| 【発明の名称】 |
ポンプ |
| 【発明者】 |
【氏名】須藤 宏之
【氏名】内村 好信
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| 【要約】 |
【課題】排水経路の揚程や圧力損失の増加に対して排水流量の低下及び排出不能な残水の量の少ない排水洗浄共用ポンプ、及び排水流量を従来より向上させた排水洗浄共用ポンプを提供する。
【解決手段】スクロールと羽根車と正逆回転可能なモータと、モータ正転時に洗浄水が吐出される第一の吐出口と、スクロール内面と羽根車の外周から形成される流路に開口部を有する第二の吐出口と、第二の吐出口に開閉可能に取り付けた弁板を有し、弁板は正転時にはその水流で第二の吐出口を閉鎖し、逆転時には第二の吐出口を開放するようになされたポンプにおいて、スクロール内面の第一の吐出口近傍に突出部を設けたので、第二の吐出口から洗浄水を排水する場合、羽根車の外周からスクロール内面に衝突して第一の吐出口に向く流れを突出部が阻害するため、排水時に第一の吐出口に分流される比率を低く維持し残水量を低減する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 スクロールと、羽根車と、正逆回転可能なモータと、モータが正転した際に洗浄水が吐出される第一の吐出口と、スクロール内面と羽根車の外周から形成される流路に入口部を有する第二の吐出口と、第二の吐出口にはその入口部を塞ぐように回転開閉可能に取り付けられた弁板を有し、弁板は羽根車が正転した場合にはその水流を受け第二の吐出口を閉鎖し、羽根車が逆転した場合には第二の吐出口を開放するようになされた食器洗浄機用の洗浄排水共用ポンプにおいて、羽根車外周の開口部と対峙するスクロール内面の第一の吐出口近傍の面に突出部を設けたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】 スクロールと、羽根車と、正逆回転可能なモータと、モータが正転した際に洗浄水が吐出される第一の吐出口と、スクロール内面と羽根車の外周から形成される流路に入口部を有する第二の吐出口と、第二の吐出口にはその入口部を塞ぐように回転開閉可能に取り付けられた弁板を有し、弁板は羽根車が正転した場合にはその水流を受け第二の吐出口を閉鎖し、羽根車が逆転した場合には第二の吐出口を開放するようになされた食器洗浄機用の洗浄排水共用ポンプにおいて、第二の吐出口に設けられた弁板の開度を規制する措置を講じたことを特徴とするポンプ。
【請求項３】 スクロールと、羽根車と、正逆回転可能なモータと、モータが正転した際に洗浄水が吐出される第一の吐出口と、スクロール内面と羽根車の外周から形成される流路に入口部を有する第二の吐出口と、第二の吐出口にはその入口部を塞ぐように回転開閉可能に取り付けられた弁板を有し、弁板は羽根車が正転した場合にはその水流を受け第二の吐出口を閉鎖し、羽根車が逆転した場合には第二の吐出口を開放するようになされた食器洗浄機用の洗浄排水共用ポンプにおいて、羽根車外周の開口部と対峙するスクロール内面の第一の吐出口近傍の面に突出部を設け、第二の吐出口に設けられた弁板の開度を規制する措置を講じたことを特徴とするポンプ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は食器洗浄機用の洗浄、排水共用ポンプに係り、良好な排水性能を与えるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の食器洗浄機用のポンプとして、スクロールと、羽根車と、正逆回転可能なモータと、モータが正転した際に洗浄水が吐出される第一の吐出口と、スクロール内面と羽根車の外周から形成される流路に入口部を有する第二の吐出口と、第二の吐出口にはその入口部を塞ぐように回転開閉可能に取り付けられた弁板を有し、弁板は羽根車が正転した場合にはその水流を受け第二の吐出口を閉鎖し、羽根車が逆転した場合には第二の吐出口を開放するように形成された食器洗浄機用の洗浄排水共用ポンプがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の洗浄排水共用ポンプでは羽根車を逆転させて第二の吐出口から洗浄水を排水する場合、第二の吐出口の弁が開き洗浄水を槽外に排出するものの洗浄槽に対して第一の吐出口は常に開いているためスクロール内を流れる洗浄水の一部は第一の吐出口にも分流されて洗浄槽内に噴射される。ここで第二の吐出口の下流の排水経路が高く持上げられたり詰まったりして排水経路の揚程や圧力損失が大きくなった場合、第一の吐出口に分流される比率が大きくなり排水される流量が低下し製品の性能低下を招くこととなる。また、排水が進んで洗浄槽内の水位が下がりポンプが空気を吸い始めてそれ以上排水できなくなった水位に達したときにも第一の吐出口からは幾分かの洗浄水が吐出され、それが吸い込み口に戻るという循環を行なうため第一の吐出口への分流の比率が高いほど排水終了時にポンプが停止した際に排出しきれない水が多くなるという欠点を有していた。
【０００４】また、従来の洗浄排水共用ポンプでは排水時に弁の開度を特に規制するものがなく弁の取付け面と対峙する面に弁の先端があたるまで開度する。このため排水時にはスクロール内面と羽根車外周で形成される流路を弁が塞ぐこととなる。このため弁の近傍では他の部分より流速が速くなりベルヌーイの定理により弁の近傍の静圧の低下を招く結果となる。この近傍の静圧は第二の吐出口へ吐出するための駆動力となるため大きい方がより大きな排水流量を得られるので、排水中にスクロール内面と羽根車外周で形成される流路を塞ぐ割合が少なく第二の吐出口近傍の静圧の低下がない方が望ましいが、羽根車が正転中すなわち洗浄中に排水されることのないようこの弁は必須のものであるためやむなく排水流量が少ない状況で使用せざるを得なかった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の第１の目的は排水経路の揚程や圧力損失の増加に対して排水流量の低下および排出不能な残水の量の増加のない排水洗浄共用ポンプを提供することにある。また、第２の目的は、排水流量を従来のものより向上させた排水洗浄共用ポンプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１は、スクロールと、羽根車と、正逆回転可能なモータと、モータが正転した際に洗浄水が吐出される第一の吐出口と、スクロール内面と羽根車の外周から形成される流路に入口部を有する第二の吐出口と、第二の吐出口にはその入口部を塞ぐように回転開閉可能に取り付けられた弁板を有し、弁板は羽根車が正転した場合にはその水流を受け第二の吐出口を閉鎖し、羽根車が逆転した場合には第二の吐出口を開放するようになされた食器洗浄機用の洗浄排水共用ポンプにおいて、スクロール内面の第一の吐出口の近傍の羽根車外周の開口部と対峙する面に突出部を設けのたので、羽根車を逆転させて第二の吐出口から洗浄水を排水する場合、羽根車の外周から羽根車の外周面に対峙するスクロール内面に衝突した洗浄水の流れの内第一の吐出口に向く流れを第一の吐出口近傍に設けた突出部により阻害するため排水時に第一の吐出口に分流される比率を低く維持し、排水後の槽内の残水量を低減できる。
【０００７】請求項２は、スクロールと羽根車と、正逆回転可能なモータと、モータが正転した際に洗浄水が吐出される第一の吐出口と、スクロール内面と羽根車の外周から形成される流路に入口部を有する第二の吐出口と、第二の吐出口にはその入口部を塞ぐように回転開閉可能に取り付けられた弁板を有し、弁板は羽根車が正転した場合にはその水流を受け第二の吐出口を閉鎖し、羽根車が逆転した場合には第二の吐出口を開放するようになされた食器洗浄機用の洗浄排水共用ポンプにおいて、第二の吐出口に設けられた弁板の開度を規制する措置を講じたため、モータの逆転時の水流を受けて第二の吐出口を開放するように開く弁が羽根車外周とスクロール内面で形成される流路を塞ぐ割合が、上記措置を講じない当該ポンプに比べて少なくなるため、排水時の弁近傍の流速の増加が少なくなり水を排出する駆動力となる静圧の低下が抑えられ排水時の吐出流量の低下を抑えられる。
【０００８】請求項３は、スクロールと羽根車と、正逆回転可能なモータと、モータが正転した際に洗浄水が吐出される第一の吐出口と、スクロール内面と羽根車の外周から形成される流路に入口部を有する第二の吐出口と、第二の吐出口にはその入口部を塞ぐように回転開閉可能に取り付けられた弁板を有し、弁板は羽根車が正転した場合にはその水流を受け第二の吐出口を閉鎖し、羽根車が逆転した場合には第二の吐出口を開放するようになされた食器洗浄機用の洗浄排水共用ポンプにおいて、羽根車外周の開口部と対峙するスクロール内面の第一の吐出口近傍の面に突出部を設け、さらに、第二の吐出口に設けられた弁板の開度を規制する措置を講じたため、請求項１のポンプと請求項２のポンプの特徴を併せ持ち、残水量の低減と排水流量減少の防止を行うものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する。図１に示すように食器洗浄機Ａの底部に食器洗浄機用ポンプ１が配設されている。食器洗浄機用ポンプ１はスクロール２とスクロール２の内部に配設された羽根車３と、羽根車３を回転駆動する正逆回転可能なモータ４を備えている。図２、図３に示すごとく、モータ４が正転した際に通常の渦巻ポンプと同様動作するように、羽根車３の正転回転方向の水流がスムーズに流れ込むようにスクロール２の周面に第一の吐出口８が形成されている。羽根車３の外周３ａと、スクロール内面２ａの間に流路２ｂが形成されている。流路２ｂには、第二の吐出口５が形成され、第二の吐出口の入口部５ａには、モータ４により羽根車３が正転した際には、羽根車３の回転方向の水流によって弁板６が閉じる方向に力を受け、モータ４により羽根車３が逆転した際には羽根車３の回転方向の水流により弁板６が開く方向に力を受けるような位置に回転可能に弁板６が取り付けられている。弁板６が閉じた際に外部との水密を保つ為の弁体５ｂが配設されている。また、図２に示すように、羽根車３の外周３ａの開口部と対峙する第一の吐出口の近傍のスクロール内面には、突出部７が形成されている。更に、図３に示すように、第二の吐出口５と対峙するスクロールの内面から弁板６に向かって弁板６の開度の規制措置９が配設されている。
【００１０】なお、図９に突出部７の位置の決定の目安を示す。図９に示すように羽根車３の外周３ａから引かれた接線でかつ水切り１１の先端部に接する破線１２上に突出部７の頂点を位置させるとほぼ最良の効果が得られる。実施にあたっては、この位置を目安に突出部７の位置を修整し効果が最大となるよう調整すればよい。
【００１１】食器洗浄機用ポンプ１の動作を以下に説明する。食器洗浄機用ポンプ１おいてはモータ４により羽根車３が図２の白抜き矢印で示す方向へ正転する循環動作時には、ポンプの吸入口を通過して羽根車３の中央開口３ｂへ流入した洗浄水が羽根車３の翼間流路を通って羽根車３の外周部３ａから吐出し流路２ｂ内を第一の吐出口に向かって流れる。弁板６は、図３（ａ）の矢印で示す洗浄水循環時の流路２ｂ内の水流方向に関して第二の吐出口５よりも上流側に回動部が取り付けられ、弁板６の自由端は、第二の吐出口５よりも下流側に位置するように配設されている為、流路２ｂ内の水流により弁板６に発生する流体力によって弁体５ｂの方へ回動し、第二の吐出口を閉鎖する。この結果、流路２ｂ内を流れる洗浄水は、第二の吐出口から本体外へ排出されることなく第一の吐出口から吐出され洗浄に供される。
【００１２】モータ４により羽根車３が図２で二重白抜き矢印で示す方向へ逆転する排水動作時には、羽根車３の外周部３ａから吐出した洗浄水は、流路２ｂ内を循環時とは逆方向へ流れる。排水時には、弁板６は、図３（ｂ）の二重矢印で示す洗浄水排水時の流路２ｂ内の水流方向に関して第二の吐出口５よりも下流側に回動部が取り付けられ、弁板６の自由端は、第二の吐出口５よりも上流側に位置するように配設されている為、流路２ｂ内の水流により弁板６に発生する流体力によって弁体５ｂから離れる方向に回動し、第二の吐出口を開放する。この結果、流路２ｂ内を流れる洗浄水は、第二の吐出口５から本体外へ排出されることとなるが、図４（ａ）に示すように突出部７がない場合、羽根車３から吐出された洗浄水のうち第一の吐出口８近傍のスクロール内面２ａに衝突する流れ１０は、第二の吐出口に向かう流れ１０ｂと第一の吐出口に向かう流れ１０ａに別れる。第一の吐出口に向かう流れ１０ａは、第一の吐出口８から洗浄槽内に戻ることとなる。食器洗浄機の排水工程においては第二の吐出口をから第二の吐出口に接続された排水ホースを経て洗浄槽外へ洗浄水が排出されるが、水位がある程度低下したところでポンプが吸い込み口から空気を吸い込む為ポンプの吐出能力が極端に低下する。この排水ホースが第一の吐出口に接続された洗浄ノズルよりも高い位置に持上げられていると、揚程が大きい第二の吐出口からの吐水が先に停止する。一方、揚程が低い第一の吐出口からは、先に述べたように第一の吐出口８から洗浄槽内に戻る流れがあるために第二の吐出口からの排水がなされなくなっても洗浄水が第一の吐出口から洗浄槽内に戻り循環し続ける。この循環し続ける洗浄水が排水工程終了時に排出しきれず槽内に残る残水となるが、本発明による食器洗浄機用ポンプ１では、羽根車３の外周３ａと対峙する第一の吐出口の近傍のスクロール内面には、突出部７が形成されているため、図４（ｂ）に示すように、羽根車３から吐出された洗浄水のうち第一の吐出口８近傍のスクロール内面２ａに衝突する流れ１０は、突出部７があるため第一の吐出口へ向かうことを阻害された流れ１０ｃとなる。そのため排水時にポンプが空気を吸い込み、排水不能となった時点での第一の吐出口８から吐出され洗浄槽を経て循環し続ける洗浄水の量を減少させることができ、ポンプ停止時の残水を低減させることができる。
【００１３】本発明の食器洗浄機用ポンプ１には、図３に示すように第二の吐出口５と対峙するスクロールの内面から弁板６に向かって弁板６の開度の規制措置９が配設されている。この規制措置９は、弁板６により塞がれる流路２ｂの断面積を小さく抑えて、流路２ｂの流路断面積を減少させないよう紙面垂直方向の厚みが十分薄く設定されている。排水動作時には弁板６は、流路２ｂ内の水流により弁板６に発生する流体力によって弁体５ｂから離れる方向に回動し、第二の吐出口を開放するが、弁板６の開度の規制措置９によって流路２ｂを塞がずに開放されるため、流路２ｂの流路断面積を減少させる割合が少なくなる。この状況を図３（ｂ）に示す。図３（ｂ）において実線が本発明の弁板６開放状況、破線が規制措置９がない場合の弁板６の開放状況である。このように流路２ｂの流路断面積の減少割合が少なくなれば、排水時における弁板６近傍の流速の増加が緩和され、ひいては、第二の吐出口５へ洗浄水を押し出す駆動力となる弁板６近傍の静圧の低下を緩和でき、弁板６の開度の規制措置９がない場合のポンプよりも大きな排水流量を実現できる。
【００１４】以上に本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形例が考えられる。図２に示す突出部７の第二の吐出口側の面７ｂとスクロール内面２ａとがなす角θは羽根車の正転時に第一の吐出口から吐出される洗浄水の抵抗と、第一の吐出口に向く流れの阻止能力との兼ね合いで適切に選定される。図５（ａ）に示すように、第一の吐出口近傍の突出部７は、７ａのようなリブ状のものであっても構わない。また、図５（ｂ）に示すように、第一の吐出口近傍の突出部７の第二の吐出口側の面７ｂは第一の吐出口の方へ凸となる曲面でも構わない。突出部の突出量、形状は、羽根車の正転時に第一の吐出口から吐出される洗浄水の抵抗と、第一の吐出口に向く流れの阻止能力との兼ね合いで上記の説明によらず適切に選定される。
【００１５】また、弁板６の開度の規制措置９は、図６（ａ）に示すように弁板６先端に突き当てられる紙面垂直方向に十分薄いリブ状の突起９ａでも良い。また、図６（ｂ）に示すように、弁板６の回転軸を挟んで第二の吐出口と反対側に弁板６を延長して形成したストッパーでも構わない。また、図７は、排水時の流路２ｂ内の流れの上流側から弁板６の近傍を見た図であるが、弁板６の先端に流路２ｂの断面積を減少させないように十分細い延長部６ｃにより弁板６の開度の範囲を規制する構造であっても良い。なお、開度の規制の範囲は、弁板６の開放の度合いが減少することによる第二の吐出口へ向かう流れの圧力損失の増加と、弁板６の開度を規制することによる第二の吐出口近傍の静圧の増加との兼ね合いにより適切に決められる。
【００１６】なお、本発明の実施においては、弁体５ｂの材質がゴム材とされることが一般的であるが、ゴムには粘着性があるため、弁板６が常時押し当てられていると弁板と弁体が固着してしまい、羽根車３の逆転時の水流を弁板６が受けても第二の吐出口を開放できなくなる恐れがある。これを防止するために弁板６の表面をフッ素樹脂で覆ったり、弁板６自体をゴムと固着しない樹脂、たとえばフッ素樹脂としたりすることがある。また、弁体５ｂの材質を粘着性を有しない弾性体材料たとえばシリコンゴム、エラストマー等とすることもある。なお、この実施の形態では、弁板６は、羽根車３が正転時の水流により発生する流体力のみによって弁体５ｂに押し当てられるため羽根車３が正転時以外には弁体５ｂに対して弁板６が押し当てられる力が発生しないので固着が起こりにくい構造となっている。また、弁板６と弁体５の接触時間を最小限にし固着を起しにくくするために、ポンプの取付け姿勢や、第二の吐出口の位置や、弁板６の回転軸の位置を適切に選定して弁板６の自重で羽根車３の正転時以外は、弁板６が第二の吐出口を開放する方向に回動するようにすることもある。また、図８に示すように弁板６が常時弁体５ｂに接触しないようにコイルばねなどの弾性体５ｃで支持し、この弾性体５ｃの反力を、羽根車３水流で弁板６に発生する流体力よりも充分小さく設定しておくことで、羽根車正転時には、弁体５ｂに弁板６が水密状態を維持しつつ押し当てられ、ポンプ停止時には弾性体５ｃの反力により弁板６が弁体５ｂから離れた位置に支持されるようにすることもある。図８では弾性体が弁板の先端部を支持しているが、図示しない弾性体によって第二の吐出口と対峙する面から弁板６を引っ張るようにしても良い。また、弾性体５ｃの形状および取付け方法は上記説明に限定せず板ばね、ねじりばね等をその形態に応じて使用することもある。
【００１７】なお、以上の説明では、突出部７と、弁板６の開度の規制措置９との両方を備えたポンプの実施の形態を説明したが、そのうち一方のみを備えたポンプにおいても、それぞれ本発明の請求項１あるいは請求項２と同じ効果を奏することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮する。請求項１では、羽根車の外周と対峙する第一の吐出口近傍の内面に突出部を設けたことにより、排水時に第一の吐出口から洗浄槽内に戻る洗浄水を減少させることができ、ポンプ停止時に槽内に排出しきれないで残る洗浄水の量を少なくすることができる洗浄排水共用ポンプが得られる。
【００１９】請求項２では、弁板６の開度を規制し、羽根車外周とスクロール内面で形成される流路断面積の減少を少なくしたため、排水時に第二の吐出口近傍の静圧の低下が抑えられ、その結果排水流量が大きい洗浄排水共用ポンプが得られる。
【００２０】請求項３では、請求項１と請求項２の効果を併せ持つ、残水量を少なくでき、排水流量の大きな洗浄排水共用ポンプを得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００１００８７
【氏名又は名称】東陶機器株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年９月２８日（１９９８．９．２８） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１０２５０１（Ｐ２０００−１０２５０１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年４月１１日（２０００．４．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２７３６６６ |
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