(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-14
(45)【発行日】2022-12-22
(54)【発明の名称】制御盤および給水装置
(51)【国際特許分類】
F04D 29/00 20060101AFI20221215BHJP
F04D 13/06 20060101ALI20221215BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20221215BHJP
H05K 5/00 20060101ALI20221215BHJP
【ＦＩ】
F04D29/00 B
F04D13/06 Z
H02M7/48 Z
H05K5/00 A
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2018182119
(22)【出願日】2018-09-27
(65)【公開番号】P2020051350
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-04-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000000239
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100118500
【弁理士】
【氏名又は名称】廣澤 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100091498
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 勇
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 保昭
(72)【発明者】
【氏名】小林 和貴
【審査官】落合 弘之
(56)【参考文献】
【文献】特開平０９－１０７６１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１１０６６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１４５８７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０７８２１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１０９１４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０５８６３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２１０８３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１７８２７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０５０８０６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｄ ２９／００
Ｆ０４Ｄ １３／０６
Ｈ０２Ｍ ７／４８
Ｈ０５Ｋ ５／００－５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
動力回路と、制御回路が実装された制御基板と、
前記動力回路および前記制御基板を収容し、かつ前記制御基板と対向する開口面を有する制御基板ケースと、
前記制御基板への通電を遮断する遮断スイッチと、を備え、
前記制御基板は、前記開口面と平行に配置されており、
前記動力回路は、前記制御基板の実装面とは反対側の裏面側に配置されており、
前記開口面を含む、前記制御基板のメンテナンス作業を行うための第１作業空間は、前記制御基板の実装面側に配置されており、
前記遮断スイッチは、前記第１作業空間に配置されており、
前記制御基板ケースは、前記動力回路と対向するアクセス面を有しており、
前記アクセス面を含む、前記動力回路のメンテナンス作業を行うための第２作業空間は、前記制御基板の裏面側に配置されており、
前記制御基板ケースは、
前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、
前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、
前記ケースカバーまたは前記ケース本体は、前記開口面を覆い、かつ取り外し可能なパネル部と、前記パネル部を取り外し可能に保持する枠部と、を備える側面カバーを備えていることを特徴とする制御盤。
【請求項2】
前記制御盤は、前記制御基板が取り付けられた取り付け板を備えており、前記取り付け板は、着脱可能に前記制御基板ケースに取り付けられており、かつ前記制御基板と前記動力回路との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の制御盤。
【請求項3】
前記取り付け板は、前記制御基板ケースの背板に固定される背板側固定部と、前記制御基板ケースの底板に固定される底板側固定部と、を備えており、
前記背板側固定部は前記制御基板側に折れ曲がっており、前記底板側固定部は前記動力回路側に折れ曲がっている、請求項２に記載の制御盤。
【請求項4】
前記アクセス面は、前記制御基板ケースの仮想的な上面および正面を構成する空間であり、前記開口面は、前記制御基板ケースの仮想的な側面を構成する空間であることを特徴とする請求項１に記載の制御盤。
【請求項5】
ポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、
内部に前記モータが配置されたモータケーシングと、
前記モータの可変速手段であるインバータと、
内部に前記インバータが配置されたインバータケースと、
前記モータを動作させる動力回路と、前記ポンプを制御する制御基板とが格納された制御盤とを備え、
前記制御盤は、
前記動力回路および前記制御基板を収容し、かつ前記制御基板に対向する開口面を有する制御基板ケースと、
前記制御基板への通電を遮断する遮断スイッチと、を備えており、
前記制御基板は、前記開口面と平行に配置されており、
前記動力回路は、前記制御基板の実装面とは反対側の裏面側に配置されており、
前記開口面を含む、前記制御基板のメンテナンス作業を行うための第１作業空間は、前記制御基板の実装面側に配置されており、
前記遮断スイッチは、前記第１作業空間に配置されており、
前記制御基板ケースは、前記動力回路と対向するアクセス面を有しており、
前記アクセス面を含む、前記動力回路のメンテナンス作業を行うための第２作業空間は、前記制御基板の裏面側に配置されており、
前記制御基板ケースは、
前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、
前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、
前記ケースカバーまたは前記ケース本体は、前記開口面を覆い、かつ取り外し可能なパネル部と、前記パネル部を取り外し可能に保持する枠部と、を備える側面カバーを備えていることを特徴とする給水装置。
【請求項6】
前記制御盤は、前記制御基板が取り付けられた取り付け板を備えており、前記取り付け板は、着脱可能に前記制御基板ケースに取り付けられており、かつ前記制御基板と前記動力回路との間に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の給水装置。
【請求項7】
前記取り付け板は、前記制御基板ケースの背板に固定される背板側固定部と、前記制御基板ケースの底板に固定される底板側固定部と、を備えており、
前記背板側固定部は前記制御基板側に折れ曲がっており、前記底板側固定部は前記動力回路側に折れ曲がっていることを特徴とする請求項６に記載の給水装置。
【請求項8】
前記アクセス面は、前記制御基板ケースの仮想的な上面および正面を構成する空間であり、前記開口面は、前記制御基板ケースの仮想的な側面を構成する空間であることを特徴とする請求項５に記載の給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御盤および該制御盤を備えた給水装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
制御盤内に配置された制御基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１５－２０１９４３号公報
【文献】特開平８－１４４９６１号公報
【文献】特開２０００－１３３９６４号公報
【文献】特開２００１－５０１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
制御盤は給水装置に搭載される場合がある。このような給水装置は、狭小な設置スペースに配置されることがあり、給水装置の小型化、特に、制御盤の小型化が要求される。
【0005】
しかしながら、制御基板には、圧力センサおよびフロースイッチなどの検出器による信号を外部に送るための信号線が接続されている。したがって、制御基板の配線作業を行うための配線作業スペースが必要となる。制御基板の取り替え作業を行う際には、工具が入る十分なスペースが必要となる。このように、制御基板のメンテナンス作業を容易に行うために、制御盤の構造は重要である。
【0006】
そこで、本発明は、制御基板のメンテナンス作業を容易に行うができる制御盤を提供することを目的とする。本発明は、このような制御盤を備えた給水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
一態様は、動力回路と、制御回路が実装された制御基板と、前記動力回路および前記制御基板を収容し、かつ前記制御基板と対向する開口面を有する制御基板ケースとを備え、前記制御基板は、前記開口面と平行に配置されており、前記動力回路は、前記制御基板の実装面とは反対側の裏面側に配置されていることを特徴とする制御盤である。
【0008】
一態様は、前記制御盤は、前記制御基板が取り付けられた取り付け板を備えており、前記取り付け板は、着脱可能に前記制御基板ケースに取り付けられており、かつ前記制御基板と前記動力回路との間に配置されていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、前記ケースカバーまたは前記ケース本体は、前記開口面を覆う側面カバーを備えていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、前記ケース本体または前記ケースカバーは、前記開口面を開閉する扉を備えていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、前記ケースカバーまたは前記ケース本体は、前記開口面を覆う側面カバーを備えていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、前記ケース本体または前記ケースカバーは、前記開口面を開閉する扉を備えていることを特徴とする。
【0009】
一態様は、前記制御盤は、前記制御基板への通電を遮断する遮断スイッチをさらに備えていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路と対向するアクセス面を有しており、前記開口面を含む第１作業空間は、前記制御基板の実装面側に配置されており、前記アクセス面を含む第２作業空間は、前記制御基板の裏面側に配置されていることを特徴とする。
一態様は、前記アクセス面は、前記制御基板ケースの仮想的な上面および正面を構成する空間であり、前記開口面は、前記制御基板ケースの仮想的な側面を構成する空間であることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路と対向するアクセス面を有しており、前記開口面を含む第１作業空間は、前記制御基板の実装面側に配置されており、前記アクセス面を含む第２作業空間は、前記制御基板の裏面側に配置されていることを特徴とする。
一態様は、前記アクセス面は、前記制御基板ケースの仮想的な上面および正面を構成する空間であり、前記開口面は、前記制御基板ケースの仮想的な側面を構成する空間であることを特徴とする。
【0010】
一態様は、ポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、内部に前記モータが配置されたモータケーシングと、前記モータの可変速手段であるインバータと、内部に前記インバータが配置されたインバータケースと、前記モータを動作させる動力回路と、前記ポンプを制御する制御基板とが格納された制御盤とを備え、前記制御盤は、前記動力回路および前記制御基板を収容し、かつ前記制御基板に対向する開口面を有する制御基板ケースを備えており、前記制御基板は、前記開口面と平行に配置されており、前記動力回路は、前記制御基板の実装面とは反対側の裏面側に配置されていることを特徴とする給水装置である。
【0011】
一態様は、前記制御盤は、前記制御基板が取り付けられた取り付け板を備えており、前記取り付け板は、着脱可能に前記制御基板ケースに取り付けられており、かつ前記制御基板と前記動力回路との間に配置されていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、前記ケースカバーまたは前記ケース本体は、前記開口面を覆う側面カバーを備えていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、前記ケース本体または前記ケースカバーは、前記開口面を開閉する扉を備えていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、前記ケースカバーまたは前記ケース本体は、前記開口面を覆う側面カバーを備えていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路および前記制御基板が配置されたケース本体と、前記ケース本体を覆うケースカバーとを備えており、前記ケース本体または前記ケースカバーは、前記開口面を開閉する扉を備えていることを特徴とする。
【0012】
一態様は、前記制御盤は、前記制御基板への通電を遮断する遮断スイッチをさらに備えていることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路と対向するアクセス面を有しており、前記開口面を含む第１作業空間は、前記制御基板の実装面側に配置されており、前記アクセス面を含む第２作業空間は、前記制御基板の裏面側に配置されていることを特徴とする。
一態様は、前記アクセス面は、前記制御基板ケースの仮想的な上面および正面を構成する空間であり、前記開口面は、前記制御基板ケースの仮想的な側面を構成する空間であることを特徴とする。
一態様は、前記制御基板ケースは、前記動力回路と対向するアクセス面を有しており、前記開口面を含む第１作業空間は、前記制御基板の実装面側に配置されており、前記アクセス面を含む第２作業空間は、前記制御基板の裏面側に配置されていることを特徴とする。
一態様は、前記アクセス面は、前記制御基板ケースの仮想的な上面および正面を構成する空間であり、前記開口面は、前記制御基板ケースの仮想的な側面を構成する空間であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、作業者は、制御基板の全体を開口面の側から視認することができ、開口面を通じて制御基板に容易にアクセスすることができる。したがって、作業者は、制御基板のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】給水装置の一実施形態の平面図である。
【図3】電動機組立体の構造を示す図である。
【図4】比較例としての制御盤の構造を示す平面図である。
【図5】制御盤の一実施形態を示す斜視図である。
【図6】制御盤の構成要素を示す斜視図である。
【図7】制御盤の構成要素の１つであるケース本体の平面図である。
【図8】ケース本体の正面図である。
【図10】側面カバーを備えたケース本体を示す図である。
【図13】制御盤を正面から見たときの取り付け板を示す図である。
【図14】制御盤を上から見たときの取り付け板を示す図である。
【図15】制御盤の他の実施形態を示す斜視図である。
【図16】扉を備えたケースカバーを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。以下で説明する複数の実施形態において、特に説明しない一実施形態の構成は、他の実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。
【0016】
図１は、給水装置１の一実施形態の平面図である。図２は、図１に示す給水装置１の側面図である。図１および図２に示すように、給水装置１は、ポンプ２と、ポンプ２を駆動するモータ３と、内部にモータ３が配置されたモータケーシング４と、モータ３の可変速手段であるインバータ５と、内部にインバータ５が配置され、かつモータケーシング４に着脱可能に取り付けられたインバータケース６と、ポンプ２を制御する制御部（制御基板）９が格納された制御盤１０と、モータ３によって回転される駆動軸１１の軸線ＣＬ方向に沿ってインバータケース６をモータケーシング４に取り付け、かつ外部からアクセス可能な位置に配置された取り付け構造１５とを備えている。
【0017】
本実施形態では、ポンプ２は、単一の駆動軸１１をモータ３とポンプ２とが共有する直動式の横軸形ポンプである。ポンプ２は、駆動軸１１の端部（すなわち、駆動軸１１の負荷側）に固定された羽根車２０と、羽根車２０を収容するポンプケーシング２１とを備えている。駆動軸１１は、モータ３によって回転され、羽根車２０はポンプケーシング２１内で駆動軸１１と一体に回転する。モータケーシング４はポンプケーシング２１に固定されている。ポンプケーシング２１の吸込口２１ａには、吸込み配管２２が接続されており、ポンプケーシング２１の吐出口２１ｂには、吐出し配管２３が接続されている。
【0018】
羽根車２０が回転すると、液体は、吸込み配管２２を通じて、ポンプケーシング２１の内部に吸い込まれる。液体には、羽根車２０の回転により速度エネルギーが付与され、さらに、液体がポンプケーシング２１内のボリュート室を通ることによって速度エネルギーが圧力エネルギーに変換され、液体が昇圧される。昇圧された液体は、吐出し配管２３を通じて外部に移送される。
【0019】
給水装置１の構成要素の配置について説明する。図１および図２に示すように、給水装置１は、ポンプ２、モータケーシング４、および制御盤１０が載置されたベース６０をさらに備えている。ポンプケーシング２１はベース６０に固定されたポンプ台６１に支持されており、モータケーシング４はベース６０に固定されたモータ台６２に支持されている。
【0020】
制御盤１０は、取り付け構造１５が露出可能なように、ポンプ２およびモータケーシング４の少なくとも１つの周囲に配置されている。言い換えれば、制御盤１０は、取り付け構造１５の周囲には配置されておらず、取り付け構造１５から離間している。取り付け構造１５は、作業者が外部から取り付け構造１５を視認することができるように配置されている。
【0021】
一実施形態では、制御盤１０は、ポンプ２およびモータケーシング４の少なくとも１つの上方に配置されていてもよい。このような配置により、制御盤１０を載置するためのスペースをベース６０に設ける必要はないため、ベース６０のサイズを小さくすることができる。結果として、給水装置１の全体のサイズを小さくすることができる。他の実施形態では、制御盤１０は、ポンプ２およびモータケーシング４の少なくとも１つの側方に配置されてもよい。
【0022】
本実施形態では、制御盤１０は、モータケーシング４を横切るように配置された支持部材６５に支持されており、モータケーシング４の上方に配置されている。制御盤１０には、運転パネル１２が設けられており、この運転パネル１２は、作業者による操作性を向上させるために、モータケーシング４よりも高い位置に配置されている。
【0023】
支持部材６５は、ベース６０に固定され、かつベース６０の表面から上方に向かって延びる脚部６６と、脚部６６に固定され、かつ制御盤１０が載置される架台６７とを備えている。脚部６６は、モータケーシング４の上方まで延びており、脚部６６に固定された架台６７はモータケーシング４の上方に配置されている。架台６７は、ベース６０の表面と平行な方向（すなわち、水平方向）に延びており、制御盤１０が載置可能な大きさを有している。
【0024】
インバータケース６は、モータケーシング４から張り出すように、取り付け構造１５によってモータケーシング４に取り付けられており、ベース６０の上方に配置されている。つまり、インバータケース６はベース６０には直接固定されていない。インバータケース６はモータケーシング４に固定されているため、作業者はインバータ５の交換作業を容易に行うことができる。
【0025】
本実施形態では、図１に示すように、ポンプ２、モータケーシング４、制御盤１０、インバータケース６、および取り付け構造１５は、ベース６０を上から見たとき、ベース６０の外縁６０ａの内側に配置されている。
【0026】
モータ３およびインバータ５を含む電動機組立体３０の構造について説明する。図３は、電動機組立体３０の構造を示す図である。図３に示すように、電動機組立体３０は、駆動軸１１と、駆動軸１１を回転させる回転子（ロータ）３１および固定子（ステータ）３２を備えるモータ（回転要素）３と、回転子３１および固定子３２を収容するモータケーシング４と、回転子３１および固定子３２に隣接して配置され、モータ３の動作（回転速度）を制御するインバータ５と、インバータ５を収容し、駆動軸１１の軸線ＣＬ方向に沿ってモータケーシング４に直列的に配置されたインバータケース６とを備えている。
【0027】
駆動軸１１は、モータケーシング４およびインバータケース６を貫通して延びており、モータケーシング４およびインバータケース６は駆動軸１１と同心状に配置されている。本実施形態では、モータケーシング４およびインバータケース６は、駆動軸１１の軸線ＣＬ方向に直列的に配置されているため、電動機組立体３０はコンパクトな構造を有することができる。駆動軸１１の端部（すなわち、駆動軸１１の反負荷側）には、駆動軸１１と同心状に配置された冷却ファン２５が固定されている。冷却ファン２５は、インバータケース６の外側に配置されており、インバータケース６に隣接している。一実施形態では、冷却ファン２５は遠心ファンである。
【0028】
モータケーシング４の内部には、発熱源であるモータ３が配置されている。モータ３は、駆動軸１１に固定された回転子３１と、回転子３１を囲んで、外部（図示しない）からの電力を巻線（コイル）３２ｂが受けて回転磁界を形成する固定子（ステータ）３２とを備えている。固定子３２は、ステータコア３２ａと、ステータコア３２ａに巻かれた複数の巻線３２ｂとを備えている。回転子３１は、回転子３１と固定子３２との間に形成される回転磁界によって回転し、回転子３１が固定された駆動軸１１は回転子３１とともに回転する。
【0029】
図３において、モータ３は模式的に描かれている。モータ３は、例えば、ロータに永久磁石を用いた永久磁石型モータである。しかしながら、モータ３は、永久磁石型モータに限定されず、誘導モータやＳＲモータなど、様々な種類のモータであってもよい。
【0030】
モータケーシング４は、固定子３２が固定されたモータフレーム４０と、モータフレーム４０の一方の開口端を閉じ、かつ駆動軸１１が貫通する貫通孔３５が形成されたエンドカバー４２と、モータフレーム４０の他方の開口端を閉じ、かつ駆動軸１１が貫通する貫通孔３３が形成されたモータ側板（ブラケット）４３とを備えている。エンドカバー４２およびモータ側板４３は、モータ３を挟んで互いに対向している。駆動軸１１は、エンドカバー４２の軸受支持部３６に支持された軸受３７およびモータ側板４３の軸受支持部３８に支持された軸受３９によって回転自在に支持されている。
【0031】
インバータケース６は、インバータ５を取り囲み、言い換えれば、インバータ５の周囲に配置されたインバータフレーム４５と、インバータフレーム４５の開口端を閉じるカバー部材４６とを備えている。インバータフレーム４５は、モータ側板４３に隣接して配置されており、モータ側板４３に接続されている。
【0032】
本実施形態では、取り付け構造１５は、駆動軸１１の軸線ＣＬ方向と平行に延びる通しボルトである。取り付け構造１５は、カバー部材４６、モータ側板４３、およびモータフレーム４０に挿入されている。取り付け構造１５は、その頭部でカバー部材４６をインバータフレーム４５に押し付けることにより、カバー部材４６、インバータフレーム４５、モータ側板４３、およびモータフレーム４０を締結することができる。
【0033】
電動機組立体３０は、冷却ファン２５を覆うようにインバータケース６、より具体的には、カバー部材４６に接続されたファンカバー５１を備えている。ファンカバー５１は、人間の指の冷却ファン２５への接触を防止しつつ、冷却用の空気をインバータケース６およびモータケーシング４に、この順に送るための部材である。ファンカバー５１は、カバー部材４６を覆うように配置されており、カバー部材４６に固定されている。ファンカバー５１は、冷却ファン２５に対向するファンカバー５１の面に形成された開口５１ａを有している。
【0034】
インバータケース６の内部には、インバータ５が配置されている。インバータ５は、スイッチング素子やコンデンサなどの要素を含むインバータ要素４７と、このインバータ要素４７が実装されたインバータ基板４８とを備えている。インバータ基板４８はカバー部材４６の内面に固定されている。
【0035】
電動機組立体３０は、駆動軸１１の周囲を覆う軸カバー５０をさらに備えている。この軸カバー５０は、駆動軸１１とインバータ５とを隔離する隔離部材である。軸カバー５０は、円筒形状を有しており、駆動軸１１と同心状に配置されている。軸カバー５０の形状は特に限定されない。軸カバー５０は、駆動軸１１の軸線ＣＬ方向に延びている。インバータ５（すなわち、インバータ要素４７およびインバータ基板４８）およびインバータ５と固定子３２の巻線３２ｂとを電気的に接続する接続線（図示しない）は、軸カバー５０の外側に配置されている。
【0036】
インバータ基板４８は、駆動軸１１および軸カバー５０が貫通する環状形状を有しており、インバータ基板４８および軸カバー５０は駆動軸１１と同心状に配置されている。軸カバー５０を設けることにより、上記接続線の駆動軸１１への巻き込み、およびインバータ要素４７の駆動軸１１との接触を防止することができる。結果として、インバータ５の故障を確実に防止することができる。
【0037】
本実施形態に係る制御盤１０について説明する。図４は、比較例としての制御盤の構造を示す平面図である。図４に示すように、比較例としての制御盤１０００は、インバータ１００１を含む動力回路１００２と、制御基板１００３とを収容している。インバータ１００１は制御盤１０００の正面に対向して配置されており、制御基板１００３は、スペーサボルト１００４によって制御盤１０００の側面に取り付けられている。
【0038】
制御基板１００３のメンテナンスが実行される場合、作業者は、制御盤１０００の正面を通じて制御盤１０００の側面に取り付けられた制御基板１００３にアクセスする必要がある（図４の矢印参照）。しかしながら、制御盤１０００の正面側に立つ作業者が制御盤１０００の側面に取り付けられた制御基板１００３の全体を視認することは容易ではない。結果として、作業者による制御基板１００３のメンテナンスの実行は容易ではない。特に、作業者は、制御盤１０００の背面側に位置するスペーサボルト１００４に容易にアクセスすることができない。
【0039】
制御基板１００３は動力回路１００２に隣接しているため、制御基板１００３のメンテナンス時において、作業者は、強電回路である動力回路１００２に接触するおそれがある。この場合、動力回路１００２が通電状態であると、作業者は、動力回路１００２との接触に起因して、感電するおそれがある。作業者の感電を防止するためには、給水装置の運転を停止しなければならない。しかしながら、給水装置は、ライフラインを支える装置であるため、可能な限り、給水装置の運転を継続することが望ましい。
【0040】
以下、制御基板のメンテナンス作業を容易に、かつ安全に行うことができる制御盤１０の構造について、図面を参照して説明する。
【0041】
図５は、制御盤１０の一実施形態を示す斜視図である。図６は、制御盤１０の構成要素を示す斜視図である。図７は、制御盤１０の構成要素の１つであるケース本体１１１の平面図である。図８は、ケース本体１１１の正面図である。
【0042】
制御盤１０は箱形構造を有しており、制御盤１０には、制御部９（制御基板９）が収められている。制御基板９は制御盤１０の側面と対向して配置されている。制御基板９は、吐出圧力や流入圧力などを入力する入出力部、インバータ５の通信と接続される通信部、各種のプログラムを記憶したメモリ、演算制御動作を行うＣＰＵ等を備え、通信を介してポンプ２の発停や回転周波数、インバータ５のトリップ等の情報の授受が行われる。制御基板９は、メモリに記憶された制御プログラムを実行して、運転パネル１２で設定された条件や各種センサからの信号に基づいて、各ポンプ２の発停（運転台数）および運転周波数を決定し、インバータ５にそれらを送信してポンプ２の回転周波数制御を行う。また、制御基板９は、各種センサからの信号やインバータ５からのトリップ信号により、ポンプ２の運転を停止する、あるいは他のポンプ２に運転を切り替えるなどの制御を行う。
【0043】
制御盤１０は、動力回路１００と、制御回路（より具体的には、回路素子）１０１が実装された制御基板９と、動力回路１００および制御回路１０１を収容し、かつ制御基板９と対向する開口面１０５を有する制御基板ケース１１０とを備えている。開口面１０５は、制御基板９に対するメンテナンス作業を行うために、作業者が制御基板９にアクセス可能な制御基板ケース１１０（より具体的には、後述するケース本体１１１）の仮想的な側面を構成する空間である。
【0044】
制御基板ケース１１０は、動力回路１００および制御基板９が配置されたケース本体１１１と、ケース本体１１１を覆うケースカバー１１２とを備えている。ケースカバー１１２は、動力回路１００および制御基板９を覆うカバー本体１１３と、開口面１０５を閉じる側面カバー１１４とを備えている。側面カバー１１４は制御基板ケース１１０の側面に相当する。
【0045】
動力回路１００は、電力をモータ３に供給するための回路である。図５乃至図８に示す実施形態では、動力回路１００は、リアクトル（例えば、ＡＣリアクトル（ＡＣＬ）またはＤＣリアクトル（ＤＣＬ））１１５、ノイズフィルタ（ＮＦ）１１６、漏電遮断器（ＥＬＢ）１１７、および電源端子台１１８を含んでいる。
【0046】
本実施形態では、インバータ５は、制御盤１０内には格納されておらず、モータケーシング４に取り付けられたインバータケース６内に収容されている。つまり、インバータ５は、制御盤１０とは別個に設けられている。したがって、制御盤１０は、インバータ５を収容する必要はなく、制御盤１０の全体のサイズを小さくすることができる。
【0047】
図７および図８に示すように、制御基板ケース１１０は、動力回路１００と対向するアクセス面１２８を有している。アクセス面１２８は、動力回路１００に対するメンテナンス作業を行うために、作業者が動力回路１００にアクセス可能な制御基板ケース１１０（より具体的には、ケース本体１１１）の仮想的な上面および正面を構成する空間である。
【0048】
制御回路１０１は、ポンプ２を制御するための回路である。制御回路１０１は、制御基板９の実装面９ａに実装されている。制御基板９の実装面９ａの反対側の面は裏面９ｂである。制御基板９は、制御基板ケース１１０の開口面１０５と平行に配置されている。制御回路１０１は制御基板９の実装面９ａ側に配置されており、動力回路１００は制御基板９の実装面９ａとは反対側の裏面９ｂ側に配置されている。
【0049】
図９は、ケースカバー１１２を図５に示す方向とは異なる方向（反対方向）から見たときのケースカバー１１２の斜視図である。カバー本体１１３は、制御基板ケース１１０が組み立てられたとき、動力回路１００および制御基板９の上方に位置する上面部１２０と、上面部１２０に接続され、かつ運転パネル１２が設けられた斜面部１２１と、斜面部１２１に接続され、かつノイズフィルタ１１６および電源端子台１１８に隣接する前面部１２２とを備えている。斜面部１２１は、上面部１２０と前面部１２２との間に配置されている。側面カバー１１４は、上面部１２０、斜面部１２１、および前面部１２２に接続されており、カバー本体１１３の側方に配置されている。
【0050】
図１０は、側面カバー１１４を備えたケース本体１１１を示す図である。一実施形態では、ケースカバー１１２は側面カバー１１４を備えておらず、その代わりに、図１０に示すように、ケース本体１１１が側面カバー１１４を備えてもよい。
【0051】
ケース本体１１１は、制御基板ケース１１０の背面を構成する背板１２５と、制御基板ケース１１０の底面を構成する底板１２６と、制御基板ケース１１０の側面を構成する側板１２７とを備えている。制御基板ケース１１０が組み立てられたとき、背板１２５および前面部１２２は互いに平行に配置される。底板１２６および上面部１２０は互いに平行に配置される。側面カバー１１４および側板１２７は互いに平行に配置される。
【0052】
図１１および図１２は、図１０に示す側面カバー１１４の他の実施形態を示す図である。図１１および図１２に示すように、側面カバー１１４は、取り外し可能なパネル部１１４ａと、パネル部１１４ａを取り外し可能に保持する枠部１１４ｂとを備えている。図１２に示すように、パネル部１１４ａが枠部１１４ｂから取り外されたとき、開口面１０５は、枠部１１４ｂによって囲まれた領域に形成される。
【0053】
制御盤１０は、制御基板９が取り付けられた取り付け板１３０を備えている。本実施形態では、制御基板９は、スペーサボルト１３４を介して取り付け板１３０に取り付けられている。したがって、制御基板９の裏面９ｂは取り付け板１３０から離間している。取り付け板１３０は、制御基板９と動力回路１００との間に配置されている。
【0054】
取り付け板１３０は、開口面１０５（すなわち、制御基板９）と平行に配置されており、着脱可能に制御基板ケース１１０に取り付けられている。より具体的には、取り付け板１３０は、着脱可能にケース本体１１１の背板１２５および底板１２６に取り付けられている。
【0055】
図１３は、制御盤１０を正面から見たときの取り付け板１３０を示す図である。図１４は、制御盤１０を上から見たときの取り付け板１３０を示す図である。図１３および図１４では、制御基板９の図示は省略されている。
【0056】
図１３および図１４に示すように、取り付け板１３０は、ケース本体１１１の背板１２５に固定される背板側固定部１３１と、ケース本体１１１の底板１２６に固定される底板側固定部１３２と、制御基板９を固定する基板支持部１３３とを備えている。
【0057】
背板側固定部１３１は、背板１２５と平行に延びており、基板支持部１３３に接続されている。底板側固定部１３２は、底板１２６と平行に延びており、基板支持部１３３に接続されている。基板支持部１３３は、背板１２５および底板１２６と垂直に延びている。本実施形態では、背板側固定部１３１、底板側固定部１３２、および基板支持部１３３は、一体成形部材である。取り付け板１３０は、一枚の板材が折り曲げられた折り曲げ構造を有している。
【0058】
図１３に示すように、取り付け板１３０および底板１２６は、締結具（例えば、ねじ）１３５によって互いに締結されている。底板１２６には、締結具１３５が挿入される貫通孔１２６ａが形成されており、底板側固定部１３２には、締結具１３５が挿入される挿入孔１３２ａが形成されている。締結具１３５をこれら貫通孔１２６ａおよび挿入孔１３２ａに挿入して、締結具１３５を締め付けることにより、底板側固定部１３２は底板１２６に固定される。
【0059】
図１４に示すように、取り付け板１３０および背板１２５は、締結具（例えば、ねじ）１３６によって互いに締結されている。背板１２５には、締結具１３６が挿入される貫通孔１２５ａが形成されており、背板側固定部１３１には、締結具１３６が挿入される挿入孔１３１ａが形成されている。締結具１３６をこれら貫通孔１２５ａおよび挿入孔１３１ａに挿入して、締結具１３６を締め付けることにより、背板側固定部１３１は背板１２５に固定される。
【0060】
取り付け板１３０は、動力回路１００と制御回路１０１とを区画する隔壁としての機能を有する。ケース本体１１１を開口面１０５側から見たとき、制御基板９は取り付け板１３０の手前側に配置されており、動力回路１００は取り付け板１３０の奥側に配置されている。
【0061】
図１３および図１４に示す実施形態では、背板側固定部１３１は制御基板９側に折れ曲がっており、底板側固定部１３２は動力回路１００側に折れ曲がっているが、背板側固定部１３１および底板側固定部１３２のそれぞれの折れ曲がり方向は本実施形態には限定されない。
【0062】
取り付け板１３０は、着脱可能にケース本体１１１に取り付けられているため、交換すべき制御基板９が取り付けられた状態で取り付け板１３０を交換することにより、制御基板９を新たな制御基板９に交換することができる。制御基板９の形状が変わった場合であっても、作業者は、取り付け板１３０の交換および／または取り付け板１３０の加工を行えばよい。
【0063】
取り付け板１３０には、取り付け板１３０の基板支持部１３３と垂直に延びる壁部材１４０が固定されている（図５、図７、および図８参照）。この壁部材１４０は、リアクトル１１５と漏電遮断器１１７とを分離する部材であり、背板１２５と平行に延びている。壁部材１４０は、取り付け板１３０および側板１２７に接続されている。
【0064】
漏電遮断器１１７は、ケース本体１１１を制御盤１０の正面側から見たとき、壁部材１４０の手前側に配置されており、リアクトル１１５は壁部材１４０の奥側に配置されている。ここで、制御盤１０の正面とは、運転パネル１２側の面である。
【0065】
図７および図８に示すように、制御基板９の着脱作業および制御基板９の配線作業を含む制御基板９のメンテナンス作業が可能な作業空間（第１作業空間）１５０が形成されている。作業空間１５０は、制御盤１０の内部空間１５０ａと、この内部空間に接続された外部空間１５０ｂとを含む空間である。作業空間１５０は、開口面１０５を含んでおり、制御基板９の実装面９ａ側に位置している。本実施形態では、作業空間１５０は、制御基板９、背板１２５、および底板１２６によって囲まれている。一実施形態では、作業空間１５０は、背板１２５、底板１２６、および取り付け板１３０によって囲まれてもよい。
【0066】
上述したように、制御基板９は開口面１０５に対向している。したがって、作業者は、ケースカバー１１２の取り外しによって、制御基板９の全体（特に、スペーサボルト１３４）を開口面１０５側から視認することができる。結果として、作業者は、開口面１０５を通じて制御基板９（特に、スペーサボルト１３４）に容易にアクセスすることができる。
【0067】
本実施形態では、制御基板９は開口面１０５に隣接しており、作業空間１５０には、作業者による制御基板９のメンテナンス作業の実行を阻害する制御盤１０の構成要素は存在していない。したがって、作業者は、作業空間１５０において、制御基板９のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【0068】
動力回路１００のメンテナンス作業が可能な作業空間（第２作業空間）１６０が形成されている。作業空間１６０は、アクセス面１２８を含む制御盤１０の内部空間であり、制御基板９の裏面９ｂ側に配置されている。本実施形態では、作業空間１６０は、背板１２５、底板１２６、側板１２７、および取り付け板１３０によって囲まれている。作業空間１６０は、この内部空間に接続された外部空間をさらに含む空間であってもよい。
【0069】
上述したように、動力回路１００はアクセス面１２８に対向している。したがって、作業者は、ケースカバー１１２の取り外しによって、動力回路１００の全体をアクセス面１２８側から視認することができる。結果として、作業者は、アクセス面１２８を通じて動力回路１００に容易にアクセスすることができ、作業空間１６０において、動力回路１００のメンテナンス作業を行うことができる。
【0070】
本実施形態では、制御盤１０は、ケース本体１１１の仮想的な上面および正面を構成するアクセス面１２８のみならず、ケース本体１１１の仮想的な側面を構成する開口面１０５を有している。このように、制御盤１０には、制御基板９にアクセスするためのアクセスルートと動力回路１００にアクセスするためのアクセスルートとが設けられているため、作業者は、強電回路である動力回路１００に接触することなく、開口面１０５を通じて制御基板９に直接的にアクセスすることができる。したがって、作業者は、動力回路１００との接触に起因して感電することなく、かつ給水装置１の運転を継続しつつ、制御基板９のメンテナンス作業を行うことができる。
【0071】
図５乃至図８に示すように、制御盤１０は、制御基板９への通電を遮断する遮断スイッチ１５５をさらに備えている。遮断スイッチ１５５は、動力回路１００に電力を供給しつつ、制御基板９への電力の供給を遮断するスイッチである。遮断スイッチ１５５は、制御盤１０の内部の作業空間１５０に配置されている。本実施形態では、遮断スイッチ１５５は、背板１２５に取り付けられているが、遮断スイッチ１５５の配置は、本実施形態には限定されない。一実施形態では、遮断スイッチ１５５は、取り付け板１３０に取り付けられてもよい。
【0072】
作業者は、遮断スイッチ１５５を操作して、制御基板９への通電を遮断することにより、給水装置１の運転を継続しつつ、制御基板９のメンテナンス作業をより安全に実行することができる。
【0073】
図１５は、制御盤１０の他の実施形態を示す斜視図である。上述した実施形態では、ケースカバー１１２は側面カバー１１４を備えているが、本実施形態では、側面カバー１１４は設けられていない。ケース本体１１１は、側面カバー１１４の代わりに、開口面１０５を開閉する扉１６５を備えている。本実施形態では、扉１６５は、蝶番（図示しない）によって背板１２５に連結されている。扉１６５は、蝶番を中心として回転しながら開閉される。
【0074】
一実施形態では、扉１６５は、ねじによって背板１２５および／または底板１２６にねじ止めされていてもよい。このような構造により、扉１６５を開閉するために必要な空間を小さくすることができるため、制御盤１０をより狭い空間に配置することができる。
【0075】
本実施形態によれば、作業者は、扉１６５を開けることにより、ケースカバー１１２をケース本体１１１から取り外すことなく、開口面１０５を通じて制御基板９にアクセスすることができる。このように、作業者は、動力回路１００がケースカバー１１２に覆われている状態で制御基板９のメンテナンス作業を実行することができる。したがって、制御盤１０が屋外に設置されている場合であっても、作業者は、雨または塵などの異物が動力回路１００に接触することなく、制御基板９のメンテナンス作業を実行することができる。
【0076】
図１６は、扉１６５を備えたケースカバー１１２を示す図である。一実施形態では、ケース本体１１１は扉１６５を備えておらず、その代わりに、図１６に示すように、ケースカバー１１２が扉１６５を備えてもよい。言い換えれば、開口面１０５を開閉可能な側面カバー１１４（図５参照）がケースカバー１１２に取り付けられている。
【0077】
他の実施形態では、図５に示す実施形態と図１５に示す実施形態とを組み合わせてもよい。本実施形態では、ケースカバー１１２は側面カバー１１４を備えており、ケース本体１１１は扉１６５を備えている。扉１６５は、ケースカバー１１２がケース本体１１１を覆ったとき、側面カバー１１４の内側に配置される大きさを有している。
【0078】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【符号の説明】
【0079】
１ 給水装置
２ ポンプ
３ モータ
４ モータケーシング
５ インバータ
６ インバータケース
９ 制御基板
９ａ 実装面
９ｂ 裏面
１０ 制御盤
１１ 駆動軸
１２ 運転パネル
１５ 取り付け構造
２０ 羽根車
２１ ポンプケーシング
２１ａ 吸込口
２１ｂ 吐出口
２２ 吸込み配管
２３ 吐出し配管
２５ 冷却ファン
３０ 電動機組立体
３１ 回転子
３２ 固定子
３２ａ ステータコア
３２ｂ コイル
３３，３５ 貫通孔
３６，３８ 軸受支持部
３７，３９ 軸受
４０ モータフレーム
４２ エンドカバー
４３ モータ側板
４５ インバータフレーム
４６ カバー部材
４７ インバータ要素
４８ インバータ基板
５０ 軸カバー
５１ ファンカバー
５１ａ 開口
６０ ベース
６０ａ 外縁
６１ ポンプ台
６２ モータ台
６５ 支持部材
６６ 脚部
６７ 架台
１００ 動力回路
１０１ 制御回路
１０５ 開口面
１１０ 制御基板ケース
１１１ ケース本体
１１２ ケースカバー
１１３ カバー本体
１１４ 側面カバー
１１４ａ パネル部
１１４ｂ 枠部
１１５ リアクトル
１１６ ノイズフィルタ
１１７ 漏電遮断器
１１８ 電源端子台
１２０ 上面部
１２１ 斜面部
１２２ 前面部
１２５ 背板
１２５ａ 貫通孔
１２６ 底板
１２６ａ 貫通孔
１２７ 側板
１２８ アクセス面
１３０ 取り付け板
１３１ 背板側固定部
１３１ａ 挿入孔
１３２ 底板固定部
１３２ａ 挿入孔
１３３ 基板支持部
１３５，１３６ 締結具
１４０ 壁部材
１５０ 作業空間
１５０ａ 内部空間
１５０ｂ 外部空間
１５５ 遮断スイッチ
１６０ 作業空間
１６５ 扉
２ ポンプ
３ モータ
４ モータケーシング
５ インバータ
６ インバータケース
９ 制御基板
９ａ 実装面
９ｂ 裏面
１０ 制御盤
１１ 駆動軸
１２ 運転パネル
１５ 取り付け構造
２０ 羽根車
２１ ポンプケーシング
２１ａ 吸込口
２１ｂ 吐出口
２２ 吸込み配管
２３ 吐出し配管
２５ 冷却ファン
３０ 電動機組立体
３１ 回転子
３２ 固定子
３２ａ ステータコア
３２ｂ コイル
３３，３５ 貫通孔
３６，３８ 軸受支持部
３７，３９ 軸受
４０ モータフレーム
４２ エンドカバー
４３ モータ側板
４５ インバータフレーム
４６ カバー部材
４７ インバータ要素
４８ インバータ基板
５０ 軸カバー
５１ ファンカバー
５１ａ 開口
６０ ベース
６０ａ 外縁
６１ ポンプ台
６２ モータ台
６５ 支持部材
６６ 脚部
６７ 架台
１００ 動力回路
１０１ 制御回路
１０５ 開口面
１１０ 制御基板ケース
１１１ ケース本体
１１２ ケースカバー
１１３ カバー本体
１１４ 側面カバー
１１４ａ パネル部
１１４ｂ 枠部
１１５ リアクトル
１１６ ノイズフィルタ
１１７ 漏電遮断器
１１８ 電源端子台
１２０ 上面部
１２１ 斜面部
１２２ 前面部
１２５ 背板
１２５ａ 貫通孔
１２６ 底板
１２６ａ 貫通孔
１２７ 側板
１２８ アクセス面
１３０ 取り付け板
１３１ 背板側固定部
１３１ａ 挿入孔
１３２ 底板固定部
１３２ａ 挿入孔
１３３ 基板支持部
１３５，１３６ 締結具
１４０ 壁部材
１５０ 作業空間
１５０ａ 内部空間
１５０ｂ 外部空間
１５５ 遮断スイッチ
１６０ 作業空間
１６５ 扉
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】