CN114270048A - 泵装置 - Google Patents

Abstract

提出能够谋求节省空间化、并且操作性优异的泵装置。泵装置(10)具备：配管状的壳体(20)，其具有配置成同一直线状的吸入口(26)和排出口(27)，并划定将所述吸入口和所述排出口连接的流路；马达，其配置于所述壳体的内部，具有沿着从所述吸入口朝向所述排出口的流路方向的旋转轴(31)、与所述旋转轴一体地旋转的转子(32)、设置于所述转子的外周侧的定子(33)、和将供所述转子配置的转子室与供所述定子配置的定子室隔离的屏蔽套(36)；以及变频器(51)，其配置于所述壳体的内部，用于变速控制所述马达。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及泵装置。

背景技术

以往，公知有吸入口和排出口配置成同一直线状的管道泵(例如，参照专利文献1)。专利文献1所记载的管道泵具备：由将吸入口和排出口连接的外筒构成的泵壳体；和设置于泵壳体内的马达。在该管道泵中，通过使用变频器使得比商用频率50-60Hz高速而驱动马达，从而不增大泵的外径，就能够获得高扬程。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-332282号公报

发明内容

一般而言，在为了向例如建筑物供水而使用泵装置的情况下，泵装置与建筑物相邻地配置、或配置于建筑物的泵室内。不过，为了使泵装置与建筑物相邻地配置，在屋外需要空间。另外，在将泵装置配置于建筑物内的情况下，需要用于配置泵装置的泵室，建筑物中的能使用的空间受到压迫。尤其是在楼层高的建筑物中，在用于向高楼层加压输送水的泵装置配置于中间楼层这样的情况下，为了配置泵装置，该中间楼层中的有用的空间受到压迫。

本发明是鉴于上述的状况而做成的，以提出能够谋求节省空间化、并且操作性优异的泵装置作为目的之一。

根据本发明的一实施方式，提出一种泵装置。该泵装置具备：配管状的壳体，其具有配置成同一直线状的吸入口和排出口，并划定将所述吸入口和所述排出口连接的流路；马达，其配置于所述壳体的内部，具有沿着从所述吸入口朝向所述排出口的流路方向的旋转轴、与所述旋转轴一体地旋转的转子、设置于所述转子的外周侧的定子、和将供所述转子配置的转子室与供所述定子配置的定子室隔离的屏蔽套；以及变频器，其配置于所述壳体的内部，用于变速控制所述马达。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的泵装置的概略结构的图。

图2是示意性地表示本实施方式的泵装置的概略功能的图。

图3是表示本实施方式中的压力箱的概略结构的图。

图4是表示使用了本实施方式的泵装置的供水设备的一个例子的图。

图5是用于说明本实施方式中的电力线通信的图。

图6是表示变形例的供水设备的概略结构的图。

图7是表示另一变形例的供水设备的概略结构的图。

图8是表示又一变形例的供水设备的概略结构的图。

图9是用于说明泵装置的其他适用例的图。

图10是表示变形例的泵装置的概略结构的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的一实施方式进行说明。不过，所使用的附图是示意图。因而，所图示的零部件的大小、位置以及形状等可能与实际装置中的大小、位置以及形状等不同。另外，在以下的说明和以下的说明所使用的附图中，对于能够同样地构成的部分使用同一附图标记，并且省略重复的说明。

(泵装置)

图1是表示本发明的一实施方式的泵装置的概略结构的图。本实施方式的泵装置10例如能够用作用于向建筑物等供水对象供给自来水的供水装置或消防设备中的消防装置等。泵装置10的构成要素分离地收容并支承于多个壳体部件(第1壳体部件21～第4壳体部件24)的每一个，且多个壳体部件和构成要素彼此连接，由此构成了本实施方式的泵装置10。在图1中，分解第1壳体部件21～第4壳体部件24和收容于第1壳体部件21～第4壳体部件24内部的构成要素来表示。不过，并不限定于这样的例子，泵装置也可以以相对于大致1个壳体部件而被支承的方式构成。

图1所示的泵装置10具备划定装置外形的壳体20。壳体20整体上是大致圆筒状的配管状。壳体20的一端(在图1中，是下端)划定泵装置10的吸入口26，壳体20的另一端(在图1中，是上端)划定泵装置10的排出口27。此外，泵装置10也可以在图1所示的结构的上游侧(在图1中，是下方)和下游侧(在图1中，是上方)分别进一步连接结构。并且，在追加的构成要素连接于上游侧的情况下，也可以将该构成要素的上游侧端部设为吸入口26。另外，在追加的构成要素连接于下游侧的情况下，也可以将该构成要素的下游侧端部设为排出口27。另外，壳体20在内部划定将吸入口26和排出口27连接的流路。并不是限定性的，图1中的粗线箭头表示输送液的流动，在图1中，输送液从泵装置10的下方朝向上方流动。以下，将连结吸入口26和排出口27的输送液流动的方向(在图1中，是上下方向)称为“流路方向Af”。此外，图1所示的泵装置10以流路方向Af沿着上下方向的方式示出，但泵装置10能够以任意的角度配置，例如，既可以以流路方向Af沿着铅垂方向的方式配置，也可以以流路方向Af沿水平方向的方式配置。

在本实施方式中，壳体20由4个壳体部件(第1壳体部件21～第4壳体部件24)构成。第1壳体部件21～第4壳体部件24在流路方向上彼此排列配置，分别划定输送液的流路。在图1所示的例子中，从流路方向Af上的上游侧(一次侧)朝向下游侧(二次侧)按照第4壳体部件24、第1壳体部件21、第2壳体部件22、第3壳体部件23的顺序配置。第1壳体部件21～第4壳体部件24可以由螺栓等紧固件彼此连接。

在第1壳体部件21的内部收容有马达30。第1壳体部件21具有：配管架211，其划定泵装置10的外侧面；和马达架212，其位于配管架211的内部，收容马达30。在图1所示的例子中，配管架211和马达架212分别是圆筒状，配置于以马达30的旋转轴为中心的同心上。配管架211和马达架212彼此固定或由1个部件构成，在配管架211与马达架212之间划定流路。也就是说，在本实施方式中，在马达30的外周划定有输送液的流路。

马达30具有：沿着流路方向Af的旋转轴31；与旋转轴31一体地旋转的转子32；以及设置于转子32的外周侧的定子33。在本实施方式中，作为马达30，采用在转子32的内部埋入有永磁体32a的IPM马达，但也可以采用在转子32的表面设置有永磁体32a的SPM马达等。另外，马达30并不限定于在转子32设置有永磁体32a的马达，也可以是感应电动机或SR(开关磁阻马达)等。定子33固定于马达架212的内周侧。在定子33的内周侧配置有薄壁的圆筒状的屏蔽套(can)36。作为形成屏蔽套36的材质，能够使用例如不锈钢这样的金属材料、PPS这样的树脂材料等。马达架212和屏蔽套36配置成以旋转轴31为中心的同心状。在屏蔽套36与马达架212之间配置有架侧板214。此外，在图1所示的例子中，仅在定子33的一端侧(图1中的下侧)配置有架侧板214，但也可以是，在定子33的另一端侧(在图1中的上侧)也配置有架侧板。马达架212、屏蔽套36以及架侧板214划定供定子33配置的定子室。

在第2壳体部件22的内部收容有第1叶轮41和对第1叶轮41进行轴支承的轴承42。第1叶轮41具有以能够与马达30的旋转轴31连接的方式构成的第1叶轮旋转轴41a。第1叶轮旋转轴41a和马达30的旋转轴31可以具有例如相对应的凸部和凹部而彼此嵌合，以在彼此连接起来时一体地旋转。另外，第1叶轮旋转轴41a和马达30的旋转轴31也可以借助轴接头而彼此连接。第2壳体部件22支承轴承42，经由轴承42支承第1叶轮41。第2壳体部件22可以与第1叶轮41的形状相匹配地形成内部的形状，以便通过第1叶轮41的旋转而从吸入口26朝向排出口27加压输送输送液。例如，第2壳体部件22也可以具有扩散器或导流叶片等。

在第3壳体部件23的内部收容有第2叶轮43和对第2叶轮43进行轴支承的轴承44。第2叶轮43具有以能够与第1叶轮旋转轴41a连接的方式构成的第2叶轮旋转轴43a。第2叶轮旋转轴43a和第1叶轮旋转轴41a可以具有例如相对应的凸部和凹部而彼此嵌合，以在彼此连接起来时一体地旋转。另外，第2叶轮旋转轴43a和第1叶轮旋转轴41a也可以借助轴接头而彼此连接。第3壳体部件23支承轴承44，经由轴承44支承第2叶轮43。第3壳体部件23可以与第2叶轮43的形状相匹配地形成内部的形状，以便通过第2叶轮43的旋转而从吸入口26朝向排出口27加压输送输送液。例如，第3壳体部件23也可以具有扩散器或导流叶片等。

如上述这样，在图1所示的例子中，收容第1叶轮41的第2壳体部件22和收容第2叶轮43的第3壳体部件23与收容马达30的第1壳体部件21连接而构成了具有两级叶轮的泵装置10。其中，泵装置10也可以不具备第3壳体部件23和第2叶轮43而构成为具有1级叶轮的泵装置10。另外，泵装置10也可以通过进一步连接收容有另外的叶轮的壳体部件而构成为3级以上的多级泵装置。在本实施方式的泵装置10中，在1个壳体部件收容有1个叶轮，根据泵装置10的所期望的扬程连接多个壳体部件，由此能够构成具有所期望的数量的叶轮的泵装置。此外，在本实施方式中，设为在1个壳体部件收容1个叶轮，但也可以在1个壳体部件收容两个以上的叶轮。

在第4壳体部件24的内部收容有变频器51、控制部53、PLC单元(电力线通信单元)52以及传感器54。第4壳体部件24支承这些结构。不过，变频器51、控制部53、PLC单元52以及传感器54中的至少1个也可以收容于其他壳体部件，还可以以跨多个壳体部件的方式分割而被收容。此外，在图1所示的例子中，第4壳体部件24具有划定泵装置10的外侧面的第1框架241和位于第1框架241的内部并收容变频器51等的第2框架242。在图1所示的例子中，第1框架241和第2框架242分别是圆筒状，配置于以马达30的旋转轴为中心的同心上。配管架211和马达架212彼此固定或由1个部件构成，在第1框架241与第2框架242之间划定流路。也就是说，在本实施方式中，在变频器51等的外周划定有输送液的流路。不过，并不限定于这样的例子，例如，也可以构成为，变频器51等形成为圆环状并配置于第4壳体部件24内部的外周侧，输送液在变频器51等的内侧流动。

变频器51是为了变速控制马达30而设置的。通过将连接于变频器51的连接器51a与连接于马达30(定子33)的连接器30a连接，从而变频器51与马达30彼此电连接。连接器30a、51a能够采用公知的各种机构。由此，能够容易地进行第1壳体部件21和马达30与第4壳体部件24和变频器51的拆装。控制部53是为了控制泵装置10整体而设置的。PLC单元52构成为，能够与控制部53通信，且能够进行将用于向泵装置10供给电力的电力线110用作通信线路的电力线通信。作为由PLC单元52进行通信的通信目的地，可以列举设置于泵装置10外部的控制面板、监视装置或设置于其他泵装置的PLC单元。

传感器54是为了检测泵装置10的各种运转信息而设置的。在本实施方式中，传感器54包括随后论述的压力传感器63、64、流量开关66。不过，并不限定于这样的例子，作为传感器54，包括用于监视泵装置10的状态的传感器即可。作为一个例子，传感器54能包括用于检测马达30的温度、变频器51的温度或控制部53的温度等泵装置10的构成要素中的至少1个的温度的温度传感器。另外，传感器54能包括用于检测壳体20的振动、轴承42、44的振动、旋转轴31的振动等泵装置10的构成要素中的至少1个的振动的振动传感器。而且，传感器54能包括用于检测输送液的流量的流量传感器。另外，传感器54能包括用于检测向泵装置10或马达30流动的电流的电流传感器。而且，传感器54能包括用于监视从泵装置10产生的声音的大小的传感器。

图2是示意性地表示本实施方式的泵装置10的概略功能的图。此外，在图2中，对与图1所示的结构相对应的结构标注同一附图标记，并省略重复的说明。另外，在图2中，也追加一部分在图1中未示出的结构来表示。如图2所示，泵装置10构成为，能够利用具有叶轮(在图1所示的例子中为第1叶轮41和第2叶轮43)的泵40从吸入口26朝向排出口27加压输送输送液。其中，可以是，吸入口26与水道主管或水箱等未图示的输送液的供给源连接，排出口27与建筑物的水龙头等未图示的输送液的供给对象连接。

在泵40的上游侧和下游侧设置有止回阀62a、62b。止回阀62a、62b防止泵40停止时的水的倒流。在止回阀62a的上游侧设置有压力传感器63。压力传感器63是用于测定泵40的吸入压力的压力测定器。此外，在水箱与泵装置10的吸入口26连接这样的情况下等，也可以省略设置于泵40的上游侧的止回阀62a和压力传感器63。在止回阀62b的下游侧设置有流量开关(flow switch)66。流量开关66是检测从泵40排出的输送液的流量降低到规定值的情况、即过少水量(小水量)的流量检测器。在流量开关66的更下游侧设置有压力传感器64和压力箱70。压力传感器64是用于测定泵40的排出压力的压力测定器。压力箱70是用于保持泵40停止的期间的排出压力的压力保持器。

此外，在图2所示的例子中，泵装置10具备止回阀62a、62b、压力传感器63、64、流量开关66以及压力箱70。然而，泵装置10也可以不具备这些部件中的一部分，这些部件中的一部分也可以外置于泵装置10。例如，也可以是，止回阀62a与泵装置10的吸入口26的一次侧连接，并且止回阀62b与泵装置10的排出口27的二次侧连接，以能够从输送液的流路拆卸的方式构成泵装置10。另外，也可以是，泵装置10除了具备图2所示的结构之外，还具备其他结构。例如，泵装置10也可以代替止回阀62a、62b或者在止回阀62a、62b的基础上，具备能够以手动开闭输送液的流路地构成的手动阀。

泵装置10具备用于控制泵装置10整体的控制部53。此外，在图1所示的例子中，控制部53收容于第4壳体部件24。不过，并不限定于这样的例子，也可以收容于其他壳体部件，还可以设置于壳体20的外部。控制部53既可以采用以CPU为中心的公知的微处理器，也可以采用专用的电路基板。如图2所示，本实施方式的控制部53具备存储部531、运算部532、I/O部533以及通信部534。

作为存储部531，使用ROM、HDD、EEPROM、FeRAM以及闪存等非易失性存储器和RAM等易失性存储器。存储部531存储用于控制泵装置10的控制程序、和装置信息、设定值信息、维护信息、历史信息、异常信息、运转信息等与泵装置10有关的各种数据。此外，在存储部531具有非易失性存储区域的情况下，这些程序及数据也可以存储于该非易失性存储区域。

作为运算部532，使用CPU。运算部532基于储存于存储部531的控制程序和各种数据、以及从I/O部533输入的信号，进行用于控制构成泵装置10的各设备的运算等。另外，运算部532进行I/O部533和通信部534等中的通信控制。运算部532中的运算结果存储于存储部531，并且向I/O部533、通信部534输出。

作为I/O部533，使用端口、端子等。I/O部533接收压力传感器63、64、流量开关66等各种传感器类的检测信号等并向运算部532发送。此外，压力传感器63、64、流量开关66相当于图1所示的传感器54的一个例子。也可以向I/O部533输入来自作为传感器54的其他例子的用于检测变频器51的温度的传感器的检测信号、来自作为传感器54的其他例子的用于检测马达30的转速的传感器的检测信号等。另外，I/O部533与变频器51和PLC单元52彼此连接。I/O部533与变频器51或PLC单元52之间的连接能够采用RS422、232C、485等通信部件。

通信部534向外部发送存储于存储部531的与泵装置10有关的各种信息，并且从外部接收泵装置10的设定值信息的设定变更或控制指令，并使其反映于控制。作为通信部534中的无线通信，能够利用例如近距离无线通信(NFC：Near Field Communication)的技术。另外，能够利用蓝牙(Bluetooth(注册商标))和Wi-Fi(注册商标)等任意方式的无线通信。不过，NFC在仅通过使外部装置接近壳体20内的通信部534就能够使通信完成这点是有利的。另外，作为有线通信，既可以在例如壳体20的外表面设置有USB(通用串行总线：Universal Serial Bus)这样的外部连接端子并通过外部装置与外部连接端子连接来进行通信部534的通信，也可以利用RS422、RS232C、RS485等的串行通信。

本实施方式的控制部53经由通信部534或PLC单元52与外部装置80交接信号，泵装置10自身不具备作为用户接口发挥功能的控制面板。其中，作为与控制部53通信的外部装置80，例如能设想智能手机、移动电话、个人计算机或者平板电脑等通用终端设备、或泵装置10用的专用终端设备。不过，并不限定于这样的例子，泵装置10也可以构成为，具有以能利用有线或无线与控制部53通信的方式构成的控制面板，能够利用控制面板并借助运算部532显示并变更存储于存储部531的各种数据。

说明由控制部53进行的泵装置10的控制的一个例子。若在泵40停止的状态下排出压力降低到规定的启动压力，则控制部53使泵40启动。具体而言，控制部53向变频器51发出指令，以开始泵40的驱动。在泵40的运转过程中，利用所设定的压力(设定压力PA)进行推定末端压力恒定控制或目标压力恒定控制等控制。具体而言，在推定末端压力恒定控制的情况下，控制部53使用泵40的转速和目标压力控制曲线设定针对泵40的排出压力的目标压SV，以使供水目的地的末端的压力在最低压力“PB-实扬程”处恒定。在目标压力恒定控制的情况下，控制部53将设定压力PA设定为目标压SV，以使泵40的排出侧的压力成为设定压力PA。另外，在推定末端压力恒定控制和目标压力恒定控制中的任一情况下，控制部53都将由压力传感器64检测的排出压力设定为当前压PV。并且，通过以目标压SV与当前压PV的偏差进行PID运算，从而设定泵40的指令旋转速度。此外，在推定末端压力恒定控制中，设定压力PA是最大流量时的压力值，最低压力PB是流量为零时的压力值。

若在泵40的运转过程中供水对象处的水的使用变少，则流量开关66检测来自泵40的排出流量达到不足过少水量的情况，经由I/O部533向控制部53发送检测信号。控制部53若接收到该检测信号，则进行控制泵40的转速的蓄压运转，以在规定时间内使排出压力达到停止压力。并且，若排出压力达到规定的停止压力，则判断为已蓄压到压力箱70并结束蓄压运转，使泵40停止(小水量停止)。在泵40小水量停止之后，若再次在供水对象中使用水而排出压力降低到启动压力以下，则进行泵40的再启动。此外，作为检测小水量的方法，也可以不使用流量开关66而是使用基于变频器51的电流值的负荷、断流扬程等其他手段。

图3是表示本实施方式中的压力箱70的概略结构的图。压力箱70构成为与泵40(在图1中为第1叶轮41和第2叶轮43)的下游侧(二次侧)连接而保持泵40停止的期间的排出压力。压力箱70划定由泵装置10输送的输送液的流路的一部分。压力箱70具有两端(在图3中为上端和下端)开口的配管状的压力箱壳体72和圆环状的内胆(bladder)74。压力箱壳体72具有扩径而成的扩径部721，在该扩径部721内配置圆环状的内胆74。在内胆74设置有用于供给例如氮气等工作流体的供气阀741，经由该供气阀741向内胆74内封入工作流体。如此，在本实施方式中，压力箱70的外形设为配管状，因此，能够包括压力箱70在内而将泵装置10整体的外形设为配管状，能够谋求装置的节省空间化。

此外，在本实施方式中，泵装置10具备外形呈配管状的压力箱70，但并不限定于这样的例子。泵装置10也可以代替图3所示的压力箱70或者在图3所示的压力箱70的基础上，具备向输送液的流路分支而与其连接的以往的压力箱。另外，也可以是，在泵装置10中，图3所示这样的压力箱或以往的压力箱与排出口27的二次侧连接。而且，在例如排出口27与水箱连接这样的情况下(参照图7的泵装置10A)等，泵装置10也可以不具备压力箱。

根据以上进行了说明的本实施方式的泵装置10，在配管状的壳体20的内部收容有马达30和变频器51。由此，能够谋求装置的节省空间化。另外，马达30和变频器51配置于输送液的流路附近，因此，能够促进马达30和变频器51的散热。而且，能够抑制由于马达30和变频器51等的驱动而产生的声音向外部传递、也就是说能够抑制由泵装置10产生的噪音。另外，壳体20是第1壳体部件21～第4壳体部件24连接而构成的，在第1壳体部件21～第4壳体部件24各自的内部分别收容有马达30、第1叶轮41、第2叶轮43、变频器51。通过像这样将泵装置10中的构成零部件收容于各壳体部件而构成，从而能够容易地进行维护，并且能够根据用户的用途将例如叶轮的级数设为1级或3级以上等容易地定制化泵装置10。

(泵装置的变形例)

在图1所示的泵装置10中，壳体20由4个壳体部件(第1壳体部件21～第4壳体部件24)构成。然而，并不限定于这样的例子，壳体20也可以由1个～3个壳体部件构成，还可以由5个以上的壳体部件构成。另外，在图1所示的例子中，从流路方向Af上的上游侧(一次侧)朝向下游侧(二次侧)按照第4壳体部件24、第1壳体部件21、第2壳体部件22、第3壳体部件23的顺序配置，但并不限定于这样的例子。例如，也可以是，第2壳体部件22和第3壳体部件23中的至少一者与第1壳体部件21的一次侧连接而在马达30的上游侧配置叶轮。另外，泵装置10也可以以在马达30的上游侧和下游侧这两侧配置叶轮的方式构成。

图10是表示变形例的泵装置10X的概略结构的图。在图10所示的泵装置10X中，对与图1所示的泵装置10相同的结构标注同一参照附图标记，并且对于大致相同的结构标注附加了附图标记“X”的参照编号。以下，省略与图1的泵装置10重复的说明。图10所示的泵装置10X的壳体20X具有第1壳体部件21X～第4壳体部件24X。第1壳体部件21X收容马达30，第4壳体部件24X收容变频器51X。另外，第2壳体部件22X、第3壳体部件23X分别收容有第1叶轮41X、第2叶轮43X。在图10所示的泵装置10X中，作为一个例子，沿着输送液的流路方向Af按照第2壳体部件22X、第4壳体部件24X、第1壳体部件21X、第3壳体部件23X的顺序配置。并且，泵装置10X构成为，通过马达30的旋转轴30X旋转，从而第2壳体部件22X内的第1叶轮41X和第3壳体部件23X内的第2叶轮43X与马达30的旋转轴30X一体地旋转而从吸入口26朝向排出口27加压输送输送液。也就是说，在泵装置10X中，在马达30的上游侧和下游侧这两侧配置有叶轮。此外，在图10所示的例子中，在马达30的上游侧和下游侧分别设置有1个叶轮，但并不限定于这样的例子，也可以在马达30的上游侧和下游侧中的至少一侧设置有两级以上的叶轮。

另外，在图10所示的泵装置10X中，作为一个例子，第1叶轮41X和第2叶轮43X以朝向相反方向加压输送输送液的方式设置。也就是说，泵装置10X以第1叶轮41X从下方向上方加压输送输送液、第2叶轮43X从上方向下方加压输送输送液的方式构成。根据这样的构成，能够使作用于第1叶轮41X的推力与作用于第2叶轮43X的推力相互抵消，能够减小作用于泵装置10X的各旋转轴和轴承的力。此外，在图10所示的泵装置10X中，朝向相反方向加压输送输送液的叶轮配置于马达30的上游侧和下游侧，但并不限定于这样的例子，也可以构成为，在例如图1所示的泵装置10中，第1叶轮41、第2叶轮43中的一者相对于另一者朝向相反方向加压输送输送液。

此外，在泵装置10X中，在第4壳体24X内轴支承有用于将马达30的旋转轴31X与第1叶轮41X的旋转轴41Xa连接的旋转轴31Xa。不过，并不限定于这样的例子，也可以构成为，例如马达30的旋转轴31X穿过第4壳体24X而延伸并与第1叶轮41X的旋转轴41Xa连接。

(适用于供水设备的适用例)

接着，对使用了本实施方式的泵装置10的供水设备的一个例子进行说明。此外，在以下的说明中，也可以采用变形例的泵装置10X来代替泵装置10。图4是表示使用了本实施方式的泵装置10的供水设备的一个例子的图。如图4所示，供水设备具备与水管(水道主管)102连结的第1泵装置10A和与第1泵装置10A的排出侧串联连结的第2泵装置10B。其中，第1泵装置10A和第2泵装置10B利用上述的泵装置10。以下，在第1泵装置10A、第2泵装置10B中，对上述的泵装置10的相对应的结构分别在末尾标注“A”、“B”而说明。在本实施方式中，第1泵装置10A设置于地面或地下，第2泵装置10B设置于建筑物106的中间楼层。

第1泵装置10A的吸入口经由导入管103与水管102连接。第1泵装置10A的排出口通过第1配水管104与第2泵装置10B的吸入口连结。该第1配水管104a经由支管107a与建筑物106的低楼层的各给水栓(第1供水对象)108a连结。另外，在第2泵装置10B的排出口连接有第2配水管104b，该第2配水管104b经由支管107b与建筑物的高楼层的各给水栓(第2供水对象)108b连结。根据这样的结构，第1泵装置10A使来自水管102的水升压并向建筑物106的低楼层的各给水栓108a供给水。而且，第2泵装置10B使来自第1泵装置10A的水进一步升压并向建筑物106的高楼层的各给水栓108b供给水。

第1泵装置10A的控制部53A和第2泵装置10B的控制部53B以利用将电力线110设为通信线路的所谓PLC(Power Line Communication(电力线通信))彼此进行运转信息的通信的方式构成。图5是用于说明本实施方式中的电力线通信的图。如图示这样，电力线110从配电板112与泵装置10A、10B分别连接，供给来自未图示的商用电源(系统电源114)的电力。来自系统电源114的电力经由电力线110向各泵装置10A、10B的泵40A、40B供给。另外，来自配电板112的电力线110与各泵装置10A、10B的PLC单元52A、52B连接。并且，各PLC单元52A、52B以能够经由电力线110进行电力线通信的方式构成(参照虚线)，控制部53A、53B通过与PLC单元52A、52B进行通信，进行控制部53A、53B中的彼此的信息的交接。

包括泵40A、40B的运转·停止、压力传感器64A、64B的测定值(排出压力)、泵装置10A、10B的故障信息以及针对泵40A、40B的运转指令等在内的运转信息经由电力线110在控制部53A与控制部53B之间双向传输。这样的通信功能使得能够进行第1泵装置10A与第2泵装置10B的协作运转。

若在第1泵装置10A的泵40A停止的状态下仅第2泵装置10B的泵40B运转，则有时在第1配水管104a内形成负压。若在该状态下打开低楼层的给水栓108a，则有可能从该给水栓108a吸入空气。因此，为了防止这样的空气的吸入，在使泵40A启动后使泵40B启动。

如上所述，泵40A、40B在各自的排出压力降低到规定的启动压力时启动。因而，在控制部53A、53B中分别设定有使泵40A、40B启动的作为触发的启动压力。而且，在控制部53A设定有用于使泵40A启动的第2启动压力。该第2启动压力是基于第2泵装置10B的排出压力(压力传感器64B的测定值)的启动用的第2阈值。第2启动压力设定得比第2泵装置10B中的泵40B的启动压力大。其原因在于，如上所述，在泵40B启动之前使泵40A启动。

控制部53A基于压力传感器64A的测定值降低到第1启动压力时、和经由电力线通信所获取的压力传感器64B的测定值降低到第2启动压力时这两个触发使泵40A启动。若泵40B的排出压力降低，则先于第2泵装置10B中的启动压力而先低于第1泵装置10A中的第2启动压力。第1泵装置10A的控制部53A在经由电力线110所获取的压力传感器64A的测定值(即、泵40B的排出压力)达到第2启动压力时使泵40A启动。

若在泵40A停止的状态下在低楼层使用水，则泵40A的排出压力降低。并且，若该排出压力降低到第1启动压力，则泵40A启动。如此，泵40A基于两个压力传感器64A、64B的测定值而启动。

优选第2泵装置10B的控制部53B在确认到泵40A已启动的情况之后使泵40B启动。控制部53B例如可以基于泵40A的转速超过了规定转速(例如，额定转速的30％、40％等)的情况而判断泵40A是否已启动。

并且，在从泵40A和泵40B这两者处于运转的状态使供水动作停止时，在使泵40B停止之后使泵40A停止。它们的协作动作基于在控制部53A、53B之间所传递的运转信息进行。控制部53A例如可以基于泵40B的转速低于规定转速(例如，额定转速的30％、40％等)而判断泵40B是否已停止。能够利用这样的协作动作防止泵40A在泵40B停止之前停止，能够防止在第1配水管104a内形成负压。

(供水设备的变形例)

在图4所示的例子中，设为在供水设备设置有两个泵装置10A、10B。然而，并不限定于这样的例子，也可以设置3个以上的泵装置。图6是表示变形例的供水设备的概略结构的图。图6所示的供水设备具备3个泵装置10A～10C。作为泵装置10A～10C，能够采用上述的泵装置10。第1泵装置10A与图4所示的供水设备同样地经由导入管103与水管102连接。第2泵装置10B设置于第1泵装置10A的排出侧，经由第1配水管104a与第1泵装置10A连接。另外，第3泵装置10C设置于第2泵装置10B的排出侧，经由第2配水管104b与第2泵装置10B连接。并且，第1泵装置10A使来自水管102的水升压，向与第1配水管104a连接的建筑物106的低楼层的各给水栓108a供给水。另外，第2泵装置10B使来自第1泵装置10A的水进一步升压，向与第2配水管104b连接的建筑物的中间楼层的各给水栓108b供给水。而且，第3泵装置10C使来自第2泵装置10B的水进一步升压，向与第3配水管104c连接的建筑物的高楼层的各给水栓108c供给水。并且，第1泵装置10A～第3泵装置10C分别以能够利用经由建筑物106的电力线110的电力线通信彼此通信的方式构成。

在这样的供水设备中，也能够执行与图4所示的供水设备同样的控制。也就是说，对于第1泵装置10A和第2泵装置10B，进行与上述的图4所示的供水设备中的第1泵装置10A和第2泵装置10B同样的控制，由此能够防止第1配水管104a成为非意图的低压而恰当地控制各泵装置10A、10B。另外，对于第2泵装置10B和第3泵装置10C，也进行与上述的图4所示的供水设备中的第1泵装置10A和第2泵装置10B同样的控制，由此能够防止第2配水管104b成为非意图的低压而恰当地控制各泵装置10B、10C。换言之，将一次侧(上游侧)的泵装置设为“第1泵装置”，将二次侧(下游侧)的泵装置设为“第2泵装置”，与上述的图4所示的供水设备中的第1泵装置10A、第2泵装置10B同样地进行控制即可。

另外，在图4所示的供水设备中，第1泵装置10A是经由导入管103与水管102连接的直接连结供水方式，第2泵装置10B经由第1配水管104a与第1泵装置10A直接连接。然而，并不限定于这样的例子，供水系统中的多个泵装置的至少一部分也可以是在吸入侧连接水箱的水箱方式。

图7是表示另一变形例的供水设备的概略结构的图。图7所示的供水设备除了各泵装置10A、10B是水箱方式之外，与上述的图4所示的供水设备同样。在图7所示的供水设备中，来自水管102的水储存在水箱112A中，第1泵装置10A的一次侧(吸入侧)经由导入管103与水箱112A连接。另外，来自第1泵装置10A的水储存于设置在建筑物106内的水箱112B，第2泵装置10B的一次侧(吸入侧)经由第2导入管103b与水箱112B连接。在导入管103、103b设置有能够截断向水箱112A、112B的流路的流入阀(例如电磁阀)105a、105b。此外，流入阀105a、105b的开闭可以由泵装置10A、10B的控制部53A、53B控制，也可以由未图示的外部的控制部控制。

另外，在上述的图4所示的供水设备中，第1泵装置10A设置于地面或地下，第2泵装置10B设置于建筑物106的中间楼层。然而，供水设备并不限于像这样第2泵装置10B配置于比第1泵装置10A高的位置的情况。也可以是第2泵装置10B配置于与第1泵装置10A相同的高度，还可以是第2泵装置10B配置于比第1泵装置10A低的位置。

而且，在上述的图4所示的供水设备中，第1泵装置10A与第2泵装置10B串联连接。然而，并不限定于这样的例子，也可以是多个泵装置10并联连接。在图8所示的例子中，第1泵装置10A与第2泵装置10B并联连接。另外，在图4、图6、图7所示的供水设备中，也可以如图8所示这样多个泵装置10相对于导入管103和第1配水管104a并联连接，还可以如图8所示这样多个泵装置10相对于第1配水管104a和第2配水管104b并联连接。而且，在图7所示的供水设备中，也可以如图8所示这样多个泵装置10相对于第2排水管104b和第3排水管104c并联连接。换言之，任意的泵装置10可以与其他泵装置10并联连接。其中，并联连接的泵装置10可以设置于相同楼层或相同楼面。另外，也可以是，并联连接的泵装置10在与例如各泵装置10的吸入口27连接的集成管设置有多个泵装置10共用的压力传感器63、64等，汇总多个泵装置10中的传感器54的至少一部分。这样的话，能够在供水设备中减少传感器的数量而谋求设备的成本降低和管理的容易化。

(其他适用例)

此外，上述的说明对将泵装置10提供于供水设备的例子进行了说明，但并不限于此。上述的泵装置10能够以各种用途使用。例如，在向换热器循环供给冷暖水而进行温度调节这样的设备中，一般而言，大多使用了泵。实施方式的泵装置10例如能够适用于利用泵使液体循环的设备。

图9是用于说明泵装置的其他适用例的图。如图9所示，空调设备1000具备泵装置1100、换热器1200、止回阀1300、以及将泵装置1100、换热器1200及止回阀1300循环连结的配管1400。此外，在图9所示的例子中，采用图1所示的泵装置10作为泵装置1100，泵装置1100具备泵40、马达30以及变频器51。不过，并不限定于这样的例子，也可以采用图1所示的泵装置10并联和/或串联连接而成的结构等作为泵装置1100。另外，虽然在图9中省略了图示，但为了驱动泵装置，在空调设备1000也设置有控制部53这样的控制泵装置1100的运转的控制部。

从泵装置1100排出的液体在经由配管1400在换热器1200中进行了热交换之后，经由止回阀1300被向泵1100抽吸。通过设有止回阀1300，液体向一方向循环，防止倒流。对于这样的空调设备1000中的液体的循环路径，在通常的使用中，流体不会向外部流出，始终在规定的方向上循环。此外，止回阀1300相当于上述的止回阀62a。

如上述这样，本实施方式的泵装置10在配管状的壳体20的内部收容有马达30和变频器51而能够谋求泵装置10(泵装置1100)的节省空间化，因此，对于具备这样的泵装置10(泵装置1100)的空调设备，也能够谋求空调设备整体的节省空间化。另外，上述的泵装置10能够抑制噪音，因此，对于具备这样的泵装置10(泵装置1100)的空调设备，能够谋求抑制设备整体的噪音。

以上进行了说明的本实施方式也能够记载为以下形态。

[形态1]根据形态1，提供一种泵装置，所述泵装置具备：配管状的壳体，其具有配置成同一直线状的吸入口和排出口，并划定将所述吸入口和所述排出口连接的流路；马达，其配置于所述壳体的内部，具有沿着从所述吸入口朝向所述排出口的流路方向的旋转轴、与所述旋转轴一体地旋转的转子、设置于所述转子的外周侧的定子、和将供所述转子配置的转子室与供所述定子配置的定子室隔离的屏蔽套；以及变频器，其配置于所述壳体的内部，用于变速控制所述马达。根据形态1，能够提供可谋求节省空间化并且操作性优异的泵装置。

[形态2]根据形态2，在形态1的泵装置中，还具备配置于所述壳体的内部的控制部。根据形态2，由于在配管状的壳体内配置有控制部，所以能够谋求泵装置的更加节省空间化。

[形态3]根据形态3，在形态1或2的泵装置中，还具备通信部，该通信部用于进行与所述泵装置有关的信息向外部的发送、来自外部的所述泵装置的设定变更指令的接收、以及来自外部的所述泵装置的控制指令的接收中的至少1个。

[形态4]根据形态4，在形态1～3的泵装置中，还具备电力线通信单元，该电力线通信单元构成为能够与所述控制部通信，并能够进行将用于向所述泵装置供给电力的电力线用作通信线路的电力线通信。根据形态4，泵装置能够利用电力线通信单元与外部的控制面板、监视装置或其他泵装置通信。通过将电力线用作通信线路，能够谋求泵装置的节省空间化。

[形态5]根据形态5，在形态1～4的泵装置中，还具备传感器，该传感器配置于所述壳体的内部，用于检测所述泵装置的排出压力和所述泵装置的吸入压力中的至少一者，根据形态5，在壳体的内部配置有传感器，能够谋求泵装置的节省空间化。

[形态6]根据形态6，在形态1～5的泵装置中，所述泵装置还具备压力箱，所述压力箱具备：配管状的压力箱壳体，其具有扩径而成的扩径部；和环状的内胆，其配置于所述扩径部。根据形态6，由于压力箱构成为配管状，所以能够使泵装置整体构成为配管状，能够谋求泵装置的节省空间化。

[形态7]根据形态7，在形态1～6的泵装置中，具备固定于所述旋转轴的两个以上的叶轮。根据形态7，能够实现高扬程的泵装置。

[形态8]根据形态8，在形态1～7的泵装置中，所述壳体具有：第1壳体部件，其至少收容所述马达；和第2壳体部件，其与所述第1壳体部件连接，并收容第1叶轮和对所述第1叶轮进行轴支承的轴承，该第1叶轮具有以能够与所述马达的旋转轴连接的方式构成的第1叶轮旋转轴。根据形态8，能够使泵装置的组装和维护等容易。

[形态9]根据形态9，在形态8的泵装置中，所述壳体还具有第3壳体部件，该第3壳体部件与所述第2壳体部件连接，并收容第2叶轮和对所述第2叶轮进行轴支承的轴承，该第2叶轮具有以能够经由所述第1叶轮旋转轴与所述马达的旋转轴连接的方式构成的第2叶轮旋转轴。根据形态9，能够组合收容有第1叶轮的第2壳体部件和收容有第2叶轮的第3壳体部件而构成具有两个叶轮的泵装置。另外，通过组合其他收容有叶轮的壳体部件，能够实现具有所期望的级数的叶轮的泵装置。

[形态9]根据形态10，在形态1～9的泵装置中，所述壳体具有：第1壳体部件，其收容所述马达的第1壳体部件；和与所述第1壳体部件连接并收容所述变频器的第4壳体部件。根据形态10，能够使泵装置的组装和维护等容易。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述的发明的实施方式用于容易地理解本发明，并不限定本发明。毫无疑问，本发明只要不脱离其主旨就能够进行变更、改良，并且，在本发明中包含其等价物。另外，在能够解决上述课题的至少一部分的范围、或者起到效果的至少一部分的范围内，能够任意地组合实施方式和变形例，能够任意地组合或省略权利要求书和说明书所记载的各构成要素。

本申请主张基于2019年8月26日申请的日本专利申请编号第2019-153911号的优先权。日本专利申请编号第2019-153911号的包括说明书、权利要求书、附图以及摘要在内的全部公开内容通过参照而整体上引用至本申请。日本特开平5-332282号公报(专利文献1)的全部公开内容通过参照而整体上引用至本申请。

附图标记说明

Af：流路方向，

10：泵装置，

20：壳体，

21：第1壳体部件，

22：第2壳体部件，

23：第3壳体部件，

24：第4壳体部件，

26：吸入口，

27：排出口，

30：马达，

31：旋转轴，

32：转子，

33：定子，

36：屏蔽套，

40：泵，

41：第1叶轮，

41a：第1叶轮旋转轴，

42：轴承，

43：第2叶轮，

43a：第2叶轮旋转轴，

44：轴承，

51：变频器，

52：PLC单元(电力线通信单元)，

53：控制部，

54：传感器，

70：压力箱，

72：压力箱壳体，

721：扩径部，

74：内胆，

110：电力线。

Claims (10)

1.一种泵装置，其具备：

配管状的壳体，其具有配置成同一直线状的吸入口和排出口，并划定将所述吸入口和所述排出口连接的流路；

马达，其配置于所述壳体的内部，具有沿着从所述吸入口朝向所述排出口的流路方向的旋转轴、与所述旋转轴一体地旋转的转子、设置于所述转子的外周侧的定子、和将供所述转子配置的转子室与供所述定子配置的定子室隔离的屏蔽套；以及

变频器，其配置于所述壳体的内部，用于变速控制所述马达。

2.根据权利要求1所述的泵装置，其中，

该泵装置还具备配置于所述壳体的内部的控制部。

3.根据权利要求1或2所述的泵装置，其中，

该泵装置还具备通信部，该通信部用于进行与所述泵装置有关的信息向外部的发送、来自外部的所述泵装置的设定变更指令的接收、以及来自外部的所述泵装置的控制指令的接收中的至少1个。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的泵装置，其中，

该泵装置还具备电力线通信单元，该电力线通信单元构成为能够进行将用于向所述泵装置供给电力的电力线用作通信线路的电力线通信。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的泵装置，其中，

该泵装置还具备传感器，该传感器配置于所述壳体的内部，用于检测所述泵装置的排出压力和所述泵装置的吸入压力中的至少一者。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的泵装置，其中，

所述泵装置还具备压力箱，

所述压力箱具备：

配管状的压力箱壳体，其具有扩径而成的扩径部；和

环状的内胆，其配置于所述扩径部。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的泵装置，其中，

该泵装置具备固定于所述旋转轴的两个以上的叶轮。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的泵装置，其中，

所述壳体具有：

第1壳体部件，其至少收容所述马达；和

第2壳体部件，其与所述第1壳体部件连接，收容第1叶轮和对所述第1叶轮进行轴支承的轴承，该第1叶轮具有以能够与所述马达的旋转轴连接的方式构成的第1叶轮旋转轴。

9.根据权利要求8所述的泵装置，其中，

所述壳体还具有第3壳体部件，该第3壳体部件与所述第2壳体部件连接，收容第2叶轮和对所述第2叶轮进行轴支承的轴承，该第2叶轮具有以能够经由所述第1叶轮旋转轴与所述马达的旋转轴连接的方式构成的第2叶轮旋转轴。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的泵装置，其中，

所述壳体具有：

第1壳体部件，其至少收容所述马达；和

第4壳体部件，其与所述第1壳体部件连接，收容所述变频器。

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