(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ポンプユニットの設計や施工に関する専門知識や熟練を要さずに、容易かつ迅速に最適なポンプユニットを決定できるポンプユニット施工支援システムを提供することにある。【解決手段】本発明は、記憶部１７に記憶されたポンプユニット構成部材仕様およびポンプユニット基本構成図の中から、ユニット部材設定部１４で設定された設計条件を満たすものを抽出しポンプユニット候補として選定するユニット構成選定部１８と、ポンプユニット候補の構造計算およびコスト計算を行う計算処理部１９と、ポンプユニット候補の製作図を作図する作図処理部２０とを備えることを特徴とする。【選択図】　　図１
2004116373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータによりポンプユニット施工を支援するシステムであって、
ポンプユニット構成部材に関する設計条件を設定するユニット部材設定手段と、
ポンプユニット構成部材の仕様を記憶するユニット部材データベースおよびポンプユニット基本構成図を記憶するユニット形式データベースを含む記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたポンプユニット構成部材仕様およびポンプユニット基本構成図の中から、前記ユニット部材設定手段で設定された設計条件を満たすものを抽出しポンプユニット候補として選定するユニット構成選定手段と、
前記ユニット構成選定手段で選定されたポンプユニット候補の構造計算およびコスト計算を行う計算処理手段と、
前記ユニット構成選定手段で選定されたポンプユニット候補の製作図を作図する作図処理手段と
を備えることを特徴とするポンプユニット施工支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプユニット施工支援システムにおいて、
ユニット部材データベースおよびユニット形式データベースに、ポンプユニット構成部材仕様およびポンプユニット基本構成図を編集可能に設定する手段を備えることを特徴とするポンプユニット施工支援システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のポンプユニット施工支援システムにおいて、
ユニット構成選定手段が、ユニット部材設定手段で設定されたポンプユニット構成部材に関する設計条件の情報から、ポンプユニット分割の要否を考慮し、最小コストとなるポンプユニット候補を検索する検索処理部を有することを特徴とするポンプユニット施工支援システム。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載のポンプユニット施工支援システムにおいて、
ユニット構成選定手段で選定されたポンプユニットに対し、側面図または正面図の寸法を変更可能に編集する図面修正手段を設けることを特徴とするポンプユニット施工支援システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和設備用や衛生設備用などのポンプ設備に関する設計条件や設置場所に関する制約条件に適合したポンプユニットを決定するとともに、その製作図を出力するポンプユニット施工支援システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポンプユニットは、主として、複数台のポンプ、ポンプ吸込側配管を介して接続される吸込側ヘッダー配管、ポンプ吐出側配管を介して接続される吐出側ヘッダー配管、弁や継手等の付設部材、および、これらを支持する支持部材から構成される装置である。ポンプユニットの具体例としては、特許文献１に記載の装置が知られている。ポンプユニットはあらかじめ工場で製作することができるため、建設現場での作業の簡素化、工期の短縮、および品質や安全性の向上などの点でメリットがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２４０５６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
建築分野における設計図あるいは施工図等の各種作図作業の省力化ツールとして、ＣＡＤ装置が広く利用されている。ポンプユニットのうち、消火栓ポンプユニットや給水ポンプユニットのように規格化が容易なものは、既にＣＡＤ装置と連動したメーカー標準品が多く提供されている。しかしながら、空調用のポンプのユニット化に関しては、ポンプ仕様が千差万別であるために規格化が困難であり、未だメーカー標準品がない状況にある。それ故に、工事現場毎に一品生産で設計・施工することを余儀なくされ、作業が極めて非効率なものとなっていた。
【０００５】
また、ポンプユニットの製作図等を作成する業務は煩雑で時間を要する作業であり、現場担当者の負担となっていた。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ポンプユニットの設計や施工に関する専門知識や熟練を要さずに、必要最小限の条件設定により、容易かつ迅速に最適なポンプユニットを決定できるポンプユニット施工支援システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、コンピュータによりポンプユニット施工を支援するシステムであって、ポンプユニット構成部材に関する設計条件を設定するユニット部材設定手段と、ポンプユニット構成部材の仕様を記憶するユニット部材データベースおよびポンプユニット基本構成図を記憶するユニット形式データベースを含む記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたポンプユニット構成部材仕様およびポンプユニット基本構成図の中から、前記ユニット部材設定手段で設定された設計条件を満たすものを抽出しポンプユニット候補として選定するユニット構成選定手段と、前記ユニット構成選定手段で選定されたポンプユニット候補の構造計算およびコスト計算を行う計算処理手段と、前記ユニット構成選定手段で選定されたポンプユニット候補の製作図を作図する作図処理手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
【０００９】
＜ポンプユニット施工支援システムの構成＞
図１は本発明の実施形態例に係るポンプユニット施工支援システムの構成を表す機能ブロック図である。ポンプユニット施工支援システムは、ユーザー・入出力部１１、および、ユーザー・インターフェイス１２を介して、データ入出力、演算、処理、記憶等が実行されるコンピュータ１３よりなるシステムである。ユーザー・入出力部１１の入力手段には、例えば、キーボードやマウス等のデバイスが用いられ、ユーザー・入出力部１１の出力手段には、例えば、ディスプレイ、プリンタ等のデバイスが用いられる。なお、ユーザー・入出力部１１は前述のデバイスに限定されず、通信ネットワークなど、ユーザーおよびコンピュータ間でデータ授受が正しく行われるものであればその種類は問わない。ポンプユニット施工支援システムに関するデータ入出力、演算、処理、記憶等が実行されるコンピュータ１３は、少なくとも、ユニット部材設定部１４、ユニット部材データベース１５およびユニット形式データベース１６を含む記憶部１７、ユニット構成選定部１８、計算処理部１９、作図処理部２０を備える構成となっている。
【００１０】
以下に、本発明の実施形態例に係るポンプユニット施工支援システムを構成するコンピュータ１３に実装された主要各部の処理を説明する。
【００１１】
＜コンピュータ１３の各部の処理＞
（１）ユニット部材設定部１４
ユニット部材設定部１４では、ユーザー・インターフェイス１２を介して、ポンプユニット候補の選定に必要となる各種構成部材に関する設計条件の情報が設定される。各構成部材名称とその設定データの詳細を以下に示す。
【００１２】
・　　ポンプ：ポンプの周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）、メーカー名、型番、呼び径、形式、台数をそれぞれ設定する。
【００１３】
・　　防振架台：ポンプが載置される防振架台のメーカー名および型番を設定する。
【００１４】
・　　配管類：配管サイズ、管材、ストレーナの有無、エルボ種類（ショートエルボまたはロングエルボ）、フランジ種類などをそれぞれ設定する。
【００１５】
・　　ヘッダー配管：吸込側ヘッダー配管の有無および吐出側ヘッダー配管の有無を設定する。ヘッダー配管を設ける場合は、さらに、ヘッダー配管径、ヘッダー配管用スリーパー厚みをそれぞれ設定する。
【００１６】
・　　バイパス配管：ヘッダー配管同士を連結するバイパス配管の有無を設定する。バイパス配管を設ける場合は、さらに、バイパス配管径を設定する。
【００１７】
・　　自動弁：バイパス配管に設ける自動弁のメーカー名、型番、種類、呼び径をそれぞれ設定する。
【００１８】
・　　手動弁：ポンプ吸込側配管、ポンプ吐出側配管、および、バイパス配管に設けるバタフライ弁（手動弁）のメーカー名および種類を設定する。
【００１９】
・　　フレキシブルジョイント：ポンプと配管の接続部に設けるフレキシブルジョイントのメーカー名および種類を設定する。
【００２０】
・　　逆止弁：逆止弁のメーカー名および種類を設定する。
【００２１】
・　　ストレーナ：Ｙ形ストレーナのメーカー名および種類を設定する。
【００２２】
なお、ユニット部材設定部１４に設定された情報は、コンピュータ１３内の記憶部１７に記憶され、後続のユニット構成選定処理、構造計算やコスト計算などの計算処理、作図処理などに利用される。
【００２３】
（２）記憶部１７
記憶部１７では、ユニット部材データベース１５やユニット形式データベース１６を含む各種データが記憶される。各データベースの詳細仕様を以下に示す。
【００２４】
（２−Ａ）ユニット部材データベース１５
ユニット部材データベース１５は、ユニット部材設定部１４において設定対象となっているポンプユニット構成部材、すなわち、ポンプ、防振架台、配管類、ヘッダー配管、バイパス配管、自動弁、手動弁、フレキシブルジョイント、逆止弁、ストレーナの各々について、詳細仕様データが記憶されたデータベースである。データ項目はポンプユニット構成部材毎に定義が異なる。例えば、ポンプに関する詳細仕様データは、ユニット部材設定部１４で設定されるデータ項目（周波数、メーカー名、型番、呼び径、形式、台数、電動機出力）を始めとして、寸法、接続配管サイズ、重量、価格など、後述の構造計算やコスト計算等の実施に不可欠な種々のデータ項目を有する。ポンプ以外のポンプユニット構成部材に関する詳細仕様データについては、それぞれユニット部材設定部１４で設定されるデータ項目に加え、構造計算やコスト計算に必要となる寸法、重量、価格等のデータ項目を有する構成になっている。
【００２５】
なお、各ポンプユニット構成部材の詳細仕様データを新規登録または修正する場合は、ユーザー・インターフェイス１２を介した編集作業を実行することにより、ユニット部材データベース１５にデータを随時設定することができる。
【００２６】
（２−Ｂ）ユニット形式データベース１６
ユニット形式データベース１６は、ポンプユニット基本構成図が属性データとともに図面データ（正面図および側面図）として記憶されたものである。属性データは、固有の識別番号の他に、ヘッダー配管の有無、バイパス配管の有無、ストレーナの有無に関する情報を含んでいる。属性データは、ユニット部材設定部１４でユーザーにより設定されたデータに基づいて、ユニット形式データベース１６の中から設定条件に合致するポンプユニット基本構成図を検索する目的で利用される。図２に、ユニット形式データベース１６に記憶されるポンプユニット基本構成図の例（側面図）を示す。
【００２７】
なお、ポンプユニット基本構成図の図面データおよびその属性データは、ユニット部材データベース１５の場合と同様に、ユーザー・インターフェイス１２を介した編集作業を実行することにより、ユニット形式データベース１６に随時設定することができる。
【００２８】
（３）ユニット構成選定部１８
ユニット構成選定部１８では、ユニット部材データベース１５に記憶されたポンプユニット構成部材仕様、および、ユニット形式データベース１６に記憶されたポンプユニット基本構成図の中から、ユニット部材設定部１４で設定された設計条件を満たすものを抽出し、それをポンプユニット候補として選定する。ポンプユニット候補の選定作業は、ユーザーがユーザー・インターフェイス１２を介して手動で行うようにしても良いし、ユニット部材設定部１４で設定された設計条件を満たす項目毎に高いスコアを与え、スコアの合計値の大きなポンプユニット候補から順番にユーザーに提示するようにしても良い。
【００２９】
さらに、例えば、ユニット構成選定部１８の内部の検索処理部として、ユニット部材設定部１４で設定されたポンプユニット構成部材に関する設計条件、例えばヘッダー配管およびバイパス配管の有無に関する条件、運搬条件（運搬車両積載荷重限界、大きさ制限）、製作条件（大きさ制限）、搬入条件（吊荷荷重限界、大きさ制限）、納まり・建築構造体耐久条件（荷重、大きさ制限）などの情報から、ポンプユニット分割の要否や分割形状比率を考慮し、最小コストとなるポンプユニット候補およびその比較・代替候補となるポンプユニットを検索する処理部（最適型式検索部）を新たに設けても良い。
【００３０】
選定されたポンプユニット候補は、ユーザー・インターフェイス１２を介して、ユーザーがその概略図や仕様データを自由に確認することができる。
【００３１】
なお、ユニット構成選定部１８で選定されたポンプユニット候補に対し、側面図または正面図の寸法を変更可能に編集する図面修正部を新たに設けてもよい。
【００３２】
（４）計算処理部１９
計算処理部１９では、ユニット構成選定部１８で選定されたポンプユニット候補に対し、支持部材の構造計算およびポンプユニット製作時のコスト計算を行う。
【００３３】
図３及び図４は計算処理部１９におけるポンプユニットを支持・固定する簡易フレームの構造計算例を示す。図中、部材Ａは水平方向部材、部材Ｂは垂直方向部材（支柱）、部材Ｃは底部部材（ユニットベース）を表す。部材は、あらかじめ登録された材料（部材ＡはＨ型鋼、部材Ｂは角型鋼管、部材Ｃはみぞ形鋼）が既定値として設定されるが、これ以外の材料を設定することも可能である。
【００３４】
部材Ａの構造計算では、ユニット部材設定部１４で設定された構成部材の重量や寸法に基づいて、最大曲げモーメント、最大曲げ応力、許容曲げ応力が計算され、これらの値に基づいて、部材強度が判定される。また、部材Ｂの構造計算では、部材Ａと同様の構造計算に加えて、座屈長さと部材長さに基づく座屈判定処理が実行される。
【００３５】
図５〜図７は計算処理部１９において実行されるコスト計算例を示す。コスト計算では、ユニット部材設定部１４で設定された内容を基に、作成に必要となる各構成部品、および、選定されたフレーム部材の数量を拾い出した後、ユニット部材データベース１５に登録された各ユニット部材の価格情報を使用して、ユニット製作に必要な部材集計を行う。計算されたコスト情報は、ユーザー・インターフェイス１２を介してユーザーに提示される。
【００３６】
（５）作図処理部２０
作図処理部２０では、ユニット構成選定部１８で選定されたポンプユニット候補の製作図を作図する。作成された図は、ユーザー・インターフェイス１２およびユーザー・入出力部１１の出力手段を介してユーザーに提示される。
【００３７】
図８に作図処理部２０を経て出力されたポンプユニットの製作図を示す。図において、２１はポンプ、２２はポンプ吸込側ヘッダー、２３はポンプ吐出側ヘッダー、２４はフレキシブルジョイント、２５は逆止弁、２６はバイパス配管、２７は自動弁、２８はＹ型ストレーナー、２９は防振架台、３０は基礎（コンクリート土台）、３１は手動弁である。
【００３８】
図９は本発明の実施形態例に係るポンプユニット施工支援システムの処理手順を示すフローチャートである。すなわち、ユニット部材設定部１４において、ポンプユニットを構成するユニット構成部材を選定し、ユニット構成部材に関する設計条件を設定する（ステップＳ１）。ユニット構成選定部１８において、ユニット部材データベース１５に記憶されたポンプユニット構成部材仕様およびユニット形式データベース１６に記憶されたポンプユニット基本構成図から、ユニット部材設定部１４で設定された設計条件を満たすものを抽出しポンプユニット形式を選定し（ステップＳ２）、ポンプユニット候補の構成を決定する（ステップＳ３）。ユニット構成選定部１８で選定されたポンプユニット候補に対し図面修正の要否を判断し（ステップＳ４）、図面修正を要するときは図面修正部で側面図を修正し（ステップＳ５）、正面図を修正する（ステップＳ６）。その後、計算処理部１９において、図面修正済みあるいは図面修正無しのポンプユニット候補に対し、支持部材の構造計算（ステップＳ７）、すなわち、応力荷重計算（ステップＳ８）をした後、支持部材を選定（ステップＳ９）する。続いて計算処理部１９において、ポンプユニット製作時のコスト計算を行い、材料費・工賃を集計（ステップＳ１０）する。最後に図１０に示すように、ポンプユニット形式を変更した場合に、ポンプユニット形式に対応したコストや大きさ情報を比較した形式比較表を作成する（ステップＳ１１）。
【００３９】
図１１は前記図面修正部により、ユニット構成選定部１８で選定されたポンプユニット候補に対し、側面図の寸法を変更可能に編集した例を示す。この例では、図１１（ａ）のポンプユニットに対し、ヘッダー配管からの分岐管の距離を編集して図１１（ｂ）のポンプユニットにした例を示す。この場合、修正が実行されるたびに、計算処理部１９において支持部材の構造計算およびユニット製作時のコスト計算が自動的に再実行される。
【００４０】
以上、本発明の好適な実施形態例を説明したが、ポンプユニット施工支援システムの実施態様は前述した例に限定されるものではない。例えば、ユニット部材データベース１５に、さらに、ユニット製作に必要な人工数と単価情報を登録し、部材集計時に人件費を含めたコスト情報をユーザー・インターフェイス１２を介してユーザーに提示するようにしても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ポンプユニット施工に関する専門知識や熟練を要さずに、最適なポンプユニットを決定することができるため、ポンプユニット施工作業の省力化や高品質化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係るポンプユニット施工支援システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態例に係るユニット形式データベースに記憶されたポンプユニット基本構成図の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態例に係る計算処理部において実行される構造計算の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態例に係る計算処理部において実行される構造計算の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態例に係る計算処理部において実行されるコスト計算の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態例に係る計算処理部において実行されるコスト計算の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態例に係る計算処理部において実行されるコスト計算の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態例に係る作図処理部を経て出力されたポンプユニット製作図の一例を示す側面図である。
【図９】本発明の実施形態例に係るポンプユニット施工支援システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態例に係る形式比較表を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施形態例に係る図面修正部で寸法を変更可能に編集したポンプユニットを示す側面図である。
【符号の説明】
１１　ユーザー・入出力部
１２　ユーザー・インターフェイス
１３　コンピュータ
１４　ユニット部材設定部
１５　ユニット部材データベース
１６　ユニット形式データベース
１７　記憶部
１８　ユニット構成選定部
１９　計算処理部
２０　作図処理部
【図１】
2004116373.tif 000003
【図２】
2004116373.tif 000004
【図３】
2004116373.tif 000005
【図４】
2004116373.tif 000006
【図５】
2004116373.tif 000007
【図６】
2004116373.tif 000008
【図７】
2004116373.tif 000009
【図８】
2004116373.tif 000010
【図９】
2004116373.tif 000011
【図１０】
2004116373.tif 000012
【図１１】
2004116373.tif 000013