(57)【要約】【課題】空気ポンプの電動機部の発熱を効果的に放熱し、併せて電動機部のステータコアとハウジングの位置決め保持を空気ポンプの稼働中も維持すること。【解決手段】空気ポンプの電動機部を構成するハウジングには複数個の長穴を設け、ハウジングの内周面には締め代を確保してステータコアを勘合挿入し、ステータコアを取り巻くようにハウジング外周部に締め代を確保して補強金具を勘合挿入することにより、電動機の発熱はハウジング長穴を通して直接空気ポンプ周囲大気中に放熱され、長穴を設けた事によるハウジングのステータコアの保持力の低下は補強金具により補填される。【選択図】図１
2005140036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を動作流体とするポンプ機構と、これを駆動させる電動機を備えたポンプにおいて、電動機を構成する金属製ハウジングケースの内周面には締め代を確保して勘合挿入された電動機のステータコアを備え、ハウジングケースの外周部には締め代を確保して勘合挿入された円筒状の補強金具を備え、前記ハウジングケースには電動機による発熱を直接空気ポンプ周囲の大気中に拡散させるための複数の長穴を設け、一方前記補強金具は前記ステータコアを取り巻くようにハウジングケースに配設されたことを特徴とする空気ポンプ。
【請求項２】
ハウジングケースは鉄より熱伝導性の良好な非鉄金属で構成し、ステータコアと補強金具は鉄系金属で構成したことを特徴とする請求項１に記載の空気ポンプ。
【請求項３】
ハウジングケースはアルミ系材料で構成した事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気ポンプ。
【請求項４】
ハウジングケースは銅系材料で構成した事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気ポンプ。
【請求項５】
ハウジングケースはステンレス系材料で構成したことを特徴とする請求項１に記載の空気ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷暖房装置あるいは酸素富化空気を供給する空気ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空気ポンプは電動機を駆動源としてその動力をポンプ機構部に伝達する構成となっており、電動機の巻線部分が発熱体となって発生した熱がポンプ機構部に伝わると、動作流体である空気が加熱されることにより空気ポンプの基本性能が低下するという課題があった。
【０００３】
これを解決するべく電動機による発熱を周囲の大気中へ逃がす手段として、図２に示す様に、ハウジング等の電動機を構成する部品の表面積を大きくしたり、放熱フィンを設けるなどの手段で放熱面積を確保する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、その他にもハウジング等の電動機を構成する部品に小さな開口部や通風空間を設けて電動機内部の熱を大気中に放熱する方法や、熱伝導部材を発熱部とハウジング間に効果的に配置する方法、更には自冷ファンにより強制的に電動機部を冷却する方法なども周知技術として知られている。
【特許文献１】特開２００１−１７８０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら前記従来の構成では、いずれも電動機部の内部で発生した熱を電動機の構成部材に順次伝えた後、最終的には主に電動機のハウジング部から大気中へ放熱し、あるいは自冷ファンで放熱効果を加速している。
【０００６】
このため、電動機を構成する部材の熱伝導特性の良し悪しが放熱効果に大きく影響するほか、発熱部が直接大気と接していないか、接していてもわずかな面積であるために熱拡散性には劣る。
【０００７】
これを解決するためには電動機発熱部と空気ポンプ周囲の大気とが直接触れるようにハウジングに大きく穴をあけたり、切り欠きを設けると良いが、その場合はハウジングが電動機のステータコアを保持する締め付け力が弱まり、空気ポンプの稼働中にはその振動等の影響でステータコアの位置決めが狂い、最終的には空気ポンプの性能に著しい悪影響を及ぼすことになる。
【０００８】
特に、ハウジング材をアルミ系で構成した場合、空気ポンプの稼働に伴い電動機から発する熱の影響でハウジングとステータコアは空気ポンプ運転前の寸法から膨張するが、アルミの方が鉄より線膨張係数が大きいため、電動機部の昇温に伴い、ハウジングがステータコアを締め付け保持する力はたちまち無くなってしまう。
【０００９】
このため、ハウジングがステータコアを保持する力を確保するために電動機部の放熱性能が改善されないという課題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動機部から生じる熱の放熱特性を改善すると同時に、電動機部でハウジングがステータコアを位置決め、保持する力を維持できることを特徴とした空気ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気ポンプは、空気ポンプを駆動する電動機部のハウジングに複数の長穴をあけ、ハウジングの内周部に締め代を確保して勘合挿入されたステータコアを取り巻くようにハウジングの外周部には締め代を確保して円筒形状の補強金具を勘合挿入したものである。
【００１２】
これによって、ステータコアを保持するハウジングに開けられた長穴をとおして直接電動機部の発熱が空気ポンプ周囲の大気中に拡散されるので、電動機部の放熱効果が改善される。一方で、長穴が空いているためにハウジングのステータコアの保持強度が低下するが、ステータコアを取り巻くように配設された補強金具で締め付けられているので、ステータコアはハウジングに対して位置決めされたままの状態で保持される。
【００１３】
また、電動機部の発熱を大気中へ直接拡散させることに加え、熱伝導性が良好なアルミ系材料や銅系材料でハウジングを構成し、発熱を逃がす効果を更に改善した場合にも、ハウジングを構成するアルミや銅の線膨張係数は、ステータコアや補強金具を構成する鉄系材料の線膨張係数より大きいので、電動機部からの発熱により部材が昇温しても、常に空気ポンプの駆動前の締め代量は最低限確保されるので、ステータコアはハウジングに対して位置決めされたままの状態が確保される。
【００１４】
なお、ハウジングをステンレス系材料で構成した場合には、熱伝導性では鉄やアルミ材に劣るが、防錆の面では優れる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の空気ポンプは、電動機部の発熱を効果的に逃がす一方で、ステータコアの位置決め保持を確保することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明は、空気を動作流体とするポンプ機構と、これを駆動させる電動機を備えたポンプにおいて、電動機を構成する金属製ハウジングケースの内周面には締め代を確保して勘合挿入された電動機のステータコアを備え、ハウジングケースの外周部には締め代を確保して勘合挿入された円筒状の補強金具を備え、前記ハウジングケースには電動機による発熱を直接空気ポンプ周囲の大気中に拡散させるための複数の長穴を設け、一方前記補強金具は前記ステータコアを取り巻くようにハウジングケースに配設することにより、ハウジングの長穴部から電動機部の発熱が効果的に空気ポンプ周囲の大気中に放熱され、一方で、補強金具がステータコアを取り巻くようにハウジングの外周部に配設されているのでステータコアはハウジング内周部に位置決め保持される。
【００１７】
第２の発明は、特に、第１の発明のハウジングを鉄より熱伝導性の良好な非鉄金属で構成し、ステータコアと補強金具は鉄系金属で構成することにより、電動機部の発熱がハウジングの長穴から放熱される効果に加えて、ハウジングとステータコアの接触部からの放熱が、鉄系材料の場合に比べて速やかに行われる。
【００１８】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明のハウジングケースをアルミ系材料で構成しているので、電動機部の発熱がハウジングの長穴から放熱される効果に加えて、ハウジングとステータコアの接触部からの放熱が、鉄系材料の場合に比べて速やかに行われる。この一方で、アルミ系材料の線膨張係数は鉄に比べて大きいので、空気ポンプの駆動に伴い電動機部の発熱でハウジングとステータコアや補強金具の温度が上昇した場合でも、空気ポンプの駆動前の締め代量は最低限確保されることになるので、ステータコアがハウジングに対して位置決め固定された状態が確保される。
【００１９】
第４の発明は、特に、第１または第２の発明のハウジングケースを銅系材料で構成しているので、電動機部の発熱がハウジングの長穴から放熱される効果に加えて、ハウジングとステータコアの接触部からの放熱が、鉄系材料の場合に比べて速やかに行われる。この一方で、アルミ系材料の線膨張係数は鉄に比べて大きいので、空気ポンプの駆動に伴い電動機部の発熱でハウジングとステータコアや補強金具の温度が上昇した場合でも、空気ポンプの駆動前の締め代量は最低限確保されることになるので、ステータコアがハウジングに対して位置決め固定された状態が確保される。
【００２０】
第５の発明は、特に、第１の発明のハウジングケースをステンレス系材料で構成しているので鉄で構成されたハウジングに比べて防錆効果がある。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における空気ポンプの部分断面図を示すものである。
【００２３】
図１において、電動機部１１の駆動軸１２の一方の端にはポンプ機構１３が配設され、電動機部１１のハウジング１の内周部には締め代を確保してステータコア２が勘合挿入されている。さらに、ステータコア２を取り巻くように補強金具３がハウジング１の外周部に締め代を確保して勘合挿入されており、ハウジング１には長穴４が複数個開けられている。
【００２４】
以上のように構成された空気ポンプについて、以下その動作、作用を説明する。
【００２５】
まず、電動機部が稼働すると駆動軸を通じてポンプ機構が作動し、所定の性能を満たすべくポンプの作用が働く。しかし、電動機部の巻線が発熱体となるため、電動機の稼働が続くに従い電動機部から生じた熱は直接周囲の大気中に放熱される一方でステータコアに接するハウジングを通じて空気ポンプを構成する全ての部材に熱が伝わっていく。さらに、空気ポンプの各部材に伝わった熱は、各部材から周囲大気中へ放熱される。
【００２６】
しかし、ハウジングには長穴が複数個開けられているため、電動機部の発熱量の大部分は先ずこの長穴から直接空気ポンプの周囲大気中へ放熱され、残りが空気ポンプを構成する各部材を伝わり、最終的には周囲大気中へ放熱される。しかし、一部の熱量はポンプ機構部まで伝わった後、ポンプ機構内部にある動作流体の空気の温度を上昇させるために消費されるが、本実施例ではその熱量は事前に十分に減らされているので、ポンプの基本性能が低下する事がない。
【００２７】
一方で、ハウジングには複数個の長穴が開けられているために、一般的にはハウジング内周部の寸法と、ステータコアの外周部の寸法の関係を締め代が出来るように設定しても、空気ポンプの稼働中ハウジングの保持力だけでステータコアを位置決め保持し続けることは難しい。しかし本実施例では、ハウジング外周部にはステータコアを取り巻くように補強金具が配設されており、補強金具の内周部の寸法とハウジング外周部の寸法の関係が締め代が出来るように予め設定されているので、空気ポンプの稼働中も、電動機部からの発熱に伴って締め代が緩んでステータコアの位置決めが狂う事がない。
【００２８】
また、ハウジングを構成する材料をアルミ系材料や銅系材料にすると、電動機部からの発熱がステータコアを通じてハウジングに伝わる際に、鉄系材料のハウジングに比べて速やかにステータコアから熱を吸収し、最終的に空気ポンプの周囲大気中へ放熱するので電動機部の発熱がポンプ機能の低下に及ぼす影響を更に減らすことが出来る。
【００２９】
また、ハウジングを構成する材料をステンレス系材料にすると、伝熱効果は鉄材に比べて劣るが、防錆効果を得ることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる空気ポンプは、電動機部の発熱を効率よく放熱すると共に、電動機部のステータコアを確実に位置決め保持出きる効果があるので、空気ポンプに限らず、電動機からの発熱の影響の大幅な排除が必要となる産業上の諸分野に応用展開できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における空気ポンプの部分断面図
【図２】従来の空気ポンプの断面図
【符号の説明】
【００３２】
１    ハウジング
２    ステータコア
３    補強金具
４    長穴
１１    電動機部
１２    駆動軸
１３    ポンプ機構部
【図１】
2005140036.tif 000003
【図２】
2005140036.tif 000004