(57)【要約】【課題】本発明は、外気に触れずに密閉空間内に収めた制御機器を許容温度値以下に冷却することができるポンプ用制御盤を提供する。【解決手段】本発明のポンプ用制御盤は、インバータなど発熱を伴う制御機器８ａ〜８ｄを内部に収めた密閉形キャビネット１にクーラー１５を設けて、制御機器８ａ〜８ｄを収めた機器収容空間３を制御機器８ａ〜８ｃの許容温度値以下に冷却する構造を採用して、外気に触れずに制御機器８ａ〜８ｃを許容温度値以下に強制冷却するようにした。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉化された機器収容空間を内部に有し、かつ該機器収容空間にはポンプの運転を制御する発熱を伴う制御機器が収められた密閉形キャビネットと、
前記密閉形キャビネットに設けられ、前記制御機器を許容温度値以下になるように冷却するクーラーと
を具備したことを特徴とするポンプ用制御盤。
【請求項２】
前記密閉形キャビネットは、前面が開口し、内部には前記機器収容空間を有し、かつ該機器収容機器には前記制御機器が収められたキャビネット本体と、このキャビネット本体の前面開口を塞ぐ扉体とを有して構成され、
前記クーラーは、前記扉体に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ用制御盤。
【請求項３】
前記クーラーは、前面に冷風吹出口および庫内吸込口を備えるとともに該前面の冷風吹出口および庫内吸込口を前記扉体の内面に開口させ後部が前記扉体の外面から突き出るように固定された筐体を有し、この筐体に、前記庫内吸込口から吸込まれる機器収容空間の空気を蒸発器との熱交換により冷却させる冷凍サイクル装置を設けるとともに、前記蒸発器で冷却した空気を前記冷風吹出口から前記機器収容空間に吹き出せる送風ファンとを設けて構成される本体部と、
前記機器収容空間の温度を検出する温度センサと、
前記筐体に設けられ、前記温度センサで検出した温度にしたがい前記機器収容空間の温度を前記制御機器の許容温度値以下となるように前記冷凍サイクル装置の運転を制御する制御部と
を有して構成されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ用制御盤。
【請求項４】
前記扉体は、外面にポンプの運転状況を視認させるための視認部を有し、
前記クーラーは、前面に冷風吹出口および庫内吸込口を備えるとともに該前面の冷風吹出口および庫内吸込口を前記扉体の内面に開口させ後部が前記扉体の外面から突き出るように固定された筐体を有し、この筐体に、前記庫内吸込口から吸込まれる機器収容空間の空気を蒸発器との熱交換により冷却させる冷凍サイクル装置を設けるとともに、前記蒸発器で冷却した空気を前記冷風吹出口から前記機器収容空間に吹き出せる送風ファンとを設けて構成される本体部と、
前記機器収容空間の温度を検出する温度センサと、
前記筐体内に設けられ、前記温度センサで検出した温度にしたがい前記機器収容空間の温度を前記制御機器の許容温度値以下となるように前記冷凍サイクル装置の運転を制御する制御部と、
前記扉体の外面と同じ方向に向く前記筐体の壁面に設けられ、該クーラーの運転状況を表示する表示部と
を有して構成されることを特徴とする請求項２に記載のポンプ用制御盤。
【請求項５】
前記クーラーの本体部は、前記扉体の正面中央に設けられることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のポンプ用制御盤。
【請求項６】
前記扉体は、複数の小扉体の組合わせて構成され、前記クーラーの本体部はこれら小扉体のうち前記キャビネット本体の中央に配置される小扉体の外面に設けられることを特徴とする請求項５に記載のポンプ用制御盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ運転の制御のために用いられるポンプ用制御盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動給水システムでは、モータ駆動式のポンプを用いて、海水を揚水することが検討されている。
【０００３】
この自動給水システムは、屋外にポンプの運転を制御する制御盤を据え付けることが行われる。通常、制御盤は、筐体内にポンプの電源供給ユニットが収まる。その他、筐体内には、制御機器として、ポンプのモータにつながるインバータ、該インバータを揚水負荷に応じて制御する制御部など多くの電気や電子の制御機器が納めてある。
【０００４】
このような塩害地域で用いられる制御盤は、内部に収めた制御機器が外気に触れないようにすることが望ましい。そのため、制御盤は、制御機器が収まる内部空間を密閉にする構造が検討されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ポンプの運転を制御する制御盤は、発熱を伴う機器が収めてある。特にインバータは、特に発熱量が他の電気機器や電子機器に比べ多い。
【０００６】
このため、制御盤にはインバータなど制御機器を正常な動作が確保される温度、すなわち許容温度以下にそれぞれ保つことが求められる。
【０００７】
ところが、密閉形の制御盤は、外気による自然冷却が期待できない。このため、制御機器が、密閉化された環境下で安定して作動できる制御盤が要望されている。
【０００８】
そこで、本発明は、外気に触れずに密閉空間内に収めた制御機器を許容温度値以下に冷却することができるポンプ用制御盤を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、発熱を伴う制御機器を内部に収めた密閉形キャビネットにクーラーを設けて、制御機器を収めた機器収容空間を制御機器の許容温度値以下にするようにした。
【００１０】
これにより、外気に触れずに密閉空間内の制御機器を許容温度値以下に強制的に冷却できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、上記目的に加え、さらに制御盤の変更に迅速に対応できるよう、さらにはクーラーの点検などメンテナンス作業が容易に行えるよう、密閉形キャビネットには、前面が開口し、内部には機器収容空間を有し、かつ該機器収容機器には制御機器が収められたキャビネット本体と、このキャビネット本体の前面開口を塞ぐ扉体とを有した構造を用い、この密閉形キャビネットの扉体にクーラーを設ける構成とした。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、さらに据え付けたクーラーが機器収容空間を無用に占有しないよう、クーラーは、前面に冷風吹出口および庫内吸込口を備え、前面の冷風吹出口および庫内吸込口を扉体の内面に開口させ後部が扉体の外面から突き出るように固定された筐体を有し、この筐体に、庫内吸込口から吸込まれる機器収容空間の空気を蒸発器との熱交換により冷却させる冷凍サイクル装置を設けるとともに、蒸発器で冷却した空気を冷風吹出口から機器収容空間に吹き出せる送風ファンとを設けて構成される本体部と、機器収容空間の温度を検出する温度センサと、筐体に設けられ、温度センサで検出した温度にしたがい機器収容空間の温度を制御機器の許容温度値以下になるように冷凍サイクル装置の運転を制御する制御部とを設けた構成を採用した。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、さらにポンプの運転状況とクーラーの運転状況とが同一方向から確認できるよう、扉体は、外面にポンプの運転状況を視認させるための視認部を有してなり、クーラーは、前面に冷風吹出口および庫内吸込口を備え、前面の冷風吹出口および庫内吸込口を前記扉体の内面に臨ませ後部が扉体の外面から突き出るように固定された筐体を有し、この筐体に、庫内吸込口から吸込まれる機器収容空間の空気を蒸発器との熱交換により冷却させる冷凍サイクル装置を設けるとともに、蒸発器で冷却した空気を冷風吹出口から機器収容空間に吹き出せる送風ファンとを設けて構成される本体部と、機器収容空間の温度を検出する温度センサと、筐体内に設けられ温度センサで検出した温度にしたがい機器収容空間の温度を制御機器の許容温度値以下になるように冷凍サイクル装置の運転を制御する制御部と、扉体の外面と同じ方向に向く筐体の壁面に設けられ該クーラーの運転状況を表示する表示部とを有した構成を採用した。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、さらに効率良く機器収容空間の制御機器が冷却されるよう、クーラーの本体部は扉体の正面中央に設けた構成を採用した。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、さらに扉体に対するクーラーの負担が抑えられるよう、扉体は複数の小扉体の組合わせた構成とし、クーラーの本体部はこれら小扉体のうちキャビネット本体の中央に配置される小扉体の外面に設ける構成とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図３に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００１７】
図１（ａ）は、例えば塩害地域に据え付けられた自動給水システムのポンプ用制御盤の正面図、図１（ｂ）はその一部を断面した側断面図、図２は制御盤の内部を示す正面図をそれぞれ示している。
【００１８】
同図中１は制御盤の密閉形キャビネット（以下、単にキャビネットという）を示している。キャビネット１は、例えば前面が開口し、その周囲がそれぞれ長方形の壁面で覆われた長方体の箱から構成されたキャビネット本体２を有している。そして、このキャビネット本体２の内部空間の全体を機器収容空間３としている。このキャビネット本体２の前面開口２ａには、該開口を開閉する横開き式の扉体４が設けてある。扉体４は、例えば左右、中央の各部に分けた横開き式の小扉体４ａ〜４ｃ（ここでは３枚に分割）を組合わせた構造が採用してある。各小扉体４ａ〜４ｃの縁部内面にはキャビネット本体２の開口縁と接してシールするシール部材（図示しない）が設けられている。さらに例えば小扉体４ａ、４ｃの側部には、隣合う小扉体４ｂ間をシールするシール部材（図示しない）が設けられている。それ故、小扉体４ａ〜４ｃとキャビネット本体２の組合わせから、機器収容空間３の周囲を密閉化させたキャビネット１を構成している。なお、各小扉体４ａ〜４ｃには、例えばそれぞれ小扉体４ａ〜４ｃに付いた回動式のノブ５ａ〜５ｃの操作により、キャビネット本体２と各小扉体４ａ〜４ｃとをロック、アンロックするロック機構（図示しない）が設けてある。
【００１９】
機器収容空間３には、自動給水システムの電動式ポンプの運転を制御する各種の制御機器が収めてある。例えば図２に示されるようにキャビネット本体２の右側全体には、ポンプを駆動するモータに電源を供給する電源供給ユニット７が収めてある。またキャビネット本体２の左側上段には、ポンプを駆動するモータにつながる複数のインバータ８ａ〜８ｄが収めてある。左側中下段には、ポンプの運転を制御するための各種リレー装置９や各種電子機器を搭載した基板ユニット１０が収めてある。
【００２０】
小扉体４ａ〜４ｃのうち、端側に配置されている小扉体、例えば左側の小扉体４ｃの上段には、窓部１１が設けてある。この窓部１１の内側にはプレート形の表示ユニット１２が設けられている。この表示ユニット１２で窓部１１の開口を塞いでいる。この表示ユニット１２の窓部１１と向き合う壁面には、各種制御機器の状況を視認するためのポンプ用の表示部１３（視認部に相当）が設けてある。なお、表示部１３は例えばメータ１３ａや表示灯１３ｂなどで構成してある。これにより、窓部１１を通じて、外部からポンプの運転状況が視認できるようにしている。
【００２１】
一方、扉体４の中央に相当する、小扉体４ａ〜４ｃのうちキャビネット本体２の中央に配置される小扉体４ｂにはクーラー１５が設けてある。
【００２２】
クーラー１５を説明すると、クーラー１５は、図１（ｂ），図３に示されるように冷凍サイクル機器が収まる本体部１６を有している。この本体部１６の外郭は、小扉体４ｂの外面中央に固定された筐体１４で形成してある。例えばこの筐体１４は、前面右側に吹出口１７（庫内吹出口に相当）を有し、前面左側に吸込口１８（庫内吸込口に相当）を有し、他の面が壁面で覆われた縦長の箱形をなしている。この筐体１４の前部は、吹出口１７、吸込口１８が小扉体４ｂの内面と開口するように固定してある。また後部は、小扉体４ｂの外面から突き出ている。つまり、筐体１４は、キャビネット本体２内へ突き出ないように小扉体４ｂに据え付けてある。
【００２３】
この筐体１４内は、仕切板１９により、前後（奥行き）方向が、２つの空間に仕切られている。仕切られた前側の空間には、例えば図１（ｂ）および図３に示されるように吸込口１８と対向して蒸発器２０が設けてある。さらに吹出口１７と対向して送風ファン、例えば横流ファン２１が設けられている。なお、２１ａはファンモータを示す。これら機器の据え付けにより、分割された前側の空間に吹出口１７と吸込口１８とを連絡する流路２２を形成している。これにより、横流ファン２１が運転されると、機器収容空間３の空気が吸込口１８から吸込まれ、その後、蒸発器２０との熱交換により冷風となって、吹出口１７から機器収容空間３へ吹き出されるようにしてある。
【００２４】
分割された後側の空間は、例えば仕切板２５によって、上下に仕切られている。そして、例えば仕切板２５で仕切られた上側の空間を機器室２６としている。また下側の空間を熱交換室としている。この熱交換室の例えば後面には、図３に示されるように左右に吹出口２７、吸込口２８が形成してある。熱交換室には、例えば吸込口２８と対向して凝縮器２９が設けてある。凝縮器２９の後方には冷却ファン、例えばシロッコファン３０が設けてある。さらに凝縮器２９と吹出口２７との間は、隔壁３１で仕切られている。これらにより、熱交換室に吹出口２７と吸込口２８とを連絡する流路３２を形成している。そして、シロッコファン３０が運転されると、外気が吸込口２８から吸込まれ、その後、凝縮器２９と熱交換し、熱交換を終えた空気が、大気中に吹き出されるようにしてある。
【００２５】
機器室２６には、例えばモータ駆動式の圧縮機３３、膨張弁３４［いずれも図１（ｂ）しか図示せず］が設けてある。圧縮機３３は、冷媒配管（図示しない）を介して、順次、凝縮器２９、膨張弁３４、蒸発器２０が接続してある。この冷凍サイクル機器の接続により、筐体１４内に冷却運転が可能な冷凍サイクル装置３５を構成している。この冷凍サイクル装置３５により、圧縮機３３が運転されると、凝縮器２９で冷媒が凝縮、膨張弁３４で冷媒が減圧、蒸発器２０で冷媒が蒸発をする（冷凍サイクル運転）。つまり、蒸発器２０の熱交換により、機器収容空間３の空気を強制的に冷却させるようにしてある。
【００２６】
また機器室２６には、圧縮機３３のモータ（図示しない）につながる制御部３６が設けてある［図１（ｂ）しか図示せず］。この制御部３６には、例えば機器収納空間３の下段に取付けた温度センサ３７が接続してある。温度センサ３７は、庫内温度、すなわち密閉化された機器収容空間３の温度を検出する。制御部３６は、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。制御部３６には、例えば機器収容空間３に収められているインバータ８ａ〜８ｄなどといった制御機器の安定した動作が保障できる許容温度値に補正を施したしきい値が設定してある。さらに制御部３６には、許容温度値にもとづくしきい値と温度センサ３７で検出される温度値とを対比して、制御機器が許容温度値以下となる機器収容空間３の温度になるよう、冷凍サイクル装置の運転を制御する制御内容が設定してある。
【００２７】
つまり、クーラー１５は、本体部１６、制御部３６、温度センサ３７などが組み合わさることによって構成してある。このクーラー１５は、例えば制御盤３６が作動すると運転が開始されるようにしてある。なお、キャビネット本体２内の一部には、クーラー１５の運転状況を報知するクーラー用の表示部４０が設けてある。但し、表示部４０には、例えば表示灯などが用いられる。
【００２８】
こうした制御盤により、自動給水システムのポンプを制御すると、制御盤に付いているクーラー１５も一緒に運転する。
【００２９】
すると、キャビネット１の機器収容空間３には、クーラー１５の運転、すなわち冷凍サイクル装置３５の冷凍サイクル運転（凝縮器２９で冷媒が凝縮、膨張弁３４で冷媒が減圧、蒸発器２０で冷媒が蒸発する運転）により、冷風が吹出口１７から吹き出される。この吹き出しにより、機器収容空間３は強制的に冷却される。そして、機器収容空間３の温度は、温度センサ３７の監視下で行われる冷凍サイクル運転により、制御機器の温度が許容温度値以下となる温度に保たれる。これにより、インバータ８ａ〜８ｄのように多量の発熱を伴う制御機器でも、常に許容温度値以下の温度に保たれる。
【００３０】
したがって、外気を取り込まずに、各種の制御機器を許容温度値以下に強制冷却することができ、密閉した環境下において安定した高い信頼性のポンプ制御が約束できる。
【００３１】
しかも、クーラー１５は、扉体４に設けているので、扉体４の付け替えを行うだけで、種々の制御盤に付けられる。このため、クーラー１５は、制御盤の変更に迅速に対応して設置できる。そのうえ、クーラー１５の交換作業、点検作業といったメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００３２】
またクーラー１５は、吹出口１７、吸込口１８を扉体４の内面に開口させ、後部を扉体４の外面から突出させて取付けたので、取付けたクーラー１５が機器収容空間３を無用に占有して、制御盤のキャビネット本体２の各部を変更させることもない。
【００３３】
そのうえ、クーラー１５は、扉体１５の正面中央に配置したので、キャビネット本体２に取付けた各種制御機器は、キャビネット本体２の正面中央から冷風によって強制的に冷却され、効率の良い冷却ができる。
【００３４】
加えて、クーラー１５は、分割により小さくした小扉体１５ａ〜１５ｃのうち、キャビネット本体２の中央に配置される小扉体１５ｂの外面に取付けるようにしてあるので、扉体に加わる鉛直方向のモーメントは小さくてすみ、クーラー１５の扉体に対する負担が小さく抑えられ、良好な扉体の開閉動を約束できる。
【００３５】
図４は本発明の第２の実施形態を示す。
【００３６】
本実施形態は、クーラー１５の筐体１４のうち、窓部１１が設けてある小扉体４ｃの外面と同じ方向に向く壁面、ここでは筐体１４の背面に、クーラー１５の運転状況を表示するクーラー用の表示部４０を設けたものである。
【００３７】
このようにすると、キャビネット１の正面といった同一方向から、窓部１１とクーラー用表示部４０とを目視すると、ポンプの運転状況とクーラーの運転状況との両方が容易に確認できる。
【００３８】
図５は本発明の第３の実施形態を示す。
【００３９】
本実施形態は、一枚の扉体４を採用したキャビネット本体１を採用し、この扉体４の中央外面にクーラー１５を設けたものである。
【００４０】
このようにしても第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００４１】
但し、図４、図５において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００４２】
なお、本発明は上述した第１〜第３の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、前後が庫内側と庫外側とに分かれた本体部の構造を用いたが、これに限らず、冷凍サイクル装置で冷風を庫内に冷風を吹き出す構造であればよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、外気を取り込まずに、密閉空間内に収めてある、発熱を伴う制御機器を許容温度値以下に強制冷却することができ、密閉した環境下において、安定かつ高い信頼性のもとでポンプの運転制御ができる。
【００４４】
請求項２の発明によれば、クーラーが扉体に付くので、さらに扉体の付け替えだけで、種々の制御盤にクーラーが付けられる。このため、制御盤の変更に迅速に対応できる。しかも、クーラーの交換作業、点検作業といったメンテナンス作業が容易にできる利点もある。
【００４５】
請求項３の発明によれば、クーラーは、吹出口、吸込口を扉体の内面に開口させ、後部を扉体の外面から突出させて取付けてあるので、取付けたクーラーが機器収容空間を無用に占有して、制御盤のキャビネット本体の各部を変更させる心配はない。
【００４６】
請求項４の発明によれば、さらに同一方向から容易にポンプの運転状況とクーラーの運転状況が確認でき、容易に双方の運転を把握できる利点がある。
【００４７】
請求項５の発明によれば、クーラーは、扉体の正面中央に配置したので、各種制御機器は、キャビネット本体の正面中央から強制的に冷却され、効率良く制御機器が冷却できる利点がある。
【００４８】
請求項６の発明によれば、さらにクーラーの荷重負担がもたらす扉体の鉛直方向のモーメントを小さく抑えることができ、良好な扉体の開閉動が約束できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るポンプ用制御盤の正面図。
（ｂ）は、同制御盤の一部を断面した側面図。
【図２】扉体を外したときにおけるキャビネット本体の内部を示す正面図。
【図３】図１（ｂ）中のＡ−Ａ線に沿うクーラーの断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るポンプ用制御盤の正面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るポンプ用制御盤の正面図。
【符号の説明】
１…密閉形キャビネット
２…キャビネット本体
３…機器収容空間
４…扉体
４ａ〜４ｃ…小扉体
８ａ〜８ｃ…インバータ（発熱を伴う制御機器）
１３…表示部
１４…筐体
１５…クーラー
１６…本体部
１７…吹出口
１８…吸込口
２０…蒸発器
２１…横流ファン（送風ファン）
３５…冷凍サイクル装置
３６…制御部
３７…温度センサ
４０…表示部。
【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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