JP2002357192A - Ｄｃポンプ装置 - Google Patents
Ｄｃポンプ装置Info
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプにおけるステータは、かなりの熱量を
放出する。放出された熱量は主に空気を介した対流伝熱
によりステータと同じく隔壁とモータフレームに囲まれ
る空間に構成される制御部周囲の温度を上昇させる。こ
れに加え、ポンプの設置環境温度、駆動する流体の温度
が加わって制御部に含まれる電子部品の使用可能温度の
超過は課題となっていた。 【解決手段】 モータフレームと隔壁を樹脂による一体
成形品とし、この一体成形品にウォータジャケット部１
３を形成したＤＣポンプ装置の構成とし、運転時にウォ
ータジャケット部１３には常に流体が充たされており、
ステータから発生した熱の一部はウォータジャケット部
１３内の流体に伝達され、外部へ持ち去られ、ステータ
および周辺電子部品の温度上昇を防止し、また、構成部
品を削減して低コスト化する。
放出する。放出された熱量は主に空気を介した対流伝熱
によりステータと同じく隔壁とモータフレームに囲まれ
る空間に構成される制御部周囲の温度を上昇させる。こ
れに加え、ポンプの設置環境温度、駆動する流体の温度
が加わって制御部に含まれる電子部品の使用可能温度の
超過は課題となっていた。 【解決手段】 モータフレームと隔壁を樹脂による一体
成形品とし、この一体成形品にウォータジャケット部１
３を形成したＤＣポンプ装置の構成とし、運転時にウォ
ータジャケット部１３には常に流体が充たされており、
ステータから発生した熱の一部はウォータジャケット部
１３内の流体に伝達され、外部へ持ち去られ、ステータ
および周辺電子部品の温度上昇を防止し、また、構成部
品を削減して低コスト化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷却機構を備えた
構成のＤＣポンプ装置に関する。
構成のＤＣポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のシールレスＤＣポンプには、ポン
プ室内部のロータマグネットと外部のステータコアとの
間の隔絶のため、樹脂製のケーシングが使われる。ま
た、ステータコアの発熱を逃がすためアルミ鋳物のモー
タフレームが採用されている。そこで、この従来の技術
について説明する。
プ室内部のロータマグネットと外部のステータコアとの
間の隔絶のため、樹脂製のケーシングが使われる。ま
た、ステータコアの発熱を逃がすためアルミ鋳物のモー
タフレームが採用されている。そこで、この従来の技術
について説明する。
【０００３】近年、特に機器組込み用のポンプは、機器
の小型・軽量化・省エネの流れの中、ポンプ自体も小型
・軽量・省エネが望まれている。その手段の１つとし
て、ロータを隔壁で密閉し、前記ロータを駆動するステ
ータコアを前記隔壁の外側に設け、モータをＤＣブラシ
レスモータとしたものが提供されている。
の小型・軽量化・省エネの流れの中、ポンプ自体も小型
・軽量・省エネが望まれている。その手段の１つとし
て、ロータを隔壁で密閉し、前記ロータを駆動するステ
ータコアを前記隔壁の外側に設け、モータをＤＣブラシ
レスモータとしたものが提供されている。
【０００４】図４は、従来のＤＣポンプ装置の構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【０００５】以下に、従来の技術について図４に従い説
明を行う。ケーシング１０１はポンプ室を形成し、ポン
プの吸込口１０２およびポンプの吐出口１０４を有し、
内部には流体を加圧する羽根車１０３を備えている。ケ
ーシング１０１には回転しないように固定軸１０５を固
定してあり、固定軸１０５には軸受板１０６を介在し、
羽根車１０３に固定された回転自在の軸受１０７を嵌め
合わせている。また、軸受１０７の周囲には永久磁石１
０８を配置してあり、ロータ１０９はこの永久磁石１０
８を内蔵して構成され、そしてロータ１０９と羽根車１
０３は一体となっている。
明を行う。ケーシング１０１はポンプ室を形成し、ポン
プの吸込口１０２およびポンプの吐出口１０４を有し、
内部には流体を加圧する羽根車１０３を備えている。ケ
ーシング１０１には回転しないように固定軸１０５を固
定してあり、固定軸１０５には軸受板１０６を介在し、
羽根車１０３に固定された回転自在の軸受１０７を嵌め
合わせている。また、軸受１０７の周囲には永久磁石１
０８を配置してあり、ロータ１０９はこの永久磁石１０
８を内蔵して構成され、そしてロータ１０９と羽根車１
０３は一体となっている。
【０００６】通電することによりロータ９を回転させる
ステータコア１１０は、ロータ１０９の永久磁石１０８
の外周側に対向するように配置してあり、ステータコア
１１０とロータ１０９の永久磁石１０８間には、ロータ
１０９を密閉する隔壁１１１を介在させている。ステー
タコア１１０には、ステータコア１１０のステータコイ
ルに通電する電流を制御する制御部１１２を付設してあ
り、制御部１１２には電源や制御信号を伝えるリード線
１１２および１１４を接続している。
ステータコア１１０は、ロータ１０９の永久磁石１０８
の外周側に対向するように配置してあり、ステータコア
１１０とロータ１０９の永久磁石１０８間には、ロータ
１０９を密閉する隔壁１１１を介在させている。ステー
タコア１１０には、ステータコア１１０のステータコイ
ルに通電する電流を制御する制御部１１２を付設してあ
り、制御部１１２には電源や制御信号を伝えるリード線
１１２および１１４を接続している。
【０００７】図中の１１３はモータフレーム、１１５は
モータフレーム１１３と隔壁１１１をシールするＯリン
グＡ、１１６はケーシング１０１と隔壁１１１をシール
するＯリングＢ、１１７はリード線１１４とモータフレ
ーム１１３をシールするシール部材、１１８はドライブ
素子である。
モータフレーム１１３と隔壁１１１をシールするＯリン
グＡ、１１６はケーシング１０１と隔壁１１１をシール
するＯリングＢ、１１７はリード線１１４とモータフレ
ーム１１３をシールするシール部材、１１８はドライブ
素子である。
【０００８】以上のように構成されたＤＣポンプ装置に
おいて、制御部１１２よりステータコア１１０のステー
タコイルに通電すると、ステータ１１０に回転磁界が発
生しロータ１０９が回転する。羽根車１０３はロータ１
０９に一体で成形されているため、ロータ１０９が回転
すると羽根車１０３も回転し流体を加圧する。実際の流
体の動きは、吸込口１０２より流入し、羽根車１０３に
より加圧され、吐出口１０４より吐出される。流体を加
圧すると、羽根車１０３の前後で圧力差が生じ、ロータ
１０９にスラスト荷重がかかる。このスラスト荷重は、
軸受１０７の吸込側に設けた軸受板１０６による摺動で
吸収する。また、モータフレーム１１３と隔壁１１１を
ＯリングＡ１１５でシールするとともに、モータフレー
ム１１３とリード線１１４をシール部材１１７によりシ
ールしているので、制御部１１２は密閉され、外部より
の水の進入により誤動作や破壊を防止できる。以上のよ
うな構成とすることで、耐水性に優れた小型・軽量・省
エネのポンプが提供されている。
おいて、制御部１１２よりステータコア１１０のステー
タコイルに通電すると、ステータ１１０に回転磁界が発
生しロータ１０９が回転する。羽根車１０３はロータ１
０９に一体で成形されているため、ロータ１０９が回転
すると羽根車１０３も回転し流体を加圧する。実際の流
体の動きは、吸込口１０２より流入し、羽根車１０３に
より加圧され、吐出口１０４より吐出される。流体を加
圧すると、羽根車１０３の前後で圧力差が生じ、ロータ
１０９にスラスト荷重がかかる。このスラスト荷重は、
軸受１０７の吸込側に設けた軸受板１０６による摺動で
吸収する。また、モータフレーム１１３と隔壁１１１を
ＯリングＡ１１５でシールするとともに、モータフレー
ム１１３とリード線１１４をシール部材１１７によりシ
ールしているので、制御部１１２は密閉され、外部より
の水の進入により誤動作や破壊を防止できる。以上のよ
うな構成とすることで、耐水性に優れた小型・軽量・省
エネのポンプが提供されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のシ
ールレスＤＣポンプにおいては、一般にステータコア１
１０に巻回されたステータコイルに比較的大きな電流を
流すことにより、小型ながらも大きなポンプ性能が得ら
れるようにする。そのため、ステータコア１１０はかな
りの熱量を放出する。また、鉄製のステータコア１１０
はステータコイルにより通過する磁束の向きが高速に変
化させられるため、それ自体からも熱を発生させる。放
出された熱量は主に空気を介した対流伝熱により、ステ
ータコア１１０と同じく隔壁１０９とモータフレーム１
１３に囲まれる空間に構成される制御部１１２周囲の温
度を上昇させる。この温度上昇に加え、ポンプの設置環
境温度、駆動する流体の温度が加わって制御部１１２に
含まれるＦＥＴやＩＣなどの電子部品はその使用可能温
度を超過する場合が生じ、最悪の場合制御部１１２に深
刻な故障を引き起こすこととなっていた。
ールレスＤＣポンプにおいては、一般にステータコア１
１０に巻回されたステータコイルに比較的大きな電流を
流すことにより、小型ながらも大きなポンプ性能が得ら
れるようにする。そのため、ステータコア１１０はかな
りの熱量を放出する。また、鉄製のステータコア１１０
はステータコイルにより通過する磁束の向きが高速に変
化させられるため、それ自体からも熱を発生させる。放
出された熱量は主に空気を介した対流伝熱により、ステ
ータコア１１０と同じく隔壁１０９とモータフレーム１
１３に囲まれる空間に構成される制御部１１２周囲の温
度を上昇させる。この温度上昇に加え、ポンプの設置環
境温度、駆動する流体の温度が加わって制御部１１２に
含まれるＦＥＴやＩＣなどの電子部品はその使用可能温
度を超過する場合が生じ、最悪の場合制御部１１２に深
刻な故障を引き起こすこととなっていた。
【００１０】このような事態を回避するため、使用する
電子部品をコストのかかる高温対応品としたり、モータ
フレーム１１３を伝熱性に優れるアルミ鋳造品とした上
でステータコア１１０との伝熱面積を広くとるための追
加工を施したり、モータフレーム１１３に放熱フィンを
構成するなどの手段がとられていた。このような手段は
いずれも製造コストを引き上げるとともに、ポンプの小
型化を阻害しかねないという課題があった。
電子部品をコストのかかる高温対応品としたり、モータ
フレーム１１３を伝熱性に優れるアルミ鋳造品とした上
でステータコア１１０との伝熱面積を広くとるための追
加工を施したり、モータフレーム１１３に放熱フィンを
構成するなどの手段がとられていた。このような手段は
いずれも製造コストを引き上げるとともに、ポンプの小
型化を阻害しかねないという課題があった。
【００１１】このような課題に対し、モータフレーム外
部にウォータジャケットを設け強制的に注水してモータ
を冷却する技術例（特開平１０−５２００２号公報な
ど）があるが、小型のＤＣポンプ装置ではこのような冷
却機構を構成する空間的・コスト面での余裕もなく、モ
ータによる温度上昇は課題となっていた。
部にウォータジャケットを設け強制的に注水してモータ
を冷却する技術例（特開平１０−５２００２号公報な
ど）があるが、小型のＤＣポンプ装置ではこのような冷
却機構を構成する空間的・コスト面での余裕もなく、モ
ータによる温度上昇は課題となっていた。
【００１２】そこで本発明は、簡単な構成で、かつ安価
に冷却構造を構成し、低コストおよび高信頼性のＤＣポ
ンプ装置を実現することを目的とする。
に冷却構造を構成し、低コストおよび高信頼性のＤＣポ
ンプ装置を実現することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、モータフレームと隔壁を樹脂による一体成形
部品とした構成のＤＣポンプ装置とし、また、ポンプ室
とステータコア間の隔壁とステータコア外側のモータフ
レームを構成する前記の樹脂の一体成形部品が、ポンプ
室内部と連通するウォータジャケット部を有する構成の
ＤＣポンプ装置とする。
本発明は、モータフレームと隔壁を樹脂による一体成形
部品とした構成のＤＣポンプ装置とし、また、ポンプ室
とステータコア間の隔壁とステータコア外側のモータフ
レームを構成する前記の樹脂の一体成形部品が、ポンプ
室内部と連通するウォータジャケット部を有する構成の
ＤＣポンプ装置とする。
【００１４】本発明によれば、部品数低減や安価な部品
の採用を可能として部品コストを抑えながらＤＣポンプ
装置の高信頼性化を実現することができ、また、ウォー
タジャケット部を利用してステータコアおよび隔壁、制
御部付近の温度上昇の温度が極端に上昇するのを防止す
ることができる。
の採用を可能として部品コストを抑えながらＤＣポンプ
装置の高信頼性化を実現することができ、また、ウォー
タジャケット部を利用してステータコアおよび隔壁、制
御部付近の温度上昇の温度が極端に上昇するのを防止す
ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載された発
明は、シールレス構造を有し、ポンプ室とステータコア
間の隔壁とステータコア外側のモータフレームを樹脂の
一体成形部品で構成したＤＣポンプ装置であり、隔壁と
モータフレーム間のシール用のＯリングなどを不要とし
て部品数が減ると同時に組み立てのための工数も削減が
可能となるので、ポンプ製造に関わる低コスト化が可能
となるという作用を有する。
明は、シールレス構造を有し、ポンプ室とステータコア
間の隔壁とステータコア外側のモータフレームを樹脂の
一体成形部品で構成したＤＣポンプ装置であり、隔壁と
モータフレーム間のシール用のＯリングなどを不要とし
て部品数が減ると同時に組み立てのための工数も削減が
可能となるので、ポンプ製造に関わる低コスト化が可能
となるという作用を有する。
【００１６】本発明の請求項２に記載された発明は、請
求項１に記載のＤＣポンプ装置において、ポンプ室とス
テータコア間の隔壁とステータコア外側のモータフレー
ムを構成する樹脂の一体成形部品が、ポンプ室内部と連
通するウォータジャケット部を有する構成としたもので
あり、ポンプ運転時にはウォータジャケット部には流体
が常に充たされる状態となり、ウォータジャケット部の
内部の空間はステータコア外側面に接しているため、ス
テータコア内のステータ巻線やステータコア自体から発
生した熱は空気による対流伝熱により空間全体に拡散す
るが、その熱の１部は隔壁を介してウォータジャケット
部内の流体に伝達され、外部へ持ち去られ、ステータコ
アおよび隔壁、制御部付近の温度上昇の温度が極端に上
昇することが防止できるという作用を有する。
求項１に記載のＤＣポンプ装置において、ポンプ室とス
テータコア間の隔壁とステータコア外側のモータフレー
ムを構成する樹脂の一体成形部品が、ポンプ室内部と連
通するウォータジャケット部を有する構成としたもので
あり、ポンプ運転時にはウォータジャケット部には流体
が常に充たされる状態となり、ウォータジャケット部の
内部の空間はステータコア外側面に接しているため、ス
テータコア内のステータ巻線やステータコア自体から発
生した熱は空気による対流伝熱により空間全体に拡散す
るが、その熱の１部は隔壁を介してウォータジャケット
部内の流体に伝達され、外部へ持ち去られ、ステータコ
アおよび隔壁、制御部付近の温度上昇の温度が極端に上
昇することが防止できるという作用を有する。
【００１７】本発明の請求項３に記載された発明は、請
求項２に記載のＤＣポンプ装置において、ウォータジャ
ケット部は、その隔壁の少なくとも一部をステータコア
外側表面と接触させた構成としたものであり、ステータ
コアが薄い隔壁を介してウォータジャケット部に接して
いるため、ステータコア内のステータ巻線等から発生し
た熱はウォータジャケット部内の流体に伝達され、ステ
ータコアおよび隔壁の温度が極端に上昇することが防止
できるという作用を有する。
求項２に記載のＤＣポンプ装置において、ウォータジャ
ケット部は、その隔壁の少なくとも一部をステータコア
外側表面と接触させた構成としたものであり、ステータ
コアが薄い隔壁を介してウォータジャケット部に接して
いるため、ステータコア内のステータ巻線等から発生し
た熱はウォータジャケット部内の流体に伝達され、ステ
ータコアおよび隔壁の温度が極端に上昇することが防止
できるという作用を有する。
【００１８】本発明の請求項４に記載された発明は、請
求項２に記載のＤＣポンプ装置において、ステータコア
外側表面とウォータジャケット部の隔壁の間に、熱的接
続を補強する部材を介在させた構成としたものであり、
ウォータジャケット部の隔壁の側面とステータコアの外
側面間の熱抵抗を下げ、ステータコアからの放熱量を増
加させてより一層の温度上昇抑制効果をもたらし、ＤＣ
ポンプ装置の低コスト化、高信頼性化が可能となるとい
う作用を有する。
求項２に記載のＤＣポンプ装置において、ステータコア
外側表面とウォータジャケット部の隔壁の間に、熱的接
続を補強する部材を介在させた構成としたものであり、
ウォータジャケット部の隔壁の側面とステータコアの外
側面間の熱抵抗を下げ、ステータコアからの放熱量を増
加させてより一層の温度上昇抑制効果をもたらし、ＤＣ
ポンプ装置の低コスト化、高信頼性化が可能となるとい
う作用を有する。
【００１９】本発明の請求項５に記載された発明は、請
求項２に記載のＤＣポンプ装置において、ウォータジャ
ケット部に連通するポンプ室内部の開口位置は、そこで
の静圧に差異がある少なくとも２ヶ所とする構成とした
ものであり、ウォータジャケット部の内部の流体は循環
するため、ステータコアの外側面とウォータジャケット
隔壁、ウォータジャケット部の間の温度勾配は一定に保
たれることとなり、安定した伝熱が維持されポンプの高
信頼性化が可能となるという作用を有する。
求項２に記載のＤＣポンプ装置において、ウォータジャ
ケット部に連通するポンプ室内部の開口位置は、そこで
の静圧に差異がある少なくとも２ヶ所とする構成とした
ものであり、ウォータジャケット部の内部の流体は循環
するため、ステータコアの外側面とウォータジャケット
隔壁、ウォータジャケット部の間の温度勾配は一定に保
たれることとなり、安定した伝熱が維持されポンプの高
信頼性化が可能となるという作用を有する。
【００２０】以下、本発明のＤＣンプ装置について図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００２１】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１のＤＣポンプ装置の断面図である。
形態１のＤＣポンプ装置の断面図である。
【００２２】図１において、１は流体を昇圧する構造を
有するケーシング、２は流体を吸い込む吸水口、３は外
周に配設されたモータから回転トルクを受け流体に運動
エネルギーを与える羽根車、４は流体をポンプ外部へ導
く吐出口、５は羽根車３を回転自在に支持するための固
定軸、６は羽根車３に加わるのスラスト方向の力を受け
止める軸受板、７はこの固定軸５に嵌挿され羽根車３を
回転自在に保持する軸受、８は羽根車３と一体に成型さ
れた永久磁石、９は羽根車３と永久磁石８とを結合する
ロータ、１０は永久磁石８とともにモータを構成するス
テータコア、１１はケーシング１とともにポンプ室を構
成する隔壁、１２はモータの制御回路が構成された制御
部である。
有するケーシング、２は流体を吸い込む吸水口、３は外
周に配設されたモータから回転トルクを受け流体に運動
エネルギーを与える羽根車、４は流体をポンプ外部へ導
く吐出口、５は羽根車３を回転自在に支持するための固
定軸、６は羽根車３に加わるのスラスト方向の力を受け
止める軸受板、７はこの固定軸５に嵌挿され羽根車３を
回転自在に保持する軸受、８は羽根車３と一体に成型さ
れた永久磁石、９は羽根車３と永久磁石８とを結合する
ロータ、１０は永久磁石８とともにモータを構成するス
テータコア、１１はケーシング１とともにポンプ室を構
成する隔壁、１２はモータの制御回路が構成された制御
部である。
【００２３】なお、本発明のＤＣポンプ装置としての構
成については、図４で記載した従来のターボ型ポンプと
基本的に同様であり、動作、構成についての詳細な説明
は従来の技術の説明に譲ってここでは本発明の特徴部分
のみについて説明する。
成については、図４で記載した従来のターボ型ポンプと
基本的に同様であり、動作、構成についての詳細な説明
は従来の技術の説明に譲ってここでは本発明の特徴部分
のみについて説明する。
【００２４】図１に示すように、本発明の実施の形態１
では、図４において従来２つの部品であった隔壁１１１
とモータフレーム１１３が、樹脂による一体成形部品で
ある隔壁１１と置き換えられている。
では、図４において従来２つの部品であった隔壁１１１
とモータフレーム１１３が、樹脂による一体成形部品で
ある隔壁１１と置き換えられている。
【００２５】そのため、従来必要であった図４における
隔壁１１１とモータフレーム１１３をシールするための
Ｏリング１１５も不要となる。このように、部品数が減
ると同時に組み立てのための工数も削減が可能となるの
で、ポンプ製造に関わる低コスト化が可能となる。
隔壁１１１とモータフレーム１１３をシールするための
Ｏリング１１５も不要となる。このように、部品数が減
ると同時に組み立てのための工数も削減が可能となるの
で、ポンプ製造に関わる低コスト化が可能となる。
【００２６】なお、隔壁１１に使われる樹脂材料は、耐
熱性と強度を兼ね備えたＰＰＳ系やＳＰＳ系の樹脂を用
いることで、従来のポンプと同等の信頼性を実現でき
る。
熱性と強度を兼ね備えたＰＰＳ系やＳＰＳ系の樹脂を用
いることで、従来のポンプと同等の信頼性を実現でき
る。
【００２７】（実施の形態２）つぎに、同じく図１を用
いて本発明の実施の形態２のＤＣポンプ装置を説明す
る。
いて本発明の実施の形態２のＤＣポンプ装置を説明す
る。
【００２８】本発明の実施の形態２のＤＣポンプ装置
は、隔壁１１にウォータジャケット部１３を形成し、こ
のウォータジャケット部１３が、複数の通水部１４によ
りポンプ室に連通した構成となっている。
は、隔壁１１にウォータジャケット部１３を形成し、こ
のウォータジャケット部１３が、複数の通水部１４によ
りポンプ室に連通した構成となっている。
【００２９】そのため、ポンプ運転時にはウォータジャ
ケット部１３には流体が常に充たされる状態となる。隔
壁１１内部の空間はステータコア１０外側面に接してい
るため、ステータコア１０内のステータコイルやステー
タコア１０自体から発生した熱は空気による対流伝熱に
より空間全体に拡散するが、その熱の１部は隔壁を介し
てウォータジャケット部１３内の流体に伝達され、外部
へ持ち去られることとなる。したがって、ステータコア
１０および隔壁の温度が極端に上昇することが防止でき
る。このようにステータコア１０からの熱が主に流体に
伝達されることから、ステータコア１０と共に隔壁１１
内に構成される制御部１２付近の温度上昇も抑えられ、
推奨使用温度が比較的低い電気部品の使用が可能とな
る。また、従来と同じ推奨使用温度の部品を用いれば電
気部品の寿命を延ばすことも可能で、ポンプ装置の低コ
スト化、高信頼性化が可能となる。
ケット部１３には流体が常に充たされる状態となる。隔
壁１１内部の空間はステータコア１０外側面に接してい
るため、ステータコア１０内のステータコイルやステー
タコア１０自体から発生した熱は空気による対流伝熱に
より空間全体に拡散するが、その熱の１部は隔壁を介し
てウォータジャケット部１３内の流体に伝達され、外部
へ持ち去られることとなる。したがって、ステータコア
１０および隔壁の温度が極端に上昇することが防止でき
る。このようにステータコア１０からの熱が主に流体に
伝達されることから、ステータコア１０と共に隔壁１１
内に構成される制御部１２付近の温度上昇も抑えられ、
推奨使用温度が比較的低い電気部品の使用が可能とな
る。また、従来と同じ推奨使用温度の部品を用いれば電
気部品の寿命を延ばすことも可能で、ポンプ装置の低コ
スト化、高信頼性化が可能となる。
【００３０】（実施の形態３）つぎに、同じく図１を用
いて本発明の実施の形態３のＤＣポンプ装置を説明す
る。
いて本発明の実施の形態３のＤＣポンプ装置を説明す
る。
【００３１】本発明の実施の形態３のＤＣポンプ装置
は、ステータコア１０が薄い隔壁を介してウォータジャ
ケット部１３に接した構成としている。
は、ステータコア１０が薄い隔壁を介してウォータジャ
ケット部１３に接した構成としている。
【００３２】このようにステータコア１０が薄い隔壁を
介してウォータジャケット部１３に接しているため、ス
テータコア１０内のステータ巻線等から発生した熱はウ
ォータジャケット部１３内の流体に伝達され、ステータ
コア１０および隔壁の温度が極端に上昇することが防止
できる。本実施の形態３においては、ステータコア１０
内のステータコイル等から発生した熱の隔壁１１内側の
空間に拡散する量を抑えることができる。実験によれ
ば、本発明を実施したポンプでは、ステータコア１０に
構成されるステータコイルの温度が従来のポンプに較べ
約２０℃低くなっている。よって本実施の形態あでは実
施の形態２をさらに進めた形でポンプ装置の低コスト
化、高信頼性化が可能となる。
介してウォータジャケット部１３に接しているため、ス
テータコア１０内のステータ巻線等から発生した熱はウ
ォータジャケット部１３内の流体に伝達され、ステータ
コア１０および隔壁の温度が極端に上昇することが防止
できる。本実施の形態３においては、ステータコア１０
内のステータコイル等から発生した熱の隔壁１１内側の
空間に拡散する量を抑えることができる。実験によれ
ば、本発明を実施したポンプでは、ステータコア１０に
構成されるステータコイルの温度が従来のポンプに較べ
約２０℃低くなっている。よって本実施の形態あでは実
施の形態２をさらに進めた形でポンプ装置の低コスト
化、高信頼性化が可能となる。
【００３３】（実施の形態４）つぎに、同じく図１を用
いて本発明の実施の形態４のＤＣポンプ装置を説明す
る。
いて本発明の実施の形態４のＤＣポンプ装置を説明す
る。
【００３４】一般にステータコア１０は、モータの効率
向上のためプレス加工などで得られる薄い鋼板、一般に
ケイ素鋼板などを積層して構成されている。そして、ス
テータコア１０の外側面は鋼板のせん断面が露出した凹
凸のある面となっている。ここで、隔壁１１は樹脂成形
品である以上、側面には最低でも１乃至２度の抜き勾配
をつける必要があるため、ステータコア１０の外側面と
は平行とならない。つまり、そのままでは薄い空気層が
伝熱経路中に存在することとなり、熱抵抗が大きくなり
効率が悪い。
向上のためプレス加工などで得られる薄い鋼板、一般に
ケイ素鋼板などを積層して構成されている。そして、ス
テータコア１０の外側面は鋼板のせん断面が露出した凹
凸のある面となっている。ここで、隔壁１１は樹脂成形
品である以上、側面には最低でも１乃至２度の抜き勾配
をつける必要があるため、ステータコア１０の外側面と
は平行とならない。つまり、そのままでは薄い空気層が
伝熱経路中に存在することとなり、熱抵抗が大きくなり
効率が悪い。
【００３５】本実施の形態４では、隔壁１１の側面とス
テータコア１０の外側面との間に熱的接続を補強する部
材を介在させた構成としている。
テータコア１０の外側面との間に熱的接続を補強する部
材を介在させた構成としている。
【００３６】この構成によれば、隔壁１１の側面とステ
ータコア１０の外側面間の熱抵抗を下げ、ステータコア
１０からの放熱量を増加させてより一層の温度上昇抑制
効果をもたらし、低コスト化、高信頼性化が可能とな
る。熱的接続を補強する部材としてはシリコン系の充填
材やシート、レジン系やエポキシ系樹脂の充填材が使用
できる。
ータコア１０の外側面間の熱抵抗を下げ、ステータコア
１０からの放熱量を増加させてより一層の温度上昇抑制
効果をもたらし、低コスト化、高信頼性化が可能とな
る。熱的接続を補強する部材としてはシリコン系の充填
材やシート、レジン系やエポキシ系樹脂の充填材が使用
できる。
【００３７】前記の熱的接続を補強する部材として、レ
ジン系やエポキシ系樹脂の充填後硬化するタイプの充填
材を用いる場合、充填範囲を隔壁１１の側面とステータ
コア１０の外側面との間だけでなく、ステータコア１０
や制御部１２を含む隔壁１１の内側の空間全体とすれ
ば、制御部１２を外部に対し絶縁、防水する必要が無く
なるとともに、ステータコア１０の内側面やステータコ
イルからの伝熱も向上できるため、より一層効果的に低
コスト化、高信頼性化が可能となる。
ジン系やエポキシ系樹脂の充填後硬化するタイプの充填
材を用いる場合、充填範囲を隔壁１１の側面とステータ
コア１０の外側面との間だけでなく、ステータコア１０
や制御部１２を含む隔壁１１の内側の空間全体とすれ
ば、制御部１２を外部に対し絶縁、防水する必要が無く
なるとともに、ステータコア１０の内側面やステータコ
イルからの伝熱も向上できるため、より一層効果的に低
コスト化、高信頼性化が可能となる。
【００３８】（実施の形態５）つぎに、図２、図３を用
いて本発明の実施の形態５を説明する。
いて本発明の実施の形態５を説明する。
【００３９】図２は本発明の実施の形態５のＤＣポンプ
装置におけるケーシングの斜視図、図３は同ＤＣポンプ
装置における数値流体解析により得られたポンプ室内の
圧力分布図である。
装置におけるケーシングの斜視図、図３は同ＤＣポンプ
装置における数値流体解析により得られたポンプ室内の
圧力分布図である。
【００４０】この実施の形態５のＤＣポンプ装置は、図
２に示すようにケーシング１が通水部１５、１６、１７
を有し、また、吐水口１８を有し、ポンプ室から吐水口
１８にむかう通水路のポンプ室内側の開口部として水切
り部１９を設けた構成としている。
２に示すようにケーシング１が通水部１５、１６、１７
を有し、また、吐水口１８を有し、ポンプ室から吐水口
１８にむかう通水路のポンプ室内側の開口部として水切
り部１９を設けた構成としている。
【００４１】ここで図２と図３を対比しながら説明する
と、羽根車３により運動エネルギを得た流体の圧力は水
切り部１９の付近が最も高く、ケーシング１の周に沿っ
て低くなっていく。よって通水部１５での圧力が最も高
く通水部１７が最も低い。ウォータジャケット部１３は
通水部１５、通水部１６、通水部１７に連通しているの
で、最も圧力の高い通水部１５からウォータジャケット
部１３に流体が入り通水部１７から流体は流出する。通
水部１６の位置、ポンプの運転状態により通水部１６に
おける流体の出入りは決まる。このように、ウォータジ
ャケット部１３の内部の流体は循環するため、ステータ
コア１０の外側面とウォータジャケット隔壁１１、ウォ
ータジャケット部１３の間の温度勾配は一定に保たれる
こととなり、安定した伝熱が維持されポンプの高信頼性
化が可能となる。
と、羽根車３により運動エネルギを得た流体の圧力は水
切り部１９の付近が最も高く、ケーシング１の周に沿っ
て低くなっていく。よって通水部１５での圧力が最も高
く通水部１７が最も低い。ウォータジャケット部１３は
通水部１５、通水部１６、通水部１７に連通しているの
で、最も圧力の高い通水部１５からウォータジャケット
部１３に流体が入り通水部１７から流体は流出する。通
水部１６の位置、ポンプの運転状態により通水部１６に
おける流体の出入りは決まる。このように、ウォータジ
ャケット部１３の内部の流体は循環するため、ステータ
コア１０の外側面とウォータジャケット隔壁１１、ウォ
ータジャケット部１３の間の温度勾配は一定に保たれる
こととなり、安定した伝熱が維持されポンプの高信頼性
化が可能となる。
【００４２】なお、通水部１５、通水部１６、通水部１
７からウォータジャケット部１３までの流体の通水抵抗
によるポンプ性能が低下が発生するため、循環量が必要
最小限となるよう各通水部の形状、位置、数が最適化さ
れるべきことは言うまでもない。
７からウォータジャケット部１３までの流体の通水抵抗
によるポンプ性能が低下が発生するため、循環量が必要
最小限となるよう各通水部の形状、位置、数が最適化さ
れるべきことは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明に
よれば、部品点数を削減するとともに、加工工数も削減
することができるので、ＤＣポンプ装置の低コスト化が
可能となる。
よれば、部品点数を削減するとともに、加工工数も削減
することができるので、ＤＣポンプ装置の低コスト化が
可能となる。
【００４４】また、ステータコアおよび制御部の温度上
昇を抑えることができ安価な部品の使用が可能となった
り部品寿命が延長できるためＤＣポンプ装置の低コスト
化、高信頼性化を実現することができる。
昇を抑えることができ安価な部品の使用が可能となった
り部品寿命が延長できるためＤＣポンプ装置の低コスト
化、高信頼性化を実現することができる。
【００４５】また、ステータコアからの熱を直接ウォー
タジャケットを通して外部へ放出できるので、よりステ
ータコアおよび制御部の温度上昇を抑えることができ、
しかも安価な部品の使用が可能となったり部品寿命が延
長できるので、ＤＣポンプ装置の低コスト化、高信頼性
化を実現することができる。
タジャケットを通して外部へ放出できるので、よりステ
ータコアおよび制御部の温度上昇を抑えることができ、
しかも安価な部品の使用が可能となったり部品寿命が延
長できるので、ＤＣポンプ装置の低コスト化、高信頼性
化を実現することができる。
【００４６】また、伝熱経路の熱抵抗を抑えることがで
きるので、ＤＣポンプ装置の低コスト化、高信頼性化を
実現することができる。
きるので、ＤＣポンプ装置の低コスト化、高信頼性化を
実現することができる。
【００４７】さらに、ウォータジャケット部への伝熱量
が安定化し、ＤＣポンプ装置の高信頼性化を実現するこ
とができる。
が安定化し、ＤＣポンプ装置の高信頼性化を実現するこ
とができる。
【図１】本発明の実施の形態１から実施の形態４のＤＣ
ポンプ装置の断面図
ポンプ装置の断面図
【図２】本発明の実施の形態５のＤＣポンプ装置におけ
るケーシングの斜視図
るケーシングの斜視図
【図３】同ＤＣポンプ装置における数値流体解析により
得られたポンプ室内の圧力分布図
得られたポンプ室内の圧力分布図
【図４】従来のＤＣポンプ装置の構成を示す断面図
１ ケーシング ２ 吸込口 ３ 羽根車 ４ 吐出口 ５ 固定軸 ６ 軸受板 ７ 軸受 ８ 永久磁石 ９ ロータ １０ ステータコア １１ 隔壁 １２ 制御部 １３ ウォータジャケット部 １４、１５、１６、１７ 通水部
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/58 Ｆ０４Ｄ 29/58 Ｄ Ｈ０２Ｋ 9/19 Ｈ０２Ｋ 9/19 Ａ Ｆターム(参考） 3H034 AA01 AA11 BB01 BB06 BB13 CC03 CC05 CC07 DD01 DD22 DD28 DD30 EE03 EE05 5H609 BB06 BB14 BB19 PP02 PP05 PP06 PP08 QQ04 QQ13 QQ23 RR36 RR37 RR40 RR43 RR73 RR74
Claims (5)
- 【請求項１】シールレス構造を有し、ポンプ室とステー
タコア間の隔壁とステータコア外側のモータフレームを
樹脂の一体成形部品で構成したことを特徴とするＤＣポ
ンプ装置。 - 【請求項２】ポンプ室とステータコア間の隔壁とステー
タコア外側のモータフレームを構成する樹脂の一体成形
部品は、ポンプ室内部と連通するウォータジャケット部
を有することを特徴とする請求項１記載のＤＣポンプ装
置。 - 【請求項３】ウォータジャケット部は、その隔壁の少な
くとも一部をステータコア外側表面と接触させたことを
特徴とする請求項２記載のＤＣポンプ装置。 - 【請求項４】ステータコア外側表面とウォータジャケッ
ト部の隔壁の間に、熱的接続を補強する部材を介在させ
たことを特徴とする請求項２記載のＤＣポンプ装置。 - 【請求項５】ウォータジャケット部に連通するポンプ室
内部の開口位置は、そこでの静圧に差異がある少なくと
も２ヶ所とすることを特徴とする請求項２記載のＤＣポ
ンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162263A JP2002357192A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | Ｄｃポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162263A JP2002357192A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | Ｄｃポンプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002357192A true JP2002357192A (ja) | 2002-12-13 |
Family
ID=19005427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001162263A Pending JP2002357192A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | Ｄｃポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002357192A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7474024B2 (en) | 2004-09-15 | 2009-01-06 | Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha | Electronic control unit and electric pump |
| US8113790B2 (en) | 2004-09-14 | 2012-02-14 | Pierburg Pump Technology Uk Limited | Pump assembly |
| JP2014084765A (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-12 | Nikkiso Co Ltd | キャンドモータポンプ |
| CN114679012A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-28 | 浙江强速电动机制造有限公司 | 一种空间负压散热电动机 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6030496A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-16 | Nikkiso Co Ltd | キヤンドモ−タポンプ |
| JPS61283790A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-13 | Sanyo Electric Co Ltd | ポンプ |
| JPH09229517A (ja) * | 1996-02-23 | 1997-09-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 冷却ユニットの伝熱構造及び製造方法 |
| JPH10238491A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-08 | Nikkiso Co Ltd | キャンドモータポンプ |
| JP2000287430A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ブラシレスモータ及びそれを用いたポンプ、並びにブラシレスモータのマグネットの着磁方法 |
-
2001
- 2001-05-30 JP JP2001162263A patent/JP2002357192A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014084765A (ja) * | 2012-10-22 | 2014-05-12 | Nikkiso Co Ltd | キャンドモータポンプ |
| CN114679012A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-28 | 浙江强速电动机制造有限公司 | 一种空间负压散热电动机 |
| CN114679012B (zh) * | 2022-03-18 | 2023-07-21 | 浙江强速电动机制造有限公司 | 一种空间负压散热电动机 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101026 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110301 |