(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉扉を備え、かつ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；
上記透明板に形成され、上記表示部とほぼ同じ大きさで対向し、かつ内面が上記表示部と接近して配置された凸レンズ部と；
を具備したことを特徴とするポンプ運転用制御盤。
【請求項２】
上記凸レンズ部の内面と上記表示部は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に記載のポンプ運転用制御盤。
【請求項３】
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または請求項２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。
【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ＦＥＴ、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、かつ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；上記透明板に形成され、上記表示部とほぼ同じ大きさで対向し、かつ内面が上記表示部と接近して配置された凸レンズ部と；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、上記凸レンズ部の内面と上記表示部は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に記載のポンプ運転用制御盤である。
請求項３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または請求項２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】
しかも、透明板に凸レンズ部が形成されているから、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２の発明によれば、凸レンズ部の内面が表示部に接近しているから、ハウジング内の表示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３の発明によれば、請求項１または請求項２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２５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３２，３２、電子制御配線基板３３および漏電ブレーカ３４，３４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２６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２７５、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２７８、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２６２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３２５，３２５の離間寸法Ｌは、図３に示すように、１０ｍｍ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。
【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２６０，２６０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２４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３２５，３２５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】
しかも、透明板に凸レンズ部が形成されているから、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。
【００４０】
さらに、請求項２の発明によれば、凸レンズ部の内面が表示部に接近しているから、ハウジング内の表示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３の発明によれば、請求項１または請求項２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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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