(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の一実施形態にかかる給水装置10について、
図1乃至
図12を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかる給水装置10の外観を示す正面図であり、
図2は吸込管を通る断面を正面側から見た説明図、
図3は給水装置10の吐出管を通る断面を正面側すなわち前方から見た説明図である。
図4及び
図5は給水装置10の断面を側方から見た説明図である。
図6は給水装置10の内部構成を上から見た図である。
図7は、
図8は給水装置10の内部構成を上から見た説明図である。
図9は制御盤の正面図、
図10はインバータの下面図、
図11及び
図12はベースフレームの正面図及び平面図である。
【0010】
図1乃至
図12に示すように、給水装置10は、架台11と、ポンプカバー12と、複数のポンプ装置20と、配管30と、逆流防止装置13と、アキュムレータ14と、制御盤15と、を備える。給水装置10は、架台11とポンプカバー12により区画された収容部である収容空間内に、ポンプ装置20や配管30、制御盤15などの構成部品を収納した、パッケージ型の給水装置である。
【0011】
架台11は、互いに直交する3方向にそれぞれ沿う、底フレーム11aと、後部フレーム11bと、サイドフレーム11c、仕切りフレーム11dと、を備える。収容部は、ポンプ装置20が配される仕切りフレーム11dの上側の上部収容室A1と、アキュムレータ14等が配される仕切りフレーム11dの下側の下部収容室A2と、を有する。
【0012】
底フレーム11aは、矩形の枠状に構成され、サイドフレーム11cの両側面を連結している。サイドフレーム11cの両側面の外側には脚フレーム11kが取付けられている。脚フレーム11kは互いに対向する一対のフレーム部材で構成され、サイドフレーム11cの両側面外側に取り付けられ、締結部材用の孔部を有する。脚フレーム11kは給水装置10を設置する地上面上に配される。
【0013】
後部フレーム11bは矩形の板状に構成されている。後部フレーム11bは、底フレームの後側のフレーム部材上に立設され、上方に延びている。
サイドフレーム11cは、後部フレーム11bの幅方向両端縁から屈曲して前方に延びる。サイドフレーム11cの下部の領域は、仕切りフレーム11dの幅方向両端縁に接続され、一対の脚片を形成する。サイドフレーム11cの内側壁面には、操作方法の説明図や内部ブロック図が貼り付けられ、表示されている。
【0014】
サイドフレーム11cの下部領域の所定箇所には、水平方向に敷設される配管を接続する配管用孔19a、19bが形成されている。配管用孔19a、19bは、例えば下向きに配される吸込口31a、吐出口35a、排水口38aに接続され、サイドフレーム11cを貫通して、下方において屈曲され、外部に引き出される配管が、貫通して接続可能に構成されている。配管用孔19a、19bは、吸込連結曲管31や吐出連結曲管35の水平部分の延長線上の直下の位置に配されている。また、配管用孔19a、19bは、その中心がアキュムレータ14よりも下位置に配される。また配管用孔19a、19bの中心は、例えば現地施工にて接続される吸込側配管30a及び吐出側配管30bの半径よりも長い距離、地上の設置面から、離間して、配されている。
【0015】
仕切りフレーム11dは、矩形の板状に構成され、後部フレーム11bの前面の所定位置から前方に延びる。仕切りフレーム11dは、後部フレーム11bと直交する姿勢に配され、収容空間を上下に仕切る。仕切りフレーム11dは、例えば水平に配される。仕切りフレーム11dには、孔部として、吸込口31aに接続される吸込側配管30aが貫通する吸込配管孔11eと、吐出口35aに接続される吐出側配管30bが貫通する吐出配管孔11fと、逃がし弁部38の開口部である排水口38aの直下、すなわち一方側に対向する位置に、位置する排水孔11gと、アキュムレータ14を接続する接続配管14a用の接続配管孔11hと、が形成されている。仕切りフレーム11dは下方に位置する底フレーム11aとの間に、所定の高さを有する配管スペースとなる下部収容室A2を形成する。仕切りフレーム11dは、上方に位置する逆流防止装置13やポンプ装置20、連結管32などに結露した水が落下した場合に外部に漏水しない様に受ける、結露水用のトレイとしての機能を有している。
【0016】
仕切りフレーム11dの、排水孔11gの周囲には、集水用のホッパ41(集水ホッパ)が配される。ホッパ41は、仕切りフレーム11dの、排水孔11gの外周部分から上方に立設される円筒状部材である。ホッパ41は、排水孔11gよりも大径に構成されている。排水孔11gの下面側、すなわち、仕切りフレーム11dの下面側には、排水の流路を形成する継手である管状継手41bが設けられている。管状継手41bは排水孔11gに接続され、下方に延び、排水孔11gと連通する流路を形成する。ホッパ41の上端部と、漏水検知電極39との間の距離L1は、排水孔11gの直径d1の2倍以上に設定されている。
【0017】
ポンプカバー12は、前壁部12aと、側壁部12bと、上壁部12cと、傾斜壁部12dと、を一体に備える。ポンプカバー12は、端縁部が架台11のサイドフレーム11cのねじ部に締結され、支持されている。ポンプカバー12は、架台11上に組付けられる。架台11とポンプカバー12とは、収容空間を覆い、内部の機器を保護する、防滴機能を有する。
【0018】
前壁部12aはプレート状に構成され、架台11の上部収容室A1の前方を覆うとともに、下部収容室A2の上部の領域を覆う。前壁部12aは、下端縁12gが、架台11の地上設置面よりも上方であり、底フレーム11aの上方に離間した位置に配され、アキュムレータ14の大部分の前方を覆う。すなわち、前壁部12aにより給水制御に必要な内部機器であるアキュムレータ14を風雨や煤塵から防護しつつ、下部収容室A2の下側の領域は前方が開口している。前壁部12aの内面には防音性を高める吸音材12eが貼り付けられている。
【0019】
また、前壁部12aの、逆流防止装置13の前方に対向する箇所には、透明な材料で構成された窓部12iが形成されている。窓部12iを通して外部から逆流防止装置13の漏水を視認により確認することが可能になっている。
【0020】
一対の側壁部12bは、前壁部12aの両側縁からそれぞれ屈曲して後方に延びる。側壁部12bは上部収容室A1の側方をそれぞれ覆う。傾斜壁部12dは、前壁部12aの上縁から屈曲して後方及び上方に向けて斜めに延びる。傾斜壁部12dには、透明な材料で構成された窓部12fが設けられている。窓部12fを通して外部から内部が視認できる構成である。例えば窓部12fは、制御盤15の表示部に対向する位置に設けられ、外方から表示部が視認できるようになっている。
【0021】
上壁部12cは、傾斜壁部12dの上後方の端縁から連続して屈曲して後方に延びる。上壁部12cの両側縁は両側壁部12bの上端縁に接続されている。上壁部12cは上部収容室A1の上方を覆う。
【0022】
ポンプ装置20は、モータ21と、モータ21に接続されたインペラを有する1段または複数段のポンプ23と、を備え、流体を増圧して二次側に圧送する。本実施形態においては一対のポンプ装置20が縦置きの状態で設置されている。ポンプ装置20は防振体を介して架台11の仕切りフレーム11d及び後部フレーム11bに固定された台座フレーム11iに、固定されている。
【0023】
ポンプ23は、下端部にポンプ吸込口23aを有し、正面部にポンプ吐出口23bを有している。ポンプ吸込口23aには配管30の吸込連結管32が接続される。ポンプ吐出口23bに各ポンプ23の吐出側の流路を形成する個別吐出管34aが接続される。
【0024】
各モータ21はケーブルを介して制御盤15に接続されている。制御盤15に設けられる制御部の制御によりモータ21が駆動され、ポンプ装置20が運転制御される。
【0025】
配管30は、逆流防止装置13の一次側に配される吸込連結曲管31と、逆流防止装置13の二次側に配される吸込連結管32と、吸込連結管32から分岐して各ポンプ23のポンプ吸込口23aに至るとともにボール弁33bが内蔵された一対のボール弁部33と、ポンプ23のポンプ吐出口23bに接続される複数の個別吐出管34aと、複数の個別吐出管34aとボール弁部33とを連通する吐出連結管34bと、吐出連結曲管35と吸込連結管32を接続するバイパス連結部36と、を備える。吸込連結管32と吐出連結管34bは防振体を介して架台11の後部フレーム11bに固定された支え11jに固定されている。
【0026】
吸込連結曲管31は、一端側に下向きの吸込口31aを有している。吸込連結曲管31は、吸込口31aから上方に延び、屈曲して水平に向けて延びている。吸込連結曲管31の他端側は水平に配される逆流防止装置13に接続される。
【0027】
吸込連結曲管31の吸込口31a近傍には、ボール弁33bとストレーナ37が内蔵されている。下向きの吸込口31aは吸込側防振継手43を介して、仕切りフレーム11dに形成された吸込配管孔11eを貫通して水道配管に接続される。吸込連結曲管31には第1の圧力検出部としての第1圧力センサ16aが設けられている。第1圧力センサ16aは、吸込連結曲管31内の圧力、すなわち逆流防止装置13の一次側の圧力を検出する。吸込連結曲管31の他端は逆流防止装置13に接続される。
【0028】
逆流防止装置13は、吸込連結曲管31と吸込連結管32との間に設けられている。逆流防止装置13は、第1の逆止弁13aと、第2の逆止弁13bと、リテーナ13cと、を備え、流路における液体の流れの方向を一方向に規制する。逆流防止装置13の下部には下方に鉛直に延びる逃がし弁部38が設けられている。
【0029】
逃がし弁部38は逆流防止装置13から垂直に下方に延びている。逃がし弁部38の下方の先端部に配される下向きの排水口38aには漏水検知電極39が設けられている。漏水検知電極39は、逆流防止装置13からの漏水を検出する。検出された漏水信号は漏水検知基板61へ送られる。
【0030】
吸込連結管32は、逆流防止装置13の二次側に接続される。吸込連結管32は例えば2台のポンプ装置20の下方において水平に延び、2つに分岐して上方に向けて延び、2台のポンプ装置20のポンプ吸込口23aに接続される。
【0031】
一対のボール弁部33は、一対のポンプ23のポンプ吸込口23aにそれぞれ接続されている。ボール弁部33は、流路を形成する管部33aと、管部33a内に内蔵されたボール弁33bと、ボール弁33bに連結されたステム33cと、を備える。ボール弁部33は、ボール状の弁体であるボール弁33bが、ステム33cの回動操作により回転することで、管部33a内の流路を開閉する。
【0032】
個別吐出管34aは、その一端がポンプ23の側壁部に配されるポンプ吐出口23bに接続されている。個別吐出管34aは、ポンプ吐出口23bから前方に延び、屈曲して下方に延び、下方に設けられた吐出連結管34bに接続されている。個別吐出管34a内であってポンプ吐出口に近い所定箇所には、流れ方向を一方向に規制する逆止弁18が設けられている。また、個別吐出管34aの中途部には、個別吐出管34a内の液体の流量を検出する流量検出部である流量センサ17がそれぞれ設けられている。
【0033】
吐出連結管34bは、複数の個別吐出管34aに接続されたボール弁部33の二次側に接続される。吐出連結管34bは例えば縦置きの2台のポンプ装置20の下方において吸込連結管32と並列して水平に延び、屈曲して下方に向けて延びている。
【0034】
吐出連結曲管35は、ボール弁33bが内蔵されたボール弁部33を介して吐出連結管34bに接続され、一端側に下向きの吐出口35aを有する。吐出連結曲管35の吐出口35aは、吐出側防振継手42を介して、仕切りフレーム11dに形成された吐出配管孔11fを貫通して、蛇口などの給水先に接続される。吐出連結曲管35には第2の圧力検出部としての第2圧力センサ16bが設けられている。第2圧力センサ16bは、吐出連結曲管35内の圧力、すなわち各ポンプ23の吐出圧力を検出する。
【0035】
吐出連結管34bの他端側には、圧力を蓄えるためのアキュムレータ14が接続される。アキュムレータ14は接続配管14aを介して吐出連結管34bに接続されている。
【0036】
アキュムレータ14は、吐出連結曲管35の下方であって、仕切りフレーム11dよりも下側の下部収容室に設けられる。アキュムレータ14と吐出連結管34bを接続する接続配管14aは、仕切りフレーム11dに形成された接続配管用孔11hを通って配されている。本実施形態において、アキュムレータ14は、例えば10l以上の内容量を有し、直径約23cm、長さ約37cmに構成されている。アキュムレータ14は、中心軸がが水平に配設されている。アキュムレータ14の下側であって装置設置面との間には、配管が配設可能なスペースが形成されている。本実施形態においては、給水装置10の全高h1が1200〜1300mmであり、地上の設置面からアキュムレータの下面までの高さh2は、190mm程度に構成されている。したがって、一般的に直結給水装置に用いられる配管の最大口径は約50mm程度であり、管径は約60mmであるため、アキュムレータ14下に配管が配設可能になっている。
【0037】
バイパス連結部36は吐出連結管34bと吸込連結管32とを連通するバイパス流路を形成している。バイパス連結部36内の所定箇所には、流れ方向を吸込側から吐出し側の一方向に規制する逆止弁が設けられている。
【0038】
第1圧力センサ16a、及び第2圧力センサ16bは、例えばピエゾ効果を利用した半導体式の圧力センサである。圧力センサ16a,16bは、センサーボディの孔部に設けられたダイヤフラムと、ダイヤフラムの上部に設けられた半導体センサと、ダイヤフラム及び半導体センサの間に設けられた液室と、液室に充填された非腐食性液体、例えばシリコンオイルと、を備える。
【0039】
圧力センサ16a,16bは、配管30内の圧力を検出し、アナログ電圧出力可能に構成されている。圧力センサ16a,16bは、ダイヤフラムが配管30内の圧力により変化したときに、液室内のシリコンオイルによって半導体センサに圧力が印加され、当該圧力に応じた半導体センサの歪み量を信号に変換することで、圧力を検出する。圧力センサ16a,16bは、信号線を介して制御盤15の制御部に接続され、検出した圧力信号を制御部に送る。
【0040】
流量センサ17は例えば磁石が設けられた羽根車を備え、磁石に接続されたホールICにて流量検出を行う回転式のセンサである。
【0041】
図9乃至
図12に示す様に、制御盤15は、ベースフレーム51と、ベースフレーム51の前面に搭載された制御機器52と、を備える。
【0042】
ベースフレーム51は例えば金属板が折曲形成されて断面視L字状に構成されている。ベースフレーム51は、収容空間内で起立するバックフレーム部51aと、バックフレーム部51aの下端部からバックフレーム部51aと交差する方向である前方に延びる、フロアフレーム部51bとを有している。
【0043】
制御機器52として、各ポンプに接続される一対のインバータ54と、主制御基板55、電源入力基板56、及び操作・表示基板57と、各ポンプ装置20に接続される一対の漏電遮断器58と、ポンプ装置20毎に対応して設けられた一対の直流リアクトル59と、が、バックフレーム部51aの前面である搭載領域に、搭載される。また、ベースフレーム51の搭載面には制御機器52として、漏水検知基板61や、拡張基板62を増設することが可能である。
【0044】
これらの制御機器52は、締結部材53によって取付孔51cに締結されて搭載される。締結部材53は、ポール状の部材であり制御機器52とバックフレーム部51aとの間の距離を規定するスペーサ53aと、ねじ部などの締結部53bと、を備える。スペーサ53aは、バックフレーム部51aの搭載面から前方に延び、バックフレーム部51aの搭載面と直交する方向に起立している。スペーサ53aの長さによって制御機器52の前後方向の位置、すなわち搭載面からの距離が、規定される。
【0045】
制御盤15はボックス型ではなく、制御盤15の搭載面側である正面側すなわち前方や、側方が開放されており、制御機器52が露出している。
【0046】
なお、電源入力基板56、漏電遮断器58、インバータ54、主制御基板55の充電部は、絶縁カバー60で覆われている。
【0047】
以上のように構成された給水装置10は、ポンプ装置20の下方で収容部を上下に仕切る仕切りフレーム11dを備え、仕切りフレーム11dには、配管を構成する部材が接続される配管用の孔部11e,11g,11fが形成されている。したがって、配管の取り回しの自由度が高く、配管の設置作業や、各種メンテナンス作業が容易である。
【0048】
また、給水装置10は、仕切りフレーム11dを、地上の設置面から約40cm以上離間させることにより、メンテナンスや設置の際の作業性を向上できる。また、給水装置10は、アキュムレータ14の下側に、吐出側配管30bや吸込側配管30aの直径以上の配管スペースを設けたことにより、吐出側配管30bや吸込側配管30aを横向きに配設でき、配管の自由度が高い。さらに、給水装置10は、サイドフレーム11cにも配管用の孔部19aを形成し、ポンプカバー12の下端縁を地上の設置面から上方に離間させて隙間を形成したことにより、側方や前方へ配管を導出することも可能であり、配管施工の自由度が高い。
【0049】
給水装置10は、仕切りフレーム11dの下側にアキュムレータ14を横向きに配置したことにより、騒音や発熱の大きい構成部品を配置する密閉構造の上部収容室A1の空間を確保できる。また、仕切りフレーム11dには、アキュムレータ14と吐出連結曲管35とを接続する接続管が配される貫通孔である接続管用の孔部19aを有するため、組立の作業性が良い。
【0050】
また、給水装置10において、仕切りフレーム11dの、逆流防止装置13の下方の位置に、排水孔部11gを形成し、排水孔部11gの周囲に円筒状のホッパ41と管状継手41bを設置する構成であるため、逆流防止装置13の排水管施工が容易である。また、ホッパ41と、逆流防止装置13の排水口からの距離である吐水空間を、製品の段階で確保できる。
【0051】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【0052】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
架台と、
前記架台を覆うとともに前記架台とともに収容部を構成するポンプカバーと、
前記収容部に配されるポンプ装置と、
前記収容部内に配され、前記ポンプ装置に接続される配管と、
前記収容部を前記ポンプ装置と前記配管を収容する一方側と、他方側に仕切るとともに、前記配管の開口部に対向する位置に、孔部を有する、仕切りフレームと、
を備える、給水装置。
[2]
前記ポンプ装置は、ポンプ吸込口及びポンプ吐出口と、を備え、
前記配管は、前記仕切りフレーム上に配され、下向きの吸込口を有する吸込連結曲管と、前記仕切りフレーム上に配され、下向きの吐出口を有する吐出連結曲管と、を備え、 前記開口部は、前記吸込口及び前記吐出口、の少なくともいずれかであり、
前記孔部は前記開口部の直下に配され、
前記仕切りフレームは前記吸込口に接続される吸込側配管、前記吐出口に接続される吐出側配管が配される孔部を有する、
[1]に記載の給水装置。
[3]
前記仕切りフレームの下側に横向きに配されるアキュムレータを備え、
前記アキュムレータの下側に、配管スペースが形成され、
前記仕切りフレームには、前記仕切りフレーム上の吐出連結管と、前記仕切りフレーム下の前記アキュムレータとを接続する接続配管が配される接続配管用の孔部を備える、[2]記載の給水装置。
[4]
前記架台は、前記収容部の側方に配されるサイドフレームを備え、
前記サイドフレームの、前記仕切りフレームよりも下の位置には、配管が接続される配管用の孔部が形成されている、[1]乃至[3]のいずれかに記載の給水装置。
[5]
前記ポンプ装置の吸込側に接続される逆流防止装置を備え、
前記逆流防止装置は、前記仕切りフレーム上に配され、前記逆流防止装置は下向きの排水口を有する逃がし弁部を備え、
前記仕切りフレームの前記孔部は前記排水口の直下に配され、
前記逆流防止装置の下方において、前記仕切りフレームの前記孔部の周囲に、筒状の集水ホッパが設けられ、
前記仕切りフレームの、前記集水ホッパ及び前記孔部の下側に、継手が接続可能に構成された、[1]乃至[4]のいずれかに記載の給水装置。