JP4492830B2 - Cabinet-type water supply device - Google Patents
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Description
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cabinet-type water supply apparatus, and more particularly to an apparatus having improved cooling performance for air-cooling heat-generating equipment inside the cabinet.
[0002]
[Prior art]
Recently, as a water supply device for supplying clean water in buildings, residential buildings, etc., a cabinet type water supply device in which water supply devices are housed in a thin box-shaped cabinet is being widely adopted. As the water supply device, a motor-equipped pump, a pressure tank (accumulator), piping, valves, sensors, a control panel including an inverter, and the like are provided. Since it is not good that water adheres to the control panel including the motor and the inverter, these are arranged in the upper part of the cabinet.
[0003]
The cabinet is almost sealed so that noise generated inside the cabinet does not leak to the outside, so it is difficult to cool the motor and inverter that are the heat source with outside air. It was necessary to provide a cooling means. Therefore, conventionally, a technique of applying a water-cooled motor, a technique of attaching an inverter to a pipe and cooling the pipe, a technique of applying a water-cooled inverter, and the like have been generally employed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The above water-cooled motor is very expensive. When the inverter is water-cooled, it is necessary to take measures against condensation on the inverter, and there are many restrictions such as the installation position of the inverter is limited, and the manufacturing cost of the cabinet-type water supply device is expensive. turn into. Moreover, when the inverter is water-cooled, troubles may occur due to condensation.
[0005]
On the other hand, it is not impossible to provide a ventilation opening (gallery) in the cabinet for discharging hot air in the cabinet to the outside, but in that case, not only is the quietness characteristic of the cabinet-type water supply device impaired, Countermeasures against intrusion of mist and dust are also required. An object of the present invention is to provide a cabinet-type water supply apparatus with improved cooling performance for air-cooling a motor, an inverter, and the like.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The cabinet-type water supply apparatus according to
[0007]
With the above configuration, during the pump operation, a large circulating flow of air from the lower part to the upper part in the cabinet can be generated by the outer fan of the outer fan type air cooling motor and the cooling fan of the forced air cooling type inverter. Hot air generated mainly by the upper motor and inverter flows on the circulating flow to the lower part, and is cooled by piping and valves (correctly, relatively cool water inside them) in the lower part. The cold air cooled in the lower part of the cabinet rides on the circulating flow and flows to the upper part to cool the upper motor and the inverter.
Since the air flow by the cooling fan of the forced air-cooled inverter is directed in the direction of the circulation flow by the air conditioning plate, the circulation flow can be enhanced by the air conditioning plate. Since the circulation flow is reinforced by the air circulation fan, the cooling performance for cooling the motor and the inverter in the cabinet is further enhanced.
[0008]
The cabinet is desirably one closed shape, is not limited thereto, cabinet, flat structure for Generating an circulation flow depth is small compared to the lateral width It is desirable that It is desirable that the air circulation flow generated in the cabinet is not a complicated circulation flow but a large loop-shaped circulation flow that flows in an annular shape . Motor with pump is also be equipped with two or more sets is not limited to one set.
[0009]
[0010]
[0011]
[0012]
[0013]
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the cabinet-type
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The devices inside the
[0018]
The
[0019]
In the lower part of the
[0020]
A
[0021]
During the operation of the
[0022]
The effect | action of the cabinet type
[0023]
As a result, the hot air generated mainly by the upper two sets of
[0024]
Thus, since the high cooling performance of the cabinet-type
[0025]
The forced air-cooled
[0026]
Moreover, since the
[0027]
Here, the example which changes the said embodiment partially is demonstrated.
1) The two sets of
[0028]
2) The cooling
3) As shown in FIG. 6, a vertical
[0029]
【The invention's effect】
According to the cabinet-type water supply apparatus of
[0030]
This makes it possible to use an inexpensive external fan air-cooled motor instead of an expensive water-cooled motor, and a forced air-cooled inverter that does not worry about malfunction due to condensation, etc., and is a low-cost cabinet with excellent reliability and durability. It has become possible to provide a mold water supply device. In addition, by improving the cooling performance in this way, it is also possible to configure the cabinet in a sealed structure, and it is possible to provide a cabinet type water supply device that is excellent in quietness and can be used even in an environment with a lot of mist and dust. became.
[0031]
And, since the forced air-cooled inverter is provided with the air conditioning plate that directs the air flow from the cooling fan of the forced air-cooled inverter in the direction of the circulating flow, the circulating air can be strengthened by the air conditioning plate and the cooling performance is improved. Can do .
[0032]
And since the fan for air circulation which strengthens the said circulation flow was provided in the cabinet, the cooling performance which reinforces the said circulation flow and cools a motor and an inverter can be improved further.
[0033]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a cabinet-type water supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a cabinet-type water supply apparatus in a state where a front panel is removed.
FIG. 3 is a front view of a forced air-cooled inverter and an air conditioning plate.
FIG. 4 is a right side view of a forced air-cooled inverter and an air conditioning plate.
FIG. 5 is a bottom view of a forced air-cooled inverter and an air conditioning plate.
6 is a view corresponding to FIG. 2 of a cabinet-type water supply apparatus according to a modified embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
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。In a cabinet-type water supply apparatus that houses a control panel including a pump, a pressure tank, piping and valves, a forced air-cooled inverter, driven by an external fan-type air-cooled motor inside the cabinet,
The outer fan type air-cooled motor-equipped pump is arranged in a standing posture and the motor is positioned below the upper portion of the cabinet, and the upper portion of the interior of the cabinet. A pressure tank is disposed on the other side of the cabinet, piping and valves are disposed in the lower part of the cabinet, and a control panel including the forced air-cooled inverter is disposed in the uppermost part of the cabinet. ,
The outer fan of the outer fan type air cooling motor and the cooling fan of the forced air cooling inverter are configured to generate a circulating flow of air from the lower part to the upper part in the cabinet,
A forced air-cooled inverter is provided with an air conditioning plate that directs the air flow by the cooling fan of the forced air-cooled inverter in the direction of the circulating flow
In the cabinet, an air circulation fan different from the outer fan of the outer fan type air cooling motor is provided to strengthen the circulation flow.
A cabinet-type water supply apparatus characterized by that.
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