(57)【要約】【課題】  電動ポンプを備える給水装置に適用可能な給水装置に適用可能な制御モジュールの一例を開示する。【解決手段】  制御モジュール１０は、取付フランジ１４を介してモータ制御基板１２とセンサ基板１３Ｂとが一体的に扱われた構成である。このため、モータ制御基板１２とセンサ基板１３Ｂとが１つの部材、つまり取付フランジ１４に固定された構成となるので、モータ制御基板１２とセンサ基板１３Ｂとを繋ぐ配線又はブスバー等が廃止又は短くなり得る。【選択図】  図２
2022003231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ部及びモータ部を有する電動ポンプを備える給水装置に適用可能な制御モジュールにおいて、
配管の一部を構成可能な管部と、
前記電動ポンプを制御するモータ制御基板と、
前記管部内を流通する流水の流量を検出するための流量センサであって、当該流水から動圧を受けて変位する可動部、及び当該可動部の変位に応じて出力される信号を処理するセンサ基板を有する流量センサと、
前記管部に着脱自在に装着された取付フランジであって、前記モータ制御基板及び前記センサ基板が固定された取付フランジと
を備える給水装置用の制御モジュール。
【請求項２】
前記流量センサは、前記可動部の変位に応じて電気信号を発する磁気センサを有し、
さらに、前記磁気センサは前記センサ基板に設けられ、かつ、当該センサ基板は、前記モータ制御基板より前記管部に近接した位置に配置されている請求項１に記載の給水装置用の制御モジュール。
【請求項３】
前記磁気センサは前記センサ基板にハンダ付けされ、
さらに、前記磁気センサは、前記取付フランジに樹脂モールドされた状態で当該取付フランジに固定されている請求項２に記載の給水装置用の制御モジュール。
【請求項４】
前記センサ基板には、前記流水の温度を検出するための感温部が設けられている請求項２又は３に記載の給水装置用の制御モジュール。
【請求項５】
前記可動部は、前記動圧を受けて回転変位する羽根車であり、
前記磁気センサは、前記羽根車の回転に応じた電気信号を発するホール素子である請求項２ないし４のいずれか１項に記載の給水装置用の制御モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、給水装置に適用可能な制御モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
給水装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、ポンプ、電動モータ及び当該電動モータを制御する制御基板等を少なくとも備えている。制御基板は、流量センサにより検出された吐出し流量が所定流量以下となったときに電動モータを停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１７３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、上記点に鑑み、制御基板と流量センサとの一体化に関する一例を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ポンプ部及びモータ部を有する電動ポンプ（Ｐ）を備える給水装置に適用可能な給水装置に適用可能な制御モジュールは、配管の一部を構成可能な管部（１１）と、電動ポンプ（Ｐ）を制御するモータ制御基板（１２）と、管部（１１）内を流通する流水の流量を検出するための流量センサ（１３）であって、当該流水から動圧を受けて変位する可動部（１３Ａ）、及び当該可動部（１３Ａ）の変位に応じて出力される信号を処理するセンサ基板（１３Ｂ）を有する流量センサ（１３）と、管部（１１）に着脱自在に装着された取付フランジ（１４）であって、モータ制御基板（１２）及びセンサ基板（１３Ｂ）が固定された取付フランジ（１４）とを備えることが望ましい。
【０００６】
これにより、当該制御モジュールでは、取付フランジ（１４）を介してモータ制御基板（１２）とセンサ基板（１３Ｂ）とが一体的に扱われ得る。また、モータ制御基板（１２）とセンサ基板（１３Ｂ）とが１つの部材、つまり取付フランジ（１４）に固定されているので、モータ制御基板（１２）とセンサ基板（１３Ｂ）とを繋ぐ配線又はブスバー等が廃止又は短くなり得る。
【０００７】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る給水装置を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る制御モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
（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及び制御モジュール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、複数（例えば、３つ）の電動ポンプＰ１〜Ｐ３を少なくとも備える。
【００１２】
各電動ポンプＰ１〜Ｐ３は、全て同一構造である。具体的には、各電動ポンプＰ１〜Ｐ３は、ポンプ部及びモータ部を有する電動式のポンプである。以下、電動ポンプＰ１〜Ｐ３のうち任意の電動ポンプを意図する場合は電動ポンプＰと記す。
【００１３】
各電動ポンプＰの吐出し口から吐出された水は、連結管２Ａ〜２Ｃを介して合流管３に集合する。合流管３は建物の配水管（図示せず。）に接続される。各連結管２Ａ〜２Ｃと各電動ポンプＰの吐出し口との間には、本実施形態に係る制御モジュール１０Ａ〜１０Ｃが設けられている。
【００１４】
各制御モジュール１０Ａ〜１０Ｃは同一構造である。以下、制御モジュール１０Ａ〜１０Ｃのうち任意の制御モジュールを意図する場合は制御モジュール１０と記す。連結管２Ａ〜２Ｃのうち任意の連結管を意図する場合は連結管２と記す。
【００１５】
＜２．制御モジュールの構成＞
制御モジュール１０は、図２に示されるように、管部１１、モータ制御基板１２、流量センサ１３及び取付フランジ１４等を少なくとも備えて構成されている。
【００１６】
＜管部＞
管部１１は、連結管２と電動ポンプＰの吐出し口とを繋ぐ配管の一部を構成する。電動ポンプＰから吐き出された流水は、管部１１を紙面垂直方向に流通する。
【００１７】
＜モータ制御基板＞
モータ制御基板１２は、電動ポンプＰ、つまりモータ部を駆動する駆動回路及び当該駆動回路を制御する制御回路等が設けられた基板である。なお、本実施形態に係るモータ制御基板１２には、コネクタ１２Ａが設けられている。
【００１８】
コネクタ１２Ａは、他の電気機器のハーネスが接続される接続部である。他の電気機器とは、例えば、圧力センサ（図示せず。）である。圧力センサは、給水装置１の吐出し側の圧力を検出する。なお、モータ制御基板１２は、カバー１２Ｃにより覆われている。カバー１２Ｃは、液密に取付フランジ１４に固定されている。
【００１９】
本実施形態係る駆動回路は、インバータ方式の駆動回路である。モータ制御基板１２、つまり制御回路は、当該駆動回路から出力される出力周波数（駆動周波数ともいう。）を制御することにより、電動ポンプＰを制御する。
【００２０】
＜流量センサ＞
流量センサ１３は、管部１１内を流通する流水の流量を検出するため流量検出器である。本実施形態に係る流量センサ１３は、可動部１３Ａ及びセンサ基板１３Ｂ等を少なくとも有する。
【００２１】
可動部１３Ａは、管部１１内を流通する流水から動圧を受けて変位するアクチュエータである。本実施形態に係る可動部１３Ａは、前記動圧を受けて回転変位する羽根車にて構成されている。
【００２２】
センサ基板１３Ｂは、可動部１３Ａの変位に応じて出力される信号を処理する処理回路が設けられた基板である。すなわち、流量センサ１３は、可動部１３Ａ及びセンサ基板１３Ｂに加えて、磁気センサ１３Ｃ及び永久磁石１３Ｄ等を有する。
【００２３】
磁気センサ１３Ｃはセンサ基板１３Ｂに設けられている。永久磁石１３Ｄは、可動部１３Ａに固定され、可動部１３Ａと共に回転変位する。なお、本実施形態に係る可動部１３Ａには複数の永久磁石１３Ｄが設けられている。複数の永久磁石１３Ｄは、回転中心軸線周りに等間隔で配置されている。
【００２４】
本実施形態に係る磁気センサ１３Ｃは、可動部１３Ａ、つまり羽根車の回転に応じた電気信号を発するホール素子にて構成されている。つまり、磁気センサ１３Ｃは、可動部１３Ａの変位に応じて電気信号を発する。
【００２５】
そして、センサ基板１３Ｂ、つまり処理回路は、当該電気信号を利用して管部１１内を流通する流水の流量に応じた電気信号を出力する。なお、センサ基板１３Ｂとモータ制御基板１２とは、ハーネス又はブスバー等を介して電気的に接続されている。
【００２６】
本実施形態に係るセンサ基板１３Ｂには感温部１３Ｅがハンダ付けされている。感温部１３Ｅは、流水の温度を検出する温度センサの一部を構成する。このため、センサ基板１３Ｂには、感温部１３Ｅから出力される電気信号を処理する処理回路も設けられている。つまり、センサ基板１３Ｂには、流水の温度を検出する温度センサが一体化されている。
【００２７】
＜取付フランジ＞
取付フランジ１４は、管部１１に着脱自在に装着された部材である。そして、当該取付フランジ１４には、モータ制御基板１２及びセンサ基板１３Ｂが固定されている。モータ制御基板１２は、Ｐネジ等の締結具１２Ｂにより取付フランジ１４に固定されている。
【００２８】
センサ基板１３Ｂは、モータ制御基板１２より管部１１、つまり可動部１３Ａに近接した位置に配置されている。なお、本実施形態では、モータ制御基板１２とセンサ基板１３Ｂとの間には、空隙部１１Ｃが設けられている。
【００２９】
本実施形態では、磁気センサ１３Ｃがセンサ基板１３Ｂに直接的にハンダ付けされている。具体的には、取付フランジ１４には、磁気センサ１３Ｃ（ホールＩＣ）が嵌り込んだ凹部１１Ｄが設けられている。
【００３０】
そして、磁気センサ１３Ｃの端子の延び方向先端がセンサ基板１３Ｂに直接的にハンダ付けされている。さらに、磁気センサ１３Ｃは、取付フランジ１４に樹脂モールドされた状態で当該取付フランジ１４に固定されている。
【００３１】
つまり、磁気センサ１３Ｃが凹部１１Ｄに嵌り込んだ状態で、当該凹部１１Ｄに樹脂が充填されて磁気センサ１３Ｃが樹脂にて固められている。これにより、本実施形態に係るセンサ基板１３Ｂは、磁気センサ１３Ｃを介して取付フランジ１４に固定された状態となる。
【００３２】
なお、本実施形態係る取付フランジ１４は、管部１１に設けられたフランジ部１１Ａに、ネジやボルト等の締結具１１Ｂを介して固定されている。そして、取付フランジ１４とフランジ部１１Ａとは、Ｏリング等の封止部材により液密に封止されている。
【００３３】
＜３．本実施形態に係る制御モジュールの特徴＞
本実施形態に係る制御モジュール１０では、取付フランジ１４を介してモータ制御基板１２とセンサ基板１３Ｂとが一体的に扱われ得る。また、モータ制御基板１２とセンサ基板１３Ｂとが１つの部材、つまり取付フランジ１４に固定されているので、モータ制御基板１２とセンサ基板１３Ｂとを繋ぐ配線又はブスバー等が廃止又は短くなり得る。
【００３４】
磁気センサ１３Ｃはセンサ基板１３Ｂに設けられ、かつ、当該センサ基板１３Ｂは、モータ制御基板１２より管部１１に近接した位置に配置されている。これにより、磁気センサ１３Ｃとセンサ基板１３Ｂとを一体とすることにより、小型化及び製造原価上昇の抑制を図りつつ、な磁気センサ１３Ｃを可動部１３Ａに近接した位置に配置することができる。
【００３５】
磁気センサ１３Ｃは、取付フランジ１４に樹脂モールドされた状態で当該取付フランジ１４に固定されている。これにより、磁気センサ１３Ｃ及び端子が樹脂にてモールドされて取付フランジ１４に固定された構成となる。延いては、センサ基板１３Ｂの固定構造が簡素化されるとともに、センサ基板１３Ｂと端子とのハンダ付け部分の信頼性が向上し得る。
【００３６】
（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る可動部１３Ａは羽根車にて構成されていた。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、動圧を受けて揺動変位するレバー状のアクチュエータであってもよい。
【００３７】
上述の実施形態では、モータ制御基板１２は、Ｐネジ１２Ｂで取付フランジ１４に固定され、センサ基板１３Ｂは、磁気センサ１３Ｃが取付フランジ１４に樹脂モールドされることにより取付フランジ１４に固定された構成であった。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、センサ基板１３ＢもＰネジ等の締結具にて取付フランジ１４に固定された構成であってもよい。
【００３８】
上述の実施形態では、複数の電動ポンプ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、少なくとも１つの電動ポンプＰを備える給水装置であってもよい。
【００３９】
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。
【符号の説明】
【００４０】
１… 給水装置
２… 連結管
３… 合流管
１０… 制御モジュール
１１… 管部
１２… モータ制御基板
１３… 流量センサ
１３Ａ… 可動部
１３Ｂ… センサ基板
１３Ｃ… 磁気センサ
１３Ｄ… 永久磁石
１３Ｅ… 感温部
１４… 取付フランジ
Ｐ… 電動ポンプ
【図１】
2022003231.tif 000003
【図２】
2022003231.tif 000004