JP4864054B2 - ポンプ及びヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents

Description

この発明は、モールド固定子とポンプ部とを組み合わせて製作されるポンプ及びポンプの製造方法に関する。さらに、そのポンプを用いるヒートポンプ式給湯装置に関する。

樹脂マグネットとスリーブ軸受とを熱可塑性樹脂で一体成形する回転子の端面に、熱可塑性樹脂を成形して得られた羽根車を超音波溶着により固着するポンプ用回転子について、羽根車の羽根の回転子と設置する側の端面に所定の凸部を備え、回転子の羽根設置面を有する鍔部の羽根車と設置する側の端面に羽根車の張出し部との所定の隙間を設けた凹部を備えることにより、超音波による微振動による接着不良、軸心のずれの低減が図れるポンプ用電動機の回転子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６１−４６４９３号公報

しかしながら、上記特許文献１のポンプは、ポンプの回転子を回転子部と羽根車との接合により形成する場合に、回転子部と羽根車との同軸を確保することが困難であった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ポンプの回転子を回転子部と羽根車との接合により形成する場合に、回転子部と羽根車との同軸を確保することができるポンプ及びヒートポンプ式給湯装置及びポンプの製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係るポンプは、固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルを形成した固定子に、電子部品を実装するとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を組付け、熱硬化性樹脂でモールド成形してなるモールド固定子と、
水の吸水口と吐出口とを有するケーシングと、内部に軸が回転できないように装着され前記軸に回転子部と羽根車とを備える回転子が嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを備える椀状隔壁部品とを組付けてなるポンプ部とを備え、
前記回転子部は、
樹脂マグネット等と一体に樹脂により形成される中央部が開口した略円板状の回転子鍔部と、
前記回転子鍔部に形成され、前記羽根車を設置する略ドーナッツ状の羽根設置面と、
前記回転子鍔部に形成され、前記羽根設置面の前記羽根車側外周縁部を略全周に亘って切り込み、所定の径方向及び軸方向の寸法に形成されている回転子部切り込み部とを有し、
前記羽根車は、
複数の円弧形状の羽根と、
前記羽根の前記回転子部側の端面に形成され、前記回転子鍔部の前記羽根設置面に設置される面となる羽根車切り込み部と、
前記羽根車切り込み部の外側に切り残され、前記回転子部側に突出する嵌合い部とを有し、
前記回転子部と前記羽根車とを接合する場合に、前記羽根車の前記羽根車切り込み部が前記回転子鍔部の前記羽根設置面に設置されるとともに、前記羽根車切り込み部の外側の前記嵌合い部が前記回転子部の前記回転子部切り込み部に嵌合わされることを特徴とする。

この発明に係るポンプは、回転子部と羽根車とを接合する場合に、羽根車の羽根車切り込み部が回転子鍔部の羽根設置面に設置されるとともに、羽根車切り込み部の外側の嵌合い部が回転子部の回転子部切り込み部に嵌合わされることにより、回転子部と羽根車との同軸を確保することができる。

実施の形態１．
本実施の形態１は、回転子部と羽根車とを接合する場合に、羽根車の羽根車切り込み部が回転子鍔部の羽根設置面に設置されるとともに、羽根車切り込み部の外側の嵌合い部が回転子部の回転子部切り込み部に嵌合わされることにより、回転子部と羽根車との同軸を確保することができる点に特徴がある。

先ず、ポンプが使用されるヒートポンプ式給湯装置について、その概要を簡単に説明する。

図１は実施の形態１を示す図で、ヒートポンプ式給湯装置の構成図である。ヒートポンプ式給湯装置は、ヒートポンプユニット１００と、タンクユニット２００と、ユーザが運転操作などを行う操作部１１とを備える。

図１において、ヒートポンプユニット１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器２、高圧の冷媒を減圧膨張させる減圧装置３、低圧の二相冷媒を蒸発させる蒸発器４を冷媒配管１５によって環状に接続された冷媒回路と、圧縮機１の吐出圧力を検出する圧力検出装置５と、蒸発器４に送風するファン７と、ファン７を駆動するファンモータ６とを備えている。

また、ヒートポンプユニット１００は、温度検出手段として、冷媒−水熱交換器２の沸上げ温度検出手段８と、冷媒−水熱交換器２の給水温度検出手段９と、外気温度検出手段１７とを備えている。

また、ヒートポンプユニット１００は、ヒートポンプユニット制御部１３を備える。ヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出手段８、給水温度検出手段９、及び外気温度検出手段１７からの信号を受信し、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、ファンモータ６の回転数制御を行う。

タンクユニット２００は、冷媒−水熱交換器２で高温・高圧の冷媒と熱交換することにより加熱された湯水を貯湯する温水タンク１４と、風呂水の追い焚きを行う風呂水追い焚き熱交換器３１と、風呂水循環装置３２と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４の間に配置された温水循環装置であるポンプ１０と、温水循環配管１６と、冷媒−水熱交換器２と温水タンク１４と風呂水追い焚き熱交換器３１とに接続された混合弁３３と、温水タンク１４と混合弁３３とを接続する風呂水追い焚き配管３７とを備える。

また、タンクユニット２００は、温度検出手段として、タンク内水温検出装置３４、風呂水追い焚き熱交換器を通過した後の水温を検出する追い焚き後水温検出装置３５、混合弁３３を通過した後の水温を検出する混合後水温検出装置３６を備えている。

また、タンクユニット２００は、タンクユニット制御部１２を備える。タンクユニット制御部１２は、タンク内水温検出装置３４、追い焚き後水温検出装置３５、混合後水温検出装置３６からの信号を受信するとともに、ポンプ１０の回転数制御、混合弁３３の開閉制御、及び操作部１１との間で信号の送受信を行う。

操作部１１は、ユーザが湯水の温度設定や出湯指示などを行うためのスイッチなどを備えたリモコンや操作パネルなどである。

図１において、上記のように構成したヒートポンプ式給湯装置における通常の沸上げ運転動作について説明する。操作部１１またはタンクユニット２００からの沸上げ運転指示がヒートポンプユニット制御部１３に伝えられると、ヒートポンプユニット１００は沸上げ運転を行う。

ヒートポンプユニット１００に備えられたヒートポンプユニット制御部１３は、圧力検出装置５、沸上げ温度検出手段８、給水温度検出手段９の検出値などに基づいて、圧縮機１の回転数制御、減圧装置３の開度制御、ファンモータ６の回転数制御を行う。

また、ヒートポンプユニット制御部１３とタンクユニット制御部１２との間で沸上げ温度検出手段８の検出値の送受信を行い、タンクユニット制御部１２は、沸上げ温度検出手段８で検出した温度が目標沸上げ温度になるよう、ポンプ１０の回転数を制御する。

以上のように制御されるヒートポンプ式給湯装置において、圧縮機１から吐出された高温高圧の冷媒は冷媒−水熱交換器２で給水回路側へ放熱しながら温度低下する。放熱して冷媒−水熱交換器２を通過した高圧低温の冷媒は、減圧装置３で減圧される。減圧装置３を通過した冷媒は蒸発器４に流入し、そこで外気空気から吸熱する。蒸発器４を出た低圧冷媒は圧縮機１に吸入されて循環し冷凍サイクルを形成する。

一方、温水タンク１４の下部の水は、温水循環装置であるポンプ１０の駆動により冷媒−水熱交換器２へ導かれる。ここで、冷媒−水熱交換器２からの放熱によって水が加熱され、加熱された湯水は温水循環配管１６を通って温水タンク１４の上部に戻されて蓄熱される。

以上のように、ヒートポンプ式給湯装置において、温水タンク１４と冷媒−水熱交換器２との間の温水循環配管１６に、湯水を循環させる温水循環装置としてポンプ１０が用いられる。

次に、温水循環装置として用いられるポンプ１０について説明する。

図２は実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の分解斜視図である。

図２に示すように、ポンプ１０は、回転子の回転により水を吸水して吐出するポンプ部４０と、回転子を駆動するモールド固定子５０と、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを締結するタッピングネジ１６０（図２の例は、４本）とを備える。

先ず、モールド固定子５０の構成について説明する。

図３、図４は実施の形態１を示す図で、図３はモールド固定子５０の斜視図、図４はモールド固定子５０の断面図である。

モールド固定子５０は、以下に示す手順で製作される。
（１）厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された帯状の固定子鉄心５４を製作する。帯状の固定子鉄心５４は、複数個のティースを備える。図２、図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部が露出している。ここで示す固定子鉄心５４は、薄肉連結部で連結されている６個のティースを有するので、図２、図３においても、６箇所に固定子鉄心５４のティースの先端部が露出している。
（２）ティースには、絶縁部５６（図４）が施される。絶縁部５６は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心５４と一体に又は別体で成形される。
（３）絶縁部５６が施されたティースに集中巻のコイル５７が巻回される。６個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。
（４）三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７が接続される端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。電源端子は３個、中性点端子は１個である。
（５）基板５８が結線側の絶縁部５６（端子５９を組付けられる側）に取り付けられる。基板５８は、図示しない基板押え部品により絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ５８ａ（駆動素子）、回転子の位置を検出するホール素子５８ｂ（位置検出素子）等が実装されている。ＩＣ５８ａやホール素子５８ｂを電子部品と定義する。また、基板５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１が、取り付けられる。
（６）リード線口出し部品６１が取り付けれたられた基板５８が基板押え部品により絶縁部５６に固定され、端子５９と基板５８とが半田付けされた電動機の固定子組立をモールド樹脂５３によりモールド成形することにより、モールド固定子５０が得られる。

モールド固定子５０のモールド樹脂５３（熱硬化性樹脂）によるモールド成形時の位置決め（軸方向）は、基板押え部品に形成されている複数個の突起の軸方向外側の端面が、上型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子５０の基板５８側の軸方向端面に、複数個の突起の軸方向外側の端面が金型押え面が表出している（図示せず）。

また、反結線側の絶縁部５６の軸方向端面よりさらに外側（軸方向の）に延びる突起６２が、下型の金型押え部になる。そのため、モールド固定子５０の基板５８の反対側の軸方向端面に、複数個の突起６２が表出している。

モールド固定子５０のモールド成形時の径方向の位置決めは、固定子鉄心５４の内周面が金型に嵌合することでなされる。そのため、図２、図３に示すモールド固定子５０の内周部に、固定子鉄心５４のティースの先端部が露出している。

本実施の形態において、モールド固定子５０の最も重要な部分は、図３、図４に示すモールド固定子５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝５１である。

この第１の溝５１は、モールド固定子５０の内周部に露出している固定子鉄心５４のティースの先端部の間に軸方向に形成される。

この第１の溝５１は、モールド固定子５０の後述する椀状隔壁部品９０の鍔部設置面６３に形成される径方向に延びる放射状の第２の溝６４の一つに連続して形成される。第２の溝６４は、後述する椀状隔壁部品９０の鍔部の補強用リブの逃がし溝である。図３の例では、第２の溝６４は、後述する椀状隔壁部品９０の鍔部の補強用リブに対応して、周方向に略等間隔に６本形成されている。

また、モールド固定子５０の椀状隔壁部品９０の鍔部設置面６３には、６本の第２の溝６４の外側端部を結ぶ環状の第３の溝６５を備える。この環状の第３の溝６５は、椀状隔壁部品９０の鍔部に形成される環状のリブに対応している。

尚、モールド固定子５０の椀状隔壁部品９０の鍔部設置面６３には、ポンプ部４０とモールド固定子５０とを締結するタッピングネジ１６０を通す孔５５が４箇所に形成されている。

次に、ポンプ部４０の構成を説明する。

図５乃至図７は実施の形態１を示す図で、図５はポンプ部４０の分解斜視図、図６はポンプ１０の断面図、図７は椀状隔壁部品９０の斜視図である。

図５乃至図７に示すように、ポンプ部４０は、以下に示す要素で構成される。
（１）水の吸水口４２と吐出口４３とを有し、内部に回転子の羽根車を収納するケーシング４１。ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。ケーシング４１には、吸水口４２側の端部に、モールド固定子５０が締結されるタッピングネジ１６０用の下穴４４ａを有するボス部４４が４箇所に個設けられる。また、ケーシング４１には、ポンプ１０を、例えば、ヒートポンプ式給湯装置のタンクユニット２００に固定するための孔４５ａを有する取付脚４５を３箇所に備える。
（２）第１のスラスト軸受７１ａ。第１のスラスト軸受７１ａの材質は、例えば、アルミナ等のセラミックである。回転子６０は、ポンプ１０の運転中、回転子６０に作用する水の圧力がケーシング４１の吸水口４２側が低く、回転子部６０ａ側の水の圧力が高いため、第１のスラスト軸受７１ａを介してケーシング４１に押し付けられている。そのため、セラミックを材料とする第１のスラスト軸受７１ａが必要となる。
（３）回転子６０。回転子６０は、回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとを備える。回転子部６０ａは、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット６８と、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）とが、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂６７で一体化される。羽根車６０ｂは、例えばＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂成形品である。回転子部６０ａと、羽根車６０ｂとが超音波溶着等により接合される。
（４）軸７０。椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に軸７０の一端が挿入され、軸７０の他端がケーシング４１の軸支持部４６に挿入される。椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入される軸７０の一端は、軸支持部９４に対して回転しないように挿入される。そのため、軸７０の一端は所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いている。軸支持部９４の孔もそれに合わせた形状になっている。ケーシング４１の軸支持部４６に挿入される軸７０の他端も所定の長さ（軸方向）円形の一部を切り欠いている。即ち、軸７０は長さ方向に対称形である。但し、軸７０の他端は、ケーシング４１の軸支持部４６に回転可能に挿入される。軸７０が長さ方向に対称形なのは、軸７０を椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入する際に、上下の向きを意識することなく組立を可能とするためである。
（５）第２のスラスト軸受７１ｂ。第２のスラスト軸受７１ｂの材質はＳＵＳである。回転子６０は、ポンプ１０の運転中、回転子６０に作用する水の圧力がケーシング４１の吸水口４２側が低く、回転子部６０ａ側の水の圧力が高いため、第１のスラスト軸受７１ａを介してケーシング４１に押し付けられているので、スリーブ軸受６６と第２のスラスト軸受７１ｂとの間に隙間があり、スリーブ軸受６６は第１のスラスト軸受７１ａに接触しない。しかし、運転状態によっては、その状態が変化して、スリーブ軸受６６が第２のスラスト軸受７１ｂを介して椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に当たるケースも考えられる。特に、ケーシング４１の吸水口４２が上になる状態でポンプ１０が使用される場合で、ポンプ１０の吸入圧力と吐出圧力との差が小さいときに、その現象が発生することが考えられる。そこで、念のために第２のスラスト軸受７１ｂを使用している。
（６）Ｏリング８０。Ｏリング８０は、ポンプ部４０のケーシング４１と椀状隔壁部品９０とのシールを行う。
（７）椀状隔壁部品９０。椀状隔壁部品９０は、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。椀状隔壁部品９０は、モールド固定子５０との嵌合部である椀状隔壁部９０ａと、鍔部９０ｂとを備える。椀状隔壁部９０ａは、円形の底部と円筒形の隔壁とで構成される。円形の底部の内面の略中央部に、軸７０の一端が挿入される軸支持部９４が立設している。椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１が形成されている。リブ９１は、椀状隔壁部９０ａの根元（鍔部９０ｂとの連結部）から軸方向に所定長さ形成されている。そして、リブ９１の径方向の寸法は、椀状隔壁部９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状である。鍔部９０ｂには、鍔部９０ｂを補強する補強リブ９２が径方向に放射状に６個形成されている。その中の任意の一つの補強リブ９２に椀状隔壁部９０ａのリブ９１が接続している。これにより、椀状隔壁部品９０の成形金型の製作が容易になる。また、鍔部９０ｂには、モールド固定子５０の椀状隔壁部品９０の鍔部設置面６３に形成される環状の第３の溝６５に納まる環状リブ９３を備える。また、鍔部９０ｂには、タッピングネジ１６０が通る孔９０ｄが４箇所に形成されている。さらに、鍔部９０ｂのケーシング４１側の面に、Ｏリング８０を収納する環状のＯリング収納溝９０ｃが形成されている。

ポンプ１０は、椀状隔壁部品９０にＯリング８０を設置した後、ケーシング４１を椀状隔壁部品９０に組付けポンプ部４０を組立、モールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０等により固定して組立てられる。

モールド固定子５０とポンプ部４０とを組み付ける際に、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝５１と、椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１とが嵌合することにより、回転方向（周方向）の位置決めがなされる。

モールド固定子５０とポンプ部４０との嵌合は、以下のように行われる。椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面の鍔部９０ｂと反対側の部分にはリブ９１がないので、モールド固定子５０の内周に、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａの先端部（リブ９１がない部分）を任意の位置で挿入することができる。

挿入が進み、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａのリブ９１がモールド固定子５０の内周の開口部側の端部までくると、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成されている第１の溝５１と、椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周面に軸方向に延びるリブ９１とが合わないとそれ以上は挿入できないが、ある程度モールド固定子５０の内周にポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａが挿入されているので、回転させることで容易に第１の溝５１とリブ９１との位置を合わせることができる。

第１の溝５１とリブ９１との位置が合えば、ポンプ部４０の椀状隔壁部９０ａをモールド固定子５０の内周に完全に挿入することができる。

椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの内周には、椀状隔壁部品９０の軸支持部９４に挿入される軸７０に回転子６０が嵌められて収納される。従って、モールド固定子５０と回転子６０との同軸を確保するために、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間はできるだけ小さい方がよい。例えば、その隙間は、０．０２〜０．０６ｍｍ程度に選ばれる。

モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間を小さくすると、モールド固定子５０の内周に椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａを挿入する場合に、空気が逃げる道がないと挿入が困難になる。

そのため、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される第１の溝５１を設けて、この第１の溝５１を空気の逃げ道としている。

また、椀状隔壁部品９０と、モールド固定子５０との周方向の位置決めが必要である。

椀状隔壁部品９０とモールド固定子５０との周方向の位置決めを行うために、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される第１の溝５１に、椀状隔壁部９０ａのリブ９１が嵌るようにしている。

空気の逃げ道であるモールド固定子５０の第１の溝５１を、椀状隔壁部９０ａのリブ９１が塞いでしまうと、椀状隔壁部品９０のモールド固定子５０への挿入が困難になる。そこで、椀状隔壁部品９０がモールド固定子５０に完全に挿入された状態で、モールド固定子５０の第１の溝５１と椀状隔壁部９０ａのリブ９１との間に隙間ができるようにしている。その隙間は、最も狭い所（リブ９１の径方向の寸法が最も大きい所）で１ｍｍ前後にしている。

このように、モールド固定子５０の内周と椀状隔壁部品９０の椀状隔壁部９０ａの外周との隙間はできるだけ小さくして（例えば、０．０２〜０．０６ｍｍ程度）モールド固定子５０回転子６０との同軸を確保しつつ、且つ、モールド固定子５０の内周部に軸方向に形成される空気の逃げ道となる第１の溝５１を設けて、モールド固定子５０の内周への椀状隔壁部品９０の挿入を容易としている。さらに、椀状隔壁部９０ａに、椀状隔壁部９０ａの根元（鍔部９０ｂとの連結部）から軸方向に所定長さのリブ９１を形成し、リブ９１の径方向の寸法を、椀状隔壁部９０ａの根元側が大きく、先に行くに従って小さくなるテーパ形状とし、リブ９１がモールド固定子５０の第１の溝５１に所定の径方向の隙間（１ｍｍ程度）ができる状態で嵌合するようにしているので、モールド固定子５０と椀状隔壁部品９０との位置決めができるとともに、モールド固定子５０と椀状隔壁部品９０との組付けを容易に行うことができる。

回転子６０は、回転子部６０ａと羽根車６０ｂとが超音波溶着等により接合される。ここでは、その際に回転子部６０ａと羽根車６０ｂとの同軸を確保する方法を二つ述べる。先ず、回転子部６０ａと羽根車６０ｂとの同軸を確保する一つの方法を、図８乃至図１０を参照しながら説明する。

図８乃至図１０は実施の形態１を示す図で、図８は回転子６０を回転子部６０ａと羽根車６０ｂとに分解した斜視図、図９は羽根車６０ｂを羽根７２側から見た斜視図、図１０は回転子６０の正面図である。

図８に示すように、回転子部６０ａは、樹脂マグネット６８等と一体に樹脂６７により形成される回転子鍔部６９を備える。中央部が開口した略円板状（略ドーナッツ状）の回転子鍔部６９は、羽根車６０ｂの羽根７２を設置する略ドーナッツ状の羽根設置面６９ａと、回転子部切り込み部６９ｂとを有する。回転子部切り込み部６９ｂは、略ドーナッツ状の羽根設置面６９ａの羽根車６０ｂ側外周縁部を全周に亘って切り込み、所定の径方向及び軸方向の寸法に形成されている。

また、羽根車６０ｂの羽根７２は、図９にも示すように、複数の円弧形状の羽根７２の回転子部６０ａ側の端面が、外側の嵌合い部７２ｂを残して、切り込まれて羽根車切り込み部７２ａとなっている。羽根車切り込み部７２ａは、回転子鍔部６９の羽根設置面６９ａに設置される面であり、羽根設置面６９ａと平行に成形される。羽根車切り込み部７２ａの外側の嵌合い部７２ｂは、回転子部６０ａ側に突出し、縦断面形状が略長方形である。

回転子部６０ａと羽根車６０ｂとを超音波溶着等により接合する場合に、羽根車６０ｂの羽根車切り込み部７２ａが回転子鍔部６９の羽根設置面６９ａに設置されるとともに、羽根車切り込み部７２ａの外側の嵌合い部７２ｂが回転子部６０ａの回転子部切り込み部６９ｂに嵌合わされる。それにより、回転子部６０ａと羽根車６０ｂとの同軸を確保することができる。

回転子部６０ａと羽根車６０ｂとの同軸を確保する他の一つの方法を、図１１乃至図１３を参照しながら説明する。

図１１乃至図１３は実施の形態１を示す図で、図１１は回転子６０を回転子部６０ａと羽根車６０ｂとに分解した斜視図、図１２は羽根車６０ｂを羽根７２側から見た斜視図、図１３は回転子６０の正面図である。

図１１に示すように、回転子部６０ａは、樹脂マグネット６８等と一体に樹脂６７により形成される回転子鍔部６９を備える。中央部が開口した略円板状（略ドーナッツ状）の回転子鍔部６９は、羽根車６０ｂの羽根７２を設置する略ドーナッツ状の羽根設置面６９ａと、テーパ部６９ｃ（回転子部側テーパ部）とを有する。テーパ部６９ｃは、略ドーナッツ状の羽根設置面６９ａの羽根車６０ｂ側外周縁部が全周に亘って所定の大きさのテーパ状に切り落とされている。

また、羽根車６０ｂの羽根７２は、図１２にも示すように、複数の円弧形状の羽根７２の回転子部６０ａ側の端面が、外側のテーパ部７２ｃ（羽根車側テーパ部）を残して、切り込まれて羽根車切り込み部７２ａとなっている。羽根車切り込み部７２ａは、回転子鍔部６９の羽根設置面６９ａに設置される面であり、羽根設置面６９ａと平行に成形される。羽根車切り込み部７２ａの外側のテーパ部７２ｃは、回転子部６０ａ側に突出し、縦断面形状が略三角形である。

回転子部６０ａと羽根車６０ｂとを超音波溶着等により接合する場合に、羽根車６０ｂの羽根車切り込み部７２ａが回転子鍔部６９の羽根設置面６９ａに設置されるとともに、羽根車切り込み部７２ａの外側のテーパ部７２ｃが回転子部６０ａのテーパ部６９ｃに嵌合わされる。それにより、回転子部６０ａと羽根車６０ｂとの同軸を確保することができる。

図１４は実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の製造工程を示す図である。

ポンプ１０の製造工程を説明する。
（１）ステップ１：モールド固定子５０を製造する。先ず、厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層され、薄肉連結部で連結された帯状の固定子鉄心５４を製作する。ティースには、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いる絶縁部５６が施される。絶縁部５６が施されたティースに集中巻のコイル５７が巻回される。例えば、６個の集中巻のコイル５７を接続して、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部５６の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル５７が接続される端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）が組付けられる。基板５８が、基板押え部品により絶縁部５６との間に挟持される。基板５８には、電動機（ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ５８ａ、回転子の位置を検出するホール素子５８ｂ等が実装されている。また、基板５８には、その外周縁部付近の切り欠き部にリード線５２を口出しするリード線口出し部品６１が、取り付けられる。基板５８を固定子に固定する。リード線口出し部品６１が取り付けれたられた基板５８が基板押え部品により絶縁部５６に固定される。端子５９（電源が供給される電源端子及び中性点端子）と基板５８とを半田付けする。固定子をモールド成形して、モールド固定子５０を製造する。併せて、フェライト等の磁性粉末と樹脂を混練したペレットを成形したリング状（円筒状）の樹脂マグネット６８を製造する。さらに併せて、樹脂マグネット６８の内側に設けられる円筒形のスリーブ軸受６６（例えば、カーボン製）を製造する。
（２）ステップ２：樹脂マグネット６８とスリーブ軸受６６とを一体に樹脂６７により成形する。併せて、羽根車６０ｂを成形する。羽根車６０ｂは、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。
（３）ステップ３：回転子部６０ａに羽根車６０ｂを超音波溶着等により組付けて回転子６０を製造する。このとき、羽根車６０ｂの羽根車切り込み部７２ａが回転子鍔部６９の羽根設置面６９ａに設置されるとともに、羽根車切り込み部７２ａの外側の嵌合い部７２ｂが回転子部６０ａの回転子部切り込み部６９ｂに嵌合わされる。または、羽根車切り込み部７２ａの外側のテーパ部７２ｃが回転子部６０ａのテーパ部６９ｃに嵌合わされる。併せて、椀状隔壁部品９０を成形する。併せて、軸７０と第１のスラスト軸受７１ａ、第２のスラスト軸受７１ｂを製造する。軸７０は、ＳＵＳで製造される。第１のスラスト軸受７１ａは、セラミックで製造される。第２のスラスト軸受７１ｂは、ＳＵＳで製造される。
（４）ステップ４：椀状隔壁部品９０に回転子６０等を組付ける。併せて、ケーシング４１を成形する。ケーシング４１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などの熱可塑性樹脂を用いて成形される。さらに、併せて、タッピングネジ１６０を製造する。
（５）ステップ５：ポンプ１０の組立を行う。回転子６０等を組付けた椀状隔壁部品９０にケーシング４１を組付けてポンプ部４０を製造する。さらに、モールド固定子５０にポンプ部４０を組付けタッピングネジ１６０で固定する。

実施の形態１を示す図で、ヒートポンプ式給湯装置の構成図。 実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の分解斜視図。 実施の形態１を示す図で、モールド固定子５０の斜視図。 実施の形態１を示す図で、モールド固定子５０の断面図。 実施の形態１を示す図で、ポンプ部４０の分解斜視図。 実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の断面図。 実施の形態１を示す図で、椀状隔壁部品９０の斜視図。 実施の形態１を示す図で、回転子６０を回転子部６０ａと羽根部６０ｂとに分解した斜視図。 実施の形態１を示す図で、羽根部６０ｂを羽根７２側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、回転子６０の正面図。 実施の形態１を示す図で、回転子６０を回転子部６０ａと羽根部６０ｂとに分解した斜視図。 実施の形態１を示す図で、羽根部６０ｂを羽根７２側から見た斜視図。 実施の形態１を示す図で、回転子６０の正面図。 実施の形態１を示す図で、ポンプ１０の製造工程を示す図。

符号の説明

１ 圧縮機、２ 冷媒−水熱交換器、３ 減圧装置、４ 蒸発器、５ 圧力検出装置、６ ファンモータ、７ ファン、８ 沸上げ温度検出手段、９ 給水温度検出手段、１０ ポンプ、１１ 操作部、１２ タンクユニット制御部、１３ ヒートポンプユニット制御部、１４ 温水タンク、１５ 冷媒配管、１６ 温水循環配管、１７ 外気温度検出手段、３１ 風呂水追い焚き熱交換器、３３ 混合弁、３４ タンク内水温検出装置、３５ 追い焚き後水温検出装置、３６ 混合後水温検出装置、３７ 風呂水追い焚き配管、４０ ポンプ部、４１ ケーシング、４２ 吸水口、４３ 吐出口、４４ ボス部、４４ａ 下穴、４５ 取付脚、４５ａ 孔、４６ 軸支持部、５０ モールド固定子、５１ 第１の溝、５２ リード線、５３ モールド樹脂、５４ 固定子鉄心、５５ 孔、５６ 絶縁部、５７ コイル、５８ 基板、５８ａ ＩＣ、５８ｂ ホール素子、５９ 端子、６０ 回転子、６０ａ 回転子部、６０ｂ 羽根車、６１ リード線口出し部品、６２ 突起、６３ 鍔部設置面、６４ 第２の溝、６５ 第３の溝、６６ スリーブ軸受、６７ 樹脂、６８ 樹脂マグネット、６９ 回転子鍔部、６９ａ 羽根設置面、６９ｂ 回転子部切り込み部、６９ｃ テーパ部、７０ 軸、７１ａ 第１のスラスト軸受、７１ｂ 第２のスラスト軸受、７２ 羽根、７２ａ 羽根車切り込み部、７２ｂ 嵌合い部、７２ｃ テーパ部、８０ Ｏリング、９０ 椀状隔壁部品、９０ａ 椀状隔壁部、９０ｂ 鍔部、９０ｃ Ｏリング収納溝、９０ｄ 孔、９１ リブ、９２ 補強リブ、９３ 環状リブ、９４ 軸支持部、１００ ヒートポンプユニット、１６０ タッピングネジ、２００ タンクユニット。

Claims (3)

1. 固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルを形成した固定子に、電子部品を実装するとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を組付け、熱硬化性樹脂でモールド成形してなるモールド固定子と、
   水の吸水口と吐出口とを有するケーシングと、内部に軸が回転できないように装着され前記軸に回転子部と羽根車とを備える回転子が嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを備える椀状隔壁部品とを組付けてなるポンプ部とを備え、
   前記回転子部は、
   樹脂マグネット等と一体に樹脂により形成される中央部が開口した略円板状の回転子鍔部と、
   前記回転子鍔部に形成され、前記羽根車を設置する略ドーナッツ状の羽根設置面と、
   前記回転子鍔部に形成され、前記羽根設置面の前記羽根車側外周縁部を略全周に亘って切り込み、所定の径方向及び軸方向の寸法に形成されている回転子部切り込み部とを有し、
   前記羽根車は、
   複数の円弧形状の羽根と、
   前記羽根の前記回転子部側の端面に形成され、前記回転子鍔部の前記羽根設置面に設置される面となる羽根車切り込み部と、
   前記羽根車切り込み部の外側に切り残され、前記回転子部側に突出する嵌合い部とを有し、
   前記回転子部と前記羽根車とを接合する場合に、前記羽根車の前記羽根車切り込み部が前記回転子鍔部の前記羽根設置面に設置されるとともに、前記羽根車切り込み部の外側の前記嵌合い部が前記回転子部の前記回転子部切り込み部に嵌合わされることを特徴とするポンプ。
2. 固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルを形成した固定子に、電子部品を実装するとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板を組付け、熱硬化性樹脂でモールド成形してなるモールド固定子と、
   水の吸水口と吐出口とを有するケーシングと、内部に軸が回転できないように装着され前記軸に回転子部と羽根車とを備える回転子が嵌合する椀状隔壁部と、鍔部とを備える椀状隔壁部品とを組付けてなるポンプ部とを備え、
   前記回転子部は、
   樹脂マグネット等と一体に樹脂により形成される中央部が開口した略円板状の回転子鍔部と、
   前記回転子鍔部に形成され、前記羽根車を設置する略ドーナッツ状の羽根設置面と、
   前記羽根設置面の前記羽根車側外周縁部が略全周に亘って所定の大きさのテーパ状に切り落とされている回転子部側テーパ部とを有し、
   前記羽根車は、
   複数の円弧形状の羽根と、
   前記羽根の前記回転子部側の端面に形成され、前記回転子鍔部の前記羽根設置面に設置される面となる羽根車切り込み部と、
   前記羽根車切り込み部の外側に切り残され、前記回転子部側に突出する羽根車側テーパ部とを有し、
   前記回転子部と前記羽根車とを接合する場合に、前記羽根車の前記羽根車切り込み部が前記回転子鍔部の前記羽根設置面に設置されるとともに、前記羽根車切り込み部の外側の前記羽根車側テーパ部が前記回転子部の前記回転子部側テーパ部に嵌合わされることを特徴とするポンプ。
3. 冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と水とが熱交換を行う冷媒−水熱交換器と、高圧の冷媒を減圧膨張させる減圧装置と、低圧の二相冷媒を蒸発させる蒸発器とが冷媒配管によって環状に接続された冷媒回路を有するヒートポンプユニットと、
   前記冷媒−水熱交換器で高温・高圧の冷媒と熱交換することにより加熱された湯水を貯湯する温水タンクと、前記冷媒−水熱交換器と前記温水タンクの間に配置されたポンプとを有するタンクユニットと、
   ユーザが運転操作などを行う操作部とを備え、
   前記ポンプに請求項１又は請求項２記載のポンプを用いることを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。

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