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【発明の名称】 給水装置
【発明者】 【氏名】大西 一郎

【氏名】辻本 明徳

【要約】 【課題】タンクと駆動部を容易に分離でき、且つタンク内の給水ポンプへ駆動部の回転力を安定して伝達できる給水装置を提供する。

【解決手段】貯水用タンク112の内底面近傍から開口部に向かって延びた螺旋車118と螺旋車118を覆う筒状のケース119とから成る給水ポンプ114と、タンク112の開口部側に配置され螺旋車118を回転させる駆動部115とで構成し、螺旋車118と駆動部115を螺旋車118の回転軸と垂直な方向へ分離可能な継ぎ手(124,125)で連結することによって、駆動部115から螺旋車118への回転力が継ぎ手(124、125)間で確実に伝達され、さらに螺旋車118と駆動部115は継ぎ手(124、125)によって接触しているものの固定はされていないので、タンク112を着脱する際に容易に分離することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 箱状で開口部を有し内部に水を貯水するタンクと、前記タンクの内底面近傍から前記開口部に向かって延び回転することで水に運動エネルギーを与える回転部材と前記回転部材を覆う筒状のケースとから成る給水ポンプと、前記タンクの開口部側に配置されて前記回転部材を回転させる駆動部と、前記給水ポンプの前記ケースの側面から前記タンクの外側へ延びる筒状の吐出管とで構成され、前記回転部材と前記駆動部は前記回転部材の回転軸方向および前記回転軸と垂直な方向へ分離可能な継ぎ手で連結したことを特徴とする給水装置。
【請求項2】 駆動部の回転軸に接続された駆動板と、前記駆動板の回転中心から半径方向に所定長さ離れた位置に配置された駆動突起と、回転部材の回転軸に接続された被駆動板と、前記被駆動板の回転中心から半径方向に所定長さ離れた位置に配置された被駆動突起とを設け、前記駆動突起と前記被駆動突起を回転方向に干渉する位置で対向させて継ぎ手を構成したことを特徴とする請求項1記載の給水装置。
【請求項3】 駆動突起と被駆動突起のどちらか一方を円柱状に形成し、他方を板状に形成したことを特徴とする請求項2記載の給水装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に家庭用冷蔵庫に搭載され、水が貯留されたタンクから一定の目的をもってタンク外の所定位置へポンプで水を供給する給水装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の給水装置は、特開平9−113084号公報に開示されているようなものが知られている。以下図面(図5、図6)を用いて従来の給水装置について説明する。
【0003】図5、図6において、冷蔵庫本体1内に設置された貯水タンク2には、給水ポンプ3の主要部が設けられている。
【0004】貯水タンク2の底面には、窪み2aが設けられており、窪み2aに給水ポンプ3の主要部が配置されている。
【0005】給水ポンプ3は、貯水タンク2の外側に設けられた磁石4を回転させるモータ5と、貯水タンク2内に設けられ吸入口6と吐出口7を有するケーシング8と、ケーシング8内に配置された磁石9付のインペラ10から構成されている。
【0006】そして、前記モータ5は磁石4を、インペラ10の磁石9に近接させて非接触によりインペラ10を回転させる。
【0007】11は給水ポンプ3の吸入口6に外側より設置したフィルター、12は給水ポンプ3より給水管13、給水路14を経て貯水タンク2内の水が供給される製氷皿で、冷凍室内にあって水を凍結させて氷を作るものである。
【0008】上記構成において、モータ5を駆動して磁石4を回転させると、これに相対向した磁石9も回転してインペラ10が回転する。
【0009】そして、給水ポンプ3はインペラ10の回転で吸入口6から貯水タンク2内の水を吸引し、吐出口7から吐出して給水管13、給水路14を経て製氷皿12へ供給する。
【0010】また、貯水タンク2内の水に含まれる大きな異物は、給水ポンプ3の吸入口6より水が吸込まれる際にフィルター11により除去されインペラ10の回転を妨げないようにしている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のような給水装置は、貯水タンク2内部のインペラ10と貯水タンク2外部のモータ5を機械的に連結していないので、貯水タンク2とモータ5を容易に分離できるという効果があるが、モータ5からインペラ10への回転力伝達はモータ5側の磁石4とインペラ10側の磁石9の磁力に頼っているため、磁石4と磁石9の相対距離バラツキの影響を受けやすく伝達力が安定しない。
【0012】本発明は上記課題を解決する給水装置であり、貯水タンクとモータを容易に分離でき、且つ貯水タンク内の給水ポンプへモータの回転力を安定して伝達できる給水装置を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明の給水装置は、貯水用のタンクと、前記タンクの内底面近傍から開口部に向かって延びた回転部材と前記回転部材を覆う筒状のケースとから成る給水ポンプと、前記タンクの開口部側に配置され前記回転部材を回転させる駆動部と、前記給水ポンプのケースの側面から前記タンクの外側へ延びる筒状の吐出管とで構成し、前記回転部材と前記駆動部は前記回転部材の回転軸方向および前記回転軸と垂直な方向へ分離可能な継ぎ手で連結したものである。
【0014】上記の手段により、回転部材を回転させるとタンク内の水はケース内表面に沿って上昇し、吐出管からタンク外へ吐出される。
【0015】回転部材と駆動部は機械的に接触しているので駆動部の回転がすべることなく確実に伝達されるうえに、タンクを回転部材の軸方向に、あるいは回転部材の軸と垂直方向に移動させることで、タンクと駆動部を容易に分離できる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の給水装置は、箱状で開口部を有し内部に水を貯水するタンクと、前記タンクの内底面近傍から前記開口部に向かって延び回転することで水に運動エネルギーを与える回転部材と前記回転部材を覆う筒状のケースとから成る給水ポンプと、前記タンクの開口部側に配置されて前記回転部材を回転させる駆動部と、前記給水ポンプのケースの側面から前記タンクの外側へ延びる筒状の吐出管とで構成し、前記回転部材と前記駆動部は前記回転部材の回転軸方向および前記回転軸と垂直な方向へ分離可能な継ぎ手で連結したものである。
【0017】ここで、回転部材とは回転軸に巻き付くように接合された螺旋帯、ネジ、コイルバネからなる螺旋部材、あるいは筒状のケースと同軸の回転軸に固定された羽根車でよい。
【0018】また、継ぎ手としては、対向する2つの円板の対向面からお互いに突起を出し、突起同士の当たりで回転力を伝達するものや、2つの歯車をかみ合わせるもの、2つの摩擦車を接触させるものがあり、いずれも接触によって回転力を伝達するものである。
【0019】駆動部が回転部材を回転させると、回転部材と接触した水は、一部は回転部材の回転半径方向に飛ばされ、一部は回転部材に沿ってタンクの開口部側へ移動する。
【0020】半径方向に飛ばされた水は、回転部材を覆っている筒状ケースの内側面に衝突し鉛直方向へ流れを変え、最終的に吐出管に到達し、回転部材に沿って移動してきた水も吐出管に到達し、共に吐出管を経てタンク外へ出ていく。
【0021】駆動部から回転部材への回転力伝達は継ぎ手で機械的に接続されているので回転力はロスすることなく確実に伝達される。
【0022】さらに、回転部材と駆動部は継ぎ手によって接触しているが固定はされていないので、回転部材の回転軸方向および回転軸方向と垂直な方向へ分離可能であり、タンクを着脱する際に容易に分離することができる。
【0023】次に本発明の請求項2記載の給水装置は、請求項1に記載の発明において、駆動部の回転軸に接続された駆動板と、前記駆動板の回転中心から半径方向に所定長さ離れた位置に配置された駆動突起と、回転部材の回転軸に接続された被駆動板と、前記被駆動板の回転中心から半径方向に所定長さ離れた位置に配置された被駆動突起とを設け、前記駆動突起と前記被駆動突起を回転方向に干渉する位置で対向させることによって継ぎ手を構成したものである。
【0024】駆動板の回転にともなって駆動突起も回転するが、このとき被駆動板の被駆動突起と干渉し、この干渉によって駆動板の回転力が被駆動板に伝達される。
【0025】このように駆動板から被駆動板への回転力伝達は、駆動突起と被駆動突起の干渉によって行われるので、確実に回転力が伝達されるうえに、駆動突起と被駆動突起は回転の半径方向に分離することが可能であり、タンクを脱着する際に容易に分離・接続ができる。
【0026】さらに本発明の請求項3記載の給水装置は、請求項2記載の発明において、駆動突起と被駆動突起のどちらか一方を円柱状に形成し、他方を板状に形成したものである。
【0027】干渉する駆動突起と被駆動突起の一方を円柱状にすることで分離・接続が滑らかに行われ、回転時は円柱状の突起を板状の突起が確実に受け止めるので、回転力が確実に伝達される。
【0028】
【実施例】以下、本発明の給水装置の実施例について図面を用いて説明する。図1は本実施例の給水装置が搭載された冷蔵庫の部分縦断面図であり、図2は同実施例における給水装置の断面図である。
【0029】図1、図2において、101は複数の貯蔵室を有する冷蔵庫であり、102は前記貯蔵室の1つである冷蔵室で、扉103と断熱壁104によって囲まれ、外気と断熱されている。
【0030】105は前記貯蔵室の1つである製氷室であり、断熱壁104と扉106によって囲まれ、外気と断熱されている。
【0031】製氷室105内には製氷装置107が設置されており、製氷装置107は製氷皿108と、その製氷皿108を回転駆動する駆動部109からなり、その駆動部109を制御する制御部110は冷蔵庫101の背面に設置されている。
【0032】冷蔵室102内には給水装置111が適当なタンク装着部材(図示せず)に装着されている。前記給水装置111は透明なプラスチック容器からなるタンク112と、タンク112の開口部を閉じるタンクカバー113と、タンク112内に設置された給水ポンプ114と、給水ポンプ114を駆動する駆動部115と、給水ポンプ114に接続された吐出管116とで構成され、その駆動部115を制御する制御部117は冷蔵庫101の背面に設置されている。また、前記駆動部115は前期タンク装着部材に取り付けられている。
【0033】118は給水ポンプ114の一部品を構成する回転部材としての螺旋車であり、タンク112の内底面から約5mm離れた高さから、タンク112の開口部に向かって上方に延びている。
【0034】本実施例では螺旋車118の回転軸に接合された螺旋は3条であり、そのリードは20mmに設定している。なお、螺旋車はネジ、コイルバネ等螺旋状のものであればよい。
【0035】螺旋車を駆動部115によって回転させると螺旋車118と接触した水は、一部は螺旋車118の回転半径方向に飛ばされ、一部は螺旋車118に沿ってタンクの開口部側へ移動する。
【0036】半径方向に飛ばされた水は、螺旋車118を覆っているケース119の内側面に衝突し鉛直方向へ流れを変え、最終的に吐出管に到達し、螺旋に沿って移動してきた水も吐出管に到達し、共に吐出管を経てタンク外へ出ていく。
【0037】119は給水ポンプ114の一部品を構成する円筒状のケースであり、螺旋車118を完全に覆っている。ケース119のタンク112側端部には吸水口120が設けられている。またケース119のタンクカバー113側端部には螺旋車118の回転軸を支持する軸受け穴121が設けられており、軸受け穴121からは螺旋車118の回転軸端部が2mm程度突出している。
【0038】ケース119はタンクカバー113に予め設けられた取付穴113bへ差し込まれることによってタンクカバー113と連結される。
【0039】122は給水ポンプ114の一部品を構成するコップ状のカバーであり、ケース119端部の吸水口120を覆うように装着され、螺旋車118の回転軸端部を支持する軸受け122aを備えている。なお、カバー122の軸受け122aを囲むように穴122bが設けられており、タンク内の水は穴122bから吸水口120を通過してケース119内に浸透してくる。
【0040】ケース119とカバー122とは、ケース119に予め設けられた凸部119aと、カバー122に予め設けられた穴付き爪122cとがかみ合うことで接合される。
【0041】螺旋車118のタンクカバー113側軸端には、螺旋車118と同軸で回転するシャフト123の一端が接続されており、シャフト123はタンクカバー113を貫通して外側へ延び、他端に円盤状の被駆動板124が固定されている。
【0042】被駆動板124は軸方向に4つの被駆動突起としての板状突起124a、124b、124c、124dが軸心から所定距離離れた位置に突出しており、その位置関係は124aを被駆動板124の回転中心に対して90゜、180゜、270゜回転移動させた関係にあり、板状突起124aと124cは互いに平行であるが、124bと124dに対して垂直である。
【0043】シャフト123と被駆動板124との固定は、樹脂成形金型内にシャフト123と被駆動板124を配置した後に樹脂成形することで達成できる。
【0044】螺旋車118とシャフト123の接続は、予め螺旋車118の回転軸端に設けられたかん合穴118aにシャフト123を挿入することで達成される。
【0045】駆動部115は、タンク112のタンクカバー113外側にあって被駆動板124と向かい合う位置に配置される駆動板125と、駆動板125を回転させるモータ126からなり、駆動板125とモータ126の軸は同軸で回転するように圧入接続されている。
【0046】駆動板125の円周寄りの領域からは被駆動板124の方向にむかって駆動突起としての円柱状突起125aが突出しており、タンク112がタンク装着部材に装着されたとき被駆動板124の板状突起124a、124b、124c、124dのいずれかと接触する位置関係にある。
【0047】そして、モータ126によって駆動板125を回転させることで、駆動板125の円柱状突起125aが被駆動板124の板状突起124a、124b、124c、124dのいずれか1つと機械的に接触し被駆動板124を回転させるので、被駆動板124の回転がシャフト123を介して給水ポンプ114の螺旋車118に伝達される。
【0048】モータ126はモータケース126aとモータカバー126bに覆われ、さらにモータケース126aはタンクカバー113と所定の位置関係を保ったタンク装着部材の取付板115aに固定されている。
【0049】モータケース126aからはタンクカバー123に向かって延びる2つのガイド板126cが設けられ、タンクカバー113からもモータケース126aに向かって延びる2つの位置決め113bが設けられており、タンク112のタンク装着部材への着脱等によりタンクカバー113がタンク112とともに移動するとき、位置決め113bがガイド板126cに沿って移動する。
【0050】給水装置111の吐出管116はケース119の側面から水平に延び、予めタンクカバー113に設けられたU字穴113aを通ってタンク112の外側へ突出し、タンク112の外側壁に接続された第1水路127に進入している。
【0051】第1水路127は、吐出管116から吐出される水を確実に受け取るために上方は広口状で、タンク112の外側壁に沿って製氷室105の方向へ進むほど径がしぼむように成形されており、断熱壁104に設けられた第2水路128に接続されている。第2水路128は断熱壁104を貫通し、その先端開口部は製氷室105に進入し、製氷皿108に臨んでいる。
【0052】本実施例ではタンク112、タンクカバー113、螺旋車118、ケース119、タンクカバー122、被駆動板124、第1水路127をそれぞれ取り外すことが可能で、個々に洗浄できるようになっている。
【0053】以上のように構成された給水装置について、その動作を説明する。図3は本実施例の給水装置を搭載した冷蔵庫の給水動作を示すフローチャートである。
【0054】図3において、冷蔵庫101に電源を投入すると、製氷装置107の制御部110、給水装置111の制御部117が始動する。
【0055】ステップ1では製氷装置107の初期動作が開始される。これは製氷皿108を水平状態で待機させるための動作であり、製氷皿108が水平であっても電源を投入した際は必ず実行される。したがって、停電等で電源が遮断された後電源が復旧した場合にはステップ1の初期動作が実行される。
【0056】ステップ2では初期動作が終了したか否かを確認し、終了している場合はステップ3へ進み、初期動作が終了していない場合は確認を継続する。
【0057】ステップ3では製氷時間待機となる。これは製氷皿108内に入っている水が氷になるのに充分な時間で待機するものであり、初期動作終了後は製氷皿108内に水が無い状態で製氷時間待機となる。待機時間は通常1時間程度である。
【0058】ステップ4では製氷が完了した否かを確認し、製氷が完了していればステップ5へ進み、製氷が完了していなければステップ3へ戻る。なお、製氷が完了したか否かの判定は、製氷皿108の底面に密着設置された温度検知センサー130によって行い、製氷皿108内の水が氷となっていれば温度検知センサー130は0℃以下を示すので、本実施例では温度検知センサーが−5℃を示したときに製氷が完了したと判断している。
【0059】ステップ5では離氷動作を開始する。離氷動作とは製氷皿108を駆動部109によって回転させ、製氷皿108が開口部を下方に向けた時点で捻りを与えて氷を放出させ、氷放出後再び製氷皿108を水平状態へ復帰させる一連の動作である。この離氷動作は制御部110が駆動部109を制御することによって実行される。
【0060】ステップ6では上記の離氷動作が終了したか否かを確認し、終了していればステップ7へ進む。離氷動作が終了したか否かの判定は、駆動部109内に内蔵された検知スイッチ(図示せず)により製氷皿108の回転位置を検出することによって判定する。前記検知スイッチは製氷皿108が水平位置と離氷位置で信号を発するように設置すればよい。
【0061】ステップ7では貯氷箱129内の氷が不足しているか否かを確認し、不足していればステップ8へ進み、不足していなければステップ3へ戻る。
【0062】ステップ8ではモータ126を反時計方向へ回転させることで製氷皿108へ給水する。モータ126を回転させることで、すなわち螺旋車118を回転させることでケース119内の水に揚力が与えられ、その水は吐出管116へ到達し第1水路127へ吐出される。第1水路127へ出た水は第2水路128を経て断熱壁104を通過し製氷皿108へ給水される。
【0063】ケース119内は螺旋車118の回転によりタンク112より水圧が低下するため吸水口120より水がケース119内へ流入する。螺旋車118が回転している間は上記作用が繰り返されて水は吐出され続ける。
【0064】ステップ9では、モータ126の回転時間Tを計時し、ステップ10ではモータ126の回転時間が5秒に達したか否かを確認する。
【0065】本実施例ではモータ126を5秒間回転させることで製氷皿108に適量の水が注水されるので、モータ126の回転開始から5秒経過していればステップ11へ進みモータ126を停止させることで製氷皿108への給水を完了する。
【0066】製氷皿108への給水が完了すると、再びステップ3へ戻り製氷時間待機となる。なお、ステップ1からステップ11までの一連の動作は製氷装置107の制御部110と給水装置111の制御部117によって実行されている。
【0067】ステップ1からステップ11を継続することで、タンク112内の水は全て消費され、再びタンク112内を水で満たすために冷蔵庫庫内から取り外し、水を注水しなければならない。このときタンク112を冷蔵庫庫内から庫外へ引き出しても、被駆動板124の板状突起124a、124b、124c、124dのいずれかと駆動板125の円柱状突起125aは接触しているものの固定はされていないのでタンク112を容易に取り外すことができるのである。
【0068】以上のように、給水装置111を、内部に水を貯水するタンク112と、タンク112の内底面近傍からタンクカバー113に向かって延びた螺旋車118と螺旋車118を覆う筒状のケース119とから成る給水ポンプ114と、タンクカバー113の外側にあって螺旋車118の回転軸と連結された被駆動板124と、被駆動板124の軸方向に突出した板状突起124a、124b、124c、124dと、タンクカバー113の外側に配置され被駆動板124と対向して配置された駆動板125と、駆動板125の円周寄りの領域から被駆動板124に向かって突出した円柱状突起125aと、駆動板125を回転させるモータ126と、給水ポンプ114のケース119側面からタンク112の外側へ延びる筒状の吐出管116とで構成することにより、モータ126の回転力を螺旋車118へ確実に伝達できる。
【0069】さらに、タンク112内に水を満たすためにタンク112を取り外す際には、タンク112を螺旋車118の回転軸と垂直な方向に移動させても被駆動板124と駆動板125は接触しているが固定はされていないのでタンク112を容易に取り外すことができるのである。
【0070】
【発明の効果】本発明の請求項1記載の給水装置は、箱状で開口部を有し内部に水を貯水するタンクと、前記タンクの内底面近傍から前記タンク開口部に向かって延び回転することで水に運動エネルギーを与える回転部材と前記回転部材を覆う筒状のケースとから成る給水ポンプと、前記タンクの開口部側に配置されて前記回転部材を回転させる駆動部と、前記給水ポンプのケースの側面から前記タンクの外側へ延びる筒状の吐出管とで構成し前記回転部材と前記駆動部は前記回転部材の回転軸方向および前記回転軸と垂直な方向へ分離可能な継ぎ手で連結したものである。
【0071】これによって、駆動部から回転部材への回転力伝達は継ぎ手で機械的に接続されているので回転力をロスすることなく確実に伝達される。
【0072】さらに、回転部材と駆動部は回転部材の回転軸方向および回転軸方向と垂直な方向へ分離可能な継ぎ手によって、タンクを着脱する際に容易に分離することができる。
【0073】次に本発明の請求項2記載の給水装置は、請求項1に記載の発明において、駆動部の回転軸に接続された駆動板と、前記駆動板の回転中心から半径方向に所定長さ離れた位置に配置された駆動突起と、回転部材の回転軸に接続された被駆動板と、前記被駆動板の回転中心から半径方向に所定長さ離れた位置に配置された被駆動突起とを設け、前記駆動突起と前記被駆動突起を回転方向に干渉する位置で対向させて継ぎ手を構成したものである。
【0074】駆動板の回転にともなって駆動突起も回転するが、このとき被駆動板の被駆動突起と干渉し、この干渉によって駆動板の回転力が被駆動板に伝達される。
【0075】このように駆動板から被駆動板への回転力伝達は、駆動突起と被駆動突起の干渉によって行われるので、確実に回転力が伝達されるうえに、駆動突起と被駆動突起は回転の半径方向に分離することが可能であり、タンクを脱着する際に容易に分離・接続ができる。
【0076】さらに本発明の請求項3記載の給水装置は、請求項2記載の発明において、駆動突起と被駆動突起のどちらか一方を円柱状に形成し、他方を板状に形成したものである。
【0077】干渉する駆動突起と被駆動突起の一方を円柱状にすることで分離・接続が滑らかに行われ、回転時は円柱状の突起を板状の突起が確実に受け止めるので、回転力が確実に伝達される。
【出願人】 【識別番号】000004488
【氏名又は名称】松下冷機株式会社
【出願日】 平成12年11月27日(2000.11.27)
【代理人】 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 (外2名)
【公開番号】 特開2002−162138(P2002−162138A)
【公開日】 平成14年6月7日(2002.6.7)
【出願番号】 特願2000−359014(P2000−359014)