JP5629865B2 - pump - Google Patents
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Description
本発明は、ポンプに関し、詳細には合成樹脂製ケーシングからなるポンプの外部及び内部の強度を高めて耐水圧性を改善したポンプに関する。 The present invention relates to a pump, and more particularly to a pump that has improved water pressure resistance by increasing the strength of the outside and inside of the pump made of a synthetic resin casing.
給湯装置等の機器に組み込まれるポンプは、機器の小型化、軽量化、省エネルギーの要請のもとに、ポンプ自体も小型、軽量化、省エネルギー化が求められている。 Pumps incorporated in equipment such as a hot water supply device are required to be small, light, and save energy in response to requests for downsizing, lightening, and saving energy.
このようなポンプとしては、回転子をケーシング内部に密閉し、前記回転子を駆動する固定子を前記ケーシングの外側に設けてDCブラシレスモータを構成し、回転子に連接するポンプ室に羽根車が配置されたポンプが提供されている(例えば、特許文献1)。 As such a pump, a rotor is sealed inside a casing, a stator for driving the rotor is provided outside the casing to constitute a DC brushless motor, and an impeller is provided in a pump chamber connected to the rotor. An arranged pump is provided (for example, Patent Document 1).
図7は従来のポンプの一例を示す縦半断面図である。図に示すようにポンプ100は、合成樹脂製でなる上下のケーシング111,112間の空間部に回転子121を配し、回転子121の外周に沿ってリング状の固定子122が配設されてポンプ100のモータを構成したキャンドタイプのポンプである。
FIG. 7 is a longitudinal half sectional view showing an example of a conventional pump. As shown in the figure, the
上下のケーシング111,112はパッキン115を挟みポンプ100の内部を密閉し、上部の空間部にポンプ室116を設け、このポンプ室116を連通する流体の吸水口133と吐出口117及び水抜き栓部114とがケーシング111から突出しケーシング11 1と一体に設けられている。
The upper and
回転子121は、ケーシング内部のポンプ100中心に固定された固定軸123に、回転軸125を介して、さらに上下にスラストワッシャー124を配して回転自在に軸支されている。
The
この回転子121は、回転軸125に羽根車基部126を接続してその上部に羽根車127を連設し、回転子の周囲にマグネット128を固定している。マグネット128はケーシング112のカップ状空間部内に配されている。
In this
固定子122は、リング状の積層鉄心129と巻線130とからなり、プリント基板131と共にモールド樹脂132内にモールド成形され円環状の樹脂成形体133を形成している。
The
前記樹脂成形体133は、ケーシング112の外側であって回転子121のマグネット128の外周部に配されてケーシング112に固定され、ブラシレスDCモータを構成し、プリント基板131より固定子122に通電されると、回転子121が回転すると共に羽根車127が回転し、吸水口113から流体をポンプ室116内に吸引し、羽根車127により加圧された流体を吐出口117より吐出させるものである。
The resin molded
上記のようなポンプ100においては、水圧による樹脂製ケーシング111,112の変位を抑えてポンプ100の耐水圧性を向上させるためには、樹脂製ケーシング111,112に比べて強度の高い金属製ケーシングを使用することが行われる。
In the
しかし、金属製ケーシングの場合、金属板を立体的なケーシング形状にプレス加工や溶接により形成するのが容易でなく加工コストが高くなるという難点があり、またポンプの重量増や耐腐食性に対する対策も必要になる。 However, in the case of a metal casing, it is difficult to form a metal plate into a three-dimensional casing shape by pressing or welding, and there is a problem that the processing cost is high, and measures against weight increase of the pump and corrosion resistance Is also required.
また、ポンプ100では、図7に示すように、円環状の樹脂成形体133がケーシング112との接触部136においてポンプ内部の圧力をケーシングを通じて受けるようになり、ポンプ内圧が高くなると基板131との間の樹脂層の薄い前記接触部136おいて樹脂成形体133にクラック等の損傷を生じ、最終的には樹脂成形体133がケーシング112から脱落することがある。
In the
また、ポンプ100では、ケーシング112に固定された樹脂成形体133内周部とケーシング112外周部との間に僅かな隙間Sが生じ、ケーシング112がポンプ内圧を受ける度にケーシング112が隙間S分の膨張を繰り返すようになる。この膨張の繰り返しにより、強度の弱いケーシングのウェルドラインにクラックを発生し易くし、ポンプ100の水漏れの原因になるという問題がある。
Further, in the
そこで本発明は、上記の問題点に鑑みてなしたもので、樹脂製ケーシングを用いたポンプの強度を高めて耐水圧性を改善し耐久性を向上したポンプを、ポンプのコスト増や重量
増を伴うことなく提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to increase the pump cost and weight by increasing the strength of the pump using a resin casing to improve the water pressure resistance and the durability. The purpose is to provide without accompanying.
本発明は、マグネットを含む回転子が、ポンプの吸水口と吐出口とを設けた合成樹脂製のケーシング内部に配され、固定子が、モールド樹脂内にモールド成形されて円環状の樹脂成形体を形成し、前記樹脂成形体が、前記ケーシングの外側であって前記回転子の外周部に配されて該ポンプのモータを構成し、前記回転子に連設された羽根車が前記ケーシング内のポンプ室内に配されたポンプにおいて、前記ケーシングの外面に、該ケーシングを覆う金属製カバーが固定されており、前記金属製カバーが前記吸水口の周囲を取り囲むように配置され、前記金属製カバーの外端は前記ポンプ室よりも径方向外側に位置し、前記金属製カバーは、前記ポンプ室の径方向外側で前記ケーシングに固定されていることを特徴とするポンプである。 In the present invention, a rotor including a magnet is disposed inside a synthetic resin casing provided with a water suction port and a discharge port of a pump, and a stator is molded in a mold resin to form an annular resin molded body. And the resin molded body is arranged outside the casing and arranged on the outer periphery of the rotor to constitute a motor of the pump, and an impeller connected to the rotor is provided in the casing. In the pump disposed in the pump chamber, a metal cover that covers the casing is fixed to the outer surface of the casing, and the metal cover is disposed so as to surround the periphery of the water inlet. The outer end is located radially outside the pump chamber , and the metal cover is fixed to the casing on the radially outer side of the pump chamber .
本発明のポンプであると、樹脂製ケーシングが金属板により補強されることで、樹脂製でありながら金属製並みのケーシング強度を確保し、ポンプ内圧による歪みや変位を抑えて耐水圧性を改善しポンプ耐久寿命を向上することができる。また、前記金属板はプレス加工等により簡単に製造できるので、樹脂製ケーシングに金属板を取り付けることで安価に製造することができ、ポンプの重量増を最小限に抑えることができる。 With the pump of the present invention, the resin casing is reinforced with a metal plate, so that the casing strength is as good as that of metal while being made of resin, and the water pressure resistance is improved by suppressing distortion and displacement due to the internal pressure of the pump. The durability of the pump can be improved. Further, since the metal plate can be easily manufactured by press working or the like, it can be manufactured at low cost by attaching the metal plate to the resin casing, and the weight of the pump can be minimized.
以下に、本発明に係るポンプの実施形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a pump according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は第1の実施形態のポンプ10を示す縦半断面図、図2はその平面図である。図に示すようにポンプ10は、合成樹脂製でなる上下のケーシング11,12間のケーシング内部に回転子21を配し、回転子21の外周に沿ってリング状の固定子22が配設されてポンプ10のモータを構成したキャンドタイプのポンプである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a longitudinal half sectional view showing a
上下のケーシング11,12はパッキン15を挟みポンプ10の内部を密閉し、ケーシング内の上部空間部にポンプ室1 6 を設け、このポンプ室1 6 を連通する流体の吸水口13と吐出口17及び水抜き栓部14とがケーシング11から突出しケーシング11と一体に成形されている。
The upper and
回転子21は、ケーシング内部のポンプ10中心部に、上下のケーシング11,12間で固定された固定軸23に、回転軸25とその上下に配されたスラストワッシャー24を介して回転自在に軸支されている。
The
この回転子21は、ポリフェニレンスルフィドなどの摺動性樹脂からなる回転軸25に羽根車基部26を接続し、基部26の上部に羽根車27を接続し、羽根車27には回転子の周囲に配置されるマグネット28が固定されている。そして、マグネット28はケーシング12中央部のカップ状空間部内に配されている。
The
固定子22は、リング状の積層鉄心29と巻線30とからなり、制御回路を持つプリント基板31と共にモールド樹脂32内にモールド成形され円環状の樹脂成形体33を形成している。
The
前記樹脂成形体33は、回転子21のマグネット28の外周部に沿うケーシング12の外側に配され、ケーシング12の外周部に固定されてポンプ10のモータを形成している。
The resin molded
このモータはブラシレスDCモータを構成するもので、プリント基板31より固定子22に通電されると、固定子22に回転磁界が発生し回転子21が回転する。回転子21が回転するとそれに接続された羽根車27も回転し、吸水口13から流体をポンプ室16内に吸引し、羽根車27により加圧された流体を吐出口17より吐出させるものである。
This motor constitutes a brushless DC motor. When the
本実施形態のポンプ10は、ケーシング11の外部に円環板の金属製カバーからなる金属製ブラケット1がケーシング11の外面を覆うように配され、4ヶ所のねじ2でケーシング11にねじ止めされポンプ10に一体に固定されている。
In the
金属製ブラケット1 は、ケーシング11から突出する吸水口13と水抜き栓部14を挿通させるための貫通孔3,4が開口されており、ステンレス鋼板やアルミニウム合金板のプレス加工により容易に製造され、またポンプ1 0 への取り付けも簡単に行うことができる。
The
この金属製ブラケット1は、樹脂製ケーシング11,12からなるポンプ10を金属製ケーシング並みのポンプ強度に補強し高めることができ、ポンプ10の重量増を最小限にし、金属製ブラケットの製造や取り付けが容易であるのでコスト増を抑えることができる。
The
図示する例では、ポンプ10の片面側、すなわち上部のケーシング11の外面側のみを覆うように金属製ブラケット1を設けた例を示したが、ポンプ10の両側面に金属製ブラケットを配してポンプ10を挟むように補強するものでもよい。また、金属製ブラケットの平面形状は、図示する円形以外に略正方形や長方形の矩形状など、ポンプの形態に合わせて用いることができる。
In the illustrated example, the
この金属製ブラケット1により補強されたポンプ10は、繰り返されるポンプの内圧印加に対する耐水圧性を大幅に向上しポンプの長寿命化と、最大内圧を高めてポンプの小形化を図ることができる。
The
[第2の実施形態]
図3は第2の実施形態のポンプ50を示す半断面図、図4 は図3のA部拡大図である。図に示すようにポンプ50は、第1の実施形態で示したポンプ10と主要なポンプ構造を同一とするキャンドタイプのポンプである。図3では同一部材には図1と同一符号を付し、またポンプ50の構造についての説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a half sectional view showing the
第2の実施形態のポンプ50では、リング状の積層鉄心29と巻線30とからなる固定子22とプリント基板31とが共にモールド樹脂32内にモールド成形され円環状の樹脂成形体34を形成している。
In the
この樹脂成形体34は、ケーシング12との接触部の一部、すなわちケーシング12のカップ状底部35の外側における基板31との間のモールド樹脂32a部分に、円環状の金属板からなる補強板5が埋設されている。
The resin molded
この補強板5はステンレス鋼板やアルミ合金板からなり、固定子22とプリント基板31をモールド成形し樹脂成形体34とする際に、同時に樹脂32内にインサート成形され埋設することができる。
The reinforcing
この補強板5によってケーシング12のカップ状底部35と基板31との間で、モールド樹脂32の厚みが薄く強度的に弱い部分32aを補強することができ、ケーシング12の底部35から繰り返し伝わるポンプ内圧を補強板5が緩和し樹脂成形体34に伝わる圧力や変位を低減することができる。これにより、樹脂成形体34のクラック等の発生を防止して固定子22の破損や破壊を防ぎ、またクラックの成長による樹脂成形体34のケーシング12からの脱落を防ぐことができる。
The reinforcing
上記補強板は、樹脂成形体34とケーシング12との接触部の内で、ポンプ内圧の影響を樹脂成形体34が受けやすい部分に設ければよく、例えば、樹脂成形体34の上面部34aとケーシング12との接触面には、ポンプ内圧の影響が小さいので補強板を設けなくてもよい。
The reinforcing plate may be provided in a portion where the resin molded
また、ポンプ50では、円環状の金属板からなる補強板18が吸水口13の突出部周囲を取り囲むように上部ケーシング11a内にインサート成形され埋設されており、ポンプ50の強度をより高めるものとなっている。
Moreover, in the
[第3の実施形態]
図5は第3の実施形態のポンプ60を示す縦半断面図、図6 は図5のB部拡大図である。図に示すようにポンプ60は、第1及び第2の実施形態で示したポンプ10,50と主要なポンプ構造を同一とするキャンドタイプのポンプである。図5では同一部材には図1と同一符号を付し、またポンプ60の構造についての説明を省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a longitudinal half sectional view showing the
第3の実施形態のポンプ60は、上記ポンプ10と同様に、リング状の積層鉄心29と巻線30とからなる固定子22とプリント基板31とがモールド樹脂32内にモールド成形され円環状の樹脂成形体33を形成している。
Similarly to the
前記樹脂成形体33は、回転子21のマグネット28の外周部に沿ってケーシング12の外周部に沿って固定される。この樹脂成形体33の内周面とケーシング12の外周面との間には、図7に示されるように僅かな隙間Sが生じるようになる。
The resin molded
本実施形態のポンプ60は、樹脂成形体33とケーシング12との隙間Sに充填剤6を充填するもので、樹脂成形体33のケーシング12への組み込み時に、樹脂成形体33の内周面とケーシング12の外周面とのいずれか一方面、又は両面に充填剤6を塗布しておくことで容易に隙間Sに充填剤6を充填することができる。
The
この充填剤6としては、特に限定されることはなく、油、ゴム、樹脂などの各性状を示す充填剤が使用できる。中でも、ゴム状或いは樹脂状を示すシリコン系充填剤が、ケーシング12の膨張抑制効果に優れ、また塗布時の取扱性も容易で、安価であり好ましい。
The
これにより、ケーシング12がポンプ内圧より膨張するのを抑制し、ケーシング12が隙間S内での膨張の繰り返しによるウェルドラインからのクラック発生を防ぐことができる。
Thereby, it is possible to suppress the
以上説明したように、本発明に係るポンプの補強手段として、(1)樹脂製のケーシングの外面に金属製カバーを固定する、(2)樹脂成形体とケーシングとの接触部の少なくとも一部分の該樹脂成形体に、金属板を埋設する、(3)樹脂成形体内周面とケーシング外周面との間に充填剤を充填する、ことを各実施形態において個々に説明したが、この(1) 〜(3)の手法から2つを選択し同時に実施しても勿論よいし、3つ手法を同時に実施してもよい。 As described above, as the reinforcing means of the pump according to the present invention, (1) a metal cover is fixed to the outer surface of the resin casing, (2) at least a part of the contact portion between the resin molded body and the casing. In each embodiment, the metal plate is embedded in the resin molded body, and (3) the filler is filled between the inner peripheral surface of the resin molded body and the outer peripheral surface of the casing. Of course, two methods may be selected from the method (3) and performed simultaneously, or the three methods may be performed simultaneously.
本発明は上記実施形態に限定されず、その主旨を逸脱しない範囲で変更することができ、また各種構造に自吸式ポンプ、軸流ポンプや、複数の吐出口を有して羽根車の回転方向によって吐出口を選択し流体を送ることができる、いわゆるリバーシブルポンプなどにも本発明を適用することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be changed without departing from the gist of the present invention. In addition, a self-priming pump, an axial flow pump, and a plurality of discharge ports are provided in various structures, and the impeller rotates. The present invention can also be applied to a so-called reversible pump that can select a discharge port according to a direction and send a fluid.
本発明のポンプは、各種用途のポンプに使用することができるが、特に暖房装置、風呂、台所などの複数の給湯先に同時給湯することができる給湯機用循環ポンプとして好適に使用される。 The pump of the present invention can be used as a pump for various applications, and is particularly preferably used as a circulating pump for a hot water heater that can simultaneously supply hot water to a plurality of hot water destinations such as a heating device, a bath, and a kitchen.
1……金属製ブラケット
10……ポンプ
11……ケーシング
12……ケーシング
13……吸水口
17……吐出口
16……ポンプ室
21……回転子
22……固定子
32……モールド樹脂
33……樹脂成形体
DESCRIPTION OF
Claims (9)
固定子が、モールド樹脂内にモールド成形されて円環状の樹脂成形体を形成し、
前記樹脂成形体が、前記ケーシングの外側であって前記回転子の外周部に配されて該ポンプのモータを構成し、
前記回転子に連設された羽根車が前記ケーシング内のポンプ室内に配されたポンプにおいて、
前記ケーシングの外面に、該ケーシングを覆う金属製カバーが固定されており、
前記金属製カバーが前記吸水口の周囲を取り囲むように配置され、
前記金属製カバーの外端は前記ポンプ室よりも径方向外側に位置し、
前記金属製カバーは、前記ポンプ室の径方向外側で前記ケーシングに固定されている
ことを特徴とするポンプ。 A rotor including a magnet is disposed inside a synthetic resin casing provided with a water intake port and a discharge port of the pump.
The stator is molded in the mold resin to form an annular resin molded body,
The resin molded body is arranged outside the casing and on the outer periphery of the rotor to constitute a motor of the pump,
In the pump in which the impeller connected to the rotor is disposed in the pump chamber in the casing,
A metal cover that covers the casing is fixed to the outer surface of the casing,
The metal cover is disposed so as to surround the water inlet;
The outer end of the metal cover is located radially outside the pump chamber ,
The pump according to claim 1, wherein the metal cover is fixed to the casing on a radially outer side of the pump chamber .
前記ケーシングは、軸方向に分割された上部のケーシングと下部のケーシングを備え、
前記下部のケーシングの外側に樹脂成形体が配され、前記上部のケーシングの外面に前記金属製カバーが固定されていることを特徴とするポンプ。 The pump according to claim 1,
The casing includes an upper casing and a lower casing divided in an axial direction,
Pump, wherein the resin molded body arranged on the outside of the lower portion of the casing, said metal cover is fixed to the outer surface of the upper casing.
前記金属製カバーは、前記樹脂成形体の上面部に対し前記ポンプ室を挟んだ位置に設けられていることを特徴とするポンプ。 The pump according to claim 2, wherein
The said metal cover is provided in the position which pinched | interposed the said pump chamber with respect to the upper surface part of the said resin molding .
前記金属製カバーは、複数のねじで前記ケーシングにねじ止めされていることを特徴とするポンプ。 The pump according to any one of claims 1 to 3,
The pump, wherein the metal cover is screwed to the casing with a plurality of screws.
前記ケーシングは、水抜き栓部を有し、
前記水抜き栓部は、前記ポンプ室の径方向外側に位置し、
前記水抜き栓部は、平面視において、前記ねじの円周領域と同一もしくは径方向内側に位置することを特徴とするポンプ。 The pump according to claim 4, wherein
The casing has a drain plug portion,
The drain plug portion is located on the radially outer side of the pump chamber,
The pump according to claim 1, wherein the drain plug portion is located in the same radial direction as the circumferential region of the screw in a plan view.
前記ケーシングは、水抜き栓部を有し、
前記水抜き栓部は、平面視において前記ねじとねじとの間に位置することを特徴とするポンプ。 The pump according to claim 4, wherein
The casing has a drain plug portion,
The pump according to claim 1, wherein the drain plug portion is located between the screws in a plan view.
前記下部のケーシングは、カップ形状を有しており、
前記マグネットは、前記下部ケーシングのカップ形状空間内に配置されていることを特徴とするポンプ。 The pump according to claim 2, wherein
The lower casing has a cup shape,
The pump, wherein the magnet is arranged in a cup-shaped space of the lower casing.
前記ケーシングは、水抜き栓部を有し、
前記金属製カバーは、軸方向に貫通する貫通孔を2つ備え、
前記吸水口と前記水抜き栓部は、前記各貫通孔に挿通されることを特徴とするポンプ。 A pump according to any of claims 1 to 4 or 7 ,
The casing has a drain plug portion,
The metal cover includes two through holes penetrating in the axial direction,
The pump, wherein the water suction port and the drain plug portion are inserted through the through holes.
前記樹脂成形体内周面と前記ケーシングの外周面との隙間に、充填剤が充填されていることを特徴とするポンプ。
The pump according to any one of claims 1 to 8 ,
A pump in which a filler is filled in a gap between the inner peripheral surface of the resin molded body and the outer peripheral surface of the casing.
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