WO2017090291A1

WO2017090291A1 - ポンプ装置

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Publication number: WO2017090291A1
Application number: PCT/JP2016/075279
Authority: WO
Inventors: 正和駒井; 優白井; 佐々木　貴彦
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JP6714996B2; JP2017096208A

Abstract

本発明は、水中ポンプユニットを備えたポンプ装置に関するものである。　ポンプ装置は、水中ポンプユニット（１）と、陸上ユニット（５）とを備える。陸上ユニット（５）は、放熱フィン（２５）を有する制御ユニット（１０）と、吸込管（４）に接続された配水管（１１）と、放熱フィン（２５）に対向するファン（２８）とを備えている。制御ユニット（１０）は、電動機（３）を変速可能とするインバータ（２２）と、インバータ（２２）の動作を制御する制御部（２０）と、インバータ（２２）および制御部（２０）を覆う保護カバー（２６）とを備えている。保護カバー（２６）は複数の通風孔（２６ａ）を有しており、ファン（２８）は複数の通風孔（２６ａ）のうちの１つと、配水管（１１）との間に配置されている。

Description

ポンプ装置

　本発明は、ポンプ装置に関し、特に、水中ポンプユニットを備えたポンプ装置に関するものである。

　井戸内の水を地上に移送するためのポンプ装置が知られている。このタイプのポンプ装置は、井戸内に配置された水中ポンプユニットと、吸込管を通じて水中ポンプユニットに接続された陸上ユニットとを備えている。陸上ユニットは、水中ポンプユニットの電動機を変速可能とするインバータ、該インバータの動作を制御する制御部などの構成要素を備えている。水中ポンプユニットが駆動されると、井戸内の水は吸込管を通じて陸上ユニットに送られ、さらに陸上ユニットに接続された排出管を流れる。

特許第４７５９４４５号公報特開２０１２－１７７３０４号公報

　ポンプ装置を運転すると、水中ポンプユニットの運転に伴ってインバータが発熱し、インバータの温度は非常に高くなる。そこで、インバータを冷却するため、インバータに設けられた放熱フィンと、放熱フィンに気流を送るファンとを備えたポンプ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

　特許文献１のポンプ装置は、放熱フィンおよびファンを取り囲む筒部を備えている。ファンが回転すると、空気はファンを通じて筒部内を流れ、放熱フィンを介してインバータを冷却する。しかしながら、このような構成では、熱伝導性を有する筒部を必要とするため、インバータを冷却するために必要な部品の数が多くなり、ポンプ装置の構造が複雑になる。また、放熱フィンおよびファンを取り囲むための筒部の形状も複雑になる。さらに、筒部内を流れる空気は、放熱フィンのみを介してインバータを冷却するため、冷却効率が低い。

　特許文献１のポンプ装置では、筒部をブロック部に面接触させることによって冷却性を向上させているが、ブロック部は、ポンプの運転時に流れる水によって振動するため、ブロック部に接触する筒部も振動し、結果的に、インバータも振動してしまう。

　そこで、本発明は、簡易な構造で、効率よくインバータを冷却することができるポンプ装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様は、ポンプおよび電動機を備えた水中ポンプユニットと、吸込管を介して前記水中ポンプユニットに接続された陸上ユニットとを備え、前記陸上ユニットは、放熱フィンを有する制御ユニットと、前記吸込管に接続された配水管と、前記放熱フィンに対向するファンとを備え、前記制御ユニットは、前記電動機を変速可能とするインバータと、前記インバータの動作を制御する制御部と、前記インバータおよび前記制御部を覆う保護カバーとを備えており、前記保護カバーは複数の通風孔を有しており、前記ファンは前記複数の通風孔のうちの１つと、前記配水管との間に配置されていることを特徴とするポンプ装置である。

　本発明の好ましい態様は、前記ファンは、前記複数の通風孔のうちの１つに近接していることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記複数の通風孔は前記保護カバーの両側面に形成されており、前記ファンは、前記保護カバーの両側面のうちの一方に近接していることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記インバータのパワー素子は、前記ファンの回転軸の延長線上にあることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記ファンは、水平方向に対して上方に傾斜していることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記放熱フィンは前記配水管に向かって突出しており、かつ鉛直方向に延びていることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記ファンは前記放熱フィンに固定されていることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記制御ユニット、前記配水管、および前記ファンを覆うユニットカバーをさらに備えたことを特徴とする。

　本発明の好ましい態様は、前記ファンが運転していることを表示する表示器をさらに備えていることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記制御部は、外部表示器と有線通信または無線通信で接続することができることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記制御部は、近距離無線通信（ＮＦＣ）によって前記外部表示器に接続できることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記制御部は、前記外部表示器からの電波を受信して該電波を電力に変換する制御部側アンテナ部と、前記電力によって駆動される集積回路および記憶部とを備えることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記制御部は、前記ファンの運転を示すデータを前記記憶部に記憶し、前記集積回路は、前記記憶部から前記データを読み取り、前記制御部側アンテナ部は前記データを前記外部表示器に送信することを特徴とする。

　本発明によれば、ファンによって形成される空気の流れは、放熱フィンを介してインバータを間接的に冷却するのみならず、通風孔を通じて制御ユニット内に進入し、インバータを直接冷却することができる。さらに、インバータを冷却するための特殊な部品や特殊な加工は必要なく、簡易な構造でインバータを効率よく冷却することができる。

本発明の一実施形態に係るポンプ装置を示す模式図である。図１に示すポンプ装置の詳細を示す図である。陸上ユニットの構成要素を示す正面図である。図３のＡ－Ａ線断面図である。図３のＢ－Ｂ線断面図である。陸上ユニットの構成要素を示す背面図である。保護カバーとファンとの位置関係を示す模式図である。制御部のより詳細な構成を示す図である。記憶部の詳細を示す図である。ポンプ装置の他の実施形態を示す図である。ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。ポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
　図１は本発明の一実施形態に係るポンプ装置を示す模式図である。図２は図１に示すポンプ装置の詳細を示す図である。図１および図２に示すように、ポンプ装置は、井戸内などの水中に設置することができる水中ポンプユニット１と、吸込管４を介して水中ポンプユニット１に接続された陸上ユニット５とを備えている。水中ポンプユニット１は、羽根車（図示しない）を有するポンプ２と、このポンプ２を回転させる電動機３とを備えている。電動機３が駆動されると、ポンプ２が回転し、水は吸込管４を通じて陸上ユニット５に送られる。

　陸上ユニット５は地上に配置されている。陸上ユニット５は、水中ポンプユニット１の動作を制御する制御ユニット１０と、吸込管４に接続された配水管１１と、配水管１１を流れる水の流量が所定の値にまで低下したことを検知するフロースイッチ１２と、ポンプ２の吐出側圧力を測定する圧力センサ１３とを備えている。

　図３は陸上ユニット５の構成要素を示す正面図である。図４は図３のＡ－Ａ線断面図である。図５は図３のＢ－Ｂ線断面図である。図６は陸上ユニット５の構成要素を示す背面図である。フロースイッチ１２および圧力センサ１３は配水管１１に接続されており、圧力センサ１３はフロースイッチ１２の下流側に設けられている。より具体的には、配水管１１の一部はケーシング１１ａを構成しており、フロースイッチ１２の検出部および圧力センサ１３のセンサ部はケーシング１１ａ内に収容されている。

　配水管１１の一端は吸込管４に接続され、他端は排出管１８に接続されている。排出管１８には水栓などの給水器具１９が接続されている。吸込管４には、逆止弁２１が取り付けられている。この逆止弁２１は、ポンプ２が停止したときの水の逆流を防止するために設けられている。

　陸上ユニット５は、ポンプ２の吐出側圧力を保持するための圧力タンク１５をさらに備えている。圧力タンク１５は配水管１１に接続されており、圧力センサ１３の下流側に設けられている。圧力タンク１５は、その耐圧容器の内部にゴム製のブラダを有している。ポンプ２の吐出側圧力が上昇すると、ブラダの外側の空気は圧縮され、水が加圧状態で貯留される。配水管１１内の圧力が低下すると、ブラダに保持された水は圧縮された空気によって配水管１１内に押し出される。このようにして、ポンプ２が停止しても、しばらくの間、圧力タンク１５から配水管１１に水が供給される。

　制御ユニット１０は、電動機３を変速可能とするインバータ２２と、インバータ２２の動作を制御する制御部２０を備えている。インバータ２２は制御部２０に接続されている。制御部２０は、インバータ２２を構成するパワー素子２２ａ（例えば、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子）のスイッチング動作を制御することで、電動機３の回転速度、すなわちポンプ２の回転速度を制御する。

　フロースイッチ１２および圧力センサ１３は信号線を介して制御部２０に接続されている。配水管１１を流れる水の流量が所定の値にまで低下したことをフロースイッチ１２が検出すると、制御部２０はポンプ２の回転速度を一時的に上げ、圧力タンク１５に蓄圧してからポンプ２の運転を停止させる。ポンプ２の吐出側圧力が所定の始動圧力まで低下したことを圧力センサ１３が検出すると、制御部２０はポンプ２を始動させる。

　制御ユニット１０は、制御部２０およびインバータ２２に近接する複数の放熱フィン２５と、制御部２０およびインバータ２２を覆う保護カバー２６とをさらに備えている。保護カバー２６の両側面２６ｂ，２６ｃには、複数の通風孔２６ａが形成されている。各通風孔２６ａは複数のスリットから構成されている。通風孔２６ａの数、形状、および配置箇所は本実施形態に限定されない。例えば、通風孔２６ａは保護カバー２６の下面や上面にも形成されてもよい。

　陸上ユニット５は、インバータ２２を冷却するためのファン２８をさらに備えている。ファン２８は、空気の流れを形成するための羽根２８ａと、羽根２８ａが固定された回転軸２８ｂとを備えており、放熱フィン２５と配水管１１との間に配置されている。ファン２８は複数の通風孔２６ａのうちの１つに近接している。より具体的には、ファン２８は、保護カバー２６の両側面２６ｂ，２６ｃにそれぞれ設けられた通風孔２６ａのうちの一方に近接している。本実施形態では、通風孔２６ａは複数のスリットから構成されているが、スリットの数、形状、および配置箇所は本実施形態に限定されない。ファン２８は、複数の通風孔２６ａのうちの１つと、配水管１１のケーシング１１ａとの間に配置されている。インバータ２２は、放熱フィン２５の裏面側に配置されており、ファン２８は放熱フィン２５に対向している。特に、発熱源となるパワー素子２２ａは放熱フィン２５を介してファン２８に対向して配置されている。

　陸上ユニット５はユニットベース３０を備えており、制御ユニット１０、配水管１１、圧力タンク１５はユニットベース３０の上に載置されている。陸上ユニット５は、その構成要素を覆うユニットカバー３２を備えている。制御ユニット１０、配水管１１、圧力タンク１５、フロースイッチ１２、圧力センサ１３、およびファン２８などの構成要素は、このユニットカバー３２で覆われている。ユニットカバー３２の下端は、ユニットベース３０に接続されており、上述した構成要素は、ユニットカバー３２とユニットベース３０との間に形成された空間内に配置されている。

　ファン２８は放熱フィン２５に固定されている。より具体的には、固定具２９が放熱フィン２５に固定されており、ファン２８はこの固定具２９によって放熱フィン２５に固定されている。ファン２８は水平方向に対して上方に傾斜している。このように配置されたファン２８は、放熱フィン２５に接触しながら上昇する空気の流れを形成することができる。

　ここで、ファン２８によって形成される空気の流れについて説明する。ファン２８が回転すると、空気はファン２８から放熱フィン２５およびインバータ２２に向かって吐出される。空気は、放熱フィン２５に接触することによって、インバータ２２から放熱フィン２５に伝達した熱を奪う。特に、図３および図４に示すように、パワー素子２２ａはファン２８の回転軸２８ｂの延長線ＥＬ上にあるため、ファン２８から送られた空気はパワー素子２２ａを効果的に冷却することができる。

　複数の放熱フィン２５は配水管１１（具体的には、ケーシング１１ａ）に向かって突出しており、かつ鉛直方向に延びている。ファン２８は上方に傾斜しているので、図３および図６に示すように、ファン２８から送られた空気は、放熱フィン２５の延びる方向（すなわち、鉛直方向）に沿って上昇する流れを形成する。本実施形態では、ファン２８は放熱フィン２５の下部に取り付けられている。このような配置によれば、ファン２８から送られた空気は、放熱フィン２５の広い領域に接触することができる。

　放熱フィン２５を通過した空気の流れは、ユニットカバー３２の上面に衝突してその進行方向を変えられ、配水管１１に接触する。ケーシング１１ａを含む配水管１１は金属から構成されており、配水管１１内にはポンプ２から揚水された水が流れているため、配水管１１の表面温度は陸上ユニット５の構成要素の中でも特に低い。放熱フィン２５から熱を奪って温度が上昇した空気は、配水管１１に接触することによって効果的に冷却される。冷却された空気はファン２８に戻り、ファン２８から再び吹き出される。

　このように、ファン２８から吹き出された空気は、放熱フィン２５および配水管１１をこの順に循環し、ユニットカバー３２の内部空間に、図３に示すような循環流を形成する。

　図７は、保護カバー２６とファン２８との位置関係を示す模式図である。図７に示すように、ファン２８は保護カバー２６の両側面２６ｂ，２６ｃのうちの一方に近接している。図７に示す例では、配水管１１のケーシング１１ａが保護カバー２６の左側に配置されているので、ファン２８は、保護カバー２６の左側面２６ｂに近接している。配水管１１のケーシング１１ａが保護カバー２６の右側に配置されている場合は、ファン２８は、保護カバー２６の右側面２６ｃに近接されてもよい。ファン２８から吹き出された空気の一部は、ファン２８の直ぐ近くのユニットカバー３２の側面に衝突し、その進行方向を変えられる。この空気は保護カバー２６の左側面２６ｂに形成された通風孔２６ａを通じて保護カバー２６内に流入する（図３乃至図５参照）。

　保護カバー２６内を流れる空気は、インバータ２２に接触し、インバータ２２を直接冷却する。インバータ２２から熱を奪って温度が上昇した空気は、保護カバー２６の他方の側面２６ｃに形成された通風孔２６ａを通じて保護カバー２６から流出する（図５参照）。

　本実施形態によれば、ファン２８が運転されると、空気は放熱フィン２５に沿って上昇し、インバータ２２を冷却する第１の空気流れを形成する。さらに、空気の一部は保護カバー２６内を通過してインバータ２２を冷却する第２の空気流れを形成する。これら第１の空気流れおよび第２の空気流れは、いずれも配水管１１によって冷却され、再びファン２８から吹き出される。

　このように、空気の流れは、放熱フィン２５を介して間接的にインバータ２２を冷却するのみならず、通風孔２６ａを通じて制御ユニット１０内に進入し、インバータ２２を直接冷却することができる。特に、ファン２８はインバータ２２のパワー素子２２ａと配水管１１のケーシング１１ａとの間に配置されているため、発熱源であるパワー素子２２ａを効果的に冷却することができる。さらに、本実施形態によれば、インバータ２２を冷却するための特殊な部品や特殊な加工は必要なく、簡易な構造でインバータ２２を効率よく冷却することができる。

　次に、上述したポンプ装置のより詳細な構成について図８を参照して説明する。図８に示すように、ポンプ装置は、ファン２８の運転を含む運転情報を表示する表示器４９をさらに備えている。制御部２０は、設定部４６、記憶部４７、演算部４８、Ｉ／Ｏ部５０、および運転パネル５１を備えている。運転パネル５１は、ヒューマンインターフェースとして機能する。設定部４６には、ポンプ２の運転制御に関する各種設定値が入力される。設定部４６および表示器４９は、運転パネル５１に設けられている。表示器４９は液晶パネルであり、設定部４６はタッチパネル式操作器でもよい。本実施形態では、表示器４９は制御部２０に取り付けられているが、表示器４９は制御部２０から離れて配置されてもよい。また、表示器４９は液晶パネルと７セグメントＬＥＤや表示灯を組み合わせた構成でもよい。

　記憶部４７は、ファン２８の運転の履歴などを記憶する。演算部４８としては、ＣＰＵが使用される。表示器４９は、ヒューマンインターフェースとして機能し、ファン２８の運転を含む運転情報を表示する。ユーザーは、設定部４６上のクリアボタン５３を押すことにより、表示器４９での表示を消去することができる。

　図９は記憶部４７の詳細を示す図である。図９に示すように、記憶部４７は、不揮発性メモリから構成された不揮発性記憶領域４７ａと、揮発性メモリから構成された揮発性記憶領域４７ｂを備えている。不揮発性記憶領域４７ａは、ファン２８の運転の履歴、ポンプ２の運転に必要な各種設定値、故障履歴、運転履歴などを記憶する領域である。揮発性記憶領域４７ｂは、ファン２８の運転、圧力信号、ポンプ回転数、電流値、故障、警報などを記憶する領域である。

　図１０はポンプ装置の他の実施形態を示す図である。本実施形態では、表示器４９に加えて、外部表示器６１がさらに設けられている。図１０に示すように、制御部２０は通信部６０をさらに備えている。制御部２０は有線通信または無線通信によって外部表示器６１に接続されている。外部表示器６１として、例えばスマートフォンや携帯電話、パソコン、タブレットの汎用端末機器または遠隔監視器などの専用端末機器が採用される。本実施形態では、表示器４９は７セグメントＬＥＤや表示灯などの簡易な表示器であり、外部表示器６１は液晶画面と液晶画面のタッチ入力方式や押圧ボタン方式用いた高機能表示器である。簡易な表示器４９に比べて外部表示器６１は表示できる情報量が格段に多いため、外部表示器６１にファン２８が運転していることを表示することによって、ポンプ装置に不慣れなユーザーは誤解することなく、ファン２８が運転していることを認識することが出来る。

　ポンプ装置は機械室やポンプ室などの電気的なノイズの多い環境に設置されることがある。本実施形態によれば、ポンプ装置に組み込まれる表示器４９として、液晶表示やタッチパネルよりも電気的ノイズに強い７セグメントＬＥＤや表示灯、機械的な押圧ボタンなどにて構成された表示器を使用することにより、外部環境から発生される電気的なノイズにより外部表示器６１の液晶表示やタッチパネル操作に異常が発生した場合でも、表示器４９によりポンプ装置の運転に必要な最低限度の表示や操作を行うことが可能なため、ポンプ装置を電気的ノイズの多い環境下にも設置することができる。さらに、外部表示器６１として、スマートフォン、携帯電話、パソコン、タブレットなどの汎用端末機器を使用すると、ユーザーは専用のアプリケーションソフトウエアを用いて、ファン２８が運転していることを表示させることができるため、専用のアプリケーションソフトウエアを複数用意し使い分けることによりユーザーのレベルに沿ったファン２８の運転の表示を提供することが可能である。

　図１１はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。本実施形態では、制御部２０に表示器４９は設けられていなく、代わりに外部表示器（高機能表示器）６１のみが設けられる。その他の構成は、図１０に示す実施形態と同様である。図１１に示す実施形態によれば、ポンプ装置には表示器自体を設ける必要がなくなるので、ポンプ装置全体のコストを更に下げることが可能である。

　図１２はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。図１２において、表示器４９は７セグメントＬＥＤや表示灯などの簡易な表示器である。通信部６０は公衆回線を介して保守管理会社または管理人室に設けられた外部表示器６５に接続されている。制御部２０は、ファン２８が運転していることを判断し、外部表示器６５は制御部２０に公衆回線を通じて定期的に通信し、ファン２８が運転しているか否かを制御部２０に問い合わせる。そして、ファン２８が運転している場合は、外部表示器６５はファン２８の運転を表示する。外部表示器６５はファン２８の運転を他の情報に追加的に表示してもよい。

　本実施形態の制御部２０は、図８に示すクリアボタン５３を備えていなく、代わりに、外部表示器６５は、図１２に示すように、クリアボタン６６を備えている。ユーザーがこのクリアボタン６６を押すと、外部表示器６５上に表示されているファン２８の運転の表示が消去される。

　図１３はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。本実施形態の制御部２０の基本的構成は図１１に示す実施形態の制御部２０の構成と同じであるが、制御部２０が通信部６０に代えて、制御部側アンテナ部６７を備えている点、および制御部側アンテナ部６７に接続された集積回路６８を備えている点で異なっている。集積回路６８は、不揮発性記憶領域４７ａ、揮発性記憶領域４７ｂを有する記憶部４７に電気的に接続されている。なお、本実施形態の制御部２０は表示器４９を備えていないが、制御部２０に表示器４９を設けてもよい。

　外部表示器７０は、電波を送受信する表示器側アンテナ部７１と、表示器側アンテナ部７１で受信したデータを読み取るデータリーダー７４と、データリーダー７４によって読み取られたデータ（例えば、ファン２８の運転、ポンプ２の運転状態、吐出し圧力など）を表示する表示部７２と、データリーダー７４、表示器側アンテナ部７１、および表示部７２に電力を供給するバッテリー７３とを備えている。外部表示器７０として、例えばスマートフォンや携帯電話、パソコン、タブレット等の汎用端末機器でもよく、遠隔監視器などの専用の端末機器でもよい。特に、スマートフォンなどの汎用端末機器を外部表示器として使用すれば、専用の表示器を制作するコストが削減できるので、ポンプ装置のコストを下げることができる。また、複数のユーザーが個々の汎用端末機器にファン２８の運転を表示させることができるので、マンションやビルの管理人のようなポンプ装置に関する専門知識のないユーザーに対しても、ファン２８が運転していることを分かり易く知らせることができるポンプ装置を安価に提供することができる。

　外部表示器７０は、近距離無線通信（ＮＦＣ：Near　Field　Communication）の技術によって制御部２０と接続される。より具体的には、外部表示器７０を制御部２０に近づけた状態で、表示器側アンテナ部７１が電波を発生すると、その電波を制御部側アンテナ部６７が受け取り、制御部側アンテナ部６７は電波を電力に変換する。この電力は集積回路６８および記憶部４７に供給されてこれら集積回路６８および記憶部４７を駆動する。集積回路６８は記憶部４７に記憶されている上記データを読み取り、制御部側アンテナ部６７にデータを送る。制御部側アンテナ部６７は、データとともに電波を表示器側アンテナ部７１に送信する。データリーダー７４は、表示器側アンテナ部７１が受信したデータを読み取り、そのデータを表示部７２に表示させる。

　外部表示器７０は、ファン２８の運転の表示を消去するためのクリアボタン６６を備えている。ユーザーがこのクリアボタン６６を押すと、表示部７２に表示されているファン２８の運転の表示が消去される。本実施形態のクリアボタン６６は、表示部７２の画面上に現れる仮想的なボタンであるが、クリアボタン６６は表示部７２の外に設けられた機械的なボタンであってもよい。本実施形態の制御部２０はクリアボタンを備えていないが、制御部２０にクリアボタンを設けてもよい。なお、これらの操作には、操作制限を設けてもよい。具体的には、ユーザーが主に使用する外部表示器７０にクリアボタン６６を設け、メンテナンス員が主に使用する制御部２０にリセットボタン５２を設ける。このように制御部２０にのみリセットボタン５２を設けることで、ユーザーのリセットボタン５２の誤操作を防ぐことができる。パスワード等の複雑な使用制限の解除方法ではなく、外部表示器７０を設けることで、ユーザーの誤操作によるファン２８の運転のクリアを防止することができる。

　本実施形態では、外部表示器７０と制御部２０との間で無線通信が行われ、記憶部４７に記憶されているファン２８の運転などを含むデータは、制御部２０から外部表示器７０に送られる。本実施形態によれば、ポンプ装置の電源が入っていない場合でも、制御部側アンテナ部６７は外部表示器７０から発せられる電波から電力を発生し、集積回路６８および記憶部４７を駆動することができる。したがって、ポンプ装置のメンテンナンス中などにおいて制御部２０に電力が供給されていないときでも、外部表示器７０は、制御部２０の記憶部４７からファン２８の運転を含むデータを取得し、該データを表示することができる。

　制御部２０が故障した場合には新制御部２０に交換する必要がある。この制御部２０の交換時に、故障した旧制御部２０はすでに電源が入らない状態においても、本実施形態では、旧制御部２０のファン２８の運転に関するデータを新制御部２０の記憶部４７に継承することが可能となる。具体的には、旧制御部２０の記憶部４７の該データを外部表示器７０にて表示し、その表示を確認しながらメンテナンス員が新制御部２０の操作部より入力し、新制御部２０の記憶部４７に該データを記憶させてもよいし、旧制御部２０の該データを外部表示器７０にて取得し、外部表示器７０から新しい制御部２０の記憶部４７へと通信手段にて書き込んでもよい。制御部２０が電源が入らない状態で故障しても、不揮発性記憶領域４７ａに記憶されているデータを新制御部２０の記憶部４７に継承できるので、ファン２８の運転のデータが損失されることない。これは、ポンプ装置が新制御部２０にて自動運転を開始した後でも、ファン２８の運転の履歴を表示することができることを意味する。

　本実施形態によれば、ポンプ装置に電力が供給されていないときでも、ユーザーやメンテナンス員が外部表示器７０を制御部２０に近づけるだけで、記憶部４７からファン２８の運転を含む情報を取得することが可能である。

　本実施形態で採用される近距離無線通信（ＮＦＣ：Near　Field　Communication）は、数ｃｍの近距離でのみ相互通信が可能な技術である。したがって、外部表示器７０にファン２８の運転やその他の各種情報を表示させるためには、ユーザーやメンテナンス員は外部表示器７０を制御部２０に近づける必要がある。このことは、外部表示器７０を操作するときは、ユーザーやメンテナンス員はポンプ装置の近くにいることを意味する。したがって、ユーザーやメンテナンス員はポンプ装置を目視しながら外部表示器７０を操作することになり、誤操作に起因したポンプ装置の予期しない動作を防止することに繋がる。また、複数のポンプ装置が設置された現場では、ファン２８の運転を表示したいポンプ装置の近距離でのみ通信可能となる為、無線通信にてよくある意図しない別のポンプ装置のファン２８の運転を表示してしまうという誤表示を防止することが出来る。

　図１４はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。本実施形態では、制御部２０は通信部６０を備えている。通信部６０は、有線通信または無線通信によって外部表示器７５の通信部７６に接続されている。外部表示器７５は制御部８０を備えており、制御部８０は通信部７６、記憶部７７、演算部７８、および表示部７９を備えている。制御部２０は、表示器４９を備えていてもよい。また、記憶部７７は記憶部４７と同様に図９の構成とする。

　図１５はポンプ装置のさらに他の実施形態を示す図である。本実施形態では、制御部２０には表示器は設けられておらず、代わりに、外部表示器７５に表示部７９と設定部８２が設けられている。その他の構成は図１４に示す実施形態と同様である。本実施形態では、ファン２８の運転の状態は表示部７９に表示され、その他各種設定値の入力は、外部表示器７５の設定部８２を通じて行われる。

　上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。

　本発明は、水中ポンプユニットを備えたポンプ装置に利用可能である。

　１　　　水中ポンプユニット
　２　　　ポンプ
　３　　　電動機
　４　　　吸込管
　５　　　陸上ユニット
１０　　　制御ユニット
１１　　　配水管
１１ａ　　ケーシング
１２　　　フロースイッチ
１３　　　圧力センサ
１５　　　圧力タンク
１８　　　排出管
１９　　　給水器具
２０，８０　　　制御部
２１　　　逆止弁
２２　　　インバータ
２５　　　放熱フィン
２６　　　保護カバー
２６ａ　　通風孔
２８　　　ファン
２８ａ　　羽根
２８ｂ　　回転軸
３０　　　ユニットベース
３２　　　ユニットカバー
４６　　　設定部
４７　　　記憶部
４７ａ　　不揮発性記憶領域
４７ｂ　　揮発性記憶領域
４８　　　演算部
４９　　　表示部
５０　　　Ｉ／Ｏ部
５１　　　運転パネル
５２　　　リセットボタン
５３，６６　　　クリアボタン
６０　　　通信部
６１，６５，７０，７５　　　外部表示器
６７　　　制御部側アンテナ部
６８　　　集積回路
７１　　　表示器側アンテナ部
７２　　　表示部
７３　　　バッテリー
７４　　　データリーダー
７９　　　表示部
８２　　　設定部

Claims

　ポンプおよび電動機を備えた水中ポンプユニットと、
　吸込管を介して前記水中ポンプユニットに接続された陸上ユニットとを備え、
　前記陸上ユニットは、
　　放熱フィンを有する制御ユニットと、
　　前記吸込管に接続された配水管と、
　　前記放熱フィンに対向するファンとを備え、
　前記制御ユニットは、
　　前記電動機を変速可能とするインバータと、
　　前記インバータの動作を制御する制御部と、
　　前記インバータおよび前記制御部を覆う保護カバーとを備えており、
　前記保護カバーは複数の通風孔を有しており、前記ファンは前記複数の通風孔のうちの１つと、前記配水管との間に配置されていることを特徴とするポンプ装置。
　前記ファンは、前記複数の通風孔のうちの１つに近接していることを特徴とする請求項１に記載のポンプ装置。
　前記複数の通風孔は前記保護カバーの両側面に形成されており、
　前記ファンは、前記保護カバーの両側面のうちの一方に近接していることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプ装置。
　前記インバータのパワー素子は、前記ファンの回転軸の延長線上にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のポンプ装置。
　前記ファンは、水平方向に対して上方に傾斜していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のポンプ装置。
　前記放熱フィンは前記配水管に向かって突出しており、かつ鉛直方向に延びていることを特徴とする請求項５に記載のポンプ装置。
　前記ファンは前記放熱フィンに固定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のポンプ装置。
　前記制御ユニット、前記配水管、および前記ファンを覆うユニットカバーをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポンプ装置。
　前記ファンが運転していることを表示する表示器をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のポンプ装置。
　前記制御部は、外部表示器と有線通信または無線通信で接続することができることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のポンプ装置。
　前記制御部は、近距離無線通信（ＮＦＣ）によって前記外部表示器に接続できることを特徴とする請求項１０に記載のポンプ装置。
　前記制御部は、前記外部表示器からの電波を受信して該電波を電力に変換する制御部側アンテナ部と、前記電力によって駆動される集積回路および記憶部とを備えることを特徴とする請求項１１に記載のポンプ装置。
　前記制御部は、前記ファンの運転を示すデータを前記記憶部に記憶し、
　前記集積回路は、前記記憶部から前記データを読み取り、前記制御部側アンテナ部は前記データを前記外部表示器に送信することを特徴とする請求項１２に記載のポンプ装置。