JP2014025420A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価で耐食性に優れ長寿命でかつ、雨水の浸入を防いだ渦流れ形ポンプ装置を得る。
【解決手段】 水を吸い込む吸込口と、水を吐き出す吐出口と、前記吸込口から前記吐出口に水を移動させるポンプ部と、該ポンプ部を回転駆動させる電動機と、前記ポンプ部および前記電動機を覆うポンプカバーと、天面及び複数の側面を有し、該天面に前記ポンプカバーが載置されるポンプベースと、を備えたポンプ装置であって、前記電動機は冷却風入口を前記ポンプベースの第一の側面側に向けて前記ポンプベースに載置され、前記ポンプベースの天面の第一の側面側には、前記ポンプカバー内に位置するように第一の吸気口が設けられるとともに、前記ポンプベースの第二の側面には、第二の吸気口が設けられ、前記電動機の前記冷却風入口には、前記第二の吸気口と前記第一の吸気口を介した冷却風が供給されるポンプ装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポンプ装置に係り、更に詳細はポンプベースの合成樹脂化に関するものである。

従来のポンプ装置（ポンプユニット）として特許文献１に示すものがある。特許文献１の段落００１１では「このユニットベース１０には、モータ２の冷却風入口３側の側面及び頂面に、それぞれ１個の第１の吸気孔１１及び第２の吸気孔１２が形成されている。」と説明されており、また、段落００１４では「ポンプ１の運転中は、モータ２の図示しない冷却ファンにより冷却風入口３から冷却風出口４に向う冷却風が誘引され、外気は矢印Ａで示すように、吸気孔１１からユニットベース１０内に入り、直角に曲げられて吸気孔１２から冷却風入口３に入り、モータ２を冷却する。」と説明されている。そして、このような構成により、同文献の段落００１６で説明される「（１）外気の吸気孔がユニットベースの側面に設けられ上方に流れるように構成したので、雨水が頂面の吸気孔からユニットカバー内に侵入しない。（２）したがって、モータの絶縁を良好に維持でき、寿命を延ばすことができる。」という効果を得ることができる。

特開平９−７２２８２号公報

特許文献１のポンプ装置（ポンプユニット）では、モータ（電動機）の冷却風入口側のユニットベース（ポンプベース）側面に第１の吸気孔を形成し、また、モータの冷却風入口側のユニットベース頂面に第２の吸気孔を形成している。このように、ユニットベース側面の吸気孔の位置と頂面の吸気孔の位置が近い場合、例えば暴風雨のときに地面に落ちた雨水が跳ね返り、ユニットカバー（ポンプカバー）内に浸入し、モータ等が絶縁劣化する可能性があった。

上記課題は、水を吸い込む吸込口と、水を吐き出す吐出口と、前記吸込口から前記吐出口に水を移動させるポンプ部と、該ポンプ部を回転駆動させる電動機と、前記ポンプ部および前記電動機を覆うポンプカバーと、天面及び複数の側面を有し、該天面に前記ポンプカバーが載置されるポンプベースと、を備えたポンプ装置であって、前記電動機は冷却風入口を前記ポンプベースの第一の側面側に向けて前記ポンプベースに載置され、前記ポンプベースの天面の第一の側面側には、前記ポンプカバー内に位置するように第一の吸気口が設けられるとともに、前記ポンプベースの第二の側面には、第二の吸気口が設けられ、前記電動機の前記冷却風入口には、前記第二の吸気口と前記第一の吸気口を介した冷却風が供給されるポンプ装置によって改善される。

本発明によると、ポンプ装置のポンプカバー内および電動機内への雨水の浸入をより確実に防止することができる。

実施例２のポンプ装置の平面、左側面、背面図である。 実施例１のポンプ装置の正面図、平面図である。 実施例１のポンプ装置の制御ブロック図である。 実施例３のポンプ装置の平面、縦断面図、背面図である。 実施例１の従来例のポンプ装置の平面、左側面、背面図である。

以下、本発明を図面に基づき詳述する。

まず、本発明の実施例１のポンプ装置１の概要について、図２と図３を用いて説明する。なお、図２、図３は本実施例の構成の概要を説明する図であるため、本実施例の構成の一部を省略している。

図２（ａ）は、ポンプ装置１を正面から見た図であり、ポンプカバー２９を透過して示したものである。また、図２（ｂ）は、ポンプ装置１を上方から見た図であり、ポンプカバー２９を取り外したものである。

図２に示すように、ポンプ装置１は、上方に凸になるように形成された合成樹脂材のポンプベース２０を備えており、この上に、圧力を保持するための圧力タンク２３と、電動機２４と、電動機２４の回転数を制御する制御基板２５と、ポンプ装置１を制御する際に発生する高調波を抑制する高調波抑制コイル２７と、電動機２４によって回転駆動されるポンプ部３０と、ポンプ装置１の吐出圧力値を表示するとともに運転圧力等の設定を操作する表示操作基板２６と、ポンプ装置１の圧力を検出する圧力センサ２８と、分離室３４が固定され、それらをポンプカバー２９で覆う構造である。

ポンプ部３０は、羽根車３１と、羽根車３１を回転自在に内蔵するケーシング３２と、ケーシング３２の開口を閉じるケーシングカバー３３で構成される。電動機２４の回転軸は、ポンプ部３０内の羽根車３１の回転軸に連結されており、電動機２４が駆動することによって、羽根車３１が回転する。なお、ここでは、ポンプ部の一例として、ケーシング３２にケーシング吸込口３２ａとケーシング吐出口３２ｂを有するウェスコポンプを示すが、他のポンプを用いても良い。

ポンプベース２０に固定された吸込フランジ３６から吸込まれた水は、吸込管３５、逆止弁３７、ケーシング吸込口３２ａ、羽根車３１、ケーシング吐出口３２ｂ、分離室３４、吐出管Ａ２１、吐出フランジ３８を経てポンプ装置１の外部に吐き出される。なお、吐出管Ａ２１は分岐しており、分岐の一つは圧力タンク２３に接続され、分岐の一つは吐出管Ｂ２２を介して圧力センサ２８に接続されている。また、分離室３４の上部には、ねじ込み式の呼び水給水用栓３９が備えられ、これを外して呼び水を給水する。

ポンプ装置１の運転は電動機２４を運転することにより行われる。まず、自吸運転が行われ、自吸運転が終了してから揚水運転に移行する。自吸運転では、ケーシング吐出口３２ｂから分離室３４内の呼び水が還流して、空気が排出され、ポンプ部３０のケーシング吸込口３２ａから上流側の空気が徐々に抜けて水が満たされて行く。そして、水が全部に満たされると、自吸運転が終了し、揚水運転に移行する。揚水運転では、吸い上げられた水が吐出フランジ３８を介して吐出配管から送り出されるのである。揚水運転で、吐出配管につながる流路が閉じられると、吐出配管から下流側の圧力が上がる。通常は、この圧力を圧力センサ２８が検知して電動機２４の運転が止まる。

次に、図３を用いて、本実施例のポンプ装置１の制御ブロック図を説明する。

制御基板２５に搭載される制御部４０は、圧力センサ２８で検出される圧力と、表示操作基板２６の操作ボタンから入力される信号と、電流センサ４３で検出される電流と、ホールＩＣ４５で検出される位置情報とに基づいて電動機２４の回転数を制御するとともに、所望の情報が表示操作基板２６の表示部に表示されるように制御するものであり、マイクロコンピュータ４１と、電動機２４を駆動する駆動回路４２と、電動機２４に流れる電流を検出する電流センサ４３の検出結果をマイクロコンピュータ４１に入力する電流検出回路４４を含んでいる。

各々の入力に基づく制御を詳細に説明する。

圧力センサ２８は吐出側の圧力を検出するセンサであり、検出結果は電気信号として制御部４０へ入力され、制御部４０は、圧力変化に応じて自動的に駆動回路４２を介して電動機２４の回転速度を変化させ、吐出圧力を所定の圧力に制御する。

電流検出回路４４は、電流センサ４３で検出した電動機２４に流れる電流を検出し、検出結果は電気信号として制御部４０へ入力される。制御部４０はこの電流を監視し、所定の電流値以上となると電動機２４を保護するため電動機２４の回転速度を抑える。

ホールＩＣ４５は、電動機２４の回転子の位置検出に用いられ、制御部４０が単位時間当たりの出力信号のエッジをカウントすることにより、回転速度が得られる。制御部４０は最適な回転速度となるよう駆動回路４２を介し、電動機２４を制御する。

表示操作基板２６は、表示手段であるＬＥＤと操作手段であるボタンが一体化した形態となっており、制御部４０からの信号に応じて、ポンプ装置１へ印加されている圧力などの状態を表示する。また、操作手段であるボタンを押すことにより制御部４０へ入力される信号レベルが変化し、制御部４０はボタンの状態を検知し、運転状態の設定や変更などが行われる。

次に、本発明の解決手段に係る本実施例のポンプ装置１の構造について、図５を用い説明する。

図５（ａ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置１を上方から見た平面図である。図５（ｂ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置１を側面から見た平面図である。図５（ｃ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置１を背面から見た平面図である。

図５に示すように、電動機２４は冷却風入口１０を備えており、冷却風入口１０の内側に設けた図示しない冷却ファンが回転することで、冷却風入口１０からポンプ部３０に向う冷却風が誘引され、電動機２４および制御基板２５を冷却する。ポンプベース２０の２側面には吸気口Ａ１１、吸気口Ｂ１２が形成されており、また、ポンプベース２０の天面のうち電動機の冷却風入口側には、ポンプカバー内に位置するように吸気口Ｃ１３が形成されている。外気は、図５（ａ）（ｃ）の矢印Ｗ１、Ｗ２で示すように、吸気口Ａ１１、吸気口Ｂ１２からポンプベース２０内に入り、図５（ａ）（ｂ）の矢印Ｘで示すように、吸気口Ｃ１３へ向い、図５（ｂ）（ｃ）の矢印Ｙで示すように、上方向に立ち上がり、電動機２４の冷却風入口１０に入る。このように吸気口Ａ１１と吸気口Ｂ１２を吸気口Ｃ１３の距離を離すことにより、雨水の浸入は防止される。

また、図５（ｄ）は図５（ｂ）で示した吸気口Ｃ１３の拡大図である。本実施例では、吸気口Ｃ１３の開口面積を、電動機２４の冷却風入口１０の断面積以下とした。このように構成したのは、吸気口Ｃ１３の開口面積を小さくすることで、外気の取り込み量が減り、雨水の侵入を防ぐ効果を得ることができるからである。

以上で説明した本実施例のポンプ装置によれば、ポンプカバー内への雨水の浸入を従来の構成よりも簡易な構成で効率的に抑制することができる。

次に図１を用いて実施例２のポンプ装置２を説明する。実施例１と共通する構成については説明を省略することとする。

図１（ａ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置２を上方から見た平面図である。図１（ｂ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置２を側面から見た平面図である。図１（ｃ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置２を背面から見た平面図である。

図１（ｄ）は図１（ｂ）で示した吸気口Ｃ１３の拡大図である。本実施例では、ポンプベース２０のポンプ部３０側に立ち上がり部１５と覆い部１６から成る防滴用板１４を形成した。ここでは、立ち上がり部１５の高さ１８を、吸気口Ｃ１３の開口幅１７以上の高さとするとともに、覆い部１６の長さを吸気口Ｃ１３の開口幅１７以上の長さとした。このように防滴用板１４を構成することで、防滴用板１４前面の開口面積を大きくし、冷却風の流れを阻害しないようにしつつ、覆い部１６によって、冷却風に雨水が混入した場合であっても、電動機２４の冷却風入口１０方向に吐き出される雨水を抑制できるからである。

以上で説明した本実施例のポンプ装置によれば、ポンプカバー内への雨水の浸入を実施例１の構成よりも効率的に抑制することができる。

次に図４を用いて実施例３のポンプ装置３を説明する。実施例２と共通する構成については説明を省略することとする。

図４（ａ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置３を上方から見た平面図である。図４（ｂ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置３を正面から見た平面図である。図４（ｃ）は、ポンプカバー２９を外したポンプ装置３を背面から見た平面図である。

図４は、図１の吸気口Ａ１１、吸気口Ｂ１２に加え、正面側開口の吸気口Ｄ５０を組み合わせた実施例である。開口数を増やすことにより、電動機２４と制御基板２５の更なる冷却が可能である。吸気口Ｄ５０からの外気は矢印Ｚで示すようにポンプベース２０内に入り、矢印Ｙで上方向に立ち上がり、電動機２４の冷却風入口１０に入る。このように吸気口Ｄ５０と吸気口Ｃ１３の距離を離すことにより、雨水の浸入は防止される。

以上で説明した本実施例のポンプ装置によれば、実施例１の構成よりも冷却ファンへ冷却風の供給を多くすることができ、効率的な冷却を行なうことができる。

１ ポンプ装置、１０ 冷却風入口、１１ 吸気口Ａ、１２ 吸気口Ｂ、１３ 吸気口Ｃ、１４ 防滴用板、１５ 立ち上がり部、１６ 覆い部、１７ 開口幅、２０ ポンプベース、２３ 圧力タンク、２４ 電動機、２５ 制御基板、２６ 表示操作基板、２８ 圧力センサ、２９ ポンプカバー、３０ ポンプ部、３１ 羽根車、３２ ケーシング、３５ 吸込管、吐出フランジ３８、５０ 吸気口Ｄ

Claims (5)

1. 水を吸い込む吸込口と、
   水を吐き出す吐出口と、
   前記吸込口から前記吐出口に水を移動させるポンプ部と、
   該ポンプ部を回転駆動させる電動機と、
   前記ポンプ部および前記電動機を覆うポンプカバーと、
   天面及び複数の側面を有し、該天面に前記ポンプカバーが載置されるポンプベースと、
   を備えたポンプ装置であって、
   前記電動機は冷却風入口を前記ポンプベースの第一の側面側に向けて前記ポンプベースに載置され、
   前記ポンプベースの天面の第一の側面側には、前記ポンプカバー内に位置するように第一の吸気口が設けられるとともに、
   前記ポンプベースの第二の側面には、第二の吸気口が設けられ、
   前記電動機の前記冷却風入口には、前記第二の吸気口と前記第一の吸気口を介した冷却風が供給されることを特徴とするポンプ装置。
2. 請求項１に記載のポンプ装置において、
   前記第一の吸気口の前記電動機側には防滴用板が設けられていることを特徴とするポンプ装置。
3. 請求項２に記載のポンプ装置であって、
   前記防滴用板は、立ち上がり部と覆い部で構成されていることを特徴とするポンプ装置。
4. 請求項１−３何れか一項に記載のポンプ装置において、
   前記ポンプベースの前記第一の側面と前記第二の側面は対向する側面であることを特徴とするポンプ装置。
5. 請求項１−３何れか一項に記載のポンプ装置において、
   前記ポンプベースの前記第一の側面と前記第二の側面は直交する側面であることを特徴とするポンプ装置。