JP2001123996A - Pump - Google Patents
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばエアコン
ディショナや給湯機などの家電機器に使用されるポンプ
に係り、特に効率の良いＰＷＭ制御で能力可変なＤＣブ
ラシレスモータ駆動によるポンプに装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump used in household electric appliances such as an air conditioner and a water heater, and more particularly to a pump driven by a DC brushless motor whose capacity is variable by efficient PWM control.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＤＣモータを駆動源とするポンプの分野
では、放熱を促進させるため水冷タイプの冷却構造が従
来から提案されている。このような冷却構造を開示する
ものとして、たとえば米国特許第２，８０８，４１７号
明細書に記載のものがある。これは、ＤＣブラシレスモ
ータを駆動源としたキャンドモータポンプの冷却構造で
あり、その構造を図２に従来例のポンプの構造図を示
す。2. Description of the Related Art In the field of a pump using a DC motor as a drive source, a water-cooling type cooling structure has been conventionally proposed to promote heat radiation. An example of such a cooling structure is disclosed in U.S. Pat. No. 2,808,417. This is a cooling structure of a canned motor pump using a DC brushless motor as a driving source. FIG. 2 shows a structure diagram of a conventional pump.
【０００３】図２において、制御回路２０４を構成する
電子部品のうち特に発熱の大きな電子部品２０４−１
は、その頭部をモータケーシングの底部２０１−１の内
側表面に密着させて配置されている。このモータケーシ
ングの底部２０１−１の外側表面は、揚液通路の配管２
１０の中間部位に接続された水冷ジャケット２０９の側
壁の一部２０９−１を形成するように密接して配置され
ている。発熱の大きな電子部品２０４−１は、放熱部材
として機能するモータケーシングの底部２０１−１を介
して水冷ジャケット２０９の中を循環する揚液に対峙し
ている。そして、揚液は通常では５０℃程度の低温であ
るため、その循環により発熱の大きな電子部品２０４−
１から効果的に熱放散される。[0003] In FIG. 2, among the electronic components constituting the control circuit 204, an electronic component 204-1 which generates a particularly large amount of heat is provided.
Are arranged such that their heads are in close contact with the inner surface of the bottom 201-1 of the motor casing. The outer surface of the bottom part 201-1 of the motor casing is connected to the pipe 2 of the pumping passage.
They are arranged closely so as to form a part 209-1 of the side wall of the water-cooling jacket 209 connected to the intermediate part of No. 10. The electronic component 204-1 that generates a large amount of heat faces the pumping liquid circulating in the water cooling jacket 209 via the bottom 201-1 of the motor casing that functions as a heat radiating member. Since the pumped liquid is usually at a low temperature of about 50 ° C., the circulation thereof circulates to the electronic component 204-which generates large heat.
1 effectively dissipates heat.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、ポン
プの給水または吐水の配管をポンプ本体の外側を回して
ドライブ手段の取付け部分に配置するか、またはドライ
ブ手段の配置場所からポンプの給水または吐水の部分ま
で伝熱させる構造物を追加していた。そのため、ポンプ
構造が複雑化したり、ポンプの設置位置や設置姿勢など
の配置上の制約が発生したりするので、小型化やコスト
ダウンする上で不利になる。In the prior art, a pipe for supplying or discharging water from a pump is disposed on a mounting portion of a drive means by turning the outside of a pump body, or a pipe for supplying or discharging water from a pump is provided from a place where the drive means is disposed. A structure to transfer heat to the spout was added. For this reason, the pump structure becomes complicated, and there are restrictions on the arrangement such as the installation position and the installation posture of the pump, which is disadvantageous in reducing the size and cost.
【０００５】また、更に近年では、暖房用の循環ポンプ
において、循環水の水温が９０℃といったように、取扱
う水への伝熱による冷却の効果がないばかりか、かえっ
て加熱による障害を伴うという問題もある。Further, in recent years, in a circulating pump for heating, not only the effect of cooling by heat transfer to the water to be handled, such as the temperature of circulating water being 90 ° C., but also a problem due to the heating. There is also.
【０００６】本発明は、配置上の制約を受けることなく
機器に付帯できるとともに高温の水を取り扱う場合でも
大型化することなく発熱部を冷却できるポンプを提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pump which can be attached to equipment without being restricted by an arrangement and can cool a heat-generating portion without increasing the size even when handling high-temperature water.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、流体が通過す
る流路を形成した側に配置される羽根車と一体化したマ
グネットロータと、前記マグネットロータを磁界駆動す
るためにその外周周りに配置され３相巻線を有する固定
子と、前記マグネットロータの磁極位置を検出する磁極
位置検出手段と、前記磁極位置検出手段の出力信号によ
り前記３相巻線のうち駆動電流を流す２つの相の巻線を
選択する論理制御手段と、前記論理手段の制御信号に合
わせて、スイッチングによりオンオフ状態を変化させ前
記固定子巻線に流す駆動電流の切替えを行うドライブ手
段を有するＤＣブラシレスモータを回転の駆動源とする
ポンプにおいて、前記固定子を挟んで前記流路と反対側
に１枚の基板を配置するとともに前記基板に前記磁極位
置検出手段、論理制御手段、及びドライブ手段を搭載
し、高熱伝導性のモータフレームの内周に前記固定子の
外周面と前記ドライブ手段が機械的に接触する配置と
し、更に前記モータフレームの外周面を高放射率の表面
処理構造としたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a magnet rotor integrated with an impeller disposed on a side where a flow path through which a fluid passes is formed, and a magnet rotor around the outer periphery for driving the magnet rotor in a magnetic field. A stator having a three-phase winding disposed therein, a magnetic pole position detecting means for detecting a magnetic pole position of the magnet rotor, and two phases through which a drive current flows among the three-phase windings based on an output signal of the magnetic pole position detecting means. A DC brushless motor having a logic control means for selecting a winding of the DC brushless motor and a drive means for changing an on / off state by switching to switch a drive current flowing through the stator winding in accordance with a control signal of the logic means. A pump serving as a driving source for the motor, wherein one substrate is disposed on the opposite side of the flow path with respect to the stator, and the magnetic pole position detecting means is provided on the substrate; Control means and drive means are mounted, and the outer peripheral surface of the stator is mechanically in contact with the outer peripheral surface of the stator on the inner periphery of the motor frame having high thermal conductivity. Further, the outer peripheral surface of the motor frame has a high emissivity. Characterized by a surface treatment structure of
【０００８】本発明では、ポンプの駆動源となるＤＣブ
ラシレスモータの冷却において、ポンプが取扱う流体が
高温でも、発熱する固定子、巻線、及びドライブ手段の
熱をモータフレームを介して、周囲の空気への伝熱及び
放射によって放熱することができる。この場合、特に後
者の放射の割合を増やし、小型のままで全体としての放
熱量を大きくすることができる。また、ドライブ手段に
放熱板を付帯することにより、ドライブ手段からモータ
フレームへの伝熱を促すことができ、小型のままでの冷
却効率を上げることができる。According to the present invention, in cooling a DC brushless motor serving as a driving source of a pump, even when a fluid handled by the pump is at a high temperature, heat of a stator, a winding, and a drive unit that generates heat is transmitted to a surrounding heat through a motor frame. Heat can be dissipated by heat transfer and radiation to the air. In this case, in particular, the ratio of the latter radiation can be increased, and the overall heat radiation amount can be increased while keeping the size small. In addition, by attaching a heat radiating plate to the drive means, heat transfer from the drive means to the motor frame can be promoted, and the cooling efficiency can be improved while keeping the size small.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、流体が
通過する流路を形成した側に配置される羽根車と一体化
したマグネットロータと、前記マグネットロータを磁界
駆動するためにその外周周りに配置され３相巻線を有す
る固定子と、前記マグネットロータの磁極位置を検出す
る磁極位置検出手段と、前記磁極位置検出手段の出力信
号により前記３相巻線のうち駆動電流を流す２つの相の
巻線を選択する論理制御手段と、前記論理手段の制御信
号に合わせて、スイッチングによりオンオフ状態を変化
させ前記固定子巻線に流す駆動電流の切替えを行うドラ
イブ手段を有するＤＣブラシレスモータを回転の駆動源
とするポンプにおいて、前記固定子を挟んで前記流路と
反対側に１枚の基板を配置するとともに前記基板に前記
磁極位置検出手段、論理制御手段、及びドライブ手段を
搭載し、高熱伝導性のモータフレームの内周に前記固定
子の外周面と前記ドライブ手段が機械的に接触する配置
とし、更に前記モータフレームの外周面を高放射率の表
面処理構造としたことを特徴とするポンプであり、モー
タフレームからの放熱として、周囲への伝熱を良くする
ために大型化や更なる熱伝導性の高い材料によるコスト
アップをせずとも、周囲への放射率を上昇するため表面
処理をするだけで、冷却能力を向上させることができる
という作用を有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention according to claim 1 is a magnet rotor integrated with an impeller disposed on the side where a flow path through which a fluid passes is formed, and a magnetic rotor for driving the magnet rotor in a magnetic field. A stator having a three-phase winding disposed around the outer circumference; magnetic pole position detecting means for detecting a magnetic pole position of the magnet rotor; and a drive current flowing through the three-phase winding based on an output signal of the magnetic pole position detecting means. DC brushless having logic control means for selecting windings of two phases, and drive means for changing an on / off state by switching to switch a drive current flowing through the stator winding in accordance with a control signal of the logic means. In a pump using a motor as a drive source for rotation, one substrate is disposed on the opposite side of the stator with respect to the flow path, and the magnetic pole position detecting means is provided on the substrate. Logic control means and drive means are mounted, and the outer peripheral surface of the stator is mechanically in contact with the outer peripheral surface of the stator on the inner periphery of the motor frame having high thermal conductivity; and the outer peripheral surface of the motor frame is highly radiated. This pump features a high-efficiency surface treatment structure.The heat from the motor frame does not need to be increased in size to improve heat transfer to the surroundings, nor to increase the cost of materials with higher thermal conductivity. Both have the effect that the cooling capacity can be improved only by performing surface treatment to increase the emissivity to the surroundings.
【００１０】請求項２に記載の発明は、前記モータフレ
ームの表面処理構造は、酸化皮膜の表面処理層であるこ
とを特徴とする請求項１記載のポンプであり、モータフ
レームの腐食（サビ等）を抑えることができるという作
用を有する。According to a second aspect of the present invention, in the pump according to the first aspect, the surface treatment structure of the motor frame is a surface treatment layer of an oxide film. ) Can be suppressed.
【００１１】請求項３に記載の発明は、前記モータフレ
ームの表面処理構造は、樹脂又はペンキ等のコーティン
グ材による表面処理層であることを特徴とする請求項１
記載のポンプであり、モータフレームの腐食（サビ等）
を抑えるばかりでなく、多種の色を配色できるため外観
の向上も図れるという作用を有する。According to a third aspect of the present invention, the surface treatment structure of the motor frame is a surface treatment layer made of a coating material such as resin or paint.
The pump described in the above, corrosion of the motor frame (rust, etc.)
In addition to suppressing color, various colors can be arranged, so that the appearance can be improved.
【００１２】請求項４に記載の発明は、前記モータフレ
ームの表面処理構造は、前記モータフレーム自身の高熱
伝導性の層で形成されていることを特徴とする請求項１
記載のポンプであり、モータフレーム内の空気と周囲の
空気との循環のための風穴がないため、被水が発生した
場合などでも電気的ショートの危険性が回避できるほ
か、遮音効果を上げることができるという作用を有す
る。According to a fourth aspect of the present invention, the surface treatment structure of the motor frame is formed of a layer having high thermal conductivity of the motor frame itself.
The pump described above has no air holes for circulation between the air in the motor frame and the surrounding air, so that even if it gets wet, the danger of electrical shorts can be avoided and the sound insulation effect can be improved. It has the effect of being able to.
【００１３】請求項５に記載の発明は、前記ドライブ手
段に熱伝導性の高い放熱板を取付け、前記放熱板を前記
モータフレームと機械的に接触させたことを特徴とする
請求項１から４のいずれかに記載のポンプであり、モー
タフレームへの放熱面を十分にとれるばかりでなく、モ
ータフレームとの機械的接触による応力がドライブ手段
のリードに加わらずに保護できるという作用を有する。According to a fifth aspect of the present invention, a radiator plate having high heat conductivity is attached to the drive means, and the radiator plate is brought into mechanical contact with the motor frame. The pump according to any one of the above, has an effect that not only can a sufficient heat radiation surface to the motor frame be taken, but also the stress due to mechanical contact with the motor frame can be protected without being applied to the lead of the drive means.
【００１４】請求項６に記載の発明は、前記放熱板は、
前記ドライブ手段に接する側は当該ドライブ手段との接
触面積とほぼ等しく、前記モータフレームに接する側が
当該モータフレームの底面とほぼ等しい面積を有し、且
つ前記モータフレームの底面と接触する形状を持つこと
特徴とする請求項５記載のポンプであり、放熱板の重量
を大きくせずに効率良くモータフレームへの伝熱効率を
上げることができるという作用を有する。According to a sixth aspect of the present invention, the heat radiating plate comprises:
The side in contact with the drive unit is substantially equal to the area of contact with the drive unit, the side in contact with the motor frame has an area approximately equal to the bottom surface of the motor frame, and has a shape in contact with the bottom surface of the motor frame. The pump according to claim 5, wherein the heat transfer efficiency to the motor frame can be efficiently increased without increasing the weight of the heat sink.
【００１５】請求項７に記載の発明は、前記のモータフ
レームと前記固定子とは、前記固定子の外周面と前記モ
ータフレームの内周面との間を圧入させた関係としたこ
とを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のポン
プであり、固定子の振動によるモータフレームの共振を
抑えることができるという作用を有する。According to a seventh aspect of the present invention, the motor frame and the stator have a relationship in which a press fit is made between an outer peripheral surface of the stator and an inner peripheral surface of the motor frame. The pump according to any one of claims 1 to 6, wherein an operation of suppressing resonance of the motor frame due to vibration of the stator can be suppressed.
【００１６】以下、本発明の一実施の形態を図面に基づ
いて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１７】図１は本発明のポンプの構成を示す縦断面
図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the structure of the pump of the present invention.
【００１８】図１において、ポンプに備えた吸込み口１
の下流にマグネットロータ２が回転自在に配置され、こ
のマグネットロータ２には羽根車３が一体に取り付けら
れ、この羽根車３の回転による遠心力によって運動エネ
ルギを与えられた流体を吐出するための吐出口４を羽根
車３の回転軸線とほぼ直交する向きに設けている。In FIG. 1, a suction port 1 provided in a pump is shown.
A rotor is rotatably arranged downstream of the rotor, and an impeller 3 is integrally attached to the magnet rotor 2 to discharge a fluid given kinetic energy by centrifugal force generated by rotation of the impeller 3. The discharge port 4 is provided in a direction substantially orthogonal to the rotation axis of the impeller 3.
【００１９】羽根車３はポンプの内部であって吸込み口
１とほぼ同軸上に配置した固定軸５にラジアル軸受６を
介して取り付けられ、このラジアル軸受６の両端にはス
ラスト軸受け板７が組み込まれている。固定軸５はセラ
ミック材やステンレス材のように硬い材料を素材とした
もので、ラジアル軸受はカーボン材のように固定軸５と
接触することで磨かれ摩擦抵抗が小さくなるカーボン材
を利用したものである。なお、ラジアル軸受６は固定軸
５の周りを接触しながら回転し、このラジアル軸受６か
らスラスト力を受けるスラスト軸受け板７とも接触しな
がら回転し、シールレスポンプのキャンドタイプに相当
する構成となっている。The impeller 3 is mounted via a radial bearing 6 on a fixed shaft 5 located inside the pump and substantially coaxially with the suction port 1, and a thrust bearing plate 7 is incorporated at both ends of the radial bearing 6. Have been. The fixed shaft 5 is made of a hard material such as a ceramic material or a stainless steel material, and the radial bearing is made of a carbon material such as a carbon material, which is polished by contact with the fixed shaft 5 to reduce frictional resistance. It is. Note that the radial bearing 6 rotates while contacting around the fixed shaft 5, and also rotates while contacting with a thrust bearing plate 7 that receives a thrust force from the radial bearing 6, and has a configuration corresponding to a cand type of a sealless pump. ing.
【００２０】マグネットロータ２を包囲するように形成
された分離板１５が固定軸５とほぼ同軸上に配置され、
この分離板の外周部にはマグネットロータ２の磁極位置
を検出する磁極位置検出手段８と固定子９及び巻線１０
をそれぞれ備えている。また、吸込み口１と反対側に偏
らせて基板１７を組み込み、この基板１７に論理制御手
段１１，ドライブ手段１２を搭載している。ドライブ手
段１２は基板１７に同様に固定された放熱板１６によっ
て包囲されている。そして、モータ部の外郭を形成する
モータフレーム１４の外面には表面処理部１９が形成さ
れ、モータフレーム１４の内面と放熱板１６との間には
熱伝導性シリコン１８が充填されている。A separation plate 15 formed so as to surround the magnet rotor 2 is disposed substantially coaxially with the fixed shaft 5.
A magnetic pole position detecting means 8 for detecting a magnetic pole position of the magnet rotor 2, a stator 9 and a winding 10
Are provided. Further, a board 17 is mounted so as to be biased to the opposite side to the suction port 1, and the logic control means 11 and the drive means 12 are mounted on the board 17. The drive means 12 is surrounded by a heat sink 16 which is also fixed to a substrate 17. A surface treatment portion 19 is formed on an outer surface of the motor frame 14 forming an outer periphery of the motor portion, and a space between the inner surface of the motor frame 14 and the heat radiating plate 16 is filled with thermally conductive silicon 18.
【００２１】磁極位置検出手段８は、マグネットロータ
２が回転するときにその磁極を検出してこの磁極がＮ極
かＳ極かを検出する。このとき、一般的な３相ＤＣブラ
シレスモータを駆動源とする場合では、磁極位置検出手
段８は３個配置され、それぞれの配置は通常では固定子
９のほぼ極歯間に配置される。The magnetic pole position detecting means 8 detects the magnetic pole when the magnet rotor 2 rotates, and detects whether the magnetic pole is an N pole or an S pole. At this time, when a general three-phase DC brushless motor is used as a driving source, three magnetic pole position detecting means 8 are arranged, and each arrangement is usually arranged almost between the pole teeth of the stator 9.
【００２２】論理制御手段１１は、磁極位置検出手段８
の３つの信号の組み合わせにより、３相の巻線１０の内
のどの２相の巻線にどちらの相からどちらの相へ電流を
流すかを決定し、その制御信号をドライブ手段１２へ入
力する。The logic control means 11 comprises a magnetic pole position detecting means 8
The combination of the three signals is used to determine which two-phase winding of the three-phase winding 10 is to be supplied with current from which phase to which phase, and the control signal is input to the drive means 12. .
【００２３】ドライブ手段１２は、論理制御手段１１か
らの制御信号に合わせて、６つのスイッチング素子によ
るブリッジ回路で構成されたものである。このドライブ
手段１２の６つのスイッチング素子のうち、常に上アー
ムのうちの１つと、下アームのうちの１つがオンするこ
とで、３相の巻線１０のうちの１つとの端子が＋電源電
圧側に接続され、別の端子が−電源電圧側に接続される
ことで、２相の巻線１０に電流が流れる。これにより、
固定子９の極歯に磁界が発生し、この磁界とマグネット
ロータ２の磁界により吸引と反発が発生し、マグネット
ロータ２に回転力が発生する。The drive means 12 is constituted by a bridge circuit composed of six switching elements in accordance with a control signal from the logic control means 11. When one of the upper arms and one of the lower arms of the six switching elements of the drive means 12 are always turned on, the terminal of one of the three-phase windings 10 is connected to the + power supply voltage. And the other terminal is connected to the −supply voltage side, a current flows through the two-phase winding 10. This allows
A magnetic field is generated at the pole teeth of the stator 9, and the magnetic field and the magnetic field of the magnet rotor 2 generate attraction and repulsion, and generate a rotational force on the magnet rotor 2.
【００２４】このように巻線１０に電流が流れることで
モータの損失が発生し、この損失が熱になる。また、同
様にドライブ手段１２のスイッチング素子に電流が流れ
ることで損失が発生し、この損失が熱になる。それぞれ
の熱はカップ状のモータフレーム１４と通水部と電気部
を分離する分離板１５で囲まれた空間の空気へ放熱する
ほか、固定子９から分離板１５に伝熱し最終的には吸込
み口１から羽根車３を収納した流路を通過する流体に伝
熱される。The current flowing through the winding 10 causes a loss of the motor, and this loss becomes heat. Similarly, a loss occurs when a current flows through the switching element of the drive means 12, and this loss becomes heat. Each heat is radiated to the air in the space surrounded by the cup-shaped motor frame 14 and the separating plate 15 for separating the water-passing portion and the electric portion, and is transferred from the stator 9 to the separating plate 15 and finally sucked. Heat is transferred from the mouth 1 to the fluid passing through the flow path containing the impeller 3.
【００２５】ここで、流体の温度が低いときは以上のよ
うな流体への放熱経路による伝熱で十分であるが、流体
温度が９０℃くらいの高温になるとこの放熱経路だけに
よる伝熱では放熱効果は期待できない。Here, when the temperature of the fluid is low, the heat transfer through the above-described heat dissipation path to the fluid is sufficient. However, when the fluid temperature becomes as high as about 90 ° C., the heat transfer only through this heat dissipation path causes heat dissipation. No effect can be expected.
【００２６】これに対して、本実施の形態では、ドライ
ブ手段１２はアルミ材等の高熱伝導材で作られた放熱板
１６と機械的に固定され、放熱板１６は基板１７に機械
的に固定されている。また、磁極位置検出手段８、前記
論理制御手段１１及びドライブ手段１２は同一の基板１
７上に配置され電気的に接続されている。そして、基板
１７をモータフレーム１４に差し込むとき、応力が基板
１７にかからないように、放熱板１６とモータフレーム
１４との間に空間を設け、この空間に熱伝導性シリコン
１８を充填してこれをモータフレーム１４に接触させて
いる。On the other hand, in the present embodiment, the drive means 12 is mechanically fixed to a heat radiating plate 16 made of a high thermal conductive material such as an aluminum material, and the heat radiating plate 16 is mechanically fixed to a substrate 17. Have been. The magnetic pole position detecting means 8, the logic control means 11 and the drive means 12 are on the same substrate 1.
7 and are electrically connected. When the substrate 17 is inserted into the motor frame 14, a space is provided between the heat radiating plate 16 and the motor frame 14 so that stress is not applied to the substrate 17, and the space is filled with heat conductive silicon 18. It is in contact with the motor frame 14.
【００２７】このような構成であれば、ドライブ手段１
２で発生した熱も、最終的にはモータフレーム１４に伝
熱される。このモータフレーム１４からの放熱は、通常
その材料として熱伝導性の良いアルミ材や鉄材を使用し
た場合では、周囲の空気への伝熱は充分である。With such a configuration, the drive means 1
2 is finally transmitted to the motor frame 14. In the case of using aluminum or iron having good thermal conductivity as the material for the heat radiation from the motor frame 14, the heat transfer to the surrounding air is sufficient.
【００２８】一方、特に小型化するときは周囲への空気
への伝熱だけでは不充分となる。すなわち、モータフレ
ーム１４をアルミ材や鉄材で作った場合、放射率は非常
に小さいので、放熱効果も小さい。そこで、放熱効果を
上げるため、モータフレーム１４の外面に、酸化膜処理
またはペンキ等の塗装や樹脂とのコーティング等の表面
処理部１９を設けると、モータフレーム１４の材質を変
えないままで放射率を上げることができる。たとえば、
鉄材の場合、表面処理をしなければ熱の放射率は０．０
７であるのに対し、酸化膜を形成すると放射率は０．７
９まで上昇する。但し、コーティング部の厚みを大きく
すると逆に伝熱性が悪化するので効果が小さくなるので
厚みとしては、１００μｍ程度までとしたほうがよい。On the other hand, especially in the case of size reduction, heat transfer to the surrounding air alone is not sufficient. That is, when the motor frame 14 is made of an aluminum material or an iron material, the emissivity is very small, so that the heat radiation effect is small. In order to improve the heat radiation effect, if the surface of the motor frame 14 is provided with a surface treatment portion 19 such as an oxide film treatment or painting such as paint or coating with resin, the emissivity can be maintained without changing the material of the motor frame 14. Can be raised. For example,
In the case of iron, heat emissivity is 0.0
In contrast, the emissivity is 0.7 when the oxide film is formed.
It rises to 9. However, if the thickness of the coating portion is increased, the heat conductivity is adversely affected, and the effect is reduced. Therefore, the thickness is preferably set to about 100 μm.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明では、ドライブ手段が発生する熱
と固定子の巻線が発生する熱を金属のモータフレームを
介して周囲の空気に放熱する構造であっても、伝熱や放
射による放熱を増加させることができ、ポンプの発熱部
の冷却が良好に行なわれる。また、金属のモータフレー
ムの外側表面を酸化処理もしくはペンキ等の塗装または
樹脂のコーティングを施すようにすると、高温水などを
取り扱っても小型のまま発熱部を冷却でき、モータフレ
ームの表面処理により防錆ができ、外観も向上する。According to the present invention, even if the heat generated by the drive means and the heat generated by the windings of the stator are radiated to the surrounding air through the metal motor frame, the heat transfer and radiation The heat radiation can be increased, and the cooling of the heat generating part of the pump is performed well. Also, if the outer surface of the metal motor frame is oxidized or painted with paint or resin, the heat generating part can be cooled down in a small size even when handling high-temperature water, etc., and it is prevented by the surface treatment of the motor frame. Rust is generated and appearance is improved.
【図１】本発明のポンプの構成を示す縦断面図FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a pump according to the present invention.
【図２】従来例のポンプの構造図FIG. 2 is a structural view of a conventional pump.
１ 吸込み口 ２ マグネットロータ ３ 羽根車 ４ 吐出口 ５ 固定軸 ６ ラジアル軸受 ７ スラスト軸受け板 ８ 磁極位置検出手段 ９ 固定子 １０ 巻線 １１ 論理制御手段 １２ ドライブ手段 １４ モータフレーム １５ 分離板 １６ 放熱板 １７ 基板 １８ 熱伝導性シリコン １９ 表面処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suction port 2 Magnet rotor 3 Impeller 4 Discharge port 5 Fixed shaft 6 Radial bearing 7 Thrust bearing plate 8 Magnetic pole position detecting means 9 Stator 10 Winding 11 Logic control means 12 Drive means 14 Motor frame 15 Separator plate 16 Heat sink 17 Substrate 18 Thermal conductive silicon 19 Surface treatment part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 11/00 Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｍ ５Ｈ６２１ 21/14 29/00 Ｚ 29/00 11/00 Ｃ Ｆターム(参考） 3H022 AA01 BA01 CA50 DA03 DA14 DA20 5H019 AA00 BB01 BB05 BB15 BB20 BB23 CC03 DD01 EE01 EE14 FF01 FF03 5H605 AA01 BB05 BB09 BB17 CC01 CC04 CC08 DD00 DD11 DD16 DD37 EB03 EB06 FF00 FF01 GG10 5H607 AA00 BB01 BB09 CC01 CC05 CC07 FF06 GG01 GG03 GG09 HH01 HH09 JJ10 5H611 AA09 BB08 PP05 QQ03 RR02 TT02 UA04 5H621 BB07 GA01 GA04 HH01 JK07 JK13 JK14 JK19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02K 11/00 H02K 21/14 M 5H621 21/14 29/00 Z 29/00 11/00 CF term ( Reference) 3H022 AA01 BA01 CA50 DA03 DA14 DA20 5H019 AA00 BB01 BB05 BB15 BB20 BB23 CC03 DD01 EE01 EE14 FF01 FF03 5H605 AA01 BB05 BB09 BB17 CC01 CC04 CC08 DD00 DD11 DD16 DD37 EB03 CC01 GG01 FF06 FF00 GG01 FF00 GG00 HH01 HH09 JJ10 5H611 AA09 BB08 PP05 QQ03 RR02 TT02 UA04 5H621 BB07 GA01 GA04 HH01 JK07 JK13 JK14 JK19
Claims (7)
れる羽根車と一体化したマグネットロータと、前記マグ
ネットロータを磁界駆動するためにその外周周りに配置
され３相巻線を有する固定子と、前記マグネットロータ
の磁極位置を検出する磁極位置検出手段と、前記磁極位
置検出手段の出力信号により前記３相巻線のうち駆動電
流を流す２つの相の巻線を選択する論理制御手段と、前
記論理手段の制御信号に合わせて、スイッチングにより
オンオフ状態を変化させ前記固定子巻線に流す駆動電流
の切替えを行うドライブ手段を有するＤＣブラシレスモ
ータを回転の駆動源とするポンプにおいて、前記固定子
を挟んで前記流路と反対側に１枚の基板を配置するとと
もに前記基板に前記磁極位置検出手段、論理制御手段、
及びドライブ手段を搭載し、高熱伝導性のモータフレー
ムの内周に前記固定子の外周面と前記ドライブ手段が機
械的に接触する配置とし、更に前記モータフレームの外
周面を高放射率の表面処理構造としたことを特徴とする
ポンプ。1. A magnet rotor integrated with an impeller disposed on a side where a flow path through which a fluid passes is formed, and a three-phase winding disposed around an outer periphery thereof for driving the magnet rotor in a magnetic field. A stator, a magnetic pole position detecting means for detecting a magnetic pole position of the magnet rotor, and a logic control for selecting a two-phase winding through which a drive current flows among the three-phase windings based on an output signal of the magnetic pole position detecting means. Means and a DC brushless motor having a drive means for changing an on / off state by switching and switching a drive current flowing through the stator winding in accordance with a control signal of the logic means, wherein the pump uses a DC brushless motor as a drive source for rotation. Arranging one substrate on the opposite side to the flow path with the stator interposed therebetween, and the magnetic pole position detecting means, logic control means,
And a drive means, wherein the outer peripheral surface of the stator and the drive means are mechanically in contact with the inner periphery of the motor frame having high thermal conductivity, and the outer peripheral surface of the motor frame has a high emissivity surface treatment. A pump having a structure.
化皮膜の表面処理層であることを特徴とする請求項１記
載のポンプ。2. The pump according to claim 1, wherein the surface treatment structure of the motor frame is a surface treatment layer of an oxide film.
脂又はペンキ等のコーティング材による表面処理層であ
ることを特徴とする請求項１記載のポンプ。3. The pump according to claim 1, wherein the surface treatment structure of the motor frame is a surface treatment layer made of a coating material such as resin or paint.
記モータフレーム自身の高熱伝導性の層で形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のポンプ。4. The pump according to claim 1, wherein the surface treatment structure of the motor frame is formed of a layer having high thermal conductivity of the motor frame itself.
を取付け、前記放熱板を前記モータフレームと機械的に
接触させたことを特徴とする請求項１から４のいずれか
に記載のポンプ。5. A pump according to claim 1, wherein a radiator plate having high heat conductivity is attached to said drive means, and said radiator plate is brought into mechanical contact with said motor frame. .
側は当該ドライブ手段との接触面積とほぼ等しく、前記
モータフレームに接する側が当該モータフレームの底面
とほぼ等しい面積を有し、且つ前記モータフレームの底
面と接触する形状を持つことを特徴とする請求項５記載
のポンプ。6. The radiator plate has a surface in contact with the drive means substantially equal to a contact area with the drive means, a side in contact with the motor frame has an area substantially equal to a bottom surface of the motor frame, and The pump according to claim 5, wherein the pump has a shape that contacts the bottom surface of the frame.
前記固定子の外周面と前記モータフレームの内周面との
間を圧入させた関係としたことを特徴とする請求項１か
ら６のいずれかに記載のポンプ。7. The motor frame and the stator,
The pump according to any one of claims 1 to 6, wherein an outer peripheral surface of the stator and an inner peripheral surface of the motor frame are press-fitted.
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|---|---|
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- 1999-10-21 JP JP29967599A patent/JP2001123996A/en active Pending
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