JPH09209971A - 水中モータ - Google Patents

水中モータ

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JPH09209971A
JPH09209971A JP1744396A JP1744396A JPH09209971A JP H09209971 A JPH09209971 A JP H09209971A JP 1744396 A JP1744396 A JP 1744396A JP 1744396 A JP1744396 A JP 1744396A JP H09209971 A JPH09209971 A JP H09209971A
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JP
Japan
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motor
rotation speed
end bracket
submersible pump
motor housing
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Pending
Application number
JP1744396A
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English (en)
Inventor
Tadao Sugiyama
忠夫 椙山
Tomonori Kojima
智則 小嶋
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Hitachi Taga Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Taga Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP1744396A priority Critical patent/JPH09209971A/ja
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  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】モータをDCブラシレスモータとした水中ポン
プにおいて、従来に比べて製品製作の簡便化、ひいては
製品コストの低減化、また製品の信頼性向上化、さらに
は付随的効果として装置の小形化を図る。 【解決手段】本発明の主たる構成は、この種水中ポンプ
において、上側エンドブラケット11と下側エンドブラ
ケット12間に位置するモータハウジング3に、外側に
膨出する膨出部3aを設け、この膨出部3aの内側に、
上側エンドブラケット11と下側エンドブラケット12
間でモータハウジング3を結合する締付ボルト44を配
置し、複数本からなる前記締付ボルト44の外側に位置
して、上側エンドブラケット11とモータハウジング3
間、およびモータハウジング3と下側エンドブラケット
12間を水密にシールするよう構成したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水中ポンプに係り、
例えば汚水処理用として利用される縦形水中ポンプの改
良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に用いられる汚水処理システムは、
貯水槽と、曝気槽と、沈殿槽と、消毒槽とからなり、水
中ポンプは汚水処理の初段に位置している。
【0003】水中ポンプは、外部に設置した3つのフロ
ートスイッチ(高水位検知用、中水位検知用、低水位検
知用)を使用し、その動作方法は、貯水槽に汚水が流入
し水位が上昇して、低水位検知フロートスイッチがオン
し、さらに水位が上昇して、中水位検知フロートスイッ
チがオンした時点でポンプモータが起動する。その際ポ
ンプモータは一定回転数で制御される。
【0004】そして水位が下がり、中水位検知フロート
スイッチがオフした時点で増速回転制御を行う。
【0005】なお、増速回転制御によりさらに水位が下
がり、揚程高が高くなるが、この問題に対しては、ポン
プの回転数を上げることにより一定排水量の汚水を次の
曝気槽に供給することができる。
【0006】またモータの停止タイミングは、水位が下
がって中水位検知フロートスイッチがオフし、さらに水
位が低下して低水位検知フロートスイッチがオフした時
点である。
【0007】また高水位検知フロートスイッチは、モー
タが回転しているにもかかわらず汚水の流入量が多い場
合、逆にモータ回転数を下げて排水量を抑える。
【0008】従来の縦形水中ポンプとしては、例えば実
開平5−14591号に示されるように、単相あるいは
三相AC電源による、誘導モータが一般的である。
【0009】しかし、誘導モータの場合、AC電源の電
源周波数の相違による、モータ回転数の変化が生じるこ
とは避けられない。
【0010】AC電源の周波数に左右されない回転数の
任意設定、起動トルクの向上、回転数変更等は、従来の
誘導モータにインバータ制御等の制御回路を追加するこ
とにより可能となるが、これによれば、従来の水中ポン
プの誘導モータの外に、制御部を新たに追加するため、
水中ポンプを大形化することになり、また誘導モータの
場合、起動時大トルクを発生することはできない。
【0011】また、AC電源の場合、周波数によって回
転数が決まるため、同一機種で同一性能を得るために
は、周波数毎のポンプランナーおよびポンプケーシング
を持たねばならない。
【0012】一方、ブラシレスモータ形水中ポンプとし
ては、従来、深井戸用水中ポンプが提案されているが、
DC電源によるブラシレスモータの場合、直接AC電源
を使用することはできず、AC電源で運転する場合、電
源切換装置を新たに必要とし、使い勝手上問題となる。
【0013】これに対し、本発明者等は、モータをDC
ブラシレスモータとし、回転数制御のための回転数検出
部、回転数を任意に設定するための制御部、さらにAC
電源よりDC電源変換の回路部を内蔵した水中ポンプを
先に提案し、これによれば、従来提案されている深井戸
用の水中ポンプのように、電源切換装置を新たに必要と
するものではなく、またブラシレスモータは誘導モータ
に比較して効率が高く、しかも起動時大トルクを発生す
ることから粘性の高い液体の使用下において有利であ
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
モータをブラシレスモータとした水中ポンプは、その製
作、例えば水密用パッキングの取付け等に多くの手数を
要し、また水中ポンプの経年使用によってモータ回転検
出部の精度が損なわれる等の問題があり、これらの問題
が解決されればこの種水中ポンプのコストの低減化、お
よび製品の信頼性向上化を図ることができる。
【0015】本発明の目的は、モータをDCブラシレス
モータとした水中ポンプにおいて、従来に比べて製品製
作の簡便化、ひいては製品コストの低減化、また製品の
信頼性向上化、さらには付随的効果として装置の小形化
を図ることのできる、改良された水中ポンプを提供する
ことにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の特徴は、
モータをDCブラシレスモータとし、回転数制御のため
の回転数検出部、回転数を任意に設定するための制御
部、さらにAC電源よりDC電源変換の回路部を内蔵し
た水中ポンプにおいて、上側エンドブラケットと下側エ
ンドブラケット間に位置するモータハウジングに、外側
に膨出する膨出部を設け、この膨出部の内側に、上側エ
ンドブラケットと下側エンドブラケット間でモータハウ
ジングを結合する締付ボルトを配置し、複数本からなる
前記締付ボルトの外側に位置して、上側エンドブラケッ
トとモータハウジング間、およびモータハウジングと下
側エンドブラケット間を水密にシールするよう構成した
点にある。
【0017】本発明の第2の特徴は、この種水中ポンプ
において、モータハウジングを筒形に絞りプレスしたス
テンレス鋼板製のモータハウジングとした点にある。
【0018】本発明の第3の特徴は、この種水中ポンプ
において、モータハウジングの固定子入口を大径とし、
奥側に向かうテーパ部を形成した点にある。
【0019】本発明の第4の特徴は、前記第3の構成に
おいて、モータハウジングの内側にのみテーパを設け、
モータハウジングの外周は全て同一径とした点にある。
【0020】本発明の第5の特徴は、この種水中ポンプ
において、モータハウジング3の内側に固定子位置決め
突起を設けた点にある。
【0021】本発明の第6の特徴は、この種水中ポンプ
において、モータ制御回路基板等の電気回路基板を、こ
の電気回路基板と一体に取り付けた放熱板共々、上側エ
ンドブラケットの側方に設けたポケット部に装着した点
にある。
【0022】本発明の第7の特徴は、前記第6の構成に
おいて、電気回路基板装着ポケット部の側壁に、電気回
路基板・放熱板組込ユニットをポケット部底部の固定溝
にガイドする勾配をつけた点にある。
【0023】本発明の第8の特徴は、この種水中ポンプ
において、モータ回転軸の上側寄りを支持する軸受の下
側をインサートにより支承した点にある。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面により説明
する。
【0025】まず、ブラシレスモータの構成を図1、図
2、および図5を参照して説明する。
【0026】ブラシレスモータの固定子部は、固定子鉄
心1の内周に形成されたスロット内に、固定子巻線2
を、電気絶縁物を介して巻線機により直接巻き込んで構
成され、さらにモータハウジング3に圧入して締結され
ている。
【0027】ブラシレスモータの回転子部は、モータ回
転軸4にロータヨーク5を圧入して締結し、モータとし
ての磁界を作るためのメインマグネット6を、ロータヨ
ーク5に接着剤等により固定すると共に、FGセンサと
しての磁界を形成するFGマグネット7を、接着剤等で
FGヨーク8に固定し、FGヨーク8は、モータ回転軸
4にロックナット9により固定することにより、軸受1
0a,10bによって回転自在に上側エンドブラケット
11および下側エンドブラケット12に支持されてい
る。
【0028】なおモータハウジング3は、機械的強度と
耐食性、および固定子巻線2の熱放散等を考慮してステ
ンレス鋼板とすると良い。
【0029】次に、固定子巻線2への給電の位相の切り
換えを行うためのホール素子13(図6参照)による回
転数検出手段と、回転数制御のための回転数検出を行う
FGセンサについて説明する。
【0030】図6において、銅箔と紙フェノール等の複
合材で構成したモータ回路基板14上には、FGコイル
パターン14aと、ホール素子13a〜13cにハンダ
接合されるリードパターン14bとが銅箔によりそれぞ
れ形成され、これらにモータケーブル15が接続され
る。
【0031】モータ回路基板14は、ネジ16で上側エ
ンドブラケット11に固定される。
【0032】固定子部と回転子部とを組み合わせた状態
において、FGコイルパターン14aは、図5に示すよ
うに、回転子部におけるFGマグネット7の磁界が作用
すべく、このFGマグネット7と微小隙間を介して対向
し、回転子部の回転時にFGマグネット7の磁界が回転
することにより、回転速度に応じてFGコイルパターン
14aに誘起する電圧を回転信号として出力する。
【0033】そして、ホール素子13a〜13cは、回
転子部におけるFGマグネット7の磁界が作用するよう
に、このFGマグネット7と微小隙間を介して対向し、
ホール素子13a〜13cの磁極位置検出信号にもとづ
いて固定子巻線2の給電相切換えを制御することによ
り、回転トルクを発生する。
【0034】次にAC電源からDC電源を生成し、ブラ
シレスモータの固定子巻線2に流す駆動電流の給電相切
換えと、回転数制御を行う回路構成について、図1およ
び図4を参照して説明する。
【0035】この回路構成は、基本的には、固定子巻線
2の給電相切換制御用トランジスタ、回転数制御、およ
び過負荷保護等を行うモータ制御回路17と、AC電源
をDC電源に変換するDC電源変換回路18とを備えて
いる。
【0036】給電相切換制御用トランジスタ(モータド
ライバー)19を有するモータ制御回路基板20は、放
熱のためにアルミニウム放熱板21に取り付けられてい
る。
【0037】上側エンドブラケット11の詳細を、図7
〜図12を参照して説明する。
【0038】上側エンドブラケット11は、ブラシレス
モータを定位値に固定して縦置きに設置するために、モ
ータハウジング3との位置合わせのための芯出し突起部
11a、および締付ボルト(図2の符号44を参照)に
よりモータハウジジング3を固定するための複数個のモ
ータ固定ネジ穴11bを備える。
【0039】また、このエンドブラケット11は、後述
するように、回路保護カバー22を突き合わせてネジ締
め固定したときに接合面の水密性を確保するための水密
保持用ゴムリング(図1の符号23参照)のゴムリング
装着溝11cを備える。
【0040】次に回路保護カバー22について図12〜
図14を参照して説明する。
【0041】回路保護カバー22は上側エンドブラケッ
ト11上に載置され、ケース結合ボルト24とケース結
合ナット25とでネジ締め結合することにより、水密保
持用ゴムリング23によって上側エンドブラケット11
との間が水密状態に結合される。
【0042】また回路保護カバー22は、水中ポンプを
運搬および設置するときの把手22aと、図1および図
3に示すフロートスイッチ用支柱26を取り付けるため
の支柱ネジ22bと、DC電源変換回路18が外部AC
電源を受電するための電源ケーブル(図1および図2の
符号27参照)を水密性を維持した状態で回路保護カバ
ー22を貫通させて外部に引き出すためのケーブル貫通
穴22cと、モータ制御回路17が水位検出フロートス
イッチケーブル(図2および図3の符号28参照)を水
密性を維持した状態で回路保護カバー22を貫通させて
外部に引き出すためのケーブル貫通穴22dとを備え
る。
【0043】ケーブル口出し部の詳細な構成を図3を参
照して説明する。
【0044】ゴム材質で電源ケーブル27およびフロー
トスイッチケーブル28とそれぞれ一体的に成形した鍔
付き口出し用リング29,30は、回路保護カバー22
のケーブル貫通穴22c,22dに挿入された状態で鍔
31a,31bによって押さえられ、鍔31a,31b
の外側に当接した金属製の封止キャップ32a,32b
回路保護カバー22の口出し部止めネジ穴22e,22
fに螺合したネジ33a,33bで締め付けることによ
り、鍔31a,31bをゴムの弾性で密着させて水密性
を得る。
【0045】図1において、中間ケーシング34は、メ
カニカルシール35を介在させた状態で、モー回転軸9
を貫通させるように、ネジ36によって下側エンドブラ
ケット12の底部に固定し、その結合面をOリング37
によって水密構造とする。
【0046】ポンプ部はボルテックス方式のポンプであ
って、ポンプランナー38は、中間ケーシング34を貫
通したモータ回転軸4の軸端にネジ39によって固定さ
れる。
【0047】ポンプ上ケーシング40とポンプ下ケーシ
ング41とは、その両者を結合してポンプランナー38
を収容するポンプ室を形成する。
【0048】ポンプ下ケーシング41には、吸込穴41
aが形成され、ポンプ上ケーシング31には、配管接続
用の雄ネジ部を有するフランジ42が設けられている。
【0049】なお、前記した回路保護カバー22、上側
エンドグラケット11、下側エンドブラケット12、中
間ケーシング34、ポンプ上ケーシング40、ポンプ下
ケーシング41は合成樹脂材により成形されている。
【0050】図中、符号11dは上側エンドグラケット
11の下側に設けられたパッキング装着溝、12aは下
側エンドグラケット12の上側に設けられたパッキング
装着溝を示している。
【0051】ここで、ブラシレスモータと誘導モータと
のモータ特性を比較して図15に示す。
【0052】ブラシレスモータの特徴は、回転数非制御
時(回転数を制御しない状態のとき)にはトルクと回転
数は直線的に変化し、回転数が0のとき、すなわち起動
時のトルクが最大となる。
【0053】またブラシレスモータは、誘導モータと異
なり、マグネットの磁束とコイル巻線仕様を変えること
により、最大回転数を任意に設定することができ、かつ
AC電源の周波数に左右されずに所望の回転数を得るこ
とができる。
【0054】さらにブラシレスモータは、起動時の高ト
ルク化により起動性能の向上化を図ることもできる。
【0055】以上のように構成された水中ポンプは、フ
ランジ42に配水管を接続して水中に設置される。
【0056】DC電源変換回路18は、電源ケーブル2
7を介して受電したAC電源をDC電源に変換する。モ
ータ制御回路17は、このDC電源を使用して、水位検
出フロートスイッチ(図3の符号43a〜43c)から
の水位検出信号を参照してブラシレスモータへの給電を
オン・オフしてポンプの運転および停止を行う。
【0057】そして、FGセンサからの回転検出信号を
使用して回転数制御を実行すれば、或る範囲での負荷ト
ルクに対して回転数を一定に制御することができる。こ
れは、ポンプ揚程等の負荷の変化に対して回転数を一定
速度にすることにより、ポンプ吐出流量の変化量を少な
くすることを意味する。
【0058】またポンプ吐出流量を一定にするような帰
還制御を行えば、揚程の工程に拘らず一定の吐出量を安
定的に得ることができる。
【0059】さらにモータ制御回路17に電流リミッタ
等の保護回路を設けることにより、過負荷時にモータを
停止させる等の安全保護動作を行うこともできる。
【0060】ここで、本発明で特徴とする構成を下記す
る。
【0061】まず第1に、本発明では、図2に示すよう
に、上側エンドブラケット11と下側エンドブラケット
12間に位置するモータハウジング3に、外側に膨出す
る膨出部3aを設け、この膨出部3aの内側に、上側エ
ンドブラケット11と下側エンドブラケット12間でモ
ータハウジング3を結合する締付ボルト44を配置し、
複数本からなる前記締付ボルト44の外側に位置して、
上側エンドブラケット11とモータハウジング3間を水
密にシールする、例えばゴム材からなるパッキング4
5、およびモータハウジング3と下側エンドブラケット
11間を水密にシールするパッキング46を配置したも
のであって、この構成によれば、複数本からなる締付ボ
ルト1本1本の全周囲の、上側エンドブラケット11と
モータハウジング3間、さらにはモータハウジング3と
下側エンドブラケット11間を1つ1つパッキングでシ
ールする必要がなくなり、その分水中ポンプの組立工程
を少なくすることができ、ひいては製品コストの低減化
を図ることができる。
【0062】これに対し、図2の状態において、前記し
たごとき膨出部3aがなく、単なる筒状のモータハウジ
ングの場合、上側エンドブラケットとモータハウジング
間、およびモータハウジングと下側エンドブラケット間
を結合する締付ボルトはモータハウジングの外側に出る
ことになるが、この構成によれば、前記したパッキング
45,46以外に、さらに複数本からなる締付ボルト1
本1本の全周囲の、上側エンドブラケットとモータハウ
ジング間、さらにはモータハウジングと下側エンドブラ
ケット間を1つ1つパッキングでシールする必要があ
る。
【0063】また、締付ボルトがモータハウジングの外
側にあると、不慮の外力が加わった場合の衝撃によって
締付ボルトが曲げられ、上側エンドブラケットあるいは
下側エンドブラケットとモータハウジング間のシール効
果が損なわれ、モータハウジング内に水が浸入する虞れ
がある。
【0064】なお、前記に代えて、上側エンドブラケッ
トおよび下側エンドブラケットの横方向の寸法を大きく
し、上側エンドブラケットと下側エンドブラケット間の
水密シールに関与しない部分で上側エンドブラケットと
下側エンドブラケットとを締付ボルトにより結合して、
その両エンドブラケット間でモータハウジングを締付挾
持することも考えられるが、この構成によれば、装置が
大形化することは避けられず、例えば製品輸送の点、さ
らには材料、つまりコストの点で不利となる。
【0065】一方、装置の大形化を避けるべく、モータ
ハウジングの外側に、上側エンドブラケットと下側エン
ドブラケット間を結合する締付ボルトを通す切欠を設け
るようにした場合は、この切欠によって固定子側の磁気
通路が一部遮られることになり、有効磁束が得られず、
固定子鉄心の磁気回路特性が損なわれ、その結果、モー
タとしては磁気変化を生じるので回転変動が発生する等
の問題が考えられ、採用することはできない。
【0066】第2に、本発明では、モータハウジング3
を、筒形に絞りプレスしたステンレス鋼板製のモータハ
ウジングとしたものであって、ステンレス鋼板を筒形に
絞りプレスしたものは、モータハウジングを溶接によっ
て成形したもののように、水中での経年使用によって溶
接部分から腐食割れが入ることがなく、水密性に優れ、
寿命劣化がない。また、絞り加工は、溶接加工に比べて
寸法精度が良いことに加えて、多くの手間を要する溶接
加工に比べてコストの低減化をも図り得、本発明者等の
試作によれば、溶接加工して得られたモータハウジング
に比べて絞り加工して得られたモータハウジングのコス
トを10%程度低減することができた。
【0067】第3に、本発明では、この種水中ポンプに
おいて、図18〜図19に示すように、モータハウジン
グ3の固定子入口を大径とし、奥側に向かうテーパ部3
bを形成したものであって、この構成によれば、モータ
ハウジング3のテーパ部3bに沿って固定子を徐々に圧
入して定位置にセットするに先立ち、前記大径部が固定
子をスムーズに導入するためのガイドとして機能し、固
定子のセット作業に際し、固定子鉄心1や固定子巻線2
がモータハウジング3に無駄にぶつかって変形したり損
傷する不具合をなくすことができる。
【0068】なお、その際、モータハウジング3の内側
にのみテーパを設け、モータハウジング3の外周は全て
同一の外径寸法とすれば、モータハウジング3と上側エ
ンドブラケット11間をシールするパッキング45、お
よびモータハウジング3と下側エンドブラケット12間
をシールするパッキング46との部品の共用化を図るこ
とができ、経済的である。
【0069】第4に、本発明では、この種水中ポンプに
おいて、モータハウジング3の内側に固定子位置決め突
起3cを設けたものであって、この構成によれば、固定
子をモータハウジング3内に圧入する場合に、その圧入
力にバラツキがあっても、他の取付部材を介することな
く固定子を容易に定位置にセットすることができ、水中
ポンプの組立作業性を向上させることができる。
【0070】第5に、本発明では、この種水中ポンプに
おいて、図示実施例に示すモータ制御回路基板20等の
電気回路基板を、この電気回路基板と一体に取り付けた
放熱板21共々、上側エンドブラケット11の側方に設
けたポケット部11eに装着したものであって、この構
成によれば、水中ポンプの高さ方向の寸法を抑えられる
ことに加えて、電気回路基板の周囲を、水中ポンプを設
置した槽内の液体によって効率良く冷却することがで
き、電気回路基板の熱的影響によるトラブル発生の頻度
を少なくすることができる。
【0071】なお、その際、電気回路基板装着ポケット
部11eの側壁に、電気回路基板・放熱板組込ユニット
をポケット部底部の固定溝47にガイドする勾配11f
をつけておけば、狭いポケット部11e内での電気回路
基板・放熱板組込ユニットの位置決め作業を良好ならし
めることができる。
【0072】第6に、本発明では、この種水中ポンプに
おいて、モータ回転軸4の上側寄りを支持する軸受10
aの下側を、上側エンドブラケット11にボルト48に
よって固定したインサート(なお、このインサートは、
鉄材あるいは合成樹脂材、その他適宜の材料によって構
成することができる)49により支持したものである。
【0073】すなわち、モータ回転軸4の上側寄りを支
持するためこのモータ回転軸4に圧入された軸受10a
は、モータ回転軸4の回転による影響を受けて少しずつ
回転し、経年使用によって軸受10aとその外周の上側
エンドブラケット11との間に摩擦を生じ、軸受10a
に外輪クリープを生じて、この軸受10aと上側エンド
ブラケット11との間に隙間を生じる。
【0074】なお、モータ回転軸4は、このモータ回転
軸4の下側寄りを支持する軸受10bの下方の板バネ5
0によって上方向の予圧を受けているものの、モータ回
転軸4の上側寄りを支持する軸受10aと上側エンドブ
ラケット11との間に隙間を生じると、モータ回転軸4
の回転が微視的にみて「すりこぎ」状となり、その運動
は、モータ回転軸4に取り付けられているFGヨーク8
と、上側エンドブラケット11に取り付けられているモ
ータ回転基板14間の間隔のバラツキに繋がり、モータ
回転検出系の制御にパルス抜けを生じる等の不具合を生
じる。
【0075】これに対し、本発明によれば、モータ回転
軸4の上側寄りを支持する軸受10aの下側をインサー
ト50によって支持することにより、前記した現象によ
って軸受10aとその外周の上側エンドブラケット11
との間に摩擦を生じ、軸受10aに外輪クリープを生じ
ても、モータ回転軸4の回転に前記したごとき「すりこ
ぎ」状の回転運動を生じることはなく、モータ回転検出
系の制御にパルス抜けを生じるといった不具合をなく
し、製品の信頼性を向上させることができる。
【0076】
【発明の効果】以上本発明は、第1に、モータをDCブ
ラシレスモータとした水中ポンプにおいて、上側エンド
ブラケットと下側エンドブラケット間に位置するモータ
ハウジングに、外側に膨出する膨出部を設け、この膨出
部の内側に、上側エンドブラケットと下側エンドブラケ
ット間でモータハウジングを結合する締付ボルトを配置
し、複数本からなる前記締付ボルトの外側に位置して、
上側エンドブラケットとモータハウジング間、およびモ
ータハウジングと下側エンドブラケット間を水密にシー
ルするよう構成したものであって、この構成によれば、
複数本からなる締付ボルト1本1本の全周囲の、上側エ
ンドブラケットとモータハウジング間、さらにはモータ
ハウジングと下側エンドブラケット間を1つ1つパッキ
ングでシールする必要がなくなり、その分水中ポンプの
組立工程を少なくすることができ、ひいては製品コスト
の低減化を図ることができる。
【0077】本発明は、第2に、この種水中ポンプにお
いて、モータハウジング3を、筒形に絞りプレスしたス
テンレス鋼板製のモータハウジングとしたものであっ
て、ステンレス鋼板を筒形に絞りプレスしたものは、モ
ータハウジングを溶接によって成形したもののように、
水中での経年使用によって溶接部分から腐食割れが入る
ことがなく、水密性に優れ、寿命劣化がない。また、絞
り加工は、溶接加工に比べて寸法精度が良いことに加え
て、多くの手間を要する溶接加工に比べてコストの低減
化をも図り得る。
【0078】本発明は、第3に、この種水中ポンプにお
いて、モータハウジングの固定子入口を大径とし、奥側
に向かうテーパ部を形成したものであって、この構成に
よれば、モータハウジング3のテーパ部に沿って固定子
を徐々に圧入して定位置にセットするに先立ち、前記大
径部が固定子をスムーズに導入するためのガイドとして
機能し、固定子のセット作業に際し、固定子鉄心や固定
子巻線がモータハウジングに無駄にぶつかって変形した
り損傷する不具合をなくすことができる。
【0079】なお、その際、モータハウジングの内側に
のみテーパを設け、モータハウジングの外周は全て同一
の外径寸法とすれば、モータハウジングと上側エンドブ
ラケット間をシールするパッキング、およびモータハウ
ジングと下側エンドブラケット間をシールするパッキン
グとの部品の共用化を図ることができ、経済的である。
【0080】本発明は、第4に、この種水中ポンプにお
いて、モータハウジング3の内側に固定子位置決め突起
を設けたものであって、この構成によれば、固定子をモ
ータハウジング3内に圧入する場合に、その圧入力にバ
ラツキがあっても、他の取付部材を介することなく固定
子を容易に定位置にセットすることができ、水中ポンプ
の組立作業性を向上させることができる。
【0081】本発明は、第5に、この種水中ポンプにお
いて、モータ制御回路基板等の電気回路基板を、この電
気回路基板と一体に取り付けた放熱板共々、上側エンド
ブラケットの側方に設けたポケット部に装着したもので
あって、この構成によれば、水中ポンプの高さ方向の寸
法を抑えられることに加えて、電気回路基板の周囲を、
水中ポンプを設置した槽内の液体によって効率良く冷却
することができ、電気回路基板の熱的影響によるトラブ
ル発生の頻度を少なくすることができる。
【0082】なお、その際、電気回路基板装着ポケット
部の側壁に、電気回路基板・放熱板組込ユニットをポケ
ット部底部の固定溝にガイドする勾配をつけておけば、
狭いポケット部内での電気回路基板・放熱板組込ユニッ
トの位置決め作業を良好ならしめることができる。
【0083】本発明は、第6に、この種水中ポンプにお
いて、モータ回転軸の上側寄りを支持する軸受の下側を
インサートにより支承したものである。
【0084】すなわち、モータ回転軸の上側寄りを支持
するためこのモータ回転軸に圧入された軸受は、モータ
回転軸の回転による影響を受けて少しずつ回転し、経年
使用によって軸受とその外周の上側エンドブラケットと
の間に摩擦を生じ、軸受に外輪クリープを生じて、この
軸受と上側エンドブラケットとの間に隙間を生じる。
【0085】これに対し、本発明によれば、モータ回転
軸の上側寄りを支持する軸受の下側をインサートによっ
て支承することにより、既述した現象によって軸受とそ
の外周の上側エンドブラケットとの間に摩擦を生じ、軸
受に外輪クリープを生じても、モータ回転軸の回転に
「すりこぎ」状の回転運動を生じることはなく、モータ
回転検出系の制御にパルス抜けを生じるといった不具合
をなくし、製品の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水中ポンプの一実施例を示す縦断
面図である。
【図2】図1の一部分解斜視図である。
【図3】図1の横方向の部分断面図である。
【図4】モータを含めたポンプ駆動ユニットのブロック
図である。
【図5】図1においてポンプモータのみを取り出して示
す内部構造説明図である。
【図6】モータ回路基板14の平面図である。
【図7】上側エンドブラケット11の平面図である。
【図8】図7の縦断面図である。
【図9】図7の底面図である。
【図10】上側エンドブラケット11の斜視図である。
【図11】上側エンドブラケット11の底側の斜視図で
ある。
【図12】上側エンドブラケット11と回路保護カバー
22とモータ制御回路基板(20)・放熱板(51)組
込ユニットの分解斜視図である。
【図13】回路保護カバー22の平面図である。
【図14】回路保護カバー22の内部構造説明図であ
る。
【図15】ブラシレスモータと誘導モータとの特性比較
線図である。
【図16】本発明の第2の実施例を示すモータハウジン
グ3の斜視図である。
【図17】図16の平面図である。
【図18】図17のA−A断面図である。
【図19】モータハウジング3の固定子を圧入した状態
を示す、図18に相当する図である。
【符号の説明】
3…モータハウジング、3a…膨出部、3b…テーパ
部、3c…固定子位置決め突起、4…モータ回転軸、1
0aおよび10b…軸受、11…上側エンドブラケッ
ト、11d…パッキング装着溝、11e…ポケット部、
11f…勾配、12…下側エンドブラケット、20…モ
ータ制御回路基板、21…アルミニウム放熱板、43a
〜43c…水位検出フロートスイッチ、44…締付ボル
ト、45および46…パッキング、49…インサート。
【手続補正書】
【提出日】平成8年9月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 水中モータ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水中モータに係り、
例えば汚水処理用として利用される縦形水中ポンプに組
み込んで使用される水中モータの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に用いられる汚水処理システムは、
貯水槽と、曝気槽と、沈殿槽と、消毒槽とからなり、水
中ポンプは汚水処理の初段に位置している。
【0003】水中ポンプは、外部に設置した3つのフロ
ートスイッチ(高水位検知用、中水位検知用、低水位検
知用)を使用し、その動作方法は、貯水槽に汚水が流入
し水位が上昇して、低水位検知フロートスイッチがオン
し、さらに水位が上昇して、中水位検知フロートスイッ
チがオンした時点でポンプモータが起動する。その際ポ
ンプモータは一定回転数で制御される。
【0004】そして水位が下がり、中水位検知フロート
スイッチがオフした時点で増速回転制御を行う。
【0005】なお、増速回転制御によりさらに水位が下
がり、揚程高が高くなるが、この問題に対しては、ポン
プの回転数を上げることにより一定排水量の汚水を次の
曝気槽に供給することができる。
【0006】またモータの停止タイミングは、水位が下
がって中水位検知フロートスイッチがオフし、さらに水
位が低下して低水位検知フロートスイッチがオフした時
点である。
【0007】また高水位検知フロートスイッチは、モー
タが回転しているにもかかわらず汚水の流入量が多い場
合、逆にモータ回転数を下げて排水量を抑える。
【0008】従来の縦形水中ポンプとしては、例えば実
開平5−14591号に示されるように、単相あるいは
三相AC電源による、誘導モータが一般的である。
【0009】しかし、誘導モータの場合、AC電源の電
源周波数の相違による、モータ回転数の変化が生じるこ
とは避けられない。
【0010】AC電源の周波数に左右されない回転数の
任意設定、起動トルクの向上、回転数変更等は、従来の
誘導モータにインバータ制御等の制御回路を追加するこ
とにより可能となるが、これによれば、従来の水中ポン
プの誘導モータの外に、制御部を新たに追加するため、
水中ポンプを大形化することになり、また誘導モータの
場合、起動時大トルクを発生することはできない。
【0011】また、AC電源の場合、周波数によって回
転数が決まるため、同一機種で同一性能を得るために
は、周波数毎のポンプランナーおよびポンプケーシング
を持たねばならない。
【0012】一方、ブラシレスモータ形水中ポンプとし
ては、従来、深井戸用水中ポンプが提案されているが、
DC電源によるブラシレスモータの場合、直接AC電源
を使用することはできず、AC電源で運転する場合、電
源切換装置を新たに必要とし、使い勝手上問題となる。
【0013】これに対し、本発明者等は、モータをDC
ブラシレスモータとし、回転数制御のための回転数検出
部、回転数を任意に設定するための制御部、さらにAC
電源よりDC電源変換の回路部を内蔵した水中ポンプを
先に提案し、これによれば、従来提案されている深井戸
用の水中ポンプのように、電源切換装置を新たに必要と
するものではなく、またブラシレスモータは誘導モータ
に比較して効率が高く、しかも起動時大トルクを発生す
ることから粘性の高い液体の使用下において有利であ
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
水中モータは、その製作、具体的には水密用パッキング
の取付けに多くの手数を要し、この問題が解決されれば
この種水中モータのコストの低減化を図ることができ
る。
【0015】本発明の目的は、従来に比べて製品製作の
簡便化、ひいては製品コストの低減化を図ることのでき
る、改良された水中モータを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記目的は、固定子と、
この固定子の内側に配置される回転子と、前記固定子の
外周に嵌合し、かつその外周を囲う筒状のモータハウジ
ングと、このモータハウジングの両端にそれぞれ備わる
上側エンドブラケットおよび下側エンドブラケットと、
上側・下側両エンドブラケットで前記モータハウジング
を両端より挾持するように締め付ける締付ボルトとを有
する水中モータにおいて、前記モータハウジングに
側に隆起し、かつモータハウジジングの長手方向に沿っ
て延在する隆起部を設け、前記上側・下側両エンドブラ
ケットとモータハウジングが突き当たる当接部にシール
部材を介在し、前記締付ボルトを前記隆起部の内側に通
す構成とすることによって達成される。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面により説明
する。
【0018】まず、ブラシレスモータの構成を図1、図
2、および図5を参照して説明する。
【0019】ブラシレスモータの固定子部は、固定子鉄
心1の内周に形成されたスロット内に、固定子巻線2
を、電気絶縁物を介して巻線機により直接巻き込んで構
成され、さらにモータハウジング3に圧入して締結され
ている。
【0020】ブラシレスモータの回転子部は、モータ回
転軸4にロータヨーク5を圧入して締結し、モータとし
ての磁界を作るためのメインマグネット6を、ロータヨ
ーク5に接着剤等により固定すると共に、FGセンサと
しての磁界を形成するFGマグネット7を、接着剤等で
FGヨーク8に固定し、FGヨーク8は、モータ回転軸
4にロックナット9により固定することにより、軸受1
0a,10bによって回転自在に上側エンドブラケット
11および下側エンドブラケット12に支持されてい
る。
【0021】なおモータハウジング3は、機械的強度と
耐食性、および固定子巻線2の熱放散等を考慮してステ
ンレス鋼板とすると良い。
【0022】次に、固定子巻線2への給電の位相の切り
換えを行うためのホール素子13(図6参照)による回
転数検出手段と、回転数制御のための回転数検出を行う
FGセンサについて説明する。
【0023】図6において、銅箔と紙フェノール等の複
合材で構成したモータ回路基板14上には、FGコイル
パターン14aと、ホール素子13a〜13cにハンダ
接合されるリードパターン14bとが銅箔によりそれぞ
れ形成され、これらにモータケーブル15が接続され
る。
【0024】モータ回路基板14は、ネジ16で上側エ
ンドブラケット11に固定される。
【0025】固定子部と回転子部とを組み合わせた状態
において、FGコイルパターン14aは、図5に示すよ
うに、回転子部におけるFGマグネット7の磁界が作用
すべく、このFGマグネット7と微小隙間を介して対向
し、回転子部の回転時にFGマグネット7の磁界が回転
することにより、回転速度に応じてFGコイルパターン
14aに誘起する電圧を回転信号として出力する。
【0026】そして、ホール素子13a〜13cは、回
転子部におけるFGマグネット7の磁界が作用するよう
に、このFGマグネット7と微小隙間を介して対向し、
ホール素子13a〜13cの磁極位置検出信号にもとづ
いて固定子巻線2の給電相切換えを制御することによ
り、回転トルクを発生する。
【0027】次にAC電源からDC電源を生成し、ブラ
シレスモータの固定子巻線2に流す駆動電流の給電相切
換えと、回転数制御を行う回路構成について、図1およ
び図4を参照して説明する。
【0028】この回路構成は、基本的には、固定子巻線
2の給電相切換制御用トランジスタ、回転数制御、およ
び過負荷保護等を行うモータ制御回路17と、AC電源
をDC電源に変換するDC電源変換回路18とを備えて
いる。
【0029】給電相切換制御用トランジスタ(モータド
ライバー)19を有するモータ制御回路基板20は、放
熱のためにアルミニウム放熱板21に取り付けられてい
る。
【0030】上側エンドブラケット11の詳細を、図7
〜図12を参照して説明する。
【0031】上側エンドブラケット11は、ブラシレス
モータを定位置に固定して縦置きに設置するために、モ
ータハウジング3との位置合わせのための芯出し突起部
11a、および締付ボルト(図2の符号44を参照)に
よりモータハウジジング3を固定するための複数個のモ
ータ固定ネジ穴11bを備える。
【0032】また、このエンドブラケット11は、後述
するように、回路保護カバー22を突き合わせてネジ締
め固定したときに接合面の水密性を確保するための水密
保持用ゴムリング(図1の符号23参照)のゴムリング
装着溝11cを備える。
【0033】次に回路保護カバー22について図12〜
図14を参照して説明する。
【0034】回路保護カバー22は上側エンドブラケッ
ト11上に載置され、ケース結合ボルト24とケース結
合ナット25とでネジ締め結合することにより、水密保
持用ゴムリング23によって上側エンドブラケット11
との間が水密状態に結合される。
【0035】また回路保護カバー22は、水中ポンプを
運搬および設置するときの把手22aと、図1および図
3に示すフロートスイッチ用支柱26を取り付けるため
の支柱ネジ22bと、DC電源変換回路18が外部AC
電源を受電するための電源ケーブル(図1および図2の
符号27参照)を水密性を維持した状態で回路保護カバ
ー22を貫通させて外部に引き出すためのケーブル貫通
穴22cと、モータ制御回路17が水位検出フロートス
イッチケーブル(図2および図3の符号28参照)を水
密性を維持した状態で回路保護カバー22を貫通させて
外部に引き出すためのケーブル貫通穴22dとを備え
る。
【0036】ケーブル口出し部の詳細な構成を図3を参
照して説明する。
【0037】ゴム材質で電源ケーブル27およびフロー
トスイッチケーブル28とそれぞれ一体的に成形した鍔
付き口出し用リング29,30は、回路保護カバー22
のケーブル貫通穴22c,22dに挿入された状態で鍔
31a,31bによって押さえられ、鍔31a,31b
の外側に当接した金属製の封止キャップ32a,32
b、回路保護カバー22の口出し部止めネジ穴22e,
22fに螺合したネジ33a,33bで締め付けること
により、鍔31a,31bをゴムの弾性で密着させて水
密性を得る。
【0038】図1において、中間ケーシング34は、メ
カニカルシール35を介在させた状態で、モー回転軸9
を貫通させるように、ネジ36によって下側エンドブラ
ケット12の底部に固定し、その結合面をOリング37
によって水密構造とする。
【0039】ポンプ部はボルテックス方式のポンプであ
って、ポンプランナー38は、中間ケーシング34を貫
通したモータ回転軸4の軸端にネジ39によって固定さ
れる。
【0040】ポンプ上ケーシング40とポンプ下ケーシ
ング41とは、その両者を結合してポンプランナー38
を収容するポンプ室を形成する。
【0041】ポンプ下ケーシング41には、吸込穴41
aが形成され、ポンプ上ケーシング31には、配管接続
用の雄ネジ部を有するフランジ42が設けられている。
【0042】なお、前記した回路保護カバー22、上側
エンドグラケット11、下側エンドブラケット12、中
間ケーシング34、ポンプ上ケーシング40、ポンプ下
ケーシング41は合成樹脂材により成形されている。
【0043】図中、符号11dは上側エンドグラケット
11の下側に設けられたパッキング装着溝、12aは下
側エンドグラケット12の上側に設けられたパッキング
装着溝を示している。
【0044】ここで、ブラシレスモータと誘導モータと
のモータ特性を比較して図15に示す。
【0045】ブラシレスモータの特徴は、回転数非制御
時(回転数を制御しない状態のとき)にはトルクと回転
数は直線的に変化し、回転数が0のとき、すなわち起動
時のトルクが最大となる。
【0046】またブラシレスモータは、誘導モータと異
なり、マグネットの磁束とコイル巻線仕様を変えること
により、最大回転数を任意に設定することができ、かつ
AC電源の周波数に左右されずに所望の回転数を得るこ
とができる。
【0047】さらにブラシレスモータは、起動時の高ト
ルク化により起動性能の向上化を図ることもできる。
【0048】以上のように構成された水中ポンプは、フ
ランジ42に配水管を接続して水中に設置される。
【0049】DC電源変換回路18は、電源ケーブル2
7を介して受電したAC電源をDC電源に変換する。モ
ータ制御回路17は、このDC電源を使用して、水位検
出フロートスイッチ(図3の符号43a〜43c)から
の水位検出信号を参照してブラシレスモータへの給電を
オン・オフしてポンプの運転および停止を行う。
【0050】そして、FGセンサからの回転検出信号を
使用して回転数制御を実行すれば、或る範囲での負荷ト
ルクに対して回転数を一定に制御することができる。こ
れは、ポンプ揚程等の負荷の変化に対して回転数を一定
速度にすることにより、ポンプ吐出流量の変化量を少な
くすることを意味する。
【0051】またポンプ吐出流量を一定にするような帰
還制御を行えば、揚程の工程に拘らず一定の吐出量を安
定的に得ることができる。
【0052】さらにモータ制御回路17に電流リミッタ
等の保護回路を設けることにより、過負荷時にモータを
停止させる等の安全保護動作を行うこともできる。
【0053】ここで、本実施例で特徴とする構成を下記
する。
【0054】まず第1に、本実施例では、図2に示すよ
うに、上側エンドブラケット11と下側エンドブラケッ
ト12間に位置するモータハウジング3に、外側に膨出
する膨出部(隆起部)3aを設け、この膨出部3aの内
側に、上側エンドブラケット11と下側エンドブラケッ
ト12間でモータハウジング3を結合する締付ボルト4
4を配置し、複数本からなる前記締付ボルト44の外側
に位置して、上側エンドブラケット11とモータハウジ
ング3間を水密にシールする、例えばゴム材からなるパ
ッキング45、およびモータハウジング3と下側エンド
ブラケット11間を水密にシールするパッキング46を
配置したものであって、この構成によれば、複数本から
なる締付ボルト1本1本の全周囲の、上側エンドブラケ
ット11とモータハウジング3間、さらにはモータハウ
ジング3と下側エンドブラケット11間を1つ1つパッ
キングでシールする必要がなくなり、その分水中ポンプ
の組立工程を少なくすることができ、ひいては製品コス
トの低減化を図ることができる。
【0055】これに対し、図2の状態において、前記し
たごとき膨出部3aがなく、単なる筒状のモータハウジ
ングの場合、上側エンドブラケットとモータハウジング
間、およびモータハウジングと下側エンドブラケット間
を結合する締付ボルトはモータハウジングの外側に出る
ことになるが、この構成によれば、前記したパッキング
45,46以外に、さらに複数本からなる締付ボルト1
本1本の全周囲の、上側エンドブラケットとモータハウ
ジング間、さらにはモータハウジングと下側エンドブラ
ケット間を1つ1つパッキングでシールする必要があ
る。
【0056】また、締付ボルトがモータハウジングの外
側にあると、不慮の外力が加わった場合の衝撃によって
締付ボルトが曲げられ、上側エンドブラケットあるいは
下側エンドブラケットとモータハウジング間のシール効
果が損なわれ、モータハウジング内に水が浸入する虞れ
がある。
【0057】なお、前記に代えて、上側エンドブラケッ
トおよび下側エンドブラケットの横方向の寸法を大きく
し、上側エンドブラケットと下側エンドブラケット間の
水密シールに関与しない部分で上側エンドブラケットと
下側エンドブラケットとを締付ボルトにより結合して、
その両エンドブラケット間でモータハウジングを締付挾
持することも考えられるが、この構成によれば、装置が
大形化することは避けられず、例えば製品輸送の点、さ
らには材料、つまりコストの点で不利となる。
【0058】一方、装置の大形化を避けるべく、モータ
ハウジングの外側に、上側エンドブラケットと下側エン
ドブラケット間を結合する締付ボルトを通す切欠を設け
るようにした場合は、この切欠によって固定子側の磁気
通路が一部遮られることになり、有効磁束が得られず、
固定子鉄心の磁気回路特性が損なわれ、その結果、モー
タとしては磁気変化を生じるので回転変動が発生する等
の問題が考えられ、採用することはできない。
【0059】第2に、本実施例では、モータハウジング
3を、筒形に絞りプレスしたステンレス鋼板製のモータ
ハウジングとしたものであって、ステンレス鋼板を筒形
に絞りプレスしたものは、モータハウジングを溶接によ
って成形したもののように、水中での経年使用によって
溶接部分から腐食割れが入ることがなく、水密性に優
れ、寿命劣化がない。また、絞り加工は、溶接加工に比
べて寸法精度が良いことに加えて、多くの手間を要する
溶接加工に比べてコストの低減化をも図り得、本発明者
等の試作によれば、溶接加工して得られたモータハウジ
ングに比べて絞り加工して得られたモータハウジングの
コストを10%程度低減することができた。
【0060】第3に、本実施例では、図18〜図19に
示すように、モータハウジング3の固定子入口を大径と
し、奥側に向かうテーパ部3bを形成したものであっ
て、この構成によれば、モータハウジング3のテーパ部
3bに沿って固定子を徐々に圧入して定位置にセットす
るに先立ち、前記大径部が固定子をスムーズに導入する
ためのガイドとして機能し、固定子のセット作業に際
し、固定子鉄心1や固定子巻線2がモータハウジング3
に無駄にぶつかって変形したり損傷する不具合をなくす
ことができる。
【0061】なお、その際、モータハウジング3の内側
にのみテーパを設け、モータハウジング3の外周は全て
同一の外径寸法とすれば、モータハウジング3と上側エ
ンドブラケット11間をシールするパッキング45、お
よびモータハウジング3と下側エンドブラケット12間
をシールするパッキング46との部品の共用化を図るこ
とができ、経済的である。
【0062】第4に、本実施例では、モータハウジング
3の内側に固定子位置決め突起3cを設けたものであっ
て、この構成によれば、固定子をモータハウジング3内
に圧入する場合に、その圧入力にバラツキがあっても、
これを容易に定位置にセットすることができ、水中モー
タの組立作業性を向上させることができる。
【0063】第5に、本実施例では、モータ制御回路基
板20等の電気回路基板を、この電気回路基板と一体に
取り付けた放熱板21共々、上側エンドブラケット11
の側方に設けたポケット部11eに装着したものであっ
て、この構成によれば、水中モータの高さ方向の寸法を
抑えられることに加えて、電気回路基板の周囲を、水中
モータを設置した槽内の液体によって効率良く冷却する
ことができ、電気回路基板の熱的影響によるトラブル発
生の頻度を少なくすることができる。
【0064】なお、その際、電気回路基板装着ポケット
部11eの側壁に、電気回路基板・放熱板組込ユニット
をポケット部底部の固定溝47にガイドする勾配11f
をつけておけば、狭いポケット部11e内での電気回路
基板・放熱板組込ユニットの位置決め作業を良好ならし
めることができる。
【0065】第6に、本実施例では、モータ回転軸4の
上側寄りを支持する軸受10aの下側を、上側エンドブ
ラケット11にボルト48によって固定した押さえ板で
あるインサート(なお、このインサートは、鉄材あるい
は合成樹脂材、その他適宜の材料によって構成すること
ができる)49により支持したものである。
【0066】すなわち、モータ回転軸4の上側寄りを支
持するためこのモータ回転軸4に圧入された軸受10a
は、モータ回転軸4の回転による影響を受けて少しずつ
回転し、経年使用によって軸受10aとその外周の上側
エンドブラケット11との間に摩擦を生じ、軸受10a
に外輪クリープを生じて、この軸受10aと上側エンド
ブラケット11との間に隙間を生じる。
【0067】なお、モータ回転軸4は、このモータ回転
軸4の下側寄りを支持する軸受10bの下方の板バネ5
0によって上方向の予圧を受けているものの、モータ回
転軸4の上側寄りを支持する軸受10aと上側エンドブ
ラケット11との間に隙間を生じると、モータ回転軸4
の回転が微視的にみて「すりこぎ」状となり、その運動
は、モータ回転軸4に取り付けられているFGヨーク8
と、上側エンドブラケット11に取り付けられているモ
ータ回転基板14間の間隔のバラツキに繋がり、モータ
回転検出系の制御にパルス抜けを生じる等の不具合を生
じる。
【0068】これに対し、本実施例によれば、モータ回
転軸4の上側寄りを支持する軸受10aの下側をインサ
ート49によって支持することにより、前記した現象に
よって軸受10aとその外周の上側エンドブラケット1
1との間に摩擦を生じ、軸受10aに外輪クリープを生
じても、モータ回転軸4の回転に前記したごとき「すり
こぎ」状の回転運動を生じることはなく、モータ回転検
出系の制御にパルス抜けを生じるといった不具合をなく
し、製品の信頼性を向上させることができる。
【0069】
【発明の効果】以上本発明は、固定子と、この固定子の
内側に配置される回転子と、前記固定子の外周に嵌合
し、かつその外周を囲う筒状のモータハウジングと、こ
のモータハウジングの両端にそれぞれ備わる上側エンド
ブラケットおよび下側エンドブラケットと、上側・下側
両エンドブラケットで前記モータハウジングを両端より
挾持するように締め付ける締付ボルトとを有する水中モ
ータにおいて、前記モータハウジングには外側に隆起
し、かつモータハウジジングの長手方向に沿って延在す
る隆起部を設け、前記上側・下側両エンドブラケットと
モータハウジングが突き当たる当接部にシール部材を介
在し、前記締付ボルトを前記隆起部の内側に通すように
したものであって、この構成によれば、複数本からなる
締付ボルト1本1本の全周囲の、上側エンドブラケット
とモータハウジング間、さらにはモータハウジングと下
側エンドブラケット間を1つ1つパッキングでシールす
る必要がなくなり、その分水中ポンプの組立工程を少な
くすることができ、ひいては製品コストの低減化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水中モータを組み込んだポンプの
内部構造を示す縦断面図である。
【図2】図1の一部分解斜視図である。
【図3】図1の横方向の部分断面図である。
【図4】モータを含めたポンプ駆動ユニットのブロック
図である。
【図5】図1において水中モータのみを取り出して示す
内部構造説明図である。
【図6】モータ回路基板14の平面図である。
【図7】上側エンドブラケット11の平面図である。
【図8】図7の縦断面図である。
【図9】図7の底面図である。
【図10】上側エンドブラケット11の斜視図である。
【図11】上側エンドブラケット11の底側の斜視図で
ある。
【図12】上側エンドブラケット11と回路保護カバー
22とモータ制御回路基板(20)・放熱板(51)組
込ユニットの分解斜視図である。
【図13】回路保護カバー22の平面図である。
【図14】回路保護カバー22の内部構造説明図であ
る。
【図15】ブラシレスモータと誘導モータとの特性比較
線図である。
【図16】本発明の第2の実施例を示すモータハウジン
グ3の斜視図である。
【図17】図16の平面図である。
【図18】図17のA−A断面図である。
【図19】モータハウジング3の固定子を圧入した状態
を示す、図18に相当する図である。
【符号の説明】1…固定子鉄心、2…固定子巻線、 3…モータハウジン
グ、3a…膨出部(隆起部)、3b…テーパ部、3c…
固定子位置決め突起、4…モータ回転軸、5…ロータヨ
ーク、6…メインマグネット、10aおよび10b…軸
受、11…上側エンドブラケット、11d…パッキング
装着溝、11e…ポケット部、11f…勾配、12…下
側エンドブラケット、20…モータ制御回路基板、21
…アルミニウム放熱板、43a〜43c…水位検出フロ
ートスイッチ、44…締付ボルト、45および46…パ
ッキング、49…インサート(押さえ板)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モータをDCブラシレスモータとし、回
    転数制御のための回転数検出部、回転数を任意に設定す
    るための制御部、さらにAC電源よりDC電源変換の回
    路部を内蔵した水中ポンプにおいて、上側エンドブラケ
    ットと下側エンドブラケット間に位置するモータハウジ
    ングに、外側に膨出する膨出部を設け、この膨出部の内
    側に、上側エンドブラケットと下側エンドブラケット間
    でモータハウジングを結合する締付ボルトを配置し、複
    数本からなる前記締付ボルトの外側に位置して、上側エ
    ンドブラケットとモータハウジング間、およびモータハ
    ウジングと下側エンドブラケット間を水密にシールする
    構成を特徴とする水中ポンプ。
  2. 【請求項2】 モータをDCブラシレスモータとし、回
    転数制御のための回転数検出部、回転数を任意に設定す
    るための制御部、さらにAC電源よりDC電源変換の回
    路部を内蔵した水中ポンプにおいて、モータハウジング
    を筒形に絞りプレスしたステンレス鋼板製のモータハウ
    ジングとしたことを特徴とする水中ポンプ。
  3. 【請求項3】 モータをDCブラシレスモータとし、回
    転数制御のための回転数検出部、回転数を任意に設定す
    るための制御部、さらにAC電源よりDC電源変換の回
    路部を内蔵した水中ポンプにおいて、モータハウジング
    の固定子入口を大径とし、奥側に向かうテーパ部を形成
    したことを特徴とする水中ポンプ。
  4. 【請求項4】 請求項3において、モータハウジングの
    内側にのみテーパを設け、モータハウジングの外周は全
    て同一径とした水中ポンプ。
  5. 【請求項5】 モータをDCブラシレスモータとし、回
    転数制御のための回転数検出部、回転数を任意に設定す
    るための制御部、さらにAC電源よりDC電源変換の回
    路部を内蔵した水中ポンプにおいて、モータハウジング
    3の内側に固定子位置決め突起を設けたことを特徴とす
    る水中ポンプ。
  6. 【請求項6】 モータをDCブラシレスモータとし、回
    転数制御のための回転数検出部、回転数を任意に設定す
    るための制御部、さらにAC電源よりDC電源変換の回
    路部を内蔵した水中ポンプにおいて、モータ制御回路基
    板等の電気回路基板を、この電気回路基板と一体に取り
    付けた放熱板共々、上側エンドブラケットの側方に設け
    たポケット部に装着したことを特徴とする水中ポンプ。
  7. 【請求項7】 請求項6において、電気回路基板装着ポ
    ケット部の側壁に、電気回路基板・放熱板組込ユニット
    をポケット部底部の固定溝にガイドする勾配をつけたこ
    とを特徴とする水中ポンプ。
  8. 【請求項8】 モータをDCブラシレスモータとし、回
    転数制御のための回転数検出部、回転数を任意に設定す
    るための制御部、さらにAC電源よりDC電源変換の回
    路部を内蔵した水中ポンプにおいて、モータ回転軸の上
    側寄りを支持する軸受の下側をインサートにより支承し
    たことを特徴とする水中ポンプ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001115984A (ja) * 1999-10-14 2001-04-27 Tsurumi Mfg Co Ltd Dcブラシレスモータを用いた可搬式水中電動ポンプ
JP2002235689A (ja) * 2001-02-09 2002-08-23 Tsurumi Mfg Co Ltd ブースタポンプおよびその使用方法
CN113915116A (zh) * 2021-09-27 2022-01-11 蒋海燕 一种屏蔽泵转速检测装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001115984A (ja) * 1999-10-14 2001-04-27 Tsurumi Mfg Co Ltd Dcブラシレスモータを用いた可搬式水中電動ポンプ
JP2002235689A (ja) * 2001-02-09 2002-08-23 Tsurumi Mfg Co Ltd ブースタポンプおよびその使用方法
CN113915116A (zh) * 2021-09-27 2022-01-11 蒋海燕 一种屏蔽泵转速检测装置
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