JP4867142B2 - キャンドポンプ - Google Patents

Description

本発明は、流体を吸込口から吸い込み、内部の羽根車の遠心力により流体を加圧し、吐出口より流体を吐出するキャンドポンプに係り、殊に低騒音化を図ったキャンドポンプに関するものである。

従来のキャンドポンプは、羽根がボリュート開始位置を通過するタイミングとモータに電流を流すタイミングを特定の関係で行うことにより騒音低減を行っている。
特開２００３−８３２７９号公報 特開平１１−１３６８１号公報

しかしながら上記従来の技術は、ポンプ室内に起因する騒音の低減を図るものであり、モータ部自体から発生する騒音に対しては低減対策がなされていなかった。また、小型化、低コストを図りかつ性能確保しようとする場合、ステータ部の過熱を防止しなければならないという課題を有していた。また、小型化、低コストを図りかつ性能確保しようとする場合、ポンプの耐圧性を十分に確保しなければならないという課題を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、モータ部より発生する騒音の低減を図ることができ、またモータ部の過熱を防止でき、更にはポンプの耐圧性を向上させることができるキャンドポンプを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、ポンプ室を形成するケーシング及び分離板と、ポンプ室内に設けられた軸及び軸受板と、羽根車及び軸受とマグネット一体のロータと、モータ部の外郭を構成するモータフレームと、モータフレームに圧入されたステータと、回転のセンシングを行うセンサ基板と、ロータとステータからなるモータ部をセンサ基板からの信号により制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記モータフレームの外方に取り付けられた基板ケースと、前記基板ケース内に設けられた制御基板とを有し、ステータと分離板の間に、硬化後も弾性を有する接着剤により構成した制振材を設けると共に、制振材に熱伝導性をもたせ、制振材とステータを分離板の補強材として用いると共に、ポンプ運転時にステータより発生する熱を制振材から分離板を通し流体へ熱伝達したものである。

請求項２に記載の本発明は、請求項１の発明において、制振材に潤滑性を持たせることで、モータフレームに圧入されたステータと分離板の組み付け位置決め精度をアップさせるものである。

本発明は、ステータと分離板の間に制振材を設けることにより、ステータの振動が制振材により抑えられ、モータ部より発生する騒音と振動を低減できる。そして、制振材とステータを分離板の補強材として用いることにより、ポンプ運転時にポンプ室内が加圧された時、ポンプ室内の内圧を受けて分離板が変形するのを防ぎ、ポンプとしての耐圧性を向上させることができる。更に、ステータと分離板の間に設けた制振材に熱伝導性を持たせ、ポンプ運転時にステータより発生する熱を制振材から分離板を通し流体へ熱伝達することにより、ステータの過熱を防ぐことができる。

また、制振材に潤滑性を持たせることにより、モータフレームに圧入されたステータと
分離板を組み付け時に、ステータの内周を分離板に慣わせるように挿入可能となるため、これによりステータとポンプ室内部に設けられたロータとの位置決め精度を向上させることができ、騒音及び振動の低減を実現できる。

図１は本発明の一実施の形態におけるポンプ本体の断面図である。ケーシング２は流体の吸い込み口と吐き出し口（図示せず）を有し、ケーシング２と分離板３及びＯリング１２などによりポンプ室４が形成されている。ポンプ室４内には軸５と軸受け板６と軸受け板７が設けられ、軸５には羽根車８と軸受９とマグネット１０からなるロータ１１が回転可能に設けられている。

マグネット１０の分離板３を介しての外周側にはモータフレーム１４に圧入されたステータ１５が設けられ、ケーシング２及び又は分離板３とモータフレーム１４はビス１３により固定されている。ステータ１５には回転位置検出用のセンサ基板１８が設けられ、このセンサ基板１８は回転位置検出信号を中継コネクタ１７を介して基板ケース２０に設けられた制御基板１９へ送信する。基板ケース２０はブラケット１６によりモータフレーム１４へ取り付けされている。ステータ１５と分離板３の間には制振材２２が設けられている。

ポンプ本体１の電源コネクタ２１に外部からの電源＋制御信号が供給されると、制御基板１９よりロータ１１とステータ１５からなるモータ部へ電源が供給され、ロータ１１が回転しその回転信号をセンサ基板１８が制御基板１９へ送信することにより、ロータ１１の回転を制御部が制御しポンプ本体１の羽根車８が流体２４を吸い込み吐き出すポンプとして動作する。

ポンプ本体１の羽根車８が流体２４を吸い込み吐き出すポンプとして動作する場合、ステータ１５は振動加振源（コギングトルク、ロータ１１の機械的不釣合い、電磁加振力、電源変動等）により振動し騒音を発生するが、ステータ１５と分離板３の間に制振材２２を設けることにより、ステータ１５に対する振動対策すなわち騒音低減が可能となる。ここでの制振材２２は、硬化前の粘度が比較的低く接着強度が強く硬化後に弾性を失わない接着剤（合成ゴム系、特殊ポリマー系、ポリウレタン系）を用いる。

組立の手順としては、モータフレーム１４に圧入されたステータ１５と分離板３とを、制振材２２を、まず分離板３の側面部（又はステータ１５の内周部）に制振材２２として接着材を塗布し、その後ステータ１５を分離板３にかぶせるように組み付けることにより、組み付け時にステータ１５と分離板３の間に制振材２２が満遍なく広がり、分離板３とステータ１５の間の隙間を均一に保つことが可能となり、接着材の硬化後はその接着強度と弾性により、制振材２２とステータ１５により分離板３間の隙間を一定に保つことで、組立時におけるロータ１１とステータ１５の機械的不釣合いが低減される。これにより、ステータ１５より発生する騒音値の低減が、低コストでかつ容易に行うことが可能となる。

また、ポンプ本体１の羽根車８が流体２４を吸い込み吐き出すポンプとして動作する場合、ステータ１５は発熱源（銅損、鉄損等）により熱を発生するが、制振材２２は熱伝導率がよく硬化後に弾性を失わない接着剤（シリコーン系、特殊ポリマー系）や放熱シート（シリコーンゴム系、非シリコーン系アクリルゴム、エポキシフィルム系）を用い、モータフレーム１４に圧入されたステータ１５と分離板３を組み付ける前に予め分離板３（又はステータ１５）に制振材２２として接着材、放熱シート等を設置しておくことにより、接着材の硬化後はその熱伝導性と弾性によりステータ１５の制振と放熱を行わせ、放熱シートの場合はステータ１５のスロット間以外は圧縮された状態となり、スタータ１５の制振と放熱を低コストでかつ容易に行うことが可能となる。

以上のように本発明のキャンドポンプは、特に静音を必要とする場合、ポンプの設置される場所の制限により小型化が必要な場合、ポンプの設置されている場所が環境上の温度等が厳しい場所に設置された場合等、特に浴室関連や室内温水循環用のポンプとして有用である。

本発明の一実施の形態におけるポンプ本体の断面図

符号の説明

１ ポンプ本体
２ ケーシング
３ 分離板
４ ポンプ室
５ 軸
６，７ 軸受板
８ 羽根車
９ 軸受
１０ マグネット
１１ ロータ
１２ Ｏリング
１３ ビス
１４ モータフレーム
１５ ステータ
１６ ブラケット
１７ 中継コネクタ
１８ センサ基板
１９ 制御基板
２０ 基板ケース
２１ 電源コネクタ
２２ 制振材

Claims (2)

1. ポンプ室を形成するケーシング及び分離板と、ポンプ室内に設けられた軸及び軸受板と、羽根車及び軸受とマグネット一体のロータと、モータ部の外郭を構成するモータフレームと、モータフレームに圧入されたステータと、回転のセンシングを行うセンサ基板と、前記ロータとステータからなるモータ部をセンサ基板からの信号により制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記モータフレームの外方に取り付けられた基板ケースと、前記基板ケース内に設けられた制御基板とを有し、前記ステータと前記分離板の間に、硬化後も弾性を有する接着剤により構成した制振材を設けると共に、前記制振材に熱伝導性をもたせ、前記制振材と前記ステータを前記分離板の補強材として用いると共に、ポンプ運転時に前記ステータより発生する熱を前記制振材から前記分離板を通し流体へ熱伝達したことを特徴とするキャンドポンプ。
2. 前記制振材に潤滑性を持たせることで、前記モータフレームに圧入されたステータと前記分離板の組み付け位置決め精度をアップさせることを特徴とする請求項１記載のキャンドポンプ。