JP4760527B2 - ポンプおよびそれを備えた液体循環装置 - Google Patents

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Description

本願発明は、モータにより駆動され、液体を吸入して吐出するポンプおよび同ポンプを備えた液体循環装置に関するものである。
ポンプにおいては、液体を吸排する羽根車を内蔵したケーシングと、この羽根車を駆動するためのモータ部とを有しており、そのモータ部には、羽根車の位置を検出する位置検出センサが配置された制御基板を備えていて、上記モータ部および制御基板は、液体の侵入や高湿度の設置環境による腐食を防止するために、樹脂によって封止されている。
上記ケーシングとモータ部との間には仕切板が配置されており、ケーシング内の液体がモータ部へ漏れることを防止している。この仕切板の近くに封止された樹脂には、位置検出センサが挿入されるとともに、位置検出センサの取付け位置を規制する凹部が形成されている。
上記の構成において、位置検出センサの取付け位置のばらつきを防止することにより、モータの回転性能のばらつきを防止することができるポンプが提案されている(特許文献1)。
特開平9−131038号公報
しかしながら、前記背景技術の特許文献1に記載のポンプにおいては、モータ部を樹脂で封止した後に、位置検出センサを挿入する凹部を形成する必要があるために、ポンプの製造工程が繁雑になってしまい、その結果ポンプの製造コストが増加してしまうといった問題点があった。
また、位置検出センサは、形成された凹部に挿入されているのみで封止されておらず、このため、例えばポンプの設置環境が高湿度の場合は、位置検出センサが腐食される可能性があった。
本願発明はこのような上記背景技術の課題を解決するものであり、簡単な構成かつ容易に位置検出センサの取付け位置を確実に規制するとともに、位置検出センサの腐食を防止することで、モータ部の回転性能を常時確実に安定させることができるポンプを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本願発明は、液体を吸排する羽根車を内蔵したケーシングと、羽根車を駆動するモータ部と、ケーシングとモータ部とを仕切る仕切板と、を有し、モータ部には、ケースに収納され羽根車の位置を検出する位置検出センサが端部に配置された制御基板と、モータ部および制御基板を封止する樹脂と、を備え、ケースには、位置検出センサの取りつけ位置を規制するリブを設けたものであり、位置検出センサは、ケースのリブが仕切板に当接することにより、取りつけ位置が規制されるようになしたことを特徴としている。
この構成により、簡単な構成かつ容易に位置検出センサの取付け位置を確実に規制するとともに、位置検出センサの腐食を防止するという作用が達成できる。
本発明は、モータ部による羽根車の回転を常時確実に安定させることができるポンプを提供できるという効果を奏する。
図1から5は、本願発明の実施形態であるポンプ1を示している。
本願発明の実施の形態は、液体を吸排する羽根車3を内蔵したケーシング4と、羽根車3を駆動するモータ部としてのモータ5と、ケーシング4とモータ5とを仕切る仕切板20と、を有し、モータ5には、ケース9に収納され羽根車3の位置を検出する位置検出センサ6が端部に配置された制御基板7と、モータ5および制御基板7を封止する樹脂8と、を備え、ケース9には、位置検出センサ6の取り付け位置を規制するリブ10を設けるようにしたものである。
これにより、簡単な構成かつ容易に位置検出センサ6の取りつけ位置を規制するとともに、位置検出センサ6の腐食を防止することで、モータ5による羽根車3の回転を常時確実に安定できるポンプ1を提供することができる。
また、位置検出センサ6は、ケース9のリブ10が仕切板20に当接することにより、取りつけ位置が規制されるようにしてもよい。
この場合は、リブ10を仕切板20に当接することにより、位置検出センサ6の取りつけ位置を確実に規制することができる。
さらに、制御基板7には、制御基板7上の位置検出センサ6と対向する端部に、制御基板7に電源を供給する電源コード(図示せず)が接続されるコネクタ11を設けてもよい。
この場合は、モータ5および制御基板7を樹脂8により封止する際に、上記ケース9およびコネクタ11により位置検出センサ6の取付け位置を規制できるために、モータ5の回転性能をより確実に安定させることができる。
そして、上記ポンプ1を浴槽水循環装置に組み込むことで、浴槽水循環装置における浴槽水循環性能を大いに安定することができる。
以下、この実施形態のポンプ1を、より具体的詳細に説明する。このポンプ1は図1に示すように、液体循環装置としての浴槽水循環装置の循環往路2に設けられており、人工大理石やステンレスまたはFRP(繊維強化プラスチック)等からなる浴槽12があり、その浴槽12の外側には浴槽12内の浴槽水13を吸入して吐出するための上記ポンプ1と、浴槽水13を加熱するための、ガスや電気または灯油等を用いた加熱部14が設置されている。
浴槽12の下部の側面には、浴槽水13の流出口15が取りつけられていて、その流出口15には、耐熱塩ビ(塩化ビニル)やステンレス等からなる循環往路2が接続されている。循環往路2の途中には、ポンプ1が取りつけられていて、さらに循環往路2は加熱部14に接続されている。
そして加熱部14には、同じく耐熱塩ビ(塩化ビニル)やステンレス等からなる循環復路16が接続されていて、その循環復路16は、浴槽12の側面であって流出口15の上方に取りつけられた流入口17に接続されている。
図2から5に示すように、ポンプ1は、浴槽水13を吸排する羽根車3を内蔵したケーシング4と、羽根車3を駆動するステータ18とステータ18に設けられた巻線19、およびこのステータ18を制御する制御基板7からなるモータ5と、ケーシング4とモータ5とを仕切る仕切板20と、モータ5を封止して、モータ5への液体の侵入や高湿度の設置環境による腐食を防止する樹脂8とから構成されている。
上記ケーシング4および仕切板20には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等のプラスチックや、ステンレス等の金属が用いられていて、ケーシング4には、液体の吸入口4aと吐出口4bとが設けられている。ケーシング4と仕切板20との接続部には、Oリング20aが配置されていて、ケーシング4内の液体が外部に漏れることを防止している。
次に、上記仕切板20は中央部が凹形に形成されており、その凹形に形成された内部には、羽根車3と一体に設けられ、ステータ18により回転駆動されるロータ21が収納されている。
上記羽根車3の中心部のロータ21側には、羽根車3の軸22が設けられており、この軸22の側部には、軸22を支持する軸受23が配置されていて、前記軸受23の両端側には、軸受23の位置を規制する、セラミック等からなる軸受板24が設けられている。また、軸22の羽根車3側の端部には、緩衝材25が設けられている。
仕切板20の側部外周にはステータ18が設けられており、このステータ18には巻線19が3相集中巻きにより取りつけられている。上記ステータ18の外周側には、複数のインシュレータ26が設けられていて、このインシュレータ26において、仕切板20の底部側の端部には、ステータ18を制御するための制御基板7が取りつけられている。
上記制御基板7の端部であって仕切板20側には、ロータ21の位置を検出するためのホールセンサ等からなる位置検出センサ6が、ケース9に収納された状態で配置されており、前記位置検出センサ6と対向する制御基板7の端部であって、仕切板20の反対側には、制御基板7に電源を供給する電源コード(図示せず)が接続されるコネクタ11が設けられている。
ここで、図6および7に示すように、位置検出センサ6は3相を制御するために、3つの位置検出センサ6により構成されており、上記位置検出センサ6はケース9に収納され、スナップフィットにより制御基板7に固定されている。また、図8に示すように、ケース9に設けられたリブ10が仕切板20の底部の端側に当接することにより、位置検出センサ6の位置が規制されるようになっている。
一方、モータ5を樹脂8により封止する際は、図9に示すように、成型金型27の上型28および下型29をはめ合わせた際に成型金型27の内部に形成される空間30内に、仕切板20と、モータ5を構成する巻線19が設けられたステータ18、およびインシュレータ26によりステータ18に取りつけられた制御基板7とを設置する。
次に、上型28の上部よりピン31を挿入して制御基板7を固定するが、このとき上述したように、位置検出センサ6が収納されたケース9に設けられたリブ10により位置検出センサ6の取りつけ位置が規制されており、取りつけ位置のずれが防止されている。
また、図9に示すように、上記制御基板7において位置検出センサ6が収納されたケース9と対向する端部に設けられたコネクタ11を、上型28と下型29とで挟み込んで固定することにより制御基板7の固定をより確実に行うことができるため、位置検出センサ6の取りつけ位置をより確実に規制することができる。
次に、上型28の側部に形成された注入口32より樹脂8を注入し、この注入される樹脂8に圧力を加えることにより、樹脂8を成型金型27内の空間30の隅々まで行き渡らせることができる。
ここで、制御基板7はケース9およびコネクタ11により取りつけ位置が規制されているために、注入された樹脂8による制御基板7の移動が防止されることで、位置検出センサ6の取りつけ位置のずれが防止されている。そして、注入された樹脂8が硬化した後、上型28および下型29を取り外すことにより、樹脂8によるモータ5の封止が完了する。
以上の構成において、本願発明の実施形態におけるポンプ1および、このポンプ1を備えた浴槽水循環装置の動作を図1から8を用いて説明する。
制御基板7により制御されたステータ18において磁界が発生すると、発生した磁界によりロータ21が駆動されて、このロータ21に接続された羽根車3が回転する。このとき、リブ10により位置検出センサ6の取りつけ位置が確実に規制されているために、位置検出センサ6は、常時確実にロータ21の位置を検出することができる。
羽根車3が回転すると、浴槽12内の浴槽水13が、浴槽12の側面に設けられた流出口15より流出した後に循環往路2を通って、ポンプ1のケーシング4に設けられた吸入口4aより吸入される。
吸入された浴槽水13は、回転する羽根車3によりケーシング4に設けられた吐出口4bから吐出され、吐出口4bに接続された循環往路2を通って、ガスや電気または灯油等を用いた加熱部14に導入され、所定の温度まで加熱された後、その加熱部14に接続された循環復路16を流れて、浴槽12の側面の流出口15の上側に取りつけられた流入口17より、浴槽12内へ流入する。
このように浴槽水13を、ポンプ1を用いることにより循環し、加熱部14において所定の温度まで加熱することで、浴槽12内の浴槽水13を所定の温度まで加熱し、かつ加熱後も浴槽水13の循環を継続することで、浴槽水13の温度を常時所定温度に保つことができる。
以上のように本願発明の実施形態によれば、位置検出センサ6の取りつけ位置を確実に規制することで、モータ5による羽根車3の回転を常時確実に安定できるポンプ1を提供することができる。
また、コネクタ11により位置検出センサ6の取りつけ位置を、より確実に規制することができるため、モータ5による羽根車3の回転をさらに安定させることができる。
なお、上記本願発明の実施形態においては、浴槽水13の循環に用いられるポンプ1を示しているが、例えば、給湯機器に使用される給湯機器用ポンプや井戸用ポンプ、さらには給水用ポンプ等に用いられるポンプであってもよい。
本願発明の実施形態であるポンプを備えた浴槽水の循環装置の構成を示す側面図。 同ポンプの側部断面図。 同ポンプの前方斜視図。 同ポンプの後方斜視図。 同ポンプの分解斜視図。 同ポンプの位置検出センサのケースの拡大斜視図。 同ポンプの位置検出センサのケースへの収納状況を示す拡大斜視図。 同ポンプの位置検出センサのケースの取りつけ状況を示す拡大断面図。 同ポンプの樹脂封止時に用いる成型金型の断面図。
符号の説明
1 ポンプ
3 羽根車
4 ケーシング
5 モータ
6 位置検出センサ
7 制御基板
8 樹脂
9 ケース
10 リブ
11 コネクタ
12 凸部
14 凸起
15 リブ
20 仕切板

Claims (3)

  1. 液体を吸排する羽根車を内蔵したケーシングと、羽根車を駆動するモータ部と、ケーシングとモータ部とを仕切る仕切板と、を有し、モータ部には、ケースに収納され羽根車の位置を検出する位置検出センサが端部に配置された制御基板と、モータ部および制御基板を封止する樹脂と、を備え、ケースには、位置検出センサの取りつけ位置を規制するリブを設けたものであり、位置検出センサは、ケースのリブが仕切板に当接することにより、取りつけ位置が規制されるようになしたポンプ。
  2. 制御基板には、制御基板上の位置検出センサと対向する端部に、制御基板に電源を供給
    する電源コードが接続されるコネクタを設けた請求項1記載のポンプ。
  3. 請求項1または2記載のポンプを備えた液体循環装置。
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