JPH08312576A - 水中ポンプ - Google Patents
水中ポンプInfo
- Publication number
- JPH08312576A JPH08312576A JP11729795A JP11729795A JPH08312576A JP H08312576 A JPH08312576 A JP H08312576A JP 11729795 A JP11729795 A JP 11729795A JP 11729795 A JP11729795 A JP 11729795A JP H08312576 A JPH08312576 A JP H08312576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- brushless motor
- circuit
- rotation type
- submersible pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外観形状の大形化を抑制しつつ流量制御を容
易にすると共に起動トルクを大きくして取り扱い性に優
れた水中ポンプを得る。 【構成】 外転形ＤＣブラシレスモータ１をモータ保護
ケース１９内に縦置きに内蔵してその上方にモータ制御
回路部１６とＤＣ電源変換回路部１７を設置し、このポ
ンプ保護ケース１９に回路保護カバー２０を結合して前
記モータと回路部を水密状態の空間に収納した。外転形
ＤＣブラシレスモータ１は、ＡＣ電源の周波数に無関係
に所定の速度で回転して吐出量制御を容易にすると共に
起動トルクが大きい水中ポンプとなる。
易にすると共に起動トルクを大きくして取り扱い性に優
れた水中ポンプを得る。 【構成】 外転形ＤＣブラシレスモータ１をモータ保護
ケース１９内に縦置きに内蔵してその上方にモータ制御
回路部１６とＤＣ電源変換回路部１７を設置し、このポ
ンプ保護ケース１９に回路保護カバー２０を結合して前
記モータと回路部を水密状態の空間に収納した。外転形
ＤＣブラシレスモータ１は、ＡＣ電源の周波数に無関係
に所定の速度で回転して吐出量制御を容易にすると共に
起動トルクが大きい水中ポンプとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中ポンプに係り、特
に、汚水排水処理等に使用するのに好適な縦形の水中ポ
ンプに関する。
に、汚水排水処理等に使用するのに好適な縦形の水中ポ
ンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般の縦形の水中ポンプは、実開平５−
１４５９１号公報に示されているように、単相及び三相
ＡＣ電源から給電する誘導モータを使用している。この
ように誘導モータを使用した水中ポンプは、ＡＣ電源の
周波数が異なることにより回転数（速度）に変化が生じ
ることは避けられず、電源周波数に対応した形状のポン
プランナーの使用が必要であり、また、揚程の変化等に
よる負荷変動に対してモータの回転数が変動するために
ポンプ流量（吐出量）の変動が大きくなる等の問題点が
ある。
１４５９１号公報に示されているように、単相及び三相
ＡＣ電源から給電する誘導モータを使用している。この
ように誘導モータを使用した水中ポンプは、ＡＣ電源の
周波数が異なることにより回転数（速度）に変化が生じ
ることは避けられず、電源周波数に対応した形状のポン
プランナーの使用が必要であり、また、揚程の変化等に
よる負荷変動に対してモータの回転数が変動するために
ポンプ流量（吐出量）の変動が大きくなる等の問題点が
ある。
【０００３】一方、誘導モータの最高回転数は極数によ
り決定されるので任意の回転数に設定することができ
ず、従って、回転数制御による流量制御を行うことは非
常に困難である。
り決定されるので任意の回転数に設定することができ
ず、従って、回転数制御による流量制御を行うことは非
常に困難である。
【０００４】更に、誘導モータは、ＤＣモータに対して
起動トルクが小さいため、ポンプランナーに異物等が噛
み込んで保護回路が作動して停止した後の該モータの再
起動時に異物を排出しにくい欠点がある。
起動トルクが小さいため、ポンプランナーに異物等が噛
み込んで保護回路が作動して停止した後の該モータの再
起動時に異物を排出しにくい欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】誘導モータの回転数を
ＡＣ電源の周波数に左右されずに任意の値に制御する制
御装置としてインバータ制御装置があるが、インバータ
制御装置は、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換する変換回路と
このＤＣ電源から誘導モータに給電するインバータを必
要とするために、水中ポンプの外観形状が大形化する。
しかも、起動トルクを大きくすることは困難である。
ＡＣ電源の周波数に左右されずに任意の値に制御する制
御装置としてインバータ制御装置があるが、インバータ
制御装置は、ＡＣ電源をＤＣ電源に変換する変換回路と
このＤＣ電源から誘導モータに給電するインバータを必
要とするために、水中ポンプの外観形状が大形化する。
しかも、起動トルクを大きくすることは困難である。
【０００６】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、外観形状の大形化を抑制しつつ流量制
御を容易にすると共にモータの起動トルクを大きくして
取り扱い性に優れた水中ポンプを提供することを目的と
する。
なされたもので、外観形状の大形化を抑制しつつ流量制
御を容易にすると共にモータの起動トルクを大きくして
取り扱い性に優れた水中ポンプを提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポンプランナ
ーを駆動するために外転形ＤＣブラシレスモータを使用
し、ＡＣ電源からＤＣ電源を生成する電源回路部と給電
相切り替えや回転数制御を行うためのモータ制御回路部
を前記外転形ＤＣブラシレスモータの上方に配置してモ
ータ保護ケースと回路保護カバー内に水密状態に収納し
たことを特徴とする。
ーを駆動するために外転形ＤＣブラシレスモータを使用
し、ＡＣ電源からＤＣ電源を生成する電源回路部と給電
相切り替えや回転数制御を行うためのモータ制御回路部
を前記外転形ＤＣブラシレスモータの上方に配置してモ
ータ保護ケースと回路保護カバー内に水密状態に収納し
たことを特徴とする。
【０００８】
【作用】ＤＣブラシレスモータは誘導モータに比較して
効率が高く、特に外転形ＤＣブラシレスモータは、固定
子鉄芯の外周から固定子巻線を直接巻き付けることがで
きるので高さ方向の寸法を小さくすることができ、しか
も、大きなトルクを発生し易い。
効率が高く、特に外転形ＤＣブラシレスモータは、固定
子鉄芯の外周から固定子巻線を直接巻き付けることがで
きるので高さ方向の寸法を小さくすることができ、しか
も、大きなトルクを発生し易い。
【０００９】また、小形化した外転形ＤＣブラシレスモ
ータは、その上方に電源回路部とモータ制御回路部を設
置する空間を形成する。
ータは、その上方に電源回路部とモータ制御回路部を設
置する空間を形成する。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図面により説明する。
【００１１】先ず、外転形ＤＣブラシレスモータの構造
を図４〜図７を参照して説明する。外転形ＤＣブラシレ
スモータ１の固定子部２は、固定子鉄芯３の外周に形成
されたスロット内に電気絶縁物を介して固定子巻線４を
巻線機により直接巻き込んで構成され、更に、モータフ
レーム１１に接着して固定される。このように固定子巻
線４を固定子鉄芯３に外周から直接巻き付ける巻線方法
は、固定子鉄芯３の両端に突出する固定子巻線４の高さ
寸法を小さくすることができ、結果として該外転形ブラ
シレスモータ１の高さ寸法を抑えることができる。
を図４〜図７を参照して説明する。外転形ＤＣブラシレ
スモータ１の固定子部２は、固定子鉄芯３の外周に形成
されたスロット内に電気絶縁物を介して固定子巻線４を
巻線機により直接巻き込んで構成され、更に、モータフ
レーム１１に接着して固定される。このように固定子巻
線４を固定子鉄芯３に外周から直接巻き付ける巻線方法
は、固定子鉄芯３の両端に突出する固定子巻線４の高さ
寸法を小さくすることができ、結果として該外転形ブラ
シレスモータ１の高さ寸法を抑えることができる。
【００１２】回転子部５は、ロータヨーク６にモータと
しての磁界を形成するためのメインマグネット７とＦＧ
センサとしての磁界を形成するＦＧマグネット８を接着
剤等により接着して固定すると共に該ロータヨーク６に
モータ回転軸９を圧入して締結せしめ、玉軸受１０ａ，
１０ｂによって回転自在にモータフレーム１１に支持さ
れる。
しての磁界を形成するためのメインマグネット７とＦＧ
センサとしての磁界を形成するＦＧマグネット８を接着
剤等により接着して固定すると共に該ロータヨーク６に
モータ回転軸９を圧入して締結せしめ、玉軸受１０ａ，
１０ｂによって回転自在にモータフレーム１１に支持さ
れる。
【００１３】なお、モータフレーム１１は、機械的強度
と固定子巻線４の熱放散を考慮してアルミニウムダイカ
スト等の構造部材とする。
と固定子巻線４の熱放散を考慮してアルミニウムダイカ
スト等の構造部材とする。
【００１４】次に、この外転形ブラシレスモータ１にお
けるメインマグネット７の磁極の回転位置に応じて固定
子巻線４への給電の相切り替えを行うためのホール素子
による回転位置検出手段と、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。
けるメインマグネット７の磁極の回転位置に応じて固定
子巻線４への給電の相切り替えを行うためのホール素子
による回転位置検出手段と、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。
【００１５】銅箔と紙フェノール樹脂等の複合材で構成
したモータ回路基板１２上には、ＦＧコイルパターン１
２ａと、固定子巻線４の口出し部にハンダ接合されるリ
ードパターン１２ｂと、ホール素子１３ａ〜１３ｃにハ
ンダ接合されるリードパターン１２ｃ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１４が接続さ
れる。このモータ回路基板１２は固定ねじ４３でモータ
フレーム１１に固定される。固定子部２と回転子部５を
組み合わせた状態において、ＦＧコイルパターン１２ａ
は、回転子部５のＦＧマグネット８の磁界が作用するよ
うに該ＦＧマグネット８と微小隙間を介して対向し、回
転子部５の回転時にＦＧマグネット８の磁界が回転する
ことにより回転速度に応じて該ＦＧコイルパターン１２
ａに誘起する電圧を回転数信号として出力する。そし
て、ホール素子１３ａ〜１３ｃは、回転子部５のメイン
マグネット７の磁界が作用するように該メインマグネッ
ト７と微小間隙を介して対向し、メインマグネット７の
磁極が対向したときに磁極位置検出信号を発生し、該磁
極位置検出信号に基づいて固定子巻線４の給電相切り替
えを制御することによって回転トルクを発生するように
する。
したモータ回路基板１２上には、ＦＧコイルパターン１
２ａと、固定子巻線４の口出し部にハンダ接合されるリ
ードパターン１２ｂと、ホール素子１３ａ〜１３ｃにハ
ンダ接合されるリードパターン１２ｃ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１４が接続さ
れる。このモータ回路基板１２は固定ねじ４３でモータ
フレーム１１に固定される。固定子部２と回転子部５を
組み合わせた状態において、ＦＧコイルパターン１２ａ
は、回転子部５のＦＧマグネット８の磁界が作用するよ
うに該ＦＧマグネット８と微小隙間を介して対向し、回
転子部５の回転時にＦＧマグネット８の磁界が回転する
ことにより回転速度に応じて該ＦＧコイルパターン１２
ａに誘起する電圧を回転数信号として出力する。そし
て、ホール素子１３ａ〜１３ｃは、回転子部５のメイン
マグネット７の磁界が作用するように該メインマグネッ
ト７と微小間隙を介して対向し、メインマグネット７の
磁極が対向したときに磁極位置検出信号を発生し、該磁
極位置検出信号に基づいて固定子巻線４の給電相切り替
えを制御することによって回転トルクを発生するように
する。
【００１６】次に、ＡＣ電源からＤＣ電源を生成し、外
転形ブラシレスモータ１の固定子巻線４に流す駆動電流
の給電相切り替えと回転数制御等を行う回路構成につい
て図１，図２及び図３を参照して説明する。
転形ブラシレスモータ１の固定子巻線４に流す駆動電流
の給電相切り替えと回転数制御等を行う回路構成につい
て図１，図２及び図３を参照して説明する。
【００１７】この回路構成は、基本的には、固定子巻線
４の給電相切り替え制御用トランジスタ，回転数制御及
び過負荷保護等を行うモータ制御回路部１６と、ＡＣ電
源をＤＣ電源に変換するＤＣ電源変換回路部１７とを備
え、電源ケーブル２２とフロートスイッチケーブル２４
とに接続され、更には水中ポンプ内でモータケーブル１
４を介してモータ回路基板１２に接続される。
４の給電相切り替え制御用トランジスタ，回転数制御及
び過負荷保護等を行うモータ制御回路部１６と、ＡＣ電
源をＤＣ電源に変換するＤＣ電源変換回路部１７とを備
え、電源ケーブル２２とフロートスイッチケーブル２４
とに接続され、更には水中ポンプ内でモータケーブル１
４を介してモータ回路基板１２に接続される。
【００１８】ＤＣ電源変換回路部１７は電源回路基板４
４に実装され、モータ制御回路部１６は制御回路基板４
５に実装される。モータ制御回路部１６における給電相
切り替え制御用トランジスタ（モータドライバー）４６
は放熱のためにアルミニウム放熱板１８に取り付けられ
て前記制御回路基板４５に接続される。制御回路基板４
５と電源回路基板４４はアルミニウム放熱板１８に載置
し、モータ制御回路部１６及びＤＣ電源変換回路部１７
を外転形ＤＣブラシレスモータ１の上方に２段に位置さ
せて設置するために、前記アルミニウム放熱板１８を、
後述するように、該モータ保護ケース１９に固定ねじ４
９によって固定する。なお、モータ制御回路部１６とＤ
Ｃ電源変換回路部１７は、その一部を共通の回路基板に
実装することも可能である。
４に実装され、モータ制御回路部１６は制御回路基板４
５に実装される。モータ制御回路部１６における給電相
切り替え制御用トランジスタ（モータドライバー）４６
は放熱のためにアルミニウム放熱板１８に取り付けられ
て前記制御回路基板４５に接続される。制御回路基板４
５と電源回路基板４４はアルミニウム放熱板１８に載置
し、モータ制御回路部１６及びＤＣ電源変換回路部１７
を外転形ＤＣブラシレスモータ１の上方に２段に位置さ
せて設置するために、前記アルミニウム放熱板１８を、
後述するように、該モータ保護ケース１９に固定ねじ４
９によって固定する。なお、モータ制御回路部１６とＤ
Ｃ電源変換回路部１７は、その一部を共通の回路基板に
実装することも可能である。
【００１９】水中ポンプは、ポンプ性能の改善と共に軽
量化や水密性（気密性）も製品構造上の重要事項であ
る。水密性に関係する部品接合部をできる限り少なくす
るために、外転形ＤＣブラシレスモータ１，ＤＣ電源変
換回路部１７及びモータ制御回路部１６は、モータ保護
ケース１９と回路保護カバー２０によって形成する空間
内に収納するようにし、このモータ保護ケース１９と回
路保護カバー２０は各種水質に耐えるような合成樹脂に
より成形して構成するものとする。
量化や水密性（気密性）も製品構造上の重要事項であ
る。水密性に関係する部品接合部をできる限り少なくす
るために、外転形ＤＣブラシレスモータ１，ＤＣ電源変
換回路部１７及びモータ制御回路部１６は、モータ保護
ケース１９と回路保護カバー２０によって形成する空間
内に収納するようにし、このモータ保護ケース１９と回
路保護カバー２０は各種水質に耐えるような合成樹脂に
より成形して構成するものとする。
【００２０】モータ保護ケース１９の詳細を図８，図９
を参照して説明する。このモータ保護ケース１９は、外
転形ＤＣブラシレスモータ１を定位置に固定して縦置き
に設置するために、モータフレーム１１との位置合わせ
のための芯出し突起部１９ａ及び固定ねじによりモータ
フレーム１１を固定するための複数個のモータ固定ねじ
穴１９ｂを備える。また、前述したように、アルミニウ
ム放熱板１８を固定して回路部を設置するための複数個
の放熱板固定ねじ穴１９ｃを備える。
を参照して説明する。このモータ保護ケース１９は、外
転形ＤＣブラシレスモータ１を定位置に固定して縦置き
に設置するために、モータフレーム１１との位置合わせ
のための芯出し突起部１９ａ及び固定ねじによりモータ
フレーム１１を固定するための複数個のモータ固定ねじ
穴１９ｂを備える。また、前述したように、アルミニウ
ム放熱板１８を固定して回路部を設置するための複数個
の放熱板固定ねじ穴１９ｃを備える。
【００２１】また、このモータ保護ケース１９は、後述
するように、回路保護カバー２０を突き合わせてねじ締
め結合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２１を装着するゴムリング装着溝１９
ｄを備える。
するように、回路保護カバー２０を突き合わせてねじ締
め結合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２１を装着するゴムリング装着溝１９
ｄを備える。
【００２２】次に、回路保護カバー２０について図１
０，図１１を参照して説明する。この回路保護カバー２
０は、図１に示すように、前記モータ保護ケース１９に
組み合わせてケース結合ボルト３７とケース結合ナット
３８でねじ締め結合することにより水密保持用ゴムリン
グ２１に支援されて該モータ保護ケース１９と水密状態
に結合するものである。この回路保護カバー２０は、該
水中ポンプを運搬及び設置するときの取っ手２０ａと、
フロートスイッチ用支柱２６を取り付けるための支柱ね
じ穴２０ｂと、ＤＣ電源変換回路部１７が外部ＡＣ電源
を受電するための電源ケーブル２２とモータ制御回路部
１６が水位検出フロートスイッチ２８ａ，２８ｂから水
位検出信号を入力するためのフロートスイッチケーブル
２４を水密性を維持した状態で該回路保護カバー２０を
貫通させて外部に引き出すためのケーブル貫通穴２０
ｃ，２０ｄを備える。
０，図１１を参照して説明する。この回路保護カバー２
０は、図１に示すように、前記モータ保護ケース１９に
組み合わせてケース結合ボルト３７とケース結合ナット
３８でねじ締め結合することにより水密保持用ゴムリン
グ２１に支援されて該モータ保護ケース１９と水密状態
に結合するものである。この回路保護カバー２０は、該
水中ポンプを運搬及び設置するときの取っ手２０ａと、
フロートスイッチ用支柱２６を取り付けるための支柱ね
じ穴２０ｂと、ＤＣ電源変換回路部１７が外部ＡＣ電源
を受電するための電源ケーブル２２とモータ制御回路部
１６が水位検出フロートスイッチ２８ａ，２８ｂから水
位検出信号を入力するためのフロートスイッチケーブル
２４を水密性を維持した状態で該回路保護カバー２０を
貫通させて外部に引き出すためのケーブル貫通穴２０
ｃ，２０ｄを備える。
【００２３】ケーブル口出し部の詳細な構成を図２を参
照して説明する。回路保護カバー２０を貫通する電源ケ
ーブル２２及びフロートスイッチケーブル２４の貫通部
は、ゴム材質で該電源ケーブル２２及びフロートスイッ
チケーブル２４とそれぞれ一体的に成形した鍔付き口出
し用リング２３，２５を備え、各口出し用リング２３，
２５を回路保護カバー２０の貫通穴２０ｃ，２０ｄに挿
入して鍔２３ａ，２５ａを該回路保護カバー２０の外面
に当接し、それぞれその外側に当接した金属製の封止キ
ャップ２７ａ，２７ｂを該回路保護カバー２０の口出し
部に設けた口出し部止めねじ穴２０ｅ，２０ｆに螺合し
た固定ねじ３９ａ，３９ｂで締め付けて該鍔２３ａ，２
５ａをゴムの弾性で密着させて水密状態を得る構成であ
る。
照して説明する。回路保護カバー２０を貫通する電源ケ
ーブル２２及びフロートスイッチケーブル２４の貫通部
は、ゴム材質で該電源ケーブル２２及びフロートスイッ
チケーブル２４とそれぞれ一体的に成形した鍔付き口出
し用リング２３，２５を備え、各口出し用リング２３，
２５を回路保護カバー２０の貫通穴２０ｃ，２０ｄに挿
入して鍔２３ａ，２５ａを該回路保護カバー２０の外面
に当接し、それぞれその外側に当接した金属製の封止キ
ャップ２７ａ，２７ｂを該回路保護カバー２０の口出し
部に設けた口出し部止めねじ穴２０ｅ，２０ｆに螺合し
た固定ねじ３９ａ，３９ｂで締め付けて該鍔２３ａ，２
５ａをゴムの弾性で密着させて水密状態を得る構成であ
る。
【００２４】中間ケーシング３０は、図１に示すよう
に、メカニカルシール２９を介在させて前記モータ回転
軸９を貫通させるように固定ねじ４０によってモータ保
護ケース１９の底部に結合し、結合面をＯリング３５に
よって水密構成とすることによって前記メカニカルシー
ル２９の周りに密閉状態のメカニカルシール保護油室４
２を形成する。
に、メカニカルシール２９を介在させて前記モータ回転
軸９を貫通させるように固定ねじ４０によってモータ保
護ケース１９の底部に結合し、結合面をＯリング３５に
よって水密構成とすることによって前記メカニカルシー
ル２９の周りに密閉状態のメカニカルシール保護油室４
２を形成する。
【００２５】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３４は前記中間ケーシング３０を
貫通したモータ回転軸９の軸端に固定ねじ３６によって
固定される。ポンプ上ケーシング３１とポンプ下ケーシ
ング３２は、前記中間ケーシング３０の下側にケーシン
グ結合ねじ４７，４８で結合して前記ポンプランナー３
１を収容するポンプ室を形成する。前記ポンプ下ケーシ
ング３２には吸い込み穴３２ａが形成され、ポンプ上ケ
ーシング３２には配管接続用の雌ねじ部を有するフラン
ジ３３が設けられる。なお、これらを構成する部品も先
のモータ保護ケース１９や回路保護カバー２０と同様の
合成樹脂により成形して構成する。
って、ポンプランナー３４は前記中間ケーシング３０を
貫通したモータ回転軸９の軸端に固定ねじ３６によって
固定される。ポンプ上ケーシング３１とポンプ下ケーシ
ング３２は、前記中間ケーシング３０の下側にケーシン
グ結合ねじ４７，４８で結合して前記ポンプランナー３
１を収容するポンプ室を形成する。前記ポンプ下ケーシ
ング３２には吸い込み穴３２ａが形成され、ポンプ上ケ
ーシング３２には配管接続用の雌ねじ部を有するフラン
ジ３３が設けられる。なお、これらを構成する部品も先
のモータ保護ケース１９や回路保護カバー２０と同様の
合成樹脂により成形して構成する。
【００２６】このように構成した本発明になる水中ポン
プにおける外転形ＤＣブラシレスモータ１と従来の水中
ポンプにおける誘導モータのモータ特性の比較例を図１
２に示す。外転形ＤＣブラシレスモータ１の特徴は、回
転数非制御時（回転数を制御しない状態）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
起動時にトルクが最大となる。また、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、且つ、
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。また、起動時の高トルク化により起動性能
の向上を図ることもできる。
プにおける外転形ＤＣブラシレスモータ１と従来の水中
ポンプにおける誘導モータのモータ特性の比較例を図１
２に示す。外転形ＤＣブラシレスモータ１の特徴は、回
転数非制御時（回転数を制御しない状態）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
起動時にトルクが最大となる。また、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、且つ、
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。また、起動時の高トルク化により起動性能
の向上を図ることもできる。
【００２７】この水中ポンプはフランジ３３に排水管を
接続して排水すべき水中に投入（設置）される。ＤＣ電
源変換回路部１７は、電源ケーブル２２を介して受電し
たＡＣ電源をＤＣ電源に変換する。そして、モータ制御
回路部１６は、このＤＣ電源を使用して、水位検出フロ
ートスイッチ２８ａ，２８ｂからの水位検出信号を参照
して外転形ＤＣブラシレスモータ１への給電をオン・オ
フ（運転及び停止）し、排水する。
接続して排水すべき水中に投入（設置）される。ＤＣ電
源変換回路部１７は、電源ケーブル２２を介して受電し
たＡＣ電源をＤＣ電源に変換する。そして、モータ制御
回路部１６は、このＤＣ電源を使用して、水位検出フロ
ートスイッチ２８ａ，２８ｂからの水位検出信号を参照
して外転形ＤＣブラシレスモータ１への給電をオン・オ
フ（運転及び停止）し、排水する。
【００２８】そして、ＦＧセンサからの回転数検出信号
を使用して回転数制御を実行すれば、ある範囲での負荷
トルクの変化に対して回転数を一定速度に制御すること
もできる。このことは、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が可能となる。吐出流量を一
定とするような帰還制御を行えば、揚程に高低に拘らず
一定の吐出量を継続的に得ることができる。
を使用して回転数制御を実行すれば、ある範囲での負荷
トルクの変化に対して回転数を一定速度に制御すること
もできる。このことは、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が可能となる。吐出流量を一
定とするような帰還制御を行えば、揚程に高低に拘らず
一定の吐出量を継続的に得ることができる。
【００２９】また、モータ制御回路部１６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はモータ
を停止させる等の安全保護制御を行なうこともできる。
タ等の保護回路を設けることにより過負荷時にはモータ
を停止させる等の安全保護制御を行なうこともできる。
【００３０】更に、このような水中ポンプは、ＤＣ電源
変換回路部１７を省略して自動車等のバッテリ電源を使
用するＤＣ電源対応の水中ポンプとすることもできる。
変換回路部１７を省略して自動車等のバッテリ電源を使
用するＤＣ電源対応の水中ポンプとすることもできる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明の水中ポンプは、駆
動モータに外転形ＤＣブラシレスモータを使用したこと
により、高さ方向に関して寸法の小形化を達成すること
ができる。そして、小形化した外転形ＤＣブラシレスモ
ータにより該外転形ＤＣブラシレスモータの上方に得ら
れた空間部にＤＣ電源変換回路部及びモータ制御回路部
を設置することができるので、大形化を抑制しつつ流量
制御を容易にすると共に起動トルクを大きくして取り扱
い性に優れた水中ポンプが得られる。
動モータに外転形ＤＣブラシレスモータを使用したこと
により、高さ方向に関して寸法の小形化を達成すること
ができる。そして、小形化した外転形ＤＣブラシレスモ
ータにより該外転形ＤＣブラシレスモータの上方に得ら
れた空間部にＤＣ電源変換回路部及びモータ制御回路部
を設置することができるので、大形化を抑制しつつ流量
制御を容易にすると共に起動トルクを大きくして取り扱
い性に優れた水中ポンプが得られる。
【図１】本発明になる水中ポンプの縦断側面図である。
【図２】本発明になる水中ポンプのケーブル口出し部を
詳述する部分断面図である。
詳述する部分断面図である。
【図３】本発明になる水中ポンプの電気的ブロックであ
る。
る。
【図４】本発明になる水中ポンプにおける外転形ＤＣブ
ラシレスモータの縦断側面図である。
ラシレスモータの縦断側面図である。
【図５】図４に示した外転形ＤＣブラシレスモータの下
面図である。
面図である。
【図６】図４に示した外転形ＤＣブラシレスモータにお
けるモータ回路基板の平面図である。
けるモータ回路基板の平面図である。
【図７】図６に示したモータ回路基板の側面図である。
【図８】本発明になる水中ポンプにおけるモータ保護ケ
ースの平面図である。
ースの平面図である。
【図９】図８に示したモータ保護ケースの縦断側面図で
ある。
ある。
【図１０】本発明になる水中ポンプにおける回路保護カ
バーの平面図である。
バーの平面図である。
【図１１】図１０に示した回路保護カバーの縦断側面図
である。
である。
【図１２】本発明になる水中ポンプに使用する外転形Ｄ
Ｃブラシレスモータと従来の水中ポンプに使用するモー
タとの特性比較図である。
Ｃブラシレスモータと従来の水中ポンプに使用するモー
タとの特性比較図である。
１ 外転形ＤＣブラシレスモータ ２ 固定子部 ３ 固定子鉄芯 ４ 固定子巻線 ５ 回転子部 ６ ロータヨーク ７ メインマグネット ８ ＦＧマグネット ９ モータ回転軸 １１モータフレーム １２ モータ回路基板 １２ａ ＦＧコイルパターン １３ａ〜１３ｃ ホール素子 １６ モータ制御回路部 １７ ＤＣ電源変換回路部 １８ アルミニウム放熱板 １９ モータ保護ケース ２０ 回路保護カバー ２２ 電源ケーブル ２３，２５ 口出し用リング ２４ フロートスイッチ用ケーブル ２６ フロートスイッチ用支柱 ２８ａ，２８ｂ フロートスイッチ ３０ 中間ケーシング ３１ ポンプ上ケーシング ３２ ポンプ下ケーシング ３４ ポンプランナー
Claims (7)
- 【請求項１】 速度検出手段を内蔵した外転形ＤＣブラ
シレスモータと、この外転形ＤＣブラシレスモータを縦
置きに内蔵してその下方に回転軸を突出させるモータ保
護ケースと、前記外転形ＤＣブラシレスモータの上方に
位置するように設置されてモータ制御回路と電源回路を
実装した回路基板と、前記モータ保護ケースにねじ締め
結合されて前記外転形ＤＣブラシレスモータ及び回路基
板を設置した空間を水密状態に閉塞する回路保護カバー
と、前記モータ保護ケースの下方に突出した回転軸に取
り付けたポンプランナーを含むポンプ部とを備えたこと
を特徴とする水中ポンプ。 - 【請求項２】 請求項１において、前記モータ制御回路
と電源回路は、それぞれ別の回路基板に実装して前記外
転形ＤＣブラシレスモータの上方に２段に設置したこと
を特徴とする水中ポンプ。 - 【請求項３】 請求項１において、前記モータ制御回路
は、前記外転形ＤＣブラシレスモータの固定子巻線への
給電相切り替えを行う相切り替え制御用トランジスタを
アルミニウム放熱板に取り付けて前記回路基板に電気的
に接続したことを特徴とする水中ポンプ。 - 【請求項４】請求項１〜３のうちのいずれか１つの項に
おいて、前記モータ保護ケースと回路保護カバーを合成
樹脂で成形したことを特徴とする水中ポンプ。 - 【請求項５】 速度検出手段を内蔵した外転形ＤＣブラ
シレスモータと、この外転形ＤＣブラシレスモータを縦
置きに内蔵してその下方に回転軸を突出させるモータ保
護ケースと、前記外転形ＤＣブラシレスモータの上方に
位置するように設置されてモータ制御回路を実装した回
路基板と、前記モータ保護ケースにねじ締め結合されて
前記外転形ＤＣブラシレスモータ及び回路基板を設置し
た空間を水密状態に閉塞する回路保護カバーと、前記モ
ータ保護ケースの下方に突出した回転軸に取り付けたポ
ンプランナーを含むポンプ部とを備えたことを特徴とす
る水中ポンプ。 - 【請求項６】 請求項５において、前記モータ制御回路
は、前記外転形ＤＣブラシレスモータの固定子巻線への
給電相切り替えを行う相切り替え制御用トランジスタを
アルミニウム放熱板に取り付けて前記回路基板に電気的
に接続したことを特徴とする水中ポンプ。 - 【請求項７】請求項１または５において、前記モータ制
御回路は、フロートスイッチのオン・オフ信号に基づい
て前記外転形ＤＣブラシレスモータの運転及び停止を制
御することを特徴とする水中ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11729795A JPH08312576A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 水中ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11729795A JPH08312576A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 水中ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08312576A true JPH08312576A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=14708273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11729795A Pending JPH08312576A (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | 水中ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08312576A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10201168A (ja) * | 1997-01-13 | 1998-07-31 | Toshiba Corp | 水中ポンプ用制御装置内蔵形モータ |
| JPH11119314A (ja) * | 1997-10-08 | 1999-04-30 | Qi:Kk | 水中カメラ装置 |
| JP2002295393A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 水中回転機械における回転主軸の電食防止法および装置 |
| JP2002295394A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 水中回転機械における回転主軸の電食防止法および装置 |
| KR101287037B1 (ko) * | 2010-07-27 | 2013-07-17 | 가부시키가이샤 사기노미야세이사쿠쇼 | 공기조화기용 배수펌프 |
| JP2015025367A (ja) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 株式会社鶴見製作所 | 自動運転型片水路水中ポンプ |
| JP2017150384A (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | 株式会社川本製作所 | 水中ポンプ |
| JP2018003649A (ja) * | 2016-06-29 | 2018-01-11 | 株式会社川本製作所 | ポンプ装置 |
| KR20190007220A (ko) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 주식회사 코아비스 | 전동식 워터펌프 및 이의 제작방법 |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP11729795A patent/JPH08312576A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10201168A (ja) * | 1997-01-13 | 1998-07-31 | Toshiba Corp | 水中ポンプ用制御装置内蔵形モータ |
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| JP4618924B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2011-01-26 | 株式会社鶴見製作所 | 水中回転機械における回転主軸の電食防止法および装置 |
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