JP7475036B2 - 給水装置 - Google Patents

Description

本開示は、給水装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の給水装置では、複数の給水ユニット、並びに少なくとも第１制御基板及び第２制御基板を備えている。各給水ユニットは、ポンプ及び電動モータ等を有して構成されている。

第１制御基板及び第２制御基板は、複数の給水ユニットを制御するための制御部である。そして、通常時は、第１制御基板のみで全ての給水ユニットを制御する。当該第１制御基板が故障した場合には、第２制御基板にて全ての給水ユニットを制御する。つまり、特許文献１に記載の給水装置は、故障時に備えたバックアップ用制御部として第２制御基板を設けることにより給水装置の信頼性を高めた発明である。

特許第５５６８１１３号公報

本開示は、電源部の異常発生にも対応可能な給水装置の一例を開示する。

給水装置は、ポンプ部（Ｐｐ）及びモータ部（Ｐｍ）を有する電動ポンプ（Ｐ）と、電動ポンプ（Ｐ）の作動を制御する制御部（ＣＴＬ）と、電力を供給するための第１電源部（Ｐｓ１）及び第２電源部（Ｐｓ２）と、第１電源部（Ｐｓ１）から制御部（ＣＴＬ）に電力を供給する場合と第２電源部（Ｐｓ２）から制御部（ＣＴＬ）に電力を供給する場合と切り替える監視部（３０）と、監視部（３０）に電力を供給する第３電源部（Ｐｓ３）とを備えることが望ましい。

これにより、当該給水装置は、第１電源部（Ｐｓ１）に異常が発生しても第２電源部（Ｐｓ２）にて制御部（ＣＴＬ）に電力を供給することができる。さらに、監視部（３０）に電力を供給する第３電源部（Ｐｓ３）を備えるので、監視部（３０）を確実に作動させることが可能である。

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を示す図である。 第１実施形態に係る電源部を示す図である。 第２実施形態に係る電源部を示す図である。

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。

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、例えば、マンションや商業ビル等の建物に適用される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。図１に示されるように、本実施形態に係る給水装置１は、少なくとも１つの電動ポンプＰ及び制御部ＣＴＬ、並びに操作基板１０及び電源基板２０等を少なくとも備える。

電動ポンプＰは、ポンプ部Ｐｐ及びモータ部Ｐｍを有する電動式のポンプである。当該電動ポンプＰは、制御部ＣＴＬにより制御される。当該制御部ＣＴＬは、モータ部Ｐｍを駆動するための駆動回路（本実施形態では、インバータ方式の駆動回路）ＩＣ及び当該駆動回路を制御するインバータ制御部ＥＣ等を少なくとも有する。

そして、本実施形態に係る制御部ＣＴＬ、つまりインバータ制御部ＥＣは、モータ部Ｐｍを駆動する駆動周波数（出力周波数ともいう。）を制御することにより、電動ポンプＰの吐出し流量や吐出し圧力等を制御する。

制御部ＣＴＬには、流量センサＦＳの検出値が入力されている。流量センサＦＳは、電動ポンプＰの吐出し流量に相当する電気信号を出力する。圧センサＰｓは、給水装置１の吐出し圧力に相当する電気信号を出力する。

そして、制御部ＣＴＬは、吐出し圧センサＰｓ１の検出圧力が、予め決められた所定の圧力範囲となるようにモータ部Ｐｍの回転速度を制御する。制御部ＣＴＬは、流量センサＦＳの検出流量が予め決められた流量以下となったときにモータ部Ｐｍを停止させる。

操作基板１０は、例えば、各制御部ＣＴＬの制御に必要なパラメータ等を作業者が設定する場合等に利用されるものである。このため、操作基板１０は、制御部ＣＴＬ（具体的には、インバータ制御部ＥＣ）と通信可能である。

電源基板２０は、制御部ＣＴＬ（具体的には、インバータ制御部ＥＣ）に電力を供給する。なお、駆動回路ＩＣには、電源基板２０を介すことなく、他の電力供給部（例えば、商用電源）から電力が供給されている。

＜２．電源基板＞
電源基板２０は、図２に示されるように、第１電源部Ｐｓ１、第２電源部Ｐｓ２、第３電源部Ｐｓ３、及び監視部３０等を少なくとも有する。第１電源部Ｐｓ１、第２電源部Ｐｓ２及び第３電源部Ｐｓ３は電力を供給する。

なお、第１電源部Ｐｓ１、第２電源部Ｐｓ２及び第３電源部Ｐｓ３は、出力として直流電圧を出力可能である。少なくとも、第１電源部Ｐｓ１及び第２電源部Ｐｓ２は、同一使用の電源基板であって、商用交流電力を変換して所定電圧の直流電圧を出力する。

第１電源部Ｐｓ１及び第２電源部Ｐｓ２は、制御部ＣＴＬに電力を供給するための電源基板である。監視部３０は、第１電源部Ｐｓ１から制御部ＣＴＬに電力を供給する場合と第２電源部Ｐｓ２から制御部ＣＴＬに電力を供給する場合と切り替えることが可能である。

具体的には、監視部３０は、通常時は、第１電源部Ｐｓ１から制御部ＣＴＬに電力を供給させる。そして、第１電源部Ｐｓ１から電力を供給している際に、当該第１電源部からの供給電力が予め決められた電力以下となったとき（以下、「異常時」という。）に、第２電源部Ｐｓ２からの電力供給に切り替える。

なお、本実施形態に係る監視部３０は、第１電源部Ｐｓ１の出力電圧が、第３電源部Ｐｓ３から比較器に入力されている電圧以下となった時に、第１電源部からの供給電力が予め決められた電力以下となったと判断する。

監視部３０は、第１電源部Ｐｓ１から電力を供給している間は、少なくとも第２電源部Ｐｓ２への電力供給を遮断・禁止している。なお、本実施形態では、第１電源部Ｐｓ１から電力を供給している間は、図２に示されるように、第２電源部Ｐｓ２から制御部ＣＴＬへの電力供給も遮断・禁止される。

このため、監視部３０は、第２電源部Ｐｓ２からの電力供給を開始する時に第２電源部Ｐｓ２への電力供給を許可する。これは、リレーＸ１により第２電源部Ｐｓ２から制御部ＣＴＬへの電力供給が許可されても、第２電源部Ｐｓ２への電力供給が遮断・禁止された状態では、第２電源部Ｐｓ２から制御部ＣＴＬに電力を供給できないからである。

第３電源部Ｐｓ３は、監視部３０（図２では、監視部３０の比較器）に電力（電圧）を供給する。このため、第３電源部Ｐｓ３は、比較器の入力端子に電圧を供給可能な電源であれば十分である。

なお、リレーＸ１は、比較器から電圧が出力された時に、上記切替作動を行う切替器である。第３電源部Ｐｓ３から供給される電圧は、抵抗にて所定の電圧に減圧された後、比較器に入力される。

操作基板１０又は電源基板２０には、報知器４０が設けられている。報知器４０は、電動ポンプＰに異常が発生したときに、その旨を報知する警報器である。当該報知器４０は、ブザーやランプ等により異常発生を報知する。

報知器４０は、第１電源部Ｐｓ１及び第２電源部Ｐｓ２のいずれからも電力の供給を受けることが可能である。つまり、通常時は、第１電源部Ｐｓ１から報知器４０に電力が供給され、異常時には、第２電源部Ｐｓ２から報知器４０に電力が供給される。

＜３．本実施形態に係る給水装置の特徴＞
給水装置１は、第１電源部Ｐｓ１から制御部ＣＴＬに電力を供給する場合と第２電源部Ｐｓ２から制御部ＣＴＬに電力を供給する場合と切り替える監視部３０を備える。これにより、第１電源部Ｐｓ１に異常が発生しても第２電源部Ｐｓ２にて制御部ＣＴＬに電力を供給することができる。

給水装置１は、監視部３０に電力を供給する第３電源部Ｐｓ３を備えるので、監視部３０を確実に作動させることが可能である。

監視部３０は、第１電源部Ｐｓ１から電力を供給している間は、少なくとも第２電源部Ｐｓ２への電力供給を遮断・禁止する。これにより、第２電源部Ｐｓ２を使用していないときに、当該第２電源部Ｐｓ２の電力供給が停止した状態となる。

電源基板２０は、第１電源部Ｐｓ１を構成する電源基板と第２電源部Ｐｓ２を構成する電源基板とが別々であるので、第１電源部Ｐｓ１又は第２電源部Ｐｓ２に異常が発生しても、作業者は、容易に、いずれかの電源基板を交換でき得る。

なお、本開示は、電源基板の交換作業に備えて、直流出力の切換時の電圧低下を防止するために、リレー接点Ｘ１の２次側に、短時間の電圧保持のためにコンデンサが接続された構成であってよい。

（第２実施形態）
本実施形態に係る電源基板２０は、図３に示されるように、第３電源部Ｐｓ３が廃止され、監視部３０（比較器）に第２電源部Ｐｓ２から電圧が供給される構成である。

これにより、本実施形態に係る給水装置１では、電源基板２０の構成が簡素になるとともに、故障確率が低減する。

なお、その他の構成は、第１実施形態に係る電源基板２０と同じであるので、同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号が付されている。このため、本実施形態では、重複する説明は省略されている。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、１つの電動ポンプＰを備える給水装置であった。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、複数の電動ポンプＰを備える給水装置であってもよい。このとき、電源基板２０を１つとして共用とした構成、又は制御部ＣＴＬ毎に複数の電源基板２０が設けられた構成であってよい。

上述の実施形態では、第１電源部Ｐｓ１を構成する電源基板と第２電源部Ｐｓ２を構成する電源基板とが別々であった。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、２つの電源基板が一体となった構成であってもよい。

上述の実施形態では、監視部３０は、第１電源部Ｐｓ１から電力を供給している間は、少なくとも第２電源部Ｐｓ２への電力供給を遮断・禁止した。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、第１電源部Ｐｓ１から電力を供給している間は、第２電源部Ｐｓ２からの制御部ＣＴＬへの電力供給を遮断・禁止し、当該間であっても第２電源部Ｐｓ２への電力供給を許可する構成であってよい。

上述の実施形態に係る報知器４０は、第１電源部Ｐｓ１及び第２電源部Ｐｓ２のいずれからも電力の供給を受けることが可能であって。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、報知器４０が廃止された構成、又はその他の電源から報知器４０に電力が供給される構成であってもよい。

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
１０… 操作基板
２０… 電源基板
３０… 監視部
４０… 報知器
Ｐ… 電動ポンプ
ＣＴＬ… 制御部
Ｐｓ１… 第１電源部
Ｐｓ２… 第２電源部
Ｐｓ３… 第３電源部

Claims (5)

1. ポンプ部及びモータ部を有する電動ポンプと、
   前記電動ポンプの作動を制御する制御部であって、前記モータ部を駆動するための駆動回路及び当該駆動回路を制御するインバータ制御部を有する制御部と、
   前記インバータ制御部に電力を供給するための第１電源部及び第２電源部と、
   前記第１電源部から前記インバータ制御部に電力を供給する場合と前記第２電源部から前記インバータ制御部に電力を供給する場合と切り替える監視部であって、前記第１電源部から電力を供給している際に、当該第１電源部からの供給電力が予め決められた電力以下となったときに、前記第２電源部からの電力供給に切り替える監視部と、
   前記監視部に電力を供給する第３電源部と、
   前記第１電源部、前記第２電源部、前記第３電源部、及び前記監視部を少なくとも有する電源基板とを備え、
   さらに、前記駆動回路には、前記電源基板を介すことなく、他の電力供給部から電力が供給されている給水装置。
2. 前記監視部は、前記第１電源部から電力を供給している際に、当該第１電源部の出力電圧が、前記第３電源部の電圧以下となった時に、前記第２電源部からの電力供給に切り替える請求項１に記載の給水装置。
3. 前記監視部は、前記第１電源部から電力を供給している間は、前記第２電源部への電力供給を禁止し、
   さらに、前記監視部は、前記第２電源部からの電力供給を開始する時に前記第２電源部への電力供給を許可する請求項２に記載の給水装置。
4. ポンプ部及びモータ部を有する電動ポンプと、
   前記電動ポンプの作動を制御する制御部であって、前記モータ部を駆動するための駆動回路及び当該駆動回路を制御するインバータ制御部を有する制御部と、
   前記インバータ制御部に電力を供給する第１電源部と、
   前記第１電源部の状態を監視する監視部と、
   前記監視部に電力を供給する第２電源部と、
   前記第１電源部、前記第２電源部、及び前記監視部を少なくとも有する電源基板とを備え、
   前記駆動回路には、前記電源基板を介すことなく、他の電力供給部から電力が供給されており、
   さらに、前記監視部は、前記第１電源部から電力を供給している際に、当該第１電源部の出力電圧が、前記第２電源部の電圧以下となった時に、前記第２電源部から前記インバータ制御部に電力を供給させる給水装置。
5. 前記電動ポンプに異常が発生したときに、その旨を報知する報知器を備え、
   前記報知器は、前記第１電源部及び前記第２電源部のいずれからも電力の供給を受けることが可能である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の給水装置。

Images