JP4369551B2 - Pump device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ装置に関し、特に食器洗い乾燥機に適するポンプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のポンプ装置として、単体となるモータにポンプ部品を組み付けた構造を有しているものがある。このような従来構造のポンプ装置は、洗濯機に内蔵される自吸式ポンプに使用されている。このような自吸式ポンプは、たとえば、特開平8−135590号公報や特開平10−196582号公報に開示されている。
【0003】
また、従来のポンプ装置として、食器洗い乾燥機に使用されているポンプ装置がある。このポンプ装置は、ポンプ用モータとしてインダクションモータが使われ、その外周をモータシャフトに取り付けたファンで冷却するようになっている。また、ステータの内周部を水冷する水冷方式ポンプ装置が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の自吸式ポンプ装置は、モータとポンプが別部品であり、モータがポンプケースに組み込まれて一体化される構造となっているため、オイルシール保持部材とモータの出力軸との芯合わせが難しいものとなっている。芯合わせが不十分であると、ノイズが発生する、シールの寿命が短くなるなどの欠点がある。また、モータの保持のために、取付板等の別部品が必要となるので組立工数が多くなると共にコストアップになる。また、冷却するためのファンが別途必要な場合もあり、コストアップになる。
【0005】
また、上述の食器洗い乾燥機に使用されているポンプ装置は、モータとしてインダクションモータが使用されているために、50/60Hzで特性が異なる。すなわち、モータの回転数が、50/60Hzでそれぞれ3000/3600rpmと低いために、ポンプ効率が悪く、ポンプが大型になる。また、インダクションモータのために、効率が悪く、発熱が大きい。さらに、冷却ファンが必要となる。また、水冷方式では、食器洗浄循環水を利用するために水温が高くなり(たとえば、80〜85℃程度の水温)、冷却効果が少ない。また、水の循環が悪く、冷却効果が少ない。
【0006】
そこで、本発明の目的は、ノイズが生じにくく、しかも部品の耐久性を向上させることができ、モータ部の発熱を抑えることができるポンプ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記した目的に鑑みて、本発明のポンプ装置では、モータの出力軸にインペラが具備され、インペラを回転駆動することにより流体を送り出すポンプ装置において、出力軸を回転自在に軸支する軸受装置を設け、ポンプ装置のポンプ部を構成するケーシングの一部で、軸受装置を支持する軸受支持部を形成すると共にモータのステータコアを支持するステータ支持部を形成し、ステータコアの内部には空気が流通可能な貫通部を形成している。これにより、モータの出力軸とこの出力軸に取り付けられる軸受装置やステータコアなどの各部品の同芯の確保が容易となる。また、ステータコアからの発熱を貫通部を通る空気によって冷却することができる。
【0008】
また、この発明では、ステータコアに設けた放熱用の複数のリブを出力軸側に延設し、それらの先端でステータ支持部を挟持してステータコアを支持するとともに、リブ間の空隙によって空気が流通可能な貫通部を形成している。これにより、ステータコアの空冷効果が高められる。
【0009】
また、他の発明のポンプ装置では、モータの出力軸にインペラが具備され、インペラを回転駆動することにより流体を送り出すポンプ装置において、出力軸を回転自在に軸支する軸受装置を設け、ポンプ装置のポンプ部を構成するケーシングの一部で、軸受装置を支持する軸受支持部を形成すると共にモータのステータコアを支持するステータ支持部を形成し、ステータコアの内部には空気が流通可能な貫通部を形成している。これにより、モータの出力軸とこの出力軸に取り付けられる軸受装置やステータコアなどの各部品の同芯の確保が容易となる。また、ステータコアからの発熱を、貫通部を通る空気によって冷却することができる。
【0010】
また、この発明では、ステータコアに設けた放熱用の複数のリブを出力軸側に延設し、それらの先端にステータ支持部に嵌合する円筒部を一体形成するとともに、リブと円筒部との間の空隙で空気が流通可能な貫通部を形成している。これにより、ステータコアの空冷効果が高められる。
【0011】
さらに、他の発明のポンプ装置では、モータの出力軸にインペラが具備され、インペラを回転駆動することにより流体を送り出すポンプ装置において、出力軸を回転自在に軸支する軸受装置を設け、ポンプ装置のポンプ部を構成するケーシングの一部で、軸受装置を支持する軸受支持部を形成すると共にモータのステータコアを支持するステータ支持部を形成し、ステータコアにはこのステータコアに蓄熱した熱を放熱するためのリブを形成している。これにより、ステータ支持部が、ポンプ側ケーシングで代用されるため、部品点数が削減され、安価なポンプが可能になる。また、ステータコアの中心の貫通孔に、軸受支持部とステータ支持部とを配設するという簡単な構成のため、組み立てが容易となる。また、リブを形成したことによってステータコアの露出部分の表面積が増え、発熱するステータコアの冷却効果が高められる。
【0012】
また、この発明では、ステータコアに設けた放熱用の複数のリブを出力軸側に延設し、それらの先端でステータ支持部を挟持してステータコアを支持するとともに、リブ間の空隙によって空気が流通可能な貫通部を形成している。これにより、ステータコアの空冷効果が高められる。
【0013】
さらに、他の発明のポンプ装置では、モータの出力軸にインペラが具備され、インペラを回転駆動することにより流体を送り出すポンプ装置において、出力軸を回転自在に軸支する軸受装置を設け、ポンプ装置のポンプ部を構成するケーシングの一部で、軸受装置を支持する軸受支持部を形成すると共にモータのステータコアを支持するステータ支持部を形成し、ステータコアにはこのステータコアに蓄熱した熱を放熱するためのリブを形成している。これにより、ステータ支持部が、ポンプ側ケーシングで代用されるため、部品点数が削減され、安価なポンプが可能になる。また、ステータコアの中心の貫通孔に、軸受支持部とステータ支持部とを配設するという簡単な構成のため、組み立てが容易となる。また、リブを形成したことによってステータコアの露出部分の表面積が増え、発熱するステータコアの冷却効果が高められる。また、この発明では、ステータコアに設けた放熱用の複数のリブを出力軸側に延設し、それらの先端にステータ支持部に嵌合する円筒部を一体形成するとともに、リブと円筒部との間の空隙で空気が流通可能な貫通部を形成している。これにより、ステータコアの空冷効果が高められる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のポンプ装置の実施の形態について図1から図7を参照しながら説明する。図1は、本発明のポンプ装置の縦断面図、図2は正面図、図3は左側面図、図4は右側面図、図5は図4において矢印A方向から見た部分略図、図6はポンプ装置のモータ部の結線図、図7は、モータ部のステータコアの形状例を示す横断面図である。
【0015】
本発明のポンプ装置は、従来のように別部品からなるポンプとモータを組み付けた構造ではなく、ポンプとモータが一体構造となっているとともに、モータが空冷構造になっていることを特徴としている。
【0016】
本発明のポンプ装置は、図示の例では食器洗い乾燥機用ポンプ装置になっている。このポンプ装置のポンプ部は、第1および第2のポンプ側ケーシングとしてのポンプ側ケーシング1,2と、ポンプ側ケーシング1,2間に配置される分離壁3と、第1および第2のインペラとしての樹脂製のインペラ4,5と、シール部材としてのゴム製のオイルシール6とからなり、循環水ポンプ部と排水ポンプ部を構成している。
【0017】
ポンプ側ケーシング1と分離壁3で囲まれる循環水ポンプ部は、ポンプ側ケーシング1の内壁で形成された吸水口7と、吸水口7に続くポンプ側ケーシング1の内壁と分離壁3とで形成され、インペラ4が配置されるインペラ室8と、インペラ室8と連通するようにポンプ側ケーシング1に一体形成された渦巻き状吐出部9とを備えている。インペラ4は、シャフト16が挿通される穴が開いた取付部4aと、羽根部4bと、羽根部4bに一体形成された環状リブ4cを備えている。分離壁3には、インペラ5の取付部5aが通る穴3aと、インペラ4の環状リブ4cが入り込むことによりラビリンス構造をなす環状溝3bが形成されている。
【0018】
排水ポンプ部には、ポンプ側ケーシング2と分離壁3で囲まれて、インペラ5が配置されるインペラ室10が形成されている。また、排水ポンプ部は、それぞれインペラ室10と連通するように、ポンプ側ケーシング2に一体形成された入水口23と出水口24を備えている。インペラ5は、シャフト16が挿通される穴が開いており、インペラ4の取付部4aにドッキングする取付部5aと、羽根部5bとを備えている。
【0019】
ポンプ装置のモータ部は、円筒状のモータ側ケーシング11と、軸受装置としてのラジアル軸受(ボールベアリングや焼結軸受など)12,13と、ロータ用のマグネット14と、ロータヨーク15と、モータの出力軸となるシャフト16と、ステータコア17と、ボビン18と、コイル19と、基板20と、ホールIC21と、リード線22とから構成される。ロータヨーク15は、カップ状に形成されており、内周部にロータ用のマグネット14が固着される。ロータヨーク15は、マグネット14のバックアップヨークになっており、鉄製の磁性材料(たとえば、絞り性の良い低炭素鋼)が使用される。カップの側面には、ファン羽根15aが切り起こされている。
【0020】
第2のポンプ側ケーシング2は、第1のモータ側ケーシング1の環状突出部1aがはめ込まれる環状溝部2aと、環状溝部2aから延びている大径円筒状延出部2bと、大径円筒状延出部2bの径より小さい径を有し、大径円筒状延出部2bから外向きに延びて、軸受支持部およびステータ支持部として働く中径円筒状延出部2cと、中径円筒状延出部2cとほぼ同じ径を有し、大径円筒状延出部2bから内向きに(すなわち、中径円筒状延出部2cと反対方向に)延びている小径延出部2dとを備えている。
【0021】
ポンプ側ケーシング1,2とモータ側ケーシング11は、ねじ25で締め付けられ、一体化される。また、モータ側ケーシング11には、図5に示すように、リード線22の直径よりわずかに幅の狭いリード線通し穴11cが形成されている。このリード線通し穴11cは、ねじ25による締め付け時にリード線22を挟み付け、リード線22の抜け強度を確保している。また、モータ側ケーシング11の底壁(図1では右側)には、風通し穴11aが形成されている。また、モータ側ケーシング11の側壁には、開口部11bや開口部11dが開けられており、開口部11aから流入してくる空気を排出している。
【0022】
また、ステータコア17は、図7に示すように、たとえば9個の磁極片17A〜17Iと、連結円筒部17Jと、9個のリブ17a〜17iとからなる一体成形構造になっている。各磁極片17A〜17Iは、等間隔に円形になるように連結円筒部17Jに連結される。また、各リブ17a〜17iは、連結円筒部17Jにおける各磁極片17A〜17Iに対応する場所から内向きに延びており、それらの先端で、ステータ支持部として働く中径円筒状延出部2cに嵌合する貫通孔17Kが形成される。ステータコア17の各磁極片17A〜17Iには、図1に示すように、コイル19が巻かれるボビン18が取り付けられる。
【0023】
また、ステータコア17と隣接して設けられる各基板20には、ホールIC等の電子部品が搭載されるが、電子部品が占有するスペース以外の空きスペースに風通し用の穴20aが開けられている。
【0024】
次に、このポンプ装置の詳細構造と組み立て方法について説明する。
【0025】
まず、ポンプ側ケーシング2の中径円筒状延出部2cに、アウターロータ型モータを形成する各構成要素を取り付ける。すなわち、ポンプ側ケーシング2の中径円筒状延出部2cの外壁には、ステータコア組(ステータコア17と、ボビン18と、ボビン18に巻かれたコイル19と、ボビン19に取り付けられた基板20と、基板20に結線されたホールIC21およびリード線22を含む)をリード線22側から先に挿入し、ステータコア17と中径円筒状延出部2cとを超音波溶着などの接合手段で固定する。
【0026】
次に、小径円筒状延出部2dの一方の端部、すなわち先端部の内壁から、中径円筒状延出部2cの一方の端部の内壁にかけて、オイルシール6を圧入等の接合方法で固定する。次に、中径円筒状延出部2cの中間部と他方の端部に、軸受装置としてラジアル軸受12,13を圧入などの接合方法で固定する。その後、オイルシール6とラジアル軸受12および13に、吸水口7付近まで延びるようにシャフト16を挿通する。このシャフト16の一方の端部16aには、ロータ組(マグネット14が取り付けられたロータヨーク15からなる)が挿入、固定される。また、このロータ組の挿入とは反対側の端部16bからインペラ5と続いて分離壁3、インペラ4が挿入され、圧入等によって固定される。なお、インペラ4とインペラ5との係合は、軸方向に移動可能に結合されている。
【0027】
上述の構造のモータは、三相DCブラシレスモータを構成し、図6の結線図に示すように、コイル19は、スター結線されて三相電圧が供給されるコイルA,BおよびCからなり、ホールIC21は、コイルA,BおよびCの間に配置されてDC電源(たとえば5ボルト)が供給される3個のホール素子HA,HBおよびHCからなる。
【0028】
ロータヨーク15が固定されるシャフト16の一方の端部16aは、圧入結合を強化するためのローレットが形成されている。また、インペラ4が固定されるシャフト16の他方の端部16bは、圧入結合を強化するためのセレーションが形成されている。モータ側ケーシング11は、アウターロータ型モータのロータ部の覆いとして共用されている。
【0029】
上記の構造では、ポンプ側ケーシング2の各延出部2c,2dに、オイルシール6と、ラジアル軸受12,13と、ステータコア17が固定、保持されるために、各部品の同芯の確保が容易となる。
【0030】
次に、上記構造のポンプ装置の動作について説明する。
【0031】
まず、食器洗い乾燥機の食器洗いモード時には、リード線22に三相電圧が供給されてモータが起動され、モータの出力軸となるシャフト16が、一定時間の間、図3から見て反時計回りに回転するように駆動される。それにより、インペラ4も反時計回りに回転する。それと同時に、インペラ5も反時計回りに回転するが、排水時と逆の回転のため、排水側への漏水はない。
【0032】
インペラ4の回転により、吸水口7から食器洗浄水が吸いこまれ、インペラ室8に供給される。このとき、インペラ室8の圧力が高まるので、インペラ室10側への水漏れが発生するおそれがあるが、インペラ4の環状リブ4cと分離壁3の環状溝3bによるラビリンス構造が水漏れを極力少なくするように働く。次いで、インペラ室8内の食器洗浄水は、インペラ4の羽根部4bの回転の働きによって渦巻き状吐出部9の入口9aに送り込まれる。送り込まれた食器洗浄水は、渦巻き状吐出部9の出口9bからポンプ装置外に噴出して、食器に注がれ、食器が洗浄される。洗浄後の食器洗浄水は、再び吸水口7から吸いこまれ、循環的に使用される。
【0033】
なお、食器洗い乾燥機の食器洗いモード時には、ポンプ側ケーシング2の中径円筒状延出部2cに固定されているステータコア17の発熱は、ロータヨーク15のファン羽根15aの回転によってモータ側ケーシング11の風通し穴11aから入る外部空気によって冷却される。
【0034】
すなわち、ファン羽根15aの回転によって、外部空気が、モータ側ケーシング11の風通し穴11aからモータ内部に取り込まれる。取り込まれた外部空気は、風となって、図1の矢印Aで示すように、ステータコア17の連結円筒部17Jと、リブ17a〜17iと、ポンプ側ケーシング2の中径円筒状延出部2cとで形成される貫通部18a〜18i(図7参照)を通り、モータ側ケーシング11の開口部11bから外部へ抜ける。ステータコア17は、リブ17a〜17iの形成によって風が当たる露出表面積が増やされており、その発熱が効果的に冷却される。
【0035】
同様に、風通し穴11aから入る風は、図1の矢印Bで示すように、コイル19の装着後のステータコア17の各磁極片間に存在する隙間(すなわち貫通部)18A〜18I(図7参照)を通る。この風は、続いて、図1の矢印Cで示すように各基板20の穴20aを通り、モータ側ケーシング11の開口部11bから外部へ抜ける。ステータコア17の各磁極片間の隙間(すなわち貫通部)18A〜18Iを流れる風は、ステータコア17とコイル19を直接冷却する。このように、外部空気が、上述の2つのルートを流れることによって、ステータ組の冷却効果が高くなっている。なお、各基板20の穴20aは、ステータコア17に装着されたコイル間の各隙間に対応するように設けられている。この実施の形態では、9個となっている。
【0036】
次に、一定時間の間の食器洗浄作業が終了すると、続いて、リード線22に食器洗い動作時の三相電圧と順序が逆の関係になる三相電圧が供給され、モータが逆回転するように駆動される。モータが逆回転すると、モータの出力軸となるシャフト16が、図3から見て時計回りに回転するように駆動される。それにより、インペラ5も時計回りに回転する。それと同時に、インペラ4も時計回りに回転するが、その回転方向が渦巻き状吐出部9の渦巻き方向と逆であり、ポンプ効率が極端に悪くなるため、支障はない。
【0037】
インペラ5の回転により、食器洗い乾燥機内部の底に溜まった洗浄後の水は、入水口23から吸いこまれ、インペラ室10に供給される。次いで、インペラ室10内の水は、インペラ5の羽根部5bの回転の働きによって出水口24に送り込まれ、食器洗い乾燥機外に排水される。このように、排水ポンプとして機能するときは、風向きは図1に示す方向と逆となる。すなわち、外部の空気が開口部11bや開口部11dから流入し、風通し穴11aから流出する。
【0038】
以上説明した構成および動作により、次のような効果がある。
1)同一のポンプ側ケーシングに、オイルシール、軸受装置およびステータコアが固定、保持されるために、各部品の同芯の確保が容易となる。
2)従来構造におけるモータの取付板の代用として、ポンプ側ケーシングが共用に使用されるため、部品点数が削減され、安価なポンプが可能になる。
3)モータ部を含むトータルの組み立てが容易となり、精度も出し易くなる。
4)アウターロータ型モータを使用するため、マグネットが大きくなり、安価なフェライトマグネットを使用して必要とする磁束が確保できる。
5)アウターロータ型モータを使用するため、ステータコアが小さく、かつ巻線が容易となり、材料費、巻線費が安価になる。
6)ブラシレスDCモータを使用するため、50/60Hz特性が同じになる。
7)ブラシレスDCモータを使用するため、モータの回転数を容易にアップでき、回転数の高い領域での使用が可能となり、ポンプ効率がアップし、小型にできる。また、モータの効率アップも図れる。
8)アウターロータの側面をファンとして使用するため、冷却用の別ファンが不要となる。
9)ブラシレスモータを使用するため、効率が良く、発熱が抑えられる。また、ブラシレスモータであるため、回転数制御が容易となり、用途によって使い分けが可能となり、汎用性が高まる。
10)空冷効果が高くなる構造になっているため、より細い線径の巻線を使用したり大電流を流したりすることが可能となり、モータが小型化できる。また、耐熱グレードの低い材料が使用可能となり、ポンプモータとして安価となる。
【0039】
上述のように、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず種々の変形、応用が可能である。たとえば、上述の実施の形態では、食器洗い乾燥機用ポンプ装置としたが、これに限らずポンプ一般に適用可能である。また、インペラを2つ備えるものではなく、1つのみのインペラを有するポンプ装置に適用しても良い。
【0040】
また、マグネット14を固定するロータヨーク部を鉄製の磁性材料とし、ファン羽根15aを切り起こしではなく樹脂製とし、ロータヨーク部およびシャフト16を、インサート成形で固定しても良い。
【0041】
また、ステータコア17は、たとえば図8に示すように、他の形状にすることができる。図8では、ステータコア17は、たとえば9個の磁極片17A〜17Iと、連結円筒部17Jと、リブ17a〜17iと、内側円筒部17Lとからなる一体成形構造になっている。各磁極片17A〜17Iは、等間隔に円形になるように連結円筒部17Jに連結される。また、各リブ17a〜17iは、連結円筒部17Jにおける各磁極片17A〜17Iに対応する場所から内向きに延びており、それらの先端に内側円筒部17Lが一体形成されている。内側円筒部17Lの内壁は、ステータ支持部として働く中径円筒状延出部2cに嵌合する貫通孔17Kとなる。この構造では、連結円筒部17Jと、リブ17a〜17iと、内側円筒部17Lとでファン羽根15aからの風の貫通部18′a〜18′i(図8参照)が形成される。また、図7および図8に示したステータコア17は、9スロットのものとなっているが、他のスロット数のものにしても良い。
【0042】
また、ステータコア17やラジアル軸受12,13等の支持をポンプ側ケーシング2で行う構成は、3相のDCブラシレスモータ以外に、AC同期モータ、ステッピングモータ等の他のブラシレスモータやDCブラシ付きモータ等のブラシ付きモータにも適用することができる。また、上述した貫通部構造やファン羽根15aについても、各種のモータに適用することができる。
【0043】
【発明の効果】
本発明の各ポンプ装置は、同じポンプケーシングに軸受けおよびステータコアが固定、保持されるために、各部品の同心の確保が容易となる。また、モータの取付板の代用として、ポンプケーシングが共用に使用されるため、部品点数が削減され、安価なポンプが可能になる。また、モータ部も含み、トータルの組立が容易となり、精度も出し易くなる。また、ステータコアの内部に特別な貫通部を形成し、ステータコアに放熱用のリブを形成しているので、ステータコアを空冷する効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のポンプ装置の実施の形態を示す縦断面図で図3のI−I線断面図である。
【図2】図1に示すポンプ装置の正面図である。
【図3】図2に示すポンプ装置の左側面図である。
【図4】図2に示すポンプ装置の右側面図である。
【図5】図4の矢印Aから見た部分略図である。
【図6】図1に示すポンプ装置のモータ部の結線図である。
【図7】図1に示すポンプ装置のモータ部のステータコア形状の一例を示す横断面図である。
【図8】図1に示すポンプ装置のモータ部のステータコア形状の他例を示す横断面図である。
【符号の説明】
1 ポンプ側ケーシング
2 ポンプ側ケーシング
2b 開口部
2c 中径円筒状延出部(軸受支持部,ステータ支持部)
2d 小径円筒状延出部
3 分離壁
4 インペラ
5 インペラ
11a,11b 開口部
12,13 ラジアル軸受(軸受装置)
15 ロータヨーク
15a ファン羽根
16 シャフト(モータの出力軸)
17 ステータコア
17A〜17I 磁極片
17a〜17i リブ(貫通部の一部)
18a〜18i 貫通部
18′a〜18′i 貫通部
20 基板
20a 穴
21 ホールIC
26 マグネット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pump device, and more particularly to a pump device suitable for a dishwasher.
[0002]
[Prior art]
As a conventional pump device, there is one having a structure in which pump parts are assembled to a single motor. Such a conventional pump device is used for a self-priming pump built in a washing machine. Such a self-priming pump is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-135590 and 10-196582.
[0003]
Moreover, there exists a pump apparatus currently used for the dishwasher as a conventional pump apparatus. In this pump apparatus, an induction motor is used as a pump motor, and its outer periphery is cooled by a fan attached to a motor shaft. A water-cooled pump device that cools the inner periphery of the stator is proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described self-priming pump device, the motor and the pump are separate components, and the motor is built in and integrated with the pump case, so the oil seal holding member and the motor output shaft Centering is difficult. Insufficient center alignment has the disadvantages of generating noise and shortening the seal life. Further, since separate parts such as a mounting plate are required for holding the motor, the number of assembling steps is increased and the cost is increased. In addition, a fan for cooling may be separately required, which increases the cost.
[0005]
The pump device used in the above-described dishwasher has different characteristics at 50/60 Hz because an induction motor is used as the motor. That is, since the rotational speed of the motor is as low as 3000/3600 rpm at 50/60 Hz, the pump efficiency is poor and the pump becomes large. Moreover, because of the induction motor, the efficiency is low and the heat generation is large. Furthermore, a cooling fan is required. Further, in the water cooling system, since the dishwashing circulating water is used, the water temperature becomes high (for example, a water temperature of about 80 to 85 ° C.) and the cooling effect is small. Moreover, the circulation of water is poor and the cooling effect is small.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pump device that is less susceptible to noise, can improve the durability of components, and can suppress heat generation in a motor unit.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above-described object, in the pump device according to the present invention, in the pump device in which the impeller is provided on the output shaft of the motor and the impeller is driven to rotate to send the fluid, a bearing device that rotatably supports the output shaft is provided. A part of the casing that constitutes the pump unit of the pump device is formed to form a bearing support portion that supports the bearing device and a stator support portion that supports the stator core of the motor, and air can flow inside the stator core A through-hole is formed. This facilitates securing concentricity between the output shaft of the motor and each component such as a bearing device and a stator core attached to the output shaft. Moreover, the heat generated from the stator core can be cooled by the air passing through the through portion.
[0008]
Further, in the present invention, a plurality of heat radiation ribs provided on the stator core are extended to the output shaft side, and the stator support portion is sandwiched between the tips to support the stator core, and air is circulated by the gaps between the ribs. A possible penetration is formed. Thereby, the air cooling effect of the stator core is enhanced.
[0009]
According to another aspect of the invention, there is provided a pump device in which an impeller is provided on an output shaft of a motor, and a bearing device that rotatably supports the output shaft is provided in a pump device that feeds fluid by rotationally driving the impeller. A part of the casing that constitutes the pump part of this invention forms a bearing support part that supports the bearing device and a stator support part that supports the stator core of the motor, and a through part through which air can flow is formed inside the stator core. Forming. This facilitates securing concentricity between the output shaft of the motor and each component such as a bearing device and a stator core attached to the output shaft. Moreover, the heat generated from the stator core can be cooled by the air passing through the through portion.
[0010]
Further, in the present invention, a plurality of heat radiation ribs provided on the stator core are extended to the output shaft side, and a cylindrical portion fitted to the stator support portion is integrally formed at the tip thereof, and the rib and the cylindrical portion The penetration part which can distribute | circulate air is formed in the space | gap between. Thereby, the air cooling effect of the stator core is enhanced.
[0011]
Furthermore, in a pump device according to another invention , an impeller is provided on an output shaft of a motor, and a pump device that feeds fluid by rotationally driving the impeller is provided with a bearing device that rotatably supports the output shaft. A part of the casing that constitutes the pump part of the motor is formed with a bearing support part for supporting the bearing device and a stator support part for supporting the stator core of the motor, and the stator core dissipates heat stored in the stator core. The rib is formed. Thereby, since a stator support part is substituted with a pump side casing, the number of parts is reduced and an inexpensive pump is attained. Further, since the bearing support portion and the stator support portion are disposed in the through hole at the center of the stator core, the assembly is facilitated. In addition, the formation of the ribs increases the surface area of the exposed portion of the stator core and enhances the cooling effect of the stator core that generates heat.
[0012]
Further, in the present invention, a plurality of heat radiation ribs provided on the stator core are extended to the output shaft side, and the stator support portion is sandwiched between the tips to support the stator core, and air is circulated by the gaps between the ribs. A possible penetration is formed. Thereby, the air cooling effect of the stator core is enhanced.
[0013]
Furthermore, in a pump device according to another invention, an impeller is provided on an output shaft of a motor, and a pump device that feeds fluid by rotationally driving the impeller is provided with a bearing device that rotatably supports the output shaft. A part of the casing that constitutes the pump part of the motor is formed with a bearing support part for supporting the bearing device and a stator support part for supporting the stator core of the motor, and the stator core dissipates heat stored in the stator core. The rib is formed. Thereby, since a stator support part is substituted with a pump side casing, the number of parts is reduced and an inexpensive pump is attained. Further, since the bearing support portion and the stator support portion are disposed in the through hole at the center of the stator core, the assembly is facilitated. In addition, the formation of the ribs increases the surface area of the exposed portion of the stator core and enhances the cooling effect of the stator core that generates heat. Further, in the present invention, a plurality of heat radiation ribs provided on the stator core are extended to the output shaft side, and a cylindrical portion fitted to the stator support portion is integrally formed at the tip thereof, and the rib and the cylindrical portion The penetration part which can distribute | circulate air is formed in the space | gap between. Thereby, the air cooling effect of the stator core is enhanced.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the pump device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a longitudinal sectional view of the pump device of the present invention, FIG. 2 is a front view, FIG. 3 is a left side view, FIG. 4 is a right side view, and FIG. 5 is a partial schematic view seen from the direction of arrow A in FIG. 6 is a connection diagram of the motor unit of the pump device, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a shape example of the stator core of the motor unit.
[0015]
The pump device according to the present invention is not a structure in which a pump and a motor composed of separate parts are assembled as in the prior art, but is characterized in that the pump and the motor are integrated and the motor has an air cooling structure. .
[0016]
The pump device of the present invention is a dishwasher pump device in the illustrated example. The pump unit of the pump device includes pump-
[0017]
The circulating water pump part surrounded by the
[0018]
An impeller chamber 10 in which the impeller 5 is disposed is formed in the drainage pump portion, surrounded by the pump-side casing 2 and the separation wall 3. Further, the drainage pump section includes a
[0019]
The motor unit of the pump device includes a cylindrical motor-
[0020]
The second pump-side casing 2 includes an annular groove 2a into which the annular protrusion 1a of the first motor-
[0021]
The pump-
[0022]
Further, as shown in FIG. 7, the
[0023]
In addition, an electronic component such as a Hall IC is mounted on each
[0024]
Next, the detailed structure and assembly method of this pump apparatus will be described.
[0025]
First, each component which forms an outer rotor type motor is attached to the medium-diameter cylindrical extension 2c of the pump-side casing 2. That is, on the outer wall of the medium-diameter cylindrical extension 2 c of the pump-side casing 2, there is a stator core assembly (
[0026]
Next, the oil seal 6 is pressed by a joining method such as press fitting from one end of the small-
[0027]
The motor having the above-described structure constitutes a three-phase DC brushless motor. As shown in the connection diagram of FIG. 6, the
[0028]
One end portion 16a of the
[0029]
In the above structure, the oil seal 6, the
[0030]
Next, the operation of the pump device having the above structure will be described.
[0031]
First, in the dishwashing mode of the dishwasher, a three-phase voltage is supplied to the
[0032]
Due to the rotation of the impeller 4, dishwashing water is sucked from the
[0033]
When the dishwasher is in the dishwashing mode, the heat generated in the
[0034]
That is, external air is taken into the motor from the
[0035]
Similarly, as shown by an arrow B in FIG. 1, the wind entering from the
[0036]
Next, when the dishwashing operation for a certain period of time is completed, the
[0037]
Washed water collected on the bottom inside the dishwasher by the rotation of the impeller 5 is sucked from the
[0038]
The configuration and operation described above have the following effects.
1) Since the oil seal, the bearing device, and the stator core are fixed and held in the same pump-side casing, it is easy to secure the concentricity of each component.
2) Since the pump-side casing is used in common as a substitute for the motor mounting plate in the conventional structure, the number of parts is reduced, and an inexpensive pump is possible.
3) The total assembly including the motor part is facilitated, and the accuracy is easily obtained.
4) Since the outer rotor type motor is used, the magnet becomes large, and the required magnetic flux can be secured by using an inexpensive ferrite magnet.
5) Since an outer rotor type motor is used, the stator core is small and winding is easy, and material costs and winding costs are reduced.
6) Since a brushless DC motor is used, the 50/60 Hz characteristics are the same.
7) Since a brushless DC motor is used, the number of rotations of the motor can be easily increased, and it can be used in a region where the number of rotations is high. In addition, the efficiency of the motor can be increased.
8) Since the side surface of the outer rotor is used as a fan, a separate cooling fan is not required.
9) Since a brushless motor is used, efficiency is high and heat generation is suppressed. In addition, since it is a brushless motor, the rotational speed control becomes easy, and it can be selectively used depending on the application, thereby enhancing versatility.
10) Since the air cooling effect is enhanced, it is possible to use a winding with a thinner wire diameter or to pass a large current, and the motor can be miniaturized. In addition, a material having a low heat resistance grade can be used, and the pump motor becomes inexpensive.
[0039]
As described above, the embodiment of the present invention has been described, but the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible. For example, in the above-described embodiment, the dishwasher pump device is used, but the present invention is not limited to this and can be applied to general pumps. Moreover, you may apply to the pump apparatus which does not have two impellers but has only one impeller.
[0040]
Alternatively, the rotor yoke portion for fixing the magnet 14 may be made of an iron magnetic material, the
[0041]
Further, the
[0042]
In addition to the three-phase DC brushless motor, the configuration in which the
[0043]
【The invention's effect】
In each pump device of the present invention, since the bearing and the stator core are fixed and held in the same pump casing, it is easy to ensure concentricity of each component. Moreover, since the pump casing is used in common as a substitute for the mounting plate of the motor, the number of parts is reduced, and an inexpensive pump becomes possible. Also, including the motor unit, total assembly is facilitated, and accuracy is easily obtained. Further, to form a special penetrating portion inside the stator core, since the form ribs for heat dissipation to the scan stator core, it is possible to enhance the effect of cooling the stator core.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a pump device of the present invention, and is a sectional view taken along line II in FIG.
FIG. 2 is a front view of the pump device shown in FIG.
FIG. 3 is a left side view of the pump device shown in FIG.
4 is a right side view of the pump device shown in FIG. 2. FIG.
5 is a partial schematic view seen from the arrow A in FIG.
6 is a connection diagram of a motor unit of the pump device shown in FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view showing an example of a stator core shape of a motor unit of the pump device shown in FIG. 1. FIG.
8 is a cross-sectional view showing another example of the stator core shape of the motor unit of the pump device shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
2d Small-diameter cylindrical extension 3 Separation wall 4 Impeller 5
15
17
18a-18i penetrating part 18'a-
26 Magnet
Claims (4)
上記出力軸を回転自在に軸支する軸受装置を設け、該ポンプ装置のポンプ部を構成するケーシングの一部で、上記軸受装置を支持する軸受支持部を形成すると共に上記モータのステータコアを支持するステータ支持部を形成し、
上記ステータコアに設けた放熱用の複数のリブを上記出力軸側に延設し、それらの先端で上記ステータ支持部を挟持して上記ステータコアを支持するとともに、上記リブ間の空隙を利用して空気が流通可能な貫通部を上記ステータコアの内部に形成したこと、
を特徴とするポンプ装置。In the pump device in which an impeller is provided on the output shaft of the motor, and fluid is sent out by rotationally driving the impeller.
A bearing device that rotatably supports the output shaft is provided, and a bearing support portion that supports the bearing device is formed and a stator core of the motor is supported by a part of a casing that constitutes a pump portion of the pump device. Forming a stator support,
A plurality of heat-dissipating ribs provided on the stator core extend to the output shaft side, support the stator core by sandwiching the stator support portion at their tips, and use air gaps between the ribs. Forming a through portion through which the stator can circulate inside the stator core,
A pump device characterized by.
上記出力軸を回転自在に軸支する軸受装置を設け、該ポンプ装置のポンプ部を構成するケーシングの一部で、上記軸受装置を支持する軸受支持部を形成すると共に上記モータのステータコアを支持するステータ支持部を形成し、
上記ステータコアに設けた放熱用の複数のリブを上記出力軸側に延設し、それらの先端に上記ステータ支持部に嵌合する円筒部を一体形成するとともに、上記リブと上記円筒部との間の空隙を利用して空気が流通可能な貫通部を上記ステータコアの内部に形成したこと、
を特徴とするポンプ装置。In the pump device in which an impeller is provided on the output shaft of the motor, and fluid is sent out by rotationally driving the impeller.
A bearing device that rotatably supports the output shaft is provided, and a bearing support portion that supports the bearing device is formed and a stator core of the motor is supported by a part of a casing that constitutes a pump portion of the pump device. Forming a stator support,
A plurality of heat-dissipating ribs provided on the stator core are extended to the output shaft side, and a cylindrical portion fitted to the stator support portion is integrally formed at the tip thereof, and between the rib and the cylindrical portion. Forming a through-hole through which the air can flow using the air gap of the stator core,
A pump device characterized by.
上記出力軸を回転自在に軸支する軸受装置を設け、該ポンプ装置のポンプ部を構成するケーシングの一部で、上記軸受装置を支持する軸受支持部を形成すると共に上記モータのステータコアを支持するステータ支持部を形成し、上記ステータコアにはこのステータコアに蓄熱した熱を放熱するためのリブを形成し、
複数の上記リブを上記出力軸側に延設し、それらの先端で上記ステータ支持部を挟持して上記ステータコアを支持するとともに、上記リブ間の空隙を利用して空気が流通可能な貫通部を形成したこと、
を特徴とするポンプ装置。 In the pump device in which an impeller is provided on the output shaft of the motor, and fluid is sent out by rotationally driving the impeller.
A bearing device that rotatably supports the output shaft is provided, and a bearing support portion that supports the bearing device is formed and a stator core of the motor is supported by a part of a casing that constitutes a pump portion of the pump device. Forming a stator support, and forming a rib on the stator core for radiating heat stored in the stator core;
A plurality of the ribs extend to the output shaft side, support the stator core by sandwiching the stator support portion at their tips, and a through portion through which air can flow using the gap between the ribs That formed,
A pump device characterized by .
上記出力軸を回転自在に軸支する軸受装置を設け、該ポンプ装置のポンプ部を構成するケーシングの一部で、上記軸受装置を支持する軸受支持部を形成すると共に上記モータのステータコアを支持するステータ支持部を形成し、上記ステータコアにはこのステータコアに蓄熱した熱を放熱するためのリブを形成し、
この複数の上記リブを上記出力軸側に延設し、それらの先端に上記ステータ支持部に嵌合する円筒部を一体形成するとともに、上記リブと上記円筒部との間の空隙を利用して空気が流通可能な貫通部を形成したこと、
を特徴とするポンプ装置。 In the pump device in which an impeller is provided on the output shaft of the motor, and fluid is sent out by rotationally driving the impeller.
A bearing device that rotatably supports the output shaft is provided, and a bearing support portion that supports the bearing device is formed and a stator core of the motor is supported by a part of a casing that constitutes a pump portion of the pump device. Forming a stator support, and forming a rib on the stator core for radiating heat stored in the stator core;
The plurality of ribs are extended to the output shaft side, and a cylindrical portion that is fitted to the stator support portion is integrally formed at the tip thereof, and a gap between the rib and the cylindrical portion is utilized. Forming a through-hole through which air can flow;
A pump device characterized by .
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