(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の第1の実施形態に係るポンプ装置1を、
図1乃至
図7を用いて説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係るポンプ装置1の構成を示す斜視図、
図2はポンプ装置1の構成を一部断面で示す側面図、
図3はポンプ装置1の構成を一部省略して示す上面図、
図4はポンプ装置1に用いられるケーシング12の構成を示す上面図、
図5はポンプ装置1に用いられるポンプカバー18の構成を示す側面、
図6はポンプカバー18の構成を示す下面図、
図7はポンプカバー18の構成を示す断面図、である。
【0013】
図1乃至
図3に示すように、ポンプ装置1は、ベース11と、ケーシング12と、モータ13と、ポンプ部14と、検出装置15と、アキュムレータ16と、制御装置17と、ポンプカバー18と、を備えている。
【0014】
ベース11は、ケーシング12、モータ13、ポンプ部14、検出装置15、アキュムレータ16、制御装置17及びポンプカバー18を支持する。
【0015】
ケーシング12は、ポンプ部14と、吸込口21aを有する吸込管路21と、自吸室23と、吐出口24aを有する吐出管路24と、外面に複数形成された冷却フィン25と、を備えている。ケーシング12は、ベース11に、ボルト等の締結部材26によって防振ゴム27を介して固定される。
【0016】
吸込管路21は、配管100が接続される吸込口21aを有している。吸込管路21は、吸込口21aに逆止弁22を備えている。ケーシング12は、ポンプ部14の一部を構成する。自吸室23は、その内部に呼び水を供給可能に、プラグ23a等で閉塞される孔部23bを備えている。また、自吸室23の上面には検出装置15が設けられ、検出装置15を介して吐出管路24に接続される。吐出管路24は、配管100が接続される吐出口24aを両端に有している。例えば、吐出口24aの一方が配管100と接続され、吐出口24aの他方がキャップ24b等により閉塞される。
【0017】
冷却フィン25は、吸込管路21、自吸室23、吐出管路24等に複数設けられる。冷却フィン25は、モータ13の後述するファンで送風された空気の流れ上に少なくとも配置される。
【0018】
モータ13は、その回転軸32が重力方向に沿って配置される、縦軸の全閉外扇型のモータである。具体的には、モータ13は、モータフレーム31と、モータフレーム31内に設けられた固定子と、モータフレーム31内に設けられた回転子と、回転子に接続された回転軸32と、を備えている。
【0019】
また、モータ13は、モータフレーム31の外周面に軸心に沿って延設された複数の放熱フィン33と、モータフレーム31の上端に設けられたファンカバー34と、回転軸32の一方の端部に設けられ、ファンカバー34に覆われたファンと、を備えている。
【0020】
ファンカバー34は、複数の吸気孔34aを上面に有する。ファンカバー34は、モータフレーム31に対して開口する。具体的には、ファンカバー34は、その下方の開口の内径がモータフレーム31の外径よりも大径に形成されることで、モータフレーム31との間に空気の流路となる間隙が形成される。
【0021】
ファンは、モータ13の上方の空気をファンカバー34の上面の吸気孔34aから吸い込み、モータフレーム31及びファンカバー34の隙間からモータフレーム31の放熱フィン33に沿って下方に送風可能に形成されている。
【0022】
図2に示すように、ポンプ部14は、カスケードポンプ部である。ポンプ部14は、ケーシング12内に配置されたケーシングライナー41と、ケーシングライナー41内に設けられるインペラ42と、ケーシングライナー41を覆うケーシングカバー43と、を備えている。インペラ42は、回転軸32に固定される。
【0023】
図3に示すように、検出装置15は、その内部を通過する液体の圧力及び流量を検出可能に形成されている。検出装置15は、自吸室23及び吐出管路24に渡って設けられ、自吸室23及び吐出管路24間の流路を構成する。
【0024】
アキュムレータ16は、ポンプ部14の二次側に設けられる。アキュムレータ16は、例えば、吐出管路24の一部に設けられる。
【0025】
制御装置17は、モータ13及び検出装置15に信号線99を介して接続されている。制御装置17は、検出装置15で検出された圧力及び流量に基づいてモータ13を制御可能に形成されている。また、制御装置17は、外面に放熱用の複数のフィン17aを備えている。
【0026】
ポンプカバー18は、クランプやネジ等によりベース11上に固定される。ポンプカバー18は、モータ13、ポンプ部14、検出装置15、アキュムレータ16及び制御装置17を覆う。ポンプカバー18は、下面が開口する略立方体状に形成されている。ポンプカバー18は、ケーシング12の吸込口21a及び吸込口21aに接続された配管100を外部に露出させる第1開口部51と、2つの吐出口24a及び吐出口24aに接続された配管100を外部に露出させる2つの第2開口部52と、を備えている。
【0027】
ポンプカバー18は、例えば、第1開口部51が設けられる面と天井面との稜部が面取りして形成される。ポンプカバー18は、第1開口部51からモータ13のファンカバー34の上面と対向する頂部まで突出する突出部53と、ポンプカバー18の内面に、突出部53を覆うように設けられた吸音材54と、を備えている。
【0028】
突出部53は、ポンプカバー18の第1開口部51からファンカバー34の上方に渡ってポンプカバー18の外面が突出するとともに、ポンプカバー18の内面が窪むことで形成される。
【0029】
吸音材54は、所謂発泡材と呼ばれる発泡性樹脂材料により形成される。吸音材54は、第1開口部51の上部からポンプカバー18の頂部を通って第1開口部51が設けられたポンプカバー18の側面と対向する面に渡って設けられる。例えば、吸音材54は、ポンプカバー18の内面に、接着剤や両面テープ等により接着されることで固定される。
【0030】
吸音材54は、ファンカバー34の上面及び突出部53の頂部との間を連続させる連通孔54aを有する。吸音材54は、少なくとも、突出部53を覆う幅に形成されている。このような吸音材54は、第1開口部51の上部から突出部53を覆うことで、吸音材54の突出部53と対向する面及び突出部53の内面により、第1開口部51から連通孔54aを介してファンカバー34の上面までの吸気流路60を形成する。
【0031】
吸音材54は、連通孔54aの周囲が、ファンカバー34の一部と当接してポンプカバー18に配置される。連通孔54aの内径は、突出部53の幅よりも小径に形成されている。
【0032】
このようなポンプカバー18は、各構成品を覆うとともに、突出部53及び吸音材54により、第1開口部51からファンカバー34の上面まで形成された吸気流路60を有する。
【0033】
このように構成されたポンプ装置1によれば、
図2に矢印で示すように、ポンプ装置1の駆動時であって、ファンによりモータ13を冷却するときに、第1開口部51から突出部53及び吸音材54間の吸気流路60を介してファンに外気が導入される。また、吸音材54の連通孔54aの周囲がファンカバー34に当接することから、ファンによってモータフレーム31に送風される空気は、吸気流路60を介して吸気された外気となる。
【0034】
また、モータフレーム31に送風した空気は、その後、一部が第1開口部51及び第2開口部52を介して外部に逃げ、残りがポンプカバー18内を循環する。このとき、ポンプカバー18内を循環する空気は、ケーシング12の複数の冷却フィン25と当接して熱交換がなされる。
【0035】
即ち、ケーシング12は、金属材料で形成される。また、井戸水等の液体をポンプ装置1で二次側に供給する場合等のように、ポンプカバー18内を循環する空気の温度は、ポンプ装置1で供給する液体の温度よりも高い。
【0036】
このため、ケーシング12の冷却フィン25により、ポンプカバー18内の空気とケーシング12との間で熱交換が行われ、ポンプカバー18内の空気を冷却することが可能となる。このケーシング12で冷却された空気は、モータ13及び制御装置17に用いられる電子部品よりも低温となる。制御装置17は、フィン17aによりポンプカバー18内で冷却された空気と熱交換がなされて冷却される。
【0037】
これらのように、ポンプ装置1は、ポンプカバー18内の効率的な冷却が可能となる。結果、モータ13や制御装置17を構成する構成部品の損傷を防止し、故障を防止することが可能となる。
【0038】
また、ポンプカバー18の吸気流路60は、突出部53を覆うように吸音材54をポンプカバー18の内面に固定する簡単な構成で設けることが可能となり、製造工程及び製造コストを増加させることを防止できる。
【0039】
また、ポンプカバー18は、その一部が外側に突出するように突出部53が設けられる単純な構成であることから、樹脂成形時における離型性がよい。このため、ポンプカバー18の製造コストが増加することを防止できる。
【0040】
また、吸音材54により、モータ13やポンプ部14等で発生する騒音を吸収することが可能となり、ポンプ装置1の騒音を低下させることが可能となる。
【0041】
さらに、吸音材54をファンカバー34に接触させることで、ポンプカバー18内を循環する空気が吸気流路60に侵入することが防止できる。また、吸音材54は、自身の弾性変形によりモータ13の振動を吸収することで、モータ13で発生する振動をポンプカバー18に伝達することもない。
【0042】
即ち、吸音材54及びファンカバー34により吸気流路60はポンプカバー18内の空間と遮断される流路を構成することから、モータ13のファンによって流れる空気に外気を用いることが可能となる。また、ポンプカバー18内の空気と吸気流路60内の空気とが吸音材54により遮断されることから、ポンプカバー18内の空気と吸気流路60内の空気との熱交換を防止できる。
【0043】
換言すると、発泡性樹脂材料により形成される吸音材54が断熱効果を奏することで、吸気流路60内の空気が加熱されることを防止できる。結果、騒音を低減させるとともに、冷却効率をさらに高めることが可能となる。
【0044】
上述したように本発明の第1の実施の形態に係るポンプ装置1によれば、簡単な構成であって、製造コストを増加させることなく、騒音の低下が可能であって、且つ、高い冷却効率を有することが可能となる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係るポンプ装置1Aについて、
図8及び
図9を用いて説明する。
【0045】
図8は本発明の第2の実施形態に係るポンプ装置1Aの構成を一部断面で示す側面図、
図9はポンプ装置1Aに用いられる吸音材54Aの構成を示す上面図である。なお、本実施形態に係るポンプ装置1A中、上述した第1の実施形態に係るポンプ装置1と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0046】
図8に示すように、ポンプ装置1Aは、ベース11と、ケーシング12と、モータ13と、ポンプ部14と、検出装置15と、アキュムレータ16と、制御装置17と、ポンプカバー18Aと、を備えている。
【0047】
ポンプカバー18Aは、クランプやネジ等によりベース11上に固定される。ポンプカバー18Aは、モータ13、ポンプ部14、検出装置15、アキュムレータ16及び制御装置17を覆う。ポンプカバー18Aは、下面が開口する略立方体状に形成されている。ポンプカバー18Aは、ケーシング12の吸込口21a及び吸込口21aに接続された配管100を外部に露出させる第1開口部51と、2つの吐出口24a及び吐出口24aに接続された配管100を外部に露出させる2つの第2開口部52と、を備えている。
【0048】
ポンプカバー18Aは、例えば、第1開口部51が設けられる面と天井面との稜部が面取りして形成される。ポンプカバー18Aは、吸音材54Aを備えている。第2の実施形態に係るポンプカバー18Aは、第1の実施形態に係るポンプカバー18に設けられた突出部53を有さない構成である。
【0049】
吸音材54Aは、発泡性樹脂材料により形成される。吸音材54Aは、第1開口部51の上部からポンプカバー18Aの頂部を通って第1開口部51が設けられたポンプカバー18Aの側面と対向する面に渡って設けられる。例えば、吸音材54Aは、ポンプカバー18Aの内面に、接着剤や両面テープ等により接着されることで固定される。
【0050】
吸音材54Aは、ファンカバー34の上部に設けられた連通孔54aと、ポンプカバー18Aと対向する面に設けられ、第1開口部51からファンカバー34の上部までの間に形成された溝部54bと、を有する。溝部54bは、連通孔54aと略同一の幅に形成されている。溝部54bは、吸音材54Aの側面から所定の距離だけ離間して形成される。換言すると、溝部54bは、吸音材54Aの主面であって、且つ、吸音材54Aがポンプカバー18Aに設けられたときに、第1開口部51側及び連通孔54aのみを介してポンプカバー18A内と連続する位置に設けられる。
【0051】
吸音材54Aは、ポンプカバー18Aに接着剤や両面テープ等により固定されることで、第1開口部51の上部から、連通孔54aを介してファンカバー34の上面までの吸気流路60を形成する。
【0052】
吸音材54Aは、連通孔54aの周囲が、ファンカバー34の一部と当接してポンプカバー18に配置される。連通孔54aの内径は、ファンカバー34の最大外径よりも小径に形成されている。
【0053】
このように、ポンプカバー18Aは、ポンプカバー18と同様に、各構成品を覆うとともに、突出部53及び吸音材54により、第1開口部51からファンカバー34の上面まで形成された吸気流路60を有する。
【0054】
このように構成されたポンプ装置1Aは、上述したポンプ装置1と同様に、簡単な構成であって、製造コストを増加させることなく、騒音の低下が可能であって、且つ、高い冷却効率を有することが可能となる。また、ポンプ装置1Aは、吸気流路60を吸音材54Aのみで構成することが可能となるため、ポンプカバー18Aに突出部53を設ける必要がなく、従前のポンプカバー18Aに吸気流路60を形成することが容易であり、製造コストの増加をより防止することが可能となる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態に係るポンプ装置1Bについて、
図10及び
図12を用いて説明する。
【0055】
図10は本発明の第3の実施形態に係るポンプ装置1Bの構成を一部断面で示す側面図、
図11はポンプ装置1Bに用いられる吸音材54Bの構成を示す上面図、
図12は吸音材54Bの構成を
図11中XII−XII線断面で示す断面図である。なお、本実施形態に係るポンプ装置1B中、上述した第1の実施形態に係るポンプ装置1及び第2の実施形態に係るポンプ装置1Aと同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0056】
図10に示すように、ポンプ装置1Bは、ベース11と、ケーシング12と、モータ13と、ポンプ部14と、検出装置15と、アキュムレータ16と、制御装置17と、ポンプカバー18Bと、を備えている。
【0057】
ポンプカバー18Bは、クランプやネジ等によりベース11上に固定される。ポンプカバー18Bは、モータ13、ポンプ部14、検出装置15、アキュムレータ16及び制御装置17を覆う。ポンプカバー18Bは、下面が開口する略立方体状に形成されている。ポンプカバー18は、ケーシング12の吸込口21a及び吸込口21aに接続された配管100を外部に露出させる第1開口部51と、2つの吐出口24a及び吐出口24aに接続された配管100を外部に露出させる2つの第2開口部52と、を備えている。
【0058】
ポンプカバー18Bは、吸音材54Aを備えている。ポンプカバー18Bは、例えば、して形成される。第3の実施形態に係るポンプカバー18Bは、第2の実施形態に係るポンプカバー18Aの第1開口部51が設けられる面と天井面との稜部が面取りされていない、略立方体状の形状を有する構成である。
【0059】
図11及び
図12に示すように、吸音材54Bは、発泡性樹脂材料により形成される。吸音材54Bは、第1開口部51の上部からポンプカバー18Aの頂部を通って第1開口部51が設けられたポンプカバー18Bの側面と対向する面に渡って設けられる。例えば、吸音材54Bは、ポンプカバー18Bの内面に、接着剤や両面テープ等により接着されることで固定される。
【0060】
吸音材54Bは、ファンカバー34の上部に設けられた連通孔54aと、ポンプカバー18Aと対向する面に設けられ、一端から他端まで連続する溝部54bと、を有する。溝部54bは、連通孔54aと略同一の幅に形成されている。溝部54bは、吸音材54Aの側面から所定の距離だけ離間して形成される。換言すると、溝部54bは、吸音材54Aの主面であって、且つ、吸音材54Aがポンプカバー18Aに設けられたときに、第1開口部51側及び連通孔54a、及び、第1開口部51が設けられたポンプカバー18Bの側面と対向する側面の下端側及び連通孔54aを介して、それぞれポンプカバー18B内と連続する位置に設けられる。
【0061】
即ち、吸音材54Bは、ポンプカバー18Bに接着剤や両面テープ等により固定されることで、第1開口部51の上部、及び、当該第1開口部51と対向する側のポンプカバー18Bの側面の下方から、連通孔54aを介してファンカバー34の上面までの2つの吸気流路60を形成する。
【0062】
吸音材54Bは、連通孔54aの周囲が、ファンカバー34の一部と当接してポンプカバー18に配置される。連通孔54aの内径は、ファンカバー34の最大外径よりも小径に形成されている。
【0063】
吸音材54Bは、例えば、一方向が他方向よりも長い板状に形成され、略中央に連通孔54aが形成された第1吸音材55と、第1吸音材の長手方向に沿って一対設けられ、第1吸音材55の外側縁に接着剤又は両面テープ等で固定された第2吸音材56と、を備えている。第1吸音材55及び第2吸音材56は、発泡性樹脂材料により形成されている。
【0064】
このように構成されたポンプ装置1Bは、上述したポンプ装置1Aと同様に、簡単な構成であって、製造コストを増加させることなく、騒音の低下が可能であって、且つ、高い冷却効率を有することが可能となる。また、ポンプ装置1Bは、ポンプカバー18Bの対向する側面からそれぞれ吸気可能な2つの吸気流路60を設ける構成であり、且つ、当該2つの吸気流路60は一の吸音材54Bのみで構成することが可能となる。このため、ポンプ装置1Bは、製造コストを増大させることなく、且つ、吸気量を増加させて、より高い冷却効率を有することが可能となる。
【0065】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、ポンプ装置1は、突出部53を覆う位置に吸音材54を固定する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、ポンプカバー18内の全面、又は、ポンプカバー18の第1開口部51が設けられる側面及び当該側面と対向する側面の全範囲に渡って突出部53を設ける構成であってもよい。このような構成とすることで、ポンプ装置1の騒音の発生をより防止可能となり、また、吸気流路60により外気を導入することが可能となり、冷却性を維持することができる。但し、ポンプカバー18の断熱性が増加すること、及び、ポンプ装置1の製造コストが増加するため、冷却効率及び製造コストの観点からは、突出部53を覆うように吸音材54を設けることが好ましい。
【0066】
また、上述した例では、ポンプカバー18に突出部53を設けることで、吸気流路60を形成する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、ポンプカバー18内部に突出する隔壁を2列設けて、吸音材54で隔壁を覆う構成であってもよい。
【0067】
また、上述した例では、吸音材54Aは、連通孔54a及び溝部54bを有する構成を説明したが、吸音材54Bと同様に、連通孔54aを有する第1吸音材と、溝部54bを有する第2吸音材の二枚の吸音材を接着剤や両面テープ等で一体に固定する構成であってもよい。また、吸音材54Bも同様に、第1吸音材55及び第2吸音材56を有さず、一体に形成する構成であってもよい。
【0068】
また、上述した例では、ポンプカバー18は、第2開口部52を2つ備える構成を説明したが、配管100が接続されない吐出口24a側の第2開口部52、換言するとキャップ24bが設けられる吐出口24aに対応する第2開口部52を閉塞する構成であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
[1] ベースと、
前記ベースに設けられたケーシングと、
前記ケーシングの一部に設けられたポンプ部と、
重力方向に延設され、前記ポンプ部に接続される回転軸、放熱フィンを複数備えるモータフレーム、前記モータフレームの上部に設けられ、上面に吸気孔を有するファンカバー、及び、前記ファンカバー内に設けられ、前記ファンカバーの前記吸気孔から吸い込んだ空気を前記モータフレームに送風するファンを具備するモータと、
前記ベースに固定され、前記ケーシング、前記ポンプ部及び前記モータを覆うカバーと、
前記カバーに設けられ、外気から前記ファンカバーの前記吸気孔に流路を形成する吸気流路と、
を備えることを特徴とするポンプ装置。
[2] 前記吸気流路は、前記カバーの一部が突出して形成された突出部と、前記カバーの内面に設けられ、前記突出部を覆う吸音材と、を備え、前記突出部の内面及び前記吸音材の前記突出部と対向する面により構成されることを特徴とする[1]に記載のポンプ装置。
[3] 前記ケーシングは、配管に接続される吸込口を備え、
前記カバーは、前記吸込口及び前記配管を挿通させる開口部を有し、
前記突出部は、前記開口部から前記ファンカバーの上方に渡って設けられ、
前記吸音材は、前記カバーの内面のうち少なくとも前記突出部と対向する位置及び前記ファンカバーと対向する位置に設けられ、前記ファンカバーと対向する位置に連通孔を有することを特徴とする[2]に記載のポンプ装置。
[4] 前記吸気流路は、前記カバーの内面に設けられた吸音材により構成されることを特徴とする[1]に記載のポンプ装置。
[5] 前記ケーシングは、配管に接続される吸込口を備え、
前記カバーは、前記吸込口及び前記配管を挿通させる開口部を有し、
前記吸音材は、前記カバーと対向する面であって、前記開口部から前記ファンカバーの上方に渡って設けられた溝部、及び、前記溝部と連続する位置であって、前記ファンカバーと対向する位置に設けられた連通孔を有することを特徴とする[4]に記載のポンプ装置。
[6] 前記吸音材は、前記連通孔の周囲が前記ファンカバーと接触することを特徴とする[3]又は[5]に記載のポンプ装置。
[7] 前記連通孔は、前記突出部の幅よりも小径に形成されていることを特徴とする[3]に従属する[3]に記載のポンプ装置。
[8] 前記放熱フィンは、前記モータフレームの軸心方向に沿って延設されることを特徴とする[1]に記載のポンプ装置。
[9] 前記ケーシングは、金属材料で形成され、前記カバー内の空気と熱交換する冷却フィンを複数備えることを特徴とする[1]に記載のポンプ装置。
[10] 前記モータを駆動する制御装置をさらに備えることを特徴とする[1]に記載のポンプ装置。
[11] 前記吸音材は、発泡性樹脂材料により形成されることを特徴とする[2]に記載のポンプ装置。