室的边界部分，将上述叶轮室作成不闭塞的空间。
11.一种泵装置，其结构包括利用驱动源进行旋转驱动的叶轮、将该叶轮旋转自如地收容在内的叶轮室、具有用于将液体导入该叶轮室内的取水口的液体导入部及对该液体导入部及具有用于将导入上述叶轮室内的液体排出的排出口的液体导出部，其特征在于，在上述叶轮室内部设有用于将旋转自如地支承上述叶轮的固定轴压入的孔，该孔内的上述固定轴的插入部分前端配置成从形成上述叶轮室的隔壁的叶轮室侧的面不再向插入方向的前方突出，同时使围住上述孔的孔形成部的壁厚均匀化。
12.一种广口水壶装置，其特征在于，在外框体内配置有用于贮存液体的贮水罐，并具有使设在外框体上的注水口与上述贮水罐连通的连通部，在上述外框体上设有水位显示窗的同时，在该水位显示窗的内侧，以可辨认其内侧液体的状态配置着上述连通部的一部分并构成水位显示管，利用该水位显示管与上述贮水罐之间的空间配置着将液体从上述贮水罐向上述注水口供给的离心泵装置。
全文摘要
一种泵装置,结构包括:利用驱动源旋转驱动的叶轮18、旋转自如地容纳叶轮18的叶轮室23、具有用于将液体导入叶轮室23内的取水口41的液体导入部31及具有用于将导入的液体排出的排出口42的液体导出部32,在将泵装置1作为配管的一部分装入其内部装有贮水罐4的框体3内时,在贮水罐4与叶轮18之间的位置处且比叶轮18的旋转轨迹还下部的位置上形成有液体从贮水罐4导向叶轮18并形成堆积液体内物质的堆积部34,故即使在液体内有上述物质堆积也不会影响旋转构件的旋转。
文档编号A47J27/21GK1262917SQ0010197
公开日2000年8月16日 申请日期2000年2月3日 优先权日1999年2月9日
发明者中曾根毅, 吉川伸一, 中岛良彦 申请人:株式会社三协精机制作所, 象印冷热水瓶股份有限公司