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技術 ポンプ装置

出願人 株式会社荏原製作所
発明者 小西康貴駒井正和小澤孝英塚越健太清水宣和永井昌幸
出願日 2014年5月16日 (5年6ヶ月経過) 出願番号 2014-102762
公開日 2015年12月7日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2015-218658
状態 特許登録済
技術分野 往復動ポンプの細部 電動機,発電機と機械的装置等との結合
主要キーワード 空気取入れ孔 設定速 全閉構造 チェッキ弁 速度コントローラ カスケードポンプ 渦巻ポンプ 自動給水装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年12月7日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

省スペース化および低コスト化を実現しつつ、ポンプを駆動する電動機に電力を供給するインバータ装置を効果的に冷却することのできるポンプ装置を提供する。

解決手段

ポンプ装置は、液体を昇圧するポンプ310と、ポンプ310を駆動する全閉型の電動機210と、電動機210に電力を供給するインバータ装置230とを備える。インバータ装置230は、複数の放熱フィン231aから構成された冷却面236を有している。電動機210は、モータケーシング211aの少なくとも一部およびファン215を覆うファンカバー216を有する。ファンカバー216には、インバータ装置230の冷却面236に対向する開口220が形成されている。

概要

背景

従来から、家庭に給水を行うために、受水槽に蓄えた水や井戸水を供給するカスケードポンプを使用したポンプ装置が多く用いられている。カスケードポンプを用いるのは、コンパクトな構造に加えて自吸性を有するのが主な理由である。このような従来のポンプ装置はインバータ装置を搭載しており、負荷に応じた効率の良いポンプ運転を行っている。

しかしながら、インバータ装置はその性質上かなりの発熱が避けられず、温度上昇が大きくなりすぎると故障の原因にもなりかねない。温度上昇に起因したインバータ装置の故障を防止するために、インバータ装置の放熱フィンを拡大したり、インバータ装置内素子耐熱性の高い素子にアップグレードすることが考えられる。しかしながら、放熱フィンを拡大するとインバータ装置のサイズが大きくなり、素子をアップグレードするとコストが増加してしまう。

概要

省スペース化および低コスト化を実現しつつ、ポンプを駆動する電動機に電力を供給するインバータ装置を効果的に冷却することのできるポンプ装置を提供する。ポンプ装置は、液体を昇圧するポンプ310と、ポンプ310を駆動する全閉型の電動機210と、電動機210に電力を供給するインバータ装置230とを備える。インバータ装置230は、複数の放熱フィン231aから構成された冷却面236を有している。電動機210は、モータケーシング211aの少なくとも一部およびファン215を覆うファンカバー216を有する。ファンカバー216には、インバータ装置230の冷却面236に対向する開口220が形成されている。

目的

本発明は、省スペース化および低コスト化を実現しつつ、ポンプを駆動する電動機に電力を供給するインバータ装置を効果的に冷却することのできるポンプ装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

液体を昇圧するポンプと、前記ポンプを駆動する全閉型電動機と、前記電動機に電力を供給するインバータ装置とを備え、前記インバータ装置は、複数の放熱フィンから構成された冷却面を有しており、前記電動機は、内部に回転子および固定子が配置されたモータケーシングと、前記回転子が固定された駆動軸と、前記モータケーシングの外に配置され、前記駆動軸に固定されたファンと、前記モータケーシングの少なくとも一部および前記ファンを覆うファンカバーとを有し、前記ファンカバーは、前記ファンの全周を囲む周壁を有し、前記周壁には、前記インバータ装置の前記冷却面に対向する開口が形成されていることを特徴とするポンプ装置

請求項2

前記ファンカバーと前記モータケーシングとの間には、環状の隙間が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のポンプ装置。

請求項3

前記冷却面は、前記電動機の前記駆動軸に平行であることを特徴とする請求項1に記載のポンプ装置。

請求項4

前記ポンプの吐出圧力を保持する圧力タンクと、前記ポンプ、前記電動機、前記インバータ装置、および前記圧力タンクを覆うユニットカバーとをさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のポンプ装置。

請求項5

前記圧力タンクおよび前記電動機は、互いに隣接し、互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項4に記載のポンプ装置。

請求項6

前記インバータ装置の前記冷却面は、前記電動機の外周面および前記圧力タンクの外周面を向いて配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載のポンプ装置。

技術分野

0001

本発明は、ポンプ装置に関し、特に、電動機駆動用インバータ装置を効果的に冷却することができるポンプ装置に関する。

背景技術

0002

従来から、家庭に給水を行うために、受水槽に蓄えた水や井戸水を供給するカスケードポンプを使用したポンプ装置が多く用いられている。カスケードポンプを用いるのは、コンパクトな構造に加えて自吸性を有するのが主な理由である。このような従来のポンプ装置はインバータ装置を搭載しており、負荷に応じた効率の良いポンプ運転を行っている。

0003

しかしながら、インバータ装置はその性質上かなりの発熱が避けられず、温度上昇が大きくなりすぎると故障の原因にもなりかねない。温度上昇に起因したインバータ装置の故障を防止するために、インバータ装置の放熱フィンを拡大したり、インバータ装置内素子耐熱性の高い素子にアップグレードすることが考えられる。しかしながら、放熱フィンを拡大するとインバータ装置のサイズが大きくなり、素子をアップグレードするとコストが増加してしまう。

先行技術

0004

特開2005−248898号公報
特開平11−210640号公報

発明が解決しようとする課題

0005

そこで本発明は、省スペース化および低コスト化を実現しつつ、ポンプを駆動する電動機に電力を供給するインバータ装置を効果的に冷却することのできるポンプ装置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

0006

本発明の一態様は、液体を昇圧するポンプと、前記ポンプを駆動する全閉型の電動機と、前記電動機に電力を供給するインバータ装置とを備え、前記インバータ装置は、複数の放熱フィンから構成された冷却面を有しており、前記電動機は、内部に回転子および固定子が配置されたモータケーシングと、前記回転子が固定された駆動軸と、前記モータケーシングの外に配置され、前記駆動軸に固定されたファンと、前記モータケーシングの少なくとも一部および前記ファンを覆うファンカバーとを有し、前記ファンカバーは、前記ファンの全周を囲む周壁を有し、前記周壁には、前記インバータ装置の前記冷却面に対向する開口が形成されていることを特徴とするポンプ装置である。

0007

本発明の好ましい態様は、前記ファンカバーと前記モータケーシングとの間には、環状の隙間が形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記冷却面は、前記電動機の前記駆動軸に平行であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ポンプの吐出圧力を保持する圧力タンクと、前記ポンプ、前記電動機、前記インバータ装置、および前記圧力タンクを覆うユニットカバーとをさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記圧力タンクおよび前記電動機は、互いに隣接し、互いに平行に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記インバータ装置の前記冷却面は、前記電動機の外周面および前記圧力タンクの外周面を向いて配置されていることを特徴とする。

発明の効果

0008

本発明によれば、ファンにより送風される冷却用空気をインバータ装置の冷却面に直接当てることができるので、温度が上昇しやすいインバータ装置を効果的に冷却することができる。

0009

さらに本発明によれば、インバータ装置の放熱面積を小さくすることができ、省スペース化、軽量化、コスト削減を実現することができる。耐熱性の高い高価な素子をインバータ装置に使用する必要がなくなるので、コスト削減と温度環境の改善による製品寿命の改善を実現できる。さらに、本発明は効果的に温度低減を行うことができるため、ユニットカバーに設けられている隙間をなくし、低騒音化を実現することができる。

図面の簡単な説明

0010

一実施形態に係るポンプ装置を示す正面図である。
本実施形態に係るポンプ装置を示す背面図である。
図2のA−A線断面図である。
本実施形態に係るポンプ装置の模式図を示す図である。
図5(a)は電動機の部分断面図であり、図5(b)は図5(a)の矢印Bで示す方向から見た図である。
図6(a)および図6(b)はインバータ装置の一部を示す図である。
ポンプ装置を示す斜視図である。
スリット孔の断面図である。

実施例

0011

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係るポンプ装置201を説明する。図1は本実施形態に係るポンプ装置201を示す正面図である。図2は本実施形態に係るポンプ装置201を示す背面図である。図3図2のA−A線断面図である。本実施の形態では、ポンプ装置201は、ポンプ310としてカスケードポンプを備える。カスケードポンプは摩擦ポンプの名前でも呼ばれるポンプであり、周縁に多数の溝を切った円板として形成された羽根車311(図1参照)を備える。このタイプのポンプは小型であるが、1個の羽根車で数段の渦巻ポンプ匹敵する揚程を得られ、小容量高揚程の目的に適している。またカスケードポンプは自吸性を有するので、家庭に給水を行うために受水槽に蓄えた水や井戸水を汲み上げるのに適している。

0012

羽根車311はポンプケーシング312に収納されている。羽根車311の軸方向から見たポンプケーシング312の正面には、ケーシングカバー313がボルトで取り付けられており、これを取り外すと羽根車311にアクセスでき、保守点検が容易である。

0013

ポンプ装置201は、ポンプ310を駆動する電動機210を備える。電動機210の構造は、図5を参照して後で詳しく説明する。ポンプ装置201は、ポンプ310が可変速運転を行なうことによりポンプ310の吐出圧力を制御できるように、電動機210に可変周波数の電力を供給するインバータ装置230をさらに備える。インバータ装置230は、電動機210の近傍に配置されている。より具体的には、インバータ装置230は、電動機本体211を冷却するためのファン215(図2および図3参照)に隣接して配置されている。ポンプ吸込口326と羽根車311との間の流路には、チェッキ弁321が配置されている。

0014

図4は本実施形態に係るポンプ装置201の模式図を示す図である。図4の模式図を参照して、ポンプ装置201の各構成機器の水の流れに則した配置と作用を説明する。ここでポンプ装置201は自動給水装置であり、水の使用流量に応じてポンプ310を自動的に起動および停止し、また運転速度を自動的に可変速する。

0015

図4において、地上Sから掘られた井戸Wellには水WがレベルLの所まで溜まっている。給水装置として使用されるポンプ装置201は井戸Wellに近接して、地上Sに据え付けられている。

0016

吸込管309はポンプ310の吸込口326に接続されている。水Wは、チェッキ弁321を経てポンプ310の羽根車311に吸い込まれる。チェッキ弁321は、ポンプ310が停止したときに、水Wが井戸Wellに逆流しないようにする逆止弁である。ポンプ310はカスケードポンプであるので、始動時に吸込管309中に空気があっても、それを排出して水Wを吸い上げることができるが、チェッキ弁321が設けられているので、ポンプ310の起動、停止ごとに空気を追い出す必要がない。

0017

羽根車311の下流側には、図示しない気水分離室が設けられ、気水分離室の下流側にフロースイッチ324、その近傍に圧力センサ323が配置されている。フロースイッチ324と圧力センサ323とは、気水分離室の下流に設けられた吐出管325に配置されている。吐出管325の下流には、ポンプ装置の吐出口327が設けられている。吐出管325には圧力タンク322が接続されている。圧力タンク322の上方には呼水栓328(図2参照)が設けられている。圧力タンク322は、ポンプ310の吐出側で、フロースイッチ324よりも下流側に設けられている。

0018

電動機210および圧力タンク322は、ポンプ310に固定されている。ポンプ310およびインバータ装置230は、ユニットベース332の上に載置されボルトで固定されており、全体としてコンパクトにまとめられている。また、ポンプ装置201は、ポンプ310、電動機210、圧力タンク322、およびインバータ装置230の全体を覆う、樹脂製のユニットカバー331を備える。ユニットカバー331とユニットベース332とで、ポンプ装置201のこれらの構成機器全体をほぼ密閉的に覆っている。したがって、風雨からポンプ装置201の構成機器を守ることができると共に、高い防音効果を与えている。

0019

フロースイッチ324は、ポンプ310の吐出流量を検出し、検出結果をインバータ装置230内の制御装置234に送信する。圧力センサ323は、ポンプ310の吐出側圧力を検出し、検出結果をインバータ装置230内の制御装置234に送信する。

0020

吐出管325に設けられた圧力タンク322は、耐圧容器内ゴム製のブラダが内蔵されており、ポンプ310の吐出圧力が上昇するとブラダの外側の空気を圧縮し水が加圧状態貯留される。また、吐出管325内の圧力が低下するにつれて、圧縮された空気が膨張し、貯留された水を吐出管325に押し出す。このようにして、ポンプ310が停止しても、しばらくは圧力タンク322から吐出管325に水が供給される。

0021

インバータ装置230は、電動機としての永久磁石型(Permanent Magnet Type:PM型モータ210に駆動電力を供給するIPM(Intelligent Power Module)232と、IPM232をコントロールする制御装置234を備える。制御装置234はモータコントローラ235を含んで構成されている。圧力タンク322は、フロースイッチ324よりも下流側に設置されているので、圧力タンク322から供給される水の流量をフロースイッチ324が検出することはない。

0022

モータコントローラ235は、IPM232に電圧信号を送信する。制御装置234は、不図示の圧力コントローラ部と速度コントローラ部とを備える。

0023

圧力センサ323からの圧力信号は、圧力コントローラ部に入力され、圧力コントローラ部は速度コントローラ部に速度設定値を送る。速度コントローラ部は、設定速度と実際の運転速度との差に応じた制御信号をIPM232に出力する。

0024

IPM232は、ポンプ310を駆動する電力を扱うので、ポンプ310の運転に伴ってかなり発熱する。このため、IPM232の熱を奪う必要がある。インバータ装置230は、少なくともポンプ310の駆動電力を扱い、発熱する機器を含んで構成される。本実施形態では、インバータ装置230はIPM232を含んで構成される。インバータ装置230が送風による冷却を要するのは、インバータ装置230が信号を取り扱う故に発熱量が少ない機器ではなく、電力を扱うために発熱量の多い機器だからである。

0025

図5(a)及び図5(b)を参照して、本実施の形態のポンプ装置に用いるのに適した電動機を説明する。図5(a)は電動機210の部分断面図であり、図5(b)は図5(a)の矢印Bで示す方向から見た図である。電動機210は永久磁石型(PM型)電動機であり、全閉外扇型電動機である。全閉型電動機とは、電動機の全体が密閉構造を有しており、内部への液体の浸入を許容しないタイプの電動機である。全閉外扇型電動機は、全閉型であって、かつ冷却用ファンがモータケーシングの外に備えられた電動機である。

0026

全閉外扇型電動機210は、全閉構造の電動機本体211と、ポンプ310の羽根車311に連結された駆動軸214と、駆動軸214に取付けた冷却用ファン215を含んで構成される。全閉外扇・屋外型電動機は、常時屋外に設置して、直射日光や風雨、などにさらされるような環境に適する。電動機210は、全閉外扇・屋外型電動機でもよく、全閉外扇・屋内型電動機であってもよい。

0027

電動機本体211は、その全体がモータケーシング211aで密閉された構造を有しており、電動機本体211の内部は外部環境から隔離されている。全閉構造のモータケーシング211aの内部には駆動軸214に装着されて回転する回転子(図示しない)と、それを囲んで回転磁界を形成する固定子(図示しない)が配置される。固定子は、モータケーシング211aの内面に装着されている。

0028

モータケーシング211aは、剛性を有する材料で形成される。モータケーシング211aは、例えば鋳鉄から構成される。モータケーシング211aが剛性を有することで、電動機210の運転時の固定子の歪みを防止し、低騒音化を図ることができる。

0029

電動機210は、モータケーシング211aの外表面に冷却用の空気を送風するファン215を備える。ファン215は、モータケーシング211aの外側に配置されており、駆動軸214のポンプ310に連結される端部とは反対側の端部に固定される。外扇型と呼ばれるように、ファン215は、電動機本体211の外部に取り付けられている。このファン215は、電動機本体211で発生する熱を逃がすために電動機本体211の外表面の空気を吹き飛ばす。このように、冷却用の空気は電動機210の内部を通過しないため、全閉型の電動機210は屋外などでのほこりの多い汚れを伴う環境下での使用に適する。

0030

モータケーシング211aには、ファン215を囲むようにファンカバー216が取り付けられている。ファンカバー216は、冷却用の空気を電動機本体211の方に案内するものである。ファンカバー216は、モータケーシング211aの一部およびファン215の全体を覆うように配置されている。ファンカバー216は、お碗状に形成され、ファン215にかぶせて、ファンカバー216の開口部がモータケーシング211aに一部重なるように配置されている。ファンカバー216の開口部は、モータケーシング211aの外径よりも多少大きく作られ、モータケーシング211aにねじ222で固定されている。ファンカバー216は樹脂で形成されているので、樹脂の弾性を利用して嵌め込みによりファンカバー216をモータケーシング211aに固定してもよい。ファンカバー216は、モータケーシング211aの全体を覆っていてもよい。

0031

冷却用空気は、ファンカバー216とモータケーシング211aとの間に形成された隙間223を通して、電動機本体211の外周面に案内される。ファンカバー216とモータケーシング211aとの間に形成された隙間223は、ファンカバー216の内周面とモータケーシング211aの外周面との間に形成された環状の隙間(空間)である。すなわちファンカバー216の内周面とモータケーシング211aの外周面で囲まれた空間223をファン215によって起こされた風が通る。

0032

ファンカバー216は、ファン215の全周を囲む周壁217と、この周壁217に接続された円盤状の端壁218を有している。端壁218は周壁217と一体に形成されており、端壁218は電動機210の駆動軸214の軸方向に垂直である。この端壁218には空気取入れ孔219が形成されている。ファンカバー216の周壁217には、複数のスリット孔(開口)220が形成されている。使用者高速で回転するファン215に誤って触れることを防止するために、各スリット孔220には複数の格子221が設けられている。格子221は駆動軸214の軸方向と平行に延びている。このため、ファンカバー216を樹脂成形する際に使用される金型を2つ割り構造とすることができ、かつ横方向にスライドさせるスライド金型を必要としない。したがって、金型のコストの低減と良好な成型性を実現することができる。

0033

スリット孔220はインバータ装置230を向いている。ファンカバー216の周壁217には、スリット孔220のみが形成され、他の開口は形成されていない。本実施形態では2つのスリット孔220が設けられているが、スリット孔220がインバータ装置230を向いていればスリット孔220の数は1つでも複数でもよい。また、スリット孔220の開口部が小さければ、格子221は無くてもよい。ファン215の回転により、空気取入れ孔219から外部の空気が吸い込まれ、ファンカバー216とモータケーシング211aとの間の隙間223およびスリット孔220を通って、電動機本体211およびインバータ装置230に送られる。

0034

図6(a)および図6(b)を参照して、IPM232を説明する。インバータ装置230のうち、放熱フィンベース231およびIPM232以外の部分は、想像線二点鎖線)で表してある。IPM(素子)232は、樹脂モールド233中に埋め込まれている。図6(b)に示すように、IPM素子232を埋め込まれた樹脂モールド233は、放熱フィンベース231に貼り付けられている。図6(a)に示すように、放熱フィンベース231の、IPM素子232とは反対側の面には、多数の放熱フィン231aが放熱フィンベース231と一体に形成されている。本実施の形態では、放熱フィンベース231と放熱フィン231aは、熱伝導率の高い材料であるアルミニュームで形成されている。但し、アルミニュームに限らず、例えば銅であってもよい。

0035

複数の放熱フィン231aは、インバータ装置230を冷却するための冷却面236を構成する。スリット孔220から送られる空気は、冷却面236に接触し、放熱フィン231aを通じてインバータ装置230の熱を奪う。冷却面236は複数の放熱フィン213aから構成されているので、空気と接触する面積飛躍的に増える。

0036

図7はポンプ装置201を示す斜視図である。図7において、ユニットカバー331は省略されている。ファン215は電動機210の駆動軸214に取り付けられており、駆動軸214と一体に回転する。したがって、ファン215は電動機210の回転速度、すなわち負荷に合わせて気流を発生させることができる。ファンカバー216に形成されたスリット孔220は、インバータ装置230の冷却面236に対向しており、この冷却面236はファン215の半径方向外側に位置している。ファン215によって発生した気流は、スリット孔220を通ってインバータ装置230の冷却面236に直接当たるようになっている。

0037

電動機210を運転すると、ポンプ310とは反対側(反ポンプ側)の駆動軸214の端部に取り付けられたファン215(図5参照)が回転する。ファン215はファンカバー216の空気取入れ孔219から周囲の空気を吸い込む。空気取入れ孔219から吸い込まれた空気の大部分は、環状の隙間223を通って電動機本体211の外周面上を流れ、電動機本体211を冷却する。空気取入れ孔219から吸い込まれた空気の一部は、スリット孔220から吐出され、インバータ装置230の冷却面236に送られる。空気は、冷却面236を構成する複数の放熱フィン213aに接触し、インバータ装置230で発生した熱を奪い、これによってインバータ装置230の冷却効果を得ることができる。

0038

スリット孔220はインバータ装置230の冷却面236に対向しているので、スリット孔220から吐出された空気は電動機本体211に接触することなく、温度が低い状態で放熱フィン213aに直接接触する。したがって、空気とインバータ装置230との間の熱交換が促進され、インバータ装置230を効率よく冷却することができる。

0039

圧力タンク322および電動機210は、互いに隣接して配置され、かつ互いに平行に配置されている。圧力タンク322は、電動機210の上方に位置している。圧力タンク322および電動機210は横置きであり、電動機210の駆動軸214は水平に延びている。一方、インバータ装置230は縦置きである。複数の放熱フィン213aは鉛直方向に延びており、垂直な冷却面236を構成している。この冷却面236は電動機210および圧力タンク322を向いて配置されている。インバータ装置230の冷却面236は、電動機210の駆動軸214に平行である。

0040

放熱フィン213aの長手方向は、電動機210の駆動軸214の長手方向に対して垂直であり、スリット孔220は放熱フィン213aに向かって斜め上方を向いている。図7に示すように、スリット孔220から送られた空気は、冷却面236を構成する放熱フィン231aに接触し、さらに放熱フィン231aの長手方向に沿って流れる上昇気流を形成する。スリット孔220が放熱フィン213aに向かって斜め上方を向いているため、放熱フィン231aの長手方向に沿って流れる上昇気流が生じ易くなり、この上昇気流によってインバータ装置230が効率よく冷却される。

0041

駆動軸214の軸方向に流れる空気が効率よくインバータ装置230の冷却面236に送られるように、スリット孔220の壁面220aは、駆動軸214の軸方向と垂直な方向に対して傾斜している。図8はスリット孔220の断面図である。駆動軸214の軸方向に流れる空気はスリット孔220の壁面220aに衝突し、その流れ方向が90度変わり、インバータ装置230の冷却面236に送られる。このように壁面220aが傾斜しているので、駆動軸214の軸方向に流れる空気の方向をスムーズに変えることができる。一例として、壁面220aの傾斜角度は、駆動軸214の軸方向と垂直な方向に対して45度である。

0042

放熱フィン231aを通った気流は、ユニットカバー331によってその進行方向を変えられ、圧力タンク322およびポンプ310に接触する。上述したように、圧力タンク322内にはポンプ310から圧送された水が格納されており、圧力タンク322の表面温度は低い状態にある。同様に、ポンプ310の運転中にはその内部に水が存在し、ポンプ310の表面温度は低い状態にある。インバータ装置230から熱を奪って温度が上昇した気流は、圧力タンク322およびポンプ310に接触することによって冷却される。更に冷却効果を高めるため、ポンプケーシング312にフィンを設けてもよい。冷却された気流は、電動機210に接触し、電動機210を冷却する。このように、スリット孔220から吐き出された空気は、インバータ装置230の冷却面236、圧力タンク322、ポンプ310、および電動機210をこの順に循環する。すなわち、ユニットカバー331の内部空間には、図7に示すような空気の循環流が形成される。

0043

ポンプ310の表面は、水が流れているときは結露するくらいに低温である。ポンプ310は、ポンプ310の吐出流量が低下すると自動停止されるように構成されている。ポンプ停止中はインバータ装置230の発熱はほとんどない。すなわち、インバータ装置230の冷却が必要なときは、ポンプ310には水が流れており、ポンプ310が停止して水が流れていないときは、インバータ装置230の発熱がないので都合がよい。

0044

本実施形態によれば、ファン215が回転すると、空気取入れ孔219を通してファンカバー216内に空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気の一部は、スリット孔220を通して、インバータ装置230の冷却面236に送られ、インバータ装置230の冷却に供される。したがって、インバータ装置230の放熱面積の拡大を抑制することができ、省スペース化、軽量化、コスト削減を実現することができる。また、インバータ装置230を効果的に冷却することができるので、耐熱性の高い高価な素子をインバータ装置230に使用する必要がなくなる。したがって、コスト削減と温度環境の改善による製品寿命の改善を実現できる。

0045

電動機本体211を、ファンカバー216の空気取入れ孔219から吸込まれた周囲の空気を利用し、冷却することができる。空気取入れ孔219から吸込まれた空気の大部分は、空気取入れ孔216の反対側の環状の隙間223を通過して電動機本体211の外周面上を流れ、電動機本体211を冷却する。温められた空気はポンプ310に直撃し、ポンプ310によって冷却される。ポンプ310に直撃した空気は、上昇流となって圧力タンク322に接触する(第1の空気流れ)。空気取入れ孔219から吸い込まれた空気の一部は、スリット孔220から吐出され、インバータ装置230に送られる。さらに、空気は、インバータ装置230の冷却面236上を流れ、圧力タンク322に接触する(第2の空気流れ)。これら第1の空気流れおよび第2の空気流れは、いずれも圧力タンク322によって冷却される。したがって、これら2つの空気流れが合流することによって、空気の冷却効果を高めることができる。

0046

ファンカバー216を軸方向に延ばし、電動機本体211の外周面全体をファンカバー216で覆うように構成してもよい。このように構成することで、空気をより効果的にポンプ310に直撃させることができるとともに、電動機本体211の防音性を向上させることができる。

0047

図2に戻って、電動機210とインバータ装置230の配置を説明する。ユニットベース332上で、インバータ装置230は、電動機210の近傍、特にファン215の近傍、さらに言えばファン215を囲むファンカバー216の近傍に配置されている。またインバータ装置230の冷却面236は、ファンカバー216の周壁217に形成された複数のスリット孔220に隣接している。

0048

ファン215により発生した冷却用空気の流れをインバータ装置230の冷却面236に送る開口としてのスリット孔220は一例であり、開口の形状および数は、インバータ装置230の冷却に必要な量の空気を送ることができれば、特に限定されない。例えば、開口は、1個の孔でもよいし、切り欠きであってもよい。

0049

ユニットカバー331は、ポンプ310、電動機210、インバータ装置230、圧力タンク322等のポンプ装置201の構成機器全体を覆っており、外部との空気の流通は僅かである。したがって外部の新鮮空気が内部に大量に流入しないため、埃の多い環境下でもポンプ装置201を良好に運転させることができる。さらに、ユニットカバー331から外部に漏れ騒音を極力低減させることができる。

0050

フロースイッチ324が水の吐出流量の下限値を検出すると、制御装置234が電動機210を、ひいてはポンプ310を停止する。電動機210を停止する直前に、一時的にポンプ310の運転速度を上昇させることによりポンプ310の吐出圧力を上昇させ、圧力タンク322内に十分な水が貯留されるようにする。水の吐出流量低下によるポンプ310の停止は、フロースイッチ323によらず、ポンプ310の回転速度の下限値に基づいて行なってもよい。

0051

その後水が使用されるとしばらくは圧力タンク322から水が供給されるが、圧力タンク322内の水が少なくなり、さらに吐出管325内の圧力が低下すると、圧力センサ323がこれを検出して、制御装置234が電動機210を始動させる。

0052

なお、本発明のポンプ装置は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、また図示例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは言うまでもない。

0053

201ポンプ装置
210電動機
211 電動機本体
211aモータケーシング
214駆動軸
215ファン
216ファンカバー
217周壁
218端壁
219空気取入れ孔
220スリット孔
220a 壁面
221格子
222 ねじ
230インバータ装置
231放熱フィンベース
231a 放熱フィン
232IPM
233樹脂モールド
234制御装置
235モータコントローラ
236冷却面
309吸込管
310ポンプ
311羽根車
312ポンプケーシング
313ケーシングカバー
321チェッキ弁
322圧力タンク
323圧力センサ
324フロースイッチ
325吐出管
326吸込口
327吐出口
328呼水栓
331ユニットカバー
332 ユニットベース

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