JP3752594B2 - 磁気結合ポンプ - Google Patents

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    • F04D13/0686—Mechanical details of the pump control unit

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気結合ポンプ、特に、ウオータポンプとして用いられる磁気結合ポンプにおいて、回路基板に実装される発熱性電子部品の冷却効率を高めると共に、回路基板に実装される磁気検出素子の検出精度の向上などを図るための磁気結合ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、ウオータポンプとして用いられる磁気結合ポンプは、隔壁によってモータ室と冷却水が流れるポンプ室とに仕切られ、ポンプ室内にロータが、モータ室内にステータ（モータ）がそれぞれ配される。
【０００３】
そして、従来からの磁気結合ポンプの一つのタイプとして、特開平１０−３１１２９０号公報の図２に開示されるように、モータ室内に、ロータの端面と平行に回路基板を配し、回路基板のロータ端面と対峙する部位にモータ駆動用のパワートランジスタ等発熱性電子部品を実装し、発熱性電子部品を隔壁を介して冷却水によって冷却するよう構成した磁気結合ポンプが知られている。
【０００４】
また、従来からの磁気結合ポンプとして、モータの通電タイミングを制御するために、換言すると、パワートランジスタ等のスイッチング動作を制御するために、ロータの回転角度位置を検知するための磁気検出素子としてのホール素子を、回路基板のロータの磁石部と対峙する部位に実装した磁気結合ポンプが知られている。
【０００５】
さらに、回路基板に上記発熱性電子部品と上記磁気検出素子の両者を実装したタイプの磁気結合ポンプも知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回路基板に発熱性電子部品と磁気検出素子の両者を実装したタイプの磁気結合ポンプにおいては、通常、発熱性電子部品と磁気検出素子とが比較的接近して配置されるため、磁気検出素子が発熱性電子部品による熱害を受け易く、また、発熱性電子部品の肉厚が磁気検出素子の肉厚よりも大きいため、磁気検出素子と隔壁との間のエアギャップが比較的大きく、磁気検出素子の検出精度が制限されていた。
【０００７】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決し、発熱性電子部品の冷却効率を高めると共に磁気検出素子の検出精度の向上などを図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気結合ポンプは、隔壁によってモータ室と冷却水が流れるポンプ室とに仕切られ、前記ポンプ室内に略円筒カップ状のロータが配されると共に前記モータ室内に前記ロータの円環状端面と平行に回路基板が配され、該回路基板の前記ロータの磁石部と対峙する部位に磁気検出素子が、他の部位に発熱性電子部品がそれぞれ実装される磁気結合ポンプであって、前記磁気検出素子及び前記発熱性電子部品は、前記ロータ円環状端面と対峙する回路基板の略円環状領域内の対向した位置にそれぞれ配されると共に、前記ロータ円環状端面と対峙する前記隔壁の円環状壁部の肉厚は、該円環状壁部のロータ円環状端面側の円環状面が傾きのない平面である条件下で、前記発熱性電子部品と近接する部位の方が前記磁気検出素子と対峙する部位よりも薄く形成されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、磁気結合ポンプの断面図、図２は、その要部断面図、図３は、回路基板の正面図を示す。
【００１１】
図１において、磁気結合ポンプ１は、冷却水の流入通路２と流出通路３が形成された合成樹脂製のポンプ室側ハウジング４と、このポンプ室側ハウジング４と共にポンプ室５を形成する合成樹脂製のボデー６と、このボデー６と共にモータ室７を形成する合成樹脂製のモータ室側ハウジング８とを備え、ポンプ室側ハウジング４とボデー６、及び、ボデー６とモータ室側ハウジング８はそれぞれ溶着によって一体化されている。
【００１２】
ポンプ室５に合成樹脂製のロータ９が収容されている。
【００１３】
ロータ９は略円筒カップ状に形成されており、底部１０の中央部にＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）材料からなる円筒状の軸受部１１が、また、軸受部１１の周囲にインペラ１２がそれぞれ形成されている。軸受部１１の貫通孔にシャフト１３が挿通されており、ロータ９はシャフト１３回りに回転自在とされている。シャフト１３はインサート体としてボデー６に部分的に固着されており、ボデー６に対するシャフト１３の回転及び抜けを防止するためのスパイラル部１４がボデー６内部に埋められている。シャフト１３の先端部に、ロータ９の回転時の浮き上がりを防止するためのストッパ部材としてのワッシャ１５がスクリュねじ１６によって取り付けられている。ロータ９の筒部１７は磁性体粉を含有し円周方向に部分的に磁化されたプラスチックマグネットにより構成されており、これらの磁石部がステータ１８の回転磁界によって回転力を受け、ロータ９が回転する。
【００１４】
モータ室７に、モータ室側ハウジング８側の一部を除いて合成樹脂材料が充填されている。この充填部材１９に回路基板２０が埋まっている。
【００１５】
回路基板２０は貫通孔２１を有し、この貫通孔２１にボデー６のボス部２２が挿通されている。ボス部２２はシャフト１３の延長軸上に形成されており、その先端面２３はボデー６のモータ室側ハウジング８側の端面２４と略面一となっている。
【００１６】
回路基板２０のロータ９側の基板面２５に、配線金具２６を介してステータ１８が実装されており、ステータ１８はボデー６の環状凹部２７に収容されている。
【００１７】
回路基板２０のロータ９側の基板面２５は複数の支持部材２８と当接している。各支持部材２８はボデー６と一体成形されており、各支持部材２８はロータ９の筒部１７の円環状端面２９と対峙する円環状壁部３０からモータ室側ハウジング８の方向に突出しており、各支持部材２８の端面３１は面一となっている。
【００１８】
また、回路基板２０のロータ９側の基板面２５に内側ターミナル３２が実装されており、この内側ターミナル３２は、ボデー６に固着された電源供給用の外側ターミナル３３と接触している。
【００１９】
また、回路基板２０のロータ９側の基板面２５に磁気検出素子としてのホール素子３４が実装されている。ホール素子３４は、ロータ９の回転角度位置を検出するためのセンサであり、ロータ９の筒部１７の円環状端面２９と対向している。
【００２０】
さらに、回路基板２０のロータ９側の基板面２５に発熱性電子部品としての複数のパワートランジスタ３８が実装されている。パワートランジスタ３８は、ステータ１８を駆動する電子部品である。
【００２１】
ホール素子３４とパワートランジスタ３８は、図３に示すように、ロータ円環状端面２９（図１）と対峙する回路基板２０の略円環状領域Ｚ（図３図示二点鎖線ａ、ｂで囲まれた領域）内の略対向した位置にそれぞれ配される。
【００２２】
ボデー６の円環状壁部３０において、ロータ円環状端面２９側の円環状面３９は傾きのない平面により形成されている。そして、図２に示すように、円環状壁部３０の肉厚は、パワートランジスタ３８と近接する部位ｃで薄く形成されている。すなわち、部位ｃの肉厚Ａは、ホール素子３４と対峙する部位ｄの肉厚Ｂよりも小さい。
【００２３】
回路基板２０の他方の基板面３５とモータ室側ハウジング８の内面３６との間に、ボス部２２を囲んで圧縮スプリング３７が配設されている。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態は、隔壁６によってモータ室７と冷却水が流れるポンプ室５とに仕切られ、ポンプ室５内に略円筒カップ状のロータ９が配されると共にモータ室７内にロータ９の円環状端面２９と平行に回路基板２０が配され、回路基板２０のロータ９の磁石部と対峙する部位に磁気検出素子３４が、他の部位に発熱性電子部品３８がそれぞれ実装される磁気結合ポンプ１であって、磁気検出素子３４及び発熱性電子部品３８は、ロータ円環状端面２９と対峙する回路基板２０の略円環状領域Ｚ内の対向した位置にそれぞれ配されると共に、ロータ円環状端面２９と対峙する隔壁６の円環状壁部３０の肉厚は、円環状壁部３０のロータ円環状端面２９側の円環状面３９が傾きのない平面である条件下で、発熱性電子部品３８と近接する部位で薄く形成されていることを特徴とする。
【００２５】
このように円環状壁部３０の肉厚を薄く形成したことにより、発熱性電子部品３８が冷却水によって効率よく冷却されることになり、発熱性電子部品３８の発熱により磁気検出素子３４が受ける熱害を抑制することができる。
【００２６】
また、磁気検出素子３４及び発熱性電子部品３８を回路基板２０の略円環状領域Ｚ内の略対向した位置にそれぞれ配したため、磁気検出素子３４と発熱性電子部品３８との間隔が大きくなり、発熱性電子部品３８の発熱により磁気検出素子３４が受ける熱害を抑制することができる。
【００２７】
また、円環状壁部３０の肉厚の減少分だけ、回路基板２０を円環状壁部３０に接近させることができるようになり、その結果、磁気検出素子３４から円環状壁部３０のモータ室側端面４０までの距離が短くなり、ロータ円環状端面２９と磁気検出素子３４との間隔Ｃ（図２）が狭くなる。このため、磁気検出素子３４の検出レベルが増大し、磁気検出素子３４の検出精度が向上する。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によると、発熱性電子部品の冷却効率を高めると共に磁気検出素子の検出精度の向上などを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気結合ポンプの一実施形態の断面図である。
【図２】その要部断面図である。
【図３】回路基板の正面図である。
【符号の説明】
１ 磁気結合ポンプ
５ ポンプ室
６ 隔壁（ボデー）
７ モータ室
９ ロータ
２０ 回路基板
２９ ロータ円環状端面
３０ 円環状壁部
３４ 磁気検出素子（ホール素子）
３８ 発熱性電子部品（パワートランジスタ）
Ｚ 円環状領域

Claims (1)

  1. 隔壁によってモータ室と冷却水が流れるポンプ室とに仕切られ、前記ポンプ室内に略円筒カップ状のロータが配されると共に前記モータ室内に前記ロータの円環状端面と平行に回路基板が配され、該回路基板の前記ロータの磁石部と対峙する部位に磁気検出素子が、他の部位に発熱性電子部品がそれぞれ実装される磁気結合ポンプであって、
    前記磁気検出素子及び前記発熱性電子部品は、前記ロータ円環状端面と対峙する回路基板の略円環状領域内の対向した位置にそれぞれ配されると共に、
    前記ロータ円環状端面と対峙する前記隔壁の円環状壁部の肉厚は、該円環状壁部のロータ円環状端面側の円環状面が傾きのない平面である条件下で、前記発熱性電子部品と近接する部位の方が前記磁気検出素子と対峙する部位よりも薄く形成されている
    ことを特徴とする磁気結合ポンプ。
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