JP2023086558A - 給水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動ポンプのメンテナンス性を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】 電動ポンプ３は、モータ部３Ｂとインペラ３Ｃとが連結された状態で当該インペラ３Ｃをポンプハウジング３Ｄから取り外すこと以下、バックプルアウトという。が可能な電動ポンプである。さらに、電動ポンプ３の上端とキャビネット１０の内壁との間には、メンテナンス用の空間２０が設けられており、かつ、当該空間２０は、バックプルアウトにてインペラを取り外し可能な大きさの空間である。これにより、作業者が電動ポンプ３を整備又は修理をする際に、電動ポンプ３とキャビネット１０とが緩衝することなく、当該電動ポンプ３がバックプルアウトされ得る。延いては、当該給水装置によれば、電動ポンプ３のメンテナンス性が向上し得る。【選択図】 図１

Description

本開示は、給水装置に関する。

水道圧を利用して給水可能な給水装置では、例えば、特許文献１に記載されているように、電動ポンプの中心軸線が鉛直方向と一致するように配置されている。

特開２００４－９２４３６号公報

本開示は、電動ポンプの中心軸線が鉛直方向と一致するように配置された給水装置において、当該電動ポンプのメンテナンス性を向上させることが可能な給水装置の一例を開示する。

給水装置は、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。すなわち、当該構成要件は、給水用の電動ポンプ（３）であって、中心軸線が鉛直方向と一致するように配置された電動ポンプ（３）と、電動ポンプ（３）の作動を制御するポンプ制御部（７１）と、ポンプ制御部（７１）が収納された制御盤（７）と、電動ポンプ（３）及び制御盤（７）を収納するキャビネット（１０）とを備え、電動ポンプ（３）は、モータ部（３Ｂ）とインペラ（３Ｃ）とが連結された状態で当該インペラ（３Ｃ）をポンプハウジング（３Ｄ）から取り外すこと（以下、バックプルアウトという。）が可能な電動ポンプであり、さらに、電動ポンプ（３）の上端とキャビネット（１０）の内壁との間には、メンテナンス用の空間（２０）が設けられており、かつ、当該空間（２０）は、バックプルアウトにてインペラを取り外し可能な大きさの空間であることである。

これにより、電動ポンプ（３）の整備又は修理の際に、作業者が当該電動ポンプ（３）をバックプルアウトした場合であっても、電動ポンプ（３）とキャビネット（１０）とが緩衝することがない。延いては、当該給水装置によれば、電動ポンプ（３）のメンテナンス性が向上し得る。

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。

第１実施形態に係る給水装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係る給水装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係る給水装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係る給水装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係る給水装置の構成を示す図である。

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。

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。

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。

（第１実施形態）
＜１．給水装置の概要＞
本実施形態は、直結式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。直結式給水装置とは、水道圧を利用して給水可能な給水装置である。このため、当該給水装置１は、受水槽等の貯水装置を備えていない。

＜１．１ 給水装置の概略構成＞
本実施形態に係る給水装置１は、図１に示されるように、少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）の電動ポンプ３、逆流防止装置４（図２参照）、蓄圧器５、制御盤７及びキャビネット１０等を少なくとも備えている。

＜電動ポンプ等＞
各電動ポンプ３は、図２に示されるように、ポンプ部３Ａ及びモータ部３Ｂ等を有する給水用の電動ポンプである。ポンプ部３Ａは、図３に示されるように、少なくとも１つ（本実施形態では、３つ）のインペラ３Ｃ、及びポンプハウジング３Ｄ等を有して構成されている。

各インペラ３Ｃは、同一の軸線上に直列配置された状態でモータ部３Ｂにより回転駆動される。ポンプハウジング３Ｄは、それらインペラ３Ｃを収納するとともに、インペラ３Ｃの外周側から放出される水を集合させながら案内する。

各電動ポンプ３は、インペラ３Ｃの回転中心側から水を吸引し、遠心力により吸引した水を外径方向に吹き出す。そして、各電動ポンプ３は、図１に示されように、ポンプ部３Ａがモータ部３Ｂに対して下方に位置した状態で、それぞれ回転中心軸線Ｌｏが鉛直方向と一致するように互いに並列配置されている。

このため、図３に示されるように、各ポンプ部３Ａの吸い込み口３Ｅは、下方に向けて開口している。各ポンプ部３Ｂの吐出し口３Ｆは、水平方向（本実施形態では、前面カバー１０Ｃ側）に向けて開口している。

そして、各吸い込み口３Ｅは、配管９Ａ（図２参照）を介して水道配管（図示せず。）に接続される。各吐出し口３Ｆは、配管９Ｂ（図３参照）を介して建物の配水管（図示せず。）に接続される。

バイパス管９Ｃ（図３参照）は、電動ポンプ３の吸い込み側と吐出し側と接続する。当該バイパス管９Ｃは、水道圧のみで給水可能な場合に、各電動ポンプ３を迂回して建物に送水するための管である。

なお、モータ部３Ｂを挟んでポンプ部３Ａと反対側、つまりモータ部３Ｂの上端側には、冷却ファン（図示せず。）が設けられている。冷却ファンは、モータ部３Ｂのロータシャフト（図示せず。）に連結されてモータ部３Ｂと連動して回転する。

なお、本実施形態に係る冷却ファンは、ポンプ部３Ａ側からモータ部３Ｂに向かって流通する気流を誘起する。このため、モータ部３Ｂが稼働すると、当該モータ部３Ｂは、当該気流により冷却される。

各電動ポンプ３は、図４に示されるように、バックプルアウトが可能なバックプルアウト型電動ポンプである。バックプルアウトとは、モータ部３Ｂと複数のインペラ３Ｃとが連結された状態で当該インペラ３Ｃをポンプハウジング３Ｄから取り外すことをいう。

逆流防止装置４は、各電動ポンプ３の吸い込み側に設けられ、電動ポンプ３の吐出し側から吸い込み側に水が流通し、水道配管側に水が流入することを阻止する。蓄圧器５は、全ての電動ポンプ３が停止しているときに、給水圧を保持するためのアキュムレータである。

＜制御盤、ポンプ制御部＞
制御盤７は、図１に示されるように、ポンプ制御部７１等を収納するケーシングである。なお、本実施形態に係る制御盤７には、ポンプ制御部７１に加え、漏電遮断器７４（図５参照）及び表示装置７３等も収納されている。

制御盤７は、図５に示されるように、本体部７Ａ及び扉部７Ｂ等を有して構成されている。本体部７Ａは、キャビネット１０の背面板１０Ａ（図３参照）に固定された箱状のケース本体である。扉部７Ｂは、ヒンジ７Ｃを介して本体部７Ａに揺動可能に連結されている。

ヒンジ７Ｃは、本体部７Ａの水平方向端であって、当該本体部７Ａに対して電動ポンプ３側の端部（図５では、本体部７Ａの右端）に設けられている。このため、扉部７Ｂが開いた状態では、当該扉部７Ｂは、本体部７Ａに対して紙面右側に位置する。

ポンプ制御部７１は、各電動ポンプ３の作動を制御する。具体的には、ポンプ制御部７１は、電動ポンプ３の吐出し側圧力及び吸い込み側圧力、並びに給水流量等に基づいて各電動ポンプ３の停止及び回転速度を制御する。

ポンプ制御部７１は、インバータ装置７２（図１参照）を介して各電動ポンプ３を制御する。本実施形態では、電動ポンプ３と同数のインバータ装置７２が設けられている。そして、ポンプ制御部７１は、各インバータ装置７２を介して対応する電動ポンプ３を制御する。

各インバータ装置７２は、図３に示されるように、インバータケース７３に収納されている。当該インバータケース７３は、対応する電動ポンプ３のモータハウジング（モータフレーム）３Ｇに装着されている。

つまり、各インバータ装置７２は、対応するモータハウジング３Ｇの側面のうち前面カバー１０Ｃ側に配置されているとともに、当該モータハウジング３Ｇに装着されたインバータケース７３により覆われている。

＜キャビネット＞
キャビネット１０は、図１に示されるように、電動ポンプ３、蓄圧器５、制御盤７及び配管９Ａ、９Ｂ等を収納する部材である。具体的には、当該キャビネット１０は、背面板１０Ａ、台座フレーム１０Ｂ及び前面カバー１０Ｃ（図３参照）等を有して構成されている。

背面板１０Ａは、図３に示されるように、給水装置１の背面側に配置されて背面カバーを構成する板状の部材である。なお、背面板１０Ａの上端側には、前面カバー１０Ｃ側に突出した庇部１０Ｄが設けられている。当該庇部１０Ｄは、背面板１０Ａの剛性を高めるための部位である。

台座フレーム１０Ｂは、各電動ポンプ３を支持する部材である。なお、台座フレーム１０Ｂの背面は背面板１０Ａに覆われている。台座フレーム１０Ｂの前面及び左右側面は、着脱可能なカバー（図示せず。）にて覆われている。台座フレーム１０Ｂの下面には、ドレンパンをなす下面カバー（図示せず。）が配置されている。

前面カバー１０Ｃは、図２に示されるように、台座フレーム１０Ｂの上方側であって、電動ポンプ３、制御盤７及び蓄圧器５等を背面板１０Ａと反対側から覆う部材である。そして、当該前面カバー１０Ｃは、図３に示されるように、背面板１０Ａ及び台座フレーム１０Ｂに対して着脱自在である。

前面カバー１０Ｃの内壁のうちモータ部３Ｂに面する部位には、吸音材１０Ｅが配置されている。吸音材１０Ｅは、電動ポンプ３から放射される騒音を吸収するものである。具体的には、当該吸音材１０Ｅは、多孔質状の部材にて構成されている。

＜２．各機器の配置構造＞
図１に示されるように、２つの電動ポンプ３は、キャビネット１０内において、台座フレーム１０Ｂの上方側であって、水平方向一端側（図１の紙面右端側）に配置されている。そして、各電動ポンプ３の上端とキャビネット１０の内壁（本実施形態では、庇部１０Ｄ）との間には、メンテナンス用の空間２０（粗い斜線部分）が設けられている。

当該空間２０は、図４に示されるように、バックプルアウトにてインペラ３Ｃをポンプハウジング３Ｄから取り外し可能な大きさの空間である。つまり、空間２０は、インペラ３Ｃがポンプハウジング３Ｄから離脱する位置まで上方側に変位した場合であっても、モータ部３Ｂが庇部１０Ｄと緩衝しない程度の大きさである。

このため、空間２０の最大上下方向寸法Ｈｏ（図１参照）は、ポンプハウジング３Ｄの軸線方向寸法（図１では、ポンプハウジング３Ｄの上下方向寸法）より大きい寸法に設定されている。具体的には、最大上下方向寸法Ｈｏは、ポンプハウジング３Ｄの上下方向寸法の略１．１～略１．２倍以上である。

制御盤７は、空間２０に隣接した位置に配置されている。このため、空間２０の大きさは、図５に示されるように、扉部７Ｂが本体部７Ａに対して開くように揺動変位したときに、当該扉部７Ｂが当該空間２０内に嵌まり込むことが可能な大きさとなっている。

つまり、空間２０の最大上下方向寸法Ｈｏ（図１参照）は、扉部７Ｂの最大上下方向寸法Ｈｄ（図１参照）より大きな寸法であり、かつ、空間２０の最大水平方向寸法Ｗｏ（図１参照）は、扉部７Ｂの最大水平方向寸法Ｗｄ（図１参照）より大きな寸法である。

蓄圧器５は、制御盤７の下方側であって、各電動ポンプ３に対して水平方向にずれた位置に配置されている。そして、蓄圧器５の上端と制御盤７の下面との隙間寸法は、図４に示されるように、蓄圧器５が取り外されて上方側に変位したときに、当該蓄圧器５と制御盤７とが緩衝しない程度の寸法である。

逆流防止装置４は、蓄圧器５の下方側であって、各電動ポンプ３を基準として水平方向にずれた位置に配置されている。そして、逆流防止装置４の流入側に水道配管が接続される。

＜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は、図４に示されるように、バックプルアウトにてインペラ３Ｃをポンプハウジング３Ｄから取り外し可能な大きさの空間２０が電動ポンプ３の上方に設けられている。

これにより、作業者が電動ポンプ３を整備又は修理すべく、電動ポンプ３をバックプルアウトする際に、電動ポンプ３と庇部１０Ｄとが緩衝してしまうことが防止される。延いては、当該給水装置によれば、電動ポンプ３のメンテナンス性が向上し得る。

本実施形態では、インバータ装置７２及びインバータケース７３がモータハウジング３Ｇの側面のうち前面カバー１０Ｃ側に配置されている。これにより、本実施形態に係る給水装置１では、インバータ装置７２及びインバータケース７３がモータ部３Ｂの上端側に配置された構成に比べて給水装置１の高さ寸法が大型化することが抑制される。

すなわち、仮に、インバータ装置７２及びインバータケース７３がモータ部３Ｂの上端側に配置された構成において、空間２０と同じ大きさの空間を確保すると、少なくともインバータケース７３の高さ寸法分だけ給水装置１の高さ寸法が大型化する。

これに対して、本実施形態では、インバータケース７３がモータハウジング３Ｇの側面のうち前面カバー１０Ｃ側に配置されているので、給水装置１の高さ寸法の大型化を招くことなく、モータ部３Ｂの上方側に空間２０を確保することが可能となる。

また、空間２０の大きさは、扉部７Ｂが本体部７Ａに対して開くように揺動変位したときに、図５に示されるように、当該扉部７Ｂが当該空間２０内に嵌まり込むことが可能な大きさとなっている。

したがって、キャビネット１０の大型化を招くことなく、扉部７Ｂを大きく開くことが可能な構成を得ることができる。延いては、作業者は、扉部７Ｂを大きく開いた状態でメンテナンスをすることができ得るので、給水装置１（特に、制御盤７内の機器）のメンテナンス性が向上し得る。

蓄圧器５は、制御盤７の下方側であって、各電動ポンプ３に対して水平方向にずれた位置に配置されている。これにより、制御盤７が蓄圧器５に対して水平方向にずれた位置に配置された構成に比べて、キャビネット１０の水平方向寸法、つまり給水装置１の水平方向寸法が小さくなる。

各インバータ装置７２は、対応するモータハウジング３Ｇの側面に配置されている。これにより、各インバータ装置７２は、モータ部３Ｂの冷却ファンにより送風される空気により冷却され得る。延いては、本実施形態では、インバータ装置７２用の冷却ファンを廃止することが可能となり得る。

本実施形態に係る冷却ファンは、ポンプ部３Ａ側からモータ部３Ｂに向かって流通する気流を誘起する。このため、モータ部３Ｂには、ポンプ部３Ａの雰囲気が供給される。当該雰囲気は、ポンプ部３Ａを流通する水により、他の部位に存在する雰囲気より温度が低い。

したがって、本実施形態では、当該他の部位に存在する雰囲気を冷却風としてモータ部３Ｂに送風する構成に比べて効率よくモータ部３Ｂを冷却でき得る。しかも、作業者は、冷却ファンを目視することにより、電動ポンプ３が稼働しているか否かも判断できる。

制御盤７の外部にインバータ装置７２が配置されている。このため、制御盤７内にインバータ装置７２が配置された構成に比べて、制御盤７を小型にすることが可能となるとともに、制御盤７内に収納された機器間寸法を大きくするも可能となる。延いては、各器機へのアクセスが容易になるので、メンテナンス性が向上し得る。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る冷却ファンは、ポンプ部３Ａ側からモータ部３Ｂに向かって流通する気流を誘起した。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、モータ部３Ｂからポンプ部３Ａ側に向かって流通する気流を誘起する冷却ファンであってよい。

上述の実施形態に係る空間２０の大きさは、扉部７Ｂが本体部７Ａに対して開くように揺動変位したときに、当該扉部７Ｂが当該空間２０内に嵌まり込むことが可能な大きさであった。しかし、本開示はこれに限定されない。

上述の実施形態に係る蓄圧器５は、制御盤７の下方側であって、電動ポンプ３に対して水平方向にずれた位置に配置され、制御盤７は、空間２０に隣接して配置されていた。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。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。

１… 給水装置 ３…電動ポンプ ３Ａ… ポンプ部 ３Ｃ…インペラ
３Ｂ… モータ部 ３Ｄ…ポンプハウジング ４… 逆流防止装置
５… 蓄圧器 ７…制御盤 １０… キャビネット １０Ａ… 背面板
１０Ｂ… 台座フレーム １０Ｃ…前面カバー １０Ｄ… 庇部
２０… 空間 ７１…ポンプ制御部 ７２… インバータ装置
７３… インバータケース

Claims (3)

1. 給水用の電動ポンプであって、中心軸線が鉛直方向と一致するように配置された電動ポンプと、
   前記電動ポンプの作動を制御するポンプ制御部と、
   前記ポンプ制御部が収納された制御盤と、
   前記電動ポンプ及び前記制御盤を収納するキャビネットとを備え、
   前記電動ポンプは、モータ部とインペラとが連結された状態で当該インペラをポンプハウジングから取り外すこと（以下、バックプルアウトという。）が可能な電動ポンプであり、
   さらに、前記電動ポンプの上端と前記キャビネットの内壁との間には、メンテナンス用の空間が設けられており、かつ、当該空間は、バックプルアウトにてインペラを取り外し可能な大きさの空間である給水装置。
2. 前記制御盤は、前記キャビネットに固定された本体部及び当該本体部に揺動可能に連結された扉部を有するとともに、前記空間に隣接した位置に配置されており、
   さらに、前記空間の大きさは、前記扉部が前記本体部に対して開くように揺動変位したときに、当該扉部が当該空間内に嵌まり込むことが可能な大きさである請求項１に記載の給水装置。
3. 給水圧を保持するための蓄圧器を備え、
   前記蓄圧器は、前記制御盤の下方側であって、前記電動ポンプに対して水平方向にずれた位置に配置されている請求項１又は２に記載の給水装置。

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