JP6581806B2 - ポンプユニット、給水装置 - Google Patents

Description

本発明は、一対のポンプ装置を備えるポンプユニット、及び、このポンプユニットを有する給水装置に関する。

従来、マンションやアパート等の建造物では、給水装置を設置することが知られている。給水装置は、水道本管に直結される受水槽と、受水槽内の水を蛇口等の供給先に圧送するポンプユニットと、制御盤と、を有している。

受水槽は、建築基準法により受水槽の下面を点検する作業スペースを確保する為に、所定高さ以上の架台上に設置されている。ポンプユニットは、受水槽に連結管を介して連結される一対のポンプ装置と、これらポンプ装置の吐出口同士が連結される合流管と、を有している。

ポンプ装置としては、回転軸が水平に配置される所謂横置きタイプポンプ装置が知られている。また、給水装置の設置面積をコンパクトにする為に、給水装置を架台内に設置する技術が知られている。

一方、制御装置の熱を発生する熱発生部品を冷却する為に、受水槽の側壁の一部を利用してポンプユニット収納ボックスを形成し、このポンプユニット収納ボックス内に少なくとも制御装置を収容することが知られている。制御装置は、受水槽の側部を介して受水槽内の水によって、制御装置が冷却される（例えば、特許文献１参照。）。

特許第３４２５４５１号

上記のように、架台上に受水槽を固定し、架台内に横置きタイプのポンプユニットを配置する給水装置では、以下の問題点があった。すなわち、横置きタイプのポンプユニットが用いられる場合、ポンプ、このポンプを駆動するモータ、及び、これらポンプとモータとを連結する回転軸とが水平に複数配置される為、ポンプユニットの設置面積が広くなる。ポンプユニットの設置面積が広くなることで、架台内の底面におけるポンプユニットの設置面積の占める割合が大きくなる。

この為、給水装置のメンテナンス作業、及び、受水槽の底壁部の点検作業を行いにくくなる。特許文献１に開示される技術は、受水槽の側壁部を給水装置収納ボックスとして利用する技術であり、上記の問題点を解決するものではない。

この為、本発明は、メンテナンス作業を効率良く行うことが可能なポンプユニット及び給水装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決し、目的を達成する為に、本発明のポンプユニット及び給水装置は、次のように構成されている。

本発明の一態様として、ポンプユニットは、ケースと、ポンプ室及び吐出口を含むポンプケーシング、前記ポンプ室に収容されるインペラ、前記インペラが取り付けられた回転軸、及び前記ポンプケーシング上に固定され、前記回転軸を回転するモータを具備し、前記吐出口が互いに対向する姿勢で前記ケース内に配置される一対のポンプ装置と、前記一対のポンプ装置間に配置され、前記ポンプ装置から吐出された水が合流する合流管と、前記合流管に設けられ、前記モータより下方に配置されるアキュムレータと、前記アキュムレータより上方であって２つの前記ポンプ装置の間に少なくとも一部が配置される制御盤と、を備える。

本発明の一態様として、給水装置は、設置面上に配置されるベースと、前記ベース上に固定される架台と、前記架台上に固定される受水槽と、前記架台の側部に配置され、または、前記ベースの縁部に配置されて少なくとも一部を架台内に配置するケース、並びに、ポンプ室及び吐出口を含むポンプケーシング、前記ポンプ室に収容されるインペラ、前記インペラが取り付けられた回転軸、及び前記ポンプケーシング上に固定され、前記回転軸を回転するモータを具備し、前記吐出口が互いに対向する姿勢で前記ケース内に配置される一対のポンプ装置を具備するポンプユニットと、前記一対のポンプ装置間に配置され、前記ポンプ装置から吐出された水が合流する合流管と、前記合流管に設けられ、前記モータより下方に配置されるアキュムレータと、前記アキュムレータより上方であって２つの前記ポンプ装置の間に少なくとも一部が配置される制御盤と、を備える。

本発明は、メンテナンス作業を効率よく行うことができるポンプユニット及び給水装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る給水装置を、同給水装置のポンプユニットのケースのカバーを取り外した状態で示す正面図。 同給水装置を示す一部断面図。 同ケース内を示す正面図。 同ケースを示す背面図。 本実施形態の変形例に係る給水装置を示す側面図。 本実施形態の変形例に係る給水装置の給水装置を示す一部断面図。

本発明の一実施形態に係る給水装置１０を、図１〜６を用いて説明する。図１は、給水装置１０を示す正面図である。図１は、後述されるケース６１のカバー６３が取り外された状態を示している。図２は、給水装置１０を示す一部断面図である。図２では、後述されるケース６１が切断された状態を示している。

給水装置１０は、マンション等の建築物に設置されている。図１，２に示すように、給水装置１０は、上記建築物の設置面５上に固定されるベース２０と、ベース２０上に固定される架台３０と、架台３０上に固定される受水槽４０と、架台３０の側部に配置されるポンプユニット６０と、受水槽４０とポンプユニット６０とに連結される第１の連結管５０と、上記建造物に設けられて建造物の蛇口等の供給先に水を送る配管とポンプユニット６０とに連結される第２の連結管１３０と、制御盤１１０と、を有している。

ベース２０は、矩形の枠状に形成されている。架台３０は、設置面５に対する受水槽４０の底面４１の高さを所定の高さにすることが可能に構成されている。この所定の高さは、建築基準法により定められる高さ以上の高さである。

具体的には、架台３０は、ベース本体２１の四隅に固定される４本の脚部材３１と、脚部材３１の上端が連結される矩形の枠部材３２と、脚部材３１と枠部材３２とに連結される補強部材３４と、を有している。各脚部材３１の長さは、枠部材３２の上面が所定の高さとなる長さを有している。

受水槽４０は、内部に、受水槽４０内の水量を検出する電極と、水道本管に直結される給水口部と、この給水口部を開閉するボールタップと、を有している。また、受水槽４０の側壁部には、オーバーフロー管４３が取り付けられている。

図３は、ポンプユニット６０を、カバー６３が取り外された状態で示す正面図である。図３に示すように、ポンプユニット６０は、ベース２０の周面に固定される張り出し部６０ａと、張り出し部６０ａ上に固定されるケース６１と、ケース６１内に収容される一対のポンプ装置８０と、ケース６１内に収容される合流管９０と、合流管９０に連結されるアキュムレータ９２と、を有している。

張り出し部６０ａは、ボルト等の締結部材によってベース２０に固定されている。張り出し部６０ａは、板状に形成されている。

ケース６１は、薄型の直方体形状に形成されている。具体的には、ケース６１は、奥行き方向の長さが、幅方向、及び、高さ方向に対して小さい直方体形状に形成されている。

ケース６１は、ケース６１の少なくとも前面を開放可能な構造を有している。本実施形態では、一例として、ケース６１は、ケース本体６２と、ケース本体６２に対して着脱可能なカバー６３と、を有する２分割構造を有している。カバー６３を取り外すことによって、ケース６１の前面が開放される。

ケース本体６２は、底壁部６４と、後壁部６５と、を有している。後壁部６５は、底壁部６４の後端に連結されており、上下方向に延びている。図４は、ケース６１を示す背面図である。

図４に示すように、後壁部６５には、貫通孔６６が３つ形成されている。これら３つの貫通孔６６のうち２つは、幅方向両端部に配置されており、残りの１つは、幅方向中央に配置されている。幅方向両端部に形成される一対の貫通孔６６は、第１の連結管５０が挿入可能に形成されている。幅方向中央に形成される貫通孔６６は、第２の連結管１３０を挿入可能に形成されている。なお、図４中、連結管５０，１３０を２点鎖線で示している。

カバー６３は、上壁部６３ａと、前壁部６３ｂと、側壁部６３ｃと、を有している。カバー６３は、ボルト等の締結部材によってケース本体６２に着脱可能に固定される。カバー６３が、ケース６１の上壁部６３a、前壁部６３ｂ、側壁部６３ｃを有する為、ケース本体６２からカバー６３が取り外されると、ケース６１の前面、上面、及び、側面が開放される。

このように構成されるケース６１は、ベース本体２１の外周面に固定された張り出し部６０ａ上に底壁部６４を配置し、かつ、後壁部６５が架台３０内を向く姿勢で、張り出し部６０ａ及び架台３０にボルト等の締結部材によって、固定されている。この為、ケース６１の全体は、架台３０の外側に位置している。

ポンプ装置８０は、多段式の縦型のポンプ装置である。両ポンプ装置８０は、ケース６１の幅方向両端部に１つずつ配置されており、ケース６１に固定されている。

ポンプ装置８０は、吸込管７０と、ポンプケーシング８１と、複数のインペラ８２と、インペラ８２が取り付けられた回転軸８３と、回転軸８３を回転するモータ８４と、吐出管９１と、を有している。

吸込管７０は、９０度屈曲するベント管から形成されている。吸込管７０は、ケース本体６２の貫通孔６６の近傍に配置されており、一端を貫通孔６６に対向させ、他端が上方を向く姿勢で、底壁部６４に固定されている。

ポンプケーシング８１は、図３中では、一部切欠されて示されている。ポンプケーシング８１は、その下端部に設けられる吸込口８５と、上端部に設けられる吐出口８６と、複数のポンプ室８７と、を有している。ポンプケーシング８１は、吸込管７０上に固定されており、吸込口８５が吸込管７０に連結されている。

吐出口８６は、ポンプケーシング８１の周方向外側に向かって開口している。複数のポンプ室８７は、上下方向に並んで配置されている。隣接するポンプ室８７同士は、互いに連通している。最下段に配置されるポンプ室８７は、吸込口８５に連通している。最上段に配置されるポンプ室８７は、吐出口８６に連通している。

インペラ８２は、各ポンプ室８７内に収容されている。回転軸８３は、ポンプケーシング８１内に挿入されており、インペラ８２が固定されている。回転軸８３は、上下方向、つまり垂直方向に沿う姿勢で配置されている。

モータ８４は、ポンプケーシング８１上に固定されている。モータ８４は、モータハウジング８４ａと、モータハウジング８４ａ内に収容される環状の固定子と、固定子内に配置される回転子と、を有している。回転子は、回転軸８３の一端部が固定されている。この為、モータ８４が駆動されると、回転軸８３とインペラ８２が回転する。

吐出管９１は、吐出口８６に連結されている。吐出管９１は、９０度屈曲するベント管から形成されており、上下方向に延びている。吐出管９１内には、流量検出装置１００が設けられている。流量検出装置１００は、ポンプ装置８０からの吐出流量を検出可能に構成されている。

このように構成された一対のポンプ装置８０は、吐出口８６を互いにケース６１の幅方向に対向する姿勢で、ケース６１内に配置されている。この為、吐出管９１は、ケース６１の幅方向に、両ポンプケーシング８１間に配置される。

合流管９０は、円筒部９３と、円筒部９３の両端に設けられ同方向に９０度屈曲する屈曲部９４と、を有している。合流管９０は、両ポンプ装置８０間に、円筒部９３がケース６１の幅方向に沿うとともに屈曲部９４の開口が上方をむく姿勢で配置されている。一方の屈曲部９４の開口は、一方の吐出管９１の他端開口に連結されている。他方の屈曲部９４は、他方の吐出管９１の他端開口に連結されている。

円筒部９３は、ケース６１の底壁部６４に固定されている。円筒部９３の長手方向中央部分においてケース６１の後壁部６５に対向する部分には、開口９５が形成されている。開口９５は、幅方向中央に形成された貫通孔６６に対向している。

円筒部９３内には、圧力検出装置１０１が設けられている。圧力検出装置１０１は、円筒部９３内の圧力を検出可能に構成されている。

アキュムレータ９２は、合流管９０の円筒部９３上に固定されている。アキュムレータ９２は、円筒部９３内に連通している。アキュムレータ９２は、蓄水可能に形成されている。アキュムレータ９２は、ケース６１内に収容可能に形成されている。具体的には、アキュムレータ９２は、カバー６３がケース本体６２に取り付けられた状態において、ケース６１内に収容可能な大きさを有している。

第１の連結管５０は、一対用いられている。第１の連結管５０は、受水槽４０内の水を、吸込管７０に送水可能に形成されている。具体的には、第１の連結管５０は、可撓性を有する管部材から形成されている。第１の連結管５０は、一端が受水槽４０の底面４１に連結されている。一方の第１の連結管５０の他端部は、幅方向一端部に形成された貫通孔６６を通ってケース６１内に配置されており、一方の吸込管７０の他端開口に連結されている。他方の第１の連結管５０の他端部は、幅方向他端部に形成された貫通孔６６を通ってケース６１内配置されており、他方の吸込管７０の他端開口に連結されている。

また、第１の連結管５０は、ケース６１までの部分が、架台３０内に収まるように配置されている。

第２の連結管１３０の一端部は、幅方向中央に配置される貫通孔６６を通ってケース６１内に配置されている。第２の連結管１３０の一端は、合流管９０の円筒部９３の開口９５に連結されている。第２の連結管１３０においてケース６１の外側に出る部分の一部は、架台３０内に配置されている。

制御盤１１０は、後壁部６５においてモータ８４間に対向する部分に、制御盤１１０の一部が位置するように、後壁部６５に固定されている。制御盤１１０は、ケース６１内に収容可能に形成されている。具体的には、制御盤１１０は、カバー６３がケース本体６２に取り付けられた状態において、ケース６１内に収容可能な厚みを有している。ここで言う厚みは、ケース６１の奥行き方向に沿う厚みである。

制御盤１１０は、流量検出装置１００及び圧力検出装置１０１の検出結果を受けて、モータ８４の動作を制御可能に構成されている。また、制御盤１１０は、受水槽４０内の電極の検出結果が送信される。制御盤１１０は、電極の検出結果に基づいて、受水槽４０内が渇水時には空転防止のためポンプ装置８０の自動停止及び渇水警報を出力し、受水槽４０内の水位が所定の水位に復帰したときポンプ装置８０の自動運転再開および渇水警報を停止、満水時には満水警報を出力し、水位が満水位未満に低下したとき満水警報を停止させる。

このように構成されたポンプユニット６０では、一対の縦型のポンプ装置８０は、吐出口８６が互いに対向する姿勢でケース６１内に配置される。そして、吐出管９１及び合流管９０が両ポンプケーシング８１間に配置される。

言い換えると、吐出管９１及び合流管９０は、ポンプケーシング８１に対して、両ポンプ装置８０が並ぶ方向及び回転軸８３の延設方向に対して直交する方向に並ばない。この為、ポンプユニット６０は、両ポンプ装置８０が並ぶ方向及び回転軸８３の延設方向に対して直交する方向の厚みが大きくなることを防止できる。つまり、ポンプユニット６０を薄くすることができる。

この為、ポンプユニット６０を架台３０の側部に固定しても、給水装置１０の設置面積が過度に大きくなることを防止しできるので、ポンプユニット６０を架台３０の側部に配置することができる。ポンプユニット６０を架台３０の側部に配置することによって、ポンプユニット６０のメンテナンス作業を架台３０の外側から行うことができるので、ポンプユニット６０のメンテナンス作業を効率よく行うことができる。さらに、ポンプユニット６０を架台３０外に配置することによって、架台３０内の作業スペースを確保することができるので、受水槽４０の下面の確認作業を行いやすくなる。

さらに、ケース６１は、ケース本体６２とカバー６３との分割可能な構造を有することによって、少なくともその前面を開放可能である。この為、カバー６３を取り外すことによって、ポンプユニット６０のメンテナンス作業のスペースを広く確保できるので、メンテナンス作業を行いやすい。

さらに、カバー６３を取り外すことによって、ケース６１の上面及び両側面が開放されるので、ポンプユニット６０のメンテナンス作業を行いやすい。

また、アキュムレータ９２を両ポンプ装置８０間に配置することによって、アキュムレータ９２をケース６１内に収容する構造であっても、ポンプユニット６０の厚みが大きくなることを防止できる。

また、第１の連結管５０を架台３０内に収まるように配置することによって、給水装置１０が大型化することを防止できる。

また、第２の連結管１３０の一部を架台３０内に配置することによって、給水装置１０が大型化することを防止できる。

また、ポンプユニット６０を架台３０の側部に配置することができるので、天井の低い組み立てスペースにおいても給水装置１０の組み立てることができる。この点について、具体的に説明する。例えば、ポンプユニット６０が受水槽４０の下方に配置される構造の場合、まず、ベース２０内にポンプユニット６０を固定する。次に、ベース２０上に架台３０と受水槽４０の一体物を固定する。この際に、架台３０と受水槽４０との一体物を、ポンプユニット６０に接触しない位置まで例えばクレーンで持ち上げてベース２０上に移動する必要がある。

この為、給水装置１０を組み立てる組み立てスペースの天井は、クレーンを用いて架台３０と受水槽４０との一体物をポンプユニット６０に接触しない位置まで持ち上げることが可能な高さを有する必要がある。

これに対して、本実施形態では、ポンプユニット６０は、架台３０の側部に固定される。この為、架台３０と受水槽４０との一体物をベース２０上に持ち上げるだけでよく、ポンプユニット６０を超える位置まで持ち上げる必要がないので、組立作業のスペースの天井は、高くなくてもよい。

また、制御盤１１０の少なくとも一部を、ポンプ装置８０間のデッドスペース内に配置することによって、ポンプユニット６０の厚みが大きくなることを防止できる。なお、ここで言う厚みは、ケース６１の奥行き方向に沿う厚みである。

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではない。本実施形態では、ポンプユニット６０は、架台３０の外側に出ている。他の例としては、ポンプユニット６０は、ベース２０の縁部に固定されて少なくとも一部が架台３０内に入っていてもよい。この場合、張り出し部６０ａを用いず、ケース６１をベース２０上に固定する。

図５は、ポンプユニット６０が、カバー６３の前壁部６３ｂの前面が架台３０の外周面と面一となるように、ベース２０の縁部上に配置されており、ボルト等の締結部材でベース２０に固定された状態を示している。ここで言う外周面とは、架台３０の脚部材３１の最外端を結ぶ平面である。図５に示すポンプユニット６０は、その全体が架台３０内に配置されている。

しかしながら、ポンプユニット６０の前面が架台３０の外側に向いているため、カバー６３を取り外すことによって、ポンプユニット６０に対するメンテナンス作業を行いやすく。さらに、ポンプユニット６０の厚みを薄くすることができるので、架台３０内での作業スペースを確保できる。なお、図５中では、第２の連結管１３０は、省略している。

または、図６に示すように、アキュムレータ９２を、ケース６１内ではなく架台３０内に配置してもよい。アキュムレータ９２をケース６１の外側に配置する場合、アキュムレータ９２を、第２の連結管１３０に設ける。アキュムレータ９２の全体を架台３０内に配置することによってアキュムレータ９２が架台３０から突出することがないので、給水装置１０が大型化することを防止できる。

さらに、給水装置１０の停止時間を長くする省エネ運転を可能とするべく、ケース６１内に収容可能な大きさ以上の大きさを有するアキュムレータ９２を用いることができる。具体的に説明すると、アキュムレータ９２をケース６１内に収容する場合、アキュムレータ９２の大きさは、ケース６１内に収容可能な大きさに制限される。

しかしながら、アキュムレータ９２をケース６１から出して架台内に収容する場合、アキュムレータ９２の大きさは、架台３０内から出ない大きさであればよい。それゆえ、ケース６１内に収容可能な大きさよりも大きなアキュムレータ９２を用いることができる。なお、図６では、第１の連結管５０は、省略している。

この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
ケースと、
ポンプ室、前記ポンプ室に収容されるインペラ、吐出口、及び前記インペラが取り付けられた回転軸を具備し、前記吐出口が互いに対向する姿勢で前記ケース内に配置される一対のポンプ装置と、
前記一対のポンプ装置間に配置され、前記ポンプ装置から吐出された水が合流する合流管と、
を具備することを特徴とするポンプユニット。
［２］
前記合流管に設けられるアキュムレータを具備することを特徴とする［１］に記載のポンプユニット。
［３］
設置面上に配置されるベースと、
前記ベース上に固定される架台と、
前記架台上に固定される受水槽と、
前記架台の側部に配置され、または、前記ベースの縁部に配置されて少なくとも一部を架台内に配置するケース、並びに、ポンプ室、前記ポンプ室に収容されるインペラ、吐出口、及び前記インペラが取り付けられた回転軸を具備し、前記吐出口が互いに対向する姿勢で前記ケース内に配置される一対のポンプ装置を具備するポンプユニットと、
前記一対のポンプ装置間に配置され、前記ポンプ装置から吐出された水が合流する合流管と、
を具備することを特徴とする給水装置。
［４］
前記合流管に連結されるとともに前記架台内に少なくとも一部が配置される連結管と、
前記連結管に設けられるとともに前記架台内に配置されるアキュムレータと、
を具備することを特徴とする［３］に記載の給水装置。

１０…給水装置、２０…ベース、３０…架台、４０…受水槽、５０…第１の連結管、６０…ポンプユニット、６１…ケース、６２…ケース本体、６３…カバー、８０…ポンプ装置、８１…ポンプケーシング、８２…インペラ、８３…回転軸、８４…モータ、８５…吸込口、８６…吐出口、８７…ポンプ室、９０…合流管、９２…アキュムレータ、１３０…第２の連結管。

Claims (2)

1. ケースと、
   ポンプ室及び吐出口を含むポンプケーシング、前記ポンプ室に収容されるインペラ、前記インペラが取り付けられた回転軸、及び前記ポンプケーシング上に固定され、前記回転軸を回転するモータを具備し、前記吐出口が互いに対向する姿勢で前記ケース内に配置される一対のポンプ装置と、
   前記一対のポンプ装置間に配置され、前記ポンプ装置から吐出された水が合流する合流管と、
   前記合流管に設けられ、前記モータより下方に配置されるアキュムレータと、
   前記アキュムレータより上方であって２つの前記ポンプ装置の間に少なくとも一部が配置される制御盤と、
   を具備することを特徴とするポンプユニット。
2. 設置面上に配置されるベースと、
   前記ベース上に固定される架台と、
   前記架台上に固定される受水槽と、
   前記架台の側部に配置され、または、前記ベースの縁部に配置されて少なくとも一部を架台内に配置するケース、並びに、ポンプ室及び吐出口を含むポンプケーシング、前記ポンプ室に収容されるインペラ、前記インペラが取り付けられた回転軸、及び前記ポンプケーシング上に固定され、前記回転軸を回転するモータを具備し、前記吐出口が互いに対向する姿勢で前記ケース内に配置される一対のポンプ装置を具備するポンプユニットと、
   前記一対のポンプ装置間に配置され、前記ポンプ装置から吐出された水が合流する合流管と、
   前記合流管に設けられ、前記モータより下方に配置されるアキュムレータと、
   前記アキュムレータより上方であって２つの前記ポンプ装置の間に少なくとも一部が配置される制御盤と、
   を具備することを特徴とする給水装置。