專利名稱：立軸式離心泵及其轉(zhuǎn)子和空調(diào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立軸式離心泵及在此立軸式離心泵中使用的泵用轉(zhuǎn)子，適合應(yīng)用于在特別要求靜音性的空調(diào)裝置中安裝的排水泵。
背景技術(shù)：
在立軸式離心泵中，通過葉輪的旋轉(zhuǎn)來帶動殼體內(nèi)所存在的液體旋轉(zhuǎn)，利用由此產(chǎn)生的離心力向殼體外吐出液體。另外，伴隨著該液體的吐出動作，向殼體內(nèi)吸入新的液體。該立軸式離心泵可用作例如空調(diào)裝置的排水泵。
在空調(diào)裝置中，為了向室外排出冷氣房運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的空氣中的冷凝水，一般采用將其暫時(shí)蓄積在泄水盤中，然后利用排水泵從此處向室外進(jìn)行排出的方法。
作為這樣的排水泵，已知在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中有所公開。在這些專利所公開的排水泵中，在由蓋體和殼體所圍成的泵室內(nèi)收容有葉輪，該葉輪的葉輪軸與馬達(dá)相連。通過驅(qū)動該馬達(dá)而能夠使泵室內(nèi)的葉輪旋轉(zhuǎn)，并帶動泵室內(nèi)存在的水等液體而與葉輪共同旋轉(zhuǎn)。也就是說，通過帶動泵室內(nèi)的液體與葉輪共同旋轉(zhuǎn)，利用液體中產(chǎn)生的離心力，從與泵室的外周部連通的吐出管向泵室外排出液體。另外，從該泵室排出液體的同時(shí)，從與泵室下端中央部連通的吸管向泵室吸入新的液體。
與殼體共同構(gòu)成排水泵主要部分的葉輪，具備與馬達(dá)相連的葉輪軸、以及相對于該葉輪軸在該葉輪軸周圍呈放射狀突出的多枚葉輪板?，F(xiàn)有的該葉輪板，為了促進(jìn)存在于泵室內(nèi)的液體的帶動旋轉(zhuǎn)，而一般具有相對于葉輪板的旋轉(zhuǎn)方向大致正交的寬闊面。
專利文獻(xiàn)3公開的葉輪，也基本上與專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2所公開的一樣。在該專利文獻(xiàn)3中，在葉輪軸和葉輪外周壁部之間的圓板部上設(shè)置貫通孔，防止伴隨著軸向振動的噪音。即使這種貫通孔適用于專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2，也不能說在葉輪板攪拌拍打水時(shí)，使產(chǎn)生的噪音得到充分的降低。
近年，要求降低空調(diào)機(jī)中的運(yùn)轉(zhuǎn)音，要求降低安裝于該空調(diào)機(jī)裝置的排水泵的工作音以及與此相伴的各種噪音的種類。例如，由排水泵的工作引起的僅僅攪水噪音甚至就成為了問題。
眾所周知，在向著以葉輪軸的軸線為中心旋轉(zhuǎn)的葉輪的葉輪板的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的面和位于其相反一側(cè)的面，分別產(chǎn)生的壓力差比例于葉輪板圓周速度的平方而增大。由此，在以葉輪軸的軸線為中心旋轉(zhuǎn)的葉輪的葉輪板的特別是外周端緣部，在與葉輪板的旋轉(zhuǎn)方向相反側(cè)的面，容易產(chǎn)生氣蝕(cavitation)，該氣蝕也是產(chǎn)生上述噪音的重要原因之一。并且，在由于葉輪的旋轉(zhuǎn)，葉輪板的上端部開始露出在泵室內(nèi)被帶動旋轉(zhuǎn)的液體的液面的地方，當(dāng)存在于葉輪板周圍的液體越過葉輪板的上端邊緣時(shí)，泵室內(nèi)存在的空氣被卷入，產(chǎn)生噪音。
現(xiàn)有的排水泵中的葉輪的葉輪板，為了促進(jìn)存在于泵室內(nèi)的液體的帶動旋轉(zhuǎn)，一般具有相對于葉輪板的旋轉(zhuǎn)方向大致正交的寬闊面，這也是上述噪音產(chǎn)生的一個(gè)原因。然而，組裝入空調(diào)裝置的排水泵，具有空載揚(yáng)程比其他的泵低、其負(fù)荷本質(zhì)上較小的特性?？紤]到這樣的特性，具有相對于葉輪板的旋轉(zhuǎn)方向大致正交的寬闊面的現(xiàn)有的葉輪板，作為組裝入空調(diào)裝置的排水泵，可以說形狀不適當(dāng)。
專利文獻(xiàn)1日本國實(shí)用新案登錄第2593986號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本國特許第3282772號公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本國特開2002-242885號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述課題而提出，其目的在于提供一種具有優(yōu)良靜音性的立軸式離心泵及組裝在該立軸式離心泵中的轉(zhuǎn)子和組裝有立軸式離心泵作為排水泵的空調(diào)裝置。
本發(fā)明的第一方面提供一種立軸式離心泵，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、安裝在該機(jī)殼上并與該機(jī)殼一起形成收容所述轉(zhuǎn)子的泵室的蓋體、在所述機(jī)殼上突出設(shè)置且形成連通于所述泵室下端中央部的吸入通路的吸入管、以及在所述機(jī)殼上形成且連通所述泵室的吐出口，其中，所述轉(zhuǎn)子包括上端部從所述蓋體的外面連接于驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸、呈同心狀一體連接在該轉(zhuǎn)子軸上的主板、從該主板大致平行于所述轉(zhuǎn)子軸的軸線而突出的多根銷、以及連通所述主板的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊木鶋翰俊?br> 在本發(fā)明中，若連接于轉(zhuǎn)子軸上端部的驅(qū)動馬達(dá)工作，則轉(zhuǎn)子在水等液體存在的泵室內(nèi)旋轉(zhuǎn)。由此，伴隨著從轉(zhuǎn)子的主板突出的銷在液體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，泵室內(nèi)的液體因其粘性而漸漸地開始與轉(zhuǎn)子一起共同旋轉(zhuǎn)。這樣，伴隨著存在于泵室內(nèi)的液體的共同旋轉(zhuǎn)，而產(chǎn)生離心力，該離心力使泵室內(nèi)存在的液體的表面變形為拋物面狀，液體從泵室向連通于其外周部的吐出口吐出。另外，伴隨該液體的吐出動作，從連通于泵室中央部的吸入通路向泵內(nèi)吸入液體。以轉(zhuǎn)子的軸心為中心在泵室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的銷，相對于其周圍存在的液體移動，使其以大致層流狀態(tài)向后方旋轉(zhuǎn)進(jìn)入。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的立軸式離心泵，以轉(zhuǎn)子的軸心為中心在泵室內(nèi)旋轉(zhuǎn)的銷，相對于其周圍存在的液體移動，使其以大致層流狀態(tài)向后方旋轉(zhuǎn)進(jìn)入。由此，在主板的上下產(chǎn)生壓力差，從均壓部水流上升，因此，使銷周圍的氣蝕的產(chǎn)生和空氣的卷入引起的噪音被抑制。
在本發(fā)明第一方面的立軸式離心泵中，能夠在吸入管的吸入通路內(nèi)配置沿著轉(zhuǎn)子軸的軸線從其一端部突出的攪拌部件，該攪拌部件也可以是從轉(zhuǎn)子軸的軸線突出成放射狀的多根葉輪部件。如果在吸入管的吸入通路內(nèi)配置沿著轉(zhuǎn)子軸的軸線從其一端部突出的攪拌部件，則能夠使從吸入通路向泵室內(nèi)吸入的液體呈螺旋流，從而能夠進(jìn)一步提高泵效率。
可以在蓋體上形成間隔壁，其從蓋體向下突出而包圍轉(zhuǎn)子的周圍且在與機(jī)殼的內(nèi)壁之間構(gòu)成環(huán)狀的空隙。該間隔壁，優(yōu)選與機(jī)殼上形成的吐出口相對，位于遮住其的位置。由此，能夠阻止在泵室內(nèi)存在的空氣向吐出口一側(cè)流入，消除在氣泡從泵室向吐出口移動時(shí)所產(chǎn)生的噪音。
可以在蓋體上形成連通泵室內(nèi)與外部的大氣連通路。在這種情況下，能夠長時(shí)間保持泵室內(nèi)為大氣壓，所以，能夠有效地利用離心力，高效地從吐出口向室外排出液體。
主板形成為環(huán)狀，能夠使其內(nèi)周面與轉(zhuǎn)子軸的外周面之間所形成的環(huán)狀空隙作為均壓部而起作用。這種情況下，主板和轉(zhuǎn)子軸能夠通過橫穿該空隙的多根支架而一體地連接在一起。因此，在泵室內(nèi)吸上來的液體的表面能夠迅速地形成為拋物面狀。
形成有多個(gè)連通主板表面和背面的多個(gè)連通孔，使這些連通孔作為均壓部而起作用也很有效，能夠使存在于主板背面外周側(cè)正下方的氣泡從連通孔向表面?zhèn)确诺?，而并不流入到吐出口?cè)。在這種情況下，在大致沿著主板圓周方向的第一方向以及與其正交的方向上排列有銷以及連通孔的第一排列組、和在相對于第一方向成45度角傾斜的方向以及與其正交的方向上排列有銷以及連通孔的第二排列組，能夠沿著圓周方向交替地排列。因此，能夠使由第一和第二排列組所分別得到的液體的螺旋流方向和流速微妙地產(chǎn)生不同，能夠高效地消除在各個(gè)銷和液體之間產(chǎn)生的氣泡。
可以將在相對于主板旋轉(zhuǎn)方向垂直的面上投影的各個(gè)銷的面積被設(shè)定為越是位于轉(zhuǎn)子軸的半徑方向內(nèi)側(cè)的銷，該面積越是變小。由此，能夠通過抑制位于半徑方向內(nèi)側(cè)的銷的周圍的空氣的卷入來抑制噪音。另外，能夠有效地使位于半徑方向外側(cè)的銷的動能作用于液體，以改善空載揚(yáng)程。通過設(shè)定每個(gè)銷的長度越是靠近轉(zhuǎn)子軸半徑方向內(nèi)側(cè)越是變短，而能夠得到同樣的效果。另外，通過設(shè)定位于轉(zhuǎn)子軸半徑方向內(nèi)側(cè)的銷的、沿著轉(zhuǎn)子軸半徑方向的前端部的寬度尺寸比基端部寬度尺寸小，而能夠得到同樣的效果。或者，通過設(shè)定位于轉(zhuǎn)子軸半徑方向內(nèi)側(cè)的銷的間隔與同外側(cè)的間隔相同或比其大，而能得到同樣的效果。
在與轉(zhuǎn)子軸的軸線垂直的面上的各個(gè)銷的截面形狀，能夠任意采用圓形、橢圓形、矩形等多邊形、或翼形等非對稱形狀。在這種情況下，沿著主板旋轉(zhuǎn)方向的銷的最大長度能夠被設(shè)定為與沿著轉(zhuǎn)子軸半徑方向的銷的最大寬度尺寸相同，或在其以上。
作為驅(qū)動馬達(dá)，能夠采用比AC馬達(dá)振動更少且更小更輕、控制更容易的DC無電刷馬達(dá)。
本發(fā)明的第二方面提供一種泵用轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子軸、呈同心狀一體連接在該轉(zhuǎn)子軸上的主板、從該主板大致平行于所述轉(zhuǎn)子軸的軸線而突出的多根銷、以及連通所述主板的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊木鶋翰俊Ｔ摫糜棉D(zhuǎn)子適合作為本發(fā)明第一方面的立軸式離心泵中的轉(zhuǎn)子。
本發(fā)明的第三方面提供一種空調(diào)裝置，其特征在于安裝有本發(fā)明第一方面的立軸式離心泵作為排水泵。


圖1是表示在空調(diào)裝置用排水泵單元中應(yīng)用本發(fā)明的立軸式離心泵的一實(shí)施方式的安裝狀況的概念圖。
圖2是圖1中的箭頭所指的II部的局部放大截面圖。
圖3是表示圖1所示實(shí)施方式的排水泵單元的概略構(gòu)造縱斷面圖。
圖4是圖3所示的排水泵單元的平面圖。
圖5是圖3所示的排水泵單元的底面圖。
圖6是圖3所示的排水泵單元中的蓋體部分的底面圖。
圖7是圖3中的VII-VII箭頭截面圖。
圖8是圖3中的VIII-VIII箭頭截面圖。
圖9是表示圖3所示的排水泵單元中的轉(zhuǎn)子的外觀立體投影圖。
圖10是圖9所示的轉(zhuǎn)子的背面圖。
圖11是與圖12一起模式化地表示圖9所示轉(zhuǎn)子中的第一排列組引起的流體的流動方向的概念圖。
圖12是與圖11一起模式化地表示圖9所示轉(zhuǎn)子中的第二排列組引起的流體的流動方向的概念圖。
圖13是在圖3所示的排水泵單元的轉(zhuǎn)子中應(yīng)用本發(fā)明其他實(shí)施方式的平面圖。
圖14是圖13所示的轉(zhuǎn)子的平面圖。
圖15是在圖3所示的排水泵單元的轉(zhuǎn)子中應(yīng)用本發(fā)明不同實(shí)施方式的縱斷面圖。
圖16是在圖3所示的排水泵單元的轉(zhuǎn)子中應(yīng)用本發(fā)明另外的其他實(shí)施方式的縱斷面圖。
圖17是在圖3所示的排水泵單元的轉(zhuǎn)子中應(yīng)用本發(fā)明另外的不同實(shí)施方式的縱斷面圖。
圖18是表示在圖3所示的排水泵單元中應(yīng)用本發(fā)明立軸式離心泵的其他實(shí)施方式的大致構(gòu)造的縱斷面圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1～圖18，對在組裝于空調(diào)裝置上的排水泵單元中應(yīng)用本發(fā)明的立軸式離心泵的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明并不僅局限于這些實(shí)施方式，能夠?qū)⑦@些實(shí)施例進(jìn)一步組合，能夠進(jìn)行本發(fā)明權(quán)利要求所記載的本發(fā)明的概念所包含的所有的變化和修改。所以，本發(fā)明當(dāng)然能夠應(yīng)用于屬于其精神的其他任意技術(shù)。
本實(shí)施方式中的排水泵單元的安裝狀況如圖1所示，其箭頭指的II部被提取到圖2并在圖2中放大顯示。即，本實(shí)施方式中的排水泵單元10，通過其托架11被安裝在形成于空調(diào)裝置的殼體隔壁12的固定部13上。固定部13和矩形板狀的托架11之間，夾有同時(shí)具有防震功能和密封功能的密封墊14。通過在固定部13擰入的安裝螺釘15，托架11的安裝部11a保持在殼體隔壁12的固定部13上被固定的狀態(tài)。以用于驅(qū)動后述轉(zhuǎn)子的驅(qū)動馬達(dá)16位于殼體隔壁12外側(cè)的方式將該驅(qū)動馬達(dá)16搭載于托架11的連接部11b。用于控制驅(qū)動馬達(dá)16動作的控制盤17設(shè)置于殼體隔壁12的外側(cè)，該控制盤17和安裝在驅(qū)動馬達(dá)16的連接器18通過電纜19連接。
而且，本實(shí)施方式中的驅(qū)動馬達(dá)16的連接器18，也可以配置在圖4中兩點(diǎn)劃線所示的位置，可以根據(jù)電纜19的連接操作性以及與其它部件的干涉而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。另外，本實(shí)施方式的托架11，由不會對后述驅(qū)動馬達(dá)16的工作帶來不良影響的奧氏體不銹鋼、鋁等的非磁性體形成。
該排水泵單元10的主要部分的內(nèi)部構(gòu)造如圖3所示，其平面形狀、底面形狀分別如圖4、圖5所示，其蓋體的底面形狀如圖6所示。另外，圖3中的VII-VII、VIII-VIII箭頭所示的截面構(gòu)造分別如圖7、圖8所示。轉(zhuǎn)子部分的外觀如圖9所示，其底面形狀如圖10所示。即，本實(shí)施方式中的排水泵單元10包括具有筒狀側(cè)壁部20a和圓錐狀底壁部20b的機(jī)殼20、以及與該機(jī)殼20的側(cè)壁部20a的上端部相連接且與該機(jī)殼20一起構(gòu)成泵室21的蓋體22。該排水泵單元10還包括收容于泵室21內(nèi)的轉(zhuǎn)子23、與轉(zhuǎn)子23相連且使其旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(dá)16、以及安裝在蓋體22和馬達(dá)16之間且將其隔開的上述托架11。在本實(shí)施方式中，為了隔開在空調(diào)裝置的殼體隔壁12的外側(cè)配置的驅(qū)動馬達(dá)16與在殼體隔壁12的內(nèi)側(cè)配置的蓋體22和機(jī)殼20，而在殼體隔壁12的固定部13上安裝托架11。因此，不用設(shè)置除水板來保護(hù)蓋體22和驅(qū)動馬達(dá)16之間的驅(qū)動馬達(dá)16的軸承部分。而且，即使使用不同性能的驅(qū)動馬達(dá)，作為排水泵單元10，也可以僅更換驅(qū)動馬達(dá)16。因此，還具有完全不需要更換托架等的優(yōu)點(diǎn)。
而且，在本實(shí)施方式，采用DC無電刷馬達(dá)作為驅(qū)動馬達(dá)16，能夠比振動大的AC馬達(dá)更大幅度地小型輕型化，其驅(qū)動控制也更加容易。DC馬達(dá)的高頻振動缺點(diǎn)，能夠通過在空調(diào)裝置的殼體隔壁12和托架11的安裝部11a之間安裝上述密封墊14而被可靠地屏蔽。
在本實(shí)施方式中，雖然將機(jī)殼20的底壁部20b設(shè)定為中央部向下凹陷的圓錐狀，但是將底壁部20b設(shè)定為與水平面平行的所謂的平板狀也沒有任何問題。在該機(jī)殼20上一體地形成有吸入管25，該吸入管25從底壁部20b的中央向下突出、形成與泵室21內(nèi)部連通的吸入通路24。另外，在該機(jī)殼20上還一體地形成有吐出管27，該吐出管27從側(cè)壁部20a向轉(zhuǎn)子23的半徑方向外側(cè)突出、其面向泵室21內(nèi)部的吐出口26開設(shè)有開口。吸入管25被定位于圖3中由兩點(diǎn)劃線所示的空調(diào)裝置的泄水盤(drain pan)28內(nèi)，基本上浸沒在該泄水盤28內(nèi)蓄積的冷凝水中。另外，前端部向空調(diào)裝置的殼體隔壁12的外部導(dǎo)出的排水管29的基端部連接在吐出管27上。
而且，在本實(shí)施方式中，對于吐出管27的內(nèi)徑，使其越是向下游側(cè)，則越是變粗并且使面向泵室21的吐出口26保持被收攏(縮小)的狀態(tài)，但是，需要使吐出管27的外徑保持一定，以確保嵌合排水管29時(shí)的操作性以及彼此間的密封性。由此，對于吐出管27的厚度，越是向著基端側(cè)，其厚度越是變厚，但是，在本實(shí)施方式中，對吐出管27的外周部進(jìn)行減厚處理(meat omission)，由此同時(shí)實(shí)現(xiàn)吐出管27的高剛性化和輕量化。只要能夠保證排水管29相對于吐出管27的嵌合容易性以及密封性，則在吐出管27的外周上形成的減厚部無論是何種形態(tài)和形狀均可。
在作為樹脂成形品的蓋體22的下部外周上，沿圓周方向等間隔地形成有朝上并向半徑方向外側(cè)突出的多個(gè)(圖示例中為4個(gè))卡止爪30。在機(jī)殼20的側(cè)壁部20a的外周上設(shè)置有與所述卡止爪30分別卡止而能夠在半徑方向上彈性變形的形成為框狀的爪支撐架31。因此，通過相對于機(jī)殼20從上方將蓋體22壓入，而能夠使卡止爪30相對于爪支撐架31進(jìn)行扣合卡止(snap)。由此，能夠非常容易地使機(jī)殼20和蓋體22一體化，而且能夠選擇機(jī)殼20相對于蓋體22的相對旋轉(zhuǎn)位置。即，如圖5中的兩點(diǎn)劃線所示那樣，能夠使吐出管27的朝向變更為四個(gè)方向中的任一個(gè)方向，以匹配其他部件的配置等。在本實(shí)施方式中，由于爪支撐架31形成為框狀，所以在卡止爪30相對于爪支撐架31被卡止的狀態(tài)下，能夠限制蓋體22相對于機(jī)殼20的旋轉(zhuǎn)。因此，爪支撐架31只要能夠沿半徑方向發(fā)生微小彈性變形即可，可以使用混有玻璃纖維、無機(jī)物晶須(whisker)等的硬質(zhì)復(fù)合樹脂材料形成機(jī)殼20以及爪支撐架31，能夠設(shè)計(jì)出高強(qiáng)度的機(jī)殼20。
在蓋體22的上端外周，突出設(shè)置有多根(在圖示例中為4根)連接銷32，其分別貫通托架11的連接部11b以及在驅(qū)動馬達(dá)16上形成的安裝法蘭16a。通過熔融該連接銷32的上端而形成鉚接部32a，由此，使蓋體22和托架11的連接部11b以及驅(qū)動馬達(dá)16結(jié)合為一體。對于在連接銷32的上端形成的鉚接部32a，可以利用超聲波焊接等技術(shù)，只要其形狀能夠保證驅(qū)動馬達(dá)16以及托架11不容易被向外拔出即可。
在蓋體22的底板33的中央，向上形成有上面被堵塞的具有圓柱形截面的凸部34，而且突出設(shè)置有形成為包圍該凸部34的呈半圓弧狀的一對襯墊35。凸部34形成有位于其中央且驅(qū)動馬達(dá)16的軸16b所貫穿的孔34a、以及位于其外周部且用于保持泵室21內(nèi)為大氣壓的多個(gè)(在圖示例中為4個(gè))縫隙34b。襯墊35的上端與托架11的連接部11b接觸。相鄰的襯墊35之間的空隙35a，與在蓋體22的外周緣上形成的一對具有曲徑構(gòu)造的空隙22a一起形成大氣連通路。在本實(shí)施方式中，相鄰襯墊35之間的空隙35a與形成于蓋體22外周緣上的一對空隙22a的旋轉(zhuǎn)相位大致錯(cuò)開90度。由此，從泵室21通過縫隙34b以及空隙35a、22a而連接于排水泵單元10外部的大氣連通路能夠被較大地彎曲。結(jié)果，對于在泵室21內(nèi)產(chǎn)生的直進(jìn)性高頻波(1000Hz以上)的噪音，能夠得到較大的消音效果。
而且，在驅(qū)動馬達(dá)16停止時(shí)，從排水管29通過吐出口26向泵室21側(cè)倒流的一部分排水有時(shí)會從縫隙34b溢出。然而，在本實(shí)施方式中，沿著與轉(zhuǎn)子23旋轉(zhuǎn)方向(圖7中左旋轉(zhuǎn)方向)相反的方向、即圖7中順時(shí)針的切線方向而在凸部34上形成縫隙34b，因此，能夠減少從縫隙34b溢出的排水的量。
在面向泵室21側(cè)的蓋體22的底板33的外周緣部上，向著機(jī)殼20的底壁部20b向下突出設(shè)置有在與機(jī)殼20的側(cè)壁部20a之間形成有環(huán)狀空隙36的筒狀間隔壁37。所以，位于泵室21上部周緣的冷凝水因間隔壁37的存在而向下流動，通過間隔壁37的下端與機(jī)殼20的底壁部20b之間的間隙38而從環(huán)狀空隙36導(dǎo)入到吐出口26內(nèi)。其結(jié)果，能夠阻止存在于泵室21上部周緣的氣泡流入到吐出口26側(cè)。即，對于本實(shí)施方式的間隔壁37，因?yàn)槟軌蛞种拼嬖谟诒檬?1的上部周緣的氣泡流入到吐出口26側(cè)，所以無需本實(shí)施方式那樣遍及蓋體22的整個(gè)圓周而形成。然而，當(dāng)僅在與吐出口26相對的位置形成間隔壁37時(shí)，必須使上游側(cè)比該間隔壁37的吐出口26更接近機(jī)殼20的側(cè)壁部20a的內(nèi)周面。由此，在泵室21內(nèi)流動且含有氣泡的冷凝水能夠不直接流入環(huán)狀空隙36內(nèi)。另外，優(yōu)選其截面形狀形成為半圓狀等的曲面，使得能夠使該間隔壁37的下端部不妨礙冷凝水的順利流動。
另外，在機(jī)殼20和蓋體22的間隔壁37之間安裝有O形圈39，以防止冷凝水從機(jī)殼20以及蓋體22的嵌合部分向外部漏出。
本實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)子23包括在上端部具有用于與驅(qū)動馬達(dá)16的軸16b連接的筒狀接續(xù)部40a的轉(zhuǎn)子軸40、以及從該轉(zhuǎn)子軸40呈放射狀突出的多根(在圖示例中為4根)支架41。另外，該轉(zhuǎn)子23還包括通過支架41而與轉(zhuǎn)子軸40一體連接的形成為圓環(huán)狀的主板42、以及從主板42的表面即上面大致平行于轉(zhuǎn)子軸40的軸線而突出的多根銷43。而且，轉(zhuǎn)子23還包括與銷43一起在主板42上形成而連通其表面和背面即下面的多個(gè)連通孔44、以及從轉(zhuǎn)子軸40的下端沿著該轉(zhuǎn)子軸40的軸線突出并位于吸入通路24內(nèi)的攪拌部件45。
主板42相對于轉(zhuǎn)子軸40呈同心狀，在其內(nèi)周面與轉(zhuǎn)子軸40的外周面之間形成有與上述連通孔44一起作為本發(fā)明的均壓部而起作用的空隙46。上述支架41形成為橫切該空隙46的狀態(tài)而與轉(zhuǎn)子軸40和主板42連接。另外，在本實(shí)施方式中，沿著主板42的圓周方向交替形成各為4組的第一排列組A和第二排列組B。第一排列組A，在大致沿主板42圓周方向的第一方向(圖8中為左右方向)以及與其正交的方向上交替排列配置有銷43和連通孔44。另外，第二排列組B，在沿著與第一方向傾斜45度的方向以及與其正交的方向上交替排列配置有銷43和連通孔44。各個(gè)銷43形成為由與轉(zhuǎn)子軸40的軸線垂直的平面所截取的截面形狀大致為正方形的正四方柱，其四角的棱部具有倒角，由此，能夠最大限度地降低攪水聲(water paddling sound)。而且，攪拌部件45具有4枚葉輪板45a，其相對于轉(zhuǎn)子軸40軸線垂直的截面形狀為十字狀。
若具有這種結(jié)構(gòu)的排水泵單元10的驅(qū)動馬達(dá)16開始工作，則吸入通路24內(nèi)所存在的冷凝水通過攪拌部件45的旋轉(zhuǎn)而被攪拌，利用其粘性而逐漸隨攪拌部件45一起在吸入通路24內(nèi)開始旋轉(zhuǎn)。利用隨著冷凝水在吸入通路24內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，其水面一邊描繪出凹狀的立體拋物面，一邊越過吸入通路24的上端而向著泵室21的底壁部20b略微上升，使主板42和銷43處于浸漬在冷凝水中的狀態(tài)。這樣進(jìn)入到泵室21內(nèi)的冷凝水，利用旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子23的主板42以及銷43而更加高速地旋轉(zhuǎn)。然后，冷凝水的一部分通過機(jī)殼20的底壁部20b與蓋體22的間隔壁37的下端之間的空隙，而從環(huán)狀的空隙36向吐出口26排出。隨著該冷凝水的排出，泄水盤28內(nèi)的新冷凝水被吸入到吸入通路24內(nèi)，緊接著將泄水盤28內(nèi)的冷凝水從吐出口26通過排水管29而向外部排出。在這種情況下，由于轉(zhuǎn)子23的徑向中心側(cè)和徑向外側(cè)端的壓力差是由轉(zhuǎn)子23的轉(zhuǎn)速及其最大直徑即主板42的外徑所決定的，因此，該排水泵單元10的空載揚(yáng)程自然也被確定。然而，其排水量是由投影到與主板42的旋轉(zhuǎn)方向垂直的面上的銷43的面積所決定。
在排水泵單元10的工作中，轉(zhuǎn)子23的銷43是以高于冷凝水旋轉(zhuǎn)速度的高速而旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)冷凝水相對于靜止的銷43在泵室21內(nèi)旋轉(zhuǎn)而觀察不到時(shí)，存在于其周圍的冷凝水圍繞著銷43的外圍比較順滑地向后方流下。即，由于不是現(xiàn)有技術(shù)中使用的那種大阻力且具有相對于葉輪的旋轉(zhuǎn)方向大致正交的寬闊面的葉輪板，因此，即使是例如位于轉(zhuǎn)子23最外周側(cè)的銷43，在其旋轉(zhuǎn)方向的后側(cè)也基本上不會產(chǎn)生氣蝕。其結(jié)果，能夠大幅度降低因氣蝕而引起的噪音。特別是在本實(shí)施方式中，由銷43和連通孔44組成的第一排列組A所形成的冷凝水流動方向，如模式表示其流動狀態(tài)的圖11所示那樣，相對于半徑方向大致呈45度角傾斜。該流動方向使冷凝水具有較大動能。與此相對，，由第二排列組B所形成的冷凝水的流動方向，如模式表示其流動狀態(tài)的圖12所示那樣，大致為主板42的圓周方向，使冷凝水具有較小動能。其結(jié)果，利用冷凝水的這兩種流動而能夠進(jìn)一步提高消泡效果。另外，由于吸入管25內(nèi)冷凝水的旋轉(zhuǎn)周速與泵室21內(nèi)冷凝水的旋轉(zhuǎn)周速相比其相當(dāng)遲緩，所以攪拌部件45即便具有較大阻力的葉輪板45a，在此處也不會出現(xiàn)產(chǎn)生氣蝕這種不良情況。另外，在排水泵單元10的啟動時(shí)刻以及低揚(yáng)程時(shí)刻，由于在蓋體22上形成有間隔壁37，所以能夠阻止氣泡混入到向吐出口26側(cè)排出的冷凝水中。另外，也能夠消除氣泡向吐出口26側(cè)排出時(shí)的噪音。
沒有必要將主板42的外周做成以轉(zhuǎn)子軸40的軸線為中心的正圓形，另外，由與轉(zhuǎn)子軸40的軸線垂直的面所截取的銷43的截面形狀除了上述實(shí)施方式的大致正方形以外，還可以采用各種形狀。例如，本發(fā)明中的轉(zhuǎn)子23的其他實(shí)施方式的平面形狀、底面形狀分別在如圖13、圖14所示。如圖13、圖14所示，能夠?qū)⒅靼?2的外周形成為不規(guī)則的齒輪狀。或者，可以采用由與轉(zhuǎn)子軸40的軸線垂直的面所截取的截面形狀為橢圓形的銷43，并且配置成其長半徑方向沿著主板42的圓周方向。在這種情況下，利用在主板42的外周面上形成的凹凸部分，而能夠提高相對于冷凝水的攪拌作用，提高作為排水泵的能力。其中，在圖13、圖14中，對與上述實(shí)施方式相同功能的要素標(biāo)注相同符號標(biāo)記。
在上述實(shí)施方式中，這樣設(shè)定各個(gè)銷43的高度，使每個(gè)銷43的上端位于同一水平面上。因此，在轉(zhuǎn)子軸23的旋轉(zhuǎn)中，泵室21內(nèi)的冷凝水的水面變位為研缽狀，轉(zhuǎn)子軸40附近內(nèi)周側(cè)的銷43的上部露出水面，無法攪拌冷凝水。因此，在圖15中表示出本發(fā)明的轉(zhuǎn)子23其他實(shí)施方式的主要部分的截面構(gòu)造。從圖15可以明顯看出，對應(yīng)于泵室21內(nèi)形成的冷凝水的旋轉(zhuǎn)水面(圖中以兩點(diǎn)劃線表示)高度來設(shè)定其高度，使得越是遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子軸40，其銷43的高度越高，從而能夠有效地最大限度發(fā)揮在半徑方向排列的銷43的作用?；蛘撸瑸榱说玫酵瑯拥男Ч?，通過下述設(shè)定也能夠進(jìn)行應(yīng)對，即，在相對于主板42的旋轉(zhuǎn)方向垂直的面上投影的銷43的面積，越是位于轉(zhuǎn)子軸40的半徑方向內(nèi)側(cè)，其銷43的該面積越小。具體地說，例如，如圖16所示，越是接近轉(zhuǎn)子軸40的銷43，其錐角θ越是變大的尖端越細(xì)的圓錐狀。
在上述實(shí)施方式中，雖然銷43從主板42的表面?zhèn)认蛏贤怀?，但是，也可以如圖17所示那樣，銷43從主板42的背面向下突出。在圖17所示轉(zhuǎn)子23的情況下，形成為在下端側(cè)具有越接近轉(zhuǎn)子軸40附近使銷43的外徑越小的那種小徑部43a的臺階狀。這種銷43從主板42的背面向下突出的本發(fā)明的排水泵單元10的其他實(shí)施方式的大致構(gòu)造如圖18所示，對與上述實(shí)施方式相同功能的要素標(biāo)注相同符號表示，并省略重復(fù)的說明。即，本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子23，主板42以接近蓋體22的底板33的方式形成，多根銷43從該主板42的背面向機(jī)殼20的底壁部20b突出。對于各銷43的下端，被設(shè)定為銷43越是位于轉(zhuǎn)子23的直徑方向內(nèi)周側(cè)，銷43從主板42突出的長度越長，使得以大致相等距離接近機(jī)殼20的底壁部20b。在本實(shí)施方式的情況下，通過接近蓋體22的底板33所配置的主板42，而能夠得到更大的銷相對于被吸引到泵室21內(nèi)的冷凝水的整流效果。在本實(shí)施方式中，在托架11的安裝部11a與連接部11b之間形成有包圍驅(qū)動馬達(dá)16的圓筒部11c，由此可以限制由驅(qū)動馬達(dá)16所產(chǎn)生的噪音的傳播方向。
另外，可以不按照上述實(shí)施方式的排列組A、B那樣排列配置銷43和連通孔44?；蛘?，銷43也可以從主板42的表面背面的兩面突出。無論為何種情況，為了在確保排水泵單元10所要求的揚(yáng)程和排水量的同時(shí)減少振動和噪音，優(yōu)選適當(dāng)調(diào)整其數(shù)量和布局。同樣，主板42也可以形成為與機(jī)殼20的形成為圓錐狀的底壁部20b平行的圓錐狀。
權(quán)利要求
1.一種立軸式離心泵，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子、機(jī)殼、安裝在該機(jī)殼上并與該機(jī)殼一起形成收容所述轉(zhuǎn)子的泵室的蓋體、在所述機(jī)殼上突出設(shè)置且形成連通于所述泵室下端中央部的吸入通路的吸入管、以及在所述機(jī)殼上形成且連通所述泵室的吐出口，其中，所述轉(zhuǎn)子包括上端部從所述蓋體的外面連接于驅(qū)動馬達(dá)上的轉(zhuǎn)子軸、呈同心狀一體地連接在該轉(zhuǎn)子軸上的主板、從該主板大致平行于所述轉(zhuǎn)子軸的軸線而突出的多根銷、以及連通所述主板的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊木鶋翰俊?br> 2.如權(quán)利要求1所述的立軸式離心泵，其特征在于所述轉(zhuǎn)子還具有從其轉(zhuǎn)子軸的一端沿著該轉(zhuǎn)子軸的軸線突出且位于所述吸入管的吸入通路內(nèi)的攪拌部件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的立軸式離心泵，其特征在于所述蓋體具有向下突出包圍所述轉(zhuǎn)子的周圍且在其與所述機(jī)殼內(nèi)壁之間形成環(huán)狀空隙的間隔壁。
4.如權(quán)利要求3所述的立軸式離心泵，其特征在于所述間隔壁被配置成與在所述機(jī)殼上形成的吐出口相對而將其遮住。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的立軸式離心泵，其特征在于在所述蓋體上形成有連通所述泵室內(nèi)與外部的大氣連通路。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的立軸式離心泵，其特征在于具有連通所述主板的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊亩鄠€(gè)連通孔，并且這些連通孔作為所述均壓部而起作用。
7.如權(quán)利要求6所述的立軸式離心泵，其特征在于所述銷以及連通孔，其第一排列組和第二排列組沿圓周方向交替排列。
8.如權(quán)利要求7所述的立軸式離心泵，其特征在于在所述第一排列組中，所述銷以及連通孔在大致沿著所述主板圓周方向的第一方向以及與其正交的方向上排列，在所述第二排列組中，所述銷以及連通孔在相對于所述第一方向成45度角傾斜的方向以及與其正交的方向上排列。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的立軸式離心泵，其特征在于設(shè)定為在相對于所述主板的旋轉(zhuǎn)方向垂直的面上投影的每個(gè)所述銷的面積，越是位于所述轉(zhuǎn)子軸的半徑方向內(nèi)側(cè)的所述銷，該面積越是變小。
10.一種泵用轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子軸、呈同心狀一體連接在該轉(zhuǎn)子軸上的主板、從該主板大致平行于所述轉(zhuǎn)子軸的軸線而突出的多根銷、以及連通所述主板的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊木鶋翰俊?br> 11.如權(quán)利要求10所述的泵用轉(zhuǎn)子，其特征在于還具有從所述轉(zhuǎn)子軸的一端沿著該轉(zhuǎn)子軸的軸線突出的攪拌部件。
12.如權(quán)利要求10或11所述的泵用轉(zhuǎn)子，其特征在于具有連通所述主板的表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊亩鄠€(gè)連通孔，并且這些連通孔作為所述均壓部而起作用。
13.如權(quán)利要求12所述的泵用轉(zhuǎn)子，其特征在于所述銷以及連通孔，其第一排列組和第二排列組沿著圓周方向交替排列。
14.如權(quán)利要求13所述的泵用轉(zhuǎn)子，其特征在于在所述第一排列組中，所述銷以及連通孔在大致沿著所述主板圓周方向的第一方向以及與其正交的方向上排列，在所述第二排列組中，所述銷以及連通孔在相對于所述第一方向成45度角傾斜的方向以及與其正交的方向上排列
15.如權(quán)利要求10～14中任一項(xiàng)所述的泵用轉(zhuǎn)子，其特征在于設(shè)定為在相對于所述轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)方向垂直的面上投影的每個(gè)所述銷的面積，越是位于所述轉(zhuǎn)子軸的半徑方向內(nèi)側(cè)的所述銷，該面積越是變小。
16.一種空調(diào)裝置，其特征在于安裝有權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的立軸式離心泵作為排水泵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種立軸式離心泵，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的組裝于空調(diào)裝置中的排水泵隨葉輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣蝕等靜音性方面的問題，包括轉(zhuǎn)子(23)、機(jī)殼(20)、與機(jī)殼(20)一起形成收容轉(zhuǎn)子(23)的泵室(21)的蓋體(22)、形成連通于泵室(21)下端中央部的吸入通路(24)的吸入管(25)、以及與泵室(21)連通的吐出口(26)。轉(zhuǎn)子(23)包括上端部連接于驅(qū)動馬達(dá)(16)的轉(zhuǎn)子軸(40)、呈同心圓狀一體地連接在該轉(zhuǎn)子軸(40)上的圓形主板(42)、從該主板(42)大致平行于轉(zhuǎn)子軸(40)的軸線突出的多根銷(43)、以及在主板(42)上形成且連通其表面和背面的均壓部(44、46)。
文檔編號F04D15/00GK101031723SQ20058003331
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者古郡昭則, 吉田雅彥, 大野道明 申請人:株式會社鷺宮制作所