(57)【要約】【課題】少なくともポンプベースに近い部分にはネジを用いずに、ファンカバーをポンプ駆動用モータに固定することにより、ポンプ装置の据付後の市場サービス性を向上する。【解決手段】ファンカバー３３は、ポンプ駆動用モータ３の外殻に、円周方向の複数の位置でネジ３１によって固定され、ポンプ駆動用モータ３を固定するポンプベース１に近い固定部３４にはネジ３１を使用せずポンプ駆動用モータ３の外郭に形成されるネジ穴３２に対応するファンカバー３３に設けられた凸部３５をネジ穴３２へ嵌入することによって固定される。【選択図】  図２
2012184744.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速度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回転軸に連結された外扇ファンと、前記外扇ファンを覆うファンカバーであって前記ポンプ駆動用モータの外郭寸法より大きい外径を有する円筒状のファンカバーを有し、
前記ファンカバーは、前記ポンプ駆動用モータの外殻に、円周方向の複数の位置でネジによって固定され、前記ポンプ駆動用モータを固定するポンプベースに近い固定部には前記ネジを使用せず前記ポンプ駆動用モータの外郭に形成されるネジ穴に対応する前記ファンカバーに設けられた凸部を前記ネジ穴へ嵌入することによって固定されることを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ装置において、
前記ファンカバーの凸部が形成される位置の径φＤCは、前記ポンプ駆動用モータの外郭後部の径φＤHより小さいことを特徴とするポンプ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のポンプ装置において、
前記ファンカバーの固定部は、前記ファンカバーの円筒部に対して凹んで形成され、
前記ファンカバーの凹んで形成された部分の側壁に段付部が形成される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係わり、更に詳細にはポンプ駆動用モータの信頼性向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のポンプ装置のポンプ作用は、ポンプ装置に配置されたポンプ駆動用モータ３が回転し、ケーシング１３内に設けられた羽根車１２により揚水している。まず、図６を用いてポンプ装置のポンプ駆動用モータ３の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。
【０００３】
入力された商用電圧は、ノイズフィルター５０を介し整流素子５１で整流され、平滑コンデンサでＤＣ電圧に変換される。ポンプ駆動用モータ３の回転速度制御は、圧力センサ７，位置センサ５２及びＡＣ入力電流を電圧変換した入力電流検知信号５３がそれぞれマイコン５４に入力され、マイコン５４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５５へ出力する。インバータモジュール５５は３相アーム２個のＦＥＴで構成されており、マイコン５４からの指令通りポンプ駆動用モータ３を回転させるために、各相のＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦさせる制御を行う。
【０００４】
制御基板４に実装された整流素子５１やインバータモジュール５５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。それらを冷却するには、特開２０１０−０２４９３２号公報（特許文献１）のようにファンにより発生した風を、円筒形のファンカバーと導風ダクトにより導き制御基板に迎え入れる方法がある。特許文献１によれば、図７のようにポンプ駆動用モータ３の外郭後方には樹脂成形された外扇ファン３０と、外扇ファン３０を覆う樹脂成形された円筒形のファンカバー３３を具備している。前記ポンプ駆動用モータの外郭後方に具備した円筒形のファンカバーの取付け方法について細述していないが、ポンプ駆動用モータの外郭後部円周部に複数のネジ穴を設けネジにより固定している。そして、それらは等間隔角度で設けられており、一部のネジはポンプ装置を置載するためのポンプベース側に配置されることになり、ポンプ駆動用モータとポンプベースの間隙は約５cmとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０２４９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来のポンプ装置のポンプ駆動用モータ３の外郭後方に具備されたファンカバー３３は、ポンプ駆動用モータ３の外郭後部円周部３９に複数のネジ穴を設けネジ３１により固定している。それらは等間隔角度で設けられており、一部のネジはポンプ装置及び、ポンプ駆動用モータ３を置載するためのポンプベース１側に配置される。
【０００７】
市場ではポンプ装置据付後、ポンプ駆動用モータ３の外郭後方に具備された外扇ファン３０とファンカバー３３の間隙に小動物や植物などの異物侵入によりメンテナンスを必要とする事象が発生する。ポンプ駆動用モータ３とポンプベース１との間には間隙が存在するが、この間隙は約５cmであり、メンテナンスの際に一般的に市販されているドライバーが入らず、ファンカバー３３の固定部３４は、ネジの取外しや締付け作業が困難となり、市場サービス性に問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、少なくともモータベースに近い部分にはネジを用いずに、ファンカバーをポンプ駆動用モータに固定することにより、ポンプ装置の据付後の市場サービス性を向上した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】
【０００９】
本発明は、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、ポンプ駆動用モータの回転速度を変速させて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、ポンプ駆動用モータの回転軸に連結された外扇ファンと、外扇ファンを覆うファンカバーであってポンプ駆動用モータの外郭寸法より大きい外径を有する円筒状のファンカバーを有し、ファンカバーは、ポンプ駆動用モータの外殻に、円周方向の複数の位置でネジによって固定され、ポンプ駆動用モータを固定するポンプベースに近い固定部にはネジを使用せずポンプ駆動用モータの外郭に形成されるネジ穴に対応するファンカバーに設けられた凸部をネジ穴へ嵌入することによって固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、ファンカバーは、ポンプ駆動用モータの外殻に、円周方向の複数の位置でネジによって固定され、ポンプ駆動用モータを固定するポンプベースに近い固定部にはネジを使用せずポンプ駆動用モータの外郭に形成されるネジ穴に対応するファンカバーに設けられた凸部をネジ穴へ嵌入することによって固定されることにより、少なくともモータベースに近い部分にはネジを用いずに、ファンカバーをポンプ駆動用モータに固定することができ、ポンプ装置の据付後の市場サービス性が向上し、信頼性向上を図ることができる。さらには固定用のネジ使用数を減らすことになり、原価低減と工数低減することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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の背面図である。
【図３】本発明のファンカバー取付部の拡大図である。
【図４】図１の平面図であり、外扇ファンおよびファンカバーの断面図である。
【図５】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６】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７】従来例のポンプ装置の縦断面図である。
【図８】本発明の一実施例に係るファンカバーの外観斜視図（後方から見た斜視図）である。
【図９】本発明の一実施例に係るファンカバーの内側を見た斜視図（前方から見た斜視図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
まず、本発明のポンプ装置の概要について図１を用いて説明する。
【００１４】
ポンプ装置は、水通路が形成されたポンプベース１と、ポンプベース１の吐出側水通路部上部に載置された圧力タンク２と、ポンプベース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、ポンプベース１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６と、ポンプベース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検出する圧力センサ７が備わっており、それらをポンプカバー８が覆う構造である。ポンプカバー８も、ポンプベース１上に固定される。よって、ポンプベース１は、ポンプ装置を構成するすべての装置の土台となっている。ポンプ駆動用モータ３は、モータカバー（外殻）により覆われている。
【００１５】
ポンプ部１１は、羽根車１２と、この羽根車１２を内置するケーシング１３と、ケーシング１３の前面を閉じるケーシングカバー１４を有する。ポンプ部１１もポンプベース１上に配置される。ポンプ駆動用モータ３の回転軸が、羽根車１２に連結される。よって、ポンプ駆動用モータ３が駆動することによって、羽根車１２が回転する。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１３に吸込口１３（ａ）と吐出口１３（ｂ）を有する。なお、本発明の説明は、代表的ポンプであるウェスコポンプを例示するが、本発明はウェスコポンプに限定されるものではない。なお、ポンプ駆動用モータ３に対して、羽根車１２が配置される側を前方とする。
【００１６】
ポンプ部１１の上部には、気水分離室１５が備わる。気水分離室１５はポンプベース１の吸込側水通路１（ａ）と連通するように吸込管１６で接続される。吸込側水通路１（ａ）のポンプベース１側端面には配管接続用の吸込フランジ１７が取付けられる。また、吸込管１６の上部の気水分離室１５内には逆止弁１８が備わる。この逆止弁１８は吸込口側からケーシング１３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。また、気水分離室１５はポンプベース１の吐出側水通路１（ｂ）と連通するように吐出管１９で接続される。吐出側水通路１（ｂ）のポンプベース１側端面には配管接続用の吐出フランジ２０が取付けられる。気水分離室１５の上部にはねじ込み式の呼び水給水用栓２１が備わる。この呼び水給水用栓２１を外して呼び水を給水する。
【００１７】
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。自吸運転では、ケーシング吐出口１３（ｂ）から気水分離室１５内の呼び水が還流して、空気が排出され、ポンプ部１１のケーシング吸込口１３（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。揚水運転では、吸い上げられた水が吐出フランジ２０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７が検知してポンプ駆動用モータ３の運転が止まる。
【００１８】
次に、本発明のポンプ装置の動作概略を図５のチャート図を用いて説明する。
【００１９】
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７の検出圧力も低下し、ポンプ駆動用モータ３の回転速度を制御基板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。
【００２０】
Ｔ３にて水の使用量を減じた場合には、圧力センサ７の検出圧力が上昇するので、ポンプ駆動用モータ３の回転速度は減じられて、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７の検出圧力に伴い、ポンプ駆動用モータ３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。
【００２１】
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の回転速度を若干下げた後、Ｔ８からＴ９間でポンプ駆動用モータ３の回転速度を一定に保持し、この間圧力センサ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。
【００２２】
図６によりポンプ装置のポンプ駆動用モータ３の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。入力された商用電圧はノイズフィルター５０を介し整流素子５１で整流され平滑コンデンサでＤＣ電圧に変換される。ポンプ駆動用モータ３の回転速度制御は圧力センサ７，位置センサ５２及びＡＣ入力電流を電圧変換した入力電流検知信号５３がそれぞれマイコン５４に入力され、マイコン５４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５５へ出力する。インバータモジュール５５は３相アーム２個のＦＥＴで構成されており、マイコン５４からの指令通りポンプ駆動用モータ３を回転させるために各相のＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦさせる制御を行う。ポンプ作用はポンプ駆動用モータ３が回転しケーシング１３内に設けられた羽根車１２により揚水する。
【００２３】
図２，図４に示すように、ポンプ駆動用モータ３の後方に、樹脂製の外扇ファン３０が配置される。外扇ファン３０が回転することにより、外気が吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、ポンプ駆動用モータ３の冷却や、制御基板４の冷却に利用される。つまり、ポンプ駆動用モータ３の前方側の回転軸が、羽根車１２に連結され、ポンプ駆動用モータ３の後方側の回転軸が、外扇ファン３０に連結される。ポンプ駆動用モータ３が駆動することによって、羽根車１２が回転してポンプ作用が実現されると共に、外扇ファン３０も回転してポンプ駆動用モータ３などが冷却される。外扇ファン３０の外径は、ポンプ駆動用モータ３の外径よりも大きく、ポンプ駆動用モータ３を覆うモータカバー（外殻）の外径よりも小さいのが好ましい。外扇ファン３０は、樹脂製のファンカバー３３により覆われている。ファンカバー３３の外径は、当然に外扇ファン３０の外径よりも大きいが、ポンプ駆動用モータ３のモータカバーの外径よりも大きい。これにより、外扇ファン３０から吐出された空気をポンプ駆動用モータ３の外周へ効率よく導くことができる。ポンプ駆動用モータ３のモータカバーの後部の下端とポンプベース１との間隔は、約５cmであるため、ファンカバー３３がポンプベース１に接触しないために、ファンカバー３３の外径は、（ポンプ駆動用モータ３のモータカバーの外径）＋約１０cmよりも小さい。
【００２４】
図８，図９に示すように、ファンカバー３３は、有底で中空の略円筒形を有する。つまり、ファンカバー３３は、略おわん形状を有する。ファンカバー３３の軸方向の断面は、略円形状を有する。ファンカバー３３の有底側が、ポンプ装置の後方へ向くように配置され、ファンカバー３３の開口側が、ポンプ装置の前方へ向くように、すなわちポンプ駆動用モータ３に対向するように配置される。ファンカバー３３の有底部には、空気吸込口４０が形成される。空気吸込口４０は、略円形状の貫通孔に、同心円上の複数の円形の支骨および放射状の支骨が設けられている。よって、空気吸込口４０は、複数の貫通孔より構成される。
【００２５】
図２，図８，図９に示すように、ファンカバー３３の開口端部の外周、すなわち図３で示す円周部３６は、ファンカバー３３の内周側へ凹んだ凹部を備える。この凹部は、ファンカバー３３をポンプ駆動用モータ３の外殻へ半径方向に固定するための固定部３４の機能を有する。図８，図９に示すように、固定部３４は、ファンカバー３３の円周方向の３箇所に形成されるが、４箇所以上でもよい。固定部３４の後方には、ファンカバー３３の強度を向上するための略「コ」の字形状のリブ４１が、固定部３４に対応して設けられる。図２に示すように、ファンカバー３３を配置する場合、３箇所の固定部３４のうち右下の固定部３４がポンプベース１に最も近くなる。そこで、３箇所の固定部３４のうち右下の固定部３４に凸部３５を設け、左下の固定部３４および上の固定部３４には凸部３５を設けず、ネジ３１が貫通するような径を有する固定穴４２が形成されている。凸部３５を設ける固定部３４は、ファンカバー３３に形成される複数の固定部３４のうち最も下に位置する、つまり最もポンプベース１に近い１箇所または２箇所の固定部３４であってもよいし、ファンカバー３３の中心を基準に下方向から左右４５度の角度範囲（つまり９０度の角度範囲）内に位置する１または複数の固定部３４であってもよい。
【００２６】
図３に示すように、凸部３５を設ける固定部３４の凹形状の側壁は、板状の架橋部３７により形成され、凹形状の底壁の外側に、ファンカバー３３の中心側へ向かって突出した凸部３５が形成される。凸部３５は、略円柱形状を有する。凸部３５の外径は、ポンプ駆動用モータ３の外郭後部円周部３９のポンプベース１側に配置されたネジ穴３２の内径に対応している（内径よりもわずかに小さいのが好ましい）。ただし、凸部３５は、根元から先端に向かって径が次第に小さくなる略円錐台形状を有していてもよい。これにより、凸部３５をネジ穴３２に挿入しやすくなる。樹脂製のファンカバー３３を射出成型する際に、固定部３４や凸部３５もファンカバー３３と一体に樹脂により射出成型されるのが好ましい。よって、凸部３５もファンカバー３３と同一の樹脂製である。架橋部３７の中間には、段付部３８が形成され、よって架橋部３７は階段状に形成されている。一方、図９に示すように、凸部３５を設けない固定部３４には段付部３８が形成されていない。ただし、凸部３５を設けない固定部３４にも段付部３８を設けてもよい。
【００２７】
次に、本発明のファンカバー３３取付け方法について図２から図４および図８〜図９を用いて説明する。図４の一点破線は、ポンプ駆動用モータ３の回転軸の中心線（回転軸芯）である。
【００２８】
ポンプ駆動用モータ３の外郭後部円周部３９には、等間隔角度で設けられた複数のネジ３１により固定された円筒形のファンカバー３３が具備されている。ファンカバー３３には、ポンプ駆動用モータ３の外郭後部円周部３９のポンプベース１側に配置されたネジ穴３２に対向する位置に凸部３５を設け、その凸部３５をネジ穴３２に嵌入し固定することにより、容易に取外しが可能になりメンテナンス性が向上するファンカバー３３の構造とした。なお、凸部３５を設けない他のネジ穴３２に対向する位置には、固定穴４２を設ける。凸部３５に対応するネジ穴３２は、ネジ山がない穴であってもよい。
【００２９】
尚、本説明によるポンプベース１は代表例であり、本発明に限るものではない。さらには固定用のネジ使用数（例えば、２本）を減らすことになり、原価低減と工数低減することになる。
【００３０】
また、ファンカバー３３の凸部３５が構成される取付部径φＤCは、ポンプ駆動用モータ３の外郭後部円周径φＤHより小さくすることにより嵌入固定を確実にすることが可能である。かつ、ファンカバー３３の円周部３６と凸部３５は架橋部３７によりつながり、その架橋部３７にはダンパーの役割をする段付部３８を構成しており、段付部３８にてポンプ駆動用モータ３にファンカバー３３を取付けたときの変形を吸収する構造としている。ついては、ポンプ装置を据付後の市場サービス性が向上し、信頼性向上を図ることができる。
【００３１】
本発明は上記課題を解決するために、ポンプ装置のポンプ駆動用モータ３と、ポンプ装置を置載するためのポンプベース１を有するポンプ装置において、ポンプ駆動用モータ３の外郭後部円周部３９には等間隔角度で設けられた複数のネジ３１により円筒形のファンカバー３３が固定される。ポンプ装置及び、ポンプ駆動用モータ３を置載するためのポンプベース１側に配置されたファンカバー３３の固定部３４には、ネジ３１を使用しないことによりドライバーなどの工具を使用せず、容易にメンテナンスが可能となるようなファンカバー３３の構造とした。
【００３２】
ファンカバー３３の構造は、ポンプ駆動用モータ３の外郭後部円周部３９に等間隔角度で設けられた複数のネジ穴のポンプベース１側に配置されたネジ穴３２に対向する位置に凸部３５を設け、その凸部３５をネジ穴３２に嵌入し固定する。ファンカバー３３の凸部３５が構成される取付部径φＤCは、ポンプ駆動用モータ３の外郭後部円周径φＤHより小さくすることにより嵌入固定を確実にすることが可能である。かつ、ファンカバー３３の円周部３６と凸部３５は架橋部３７によりつながり、その架橋部３７にはダンパーの役割をする段付部３８を構成しており、段付部３８にてポンプ駆動用モータ３にファンカバー３３を取付けたときの変形を吸収する。
【符号の説明】
【００３３】
３  ポンプ駆動用モータ
３０  外扇ファン
３１  ネジ
３２  ネジ穴
３３  ファンカバー
３４  固定部
３５  凸部
３６  円周部
３７  架橋部
３８  段付部
３９  外郭後部円周部
４０  空気吸込口
４１  リブ
４２  固定穴
φＤC  取付部径
φＤH  外郭後部円周径
【図１】
2012184744.tif 000003
【図２】
2012184744.tif 000004
【図３】
2012184744.tif 000005
【図４】
2012184744.tif 000006
【図５】
2012184744.tif 000007
【図６】
2012184744.tif 000008
【図７】
2012184744.tif 000009
【図８】
2012184744.tif 000010
【図９】
2012184744.tif 000011