(57)【要約】【課題】インバータ、特にパワースイッチング素子を効率よく冷却することができるモータ組立体を提供する。【解決手段】モータ組立体２は、ポンプ１に連結されるモータ５と、モータ５の側部に固定され、冷却フィン１８を有するインバータ６と、インバータ６の内部に配置され、インバータ６の内部の気体を攪拌するファン機構４と、モータ５の回転軸に取り付けられ、モータ５の反ポンプ側に配置された冷却ファン８と、モータ５の少なくとも一部と冷却ファン８とを覆い、モータ５と隙間を介して配置されたカバー７と、モータ５とカバー７との間の隙間に配置された少なくとも１つのガイド部材２１とを備える。ガイド部材２１は、冷却ファン８からの気体をインバータ６の冷却フィン１８に導く形状を有している。【選択図】図５
2012110151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプに連結されるモータと、
前記モータの側部に固定され、冷却フィンを有するインバータと、
前記インバータの内部に配置され、前記インバータの内部の気体を攪拌するファン機構と、
前記モータの回転軸に取り付けられ、前記モータの反ポンプ側に配置された冷却ファンと、
前記モータの少なくとも一部と前記冷却ファンとを覆い、前記モータと隙間を介して配置されたカバーと、
前記モータと前記カバーとの間の隙間に配置された少なくとも１つのガイド部材とを備え、
前記ガイド部材は、前記冷却ファンからの気体を前記インバータの冷却フィンに導く形状を有していることを特徴とするモータ組立体。
【請求項２】
前記インバータは、パワースイッチング素子と、該パワースイッチング素子を収容するボックスとを有し、
前記パワースイッチング素子は、前記ボックスの内面に接触しており、
前記冷却フィンは、前記パワースイッチング素子が接触する前記ボックスの内面と反対側に位置する外面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ組立体。
【請求項３】
前記ガイド部材によって導かれた気体を、前記冷却フィンに集中させる補助ガイド部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のモータ組立体。
【請求項４】
前記インバータは、パワースイッチング素子と、該パワースイッチング素子を収容するボックスとを有し、
前記パワースイッチング素子は、前記ボックスの内面に接触しており、
前記パワースイッチング素子が接触する前記ボックスの内面と反対側に位置する外面には、前記ポンプから供給される液体が流れる冷却ジャケットが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ組立体。
【請求項５】
前記カバーの内面には、吸音材または制振材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ組立体。
【請求項６】
前記カバーに覆われていない前記モータの側面には、冷却フィンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のモータ組立体。
【請求項７】
前記回転軸に取り付けられ、前記モータのポンプ側に配置された第２の冷却ファンと、
前記第２の冷却ファンを囲むファンカバーとをさらに備え、
前記ファンカバーは、前記第２の冷却ファンから前記モータの側面に沿って前記ガイド部材に向かう気体の流れを形成する形状を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ組立体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のモータ組立体と、
前記モータ組立体に連結されたポンプとを備えたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項９】
ポンプと、
前記ポンプに連結されたモータと、
前記モータの回転軸に取り付けられ、前記モータの反ポンプ側に配置された冷却ファンと、
前記モータ、前記冷却ファン、および前記ポンプを覆うカバーと、
前記カバーの内面に取り付けられた吸音材または制振材とを備えたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項１０】
前記吸音材または制振材は前記モータの側面を覆う形状を有していることを特徴とする請求項９に記載のポンプ装置。
【請求項１１】
前記吸音材はサイレンサ構造を有することを特徴とする請求項９に記載のポンプ装置。
【請求項１２】
前記冷却ファンは、予め用意された第１の軸流ファンおよび第２の軸流ファンであり、前記第１の軸流ファンおよび前記第２の軸流ファンは、同一の回転方向で気体の流れ方向が互いに逆となるように、異なる翼角度を有することを特徴とする請求項９に記載のポンプ装置。
【請求項１３】
前記冷却ファンは、同一の回転方向で気体の流れ方向を逆にすることができるように、翼角度が可変に構成されていることを特徴とする請求項９に記載のポンプ装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載のポンプ装置の運転方法であって、
前記ポンプ装置の周囲の気温が、前記ポンプ装置によって移送される液体の温度よりも低い場合には、前記第１の軸流ファンを用いて前記モータから前記ポンプに向かう前記気体の流れを前記カバー内に形成し、
前記ポンプ装置の周囲の気温が前記液体の温度よりも高い場合には、前記第２の軸流ファンを用いて前記ポンプから前記モータに向かう前記気体の流れを前記カバー内に形成することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載のポンプ装置の運転方法であって、
前記ポンプ装置の周囲の気温が、前記ポンプ装置によって移送される液体の温度よりも低い場合には、前記冷却ファンにより前記モータから前記ポンプに向かう前記気体の流れを前記カバー内に形成し、
前記ポンプ装置の周囲の気温が前記液体の温度よりも高い場合には、前記冷却ファンにより前記ポンプから前記モータに向かう前記気体の流れを前記カバー内に形成することを特徴とする方法。
【請求項１６】
ポンプに連結されるモータと、
前記モータの側部に固定され、冷却フィンを有するインバータと、
前記インバータの内部に配置され、前記インバータの内部の気体を攪拌するファン機構と、
前記モータの回転軸に取り付けられた冷却ファンと、
前記冷却ファンの近傍に配置された熱交換器と、
前記ポンプによって昇圧された液体を前記熱交換器に導く液体供給ラインと、
前記熱交換器に導かれた液体を前記ポンプに戻す液体戻りラインと、
前記モータの少なくとも一部と前記冷却ファンとを覆い、前記モータと隙間を介して配置されたカバーとを備え、
前記熱交換器は、前記冷却ファンにより生じる気流と前記ポンプからの液体との間で熱交換を行うように構成されており、
前記液体戻りラインは、前記インバータを貫通して延びていることを特徴とするモータ組立体。
【請求項１７】
前記モータと前記カバーとの間の隙間に配置された少なくとも１つのガイド部材をさらに備え、
前記ガイド部材は、前記冷却ファンからの気体を前記インバータの冷却フィンに導く形状を有していることを特徴とする請求項１６に記載のモータ組立体。
【請求項１８】
前記カバーの内面には、吸音材または制振材が取り付けられていることを特徴とする請求項１６に記載のモータ組立体。
【請求項１９】
請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載のモータ組立体と、
前記モータ組立体に連結されたポンプとを備えたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２０】
ポンプに連結されるモータと、
前記モータの側部に固定され、冷却フィンを有するインバータと、
前記インバータの内部に配置され、前記インバータの内部の気体を攪拌するファン機構と、
前記モータのポンプ側に配置され、前記モータの回転軸に取り付けられた冷却ファンと、
前記モータの少なくとも一部と前記冷却ファンとを覆い、前記モータと隙間を介して配置されたカバーとを備え、
前記インバータの冷却フィンの少なくとも一部は、前記モータに近接して配置されていることを特徴とするモータ組立体。
【請求項２１】
前記モータと前記カバーとの間の隙間に配置された少なくとも１つのガイド部材をさらに備え、
前記ガイド部材は、前記冷却ファンからの気体を前記インバータの冷却フィンに導く形状を有していることを特徴とする請求項２０に記載のモータ組立体。
【請求項２２】
前記ガイド部材によって導かれた気体を、前記冷却フィンに集中させる補助ガイド部材をさらに備えたことを特徴とする請求項２１に記載のモータ組立体。
【請求項２３】
前記インバータは、パワースイッチング素子と、該パワースイッチング素子を収容するボックスとを有し、
前記パワースイッチング素子は、前記ボックスの内面に接触しており、
前記冷却フィンは、前記パワースイッチング素子が接触する前記ボックスの内面と反対側に位置する外面に設けられていることを特徴とする請求項２０に記載のモータ組立体。
【請求項２４】
前記インバータは、パワースイッチング素子と、該パワースイッチング素子を収容するボックスとを有し、
前記パワースイッチング素子は、前記ボックスの内面に接触しており、
前記パワースイッチング素子が接触する前記ボックスの内面と反対側に位置する外面には、前記ポンプから供給される液体が流れる冷却ジャケットが取り付けられていることを特徴とする請求項２０に記載のモータ組立体。
【請求項２５】
前記カバーの内面には、吸音材または制振材が取り付けられていることを特徴とする請求項２０に記載のモータ組立体。
【請求項２６】
請求項２０乃至２５のいずれか一項に記載のモータ組立体と、
前記モータ組立体に連結されたポンプとを備えたことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２７】
ポンプに連結されるモータと、
インバータと、
前記インバータの内部に配置され、前記インバータの内部の気体を攪拌するファン機構と、
前記モータの回転軸に取り付けられた冷却ファンと、
前記モータの側面を覆うモータカバーと、
少なくとも前記インバータを覆う遮熱カバーとを備え、
前記モータカバーは、その反ポンプ側端部に形成された第１の開口部と、ポンプ側端部に形成された第２の開口部とを有しており、
前記遮熱カバーの壁にはルーバーが設けられていることを特徴とするモータ組立体。
【請求項２８】
前記遮熱カバーの表面には遮熱塗料が塗布されていることを特徴とする請求項２７に記載のモータ組立体。
【請求項２９】
前記インバータは前記モータの反ポンプ側に配置されており、
前記遮熱カバーは、前記インバータおよび前記モータカバーを覆っていることを特徴とする請求項２７に記載のモータ組立体。
【請求項３０】
前記冷却ファンは、前記インバータと前記モータとの間に配置されており、
前記モータおよび前記冷却ファンは、前記モータカバーによって覆われており、
前記インバータは、前記モータに向かって突起する冷却フィンを有しており、
前記冷却フィンは、前記第１の開口部を覆うように前記モータカバーに接触していることを特徴とする請求項２９に記載のモータ組立体。
【請求項３１】
前記冷却ファンは、前記インバータと前記モータとの間に配置されており、
前記モータおよび前記冷却ファンは、前記モータカバーによって覆われており、
前記インバータは、前記モータに向かって突起する冷却フィンを有しており、
前記インバータは、前記第１の開口部を密閉するように配置されており、
前記インバータは、前記モータカバーの内部空間と外部空間とを連通する貫通孔を有していることを特徴とする請求項２９に記載のモータ組立体。
【請求項３２】
前記インバータは、前記冷却ファンと前記モータとの間に配置されており、
前記インバータは、前記第１の開口部を密閉するように配置されており、
前記インバータは、前記モータカバーの内部空間と外部空間とを連通する貫通孔を有していることを特徴とする請求項２９に記載のモータ組立体。
【請求項３３】
前記冷却ファンは、前記モータのポンプ側に配置されており、
前記インバータは、前記モータに向かって突起する冷却フィンを有しており、
前記冷却フィンは、前記第１の開口部を覆うように前記モータカバーに接触していることを特徴とする請求項２９に記載のモータ組立体。
【請求項３４】
前記インバータは、パワースイッチング素子と、該パワースイッチング素子を収容するボックスとを有し、
前記パワースイッチング素子は、前記ボックスの内面に接触しており、
前記冷却フィンは、前記パワースイッチング素子が接触する前記ボックスの内面と反対側に位置する外面に設けられていることを特徴とする請求項２７に記載のモータ組立体。
【請求項３５】
前記インバータは、パワースイッチング素子と、該パワースイッチング素子を収容するボックスとを有し、
前記パワースイッチング素子は、前記ボックスの内面に接触しており、
前記パワースイッチング素子が接触する前記ボックスの内面と反対側に位置する外面には、前記ポンプから供給される液体が流れる冷却ジャケットが取り付けられていることを特徴とする請求項２７に記載のモータ組立体。
【請求項３６】
前記モータカバーの内面には、吸音材または制振材が取り付けられていることを特徴とする請求項２７に記載のモータ組立体。
【請求項３７】
請求項２７乃至３６のいずれか一項に記載のモータ組立体と、
前記モータ組立体に連結されたポンプとを備え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、モータ組立体およびポンプ装置に関し、特にインバータおよび／またはモータを冷却するための冷却構造を有するモータ組立体およびポンプ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポンプを駆動する駆動源としては、モータが広く採用されている。最近では、モータにインバータを取り付けた一体型のモータ組立体が主流となりつつある。インバータは、パワースイッチング素子（例えば、Insulated  Gate  Bipolar  Transistor（ＩＧＢＴ）、パワーＭＯＳ  ＦＥＴなど）を備えており、このパワースイッチング素子により、モータの入力電源を変化させ、モータを可変速運転することができる。
【０００３】
このようなモータ組立体を駆動している間、インバータおよびモータは熱を発生する。特に、インバータのパワースイッチング素子は、小さな表面積であるにもかかわらず高熱を発生するため、高温となってしまう。しかも、インバータは多くの電子デバイスを備えているため、モータに比べて耐熱温度が低い。したがって、モータのみならず、インバータを効率よく冷却することがモータ組立体にとって重要とされている。
【０００４】
最近では、ポンプを高速で回転させることで、ポンプの小型化を実現しつつ吐出し量を増大することができるポンプ装置が開発されている。このようなタイプのポンプ装置では、モータが高速で回転するため、モータの騒音を低減させることが従来にも増して要請されている。さらに、運転中は、モータの回転軸に連結される冷却ファンからもかなりの騒音が発生する。
【０００５】
ポンプ装置はさまざまな場所で使用され、屋外に設置される場合もある。このような場合、インバータが雨にさらされて、インバータが故障するおそれがある。また、インバータが直射日光にさらされると、インバータが高温となってしまい、故障してしまうおそれがある。特に、インバータのパワースイッチング素子は熱を発生するため、インバータの温度がその耐熱温度を超えてしまうこともあり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１０９８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、インバータ、特にパワースイッチング素子を効率よく冷却することができるモータ組立体および該モータ組立体を備えたポンプ装置を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、騒音を低減させることができるポンプ装置を提供することを第２の目的とする。
また、本発明は、モータを効率よく冷却することができるポンプ装置を提供することを第３の目的とする。
また、本発明は、インバータを直射日光や雨から防ぐ保護構造を有するモータ組立体および該モータ組立体を備えたポンプ装置を提供することを第４の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した第１の目的を達成するための本発明の一態様は、ポンプに連結されるモータと、前記モータの側部に固定され、冷却フィンを有するインバータと、前記インバータの内部に配置され、前記インバータの内部の気体を攪拌するファン機構と、前記モータの回転軸に取り付けられ、前記モータの反ポンプ側に配置された冷却ファンと、前記モータの少なくとも一部と前記冷却ファンとを覆い、前記モータと隙間を介して配置されたカバーと、前記モータと前記カバーとの間の隙間に配置された少なくとも１つのガイド部材とを備え、前記ガイド部材は、前記冷却ファンからの気体を前記インバータの冷却フィンに導く形状を有していることを特徴とするモータ組立体である。
【０００９】
上述した本発明によれば、冷却ファンからの気体（通常は空気）がガイド部材に導かれてインバータの冷却フィンに集中的に当たる。さらに気流の流速が速まることで熱伝達が向上する。したがって、インバータを効率よく冷却することができる。さらに、インバータ内の気体がファン機構によってされるので、インバータ内の局所的な温度上昇、具体的にはパワースイッチング素子の温度上昇を防止することができる。
【００１０】
上述した第２の目的を達成するための本発明の一態様は、ポンプと、前記ポンプに連結されたモータと、前記モータの回転軸に取り付けられ、前記モータの反ポンプ側に配置された冷却ファンと、前記モータ、前記冷却ファン、および前記ポンプを覆うカバーと、前記カバーの内面に取り付けられた吸音材または制振材とを備えたことを特徴とするポンプ装置である。
【００１１】
本発明によれば、カバーの内面に取り付けられた吸音材または制振材により、モータおよび冷却ファンから発生する騒音を低減させることができる。
【００１２】
上述した第３の目的を達成するための本発明の一態様は、上記ポンプ装置の運転方法であって、前記ポンプ装置の周囲の気温が、前記ポンプ装置によって移送される液体の温度よりも低い場合には、第１の軸流ファンを用いて前記モータから前記ポンプに向かう前記気体の流れを前記カバー内に形成し、前記ポンプ装置の周囲の気温が前記液体の温度よりも高い場合には、第２の軸流ファンを用いて前記ポンプから前記モータに向かう前記気体の流れを前記カバー内に形成することを特徴とする。
本発明によれば、カバー内に形成される気体の流れによってモータを冷却することができる。
【００１３】
上述した第３の目的を達成するための本発明の他の態様は、上記ポンプ装置の運転方法であって、前記ポンプ装置の周囲の気温が、前記ポンプ装置によって移送される液体の温度よりも低い場合には、前記冷却ファンにより前記モータから前記ポンプに向かう前記気体の流れを前記カバー内に形成し、前記ポンプ装置の周囲の気温が前記液体の温度よりも高い場合には、前記冷却ファンにより前記ポンプから前記モータに向かう前記気体の流れを前記カバー内に形成することを特徴とする。
本発明によれば、カバー内に形成される気体の流れによってモータを冷却することができる。
【００１４】
上述した第４の目的を達成するための本発明の一態様は、ポンプに連結されるモータと、インバータと、前記インバータの内部に配置され、前記インバータの内部の気体を攪拌するファン機構と、前記モータの回転軸に取り付けられた冷却ファンと、前記モータの側面を覆うモータカバーと、少なくとも前記インバータを覆う遮熱カバーとを備え、前記モータカバーは、その反ポンプ側端部に形成された第１の開口部と、ポンプ側端部に形成された第２の開口部とを有しており、前記遮熱カバーの壁にはルーバーが設けられていることを特徴とするモータ組立体である。
【００１５】
本発明によれば、遮熱カバーで直射日光や雨を遮りつつ、ルーバーにより遮熱カバーの内部空間の風通しを良好に保つことができる。したがって、インバータの温度上昇や故障を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
上述した本発明の第１の態様によれば、インバータ、特にパワースイッチング素子を効率よく冷却することができるモータ組立体及びポンプ装置を提供することができる。
上述した本発明の第２の態様によれば、騒音を低減させることができるポンプ装置を提供することができる。
上述した本発明の第３の態様によれば、モータを効率よく冷却することができるポンプ装置を提供することができる。
上述した本発明の第４の態様によれば、屋外での使用に耐えうるモータ組立体及びポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。
【図２】図２（ａ）はモータ組立体を示す上面図であり、図２（ｂ）はモータ組立体２を示す側面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）に示すモータを矢印Ａの方向から見た図である。
【図３】図３（ａ）はインバータの上面図であり、図３（ｂ）はインバータの裏面図であり、図３（ｃ）はインバータの断面図である。
【図４】図４（ａ）はカバーを下から見た図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のカバーを矢印Ｂの方向から見た図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、複数のガイド部材を設けた例を示す図である。
【図７】図７（ａ）はモータにガイド部材を設けた例を示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すモータの側面図である。
【図８】複数のガイド部材をモータの外面に設けた例を示す図である。
【図９】図９（ａ）は、カバーの内面に吸音材または制振材を取り付けた例を示す断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明の他の実施形態に係るモータ組立体のインバータを示す上面図であり、図１０（ｂ）は上記インバータの裏面図であり、図１０（ｃ）は上記インバータの断面図であり、図１０（ｄ）はモータ組立体の上面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。
【図１２】図１２（ａ）は図１１に示すインバータの上面図であり、図１２（ｂ）は上記インバータの裏面図であり、図１２（ｃ）は上記インバータの断面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。
【図１４】図１４（ａ）はモータと冷却ファンとファンカバーとの位置関係を示す断面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示すファンカバーの下面図であり、図１４（ｃ）は冷却ファンとファンカバーとの位置関係を示す平面図である。
【図１５】第１の冷却ファンおよび第２の冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明する図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。
【図１７】図１７（ａ）は図１６に示すモータ組立体を示す側面図であり、図１７（ｂ）はカバーの上面図であり、図１７（ｃ）は図１７（ａ）に示すカバーのＥ−Ｅ線断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、モータからポンプに向かう気体の流れを示す図であり、図１８（ｂ）は、ポンプからモータに向かう気体の流れを示す図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。
【図２０】図２０（ａ）はカバーの上面図であり、図２０（ｂ）はカバーの縦断面図であり、図２０（ｃ）は図２０（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【図２１】図２１（ａ）はモータとインバータとの配置関係を説明するための上面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示すモータを矢印Ｇの方向から見たときの、インバータが無い状態を示す図である。
【図２２】図２２（ａ）はインバータの上面図であり、図２２（ｂ）はインバータの裏面図であり、図２２（ｃ）はインバータの断面図である。
【図２３】図２３（ａ）は冷却ジャケットを模式的に示す平面図であり、図２３（ｂ）はモータ組立体の上面図である。
【図２４】冷却ジャケットの変形例を示す平面図である。
【図２５】熱交換器としての冷却パイプを示す平面図である。
【図２６】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。
【図２７】図２７（ａ）は図２６に示すカバーを下から見た図であり、図２７（ｂ）は図２７（ａ）のカバーを矢印Ｈから見た図であり、図２７（ｃ）は図２７（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２８】冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。
【図２９】図２９（ａ）は、カバーの内面に吸音材または制振材を取り付けた例を示す図であり、図２９（ｂ）は図２９（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【図３０】図３０（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図であり、図３０（ｂ）は図３０（ａ）のポンプ装置の部分断面図である。
【図３１】図３１（ａ）はモータ組立体を示す上面図であり、図３１（ｂ）はモータ組立体を示す側面図であり、図３１（ｃ）は、図３１（ｂ）に示すモータ組立体を矢印Ｋの方向から見たときの、インバータが無い状態を示す図である。
【図３２】図３２（ａ）はインバータの裏面図であり、図３２（ｂ）はインバータの下面図であり、図３２（ｃ）はインバータの断面図である。
【図３３】図３３（ａ）はモータカバーの側面図であり、図３３（ｂ）は図３３（ａ）のモータカバーを矢印Ｌの方向から見た図であり、図３３（ｃ）は図３３（ａ）の下面図である。
【図３４】図３４（ａ）はファンカバーの上面図であり、図３４（ｂ）はファンカバーの縦断面図であり、図３４（ｃ）は図３４（ｂ）のＭ−Ｍ線断面図である。
【図３５】図３５（ａ）はモータと冷却ファンとファンカバーとの位置関係を示す断面図であり、図３５（ｂ）は図３５（ａ）に示すファンカバーの下面図であり、図３５（ｃ）は冷却ファンとファンカバーとの位置関係を示す平面図である。
【図３６】冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明する図である。
【図３７】図３７（ａ）はモータカバーの内面に吸音材または制振材を取り付けた例を示す側面であり、図３７（ｂ）は図３７（ａ）のＮ−Ｎ線断面図である。
【図３８】図３８（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図であり、図３８（ｂ）は図３８（ａ）のポンプ装置の部分断面図である。
【図３９】図３９（ａ）はモータ組立体を示す上面図であり、図３９（ｂ）はモータ組立体を示す側面図であり、図３９（ｃ）は、図３９（ｂ）に示すモータ組立体を矢印Ｏの方向から見たときの、インバータが無い状態を示す図である。
【図４０】図４０（ａ）はモータカバーの側面図であり、図４０（ｂ）は図４０（ａ）のモータカバーを矢印Ｐ方向から見た図であり、図４０（ｃ）は図４０（ａ）の下面図である。
【図４１】冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。
【図４２】複数のガイド部材が設けられたモータを示す側面図である。
【図４３】図４３（ａ）は本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体のインバータを示す裏面図であり、図４３（ｂ）は上記インバータの下面図であり、図４３（ｃ）は上記インバータの断面図であり、図４３（ｄ）はモータ組立体の下面図である。
【図４４】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。
【図４５】図４５（ａ）は図４４に示すインバータの裏面図であり、図４５（ｂ）は上記インバータの下面図であり、図４５（ｃ）は上記インバータの断面図である。
【図４６】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。
【図４７】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図である。
【図４８】図４８（ａ）はモータ組立体を示す上面図であり、図４８（ｂ）はモータ組立体を示す側面図である。図４８（ｃ）は図４８（ｂ）に示すモータおよび遮熱カバーを矢印Ｑの方向から見た図である。
【図４９】図４９（ａ）はモータカバー７をから見た図であり、図４９（ｂ）は図４９（ａ）のモータカバー７を矢印Ｒの方向から見た図であり、図４９（ｃ）は図４９（ａ）のＳ−Ｓ線断面図である。
【図５０】図４７に示すポンプ装置に、図１１および図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示す冷却ジャケットを組み込んだ例を示す図である。
【図５１】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図である。
【図５２】図５２（ａ）は、図５１に示すモータ組立体の一部を示す拡大断面図である。図５２（ｂ）は、インバータの冷却フィンと空気取り入れ孔との位置関係を示す平面図である。
【図５３】図５３（ａ）および図５３（ｂ）は、冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。
【図５４】図５４（ａ）および図５４（ｂ）は、上記実施形態のモータ組立体の変形例を示す部分拡大図である。
【図５５】図５５（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図であり、図５５（ｂ）は図５５（ａ）に示すモータ組立体の一部を示す拡大断面図である。
【図５６】図５６（ａ）および図５６（ｂ）は、冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。
【図５７】図５７（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図であり、図５７（ｂ）は図５７（ａ）に示すモータ組立体の一部を示す拡大断面図である。
【図５８】図５８（ａ）および図５８（ｂ）は、冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。
【図５９】図５９（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図であり、図５９（ｂ）は図５９（ａ）に示すモータ組立体の一部を示す拡大断面図である。
【図６０】図６０（ａ）は、上記実施形態の変形例を示す縦断面図であり、図６０（ｂ）は図６０（ａ）に示す冷却フィンと第１の開口部との位置関係を示す平面図である。
【図６１】本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図である。
【図６２】図６２（ａ）および図６２（ｂ）は図６１に示すモータ組立体の一部を模式的に示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。なお、以下に説明する実施形態において、同一または対応する要素には同一の符合を付し、その重複する説明を省略する。
【００１９】
ポンプ装置は、液体を移送するポンプ１と、このポンプ１を駆動するモータ組立体２とを備えている。モータ組立体２は、ポンプ１に連結されたモータ５と、モータ５の回転速度を制御するインバータ６と、モータ５の一部を覆うカバー７とを備えている。カバー７は図示しない支持部材によってモータ５に固定されている。モータ５には、ロータに永久磁石を用いた同期電動機が用いられている。このタイプのモータ（Permanent  Magnet  motor）は、一般的なモータよりも効率がよく、したがって発熱が低いという特徴を持っている。しかしながら、他のタイプのモータを用いてもよいことはいうまでもない。
【００２０】
ポンプ１はモータ組立体２により駆動され、液体を吸込口１ａから吸込み、加圧し、そして吐出口１ｂから吐出する。ポンプ１の例としては多段式遠心ポンプが挙げられるが、他の型式のポンプを用いることもできる。
【００２１】
図２（ａ）はモータ組立体２を示す上面図であり、図２（ｂ）はモータ組立体２を示す側面図であり、図２（ｃ）は図２（ｂ）に示すモータ５を矢印Ａの方向から見た図である。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）では、説明のためにカバー７を想像線で示している。モータ５の反ポンプ側には冷却ファン８が配置されており、この冷却ファン８は、モータ５の回転軸１０に取り付けられている。したがって、冷却ファン８はモータ５の回転軸１０と一体的に回転するようになっている。
【００２２】
インバータ６は、モータ側ブラケット１１およびインバータ側ブラケット１２を介してモータ５の側部に固定されている。より詳しくは、モータ側ブラケット１１はモータ５の側部に形成され、インバータ側ブラケット１２はインバータ６の底部に形成されている。これらモータ側ブラケット１１およびインバータ側ブラケット１２は図示しないボルトによって互いに連結されるようになっており、これによりインバータ６がモータ５に一体に取り付けられる。モータ側ブラケット１１には、インバータ６からモータ５に延びる電力線が通る貫通孔が形成されている。インバータ側ブラケット１２にも、モータ側ブラケット１１の貫通孔に接続される貫通孔が形成されている。
【００２３】
カバー７は、冷却ファン８とモータ５の上半分を覆う形状を有しており、モータ５の外面とカバー７の内面との間には隙間が形成されている。カバー７に覆われていないモータ５の側面には、複数の冷却フィン１３が形成されている。カバー７の上部には空気取り入れ孔（後述する）が形成されており、冷却ファン８を回転させることによって空気の流れがカバー７とモータ５との間の隙間に形成されるようになっている。
【００２４】
図３（ａ）はインバータ６の上面図であり、図３（ｂ）はインバータ６の裏面図であり、図３（ｃ）はインバータ６の断面図である。インバータ６は、パワースイッチング素子１５と、このパワースイッチング素子１５の動作を制御する制御基板１６と、パワースイッチング素子１５および制御基板１６を収容するボックス１７とを備えている。パワースイッチング素子１５は、ボックス１７の底部の内面に接触した状態でボックス１７に固定されている。インバータ６の底部はモータ５に対向しており、その底部の外面全体には冷却フィン１８が設けられている。これら冷却フィン１８はモータ５の側面に近接し、またモータ５の冷却フィン１３に隣接している。
【００２５】
図３（ｃ）に示すように、インバータ６の内部には、インバータ６の内部の空気を攪拌するためのファン機構４が配置されている。このファン機構４は、パワースイッチング素子１５に近接して配置されている。ファン機構４は、ファン４Ａと、このファン４Ａを回転させるモータ４Ｂとを有している。一般に、パワースイッチング素子１５は制御基板１６よりも多くの熱を発するため、インバータ６の内部には温度勾配が形成される。ファン機構４は、このような温度勾配をなくしてインバータ６の内部の温度を均一にするために設けられている。すなわち、パワースイッチング素子１５を取囲む高温の空気はファン機構４によって強制的に移動させられる。その結果、インバータ６内の局所的な温度上昇、すなわちパワースイッチング素子１５の温度上昇を抑制することができる。なお、ファン機構４の設置位置は、インバータ６の内部の空気を攪拌できる場所であれば、特に限定されない。
【００２６】
図４（ａ）はカバー７を下から見た図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のカバー７を矢印Ｂの方向から見た図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。カバー７の上部（反ポンプ側端部）には、冷却ファン８用の空気取り入れ孔（気体取り入れ孔）２０が形成されている。カバー７の下端（ポンプ側端部）は斜めに形成されており、この下端に沿って傾斜するガイド部材２１がカバー７の内面に固定されている。このガイド部材２１は、一部が欠けた環状のプレートから構成されており、インバータ６に向かって下方に傾斜している。ガイド部材２１は、カバー７の内面とモータ５の外面との間の隙間に位置し、カバー７の下端においてこの隙間を塞ぐように形成されている。
【００２７】
図５は、冷却ファン８の回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。図５に示すように、冷却ファン８の回転によって空気取り入れ孔２０から空気（気体）がカバー７内に流入し、モータ５とカバー７との間の隙間に下降流を形成する。この空気はモータ５の外面に沿ってガイド部材２１に向かって流れ、このガイド部材２１によってその進行方向がインバータ６に向けられる。そして、空気はインバータ６の底部に設けられた冷却フィン１８の間を流れ、これによりインバータ６が冷却される。このように、ガイド部材２１によって空気の流れをインバータ６に集中させることができるので、インバータ６を効果的に冷却することができる。
【００２８】
一般に、モータ５は発熱部であるステータ（コイル）の表面積が大きいため放熱しやすく、冷却が比較的進みやすい。一方、インバータ６は発熱部であるパワースイッチング素子１５の表面積が小さいため、放熱による冷却が進みにくい。さらに、インバータ６は多くの電子デバイスを有しているため、モータ５に比べて耐熱温度が低い。
【００２９】
上述した実施形態によれば、冷却ファン８によって形成される空気の流れを強制的にインバータ６に向かわせることができるので、空気の流れがインバータ６に集中的に当たり、さらに空気の流れの流速が速まることで熱伝達が向上する。したがって、インバータ６を速やかに冷却することができる。また、図３（ｃ）に示すように、パワースイッチング素子１５はボックス１７の底部に接触し、この底部に冷却フィン１８が形成されているので、冷却効率をさらに上げることができる。
【００３０】
冷却ファン８からの空気は、モータ５の一部に沿って流れるので、この空気の流れはモータ５の冷却にも寄与する。さらに、モータ５は、その外面に形成された冷却フィン１３によって冷却される。モータ５の耐熱温度は比較的高いことから、これら冷却フィン１３や空気の流れによってモータ５を十分に冷却することができる。
【００３１】
ここで、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、複数のガイド部材２１を設けることもできる。また、ガイド部材２１を、カバー７の内面ではなく、モータ５の外面に設けることもできる。図７（ａ）はモータ５の外面にガイド部材２１を設けた例を示す平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すモータ５の側面図である。さらに、図８に示すように、複数のガイド部材２１をモータ５の外面に設けてもよい。
【００３２】
モータ組立体２の作動中は、モータ５や冷却ファン８から騒音が発生する。そこで、このような騒音を低減させるために、カバー７の内面に吸音材または制振材（図９（ａ）および図９（ｂ）において符号２３で表わされている）を取り付けることが好ましい。このような構成を採用する場合は、吸音材または制振材を設けない場合に比べて、ややサイズの大きいカバー７を用いることが好ましい。ここで、吸音材とは、音を内部に取り込んで音エネルギーを熱エネルギーに変換することで音を吸収する部材をいう。吸音材の例としてはスポンジやウレタンフォームなどが挙げられる。さらに好ましくは、吸音材として、サイレンサーが使用される。一方、制振材とは、固体の振動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって固体の振動を低減させる部材をいう。制振材の例としてはゴム板やプラスチック板などが挙げられる。
【００３３】
次に、本発明の他の実施形態について図１０（ａ）乃至図１０（ｄ）を参照して説明する。
図１０（ａ）は本発明の他の実施形態に係るモータ組立体２のインバータ６を示す上面図であり、図１０（ｂ）は上記インバータ６の裏面図であり、図１０（ｃ）は上記インバータ６の断面図であり、図１０（ｄ）はモータ組立体２の上面図である。なお、図１０（ｄ）においては、カバー７を想像線で表している。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、前述の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００３４】
この実施形態では、ボックス１７の底部の外面の一部にのみ冷却フィン１８が設けられている。より具体的には、パワースイッチング素子１５はボックス１７の内面に接触し、冷却フィン１８はボックス１７の外面に設けられ、パワースイッチング素子１５と冷却フィン１８とは互いに対応する位置（反対側の位置）にある。冷却フィン１８の設置面積は、パワースイッチング素子１５とボックス１７との接触面積とほぼ同じである。
【００３５】
さらに、ボックス１７の底部の外面には、ガイド部材２１によって導かれた空気をさらに上記冷却フィン１８に集中させる補助ガイド部材（第２のガイド部材）２２が設けられている。この補助ガイド部材２２は、冷却フィン１８の両側に配置されている。各補助ガイド部材２２は、冷却フィン１８の端部（この例では上端）に向かって傾斜する傾斜部を有している。
【００３６】
本実施形態によれば、冷却ファン８から送られる空気のほとんどを、パワースイッチング素子１５の冷却に用いることができる。したがって、最も発熱量が大きいパワースイッチング素子１５を速やかに冷却することができる。なお、この実施形態においても、カバー７の内面に吸音材または制振材を取り付けてもよい。
【００３７】
図１１は本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。図１２（ａ）は図１１に示すインバータ６の上面図であり、図１２（ｂ）は上記インバータ６の裏面図であり、図１２（ｃ）は上記インバータ６の断面図である。なお、図１１においては、説明のためにカバー７を想像線で表している。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、前述の実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００３８】
インバータ６には、冷却ジャケット２４が固定されている。この冷却ジャケット２４は、液体が流れる流入ライン（液体供給ライン）２５および流出ライン（液体戻りライン）２６を介してポンプ１に接続されている。流入ライン２５の端部はポンプ１の吐出側流路に接続されており、流出ライン２６の端部はポンプ１の吸込側流路に接続されている。ポンプ１を駆動させると、ポンプ１の吐出側流路と吸込側流路との間には差圧が生じ、この差圧により、ポンプ１に移送される液体の一部が流入ライン２５を通って冷却ジャケット２４に流入し、冷却ジャケット２４を通過し、そして流出ライン２６を通ってポンプ１に戻る。
【００３９】
冷却ジャケット２４が取り付けられている箇所は、前述の実施形態の冷却フィン１８が設けられている箇所と同じである。すなわち、パワースイッチング素子１５はボックス１７の内面に接触し、冷却ジャケット２４はボックス１７の外面に接触し、パワースイッチング素子１５と冷却ジャケット２４は互いに対応する位置（反対側の位置）にある。
【００４０】
通常、ポンプ１によって移送される液体は、インバータ６の温度よりも低い温度を有している。したがって、液体が冷却ジャケット２４を通過する間、インバータ６と液体との間で熱交換が行われ、これによりインバータ６が冷却される。また、インバータ６の内部気体は、ファン機構４によって攪拌されているので、温度が低い液体が流出ライン２６内を流れても、インバータ６内での結露を防止することができる。
【００４１】
冷却ジャケット２４が取り付けられている箇所を除く、インバータ６のボックス１７の底部の外面には冷却フィン１８が設けられている。したがって、冷却ファン８により送られてくる空気により、インバータ６全体が空気により冷却される。このように、パワースイッチング素子１５を冷却ジャケット２４により冷却しつつ、インバータ６全体を冷却フィン１８により冷却することができるので、より効率よくインバータ６を冷却することができる。なお、この実施形態においても、カバー７の内面に吸音材または制振材を取り付けてもよい。
【００４２】
図１３は、本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。図１４（ａ）はモータと冷却ファンとファンカバーとの位置関係を示す断面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示すファンカバーの下面図であり、図１４（ｃ）は冷却ファンとファンカバーとの位置関係を示す平面図である。
【００４３】
本実施形態に示すポンプ装置は、冷却ファン８に加えて、第２の冷却ファン９を備えている。この第２の冷却ファン９は回転軸１０に固定され、モータ５の下方（すなわち、モータ５のポンプ側）に配置されている。第２の冷却ファン９はファンカバー３０によって囲まれており、ファンカバー３０の下面にはブラケット１９が一体に形成されている。ブラケット１９は、第２の冷却ファン９とポンプ１との間に配置されている。
【００４４】
ファンカバー３０は、モータ５の下端（ポンプ側端部）に近接して配置され、第２の冷却ファン９全体とモータ５の下端を囲む形状を有している。ファンカバー３０の内面には、モータ５の下端を支える複数の支持台１４が一体に形成されている。これら支持台１４は、モータ５の回転軸１０を中心として等間隔に配置されており、これによりファンカバー３０とモータ５との間には隙間が形成されている。
【００４５】
ファンカバー３０の底部には、空気取り入れ孔（気体取り入れ孔）３０ａが形成されている。ブラケット１９は、空気取り入れ孔３０ａの周囲に配置された複数の支柱１９ａと、これら支柱１９ａの下端に一体に接続された台座１９ｂとを有している。ファンカバー３０は、第２の冷却ファン９からモータ５の側面に沿ってガイド部材２１（図５参照）に向かう気体の流れ（上昇流）を形成する形状を有している。すなわち、第２の冷却ファン９を回転させると、空気が空気取り入れ孔３０ａからファンカバー３０内に流入し、モータ５の側面に沿って上昇する。
【００４６】
図１５は、第１の冷却ファン８および第２の冷却ファン９の回転によって形成される空気の流れを説明する図である。既に説明したように、第１の冷却ファン８の回転によって、空気（すなわち気体）がカバー７内に流入し、モータ５とカバー７との間の隙間に下降流を形成する。この空気はモータ５の側面に沿ってガイド部材２１に向かって流れ、このガイド部材２１によってその進行方向がインバータ６に向けられる。そして、空気はインバータ６の底部に設けられた冷却フィン１８の間を流れ、これによりインバータ６が冷却される。
【００４７】
さらに、第２の冷却ファン９の回転によって空気（すなわち気体）がファンカバー３０内に流入し、モータ５の外面に形成されている冷却フィン１３の間を上昇し、これによりモータ５が冷却される。この空気の上昇流はガイド部材２１の下面に衝突してその流れ方向を変え、インバータ６とは反対の方向に流れる。このように、第１の冷却ファン８および第２の冷却ファン９により互い対向する下降流と上昇流が形成される。
【００４８】
図１６は、本発明のさらに他の実施形態に係るポンプ装置を示す側面図である。このポンプ装置は、液体を移送するポンプ１と、このポンプ１を駆動するモータ組立体２と、モータ組立体２およびポンプ１を覆うカバー７とを備えている。なお、本実施形態ではインバータは設けられていない。図１６では、カバー７の断面が示されている。
【００４９】
モータ組立体２は、ポンプ１に連結されるモータ５と、モータ５を冷却する冷却ファン８とを備えている。冷却ファン８としては軸流ファンが使用されている。カバー７は、モータ５および冷却ファン８の全体を覆う形状を有し、さらにポンプ１の大部分を覆う形状を有している。図１６に示す例では、ポンプ１の上半分はカバー７によって完全に覆われている。カバー７は図示しない支持部材によってモータ５またはポンプ１に固定されている。冷却ファン８はモータ５の反ポンプ側に配置されており、この冷却ファン８は、モータ５の回転軸１０に取り付けられている。したがって、冷却ファン８はモータ５と一体的に回転するようになっている。
【００５０】
図１７（ａ）は図１６に示すモータ組立体を示す側面図であり、図１７（ｂ）はカバー７の上面図であり、図１７（ｃ）は図１７（ａ）に示すカバー７のＥ−Ｅ線断面図である。なお、図１７（ａ）においては、カバー７の断面を示している。モータ５の外面とカバー７の内面との間には隙間が形成されている。カバー７の上部には、冷却ファン８用の空気取り入れ孔（気体取り入れ孔）２０が形成されている。モータ５の側面全体には冷却フィン１３が設けられている。
【００５１】
冷却ファン８を回転させると、空気（気体）が空気取り入れ孔２０からカバー７内に流入する。この空気は、カバー７とモータ５との間の隙間を流れ、冷却フィン１３の間を通り、さらにポンプ１に接触し、そしてカバー７から流出する。空気の流れが冷却フィン１３と接触している間、空気と冷却フィン１３との間で熱交換が行われ、これによりモータ５が冷却される。
【００５２】
カバー７の内面には、吸音材２３が取り付けられている。図１７（ａ）では、吸音材２３の断面を示している。この吸音材２３はモータ５の側面全体を囲むように配置されている。ここで、吸音材とは、音を内部に取り込んで音エネルギーを熱エネルギーに変換することで音を吸収する部材をいう。吸音材２３の例としてはスポンジやウレタンフォームなどが挙げられる。さらに好ましくは、吸音材２３として、サイレンサーが使用される。このサイレンサーは二重壁構造を有し、その内面には多数の小孔が形成されている。なお、カバー７をサイレンサーの外側壁として利用することもできる。この場合は、多数の小孔が形成された、カバー７よりもやや径の小さい円筒部材をカバー７に挿入することでサイレンサーを構成できる。
【００５３】
カバー７はモータ５および冷却ファン８の全体を覆っており、カバー７自体が防音材として機能する。さらに、カバー７の内面に取り付けられた吸音材２３がモータ５および冷却ファン８のノイズを吸収するので、モータ組立体２からの騒音を大幅に低減することができる。なお、吸音材に代えて、制振材をカバー７の内面に取り付けてもよい。この場合、上述した吸音材と同様に、モータ５の側面全体を覆うように制振材を配置することが好ましい。ここで、制振材とは、固体の振動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって固体の振動を低減させる部材をいう。制振材の例としてはゴム板やプラスチック板などが挙げられる。
【００５４】
冷却ファン８は、上述したように、軸流ファンである。この冷却ファン８およびカバー７は、着脱可能となっており、冷却ファン８およびカバー７を外すことによって、別の冷却ファンを取り付けることが可能となっている。このような構造によれば、ポンプ装置の状況に応じて、予め用意された複数の冷却ファンから、使用すべき冷却ファンを適宜選択することができる。例えば、図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、同一の回転方向で空気の流れ方向が逆となるような翼角度を持つ２つの冷却ファン（第１の軸流ファン８Ａ、第２の軸流ファン８Ｂ）を予め用意し、ポンプ装置の運転状況に応じて冷却ファン８Ａ，８Ｂのうちのどちらかを選択的に使用することが好ましい。なお、翼角度は、冷却ファンの周方向に対する翼の角度である。なお、用意された２つの冷却ファンは例示であり、３つ以上の冷却ファンを用意してもよいことはもちろんである。
【００５５】
図１８（ａ）に示す例では、冷却ファン８Ａの回転によって、空気が空気取り入れ孔２０（図１７（ｂ）参照）からカバー７に流入し、モータ５とカバー７との隙間、およびポンプ１とカバー７との隙間を通過し、カバー７の下方開口部から流出する。このようにして、モータ５からポンプ１に向かう空気の流れがカバー７内に形成される。この図１８（ａ）に示す例は、ポンプ装置の周囲の気温が、ポンプ装置によって移送される液体の温度よりも低い場合に適している。
【００５６】
一方、図１８（ｂ）に示す例では、冷却ファン８Ｂの回転によって、空気がカバー７の下方開口部からカバー７に流入し、ポンプ１とカバー７との隙間、およびモータ５とカバー７との隙間を通過し、空気取り入れ孔２０から流出する。このようにして、ポンプ１からモータ５に向かう空気の流れがカバー７内に形成される。この図１８（ｂ）に示す例は、ポンプ装置の周囲の気温が、ポンプ装置によって移送される液体の温度よりも高い場合に適している。すなわち、この場合は、ポンプ１に接触した空気によってモータ５を冷却することができる。
【００５７】
なお、図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示す例では、翼角度の異なる２つの冷却ファン（軸流ファン）８Ａ，８Ｂを使用しているが、翼角度が可変な冷却ファンを使用してもよい。このような冷却ファンを使用しても、図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すような互いに反対方向の空気の流れを形成することができる。
【００５８】
次に、本発明のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図１９は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。ポンプ装置は、液体を移送するポンプ１と、このポンプ１を駆動するモータ組立体２とを備えている。モータ組立体２は、ポンプ１に連結されたモータ５と、モータ５の回転速度を制御するインバータ６と、モータ５を覆うカバー７とを備えている。図１９では、カバー７の縦断面が示されている。カバー７は図示しない支持部材によってモータ５に固定されている。
【００５９】
モータ５の反ポンプ側には冷却ファン８が配置されており、この冷却ファン８はモータ５の回転軸１０に取り付けられている。したがって、冷却ファン８はモータ５の回転軸１０と一体的に回転するようになっている。図１９に示すように、冷却ファン８とモータ５との間には、冷却ジャケット２４が配置されている。冷却ジャケット２４は冷却ファン８に近接して配置されている。この冷却ジャケット２４は、ポンプ１から送られる液体と冷却ファン８から送られる気体（一般には空気）との間で熱交換を行う熱交換器である。
【００６０】
カバー７は、冷却ファン８と、冷却ジャケット２４と、モータ５の全体を覆う形状を有しており、モータ５の外面とカバー７の内面との間には隙間が形成されている。モータ５の側面には、複数の冷却フィン１３が形成されている。カバー７の上部には空気取り入れ孔（後述する）が形成されており、冷却ファン８を回転させることによって空気の流れがカバー７とモータ５との間の隙間に形成されるようになっている。
【００６１】
図２０（ａ）はカバー７の上面図であり、図２０（ｂ）はカバー７の縦断面図であり、図２０（ｃ）は図２０（ｂ）のＦ−Ｆ線断面図である。カバー７は、冷却ファン８、冷却ジャケット２４、およびモータ５のほぼ全体を囲む形状を有している。カバー７の上部には、冷却ファン８用の空気取り入れ孔（気体取り入れ孔）２０が形成されている。
【００６２】
カバー７の内面には、吸音材２３が取り付けられている。この吸音材２３はモータ５の側面を囲むように配置されている。吸音材２３の例としてはスポンジやウレタンフォームが挙げられる。さらに好ましくは、吸音材２３として、サイレンサーが使用される。なお、吸音材２３に代えて、制振材をカバー７の内面に取り付けてもよい。この場合、上述した吸音材と同様に、モータ５の側面を覆うように制振材を配置することが好ましい。制振材の例としてはゴム板やプラスチック板が挙げられる。
【００６３】
図２１（ａ）はモータ５とインバータ６との配置関係を説明するための上面図であり、図２１（ｂ）は図２１（ａ）に示すモータ５を矢印Ｇの方向から見たときの、インバータ６が無い状態を示す図である。インバータ６は、モータ側ブラケット１１およびインバータ側ブラケット１２を介してモータ５の側部に固定されている。
【００６４】
図２２（ａ）はインバータ６の上面図であり、図２２（ｂ）はインバータ６の裏面図であり、図２２（ｃ）はインバータ６の断面図である。インバータ６のボックス１７には、流出ライン（液体戻りライン）２６が貫通する通孔６ａが形成されている。インバータ６の内部には、ファン機構４が配置されている。インバータ６およびファン機構４の基本的構成は、図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示す構成と同様である。
【００６５】
図２３（ａ）は冷却ジャケット２４を模式的に示す平面図であり、図２３（ｂ）はモータ組立体２の上面図である。なお、図２３（ｂ）においては、カバー７を想像線で示す。冷却ジャケット２４は、熱伝導性のよい金属からなるジャケット２７と、このジャケット２７の中を蛇行して延びる液体流路２８とを備えている。液体流路２８の端部は、それぞれ流入ライン（液体供給ライン）２５および流出ライン（液体戻りライン）２６に連通している。ジャケット２７の中央には、回転軸１０が挿入される貫通孔２７ａが形成されている。ポンプ１から供給される液体は、流入ライン２５、冷却ジャケット２４、流出ライン２６をこの順で流れ、再びポンプ１に戻される。
【００６６】
冷却ジャケット２４は、流入ライン２５および流出ライン２６を介してポンプ１に接続されている。流入ライン２５の端部はポンプ１の吐出側流路に接続されており、流出ライン２６の端部はポンプ１の吸込側流路に接続されている。流出ライン２６は、インバータ６を貫通して延びている。ポンプ１を駆動させると、ポンプ１の吐出側流路と吸込側流路との間には差圧が生じ、この差圧により、ポンプ１によって移送される液体の一部が流入ライン２５を通って冷却ジャケット２４に流入し、冷却ジャケット２４を通過し、そして流出ライン２６を通ってポンプ１に戻る。
【００６７】
上述の構成において、モータ５の回転軸１０を回転させると、ポンプ１が駆動され、同時に冷却ファン８が回転する。ポンプ１によって移送される液体の一部は、流入ライン２５を通じて冷却ジャケット２４に送られる。一方、冷却ファン８が回転することにより、空気（気体）が空気取り入れ孔２０からカバー７内に流入する。この空気は、冷却ジャケット２４に当たり、液体との熱交換により冷却される。冷却された空気は、カバー７とモータ５との間の隙間を流れ、冷却フィン１３，１８の間を通り、そしてカバー７から流出する。
【００６８】
空気の流れが冷却フィン１３，１８と接触している間、空気と冷却フィン１３，１８との間で熱交換が行われ、これによりモータ５およびインバータ６が冷却される。図２２（ｃ）に示すように、パワースイッチング素子１５はボックス１７の底部に接触し、この底部に冷却フィン１８が形成されているので、発熱量の大きいパワースイッチング素子１５を効率よく冷却することができる。さらに、流出ライン２６内を流れる液体とインバータ６の内部の空気との間でも熱交換が行われる。その結果、インバータ６、特にパワースイッチング素子１５が流出ライン２６内の液体によって冷却される。さらに、インバータ６の内部の空気はファン機構４によって攪拌されているので、温度が低い液体が流出ライン２６内を流れても、インバータ６内での結露を防止することができる。
【００６９】
図２４は、冷却ジャケットの変形例を示す平面図である。この例では、冷却ジャケット２４の上面（ジャケット２７の冷却ファン８に対向する面）に、放射状に延びるフィン４０が形成されている。このフィン４０は、冷却ジャケット２４の表面積を増やし、モータ５の全周を覆う均一な空気の流れを形成する。なお、冷却ジャケット２４に代えて、図２５に示すように、蛇行したパイプから構成される冷却パイプ２９を熱交換器として用いてもよい。
【００７０】
図２６は、本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。本実施形態は、上述の実施形態と同様の基本的構成を備えているが、冷却ジャケット２４によって冷却された空気をインバータ６に集中させる構造を有している点で、上記実施形態と異なっている。すなわち、カバー７の内面とモータ５の外面との間の隙間には、冷却ファン８からの空気の流れをインバータ６に導くガイド部材２１が設けられている。図２６では、カバー７を想像線で示している。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００７１】
図２７（ａ）は図２６に示すカバー７を下から見た図であり、図２７（ｂ）は図２７（ａ）のカバー７を矢印Ｈから見た図であり、図２７（ｃ）は図２７（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。カバー７の下端（ポンプ側端部）は斜めに形成されており、この下端に沿って傾斜するガイド部材２１がカバー７の内面に固定されている。このガイド部材２１は、一部が欠けた環状のプレートから構成されており、インバータ６に向かって下方に傾斜している。ガイド部材２１は、カバー７の内面とモータ５の外面との間の隙間に位置し、カバー７の下端においてこの隙間を塞ぐように形成されている。
【００７２】
図２８は、冷却ファン８の回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。図２８に示すように、冷却ファン８の回転によって空気取り入れ孔２０から空気（気体）がカバー７内に流入し、冷却ジャケット２４によって冷却される。この冷却された空気は、モータ５とカバー７との間の隙間に下降流を形成する。この空気はモータ５の外面に沿ってガイド部材２１に向かって流れ、このガイド部材２１によってその進行方向がインバータ６に向けられる。そして、空気はインバータ６の底部に設けられた冷却フィン１８の間を流れ、これによりインバータ６が冷却される。このように、ガイド部材２１によって空気の流れをインバータ６に集中させることができるので、インバータ６を効果的に冷却することができる。
【００７３】
カバー７に覆われていないモータ５の側面には、冷却フィン１３が設けられている。冷却ファン８からの空気は、モータ５の一部に沿って流れるので、この空気の流れはモータ５の冷却にも寄与する。さらに、モータ５は、冷却フィン１３によって冷却される。モータ５の耐熱温度は比較的高いことから、これら冷却フィン１３や空気の流れによってモータ５を十分に冷却することができる。
【００７４】
なお、複数のガイド部材２１を設けることもできる。また、ガイド部材２１を、カバー７の内面ではなく、モータ５の外面に設けることもできる。さらに、この実施形態においても、冷却ジャケット２４は、図２４に示す放射状のフィン４０を有していてもよい。さらに、図２９（ａ）および図２９（ｂ）の符号２３で示すように、カバー７の内面に吸音材または制振材を取り付けてもよい。
【００７５】
上述した各実施形態では、冷却ジャケット２４は冷却ファン８とモータ５との間に配置されているが、本発明はこの配置に限定されない。例えば、冷却ジャケット（熱交換器）２４、冷却ファン８、モータ５をこの順に配列し、冷却ファン８の吸引する空気を冷却ジャケット２４で冷却するという構成にすることもできる。この場合、冷却ジャケット２４は冷却ファン８と共にカバー７で覆われてもよく、またはカバー７の外側で冷却ファン８に近接して配置してもよい。また、冷却ジャケット２４に代えて、図２５に示す冷却パイプ２９を設けてもよい。
【００７６】
次に、本発明のさらに他の実施形態ついて説明する。図３０（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図であり、図３０（ｂ）は図３０（ａ）のポンプ装置の部分断面図である。このポンプ装置は、液体を移送するポンプ１と、このポンプ１を駆動するモータ組立体２とを備えている。モータ組立体２は、ポンプ１に連結されたモータ５と、モータ５の回転速度を制御するインバータ６と、モータ５とポンプ１との間に配置された冷却ファン８と、モータ５及び冷却ファン８を覆うカバー７とを備えている。図３０（ｂ）においては、カバー７の断面が示されている。カバー７は、モータ５の側面を囲む形状を有するモータカバー７Ａと、冷却ファン８全体を覆う形状を有するファンカバー７Ｂとを有している。モータ５の側面には、複数の冷却フィン１３が形成されている。
【００７７】
図３１（ａ）はモータ組立体２を示す上面図であり、図３１（ｂ）はモータ組立体２を示す側面図である。図３１（ｃ）は、図３１（ｂ）に示すモータ組立体２を矢印Ｋの方向から見たときの、インバータ６が無い状態を示す図である。なお、図３１（ｂ）では、説明のためにカバー７を想像線で示している。
【００７８】
冷却ファン８は、モータ５のポンプ側に配置されており、モータ５の回転軸１０に取り付けられている。したがって、冷却ファン８はモータ５の回転軸１０と一体的に回転するようになっている。冷却ファン８は、金属などの熱伝導性のよい材料から構成されている。したがって、モータ５の熱の一部は、回転軸１０を介して冷却ファン８に伝わり、冷却ファン８から放熱される。なお、冷却ファン８をプラスチックなどの材料で構成してもよい。
【００７９】
インバータ６は、モータ側ブラケット１１およびインバータ側ブラケット１２を介してモータ５の側部に固定されている。図３２（ａ）はインバータ６の裏面図であり、図３２（ｂ）はインバータ６の下面図であり、図３２（ｃ）はインバータ６の断面図である。インバータ６の内部には、ファン機構４が配置されている。インバータ６およびファン機構４の基本的構成は、図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示す構成と同様である。
【００８０】
図３３（ａ）はモータカバー７Ａの側面図であり、図３３（ｂ）は図３３（ａ）のモータカバー７Ａを矢印Ｌの方向から見た図であり、図３３（ｃ）は図３３（ａ）の下面図である。図３４（ａ）は、ファンカバー７Ｂの上面図であり、図３４（ｂ）はファンカバー７Ｂの縦断面図であり、図３４（ｃ）は、図３４（ｂ）のＭ−Ｍ線断面図である。図３５（ａ）はモータ５と冷却ファン８とファンカバー７Ｂとの位置関係を示す断面図であり、図３５（ｂ）は図３５（ａ）に示すファンカバー７Ｂの下面図であり、図３５（ｃ）は冷却ファン８とファンカバー７Ｂとの位置関係を示す平面図である。
【００８１】
モータカバー７Ａの上端（反ポンプ側端部）および下端（ポンプ側端部）は開口している。モータカバー７Ａの下端開口はファンカバー７Ｂの上端開口に接続される。モータカバー７Ａの下端開口とファンカバー７Ｂの上端開口とが接続されることで、カバー７が構成される。なお、モータカバー７Ａとファンカバー７Ｂとを一体に成形してカバー７を構成してもよい。モータカバー７Ａは、モータ５の側面全体を覆う形状を有しており、モータ５の外面とモータカバー７Ａの内面との間には隙間が形成されている。
【００８２】
図３１（ｂ）および図３３（ｂ）に示すように、モータカバー７Ａの側部には開口７Ａａが形成されており、この開口７Ａａを貫通するように、インバータ６の冷却フィン１８がモータ５に向かって延びている。すなわち、インバータ６の冷却フィン１８は、モータ５の側面に近接し、またモータ５の冷却フィン１３に隣接している。
【００８３】
図３５（ａ）に示すように、ファンカバー７Ｂは、モータ５の下端（ポンプ側端部）に近接して配置され、冷却ファン８全体とモータ５の下端を囲む形状を有している。ファンカバー７Ｂの内面には、モータ５の下端を支える複数の支持台１４が一体に形成されている。これら支持台１４は、モータ５の回転軸１０を中心として等間隔に配置されており、これによりファンカバー７Ｂとモータ５との間には隙間が形成されている。
【００８４】
ファンカバー７Ｂの底部には、空気取り入れ孔（気体取り入れ孔）２０が形成されている。ファンカバー７Ｂの下面にはブラケット１９が一体に形成されている。ブラケット１９は、空気取り入れ孔２０の周囲に配置された複数の支柱１９ａと、これら支柱１９ａの下端に一体に接続された台座１９ｂとを有している。冷却ファン８を回転させると、空気が空気取り入れ孔２０からカバー７内に流入し、空気の流れ（上昇流）がカバー７とモータ５との間の隙間に形成されるようになっている。
【００８５】
図３６は、冷却ファン８の回転によって形成される空気の流れを説明する図である。図３６に示すように、冷却ファン８の回転によって空気取り入れ孔２０から空気（気体）がカバー７内に流入し、モータ５とカバー７との間の隙間に上昇流を形成する。この空気はモータ５の冷却フィン１３の間、およびインバータ６の冷却フィン１８の間を流れ、これによりモータ５およびインバータ６を冷却する。その後、空気はカバー７の上端開口から排出される。このように、空気の流れは、モータ５の冷却フィン１３のみならず、インバータ６の冷却フィン１８にも接触するので、モータ５およびインバータ６を効率よく冷却することができる。
【００８６】
冷却ファン８はモータ５とポンプ１との間に配置されているので、モータ５の回転軸１０の上端（反ポンプ側端部）をモータ５の内部に位置させることができる。つまり、冷却ファン８はモータ５の上方には配置されないので、回転軸１０をモータ５の上壁を貫通させる必要がない。したがって、雨や埃がモータ５の内部に侵入することが防止され、屋外での使用に好適なモータ組立体が提供される。
【００８７】
モータ組立体２の作動中は、モータ５や冷却ファン８から騒音が発生する。そこで、このような騒音を低減させるために、図３７（ａ）および図３７（ｂ）に示すように、カバー７の内面に吸音材または制振材を取り付けることが好ましい（図３７（ａ）および図３７（ｂ）において、吸音材または制振材は符号２３で表わされている）。吸音材の例としてはスポンジやウレタンフォームが挙げられる。さらに好ましくは、吸音材として、サイレンサーが使用される。制振材の例としてはゴム板やプラスチック板が挙げられる。
【００８８】
次に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。図３８（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図であり、図３８（ｂ）は図３８（ａ）のポンプ装置の部分断面図である。図３９（ａ）は本実施形態のモータ組立体を示す上面図であり、図３９（ｂ）はモータ組立体を示す側面図であり、図３９（ｃ）は、図３９（ｂ）に示すモータ組立体を矢印Ｏの方向から見たときの、インバータ６が無い状態を示す図である。図３９（ｂ）では、カバー７は想像線で示されている。図４０（ａ）はモータカバー７Ａの側面図であり、図４０（ｂ）は図４０（ａ）のモータカバー７Ａを矢印Ｐ方向から見た図であり、図４０（ｃ）は図４０（ａ）の下面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は、上記実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００８９】
カバー７は、モータ５の一部及び冷却ファン８を覆う形状を有している。より詳しくは、モータカバー７Ａは、モータ５の側面の下半分を覆う形状を有している。モータカバー７Ａの上端開口（反ポンプ側端部）は斜めに形成されており、その下端開口（ポンプ側端部）はファンカバー７Ｂの上端開口に接続される。モータ５とカバー７との間には、上述の実施形態と同様に、隙間が形成されている。
【００９０】
上述の実施形態と異なり、カバー７に覆われているモータ５の側面には冷却フィンは設けられていない。すなわち、この実施形態では、モータカバー７Ａに覆われていないモータ５の側面に複数の冷却フィン１３が形成されている。インバータ６の冷却フィン１８は、モータ５の外面に近接し、またモータ５の冷却フィン１３に隣接している。
【００９１】
モータ５の側面には、モータカバー７Ａの上端開口に沿って傾斜するガイド部材２１が固定されている。このガイド部材２１は、一部が欠けた環状のプレートから構成されており、インバータ６に向かって上方に傾斜している。ガイド部材２１は、カバー７の内面とモータ５の外面との間の隙間に位置し、カバー７の上端においてこの隙間を塞ぐように形成されている。
【００９２】
図４１は、冷却ファン８の回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。図４１示すように、冷却ファン８の回転によって空気取り入れ孔２０から空気（気体）がカバー７内に流入し、モータ５とカバー７との間の隙間に上昇流を形成する。この空気はモータ５の外面に沿ってガイド部材２１に向かって流れ、このガイド部材２１によってその進行方向がインバータ６に向けられる。そして、空気はインバータ６の底部に設けられた冷却フィン１８の間を流れ、これによりインバータ６が冷却される。このように、ガイド部材２１によって空気の流れをインバータ６に集中させることができ、さらに、風の流速が上がることで熱伝達率が向上するので、インバータ６を効果的に冷却することができる。
【００９３】
上述した実施形態によれば、冷却ファン８によって形成される空気の流れを強制的にインバータ６に向かわせることができるので、インバータ６を速やかに冷却することができる。また、図３２（ｃ）に示すように、パワースイッチング素子１５はボックス１７の底部に接触し、この底部に冷却フィン１８が形成されているので、冷却効率をさらに上げることができる。
【００９４】
冷却ファン８からの空気は、モータ５の一部に沿って流れるので、この空気の流れはモータ５の冷却にも寄与する。さらに、モータ５は、その外面に形成された冷却フィン１３によって冷却される。モータ５の耐熱温度は比較的高いことから、これら冷却フィン１３や空気の流れによってモータ５を十分に冷却することができる。
【００９５】
ここで、図４２に示すように、複数のガイド部材２１を設けることもできる。また、ガイド部材２１を、モータ５の外面ではなく、カバー７の内面に設けることもできる。この場合でも、複数のガイド部材２１を設けることができる。さらに、カバー７の内面に吸音材または制振材を取り付けてもよい。
【００９６】
次に、本発明のさらに他の実施形態について図４３（ａ）乃至図４３（ｄ）を参照して説明する。図４３（ａ）は本発明の一実施形態に係るモータ組立体２のインバータ６を示す裏面図であり、図４３（ｂ）は上記インバータ６の下面図であり、図４３（ｃ）は上記インバータ６の断面図であり、図４３（ｄ）はモータ組立体２の下面図である。なお、図４３（ｄ）においては、カバー７を想像線で表している。このカバー７の形状は、図３８（ａ）および図３８（ｂ）に示す上記実施形態に係るカバー７の形状と同じである。また、特に説明しない本実施形態の構成は、図３８（ａ）および図３８（ｂ）に示す上記実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【００９７】
この実施形態では、ボックス１７の底部の外面の一部にのみ冷却フィン１８が設けられている。より具体的には、パワースイッチング素子１５はボックス１７の内面に接触し、冷却フィン１８はボックス１７の外面に設けられ、パワースイッチング素子１５と冷却フィン１８とは互いに対応する位置（反対側の位置）にある。冷却フィン１８の設置面積は、パワースイッチング素子１５とボックス１７との接触面積とほぼ同じである。
【００９８】
さらに、ボックス１７の底部の外面には、ガイド部材２１によって導かれた空気をさらに上記冷却フィン１８に集中させる補助ガイド部材（第２のガイド部材）２２が設けられている。この補助ガイド部材２２は、冷却フィン１８の両側に配置されている。各補助ガイド部材２２は、冷却フィン１８の端部（この例では下端）に向かって傾斜する傾斜部を有している。
【００９９】
本実施形態によれば、冷却ファン８から送られる空気のほとんどを、パワースイッチング素子１５の冷却に用いることができる。したがって、最も発熱量が大きいパワースイッチング素子１５を速やかに冷却することができる。なお、この実施形態においても、カバー７の内面に吸音材または制振材を取り付けてもよい。
【０１００】
図４４は本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。図４５（ａ）は図４４に示すインバータ６の裏面図であり、図４５（ｂ）は上記インバータ６の下面図であり、図４５（ｃ）は上記インバータ６の断面図である。なお、図４４においては、カバー７の断面が示されている。このカバー７の形状は、図３８（ａ）および図３８（ｂ）に示す上記実施形態に係るカバー７の形状と同じである。また、特に説明しない本実施形態の構成は、図３８（ａ）および図３８（ｂ）に示す上記実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【０１０１】
インバータ６には、冷却ジャケット２４が固定されている。この冷却ジャケット２４は、液体が流れる流入ライン２５および流出ライン２６を介してポンプ１に接続されている。流入ライン２５の端部はポンプ１の吐出側流路に接続されており、流出ライン２６の端部はポンプ１の吸込側流路に接続されている。ポンプ１を駆動させると、ポンプ１の吐出側流路と吸込側流路との間には差圧が生じ、この差圧により、ポンプ１に移送される液体の一部が流入ライン２５を通って冷却ジャケット２４に流入し、冷却ジャケット２４を通過し、そして流出ライン２６を通ってポンプ１に戻る。
【０１０２】
冷却ジャケット２４が取り付けられている箇所は、図４３に示す冷却フィン１８が設けられている箇所と同じである。すなわち、パワースイッチング素子１５はボックス１７の内面に接触し、冷却ジャケット２４はボックス１７の外面に接触し、パワースイッチング素子１５と冷却ジャケット２４は互いに対応する位置（反対側の位置）にある。
【０１０３】
通常、ポンプ１によって移送される液体は、インバータ６の温度よりも低い温度を有している。したがって、液体が冷却ジャケット２４を通過する間、インバータ６と液体との間で熱交換が行われ、これによりインバータ６が冷却される。また、冷却ジャケット２４が取り付けられている箇所を除く、インバータ６のボックス１７の底部の外面には冷却フィン１８が設けられている。したがって、冷却ファン８により送られてくる空気により、インバータ６全体が空気により冷却される。このように、パワースイッチング素子１５を冷却ジャケット２４により冷却しつつ、インバータ６全体を冷却フィン１８により冷却することができるので、より効率よくインバータ６を冷却することができる。なお、この実施形態においても、カバー７の内面に吸音材または制振材を取り付けてもよい。
【０１０４】
図４６は、本発明のさらに他の実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す側面図である。この実施形態は、図４４に示す冷却ジャケットを図３０（ａ）および図３０（ｂ）に示すモータ組立体に適用した例である。この実施形態のインバータ６は、図４５（ａ）乃至図４５（ｃ）に示すインバータと同一の構成である。この例においても、冷却ファン８からの空気と、ポンプ１からの液体とにより、インバータ６を効率よく冷却することができる。
【０１０５】
次に、本発明のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図４７は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図である。ポンプ装置は、液体を移送するポンプ１と、このポンプ１を駆動するモータ組立体２とを備えている。モータ組立体２は、ポンプ１に連結されたモータ５と、モータ５の回転速度を制御するインバータ６と、モータ５を覆うモータカバー７と、インバータ６を覆う遮熱カバー４１とを備えている。
【０１０６】
図４８（ａ）はモータ組立体２を示す上面図であり、図４８（ｂ）はモータ組立体２を示す側面図である。図４８（ｃ）は図４８（ｂ）に示すモータ５および遮熱カバー４１を矢印Ｑの方向から見た図である。なお、図４８（ａ）および図４８（ｂ）では、モータカバー７および遮熱カバー４１を想像線で示している。
【０１０７】
モータカバー７は、冷却ファン８とモータ５の上部を覆う形状を有しており、モータ５の外面とモータカバー７の内面との間には隙間が形成されている。モータ５の側面の全体には、複数の冷却フィン１３が形成されている。モータカバー７の上部には空気取り入れ孔（後述する）が形成されており、冷却ファン８を回転させることによって空気の流れがモータカバー７とモータ５との間の隙間に形成されるようになっている。この空気の流れは、冷却フィン１３の間の隙間を流れ、モータ５を冷却する。さらに、この空気の流れは、インバータ６の冷却フィン１８にも接触し、これによりインバータ６を冷却する。インバータ６の内部には、図３（ｃ）に示すファン機構４が配置されている。インバータ６およびファン機構４の構成は、図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示す構成と同様である。
【０１０８】
遮熱カバー４１は、インバータ６の上半分を覆うボックス形状を有している。遮蔽カバー４１の側壁および正面壁にはルーバー４２が設けられている。これらのルーバー４２は、直射日光および雨を遮りつつ、遮蔽カバー４１の内部の風通しを向上させることができる。遮熱カバー４１の表面には遮熱塗料が塗布されており、遮熱カバー４１の断熱性が高められている。遮熱塗料は、高い反射率と高い熱放射率を有する塗料であり、市販の遮熱塗料を使用することができる。高い遮熱性と高い通気性を持つ遮熱カバー４１により、インバータ６の温度上昇を抑えることができる。
【０１０９】
図４９（ａ）はモータカバー７を下から見た図であり、図４９（ｂ）は図４９（ａ）のモータカバー７を矢印Ｒの方向から見た図であり、図４９（ｃ）は図４９（ａ）のＳ−Ｓ線断面図である。モータカバー７の上部（反ポンプ側端部）には、冷却ファン８用の空気取り入れ孔（気体取り入れ孔）としての第１の開口部７ａが形成されている。モータカバー７の下端（ポンプ側端部）は開口しており、第２の開口部７ｂを構成している。なお、モータカバー７の内面に吸音材または制振材を取り付けてもよい。
【０１１０】
図５０は、図４７に示すポンプ装置に、図１１および図１２（ａ）乃至図１２（ｃ）に示す冷却ジャケットを組み込んだ例を示す図である。図５０に示すように、水冷ジャケット２４と遮熱カバー４１とを組み合わせることにより、さらに効率よくインバータ６を冷却することができる。
【０１１１】
次に、本発明のさらに他の実施形態について図面を参照して説明する。図５１は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図である。ポンプ装置は、液体を移送するポンプ１と、このポンプ１を駆動するモータ組立体２とを備えている。モータ組立体２は、ポンプ１に連結されたモータ５と、モータ５の回転速度を制御するインバータ６と、モータ５の側面を覆うモータカバー７と、インバータ６およびモータカバー７を覆う遮熱カバー４１とを備えている。モータカバー７は図示しない支持部材によってモータ５に連結されている。
【０１１２】
ポンプ１とモータ組立体２との間にはブラケット１９が配置されており、このブラケット１９を介してポンプ１とモータ組立体２とが互いに固定されている。ポンプ１は回転軸１０を介してモータ組立体２に連結されている。モータ５の上方（反ポンプ側）には冷却ファン８が配置されており、この冷却ファン８は、モータ５の回転軸１０に取り付けられている。したがって、冷却ファン８はモータ５の回転軸１０と一体的に回転するようになっている。インバータ６、冷却ファン８、およびモータ５は同軸上に配置され、インバータ６とモータ５との間に冷却ファン８が配置されている。
【０１１３】
モータ５および冷却ファン８は、モータカバー７によって囲まれている。すなわち、モータカバー７は、モータ５の側面全体を覆う形状を有しており、さらに冷却ファン８全体を覆っている。モータカバー７の内面とモータ５の側面との間には隙間が形成されている。モータ５の側面には冷却フィン１３が設けられており、これら冷却フィン１３は、モータカバー７の内面とモータ５の側面との間に配置されている。モータカバー７の内面には吸音材２３が取り付けられている。この吸音材２３は、モータ５の側面を囲むように配置されている。なお、吸音材に代えて制振材を取り付けてもよい。
【０１１４】
図５２（ａ）は、図５１に示すモータ組立体の一部を示す拡大断面図である。図５２（ｂ）は、インバータの冷却フィンと空気取り入れ孔との位置関係を示す平面図である。図５２（ａ）に示すように、モータカバー７の上端（反ポンプ側端部）には空気取り入れ孔としての第１の開口部７ａが形成されている。この第１の開口部７ａはインバータ６と冷却ファン８との間に位置している。
【０１１５】
インバータ６は、パワースイッチング素子１５と、このパワースイッチング素子１５の動作を制御する制御基板１６と、パワースイッチング素子１５および制御基板１６を収容するボックス１７とを備えている。パワースイッチング素子１５は、ボックス１７の底部の内面に接触した状態でボックス１７に固定されている。インバータ６の底部はモータ５に対向しており、その底部の外面全体には、モータ５に向かって突起する冷却フィン１８が設けられている。これら冷却フィン１８はモータカバー７の上部に接触しており、図５２（ｂ）に示すように、第１の開口部７ａを覆うように配置されている。
【０１１６】
インバータ６の内部には、インバータ６の内部の空気を攪拌するためのファン機構４が配置されている。このファン機構４は、パワースイッチング素子１５に近接して配置されている。ファン機構４は、ファン４Ａと、このファン４Ａを回転させるモータ４Ｂとを有している。ファン機構４の設置位置は、インバータ６の内部の空気を攪拌できる場所であれば、特に限定されない。
【０１１７】
図５１に示すように、モータカバー７の下端（ポンプ側端部）は開口しており、第２の開口部７ｂを構成している。遮熱カバー４１は、モータカバー７の大部分とインバータ６の全体を覆う形状を有している。遮蔽カバー４１の側壁にはルーバー４２が設けられている。遮熱カバー４１の表面には遮熱塗料が塗布されており、遮熱カバー４１の断熱性が高められている。モータカバー７と遮熱カバー４１との間には隙間が形成されており、インバータ６と遮熱カバー４１との間にも隙間が形成されている。遮熱カバー４１は図示しない支持部材によってモータカバー７に連結されている。遮熱カバー４１の下端（ポンプ側端部）は開口している。
【０１１８】
図５３（ａ）および図５３（ｂ）は、冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。図５３（ａ）に示すように、冷却ファン８を回転させると、空気（周囲の気体）は、遮熱カバー４１とモータカバー７との隙間を通り、モータカバー７の第１の開口部７ａからモータカバー７の内部に流入する。空気が第１の開口部７ａに流入するとき、空気の流れがインバータ６の冷却フィン１８と接触し、これによりインバータ６が冷却される。空気は、さらにモータカバー７とモータ５との間の隙間をポンプ１に向かって流れる。このとき、空気の流れは、モータ５の冷却フィン１３と接触し、これによりモータ５が冷却される。その後、空気はモータカバー７の第２の開口部７ｂから外部に排出される。
【０１１９】
一方、冷却ファン８を逆回転させると、図５３（ｂ）に示すように、空気はモータカバー７の第２の開口部７ｂからモータカバー７内に流入し、モータカバー７とモータ５との間の隙間をインバータ６に向かって流れる。空気は、モータカバー７の第１の開口部７ａから流出し、インバータ６の冷却フィン１８に接触する。その後、空気は、モータカバー７と遮熱カバー４１との間の隙間を通過し、遮熱カバー４１の下端開口およびルーバー４２から外部に排出される。このように、冷却ファン８をいずれの方向に回転させても、冷却フィン１３，１８に接触する空気の流れが形成されるため、インバータ６およびモータ５を冷却することができる。
【０１２０】
遮熱カバー４１はインバータ６を完全に覆っているので、インバータ６を直射日光から保護することができる。したがって、インバータ６が過度に高温となることを防止することができる。耐熱効果を高めるために、遮熱カバー４１の外面には遮熱塗料が塗布されている。また、遮熱カバー４１によりインバータ６を雨から守ることができるので、インバータ６の故障を減らすことができる。さらに、モータ５はモータカバー７によって覆われているので、モータ５を雨や日光から守ることができ耐候性が向上する。
【０１２１】
図５４（ａ）および図５４（ｂ）は、本実施形態のモータ組立体の変形例を示す部分拡大図である。この例では、ボックス１７の底部の外面の一部にのみ冷却フィン１８が設けられている。より具体的には、パワースイッチング素子１５はボックス１７の内面に接触し、冷却フィン１８はボックス１７の外面に設けられ、パワースイッチング素子１５と冷却フィン１８とは互いに対応する位置（反対側の位置）にある。冷却フィン１８の設置面積は、パワースイッチング素子１５とボックス１７との接触面積とほぼ同じである。
【０１２２】
この例においても、冷却フィン１８はモータカバー７の第１の開口部７ａを覆うように配置されている。したがって、冷却ファン８の回転により、空気の流れは冷却フィン１８に集中し、冷却フィン１８に集中的に風が当たり、風の流速が早まることで熱伝達が向上して、冷却が促進される。したがって、最も発熱量が大きいパワースイッチング素子１５を効率よく冷却することができる。
【０１２３】
次に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、特に説明しない本実施形態の構成は上述した実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。図５５（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図であり、図５５（ｂ）は図５５（ａ）に示すモータ組立体の一部を示す拡大断面図である。
【０１２４】
インバータ６は、モータカバー７の第１の開口部７ａを塞ぐように配置されている。このインバータ６には、モータカバー７の内部空間と外部空間とを連通する貫通孔６ｂが形成されている。本実施形態では、この貫通孔６ｂは空気取り入れ孔または空気排き出し孔として機能する。インバータ６の底面（底部の外面）はモータカバー７の内側に位置しており、この底面全体には、上述の実施形態と同様に、冷却フィン１８が設けられている。これら冷却フィン１８は冷却ファン８に近接している。
【０１２５】
図５６（ａ）および図５６（ｂ）は、冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。図５６（ａ）に示すように、冷却ファン８を回転させると、空気はインバータ６の貫通孔６ｂを流れて冷却フィン１８に接触し、これによりインバータ６が冷却される。また、空気の流れはモータ５の冷却フィン１３に接触し、モータ５を冷却する。
【０１２６】
一方、冷却ファン８を逆回転させると、図５６（ｂ）に示すように、空気は、第２の開口部７ｂからモータカバー７に流入し、冷却フィン１３，１８に接触した後、インバータ６の貫通孔６ｂから排出される。このように、冷却ファン８をいずれの方向に回転させても、冷却フィン１３，１８に接触する空気の流れが形成されるため、インバータ６およびモータ５を冷却することができる。
【０１２７】
次に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、特に説明しない本実施形態の構成は図５５（ａ）および図５５（ｂ）に示す実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。図５７（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図であり、図５７（ｂ）は図５７（ａ）に示すモータ組立体の一部を示す拡大断面図である。
【０１２８】
インバータ６は、冷却ファン８とモータ５との間に配置されている。すなわち、冷却ファン８は、モータカバー７の外側であって、遮熱カバー４１の内側に配置されている。インバータ６は、モータカバー７の第１の開口部７ａを塞ぐように配置されている。インバータ６には、モータカバー７の内部空間と外部空間とを連通する貫通孔６ｂが形成されている。インバータ６の底面はモータカバー７の内側に位置しており、この底面全体には冷却フィン１８が設けられている。これらの冷却フィン１８はモータ５の上部に近接して配置されている。回転軸１０はインバータ６の貫通孔６ｂを通って延びており、回転軸１０の端部に冷却ファン８が連結されている。
【０１２９】
図５８（ａ）および図５８（ｂ）は、冷却ファンの回転によって形成される空気の流れを説明するための図である。図５８（ａ）および図５８（ｂ）に示すように、冷却ファン８をいずれの方向に回転させても、冷却フィン１３，１８に接触する空気の流れが形成されるため、インバータ６およびモータ５を冷却することができる。
【０１３０】
次に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。図５９（ａ）は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図であり、図５９（ｂ）は図５９（ａ）に示すモータ組立体の一部を示す拡大断面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は図５１に示す実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【０１３１】
インバータ６には、冷却ジャケット２４が固定されている。この冷却ジャケット２４は、液体が流れる流入ライン（液体供給ライン）２５および流出ライン（液体戻りライン）２６を介してポンプ１に接続されている。流入ライン２５の端部はポンプ１の吐出側流路に接続されており、流出ライン２６の端部はポンプ１の吸込側流路に接続されている。ポンプ１を駆動させると、ポンプ１の吐出側流路と吸込側流路との間には差圧が生じ、この差圧により、ポンプ１に移送される液体の一部が流入ライン２５を通って冷却ジャケット２４に流入し、冷却ジャケット２４を通過し、そして流出ライン２６を通ってポンプ１に戻る。
【０１３２】
冷却ジャケット２４は、パワースイッチング素子１５が接触するボックス１７の内面と反対側に位置する外面に取り付けられている。すなわち、パワースイッチング素子１５はボックス１７の内面に接触し、冷却ジャケット２４はボックス１７の外面に接触し、パワースイッチング素子１５と冷却ジャケット２４は互いに対応する位置（反対側の位置）にある。
【０１３３】
通常、ポンプ１によって移送される液体は、インバータ６の温度よりも低い温度を有している。したがって、液体が冷却ジャケット２４を通過する間、インバータ６と液体との間で熱交換が行われ、これによりインバータ６が冷却される。さらに、冷却ファン８の回転により形成される空気の流れは、冷却ジャケット２４に接触し、この冷却ジャケット２４を冷却する。したがって、インバータ６をより効率よく冷却することができる。
【０１３４】
図６０（ａ）は、上記実施形態の変形例を示す縦断面図であり、図６０（ｂ）は図６０（ａ）に示す冷却フィンと第１の開口部との位置関係を示す平面図である。この例では、冷却ジャケット２４が取り付けられている箇所を除く、インバータ６のボックス１７の底部の外面に冷却フィン１８が設けられている。冷却ジャケット２４は、図５９（ａ）および図５９（ｂ）に示すものと同一である。冷却フィン１８は、モータカバー７の第１の開口部７ａを塞ぐように配置されている。この構成例によれば、冷却ファン８により送られてくる空気によりインバータ６全体を冷却し、同時に冷却ジャケット２４によりパワースイッチング素子１５を冷却することができる。
【０１３５】
次に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。図６１は、本発明の一実施形態に係るモータ組立体を備えたポンプ装置を示す縦断面図である。図６２（ａ）および図６２（ｂ）は図６１に示すモータ組立体の一部を模式的に示す拡大断面図である。なお、特に説明しない本実施形態の構成は図５１に示す実施形態と同様であるので、その重複する説明を省略する。
【０１３６】
この実施形態では、冷却ファン８はモータ５とポンプ１との間に配置されている。すなわち、冷却ファン８はモータ５のポンプ側に配置されており、回転軸１０に固定されている。インバータ６の冷却フィン１８は、モータカバー７の第１の開口部７ａを覆うように配置されている。冷却ファン８はモータカバー７の内側に配置されており、モータカバー７の第２の開口部７ｂは冷却ファン８の下方に位置している。モータカバー７の下部にはブラケット１９が固定されている。
【０１３７】
冷却ファン８を回転させると、第２の開口部７ｂから空気が取り込まれ、空気はモータ５とモータカバー７との隙間をインバータ６に向かって流れる。このとき、空気の流れは冷却フィン１３に接触し、これによりモータ５を冷却する。空気は第１の開口部７ａから流出してインバータ６の冷却フィン１８に接触し、これによりインバータ６を冷却する。さらに空気はモータカバー７と遮熱カバー４１との間を流れ、遮熱カバー４１の下端開口およびルーバー４２から外部に排出される。
【０１３８】
なお、上述したポンプ装置は、ポンプの回転軸が縦方向に延びる、いわゆる縦置型ポンプ装置である。このタイプのポンプ装置は、設置面積やフットプリントが小さくなるという利点を有する。しかしながら、本発明はこれに限らず、横置き型のポンプ装置であってもよい。
【０１３９】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。
【符号の説明】
【０１４０】
１      ポンプ
２      モータ組立体
５      モータ
４      ファン機構
６      インバータ
７      カバー
８      冷却ファン
１０      回転軸
１３      冷却フィン
１５      パワースイッチング素子
１６      制御基板
１８      冷却フィン
２１      ガイド部材
２３      吸音材または制振材
２４      冷却ジャケット
２５      流入ライン
２６      流出ライン
４１      遮熱カバー
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2012110151.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2012110151.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2012110151.tif 000023
【図２２】
2012110151.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2012110151.tif 000029
【図２８】
2012110151.tif 000030
【図２９】
2012110151.tif 000031
【図３０】
2012110151.tif 000032
【図３１】
2012110151.tif 000033
【図３２】
2012110151.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
2012110151.tif 000036
【図３５】
2012110151.tif 000037
【図３６】
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【図３７】
2012110151.tif 000039
【図３８】
2012110151.tif 000040
【図３９】
2012110151.tif 000041
【図４０】
2012110151.tif 000042
【図４１】
2012110151.tif 000043
【図４２】
2012110151.tif 000044
【図４３】
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【図４４】
2012110151.tif 000046
【図４５】
2012110151.tif 000047
【図４６】
2012110151.tif 000048
【図４７】
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【図４８】
2012110151.tif 000050
【図４９】
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【図５０】
2012110151.tif 000052
【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
2012110151.tif 000056
【図５５】
2012110151.tif 000057
【図５６】
2012110151.tif 000058
【図５７】
2012110151.tif 000059
【図５８】
2012110151.tif 000060
【図５９】
2012110151.tif 000061
【図６０】
2012110151.tif 000062
【図６１】
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【図６２】
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