KR101531548B1 - Pumping device - Google Patents
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Abstract
방열을 확실하게 행하면서, 가변속 운전 제어를 펌프 장치 단체로 행할 수 있는 공간 절약 펌프 장치를 제공한다.
펌프 케이싱 내에 설치되며 임펠러를 갖는 펌프부와, 상기 임펠러를 회전 구동하는 회전 전기가 일체로 된 펌프 장치에 있어서, 회전 전기는, 그 외주에 복수의 냉각 핀을 갖는 하우징과, 하우징에 부착되는 고정자와, 회전 전기의 회전축에 고정되고, 복수의 영구 자석을 원통 형상으로 배치하여 구성된 회전자와, 회전축을 지지하는 베어링과, 베어링이 부착되는 엔드 브래킷과, 펌프부가 부착되는 측과는 반대 측의 엔드 브래킷의 끝에 부착된 팬과, 하우징을 덮는 커버와, 하우징의 일부에 부착된 전력 변환 장치와, 하우징의 다른 부분에 부착된 제어 기판을 구비하는 구성으로 한다.Provided is a space saving pump device capable of performing variable speed operation control by a single pump device while ensuring heat dissipation.
1. A pump apparatus comprising a pump unit installed in a pump casing and having an impeller and rotating electric machines rotatingly driving the impeller, wherein the rotating electric machine comprises a housing having a plurality of cooling fins on the outer periphery thereof, An end bracket fixed to the rotating shaft of the rotating electric machine and having a plurality of permanent magnets arranged in a cylindrical shape, a bearing for supporting the rotating shaft, an end bracket to which the bearing is attached, A fan attached to an end of the end bracket, a cover covering the housing, a power conversion device attached to a part of the housing, and a control board attached to another part of the housing.
Description
본 발명은, 예를 들면 공장의 송수(送水) 라인이나 제품의 일부로서 포함되는 펌프 장치에 관한 것이다.The present invention relates to, for example, a pump device included as part of a product or a water supply line of a factory.
종래로부터 펌프 장치는, 주택급수나 공장 내 송수, 고객 조립 제품에의 포함과, 다양한 용도에서 사용되고 있다.Conventionally, pump devices have been used in various applications such as housing water supply, water supply in factories, installation in customer assembly products, and the like.
그 중에서도, 공장 송수나 고객 조립 제품에 포함 시에는 배관의 도중에 포함되기 때문에, 펌프 장치 교환 시에는, 기설(旣設) 펌프 장치와 동등한 설치 치수, 혹은 동등한 외형 치수인 것이 요구된다. 또한, 공장 송수에 사용되는 펌프 장치의 대부분은, 상용 전원에서 최대 회전 속도의 고정속(固定速)으로 운전되고 있다. 수요 수량(水量)에 따라 펌프를 가변속(可變速) 운전하는 가변속 펌프 장치로 하면, 에너지 절약을 달성할 수 있지만, 가변속 펌프 장치로 하기 위해서는 인버터를 포함하는 제어반의 설치 공사가 필요했다.In particular, when it is included in factory water supply or customer assembly products, it is included in the piping. Therefore, when replacing the pump unit, it is required to have the same installation dimensions as those of the existing pump unit or equivalent external dimensions. Further, most of the pump apparatuses used for factory water supply are operated at a constant speed (fixed speed) at the maximum rotational speed in a commercial power source. Energy saving can be achieved by using a variable speed pump device that operates the variable speed pump according to the demanded quantity (amount of water). However, in order to use a variable speed pump device, it is necessary to install a control panel including an inverter.
예를 들면, 이하의 특허문헌 1에 의하면, 설비 배관을 바꾸지 않고 부착하는 것이 가능하며, 압력 일정(一定) 제어 등의 가변속 운전 제어한 펌프 장치가 알려져 있다. 인용문헌 1의 도 1에 있어서는, 펌프 케이싱 내에 설치되며 임펠러를 갖는 펌프부와, 임펠러(11)를 회전 구동하는 모터부가 일체로 된 펌프 장치에 있어서, 압력 센서의 신호를 받아서 펌프부를 가변속 운전하는 제어부를 모터부의 외측에 배치하고 있다.For example, according to the following
또한, 전동기로서는, 특허문헌 2에 의하면, 중(中)용량 이상의 출력 기종에 있어서의 제어 장치 일체형 구조를 가지는 전동기가 알려져 있다. 인용문헌 2의 도 1에는, 컨트롤러부의 제어 장치 케이스를 복수의 유닛 케이스로 분할하고, 유닛 케이스는, 겹쳐져서 반(反)부하측 엔드 브래킷 또는 하우징에 고정되는 구성이 개시되어 있다.As an electric motor, according to
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 배관 설치 치수에는 호환성이 있지만, 제어부를 모터부의 외측에 부착하고 있는 분(分)만큼 치수가 커지고, 제어반을 별도로 설치하고 있었던 기설 펌프 장치에 대하여, 외형 치수에 호환성이 없다. 또한, 설치 스페이스가 좁거나, 제품 내부에 포함하는, 등 설치 조건이 까다로운 환경에 있어서는 기설 펌프 장치와의 교환은 불가능하다.However, in the technique described in
또한, 펌프 장치를 공장 송수나 고객 조립 제품에 포함 시에는 배관의 도중에 포함되기 때문에, 펌프 장치의 무게중심(重心)이 치우쳐 있을 경우, 배관에 부하를 가하게 된다. 또한 펌프 장치 교환 시에는, 일시적으로 펌프 장치를 단체(單體)로 두게 되어, 안정적으로 자립할 수 있는 것이 요구된다.In addition, when the pump device is included in the factory water supply or customer assembly product, it is included in the middle of the piping. Therefore, when the center of gravity of the pump device is biased, a load is applied to the piping. Further, at the time of replacement of the pump device, the pump device is temporarily placed temporarily, and it is required that the pump device can be stably self-sustained.
특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 제어부를 모터부의 외측에 부착하고 있는 분만큼 무게중심이 치우친다. 펌프부, 회전 전기(電機)부의 중량이 제어부에 비하여 충분히 큰 경우에는 자립은 가능하지만, 제어 부분도 펌프부, 회전 전기부에 대하여 상당한 중량을 가지므로 안정적으로 자립하고 있다고는 말할 수 없고 이 점에 대해서는 고려되고 있지 않다.In the technique described in
특허문헌 2에 기재된 전동기에서는, 회전 전기 본체와 함께 탑재되는 각종의 부품 중, 특히, 전력 변환 장치에서는, 인버터를 구성하는 파워 스위칭 소자(예를 들면, IGBT 등), 그 발열이 크다. 그 때문에, 상기 특허문헌 2에 개시된 바와 같이, 회전 전기의 한쪽의 단부에, 그 회전축 상에 겹쳐져서 배치된 원통 형상의 케이스의 내부에 탑재했을 경우, 당해 인버터(즉, 그 파워 스위칭 소자)의 발열을 확실하게 외부로 방열하는 것은 어려웠다.In the electric motor described in
본 발명은, 상술의 사정에 감안하여 이루어진 것이며, 방열을 확실하게 행하면서, 설비 배관이나 제품 구조를 바꾸지 않고 부착하는 것이 가능하며, 압력 일정 제어 등의 가변속 운전 제어 등을 펌프 장치 단체로 행할 수 있는 공간 절약의 구동부 제어 장치 일체형 펌프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 설비 배관이나 제품 구조에 부하를 가하지 않고 부착하는 것이 가능하며, 압력 일정 제어 등의 가변속 운전 제어 등을 펌프 장치 단체로 행할 수 있고, 안정적으로 자립 가능한 펌프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for controlling the same, Which is a space-saving driving unit control device integrated with a pump device. It is also an object of the present invention to provide a pump apparatus capable of attaching without imposing a load on a piping or a product structure of the apparatus and performing variable speed operation control such as pressure constant control by a single pump apparatus.
펌프 케이싱 내에 설치되며 임펠러를 갖는 펌프부와, 상기 임펠러를 회전 구동하는 회전 전기가 일체로 된 펌프 장치에 있어서, 상기 회전 전기는, 그 외주에 복수의 냉각 핀을 갖는 하우징과, 상기 하우징에 부착되는 고정자와, 상기 회전 전기의 회전축에 고정되어, 복수의 영구 자석을 원통 형상으로 배치하여 구성된 회전자와, 회전축을 지지하는 베어링과, 베어링이 부착되는 엔드 브래킷과, 상기 펌프부가 부착되는 측과는 반대 측의 엔드 브래킷의 끝에 부착된 팬과, 상기 하우징을 덮는 커버와, 상기 하우징의 일부에 부착된 당해 회전 전기의 전기자에 구동 전류를 공급하는 전력 변환 장치와, 상기 하우징의 다른 부분에 부착되고, 외부와의 입출력을 행함과 함께 상기 전력 변환 장치를 통하여 상기 회전 전기의 동작을 제어하는 제어 기판을 구비하는 구성으로 한다.1. A pump apparatus comprising a pump section provided in a pump casing and having an impeller, and a rotary electric machine rotatingly driving the impeller, the rotary electric machine comprising: a housing having a plurality of cooling fins on the outer periphery thereof; An end bracket fixed to the rotating shaft of the rotating electric machine and having a plurality of permanent magnets arranged in a cylindrical shape, a bearing for supporting the rotating shaft, an end bracket to which the bearing is attached, A cover attached to an end of the end bracket on the opposite side of the housing, a cover covering the housing, a power converter for supplying a driving current to the armature of the rotating electric machine attached to a part of the housing, And a control board for performing input / output with the outside and controlling the operation of the rotary electric machine through the electric power conversion device .
또한, 펌프 케이싱 내에 설치되며 임펠러를 갖는 펌프부와, 상기 임펠러를 회전 구동하는 회전 전기부가 일체로 된 펌프 장치에 있어서, 상기 회전 전기부는 하우징을 갖고, 당해 하우징의 주위에, 상기 회전 전기부에 구동 전류를 공급하기 위한 인버터 본체와, 상기 회전 전기의 운전 제어를 행하는 제어 기판과, 인버터의 회로의 일부를 구성하는 콘덴서가 배치되고, 상기 하우징과, 상기 인버터와, 상기 제어 기판과, 상기 콘덴서의 적어도 일부를 수납하는 케이스를 구비하고, 상기 인버터 본체와 상기 콘덴서는, 떨어진 위치에 배치되는 구성으로 한다.The present invention is also directed to a pump apparatus having a pump section provided in a pump casing and having an impeller and a rotary electric section for rotating the impeller, the rotary electric section having a housing, A control board for controlling operation of the rotary electric machine, and a capacitor constituting a part of a circuit of the inverter are disposed in the housing, the inverter, the control board, the condenser, And the inverter main body and the condenser are disposed at a remote location.
본 발명에 의하면, 방열에 뛰어나며, 기설품 교환에 적합한 공간 절약의 구동부 제어 장치 일체형 펌프 장치를 제공하는 것이 가능해진다. 또한, 회전 전기부 및 제어 부분을 일체화한 펌프 장치에 있어서, 자립성 및 밸런스성이 뛰어난 펌프 장치를 실현할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a drive unit controller integrated pump apparatus which is excellent in heat dissipation and is suitable for replacement of existing equipment and which is space-saving. Further, in the pump device in which the rotating electrical portion and the control portion are integrated, it is possible to realize a pump device excellent in independence and balance.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 펌프 장치의 전체 구성을 나타낸 외관 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 펌프 장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 펌프 장치의 구동용의 회전 전기 조립체의 전체 구성의 일 실시예를 나타낸 외관 사시도.
도 4는 상기 펌프 장치의 구동용의 회전 전기 조립체의 커버 내에 내장되는 회전 전기 부분의 전체 구조를 나타낸 전개 사시도.
도 5는 도 4에 나타낸 회전 전기를 커버 내에 수납할 때의 각 부를 나타낸 전개 사시도.
도 6은 상기 회전 전기 조립체에 있어서, 하우징에 부착하는 전력 변환 장치와 스테이터(전기자)의 위치 관계의 다른 예를 설명하는 일부 절단 사시도.
도 7은 상기 회전 전기 조립체에 있어서, 스테이터(전기자)를 구성하는 코어의 다른 예를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예인 펌프 장치의 전체 구성을 나타낸 외관 사시도.
도 9는 도 8에 나타낸 펌프 장치의 단면도.
도 10은 전력 변환 장치를 모터부의 외측에 배치한 일체형 펌프 장치의 무게중심의 설명도.
도 11은 도 10의 펌프 장치의 쓰러지기 쉬움을 설명하는 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예의 펌프 장치의 무게중심의 설명도.
도 13은 본 발명의 다른 실시예의 펌프 장치의 쓰러지기 쉬움을 설명하는 도면.
도 14는 본 발명의 다른 실시예의 펌프 장치의 바람직한 무게중심의 위치를 설명하는 도면.
도 15는 본 발명의 펌프를 복수대 사용할 때의 제어 방법의 플로우차트.
도 16은 본 발명의 펌프 장치와 펌프 감시장(監視場) 또는 동종의 펌프 장치의 마스터기 등과의 통신의 설명도.
도 17은 복수대의 펌프 장치의 접속 관계를 나타낸 블럭도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an external perspective view showing the entire configuration of a pump apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a sectional view of the pump device shown in Fig.
3 is an external perspective view showing one embodiment of the overall configuration of a rotary electric power unit for driving a pump device according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view showing the overall structure of a rotating electric part embedded in a cover of a rotating electric assembly for driving the pump device.
Fig. 5 is an exploded perspective view showing each part when the rotating electric machine shown in Fig. 4 is housed in a cover; Fig.
6 is a partially cutaway perspective view for explaining another example of the positional relationship between the stator (armature) and the power conversion device attached to the housing in the rotary electric assembly;
7 is a perspective view showing another example of a core constituting a stator (armature) in the rotary electric assembly;
8 is an external perspective view showing the entire configuration of a pump apparatus according to another embodiment of the present invention.
9 is a sectional view of the pump device shown in Fig.
10 is an explanatory diagram of the center of gravity of the integral pump device in which the power conversion device is disposed outside the motor portion;
11 is a view for explaining the ease of collapse of the pump device of Fig. 10; Fig.
12 is an explanatory view of the center of gravity of a pump device according to another embodiment of the present invention;
13 is a view for explaining collapsibility of a pump apparatus according to another embodiment of the present invention.
14 is a view for explaining the position of the center of gravity of the pump device of another embodiment of the present invention.
15 is a flowchart of a control method when a plurality of pumps of the present invention are used.
FIG. 16 is an explanatory diagram of communication between the pump device of the present invention and a master device of a pumping market or a pump device of a similar type.
17 is a block diagram showing a connection relationship of a plurality of pump devices.
이하, 본 발명의 실시형태의 상세에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
우선, 도 1에는, 본 발명의 일 실시예인, 예를 들면 옥외 설치 펌프 장치의 전체 구성이 나타나 있다. 이 도면에 있어서, 부호 (1)은 펌프 케이싱을 나타내고, 부호 (10)은, 회전 전기 조립체의 외주를 덮는 커버를 나타내고 있다. 부호 (20)은 냉각 커버를 나타낸다. 부호 (40)은, 노이즈 필터 내장 단자 상자를 나타내고, 이들 펌프 케이싱, 커버, 노이즈 필터 내장 단자 상자, 및 전력 변환 장치를 수납한 케이스의 외형 치수가, 기설 펌프 장치인 유도 전동기 탑재의 펌프 장치의 외형 치수와 동등 이하가 되도록 제한하고, 구성되어 있다. 후에 설명하는 바와 같이 본 발명의 전동기는, 그 냉각 구조 구성 및 제어 부분의 부품의 배치 구조에 특징을 갖고 있으며, 방열 효과가 높고, 또한, 기설 펌프 장치를 제어반을 별도 갖는 유도 전동기 탑재의 펌프 장치로 했을 경우, 이 펌프 부분의 외형 치수와 동등 이하로 하는 것이 가능해진다. 송수관이나 제품에 영향을 주지 않고, 구동부 제어 장치 일체형 펌프 장치로 치환할 수 있다.First, Fig. 1 shows an overall configuration of, for example, an outdoor installation pump apparatus, which is an embodiment of the present invention. In this figure,
도 2에서는, 펌프 장치의 단면도를 나타내고 있다. 후술하는, 원심 팬이 회전함으로써 외부로부터 취입하고, 커버를 통해, 하우징의 외주 표면에 다수 형성된 냉각 핀 사이를 흘러서, 공기의 흐름을 고려한 엔드 브래킷과 일체로 한 케이싱 커버, 또는 엔드 브래킷을 설치하고 있다. 또한, 커버(10)의 내부에는 회전 전기 본체가 수납되어 있으며, 회전 전기의 회전축(샤프트)(56)은, 펌프 케이싱 내에 배치된 임펠러를 회전시키도록 접속되어 있다. 펌프부에 있어서의 임펠러의 회전축과, 상기 회전 전기부의 회전축은 일치하고 있다.Fig. 2 shows a cross-sectional view of the pump device. A casing cover or an end bracket integrally formed with an end bracket considering a flow of air flows between a plurality of cooling fins formed on the outer circumferential surface of the housing via a cover to be blown from the outside by rotating the centrifugal fan to be described later have. The rotary electric main body is accommodated in the
도 3에는, 상기 도 1, 도 2에서 사용되는 회전 전기 조립체의 전체 구성이 나타나 있다. 즉, 이 도면에 있어서, 부호 (10)은, 회전 전기 본체의 외주를 덮는 커버를 나타내고 있으며, 대략 원통 형상의 외형을 구비하고 있다. 이 커버(10)는, 판 형상의 공진 억제 재료를, 예를 들면, 가압 가공 등을 행하여, 소정의 형상으로 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 커버의 내측에 흡음재, 방음재, 제진재, 방진재 등을 부착함으로써, 소음이나 진동의 억제가 가능해진다.Fig. 3 shows the overall structure of the rotary electric power assembly used in Figs. 1 and 2. Fig. That is, in this drawing,
상기 원통형 커버(10)의 축 방향에 있어서의 한쪽의 단부(도면의 안쪽)에는, 후에도 설명하는 원심 팬(21)을 내장하는 냉각 커버(20)가 부착되며, 또한, 다른 쪽의 단부(도면의 앞쪽)에는, 이하에 설명하는 회전 전기의 엔드 브래킷(11)이 부착되어 있다. 또한, 상기 원통형 커버(10)의 외주면에는, 후에도 설명하는 전력 변환 장치를 수납한 케이스(전력 변환 장치용 케이스)(30)나, 그 내부에 노이즈 필터를 내장한 단자 상자(노이즈 필터 내장 단자 상자)(40)가, 각각, 부착되어 있다.A cooling
이어서, 도 4에는, 상기 커버(10) 내에 내장되는 회전 전기 부분(50)의 전체 구조가, 전개도로서 나타나 있다. 이 도면에 있어서, 부호 (51)은, 소위, 대략 원통 형상의 하우징(또는, 「프레임」이라고도 함)을 나타내고 있으며, 이 하우징(51)은, 예를 들면, 전열성(열전도성)이 뛰어난 알루미늄 등의 재료를 압출함으로써 형성되어 있다. 또한, 이 하우징(51)은, 도면에도 나타낸 바와 같이, 그 외주 표면의 전체에는, 원통형의 회전축을 따라 병렬로 연장된 다수의 냉각 핀(52L, 52S)을 형성하고 있다. 또한, 이 하우징(51)의 외주 표면의 일부(도면에서는, 상부)에는, 상술한 전력 변환 장치(즉, 전력 변환 장치용 케이스)(30)를 부착하기 위한 비교적 큰 면적의 평면(53)을 형성하고 있으며, 그 주위에는, 수평 방향으로, 비교적 큰(길게 연장된) 냉각 핀(52L)을 형성하고 있다.4, the overall structure of the rotating
또, 이 원통 형상의 하우징(51)의 내부에는, 상기 영구 자석식 회전 전기의 고정자(스테이터)(54)를 구성하는 전기자가 삽입되어 고정됨과 함께, 당해 전기자(54)의 원통 형상의 내부 공간 내에는, 복수의 영구 자석을 원통 형상으로 배치하여 구성된 회전자(로터)(55)가 삽입되고, 소정의 극간을 통하여, 회전 가능하게 부착되어 있다. 또한, 도면에 있어서의 부호 (56)은, 상기 회전자(로터)(55)와 일체로 형성되는 회전축(샤프트)이며, 회전 전기의 회전 구동력을, 당해 축을 통하여, 예를 들면, 펌프 등의 피구동 기기에 전달한다. 또한, 도면 중의 부호 (57)은, 상술한 엔드 브래킷(11)과는 반대 측에 있어서, 하우징(51)의 단부에 부착된 엔드 브래킷이며, 또한, 도면 중의 부호 (58)은, 당해 엔드 브래킷(57)의 외측에서 상기 회전축(샤프트)(56)에 부착되는 원심 팬을 나타내고 있다.An armature constituting a stator (stator) 54 of the permanent magnet type rotary electric machine is inserted and fixed in the
또한, 도 5에는, 상술한 회전 전기(50)를 상기 도 3에 나타낸 커버(10)의 내부에 수납할 때의 각 부가, 전개도로서 나타나 있다. 즉, 회전 전기(50)는, 그 하우징(51)의 외주 표면의 일부, 예를 들면, 도면의 예에서는, 하부 주변의 비교적 짧은 냉각 핀(52)이 형성되어 있는 부분에는, 그 외형 단면이 대략 원호 형상으로 형성된 제어&I/F 기판용 케이스(60)나 평활 콘덴서용 케이스(70)가 부착되며(또는, 고정되며), 그 후, 상기 커버(10)의 내부에 삽입된다(도면의 화살표를 참조). 또한, 하우징(51)의 평면(53)에는, 커버(10)의 일부에 설치된 개구부(511)를 통하여, 인버터를 구성하는 발열 소자인 파워 스위칭 소자(예를 들면, IGBT 등)를 일부에 구비한 전력 변환 장치(31)가, 회전 전기(50)의 하우징(51)의 일부에 형성된 평면(53)에 부착되며, 그 후, 그 보호를 위한 커버(전력 변환 장치용 커버)(30)가 외측으로부터 부착된다(도면의 화살표를 참조). 또한, 하우징(51)의 외주 표면의 일부에는, 상술한 단자 상자(노이즈 필터 내장 단자 상자)(40)가 부착된다(도면의 화살표를 참조). 그리고, 하우징(51)의 다른 단부(도면의 좌단)에는, 상술한 냉각 커버(20)가 부착된다. 또한, 도면 중의 부호 (21)은, 당해 냉각 커버(20)의 벽면의 대략 중앙부에, 다수의, 메시 형상으로 형성한, 외부의 공기를 취입하기 위해 작은 구멍을 나타내고 있다.5 shows the parts when the rotating
즉, 상술한 회전 전기 본체나 그 주변 장치도 포함시킨 회전 전기 조립체에 의하면, 회전 전기의 운전도 수반하여 회전하는 회전축(샤프트)(56)에 의해, 그 선단에 부착된 원심 팬(58)이 회전하고, 외부로부터의 공기가 커버(10)의 내부로 안내되어, 하우징(51)의 외주 표면에 다수 형성된 냉각 핀(52) 사이를 흘러서 열교환을 행하고(상기 도 4의 흰색의 화살표를 참조), 그 후, 타단의 엔드 브래킷(11)과의 사이의 극간을 통하여 외부에 유출한다. 즉, 원심 팬(58)의 회전에 의해 생기는 공기 흐름에 의해, 그 외주 표면에 냉각 핀(52)이 다수 형성된 하우징(51)이 냉각된다.In other words, according to the rotary electric assembly including the rotary electric main body and the peripheral device described above, the
또, 전력 변환 장치(31)는, 상술한 바와 같이, 인버터를 구성하기 위해서, 그 내부에 발열 소자인 파워 스위칭 소자를 구비하므로, 그 발열량이 크다. 그러나, 본 발명에 의하면, 상술한 바와 같이, 전력 변환 장치(31)는, 회전 전기의 발열을 외부로 배출하기 위해서 고정자(스테이터)(54)의 외주에 일체로 설치된 하우징(51)의 일부, 즉, 그 부착용의 평면부(53)에 직접적으로 부착된다. 이에 따르면, 전력 변환 장치(31)에 있어서의 발열은, 회전 전기의 발열(특히, 그 전기자에 있어서의 발열)과 함께, 당해 하우징(51)에 전달하고, 그 외주 표면의 전체에 있어서, 전열성이 뛰어난 재료에 의해 다수가 병렬로 나열되도록 형성된 냉각 핀(52)에 의해, 외기에 효율적으로 전달되게 된다. 즉, 회전 전기의 발열과 함께, 전력 변환 장치(31)의 발열을, 효율 좋게 외부로 배출하는 것이 가능해지고, 따라서, 전력 변환 장치의 양호한 냉각 효과가 달성되게 된다.As described above, the
특히, 상술의 실시예에서는, 전력 변환 장치(31)가 배치되는 원통 형상 하우징(51)의 상부에 형성한 부착용의 평면(53)의 주변에는, 수평 방향에, 비교적 큰(길게 연장된) 냉각 핀(52)이 형성되어 있으므로, 회전 전기의 발열과 함께 전력 변환 장치(31)의 발열도, 효율적으로, 냉각하는 것이 가능해진다.Particularly, in the above-described embodiment, the periphery of the attaching
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제어&I/F 기판용 케이스(60)나 콘덴서용 케이스(70)에 대해서도, 하우징(51)의 외주 표면의 일부에 부착되어(고정되어) 있으므로, 이들 케이스의 내부에 있어서의 발열도, 상기와 마찬가지로, 하우징(51)의 외주에 형성한 냉각 핀(52)을 통하여, 효율적으로 외부로 배출하는 것이 가능해진다.As described above, according to the present invention, the control & I /
또, 이 제어&I/F 기판용 케이스(60)란, 그 내부에, 제어용의 컨트롤러(예를 들면, 제어용 마이크로컴퓨터)와 함께, 통신용의 I/F 기판을 내장하고, 그 내부에 수지재 등을 주입한 것이며, 내환경성이나 내충격성도 뛰어난 것이다. 그리고, 이 제어&I/F 기판용 케이스(60)를 회전 전기의 일부에 부착하는 것에 의하면, 옥외 설치 펌프의 구동 제어와 함께, 무선/유선에 의한 외부와의 통신 기능도 가능해진다. 또한, 이에 따르면, 예를 들면, 제어&I/F 기판에, 압력 센서, 유량 센서 등을 탑재하는 것에 의하면, 이들의 양을 피드백 신호로 하여 자동 제어를 가능하게 하고, 또는, 서포트 센서에 전달(통신)함으로써, 집중 관리나 통합 에너지 절약 모니터 시스템 등도 실현 가능해진다. 즉, 이에 따라, 옥외 설치 펌프의 운전 관리나 에너지 절약 운전 등이 가능해짐과 함께, 후술과 같이, 원격 감시 제어나 집중 관리, 또는, 복수의 펌프에 의한 시스템화도 실현하는 것이 가능해진다.This control & I /
또한, 콘덴서용 케이스(70)란, 그 내부에, 상기 전력 변환 장치(31)의 인버터 회로의 일부(부품)를 구성하는 평활 콘덴서를 수용한 것이며, 상기와 마찬가지로, 그 내부에 수지재 등을 주입함으로써, 내환경성이나 내충격성을 도모하고 있다. 또한, 인버터의 일부를 구성하는 DC 리액터는, 본 예에서는, 상기 전력 변환 장치(31)의 일부에 포함되어 있는 것으로서 설명했지만, 이 DC 리액터에 대해서도, 마찬가지로, 전용 케이스 내에 내장하여 하우징(51)의 외주 표면의 일부에 부착해도 된다.The
더하여, 본 발명에서는, 상기의 실시예 대신에, 예를 들면, 도 6에도 나타낸 바와 같이, 전력 변환 장치(31)에 있어서의 발열부(도면의 메시부)(H)가, 상기 원통 형상의 하우징(51)의 평면부(53) 상에서, 그 회전 중심축 상에 있어서, 회전 전기 측의 발열부인 스테이터(전기자)(54)의 중심부(도면에 파선 B로 나타냄)의 위치로부터 벗어나서, 예를 들면, 상기 냉각 커버(20)에 내장된 원심 팬(21) 측에 가까이 위치하도록 배치한다. 이에 따르면, 발열부가 집중하지 않고 분산됨으로써, 효율적인 냉각이 가능해진다.In addition, in the present invention, instead of the above-described embodiment, as shown in Fig. 6, for example, the heat generating portion (mesh portion) H in the
또는, 스테이터(전기자)(54)로서, 도 7에도 나타낸 바와 같이 그 외주의 일부, 특히, 상술한 전력 변환 장치(30)가 부착되는 하우징(51)의 평면부에 근접하는 부분을 잘라낸(커트부(541)), 소위, 커트 코어를 채용할 수도 있다. 이에 따르면, 발열부인 전력 변환 장치(30)와 스테이터(전기자)(54)를 커트 부분에서 열적으로 분리함으로써, 하우징(51)에 의한 열의 흡수를 각각 분리하여 효율적으로 냉각하는 것이 가능해진다.7, a portion of the outer periphery thereof, particularly, a portion near the flat portion of the
이상과 같이 본 발명의 펌프 장치에 의하면, 상술한 설명으로부터도 명확한 바와 같이, 외주에 냉각용의 핀을 형성한 하우징을 인버터 등의 발열 부품의 냉각부로서 직접적으로 이용하고, 따라서, 인버터를 포함하는 전력 변환 장치, 그리고 각종의 회로 기판, 또는, 노이즈 필터나 콘덴서도 포함시켜서 일체로 구성한다. 즉, 본 발명에서는, 영구 자석식 모터를 채용함으로써, 모터의 치수로서는, 유도 전동기의 치수보다도 작게 하는 것이 가능해진다. 그리고, 전력 변환 조치 및 제어 기판 등의 부품을 상술과 같이 하우징의 주위에 배치함으로써, 그 외형 치수를 동등한 출력 성능을 가지는, 제어반을 별도 갖는 유도 전동기를 탑재한 펌프 장치의 외형 치수와 동등 이하로 하는 펌프 장치를 제공하는 것이 가능해진다. 즉, 기설의 유도 전동기를 탑재한 펌프 장치와 치환이 가능함과 함께, 제어반이 불필요해져 대폭적인 공간 절약화를 실현할 수 있다.As described above, according to the pump apparatus of the present invention, the housing in which the cooling fin is formed on the outer periphery is directly used as the cooling portion of the heat generating component such as the inverter, And a circuit board, or a noise filter or a condenser. That is, in the present invention, by adopting the permanent magnet motor, the dimension of the motor can be made smaller than the dimension of the induction motor. By arranging the components such as the power conversion measures and the control board on the periphery of the housing as described above, the external dimensions of the pump device having the same output performance and the induction motor having the separate control panel It is possible to provide a pump device which is capable of supplying a high- In other words, it is possible to replace the conventional pump device equipped with the induction motor, and a control panel is not required, thereby realizing a considerable space saving.
또한, 외형 치수뿐만 아니라, 종래의 과제였던 방열에 대해서도 상술한 바와 같은 방열 구조를 채용함으로써 높은 방열 효과를 얻을 수 있고, 실용적으로도 구동 가능한 펌프 장치를 제공할 수 있다.In addition to the external dimensions, it is possible to provide a pump device that can achieve a high heat radiation effect and can also be driven practically by employing the above-mentioned heat dissipation structure for heat dissipation which has been a conventional problem.
본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같은 특징을 갖는 구동부 제어 장치 일체형 펌프 장치이므로, 제어반을 별도 설치할 필요가 없고, 복수대의 펌프 장치에 대하여, 휴대 단말이나 펌프 감시장 또는 동종의 펌프 장치의 마스터기 등으로부터 간단히 제어를 행할 수 있다.In the present invention, since the drive unit control device integrated pump device having the above-described characteristics, there is no need to separately install a control panel, and a plurality of pump devices can be used for a portable terminal, The control can be performed simply.
다음으로, 도 8에는, 본 발명의 다른 실시예가 되는, 예를 들면 옥외 설치 펌프 장치로서, 종치(縱置) 직동형 펌프의 전체 구성을 나타낸다. 사용되는 회전 전기 조립체는 도 3∼도 7에 있어서 설명한 것과 같은 것이 사용된다.Next, Fig. 8 shows an overall configuration of a longitudinal-type direct-acting pump, for example, as an outdoor installation pump apparatus, which is another embodiment of the present invention. As the rotary electric machine assembly to be used, the same rotary elements as those described in Figs. 3 to 7 are used.
이 도면에 있어서, 부호 (1)은 펌프 케이싱을 나타내고, 부호 (10)은 회전 전기 조립체의 외주를 덮는 커버를 나타내고 있다. 부호 (20)은 냉각 커버를 나타낸다. 부호 (30)은, 전력 변환 장치를 수납한 케이스, 부호 (40)은, 노이즈 필터 내장 단자 상자를 나타낸다.In this drawing,
도 9는, 펌프 장치의 단면도를 나타내고 있다. 후술하는 바와 같이, 원심 팬이 회전함으로써 외부로부터 공기가 취입하고, 커버를 통해, 하우징의 외주 표면에 다수 형성된 냉각 핀 사이를 흘러서, 엔드 브래킷과의 사이의 극간을 통하여 외부에 유출하는, 공기의 흐름을 고려하여, 부호 (2)로 나타낸 케이싱 커버가 부착되어 있다.Fig. 9 shows a cross-sectional view of the pump device. As described later, as the centrifugal fan rotates, air is blown from the outside, and a plurality of cooling fins formed on the outer circumferential surface of the housing through the cover flows through the cover and flows out to the outside through a gap between the cooling fin and the end bracket. Considering the flow, a casing cover indicated by
또한, 커버(10)의 내부에는 회전 전기 본체가 수납되고 있으며, 회전 전기의 회전축(샤프트)(56)은, 펌프 케이싱 내에 배치된 임펠러를 회전시키도록 접속되어 있다. 펌프부에 있어서의 임펠러의 회전축과, 상기 회전 전기부의 회전축은 일치하고 있으며, 펌프 사용 시에는, 상기 회전축은, 펌프 설치면에 대하여 수직 방향이 된다.In addition, the rotary electric main body is accommodated in the
다음으로, 본 실시예의 펌프 장치의 밸런스성 및 자립 안정성에 대해서 도 10∼도 14의 모식 도면에 따라 설명한다.Next, balance and self-sustaining stability of the pump apparatus of the present embodiment will be described with reference to the schematic diagrams of Figs. 10 to 14. Fig.
도 10은 인버터를 포함하는 전력 변환 장치를 종래의 회전 전기 조립체(모터부)를 일체화한 펌프 장치에 설치할 경우의 무게중심의 위치에 관한 설명도(모식도)이다. 도 10에서는 펌프부와 일체화된 모터 부분에 대하여, 그 외측에 전력 변환 장치를 일괄하여 배치하고 있다. 이 경우에는, 전력 변환 장치의 중량이 크고, 전력 변환 장치와 모터부를 조합시킨 무게중심의 위치는, 도 10의 하부에 나타낸 바와 같이 회전 전기(모터)의 회전축으로부터 크게 벗어나게 된다.10 is an explanatory diagram (schematic diagram) of the position of the center of gravity when the power conversion apparatus including the inverter is installed in a pump apparatus in which a conventional rotary electric assembly (motor unit) is integrated. In Fig. 10, the power conversion device is collectively disposed on the outside of the motor portion integrated with the pump portion. In this case, the weight of the power conversion apparatus is large, and the position of the center of gravity in which the power conversion apparatus and the motor unit are combined is largely deviated from the rotation axis of the rotating electric machine (motor) as shown in the lower portion of Fig.
이러한 상태에서는, 도 11에 나타낸 바와 같이 펌프 장치 전체가 약간 경사졌을 경우여도, 무게중심의 위치가 모터부의 회전축으로부터 벗어난 위치에 있기 때문에 곧 쓰러지게 되어, 밸런스성 및 자립 안정성이 충분하지 않은 것을 알 수 있다. 이러한 펌프 장치를 배관 도중에 포함하면 다른 배관 부위에 큰 부하로 되는 것을 알 수 있다.In such a state, even if the entire pump apparatus is slightly inclined as shown in Fig. 11, since the position of the center of gravity is located at a position deviated from the rotation axis of the motor unit, it soon collapses and the balance and self- . If such a pump device is included in the middle of the piping, it can be understood that a large load is applied to the other piping portion.
도 12에는 본 발명의 펌프 장치의 무게중심을 나타낸 설명도(모식도)를 나타낸다. 본 발명에 있어서는, 도 10과는 달리, 적어도 그 일부가 회전 전기 조립체의 커버의 내부에 수납되도록, 전력 변환 장치, 제어 기판 및 평활 콘덴서를 떨어뜨려서 배치한다.Fig. 12 is an explanatory diagram (schematic diagram) showing the center of gravity of the pump apparatus of the present invention. In the present invention, unlike FIG. 10, the power conversion device, the control board, and the smoothing capacitor are disposed so as to be at least partly housed inside the cover of the rotary electric assembly.
구체적으로는, 도 5에 나타낸 바와 같이 전력 변환 장치(31)를 하우징(51)의 상부에 배치하고, 콘덴서용 케이스(70)는 하우징(51)의 하부의 안쪽, 제어&I/F 기판용 케이스(60)는 하우징(51)의 하부의 앞쪽으로 배치한다. 각각의 부재는, 회전 전기의 회전축을 중심에 약 120° 떨어져 있다.Specifically, as shown in Fig. 5, the
본 발명에서는, 특히, 전력 변환 장치(31)와 평활 콘덴서의 중량이, 제어&I/F 기판(60)의 중량보다도 큰 것을 고려하면, 적어도 전력 변환 장치와 평활 콘덴서를 회전 전기의 회전축에 대하여 떨어진 위치(예를 들면 120°∼180°)에 배치하는 것이 필요하다.Considering that the weight of the
한편, 노이즈 필터에 대해서는, 그 중량이 전력 변환 장치에 대하여, 상대적으로 작으므로, 노이즈 필터용 케이스(40)는, 커버(10)의 외부에 배치되어 있지만, 펌프 장치의 무게중심의 위치에의 영향은 작다.On the other hand, since the noise filter is relatively small in weight relative to the power converter, the
이에 따라, 도 12의 하부에 나타낸 바와 같이 모터부 및 각각의 전력 변환 장치, 제어 기판, 콘덴서, 펌프부의 모두를 합친 무게중심은, 모터부의 회전축의 근방이 된다.Accordingly, as shown in the lower part of Fig. 12, the center of gravity of the motor unit and the combined power converter, control board, condenser, and pump unit is close to the rotation axis of the motor unit.
도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 펌프 장치에 있어서는, 그 무게중심이 모터부의 회전축의 근방에 있기 때문에, 어느 정도 치우쳐도 펌프가 쓰러지지 않고, 밸런스성 및 자립 안정성을 확보할 수 있다. 이에 따라, 배관 도중에 본 발명의 펌프 장치를 설치했을 경우에 배관이나 다른 부위에 큰 부하를 가하지 않고 안정적으로 설치를 할 수 있다. 또한, 설치 작업 시에 있어서도 본 발명의 펌프 장치는, 자립성이 뛰어나므로, 펌프가 쓰러지는 것에 의한 펌프 장치 또는 다른 부재의 손상을 막을 수 있고, 또한 작업성이 뛰어난 것이다.As shown in Fig. 13, in the pump apparatus of the present invention, since the center of gravity of the pump is located in the vicinity of the rotation axis of the motor unit, the pump does not collapse to some extent, and balance and independence stability can be ensured. Accordingly, when the pump apparatus of the present invention is installed in the middle of the piping, it is possible to stably install the piping and other parts without applying a large load. Further, also in the installation work, the pump apparatus of the present invention is excellent in self-supporting property, so that damage to the pump apparatus or other members due to collapse of the pump can be prevented, and the workability is excellent.
도 14에는 펌프 장치 전체로서의 무게중심의 바람직한 위치의 영역을 나타낸다. 무게중심의 위치는, 중심축에 가까울수록 쓰러지기 어려워지므로, 중심축 근방이 되도록 한다. 특히, 펌프부에 있어서의 임펠러의 회전축과, 회전 전기부의 회전축은 일치하고 있으며, 모터부와 펌프부의 회전축을 중심으로 모터부의 직경의 1/2의 범위 내에 있는 것이 바람직하다고 할 수 있다.14 shows a region of the center of gravity at a preferable position as the whole pump apparatus. Since the position of the center of gravity is less likely to collapse as it is closer to the center axis, the position of the center of gravity should be near the center axis. Particularly, it can be said that the rotational axis of the impeller and the rotational axis of the rotating electrical unit in the pump unit are coincident with each other, and it is preferable to be within a range of 1/2 of the diameter of the motor unit around the rotational axis of the motor unit and the pump unit.
또한, 무게중심이 낮은 쪽이 쓰러지기 어려워지므로, 도 14의 해칭부에 나타낸 바와 같이, 모터부의 하우징의 원통 부분의 상부 바닥면의 중심점을 정점으로 하여, 모터부의 하부 바닥면의 직경의 1/2의 원에 의해 규정되는 원추 내부로 하는 것이 바람직하다. 또, 여기에서는 모터부의 직경이란 커버에 덮힌 모터부의 최대 직경을 의미한다.Further, as shown in the hatched portion in Fig. 14, the center of gravity of the upper bottom surface of the cylindrical portion of the housing of the motor portion becomes the apex of the lower center of gravity of the lower portion of the motor portion, It is preferable to make the inside of the cone defined by the circle of
상기의 실시예에 있어서는, 옥외 설치 펌프의 구동용의 회전 전기 조립체를, 영구 자석식 회전 전기에 의해 구성하는 것으로서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 그 외의 형식의 회전 전기에 의해 구성되는 것이어도 되며, 그것에 의해서도 동일한 효과가 얻어지는 것은, 당업자라면 명확할 것이다. 또한, 상기의 실시예에서는, 커버(10)는, 회전 전기 부분(50)의 전체를 거의 덮도록 연장하여 형성되는 것으로서 설명했지만, 이것에 대해서도, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 커버(10)를, 회전 전기 부분(50)을 그 길이 방향의 약 절반 정도로 해도 되며, 그 경우에도, 역시, 상술과 동일한 효과가 얻어진다.In the above embodiment, the rotary electric power unit for driving the outdoor installation pump is constituted by the permanent magnet rotary electric machine. However, the present invention is not limited to this, and the rotary electric machine for other purposes And it will be clear to those skilled in the art that the same effect can be obtained thereby. In the above embodiment, the
상기의 특징을 살린 구동부 제어 장치 일체형 펌프 장치의 제어에 대해서 도 15∼도 17을 사용하여 설명한다.The control of the drive unit control device integral pump device taking advantage of the above features will be described with reference to Figs. 15 to 17. Fig.
도 15는 동종의 펌프를 복수대 사용할 때의 제어 방법의 플로우차트이다. 펌프 정지 중(101)에 있어서는, 수량(水量)이 소정의 기준보다도 늘어나거나 또는 압력이 소정의 기준보다도 내려갈 경우(102)에 펌프의 기동이 필요하다고 판단되어 펌프가 1대를 기동하게 된다(103). 한편, 수량이 줄어드는 경우(104)에는, 펌프의 기동은 필요 없기 때문에, 펌프 정지의 상태가 계속된다(101).15 is a flowchart of a control method when a plurality of pumps of the same kind are used. During the stop of the
펌프 1대가 운전 중인 경우(201)에 있어서도, 수량이 소정의 기준보다도 늘어나거나 또는 압력이 소정의 기준보다도 내려갈 경우(202)에 새로운 펌프의 기동이 필요하다고 판단되며, 또한 펌프 1대를 기동하게 된다(203). 한편, 수량이 줄어드는 경우(204)에는, 펌프의 기동은 필요 없기 때문에, 펌프 1대 정지를 정지시킨다(205).In the case where the
또한 펌프 2대가 운전 중인 경우(301)에 있어서도, 수량이 소정의 기준보다도 늘어나거나 또는 압력이 소정의 기준보다도 내려갈 경우(302)에 새로운 펌프의 기동이 필요하다고 판단되며 펌프 1대를 더 기동하게 된다(303). 한편, 수량이 줄어드는 경우(304)에는, 펌프 1대 정지를 정지시킨다(305). 3대 이상에 대해서도 상기와 같은 플로우에 의해 제어가 행해진다.Also, in the case where the two pumps are in operation (301), it is determined that a new pump is required to be started at a time when the water quantity exceeds the predetermined reference or the pressure falls below the predetermined reference (302) (303). On the other hand, when the water quantity is reduced (304), the stop of the
상기와 같은 펌프의 제어는, 도 16에 나타낸 바와 같이 복수의 구동부 제어 장치 일체형 펌프 장치에 대하여, 펌프 감시장 또는 동종의 펌프 장치의 마스터기 등으로부터 행해진다.As shown in Fig. 16, the above-described control of the pump is performed with respect to a plurality of drive unit control unit integral type pump units from a pump market or a master unit of a pump apparatus of the same kind.
각 펌프 장치에 대하여, 펌프 감시장 또는 동종의 펌프 장치의 마스터기 등으로부터, 현재의 상태의 확인, 운전 개시의 지시, 운전 정지의 지시 등이 보내진다. 이러한 지시는, 펌프 장치의 제어&I/F 기판용으로 내장된 무선 LAN이나 Bluetooth(등록상표) 등의 무선 통신 또는 제어 신호선(유선)에 의해 행해진다.For each pump device, confirmation of the current state, an instruction to start the operation, an instruction to stop the operation, and the like are sent from the pump market or the master device of the same kind of pump device. This instruction is performed by a wireless communication or a control signal line (wired) such as a wireless LAN or Bluetooth (registered trademark) built in for the control & I / F board of the pump device.
통신에 있어서는, 각 펌프 장치에 식별 번호가 할당된다. 펌프 장치의 제어 기판은 기억부를 구비하고 있으며, 펌프 장치 고유의 식별 번호를 기억하는 영역을 가진다. 어느 결정된 숫자(예를 들면 0000∼0099) 이외의 랜덤으로 작성한 숫자를 식별 번호로 하고 사전에 정해진 통신 포맷을 따라 데이터를 송신한다. 펌프 감시장 또는 동종의 펌프 장치의 마스터기 등으로부터 펌프 장치에 데이터를 송신했지만, 회신이 없을 경우에는, 랜덤으로 정하는 시간 후에, 통신을 재송한다. 회신이 있을 경우에는, 회신 데이터에서 지정된 식별 번호(예를 들면 0000∼0099)를 그 펌프 장치의 식별 번호로서 사용한다. 통신이 충돌하지 않도록 하기 위해서는 0000∼0099가 할당되어 있는 펌프 장치는, 각각이 통신을 행한 후 0000∼0099 이외의 통신을 행할 수 있도록 일정 시간 통신을 삼가도록 한다.In communication, an identification number is assigned to each pump device. The control board of the pump apparatus is provided with a storage section and has an area for storing an identification number unique to the pump apparatus. A randomly generated number other than a predetermined number (for example, 0000 to 0099) is set as an identification number, and data is transmitted according to a predetermined communication format. The data is transmitted to the pump device from the pump market or the master device of the same kind of pump device, but if there is no reply, the communication is resumed after the time determined at random. When there is a reply, the identification number (for example, 0000 to 0099) specified in the reply data is used as the identification number of the pump device. In order to prevent communication conflicts, the pump apparatuses to which 0000 to 0099 are allocated are not allowed to communicate for a certain period of time so as to perform communication other than 0000 to 0099 after each communication.
펌프 장치 고장 시에는, 펌프 장치 측에서 고장의 취지를 통신으로 전한다. 펌프 감시장이나, 운전 대수를 관리하고 있는 펌프 장치 마스터기는 고장난 펌프 장치가 있으면, 그 펌프 장치는 정지시키고, 다른 펌프 장치를 기동한다.When the pump device fails, the effect of the fault is communicated to the pump device side by communication. If there is a failed pump device, stop the pump device and start another pump device.
또한, 펌프 장치를 감시하는 감시 장치나 펌프 장치가, 다른 펌프의 운전 상황(고장 중이면 고장의 내용)이나 고장 내역, 또한, 병설되어 있는 동종의 펌프 장치의 대수, 동종의 펌프 장치의 병렬 가능 대수, 현재 운전하고 있는 펌프 장치의 대수, 및 고장나 있는 펌프 장치의 대수를 기억하는 영역을 가진다. 휴대 단말에 이들의 정보를 출력함으로써, 1개의 감시 장치 혹은 펌프 장치와 통신함으로써 모든 펌프 장치의 상황(전체의 상황)을 파악할 수 있다.In addition, the monitoring device and the pump device for monitoring the pump device can be operated in the same manner as in the case where the operation status of the other pump (the details of the failure in the case of failure) and the breakdown history, the number of the same kind of pump device, A logarithm number, the number of pump apparatuses currently operating, and the number of pump apparatuses that have failed. By outputting the information to the portable terminal, it is possible to grasp the situation (overall situation) of all the pump devices by communicating with one monitoring device or pump device.
또한, 펌프 장치의 제어 기판은, 위치 정보 검출 장치(예를 들면, GPS 장치)를 가질 경우에는, 펌프 장치의 설치 위치를 파악할 수 있고, 펌프 장치의 위치 마다 복수대의 펌프 장치를 그룹화하여 제어할 수 있다.Further, when the control board of the pump apparatus has a position information detecting apparatus (for example, a GPS apparatus), the mounting position of the pump apparatus can be grasped, and a plurality of pump apparatuses can be grouped and controlled for each position of the pump apparatus .
도 17은, 복수대의 펌프 장치의 접속 관계를 나타낸 블럭도이다. 도 17에 있어서, 1-1, 1-4, 2-1, 2-4, 3-1, 3-4는 게이트 밸브, 1-2는 1호기 펌프부, 2-2는 2호기 펌프 장치부, 3-2는 3호기 펌프 장치부, 1-3, 2-3, 3-3은 체크 밸브, 1-5는 1호기 모터부, 2-5는 2호기 모터부, 3-5는 3호기 모터부, 1-6은 1호기 전력 변환 장치, 2-6은 2호기 전력 변환 장치, 3-6은 3호기 전력 변환 장치, 1-7은 1호기 제어 기판, 2-7은 2호기 제어 기판, 3-7은 3호기 제어 기판, 1-8은 1호기 무선 인터페이스, 2-8은 2호기 무선 인터페이스, 3-8은 3호기 무선 인터페이스를 나타낸다.17 is a block diagram showing the connection relationship of a plurality of pump devices. 17, reference numerals 1-1, 1-4, 2-1, 2-4, 3-1 and 3-4 denote gate valves, 1-2
예를 들면, 휴대 단말(도시 생략)로부터, 설정하고 싶은 데이터(데이터 항목과 데이터 내용)를 송신하면, 펌프 장치의 무선 인터페이스(1-8, 2-8, 3-8)를 통하여, 펌프 제어 데이터를 기억하는 기억부 중에, 데이터가 기입된다. 이 경우, 데이터를 송신하는 대상을 명확히 하기 위해서, 펌프의 식별 번호를, 데이터와 함께 보낸다. 무선 인터페이스나 기억부는, 펌프 장치의 제어&I/F 기판(1-8, 2-8, 3-8) 중에 포함된다.For example, when data (data items and data contents) to be set are transmitted from a portable terminal (not shown), the pump control is performed through the air interfaces 1-8, 2-8, 3-8 of the pump apparatus Data is written in a storage unit for storing data. In this case, the identification number of the pump is sent together with the data to clarify the object to which the data is to be transmitted. The wireless interface and the storage unit are included in the control & I / F board 1-8, 2-8, 3-8 of the pump apparatus.
상기의 휴대 단말은 표시 장치를 구비하고 있는 것이 바람직하고, 휴대 단말에서의 표시는, 데이터 내용 그 자체가 아닌, 그것을 변환한 것(예를 들면 0→펌프 정지, 1→펌프 운전, 등)을 표시한다. 휴대 단말에 있어서는, 운전 상황이나 고장 내역을 취득했을 때에도 예를 들면 고장 내용을 나타내는 에러 코드이면, 그 에러 코드가 지시하는 내용을 표시(예를 들면 에러 코드 「E1」이 「과전류」이면, 표시는 「과전류」)와 같이 표시를 행한다.It is preferable that the portable terminal includes a display device, and the display on the portable terminal is not a data content itself but a conversion (for example, 0? Pump stop, 1? Pump operation, etc.) Display. In the portable terminal, for example, when an error code indicating an error code is displayed, even when an operation status or a fault detail is acquired, the contents indicated by the error code are displayed (for example, if the error code " E1 "Quot; overcurrent ").
다음으로, 휴대 단말로부터, 운전 상황 취득의 지령을 주면, 펌프 장치의 무선 인터페이스(1-8, 2-8, 3-8)를 통하여, 펌프 운전 데이터를 기억하는 기억부 중에서, 운전 상황 데이터가 판독되며, 판독된 데이터가, 무선 인터페이스를 통하여 휴대 단말에 보내지게 된다.Next, when a command to acquire the driving situation is given from the portable terminal, the driving condition data is stored in the storage section for storing the pump operation data through the air interfaces 1-8, 2-8, 3-8 of the pump apparatus And the read data is sent to the portable terminal through the wireless interface.
또한, 휴대 단말로부터 펌프를 운전할 경우, 데이터의 설정을 행하는 것과 같이, 운전/정지의 지령을 주거나, 운전하는 주파수(모터 회전수)를 설정할 수 있다. 「운전/정지의 『지령』」이 아니라, 펌프 장치의 운전 상태에 관한 데이터 항목을 지정하고, 운전시키고 싶은 경우에는, 데이터에 「운전」을 설정하고, 정지시키고 싶은 경우에는, 데이터에 「정지」를 설정하는 것도 가능하다.Further, when the pump is operated from the portable terminal, it is possible to set a frequency (motor revolution number) for giving an operation / stop command or operating such as setting of data. When the data item related to the operation state of the pump device is designated instead of the " command " of the operation / stoppage, the operation is set to " operation "Quot; can be set.
도 17에 나타낸 바와 같이 펌프 장치가 3대 이상 있을 경우에, 미리 펌프 장치에 우선 순위를 부여하고, 우선 순위가 가장 높은 펌프 장치를 마스터 펌프 장치로 할 수 있다. 혹은, 펌프 장치가 가동 상태가 되고 나서(통전하고 나서) 우선 순위를, 그 펌프 장치 중에서 정하여 우선 순위가 가장 높은 펌프 장치를 마스터 펌프 장치로 할 수 있다.As shown in Fig. 17, when there are three or more pumping apparatuses, priority is given to the pumping apparatus in advance, and the pump apparatus having the highest priority can be used as the master pumping apparatus. Alternatively, it is possible to set the priority order among the pump apparatuses after the pump apparatus is in the operating state (after energization), and the pump apparatus having the highest priority order as the master pump apparatus.
이상 설명한 바와 같이, 외부와의 통신이 가능한 인터페이스를 갖는 것에 의해, 제어반을 설치하지 않고, 복수대의 구동부 제어 장치 일체형 펌프를 용이하게 제어할 수 있다.As described above, it is possible to easily control a plurality of drive unit control unit integral pumps without providing a control panel by having an interface capable of communicating with the outside.
1…펌프 케이싱, 2…케이싱 커버, 3…베드(펌프 베이스), 10…커버, 20…냉각 커버, 21…원심 팬, 30…전력 변환 장치용 케이스, 31…전력 변환 장치, 40…노이즈 필터 내장 단자 상자, 50…회전 전기(부분), 51…하우징, 52L, 52S…냉각 핀, 54…고정자(스테이터, 전기자), 55…회전자(로터), 56…회전축(샤프트), 60…제어&I/F 기판용 케이스, 70…평활 콘덴서용 케이스, 541…(코어의) 커트부, H…발열부, B…전기자의 중심부One… Pump casing, 2 ... Casing cover, 3 ... Bed (pump base), 10 ... Cover, 20 ... Cooling cover, 21 ... Centrifugal fan, 30 ... Case for power inverter, 31 ... Power conversion device, 40 ... Noise filter built-in terminal box, 50 ... Rotary electric (part), 51 ... Housing, 52L, 52S ... Cooling fins, 54 ... Stator (stator, armature), 55 ... Rotor (rotor), 56 ... Rotary shaft (shaft), 60 ... Control & I / F board case, 70 ... Case for smoothing capacitor, 541 ... (Of core) cut, H ... Heating part, B ... Center of armature
Claims (21)
상기 임펠러를 회전 구동하는 회전 전기(電機)가 일체로 된 펌프 장치에 있어서,
상기 회전 전기는,
그 외주에 복수의 냉각 핀을 갖는 하우징과,
상기 하우징에 부착되는 고정자와,
상기 회전 전기의 회전축에 고정되어, 복수의 영구 자석을 원통 형상으로 배치하여 구성된 회전자와,
회전축을 지지하는 베어링과,
상기 베어링이 부착되는 엔드 브래킷과,
상기 펌프부가 부착되는 측과는 반대 측의 엔드 브래킷의 끝에 부착된 팬과,
상기 하우징을 덮는 커버와,
상기 하우징의 일부에 부착된 당해 회전 전기의 전기자에 구동 전류를 공급하는 전력 변환 장치의 파워 스위칭 소자와,
상기 하우징의 다른 부분에 부착되고, 외부와의 입출력을 행함과 함께 상기 전력 변환 장치를 통하여 상기 회전 전기의 동작을 제어하는 제어 기판과,
상기 하우징의 상기 파워 스위칭 소자가 부착된 부분과 다른 부분에 부착되고, 상기 전력 변환 장치의 회로에 사용되는 콘덴서를
구비하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.A pump unit installed in the pump casing and having an impeller,
And a rotary electric machine for rotationally driving the impeller,
The rotating electrical machine
A housing having a plurality of cooling fins on its outer periphery,
A stator attached to the housing,
A rotor fixed to the rotating shaft of the rotating electric machine and configured by disposing a plurality of permanent magnets in a cylindrical shape;
A bearing for supporting a rotating shaft,
An end bracket to which the bearing is attached,
A fan attached to the end of the end bracket opposite to the side to which the pump unit is attached,
A cover for covering the housing,
A power switching device of a power conversion device for supplying a driving current to an armature of the rotary electric machine attached to a part of the housing,
A control board attached to another part of the housing and performing input / output with the outside and controlling the operation of the rotating electric machine through the power conversion device,
A capacitor attached to a portion of the housing different from the portion to which the power switching device is attached, and a capacitor used in the circuit of the power conversion device
Wherein the pump device comprises:
상기 하우징 상에 있어서, 상기 전력 변환 장치의 스위칭 소자는, 하우징에 형성된 평면부에 부착되고, 상기 하우징의 외주에 형성되는 냉각 핀은, 상기 평면부의 주위의 크기가, 그 외의 부분에 형성되는 냉각 핀보다도 큰 것을 특징으로 하는 펌프 장치.The method according to claim 1,
Wherein a cooling fin formed on an outer periphery of the housing has a size such that the size of the periphery of the flat portion is smaller than that of cooling formed on the other portion of the housing, Wherein the pin is larger than the pin.
상기 팬으로부터의 공기는, 상기 커버의 내측에 있는 상기 하우징의 냉각 핀을 통과하고, 상기 콘덴서는 상기 냉각 핀과 상기 커버의 사이에 배치됨으로써 냉각되고, 상기 팬으로부터의 공기는, 상기 펌프부와 상기 회전 전기와의 접속부에서 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.The method according to claim 1,
The air from the fan passes through the cooling fins of the housing inside the cover and the condenser is cooled by being disposed between the cooling fins and the cover, And is discharged to the outside at a connection portion with the rotating electrical machine.
상기 커버는, 외형이 원통 형상으로 형성되어 있으며, 또한, 상기 냉각 핀은, 당해 원통의 회전축을 따라 연장하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cover is formed in a cylindrical shape and the cooling fin is formed to extend along a rotation axis of the cylinder.
노이즈 필터를 내장한 단자 상자를, 상기 커버의 일부에 부착한 것을 특징으로 하는 펌프 장치.The method according to claim 1,
Wherein a terminal box with a built-in noise filter is attached to a part of the cover.
상기 전력 변환 장치는, 상기 하우징의 회전축 방향에 있어서, 그 중심 위치를, 상기 회전 전기의 전기자의 중심 위치로부터 벗어나도록, 상기 평면부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the power conversion device is attached to the flat surface portion so that the center position thereof deviates from the center position of the armature of the rotary electric machine in the direction of the rotation axis of the housing.
상기 회전 전기의 전기자를 구성하는 코어는, 상기 전력 변환 장치가 부착되는 상기 하우징의 평면부의 근방에 커트부를 갖는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.The method according to claim 1,
Wherein the core constituting the armature of the rotary electric machine has a cut portion in the vicinity of the flat surface portion of the housing to which the power conversion device is attached.
상기 제어 기판은 기억부를 구비하고, 당해 기억부는, 펌프 장치 고유의 식별 번호를 기억하는 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control board has a storage unit, and the storage unit has an area for storing an identification number unique to the pump device.
상기 제어 기판은 외부와 입출력을 행하는, 유선 또는 무선 인터페이스를 구비하고,
상기 유선 또는 무선 인터페이스를 통하여 펌프 감시장(監視場) 혹은 병설되어 있는 동종의 펌프 장치와의 정보의 송수신을 행하여 상기 펌프 장치의 식별 번호를 결정하는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control board has a wired or wireless interface for performing input / output with the outside,
Wherein the information is transmitted to and received from a pump monitoring market or a similar pump apparatus connected to the pump market through the wired or wireless interface to determine the identification number of the pump apparatus.
상기 임펠러를 회전 구동하는 회전 전기(電機)가 일체로 된 펌프 장치에 있어서,
상기 회전 전기는,
그 외주에 복수의 냉각 핀을 갖는 하우징과,
상기 하우징에 부착되는 고정자와,
상기 회전 전기의 회전축에 고정되어, 복수의 영구 자석을 원통 형상으로 배치하여 구성된 회전자와,
회전축을 지지하는 베어링과,
상기 베어링이 부착되는 엔드 브래킷과,
상기 펌프부가 부착되는 측과는 반대 측의 엔드 브래킷의 끝에 부착된 팬과,
상기 하우징을 덮는 커버와,
상기 하우징의 일부에 부착된 당해 회전 전기의 전기자에 구동 전류를 공급하는 전력 변환 장치와,
상기 하우징의 다른 부분에 부착되고, 외부와의 입출력을 행함과 함께 상기 전력 변환 장치를 통하여 상기 회전 전기의 동작을 제어하는 제어 기판을 구비하고,
상기 제어 기판은 기억부를 구비하고, 당해 기억부는, 펌프 장치 고유의 식별 번호를 기억하는 영역을 가지고,
상기 기억부는, 적어도 병설되어 있는 동종의 펌프 장치의 대수, 동종의 펌프 장치의 병렬 가능 대수, 현재 운전하고 있는 펌프 장치의 대수, 및 고장나 있는 펌프 장치의 대수 중 어느 하나를 기억하는 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.A pump unit installed in the pump casing and having an impeller,
And a rotary electric machine for rotationally driving the impeller,
The rotating electrical machine
A housing having a plurality of cooling fins on its outer periphery,
A stator attached to the housing,
A rotor fixed to the rotating shaft of the rotating electric machine and configured by disposing a plurality of permanent magnets in a cylindrical shape;
A bearing for supporting a rotating shaft,
An end bracket to which the bearing is attached,
A fan attached to the end of the end bracket opposite to the side to which the pump unit is attached,
A cover for covering the housing,
A power conversion device attached to a part of the housing to supply a driving current to the armature of the rotating electric machine;
And a control board attached to another portion of the housing and performing input / output with the outside and controlling the operation of the rotating electric machine through the power converter,
Wherein the control board has a storage unit, the storage unit has an area for storing an identification number unique to the pump device,
The storage unit has an area for storing at least one of the number of the same kind of pump apparatuses, the number of the parallel pump apparatuses of the same kind, the number of pump apparatuses that are currently operating, and the number of pump apparatuses that are faulty And the pump device.
상기 제어 기판은 외부와 입출력을 행하는, 유선 또는 무선 인터페이스를 구비하고,
상기 유선 또는 무선 인터페이스에 의해, 상기 기억부에 기재된 정보를 단말 기기에 출력할 수 있는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the control board has a wired or wireless interface for performing input / output with the outside,
And the information described in the storage unit can be output to the terminal device by the wired or wireless interface.
상기 제어 기판은, 위치 정보 검출 장치를 가지고, 펌프 장치의 설치 위치 마다 복수대의 펌프 장치가 그룹화하여 제어되는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.The method according to claim 1,
Wherein the control board has a positional information detecting device and a plurality of pump devices are grouped and controlled for each mounting position of the pump device.
상기 임펠러를 회전 구동하는 회전 전기부가 일체로 된 펌프 장치에 있어서,
상기 회전 전기부는 하우징을 갖고,
당해 하우징의 주위에,
상기 회전 전기부에 구동 전류를 공급하기 위한 인버터 본체와,
상기 회전 전기의 운전 제어를 행하는 제어 기판과,
인버터의 회로의 일부를 구성하는 콘덴서가 배치되고,
상기 하우징과, 상기 인버터와, 상기 제어 기판과, 상기 콘덴서의 적어도 일부를 수납하는 케이스를 구비하고,
상기 하우징 상에 있어서, 상기 인버터 본체는, 상기 하우징에 형성된 평면부에 설치되고, 상기 평면부의 주위에 형성되는 냉각 핀은, 그 외의 부분에 형성되는 냉각 핀보다 크고,
상기 콘덴서는, 상기 그 외의 부분에 형성되는 냉각 핀 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.A pump unit installed in the pump casing and having an impeller,
And a rotary electric unit for rotationally driving the impeller,
The rotating electric unit has a housing,
Around the housing,
An inverter main body for supplying a driving current to the rotating electrical part;
A control board for controlling operation of the rotary electric machine,
A capacitor constituting a part of the circuit of the inverter is arranged,
And a housing for housing at least a part of the housing, the inverter, the control board, and the condenser,
The inverter main body is provided on a flat surface portion formed in the housing and the cooling fin formed around the flat surface portion is larger than the cooling fin formed on the other portion,
Wherein the condenser is disposed on a cooling fin formed in the other portion.
상기 펌프부에 있어서의 임펠러의 회전축과, 상기 회전 전기부의 회전축은 일치하고 있으며,
펌프 사용 시에는, 상기 회전축은, 펌프 설치면에 대하여 수직 방향이 되는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.14. The method of claim 13,
The rotating shaft of the impeller in the pump unit and the rotating shaft of the rotating electrical unit coincide with each other,
Wherein when the pump is used, the rotating shaft is perpendicular to the pump mounting surface.
상기 펌프 장치는 종치(縱置) 직동형 펌프 장치이며, 상기 펌프 장치의 무게중심(重心)은, 상기 회전 전기부의 회전축 근방인 것을 특징으로 하는 펌프 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the pump device is a direct-type direct-acting pump device, and the center of gravity of the pump device is in the vicinity of a rotation axis of the rotating electrical part.
상기 하우징의 주위에, 리액터를 설치한 것을 특징으로 하는 펌프 장치.14. The method of claim 13,
And a reactor is provided around the housing.
상기 하우징의 주위에, 노이즈 필터를 설치한 것을 특징으로 하는 펌프 장치.14. The method of claim 13,
And a noise filter is provided around the housing.
상기 펌프 케이싱 내에 압력 센서를 설치한 것을 특징으로 하는 펌프 장치.14. The method of claim 13,
And a pressure sensor is provided in the pump casing.
상기 인버터 본체와, 상기 콘덴서와, 상기 제어 기판은, 상기 회전 전기의 회전축을 중심으로 서로 떨어진 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.14. The method of claim 13,
Wherein the inverter main body, the condenser, and the control board are disposed at positions separated from each other with respect to a rotation axis of the rotary electric machine.
상기 임펠러를 회전 구동하는 회전 전기부가 일체로 된 펌프 장치에 있어서,
상기 회전 전기부는,
원통 부분으로 구성되는 하우징을 갖고,
당해 하우징의 주위에,
상기 회전 전기부에 구동 전류를 공급하기 위한 인버터 본체와,
상기 회전 전기의 운전 제어를 행하는 제어 기판과,
인버터의 회로의 일부를 구성하는 콘덴서가 배치되고,
상기 하우징과, 상기 인버터와, 상기 제어 기판과, 상기 콘덴서의 적어도 일부를 수납하는 케이스를 구비하고,
상기 펌프부에 있어서의 임펠러의 회전축과, 상기 회전 전기의 회전축은 일치하고 있으며, 상기 펌프 장치의 무게중심은, 상기 회전축을 중심으로 상기 회전 전기부의 직경의 1/2의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.A pump unit installed in the pump casing and having an impeller,
And a rotary electric unit for rotationally driving the impeller,
The rotating electrical unit includes:
A housing having a cylindrical portion,
Around the housing,
An inverter main body for supplying a driving current to the rotating electrical part;
A control board for controlling operation of the rotary electric machine,
A capacitor constituting a part of the circuit of the inverter is arranged,
And a housing for housing at least a part of the housing, the inverter, the control board, and the condenser,
And the center of gravity of the pump device is within a range of a half of the diameter of the rotary electric part around the rotary shaft, Lt; / RTI >
상기 임펠러를 회전 구동하는 회전 전기부가 일체로 된 펌프 장치에 있어서,
상기 회전 전기부는,
원통 부분으로 구성되는 하우징을 갖고, 당해 하우징의 주위에,
상기 회전 전기부에 구동 전류를 공급하기 위한 인버터 본체와,
상기 회전 전기의 운전 제어를 행하는 제어 기판과,
인버터의 회로의 일부를 구성하는 콘덴서가 배치되고,
상기 하우징과, 상기 인버터와, 상기 제어 기판과, 상기 콘덴서의 적어도 일부를 수납하는 케이스를 구비하고,
상기 펌프부에 있어서의 임펠러의 회전축과, 상기 회전 전기의 회전축은 일치하고 있으며, 상기 펌프 장치의 무게중심은, 상기 회전 전기의 하우징의 원통 부분의 상부 바닥면의 중심점을 정점으로 하여, 상기 회전 전기부의 직경의 1/2의 원에 의하여 규정되는 원추 내부에 있는 것을 특징으로 하는 펌프 장치.A pump unit installed in the pump casing and having an impeller,
And a rotary electric unit for rotationally driving the impeller,
The rotating electrical unit includes:
And a housing having a cylindrical portion, and around the housing,
An inverter main body for supplying a driving current to the rotating electrical part;
A control board for controlling operation of the rotary electric machine,
A capacitor constituting a part of the circuit of the inverter is arranged,
And a housing for housing at least a part of the housing, the inverter, the control board, and the condenser,
Wherein the rotating shaft of the impeller in the pump unit and the rotating shaft of the rotating electric machine coincide with each other and the center of gravity of the pump unit is a center point of the upper bottom surface of the cylindrical portion of the rotating electrical machine housing, Characterized in that it is inside a cone defined by a circle of 1/2 the diameter of the electrical part.
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