JP7031840B2

JP7031840B2 - 制御盤及び給水装置

Info

Publication number: JP7031840B2
Application number: JP2017129634A
Authority: JP
Inventors: 毅板倉; 正徳伊與田; 初美松葉; 邦宜諸岡
Original assignee: 川本電産株式会社
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2037-06-30
Also published as: JP2019012794A

Description

本発明は、ポンプの制御を行う制御盤及び給水装置に関する。

従来から、発熱する発熱体を有する制御盤が知られている。このような制御盤は、例えば、給水装置等に用いられ、複数のポンプを制御するために、ボックス内にポンプと同数のインバータを複数有する（例えば、特許文献１参照）。インバータは、駆動すると発熱することから、このような制御盤は、ボックス内にインバータを冷却するフィン及びファンを設け、ファンを駆動してフィンに通風することで、インバータを冷却する。

特開２０１６－１６０７９２号公報

近年、給水装置や制御盤の小型化が求められていることから、インバータを通風方向に並べて配置することが行われている。しかしながら、風の流れ方向にファンが配置され、一方のファンが停止しているときに他方のファンが駆動すると、停止しているファンが風の流れの抵抗となり、冷却性能が低下する、という問題がある。また、このような問題は、発熱体にフィン及びファンをそれぞれ設ける構成で共通しており、冷却性能の向上が求められている。

そこで本発明は、風の流れ方向にファンを並べても冷却性能を向上できる制御盤及び給水装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、制御盤は、対向して設けられた一対の通気口を有するボックスと、前記ボックス内に、前記一対の通気口の対向方向に直列に配置される複数の発熱体と、前記発熱体にそれぞれ設けられ、前記一対の通気口間に直列に配置される複数のフィンと、前記一対の通気口間であって、且つ、前記フィンの下方にそれぞれ配置され、重力方向で上方に送風する複数のファンと、前記複数の発熱体の少なくとも１つが発熱するときに、前記複数のファンを同時に駆動する制御部と、を備える。

本発明の一態様によれば、上記に記載の制御盤と、モータ及びポンプを有する複数のポンプ装置と、備える給水装置

本発明は、風の流れ方向にファンを並べても冷却性能を向上できる制御盤及び給水装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る制御盤を用いた給水装置の構成を示す説明図。同制御盤の構成を示す側面図。同制御盤の構成を示す背面図。本発明の本実施形態の他の例に係る制御盤の構成を示す背面図。本発明の本実施形態の他の例に係る制御盤の構成を示す背面図。

以下、本発明の一実施形態に係る制御盤１０を用いた給水装置１を、図１乃至図３を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る制御盤１０を用いた給水装置１の構成を示す説明図、図２は制御盤１０の構成を示す側面図、図３は制御盤１０の構成を示す背面図である。

図１乃至図３に示すように、給水装置１は、キャビネット２と、複数のポンプ装置３と、圧力センサ４と、流量センサ５と、制御盤１０と、を備えている。

キャビネット２は、複数のポンプ装置３、圧力センサ４、流量センサ５及び制御盤１０を収納し、給水装置１の設置場所に固定される。

複数のポンプ装置３は、一次側に接続される分流管及び二次側に接続される合流管によって並列に接続される。ポンプ装置３は、ポンプ３ａ及びモータ３ｂを備える。

圧力センサ４は、例えば、複数のポンプ装置３の二次側の圧力を検出する。圧力センサ４は、制御盤１０の後述する制御部２５に電気的に接続され、検出した圧力値を制御部２５に送信する。流量センサ５は、複数のポンプ装置３の二次側の流量を検出する。流量センサ５は、制御部２５に電気的に接続され、検出した流量値を制御部２５に送信する。

制御盤１０は、ボックス２１と、複数のインバータ２２と、複数のインバータ２２にそれぞれ設けられた放熱用のフィン２３と、フィン２３に送風するファン２４と、制御部２５と、を備えている。

ボックス２１は、底壁２１ａ及び天壁２１ｂの対向する位置にそれぞれ設けられた一対の通気口２１ｃを有する。一対の通気口２１ｃは、ボックス２１内に収容するインバータ２２の数又は列によって一組又は複数組設けられる。

また、ボックス２１は、複数のインバータ２２を取り付ける取付板２１ｄを有する。ボックス２１は、複数のインバータ２２を取付板２１ｄに取り付けて収容する。ボックス２１は、制御部２５を収容する。ボックス２１は、フィン２３及びファン２４を収容する構成であってもよく、また、外部にフィン２３及びファン２４を露出させる構成であってもよい。

インバータ２２は、モータ３ｂ及び制御部２５に電気的に接続される。複数のインバータ２２は、一部又は全部が取付板２１ｄに重力方向に並んで配置される。本実施形態におけるインバータ２２は、一例として、図３に示すように、２つ設けられ、そして、重力方向に並んで配置される。複数のインバータ２２は、取付板２１ｄの、一対の通気口２１ｃの対向位置に隣接する位置に設けられる。

なお、例えば、図４に示す他の例のように、インバータ２２を３つ設けるときは、例えば、インバータ２２は、重力方向に３つ配置される。また、例えば、図５に示すさらなる他の例のように、インバータ２２を４つ設けるときは、例えば、重力方向に２つ配置された列を２列設け、それぞれの列をそれぞれ２つの一対の通気口２１ｃの対向位置に配置する。この他の例として、複数のインバータ２２は、３つが重力方向に配置された列を２列配置する構成であってもよい。

フィン２３は、外気とインバータ２２の熱を熱交換する。フィン２３は、インバータ２２の背面側に設けられる。即ち、ファン２４は、取付板２１ｄのインバータ２２が固定される主面とは反対側の主面側から突出して配置される。フィン２３は、風を一方向に通過させることが可能な形状を有する。フィン２３は、取付板２１ｄに取り付けられたインバータ２２に固定された姿勢で、重力方向に風を通過可能に配置される。また、フィン２３は、一対の通気口２１ｃの間に配置される。

ファン２４は、例えば、インバータ２２の背面に固定される。ファン２４は、フィン２３の下方に配置され、フィン２３に向かって送風可能に構成される。ファン２４は、制御部２５に電気的に接続される。即ち、ファン２４は、重力方向で下方から上方に向かって通風可能に配置される。

制御部２５は、制御基板である。制御部２５は、圧力センサ４及び流量センサ５で検出した圧力値及び流量値に基づいて、インバータ２２をそれぞれ駆動制御する。また、制御部２５は、駆動するインバータ２２のファン２４を駆動する。さらに、制御部２５は、インバータ２２のいずれかを駆動するときに、駆動するインバータ２２及び当該駆動するインバータ２２と同じ列の他のインバータ２２、換言すると当該駆動するインバータ２２の重力方向に配置された他のインバータ２２に設けられたファン２４を駆動する。

このように構成された給水装置１及び制御盤１０によれば、複数のポンプ３ａのうち、一部のみを駆動する場合、即ち、発熱体であるインバータ２２を一部駆動する場合に、駆動するインバータ２２に取付けられたファン２４に加えて、当該駆動するインバータ２２と重力方向に並んで配置されるインバータ２２に取り付けられたファン２４を駆動する。

このため、一対の通気口２１ｃ間のファン２４が全て駆動されることから、制御盤１０は、重力方向で下方の通気口２１ｃから上方の通気口２１ｃまで、ファン２４によって風の流れが生じ、効率良くフィン２３を冷却することができる。換言すると、一対の通気口２１ｃの間のファン２４のいずれかが停止することで、停止しているファン２４が風の流れの抵抗となることを防止できるため、効率良くフィン２３を冷却することができる。

加えて、一対の通気口２１ｃ間のいずれかのインバータ２２を駆動したときに、当該一対の通気口２１ｃ間のファン２４の全てを駆動する構成である。このため、当該一対の通気口２１ｃ間のファン２４のいずれかが故障した場合であっても、他のファン２４は駆動することから、ファン２４が停止した状態でインバータ２２が駆動されることを防止できる。

上述したように、本発明の一実施形態に係る制御盤１０を用いた給水装置１によれば、一対の通気口２１ｃ間の風の流れ方向に配置された発熱体であるインバータ２２のいずれかが発熱するときに、当該風の流れ方向に配置されたファン２４を全て駆動する。これにより、給水装置１は、ファン２４を風の流れ方向に複数並べても発熱体の冷却性能を向上できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。上述した例では、発熱体としてインバータ２２を用いる構成を説明したがこれに限定されない。例えば、制御基板に設けられた発熱する電装品であってもよい。なお、インバータ２２に予めフィン２３及びファン２４が付属していることが多く、このように、設計的に自由度が低いインバータ２２を用いても上記構成を用いることで、冷却効率が向上する。このため、複数のインバータ２２を用いる制御盤１０に適用すると、冷却効率の向上だけで無く、製造コストの抑制の観点からも好ましい。

また、上述した例では、複数のインバータ２２の例として、６台のインバータ２２を用いる構成までを記載したがこれに限定されず、一対の通気口２１ｃ間に配置される構成であれば、一対の通気口２１ｃ間に配置される発熱体の数は限定されず、また、複数の発熱体からなる列を複数列有する構成であってもよい。特に複数列に、複数の発熱体が配置される構成においては、発熱する発熱体が配置される列のファン２４を全て駆動するが、他の列において発熱する発熱体がない場合には、他の列のファン２４を駆動する必要がない。このため、複数列に複数の発熱体及びファン２４を有する構成においては、ファン２４を複数駆動した場合であっても、最低限の列のみの駆動となり、消費電力の増大を防止できる。

即ち、本発明は、上記実施形態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種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１…給水装置、２…キャビネット、３…ポンプ装置、３ａ…ポンプ、３ｂ…モータ、４…圧力センサ、５…流量センサ、１０…制御盤、２１…ボックス、２１ａ…底壁、２１ｂ…天壁、２１ｃ…通気口、２１ｄ…取付板、２２…発熱体、２２…インバータ、２３…フィン、２４…ファン、２５…制御部。

Claims

対向して設けられた一対の通気口を有するボックスと、
前記ボックス内に、前記一対の通気口の対向方向に直列に配置される複数の発熱体と、前記発熱体にそれぞれ設けられ、前記一対の通気口間に直列に配置される複数のフィンと、
前記一対の通気口間であって、且つ、前記フィンの下方にそれぞれ配置され、重力方向で上方に送風する複数のファンと、
前記複数の発熱体の少なくとも１つが発熱するときに、前記複数のファンを同時に駆動する制御部と、
を備える制御盤。
前記ボックスは、前記一対の通気口が重力方向に配置される、請求項１に記載の制御盤。
前記発熱体はインバータであり、
前記制御部は、前記インバータをそれぞれ駆動するとともに、前記インバータの少なくとも１つを駆動したときに、前記複数のファンを同時に駆動する、請求項２に記載の制御盤。
前記複数のインバータ、前記複数のフィン及び前記複数のファンは、２つである、請求項３に記載の制御盤。
前記ボックスは、前記一対の通気口を複数有し、
前記複数の一対の通気口間に、それぞれ、前記発熱体、前記複数のフィン、及び、前記複数のファンを備える、請求項１に記載の制御盤。
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の制御盤と、
モータ及びポンプを有する複数のポンプ装置と、備える給水装置。