特開 2022-36568 給水装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022036568

(43)【公開日】2022-03-08

(54)【発明の名称】給水装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/60 20060101AFI20220301BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20220301BHJP

   H05K 5/03 20060101ALI20220301BHJP

【ＦＩ】

F04D29/60 B

H05K7/20 H

H05K5/03 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020140842

(22)【出願日】2020-08-24

(71)【出願人】

【識別番号】000148209

【氏名又は名称】株式会社川本製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】坂谷 哲則

【テーマコード（参考）】

3H130

4E360

5E322

【Ｆターム（参考）】

3H130AA03

3H130AB13

3H130AB22

3H130AB60

3H130AC06

3H130BA91A

3H130BA95A

3H130CA21

3H130CA24

3H130CA29

3H130DD01Z

3H130DF00X

3H130DF01X

3H130DF02Z

3H130DG05X

3H130DJ06X

3H130EA07A

4E360AB03

4E360AB08

4E360BA01

4E360BA06

4E360BB02

4E360BB12

4E360BD02

4E360BD05

4E360CA02

4E360EA21

4E360EC11

4E360EC14

4E360ED02

4E360ED07

4E360GA24

4E360GA47

4E360GA53

4E360GB92

5E322BB03

(57)【要約】

【課題】 インバータ回路を修理・交換する際の作業性を更に向上させることが可能な給水装置の一例を開示する。
【解決手段】 インバータボックス４の正面が左右方向他端側に面するように配置され、電動ポンプ２が左右方向一端側に配置されている。これにより、当該給水装置１では、カバー８が取り外された状態においては、左端側面が開放された状態となる。したがって、当該給水装置１において、インバータ回路を修理・交換するには、作業者は、カバー８を架台７から取り外した後、幅方向他端側、つまり左側面からインバータボックス４に直接的にアクセスすることが可能となる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直方向と略平行な板面を有する架台と、
前記架台に対して着脱自在なカバーであって、前記板面を背面として、前面側、左右の側面側及び上面側から当該架台を覆うカバーと、
前記板面と略平行な水平方向を幅方向とし、前記架台及び前記カバーで区画された内部の空間を収納空間としたとき、当該収納空間のうち幅方向一端側に配置された給水用の電動ポンプであって、回転軸線が略鉛直となるように配置された電動ポンプと、
前記電動ポンプを駆動するインバータ回路を有するインバータボックスであって、当該インバータボックスの正面が幅方向他端側に面した状態で前記収納空間の幅方向他端側に配置されたインバータボックスと、
前記インバータ回路を制御する制御基板、及び当該インバータ回路に電力を供給する電源基板が収納された制御盤であって、前記収納空間のうち前記インバータボックスを挟んで前記板面と反対側に配置された制御盤と、
前記電動ポンプの停止時に給水圧を保持するアキュムレータであって、前記収納空間のうち前記インバータボックスと前記電動ポンプとの間に配置されたアキュムレータと
を備える給水装置。

【請求項2】

前記架台に固定されたフレームであって、前記インバータボックス及び前記制御盤を支持するフレームを備え、
前記フレームのうち前記インバータボックスの正面側に対応する部位には、当該インバータボックスが移動可能な開口が設けられ、
さらに、前記インバータボックスを前記フレームに固定するネジが幅方向他端側から幅方向一端側に向けて挿入されている請求項１に記載の給水装置。

【請求項3】

前記電動ポンプが２つ設けられているとともに、当該２つの前記電動ポンプは幅方向に並んで配置され、
前記インバータボックスが２つ設けられているとともに、それらインバータボックスそれぞれには、冷却風を上下方向に流通させるためのファンが設けられており、
さらに、２つの前記インバータボックスは上下方向に並んで配置され、かつ、当該インバータボックス間にはリアクトルが配置されている請求項１又は２に給水装置。

【請求項4】

前記制御盤は、前記制御基板及び前記電源基板が収納されたケース本体、当該ケース本体の開口を開閉可能に閉塞する扉、並びに当該扉を揺動可能に前記ケース本体に連結するヒンジを有しており、
さらに、前記ヒンジは、前記ケース本体のうち前記アキュムレータと反対側に配置されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の給水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電動ポンプ、制御盤、インバータボックス及びアキュムレータ等が１つのケース内に収納された、いわゆるパッケージ型の給水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１に給水装置では、電動ポンプ、制御盤、インバータボックス及びアキュムレータ等が１つのケース内に収納されている。当該ケースは、架台及びカバー等を有して構成されている。

【0003】

架台は、背面に配置された板面を有している。電動ポンプ、制御盤及びアキュムレータ等は、当該架台に据え付けられている。カバーは、架台の前面側、左右の側面側及び上面側から覆うとともに、当該架台に着脱自在に装着されている。

【0004】

制御盤内には、インバータボックス、リアクトル、制御基板及び電源基板等の電気系部品が収納されている。インバータボックスは、インバータ回路を有する。インバータ回路は、電動ポンプを駆動する駆動回路である。制御基板は、インバータ回路を制御する。電源基板は、インバータ回路に電力を供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－１３６３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の発明は、制御盤全体が、架台に対して前後方向にスライド変位可能な構成となっている。このため、特許文献１に記載の発明において、インバータ回路を修理・交換するには、作業者は、カバーを架台から取り外して制御盤全体を前方側にスライド変位させた後、右側面側からインバータボックスにアクセスする必要ある。

【0007】

本開示は、上記点に鑑み、インバータ回路を修理・交換する際の作業性を更に向上させることが可能な給水装置の一例を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

給水装置は、鉛直方向と略平行な板面（７Ａ）を有する架台（７）と、架台（７）に対して着脱自在なカバー（８）であって、板面（７Ａ）を背面として、前面側、左右の側面側及び上面側から当該架台（７）を覆うカバー（８）と、板面（７Ａ）と略平行な水平方向を幅方向とし、架台（７）及びカバー（８）で区画された内部の空間を収納空間（９）としたとき、当該収納空間（９）のうち幅方向一端側に配置された給水用の電動ポンプ（２Ａ）であって、回転軸線が略鉛直となるように配置された電動ポンプ（２Ａ）と、電動ポンプ（２Ａ）を駆動するインバータ回路を有するインバータボックス（４）であって、当該インバータボックス（４）の正面が幅方向他端側に面した状態で収納空間（９）の幅方向他端側に配置されたインバータボックス（４）と、インバータ回路を制御する制御基板（３Ａ）、及び当該インバータ回路に電力を供給する電源基板（３Ｂ）が収納された制御盤（３）であって、収納空間（９）のうちインバータボックス（４）を挟んで板面（７Ａ）と反対側に配置された制御盤（３）と、電動ポンプ（２Ａ）の停止時に給水圧を保持するアキュムレータ（５）であって、収納空間（９）のうちインバータボックス（４）と電動ポンプ（２Ａ）との間に配置されたアキュムレータ（５）とを備えることが望ましい。

【0009】

これにより、当該給水装置において、インバータ回路を修理・交換するには、作業者は、カバー（８）を架台（７）から取り外した後、幅方向他端側からインバータボックス（４）に直接的にアクセスすることが可能となる。

【0010】

つまり、当該給水装置では、作業者は、カバー（８）を取り外すだけで容易にインバータボックス（４）にアクセス可能となる。したがって、インバータ回路を修理・交換する際の作業性が更に向上し得る。

【0011】

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る給水装置を示す図である。

【図2】第１実施形態に係る架台及びカバーを示す図である。

【図3】第１実施形態に係る給水装置内の配置構造を示す図である。

【図4】第１実施形態に係る給水装置内の配置構造を示す図である。

【図5】第１実施形態に係る給水装置の左側面図である。

【図6】第１実施形態に係るインバータボックスの配置構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。

【0014】

なお、各図に付された方向を示す矢印及び斜線等は、各図相互の関係及び各部材又は部位の形状を理解し易くするために記載されたものである。したがって、本開示に示された発明は、各図に付された方向に限定されない。斜線が付された図は、必ずしも断面図を示すものではない。

【0015】

少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。本開示に示された給水装置は、少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位等の構成要素、並びに図示された構造部位を備える。

【0016】

（第１実施形態）
本実施形態は、水道に直結された直結方式の給水装置に本開示に係る給水装置の一例が適用されたものである。直結方式の給水装置とは、水道の供給圧力がポンプの吸入側に直接的に作用する給水装置である。このため、直結方式の給水装置は、通常、受水槽を備えていない。

【0017】

＜１．給水装置の構成（図１～図４参照）＞
本実施形態に係る給水装置１は、図４に示されるように、電動ポンプ２、制御盤３、インバータボックス４及びアキュムレータ５等が１つのケース６（図１参照）内に収納された、いわゆるパッケージ型の給水装置である。

【0018】

＜１．１ ケースの構成＞
ケース６は、図２に示されるように、架台７及びカバー８等を少なくとも有して構成される。架台７は、板面７Ａ及びフランジ部７Ｂ～７Ｄ等を有している。板面７Ａは、鉛直方向と略平行なパネル状の部位である。以下、板面７Ａと略平行な水平方向を幅方向又は左右方向とし、板面７Ａと直交する方向を前後方向とする。

【0019】

フランジ部７Ｂ～７Ｃは、板面７Ａの端部から前後方向（本実施形態では、前方）に突出した帯板状の突出壁である。なお、フランジ部７Ｂは板面７Ａの左端に設けられている。フランジ部７Ｃは上端に設けられている。フランジ部７Ｄは右端に設けられている。

【0020】

カバー８は、架台７に対して着脱自在な覆い部材である。具体的には、当該カバー８は、板面７Ａを背面として、前面側、左右の側面側及び上面側から当該架台７を覆う。そして、電動ポンプ２、制御盤３、インバータボックス４及びアキュムレータ５等は、収納空間９に収納された状態となる（図４参照）。なお、収納空間９とは、架台７及びカバー８で区画された内部空間をいう。

【0021】

＜１．２ 収納空間の収納物＞
電動ポンプ２は、給水用のポンプと当該ポンプを駆動する電動モータとが一体となったものである。なお、本実施形態では、２つの電動ポンプ２Ａ、２Ｂが設けられている。以下、２つの電動ポンプ２Ａ、２Ｂを総称する際には、電動ポンプ２と記す。

【0022】

各電動ポンプ２は、図３に示されるように、収納空間９のうち幅方向一端側（本実施形態では、右端側）において、回転軸線が略鉛直となる姿勢で配置されている。つまり、各電動ポンプ２は、縦型の電動ポンプである。

【0023】

インバータボックス４は、電動ポンプ２を駆動するインバータ回路を有する、当該インバータボックス４は、図４に示されるように、インバータボックス４の正面が幅方向他端側（本実施形態では、左端側）に面した状態で収納空間９の幅方向他端側（本実施形態では、左端側）に配置されている。

【0024】

なお、インバータボックス４の正面とは、インバータ回路の設定パネル（図示せず。）や各種のスイッチ（図示せず。）が配置された部位をいう。そして、インバータボックス４の背面には、当該インバータボックス４を固定するためのネジ穴（図示せず。）が設けられている。

【0025】

本実施形態では、図５に示されるように、２つのインバータボックス４Ａ、４Ｂが設けられている。インバータボックス４Ａは、電動ポンプ２Ａを駆動するインバータ回路を有する。インバータボックス４Ｂは、電動ポンプ２Ｂを駆動するインバータ回路を有する。

【0026】

２つのインバータボックス４Ａ、４Ｂは、上下方向に並んで配置されている。そして、インバータボックス４Ａ、４Ｂ間には、２つのリアクトル４２Ａ、４２Ｂが配置されている。各リアクトル４２Ａ、４２Ｂは、力率を改善するため回路を構成する。

【0027】

各インバータボックス４Ａ、４Ｂには、冷却風を上下方向に流通させるためのファン４１（図４参照）が設けられている。このため、リアクトル４２Ａ、４２Ｂは、当該ファン４１による気流により冷却され得る。

【0028】

制御盤３は、図４に示されるように、制御基板３Ａ及び電源基板３Ｂ等が収納されたケースである。制御基板３Ａはインバータ回路を制御する。電源基板３Ｂは、インバータ回路に電力を供給する。そして、制御盤３は、収納空間９のうちインバータボックス４を挟んで架台７（板面７Ａ）と反対側に配置されている。

【0029】

つまり、制御盤３は、インバータボックス４に対して前方側に配置されている。換言すれば、制御盤３は、インバータボックス４の側面側（本実施形態では、インバータボックス４の正面に対して右側面）に位置している。

【0030】

アキュムレータ５は、電動ポンプ２の停止時に給水圧を保持する装置である。当該アキュムレータ５は、図４に示されるように、収納空間９のうちインバータボックス４と電動ポンプ２Ａとの間に配置されている。

【0031】

＜２．フレーム及び制御盤の詳細＞
＜フレーム＞
フレーム１０は、図４に示されるように、インバータボックス４及び制御盤３を支持する支持部材である。つまり、インバータボックス４及び制御盤３は、フレーム１０を介して架台７に固定されている。

【0032】

当該フレーム１０は、図２に示されるように、架台７（本実施では、板面７Ａ）に固定されている。なお、フレーム１０は、第１板面１０Ａ、第２板面１０Ｂ及び２本のアーム部１０Ｃ、１０Ｄ等を有して構成されている。

【0033】

第１板面１０Ａは、アキュムレータ５側に面した前後方向に平行な板面であって、後端側が板面７Ａに溶接固定されている。第２板面１０Ｂは、第１板面１０Ａの前端から左右方向に平行にフランジ部７Ｂに向けて延びた板面である。

【0034】

アーム部１０Ｃは、第２板面１０Ｂの延び方向先端上部において、板面７Ａ側に延びた腕状の部位である。アーム部１０Ｄは、第２板面１０Ｂの延び方向先端下部において、板面７Ａ側に延びた腕状の部位である。

【0035】

２本のアーム部１０Ｃ、１０Ｄの先端側は、フランジ部７Ｂに溶接固定されている。なお、第１板面１０Ａ、第２板面１０Ｂ及び２本のアーム部１０Ｃ、１０Ｄは、一枚の板材にプレス成形が施されて一体成形された一体品である。

【0036】

そして、図２示されるように、フレーム１０のうちインバータボックス４の正面側に対応する部位、つまり架台７の左端側に対応する部位には、当該インバータボックス４が移動可能な開口１０Ｅが設けられている。

【0037】

各インバータボックス４Ａ、４Ｂは、図４に示されるように、第１板面１０ＡにネジＢ１（図４参照）にて固定されている。各ネジＢ１は、幅方向他端側から幅方向一端側に向けて挿入されている。つまり、本実施形態に係る各ネジＢ１は、左側から右側に向けて挿入されている。

【0038】

＜制御盤＞
制御盤３は、図６に示されるように、ケース本体３Ｃ、扉３Ｄ及びヒンジ３Ｅ等を有して構成されている。ケース本体３Ｃは、制御基板３Ａ及び電源基板３Ｂが収納された箱である。

【0039】

扉３Ｄは、ケース本体３Ｃの開口を開閉可能に閉塞する蓋である。ヒンジ３Ｅは、扉３Ｄを揺動可能にケース本体３Ｃに連結する連結体である。なお、本実施形態では、２つのヒンジ３Ｅが上下方向に並んで設けられている。

【0040】

各ヒンジ３Ｅは、ケース本体３Ｃのうちアキュムレータ５と反対側に配置されている。このため、扉３Ｄは、左端側を揺動中心として揺動することができる。つまり、扉３Ｄが開いた状態（図６の二点鎖線で示す状態）では、扉３Ｄは、ケース本体３Ｃを挟んでアキュムレータ５と反対側に位置する。

【0041】

因み、扉３Ｄの内面には、各種の設定部等が配置されている。このため、作業員がそれらの設定を行う際には、作業員は、扉３Ｄを左側に開いて当該扉３Ｄの内面を前方側に向けた状態とする。

【0042】

なお、本実施形態では、電源入力部を有するノイズフィルター基板がケース本体３Ｃの下部の左側に配置され、インバータ回路用の２つの漏電しゃ断器がケース本体３Ｃの下部の右側に配置され、かつ、２つの漏電しゃ断器が上下方向に並んで配置され、さらに、外部警報出力回路と直流電源回路を有する電源基板がケース本体３Ｃの上部に配置された構成となっている。

【0043】

＜３．本実施形態に係る給水装置の特徴＞
本実施形態に係る給水装置１では、カバー８が取り外された状態においては、左端側面が開放された状態となる（図２参照）。したがって、当該給水装置１において、インバータ回路を修理・交換するには、作業者は、カバー８を架台７から取り外した後、幅方向他端側、つまり左側面からインバータボックス４に直接的にアクセスできる。

【0044】

換言すれば、当該給水装置１では、作業者は、カバー８を取り外すだけで容易にインバータボックス４にアクセス可能となる。したがって、インバータ回路を修理・交換する際の作業性が更に向上し得る。

【0045】

当該給水装置１では、２つのインバータボックス４Ａ、４Ｂは上下方向に並んで配置され、かつ、当該インバータボックス４Ａ、４Ｂ間には２つのリアクトル４２Ａ、４２Ｂが配置されている。これにより、上下方向に流通するインバータ冷却用の冷却風によりリアクトル４２Ａ、４２Ｂも冷却される。

【0046】

なお、本実施形態に係るファン４１は、下方から上方に向けて流通する気流を発生させるので、本実施形態では、インバータボックス４Ｂに設けられたファン４１にてリアクトル４２Ａ、４２Ｂが冷却される。

【0047】

当該給水装置１では、２つのヒンジ３Ｅは、ケース本体３Ｃのうちアキュムレータ５と反対側に配置されている。これにより、図６に示されるように、扉３Ｄが大きく開かれた場合であっても、扉３Ｄとアキュムレータ５とが干渉してしまうことがない。

【0048】

本実施形態では、ノイズフィルター基板の電源端子台が最下部にあるため、被覆直径の太い電源ケーブルを制御盤３内に引き回すことなく、電源端子台に接続可能である。

【0049】

本実施形態では、ノイズフィルター基板２次側に接続される漏電しゃ断器は、ノイズフィルター基板に隣接しているので、線径の太い単線ケーブルを、短く配線することが可能となる。

【0050】

さらに、本実施形態に係る制御盤３内には、インバータ回路が収納されておらず、ノイズフィルター基板等の上記収納機器が平面上に配置されているため、試運転時の電源線の接続、警報信号線や水槽用電極の接続や、漏電しゃ断器のセットなども、扉３Ｄを開けるだけで、容易にアクセス可能である。

【0051】

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、２つの電動ポンプ２Ａ、２Ｂ、２つのインバータボックス４Ａ、４Ｂ及び２つのリアクトル４２Ａ、４２Ｂを有する構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、１つの電動ポンプ２Ａを有する構成であってもよい。

【0052】

上述の実施形態に係るフレーム１０は、一枚の板材にプレス成形が施されて、第１板面１０Ａ、第２板面１０Ｂ及び２本のアーム部１０Ｃ、１０Ｄが一体成形された一体品であった。しかし、本開示はこれに限定されない。

【0053】

上述の実施形態では、２つのインバータボックス４Ａ、４Ｂ間にリアクトル４２Ａ、４２Ｂが配置され、インバータボックス４Ａ、４Ｂに設けられたファン４１を利用してリアクトル４２Ａ、４２Ｂを冷却する構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。

【0054】

上述の実施形態では、２つのヒンジ３Ｅは、ケース本体３Ｃのうちアキュムレータ５と反対側に配置されていた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、ヒンジ３Ｅがケース本体３Ｃの下端に設けられた構成であってもよい。

【0055】

上述の実施形態では、直結方式の給水装置に適用された例であった。しかし、本開示はこれに限定されない。さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。

【0056】

したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。

【符号の説明】

【0057】

１… 給水装置 ２… 電動ポンプ ３… 制御盤
３Ａ… 制御基板 ３Ｂ… 電源基板 ３Ｃ… ケース本体
３Ｄ… 扉 ３Ｅ… ヒンジ ４… インバータボックス
５… アキュムレータ ７… 架台 ８… カバー
９… 収納空間 １０… フレーム １０Ａ… 第１板面
１０Ｂ… 第２板面 １０Ｃ、１０Ｄ… アーム部
１０Ｅ… 開口 ４１… ファン ４２Ａ、４２Ｂ… リアクトル
Ｂ１… ネジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】