JP3445975B2 - Pump for hot water circulation by direct drive of brushless DC motor - Google Patents

Pump for hot water circulation by direct drive of brushless DC motor

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JP3445975B2
JP3445975B2 JP2001101968A JP2001101968A JP3445975B2 JP 3445975 B2 JP3445975 B2 JP 3445975B2 JP 2001101968 A JP2001101968 A JP 2001101968A JP 2001101968 A JP2001101968 A JP 2001101968A JP 3445975 B2 JP3445975 B2 JP 3445975B2
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motor
brushless
pump
magnetic force
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多華示 山本
正樹 石橋
範和 藤原
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Sanso Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプ分野におけ
るブラシレスDCモータのダイレクトドライブによる水
循環用のポンプに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump for circulating water by a direct drive of a brushless DC motor in the pump field.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ポンプ部とモータ部とを完全に仕
切って、ポンプ部からモータ部に漏水するのを確実に防
止する必要のある場合には、いわゆるマグネットポンプ
が利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called magnet pump has been used when it is necessary to completely partition a pump portion and a motor portion to reliably prevent water leakage from the pump portion to the motor portion.

【0003】そして、このマグネットポンプの駆動方式
には、ポンプ部とモータ部を隔てる仕切り壁を介して磁
石材を磁気誘導結合する、いわゆるマグネットカップリ
ングのシールレスポンプが使用されている。
As a drive system of this magnet pump, a sealless pump of a so-called magnet coupling is used in which a magnetic material is magnetically inductively coupled via a partition wall separating the pump portion and the motor portion.

【0004】近年、小型化、省スペース化等の要求か
ら、上記のシールレスポンプでは、モータ部に比しポン
ブ部が大きくなり、仕切り壁の内部のモータの回転子で
ある羽根車体に嵌合した永久磁石に仕切り壁の外部から
磁力誘導により直接作用して駆動するブラシレスDCモ
ータのダイレクトドライブによるものが知られ、直流モ
ータ駆動とすることによって効率を高めて、ポンプをよ
り一層小型化することが行なわれている。
In recent years, due to demands for downsizing, space saving, and the like, in the above sealless pump, the pump portion is larger than the motor portion and is fitted in the blade body which is the rotor of the motor inside the partition wall. There is known a direct drive of a brushless DC motor that drives by directly acting on the permanent magnet from the outside of the partition wall by induction of magnetic force. It is possible to improve efficiency by driving the DC motor and further downsize the pump. Is being carried out.

【0005】この従来のブラシレスDCモータのダイレ
クトドライブのポンプでは、さらに内部の器機の耐水性
の向上のために筒状のケーシング内の内装機器の周りに
密閉状態に発泡ウレタン樹脂などのポッティング材を装
填して、その内部に結露が生じて内装機器である磁力誘
導駆動部やプリント基板の品質を劣化させないようにこ
れら内装機器の絶縁や断熱等を図っている。
In this conventional brushless DC motor direct drive pump, a potting material such as urethane foam resin is hermetically sealed around the internal equipment in the cylindrical casing in order to further improve the water resistance of the internal equipment. In order to prevent deterioration of the quality of the magnetic induction drive unit and the printed circuit board, which are interior equipment, due to dew condensation inside the equipment when loaded, the interior equipment is insulated and heat-insulated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポッティン
グ材をケーシング内の内装機器の周りに装填すると、そ
れだけ断熱性が高まることとなり、逆に器機が加熱を防
ぐ冷却性に問題が生じる。一方、給湯や床暖房等の高
温、多湿の環境条件下での需要が増加しつつあり、磁力
誘導駆動部やプリント基板の結露に対する絶縁対策をよ
り確実に行なう必要があり、また、さらにプリント基板
の冷却性を高めて半導体などの素子の耐久性の向上を図
ることが課題となっている。
By the way, when the potting material is loaded around the interior equipment in the casing, the heat insulating property is increased to that extent, and conversely, there is a problem in the cooling property for preventing the equipment from heating. On the other hand, demand is increasing under high temperature and high humidity environmental conditions such as hot water supply and floor heating, and it is necessary to take more reliable insulation measures against dew condensation on the magnetic induction drive unit and the printed circuit board. The problem is to improve the durability of elements such as semiconductors by improving the cooling performance of the element.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような点
に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、本発明
の請求項の手段では、外部ケーシングと内部ケーシング
を有し、内部ケーシング内にブラシレスDCモータの回
転子と該回転子によりダイレクトドライブされる二重壁
体のインペラーからなる遠心ポンプを内装し、内部ケー
シング外周部の外部ケーシング内にブラシレスDCモー
タの磁力誘導駆動用の固定子と該固定子の磁力を誘導制
御するホール素子からなる磁力センサーを有するモータ
駆動制御部などの機器類を内装し、内部ケーシングと外
部ケーシング間にポッティング材を充填して、内部ケー
シング外周部の外部ケーシング内に内装の上記機器類を
ポッティング材で埋設してなるブラシレスDCモータの
ダイレクトドライブによる温水循環用ポンプにおいて、
外部ケーシングを内部ケーシングを内装する本体ケーシ
ング部と本体ケーシング部後方の外部ケーシングの中央
部を貫通する空冷用の空洞部を介在させてなる制御用ケ
ーシング部とに分割し、本体ケーシング部と制御用ケー
シング部の間に冷却用空洞部を設けて連結胴部で一体的
に連通し、固定子の磁力を誘導制御するホール素子から
なる磁力センサーを有するモータ駆動制御部を本体ケー
シング部のホール素子の磁力センサー用のプリント基板
からモータ駆動制御用のプリント基板をリード線接続に
より切り離して制御用ケーシング部内に収納するととも
に連結胴部に上記リード線を挿通し、本体ケーシング部
の内部ケーシングおよび外部ケーシング間と連結胴部の
内部と制御用ケーシング部内の各内装機器間の空隙部を
ポッティング材により一体的に装填して内装機器を埋設
し、かつ、ポッティング材の装填口を蓋体で覆ってポッ
ティング材を外気から隔絶したことを特徴とするブラシ
レスDCモータのダイレクトドライブによる温水循環用
ポンプである。
The present invention has been made in view of the above points, and in order to solve the above-mentioned problems, the means of the present invention has an outer casing and an inner casing. A centrifugal pump composed of a rotor of a brushless DC motor and a double-walled impeller directly driven by the rotor is provided inside the inner casing, and magnetic force induction drive of the brushless DC motor is provided inside an outer casing of the outer periphery of the inner casing. The internal parts of the inner casing such as a motor drive controller having a magnetic force sensor composed of a stator and a Hall element for inductively controlling the magnetic force of the stator are filled with potting material between the inner casing and the outer casing. Direct dry of a brushless DC motor in which the above-mentioned internal equipment is embedded in a potting material inside the outer casing In the pump for hot water circulation by,
The outer casing is divided into a main body casing part for enclosing the inner casing and a control casing part with an air-cooling cavity penetrating the center part of the outer casing behind the main body casing part. A motor drive control unit having a magnetic force sensor including a Hall element for inductively controlling the magnetic force of the stator is provided as a hall element of the main body casing section by providing a cooling cavity between the casing sections and integrally communicating with the connecting body section. The printed circuit board for motor drive control is separated from the printed circuit board for the magnetic force sensor by a lead wire connection to be housed in the control casing part, and the lead wire is inserted into the connecting body part, and between the inner casing and the outer casing of the main body casing part. And the space between the internal equipment inside the connecting body and inside the control casing as potting material It is a pump for circulating hot water by a direct drive of a brushless DC motor, characterized in that the potting material is isolated from the outside air by filling the interior equipment by burying it in one body and covering the loading port of the potting material with a lid. is there.

【0008】請求項2の手段では、本体ケーシング部と
制御用ケーシング部と冷却用空洞部の左右の連結胴部か
らなる外部ケーシングは、アルミニウム材等の軽量金属
材料の一体成形体であることを特徴とする請求項1の手
段におけるブラシレスDCモータのダイレクトドライブ
による温水循環用ポンプである。
According to the second aspect of the present invention, the outer casing including the main body casing portion, the control casing portion, and the connecting body portions on the left and right sides of the cooling cavity portion is an integrally molded body of a lightweight metal material such as aluminum material. It is a pump for circulating hot water by a direct drive of the brushless DC motor according to the means of claim 1.

【0009】請求項3の手段では、内部ケーシングはケ
ーシング本体部の中央部に横向きの断面がほぼU字状の
仕切り壁からなり、内部ケーシング内の回転子は回転自
在に軸支した永久磁石材を内装した羽根車体からなり、
内部ケーシングの外周部に内装のブラシレスDCモータ
の磁力誘導駆動用の固定子は上記羽根車体の磁石材に対
向して配設され、ホール素子の磁力センサー用のプリン
ト基板は内部ケーシングの後部の外部ケーシング内に配
設され、ブラシレスDCモータの回転子によりダイレク
トドライブされるインペラーからなる遠心ポンプは、回
転子の前端側に同軸で外部ケーシングに吸込み口を有し
て二重壁体のインペラー内の軸心部からインペラー外周
の1円周方向部から外部ケーシング外に送水する吐出口
を有することを特徴とする請求項1または2の手段にお
けるブラシレスDCモータのダイレクトドライブによる
温水循環用ポンプである。
According to a third aspect of the present invention, the inner casing comprises a partition wall having a substantially U-shaped cross section in the central portion of the casing body, and the rotor in the inner casing is rotatably supported by a permanent magnet material. It consists of a vane body with an interior,
A stator for magnetic force induction driving of an internal brushless DC motor is arranged on the outer peripheral portion of the inner casing so as to face the magnet material of the vane body, and a printed circuit board for the magnetic sensor of the Hall element is provided outside the rear portion of the inner casing. A centrifugal pump, which is arranged in a casing and consists of an impeller directly driven by a rotor of a brushless DC motor, has a suction port in an outer casing which is coaxial with the front end side of the rotor and which is installed in a double-walled impeller. 3. A pump for circulating hot water by a direct drive of a brushless DC motor according to claim 1 or 2, wherein the pump has a discharge port for sending water from the axial center part to one outer circumferential part of the impeller to the outside of the outer casing.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明における実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は上半分を一部切断して内部
構造を示し、下半分はその外観を示す本発明のブラシレ
スDCモータのダイレクトドライブによる温水循環用ポ
ンプの側面図を示す。図2は図1の温水循環用ポンプの
本体ケーシングの一部と連結胴部と冷却用の空洞部と制
御用ケーシング部を示す平面図である。図3は図1のA
−A部で切断して矢視方向に見た断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a side view of a pump for circulating hot water by a direct drive of a brushless DC motor according to the present invention, the upper half of which is partially cut away to show the internal structure, and the lower half of which shows its appearance. FIG. 2 is a plan view showing a part of a main body casing of the hot water circulation pump of FIG. 1, a connecting body portion, a cooling cavity portion, and a control casing portion. FIG. 3 shows A of FIG.
-It is sectional drawing cut | disconnected by the A section and seen in the arrow direction.

【0011】本発明の請求項1の発明の実施の形態のブ
ラシレスDCモータのダイレクトドライブによる温水循
環用ポンプ1は、図1に示すように、従来のものと同様
に、外部ケーシング2と内部ケーシング3からなり、内
部ケーシング3内にブラシレスDCモータの回転子4と
該回転子4によりダイレクトドライブされる二重壁体か
らなる構成されるインペラー5からなる遠心ポンプを内
装している。一方、内部ケーシング3の外周部の外部ケ
ーシング2内にブラシレスDCモータの磁力誘導駆動用
の固定子5と該固定子5の磁力を誘導制御するホール素
子からなる磁力センサーを有するモータ駆動制御部7な
どの機器類を内装する。そしてこれら内部ケーシング3
と外部ケーシング2間に発泡ウレタン樹脂のポッティン
グ材8を充填しており、内部ケーシング3の外周部の外
部ケーシング2内に内装の上記機器類をポッティング材
8で埋設して、ブラシレスDCモータのダイレクトドラ
イブによる温水循環用ポンプ1としている。
As shown in FIG. 1, a pump 1 for circulating hot water by a direct drive of a brushless DC motor according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, has an outer casing 2 and an inner casing. 3, a centrifugal pump composed of a rotor 4 of a brushless DC motor and an impeller 5 composed of a double wall body directly driven by the rotor 4 is housed in an inner casing 3. On the other hand, a motor drive controller 7 having a stator 5 for magnetic force induction driving of a brushless DC motor and a magnetic force sensor including a Hall element for inductively controlling the magnetic force of the stator 5 inside the outer casing 2 on the outer periphery of the inner casing 3. Interior equipment such as. And these inner casings 3
A potting material 8 of urethane foam resin is filled between the outer casing 2 and the outer casing 2, and the above-mentioned internal equipment is embedded in the outer casing 2 at the outer peripheral portion of the inner casing 3 with the potting material 8 to directly connect the brushless DC motor. It is a pump 1 for circulating hot water by a drive.

【0012】請求項1の実施の形態は、特にこれらのブ
ラシレスDCモータのダイレクトドライブによる温水循
環用ポンプ1においては、外部ケーシング2を内部ケー
シング3を内装する本体ケーシング部9と、図2に見ら
れるように、本体ケーシング部9の後方の外部ケーシン
グ2の中央部を貫通する空冷用の空洞部10を介在させ
てなる制御用ケーシング部15とに分割されている。そ
して、本体ケーシング部9と制御用ケーシング部15の
間に冷却用の空洞部10を設けて連結胴部11で一体的
に連通している。例えば、空洞部10の左右に連結胴部
11を対称配置してこの連結胴部11で本体ケーシング
部9と制御用ケーシング部15を一体的に連通してい
る。さらに、固定子6の磁力を誘導制御するホール素子
からなる磁力センサーを有するモータ駆動制御部7を本
体ケーシング部9のホール素子の磁力センサー用のプリ
ント基板12からモータ駆動制御用のプリント基板13
を切り離して、リード線14の接続により制御用ケーシ
ング部15内に収納するとともに、図2に示すように、
連結胴部11に上記リード線14を挿通して、本体ケー
シング部9の磁力センサー用のプリント基板12に接続
する。
In the embodiment of claim 1, particularly in the hot water circulation pump 1 by the direct drive of these brushless DC motors, the outer casing 2 and the main body casing portion 9 in which the inner casing 3 is housed are shown in FIG. As described above, it is divided into a control casing portion 15 formed by interposing an air-cooling hollow portion 10 penetrating the central portion of the outer casing 2 behind the main body casing portion 9. A cooling cavity portion 10 is provided between the main body casing portion 9 and the control casing portion 15 and is integrally communicated with the connecting body portion 11. For example, connecting body portions 11 are symmetrically arranged on the left and right of the hollow portion 10, and the connecting body portion 11 integrally connects the main body casing portion 9 and the control casing portion 15. Further, the motor drive control unit 7 having a magnetic force sensor including a Hall element for inductively controlling the magnetic force of the stator 6 is provided from the printed circuit board 12 for the magnetic force sensor of the Hall element of the main body casing unit 9 to the printed circuit board 13 for motor drive control.
2 and is housed in the control casing portion 15 by connecting the lead wire 14, and as shown in FIG.
The lead wire 14 is inserted through the connecting body portion 11 and connected to the printed circuit board 12 for the magnetic force sensor of the main body casing portion 9.

【0013】そして、本体ケーシング部9の内部ケーシ
ング3および外部ケーシング2間と、連結胴部11の内
部と、制御用ケーシング部15内の各内装機器間の空隙
部に、発泡ウレタン樹脂からなるポッティング材8を、
例えば、制御用ケーシング部15の後部を開放して、こ
の開放部から一体的に装填して内装機器を埋設する。こ
のようにポッティング材で機器類を埋設することで、高
温湿潤な環境で本発明の温水循環用ポンプ1を使用して
も、外部ケーシング2内を断熱しているので、機器類の
周囲に結露などにより、例えば、プリント基板が壊れる
ようなことはない。以上のポッティング材8の装填口で
ある制御用ケーシング部15の後部は、例えばOリング
17のパッキング材を内嵌して、蓋体16で覆ってポッ
ティング材8を外気から隔絶するものである。このよう
に、ポッティング材8を外気から遮断することにより、
ポッティング材8の発泡ウレタン樹脂が加水してどろど
ろに劣化することを防止している。
Then, a potting material made of urethane foam resin is provided between the inner casing 3 and the outer casing 2 of the main body casing portion 9, the inside of the connecting body portion 11 and the voids between the internal equipments in the control casing portion 15. Material 8
For example, the rear portion of the control casing portion 15 is opened, and the interior equipment is embedded by integrally loading from the opened portion. By embedding the devices with the potting material in this manner, even if the hot water circulation pump 1 of the present invention is used in a hot and humid environment, the inside of the outer casing 2 is thermally insulated, so that dew condensation occurs around the devices. As a result, the printed circuit board will not be damaged. The rear portion of the control casing portion 15, which is the loading port for the potting material 8, has a packing material of, for example, an O-ring 17 fitted therein and is covered with a lid body 16 to isolate the potting material 8 from the outside air. In this way, by blocking the potting material 8 from the outside air,
The urethane foam resin of the potting material 8 is prevented from being watered and gradually deteriorated.

【0014】ところで、請求項1に係る発明では、上記
のように、発泡ウレタン樹脂によるポッティング材8
で、外部ケーシング2内の機器類を埋設して断熱してい
るが、この断熱作用により、逆に固定子6の磁力を誘導
制御するホール素子からなる磁力センサーを有するモー
タ駆動制御部7の回路基板であるプリント基板のホール
素子などの熱に弱い半導体素子などの放熱が阻害される
こととなり、この結果、これらの半導体が破壊される恐
れがある。そこで、請求項1の発明では、上記のモータ
駆動制御部7を本体ケーシング部9のホール素子の磁力
センサー用のプリント基板12とモータ駆動制御用のプ
リント基板13に切り離して互いに熱影響しないように
するとともに、これらのプリント基板12とプリント基
板13が容易に冷却されるように、両者をそれぞれ別々
のケーシング内に配置して、かつ、これらのケーシング
の金属壁体近くに配置して容易に冷却できるようにして
おり、このために、本体ケーシング部9の後方に、空冷
用の空洞部10を中央に設けてその左右で対照的に連結
胴部11で連結してプリント基板13を収納する制御用
ケーシング部15を一体的に形成している。
By the way, in the invention according to claim 1, as described above, the potting material 8 made of urethane foam resin is used.
The devices inside the outer casing 2 are embedded and insulated, but the circuit of the motor drive control unit 7 having a magnetic force sensor composed of a Hall element for inductively controlling the magnetic force of the stator 6 by this thermal insulation effect. Dissipation of heat from semiconductor elements such as Hall elements of a printed circuit board, which is a substrate, which are weak against heat, is hindered, and as a result, these semiconductors may be destroyed. Therefore, in the invention of claim 1, the motor drive control section 7 is separated into the printed circuit board 12 for the magnetic sensor of the Hall element of the main body casing section 9 and the printed circuit board 13 for the motor drive control so that they do not affect each other. In addition, in order to easily cool the printed circuit board 12 and the printed circuit board 13, both of them are arranged in separate casings, and are also arranged near the metal wall bodies of these casings for easy cooling. Therefore, for this purpose, a control is provided in which a cavity 10 for air cooling is provided in the center behind the main body casing portion 9 and the left and right sides thereof are symmetrically connected by a connecting body portion 11 to accommodate the printed circuit board 13. The casing portion 15 is integrally formed.

【0015】本実施の形態では、プリント基板12、モ
ータ駆動制御用のプリント基板13の温度を従来例に比
して10〜15℃程低下させることができ、特に磁力セ
ンサーのプリント基板12、ポンプ駆動制御用のプリン
ト基板13に温度の影響を受けやすいICなどを搭載し
ても、安定して性能を発揮するようにできる。
In the present embodiment, the temperatures of the printed circuit board 12 and the printed circuit board 13 for controlling the motor drive can be lowered by about 10 to 15 ° C. as compared with the conventional example. In particular, the printed circuit board 12 of the magnetic sensor and the pump. Even if an IC or the like that is easily affected by temperature is mounted on the printed circuit board 13 for drive control, the performance can be stably exhibited.

【0016】特に、請求項2の発明の実施の形態では、
上記の本体ケーシング部9、連結胴部11および制御用
ケーシング部15をアルミニウム合金などの伝熱性に優
れた軽量の金属材で、一体的に、例えば鋳造により形成
することで、部品点数を減少して、コスト低下を図って
いる。
Particularly, in the embodiment of the invention of claim 2,
By forming the main body casing part 9, the connecting body part 11 and the control casing part 15 from a lightweight metal material such as an aluminum alloy having excellent heat conductivity integrally by, for example, casting, the number of parts can be reduced. To reduce costs.

【0017】さらに請求項3の発明の実施の形態では、
外部ケーシング2の中央部に横向きの断面がほぼU字状
の仕切り壁の内部ケーシング3を内装しており、この内
部ケーシング3内に軸支したブラシレスDCモータの回
転子4は回転軸26に回転自在に軸支されており、永久
磁石23を内装した羽根車体22からなり、内部ケーシ
ングの外周部に内装のブラシレスDCモータの磁力誘導
駆動用の固定子6は上記羽根車体22の永久磁石23に
対向して配設され、ホール素子の磁力センサー用のプリ
ント基板は内部ケーシングの後部の外部ケーシング内に
配設されている。ブラシレスDCモータの回転子4によ
りダイレクトドライブされるインペラー5からなる遠心
ポンプは、回転子4の前端側に同軸で外部ケーシング2
に吸込口20を有して、二重壁体のインペラー5内の軸
心部からインペラー5の外周の1円周方向部から外部ケ
ーシング2の外に延びて送水する吐出口21を有するこ
とを特徴とする。
Further, in the third embodiment of the invention,
An inner casing 3 having a partition wall with a lateral U-shaped cross section is installed in the center of the outer casing 2, and a rotor 4 of a brushless DC motor pivotally supported in the inner casing 3 rotates on a rotating shaft 26. The permanent magnet 23 of the vane body 22 is provided with a stator 6 for freely magnetically driving a brushless DC motor, which is internally supported by a vane body 22 in which a permanent magnet 23 is incorporated. The printed circuit boards for the magnetic sensors of the Hall elements, which are arranged so as to face each other, are arranged inside the outer casing behind the inner casing. The centrifugal pump including an impeller 5 that is directly driven by the rotor 4 of the brushless DC motor is coaxial with the front end side of the rotor 4 and has an outer casing 2.
Has a suction port 20, and has a discharge port 21 that extends from the axial center portion of the double-walled impeller 5 to the outside of the outer casing 2 from one circumferential direction portion of the outer circumference of the impeller 5 and supplies water. Characterize.

【0018】本発明の実施の形態のブラシレスDCモー
タのダイレクトドライブによる温水循環用ポンプ1は、
特に給湯、暖房等の高温用に適するものであり、例え
ば、床暖房用に使用する温水は、80〜90℃の湯であ
り、DCモータはACモータに比し流量制御の幅が大き
く、ACは常時に回りっぱなしであり、同じ能力のモー
タであると、設備する部屋の床面積の差により、熱過ぎ
たり、逆にぬる過ぎたりが生じるが、本発明におけるD
Cモータでは、流量制御が可能であるので、適宜制御で
きる。
The hot water circulation pump 1 by the direct drive of the brushless DC motor according to the embodiment of the present invention is
It is particularly suitable for high temperatures such as hot water supply and heating, for example, hot water used for floor heating is hot water of 80 to 90 ° C., and the DC motor has a wider range of flow rate control than the AC motor. Is always rotating, and if the motor has the same capacity, it may be overheated or, on the contrary, overheated due to the difference in the floor area of the installed room.
Since the C motor can control the flow rate, it can be controlled appropriately.

【0019】外部ケーシング2は、図1のようにモータ
側の本体ケーシング部9とポンプ側の、例えばプラスチ
ック製のポンプ側ケーシング蓋体19はねじ27で結合
している。そしてこのポンプ側ケーシング蓋体30にポ
ンプの吸込口20は一体的に形成されており、また、遠
心方向のポンプの吐出口21も同様にポンプ側ケーシン
グ蓋体30に一体的に形成されている。従って、この発
明のブラシレスDCモータのダイレクトドライブによる
温水循環用ポンプ1は、大きく、そのケーシングはプラ
スチック製のポンプ側ケーシング蓋体19と、アルミニ
ウム合金からなる本体ケーシング部9と連結胴部11と
制御用ケーシング部15の一体成型体と、制御用ケーシ
ング部15の後端の蓋体16の3部品から形成されてお
り、部品点数が少なく、組み立て工数も少なく、かつコ
スト的に優れている。
In the outer casing 2, as shown in FIG. 1, a main body casing portion 9 on the motor side and a pump side casing lid 19 made of, for example, plastic on the pump side are connected by screws 27. The suction port 20 of the pump is integrally formed on the pump-side casing lid 30, and the discharge port 21 of the pump in the centrifugal direction is also integrally formed on the pump-side casing lid 30. . Therefore, the pump 1 for hot water circulation by the direct drive of the brushless DC motor of the present invention is large, and its casing is made of a plastic pump side casing lid 19, a main body casing portion 9 made of an aluminum alloy, a connecting body portion 11, and a control. It is formed from three parts, that is, an integrally molded body of the casing 15 for control and a cover 16 at the rear end of the casing 15 for control, which has a small number of parts, a small number of assembling steps, and is excellent in cost.

【0020】上記羽根車体22には、図のように永久磁
石23の内側端部を切欠いており、この切欠き部分に所
要重量の複数個のバランスウエイトを回転軸26を中心
とする所定径の円周上に取着して羽根車体22すなわち
回転子4の回転バランス状況を調整できるようにしてい
る。
As shown in the figure, the blade body 22 is formed with a notch at the inner end of the permanent magnet 23. A plurality of balance weights having a required weight are formed in the notch with a predetermined diameter about the rotary shaft 26. It is attached on the circumference so that the rotational balance condition of the blade body 22, that is, the rotor 4 can be adjusted.

【0021】上記ポッティング材32は、図1、図2の
ように制御用ケーシング29の端面部に開口したリード
線取出口29や蓋体16を開けて注入して、外部ケーシ
ング2と内部ケーシング3との間、連結胴部11、制御
用ケーシング部15内に一体的に流動充填することがで
きる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the potting material 32 is injected by opening the lead wire outlet 29 and the lid 16 which are open at the end surface of the control casing 29, and the outer casing 2 and the inner casing 3 are then injected. In between, the connection body 11 and the control casing 15 can be integrally fluidized and filled.

【0022】本発明では連結胴部の間の空洞部10に冷
却風が自由に流通できるので、本体ケーシング部9の後
面部、制御用ケーシング部15の前面部を有効に冷却す
ることができ、たとえば90℃の高温の給湯用や暖房用
等の高温の環境条件下の使用に対して、プリント基板部
などを所定の温度に保持できて耐久性を向上することが
できる。
In the present invention, since the cooling air can freely flow in the hollow portions 10 between the connecting body portions, the rear surface portion of the main body casing portion 9 and the front surface portion of the control casing portion 15 can be effectively cooled, For example, when used under high-temperature environmental conditions such as hot water supply and heating at a high temperature of 90 ° C., the printed circuit board portion and the like can be maintained at a predetermined temperature and durability can be improved.

【0023】上記では、給湯、暖房用のシールレスポン
プについて説明したが、本発明の趣旨に基づいて温水循
環用のポンプに限らず、他の用途のポンプに適用するこ
ともでき、品質の改善、耐久性の向上が図れる。
In the above description, the sealless pump for hot water supply and heating has been described. However, not only the pump for circulating hot water but also the pump for other purposes can be applied based on the spirit of the present invention to improve the quality. The durability can be improved.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の説明のように、本発明は、ブラシ
レスDCモータのダイレクトドライブによる温水循環用
ポンプのケーシングを外部ケーシングと内部ケーシング
部、連結胴部、制御用ケーシング部の3部分から構成
し、特に連結胴部間に空冷用の空洞部を形成したので、
外部ケーシングおよび制御用ケーシング部DCモータの
制御駆動用のプリント基板部を分割して配置でき、か
つ、互いに熱緩衝を防止し、かつ、空冷用の壁体に接近
して配置できるので、熱に弱いプリント基板の半導体を
冷却保護でき、しかも外部ケーシングと内部ケーシング
間内、連結胴部内、制御用ケーシング部内の3部分にポ
ッティング材を装填して磁力誘導駆動部、プリント基板
部などの機器類をポッティング材で密封状態に形成した
ので、給湯、暖房等の高温、多湿の環境下でも磁力誘導
駆動部やプリント基板部などに内部結露を生じてこれら
機器類を劣化することなく、品質の改善、耐久性の向上
を図ることができる。
As described above, according to the present invention, the casing of the pump for hot water circulation by the direct drive of the brushless DC motor comprises the outer casing, the inner casing portion, the connecting body portion, and the control casing portion. In particular, since a cavity for air cooling was formed between the connecting body parts,
The external casing and the control casing printed circuit board portion for controlling and driving the DC motor can be arranged in a divided manner, and can prevent thermal buffering from each other, and can be arranged close to the wall for air cooling. The semiconductors on the weak printed circuit board can be protected by cooling, and moreover, the potting material is loaded in three parts of the outer casing and the inner casing, the connecting body part, and the control casing part to install the magnetic induction drive unit, the printed circuit board unit, and other equipment. Since it is formed in a sealed state with potting material, even under high temperature and high humidity environments such as hot water supply, heating, etc., internal dew condensation does not occur in the magnetic induction drive unit and printed circuit board unit, etc. The durability can be improved.

【0025】上記の3部分を一体的に形成したので、部
品点数を減少することができ、組み立て工数を減らして
コスト削減を図ることができるなど、従来にない優れた
効果を奏するものである。また、主要本体のケーシング
を軽量のアルミニウム合金としたので、ポンプ本体が軽
量ができ、又、熱伝導性が良好であるので放熱性にも富
んでいる。
Since the above-mentioned three parts are integrally formed, the number of parts can be reduced, the number of assembling steps can be reduced, and the cost can be reduced. In addition, since the casing of the main body is made of a lightweight aluminum alloy, the pump body can be made lightweight, and since the heat conductivity is good, the heat dissipation is also excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は上半分を一部切断して内部構造を示し、
下半分はその外観を示す本発明のブラシレスDCモータ
のダイレクトドライブによる温水循環用ポンプの側面図
を示す。
FIG. 1 shows the internal structure by cutting a part of the upper half,
The lower half shows a side view of a pump for hot water circulation by a direct drive of the brushless DC motor of the present invention showing its appearance.

【図2】図2は図1の温水循環用ポンプの本体ケーシン
グの一部と連結胴部と冷却用の空洞部と制御用ケーシン
グ部を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a part of a main body casing of the hot water circulation pump of FIG. 1, a connecting body, a cooling cavity, and a control casing.

【図3】図3は図1のA−A部で切断して矢視方向に見
た断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 and viewed in the direction of the arrow.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 温水循環用ポンプ 2 外部ケーシング 3 内部ケーシング 4 回転子 5 インペラー 6 固定子 7 モータ駆動制御部体 8 ポッティング材 9 本体ケーシング部 10 空洞部 11 連結胴部 12 プリント基板部 13 プリント基板部 14 リード線 15 制御用ケーシング部 16 蓋体 17 Oリング 18 フィン部 19 ポンプ部側蓋体 20 吸込口 21 吐出口 22 羽根車体 23 永久磁石 24 コア部 25 コイル 26 回転軸 27 ねじ 28 係止つめ 29 リード線取り出し口 1 Hot water circulation pump 2 External casing 3 Inner casing 4 rotor 5 impeller 6 stator 7 Motor drive control unit 8 potting materials 9 Main body casing 10 cavity 11 Connection body 12 Printed circuit board 13 Printed circuit board 14 lead wire 15 Control casing 16 Lid 17 O-ring 18 Fins 19 Pump side cover 20 Suction port 21 Discharge port 22 vane body 23 Permanent magnet 24 core 25 coils 26 rotation axis 27 screws 28 Locking claw 29 Lead wire outlet

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−107972(JP,A) 特開 平9−137794(JP,A) 特開 平10−311290(JP,A) 特開2000−240593(JP,A) 実開 平3−102090(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 13/02 F04D 29/58 Continuation of front page (56) Reference JP-A-11-107972 (JP, A) JP-A-9-137794 (JP, A) JP-A-10-311290 (JP, A) JP-A-2000-240593 (JP, A) Actual Kaihei 3-102090 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F04D 13/02 F04D 29/58

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 外部ケーシングと内部ケーシングを有
し、内部ケーシング内にブラシレスDCモータの回転子
と該回転子によりダイレクトドライブされる二重壁体の
インペラーからなる遠心ポンプを内装し、内部ケーシン
グ外周部の外部ケーシング内にブラシレスDCモータの
磁力誘導駆動用の固定子と該固定子の磁力を誘導制御す
るホール素子からなる磁力センサーを有するモータ駆動
制御部などの機器類を内装し、内部ケーシングと外部ケ
ーシング間にポッティング材を充填して、内部ケーシン
グ外周部の外部ケーシング内に内装の上記機器類をポッ
ティング材で埋設してなるブラシレスDCモータのダイ
レクトドライブによる温水循環用ポンプにおいて、外部
ケーシングを内部ケーシングを内装する本体ケーシング
部と本体ケーシング部後方の外部ケーシングの中央部を
貫通する空冷用の空洞部を介在させてなる制御用ケーシ
ング部とに分割し、本体ケーシング部と制御用ケーシン
グ部の間に冷却用空洞部を設けて連結胴部で一体的に連
通し、固定子の磁力を誘導制御するホール素子からなる
磁力センサーを有するモータ駆動制御部を本体ケーシン
グ部のホール素子の磁力センサー用のプリント基板から
モータ駆動制御用のプリント基板をリード線接続により
切り離して制御用ケーシング部内に収納するとともに連
結胴部に上記リード線を挿通し、本体ケーシング部の内
部ケーシングおよび外部ケーシング間と連結胴部の内部
と制御用ケーシング部内の各内装機器間の空隙部をポッ
ティング材により一体的に装填して内装機器を埋設し、
かつ、ポッティング材の装填口を蓋体で覆ってポッティ
ング材を外気から隔絶したことを特徴とするブラシレス
DCモータのダイレクトドライブによる温水循環用ポン
プ。
1. A centrifugal pump having an outer casing and an inner casing, wherein a rotor of a brushless DC motor and a double-walled impeller driven directly by the rotor is provided inside the inner casing, and the outer periphery of the inner casing is included. In the outer casing of the unit, a motor drive controller having a magnetic force sensor including a stator for magnetic force induction driving of a brushless DC motor and a Hall element for inductively controlling the magnetic force of the stator is installed, and an internal casing is provided. In a pump for hot water circulation by a direct drive of a brushless DC motor, in which a potting material is filled between outer casings, and the above-mentioned internal equipment is embedded in the outer casing at the outer peripheral portion of the inner casing, the outer casing is provided inside. Main body casing part that houses the casing and main body casing part It is divided into a control casing part having an air-cooling cavity part penetrating the center part of the rear outer casing, and a cooling cavity part is provided between the main body casing part and the control casing part to form a connecting body part. The motor drive control unit that has a magnetic force sensor consisting of a Hall element for inductively controlling the magnetic force of the stator is connected from the printed circuit board for the magnetic force sensor of the Hall element of the main body casing to the printed circuit board for motor drive control. The lead wires are separated by a lead wire connection and housed in the control casing portion, and the lead wires are inserted into the connecting body portion, and the interior casings of the main body casing portion and between the outer casings, the interior of the connecting body portion and the control casing portion are installed. The interior space is buried by loading the space between them with potting material,
Also, a hot water circulating pump by a direct drive of a brushless DC motor, characterized in that the potting material charging port is covered with a lid to isolate the potting material from the outside air.
【請求項2】 本体ケーシング部と制御用ケーシング部
と冷却用空洞部の左右の連結胴部からなる外部ケーシン
グは、アルミニウム材等の軽量金属材料の一体成形体で
あることを特徴とする請求項1記載のブラシレスDCモ
ータのダイレクトドライブによる温水循環用ポンプ。
2. The outer casing, which is composed of a main body casing portion, a control casing portion, and left and right connecting body portions of the cooling cavity portion, is an integrally molded body of a lightweight metal material such as an aluminum material. A pump for circulating hot water by a direct drive of the brushless DC motor according to 1.
【請求項3】 内部ケーシングはケーシング本体部の中
央部に横向きの断面がほぼU字状の仕切り壁からなり、
内部ケーシング内の回転子は回転自在に軸支した永久磁
石材を内装した羽根車体からなり、内部ケーシングの外
周部に内装のブラシレスDCモータの磁力誘導駆動用の
固定子は上記羽根車体の磁石材に対向して配設され、ホ
ール素子の磁力センサー用のプリント基板は内部ケーシ
ングの後部の外部ケーシング内に配設され、ブラシレス
DCモータの回転子によりダイレクトドライブされるイ
ンペラーからなる遠心ポンプは、回転子の前端側に同軸
で外部ケーシングに吸込み口を有して二重壁体のインペ
ラー内の軸心部からインペラー外周の1円周方向部から
外部ケーシング外に送水する吐出口を有することを特徴
とする請求項1または2に記載のブラシレスDCモータ
のダイレクトドライブによる温水循環用ポンプ。
3. The inner casing comprises a partition wall having a substantially U-shaped cross section in the center of the casing body.
The rotor in the inner casing is composed of a vane body in which a rotatably supported permanent magnet material is installed, and the stator for magnetic force induction driving of a brushless DC motor provided in the outer periphery of the inner casing is a magnet material of the vane body. The printed circuit board for the magnetic sensor of the Hall element is disposed inside the outer casing at the rear of the inner casing, and the centrifugal pump composed of an impeller directly driven by the rotor of the brushless DC motor rotates. The front end side of the child has a suction port coaxially with the outer casing, and has a discharge port for sending water from the axial center part in the double-walled impeller to the outside of the outer casing from one circumferential direction part of the impeller outer periphery. A pump for hot water circulation by a direct drive of the brushless DC motor according to claim 1 or 2.
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