JP2004068730A - ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作するポンプを提供することにある。
【解決手段】ポンプＰは、ブラシレスモータＭを備え、該ブラシレスモータＭは、シャフトＳ、マグネットロータ２６、ステータ２７、インペラ２８を備えている。前記ステータ２７に貫通支持されたシャフトＳの貫通部分（前記環状溝Ｓｃ近傍の周面部分）を含んだステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）全体を樹脂Ｊによりコーティングすることによって防水構造が形成されている。そして、ステータ２７は、樹脂Ｊによりコーティングされることにより各コイル３４も含めて基板３３の対向面３３ｃが被覆されている。そのため、各コイル３４や電子部品などの電気系統が濡れるのを抑制することができる。従って、ポンプＰは、水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作する。
【選択図】 図２
【解決手段】ポンプＰは、ブラシレスモータＭを備え、該ブラシレスモータＭは、シャフトＳ、マグネットロータ２６、ステータ２７、インペラ２８を備えている。前記ステータ２７に貫通支持されたシャフトＳの貫通部分（前記環状溝Ｓｃ近傍の周面部分）を含んだステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）全体を樹脂Ｊによりコーティングすることによって防水構造が形成されている。そして、ステータ２７は、樹脂Ｊによりコーティングされることにより各コイル３４も含めて基板３３の対向面３３ｃが被覆されている。そのため、各コイル３４や電子部品などの電気系統が濡れるのを抑制することができる。従って、ポンプＰは、水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、食器洗い機におけるポンプ室など水周りに配置された場合に好適なポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、食器洗い機のポンプ室内には、食器の洗浄モード時や洗浄水の排水モード時に用いられるポンプが配設されている。前記ポンプは、洗浄水が導入されるポンプハウジング内に羽根部材を備えると共に、前記ポンプハウジングに付設されたモータケース内にモータを収容し、前記モータケース内からポンプハウジング内に突出したモータ軸の先端に前記羽根部材を取り付けた構成になっている。そして、モータが駆動されてモータ軸が回転駆動されると、羽根部材が回転することにより、ポンプハウジング内に導入された洗浄水が洗浄室等に向けて導出されるようになっている。
【０００３】
ところで、前記ポンプにおいて、モータが収容されたモータケース内にはコイルなどの電気系統が収容されているため、回転駆動されるモータ軸の外周面に沿ってポンプハウジング側からモータケース側へ洗浄水が浸入すると、モータの駆動に支障を生じる虞がある。そこで、従来から、このような水周りに配置されるモータにあっては、モータケースとポンプハウジングとの境界部分でモータ軸の外周面に沿うようにオイルシール等のシール構造を施すようにしている。そして、このシール構造により、モータ軸の外周面に沿って、ポンプハウジング側からモータケース側へ洗浄水が浸入するのを抑制できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記オイルシール等のシール構造は経年劣化することがあり、そうなった場合には、ポンプハウジング内に導入された洗浄水のうち一部の洗浄水がモータケース内へ浸入することもあり得た。その結果、モータケース内へ浸入した洗浄水が、モータケース内の電気系統を濡らしてしまい、ポンプモータの正常な動作に支障を与える虞があった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作するポンプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータが発生する回転駆動力に基づき羽根部材が回転し、当該羽根部材の回転領域に導入した液体を当該羽根部材の回転により所定方向へ導出するポンプにおいて、前記モータを、永久磁石を備えて所定の軸線周りで回転可能に設けられた回転子と、前記回転子を回転させるための磁極を発生するコイルが設けられた固定子とを備えた構成とし、前記羽根部材を前記回転子と共に前記所定の軸線周りで回転可能となるように前記回転子に一体化し、前記固定子における少なくともコイルの設置部位と前記羽根部材の回転領域との間には防水構造を形成したことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポンプにおいて、前記固定子は、樹脂コーティングにより前記コイルの設置部位が被覆されることで防水構造を形成していることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のポンプにおいて、前記所定の軸線は、前記回転子を回転自在に支持する固定軸の軸線であり、該固定軸は、前記回転子と対面配置された固定子における前記回転子との対向面から立設されていることを要旨とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態における食器洗い機１１は、機本体１２内に、食器Ｄを洗浄する洗浄室１３と該洗浄室１３の下方向に位置するポンプ室１４とを備えている。前記洗浄室１３とポンプ室１４とは、機本体１２内の内部スペースＮＳを、仕切り板１５で上下に仕切ることにより形成されている。なお、本明細書中の説明において、「上下左右方向」は図１における上下左右方向を示すものとする。
【００１０】
前記洗浄室１３には、食器Ｄを配置する食器籠１６が収容され、該食器籠１６は水平方向（図１では左右方向）に延びるレール１７上にスライド移動可能に載置されている。また、洗浄室１３の下部には、洗浄用液体としての洗浄水を噴出するためのノズル１８が設けられ、そのノズル１８の上面には複数の孔（図示略）が形成されている。また、ノズル１８の下面には、前記仕切り板１５を貫通してポンプ室１４内へ延びるようにノズルパイプ１８ａが設けられている。このノズルパイプ１８ａは、前記ノズル１８の上面に設けられた各孔に洗浄室側への流路を形成する内部空間が繋がっており、食器Ｄの洗浄モード時には、ノズルパイプ１８ａを介してポンプ室１４側から供給された洗浄水が前記ノズル１８上面の各孔から洗浄室１３内へ噴出されるようになっている。
【００１１】
また、洗浄室１３の左側方には、機本体１２の側壁の一部を構成すると共に、機本体１２に対して開閉可能に形成された開閉扉１９が設けられている。そして、開閉扉１９は、食器Ｄを洗浄室１３の食器籠１６に配置する際や洗浄後の食器Ｄを洗浄室１３から取り出す際等に開放され、それら以外の時には閉じられるようになっている。また、洗浄室１３の右側方には、洗浄水を機本体１２の外方から洗浄室１３内に注入するための注入通路２０が形成されている。また、洗浄室１３の底部には、洗浄室１３から洗浄水をポンプ室１４に吸入するための吸入口２１が設けられている。前記吸入口２１には、食器Ｄに付着した残飯などが洗浄水と伴にポンプ室１４に吸入されないように、該残飯などを取り除くフィルタＦが配設されている。
【００１２】
一方、前記ポンプ室１４には、洗浄モード時に洗浄室１３とポンプ室１４との間で洗浄水を循環供給し、排水モード時にはポンプ室１４から機本体１２外側へ洗浄水を排出するポンプとしての洗浄排水兼用ポンプ（以下、「ポンプ」という。）Ｐ及び流路を切換える切換えバルブＶが収容されている。そして、本実施形態では前記ポンプＰと切換えバルブＶにより食器洗い機用ポンプ装置が構成されている。以下に、その食器洗い機用ポンプ装置について図１〜図３に基づき説明する。
【００１３】
図１に示すように、ポンプＰは、ポンプハウジング２２の側壁に設けられた導出パイプ２３を介して切換えバルブＶの入力ポートに接続されている。この切換えバルブＶは、従来公知の１入力２出力形態のバルブであり、図示しない制御装置により前記入力ポートと２つある出力ポートとの連通状態が切換え制御されるようになっている。そして、前記切換えバルブＶでは、２つある出力ポートのうち一方の出力ポートに前記ノズルパイプ１８ａが接続され、他方の出力ポートには機本体１２の外側へ先端が延びた排水パイプ２４の基端が接続されている。従って、切換えバルブＶにおいて、その入力ポートが前記一方の出力ポートに連通した状態に切換えられると、ポンプＰから導出された洗浄水はノズルパイプ１８ａに供給され、ノズル１８上面の各孔から洗浄室１３内へ噴出される。一方、切換えバルブＶにおいて、その入力ポートが前記他方の出力ポートに連通した状態に切換えられると、ポンプＰから導出された洗浄水は排水パイプ２４に供給され、該排水パイプ２４内の流路を介して機本体１２外へ排出される。
【００１４】
ここで、ポンプＰの具体的構成について説明する。
図２に示すように、前記ポンプＰは、ポンプハウジング２２の下側部分が略有底円筒形状をなすモータケース２５により構成されており、このモータケース２５を含んでなるポンプハウジング２２内に、モータとしてのブラシレスモータＭを有している。そして、前記ポンプＰは、洗浄水を洗浄室１３から吸入口２１を介してポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分に導入するようになっている。
【００１５】
前記ブラシレスモータＭは、図２及び図３に示すように、固定軸としてのシャフトＳ、回転子としてのマグネットロータ２６、固定子としてのステータ２７、回転子及び羽根部材としてのインペラ２８を備えている。前記ブラシレスモータＭは、図２からも明らかなように、シャフトＳの軸線を含む平面で切った断面の外郭形状（図２の場合、垂直断面形状）が略扁平形状をなすように形成されている。そして、ポンプ室１４内において、ブラシレスモータＭは、シャフトＳの軸方向上方に洗浄室１３が位置するように配置され、前記切換えバルブＶがシャフトＳの軸方向と略垂直をなす方向（図２の場合、右側方）に配置されるように接続されている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、前記モータケース２５の内周面には周方向に沿うように段部２５ａが形成され、その段部２５ａに囲まれた底部略中央には略円形状をなす貫通孔２５ｂが形成されている。また、前記段部２５ａの上面には、前記貫通孔２５ｂを挟んで対向する２位置に一対のねじ孔２５ｃが穿設されている。
【００１７】
また、前記シャフトＳは、所定長さの略丸棒状部材であり、その外周面には軸方向の所定位置に複数の環状溝Ｓａ〜Ｓｅが形成されている。そして、シャフトＳは、その下端部が固定金具２９を介して前記貫通孔２５ｂに差し込まれ、モータケース２５の底面に対して略垂直に立設された状態で固定されている。従って、本実施形態において、前記シャフトＳはブラシレスモータＭが回転駆動力を発生した際にもモータケース２５に立設固定された状態で回転不能とされる。
【００１８】
また、図２に示すように、前記モータケース２５内の段部２５ａで囲まれた収容空間内には前記マグネットロータ２６が配置されている。このマグネットロータ２６は略円盤状をなし、その略中央にはシャフトＳの外径より僅かに大きい内径を有する貫通孔２６ａが形成されている。この貫通孔２６ａは、図２に示すように、マグネットロータ２６の上面側に開口する開口部よりも該開口部から下側に連なる内周面部分の方が大径となっており、該大径の内周面部分によりベアリング３０を収容する収容部２６ｂが構成されている。そして、前記ベアリング３０は、この収容部２６ｂに収容された状態で前記マグネットロータ２６に固定されている。
【００１９】
また、マグネットロータ２６は、該マグネットロータ２６の半径方向の略外側半分が肉厚に形成された肉厚部２６ｃとなっている。前記肉厚部２６ｃの内部には、マグネットロータ２６の周方向に沿って、等間隔に複数個（本実施形態では、６個）の永久磁石ＭｇＲが設けられている。また、各永久磁石ＭｇＲは、交互に磁極が異なるように、肉厚部２６ｃの内部に配置されている。即ち、磁極がＳ極である永久磁石ＭｇＲと磁極がＮ極である永久磁石ＭｇＲが交互に配置されている。
【００２０】
そして、マグネットロータ２６は、その貫通孔２６ａにシャフトＳが差し込まれた状態で、シャフトＳの軸線を中心に、ベアリング３０を介して回転可能に設けられている。なお、ベアリング３０は、止め輪３１，３２をシャフトＳの前記環状溝Ｓｅ，Ｓｄに外嵌することにより、シャフトＳの軸方向への移動が阻止されるようになっている。従って、このベアリング３０がシャフトＳの軸方向への移動を阻止されていることにより、マグネットロータ２６も、シャフトＳの軸方向への移動が阻止される。
【００２１】
前記ステータ２７は、略円盤状をなす基板３３と、該基板３３上（前記インペラ２８と対面配置されたインペラ２８との対向面３３ｃ）に取り付けられた複数個（本実施形態では、６個）のコイル３４とから構成されている。この場合、基板３３の対向面３３ｃが、ステータ２７における各コイル３４の設置部位に対応する。前記基板３３は、前記マグネットロータ２６よりも上方で、モータケース２５の段部２５ａの上面よりも上方となるように配置され、その略中央にシャフトＳの外径と略等しい内径を有する貫通孔３３ａが形成されている。また、基板３３には、貫通孔３３ａを挟んで対向する周縁部分の２位置に、一対の貫通孔３３ｂが形成されている。
【００２２】
前記各コイル３４は、円形状に巻かれた巻線からなり、該各コイル３４の中心が、基板３３の半径方向の略中央位置となるように、基板３３の周方向に沿って配置された構成となっている。即ち、図２に示すように、シャフトＳの軸方向において、ステータ２７の各コイル３４が配置される位置とマグネットロータ２６の各永久磁石ＭｇＲが配置される位置が対応するようになっている。そして、各コイル３４に電流が供給されると、前記マグネットロータ２６及びインペラ２８を回転させるための磁極が発生するようになっている。なお、図示しない制御装置により、各コイル３４に供給される電流の向きが切換えられると、各コイル３４に発生する磁極が切換えられるようになっている。また、前記基板３３上には、ブラシレスモータＭの駆動回路を構成する電子部品（ＩＣチップなど）が搭載されている（図示略）。
【００２３】
図２に示すように、前記ステータ２７は、貫通孔３３ａにシャフトＳが差し込まれた状態で、シャフトＳの軸方向において前記環状溝Ｓｃが設けられた位置に配置されている。また、その差し込まれた状態で、シャフトＳは、インペラ２８と対面配置されたステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）から立設されている。そして、ステータ２７は、前記各貫通孔３３ｂと各ねじ孔２５ｃとが連通するように配置された状態で、ねじ３５が前記各孔３３ｂ，２５ｃに螺嵌されることにより、モータケース２５に対して固定されている。また、その固定状態において、ステータ２７に貫通支持されたシャフトＳの貫通部分（前記環状溝Ｓｃ近傍の周面部分）を含んだステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）全体を樹脂Ｊによりコーティングすることによって防水構造が形成されている。そして、ステータ２７は、樹脂Ｊによりコーティングされることにより各コイル３４も含めて基板３３の対向面３３ｃが被覆されている。このように、基板３３、各コイル３４及びシャフトＳを樹脂Ｊによりコーティングすることにより、ステータ２７における各コイル３４の設置部位（基板３３の対向面３３ｃ）とインペラ２８の回転領域（ポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分）との間に防水構造を形成している。
【００２４】
前記インペラ２８は、略円盤状をなし、その直径（外径）が前記マグネットロータ２６の直径と略等しくなるように形成されると共に、その略中央にはシャフトＳの外径と略等しい内径を有する貫通孔２８ａが形成されている。また、インペラ２８の上面には、円弧状に湾曲した羽根部２８ｂが、インペラ２８の周方向へ等間隔に複数個（本実施形態では、６個）設けられている。また、インペラ２８は、その周縁近傍部分の内部に、インペラ２８の周方向へ等間隔に複数個（本実施形態では、６個）の永久磁石ＭｇＩが設けられている（図２参照）。これら各永久磁石ＭｇＩは、交互に磁極が異なるように、即ち、磁極がＳ極である永久磁石ＭｇＩと磁極がＮ極である永久磁石ＭｇＩが交互に位置するように配置されている。
【００２５】
そして、インペラ２８は、その貫通孔２８ａにシャフトＳが差し込まれた状態で、シャフトＳの軸線を中心に回転可能に設けられている。換言すれば、シャフトＳは、インペラ２８を回転自在に支持している。なお、インペラ２８は、止め輪３６，３７をシャフトＳの前記環状溝Ｓｂ，Ｓａに外嵌することにより、シャフトＳの軸方向への移動が阻止されるようになっている。また、インペラ２８の貫通孔２８ａの両開口部分と各止め輪３６，３７の間には、スラストワッシャー３８，３９が介在されている。そして、図２に示すように、シャフトＳの軸方向において、インペラ２８の各永久磁石ＭｇＩが配置される位置と、ステータ２７の各コイル３４が配置される位置及びマグネットロータ２６の各永久磁石ＭｇＲが配置される位置が対応するようになっている。
【００２６】
このように、ブラシレスモータＭは、図示しない制御装置により、ステータ２７の各コイル３４に供給される電流の向きが切換えられることで各コイル３４の磁極が切換えられ、マグネットロータ２６及びインペラ２８がシャフトＳを中心に時計回り方向（一定方向のみ）へ回転するようになっている。そのため、ブラシレスモータＭでは、シャフトＳが回転することによって該シャフトＳから回転駆動力を伝達するのではなく、ステータ２７の各コイル３４から発生する磁極により、直接、インペラ２８をシャフトＳの軸線を中心に回転させるようになっている。この場合、羽根部材としてのインペラ２８が回転子としても機能し、ブラシレスモータＭの回転子と兼用構成となっている。換言すれば、インペラ２８をブラシレスモータＭの回転子に一体化した構成となっている。
【００２７】
また、このように構成された本実施形態の食器洗い機１１では、ブラシレスモータＭの回転数を制御することにより、食器Ｄの汚れ具合に合わせて洗浄モード時における洗浄形態を変更することができるようになっている。以下に、その一例を説明する。
【００２８】
前記洗浄形態には、標準コース、念入りコース及び快速コースなどがある。また、各コースには、洗い工程、すすぎ工程及び湯すすぎ工程があり、洗い工程→すすぎ工程→湯すすぎ工程の順で食器Ｄの洗浄が行われるようになっている。なお、食器Ｄの洗浄には、食器Ｄのすすぎも含まれる。そして、各工程において、予め設定された所定時間の間、食器Ｄの洗浄を行い、その後、排水モードになると、洗浄水を排水するようになっている。その際、前記制御装置により、ブラシレスモータＭの駆動時間及び回転数、切換えバルブＶの流路の切換え及びそのタイミングが制御される。
【００２９】
次に、以上のように構成された本実施形態における食器洗い機１１の作用について説明する。なお、以下の説明では、食器Ｄが洗浄室１３の食器籠１６に配置された状態で、注入通路２０を介して洗浄水が洗浄室１３内に注入され、食器洗い機１１の洗浄形態のうち念入りコースが選択された場合の洗い工程を例に挙げ、食器洗い機１１が洗浄及び排水を行う態様について説明する。
【００３０】
まず、制御装置により、切換えバルブＶ内の入力ポートと２つある出力ポートとの連通状態が、洗浄室１３側に接続された出力ポートと入力ポートとが連通する状態へ切換えられ、導出パイプ２３から導出された洗浄水の供給先がノズルパイプ１８ａとなるようにされる。そして次に、制御装置により、ブラシレスモータＭのステータ２７に設けられた各コイル３４に対する電流の供給が開始され、該電流の向きが切換えられることにより、インペラ２８が回転させられる。なお、その際、ブラシレスモータＭの回転数は、例えば、１分間に４０００〜５０００回転とされる。
【００３１】
すると、洗浄室１３の吸入口２１を介してポンプ室１４に吸入された洗浄水が、インペラ２８の回転により、ポンプＰから導出パイプ２３へ導出され、切換えバルブＶ及びノズルパイプ１８ａを介してノズル１８に供給される。なお、その際において、ステータ２７を上下方向に貫通するシャフトＳは、その貫通部分が樹脂Ｊによりステータ２７と共にコーティングされた状態で立設固定されており、該シャフトＳとステータ２７が回転することはない。
【００３２】
そして、前記ノズル１８に供給された洗浄水は、該ノズル１８上面の各孔から洗浄室１３内へ噴出され、その噴出された洗浄水により食器Ｄが洗浄される。その後、洗浄室１３内へ噴出された洗浄水は、再び、洗浄室１３からポンプ室１４に吸入され、インペラ２８の回転により、前述したと同様に、ノズル１８に供給され、該ノズル１８から洗浄室１３内へ噴出されて食器Ｄが洗浄される。そして以後、このような洗浄水の循環供給が繰り返されることにより、食器Ｄが洗浄される。
【００３３】
その後、予め設定された所定時間（例えば、２０分）が経過すると、制御装置は、ブラシレスモータＭへの電流の供給を停止し、食器Ｄの洗浄を終了する。すると、洗浄モードから排水モードになり、制御装置により、切換えバルブＶ内の入力ポートと２つある出力ポートとの連通状態が、排水パイプ２４に接続された出力ポートと入力ポートとが連通する状態へ切換えられ、導出パイプ２３から導出された洗浄水の供給先が排水パイプ２４となるようにされる。そして次に、制御装置により、ブラシレスモータＭの各コイル３４に対する電流の供給が再開され、該電流の向きが切換えられることにより、インペラ２８が洗浄モード時と同じ一定方向に回転させられる。
【００３４】
すると、洗浄室１３からポンプ室１４に吸入された洗浄水は、インペラ２８の回転により、ポンプＰから導出パイプ２３へ導出され、切換えバルブＶ及び排水パイプ２４を介して機本体１２外へ排出される。その後、予め設定された所定時間（例えば、１分）が経過すると、制御装置により、ブラシレスモータＭへの電流の供給が停止され、洗浄水の排出が終了する。以上のように、前記ポンプＰは、洗浄室１３からインペラ２８の回転領域（ポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分）に導入した洗浄水を、インペラ２８の回転により所定方向である洗浄室１３又は機本体１２外へ導出する。
【００３５】
従って、この実施形態によれば以下のような特徴を得ることができる。
（１） 本実施形態では、ステータ２７における各コイル３４の設置部位（基板３３の対向面３３ｃ）とインペラ２８の回転領域（ポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分）との間に防水構造を形成している。そのため、各コイル３４や電子部品などの電気系統を備えたステータ２７自体に防水構造を形成しているので、該電気系統が濡れるのを抑制することができる。従って、ポンプＰは、水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作する。
【００３６】
（２） また、ステータ２７は、樹脂Ｊによりコーティングされることにより各コイル３４も含めて基板３３の対向面３３ｃが被覆されている。従って、コイル３４や電子部品などの電気系統が濡れることを確実に抑制することができる。また、樹脂Ｊでコーティングするという簡単な構成で防水構造を形成することができる。
【００３７】
（３） また、シャフトＳは、インペラ２８と対面配置されたステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）から立設されている。そして、シャフトＳは、インペラ２８を回転自在に支持している。従って、ブラシレスモータＭが駆動されても、シャフトＳが回転しないため、シャフトＳの外周面を伝ってステータ２７よりも下方のモータケース２５内に洗浄水が流入するのを抑制することができる。また、シャフトＳが、ステータ２７の樹脂Ｊによりコーティングされた部分を摩耗することがなく、該コーティングされた部分が、経年劣化するのを抑制することができる。さらに、従来技術で述べたように、シャフトＳの外周面にオイルシールを設ける必要がなく、該オイルシールがない分、ステータ２７とインペラ２８との間の距離を近づけることができる。そのため、インペラ２８を回転させるための磁極を有効に活用することができ、回転駆動力の伝達効率を向上させることができる。また、シャフトＳの外周面にオイルシールを設ける必要がないため、ポンプＰがシャフトＳの軸線方向において大型化することも抑制できる。
【００３８】
（４） また、ステータ２７に貫通支持されたシャフトＳの貫通部分（前記環状溝Ｓｃ近傍の周面部分）を含んだステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）全体を樹脂Ｊによりコーティングすることによって防水構造が形成されている。従って、基板３３の貫通孔３３ａとシャフトＳとの間からステータ２７よりも下方のモータケース２５内に洗浄水が流入することを確実に抑制することができる。その結果、ステータ２７よりも下方のモータケース２５内に洗浄水が貯まることを抑制することができる。
【００３９】
（５） また、ステータ２７は、略円盤状をなす基板３３上（インペラ２８と対面配置されたインペラ２８との対向面３３ｃ）に、複数個（本実施形態では、６個）のコイル３４を取り付けた構成となっている。従って、ステータ２７を樹脂Ｊによりコーティングした場合にも、ステータ２７の厚さが増大するのを抑制することができ、ポンプＰが大型化することを抑制することができる。また、例えば鉄心にコイルが巻き付けられた構成に比して、当該モータＭ自体のシャフトＳの軸線方向への厚さが増大するのを抑制できる。その結果、当該モータＭを内装したポンプＰがシャフトＳの軸線方向において大型化することも確実に抑制できる。
【００４０】
（６） また、ポンプＰにおけるモータとしてのブラシレスモータＭを洗浄モード時及び排水モード時のいずれの場合にも一定方向への回転駆動力を発生させる構成としたため、洗浄モード又は排水モードで回転方向が切換え制御されるポンプに比して、ポンプ構成を簡単なものにできる。そして、かかるポンプＰの下流側には、インペラ２８の回転に基づきポンプＰから導出された洗浄水の供給先を洗浄室１３に連なる流路又は機本体１２外へ連なる流路に切換える切換えバルブＶを接続した。従って、洗浄排水兼用ポンプとして機能するポンプＰの構成を何ら複雑にすることなく、食器洗い機１１の機本体１２内におけるポンプ室１４のスペース割合を小さくして、その分、洗浄室１３の占有スペースを増大することができる。
【００４１】
（７） また、ポンプＰにおけるモータには、回転子としてのインペラ２８と固定子としてのステータ２７を備えたブラシレスモータＭを使用する構成とした。そのため、該ブラシレスモータＭは、一般にモータ本体が小型化できる特徴を有することから、食器洗い機１１の内部スペースＮＳにおけるポンプ室１４のスペース割合をより一層小さくでき、前記洗浄室１３の占有スペース増大に貢献できる。また、ブラシレスモータＭは、他のモータ（例えば、ＤＣモータ等）と比べて形状を自由に変更できる特徴を有するので、ポンプ室１４という限られたスペースにポンプＰを配置する際に適している。
【００４２】
（８） また、ブラシレスモータＭは、シャフトＳの軸線を含む平面で切った断面の外郭形状が図２からも明らかなように略扁平形状をなすように形成されているので、かかるブラシレスモータＭをポンプＰ内に装備した場合にも、該ポンプＰがシャフトＳの軸方向へ大型化するのを抑制できる。従って、この点でも、ポンプ室１４のスペース割合を小さくできることから、より一層、洗浄室１３の占有スペースを増大できる。
【００４３】
（９） また、ブラシレスモータＭにおける回転子としてのインペラ２８が羽根部２８ｂを上面に一体形成された羽根部材としても兼用されているため、更にポンプＰの構成を簡単なものにできる。
【００４４】
（１０） また、ブラシレスモータＭのステータ２７の各コイル３４から発生する磁極により、直接、インペラ２８がモータケース２５に立設固定されたシャフトＳの軸線を中心に回転するようになっている。そのため、自ら回転するシャフトＳを介してインペラ２８を回転させる構成に比して、ポンプＰにおけるモータ構成を簡単なものにできる。また、ポンプＰにおける回転駆動力の伝達効率を向上させることができる。
【００４５】
（１１） また、ポンプ室１４内において、ブラシレスモータＭは、シャフトＳの軸線方向の上方に洗浄室１３が位置するように配置され、切換えバルブＶがシャフトＳの軸線方向に対して略垂直をなす横方向に配置されるように接続されている。そのため、ポンプ室１４という限られたスペース内にも、ポンプＰと切換えバルブＶとを効率良く配置でき、この点でも、ポンプ室１４のスペース割合を小さくして洗浄室１３の占有スペース増大に貢献できる。
【００４６】
なお、前記実施形態は以下のように変更して具体化してもよい。
・ 前記実施形態では、ステータ２７が基板３３上に各コイル３４を取り付けた構成となっていたが、ステータ２７の構成は適宜変更しても良い。例えば、鉄心にコイルが巻き付けられた構成となっていても良い。この場合には、磁石をロータ（回転子）にして内側に収容する一方、コイル（巻線）をステータ（固定子）にして外側に配置したインナーロータ型である。そして、ロータ（回転子）にシャフトＳを固定し、該シャフトＳに各永久磁石ＭｇＩを省略したインペラ２８を固定するようにすれば、ロータの回転に伴いシャフトＳが回転し、該シャフトＳの回転に伴いインペラ２８が回転することになる。要するに、ステータ２７の構成に関わらず、該ステータ２７が樹脂Ｊによりコーティングされていれば良い。
【００４７】
・ 前記実施形態では、シャフトＳがステータ２７に貫通支持されていたが、貫通支持されていなくても良い。即ち、ステータ２７の基板３３上にシャフトＳが立設された状態で固定されていても良い。なお、この場合には、マグネットロータ２６を省略する。
【００４８】
・ 前記実施形態では、ステータ２７に貫通支持されたシャフトＳの貫通部分（前記環状溝Ｓｃ近傍の周面部分）も樹脂Ｊによりコーティングされていたが、ステータ２７が樹脂ＪによりコーティングされていればシャフトＳはコーティングされていなくても良い。
【００４９】
・ 前記実施形態では、ステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）全体を樹脂Ｊによりコーティングすることによって防水構造が形成されていたが、防水構造が形成される部位は、インペラ２８との対向面全体でなくても良い。即ち、インペラ２８との対向面のうち、各コイル３４や電子部品などの電気系統が設置されている部分のみを樹脂Ｊによりコーティングしても良い。また、ステータ２７におけるインペラ２８との対向面の裏側の面も樹脂Ｊによりコーティングしても良い。
【００５０】
・ 前記実施形態では、シャフトＳが固定軸として機能していたが、回転する構成としても良い。この場合には、マグネットロータ２６にシャフトＳを固定し、シャフトＳに各永久磁石ＭｇＩを省略したインペラ２８を固定する。また、シャフトＳはステータ２７の貫通孔３３ａを介して回転可能に支持されるように構成する。そして、マグネットロータ２６の回転に伴いシャフトＳが回転し、該シャフトＳの回転に伴いインペラ２８が回転することになる。なお、シャフトＳが回転する構成とした場合、シャフトＳを樹脂Ｊによりコーティングしない。
【００５１】
・ 前記実施形態では、シャフトＳは、インペラ２８と対面配置されたステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）から立設されていたが、シャフトＳが前記対向面から立設された構成でなくても良い。例えば、前述したようにブラシレスモータＭの構成をインナーロータ型のブラシレスモータＭとした場合や、内側にコイルを、外側に磁石を配置して、外側を回転させるアウターロータ型とした場合、シャフトＳはロータ（回転子）におけるインペラ２８との対向面から立設されている。このような構成とした場合においても、コイルを含むステータ（固定子）は、樹脂Ｊによりコーティングされることにより防水構造を形成する。
【００５２】
・ 前記実施形態では、ステータ２７が、樹脂Ｊによりコーティングされることにより防水構造が形成されていたが、防水構造を形成することができればどのような構成を採用しても良い。例えば、ステータ２７のインペラ２８との対向面を、防水構造を有するケースで覆うようにしても良い。
【００５３】
・ 前記実施形態では、羽根部材としてのインペラ２８が回転子としても機能し、ブラシレスモータＭの回転子と兼用構成としていたが、兼用構成となっていなくても良い。即ち、インペラ２８をブラシレスモータＭの回転子に一体化した構成となっていれば、例えば、インペラ２８から前記各永久磁石ＭｇＩを省略して、該インペラ２８をシャフトＳを介してマグネットロータ２６と一体化した構成としても良い。このような構成とした場合、インペラ２８は、マグネットロータ２６と共に羽根部材として回転することになる。
【００５４】
・ 前記実施形態では、ステータ２７が樹脂Ｊによりコーティングされることにより防水構造が形成されていたが、該防水構造は適宜変更しても良い。即ち、ステータ２７における少なくとも各コイル３４の設置部位（基板３３の対向面３３ｃ）とインペラ２８の回転領域（ポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分）との間に防水構造を形成していれば良い。例えば、ステータ２７とインペラ２８との間に仕切り板を設け、該仕切り板にシャフトＳが上下方向に貫通可能な貫通孔を設け、該貫通孔の内周面とシャフトＳとの間にシール部材を介在させる。このような構成とすることにより、インペラ２８の回転領域から仕切り板よりも下方側（ステータ２７側）へ洗浄水が流入しないようにする。
【００５５】
・ 前記実施形態では、インペラ２８の回転領域がポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分に対応していたが、これに限定されない。即ち、インペラ２８の回転領域は、ポンプＰの構成により適宜変更される。
【００５６】
・ 前記実施形態において、ポンプＰに代えて、洗浄モード時に洗浄室１３とポンプ室１４との間で洗浄水を循環供給する洗浄用ポンプと、排水モード時にポンプ室１４から機本体１２外側へ洗浄水を排出する排水用ポンプとを採用しても良い。この場合、洗浄用ポンプ及び排水用ポンプは、ポンプＰと同様の構成とし、該洗浄用ポンプ及び排水用ポンプに対して本実施形態の防水構造を採用しても良い。
【００５７】
次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（イ） 前記固定軸は、前記固定子に貫通支持されており、その貫通部分を含んだ固定子における前記回転子との対向面全体に防水構造が形成されている請求項３に記載のポンプ。
【００５８】
（ロ） 前記固定子は、薄板状をなす基板上にコイルを取り付けた構成となっている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のポンプ。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における食器洗い機を側面視した場合における一部切り欠き縦断面図。
【図２】同じく、ブラシレスモータを側面視した場合における縦断面図。
【図３】同じく、ブラシレスモータを分解した状態を示す斜視図。
【符号の説明】
Ｊ…樹脂、Ｍ…モータとしてのブラシレスモータ、Ｐ…ポンプとしての洗浄排水兼用ポンプ、Ｓ…固定軸としてのシャフト、ＭｇＩ…永久磁石、ＭｇＲ…永久磁石、２６…回転子としてのマグネットロータ、２７…固定子としてのステータ、２８…回転子及び羽根部材としてのインペラ、３３ｃ…対向面、３４…コイル。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、食器洗い機におけるポンプ室など水周りに配置された場合に好適なポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、食器洗い機のポンプ室内には、食器の洗浄モード時や洗浄水の排水モード時に用いられるポンプが配設されている。前記ポンプは、洗浄水が導入されるポンプハウジング内に羽根部材を備えると共に、前記ポンプハウジングに付設されたモータケース内にモータを収容し、前記モータケース内からポンプハウジング内に突出したモータ軸の先端に前記羽根部材を取り付けた構成になっている。そして、モータが駆動されてモータ軸が回転駆動されると、羽根部材が回転することにより、ポンプハウジング内に導入された洗浄水が洗浄室等に向けて導出されるようになっている。
【０００３】
ところで、前記ポンプにおいて、モータが収容されたモータケース内にはコイルなどの電気系統が収容されているため、回転駆動されるモータ軸の外周面に沿ってポンプハウジング側からモータケース側へ洗浄水が浸入すると、モータの駆動に支障を生じる虞がある。そこで、従来から、このような水周りに配置されるモータにあっては、モータケースとポンプハウジングとの境界部分でモータ軸の外周面に沿うようにオイルシール等のシール構造を施すようにしている。そして、このシール構造により、モータ軸の外周面に沿って、ポンプハウジング側からモータケース側へ洗浄水が浸入するのを抑制できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記オイルシール等のシール構造は経年劣化することがあり、そうなった場合には、ポンプハウジング内に導入された洗浄水のうち一部の洗浄水がモータケース内へ浸入することもあり得た。その結果、モータケース内へ浸入した洗浄水が、モータケース内の電気系統を濡らしてしまい、ポンプモータの正常な動作に支障を与える虞があった。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作するポンプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータが発生する回転駆動力に基づき羽根部材が回転し、当該羽根部材の回転領域に導入した液体を当該羽根部材の回転により所定方向へ導出するポンプにおいて、前記モータを、永久磁石を備えて所定の軸線周りで回転可能に設けられた回転子と、前記回転子を回転させるための磁極を発生するコイルが設けられた固定子とを備えた構成とし、前記羽根部材を前記回転子と共に前記所定の軸線周りで回転可能となるように前記回転子に一体化し、前記固定子における少なくともコイルの設置部位と前記羽根部材の回転領域との間には防水構造を形成したことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポンプにおいて、前記固定子は、樹脂コーティングにより前記コイルの設置部位が被覆されることで防水構造を形成していることを要旨とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のポンプにおいて、前記所定の軸線は、前記回転子を回転自在に支持する固定軸の軸線であり、該固定軸は、前記回転子と対面配置された固定子における前記回転子との対向面から立設されていることを要旨とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態における食器洗い機１１は、機本体１２内に、食器Ｄを洗浄する洗浄室１３と該洗浄室１３の下方向に位置するポンプ室１４とを備えている。前記洗浄室１３とポンプ室１４とは、機本体１２内の内部スペースＮＳを、仕切り板１５で上下に仕切ることにより形成されている。なお、本明細書中の説明において、「上下左右方向」は図１における上下左右方向を示すものとする。
【００１０】
前記洗浄室１３には、食器Ｄを配置する食器籠１６が収容され、該食器籠１６は水平方向（図１では左右方向）に延びるレール１７上にスライド移動可能に載置されている。また、洗浄室１３の下部には、洗浄用液体としての洗浄水を噴出するためのノズル１８が設けられ、そのノズル１８の上面には複数の孔（図示略）が形成されている。また、ノズル１８の下面には、前記仕切り板１５を貫通してポンプ室１４内へ延びるようにノズルパイプ１８ａが設けられている。このノズルパイプ１８ａは、前記ノズル１８の上面に設けられた各孔に洗浄室側への流路を形成する内部空間が繋がっており、食器Ｄの洗浄モード時には、ノズルパイプ１８ａを介してポンプ室１４側から供給された洗浄水が前記ノズル１８上面の各孔から洗浄室１３内へ噴出されるようになっている。
【００１１】
また、洗浄室１３の左側方には、機本体１２の側壁の一部を構成すると共に、機本体１２に対して開閉可能に形成された開閉扉１９が設けられている。そして、開閉扉１９は、食器Ｄを洗浄室１３の食器籠１６に配置する際や洗浄後の食器Ｄを洗浄室１３から取り出す際等に開放され、それら以外の時には閉じられるようになっている。また、洗浄室１３の右側方には、洗浄水を機本体１２の外方から洗浄室１３内に注入するための注入通路２０が形成されている。また、洗浄室１３の底部には、洗浄室１３から洗浄水をポンプ室１４に吸入するための吸入口２１が設けられている。前記吸入口２１には、食器Ｄに付着した残飯などが洗浄水と伴にポンプ室１４に吸入されないように、該残飯などを取り除くフィルタＦが配設されている。
【００１２】
一方、前記ポンプ室１４には、洗浄モード時に洗浄室１３とポンプ室１４との間で洗浄水を循環供給し、排水モード時にはポンプ室１４から機本体１２外側へ洗浄水を排出するポンプとしての洗浄排水兼用ポンプ（以下、「ポンプ」という。）Ｐ及び流路を切換える切換えバルブＶが収容されている。そして、本実施形態では前記ポンプＰと切換えバルブＶにより食器洗い機用ポンプ装置が構成されている。以下に、その食器洗い機用ポンプ装置について図１〜図３に基づき説明する。
【００１３】
図１に示すように、ポンプＰは、ポンプハウジング２２の側壁に設けられた導出パイプ２３を介して切換えバルブＶの入力ポートに接続されている。この切換えバルブＶは、従来公知の１入力２出力形態のバルブであり、図示しない制御装置により前記入力ポートと２つある出力ポートとの連通状態が切換え制御されるようになっている。そして、前記切換えバルブＶでは、２つある出力ポートのうち一方の出力ポートに前記ノズルパイプ１８ａが接続され、他方の出力ポートには機本体１２の外側へ先端が延びた排水パイプ２４の基端が接続されている。従って、切換えバルブＶにおいて、その入力ポートが前記一方の出力ポートに連通した状態に切換えられると、ポンプＰから導出された洗浄水はノズルパイプ１８ａに供給され、ノズル１８上面の各孔から洗浄室１３内へ噴出される。一方、切換えバルブＶにおいて、その入力ポートが前記他方の出力ポートに連通した状態に切換えられると、ポンプＰから導出された洗浄水は排水パイプ２４に供給され、該排水パイプ２４内の流路を介して機本体１２外へ排出される。
【００１４】
ここで、ポンプＰの具体的構成について説明する。
図２に示すように、前記ポンプＰは、ポンプハウジング２２の下側部分が略有底円筒形状をなすモータケース２５により構成されており、このモータケース２５を含んでなるポンプハウジング２２内に、モータとしてのブラシレスモータＭを有している。そして、前記ポンプＰは、洗浄水を洗浄室１３から吸入口２１を介してポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分に導入するようになっている。
【００１５】
前記ブラシレスモータＭは、図２及び図３に示すように、固定軸としてのシャフトＳ、回転子としてのマグネットロータ２６、固定子としてのステータ２７、回転子及び羽根部材としてのインペラ２８を備えている。前記ブラシレスモータＭは、図２からも明らかなように、シャフトＳの軸線を含む平面で切った断面の外郭形状（図２の場合、垂直断面形状）が略扁平形状をなすように形成されている。そして、ポンプ室１４内において、ブラシレスモータＭは、シャフトＳの軸方向上方に洗浄室１３が位置するように配置され、前記切換えバルブＶがシャフトＳの軸方向と略垂直をなす方向（図２の場合、右側方）に配置されるように接続されている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、前記モータケース２５の内周面には周方向に沿うように段部２５ａが形成され、その段部２５ａに囲まれた底部略中央には略円形状をなす貫通孔２５ｂが形成されている。また、前記段部２５ａの上面には、前記貫通孔２５ｂを挟んで対向する２位置に一対のねじ孔２５ｃが穿設されている。
【００１７】
また、前記シャフトＳは、所定長さの略丸棒状部材であり、その外周面には軸方向の所定位置に複数の環状溝Ｓａ〜Ｓｅが形成されている。そして、シャフトＳは、その下端部が固定金具２９を介して前記貫通孔２５ｂに差し込まれ、モータケース２５の底面に対して略垂直に立設された状態で固定されている。従って、本実施形態において、前記シャフトＳはブラシレスモータＭが回転駆動力を発生した際にもモータケース２５に立設固定された状態で回転不能とされる。
【００１８】
また、図２に示すように、前記モータケース２５内の段部２５ａで囲まれた収容空間内には前記マグネットロータ２６が配置されている。このマグネットロータ２６は略円盤状をなし、その略中央にはシャフトＳの外径より僅かに大きい内径を有する貫通孔２６ａが形成されている。この貫通孔２６ａは、図２に示すように、マグネットロータ２６の上面側に開口する開口部よりも該開口部から下側に連なる内周面部分の方が大径となっており、該大径の内周面部分によりベアリング３０を収容する収容部２６ｂが構成されている。そして、前記ベアリング３０は、この収容部２６ｂに収容された状態で前記マグネットロータ２６に固定されている。
【００１９】
また、マグネットロータ２６は、該マグネットロータ２６の半径方向の略外側半分が肉厚に形成された肉厚部２６ｃとなっている。前記肉厚部２６ｃの内部には、マグネットロータ２６の周方向に沿って、等間隔に複数個（本実施形態では、６個）の永久磁石ＭｇＲが設けられている。また、各永久磁石ＭｇＲは、交互に磁極が異なるように、肉厚部２６ｃの内部に配置されている。即ち、磁極がＳ極である永久磁石ＭｇＲと磁極がＮ極である永久磁石ＭｇＲが交互に配置されている。
【００２０】
そして、マグネットロータ２６は、その貫通孔２６ａにシャフトＳが差し込まれた状態で、シャフトＳの軸線を中心に、ベアリング３０を介して回転可能に設けられている。なお、ベアリング３０は、止め輪３１，３２をシャフトＳの前記環状溝Ｓｅ，Ｓｄに外嵌することにより、シャフトＳの軸方向への移動が阻止されるようになっている。従って、このベアリング３０がシャフトＳの軸方向への移動を阻止されていることにより、マグネットロータ２６も、シャフトＳの軸方向への移動が阻止される。
【００２１】
前記ステータ２７は、略円盤状をなす基板３３と、該基板３３上（前記インペラ２８と対面配置されたインペラ２８との対向面３３ｃ）に取り付けられた複数個（本実施形態では、６個）のコイル３４とから構成されている。この場合、基板３３の対向面３３ｃが、ステータ２７における各コイル３４の設置部位に対応する。前記基板３３は、前記マグネットロータ２６よりも上方で、モータケース２５の段部２５ａの上面よりも上方となるように配置され、その略中央にシャフトＳの外径と略等しい内径を有する貫通孔３３ａが形成されている。また、基板３３には、貫通孔３３ａを挟んで対向する周縁部分の２位置に、一対の貫通孔３３ｂが形成されている。
【００２２】
前記各コイル３４は、円形状に巻かれた巻線からなり、該各コイル３４の中心が、基板３３の半径方向の略中央位置となるように、基板３３の周方向に沿って配置された構成となっている。即ち、図２に示すように、シャフトＳの軸方向において、ステータ２７の各コイル３４が配置される位置とマグネットロータ２６の各永久磁石ＭｇＲが配置される位置が対応するようになっている。そして、各コイル３４に電流が供給されると、前記マグネットロータ２６及びインペラ２８を回転させるための磁極が発生するようになっている。なお、図示しない制御装置により、各コイル３４に供給される電流の向きが切換えられると、各コイル３４に発生する磁極が切換えられるようになっている。また、前記基板３３上には、ブラシレスモータＭの駆動回路を構成する電子部品（ＩＣチップなど）が搭載されている（図示略）。
【００２３】
図２に示すように、前記ステータ２７は、貫通孔３３ａにシャフトＳが差し込まれた状態で、シャフトＳの軸方向において前記環状溝Ｓｃが設けられた位置に配置されている。また、その差し込まれた状態で、シャフトＳは、インペラ２８と対面配置されたステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）から立設されている。そして、ステータ２７は、前記各貫通孔３３ｂと各ねじ孔２５ｃとが連通するように配置された状態で、ねじ３５が前記各孔３３ｂ，２５ｃに螺嵌されることにより、モータケース２５に対して固定されている。また、その固定状態において、ステータ２７に貫通支持されたシャフトＳの貫通部分（前記環状溝Ｓｃ近傍の周面部分）を含んだステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）全体を樹脂Ｊによりコーティングすることによって防水構造が形成されている。そして、ステータ２７は、樹脂Ｊによりコーティングされることにより各コイル３４も含めて基板３３の対向面３３ｃが被覆されている。このように、基板３３、各コイル３４及びシャフトＳを樹脂Ｊによりコーティングすることにより、ステータ２７における各コイル３４の設置部位（基板３３の対向面３３ｃ）とインペラ２８の回転領域（ポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分）との間に防水構造を形成している。
【００２４】
前記インペラ２８は、略円盤状をなし、その直径（外径）が前記マグネットロータ２６の直径と略等しくなるように形成されると共に、その略中央にはシャフトＳの外径と略等しい内径を有する貫通孔２８ａが形成されている。また、インペラ２８の上面には、円弧状に湾曲した羽根部２８ｂが、インペラ２８の周方向へ等間隔に複数個（本実施形態では、６個）設けられている。また、インペラ２８は、その周縁近傍部分の内部に、インペラ２８の周方向へ等間隔に複数個（本実施形態では、６個）の永久磁石ＭｇＩが設けられている（図２参照）。これら各永久磁石ＭｇＩは、交互に磁極が異なるように、即ち、磁極がＳ極である永久磁石ＭｇＩと磁極がＮ極である永久磁石ＭｇＩが交互に位置するように配置されている。
【００２５】
そして、インペラ２８は、その貫通孔２８ａにシャフトＳが差し込まれた状態で、シャフトＳの軸線を中心に回転可能に設けられている。換言すれば、シャフトＳは、インペラ２８を回転自在に支持している。なお、インペラ２８は、止め輪３６，３７をシャフトＳの前記環状溝Ｓｂ，Ｓａに外嵌することにより、シャフトＳの軸方向への移動が阻止されるようになっている。また、インペラ２８の貫通孔２８ａの両開口部分と各止め輪３６，３７の間には、スラストワッシャー３８，３９が介在されている。そして、図２に示すように、シャフトＳの軸方向において、インペラ２８の各永久磁石ＭｇＩが配置される位置と、ステータ２７の各コイル３４が配置される位置及びマグネットロータ２６の各永久磁石ＭｇＲが配置される位置が対応するようになっている。
【００２６】
このように、ブラシレスモータＭは、図示しない制御装置により、ステータ２７の各コイル３４に供給される電流の向きが切換えられることで各コイル３４の磁極が切換えられ、マグネットロータ２６及びインペラ２８がシャフトＳを中心に時計回り方向（一定方向のみ）へ回転するようになっている。そのため、ブラシレスモータＭでは、シャフトＳが回転することによって該シャフトＳから回転駆動力を伝達するのではなく、ステータ２７の各コイル３４から発生する磁極により、直接、インペラ２８をシャフトＳの軸線を中心に回転させるようになっている。この場合、羽根部材としてのインペラ２８が回転子としても機能し、ブラシレスモータＭの回転子と兼用構成となっている。換言すれば、インペラ２８をブラシレスモータＭの回転子に一体化した構成となっている。
【００２７】
また、このように構成された本実施形態の食器洗い機１１では、ブラシレスモータＭの回転数を制御することにより、食器Ｄの汚れ具合に合わせて洗浄モード時における洗浄形態を変更することができるようになっている。以下に、その一例を説明する。
【００２８】
前記洗浄形態には、標準コース、念入りコース及び快速コースなどがある。また、各コースには、洗い工程、すすぎ工程及び湯すすぎ工程があり、洗い工程→すすぎ工程→湯すすぎ工程の順で食器Ｄの洗浄が行われるようになっている。なお、食器Ｄの洗浄には、食器Ｄのすすぎも含まれる。そして、各工程において、予め設定された所定時間の間、食器Ｄの洗浄を行い、その後、排水モードになると、洗浄水を排水するようになっている。その際、前記制御装置により、ブラシレスモータＭの駆動時間及び回転数、切換えバルブＶの流路の切換え及びそのタイミングが制御される。
【００２９】
次に、以上のように構成された本実施形態における食器洗い機１１の作用について説明する。なお、以下の説明では、食器Ｄが洗浄室１３の食器籠１６に配置された状態で、注入通路２０を介して洗浄水が洗浄室１３内に注入され、食器洗い機１１の洗浄形態のうち念入りコースが選択された場合の洗い工程を例に挙げ、食器洗い機１１が洗浄及び排水を行う態様について説明する。
【００３０】
まず、制御装置により、切換えバルブＶ内の入力ポートと２つある出力ポートとの連通状態が、洗浄室１３側に接続された出力ポートと入力ポートとが連通する状態へ切換えられ、導出パイプ２３から導出された洗浄水の供給先がノズルパイプ１８ａとなるようにされる。そして次に、制御装置により、ブラシレスモータＭのステータ２７に設けられた各コイル３４に対する電流の供給が開始され、該電流の向きが切換えられることにより、インペラ２８が回転させられる。なお、その際、ブラシレスモータＭの回転数は、例えば、１分間に４０００〜５０００回転とされる。
【００３１】
すると、洗浄室１３の吸入口２１を介してポンプ室１４に吸入された洗浄水が、インペラ２８の回転により、ポンプＰから導出パイプ２３へ導出され、切換えバルブＶ及びノズルパイプ１８ａを介してノズル１８に供給される。なお、その際において、ステータ２７を上下方向に貫通するシャフトＳは、その貫通部分が樹脂Ｊによりステータ２７と共にコーティングされた状態で立設固定されており、該シャフトＳとステータ２７が回転することはない。
【００３２】
そして、前記ノズル１８に供給された洗浄水は、該ノズル１８上面の各孔から洗浄室１３内へ噴出され、その噴出された洗浄水により食器Ｄが洗浄される。その後、洗浄室１３内へ噴出された洗浄水は、再び、洗浄室１３からポンプ室１４に吸入され、インペラ２８の回転により、前述したと同様に、ノズル１８に供給され、該ノズル１８から洗浄室１３内へ噴出されて食器Ｄが洗浄される。そして以後、このような洗浄水の循環供給が繰り返されることにより、食器Ｄが洗浄される。
【００３３】
その後、予め設定された所定時間（例えば、２０分）が経過すると、制御装置は、ブラシレスモータＭへの電流の供給を停止し、食器Ｄの洗浄を終了する。すると、洗浄モードから排水モードになり、制御装置により、切換えバルブＶ内の入力ポートと２つある出力ポートとの連通状態が、排水パイプ２４に接続された出力ポートと入力ポートとが連通する状態へ切換えられ、導出パイプ２３から導出された洗浄水の供給先が排水パイプ２４となるようにされる。そして次に、制御装置により、ブラシレスモータＭの各コイル３４に対する電流の供給が再開され、該電流の向きが切換えられることにより、インペラ２８が洗浄モード時と同じ一定方向に回転させられる。
【００３４】
すると、洗浄室１３からポンプ室１４に吸入された洗浄水は、インペラ２８の回転により、ポンプＰから導出パイプ２３へ導出され、切換えバルブＶ及び排水パイプ２４を介して機本体１２外へ排出される。その後、予め設定された所定時間（例えば、１分）が経過すると、制御装置により、ブラシレスモータＭへの電流の供給が停止され、洗浄水の排出が終了する。以上のように、前記ポンプＰは、洗浄室１３からインペラ２８の回転領域（ポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分）に導入した洗浄水を、インペラ２８の回転により所定方向である洗浄室１３又は機本体１２外へ導出する。
【００３５】
従って、この実施形態によれば以下のような特徴を得ることができる。
（１） 本実施形態では、ステータ２７における各コイル３４の設置部位（基板３３の対向面３３ｃ）とインペラ２８の回転領域（ポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分）との間に防水構造を形成している。そのため、各コイル３４や電子部品などの電気系統を備えたステータ２７自体に防水構造を形成しているので、該電気系統が濡れるのを抑制することができる。従って、ポンプＰは、水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作する。
【００３６】
（２） また、ステータ２７は、樹脂Ｊによりコーティングされることにより各コイル３４も含めて基板３３の対向面３３ｃが被覆されている。従って、コイル３４や電子部品などの電気系統が濡れることを確実に抑制することができる。また、樹脂Ｊでコーティングするという簡単な構成で防水構造を形成することができる。
【００３７】
（３） また、シャフトＳは、インペラ２８と対面配置されたステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）から立設されている。そして、シャフトＳは、インペラ２８を回転自在に支持している。従って、ブラシレスモータＭが駆動されても、シャフトＳが回転しないため、シャフトＳの外周面を伝ってステータ２７よりも下方のモータケース２５内に洗浄水が流入するのを抑制することができる。また、シャフトＳが、ステータ２７の樹脂Ｊによりコーティングされた部分を摩耗することがなく、該コーティングされた部分が、経年劣化するのを抑制することができる。さらに、従来技術で述べたように、シャフトＳの外周面にオイルシールを設ける必要がなく、該オイルシールがない分、ステータ２７とインペラ２８との間の距離を近づけることができる。そのため、インペラ２８を回転させるための磁極を有効に活用することができ、回転駆動力の伝達効率を向上させることができる。また、シャフトＳの外周面にオイルシールを設ける必要がないため、ポンプＰがシャフトＳの軸線方向において大型化することも抑制できる。
【００３８】
（４） また、ステータ２７に貫通支持されたシャフトＳの貫通部分（前記環状溝Ｓｃ近傍の周面部分）を含んだステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）全体を樹脂Ｊによりコーティングすることによって防水構造が形成されている。従って、基板３３の貫通孔３３ａとシャフトＳとの間からステータ２７よりも下方のモータケース２５内に洗浄水が流入することを確実に抑制することができる。その結果、ステータ２７よりも下方のモータケース２５内に洗浄水が貯まることを抑制することができる。
【００３９】
（５） また、ステータ２７は、略円盤状をなす基板３３上（インペラ２８と対面配置されたインペラ２８との対向面３３ｃ）に、複数個（本実施形態では、６個）のコイル３４を取り付けた構成となっている。従って、ステータ２７を樹脂Ｊによりコーティングした場合にも、ステータ２７の厚さが増大するのを抑制することができ、ポンプＰが大型化することを抑制することができる。また、例えば鉄心にコイルが巻き付けられた構成に比して、当該モータＭ自体のシャフトＳの軸線方向への厚さが増大するのを抑制できる。その結果、当該モータＭを内装したポンプＰがシャフトＳの軸線方向において大型化することも確実に抑制できる。
【００４０】
（６） また、ポンプＰにおけるモータとしてのブラシレスモータＭを洗浄モード時及び排水モード時のいずれの場合にも一定方向への回転駆動力を発生させる構成としたため、洗浄モード又は排水モードで回転方向が切換え制御されるポンプに比して、ポンプ構成を簡単なものにできる。そして、かかるポンプＰの下流側には、インペラ２８の回転に基づきポンプＰから導出された洗浄水の供給先を洗浄室１３に連なる流路又は機本体１２外へ連なる流路に切換える切換えバルブＶを接続した。従って、洗浄排水兼用ポンプとして機能するポンプＰの構成を何ら複雑にすることなく、食器洗い機１１の機本体１２内におけるポンプ室１４のスペース割合を小さくして、その分、洗浄室１３の占有スペースを増大することができる。
【００４１】
（７） また、ポンプＰにおけるモータには、回転子としてのインペラ２８と固定子としてのステータ２７を備えたブラシレスモータＭを使用する構成とした。そのため、該ブラシレスモータＭは、一般にモータ本体が小型化できる特徴を有することから、食器洗い機１１の内部スペースＮＳにおけるポンプ室１４のスペース割合をより一層小さくでき、前記洗浄室１３の占有スペース増大に貢献できる。また、ブラシレスモータＭは、他のモータ（例えば、ＤＣモータ等）と比べて形状を自由に変更できる特徴を有するので、ポンプ室１４という限られたスペースにポンプＰを配置する際に適している。
【００４２】
（８） また、ブラシレスモータＭは、シャフトＳの軸線を含む平面で切った断面の外郭形状が図２からも明らかなように略扁平形状をなすように形成されているので、かかるブラシレスモータＭをポンプＰ内に装備した場合にも、該ポンプＰがシャフトＳの軸方向へ大型化するのを抑制できる。従って、この点でも、ポンプ室１４のスペース割合を小さくできることから、より一層、洗浄室１３の占有スペースを増大できる。
【００４３】
（９） また、ブラシレスモータＭにおける回転子としてのインペラ２８が羽根部２８ｂを上面に一体形成された羽根部材としても兼用されているため、更にポンプＰの構成を簡単なものにできる。
【００４４】
（１０） また、ブラシレスモータＭのステータ２７の各コイル３４から発生する磁極により、直接、インペラ２８がモータケース２５に立設固定されたシャフトＳの軸線を中心に回転するようになっている。そのため、自ら回転するシャフトＳを介してインペラ２８を回転させる構成に比して、ポンプＰにおけるモータ構成を簡単なものにできる。また、ポンプＰにおける回転駆動力の伝達効率を向上させることができる。
【００４５】
（１１） また、ポンプ室１４内において、ブラシレスモータＭは、シャフトＳの軸線方向の上方に洗浄室１３が位置するように配置され、切換えバルブＶがシャフトＳの軸線方向に対して略垂直をなす横方向に配置されるように接続されている。そのため、ポンプ室１４という限られたスペース内にも、ポンプＰと切換えバルブＶとを効率良く配置でき、この点でも、ポンプ室１４のスペース割合を小さくして洗浄室１３の占有スペース増大に貢献できる。
【００４６】
なお、前記実施形態は以下のように変更して具体化してもよい。
・ 前記実施形態では、ステータ２７が基板３３上に各コイル３４を取り付けた構成となっていたが、ステータ２７の構成は適宜変更しても良い。例えば、鉄心にコイルが巻き付けられた構成となっていても良い。この場合には、磁石をロータ（回転子）にして内側に収容する一方、コイル（巻線）をステータ（固定子）にして外側に配置したインナーロータ型である。そして、ロータ（回転子）にシャフトＳを固定し、該シャフトＳに各永久磁石ＭｇＩを省略したインペラ２８を固定するようにすれば、ロータの回転に伴いシャフトＳが回転し、該シャフトＳの回転に伴いインペラ２８が回転することになる。要するに、ステータ２７の構成に関わらず、該ステータ２７が樹脂Ｊによりコーティングされていれば良い。
【００４７】
・ 前記実施形態では、シャフトＳがステータ２７に貫通支持されていたが、貫通支持されていなくても良い。即ち、ステータ２７の基板３３上にシャフトＳが立設された状態で固定されていても良い。なお、この場合には、マグネットロータ２６を省略する。
【００４８】
・ 前記実施形態では、ステータ２７に貫通支持されたシャフトＳの貫通部分（前記環状溝Ｓｃ近傍の周面部分）も樹脂Ｊによりコーティングされていたが、ステータ２７が樹脂ＪによりコーティングされていればシャフトＳはコーティングされていなくても良い。
【００４９】
・ 前記実施形態では、ステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）全体を樹脂Ｊによりコーティングすることによって防水構造が形成されていたが、防水構造が形成される部位は、インペラ２８との対向面全体でなくても良い。即ち、インペラ２８との対向面のうち、各コイル３４や電子部品などの電気系統が設置されている部分のみを樹脂Ｊによりコーティングしても良い。また、ステータ２７におけるインペラ２８との対向面の裏側の面も樹脂Ｊによりコーティングしても良い。
【００５０】
・ 前記実施形態では、シャフトＳが固定軸として機能していたが、回転する構成としても良い。この場合には、マグネットロータ２６にシャフトＳを固定し、シャフトＳに各永久磁石ＭｇＩを省略したインペラ２８を固定する。また、シャフトＳはステータ２７の貫通孔３３ａを介して回転可能に支持されるように構成する。そして、マグネットロータ２６の回転に伴いシャフトＳが回転し、該シャフトＳの回転に伴いインペラ２８が回転することになる。なお、シャフトＳが回転する構成とした場合、シャフトＳを樹脂Ｊによりコーティングしない。
【００５１】
・ 前記実施形態では、シャフトＳは、インペラ２８と対面配置されたステータ２７におけるインペラ２８との対向面（基板３３の対向面３３ｃ）から立設されていたが、シャフトＳが前記対向面から立設された構成でなくても良い。例えば、前述したようにブラシレスモータＭの構成をインナーロータ型のブラシレスモータＭとした場合や、内側にコイルを、外側に磁石を配置して、外側を回転させるアウターロータ型とした場合、シャフトＳはロータ（回転子）におけるインペラ２８との対向面から立設されている。このような構成とした場合においても、コイルを含むステータ（固定子）は、樹脂Ｊによりコーティングされることにより防水構造を形成する。
【００５２】
・ 前記実施形態では、ステータ２７が、樹脂Ｊによりコーティングされることにより防水構造が形成されていたが、防水構造を形成することができればどのような構成を採用しても良い。例えば、ステータ２７のインペラ２８との対向面を、防水構造を有するケースで覆うようにしても良い。
【００５３】
・ 前記実施形態では、羽根部材としてのインペラ２８が回転子としても機能し、ブラシレスモータＭの回転子と兼用構成としていたが、兼用構成となっていなくても良い。即ち、インペラ２８をブラシレスモータＭの回転子に一体化した構成となっていれば、例えば、インペラ２８から前記各永久磁石ＭｇＩを省略して、該インペラ２８をシャフトＳを介してマグネットロータ２６と一体化した構成としても良い。このような構成とした場合、インペラ２８は、マグネットロータ２６と共に羽根部材として回転することになる。
【００５４】
・ 前記実施形態では、ステータ２７が樹脂Ｊによりコーティングされることにより防水構造が形成されていたが、該防水構造は適宜変更しても良い。即ち、ステータ２７における少なくとも各コイル３４の設置部位（基板３３の対向面３３ｃ）とインペラ２８の回転領域（ポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分）との間に防水構造を形成していれば良い。例えば、ステータ２７とインペラ２８との間に仕切り板を設け、該仕切り板にシャフトＳが上下方向に貫通可能な貫通孔を設け、該貫通孔の内周面とシャフトＳとの間にシール部材を介在させる。このような構成とすることにより、インペラ２８の回転領域から仕切り板よりも下方側（ステータ２７側）へ洗浄水が流入しないようにする。
【００５５】
・ 前記実施形態では、インペラ２８の回転領域がポンプハウジング２２におけるモータケース２５より上側部分に対応していたが、これに限定されない。即ち、インペラ２８の回転領域は、ポンプＰの構成により適宜変更される。
【００５６】
・ 前記実施形態において、ポンプＰに代えて、洗浄モード時に洗浄室１３とポンプ室１４との間で洗浄水を循環供給する洗浄用ポンプと、排水モード時にポンプ室１４から機本体１２外側へ洗浄水を排出する排水用ポンプとを採用しても良い。この場合、洗浄用ポンプ及び排水用ポンプは、ポンプＰと同様の構成とし、該洗浄用ポンプ及び排水用ポンプに対して本実施形態の防水構造を採用しても良い。
【００５７】
次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（イ） 前記固定軸は、前記固定子に貫通支持されており、その貫通部分を含んだ固定子における前記回転子との対向面全体に防水構造が形成されている請求項３に記載のポンプ。
【００５８】
（ロ） 前記固定子は、薄板状をなす基板上にコイルを取り付けた構成となっている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のポンプ。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、水周りに配設した場合にも悪影響をうけることなく、正常に動作する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における食器洗い機を側面視した場合における一部切り欠き縦断面図。
【図２】同じく、ブラシレスモータを側面視した場合における縦断面図。
【図３】同じく、ブラシレスモータを分解した状態を示す斜視図。
【符号の説明】
Ｊ…樹脂、Ｍ…モータとしてのブラシレスモータ、Ｐ…ポンプとしての洗浄排水兼用ポンプ、Ｓ…固定軸としてのシャフト、ＭｇＩ…永久磁石、ＭｇＲ…永久磁石、２６…回転子としてのマグネットロータ、２７…固定子としてのステータ、２８…回転子及び羽根部材としてのインペラ、３３ｃ…対向面、３４…コイル。
Claims (3)
- モータが発生する回転駆動力に基づき羽根部材が回転し、当該羽根部材の回転領域に導入した液体を当該羽根部材の回転により所定方向へ導出するポンプにおいて、
前記モータを、永久磁石を備えて所定の軸線周りで回転可能に設けられた回転子と、前記回転子を回転させるための磁極を発生するコイルが設けられた固定子とを備えた構成とし、前記羽根部材を前記回転子と共に前記所定の軸線周りで回転可能となるように前記回転子に一体化し、前記固定子における少なくともコイルの設置部位と前記羽根部材の回転領域との間には防水構造を形成したポンプ。 - 前記固定子は、樹脂コーティングにより前記コイルの設置部位が被覆されることで防水構造を形成している請求項１に記載のポンプ。
- 前記所定の軸線は、前記回転子を回転自在に支持する固定軸の軸線であり、該固定軸は、前記回転子と対面配置された固定子における前記回転子との対向面から立設されている請求項１又は請求項２に記載のポンプ。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2002
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