JP2006200427A - ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプのステーターコアとマグネットの隙間を小さくして、モーター効率を向上させるとともに、コイル及び制御回路の冷却性向上を図る。
【解決手段】コイル１とステーターコア２と制御回路３及び仕切板４をインサートしてモールド樹脂１４で成形することにより、仕切板４の厚みを薄くして、ステーターコア２とマグネット７の隙間を小さくできるため、モーター効率の向上ができる。また、発熱体であるコイル１と制御回路３を仕切板４とともに、熱伝導性の良いモールド樹脂１４で隙間なく埋めるため熱伝導がよくなり、冷却性向上が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプとモーターおよび制御回路よりなるポンプに関するものである。

従来のポンプについて、図２を用いて説明する。

図２は従来のポンプの全体構成を示す横断面図である。ステーターの外側にモーターフレームがステーターコア外形を衝にして圧入されており、ステーター内側には、仕切板が挿入され、ポンプ内の水と仕切られている。仕切板内側には、軸に支えられて回転自在としたローターと一体成形した羽根車を設け、その外側にケーシングが取付けられている。モーターフレームの外側に制御回路を設けた構成としている。なお、従来のポンプの一例として、（特許文献１）に開示されている。
特開２００２−２９５３８７号公報

しかしながら、上記従来の構成では、仕切板が、ポンプ内の水がステーターの中に入らないことと同時に水圧に耐える構成にするため、厚みが厚くなる。それにより、ステーターコア内径とマグネット外径との隙間が大きくなるためモーター効率が悪くなるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、仕切板とステーターをインサートして樹脂モールドすることにより、水圧が仕切板にかかっても、樹脂モールド材でも水圧を受けられるため、仕切板を薄くして、ステーターコア内径とマグネット外径との隙間を小さくできるため、モーター効率を良くすることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、ステーターコアに複数のコイルを巻いたステーターおよび軸に支えられマグネットを用いたローターを有したモーターと、モーターのコイル通電を制御する制御回路とを備え、ローターと一体成形した羽根車、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するためのケーシングを備え、ポンプ室とステーターを仕切っている仕切板よりなるポンプであって、前記ステーター、制御回路および仕切板をインサートして樹脂モールドしたものである。

本発明は、請求項１に掲げる、制御回路および仕切板をインサートして樹脂モールドすることにより、仕切板の厚みを薄くでき、ステーターコア内径とマグネット外径との隙間を小さくできるため、モーター効率を良くするという効果を奏する。また、熱伝導性の良い樹脂でモールドできるため、制御回路も同時にインサートして、冷却効果を良くできると共に小型化が可能となる。

請求項２の発明では、仕切板材質をステンレスにすることにより、さらに薄くでき、熱伝導性も良くなるため、請求項１よりも効果大となる。

請求項３の発明では、仕切板材質をカーボン入りＰＰＳにすることにより、熱伝導性が良くなるという効果を奏する。

本発明の実施の形態は、ステーターコアに複数のコイルを巻いたステーターおよび軸に支えられマグネットを用いたローターを有したモーターと、モーターのコイル通電を制御する制御回路とを備え、ローターと一体成形した羽根車、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するためのケーシングを備え、ポンプ室とステーターを仕切っているＰＰＳ樹脂で作られた仕切板よりなるポンプであって、前記ステーター、制御回路および仕切板をインサートして熱伝導が良いフィラーを混合した不飽和ポリエステル樹脂でモールドしたものである。仕切板を薄くすることにより、マグネット外径を大きくして、ステーターコアとマグネット外径の隙間を小さくできるため、モーター効率を良くすることができる。また、ステーター、制御回路および仕切板をインサートして熱伝導が良いフィラーを混合した不飽和ポリエステル樹脂でモールドして、仕切板の厚みを薄くすることにより、コイルおよび制御回路の発熱部品を冷却できる。

また本発明の仕切板をステンレスやカーボン入りＰＰＳ樹脂で作ることにより、上記のＰＰＳ樹脂でつくるより、仕切板の熱伝導が良くなり、コイルおよび制御回路の発熱部品をさらに冷却できる。

以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。

（実施例１）
図１は本発明の一実施例におけるポンプの横断面図である。図１において、複数のコイル１が積層したステーターコア２に巻線されて、ステーターを構成している。そのコイル１には、制御回路３が接続され、コイル１の通電を制御している。ＰＰＳ樹脂で作られた仕切板４をモールド金型に挿入して、仕切板の上に制御回路３を接続したステーターを内径を衝にして挿入し、モールド上金型を被せて、モールド樹脂１４を射出してステーター完成品を作る。仕切板４の内側に、セラミックでできた軸５を固定する軸受部を設け、軸５の外径に微小の隙間を設けて軸受６が回転自在で設置する。軸受６には、マグネット７と羽根車８が一体で羽根車完成品として成形されている。羽根車完成品は、軸５を衝にして回転自在となっている。羽根車８の外側には、ポンプ吸込み口１０とポンプ吐出し口１１を有するケーシング９が締付けネジ１２にて、取付けられている。また、仕切板４とケーシング９の勘合部からの水漏れを防ぐため、Ｏリング１３が設けられている。

上記の構成において、水槽とケーシング９の吸込み口１０を配管し、吐出し口１１をポンプで移送したい場所に配管する。仕切板４内側とケーシング９内側で囲まれたポンプ室に水を注入し、吸込み口１０の水路、ポンプ室内を充満する。制御回路３の端子に電源を入れると、コイル１に制御されて、通電され、マグネットに回転力が働き、羽根車完成品が回転する。するとポンプ室内の水が羽根車８によってかき回され、水が遠心力により吐出し口１１から吐出されるとともに、吸込み口１０は負圧となるため、水槽内の水が吸込まれ、羽根車８内に入ってくる。こうして水槽内の水がポンプにより昇圧され、移送される。仕切板４とマグネット７の外径との間は回転を妨げないようにしなければならないため、隙間が必要であり、仕切板４の厚みを薄くすると、薄くした分、マグネット外径を大きくすることができる。そのため、ステーターコア２とマグネット７外径の距離が小さくなり磁力作用が強力となるため、モーター効率を良くすることができる。また、羽根車８から吐出された水の一部は羽根車８の後面と仕切板４の隙間およびマグネット７外径を経由してマグネット７の内径側へ回りこみ還流穴１５を通って羽根車８の吸込み側へ戻ってくる。そのため、ポンプの循環水で、コイル１および制御回路３の発熱部を冷却できる。

（実施例２）
図１において、仕切板４の材質をステンレスで作ることにより、仕切板４を実施例１より薄くして、熱伝導も良くできるため、モーター効率を良くして、コイル１と制御回路３の冷却も良くすることができる。

（実施例３）
図１において、仕切板４の材質をカーボン入りＰＰＳで作ることにより、仕切板４を実施例１より熱伝導を良くできるため、コイル１と制御回路３の冷却を良くすることができる。

本発明のポンプは、ステーター内径に仕切板を挿入して、その内径側にローターを水中で回転させる一体型ポンプのモーター効率および、冷却効果を良くする構成として利用することが可能である。

本発明の一実施例におけるポンプの横断面図 従来のポンプの全体構成を示す横断面図

符号の説明

１ コイル
２ ステーターコア
３ 制御回路
４ 仕切板
５ 軸
６ 軸受
７ マグネット
８ 羽根車
９ ケーシング
１０ 吸込み口
１１ 吐出し口
１２ 締付けネジ
１３ Ｏリング
１４ モールド樹脂
１５ 還流穴

Claims (3)

1. ステーターコアに複数のコイルを巻いたステーターおよび軸に支えられマグネットを用いたローターを有したモーターと、モーターのコイル通電を制御する制御回路とを備え、ローターと一体成形した羽根車、前記羽根車を収容しポンプ室を形成するためのケーシングを備え、ポンプ室とステーターを仕切っている仕切板よりなるポンプであって、前記ステーター、制御回路および仕切板をインサートして樹脂モールドしたことを特徴とするポンプ。
2. 仕切板は、ステンレスの金属であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。
3. 仕切板は、カーボン入りのＰＰＳであることを特徴とする請求項１に記載のポンプ。

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