排泄泵的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种排泄泵。即使在低扬程的情况下，也能够降低泵转子引起的舀水声的声压级，而且能够实现排泄泵的小型化。泵转子(12)构成为包含：构成搅拌体的多个竹签形的突起片(20ai)(i＝1～72)；以及在下端具有插入到吸入口(10a)内的轴部(12B)且与突起片(20ai)的下端形成为一体的圆锥台状的支撑体(12A)，在泵转子(12)的支撑体(12A)的外周面与下壳(10)的侧壁的内周面之间，形成有1mm以上且2mm以下的间隙(CL)。
【专利说明】
排泄泵
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及具有泵转子的排泄泵。
【背景技术】
[0002]在空调设备中，设有将积存于排泄盘的水等向外部排出的排泄泵。排泄泵例如专利文献I所示，包含以下主要构件而构成，即、在中央部下端具有形成吸入口的吸入管的下壳(专利文献I中称为外壳)；以能够转动的方式配置在下壳的转子容纳室内的转子；与下壳的内周部一起形成转子容纳室(泵室)的上壳(在专利文献I中称为罩)；以及支撑于上壳且驱动转子的驱动用电动机。
[0003]下壳的内周部形成为以吸入口为中心而扩展成漏斗状。该吸入口的一端配置在排泄盘内。由此，在后述的转子为工作状态的情况下，排泄盘内的水等被导入转子容纳室。另夕卜，在下壳的侧壁，吐出口部沿与吸入口的中心轴线正交的方向延伸。吐出转子容纳室内的流体的吐出口部由与下壳的转子容纳室连通的小径部以及大径部构成。
[0004]形成于上壳的下端的圆筒状部经由O形密封圈而与下壳的上端部的开口端连接。在上壳的底板的外周缘部，例如，如专利文献I所示，存在如下情况，即、为了降低吐出口部的气泡产生的噪音，筒状的分隔壁设置成朝向下壳的底壁突出。由此，在下壳的侧壁与分隔壁之间形成有间隙。另外，流体通过该环状的间隙而导向至吐出口部。此时，抑制了存在于泵室的上部周缘的气泡被上述的分隔壁导向至吐出口部，而降低吐出口部的气泡引起的噪曰?
[0005]在上壳的圆筒状部的平坦部的中央部，以与平坦部的贯通孔对置的方式形成有能够转动地支撑驱动用电动机的输出轴的轴承部。上述平坦部的贯通孔与转子容纳室连通。
[0006]转子包括:在下端具有插入到吸入口内的轴部的圆锥台状部；以及与圆锥台状部形成为一体的多个销。
[0007]在圆锥台状部的中央部的孔中，配置有与驱动用电动机的输出轴连接的衬套部件。多个销分别为正四棱柱状。如专利文献I中图8所示，各销与各连通孔邻接地沿衬套部件的中心轴线设置于圆锥台状部的环状面。多个销以规定的间隔纵横排列于衬套部件的周围。通过这样排列多个销，可抑制气蚀的产生，从而降低气蚀引起的噪音。
[0008]在该结构中，在转子转动的情况下，例如，排泄泵为高扬程，在吐出量减少时，对从吸入口吸入的流体作用来自吐出口部侧的较高的背压，因此吸入的流体中所含的空气层积存于上述孔的正上方的比最内侧的多个销更靠内侧的转子的衬套部件附近。
[0009]另一方面，在转子转动的情况下，例如，排泄泵为低扬程，在吐出量增大时，对从吸入口吸入的流体作用的来自吐出口部侧的背压与高扬程时相比变小，因此吸入的流体中所含的空气层从孔的正上方位置朝向上方逐渐扩展。即、液体与空气的边界面即气液边界面朝向位于最外侧的多个销移动。由此，空气区域扩大。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:专利第4680922号公报
【发明内容】
[0013]发明所要解决的课题
[0014]如上所述，在排泄泵中，在排泄泵为低扬程时，空气区域扩大，因此空气层与流体的液体层混合，存在在多个销中位于比较外侧的销附近产生气泡的情况。这种情况下，位于比较外侧的多个销与气液边界面的相对速度变快，该多个销与气液边界面的接触面积增大，因此伴随有所谓酉水声比排泄泵为高扬程时变大之类的问题。在排泄泵的工作过程中，为了确保吐出量，在扬程被设定为低扬程的情况下，作为商品价值，该问题成为弊病，因此迫切希望降低S水声的声压级。
[0015]另外，排泄泵与空调设备的小型化相应地迫切希望小型化。然而，为了降低上述专利文献I中所示那样的、吐出口部的气泡引起的噪音，筒状的分隔壁设于上壳的底板的外周缘部的情况下，不容易实现排泄泵的小型化。
[0016]考虑以上的问题点，本发明的目的在于提供一种排泄泵，其为具有泵转子的排泄泵，即使在低扬程的情况下，也能够降低泵转子所引起的S水声的声压级，而且，能够实现排泄泵的小型化。
[0017]用于解决课题的方案
[0018]为了达到上述目的，本发明的排泄泵的特征在于，具备:泵壳，其具有吸入口及吐出口 ；以及泵转子，其以能够转动的方式配置在泵壳的转子容纳室内，具有以规定的间隔形成有多个突起片的支撑板，该多个突起片在泵转子因旋转驱动单元而转动时，对通过吸入口而导入的流体给与离心力，多个突起片随着从与吸入口相对的转子容纳部的中央朝向周缘，至少形成相对于作为基准的第一排列为相似形的第二排列，泵转子的支撑板的外周面与泵壳的内周面之间的间隙设定为Imm以上且2mm以下。
[0019]发明的效果如下。
[0020]根据本发明的排泄泵，多个突起片以随着从面向吸入口的转子容纳部的中央朝向周缘而每单位面积的数量增大的方式，纵横排列于支撑板上，泵转子的支撑板的外周面与泵壳的内周面之间的间隙设定为Imm以上且2mm以下，因此即使在低扬程的情况下，也能够降低泵转子引起的S水声的声压级，而且能够实现排泄泵的小型化。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是表示本发明的排泄泵的一个例子的剖视图。
[0022]图2是沿图1的II 一 II线表示的局部剖视图。
[0023]图3是图1的局部放大图。
[0024]图4是图2的局部放大图。
[0025]图5是表示本发明的排泄泵的一个例子中的噪音的声压级特性的特性图。
[0026]图6是表示本发明的排泄泵的一个例子以及比较例的噪音的声压级特性的特性图。
[0027]图中:10—下壳，12一栗转子，12A—支撑体，14一上壳，20ai—突起片，CL一间隙。
【具体实施方式】
[0028]图2表示本发明的排泄泵的一个例子的结构。
[0029]在图2中，排泄泵包含以下主要构件而构成，S卩、在中央部下端具有形成吸入口1a的吸入管的下壳10 ;以能够转动的方式配置在下壳10内的泵转子12 ;与下壳10的内周部一起形成转子容纳室的上壳14 ;以及配置于上壳14且驱动泵转子12的驱动用电动机16。
[0030]下壳10的吸入口 1a的一端例如配置于排泄盘(未图示)。
[0031]下壳10的内周部形成为以吸入口 1a为中心而扩展成漏斗状。另外，在下壳10的侧壁，吐出口部沿与吸入口 1a的中心轴线正交的方向延伸。吐出口部由与下壳10的转子容纳室连通的小径部1b以及大径部1c构成。
[0032]形成于上壳14的下端的圆筒状部经由O形密封圈18而与下壳10的上端部的开口端连接。在上壳14的圆筒状部的平坦部14W的中央部，以与贯通孔14a对置的方式一体地形成有轴承部(未图示)，该轴承部以能够转动的方式支撑驱动用电动机16的输出轴16S。该轴承部配置在与驱动用电动机16的输出轴16S的中心轴线相同的轴线上。在与转子容纳室(以下也称为泵室)内连通的贯通孔14a插入有输出轴16S以及后述的泵转子12的衬套部件22。此外，轴承部在内侧具备密封输出轴16S的外周部的密封部件。因此，泵壳由下壳10以及上壳14形成。
[0033]驱动用电动机16例如为扁平型的DC无刷电动机,支撑于上壳14的上部。另外，驱动用电动机16的输出轴16S的转速由省略了图示的控制基板与吐出流量相应地进行控制。另外，虽然省略了图示，但上壳14在多个部位具有大气连通孔。此外，驱动用电动机16并不限于该例，也可以是能够控制转速的AC电动机、例如带编码器的罩极式电动机。
[0034]如图1以及图2所示，泵转子12构成为包含:构成对流体给与离心力的搅拌体的多个竹签形突起片20ai(i = I?72);以及在下端具有插入到吸入口 1a内的轴部12B且与突起片20ai的下端形成为一体的圆锥台状支撑体12A。
[0035]支撑体12A例如由树脂材料成形，在下端具有插入到吸入口 1a内的轴部12B。如图1所示，在具有约41mm的直径的支撑体12A的中央部的贯通孔12a，配置有与驱动用电动机16的输出轴16S连接的衬套部件22。衬套部件22 —体地形成于与轴部12B的中心轴线相同的中心轴线上，并以贯通上述贯通孔14a的方式突出。即、衬套部件22相对于支撑体12A的支撑面大致垂直地形成。衬套部件22由连结片12R1?12R4与贯通孔12a的周缘连结。连结片12R1?12R4分别沿其圆周方向以均等间隔在四个部位分支并与轴部12B的端部一体成形。
[0036]七十二个突起片20ai例如由树脂材料与支撑体12A形成为一体，具有约1.8mm*1.8mm的矩形剖面。突起片20ai以规定的间隔纵横形成于支撑体12A的贯通孔12a的周围。突起片20ai的排列例如如图1中放大所表示的那样，在最靠近贯通孔12a的位置，包含以规定的间隔Db以及Da在一边具有七个的作为基准的矩形的第一排列。另外，第二排列形成为包围第一排列的相似形。第二排列在离开贯通孔12a的方向上以规定的间隔Db以及Da与作为基准的第一排列中的各突起片20ai相对，在一边具有七个突起片20ai。此时，第二排列形成为与作为基准的第一排列中的各边的拐角的突起片20ai相对的两个突起片20ai处于支撑体12A的最外周的圆周上的位置。并且，第三排列在第二排列的各边与支撑体12A的最外周之间，在从贯通孔12a离开的方向上分别以规定的间隔Db以及Da与第二排列的各边平行地形成。第三排列的各边以规定的间隔Db以及Da形成有五个突起片20ai。相邻的突起片20ai相互间的规定的间隔Da如图3中放大所表示的那样，例如设定为大于零的值至约1.5mm的范围的值。间隔Da优选设定为大约1.5mm。此外，间隔Db以及Da既可以相同、也可以不同。另外，间隔Db以及Da也可以设定为随着从支撑体12A的内缘朝向外缘而逐渐变小。
[0037]各突起片20ai的沿轴线的长度不同，随着朝向支撑板12的外周缘而变短，以使突起片20ai的最上端位置位于共同的平面上。各突起片20ai的沿轴线的平均长度例如为5?10mm。如图2所示，在突起片20ai的最上端与上壳14的平坦部14W的与泵室相对的面之间，形成有规定的间隙GA。另外，在泵转子12的支撑体12A的外周面与下壳10的侧壁的内周面之间，形成有规定的间隙CL。间隙CL的尺寸设定为Imm以上且2mm以下，优选Imm以上且1.5mm以下。
[0038]此外，作为基准的第一排列形成为矩形，但不是必须形成为矩形，例如也可以是作为基准的第一排列形成圆形，第二排列、第三排列以成为与作为其基准的第一排列相仿的相似形的方式以规定的均等间隔形成。
[0039]在间隙CL的尺寸设定为不满Imm的情况下，在动作过程中，泵转子12的支撑体12A的外周面有可能与下壳10的侧壁的内周面接触，因此间隙CL的尺寸在Imm以上为宜。另外，在间隙CL的尺寸超过2mm的情况下，如后文所述，在低扬程时，舀水声(水搔务音)的声压级急剧上升，因此间隙CL的尺寸在2mm以下为宜。因此，间隙CL的尺寸设定在Imm以上且2mm以下的范围。此外，上述的间隙GA的值设定为间隙CL的值以下。
[0040]由此，在驱动用电动机16为工作状态的情况下，因转动的泵转子12产生的离心力而沿箭头所示的方向从吸入口 1a吸入的流体经由贯通孔12a导入由下壳10的内周部以及上壳14的下端的内周部形成的空间、即转子容纳室，并通过小径部1b以及大径部1c沿箭头所示的方向吐出到外部。此外，利用了驱动用电动机16的泵转子12的旋转方向可以是顺时针方向或逆时针方向的任意方向。
[0041]在该结构中，在通过控制驱动用电动机16的输出轴的转速来控制泵转子12的转速的情况下，例如在吐出量为约400cc/min程度的低扬程时，如图2所示，在作为通过吸入口 1a以及贯通孔12a而吸入的流体的环状液体层的内侧，由于经由大气连通孔以及贯通孔14a侵入的空气而以气液边界面BP为边界形成有空气相ΑΡΗ。经由气液边界面BP在空气相APH的周围形成有液相LPH。气液边界面BP通过工作中的泵转子12的离心力、来自吐出口部的水位差压以及离心力引起的来自下壳10的内周部的反作用力的均衡而形成。
[0042]由此，转子容纳室内的液体因离心力被导入下壳10的内周部以及上壳14的下端的内周部，通过小径部1b以及大径部1c而沿箭头F所示的方向吐出到外部。因此，通过泵转子12的支撑体12Α的外周面与下壳10的侧壁的内周面之间的间隙CL的尺寸设定为Imm以上且2mm以下，从而在泵转子12例如向箭头R所示的方向旋转时，如图3及图4中放大所表示的那样，由斜线表示的高压区域HP形成为液相，因此该液相增加，使气液边界面BP向贯通孔12a侧移动。其结果，泵转子12的突起片20ai的数量随着朝向贯通孔12a而减少，泵转子12的圆周速度也变慢，因此气泡的量也下降，从而舀水声的声压级变小。
[0043]图5是表示使用本发明的排泄泵的一个例子即图1及图2所示的一个例子(以下也称为排泄泵A)对上述间隙(缝隙)CL的声压级的降低效果进行验证的结果。
[0044]排泄泵A构成为包含具有直径约41mm的支撑板12A的泵转子12。支撑板12A具有1.8mm*1.8mm的七十二个突起片20ai。相邻的突起片20ai的相互间的距离Da设定为1.5mm。
[0045]该实验的方法是在将约400cc/min程度的吐出量设定为水位差压150mm程度的低扬程的排泄泵A中，以上述间隙(间隙)CL从0.5mm变化至3mm的方式装配直径不同的各泵转子，对各间隙产生的声音进行测定。产生的声音利用距离吐出口部500mm左右的消声室内的噪音计(小野测量用具(株)公司制:LA5120)以A特性进行了测定。
[0046]图5表示纵轴为声压级(对数值)(dB)、横轴为间隙CL(mm)、显示排泄泵A的声压级的变化的曲线La。
[0047]在图5中，从曲线La可知，在间隙CL超过2_的情况下，确认到声压级急剧变大。由此，确认到在间隙CL从Imm至不满2mm的情况下低扬程时的声压级降低。
[0048]图6表示使用上述排泄泵A、和作为比较例的专利文献I所示的现有的排泄泵(也称为排泄泵B)，对声压级的降低效果进行了比较验证的结果。如上所述，排泄泵A构成为包含具有直径约41mm的支撑板12A的泵转子12。支撑板12A具有1.8mm*1.8mm的七十二个突起片20ai。相邻的突起片20ai的相互间的距离Da设定为1.5mm。另外，上述的间隙(缝隙)CL设定为1.5_。排泄泵B构成为包含专利文献I中如图3及图8所示那样的、具有约41mm的直径的转子23。转子23具有七十二个销43以及多个连通孔44。排泄泵B与排泄泵A不同，在外壳20的内周部与该转子23的外周部之间具备筒状的分隔壁37。由此，外壳20的内周部与转子23的外周部的间隙的尺寸设定为超过1.5mm的较大的尺寸。
[0049]该实验的方法如下进行，S卩、向排泄泵A以及排泄泵B分别吐出规定的吐出量，通过使与排泄泵A以及排泄泵B的吐出口部连接的软管的一端的位置变化来使扬程变化，并且利用噪音计测定从吐出口部附近产生的声音。产生的声音利用距离吐出口部500mm左右的消声室内的噪音计(小野测量用具(株)公司制:LA5120)，以A特性进行了测定。此时，与排泄泵A以及排泄泵B的吐出口部连接的软管的一端从距离吐出口部的位置向上方0.1m高度的位置开始逐渐上升到1.125m的高度位置。
[0050]图6表示纵轴为声压级(对数值)(dB)、横轴为扬程(mm)、表示排泄泵A的声压级的变化的曲线Lb、表示排泄泵B的声压级的变化的曲线Lc。此外，扬程为1125mm时，声压级设为0(零)dB。
[0051]实验的结果从曲线Lb可知，在全扬程时，排泄泵A的噪音的声压级与排泄泵B的噪音的声压级相比更小，确认到排泄泵A的噪音得以改善。尤其是，从图6的曲线Lb可知，例如在曲线Lb的扬程为100_?500_的范围、即低扬程的范围，排泄泵A的噪音的声压级与排泄泵B的声压级相比，减少2dB以上，因此证实了在低扬程时，在排泄泵A中存在通过将间隙(间隙)CL设定为1.5mm而得到的改善噪音的效果。
[0052]因此，在排泄泵A中，无需设置如排泄泵B那样的筒状的分隔壁37，便能够改善噪音，从而实现排泄泵A的小型化。
【权利要求】
1.一种排泄泵，其特征在于，具备: 泵壳，其具有吸入口及吐出口 ；以及 泵转子，其以能够转动的方式配置在上述泵壳的转子容纳室内，具有以规定的间隔形成有多个突起片的支撑板，该多个突起片在泵转子因旋转驱动单元而转动时，对通过上述吸入口而导入的流体给与离心力， 上述多个突起片随着从与上述吸入口相对的上述转子容纳部的中央朝向周缘，至少形成相对于作为基准的第一排列为相似形的第二排列，上述泵转子的支撑板的外周面与上述泵壳的内周面之间的间隙设定为Imm以上且2mm以下。
2.根据权利要求1所述的排泄泵，其特征在于， 上述多个突起片的最前端位于共同的平面上。
3.根据权利要求1所述的排泄泵，其特征在于， 上述突起片具有矩形剖面，上述相邻的多个突起片的上述规定的间隔设定为大于O且小于等于1.5mm。
4.根据权利要求1所述的排泄泵，其特征在于， 上述多个突起片的最前端与面向该突起片的最前端的形成上述转子容纳室的壁面之间的间隙比上述泵转子的支撑板的外周面与上述泵壳的内周面之间的间隙小。
【文档编号】F04D29/22GK104421167SQ201410455966
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】滨田正吾, 中野诚一 申请人:株式会社鹭宫制作所