JPH10314496A

JPH10314496A - 自吸式ポンプおよびそのポンプを用いた洗濯機

Info

Publication number: JPH10314496A
Application number: JP9125269A
Authority: JP
Inventors: Soichi Fukuzawa; 宗一福沢; Gichu Ota; 義注太田; Yosuke Nagano; 洋介永野; Toshifumi Koike; 敏文小池; Akira Miyao; 明宮尾
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】自吸運転時の騒音低減と揚水運転時のポンプ性
能向上。【解決手段】羽根車と、この羽根車が置かれる羽根車室
と、羽根車室の吐出側に設けた吐出部と、羽根車室の吸
込側に連通するように設けた大きな空間の吸込室と、こ
の吸込室に設けられ、かつ外部吸い込み流路に連なる吸
込室用吸込口と、この吸込室用吸込口に設けられ、かつ
吸込室から外部吸い込み流路に向って逆流する流れを阻
む吸込室用逆止弁と、羽根車の回転停止時に羽根車室お
よび吸込室に呼び水を注ぐ呼び水注水口と、吐出部側と
吸込室を連通する空気抜き路とを備えた自吸式ポンプ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に洗濯機に備え
る風呂水吸引用の自吸式ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の自吸式ポンプとして図５に示す
ものが広く用いられている。その概略を図５に沿って説
明する。

【０００３】本発明の実施例と共通するところは、発明
の実施例と共通する符号を付して、ここでは説明を省略
する。

【０００４】図５において、呼び水注水口３４より、水
道水を注ぐ。その水は、羽根車８の置かれる羽根車室
８′に入り、さらに羽根車室吸込口２３から吸込室３０
に流入する。そして、羽根車室８′，吸込室３０が呼び
水で満された後に、羽根車８を回転すると、吸込室３０
内の水は、大半が排出されて気水分離室２５内に放出さ
れる。放出された水は、羽根車８の吸込部９の外周と隔
壁３３との間に比較的大きく設定された環状隙間１８か
ら吸込部９に還流し、再び気水分離室２５内に放出され
る。このために、還流する水の水面は、羽根車室用吸込
口２３のほぼ中央付近に維持されるので、羽根車８の吸
込部９には吸込室３０内の空気も水と一緒に吸い込まれ
る。そして、気水分離室２５に放出された水と空気は、
そこで分離され、軽い空気だけが上に上がって吐出管２
９より排出され、重い水は再び環状隙間１８を通って吸
込部９に還流する。吸込室３０内の空気が抜けて気圧が
下がるので、吸込室用逆止弁２１が開いて吸込室用吸込
２０を介してホース接続部１９に接続されている風呂水
吸水ホースの空気が抜かれて行くのである。

【０００５】この風呂水吸水ホースの空気を抜く、いわ
ゆる自吸運転時には、空気の混入した水を羽根車８で高
速でかき回すので、極めて大きな騒音が発生するのであ
る。また環状隙間１８は自吸するのに必要であるが、自
吸を終えて揚水運転に入ると、環状隙間１８を流れる還
流は、むだの流れで揚水性能を大きく下げる原因になっ
ているのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
に対処し、騒音が低く、かつ揚水性能の良い自吸式ポン
プを提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、羽根車と、こ
の羽根車が置かれる羽根車室と、羽根車室の吐出側に設
けた吐出部と、羽根車室の吸い込み側に連通するように
設けた大きな空間の吸込室と、この吸込室に設けられ、
かつ外部吸い込み流路に連なる吸込室用吸込口と、この
吸込室用吸込口に設けられ、かつ吸込室から外部吸い込
み流路に向って逆流する流れを阻む吸込室用逆止弁と、
羽根車の回転停止時に羽根車室および吸込室に呼び水を
注ぐ呼び水注水口と、吐出部側と吸込室を連通する空気
抜き路とを備えた自吸式ポンプにある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面により
説明する。

【０００９】まず、図１，図２，図３，図４に基づいて
説明する。

【００１０】図４に示すように、本発明の自吸式ポンプ
１は、洗濯機本体３の上カバーに内蔵されている。自吸
式ポンプ１のホース接続部１９には風呂水吸水ホース２
が接続されている。風呂水吸水ホース２の先端は、図示
されていないが、風呂に落し込まれている。洗濯機本体
３の上に備わる蓋４は、把手５を有する。蓋４の前側に
あるパネル部には操作ボタン５５，電源スイッチ５７が
設けられている。自吸式ポンプ１は駆動用の電動機１３
が内部に設けられ、リード線６を介して電動機用電源に
接続されている。

【００１１】洗濯機本体３の下端には脚部７が設けられ
ている。

【００１２】次に図１，図２，図３において、ポンプ用
の羽根車８は、羽根車軸１０に支持されている。電動機
収納部１７に内置されている電動機１３は電動機回転軸
１２を有する。この電動機回転軸１２と羽根車軸１０は
継手１１を介して接続されている。継手１１と羽根車８
との中間にシール部材２７を設け、ポンプの水が電動機
１３側に流れないようにしている。電動機１３の後端に
リード線６と接続する接続端子１４が設けられ、保護用
のキャップ１５が備わっている。

【００１３】ポンプの吸込室３０を形成する吸い込み側
ハウジング１６には内部に吸込室用吸込口２０が設けら
れている。吸込室用吸込口２０の先端には吸込室用逆止
弁２１が備わっている。この吸込室用逆止弁２１は支持
部２８が吸い込み側ハウジング１６の内側上面に固定さ
れている。この支持部２８を支点として吸込室用逆止弁
２１は吸込室用吸込口２０の先端に当接したり、離れた
りするように可動自在になっている。吸込室用逆止弁２
１は吸込室用吸込口２０の先端に当接するように付勢さ
れている。

【００１４】吸込室用吸込口２０の外端側に設けられて
いるホース接続部１９には外部吸い込み流路になる風呂
水吸水ホース２が接続されるのである。

【００１５】羽根車８が内置される羽根車室８′は、対
向するように配置された二つの羽根車案内板２６で形成
されている。

【００１６】羽根車室８′の吐出側と連通するように設
けた吐出部としての吐出室２５が設けられている。この
吐出室２５は電動機収納部１７と一体に形成されてい
る。

【００１７】この吐出室２５は羽根車室８′の周囲に囲
うように形成してもよいが、吐出室２５の容積の大部分
が全体として羽根車室８′の上方に位置するように構成
することが望ましい。

【００１８】吐出室２５および羽根車室８′と吸込室３
０は隔壁３３で仕切られている。隔壁３３に設けた羽根
車室用吸込口２３を介して吸込室３０と羽根車室８′が
連通している。また隔壁３３の上部には空気抜孔３１が
形成され、この空気抜孔３１により吐出室２５と吸込室
３０の上部が連通されている。

【００１９】吸込室３０には空気抜孔３１が臨む対向位
置に吐出水流の抵抗になる小部屋２４を設けている。

【００２０】吸い込み側ハウジング１６と電動機収納部
１７はねじ２２で締め付け結合されている。

【００２１】吐出室２５には吐出管２９と呼び水注水口
３４が設けられている。吐出管２９は呼び水注水口３４
よりも上側で、かつ吐出室２５の上部側に位置するよう
に設けている。吐出管２９は洗濯機の洗濯水注口に連通
するように形成され、呼び水注水口３４は給水電磁弁を
介して水道栓につながれている。

【００２２】吸込室３０は吐出室２５に比べ、大きな容
積をもつように形成されている。吸込室３０は大きな方
が望ましいが、吐出室２５は大きくする必要はない。

【００２３】また羽根車室用吸込口２３はできるだけ吸
込室３０の下方に位置することが望ましいのである。

【００２４】次に上記図１，図２，図３，図４に基づく
動作を説明する。

【００２５】電動機１３の運転に先だって、給水電磁弁
を開いて呼び水注水口３４より水道水の呼び水を吐出室
２５に注ぐ。その呼び水は羽根車室８′，吸込室３０に
満される。吸込室３０に水が満される際に、吸込室３０
内の空気は、同室３０の水位の上昇にともなって、小部
屋２４，空気抜き路としての空気抜孔３１を経由して吐
出室２５に流れ、さらに吐出管２９を経て大気に放出さ
れる。

【００２６】吸込室３０が満水になったら、電動機１３
を運転して羽根車８を回わす。吸込室３０の水は、羽根
車８に吸引されて羽根車室用吸込口２３から羽根車室
８′を経由して吐出室２５に吐出され、吐出管２９を経
由して洗濯機の洗濯水注口に流れる。

【００２７】吸込室３０の水が羽根車８の回転で排出さ
れる際に、吸込室３０の気圧は低くなるので、吸込室用
逆止弁２１が開いて吸込室用吸込口２０につながってい
る風呂水吸水ホース２内の空気が、吸込室３０に吸い込
まれる。風呂水吸水ホース２内の空気が抜けた分だけ、
そのホース２の先端から風呂水が流入することになる。

【００２８】また羽根車８の回転により、吐出室２５に
吐出された水のうち、極く少量が空気抜孔３１から吸込
室３０に噴流状となって噴出される。噴出された水は、
小部屋２４の壁面に衝突して大きな抵抗を受けるので、
噴出量はさらに抑えられ、その分、風呂水吸水ホース２
内の空気を多く抜くことができる。

【００２９】羽根車８の回転は、吸込室３０の降下する
水位が羽根車室用吸込口２３の上縁に来るまでであるの
で、短時間の回転である。さらに回転を続けると、羽根
車８は空気の混入した水を吸い込むので、騒音が大きく
なるので早めに回転を止めることが望ましい。

【００３０】羽根車８の回転を止めた後、再び呼び水を
吸込室３０に満して羽根車８を回すことにより、風呂水
吸水ホース２の空気がさらに抜かれて、その入れ代わり
に風呂水が流入する。

【００３１】このような呼び水の流入、羽根車８の短時
間回転を繰り返し行う、いわゆる自吸運転により、風呂
水吸水ホース２の空気が抜けて同ホース２内が風呂水で
満される。こうして自吸運転を完了した後は、羽根車８
を連続して回転する通常の揚水運転に移行するのであ
る。この揚水運転時に、従来のもののような羽根車室
８′に環流の必要がないので環状隙間が小さく設定でき
る。このため揚水性能の向上にもなるのである。

【００３２】本発明の自吸運転では、空気の混入がな
く、混入があっても、極めて短かい時間になるので自吸
運転時の騒音は従来のものに比べ格段に低いのである。

【００３３】図１９は、騒音レベルと自吸所要時間を示
したグラフである。

【００３４】本発明のものにあっては、騒音レベルが、
従来のものに比べ極めて低く、自吸運転の騒音のピーク
が揚水運転時の騒音と同じである。この自吸運転は空気
の混入がないものである。空気が混入すると、自吸運転
の騒音は上がるようになるが、極く短かい時間の騒音で
あるので全体としては従来の騒音よりも少ないものであ
る。

【００３５】また自吸完了までの時間は、本発明の方が
従来よりも短かい。吸込室３０の容積をより大きくすれ
ば、さらに自吸完了時間を短縮できる。繰り返し運転の
回数も少なくなるのである。

【００３６】図６，図７は、本発明の他の実施例を示す
ものである。先に述べた実施例との違いは次のとおりで
ある。

【００３７】空気抜孔３１の吐出室２５側に、空気抜路
用逆止弁３２を設け、空気抜孔３１の吸込室３０側に設
けられている小部屋２４をなくしたところが先の実施例
との違いで他のところは先の実施例と共通している。

【００３８】この空気抜路用逆止弁３２は、空気抜孔３
１を通って吸込室３０から吐出室２５に向う空気の流れ
は許すが、逆に吐出室２５から吸込室３０に向う水の流
れを阻止する。このために、羽根車８の回転により、吐
出室２５に吐き出した水は、吸込室３０に戻ることがな
くなり、その分、風呂水吸水ホース２の空気を多く抜く
ことができ、自吸時間が短縮されるのである。

【００３９】図８は洗濯機の電気回路図を示している。
回転翼，脱水兼脱水槽を回わす洗濯機用電動機５０，回
転翼，脱水兼脱水槽の駆動切り換えをするクラッチソレ
ノイド５０，排水を行く排水電磁弁５２，水道から水を
供給する給水電磁弁５３を有する。さらに自吸式ポンプ
１を駆動するポンプ回路５４，ポンプモータ１３，洗濯
操作を受け付ける操作ボタン５５，洗濯の水位を検知す
る水位センサー５６，電源スイッチ，クラッチソレノイ
ド５０，各種電磁弁５２，５３，ポンプモータ１３，洗
濯機用電動機５０への通電をオン，オフするトライアッ
ク等の駆動回路５８，洗濯工程を制御するマイクロコン
ピュータ６０を備えている。

【００４０】図９は、上記ポンプ回路５４の詳細図であ
る。交流電源５９に整流器６２を介して自吸式ポンプ１
の電動機１３（直流電動機）が接続されている。整流器
６２と交流電源５９との間には抵抗６３とトライアック
６１が直列に接続されている。

【００４１】抵抗６３が接続されている交流電源５９側
にはマイクロコンピュータ６０のポートＶｃｃ（＋５）
が接続されている。マイクロコンピュータ６０のポート
Ｐ１に接続されたトランジスタ６４を介してトライアッ
ク６１のゲートに接続されている。抵抗６３の一端がポ
ートＡＤに接続されている。

【００４２】ポートＰ１の運転指示信号によりトライア
ック６１がオン，オフして電動機１３の運転は制御され
る。電動機１３の運転時に、抵抗６３の電圧変化がポー
トＡＤに入力される。図１０はポートＡＤに入力される
電圧変圧を示している。自吸式ポンプ１が空気の混入し
ている水を吸引しているときはポートＡＤに入力される
電圧は高い。水だけを吸引しているときは、ポートＡＤ
の入力は低電圧になる。これは、水だけの負荷は羽根車
８の回転負荷として重く、逆に空気が混入すると回転負
荷が軽くなるので電動機１３に流れる電流値が変ること
によるものである。

【００４３】マイクロコンピュータ６０のポートＡＤに
入力される電圧を検知することにより、自吸式ポンプ１
の吸込室３０内の水位をマイクロコンピュータ６０で判
断できるのである。

【００４４】次に図８に基づいて自吸式ポンプ１の自
吸，揚水運転動作を説明する。

【００４５】風呂水を使用する場合には、使用者が風呂
水吸水ホース２の先端（ストレーナが付いている）を風
呂に投入し、操作ボタン５５を操作して風呂水吸水を指
示する。この指示を受け、マイクロコンピュータ６０
は、給水電磁弁５３，自吸式ポンプ１の電動機１３を指
示制御する。

【００４６】そして、前述したように呼び水注水、電動
機１３の運転を交換に繰り返して自吸運転を完了し、そ
の後揚水運転をして風呂水の吸水を行うのである。

【００４７】上記の運転動作を図１１，図１２の電動機
１３の制御タイミングチャートおよびフローチャートに
沿って説明する。

【００４８】まず、マイクロコンピュータ６０は、給水
電磁弁５３の開放指示（ステップＳ１）し、呼び水が、
吐出室２５，羽根車室８′，吸込室３０に流入する。こ
のとき電動機１３は回転を停止している（ステップ
２）。予め設定された充満用の所定時間（Ｔoff ）をか
けて呼び水の注水が進行する（ステップＳ）。所定時間
（Ｔoff ）が経過して前記室２５，８′，３０が満水に
なった後に、トライアック６１を排出用の所定時間（Ｔ
on）だけオンさせて、電動機１３を短時間回転させる。
羽根車８の回転で吸込室３０の水は排出される（ステッ
プＳ４）。水の排水と入れ代わりに風呂水吸水ホース２
内から抜いた空気で吸込室３０を満される。電動機１３
を止めて、再び呼び水を注いで空気を空気抜孔３１から
押し出しながら吸込室３０を呼び水で満す。この後、再
び電動機１３を回して吸込室３０の水を排水させ、入れ
代わりに風呂水吸水ホース２内から抜いた空気で吸込室
３０を満す。以上の呼び水注水と電動機１３の回転，停
止動作を設定回数にわたって繰り返し、風呂水吸水ホー
ス２内の空気を次々に抜いてそれと入れ代えに風呂水を
満すことにより自吸運転が完了する（ステップＳ５）。
この後、マイクロコンピュータ６０は給水電磁弁５０の
閉成指示（ステップＳ６）をし、トライアック６１をオ
ンして電動機１３に通電し（ステップＳ７）、羽根車８
を連続回転させて通常の揚水運転に移行する（ステップ
Ｓ８）。

【００４９】上記実施例は、呼び水充満用の所定時間
（Ｔoff ）排出用の所定時間（Ｔon）、繰り返し回数Ｎ
等を設定しての動作である。水道圧の違い、風呂水吸水
ホース２の長さが異なることがあるので使用者はそれに
合わせて設定条件を調整する必要がある。

【００５０】次に、設定条件の調整が不要な自動判定の
ものについて説明する。

【００５１】電動機１３の運転時間（Ｔon）は、降下す
る吸込室３０内の水位が羽根車室用吸込口９に到達する
以前に停止するように設定する。そして予め設定した水
の充満の所定時間（Ｔoff ）経過後、再度電動機１３に
通電して前記条件下で回転し、呼び水の注水，排出を行
う。以上の動作を繰り返して自吸作用を実行するが、こ
の時、例えば、１０回に１回は降下する吸込室３０内の
水位が羽根車室用吸込口９に達しても排水をするように
長い回転時間Ｔon３(＞Ｔon)を介在して、電動機１３の
電流変化を抵抗６３よりマイクロコンピュータ６０のポ
ートＡＤで検出する。この回転時間（Ｔon３）で電動機
１３の電流に変化が有るときには吸込室３０内の水位が
吸込室３０内の水の排水が終り、空気を吸い込んでいる
状態と判断する。つまり、自吸が完了していないから上
記回転を止め、呼び水を注入し、再度電動機１３を回す
繰り返し動作を次回の検出時まで行う。そして以降の検
出で、電動機１３の電流変化がなくなった時は、風呂水
吸水ホース２の空気がなくなって代わりに同ホース２内
は風呂水が満されて自吸が完了したことを示しているの
である。この後、給水電磁弁５３を閉じ、電動機１３を
連続回転して通常の揚水運転に移行する。こうすれば、
予め電動機１３のオン，オフ回数を設定に頼よらずに自
動的に揚水運転に移行することができる。なお、この運
転制御方式は、例えば１０回に１回の割りで羽根車８を
気水混合の状態で回転させるために、先に述べたように
瞬間的に騒音が上昇するものである。

【００５２】また上記の運転制御方式に限らず、揚水の
連続運転に移行した直後に、吸込室３０内に少量の空気
が滞溜することがある。これは、風呂水吸水ホース２を
風呂に入れた状態によっては、自吸時に部分的に同ホー
ス２内に空気が残留し、揚水運転に入ってその空気が揚
水とともに吸込室３０に流れ込み、吸込室３０の上部に
留まることになるのである。この空気は、揚水運転にと
もなって吸込室３０から排出される場合と、排出されな
い場合がある。吸込室３０の上部でその空気が激しく動
き回ると、騒音が上昇する。これの対応として、揚水運
転開始（自吸完了）に入ったらすぐ電動機を止め、呼び
水を注入して吸込室３０からその空気を排出させてから
再度揚水運転にすることが望ましい。

【００５３】次に図１３，図１４に示す他の実施例につ
いて説明する。図１３，図１４はタイミングチャート，
フローチャートである。

【００５４】この実施例は吸込室３０内の水の排出を定
めた時間によらないで電動機１３に流れる電流の変化で
自動的に決めるものである。

【００５５】まず、電動機１３の電流監視を始める（ス
テップＳ９）。それと同時にマイクロコンピュータ６０
の指示で給水電磁弁５３を開き（ステップＳ１０）。呼
び水の注水に入る。このときは、電動機１３を止めてお
く（ステップＳ１１）。予め設定した充満の所定時間
（Ｔoff１)をかけて呼び水を注水する(ステップＳ１
２)。満水になったらトライアック６１をオン（ステッ
プＳ１３）して電動機１３を駆動し羽根車８を回わす。
羽根車８は水中で回転するため、回転負荷は大きく、電
動機の電流は大となる。この電流値を抵抗６３の電圧降
下としてマイクロコンピュータ６０のポートＡＤで取り
込んで監視する(ステップＳ１４)。マイクロコンピュー
タ６０は電流値の監視を続け、電流値が大から小へ変化
することで、吸込室３０の水が羽根車８で排水されたこ
とを検出する。排水にともない吸込室３０内は風呂水吸
水ホース２内の空気が入れ代わりに入って羽根車８の回
転負荷が空気になることにより、電流値が大から小に変
化するのである。この変化を検知してマイクロコンピュ
ータ６０はトライアック６１をオフ(ステップＳ１５)し
て電動機１３の回転を止める。再び呼び水を注水し吸込
室３０の空気を空気抜き路３１から排出し、吸込室３０
内を呼び水で満す。再びトライアック６１をオンして電
動機１３を回し、吸込室３０内の水を排水して入れ代わ
りに風呂水吸水ホース２内の空気を吸込室３０内に取り
込む。そしてマイクロコンピュータ６０で監視している
電流値が大から小に変化したらトライアック６１をオフ
して電動機１３を止める。このような繰り返し動作を重
ねて風呂水吸水ホース２内の空気を次々と抜いて行くの
である。ここで、マイクロコンピュータ６０は羽根車８
の回転時間、すなわち、トライアック６１のオンした時
間（Ｔon１）をタイマーで記憶して行く（ステップＳ１
７）。風呂水吸水ホース２の状態によって、その都度回
転時間は多少変動するので累積平均した時間を記憶する
のが好ましい。この平均時間Ｔon１と現時点のトライア
ック６１のオンしている時間をマイクロコンピュータ６
０は比較する（ステップ１８）。そして、このオンして
いる時間が今までの平均Ｔon１よりも所定の値Ｔ１だけ
多ければ、自吸が完了したと判断して給水電磁弁５３を
閉じて（ステップＳ１９）給水を停止する。それととも
にトライアック６１をオン状態のまま電動機１３を連続
回転する揚水運転に移行する。揚水運転の終了は電動機
１３の電流が大から小に変化した時点になる。この時
に、マイクロコンピュータ６０はトライアック６１をオ
フして（ステップＳ１５）、電動機１３の回転を停止さ
せる。この揚水運転終了の判断を次のように行うことが
望ましい。すなわち、揚水運転終了の判断は、直前のオ
ン時間と平均Ｔon１＋Ｔ₁の比較で行う（ステップＳ２
０）。直前のオン時間がＴon１＋Ｔ₁以上であれば揚水
終了とする。平均Ｔon１＋Ｔ₁「以下」であれば、再度
呼水を注入して自吸運転を行うようにする。これは自吸
運転から揚水運転に移動した際に、風呂水吸水ホース２
の途中にあった空気が揚水運転に移行した直後に吸込室
３０に入って電動機１３の電流値が低下し、あたかも揚
水終了と誤まるおそれがある。それの対応として揚水終
了の時期は平均Ｔon１＋Ｔ₁以上の時間としたのであ
る。上記の説明は、電動機１３の負荷変動検出として電
流変化を用いて説明したが、これに限ることはない。例
えば、電動機１３の軸１２にトルクセンサーを備えるよ
うにしてもよい。

【００５６】次に図１５，図１６，図１７，図１８に示
す他の実施例について説明する。この図はタイミングチ
ャート，フローチャートおよび自吸式ポンプ構造および
回路図を示している。この実施例は、呼び水の注入を時
間管理でする代わりに満水センサーを備えたものであ
る。

【００５７】図１７に満水センサーとしての一対の金属
性の電極６５を吸込室３０の上部に備えたものが示され
ている。図１８の回路図に示すように電極６５はトラン
ジスタ６６のバイアス抵抗に並列接続されている。トラ
ンジスタ６６の出力側はマイクロコンピュータ６０のポ
ートＰ２に接続されている。

【００５８】電極６５は、吸込室３０が水で満されると
水没し、電極６５間の抵抗が減少する。それにともなっ
てトランジスタ６６はオフからオンに作動する。

【００５９】さて、図１６に示すように電流監視（ステ
ップＳ２１）、満水監視（ステップＳ２２）をしなが
ら、マイクロコンピュータ６０の指示で給水電磁弁５３
を開いて（ステップ２３）呼び水を注入する。注入時に
は電動機１３は止めておく（ステップＳ２４）。吸込室
３０が満水（ステップＳ２５）になると、トランジスタ
６６がＯＦＦしてポートＰ２への出力が零からＶｃｃに
変化する。これにより、マイクロコンピュータ６０はト
ライアック６１をオン（ステップＳ２６）して、電動機
１３の回転で羽根車８を回す。羽根車８が水中で回転し
ているときは回転負荷は大きく、電動機１３に流れる電
流は大である。電動機１３に流れる電流値を抵抗６３の
電圧降下として、マイクロコンピュータ６０はポートＡ
Ｄで読み込み監視する（ステップＳ２７）。吸込室３０
の水が排水されて羽根車８の回転負荷が軽くなると、電
流値が少なくなる。この電流値が低下したことを見てマ
イクロコンピュータ６０はトライアック６０をオフ（ス
テップＳ２４）させて、電動機１３の回転を止める。こ
の後、再度呼び水を注入してから再び電動機１３を回わ
して吸込室３０の排水を行う。このような電動機１３の
オン，オフ動作を繰り返し行うことで風呂水吸水ホース
２の空気を抜いて代わりに水を満たすことで自吸運転か
ら揚水運転に移行できるようにする。

【００６０】なお、電動機１３のオン時間の平均値は、
先の実施例と同様にタイマーで計時した累積平均値を記
憶（ステップＳ２８）しておき、自吸運転の終了（揚水
運転への移行）判断（ステップＳ２９）揚水運転の終了
判断（ステップＳ３０）に用いる。揚水運転への移行、
揚水運転の停止動作は、先の実施例と同様であるので説
明は省略する。

【００６１】本実施例は、満水センサーで吸込室３０に
溜まる水を直接検知するので時間管理で満水状態を知る
先の実施例のものに比べ検知精度が高い。

【００６２】なお、満水センサーは、光あるいは超音波
等を利用する水位センサーであってもよい。また圧力式
のものであってもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、羽根車と、
この羽根車が置かれる羽根車室と、羽根車室の吐出側に
設けた吐出部と、羽根車室の吸込側に連通するように設
けた大きな空間の吸込室と、この吸込室に設けられ、か
つ外部吸い込み流路に連なる吸込室用吸込口と、この吸
込室用吸込口に設けられ、かつ吸込室から外部吸い込み
流路に向って逆流する流れを阻む吸込室用逆止弁と、羽
根車の回転停止時に羽根車室および吸込室に呼び水を注
ぐ呼び水注水口と、吐出部側と吸込室を連通する空気抜
き路とを備えた自吸式ポンプにある。

【００６４】この構成によれば、自吸運転時に、空気の
混入した水を羽根車でかき回すことが少ないので極めて
騒音が少ないのである。また揚水運転時に羽根車と羽根
車室との隙間を環流する水の流れが極めて少ないので揚
水性能が高いのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である自吸式ポンプの全体断
面図。

【図２】本発明の一実施例である自吸式ポンプの要約拡
大断面図。

【図３】図２のＡ−Ａ′断面図。

【図４】本発明の自吸式ポンプを組み込んだ洗濯機の全
体図。

【図５】従来の自吸式ポンプの全体断面図。

【図６】本発明の他の実施例である自吸式ポンプの全体
断面図。

【図７】図６のＢ−Ｂ′断面図。

【図８】本発明の自吸式ポンプを用いた洗濯機の全体回
路図。

【図９】本発明の自吸式ポンプの回路図。

【図１０】本発明の自吸式ポンプを駆動する電動機の電
流変化を電圧変化で示した図。

【図１１】本発明の自吸式ポンプの制御タイミングを示
す図。

【図１２】本発明の自吸式ポンプの運転フローを示す
図。

【図１３】本発明の自吸式ポンプの他の制御タイミング
を示す図。

【図１４】本発明の自吸式ポンプの他の運転フローを示
す図。

【図１５】本発明の自吸式ポンプの他の制御タイミング
を示す図。

【図１６】本発明の自吸式ポンプの他の運転フローを示
す図。

【図１７】本発明の他の実施例である自吸式ポンプの全
体断面図。

【図１８】本発明の実施例に係る満水センサーの回路
図。

【図１９】本発明の実施例と従来例を併せて示した騒音
比較図。

【符号の説明】

２…風呂水吸水ホース、８…羽根車、８′…羽根車室、
２０…吸込室用吸込口、２１…吸込室用逆止弁、２５…
吐出室、３０…吸込室、３１…空気抜孔、３４…呼び水
注水口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小池敏文茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者宮尾明茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号株式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】羽根車と、この羽根車が置かれる羽根車室
と、羽根車室の吐出側に設けた吐出部と、羽根車室の吸
い込み側に連通するように設けた大きな空間の吸込室
と、この吸込室に設けられ、かつ外部吸い込み流路に連
なる吸込室用吸込口と、この吸込室用吸込口に設けら
れ、かつ吸込室から外部吸い込み流路に向って逆流する
流れを阻む吸込室内逆止弁と、羽根車の回転停止時に羽
根車室および吸込室に呼び水を注ぐ呼び水注水口と、吐
出部側と吸込室を連通する空気抜き路とを備えた自吸式
ポンプ。
【請求項２】羽根車と、この羽根車が置かれる羽根車室
と、羽根車室の吐出側に連通するように設けた吐出室
と、羽根車室の羽根車室用吸い込み側に連通するように
設けた大きな空間の吸込室と、この吸込室に設けられ、
かつ外部吸い込み流路に連なる吸込室用吸込口と、この
吸込室用吸込口の先端側に当接するように設けられ、か
つ吸込室から外部吸い込み流路に向って逆流する流れを
阻む吸込室用逆止弁と、吐出室に設けられた呼び水を注
ぐ呼び水注水口と、吐出室と吸込室を連通する空気抜き
路とを備えた自吸式ポンプ。
【請求項３】羽根車と、この羽根車が置かれる羽根車室
と、羽根車室の吐出側に連通し、かつ羽根車室の上側に
位置するように設けた吐出室と、羽根車室の羽根車室用
吸込口を介して連通し、かつ全体的に羽根車室用吸込口
よりも上側に位置するように設けた大きな空間の吸込室
と、この吸込室に設けられ、かつ外部吸い込み流路に連
なる吸込室用吸込口と、この吸込室用吸込口に設けら
れ、かつ吸込室から外部吸い込み流路に向って逆流する
流れを阻む吸込室用逆止弁と、吐出室に設けられた呼び
水を注ぐ呼び水注水口と、吐出室と吸込室を連通し、か
つ両室の上側に位置するように設けた空気抜き路とを備
えた自吸式ポンプ。
【請求項４】請求項１から３のいずれか一つにおいて、
前記吸込室には前記空気抜き路が臨むところに羽根車の
回転にともなって空気抜き路から吸込室に吐出する吐出
水流の抵抗になる吐出水流抵抗手段を設けたことを特徴
とする自吸式ポンプ。
【請求項５】請求項４において、前記吐出水流抵抗手段
として前記空気抜き路に対向する対向壁を備えたことを
特徴とする自吸式ポンプ。
【請求項６】請求項１から３のいずれか一つにおいて、
前記空気抜き路から前記吸込室に向かう水流を阻む空気
抜き路用逆止弁を備えたことを特徴とする自吸式ポン
プ。
【請求項７】請求項１から６のいずれか一つにおいて、
前記呼び水として水道水を用いることを特徴とする自吸
式ポンプ。
【請求項８】請求項１から７のいずれか一つにおいて、
所定量の呼び水を注入した後に羽根車を回転して吸込室
の水を羽根車室の吐出側に吐き出し、この吐き出し後に
羽根車を止めるとともに再び所定量の呼び水を注入して
羽根車を回転させる自吸運転を繰返し実行することを特
徴とする自吸式ポンプ。
【請求項９】請求項８において、吸込室の水を羽根車室
に吐出側に吐き出す羽根車の回転は、吸込室の水位を降
下して吸込室用吸込口にほぼ達するまで行うことを特徴
とする自吸式ポンプ。
【請求項１０】請求項７において、羽根車の回転駆動源
として電動機を用い、電動機の回転負荷量を検出する電
動機負荷量検出手段を設け、電動機負荷量検出手段の検
知する回転負荷量に基づいて電動機の運転を制御するこ
とを特徴とする自吸式ポンプ。
【請求項１１】請求項１０において、電動機負荷量検出
手段として電動機の電流を検出する電流検出手段を用い
ることを特徴とする自吸式ポンプ。
【請求項１２】請求項７において、羽根車の回転駆動源
として電動機を用い、吸込室の水位を検出する水位検出
手段を備え、水位検出手段の検出する水位検出値に基づ
いて電動機の運転を制御することを特徴とする自吸式ポ
ンプ。
【請求項１３】請求項７において、羽根車の回転駆動源
として電動機を用い、電動機の回転負荷量を検出する電
動機負荷量検出手段を設け、吸込室の水位を検出する水
位検出手段を備え、電動機負荷量検出手段の検知する回
転負荷量および水位検出手段の検出する水位検出値に基
づいて電動機の運転を制御することを特徴とする自吸式
ポンプ。
【請求項１４】請求項１０において、電動機の運転後、
一定時間経過しても電動機負荷量検出手段の検知する回
転負荷量が変わらないときは、電動機の運転を連続運転
にすることを特徴とする自吸式ポンプ。
【請求項１５】請求項１２において、電動機の運転後、
一定時間経過しても水位検出手段の検出する水位検出値
が変わらないときは、電動機の運転を連続運転にするこ
とを特徴とする自吸式ポンプ。
【請求項１６】請求項１４または１５において、連続運
転を開始した後に電動機の運転を止め、再び所定量の呼
び水を注入して再度連続運転をすることを特徴とする自
吸式ポンプ。
【請求項１７】請求項１から１６において、前記自吸式
ポンプを洗濯機に備え、前記羽根車室の吐出側を洗濯機
の洗濯水注口に連通し、前記呼び水注水口に給水電磁弁
を介して水道を連通し、前記外部吸い込み流路を風呂水
吸水ホースにしたことを特徴とする洗濯機。