特許 6857429 環状溝を有する排水羽根車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6857429

(24)【登録日】2021年3月24日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】環状溝を有する排水羽根車

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/22 20060101AFI20210405BHJP

   F04D 29/66 20060101ALI20210405BHJP

   F04D 1/14 20060101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   F04D29/22 C

   F04D29/22 B

   F04D29/66 A

   F04D1/14

【請求項の数】10

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2020-21505(P2020-21505)

(22)【出願日】2020年2月12日

【審査請求日】2020年2月13日

(31)【優先権主張番号】109100635

(32)【優先日】2020年1月8日

(33)【優先権主張国】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】516068929

【氏名又は名称】合利美股▲分▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(72)【発明者】

【氏名】蕭裕明

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１１９４５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１１９３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−７９１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１３６８３３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ ２９／２２

Ｆ０４Ｄ １／１４

Ｆ０４Ｄ ２９／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸心および環状底板から構成され、
前記軸心は、連結溝および複数のメインブレードを有し、前記連結溝は前記軸心の先端部に形成され、駆動軸は前記連結溝に嵌まり込んで前記軸心を旋転させ、複数の前記メインブレードは前記軸心の径方向に沿って真っ直ぐかつ外部に伸びて形成され、
前記環状底板は、複数の前記メインブレードの底部に配置され、前記軸心に一定の距離を置いて前記軸心、複数の前記メインブレードおよび前記環状底板の間に複数の空洞部を形成し、かつ複数のサブブレードを有し、複数の前記サブブレードは前記軸心の径方向に沿って外部へ伸びて形成され、
前記環状底板は、さらに環状壁、肩部、外周壁、壁状ストッパーおよび環状溝を有し、
前記環状壁は前記環状底板から外側辺縁部に沿って上へ伸びて形成され、
前記肩部は前記環状壁の頂部から外側へ伸びて形成され、上向きの頂面を有し、
前記外周壁は前記肩部の外側辺縁部から下へ伸びて形成され、
前記壁状ストッパーは前記肩部の外側辺縁部から上へ伸びて形成され、
前記環状溝は前記外周壁、前記肩部および前記環状壁に囲まれて形成され、開口部が下向きであることを特徴とする、
環状溝を有する排水羽根車。

【請求項2】

前記外周壁の底部は、前記環状底板から外側へ伸びていく仮想ボディーと揃って並ぶことを特徴とする請求項１に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【請求項3】

前記環状壁と前記肩部との接続部位は表面が弧状面であることを特徴とする請求項１に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【請求項4】

前記壁状ストッパーの頂部は前記環状底板の周縁に沿って波状に起伏し、前記外周壁の底部は前記環状底板の周縁に沿って波状に起伏することを特徴とする請求項１に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【請求項5】

前記壁状ストッパーの波状に起伏する頂部のピークと、前記外周壁の起伏する底部のピークとは上下対称であることを特徴とする請求項４に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【請求項6】

前記壁状ストッパーの頂部は前記環状底板に沿って周縁を水平に保ち、前記外周壁の底部は前記環状底板に沿って周縁を水平に保つことを特徴とする請求項１に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【請求項7】

前記肩部は複数のバランスホールを有し、複数の前記バランスホールはそれぞれ前記軸心に向かって対角位置に配置され、前記環状溝に繋がることを特徴とする請求項１に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【請求項8】

複数の前記バランスホールはそれぞれ前記メインブレードまたは前記サブブレードの末端に位置付けられることを特徴とする請求項７に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【請求項9】

複数の前記メインブレードおよび複数の前記サブブレードの頂面は前記肩部の頂面と揃って並ぶことを特徴とする請求項１に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【請求項10】

複数の前記メインブレードおよび複数の前記サブブレードは部分のブレードの頂部が前記肩部の頂面より高く、前記壁状ストッパーの頂部と揃って並ぶことを特徴とする請求項１に記載の環状溝を有する排水羽根車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排水装置に関し、詳しくは排水ポンプ内の環状溝を有する排水羽根車に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１により開示されているバランスホールを有する排水羽根車は、排水ポンプ内に配置され、排水羽根車の複数のバランスホールによって水中のブレードの後方の気泡を残留させず排出するため、排水羽根車の回転に伴って生じた騒音および振動を大幅に低減することができる。

【0003】

この排水羽根車を実際に運転させてみると、排水段階の初期、即ち排水羽根車が運転開始し、水を排水ポンプに吸い込んだばかりの時、水は排水羽根車の中央の複数の空洞部を迅速に流れて排水羽根車の環状底板の上に上がり、水位を環状底板から迅速に上昇させる。このとき排水羽根車に生じた遠心力が、環状壁を流れた水を排水ポンプの内壁に衝突させて、振動および騒音を生じさせるという現象が発生する。つまり、先行技術は排水羽根車での排水段階の初期に水位が迅速に上昇する状況に効果的に対応できず、排水羽根車の運転に伴って水が依然として排水ポンプの内壁に衝突して振動および騒音を生じさせるという問題を抱えるため、改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】台湾実用新案Ｍ５８４４０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上述した先行技術の問題を解決できる環状溝を有する排水羽根車を提供することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するための環状溝を有する排水羽根車は、軸心および環状底板から構成される。軸心は連結溝および複数のメインブレードを有する。連結溝は軸心の先端部に形成される。駆動軸は連結溝に嵌まり込んで軸心を旋転させる。複数のメインブレードは軸心の径方向に沿って真っ直ぐかつ外部に伸びて形成される。環状底板は複数のメインブレードの底部に配置され、軸心に一定の距離を置いて軸心、複数のメインブレードおよび環状底板の間に複数の空洞部を形成する。環状底板は複数のサブブレード、環状壁、肩部、外周壁、壁状ストッパーおよび環状溝を有する。複数のサブブレードは軸心の径方向に沿って外部へ伸びて形成される。環状壁は環状底板から外側辺縁部に沿って上へ伸びて形成される。肩部は環状壁の頂部から外側へ伸びて形成され、上向きの頂面を有する。外周壁は肩部の外側辺縁部から下へ伸びて形成される。壁状ストッパーは肩部の外側辺縁部から上へ伸びて形成される。環状溝は外周壁、肩部および環状壁に囲まれて形成され、開口部が下向きである。

【0007】

上述した構造の特徴により、排水段階の初期に水位が迅速に上昇する際、壁状ストッパー、肩部および環状溝の組み合わせは水が排水ポンプの内壁に衝突して生じた騒音および振動を効果的に低減または解消することができる。つまり、本発明は先行技術の問題を確実に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第1実施形態による環状溝を有する排水羽根車を示す斜視図である。

【図2】本発明の第1実施形態による環状溝を有する排水羽根車を底部から見た斜視図である。

【図3】本発明の第1実施形態による環状溝を有する排水羽根車を示す平面図である。

【図4】図３中の４−４線に沿った断面図である。

【図5】本発明の第1実施形態による環状溝を有する排水羽根車が排水ポンプ内に装着された状態を示す断面図である。

【図6】本発明の第1実施形態による環状溝を有する排水羽根車が作動したうえで水位が低い状態を示す側面図である。

【図7】本発明の第1実施形態による環状溝を有する排水羽根車が作動したうえで水位が高くなる状態を示す側面図である。

【図8】本発明の第1実施形態による環状溝を有する排水羽根車が作動したうえで水位が満水に達する状態を示す側面図である。

【図9】本発明の第２実施形態による環状溝を有する排水羽根車を示す斜視図である。

【図10】本発明の第２実施形態による環状溝を有する排水羽根車を底部から見た斜視図である。

【図11】本発明の第３実施形態による環状溝を有する排水羽根車を示す斜視図である。

【図12】本発明の第３実施形態による環状溝を有する排水羽根車を底部から見た斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明による環状溝を有する排水羽根車を図面に基づいて説明する。

【0010】

（第１実施形態）
図１から図７に示すように、本発明の第1実施形態による環状溝を有する排水羽根車１０は軸心１１および環状底板２１から構成される。

【0011】

軸心１１は連結溝１２および複数のメインブレード１４を有する。連結溝１２は軸心１１の先端部に形成される。駆動軸（図中未表示）は連結溝１２に嵌まり込んで軸心１１を旋転させる。複数のメインブレード１４は軸心１１の径方向に沿って真っ直ぐかつ外部に伸びて形成される。

【0012】

環状底板２１は複数のメインブレード１４の底部に配置され、軸心１１に一定の距離を置いて軸心１１、複数のメインブレード１４および環状底板２１の間に複数の空洞部２２を形成する。環状底板２１は複数のサブブレード２４を有する。複数のサブブレード２４は軸心１１の径方向に沿って外部へ伸びて形成される。

【0013】

環状底板２１はさらに環状壁２６、肩部２７、外周壁２８および壁状ストッパー２９を有する。環状壁２６は環状底板２１から外側辺縁部に沿って上へ伸びて形成される。肩部２７は環状壁２６の頂部から外側へ伸びて形成され、上向きの頂面を有する。外周壁２８は肩部２７の外側辺縁部から下へ伸びて形成される。壁状ストッパー２９は肩部２７の外側辺縁部から上へ伸びて形成される。

【0014】

環状底板２１はさらに環状溝２８１を有する。環状溝２８１は外周壁２８、肩部２７および環状壁２６に囲まれて形成され、開口部が下向きである。

【0015】

第１実施形態において、外周壁２８の底部と、環状底板２１から外側へ伸びていく仮想ボディーとは揃って並ぶ。環状壁２６と肩部２７との接続部位は表面が弧状面である。壁状ストッパー２９は頂部が環状底板２１の周縁に沿って起伏のある波状である。外周壁２８は底部が環状底板２１の周縁に沿って起伏のある波状である。壁状ストッパー２９の波状に起伏する頂部のピークおよび谷と、外周壁２８の起伏する底部のピークおよび谷とは上下対称である。複数のメインブレード１４および複数のサブブレード２４は部分のブレードの頂部が肩部２７の頂面より高く、壁状ストッパー２９の頂部と揃って並ぶ。

【0016】

以上は第１実施形態の構造についての説明である。続いて第１実施形態の作動状態について説明を進める。

【0017】

図５に示すように、排水作業を行う前に排水羽根車１０を排水ポンプ９０の内部に装着する。排水ポンプ９０は下方に位置する入水口９１および側面に位置する排水口９２を有する。

【0018】

図６に示すように、排水作業を開始すると、排水羽根車１０は駆動されて回転が始まる。水は排水ポンプ９０の下方から流れ込む。このとき水位は低い状態である。

【0019】

図７に示すように、排水羽根車１０が回転するとともに水が排水ポンプ９０内に持続的に吸入され、水位を持続的に上昇させる。水は排水作業を開始した時から排水ポンプ９０内に吸入され始め、流入速度および流出速度がまだ平衡状態に達していないため、流入速度が流出速度より大きい。これが原因で水位が持続的に上昇し、環状底板２１を超えたうえで水は複数の空洞部２２を流れて環状底板２１の上に上がり、かつ排水羽根車１０の旋転に伴って生じた遠心力によって環状壁２６に流動して妨害される。
図７に示すように、水が環状壁２６を超えて肩部２７の上に上がると壁状ストッパー２９に妨害される。つまり、環状壁２６を超えた水は排水羽根車１０から流出せず、直接排水ポンプ９０の内壁に衝突し、同時に排水口９２から外部へ流出するため、この段階では振動または騒音はまだ発生していない。続いて、環状底板２１および肩部２７は高さが一致しないため、環状底板２１および肩部２７に位置する水の深さは異なる。
上述した構造の特徴により、環状底板２１を流れた水は肩部２７まで勢いで上がることでなく、肩部２７へ緩やかに流動する。水位の上昇に伴って水および気泡が環状底板２１の底部から環状溝２８１に流れ込めば、環状溝２８１は水が流入したばかりの時から水および気泡を集める機能を発揮し、気泡および水が排水ポンプ９０内壁に衝突して騒音および振動を生じさせる現象を低減することができる。

【0020】

図８に示すように、排水羽根車１０が暫く運転した後、排水ポンプ９０は満水状態になり、流入速度および流出速度が平衡状態に達するため、気泡または水が排水ポンプ９０の内壁に衝突して騒音または振動を生じさせるという問題を発生せず、排水作業を安定させることができる。

【0021】

第１実施形態において、回転中の排水羽根車１０は波状を呈する壁状ストッパー２９の頂部および外周壁２８の底部によって水の流動を促し、複数のメインブレード１４および複数のサブブレード２４によって排水ポンプ９０内の水を旋転させる。複数のメインブレード１４および複数のサブブレード２４は部分のブレードが比較的高いため、壁状ストッパー２９の高さに合わせて水の流動を促すことができる。

【0022】

上述したとおり、排水段階の初期に水位が迅速に上昇する際、本発明は壁状ストッパー２９、肩部２７および環状溝２８１の組み合わせによって水が排水ポンプ９０の内壁に衝突して生じた騒音および振動を効果的に低減または解消することができる。つまり、本発明は先行技術の問題を確実に解決できる。

【0023】

（第２実施形態）
図９および図１０に示すように、本発明の第２実施形態による環状溝を有する排水羽根車１０’は構造がほぼ第１実施形態と同じである。第１実施形態との違いは下記のとおりである。

【0024】

第１実施形態において、壁状ストッパー２９の頂部および外周壁２８の底部は波状に起伏するのに対し、第２実施形態において、壁状ストッパー２９’の頂部は環状底板２１’に沿って周縁を水平に保つ。外周壁２８’の底部は環状底板２１’に沿って周縁を水平に保つ。

【0025】

第２実施形態において、複数のメインブレード１４’および複数のサブブレード２４’の頂面は肩部２７’の頂面と揃って並ぶ。

【0026】

第２実施形態において、排水羽根車１０’が旋転する際、壁状ストッパー２９’の頂部および外周壁２８’の底部は水平状であるため、水の流動を促すことができなくても、水に衝突して生じた騒音を大幅に低減することができる。複数のメインブレード１４’および複数のサブブレード２４’の頂面は肩部２７’の頂面と揃って並ぶため、水の流動を促すだけでなく、第１実施形態と比べて回転中の排水羽根車１０’が水を妨害する現象を緩和し、騒音を低減することができる。

【0027】

第２実施形態の別の構造および達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。

【0028】

（第３実施形態）
図１１および図１２に示すように、本発明の第３実施形態による環状溝を有する排水羽根車１０”は構造がほぼ第１実施形態と同じである。第１実施形態との違いは下記のとおりである。

【0029】

第３実施形態において、肩部２７”は複数のバランスホール２７１”を有する。複数のバランスホール２７１”はそれぞれ軸心１１”に向かって対角位置に配置され、環状溝２８１”に繋がる。複数のバランスホール２７１”はそれぞれメインブレード１４”またはサブブレード２４”の末端に位置付けられる。

【0030】

第３実施形態において、回転中の排水羽根車１０”は複数のバランスホール２７１”によって肩部２７”の表面の水と環状溝２８１”内の水とを相互に流通させ、それらの圧力を平衡に保つため、回転中の排水羽根車１０”の上下の圧力が異なって振動を生じさせる現象を緩和し、騒音を低減することができる。

【0031】

第３実施形態の別の構造および達成できる効果は第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。

【符号の説明】

【0032】

１０、１０’、１０” 環状溝を有する排水羽根車
１１、１１’ 軸心
１２ 連結溝
１４、１４’、１４” メインブレード
２１、２１’ 環状底板
２２ 空洞部
２４、２４’、２４” サブブレード
２６ 環状壁
２７、２７’、２７” 肩部
２７１” バランスホール
２８、２８’ 外周壁、
２８１、２８１” 環状溝
２９、２９’ 壁状ストッパー
９０ 排水ポンプ
９１ 入水口
９２ 排水口

【要約】

【課題】環状溝を有する排水羽根車を提供する。
【解決手段】環状溝を有する排水羽根車は軸心および環状底板から構成される。軸心は複数のメインブレードを有する。複数のメインブレードは軸心の径方向に沿って真っ直ぐかつ外部に伸びて形成される。環状底板は複数のメインブレードの底部に配置され、軸心に一定の距離を置いて軸心、複数のメインブレードおよび環状底板の間に複数の空洞部を形成する。環状底板は複数のサブブレード、環状壁、肩部、外周壁、壁状ストッパーおよび環状溝を有する。複数のサブブレードは軸心の径方向に沿って外部へ伸びて形成される。環状壁は環状底板から外側辺縁部に沿って上へ伸びて形成される。肩部は環状壁の頂部から外側へ伸びて形成され、上向きの頂面を有する。外周壁は肩部の外側辺縁部から下へ伸びて形成される。壁状ストッパーは肩部の外側辺縁部から上へ伸びて形成される。環状溝は外周壁、肩部および環状壁に囲まれて形成され、開口部が下向きである。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】