(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビネットの内部に、外扇型空冷モータで駆動されるポンプ、圧力タンク、配管類およびバルブ類、強制空冷式インバータを含む制御盤を収納したキャビネット型給水装置において、
前記キャビネットの内部の上部の左右何れかの片側寄り部分に、前記外扇型空冷モータ付きポンプを立向き姿勢に且つモータが上ポンプが下に位置するように配置するとともに、キャビネットの内部の上部の他側寄り部分に圧力タンクを配置し、前記キャビネットの内部の下部に配管類およびバルブ類を配置し、前記キャビネットの内部のうち最上段部に前記強制空冷式インバータを含む制御盤を配置し、
前記外扇型空冷モータの外扇と強制空冷式インバータの冷却ファンとで、キャビネット内の下部から上部にわたる空気の循環流を発生させるように構成し、
前記強制空冷式インバータの冷却ファンによる空気流を前記循環流の方向に方向付ける整風板を強制空冷式インバータに設け、
前記キャビネット内に、前記循環流を強化するために前記外扇型空冷モータの外扇とは別の空気循環用ファンを設けた、
ことを特徴とするキャビネット型給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャビネット型給水装置に関し、特にキャビネット内部の発熱性の機器を空冷する冷却性能を高めたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ビルや居住用建物等において上水を給水する給水装置として、薄型箱状のキャビネット内に給水用の機器を収納したキャビネット型給水装置が広く採用されつつある。前記給水用の機器としては、モータ付けポンプ、圧力タンク（アキュムレータ）、配管やバルブ類、センサ類、インバータを含む制御盤などが設けられる。モータや、インバータを含む制御盤に水が付着するのはよくないので、これらはキャビネットの上段部に配置される。
【０００３】
キャビネットの内部で発生する騒音が外部に漏れないように、キャビネットはほぼ密閉構造に構成されるため、発熱源となるモータやインバータを外気で冷却することは難しく、これらモータやインバータを冷却する何らかの冷却手段を設ける必要があった。そこで、従来では、水冷式のモータを適用する技術、インバータを配管に取付けて配管で冷却する技術、水冷式のインバータを適用する技術などが一般に採用されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記の水冷モータは非常に高価であり、インバータを水冷する場合はインバータの結露対策が必要であり、インバータの取付け位置も限定されるなど制約条件も多く、キャビネット型給水装置の製作費が高価になってしまう。しかも、インバータを水冷する場合は、結露によるトラブル発生の虞もある。
【０００５】
一方、キャビネット内の熱気を外部へ排出する為の通風口（ギャラリー）をキャビネットに設けることも不可能ではないが、その場合、キャビネット型給水装置の特長である静粛性が損なわれるだけでなく、ミストやダスト類の侵入に対する対策も必要となる。本発明の目的は、モータやインバータなどを空冷する冷却性能を高めたキャビネット型給水装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のキャビネット型給水装置は、キャビネットの内部に、外扇型空冷モータで駆動されるポンプ、圧力タンク、配管類およびバルブ類、強制空冷式インバータを含む制御盤を収納したキャビネット型給水装置において、前記キャビネットの内部の上部の左右何れかの片側寄り部分に、前記外扇型空冷モータ付きポンプを立向き姿勢に且つモータが上ポンプが下に位置するように配置するとともに、キャビネットの内部の上部の他側寄り部分に圧力タンクを配置し、前記キャビネットの内部の下部に配管類およびバルブ類を配置し、前記キャビネットの内部のうち最上段部に前記強制空冷式インバータを含む制御盤を配置し、前記外扇型空冷モータの外扇と強制空冷式インバータの冷却ファンとで、キャビネット内の下部から上部にわたる空気の循環流を発生させるように構成し、前記強制空冷式インバータの冷却ファンによる空気流を前記循環流の方向に方向付ける整風板を強制空冷式インバータに設け、前記キャビネット内に、前記循環流を強化するために前記外扇型空冷モータの外扇とは別の空気循環用ファンを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
以上の構成により、ポンプ運転中は、外扇型空冷モータの外扇と強制空冷式インバータの冷却ファンとで、キャビネット内の下部から上部にわたる空気の大きな循環流を発生させることができる。主に上部のモータとインバータとで発生した熱い空気は循環流に乗って下部へ流動し、下部において配管類やバルブ類（正しくは、それらの内部の比較的低温の水）で冷却される。キャビネット内の下部で冷却された冷たい空気は、前記循環流に乗って上部へ流動し、上部のモータとインバータとを冷却する。
前記の整風板により強制空冷式インバータの冷却ファンによる空気流を前記循環流の方向に方向付けるため、整風板により循環流を強化することができる。前記空気循環用ファンにより前記循環流を強化するため、キャビネット内のモータやインバータを冷却する冷却性能が一層高くなる。
【０００８】
前記キャビネットは、密閉状のものであることが望ましいが、これに限定されるものではなく、キャビネットは、循環流を発生させる為にはその左右方向幅に比較して奥行きが小さい偏平な構造のものであることが望ましい。前記キャビネット内に発生させる前記空気の循環流は、複雑な循環流ではなく、ほぼ環状に流れる大きなループ状の循環流であることが望ましい。モータ付きポンプは１組に限らず２組以上装備することもある。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】
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、図２に示すように、キャビネット型給水装置１は、ビルやマンション等の建物の地下、駐車場の付近、階段室やその付近に設置される給水装置であり、上水を加圧して各階へ給水するものである。このキャビネット型給水装置１は、キャビネット２、２組のポンプモータモジュール３、圧力タンク４、配管類とバルブ類とセンサ類、インバータ５と制御機器６を含む制御盤７、空気循環流用ファン８などを有し、キャビネット２以外の機器はキャビネット２内にユニット状に組み込まれている。
【００１５】
前記キャビネット２は、薄い鋼板を用いて立長直方体状に形成され、例えば、左右の幅は約９０ｃｍ、高さは約１５０ｃｍ、前後幅は約３０ｃｍの大きさであり、前後幅は圧力タンク４の前後幅より僅かに大きく設定され、前後幅は左右の幅に比較して小さく、キャビネット２は全体的に偏平な箱形の形状になっている。このキャビネット２の前面には前面パネル２ａを着脱自在であり、前面パネル２ａを取り外せば、キャビネット２の前面が全面的に開放される。
【００１６】
この前面パネル２ａは左右１対のハンドル２ｂを握って解除操作することで、取り外すことができる。このキャビネット２の内部の最下段部に外部配管を導入し得るように、キャビネット２の底面は開放状に構成してもよい。このキャビネット２の左右の側壁の下端部にはベース板部２ｃが形成され、これらベース板部２ｃにはアンカーボルトを挿通させるボルト穴が形成され、キャビネット２の天板の左右両端部にはアイボルト２ｄが設けられている。
【００１７】
前記キャビネット２の内部の機器とそれらの配置について説明する。前記２組のポンプモータモジュール３は、キャビネット２の内部の上部の右側寄り部分に左右に接近させて並べた状態に配置されている。各ポンプモータモジュール３は、外扇型空冷モータ３ａとこのモータ３ａで駆動されるポンプ３ｂとをモジュール化したもので、このポンプモータモジュール３はモータ３ａを上かつポンプ３ｂを下にして立向き姿勢に配置されている。
【００１８】
外扇型空冷モータ３ａの外扇３ｃ（ファン）は、モータ３ａの上端部に位置し、その外扇３ｃは下向きに流れる強い空気流を発生させる。キャビネット２の内部の上部の左寄り部分には圧力タンク４が立向き姿勢に配置されている。この圧力タンク４は加圧エアを充填したブラダ型のアキュムレータであり、ポンプ３ｂの運転休止中に上水を加圧して給水する為のものである。
【００１９】
キャビネット２内の下部には、配管管類とバルブ類とセンサ類とが配置されている。配管類には、上水道本管に接続された吸入管９、建物の水道系配管に接続された給水管１０、内部のその他の配管などが設けられている。バルブ類としては、ボール止水栓１１、逆流防止器１２、仕切弁１３，１５、バイパス逆止弁１４、ボール止水栓１６、その他の弁類が設けられている。センサ類としては、圧力発信器１７，１８などが設けられている。
【００２０】
キャビネット２の内部の最上段部には、強制空冷式インバータ５と制御機器６を含む制御盤７が配置されている。この強制空冷式インバータ５は、キャビネット２の内部の最上段部の左側部分に配置されている。強制空冷式インバータ５は、２個のインバータ本体２０と、これらインバータ本体２０の下面に水平姿勢に固定されたヒートシンク２１と、ヒートシンク２１の左半側の下面に配設された冷却ファン２２とを有する。図３〜図５に示すように、冷却ファン２２により発生した空気流を水平方向の右方へ導く為の例えばアルミ製の整風板２３がヒートシンク２１と冷却ファン２２の下面近傍部に設けられている。
【００２１】
前記ポンプ３ｂの運転中には、キャビネット２の内部に、２組の外扇型空冷モータ３ａの２つの外扇３ｃ（ファン）により矢印ａ〜ｃのような空気流が発生し、強制空冷式インバータ５の冷却ファン２２により矢印ｄ〜ｆのような空気流が発生し、キャビネット２内に右回りの大きな循環流Ａが発生するようになっている。前記整風板２３は、冷却ファン２２による空気流を水平方向右側へ、つまり前記の循環流Ａの方へ案内し、循環流Ａを強化している。更に、キャビネット２内の中段部の左端付近部には、矢印ｇ，ｈのような循環流Ａと同じ向きの空気流を発生させて循環流Ａを強化する空気循環用ファン８が設けられている。
【００２２】
以上説明したキャビネット型給水装置１の作用について説明する。上述したように、２組のポンプモータモジュール３の外扇型空冷モータ３ａを、キャビネット２の内部の上部の右寄り部分に立向き姿勢に配置するとともに、強制空冷式インバータ５をキャビネット２の内部の最上段部の左側部分に配置し、ポンプ運転中は、外扇型空冷モータ３ａの外扇３ｃと強制空冷式インバータ５の冷却ファン２２とで、キャビネット２内にその下部から上部にわたる大きな空気の循環流Ａを発生させることができる。
【００２３】
その結果、主に上部の２組のモータ３ａとインバータ本体２０とで発生した熱い空気は循環流Ａに乗って確実に下部へ流動し、下部において配管類やバルブ類（正しくは、それらの内部の比較的低温の水）で冷却される。キャビネット２内の下部で冷却された冷たい空気は循環流Ａに乗って確実に上部へ流動し、上部のモータ３ａとインバータ本体２０などを冷却する。尚、ポンプ運転中は、配管やポンプ３ｂの内部を水が循環するため、配管類やバルブ類は低温に保たれる。
【００２４】
こうして、キャビネット型給水装置１の高い冷却性能を確保することができたので、高価な水冷モータの代わりに安価な外扇型空冷モータ３ａを採用でき、結露等で故障する心配のない強制空冷式インバータ５を採用でき、信頼性や耐久性に優れる低価格のキャビネット型給水装置１を提供することが可能になった。しかも、このように冷却性能を高めたことで、キャビネット２を密閉構造に構成することも可能になり、静粛性に優れ且つミストやダストの多い環境下でも使用可能なキャビネット型給水装置を提供可能になった。
【００２５】
強制空冷式インバータ５の冷却ファン２２による空気流を循環流Ａの方向に方向付ける整風板２３を強制空冷式インバータ５に設け、その整風板２３により強制空冷式インバータ５の冷却ファン２２による空気流を循環流Ａの方向に方向付けるため、整風板２３により循環流Ａを強化できる。キャビネット２内に循環流Ａを強化する空気循環用ファン８を循環流の流れの中に位置するように配置し、空気循環用ファン８により循環流Ａを助成して強化するので、キャビネット２内のモータ３ａやインバータ本体５を冷却する冷却性能が一層高くなる。
【００２６】
しかも、前記キャビネット２は左右幅に比較した前後幅が小さな偏平な構造であるため、小さな設置スペースに設置可能である。前面パネル２ａを取り外せば前面の全体を開放でき、前面から全部の内部機器を保守、点検することができるから、キャビネット型給水装置１の後側や左右両側に保守、点検用のスペースを空けておく必要がない。そのため、このキャビネット型給水装置１では、設置場所の制約なく設置可能である。
【００２７】
ここで、前記実施形態を部分的に変更する例について説明する。
１）前記２組のポンプモータモジュール３と圧力タンク４などを左右反対にした状態に、つまり、２組のポンプモータモジュール３をキャビネット２の内部の上部の左寄り部分に配置し、圧力タンク４と循環用ファン８をキャビネット２の内部の上部の右側寄り部分に配置し、強制空冷式インバータ５をキャビネット２の内部の最上段部の右側部分に配置し、外扇型モータ３ａの外扇３ｃと強制空冷式インバータ５とでキャビネット２内に左回りの循環流を発生させるように構成してもよい。
【００２８】
２）強制空冷式インバータ５における冷却ファン２２をヒートシンク２１に対して循環流Ａの方への流れ成分が発生するように傾斜状に配置してもよい。
３）前記キャビネット２の内部の循環流Ａの上下方向の流路が長くなるように、図６に示すように、立向き整風板２４をキャビネット２の内部に設けてもよい。また、この整風板２４は取り外し可能に設けることが望ましい。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１のキャビネット型給水装置によれば、キャビネット内の機器を前記「課題を解決するための手段」に記載のように配置し、ポンプを駆動する外扇型空冷モータの外扇と、強制空冷式インバータの冷却ファンとで、キャビネット内の下部から上部にわたる空気の循環流を発生させるように構成したので、キャビネット内の上部の熱気を下部へ循環させて配管類やバルブ類で効果的に冷却し、また、下部の冷気を上部へ循環させて、その冷気でもってモータやインバータを効果的に冷却することができる。
【００３０】
これにより、高価な水冷モータの代わりに安価な外扇型空冷モータを採用でき、また、結露等で故障する心配のない強制空冷式インバータを採用でき、信頼性や耐久性に優れる低価格のキャビネット型給水装置を提供することが可能になった。しかも、このように冷却性能を高めたことで、キャビネットを密閉構造に構成することも可能になり、静粛性に優れ且つミストやダストの多い環境下でも使用可能なキャビネット型給水装置を提供可能になった。
【００３１】
そして、強制空冷式インバータの冷却ファンによる空気流を前記循環流の方向に方向付ける整風板を強制空冷式インバータに設けたので、整風板により循環流を強化することができ、冷却性能を高めることができる。
【００３２】
そして、キャビネット内に前記循環流を強化する空気循環用ファンを設けたため、前記循環流を強化してモータやインバータを冷却する冷却性能を一層高めることができる。
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るキャビネット型給水装置の全体斜視図。
【図２】キャビネット型給水装置の前面パネル取り外し状態の正面図である。
【図３】強制空冷式インバータと整風板の正面図である。
【図４】強制空冷式インバータと整風板の右側面図である。
【図５】強制空冷式インバータと整風板の底面図である。
【図６】変更形態のキャビネット型給水装置の図２相当図である。
【符号の説明】
１        キャビネット型給水装置
２        キャビネット
３ａ      外扇型空冷モータ
３ｂ      ポンプ
４        圧力タンク
５        強制空冷インバータ
７        制御盤
８        空気循環用ファン
２２      冷却ファン
２３      整風板
【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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