JP2021025426A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の異なる設置方向において高い放熱性能を確保できるポンプ装置を提供する。【解決手段】実施形態にかかるポンプ装置は、吸込口及び吐出口を有するポンプ部と、前記ポンプ部に接続されるモータ部と、前記モータ部のポンプ部と反対側に設けられ前記モータ部を制御する電装部と、を有する制御部一体型ポンプにおいて、前記電装部の前記モータ部と反対側の外面に、前記吸込口及び前記吐出口の少なくともいずれかから前記モータ部の主軸へ垂直に下ろした軸方向に対して傾斜する方向及び前記モータ部の前記主軸の方向に延びる複数の放熱板を有する放熱部材を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、放熱部材を備えるポンプ装置に関する。

ポンプ装置において、ポンプに接続されたモータや電装部などの発熱部品の熱を放熱するために、複数の放熱板を有する放熱部材が設けられている。放熱部材によって熱せられた空気は下から上へと移動することから、複数の放熱板が鉛直方向に沿って延びる構成が多く採用される。

特開２０１１−１８５１９０号公報 特開２０１３−２４１４９号公報

ポンプ装置において、異なる複数の方向に設置可能に構成されることがあるが、ポンプ装置が一の姿勢に設置された際に鉛直方向に延びる放熱板は、当該一の姿勢と直交する方向にポンプ装置を設置した場合に、水平方向に沿う壁面を構成することがある。この場合、放熱板が高温の空気の上昇を妨げることになり、放熱性能が低下する。

そこで、本発明は、複数の異なる設置方向において高い放熱性能を確保できるポンプ装置を提供することを目的とする。

実施形態にかかるポンプ装置は、吸込口及び吐出口を有するポンプ部と、前記ポンプ部に接続されるモータ部と、前記モータ部のポンプ部と反対側に設けられ前記モータ部を制御する電装部と、を有する制御部一体型ポンプにおいて、前記電装部の前記モータ部と反対側の外面に、前記吸込口及び前記吐出口の少なくともいずれかから前記モータ部の主軸へ垂直に下ろした軸方向に対して傾斜する方向及び前記モータ部の前記主軸の方向に延びる複数の放熱板を有する放熱部材を備える。

本発明によれば複数の異なる設置方向において高い放熱性能を確保できるポンプ装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態にかかるポンプ装置の側面図。 同ポンプ装置の平面図。 同ポンプ装置が第３の姿勢で設置された状態を示す側面図。

以下、本発明の第１実施形態にかかるポンプ装置１０について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施形態にかかるポンプ装置の構成を示す側面図である。図２はポンプ装置の構成を示す平面図である。図中矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは互いに直交する３方向をそれぞれ示す。Ｘ軸は吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの軸方向、Ｚ軸はモータ部２１の軸方向、を示し、Ｙ軸はＸ軸及びＺ軸に直交する方向を示す。

図１及び図２に示すように、ポンプ装置１０は、モータ部２１と、ポンプ部２２と、モータ部２１上に配される電装部１５と、を備える制御部一体型ポンプである。

ポンプ装置１０は、流体を増圧して二次側に圧送する。ポンプ部２２は、吸込側が一次側配管２７に、吐出側が二次側配管２８に、それぞれ連結されて設置される。

ポンプ部２２は異なる複数の姿勢で設置可能に構成されている。具体的には、モータ部２１の主軸が鉛直方向に沿う第１の姿勢と、モータ部２１の主軸及び吸込口２５ａまたは吐出口２６ａの軸がいずれも横向きに配される第２の姿勢と、モータ部２１の主軸が横向きに配されるとともに吸込口２５ａまたは吐出口２６ａの軸が縦に配される第３の姿勢と、に設置可能である。図１は、ポンプ装置１０が第１の姿勢に設置された状態の側面図である。また、図２は、ポンプ装置１０が第２の姿勢に設置された状態の側面図を示し、図３はポンプ装置１０が第３の姿勢に設置された場合の側面図を示す。

モータ部２１は、内部配線であるモータケーブルを介して電装部１５に接続されている。モータ部２１は電装部１５内のインバータによって駆動される。モータ部２１は、外周面に放熱部材としての放熱フィン２３ａを複数有するモータケーシング２３を備える。モータケーシング２３は電装部１５のボックス１５ａと一体に構成されている。

放熱フィン２３ａはモータ部２１の外周面から外方に立設されるとともに軸方向に延びる板状部材である。モータ部２１の外周面において周方向に複数枚の放熱フィン２３ａが所定のピッチで並んでいる。

ポンプ部２２は、モータ部２１の軸方向の一方側に配置されている。ポンプ部２２は、モータ部２１の主軸に接続されたインペラと、インペラを収容するポンプケーシング２４と、を備える。ポンプケーシング２４は、吸込部２５と、吐出部２６と、を備える。

吸込部２５は、ポンプ部２２の一の側方に開口する吸込口２５ａを有する吸込側フランジ２５ｂを備える。吸込口２５ａはＸ軸に沿う軸を有する。吸込口２５ａの軸は、モータ部２１の軸とは直交する関係となる。吸込部２５は、軸方向がＸ軸に沿う一次側配管２７に連結される。

吐出部２６は、ポンプ部２２の他の側方に開口する吐出口２６ａを有する吐出側フランジ２６ｂを備える。吐出口２６ａはＸ軸に沿う軸を有する。吐出口２６ａの軸はモータ部２１の主軸とは直交する関係となる。吐出部２６は、軸方向がＸ軸に沿う二次側配管２８に連結される。

ポンプ装置１０は、Ｘ方向一端側に配される吸込口２５ａから流体を吸込み、Ｘ方向他端側の吐出部２６の吐出口２６ａから排出する。ポンプ装置１０は、吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの少なくともいずれかのが、モータ部２１の軸方向に直交している。一例として、本実施形態においては、吸込口２５ａ、吐出口２６ａ、一次側配管２７及び二次側配管２８の軸方向が、いずれもＸ方向に沿っている。

電装部１５は、ボックス１５ａと、ボックス１５ａ内に収容された制御機器を備える。制御機器は、例えばインバータ、リアクトル、平滑コンデンサ基板、ノイズフィルタ基板（ノイズフィルタ）、制御部を有する制御基板、等である。制御部は、例えばＣＰＵ等のプロセッサと、各種のプログラムや各種データを記憶する記憶部と、を備え、各種センサや、ユーザによる操作入力指示情報に基づき、所定の制御プログラムに従って、ポンプ部２２を運転制御する。また、制御部は、液面制御や、圧力、流量、温度、液面、騒音、振動等の各種センサ類の信号の制御を行う。インバータは、制御部からの制御信号に応じた所定の周波数を出力することで、モータ部２１を所定の回転速度で回転させ、ポンプ部２２を運転する。

電装部１５は、モータ部２１の軸方向の他方側、すなわち図１における上側、に固定される。例えば電装部１５のボックス１５ａがモータケーシング２３と一体に構成されている。電装部１５の、モータ部２１のポンプ部２２とは反対側である軸方向他方側の外面、すなわち図１における上面に、放熱部材１６が設けられる。

放熱部材は１６、ベース板１６ａと、ベース板１６ａからモータ部２１の軸方向他方側に向かって突出形成される複数枚の放熱板１６ｂを有する。

ベース板１６ａは、電装部１５のボックス１５ａの一部として構成された矩形の板状部であり、図１における電装部１５の上面部である。ベース板１６ａは例えばＺ方向に直交する一方向に長い長方形状に構成され、一の方向に沿う一対の長辺と、モータ部２１の軸方向及び一の方向に直交する方向に沿う一対の短辺と、を有し、４つの角部が湾曲する外形を有する。

複数枚の放熱板１６ｂはベース板１６ａのｚ方向他方側においてＸＹ面に沿う表面から、Ｚ方向に立設される壁状部材である。複数の放熱板１６ｂは平行に配置され、所定のピッチで並列に配置される。複数の放熱板１６ｂは、それぞれ、鉛直方向対して交差するとともに吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの少なくともいずれかからモータ部２１の主軸へ垂直に下ろした軸方向に対して傾斜する方向に延びる。放熱板１６ｂは吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの軸方向であるＸ軸に対して例えば３０度〜６０度の範囲で傾斜する。一例として本実施形態では放熱板１６ｂはＸ軸に対して４５度傾斜している。複数の放熱板１６ｂによって、モータ部２１の軸方向の他方側に開口する複数の溝が形成され、各溝は吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの軸方向に対して傾斜して延びている。

以上のように構成されたポンプ装置１０によれば、放熱板１６ｂによって、複数の異なる設置方向において高い放熱性能を確保できる。すなわち、ポンプ装置１０において、吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの軸方向に対して傾斜する方向に延びる放熱板１６ｂは、ポンプ装置１０の異なる複数の配置のいずれにおいても水平面に対して交差する面を形成するため、放熱板１６ｂ間を通る上方への空気の流れを形成することで、放熱性能が向上する。

ポンプ装置１０は、配管の位置や、設置スペースの条件に応じて、異なる複数の向きに設置可能であり、図１の図中上下方向であるＺ軸が鉛直方向に沿う第１の姿勢、図２の図中上下方向であるＹ軸が鉛直方向に沿う第２の姿勢、及び図３中上下方向であるＸ軸が鉛直方向に沿う第３の姿勢、のいずれに設置された場合にも、高い放熱性能を確保できる。

例えば、放熱部材１６は、図１に示すようにモータ部２１の主軸が縦向きとなる第１の姿勢において、ポンプ装置１０の上面に配され、各放熱板１６ｂはベース板１６ａから上方に立設する。第１の姿勢において複数の放熱板１６ｂは、面方向が吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの軸方向に傾斜する所定の方向に沿って延びるとともに、当該延出方向とは直交する方向に所定のピッチで並んで配置される。

また、放熱部材１６は、図２に示すようにモータ部２１の軸及び吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの軸がいずれも横向きに配される第２の姿勢においては、ポンプ部２２の側方の面に配置される。第２の姿勢において複数の放熱板１６ｂは、面方向が鉛直方向及び水平方向に対して傾斜する所定の方向に沿って延び、当該延出方向と直交する方向に所定のピッチで並んで配置される。

一方、放熱部材１６は、図３に示すようにモータ部２１の軸が横向きに配されるとともに吸込口２５ａ及び吐出口２６ａの軸が縦に配される第３の姿勢において、ポンプ部２２の側方の面に配置される。第３の姿勢において、複数の放熱板１６ｂは、面方向が鉛直方向及び水平方向に対して傾斜する所定の方向に沿って延び、当該延出方向と直交する方向に所定のピッチで並んで配置される。

ポンプ装置１０は、いずれの姿勢においても、各放熱板１６ｂの面方向が水平となることはなく、水平方向に対して傾斜または直交する。例えば、放熱板１６ｂは第１の姿勢においては鉛直に立設され、第２の姿勢及び第３の姿勢においては水平及び鉛直に対して傾斜している。

例えばある設置方向において放熱板が鉛直方向に延びる構成では、当該設置方向と直交する設置方向とした場合に、放熱板が水平方向の壁を形成することで空気の移動が妨げられることから放熱性能が著しく低下する場合があるが、本実施形態にかかるポンプ装置１０によれば、特別な機構を用いることなく、放熱板１６ｂの向きを傾斜させた単純な構成で、複数の設置方向において高い放熱性能を向上でき、かつ設置方向の違いによる放熱性能の変動を少なく抑えることができ、設計性も向上できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。

例えば、上記第１実施形態においてポンプ部２２を１台備えるポンプ装置１０を例示したが、これに限られるものではなく、ポンプ部２２を複数台備える構成であってもよい。

例えば配管の構成は上記実施形態に限られるものではない。例えば吸込口２５ａと吐出口２６ａが異なる軸方向であってもよく、その場合に、放熱板１６ｂは吸込口２５ａ及び吐出口２６ａのいずれかの軸方向に傾斜する構成としてもよい。

また、放熱部材１６の形状も上記実施形態の例に限られるものではない。例えばモータと同じ円形に構成してもよい。

また、上記実施形態においてはモータ部２１の放熱フィン２３ａはモータ部２１の軸方向に沿う例を示したが、これに限られるものではなく、放熱フィン２３ａをモータ部２１の軸方向に対して傾斜する方向に沿って延出する構成としてもよい。この場合にも設置方向を変えた場合に高い放熱性能を確保できる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０…ポンプ装置、１５…電装部、１５ａ…ボックス、１６…放熱部材、１６ａ…ベース板、１６ｂ…放熱板、２１…モータ部、２２…ポンプ部、２３…モータケーシング、２３ａ…放熱フィン、２４…ポンプケーシング、２５…吸込部、２５ａ…吸込口、２５ｂ…吸込側フランジ、２６…吐出部、２６ａ…吐出口、２６ｂ…吐出側フランジ、２７…一次側配管、２８…二次側配管。

Claims (5)

1. 吸込口及び吐出口を有するポンプ部と、
   前記ポンプ部に接続されるモータ部と、
   前記モータ部のポンプ部と反対側に設けられ前記モータ部を制御する電装部と、を有する制御部一体型ポンプにおいて、
   前記電装部の前記モータ部と反対側の外面に、前記吸込口及び前記吐出口の少なくともいずれかから前記モータ部の主軸へ垂直に下ろした軸方向に対して傾斜する方向及び前記モータ部の前記主軸の方向に延びる複数の放熱板を有する放熱部材を備える、ポンプ装置。
2. 前記放熱板は、前記吸込口及び前記吐出口の少なくともいずれかから前記モータ部の前記主軸へ垂直に下ろした軸方向に対して３０度〜６０度傾斜する面方向に沿って延びる、請求項１に記載のポンプ装置。
3. 前記モータ部の軸方向が縦向きとなる第１の姿勢と、前記モータ部の軸方向及び前記吸込口及び前記吐出口の少なくともいずれかの軸方向がいずれも横向きに配される第２の姿勢と、前記モータ部の軸方向が横向きに配されるとともに前記吸込口及び前記吐出口の少なくともいずれかの軸方向が縦向きに配される第３の姿勢と、において、複数の前記放熱板が水平方向及び鉛直方向に対して傾斜する面方向に沿って延びる、請求項１または２に記載のポンプ装置。
4. 前記電装部は、前記モータ部に接続されるインバータを備え、
   前記電装部の外面に前記放熱部材が配置され、前記放熱部材は前記電装部の外面から立設される、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のポンプ装置。
5. 前記モータ部の外面に設けられ、前記モータ部の軸方向に対して傾斜する方向に沿って延びる複数の放熱フィンを備える、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のポンプ装置。