(57)【要約】【課題】  従来のポンプ装置は制御基板を冷却するためにポンプ装置の運転に連動する制御基板用冷却ファンを載置していたので、高コストになっていた。【解決手段】  ケーシング内に設けられた羽根車をポンプ駆動用モータにより回転させてポンプ作用を行うポンプ部と、前記ポンプ駆動用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部を有するポンプ装置において、前記ポンプ駆動用モータの外殻後部に備えられた外扇ファンと、該外扇ファンを覆うファンカバーと、前記ポンプ駆動用モータの上部に位置し、前記ファンカバーより吐出された風を前記制御部に導く導風ダクトを設けた。【選択図】図５
2010024932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に設けられた羽根車をポンプ駆動用モータにより回転させてポンプ作用を行うポンプ部と、前記ポンプ駆動用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部を有するポンプ装置において、
前記ポンプ駆動用モータの外殻後部に備えられた外扇ファンと、該外扇ファンを覆うファンカバーと、前記ポンプ駆動用モータの上部に位置し、前記ファンカバーより吐出された風を前記制御部に導く導風ダクトを設けたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ファンカバーは円筒状に形成され、前記導風ダクトは前記ファンカバーの円筒外形上部に配置させたことを特徴とするポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のポンプ装置の発熱部品の冷却構造について図８と図９を用いて説明する。
【０００３】
本ポンプ装置の発熱部品としては、ポンプ作用を発生させるために羽根車５２を回転させるポンプ駆動用モータ５１と、ポンプ装置の圧力を制御するためにポンプ駆動用モータ５１の回転数を変速させる制御基板５３と、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５４が挙げられる。
【０００４】
各々の発熱部品の冷却方法について説明する。
【０００５】
まずポンプ駆動用モータ５１であるが、外殻の素材は熱伝導性の良いアルミニウムで形成し、しかも外殻の表面積を増やすためにフィン構造としている。また、外殻後部に外扇ファン５５を具備し、その外扇ファン５５を円筒状のファンカバー５６で覆うことにより、外扇ファン５５で発生した風を効率良くポンプ駆動用モータ外殻のフィンに導風して冷却する構造になっている。
【０００６】
次に、高調波抑制コイル５４は、極力ポンプ駆動用モータ外殻のフィンに近接させることにより、フィンに導風した風の一部により冷却される。
【０００７】
次に、制御基板５３は例えば特許文献１に例示されるような構造で冷却される。特許文献１では、ポンプ駆動用モータ外殻後部に外扇ファンとファンカバーを具備し、モータの回転により外扇ファンが回転して風が発生し、発生した風がファンカバー円筒側面に部分的に形成した切欠き口より吐出されることにより制御基板５３が冷却される。
【０００８】
ポンプ装置市場では大水量化が求められており、ポンプ装置は大出力，大型化となる。それに従い、制御基板の発熱量も大きくなりファンカバー円筒側面に部分的に形成した切欠き口より吐出される風量では冷却できず、制御基板上に制御基板用冷却ファンを搭載し冷却する構造としている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−８４５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来のポンプ装置の発熱部品の冷却構造であるが、特に制御基板を冷却するためにポンプ装置の運転に連動する制御基板用冷却ファンを載置していることにより、高コストになっていた。
【００１１】
また、この制御基板用冷却ファンはポンプ装置の運転と同時に制御基板からのＯＮ信号によって駆動するため、万一、信号線の断線およびコネクタの差し込み不具合や、異物侵入等により制御基板用冷却ファンが回転しない場合は、制御基板が熱故障に至る可能性がある。
【００１２】
さらには、一般的にファン回転時には風切り音やベアリング音，異物噛込み音等の不具合が発生する。これらはポンプ駆動用モータと、制御基板用冷却ファンに起因され、複数の起因源がある。
【００１３】
本発明の目的は上記課題を解決し、コストを低減するとともに、信頼性の高いポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明の特徴とするところは、ケーシング内に設けられた羽根車をポンプ駆動用モータにより回転させてポンプ作用を行うポンプ部と、前記ポンプ駆動用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部を有するポンプ装置において、前記ポンプ駆動用モータの外殻後部に備えられた外扇ファンと、該外扇ファンを覆うファンカバーと、前記ポンプ駆動用モータの上部に位置し、前記ファンカバーより吐出された風を前記制御部に導く導風ダクトを設けたことにある。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、制御基板用冷却ファンを廃止することができるので、コストを抑制することができるとともに、制御基板用冷却ファンの回転不具合による制御基板の熱故障を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について、添付の図面を用いて説明する。
【００１７】
まず、本発明の一実施例に係る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。
【００１８】
ポンプ装置は、水通路が形成されたベース１と、ベース１の吐出側水通路部上部に載置された圧力タンク２と、ベース１の上に配置されたポンプ駆動用モータ３とポンプ駆動用モータ３の回転数を変速させてポンプ装置を制御する制御基板４（制御部）と、制御基板４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５と、ポンプ装置を制御する際に発生する高調波を抑制するための高調波抑制コイル６と、ベース１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７とを備えており、これらをポンプカバー１０が覆う構造である。
【００１９】
ポンプ部１５は、羽根車１６と、この羽根車１６を内置するケーシング１７と、ケーシング１７の前面を閉じるケーシングカバー１８を有する。このポンプは、ウェスコポンプと称するもので、ケーシング１７に吸込口１７（ａ）と吐出口１７（ｂ）を有する。なお、本実施例の説明は、代表的ポンプであるウェスコポンプを例示するが、本実施例はウェスコポンプに限定されるものではない。
【００２０】
ポンプ部１５の上部には、気水分離室１９が備わる。気水分離室１９はベース１の吸込側水通路１（ａ）と連通するように吸込管２０で接続される。
【００２１】
吸込側水通路１（ａ）のベース１側端面には配管接続用の吸込フランジ２１が取り付けられる。また、吸込管２０の上部の気水分離室１９内には逆止弁２２が備わる。この逆止弁２２は吸込口側からケーシング１７側への水の流れを許すが、逆向きの流れを阻止するよう作動する。
【００２２】
また、気水分離室１９はベース１の吐出側水通路１（ｂ）と連通するように吐出管２３で接続される。
【００２３】
吐出側水通路１（ｂ）のベース１側端面には配管接続用の吐出フランジ２４が取り付けられる。
【００２４】
気水分離室１９の上部にはねじ込み式の呼び水給水用栓２５が備わる。この呼び水給水用栓２５を外して呼び水を給水する。
【００２５】
ポンプ装置の運転はポンプ駆動用モータ３を運転することにより行われる。まず、自吸運転が行われ、自吸運転が終了してから揚水運転に移行するのである。
【００２６】
自吸運転では、ケーシング吐出口１７（ｂ）から気水分離室１９内の呼び水が還流して、空気が排出され、ポンプ部１５のケーシング吸込口１７（ａ）から上流側の空気が徐々に抜けて水が満たされて行く。そして、水が全部に満たされると、自吸運転が終了し、揚水運転に移行するのである。
【００２７】
揚水運転では、吸い上げられた水が吐出フランジ２４を介して吐出配管から送り出されるのである。かかる揚水運転で、吐出配管につながる流路が閉じられると、吐出配管から下流側の圧力が上がる。通常は、この圧力を圧力センサー７が検知してポンプ駆動用モータ３の運転が止まる。
【００２８】
次に、本実施例のポンプ装置の動作概略について図４のチャート図を用いて説明する。
【００２９】
運転待機状態から、Ｔ１で水栓を開いて水を使い始めると、圧力タンク２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７の検出圧力が（ｃ）のように、およびポンプ吐出圧力が（ｂ）のように徐々に低下する。この結果、運転開始圧力Ｔ２に到達した時点で運転を開始する。水栓の開度つまり水の使用量に応じて圧力センサー７の検出圧力も低下し、ポンプ駆動用モータ３の回転数を制御基板４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。
【００３０】
Ｔ３にて水の使用量を減じた場合には、圧力センサー７の検出圧力が上昇するので、ポンプ駆動用モータ３の回転数は減じられて、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Ｔ４で再度水の使用量が増す場合、Ｔ５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７の検出圧力に伴い、ポンプ駆動用モータ３の回転数を変えて、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。
【００３１】
そして、Ｔ６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Ｔ７でポンプ駆動用モータ３の回転数を若干下げた後、Ｔ８からＴ９間でポンプ駆動用モータ３の回転数を一定に保持し、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Ｔ９でポンプ装置を停止し、待機状態となるものである。
【００３２】
次に、本実施例の主要部である発熱部品の冷却構造について説明する。
【００３３】
まず、従来のポンプ装置の発熱部品の冷却構造について図８と図９を用いて説明する。ポンプ装置の発熱部品としては、ポンプ作用を発生させるために羽根車５２を回転させるポンプ駆動用モータ５１と、ポンプ装置の圧力を制御するためにポンプ駆動用モータ５１の回転数を変速させる制御基板５３と、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５４が挙げられる。
【００３４】
各々の発熱部品の冷却方法について説明する。
【００３５】
まずポンプ駆動用モータ５１であるが、外殻の素材は熱伝導性の良いアルミニウムで形成し、しかも外殻の表面積を増やすためにフィン構造としている。また、外殻後部に外扇ファン５５を具備し、その外扇ファン５５を円筒状のファンカバー５６で覆うことにより、外扇ファン５５で発生した風を効率良くポンプ駆動用モータ外殻のフィンに導風して冷却する構造になっている。
【００３６】
次に、高調波抑制コイル５４は、極力ポンプ駆動用モータ外殻のフィンに近接させることにより、フィンに導風した風の一部により冷却される。
【００３７】
次に、制御基板５３であるが、制御基板５３にはポンプ駆動用モータ５１を駆動させるＩＰＭ等の高発熱電子部品が多く搭載されているため、制御基板５３の上部にポンプ装置の運転に連動する制御基板用冷却ファン５７を載置して冷却する構造としている。
【００３８】
上記従来の冷却構造の大きな問題点としては、制御基板５３を冷却するために制御基板用冷却ファン５７を載置していることにより高コストになっていることである。
【００３９】
また、この制御基板用冷却ファン５７はポンプ装置の運転と同時に制御基板５３からのＯＮ信号によって駆動するため、万一、信号線の断線およびコネクタの差し込み不具合，異物侵入等により制御基板用冷却ファン５７が回転しない場合は、制御基板５３が熱故障に至る可能性がある。
【００４０】
さらには、一般的にファン回転時には風切り音やベアリング音，異物噛込み音等の不具合が発生する。これらはポンプ駆動用モータと、制御基板用冷却ファンに起因され、複数の起因源があった。
【００４１】
本実施例は上記課題を解決するために、発熱部品の冷却構造について、コストを抑制した高効率，高信頼性の冷却構造に改良したものである。
【００４２】
ここで、本発明に係る実施例のポンプ装置の冷却構造について図５と図６を用いて説明する。
【００４３】
ポンプ駆動用モータ３の外殻後部に外扇ファン３１を具備するところは従来のポンプ装置と同様であるが、ポンプ駆動用モータ３の上部には外扇ファン３１が回転することにより発生した風が制御基板４に直接当たるように導く為の導風ダクト３２を載置して制御基板４を効率よく冷却する構造とした。導風ダクト３２はファンカバー３３の上部に接合されている。
【００４４】
次に風の流れについて図を用いて説明する。図５においてファンカバー３３から吐出された風は全体的にポンプ駆動用モータ３の軸方向へ流れる。代表方向を矢印Ｘにて表す。これによるとポンプ駆動用モータ３の軸方向へ流れた風は制御基板４に向かわず制御基板４の冷却効果は低くなる。図６においてはポンプ駆動用モータ３の上下方向風の流れを表し、ポンプ駆動用モータ３の上部に載置した導風ダクト３２に覆われた部分の風は軸方向から上方向に向きを変える。矢印Ｙにて表す。図７においてはポンプ駆動用モータ３の回転方向風の流れを表し、ポンプ駆動用モータ３の軸方向に流れる全体的な風の向きを導風ダクト３２により軸方向から上方向へ変え、次に風は制御基板４へ向かい吐出され制御基板４の冷却効果を上げることになる。制御基板４へ向かい吐出される風を矢印Ｚにて表す。
【００４５】
ポンプ駆動用モータ３の回転方向は図７より見て時計方向回転となり矢印Ｄにて表す。
【００４６】
また、外扇ファン３１は、従来のポンプ装置と同様に円筒状のファンカバー３３で覆われているが、本実施例ではファンカバー３３の円筒外形寸法Ｄ１を、ポンプ駆動用モータ３の外殻外形寸法Ｄ２より若干大きく形成し間隙Ｌを設けることにより、外扇ファン３１で発生した風によりポンプ駆動用モータ３の外殻を冷却するのは勿論のこと、導風ダクト３２と高調波抑制コイル６に効率よく導風することが可能となった。
【００４７】
導風ダクト３２を、円筒状に形成されたファンカバー３３の円筒外形上部に配置することにより間隙Ｌは外部から塞がれることになり、外扇ファン３１で発生した風を損なうことなく、工具，異物などの侵入による危険防止ができ信頼性向上を図ることができる。
【００４８】
本実施例によれば、従来のポンプ装置の制御基板を冷却するために載置していた制御基板用冷却ファンを廃止することができ、コスト抑制と信頼性向上を図ることができた。
【００４９】
また、本実施例によれば、ファン回転時に発生する風切り音やベアリング音，異物噛込み音等不具合の起因源を減らすことができる。
【００５０】
また、本実施例によれば、導風ダクトにより、工具，異物などの侵入による危険防止ができ信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例に係るポンプ装置の縦断面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１のポンプカバーを外した状態の平面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る運転制御を時系列的に示したチャート図である。
【図５】本発明の一実施例に係る導風ダクトの上部断面図である。
【図６】本発明の一実施例に係る導風ダクトを取り付けたポンプ駆動用モータの縦断面図である。
【図７】図１の背面図である。
【図８】従来例のポンプ装置の縦断面図である。
【図９】図８のポンプカバーを外した状態の平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
３  ポンプ駆動用モータ
４  制御基板
３１  外扇ファン
３２  導風ダクト
３３  ファンカバー
【図１】
2010024932.tif 000003
【図２】
2010024932.tif 000004
【図３】
2010024932.tif 000005
【図４】
2010024932.tif 000006
【図５】
2010024932.tif 000007
【図６】
2010024932.tif 000008
【図７】
2010024932.tif 000009
【図８】
2010024932.tif 000010
【図９】
2010024932.tif 000011