(57)【要約】【課題】  ポンプ駆動用モータと制御基板の冷却効果を高め、小型化が可能となる家庭用電気井戸ポンプ装置におけるポンプ駆動用モータの構造。【解決手段】  外扇ファンが回転することにより発生する風を制御基板に導く導風ダクトとポンプ駆動用モータのハウジングをアルミダイカストで一体成型することにより、制御基板とモータの冷却効果を高めることが可能となった。【選択図】  図１
2020176605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転軸がケーシング内に設けられた羽根車を回転させてポンプ作用を行うポンプ部と、そのモータはポンプ駆動用モータとなり、前記モータの回転数を変速させて前記ポンプ部を制御する制御基板を有し、水源は井戸、又は受水槽からなり、水源とポンプは一般的に塩ビ管やフランジ継などを利用し配管され、前記制御基板からの出力される圧力値等を表示する表示基板を有する家庭用井戸ポンプ装置において、前記表示基板を取り付ける架台をアルミダイカストにより成型したことを特徴とする家庭用電気井戸ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の家庭用電気井戸ポンプ装置において、
前記表示基板を取り付ける架台はモータハウジングと一体成型としたことを特徴とする家庭用電気井戸ポンプ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の家庭用電気井戸ポンプ装置において、
アルミダイカストによりモータハウジングと一体成型された前記表示基板を取り付ける架台は、モータ外殻後部に具備された外扇ファンが回転することにより発生する風を前記制御基板に導風する導風ダクトを兼用することを特徴とする家庭用電気井戸ポンプ装置。
【請求項４】
請求項２に記載の家庭用電気井戸ポンプ装置において、前記導風ダクトのモータ反出力軸側に構成される壁面の一部には、モータ外殻後部に具備された外扇ファンのファンカバー外径より大きく、かつ、覆い被せる構成となる切欠きを設け、外扇ファンにより発生した風を直接導風ダクト内に導く構造を有する家庭用電気井戸ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用電気井戸ポンプ装置に係り、更に詳細にはポンプ駆動用モータの小型高効率に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の家庭用電気井戸ポンプ装置の圧力値等の表示について図２と図３を用いて説明する。
ポンプ運転中の圧力値等の表示はポンプの運転状況を確認する為に必要不可欠な装備である。本ポンプ装置ではポンプ運転中の圧力を制御する為にポンプ駆動用モータ１００の回転数を変速させる制御基板１と圧力値等の表示をする表示基板２を有し、表示基板２はポンプ駆動用モータ１００上部に固定ネジ３で固定された別体の架台４に水平に取付けされている。
【０００３】
特許第４９８２４４５によれば前記同様に別体の架台に表示基板が配置されており、架台はモータ外扇ファンにより発生する風を制御基板に導風する導風ダクトを兼用している。
【０００４】
架台が別体となることにより、固定するためにネジを使用することで、家庭用電気井戸ポンプ装置の構成部品点数が多くなり、取付工程が増え、導風ダクトとしてはハウジング１０２との空隙Ｌが大きく、ポンプ駆動用モータ外扇ファン１０１により発生した風を効率よく制御基板１へ導くことができず、冷却効果を十分に得ることができない恐れがある。
【０００５】
ポンプ駆動用モータ１００ではアルミダイカストによりハウジング１０２の表面に放熱フィンを構成し放熱効果を得ているが、ポンプ装置全体の寸法制約やモータ外扇ファンにより発生する風を制御基板の冷却に流用することで、ポンプ駆動用モータ１００の冷却は不十分であった。
【０００６】
前述の通り、家庭用電気井戸ポンプ装置を構成する部品点数の削減と、ポンプ駆動用モータ及び、制御基板の冷却効果を上げることは小型で高効率の家庭用電気井戸ポンプ装置を得るために必要不可欠な構造であり改良が必要とされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４９８２４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の家庭用電気井戸ポンプ装置の圧力値等の表示をする制御基板は水平配置であることで視認性、操作性は良好であるが、架台を別体とすることで部品点数が多くなる。
【０００９】
また、制御基板の冷却の導風ダクトとしてはハウジング１０２との空隙Ｌが大きくポンプ駆動用モータ外扇ファンにより発生した風を効率よく制御基板へ導くことができず、かつ、ポンプ駆動用モータの冷却も十分に得られない構造であり、部品点数削減と冷却効果の向上を両立させるのは困難であった。
【００１０】
本発明はこれらを解決する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記課題を解決する為に、制御基板の表示部は表示基板として別体とし水平に載置し、家庭用電気井戸ポンプ装置の上面からの表示の確認と、ボタン操作の必要性は従来技術の特許第４９８２４４５と変わらないが、表示基板を水平に載置するための架台をアルミダイカストによりモータハウジングと一体成型する構造として、制御基板に効率よく導風する導風ダクト、及び、ポンプ駆動用モータの放熱フィンも兼ねるものとした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、表示基板を水平に載置するための架台と、制御基板に効率よく導く導風ダクトをポンプ駆動用モータ上部に構成するために、アルミダイカストによりモータハウジングと一体成型することで、部品点数の削減によるコスト抑制と、制御基板、及び、ポンプ駆動用モータの冷却効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例に係るもので、ポンプ装置の一部縦断面図である
【図２】図１のポンプカバーを外した状態の平面図である。
【図３】従来例のポンプ装置の一部縦断面図である。
【図４】本発明の運転制御を時系列的に示したチャート図である。
【図５】ポンプ装置のモータ回転速度制御に係わる制御装置ブロック図である。
【図６】本発明のポンプ駆動用モータの正面図である。
【図７】図６のポンプ駆動用モータの右側面図である。
【図８】図７のファンカバーと外扇ファンを外した図である。
【図９】従来例のポンプ駆動用モータの正面図である。
【図１０】図９のポンプ駆動用モータの右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を本発明の実施例の図面に沿って説明する。
【００１５】
まず、本発明の家庭用電気井戸ポンプ装置の概要について図１から図３を引用して説明する。
ポンプ装置は、水通路が形成されたベース５と、ベース５の吐出側水通路部上部に載置された蓄水するための圧力タンク６と、ベース５の上に配置されたモータ１００とモータ１００の回転数を変速させてポンプ装置を制御する制御基板１と、制御基板１と通信線で接続されポンプ装置の吐出圧力値の表示や運転圧力等の設定を切り替え操作できる表示基板２と、導風ダクトと兼用の表示基板２を載置する架台４と、ベース５の上に配置されたポンプ装置を制御する際に発生する高調波を抑制する高調波抑制コイル７と、ベース５の吐出側水通路部上部に載置されたポンプ装置の圧力を略直線的に検出する圧力センサー８が備わっており、それらをポンプカバー９が覆う構造である。
ポンプ部２０は、ポンプ駆動用モータ１００の回転軸１０３と同軸に螺着された羽根車２１と、この羽根車２１の遠心力により揚水された水を速度エネルギーから圧力エネルギーに変換するガイドベーン２２を内置するケーシング２３と、ケーシング２３の前面を閉じるケーシングカバー２４を有する。このポンプは、遠心形ポンプと称するもので、水源内にジェットと呼ばれる補助ポンプを挿入し合わせて使用するものである。ケーシングカバー２４中央部にはジェットと塩ビ管やフランジ継により接続した吸込口２５と、ジェットに圧力水を戻す圧力口２６を有している。
【００１６】
ケーシング２４の上面には呼水給水栓２７を具備し、ポンプ部２０に内置されたガイドベーン２２の上部にはケーシング吐出口２８を構成している。揚水された水はジェットに圧力水を戻す圧力口２６とケーシング吐出口２８とにそれぞれ分岐、吐出される。
なお、本発明の説明は、代表的ポンプの遠心形ポンプを例示するが、本発明は遠心形ポンプに限定されるものではない。
次に、本発明のポンプ装置の動作概略を図４のチャート図を用いて説明する。
ポンプ部２０の呼水給水栓２７を外し満水になるまで給水後、呼水給水栓２７を締込み、通電、ポンプ駆動用モータ１００の回転力により回転軸１０３に螺着された羽根車２１が同期回転する。回転した羽根車２１の遠心力により吸込口２５から揚水された水はガイドベーン２２を通過し圧力エネルギーに変換されジェットに圧力水を戻す圧力口２６とケーシング吐出口２８とにそれぞれ分岐、吐出される。
【００１７】
運転待機状態からＴ１で水栓を開き、水を使い始めると圧力タンク６に蓄水された水が流出し、ポンプ装置に設けられた圧力センサー８の検出圧力とポンプ吐出圧力は同期し（d）のように徐々に低下する。この結果、運転開始圧力に到達した時点Ｔ２で運転を開始する。水栓の開度つまり水の使用量に応じて圧力センサー８の検出圧力も低下し、ポンプ駆動用モータ１００の回転速度を制御基板１で増して、ポンプ装置の吐出圧力を一定に保持しながら運転している。
【００１８】
Ｔ３にて水の使用量を増すと圧力センサー８の検出圧力が下降し、ポンプ駆動用モータ１００の回転数は上がる。
【００１９】
また、水の使用量をＴ４にて減じた場合には、圧力センサー８の検出圧力が上昇するので、ポンプ駆動用モータ１００の回転速度は減じ、同様にポンプ装置の吐出圧力を一定に保持しながら運転している。同様にＴ５で再度水の使用量が増す場合、Ｔ６で水の使用量が一定となる場合も各々の状況に応じて圧力センサー８の検出圧力に伴い、ポンプ駆動用モータ１００の回転速度を変えて、ポンプ装置の吐出圧力を一定としているもので、この繰り返しで運転されるものである。
【００２０】
そして、Ｔ７にて水栓を閉じて水の使用を終了すると停止判定領域に入り、水使用の有無を判定するためにＴ８でポンプ駆動用モータ１００の回転速度を若干下げた後、Ｔ８からＴ９間でポンプ駆動用モータ１００の回転速度を一定に保持し、この間圧力センサー７の検出圧力が低下方向への変化がないことを確認してＴ１０でポンプ装置を停止し、待機状態となるものである。
【００２１】
図５によりポンプ装置のポンプ駆動用モータ回転速度制御に係わる制御装置をブロック図で説明する。
【００２２】
入力された商用電圧はノイズフィルター３０を介し整流素子３１で整流され平滑コンデンサでＤＣ電圧に変換される。ポンプ作用はポンプ駆動用モータが回転しケーシング内に設けられた羽根車により揚水する。
【００２３】
ポンプ駆動用モータ１００の回転速度制御は圧力センサー８、ホールＩＣ３２及びＡＣ入力電流を電圧変換した入力電流検知信号３３がそれぞれマイコン３４に入力され、マイコン３４でそれらの信号を演算処理し制御指令をインバータモジュール３５へ出力する。インバータモジュール３５は３相アーム２個のＦＥＴで構成されており、マイコン３４からの指令通りポンプ駆動用モータ１００を回転させるために各相のＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦさせる制御を行う。
【００２４】
ここで、整流素子３１やインバータモジュール３５は発熱部品であり、何らかの方法で冷却しないと破壊してしまう。
【００２５】
次に、本発明の主要部である表示基板架台部について説明する。
【００２６】
まず、従来の家庭用電気井戸ポンプ装置の表示基板架台部について図３を用いて説明する。表示部構造に関連する部品として、ポンプ駆動用モータハウジング１０２上部に樹脂成型された架台４が固定ねじ３により設置されている。表示部を設置するためには架台４と固定ねじ３が必要であり、部品代と組立のコストがかかっていた。
【００２７】
本発明は上記課題を解決する為に表示基板を載置する構造について、コストを抑制した構造に改良したものである。
【００２８】
ここで、本発明の表示基板２の載置構造について図３と図７により説明する。
【００２９】
ポンプ駆動用モータハウジング１０２はアルミダイカストで構成されている。表示基板を載置する架台１０３は導風ダクトを兼ね、アルミダイカストで一体成型することで、前記別体の架台４と固定ねじ３を使用せず部品代と組立のコスト低減が可能である。
【００３０】
また、架台上面には表示基板２を取付け可能とする溝１０７を設け、表示基板２裏面にレール状凸部を構成させ嵌合させることで、スライド構造で嵌合し、必要に応じて表示基板を取り外し可能となる構造である。
【００３１】
次に、アルミダイカストで一体成型された架台１０３はモータ外殻後部に具備された外扇ファン１０１が回転することにより発生する風を前記制御基板１の整流素子３１やインバータモジュール３５の発熱部品に直接導風し冷却する。アルミダイカストで一体成型することにより別体で取付けるため空隙が少なくなり、発生した風を効率良く導くことが可能となる構造である。
【００３２】
又、導風ダクトを兼用する架台１０３のモータ反出力軸側の壁面には、モータ外殻後部に具備された外扇ファン１０１のファンカバー１０４の外径より大きく、かつ、覆い被せる構成の切欠き１０５を設けている。ファンカバー１０３の端面は切欠き１０５から架台１０３内に入り込んでいる、外扇ファン１０１により発生した風は導風ダクトを兼ねた架台１０３内を通過し前記制御基板１へ導かれ、空隙も少なく効率良く冷却することが出来る。
【００３３】
切欠き１０５はファンカバー１０４外径より大きく同心円であることが理想であるが、アルミダイカスト金型の構造により角形状としている。
【００３４】
この導風ダクトを兼ねた架台１０３はアルミダイカストでモータハウジング１００と一体成型されており放熱フィンと同じ効果となり表面積が増えたことになる。かつ、空隙も最小としたことになる。モータハウジング１００の表面積が増えるとモータの放熱効果が大きくなり、更に空隙も最小としたことで温度上昇を抑えることができモータの小型化、更にはポンプ本体の小型化が可能となる構造である。
【符号の説明】
【００３５】
１  制御基板、  ２  制御基板、  ３  固定ねじ、  ４  架台、
５  ベース、  Ｌ  空隙、  １００  ポンプ駆動用モータ、
１０１  外扇ファン、１０２  ハウジング、  
１０３  アルミダイカスト架台、  １０４  ファンカバー、
１０５  アルミダイカスト架台切欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020176605.tif 000009
【図８】
2020176605.tif 000010
【図９】
2020176605.tif 000011
【図１０】
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