JP2009144620A

JP2009144620A - 自動給水配管ユニット

Info

Publication number: JP2009144620A
Application number: JP2007323748A
Authority: JP
Inventors: Koji Toyoda; 耕司豊田; Mitsuru Tamagawa; 充玉川; Tetsuya Nomura; 哲也野村
Original assignee: Kawamoto Pump Mfg Co Ltd
Current assignee: Kawamoto Pump Mfg Co Ltd
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-07-02

Abstract

【課題】設置面積を低減可能な自動給水配管ユニットを提供すること。
【解決手段】自動給水配管ユニット１は、地面等に設置される収納部１０と、この収納部１０の上面に固定される制御盤５０とを備え、収納部１０の内部に設けられたベース部１１に架台部１２を固定させ、この架台部１２の内部に内側に配置された配管ユニット１３と、架台部１２の側面にそれぞれ着脱自在に設けられたカバー１４と、有する構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ポンプを自動運転させる自動給水配管ユニットに関し、特に設置面積の低減が可能なものに関する。

建造物等へ給水する給水装置として、水道本管の分岐管等から引き込んだ水を、ブースタポンプにより水を増圧させる直結給水方式の自動給水ポンプ等が用いられている。このような給水装置は、屋外又は屋内に設置されるため、設置面積（占有床面積）を小さくした装置が望まれる。このため、ボックス構造のケース内に、給水に必要な機器、例えば、モータにより駆動される複数台のポンプ、吐出側合流管、アキュムレータ、制御盤、圧力センサ、流量センサ、及び、逆止弁等に一体に配置されたものが知られている（例えば特許文献１参照）。

また、このようなボックス構造のケースを有する自動給水ポンプでは、ポンプ周辺の通水近傍の冷却された空気を、インバータ等の放熱ファンに吹き付けることで、放熱フィンの面積を小型とし、給水装置全体を小型コンパクト化としたものも知られている（例えば特許文献１参照）。

しかし、このような自動給水ポンプでは、ボックス構造のケース内にポンプが配置されることから、ポンプは、ケース内に配置（収納）可能な形状、性能及び種類が限定される。このため、自動給水ポンプは、使用状況・環境等の用途が限定されてしまう。

このため、ポンプを一体とせず、制御盤、圧力センサ、流量センサ、逆止弁及びアキュムレータ等を同一のベース上に配置させた自動給水配管ユニットを用い、ポンプを別途配置させるものも知られていた。
特開２００１−５０１７３号公報特開２００３−２１０５２号公報

上述したような自動給水ポンプ及び自動給水配管ユニットでは次のような問題があった。即ち、上述したような同一のベース上に各構成品が設けられた自動給水配管ユニットでは、ポンプを別体とすることで、その設置面積（占有床面積）が広くなってしまい、設置スペースが必要となってしまう虞があった。また、同一のベース上に、その水が流れる構成品（例えば流量センサ、逆止弁及びアキュムレータ等）と制御盤とを配置させた場合、各構成品から漏洩した水が制御盤に浸入する虞もあった。

そこで本発明は、ポンプとの流路を形成し、ポンプの制御盤を有する給水配管ユニットであって、特に、設置面積を低減可能なものを提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の自動給水配管ユニットは次のように構成されている。

ベースと、このベース上に設けられ、直方体の枠状に形成された架台と、ポンプを駆動するモータに接続することで、少なくともこのモータを制御可能に形成された制御部をその内部に有し、前記架台の上部に設けられた制御盤と、前記架台内側に設けられ、前記ポンプに接続可能に形成された配管ユニットと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ポンプとの流路を形成し、ポンプの制御盤を有する給水配管ユニットであって、特に、設置面積を低減可能なものを提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施の形態に係る自動給水配管ユニット１を図１〜６を用いて説明する。図１は本発明に一実施の形態に係る自動給水配管ユニット１の外観を示す正面図、図２は同自動給水配管ユニット１の外観を示す側面図、図３は同自動給水配管ユニット１の外観を示す側面図、図４は同自動給水配管ユニット１に用いられる配管ユニット１３を示す正面図、図５は同自動給水配管ユニット１に用いられる配管ユニット１３を示す側面図、図６は同自動給水配管ユニット１の要部を示す側面図である。なお、図１〜６中、Ｂはボルトを、Ｓは信号線をそれぞれ示している。

図１〜６を示すように、自動給水配管ユニット１は、地面等に設置される収納部１０と、この収納部１０の上面に固定される制御盤５０とを備えている。

収納部１０は、ベース部１１と、このベース部１１に固定された架台部（架台）１２と、架台部１２内側に配置された配管ユニット１３と、架台部１２の側面にそれぞれ着脱自在に設けられたカバー１４と、を備えている。

ベース部１１は、設置面（地面、床面等）にボルト等により固定可能な固定部１５をその側面に有し、配管ユニット１３が固定された長方形且つ皿状のベース１６と、このベース１６の側面の、例えば対向する２箇所に設けられ、ドレンが接続される接続口１７とを備えている。また、ベース部１１は、ベース部１１内に設けられ、その断面が緩やかに傾斜するＶ字形に形成されたドレン板１８を有している。なお、ドレン板１８は、ドレン板１８の端部であってＶ字形の上面が、接続口１７の内径下端より上方に位置するようにベース１６に固定されている。

架台部１２は、複数の脚部２０と、各脚部２０の上端部に設けられ、各脚部２０をそれぞれ連結させる複数の梁材２１と、を備えている。なお、脚部２０及び梁材２１は、例えばその断面がＬ字形状やコ字形状に金属材料（例えば鋼鉄等）により形成されたアングル部材やチャンネル部材等により形成されている。各脚部２０及び各梁材２１とは、ボルト又は溶接等により強固に固着されている。また、架台部１２は、脚部２０の下端部が、ベース１６の内面にボルト又は溶接等により強固に固定されている。

なお、架台部１２は、脚部２０、梁材２１、及び、ベース１６により、開口する開口部２２が形成されている。なお、開口部２２の幅は、ベース１６の幅と略同一に形成されている。なお、説明の便宜上、ベース１６の一辺の長さが長い個所に設けられた（幅が広い）開口部２２の一方を主面開口部２２ａと定義し、他方を背面開口部２２ｂ、幅の狭い一対の開口部２２を側面開口部２２ｃとして説明する。また、脚部２０と梁材２１により形成された開口部２２を上部開口部として説明する。

また、架台部１２の主面開口部２２ａが設けられている脚部２０には引掛け部２３を有している。なお、引掛け部２３は、上方から例えば板状の突起が引っ掛かる形状であればどのような形状でもよい。

配管ユニット１３は、例えばポンプ１００の吐出管に接続可能に形成された吸込フランジ（以下「フランジ」、請求項中「接続部」に対応）２５と、この吸込フランジ２５に設けられた吸込管２６と、この吸込管２６に設けられた逆止弁２７と、を備えている。また、配管ユニット１３は、逆止弁２７の下流に設けられた吐出管２８と、吐出管２８から分岐されたアキュムレータ２９と、吐出管２８上に設けられた圧力検出器３０と、吐出管２８に設けられた吐出フランジ（以下「フランジ」）３１と、吐出管２８上に設けられた流量検出器３２と、を備えている。尚、配管ユニット１３は、ベース１６上に着脱可能に固定されている。配管ユニット１３の各配置は適宜設定可能であり、また、圧力検出器３０及び流量検出器３２の一方を設ける構成でもよい。

圧力検出器３０及び流量検出器３２は、制御盤５０に接続される信号線３３がそれぞれ接続されており、この信号線３３により、圧力検出器３０及び流量検出器３２により検出された圧力及び流量を制御盤５０へ送信可能に形成されている。

配管ユニット１３に接続されるポンプ１００は、例えば、制御盤５０に信号線Ｓを介して接続され、ポンプ１００に駆動軸を介して接続されたモータ１０１を有している。なお、このようなポンプ１００は、例えば水中ポンプ、多段ポンプ、円心ポンプ、ブースタポンプ及びプランジャポンプ等が用いられ、消火用や給水用等の目的で用いられる。このようにポンプ１００は、多種多様なポンプを用いることが可能であり、その構成及び目的は適宜設定可能である。

カバー１４は、主面開口部２２ａを閉塞し、着脱自在に設けられた主面扉３５と、背面開口部２２ｂを閉塞し、例えばボルトにより脚部２０に固定された背面カバー３６と、側面開口部２２ｃを閉塞し、例えばボルトＢにより脚部２０に固定された側面カバー３７とを備えている。

主面扉３５は、例えばその背面に引掛け部２３に引っ掛かる板状の突起部と、主面扉３５の主面（外面）に設けられ、主面扉３５を上方に持ち上げ可能に形成された取手部４０と、主面扉３５側に回動可能に形成された回転ハンドル４１とを備えている。なお、回転ハンドル４１は、主面扉３５の主面側から例えば９０度の範囲に回動可能であって、回転ハンドル４１を回動させることで、主面扉３５の背面側に設けられたＬ字状の鉤部を脚部２０の背面側に位置させることが可能に形成されている。

なお、主面扉３５は、突起部を引掛け部２３に引掛けるとともに、回転ハンドル４１の鉤部を脚部２０の背面側に位置させることで、主面開口部２２ａを固定、且つ、主面開口部２２ａを閉塞可能に形成されている。なお、回転ハンドル４１を、鉤部が脚部の背面側から主面開口部２２ａに位置するように回動させ、且つ、取手部４０から主面扉３５を上方に持ち上げることで、離脱可能に形成されている。

側面カバー３７の一方には、フランジ２５，３１に接続される配管、及び、モータ１０１に接続される信号線Ｓやモータ１０１の電源ケーブル等を側面カバー３７から外部へと通過させる開口穴４２が複数設けられている。開口穴４２が形成された側面カバー３７とは他方の側面カバー３７は、開口穴４２を有さない構成に形成されている。これら開口穴４２は、自動給水配管ユニット１の構成により適宜設定可能である。なお、本実施の形態では、一方の側面カバー３７にのみ開口穴４２を設けた構成にて説明するが、両方の側面カバー３７に設けられていてもよい。

制御盤５０は、架台部１２の上部に固定されており、その内部に圧力検出器３０、流量検出器３２、及び、モータ１０１に少なくとも各信号線３３、Ｓを介して接続される制御回路部を備えている。また、制御盤５０は、その外形の側面、背面及び上面が板材により箱型に形成され、制御盤５０の主面側には、この主面側を開閉可能に形成された制御盤扉５１を備えている。

制御盤５０の側面には、制御盤５０の内部の空気を外部に放出、及び外部の空気（外気）を吸い込む通気孔５２が設けられている。なお、この通気孔５２は、例えば制御盤５０の一方の側面の下端側、及び、他方の側面の上端側にそれぞれ設けられている。即ち、制御盤５０の主面側から見て、略対角線上に通気孔５２が設けられている。通気孔５２は、その開口を目隠しするブラインドが設けられており、このブラインドにより、通風（通気）が可能であって、外部からのゴミや塵埃等の進入を防止可能に形成されている。なお、通気孔５２は、ブラインドでなく例えばメッシュ状の蓋部材を有していてもよく、通風が可能であって制御盤５０内部に塵埃やゴミ等が進入しなければよい。また、通気孔５２は各側面にそれぞれ複数有していても良く、また、通気孔５２の通風の補助をするファンを設けても良い。

また、制御盤５０の上部外面の例えば四隅部には、クレーン等により自動給水配管ユニット１を吊下げ（吊上げ）可能な強度により形成及び固定されたアイボルト５３が設けられている。

制御盤扉５１には、開閉ハンドル５４と、圧力検出器３０及び流量検出器３２等の検出結果やモータ１０１（ポンプ１００）の運転状況を表示するとともに、モータ１０１の制御を変更（操作）可能な複数の表示部５５と、を備えている。なお表示部５５は、表示と操作の機能を別体に設けても同体に設けてもどちらでもよい。

開閉ハンドル５４は、例えば、９０°回動させることで、制御盤扉５１の背面側に設けられたフック等を備えており、このフックを制御盤５０の内部に引掛けることにより、制御盤扉５１を固定可能に形成されている。

このように構成された自動給水配管ユニット１において、図４に示すように、配管ユニット１３の吸込管２６に、ポンプ１００の吐出側が接続され、ポンプ１００を作動させた場合の説明を行なう。

まず、制御盤５０の電源をＯＮとすることで、モータ１０１及び制御盤５０の制御回路部に電力が供給される。制御盤５０の制御回路部は、予め設定されたモータ１０１の運転制御の情報に基いてモータ１０１を運転（回転）させる。

モータ１０１が回転すると、駆動軸を介してポンプ１００が駆動（作動）されることとなる。ポンプ１００が回転すると、ポンプ１００内部の水は、ポンプ１００により増圧されるとともに、ポンプ１００の吐出口から吐出され、自動給水配管ユニット１の吸込管２６に送られることとなる。

吸込管２６に送られた水は、逆止弁２７、圧力検出器３０及び流量検出器３２を介して吐出管２８へ移動し、吐出管２８から自動給水配管ユニット１の下流に設けられた建造物の蛇口等の給水口から給水されることとなる。なおこのとき、アキュムレータ２９に水圧が蓄圧されることとなる。

このとき、圧力検出器３０及び流量検出器３２は、常時、ポンプ１００からの吐出圧力（及び流量）を検出し、この検出結果（圧力及び流量）を信号線３３を介して制御回路部へ送信する。制御回路部は、信号線３３から受信した検出結果と、制御回路部に予め設定してある運転制御に対するポンプ１００の吐出流量及び吐出圧力等の制御値とを比較し、検出結果が制御値と近似するようにモータ１０１に指示を与える。このように、ポンプ１００の吐出量（水の供給量）が一定となるように、制御回路部はモータ１０１を制御する。

このように、制御盤５０に電力が供給されると、制御回路部に電力が供給され、モータ１０１を制御するため、制御回路部及びその他電力の供給がなされる構成品は発熱することとなる。このとき、制御盤５０内に構成品が形成されているため、制御盤５０内部が高温となり、内部に熱せられた空気が溜まることとなる。

この制御盤５０内部が高温となった場合、熱せられた空気は、制御盤５０内部で対流を起こし攪拌されるとともに、制御盤５０内部の上方に移動する。この移動した空気は、制御盤５０の側面、且つ、上端側に設けられた通気孔５２から外部へと排出されることとなる。上端側に設けられた通気孔５２から熱せられた空気が排出されるため、制御盤５０の下端側に設けられた通気孔５２から外部の空気が吸い込まれ、この空気の流れ、及び、空気の温度上昇による制御盤５０内部の対流により、制御盤５０内部の換気がなされることとなる。

また、ポンプ１００を作動させることで、水が配管ユニット１３内を流れることとなるが、このとき、振動や運転による配管の緩みによる水漏れや、外気が高湿又は高温時の結露等が発生した際の説明を行なう。このような配管ユニット１３からの漏水や結露（以下「漏水」として説明）は、その自重による滴下や、各構成品を伝ってドレン板１８へと移動することとなる。ドレン板１８はその形状がＶ字状に形成されているため、ドレン板１８の上面であって最下位置となる溝に水が溜まることとなる。この溜まった水が、接続口１７からドレンへと排出されることとなる。

次に、作業者が、収納部１０や制御盤５０の操作、整備及びメンテナンス等を行なう場合について説明する。

例えば、制御盤５０の外部に設けられている表示部５５の操作や、制御盤扉５１の開閉等の作業を行なう場合には、収納部１０の上部に制御盤５０が設けられているため、作業者は、立った状態で作業を行なう。表示部５５を操作する場合においては、制御盤扉５１の外面に表示部５５が設けられているため、制御盤扉５１を閉じた状態で作業を行なえばよい。また、制御盤５０内、例えば制御回路部等の整備や点検時においては、制御盤扉５１を開閉させる。この開閉は、制御盤扉５１に設けられた開閉ハンドル５４を回動させ、制御盤扉５１を制御盤５０から離間させる方向に引けばよい。

次に、収納部１０の配管ユニット１３の整備や配置等の作業を行なう場合には、主面扉３５を外して作業を行なう。主面扉３５は、まず、回転ハンドル４１を回動させ、回転ハンドル４１の背面側に設けられたＬ字状の鉤部を脚部２０の背面側から離脱させる。Ｌ字状の鉤部を脚部２０の背面側から離脱させたら、取手部４０に手をいれ、主面扉３５を上方に持ち上げることで、主面扉３５の突起部が引掛け部２３から離間し、主面扉３５を収納部１０から離脱させることにより、主面開口部２２ａが露出する。なお、主面扉３５を取付ける（固定させる）ときは、この作業を逆から行なえばよい。また、配管ユニット１３を背面側から露出させたい場合には、ボルトＢを外して背面カバー３６を外しても良い。

この状態で作業者は配管ユニット１３等の配置や整備等を行なう。なお、例えば配管ユニットに配置に際し、開口穴４２が設けられた側面カバー３７と相対する側面カバー３７（開口穴４２を有さない側面カバー３７）側から配管を接続させたい場合には、左右の側面カバー３７のボルトＢを除去し、左右の側面カバー３７を入れ替える。左右の側面カバー３７を入れ替えることで、開口穴４２が設けられる側面の位置も入れ替え可能となる。

また、この場合、配管ユニット１３が設けられたベース１６と架台部１２とを離間させ、配管ユニット１３を１８０度回転させ、再度ベース１６と架台部１２とを接続する。これにより、配管ユニット１３のフランジ２５、３１の向きも変えることができる。このように左右の側面カバー３７を入れ替えるとともに、配管ユニット１３を半回転させることで、ポンプ１００との接続、即ち配管の取り回しを収納部１０の左右どちらかの側面で行なう。

このように本願発明の自動給水配管ユニット１によれば、フランジ２５を介してポンプ１００に接続可能な配管ユニット１３用いることで、ポンプ１００の種類に限定されることなく、フランジを吐出側に有していれば、多種多様なポンプ１００に用いることが可能となる。

また、自動給水配管ユニット１の下部に配管ユニット１３を有する収納部１０を設け、収納部１０の上部に制御盤５０を有する構成とすることで、ベース部１１の外形より内側に配管ユニット１３のみが収容されるため、ベース部１１の面積が小さくなる。このベース部１１の面積は、自動給水配管ユニット１の設置面積となるため、自動給水配管ユニット１の設置面積を小さくてよい。また、ベース部１１が小さくなることで、収納部１０の小型化にもなる。同一ベースに収納部１０及び制御盤５０を配置させた場合と比較し、隣合う間に、熱が篭らないようにするためのスペースも必要となくなるため、デットスペースの低減とすることも可能となる。

また、収納部１０の主面扉３５、背面カバー３６及び側面カバー３７を全て着脱可能とし、主面扉３５の開閉を容易とすることで、配管の取り回しが容易となり、作業性の向上となる。また、開口穴４２は、側面カバー３７を左右入れ替えることで、位置を変更可能となることから、自動給水配管ユニット１の配置個所の周囲の構成（建造物の壁部設置等）に対して配置が容易となり、施工性の向上にもなる。このように、自動給水配管ユニット１の設置面積を小さくし、さらに収納部１０のカバー１４を開閉及び着脱可能とすることで、設置スペースも小さくてよく、省スペース、汎用性及び施工性の向上になる。

自動給水配管ユニット１は、収納部１０の上部に制御盤５０を設けることで、制御盤５０の高さは、作業者がたったまま作業できる高さとなる。特に、制御盤５０の操作等は頻度が高いため、作業性の向上にもなる。

また、制御盤５０の下端側と上端側とに通気孔５２を設けることで、制御盤５０内部の通気孔率が向上し、内部の熱を効率よく排出することが可能となる。特に、制御回路部には、電子部品（例えば半導体素子やコンデンサ等）が用いられており、その発熱量も多く、反面、熱に弱い電子部品も多々使用している。このため、熱を高効率で排出可能となり、制御回路部の誤作動を防止することが可能となり、制御盤５０の信頼性の向上にもなる。このように、熱を高効率で排出可能となるため、制御盤５０を制御回路部に対して大きなものとする必要もなく、且つ、収納部１０も小さくて良いため、自動給水配管ユニット１の小型化にもなる。

さらに、自動給水配管ユニット１は、収納部１０の上部に制御盤５０を設けることで、万が一配管ユニット１３から水漏れが発生した場合であっても、制御盤５０と収納部１０との間は、制御盤５０の下面により隔てられている。また、収納部１０及び制御盤５０は外周がカバー１４や制御盤扉５１等で覆われた箱型であるため、建造物の内外のいずれに設置しても、風雨やゴミ等から、その内部構成品（制御回路部や配管ユニット等）を隔離させることが可能となる。即ち、外部環境から隔離させることにより、外部環境からの耐性（耐候性）を向上させ信頼性を向上させるとともに、建造物の内外のいずれにおいても設置可能となる。

上述したように自動給水配管ユニット１によれば、配管ユニット１３が設けられる収納部１０の上部に制御盤５０を設けることで、自動給水配管ユニット１の小型化及び設置面積の低減が可能となる。また、収納部１０及び制御盤５０を上下に設け、さらに外部と内部とを隔てることで、信頼性の向上が可能となり、且つ、作業性、施工性及び汎用性の向上とすることが可能となる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した自動給水配管ユニット１では、フランジ２５、吸込管２６、逆止弁２７、吐出管２８、アキュムレータ２９、圧力検出器３０、及び、吐出フランジ３１、及び、流量検出器３２、を備える構成としたが、これに限定されず、上記いずれかのみを有する構成としてもよい。

また、制御盤５０には、外部からの指示を表示部５５により行う構成としたが、例えば、外部に例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）等と接続可能なポートを設け、ＰＣから制御盤５０の制御回路部に指示可能としてもよい。このような場合には、例えば、ポンプ１００の運転状況もＰＣに送信可能とすれば、遠隔から制御や指示等、自動給水配管ユニット１の管理が可能となる。

さらに、上述した収納部１０のカバー１４は背面カバー３６及び側面カバー３７をボルトＢにより固定させる構成としたが、これは、ボルトＢでなく、主面扉３５と同様に、回転ハンドル４１と引掛部２３とにより固定させる構成としてよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

本発明の一実施の形態に係る自動給水配管ユニットの外観を示す正面図。同自動給水配管ユニットの外観を示す側面図。同自動給水配管ユニットの外観を示す側面図。同自動給水配管ユニットに用いられる配管ユニットを示す正面図。同自動給水配管ユニットに用いられる配管ユニットを示す側面図。同自動給水配管ユニットの要部を示す側面図。

符号の説明

１…自動給水配管ユニット、１０…収納部、１１…ベース部、１２…架台部、１３…配管ユニット、１４…カバー、１５…固定部、１６…ベース、１７…接続口、１８…ドレン板、２０…脚部、２１…梁材、２２…開口部、２２ａ…主面開口部、２２ｂ…背面開口部、２２ｃ…側面開口部、２３…引掛部、２５…吸込フランジ、２６…吸込管、２７…逆止弁、２８…吐出管、２９…アキュムレータ、３０…圧力検出器、３１…吐出フランジ、３２…流量検出器、３３…信号線、３５…主面扉、３６…背面カバー、３７…側面カバー、４０…取手部、４１…回転ハンドル、４２…開口穴、５０…制御盤、５１…制御盤扉、５２…通気孔、５３…アイボルト、５４…開閉ハンドル、５５…表示部、１００…ポンプ、１０１…モータ、Ｂ…ボルト、Ｓ…信号線。

Claims

ベースと、
このベース上に設けられ、直方体の枠状に形成された架台と、
ポンプを駆動するモータに接続することで、少なくともこのモータを制御可能に形成された制御部をその内部に有し、前記架台の上部に設けられた制御盤と、
前記架台内側に設けられ、前記ポンプに接続可能に形成された配管ユニットと、
を備えることを特徴とする自動給水配管ユニット。
前記制御盤は、この制御盤の下面により前記架台の上部を覆うことを特徴とする請求項１に記載の自動給水配管ユニット。
前記配管ユニットは、前記架台の脚部間から前記ポンプの吐出側と接続可能に形成された接続部を有する配管、この配管上に設けられた逆止弁、前記制御盤に検出情報を送信する流量検出器、前記制御盤に検出情報を送信する圧力検出器、及び、アキュムレータのいずれか一を少なくとも有することを特徴とする請求項１に記載の自動給水配管ユニット。
前記架台の側面を、それぞれ着脱自在に覆うカバーをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の自動給水配管ユニット。