JP6416500B2 - ポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ装置に関し、特に、電動機駆動用のインバータ装置を効果的に冷却することができるポンプ装置に関する。

従来から、家庭に給水を行うために、受水槽に蓄えた水や井戸水を供給するカスケードポンプを使用したポンプ装置が多く用いられている。カスケードポンプを用いるのは、コンパクトな構造に加えて自吸性を有するのが主な理由である。このような従来のポンプ装置はインバータ装置を搭載しており、負荷に応じた効率の良いポンプ運転を行っている。

しかしながら、インバータ装置はその性質上かなりの発熱が避けられず、温度上昇が大きくなりすぎると故障の原因にもなりかねない。温度上昇に起因したインバータ装置の故障を防止するために、インバータ装置の放熱フィンを拡大したり、インバータ装置内の素子を耐熱性の高い素子にアップグレードすることが考えられる。しかしながら、放熱フィンを拡大するとインバータ装置のサイズが大きくなり、素子をアップグレードするとコストが増加してしまう。

特開２００５−２４８８９８号公報 特開平１１−２１０６４０号公報

そこで本発明は、省スペース化および低コスト化を実現しつつ、ポンプを駆動する電動機に電力を供給するインバータ装置を効果的に冷却することのできるポンプ装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、液体を昇圧するポンプと、前記ポンプを駆動する全閉型の電動機と、前記電動機に電力を供給するインバータ装置と、前記ポンプの吐出圧力を保持する圧力タンクと、前記ポンプ、前記電動機、前記インバータ装置、および前記圧力タンクを覆うユニットカバーとを備え、前記インバータ装置は、複数の放熱フィンから構成された冷却面を有しており、前記電動機は、内部に回転子および固定子が配置されたモータケーシングと、前記回転子が固定された駆動軸と、前記モータケーシングの外に配置され、前記駆動軸に固定されたファンと、前記モータケーシングの少なくとも一部および前記ファンを覆うファンカバーとを有し、前記ファンカバーは、前記ファンの全周を囲む周壁を有し、前記周壁には、前記インバータ装置の前記冷却面に対向する開口が形成されており、前記ファンカバーと前記モータケーシングとの間には、環状の隙間が形成されており、前記インバータ装置の前記冷却面は、前記電動機の外周面および前記圧力タンクの外周面を向いて配置されていることを特徴とするポンプ装置である。

本発明の好ましい態様は、前記冷却面は、前記電動機の前記駆動軸に平行であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記圧力タンクおよび前記電動機は、互いに隣接し、前記圧力タンクの長手方向および前記電動機の前記駆動軸の軸方向は、互いに平行であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記開口の壁面は、前記電動機の前記駆動軸の軸方向と垂直な方向に対して傾斜していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記圧力タンクは、前記電動機の上方に位置していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記隙間は、前記ファンカバーの内周面と前記モータケーシングの外周面との間に形成されており、前記複数の放熱フィンの長手方向は、前記電動機の前記駆動軸の軸方向に対して垂直であり、前記ファンは、その回転により、前記隙間を通って前記電動機の外周面上を流れて、前記圧力タンクに接触する第１の空気流れを形成し、かつ前記開口を通って前記複数の放熱フィンの長手方向に沿って流れて、前記圧力タンクに接触する第２の空気流れを形成することを特徴とする。

本発明によれば、ファンにより送風される冷却用空気をインバータ装置の冷却面に直接当てることができるので、温度が上昇しやすいインバータ装置を効果的に冷却することができる。

さらに本発明によれば、インバータ装置の放熱面積を小さくすることができ、省スペース化、軽量化、コスト削減を実現することができる。耐熱性の高い高価な素子をインバータ装置に使用する必要がなくなるので、コスト削減と温度環境の改善による製品寿命の改善を実現できる。さらに、本発明は効果的に温度低減を行うことができるため、ユニットカバーに設けられている隙間をなくし、低騒音化を実現することができる。

一実施形態に係るポンプ装置を示す正面図である。 本実施形態に係るポンプ装置を示す背面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本実施形態に係るポンプ装置の模式図を示す図である。 図５（ａ）は電動機の部分断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の矢印Ｂで示す方向から見た図である。 図６（ａ）および図６（ｂ）はインバータ装置の一部を示す図である。 ポンプ装置を示す斜視図である。 スリット孔の断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係るポンプ装置２０１を説明する。図１は本実施形態に係るポンプ装置２０１を示す正面図である。図２は本実施形態に係るポンプ装置２０１を示す背面図である。図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。本実施の形態では、ポンプ装置２０１は、ポンプ３１０としてカスケードポンプを備える。カスケードポンプは摩擦ポンプの名前でも呼ばれるポンプであり、周縁に多数の溝を切った円板として形成された羽根車３１１（図１参照）を備える。このタイプのポンプは小型であるが、１個の羽根車で数段の渦巻ポンプに匹敵する揚程を得られ、小容量高揚程の目的に適している。またカスケードポンプは自吸性を有するので、家庭に給水を行うために受水槽に蓄えた水や井戸水を汲み上げるのに適している。

羽根車３１１はポンプケーシング３１２に収納されている。羽根車３１１の軸方向から見たポンプケーシング３１２の正面には、ケーシングカバー３１３がボルトで取り付けられており、これを取り外すと羽根車３１１にアクセスでき、保守点検が容易である。

ポンプ装置２０１は、ポンプ３１０を駆動する電動機２１０を備える。電動機２１０の構造は、図５を参照して後で詳しく説明する。ポンプ装置２０１は、ポンプ３１０が可変速運転を行なうことによりポンプ３１０の吐出圧力を制御できるように、電動機２１０に可変周波数の電力を供給するインバータ装置２３０をさらに備える。インバータ装置２３０は、電動機２１０の近傍に配置されている。より具体的には、インバータ装置２３０は、電動機本体２１１を冷却するためのファン２１５（図２および図３参照）に隣接して配置されている。ポンプ吸込口３２６と羽根車３１１との間の流路には、チェッキ弁３２１が配置されている。

図４は本実施形態に係るポンプ装置２０１の模式図を示す図である。図４の模式図を参照して、ポンプ装置２０１の各構成機器の水の流れに則した配置と作用を説明する。ここでポンプ装置２０１は自動給水装置であり、水の使用流量に応じてポンプ３１０を自動的に起動および停止し、また運転速度を自動的に可変速する。

図４において、地上Ｓから掘られた井戸Ｗｅｌｌには水ＷがレベルＬの所まで溜まっている。給水装置として使用されるポンプ装置２０１は井戸Ｗｅｌｌに近接して、地上Ｓに据え付けられている。

吸込管３０９はポンプ３１０の吸込口３２６に接続されている。水Ｗは、チェッキ弁３２１を経てポンプ３１０の羽根車３１１に吸い込まれる。チェッキ弁３２１は、ポンプ３１０が停止したときに、水Ｗが井戸Ｗｅｌｌに逆流しないようにする逆止弁である。ポンプ３１０はカスケードポンプであるので、始動時に吸込管３０９中に空気があっても、それを排出して水Ｗを吸い上げることができるが、チェッキ弁３２１が設けられているので、ポンプ３１０の起動、停止ごとに空気を追い出す必要がない。

羽根車３１１の下流側には、図示しない気水分離室が設けられ、気水分離室の下流側にフロースイッチ３２４、その近傍に圧力センサ３２３が配置されている。フロースイッチ３２４と圧力センサ３２３とは、気水分離室の下流に設けられた吐出管３２５に配置されている。吐出管３２５の下流には、ポンプ装置の吐出口３２７が設けられている。吐出管３２５には圧力タンク３２２が接続されている。圧力タンク３２２の上方には呼水栓３２８（図２参照）が設けられている。圧力タンク３２２は、ポンプ３１０の吐出側で、フロースイッチ３２４よりも下流側に設けられている。

電動機２１０および圧力タンク３２２は、ポンプ３１０に固定されている。ポンプ３１０およびインバータ装置２３０は、ユニットベース３３２の上に載置されボルトで固定されており、全体としてコンパクトにまとめられている。また、ポンプ装置２０１は、ポンプ３１０、電動機２１０、圧力タンク３２２、およびインバータ装置２３０の全体を覆う、樹脂製のユニットカバー３３１を備える。ユニットカバー３３１とユニットベース３３２とで、ポンプ装置２０１のこれらの構成機器全体をほぼ密閉的に覆っている。したがって、風雨からポンプ装置２０１の構成機器を守ることができると共に、高い防音効果を与えている。

フロースイッチ３２４は、ポンプ３１０の吐出流量を検出し、検出結果をインバータ装置２３０内の制御装置２３４に送信する。圧力センサ３２３は、ポンプ３１０の吐出側圧力を検出し、検出結果をインバータ装置２３０内の制御装置２３４に送信する。

吐出管３２５に設けられた圧力タンク３２２は、耐圧容器内にゴム製のブラダが内蔵されており、ポンプ３１０の吐出圧力が上昇するとブラダの外側の空気を圧縮し水が加圧状態で貯留される。また、吐出管３２５内の圧力が低下するにつれて、圧縮された空気が膨張し、貯留された水を吐出管３２５に押し出す。このようにして、ポンプ３１０が停止しても、しばらくは圧力タンク３２２から吐出管３２５に水が供給される。

インバータ装置２３０は、電動機としての永久磁石型（Permanent Magnet Type：ＰＭ型）モータ２１０に駆動電力を供給するＩＰＭ（Intelligent Power Module）２３２と、ＩＰＭ２３２をコントロールする制御装置２３４を備える。制御装置２３４はモータコントローラ２３５を含んで構成されている。圧力タンク３２２は、フロースイッチ３２４よりも下流側に設置されているので、圧力タンク３２２から供給される水の流量をフロースイッチ３２４が検出することはない。

モータコントローラ２３５は、ＩＰＭ２３２に電圧信号を送信する。制御装置２３４は、不図示の圧力コントローラ部と速度コントローラ部とを備える。

圧力センサ３２３からの圧力信号は、圧力コントローラ部に入力され、圧力コントローラ部は速度コントローラ部に速度設定値を送る。速度コントローラ部は、設定速度と実際の運転速度との差に応じた制御信号をＩＰＭ２３２に出力する。

ＩＰＭ２３２は、ポンプ３１０を駆動する電力を扱うので、ポンプ３１０の運転に伴ってかなり発熱する。このため、ＩＰＭ２３２の熱を奪う必要がある。インバータ装置２３０は、少なくともポンプ３１０の駆動電力を扱い、発熱する機器を含んで構成される。本実施形態では、インバータ装置２３０はＩＰＭ２３２を含んで構成される。インバータ装置２３０が送風による冷却を要するのは、インバータ装置２３０が信号を取り扱う故に発熱量が少ない機器ではなく、電力を扱うために発熱量の多い機器だからである。

図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、本実施の形態のポンプ装置に用いるのに適した電動機を説明する。図５（ａ）は電動機２１０の部分断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）の矢印Ｂで示す方向から見た図である。電動機２１０は永久磁石型（ＰＭ型）電動機であり、全閉外扇型電動機である。全閉型電動機とは、電動機の全体が密閉構造を有しており、内部への液体の浸入を許容しないタイプの電動機である。全閉外扇型電動機は、全閉型であって、かつ冷却用ファンがモータケーシングの外に備えられた電動機である。

全閉外扇型電動機２１０は、全閉構造の電動機本体２１１と、ポンプ３１０の羽根車３１１に連結された駆動軸２１４と、駆動軸２１４に取付けた冷却用ファン２１５を含んで構成される。全閉外扇・屋外型電動機は、常時屋外に設置して、直射日光や風雨、雪などにさらされるような環境に適する。電動機２１０は、全閉外扇・屋外型電動機でもよく、全閉外扇・屋内型電動機であってもよい。

電動機本体２１１は、その全体がモータケーシング２１１ａで密閉された構造を有しており、電動機本体２１１の内部は外部環境から隔離されている。全閉構造のモータケーシング２１１ａの内部には駆動軸２１４に装着されて回転する回転子（図示しない）と、それを囲んで回転磁界を形成する固定子（図示しない）が配置される。固定子は、モータケーシング２１１ａの内面に装着されている。

モータケーシング２１１ａは、剛性を有する材料で形成される。モータケーシング２１１ａは、例えば鋳鉄から構成される。モータケーシング２１１ａが剛性を有することで、電動機２１０の運転時の固定子の歪みを防止し、低騒音化を図ることができる。

電動機２１０は、モータケーシング２１１ａの外表面に冷却用の空気を送風するファン２１５を備える。ファン２１５は、モータケーシング２１１ａの外側に配置されており、駆動軸２１４のポンプ３１０に連結される端部とは反対側の端部に固定される。外扇型と呼ばれるように、ファン２１５は、電動機本体２１１の外部に取り付けられている。このファン２１５は、電動機本体２１１で発生する熱を逃がすために電動機本体２１１の外表面の空気を吹き飛ばす。このように、冷却用の空気は電動機２１０の内部を通過しないため、全閉型の電動機２１０は屋外などでのほこりの多い汚れを伴う環境下での使用に適する。

モータケーシング２１１ａには、ファン２１５を囲むようにファンカバー２１６が取り付けられている。ファンカバー２１６は、冷却用の空気を電動機本体２１１の方に案内するものである。ファンカバー２１６は、モータケーシング２１１ａの一部およびファン２１５の全体を覆うように配置されている。ファンカバー２１６は、お碗状に形成され、ファン２１５にかぶせて、ファンカバー２１６の開口部がモータケーシング２１１ａに一部重なるように配置されている。ファンカバー２１６の開口部は、モータケーシング２１１ａの外径よりも多少大きく作られ、モータケーシング２１１ａにねじ２２２で固定されている。ファンカバー２１６は樹脂で形成されているので、樹脂の弾性を利用して嵌め込みによりファンカバー２１６をモータケーシング２１１ａに固定してもよい。ファンカバー２１６は、モータケーシング２１１ａの全体を覆っていてもよい。

冷却用空気は、ファンカバー２１６とモータケーシング２１１ａとの間に形成された隙間２２３を通して、電動機本体２１１の外周面に案内される。ファンカバー２１６とモータケーシング２１１ａとの間に形成された隙間２２３は、ファンカバー２１６の内周面とモータケーシング２１１ａの外周面との間に形成された環状の隙間（空間）である。すなわちファンカバー２１６の内周面とモータケーシング２１１ａの外周面で囲まれた空間２２３をファン２１５によって起こされた風が通る。

ファンカバー２１６は、ファン２１５の全周を囲む周壁２１７と、この周壁２１７に接続された円盤状の端壁２１８を有している。端壁２１８は周壁２１７と一体に形成されており、端壁２１８は電動機２１０の駆動軸２１４の軸方向に垂直である。この端壁２１８には空気取入れ孔２１９が形成されている。ファンカバー２１６の周壁２１７には、複数のスリット孔（開口）２２０が形成されている。使用者が高速で回転するファン２１５に誤って触れることを防止するために、各スリット孔２２０には複数の格子２２１が設けられている。格子２２１は駆動軸２１４の軸方向と平行に延びている。このため、ファンカバー２１６を樹脂成形する際に使用される金型を２つ割り構造とすることができ、かつ横方向にスライドさせるスライド金型を必要としない。したがって、金型のコストの低減と良好な成型性を実現することができる。

スリット孔２２０はインバータ装置２３０を向いている。ファンカバー２１６の周壁２１７には、スリット孔２２０のみが形成され、他の開口は形成されていない。本実施形態では２つのスリット孔２２０が設けられているが、スリット孔２２０がインバータ装置２３０を向いていればスリット孔２２０の数は１つでも複数でもよい。また、スリット孔２２０の開口部が小さければ、格子２２１は無くてもよい。ファン２１５の回転により、空気取入れ孔２１９から外部の空気が吸い込まれ、ファンカバー２１６とモータケーシング２１１ａとの間の隙間２２３およびスリット孔２２０を通って、電動機本体２１１およびインバータ装置２３０に送られる。

図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して、ＩＰＭ２３２を説明する。インバータ装置２３０のうち、放熱フィンベース２３１およびＩＰＭ２３２以外の部分は、想像線（二点鎖線）で表してある。ＩＰＭ（素子）２３２は、樹脂モールド２３３中に埋め込まれている。図６（ｂ）に示すように、ＩＰＭ素子２３２を埋め込まれた樹脂モールド２３３は、放熱フィンベース２３１に貼り付けられている。図６（ａ）に示すように、放熱フィンベース２３１の、ＩＰＭ素子２３２とは反対側の面には、多数の放熱フィン２３１ａが放熱フィンベース２３１と一体に形成されている。本実施の形態では、放熱フィンベース２３１と放熱フィン２３１ａは、熱伝導率の高い材料であるアルミニュームで形成されている。但し、アルミニュームに限らず、例えば銅であってもよい。

複数の放熱フィン２３１ａは、インバータ装置２３０を冷却するための冷却面２３６を構成する。スリット孔２２０から送られる空気は、冷却面２３６に接触し、放熱フィン２３１ａを通じてインバータ装置２３０の熱を奪う。冷却面２３６は複数の放熱フィン２３１ａから構成されているので、空気と接触する面積が飛躍的に増える。

図７はポンプ装置２０１を示す斜視図である。図７において、ユニットカバー３３１は省略されている。ファン２１５は電動機２１０の駆動軸２１４に取り付けられており、駆動軸２１４と一体に回転する。したがって、ファン２１５は電動機２１０の回転速度、すなわち負荷に合わせて気流を発生させることができる。ファンカバー２１６に形成されたスリット孔２２０は、インバータ装置２３０の冷却面２３６に対向しており、この冷却面２３６はファン２１５の半径方向外側に位置している。ファン２１５によって発生した気流は、スリット孔２２０を通ってインバータ装置２３０の冷却面２３６に直接当たるようになっている。

電動機２１０を運転すると、ポンプ３１０とは反対側（反ポンプ側）の駆動軸２１４の端部に取り付けられたファン２１５（図５参照）が回転する。ファン２１５はファンカバー２１６の空気取入れ孔２１９から周囲の空気を吸い込む。空気取入れ孔２１９から吸い込まれた空気の大部分は、環状の隙間２２３を通って電動機本体２１１の外周面上を流れ、電動機本体２１１を冷却する。空気取入れ孔２１９から吸い込まれた空気の一部は、スリット孔２２０から吐出され、インバータ装置２３０の冷却面２３６に送られる。空気は、冷却面２３６を構成する複数の放熱フィン２３１ａに接触し、インバータ装置２３０で発生した熱を奪い、これによってインバータ装置２３０の冷却効果を得ることができる。

スリット孔２２０はインバータ装置２３０の冷却面２３６に対向しているので、スリット孔２２０から吐出された空気は電動機本体２１１に接触することなく、温度が低い状態で放熱フィン２３１ａに直接接触する。したがって、空気とインバータ装置２３０との間の熱交換が促進され、インバータ装置２３０を効率よく冷却することができる。

圧力タンク３２２および電動機２１０は、互いに隣接して配置され、かつ互いに平行に配置されている。圧力タンク３２２は、電動機２１０の上方に位置している。圧力タンク３２２および電動機２１０は横置きであり、電動機２１０の駆動軸２１４は水平に延びている。一方、インバータ装置２３０は縦置きである。複数の放熱フィン２３１ａは鉛直方向に延びており、垂直な冷却面２３６を構成している。この冷却面２３６は電動機２１０および圧力タンク３２２を向いて配置されている。インバータ装置２３０の冷却面２３６は、電動機２１０の駆動軸２１４に平行である。

放熱フィン２３１ａの長手方向は、電動機２１０の駆動軸２１４の長手方向に対して垂直であり、スリット孔２２０は放熱フィン２３１ａに向かって斜め上方を向いている。図７に示すように、スリット孔２２０から送られた空気は、冷却面２３６を構成する放熱フィン２３１ａに接触し、さらに放熱フィン２３１ａの長手方向に沿って流れる上昇気流を形成する。スリット孔２２０が放熱フィン２３１ａに向かって斜め上方を向いているため、放熱フィン２３１ａの長手方向に沿って流れる上昇気流が生じ易くなり、この上昇気流によってインバータ装置２３０が効率よく冷却される。

駆動軸２１４の軸方向に流れる空気が効率よくインバータ装置２３０の冷却面２３６に送られるように、スリット孔２２０の壁面２２０ａは、駆動軸２１４の軸方向と垂直な方向に対して傾斜している。図８はスリット孔２２０の断面図である。駆動軸２１４の軸方向に流れる空気はスリット孔２２０の壁面２２０ａに衝突し、その流れ方向が９０度変わり、インバータ装置２３０の冷却面２３６に送られる。このように壁面２２０ａが傾斜しているので、駆動軸２１４の軸方向に流れる空気の方向をスムーズに変えることができる。一例として、壁面２２０ａの傾斜角度は、駆動軸２１４の軸方向と垂直な方向に対して４５度である。

放熱フィン２３１ａを通った気流は、ユニットカバー３３１によってその進行方向を変えられ、圧力タンク３２２およびポンプ３１０に接触する。上述したように、圧力タンク３２２内にはポンプ３１０から圧送された水が格納されており、圧力タンク３２２の表面温度は低い状態にある。同様に、ポンプ３１０の運転中にはその内部に水が存在し、ポンプ３１０の表面温度は低い状態にある。インバータ装置２３０から熱を奪って温度が上昇した気流は、圧力タンク３２２およびポンプ３１０に接触することによって冷却される。更に冷却効果を高めるため、ポンプケーシング３１２にフィンを設けてもよい。冷却された気流は、電動機２１０に接触し、電動機２１０を冷却する。このように、スリット孔２２０から吐き出された空気は、インバータ装置２３０の冷却面２３６、圧力タンク３２２、ポンプ３１０、および電動機２１０をこの順に循環する。すなわち、ユニットカバー３３１の内部空間には、図７に示すような空気の循環流が形成される。

ポンプ３１０の表面は、水が流れているときは結露するくらいに低温である。ポンプ３１０は、ポンプ３１０の吐出流量が低下すると自動停止されるように構成されている。ポンプ停止中はインバータ装置２３０の発熱はほとんどない。すなわち、インバータ装置２３０の冷却が必要なときは、ポンプ３１０には水が流れており、ポンプ３１０が停止して水が流れていないときは、インバータ装置２３０の発熱がないので都合がよい。

本実施形態によれば、ファン２１５が回転すると、空気取入れ孔２１９を通してファンカバー２１６内に空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気の一部は、スリット孔２２０を通して、インバータ装置２３０の冷却面２３６に送られ、インバータ装置２３０の冷却に供される。したがって、インバータ装置２３０の放熱面積の拡大を抑制することができ、省スペース化、軽量化、コスト削減を実現することができる。また、インバータ装置２３０を効果的に冷却することができるので、耐熱性の高い高価な素子をインバータ装置２３０に使用する必要がなくなる。したがって、コスト削減と温度環境の改善による製品寿命の改善を実現できる。

電動機本体２１１を、ファンカバー２１６の空気取入れ孔２１９から吸込まれた周囲の空気を利用し、冷却することができる。空気取入れ孔２１９から吸込まれた空気の大部分は、空気取入れ孔２１６の反対側の環状の隙間２２３を通過して電動機本体２１１の外周面上を流れ、電動機本体２１１を冷却する。温められた空気はポンプ３１０に直撃し、ポンプ３１０によって冷却される。ポンプ３１０に直撃した空気は、上昇流となって圧力タンク３２２に接触する（第１の空気流れ）。空気取入れ孔２１９から吸い込まれた空気の一部は、スリット孔２２０から吐出され、インバータ装置２３０に送られる。さらに、空気は、インバータ装置２３０の冷却面２３６上を流れ、圧力タンク３２２に接触する（第２の空気流れ）。これら第１の空気流れおよび第２の空気流れは、いずれも圧力タンク３２２によって冷却される。したがって、これら２つの空気流れが合流することによって、空気の冷却効果を高めることができる。

ファンカバー２１６を軸方向に延ばし、電動機本体２１１の外周面全体をファンカバー２１６で覆うように構成してもよい。このように構成することで、空気をより効果的にポンプ３１０に直撃させることができるとともに、電動機本体２１１の防音性を向上させることができる。

図２に戻って、電動機２１０とインバータ装置２３０の配置を説明する。ユニットベース３３２上で、インバータ装置２３０は、電動機２１０の近傍、特にファン２１５の近傍、さらに言えばファン２１５を囲むファンカバー２１６の近傍に配置されている。またインバータ装置２３０の冷却面２３６は、ファンカバー２１６の周壁２１７に形成された複数のスリット孔２２０に隣接している。

ファン２１５により発生した冷却用空気の流れをインバータ装置２３０の冷却面２３６に送る開口としてのスリット孔２２０は一例であり、開口の形状および数は、インバータ装置２３０の冷却に必要な量の空気を送ることができれば、特に限定されない。例えば、開口は、１個の孔でもよいし、切り欠きであってもよい。

ユニットカバー３３１は、ポンプ３１０、電動機２１０、インバータ装置２３０、圧力タンク３２２等のポンプ装置２０１の構成機器全体を覆っており、外部との空気の流通は僅かである。したがって外部の新鮮空気が内部に大量に流入しないため、埃の多い環境下でもポンプ装置２０１を良好に運転させることができる。さらに、ユニットカバー３３１から外部に漏れる騒音を極力低減させることができる。

フロースイッチ３２４が水の吐出流量の下限値を検出すると、制御装置２３４が電動機２１０を、ひいてはポンプ３１０を停止する。電動機２１０を停止する直前に、一時的にポンプ３１０の運転速度を上昇させることによりポンプ３１０の吐出圧力を上昇させ、圧力タンク３２２内に十分な水が貯留されるようにする。水の吐出流量低下によるポンプ３１０の停止は、フロースイッチ３２３によらず、ポンプ３１０の回転速度の下限値に基づいて行なってもよい。

その後水が使用されるとしばらくは圧力タンク３２２から水が供給されるが、圧力タンク３２２内の水が少なくなり、さらに吐出管３２５内の圧力が低下すると、圧力センサ３２３がこれを検出して、制御装置２３４が電動機２１０を始動させる。

なお、本発明のポンプ装置は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、また図示例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは言うまでもない。

２０１ ポンプ装置
２１０ 電動機
２１１ 電動機本体
２１１ａ モータケーシング
２１４ 駆動軸
２１５ ファン
２１６ ファンカバー
２１７ 周壁
２１８ 端壁
２１９ 空気取入れ孔
２２０ スリット孔
２２０ａ 壁面
２２１ 格子
２２２ ねじ
２３０ インバータ装置
２３１ 放熱フィンベース
２３１ａ 放熱フィン
２３２ ＩＰＭ
２３３ 樹脂モールド
２３４ 制御装置
２３５ モータコントローラ
２３６ 冷却面
３０９ 吸込管
３１０ ポンプ
３１１ 羽根車
３１２ ポンプケーシング
３１３ ケーシングカバー
３２１ チェッキ弁
３２２ 圧力タンク
３２３ 圧力センサ
３２４ フロースイッチ
３２５ 吐出管
３２６ 吸込口
３２７ 吐出口
３２８ 呼水栓
３３１ ユニットカバー
３３２ ユニットベース

Claims (6)

1. 液体を昇圧するポンプと、
   前記ポンプを駆動する全閉型の電動機と、
   前記電動機に電力を供給するインバータ装置と、
   前記ポンプの吐出圧力を保持する圧力タンクと、
   前記ポンプ、前記電動機、前記インバータ装置、および前記圧力タンクを覆うユニットカバーとを備え、
   前記インバータ装置は、複数の放熱フィンから構成された冷却面を有しており、
   前記電動機は、
   内部に回転子および固定子が配置されたモータケーシングと、
   前記回転子が固定された駆動軸と、
   前記モータケーシングの外に配置され、前記駆動軸に固定されたファンと、
   前記モータケーシングの少なくとも一部および前記ファンを覆うファンカバーとを有し、
   前記ファンカバーは、前記ファンの全周を囲む周壁を有し、前記周壁には、前記インバータ装置の前記冷却面に対向する開口が形成されており、
   前記ファンカバーと前記モータケーシングとの間には、環状の隙間が形成されており、
   前記インバータ装置の前記冷却面は、前記電動機の外周面および前記圧力タンクの外周面を向いて配置されていることを特徴とするポンプ装置。
2. 前記冷却面は、前記電動機の前記駆動軸に平行であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
3. 前記圧力タンクおよび前記電動機は、互いに隣接し、前記圧力タンクの長手方向および前記電動機の前記駆動軸の軸方向は、互いに平行であることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
4. 前記開口の壁面は、前記電動機の前記駆動軸の軸方向と垂直な方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のポンプ装置。
5. 前記圧力タンクは、前記電動機の上方に位置していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポンプ装置。
6. 前記隙間は、前記ファンカバーの内周面と前記モータケーシングの外周面との間に形成されており、
   前記複数の放熱フィンの長手方向は、前記電動機の前記駆動軸の軸方向に対して垂直であり、
   前記ファンは、その回転により、前記隙間を通って前記電動機の外周面上を流れて、前記圧力タンクに接触する第１の空気流れを形成し、かつ前記開口を通って前記複数の放熱フィンの長手方向に沿って流れて、前記圧力タンクに接触する第２の空気流れを形成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のポンプ装置。

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