(57)【要約】【課題】ポンプ内部に異物が侵入してモータがロック状態になった場合でも、この異物を排除することができるポンプを提供する。【解決手段】ブラシレスＤＣモータよりなるポンプ１０の下方にポンプ室１４を設け、リング状の固定子１６内部に回転子１８を配し、この回転子１８と一体に羽根車４４とを設け、ポンプ１０内部に異物が侵入しモータ１２の回転が停止した場合には、羽根車４４を逆転、または、逆転及び正転を交互に繰り返すことにより異物を除去するものである。【選択図】      図１
2005030322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の固定子の内周側の空洞部に回転子が回転自在に配されたインナーローター型のモータを有し、
前記空洞部における軸方向の一方の側部にポンプ室が配され、
前記回転子と同軸に、かつ、前記ポンプ室内部に羽根車が配され、
前記空洞部における軸方向の他方の側部に流体の流入口が開口し、
前記羽根車の径外方向に位置する前記ポンプ室に流出口が開口し、
前記羽根車が前記回転子と共に回転すると、前記流入口が流入した流体が、前記空洞部を軸方向に沿って通過して前記ポンプ室に至り、前記流出口から流出するポンプにおいて、
前記モータを回転される駆動手段と、
前記回転子の回転のロック状態を検知するロック検知手段と、
前記ロック検知手段がロック状態を検知すると、前記羽根車を逆転させるか、または、逆転と正転を交互に繰り返すように前記駆動手段を制御する制御手段と、
を有する
ことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記ポンプ室から固定軸が軸方向に立設され、
前記固定軸に対し前記回転子が回転自在に配され、
前記回転子がリング状であり、
前記リング状の回転子の内周側を軸方向に沿って流体が流れる
ことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
前記モータがブラシレスＤＣモータであり、
前記回転子に永久磁石が配され、
前記駆動手段は、前記固定子の固定子鉄心に巻回された各相の固定子巻線へ駆動電流をそれぞれ出力するインバータ回路と、前記インバータ回路の各スイッチング素子へＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ回路とを含む
ことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項４】
請求項１から請求項３の少なくとも一項に記載のポンプを用いて、食器などに水を吹き付ける
ことを特徴とする食器洗い器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、種々のポンブが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
このようなポンプにおいて、運転中にポンプ内部に異物が入り込み、羽根車（インペラ）とポンプ室の壁との間にこの異物が噛み込み、ポンプを回転させるモータの回転がロック状態になり停止する問題点がある。
【０００４】
このような異物が入りモータの回転が停止した場合には、その異物を除去するためにポンプを分解する必要がある。そのため、ポンプのメンテナンスに余計なコストが必要であり、その作業にも手間がかかるという問題点がある。
【特許文献１】特開平１０−２２９１５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ポンプ内部に異物が侵入してモータがロック状態になった場合でも、この異物を排除することができるポンプ及びそれを用いた食器洗い器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、リング状の固定子の内周側の空洞部に回転子が回転自在に配されたインナーローター型のモータを有し、前記空洞部における軸方向の一方の側部にポンプ室が配され、前記回転子と同軸に、かつ、前記ポンプ室内部に羽根車が配され、前記空洞部における軸方向の他方の側部に流体の流入口が開口し、前記羽根車の径外方向に位置する前記ポンプ室に流出口が開口し、前記羽根車が前記回転子と共に回転すると、前記流入口が流入した流体が、前記空洞部を軸方向に沿って通過して前記ポンプ室に至り、前記流出口から流出するポンプにおいて、前記モータを回転される駆動手段と、前記回転子の回転のロック状態を検知するロック検知手段と、前記ロック検知手段がロック状態を検知すると、前記羽根車を逆転させるか、または、逆転と正転を交互に繰り返すように前記駆動手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とするポンプである。
【０００７】
請求項２の発明は、前記ポンプ室から固定軸が軸方向に立設され、前記固定軸に対し前記回転子が回転自在に配され、前記回転子がリング状であり、前記リング状の回転子の内周側を軸方向に沿って流体が流れることを特徴とする請求項１記載のポンプである。
【０００８】
請求項３の発明は、前記モータがブラシレスＤＣモータであり、前記回転子に永久磁石が配され、前記駆動手段は、前記固定子の固定子鉄心に巻回された各相の固定子巻線へ駆動電流をそれぞれ出力するインバータ回路と、前記インバータ回路の各スイッチング素子へＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ回路とを含むことを特徴とする請求項１記載のポンプである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３の少なくとも一項に記載のポンプを用いて、食器などに水を吹き付けることを特徴とする食器洗い器である。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１及び請求項２のポンプであると、ポンプ内部に異物が侵入して回転子や羽根車の回転が停止しロック状態になると、ロック検知手段がそのロック状態を検知する。このロック状態が検知されると、制御手段は羽根車を逆転させるか、または、逆転と正転を交互に繰り返すように駆動手段を制御する。
【００１１】
このように羽根車を回転させることにより、異物を破壊もしくは除去することができる。
【００１２】
以上により、本発明のポンプ及びそれを用いた食器洗い器であると、ポンプ内部に侵入した異物を簡単に除去することができるため、ポンプを分解したりする必要がない。
【００１３】
請求項３のポンプであると、モータがブラシレスＤＣモータであるため、羽根車の正転及び逆転の制御を簡単に行うことができる。
【００１４】
請求項４の食器洗い器であると、ポンプに異物が侵入しても、ポンプを分解する必要がなく、容易に異物を除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態のポンプ１０について図１及び図２に基づいて説明する。
【００１６】
本実施形態のポンプ１０は、食器洗い器に用いられるものであり、このポンプによって流出した水が食器などに吹き付けられて洗浄するものである。
【００１７】
（１）ポンプ１０の構造
ポンプ１０の構造について図１に基づいて説明する。
【００１８】
ポンプ１０は、モータ１２と、このモータ１２に取り付けられているポンプ室１４とより構成されている。
【００１９】
モータ１２は、三相のブラシレスＤＣモータであり、リング状の固定子１６と、このリング状の固定子１６の内周側の空洞部２０に配されている回転子１８とよりなる。すなわち、モータ１２はインナーロータ型のモータである。
【００２０】
リング状の固定子１６は、リング状の固定子鉄心２２に樹脂により絶縁層２４を形成すると共に、この絶縁層２４を介して三相の固定子巻線２６が固定子鉄心２２に巻回されている。
【００２１】
この固定子１６は、合成樹脂製の第１ケーシング２８に固定されている。この第１ケーシング２８はポンプ室１４の天井面と側面を形成すると共に、その中心部分に円筒形の突出部３０が突出し、その突出部３０の上面には、水が流入するための流入口３２が開口している。
【００２２】
固定子１６はこの円筒状の突出部３０に嵌合するように嵌め込まれている。すなわち、リング状の固定子１６の内周側に突出部３０が挿入される構造となっている。
【００２３】
また、固定子１６には、合成樹脂製の円筒形の蓋体３４が被せられ、蓋体３４と第１ケーシング２８との間に収納される構造となる。
【００２４】
固定子１６の内周側にある空洞部２０、すなわち、突出部３０の内周側にある空洞部２０に回転自在に配されている回転子１８も、円筒形をなし、その円筒形の上部の外周部にＳ極とＮ極とが交互に配されたリング状の永久磁石３６が設けられている。この円筒状の回転子１８の中心部分には、円筒形の回転軸３８が同軸に配されている。この回転軸３８と永久磁石３６を固定するリング状の回転部材４０とは、腕部材４２によって連結されている。
【００２５】
回転子１８の下部には連続して羽根車４４が形成されている。この羽根車４４には等間隔に羽根４６が複数枚設けられている。
【００２６】
ポンプ室１４は、その天井部と側面が、前記した第１ケーシング２８により形成され、底面は底板４８により形成されている。底板４８と第１ケーシング２８とはネジ５０によって固定されている。
【００２７】
ポンプ室１４の中央部分において、底板４８から固定軸５２が上方に向かって立設されている。この固定軸５２には、滑り軸受けである軸受５４を介して回転子１８の円筒状の回転軸３８が被せられている。これによって回転子１８及び羽根車４４は固定軸５２を中心に回転自在となっている。固定軸５２の上端部には、軸受５４と回転子１８の脱抜防止のためにナット５６が螺合している。
【００２８】
ポンプ室１４の外周部、すなわち、羽根車４４の径外方向には流出口５８が設けられ、この流出口５８から連続して流出路６０が延設されている。
【００２９】
（２）モータ１２の駆動回路６４
次に、図２に基づいてモータ１２の駆動回路６４について図２のブロック図に基づいて説明する。
【００３０】
モータ１２は前記したように三相のブラシレスＤＣモータであるため、駆動回路６４は、インバータ回路６６と、ＰＷＭ回路６８と、制御部７０と、ロック検出回路７２とを有している。この駆動回路６４を有する配線基板は、モータ１２と別体に設けている。
【００３１】
食器洗い器の主制御部から入力した速度指令信号Ｓに基づいて、マイクロコンピュータよりなる制御部７０はＰＷＭ回路６８を制御する。ＰＷＭ回路６８は制御部７０からの制御信号に基づいてデューティ比を決定し、このデューティ比に基づいてインバータ回路の各スイッチング素子にＰＷＭ信号を出力する。インバータ回路６６では、ＰＷＭ回路６８からのＰＷＭ信号に基づいて各スイッチング素子がＯＮ／ＯＦＦして、モータ１２の三相の固定子巻線２６に駆動電流を供給して、モータ１２を回転させる。
【００３２】
ロック検出回路７２は、各相の固定子巻線２６に供給される駆動電流を検出し、この検出した駆動電流が所定の基準値よりも上昇した場合にはロック検出回路７２は、制御部７０に対しロック信号Ｒを出力する。
【００３３】
ロック信号Ｒが入力した制御部７０は、ＰＷＭ回路６８に対し異物排除を行うための制御を行う。この制御方法については以下で説明する。
【００３４】
これにより、食器洗い器の主制御部から速度指令信号Ｓが入力すると制御部７０はＰＷＭ回路６８を制御し、ＰＷＭ回路６８はインバータ回路６６にＰＷＭ信号を出力し、インバータ回路６６は固定子巻線２６に駆動電流を出力して、モータ１２の回転子１８が回転する。
【００３５】
（３）ポンプ１０の正常な動作状態
まず、モータ１２の正常な動作状態について図１及び図２に基づいて説明する。
【００３６】
回転子１８及び羽根車４４が回転すると、流入口３２から水が浸入し、固定子１６の内周側にある空洞部２０を軸方向に沿って通過し、ポンプ室１４に流入する。ポンプ室１４に流入した水は羽根車４４によって径外方向に押し流され流出口５８から流出して流出路６０を経て外部に吐出される。この水の流れを図１において白抜きの矢印で示した。
【００３７】
（４）ポンプ１０の異常な動作状態
次に、図１及び図２に基づいて、ポンプ１０に異物が侵入した場合についての動作状態を説明する。
【００３８】
水に異物が含まれ、図１に示すように羽根車４４の下部と底板４８との間（Ａ点）に異物が挟まったり、回転子１８と円筒形の突出部３０との間（Ｂ点やＣ点）に異物が挟まり回転子１８が回転せずロック状態になったとする。
【００３９】
すると、インバータ回路６６から固定子巻線２６に流れる駆動電流が過負荷となって上昇し、それをロック検出回路７２が検知し基準値を超えた場合に制御部７０に対しロック検出信号Ｒを出力する。
【００４０】
ロック検出信号Ｒが入力すると制御部７０は、モータ１２の回転方向を逆転させるような制御をＰＷＭ回路６８に対し指示する。モータ１２においては、逆転するためには一度停止し再び逆転方向に回転するため停止と起動が行われ、かつその回転方向が逆方向であるため、Ａ，Ｂ，Ｃ点に挟まっている異物がその停止と逆転方向への回転により取り除かれる。
【００４１】
これによって、ポンプ１０に異物が侵入してモータ１２がロック状態になっても、ポンプ１０を分解することなく異物を除去することができる。
【００４２】
しかしながら、この逆転によっても異物が取れない場合にはロック検出信号Ｒが制御部７０に入力し続ける。そのため、制御部７０は所定時間（例えば、１０秒）以上逆転の指示信号を出力し続けてもロック検出信号Ｒが入力する場合には、モータ１２の加熱を防止するためにその出力を停止させる。
【００４３】
（変更例１）
上記実施形態の制御では、異物が挟まってロック検出信号Ｒが入力した場合には、モータ１２を逆転させたが、これに代えて、正転と逆転とを交互に行うように指示をして異物を除去することもできる。この場合には、逆転だけでなく正転も交互に行われるためより確実に異物を除去することができる。
【００４４】
さらに、この正転と逆転との交互に行う間隔を短くすると振動が発生し、さらに異物を除去しやすくなる。
【００４５】
（変更例２）
上記実施形態では、固定子１６を第１ケーシング２８と蓋体３４との間に収納したが、これに代えて固定子１６をモールドしてもよい。
【００４６】
（変更例３）
上記実施形態では、モータ１２のロック状態をインバータ回路６６から固定子巻線２６に流れる駆動電流が過電流になった場合に、ロック状態としたが、これに代えて、回転子１８の近傍にホールＩＣを設け、このホールＩＣから検出された回転子１８の回転状態に基づいてロック状態であるか否かを検知してもよい。
【００４７】
（変更例４）
上記実施形態では、駆動回路６４を有した配線基板をポンプ１０とは別体に設けたが、固定子１６の近傍にこの配線基板を一体に設けてもよい。
【００４８】
（変更例５）
上記実施形態ではモータ１２はブラシレスＤＣモータであったが、これに代えて他のモータ、例えば同期モータなどでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態を示すポンプの縦断面図である。
【図２】同じくポンプにおけるモータの駆動回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  ポンプ
１２  モータ
１４  ポンプ室
１６  固定子
１８  回転子
２０  空洞部
２２  固定子鉄心
２４  絶縁層
２６  固定子巻線
３６  永久磁石
４４  羽根車
５２  固定軸
６４  駆動回路
６６  インバータ回路
６８  ＰＷＭ回路
７０  制御部
７２  ロック検出回路
【図１】
2005030322.tif 000003
【図２】
2005030322.tif 000004