JPH08284828A - ポンプ運転用制御盤およびこれを用いたポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】開閉扉を開くことなくインバータ回路の表示部
を確認することができ、点検作業が容易になるととも
に、構造も簡素化するポンプ運転用制御盤およびこれを
用いたポンプ装置を提供する。 【構成】開閉扉２４を備えたハウジング２０内に、外部
のポンプ駆動用モータ３を制御するインバータ回路部
品、３２２、３２３、３２４および上記ポンプ駆動用モ
ータに流れる電流値または周波数を表示する表示部３２
５を設けるとともに、上記開閉扉に表示部を外部から視
認可能な透明板を有する覗き窓を形成したことを特徴と
するポンプ運転用制御盤。 【作用】開閉扉に設けられた覗き窓からハウジング内の
インバータ回路の表示部を視認できるようになり、開閉
扉を開くことなく点検が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ回路により
ポンプ駆動用モータを運転制御する場合に用いられ、上
記インバータ回路を収容した制御盤の構造、およびこれ
を用いたポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポンプを自動運転する場合、インバータ
回路によりポンプ駆動用の誘導モータを回転数制御する
方法が採用されている。インバータ回路は、コンデンサ
やトランスのほかに、バイポーラトランジスタやＦＥ
Ｔ、ＩＧＢＴ等のような回路部品で構成されており、こ
のインバータ回路により制御された電流または高周波電
力が上記ポンプ駆動用誘導モータに送られてこの誘導モ
ータを運転制御するようになっている。

【０００３】上記インバータ回路は電気回路であるから
剥き出しで使用すると、耐湿性、耐塵性の面で信頼性が
損なわれ、特にポンプの場合は周囲の環境がよくないこ
とから、早期故障の原因になる。したがって、インバー
タ回路は密閉されたハウジングに収容され、いわゆる制
御盤を構成している。

【０００４】ところで、市販のインバータ回路も含め
て、通常インバータ回路には、上記ポンプ駆動用誘導モ
ータに供給する電流値または周波数を表示するための表
示部を付設してあり、最近の表示部はデジタル表示構造
を採用したものが多い。このようなデジタル表示部は、
上記インバータ回路とともに上記密閉された制御盤ハウ
ジングに収容してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
制御盤によりポンプの運転が制御されるポンプ装置にあ
っては、外部からポンプが正常に運転しているか否かを
確認できることが望まれる。

【０００６】従来の場合、上記インバータ回路からポン
プへの電力供給の異常を表示するには、ハウジングの開
閉扉に警報ランプを取り付け、この警報ランプの点灯ま
たは消灯もしくは点滅によりインバータ回路からポンプ
への電力供給の異常を知らせるように構成してある。こ
のような構成の場合、上記警報ランプがインバータ回路
の異常を知らせると、管理者は開閉扉を開けて内部のデ
ジタル表示部に表示されている電流値または周波数を読
み取り、これにより上記異常を定量的に点検するように
していた。

【０００７】しかしながら、このような構成は表示部が
ハウジングの内部と外部にそれぞれ別個に構成されるこ
とになるから部品点数が多くなり、かつ相互に連係して
配線する必要があるから、配線作業が面倒であり、配線
構造も複雑になるなどの不具合がある。

【０００８】また、警報ランプからの警報を確認して開
閉扉を開け、その後インバータ回路のデジタル表示部を
判読するから、点検作業も面倒である。本発明はこのよ
うな事情にもとづきなされたもので、その目的とすると
ころは、開閉扉を開くことなくインバータ回路の表示部
を確認することができ、点検作業が容易になるととも
に、構造も簡素化するポンプ運転用制御盤およびこれを
用いたポンプ装置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、開閉
扉を備えたハウジングと；上記ハウジングに収容され、
外部に設けられたポンプ駆動用モータを制御するインバ
ータ回路の回路部品と；上記ハウジングに収容され、上
記インバータ回路を通じて上記ポンプ駆動用モータに流
れる電流値または周波数を表示する表示部と；上記開閉
扉に設けられ、上記表示部を外部から視認可能な透明板
を有する覗き窓と；を具備したことを特徴とするポンプ
運転用制御盤である。

【００１０】請求項２の発明は、上記透明板は凸レンズ
形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のポ
ンプ運転用制御盤である。請求項３の発明は、上記透明
板の裏面と前記表示部は１０mm以下の間隔を存して対向
されていることを特徴とする請求項１または請求項２に
記載のポンプ運転用制御盤である。

【００１１】請求項４の発明は、基台と；この基台に取
り付けられたポンプと；上記基台またはポンプに取り付
けられ、このポンプを駆動するモータと；上記基台に取
り付けられ、上記モータを運転制御するインバータユニ
ットが収容された前記請求項１ないし請求項３のいづれ
か一に記載のポンプ運転用制御盤と；を備えたことを特
徴とするポンプ装置である。

【００１２】

【作用】請求項１の発明によれば、開閉扉に設けられた
覗き窓からハウジング内に収容されたインバータ回路の
表示部を視認できるようになり、開閉扉を開けることな
く点検が可能であり、点検やメンテナンスが容易にな
る。また、開閉扉に格別な警報ランプを設ける必要がな
いから、部品点数が少なくなり、配線も簡単になる。

【００１３】請求項２の発明によれば、透明板が凸レン
ズ形状をなしているから、ハウジング内の上記表示部を
拡大して見ることができ、視認性が良くなる。しかも覗
き窓を小さくすることができるから、ハウジング内から
ノイズを放出するのが抑制される。

【００１４】請求項３の発明によれば、透明板が表示部
に接近しているから、ハウジング内の表示部の視認性が
良くなり、このことから覗き窓を小さくすることがで
き、ハウジング内からノイズを放出するのが抑制され
る。請求項４の発明によれば、請求項１ないし請求項３
に記載の制御盤がもつ利点を備えたポンプ装置を提供す
ることができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明について、図面に示す一実施例に
もとづき説明する。図８および図９はインバータを用い
て複数台のポンプを交互または並列運転するポンプ装置
を示し、図中１は基台、２，２はポンプ、３，３はそれ
ぞれポンプ２，２を運転する誘導モータ、４，４は各ポ
ンプの吸込みフランジ、５，５は各ポンプの吐出配管、
６は吐出フランジ、７は圧力センサ、８は流量センサ、
９は逆止弁、１０は制御盤、１１は制御盤支持脚、１２
はアキュムレータを示す。

【００１６】このようなポンプ装置は、圧力センサ７お
よび流量センサ８により吐出圧力および吐出流量を検出
し、この検出信号に応じて制御盤１０に収容した制御装
置が２台のポンプ２，２の単独運転または並列運転もし
くは単独運転の場合の交互運転を制御するようになって
いる。

【００１７】上記制御盤１０の構成は図１ないし図７に
示されており、以下これについて説明する。図において
２０は制御盤ハウジングであり、このハウジング２０は
金属または放射ノイズを遮蔽可能な材質により形成され
ており、底板２１と、この底板２１から立ち上がる４辺
の側板２２…と、このハウジング２０の前面に形成され
た開口部を開閉する観音開き式の開閉扉２３、２４とで
閉塞空間を構成している。開閉扉２３，２４には計器２
５および表示パネル２６が取り付けられている。表示パ
ネル２６については後で説明する。

【００１８】底板２１には、インバータユニットを取り
付ける予定部に大きな開口部２７が形成されており、こ
の開口部２７を除いた箇所に、図２に示す通り、ノイズ
フィルタ２８，２８がねじ２９…を介して取付けられて
いる。

【００１９】上記開口部２７は、放熱板３０により閉塞
されている。放熱板３０は銅、アルミニウムなどのよう
な熱伝導性に優れた金属からなり、内面は平坦面に形成
されているとともに、外面には多数の放熱フィン３１…
が一体に突出して形成されている。

【００２０】この放熱板３０の内面には、インバータユ
ニット３２，３２と、電子制御配線基板３３および漏電
ブレーカ３４，３４が取り付けられている。インバータ
ユニット３２，３２は、図５および図６に示すように、
銅板などのような熱伝導性に優れたユニット基板３２１
に、インバータ回路を構成するパワー素子３２２や平滑
コンデンサ３２３…、その他の回路部品を配置したイン
バータ制御配線基板３２４、および表示部３２５を一体
的に取付けて構成されている。パワー素子３２２はバイ
ポーラトランジスタやＦＥＴ、ＩＧＢＴなどのようなス
イッチング素子からなる。表示部３２５は、例えばデジ
タル表示部であり、前記ポンプ駆動用誘導モータ３，３
の運転状態を定量的に表示するものであり、上記インバ
ータ回路から前記ポンプ駆動用誘導モータ３，３へ供給
する電流値または高周波電力の周波数をデジタル表示す
るようになっている。この場合、図示しない切換えスイ
ッチの操作で、電流値と周波数とを選択的に切換えて表
示できるようになっている。なお、２桁表示の場合が電
流値であり、３桁表示が周波数表示である。

【００２１】このようなインバータユニット３２，３２
は、そのユニット基板３２１，３２１の４隅がねじ３５
…により上記放熱板３０に取付けられている。上記電子
制御配線基板３３および漏電ブレーカ３４，３４も、そ
れぞれ放熱板３０の内面に、ねじ３６…，３７…を介し
て取付けられている。

【００２２】このため、放熱板３０の内面には、２個の
インバータユニット３２，３２と、１個の電子制御配線
基板３３および２個の漏電ブレーカ３４，３４が取付け
られているものである。

【００２３】このような放熱板３０は、前記ハウジング
２０の底板２１に、その開口部２７を隠すようして外側
から重ねられ、ハウジング２０の内側から底板２１を貫
通したねじ３８…により固定されている。このため、放
熱板３０の内面に取着された上記インバータユニット３
２，３２、電子制御配線基板３３および漏電ブレーカ３
４，３４はハウジング２０の内部に収容され、放熱フィ
ン３１…が外面に露出されている。

【００２４】前記開閉扉２４に設けられた表示パネル２
６には、図１に示すように、覗き窓２６０，２６０と、
電源表示灯２７１、リセットスイッチ２７２、個別運転
表示灯２７３、個別故障表示灯２７４、満水表示灯２７
５、減水表示灯２７６および渇水表示灯２７７等が取り
付けられているとともに、運転モード切換えスイッチ２
７８、ポンプ切換えスイッチ２７９が装着されている。

【００２５】覗き窓２６０，２６０は、ハウジング２０
内に設置された前記インバータユニット３２，３２のデ
ジタル表示部３２５，３２５に対向して設けられてお
り、開閉扉２４に設けられた開口部に、図７に示すよう
な透明板２６１，２６１を取り付けて構成されている。
図７の透明板２６１は、例えば透明アクリル樹脂または
透明ポリカーボネイト樹脂などからなり、内側に向けて
凹んだ面に凸レンズ部２６２を有し、この凸レンズ部２
６２は前記インバータユニット３２，３２のデジタル表
示部３２５，３２５と対向している。透明板２６１に
は、凸レンズ部２６２を囲む周囲壁の内面に、遮断塗
装、遮断シールまたは光拡散面２６３等からなる遮断部
分が形成されており、この遮断部分、本実施例では光拡
散面２６３が形成されており、この領域を図７の（Ａ）
図においては斜線で示す。

【００２６】そして、凸レンズ部２６２の内面は、ハウ
ジング２０内のインバータユニット３２，３２のデジタ
ル表示部３２５，３２５に接近して配置されるようにな
っており、凸レンズ部２６２の内面とデジタル表示部３
２５，３２５の離間寸法Ｌは、図３に示すように、１０
mm以下、好ましくは５mm以下に設定されている。そし
て、この凸レンズ部２６２の大きさはデジタル表示部３
２５の大きさとほぼ同じに形成されており、この凸レン
ズ部２６２からはハウジング２０内の他の部品があまり
見えないようになっている。

【００２７】このような構成による実施例の作用を説明
する。ポンプ２，２の運転中は、インバータ回路からポ
ンプ駆動用誘導モータ３，３に高周波電力が供給される
から、その時に供給される電流値または高周波電力の周
波数をデジタル表示部３２５，３２５に表示される。

【００２８】このようなデジタル表示部３２５，３２５
は、ハウジング２０の開閉扉２４を閉じた場合、覗き窓
２６０，２６０に対向するから、外部より覗き窓２６
０，２６０を通じて視認することができる。したがっ
て、開閉扉２４を開けることなくポンプ２，２の運転状
態、つまりインバータ回路からポンプ駆動用誘導モータ
３，３へ供給される電流値または周波数を点検すること
ができる。このため、メンテナンス作業が容易になる。

【００２９】このことから、正常運転時の点検ではいち
いち開閉扉２４を開ける必要がないから、制御盤１０内
が密閉構造を保ち、内部に収容した各種電気部品の耐環
境性が良くなり、寿命特性が向上する。また、開閉扉２
４を開けなくても日常的な管理が可能であるから、開閉
扉２４に施錠しておくなどの安全管理が可能である。し
かも、開閉扉２４には格別な警報ランプを設ける必要が
ないから、部品点数が少なくなり、この警報ランプのた
めの配線も不要であるから、構造が簡素化する。

【００３０】そして、上記覗き窓２６０，２６０は、デ
ジタル表示部３２５，３２５に対向する透視部分が凸レ
ンズ２６２となっているから、デジタル表示部３２５，
３２５が拡大されて見ることができる。このため、判読
し易い。また、凸レンズ部２６２はデジタル表示部３２
５，３２５に対し、離間寸法Ｌが１０mm以下、好ましく
は５mm以下に設定されているから、この点からもデジタ
ル表示部３２５，３２５が見易くなる。さらに、この凸
レンズ部２６２の大きさはデジタル表示部３２５の大き
さとほぼ同じに形成されており、この凸レンズ部２６２
からはハウジング２０内の他の部品があまり見えないよ
うになっている。

【００３１】このようなことから、覗き窓２６０を小さ
くしてもデジタル表示部３２５の視認性が低下しない。
よって、覗き窓２６０を小さくすることができ、この結
果、覗き窓２６０を形成するために開閉扉２４に形成す
る開口部の大きさを小さくすることができる。このよう
な開口部が大きく形成されると、インバータ回路などか
ら高周波ノイズが制御盤１０から放出される心配が生じ
るが、上記実施例の構成であれば、覗き窓２６０を小さ
くすることができるため、高周波ノイズの漏れを最小限
度に抑制することができる。

【００３２】また、上記実施例の制御盤１０によれば、
使用中にインバータ回路を構成する部品、例えばパワー
素子３２２が発熱することがあるが、この熱は熱伝導性
に優れたユニット基板３２１から放熱板３０に伝えら
れ、この放熱板３０の外面、特に多数の放熱フィン３１
…から盤外に放出される。このため、制御盤ハウジング
２０内に放射される熱が少なくなり、制御盤ハウジング
２０内の温度上昇が抑制される。

【００３３】この場合、放熱板３０は、２個のインバー
タユニット３２、３２と、１個の電子制御配線基板３３
および２個の漏電ブレーカ３４、３４を平面的に配置で
きるだけの大きな面積を有しているから、放熱板３０自
身の熱容量が大きく、かつ放熱面積が大きい。このよう
な放熱面積は、２個のインバータユニット３２、３２が
同時に作動して２台のポンプ２、２を同時に並列運転し
た場合に、これら２個のインバータユニット３２、３２
から発せられる熱を盤外に放出させることができるのに
充分な大きさとなっている。

【００３４】このような放熱面積を有するにも拘らず、
ポンプ２、２は同時並列運転されることは少なく、ほと
んどの場合交互単独運転されるから、いずれか一方のイ
ンバータユニット３２が作動する時がほとんどであり、
上記２個のインバータユニット３２，３２の発熱分を放
熱する能力をもつ放熱板３０であれば、制御盤ハウジン
グ２０内の温度はほとんど上昇しない。

【００３５】このため、ハウジング２０に格別な換気孔
を設けたり、換気ファンを設置する必要がなくなり、部
品点数が削減され、構造が簡素化する。また、インバー
タユニット３２自身にも放熱ファンや放熱フィンが不要
になる。よって、これら放熱ファンや換気ファンを運転
する必要がないから、これらの運転騒音が発生せず、消
費電力も削減でき、省エネルギー化が可能になる。さら
に、このような制御盤１０を備えたポンプ装置によれ
ば、上記制御盤１０のもつ利点を有効に活用できる。

【００３６】なお、上記実施例では２台のポンプ２，２
を設置したポンプユニットの場合について説明したが、
本発明は複数のポンプを使用することには限らず、１台
のポンプを運転制御する場合であっても実施可能であ
る。よって、インバータユニット３２も１つであってよ
く、そのデジタル表示部３２５に対向する覗き窓２６０
も１つであってもよい。

【００３７】また、本発明は放熱板３０を備えることに
は限らず、インバータユニット３２、３２をハウジング
２０の底板２１に直接取付けてもよく、ハウジング２０
内の排熱のために換気孔や換気ファンを設置してもよ
い。さらに、インバータユニット３２の表示部３２５は
デジタル表示に限らず、アナログ表示であってもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１の発明によれ
ば、開閉扉に設けられた覗き窓からハウジング内に収容
されたインバータ回路の表示部を視認できるようにな
り、開閉扉を開くことなく点検が可能であり、点検やメ
ンテナンス作業が容易になる。また、開閉扉に格別な警
報ランプを設ける必要がないから、部品点数が少なくな
り、配線も簡単になる。

【００３９】また、請求項２の発明によれば、透明板が
凸レンズ形状をなしているから、ハウジング内の表示部
を拡大して見ることができ、視認性が良くなる。しかも
覗き窓を小さくすることができるから、ハウジング内か
らノイズを放出するのが抑制される。

【００４０】さらに、請求項３の発明によれば、透明板
が表示部に接近しているから、ハウジング内の表示部の
視認性が良くなり、このことから覗き窓を小さくするこ
とができ、ハウジング内からノイズを放出するのが抑制
される。請求項４の発明によれば、請求項１ないし請求
項３に記載の制御盤がもつ利点を備えたポンプ装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、制御盤ハウジングの
正面図。

【図２】同実施例の開閉扉を外した状態の制御盤ハウジ
ングの内部の正面図。

【図３】図１の III−III 線の断面図。

【図４】図１の IＶ− IＶ線の矢視図。

【図５】インバータユニットの正面図。

【図６】同インバータユニットの側面図。

【図７】同実施例の覗き窓に設けられる透明板の構造を
示し、（Ａ）図は正面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中Ｂ−Ｂ
線の断面図。

【図８】２台のポンプを用いたポンプユニットの平面
図。

【図９】同ポンプユニットの正面図。

【符号の説明】

１…基台 ２…ポンプ ３…誘導モータ ４…吸込みフランジ ５…吐出配管 １０…制御盤 １２…アキュムレータ ２０…制御盤ハウジング ２１…底板 ２２…側板 ２３、２４…開閉扉 ２６…表示パネル ２６０…覗き窓 ２６１…透明板 ２６２…凸レンズ部 ２８…ノイズフィルタ ３０…放熱板 ３１…放熱フィン ３２…インバータユニット ３３…電子制御配線基板 ３４…漏電ブレーカ ３２１…ユニット基板 ３２２…パワー素子 ３２３…平滑コンデンサ ３２４…インバータ
制御配線基板 ３２５…デジタル表示部 ３６…ねじ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉扉を備えたハウジングと；上記ハウ
   ジングに収容され、外部に設けられたポンプ駆動用モー
   タを制御するインバータ回路の回路部品と；上記ハウジ
   ングに収容され、上記インバータ回路を通じて上記ポン
   プ駆動用モータに流れる電流値または周波数を表示する
   表示部と；上記開閉扉に設けられ、上記表示部を外部か
   ら視認可能な透明板を有する覗き窓と；を具備したこと
   を特徴とするポンプ運転用制御盤。
2. 【請求項２】 上記透明板は凸レンズ形状をなしている
   ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ運転用制御
   盤。
3. 【請求項３】 上記透明板の裏面と前記表示部は１０mm
   以下の間隔を存して対向されていることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載のポンプ運転用制御盤。
4. 【請求項４】 基台と；この基台に取り付けられたポン
   プと；上記基台またはポンプに取り付けられ、このポン
   プを駆動するモータと；上記基台に取り付けられ、上記
   モータを運転制御するインバータユニットが収容された
   前記請求項１ないし請求項３のいづれか一に記載のポン
   プ運転用制御盤と；を備えたことを特徴とするポンプ装
   置。