JP2007211695A - Water supplying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプで水を吸込み加圧して所定の需要場所へ送水する給水装置に関し、特に、この給水装置の運転の際に発熱する発熱体部品を冷却する冷却機構を備えた給水装置に関するものである。 The present invention relates to a water supply apparatus that sucks and pressurizes water with a pump and supplies the water to a predetermined demand place, and more particularly, to a water supply apparatus that includes a cooling mechanism that cools heating element parts that generate heat during operation of the water supply apparatus. It is.
従来、水道本管や受水槽等から供給される水を所定圧に加圧して集合住宅・ビル等の末端の需要場所に給水する給水装置がある。この種の給水装置は、水を吸込み加圧して送水するポンプと、該ポンプを駆動するモータと、該モータに電力を供給するインバータ装置などを備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a water supply device that pressurizes water supplied from a water main or a water receiving tank to a predetermined pressure to supply water to a terminal demand place such as an apartment house or a building. This type of water supply device includes a pump that sucks and pressurizes water to supply water, a motor that drives the pump, an inverter device that supplies electric power to the motor, and the like.
そして、例えば水道本管に接続された給水装置においては、時々刻々変動するポンプ流入圧力に対して末端需要者に常に一定水圧の給水ができるように、末端圧力一定制御方式及び吐出圧力一定制御方式を採用している。即ち、インバータ装置によってポンプを駆動する誘導モータ及びDCBL(直流ブラシレスモータ)に可変周波数・電圧の交流及び直流電力を供給することで、モータの回転速度制御を行っている。したがってこの種の給水装置にはインバータ装置が必須であるが、インバータ装置はIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)等のインバータ素子(パワー素子)を備えており、モータを駆動する際に発熱する発熱体部品である。このため給水装置にはこのインバータ装置などの発熱体部品を冷却する各種の冷却機構が採用されている。 And, for example, in a water supply device connected to the water main, the terminal pressure constant control method and the discharge pressure constant control method so that the terminal consumer can always supply a constant water pressure against the pump inflow pressure that varies from moment to moment. Is adopted. That is, the rotational speed of the motor is controlled by supplying AC and DC power of variable frequency and voltage to an induction motor and a DCBL (DC brushless motor) that drive a pump by an inverter device. Accordingly, an inverter device is indispensable for this type of water supply device, but the inverter device includes an inverter element (power element) such as an IGBT (insulated gate bipolar transistor), and generates heat when the motor is driven. It is a part. For this reason, various cooling mechanisms for cooling heating element parts such as the inverter device are employed in the water supply device.
この冷却機構として、インバータ装置にヒートシンクを取り付け、該ヒートシンクを冷却ファンの送風で強制冷却するものがある。この空冷方式の冷却機構は、インバータ素子の温度制御を容易に行えるという利点を有するが、その反面、大出力のインバータ装置では熱放散が大きくなるためヒートシンクを大きくしなければならず、冷却機構の設置スペースが大きくなってしまうという問題があった。また、ヒートシンクを充分に冷却するためには大容量の送風が必要で、冷却ファンの騒音が大きくなるという問題もあった。またインバータ素子を効果的に冷却するためヒートシンクに向けて送風するように冷却ファンが設置されているので、インバータ装置の制御回路部の冷却が充分に行われず、制御回路部に搭載されたコンデンサ等の電子部品の寿命が短くなってしまう懸念もあった。 As this cooling mechanism, there is a mechanism in which a heat sink is attached to the inverter device and the heat sink is forcibly cooled by blowing air from a cooling fan. Although this air-cooling type cooling mechanism has the advantage that the temperature control of the inverter element can be easily performed, on the other hand, in the high-power inverter device, heat dissipation becomes large, so the heat sink must be enlarged, and the cooling mechanism There was a problem that the installation space would become large. In addition, in order to sufficiently cool the heat sink, a large volume of air is required, which causes a problem that the noise of the cooling fan increases. In addition, since the cooling fan is installed so as to blow the air toward the heat sink in order to effectively cool the inverter element, the control circuit unit of the inverter device is not sufficiently cooled, and a capacitor mounted on the control circuit unit, etc. There was also a concern that the lifetime of the electronic parts would be shortened.
一方、他の冷却機構として、例えば特許文献1に示すように、インバータ装置を搭載したヒートシンク内に水を通水させて強制冷却するものがある。この水冷方式の冷却機構は、冷却効率が高く、低騒音で、且つヒートシンク自体の面積を小さくすることが可能である。しかしながら、ヒートシンク内に水路を形成する必要があり、また、ヒートシンクへの送水のための配管が必要で、更にインバータ装置の過冷却が起こり易いため、それを防止する温度センサや水路を開閉する電磁弁等の機構も必要となる。そのため給水装置全体の構造が複雑になって小型化が図れず、製造コストが高くなってしまう。また、給水装置のメンテナンスに手間が掛かるという問題もある。
On the other hand, as another cooling mechanism, for example, as shown in
また、この種の給水装置においては、ポンプを駆動するモータも発熱体部品であるため、モータの外部に取り付けた外部ファンやモータ内部のロータと一体に設置された内部ファンによって、モータ周囲の空気で該モータを冷却する冷却機構が設けられている。しかしながらこの冷却機構では、モータの周囲の空気温度が高い場合に適切な冷却を行うことができないという問題があった。特に、構成機器の周囲を覆うカバーを備えた給水装置では、カバー内の温度が上昇し易いためモータの冷却効果が小さくなる。一方、モータの十分な冷却効果を得るためには、カバー内に外気を取り込むファン等の機構をさらに設置して温度上昇を抑制する必要があり、給水装置の構造が複雑になるという問題があった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、構造が簡単で給水装置を小型化でき、低騒音で、モータやインバータ装置等の発熱体部品を高い効率で精度良く冷却できる冷却機構を備えた給水装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and its purpose is to simplify the structure, reduce the size of the water supply device, reduce noise, and cool the heating element parts such as the motor and the inverter device with high efficiency and high accuracy. It is providing the water supply apparatus provided with the cooling mechanism.
上記課題を解決するため本願の請求項1に記載の発明は、ポンプを備え、該ポンプで水を吸込み加圧して吐出することで該水を送水し、所定の需要場所へ給水する給水装置において、前記給水装置を運転する際に発熱する発熱体部品と、前記ポンプの送水が流通する送水部品とを備えると共に、前記発熱体部品と前記送水部品とを接続する熱伝導部材を備え、該熱伝導部材を介して前記ポンプの送水で前記発熱体部品の発熱部を冷却すると共に、前記熱伝導部材は、少なくともその一部が前記給水装置の内部及び/又は外部の空間に露出していることを特徴とする。なお、ここでいう送水部品とは、給水装置内のポンプケーシングや、該ポンプケーシングに接続された配管、あるいは送水を貯留するタンクなど、ポンプの送水がその内部を流通する各種の部品が含まれる。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の給水装置において、前記発熱体部品は、前記ポンプを駆動するモータ及び/又は前記モータに電力を供給するインバータ装置であり、前記送水部品は、前記ポンプのポンプケーシング、該ポンプケーシングの吸込口に接続された吸込管、該ポンプケーシングの吐出口に接続された吐出管の少なくともいずれかであることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の給水装置において、前記各構成機器がカバーの内部に収納配置されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the water supply apparatus according to the first or second aspect, each of the constituent devices is housed and arranged inside a cover.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の給水装置において、前記熱伝導部材が前記カバーと接触しているか、又は前記熱伝導部材が前記カバーの一部又は全体であることを特徴とする。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項3又は4に記載の給水装置において、前記カバー内に設置された冷却ファンを備え、該冷却ファンにより発生した気流で前記カバー内の空気を対流させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the water supply device according to the third or fourth aspect of the present invention, a cooling fan installed in the cover is provided, and air in the cover is convected by an air flow generated by the cooling fan. It is characterized by.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の給水装置において、前記冷却ファンは、前記モータの回転軸の一端に取り付けられたモータ冷却用ファンであることを特徴とする。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、請求項2乃至6のいずれかに記載の給水装置において、前記インバータ装置は、前記発熱部であるインバータ素子が搭載された駆動回路部と、該駆動回路部による電力供給を制御する制御回路部とを備え、少なくとも前記駆動回路部と前記送水部品とが前記熱伝導部材で接続されていることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the water supply apparatus according to any one of
本願の請求項1に記載の発明によれば、発熱体部品と送水部品とを接続する熱伝導部材を備え、該熱伝導部材を介してポンプの送水で発熱体部品の発熱部を冷却するので、簡単な構成で、低騒音で、発熱体部品をポンプの送水により冷却(水冷)することができる冷却機構を備えた給水装置を提供できる。これにより、発熱体部品による発熱を送水中に放出することができるので、発熱体部品の冷却効果が大きくなる。また、熱伝導部材は、少なくともその一部が給水装置の内部及び/又は外部の空間に露出しているので、熱伝導部材と空気との間で熱交換を行うことができる。したがって、熱伝導部材の温度が露出する空間の温度よりも低い場合(例えば、熱伝導部材が給水装置の内部空間に露出し、熱伝導部材の表面温度が給水装置内部の温度よりも低い場合)は、熱伝導部材によって周囲の空気が冷却され、該冷却された空気で発熱体部品の温度上昇を抑制できる。一方、熱伝導部材の温度が露出する空間の温度よりも高い場合(例えば、熱伝導部材が給水装置の外部空間に露出し、熱伝導部材の表面温度が給水装置外部の温度よりも高い場合)は、熱伝導部材が周囲の空気によって冷却される。これらにより、水冷方式と空冷方式を兼ねたハイブリッド冷却方式となるので、発熱体部品を効果的に冷却できる。
According to the invention described in
また、本願の請求項1に記載の発明によれば、従来の空冷方式の冷却機構で必要な発熱体部品を冷却する専用の冷却ファンが不要になり、且つ従来の水冷方式の冷却機構で必要な冷却水用の配管や温度制御機構が不要となるので、発熱体部品を冷却する冷却機構の構造を簡単にすることができる。したがって、給水装置の小型化が図れて、製造コストを低減でき、メンテナンスの手間を軽減できる。
Further, according to the invention described in
さらに、本願の請求項1に記載の発明によれば、熱伝導部材を介して発熱体部品が水冷される際に、熱伝導部材と空気との間で熱交換を行うことができるため、従来のヒートシンク内に水を通水させるいわゆる直接冷却方式と比較して、発熱体部品の緩やかな冷却が可能となる。したがって、発熱体部品の過冷却を効果的に防止することができ、且つ発熱体部品にかかる急激な温度差による負担を軽減することができる。また、発熱体部品の発熱量はポンプの送水量に応じて増減するため、常に発熱量に応じた適切な冷却をすることが可能となる。
Furthermore, according to the invention described in
本願の請求項2に記載の発明によれば、発熱体部品は、ポンプを駆動するモータ及び/又はモータに電力を供給するインバータ装置であり、送水部品は、ポンプのポンプケーシング、該ポンプケーシングの吸込口に接続された吸込管、該ポンプケーシングの吐出口に接続された吐出管の少なくともいずれかであるので、給水装置の運転の際に発熱するモータやインバータ装置をポンプによる送水で効果的に冷却することが可能となる。
According to the invention described in
本願の請求項3に記載の発明によれば、各構成機器がカバーの内部に収納配置された給水装置において、カバー内の温度が熱伝導部材の表面温度よりも高い場合には、カバー内の空気が熱伝導部材で冷却されるので、カバー内の温度上昇を防ぐことができ、それによって発熱体部品の温度上昇を防止することができる。また、発熱体部品による発熱は、熱伝導部材を介して送水中に放出されるので、それによってもカバー内の温度上昇を防止することができる。
According to the invention described in
本願の請求項4に記載の発明によれば、熱伝導部材がカバーと接触しているか、又は熱伝導部材がカバーの一部又は全体であるので、発熱体部品による発熱の一部をカバーを介して給水装置の外部空間に放出することが可能となるので、発熱体部品の冷却効果が大きくなる。
According to the invention described in
本願の請求項5に記載の発明によれば、カバー内に設置された冷却ファンを備え、該冷却ファンにより発生した気流でカバー内の空気を対流させるので、例えば、熱伝導部材でその周囲の空気が冷却される場合は、該冷却された空気をカバー内の全体に拡散させることでカバー内の局所的な温度上昇を防止でき、発熱体部品の温度上昇を効果的に抑制することができる。なお、冷却ファンが万一の故障等で停止した場合でも、ポンプの送水により発熱体部品が冷却されているので、即座にその温度が上昇して異常状態になることを回避できるため、給水装置の停止などの不具合の発生を防ぐことができる。
According to the invention described in
本願の請求項6に記載の発明によれば、冷却ファンは、モータの回転軸の一端に取り付けられたモータ冷却用ファンであるので、冷却機構の部品点数を削減できてその構造が簡単になり、給水装置の小型化を図ることができ、メンテナンス作業を軽減できる。
According to the invention described in
本願の請求項7に記載の発明によれば、インバータ装置は、発熱部であるインバータ素子が搭載された駆動回路部と、該駆動回路部による電力供給を制御する制御回路部とを備え、少なくとも駆動回路部と送水部品とが熱伝導部材で接続されているので、発熱部であるインバータ素子が効果的に冷却され、インバータ装置の温度上昇を防止することができ、その長寿命化を図ることができる。 According to the invention described in claim 7 of the present application, the inverter device includes a drive circuit unit on which an inverter element that is a heat generating unit is mounted, and a control circuit unit that controls power supply by the drive circuit unit, and at least Since the drive circuit section and the water supply component are connected by a heat conducting member, the inverter element that is the heat generating section is effectively cooled, the temperature rise of the inverter device can be prevented, and the life of the inverter apparatus can be extended. Can do.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1乃至図4は、本発明の一実施形態にかかる給水装置の内部機器の配置構成を示す図で、図1は給水装置の平面図、図2は左側面図、図3は右側面図、図4は正面図である。この給水装置1は、吸込側が水道本管に直接接続され、水を加圧して集合住宅・ビル等の末端の需要場所に給水するいわゆる直結型(ブースター型)の給水装置で、水を加圧して送水する二台のポンプ10,10と、ポンプ10,10の吐出側に接続された一本の吐出管20と、ポンプ10,10を駆動するモータ30,30と、モータ30,30に駆動電力を供給するインバータ装置40,40とを備えると共に、モータ30,30やインバータ装置40,40を冷却する冷却機構を備えて構成されている。ポンプ10,10、モータ30,30、インバータ装置40,40はいずれも互いに同一の構成である。なお、本実施形態の説明では、給水装置1の図1に示す面を平面とする横置きの状態で各構成機器の配置を説明するが、この給水装置1は、現場における設置状態によっては、図1に示す面を正面又は側面とする縦置きの状態で設置することも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 to FIG. 4 are diagrams showing an arrangement configuration of internal devices of a water supply apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a plan view of the water supply apparatus, FIG. 2 is a left side view, and FIG. 4 is a front view. This
給水装置1の内部機器は、カバー2内に収納配置されている。このカバー2は、図3に示す給水装置1の底面側に水平に設置された金属製の板状のベース部材3と、図1に示す該ベース部材3の四隅に立設した断面L字型の支持部材8に固定された側壁4と、図2、図3に示す側壁4の上端部に被せられる蓋部材5とを備え、全体が略矩形の箱型に形成されている。
The internal device of the
そして図3に示すように、ベース部材3の上面側に吐出管20が設置されている。この吐出管20は、鋳鉄などの金属材料で構成され、固定部21がベース部材3に対して固定され、図1に示すように水平方向に延伸してその両端の吐出口20b,20bが左右の側壁4,4からカバー2の外部に突出している。また、吐出管20の上部にはポンプ10,10が並列に取り付けられている。ポンプ10のポンプケーシング11の吸込口11aには吸込管12が接続され、該吸込管12の吸込口12aは側壁4から突出して開口している。この吸込口12aは、給水装置1の設置現場で水道本管等の管路(図示せず)に接続されるようになっている。一方、ポンプケーシング11の吐出口11bは、図3に示すように吐出管20のポンプ接続口20aに接続されている。
As shown in FIG. 3, a
ポンプケーシング11内には、羽根車(図示せず)が設置されて、該羽根車の回転軸がモータ30の回転軸(図示せず)の一端に連結されていている。一方、モータ30の回転軸の他端には、冷却ファン33が取り付けられ、冷却ファン33の外側を囲むファンガード34が設置されている。また、モータ30のモータケーシング31の外面には複数の冷却用のフィン31aが形成され、該フィン31aの外周を囲むように筒状のモータカバー32が取り付けられている。冷却ファン33はモータ30の駆動に伴って回転し、発生した気流(風)がフィン31aに向かって送られてモータ30が冷却されるようになっている。なお、図1の符号35は、モータ30用のリアクトルである。
An impeller (not shown) is installed in the
一方、図3に示すように、ベース部材3の上面には、一端辺が固定部21で吐出配管20に接続固定されている薄板状の伝熱板(熱伝導部材)6が取り付けられている。この伝熱板6は、熱伝導性に優れた金属材料で形成されていて、本実施形態ではアルミニウム製の板材である。
On the other hand, as shown in FIG. 3, a thin plate heat transfer plate (heat conducting member) 6 whose one end is connected and fixed to the
そして、伝熱板6の上面にインバータ装置40,40が取り付けられている。該インバータ装置40は、駆動回路部42と制御回路基板(制御回路部)44とを備えている。駆動回路部42は、板状の取付部材41を介して伝熱板6の上面に密着固定されており、制御回路基板44は取付部材41に柱状の支持部材43を介して固定され、駆動回路部42から離間して配置されている。駆動回路部42上には、モータ30に電力を供給するIGBT等のインバータ素子が搭載され、制御回路基板44上には、該インバータ素子を制御する制御回路を構成するコンデンサ46等の各種電子部品が搭載されている。このインバータ装置40は、ケーブル47を介してモータ30に駆動電力を供給してモータ30を可変速駆動するようになっている。
そしてこの給水装置1は、給水装置1の運転の際に発熱するモータ30やインバータ装置40などの発熱体部品を冷却する冷却機構を備えている。この冷却機構は、上記したようにインバータ装置40の駆動回路部42と吐出管20を伝熱板6によって接続(熱的に接続)したことで、駆動回路部42のインバータ素子(発熱部)を吐出配管20内の吐出水によって間接的に水冷するように構成している。また、伝熱板6は、その駆動回路部42が取り付けられた部分以外の表面が露出していて、この表面が給水装置1のカバー2内部の空気と接触しているので、下記に詳述するように、カバー2内部の空気をこの伝熱板6で冷却することで、カバー2内の温度を低下させ、これによりモータ30やインバータ装置40などの温度上昇を抑制するようになっている。即ちこの冷却機構は、水冷方式と空冷方式を組み合わせたいわゆるハイブリッド方式の冷却機構を構成している。
The
一方、図1、図2及び図4に示すように、カバー2内の左側部には、制御盤50が設置されている。この制御盤50は、図2に示すようにベース部材3の上面に断面略コ字状の支持部材51,51を介して取り付けられた板状の取付部材52を備え、この取付部材52上に各機器が設置されている。即ち、取付部材52は、図4に示すように断面が略L字型であり、図2に示すように各種電子部品が実装された制御基板53と板状の取付部材54とが取り付けられている。取付部材54の上面には、ブレーカー55及びノイズフィルターの構成部品であるコンデンサ56が設置され、取付部材54の下面にはノイズフィルターを構成する鉄心57や各種電子部品が実装された基板58が取り付けられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1, 2, and 4, a
次に、上記構成の給水装置1の運転時の動作を説明する。インバータ装置40からモータ30に駆動電力を供給することで、モータ30を駆動してポンプ10を運転する。これにより水道本管内の水を吸込管12の吸込口12aから吸い込み加圧し、吐出口11bから吐出管20へ吐出する。並列に設置された二台のポンプ10,10は、交代で運転することもできるし、同時に運転することもできる。ポンプ10を運転することで、モータ30の本体部や、インバータ装置40の駆動回路部42のインバータ素子や、制御回路基板44上のコンデンサ46等の発熱部が発熱する。
Next, the operation | movement at the time of the driving | operation of the
この給水装置1では、上記した冷却機構によって、伝熱板6を介して吐出配管20内を流れる吐出水で駆動回路部42のインバータ素子が水冷される。このようにインバータ素子の発熱を吐出水中に放出できるので、従来の空冷方式と比較してインバータ素子の冷却効果が大きくなる。
In this
またこのとき、カバー2内の温度は、モータ30やインバータ素子などの発熱により上昇しているので、伝熱板6の表面温度よりも高くなっている。そのため、カバー2内の伝熱板6の周囲の空気が伝熱板6によって冷却される。同時に、モータ30の駆動に伴って回転する冷却ファン33により発生する気流が、図3の矢印Aで示すように、給水装置1の内部空間を伝熱板6に向かって流れることで、カバー2内の空気が対流する。これにより、伝熱板6の周囲の冷却された空気がカバー2内の略全体に拡散され、カバー2内のモータ30やインバータ装置40の周囲温度を下げることができ、モータ30やインバータ装置40の温度上昇を抑制することができる。伝熱板6で冷却された空気は冷却ファン33で拡散されて駆動回路部42にも送られるので、そこに実装されているインバータ素子の冷却効果も高めることができる。また、制御回路基板44上のコンデンサ46等の電子部品もカバー2内の空気で冷却されることで、それらの温度上昇が防止されて長寿命化を図ることができる。さらに、冷却ファン33によるモータ30の冷却効果を十分に発揮することができる。したがって、上記の水冷効果と併せてモータ30やインバータ装置40などをさらに効果的に冷却することができる。
At this time, the temperature in the
なお、冷却ファン33が万一の故障等で停止した場合でも、駆動回路部42は伝熱板6を介して吐出管20内の吐出水で水冷されているので、即座にインバータ素子の温度が上昇して異常状態になることを回避できるため、給水装置1の故障停止などの不具合の発生を防ぐことができる。
Even when the cooling
またこの冷却機構では、吐出水によるインバータ素子の水冷は伝熱板6を介して間接的に行われるので、従来の直接水冷方式と比較して、インバータ素子を適度且つ緩やかに冷却することが可能となる。したがって、インバータ素子の過冷却を防止でき、且つ急激な温度変化によってインバータ素子にかかる負担を軽減できる。また、インバータ素子の発熱量は、ポンプ10の送水量に応じて増加・減少するが、それに合わせて吐出管20内の水量も増加・減少するので、冷却温度の調節のための流量制御等をすることなく、常にインバータ素子の発熱量に応じた適切な冷却を自動的に行うことが可能となる。
Further, in this cooling mechanism, the water cooling of the inverter element by the discharged water is indirectly performed through the
以上説明したように給水装置1が備える冷却機構は、吐出管20と駆動回路部42を伝熱板6で接続し、この伝熱板6を介して吐出管20の吐出水により駆動回路部42のインバータ素子を水冷するように構成すると共に、伝熱板6でカバー2内の空気を冷却するように構成したので、従来の直接水冷方式で必要な冷却水用の別途の配管や、温度センサや電磁弁等の温度制御機構が不要で、従来の空冷方式で必要なインバータ素子を冷却する専用の冷却ファンも不要である。したがって給水装置1の構成が簡単になり、その小型化を図ることができ、製造コストを低減できる。また、給水装置1の構成が簡単になることで、メンテナンス負担も軽減できる。
As described above, the cooling mechanism included in the
また、給水装置1では、カバー2内の空気を対流させる冷却ファンとして、モータ30の回転軸の一端に取り付けられたモータ30冷却用の冷却ファン33を用いたので、冷却機構の構造が簡単になる。また、カバー2を設けたことで、給水装置1を風雨に曝される屋外に設置することが可能となる。また、カバー2によって給水装置1の運転時に発生する騒音を低減することができる。一方、構成機器がカバー2内に収納配置されていても、上記の冷却機構によってカバー2内の空気が冷却されると共に、インバータ素子による発熱が吐出水側に放出されるので、カバー2内の温度が上昇するおそれがない。
Moreover, in the
また、給水装置1では、カバー2の一部であるベース部材3に伝熱板6が接触した状態で取り付けられているので、インバータ素子の発熱の一部を伝熱板6からベース部材3を介して給水装置1の外部空間にも放出することが可能となる。即ち、カバー2の外部の温度が伝熱板6の表面温度よりも低い場合には、カバー2の外部の空気によって伝熱板6を冷却する効果があるので、それによってもインバータ素子の冷却効果を高めることができる。
In the
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のない何れの形状・構造・材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. It should be noted that any shape, structure, and material not directly described in the specification and drawings are within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.
例えば、上記実施形態ではインバータ装置40を冷却(水冷)する場合を説明したが、本発明の給水装置が備える冷却機構で冷却する発熱体部品はインバータ装置40には限定されず、それ以外にも、例えば発熱体部品としてのモータ30を冷却する機構として、モータ30と吐出管20を伝熱板6で接続することも可能である。また、モータ30以外にも、給水装置の運転の際に発熱する発熱部を備えた部品であれば、他の部品でもこれを発熱体部品として冷却するように構成することが可能である。また、インバータ装置40を冷却する場合は、その駆動回路部42だけでなく制御回路基板44も伝熱板6に接続することが可能である。
For example, although the case where the
また、伝熱板6を介して発熱体部品と接続される部品は、ポンプ10による送水が流通する送水部品であれば、吐出管20には限定されず、それ以外にも吸込管12やポンプケーシング11、あるいは本実施形態では備えていない送水を貯留するタンクや他の配管などの各種の送水部品と接続することが可能である。即ち、本発明の冷却機構の構成としては、ポンプの作動媒体である水を送水する給水装置内の送水部品のいずれかと発熱体部品とが熱伝導部材で接続されていればよい。
In addition, the component connected to the heating element component via the
伝熱板6は、熱伝導性の良好な材料で構成されていれば上記実施形態のアルミニウム製の板材には限定されず、例えば銅等のそれ以外の材質でも良い。また、伝熱板6の形状や大きさも上記実施形態には限定されない。また、上記実施形態では伝熱板6がベース部材3に接触した状態で設置された構成を説明したが、伝熱板6をベース部材3から離間した状態で設置することもでき、必ずしもこれらが接触していなくても良い。一方で、カバー2の一部であるベース部材3やカバー2の全体を本発明の熱伝導部材として用いるように構成することも可能である。即ちこの場合は、伝熱板6とベース部材3あるいはカバー2が一体に構成される。
The
上記実施形態の給水装置では、伝熱板6とその周囲空気との熱交換の例として、伝熱板6がカバー2内の空気を冷却する場合を説明したが、カバー2内の温度が伝熱板6の表面温度よりも低い場合には、これとは逆に、カバー2内の空気によって伝熱板6が冷却されることになる。一方、伝熱板6が直接あるいはカバー2などの他の部材を介して給水装置の外部の空気に露出している場合は、給水装置の外部の温度が伝熱板6の表面温度よりも低ければ、伝熱板6が外部空気によって冷却され、給水装置の外部の温度が伝熱板6の表面温度よりも高ければ、伝熱板6の保温が行われる。特に、ポンプ10による送水の水温が低い場合は、伝熱板6の温度が低くなりすぎることで発熱体部品が過冷却になり易いが、本発明の冷却機構では、上記したように伝熱板6と周囲空気との熱交換が行われることで、発熱体部品の過冷却を効果的に防止できる。
In the water supply apparatus of the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態ではモータ30冷却用の冷却ファン33によって発生する気流を利用してカバー2内の空気を対流させる場合を説明したが、これ以外にも、給水装置1内に別途の冷却ファンを設置してこの冷却ファンで発生した気流でカバー2内の空気を対流させるように構成してもよい。その場合は給水装置1の外部から空気を取り入れるようにこの冷却ファンを設置することも可能である。またこの冷却ファンは、制御回路基板44上にサーミスタを設置し、該サーミスタによって冷却ファンの駆動回路をオンオフし、動作を制御すると良い。あるいは、カバー2内の空気を対流させる冷却ファンを設置せずに、自然対流で循環させるように構成してもよい。
Moreover, although the case where the air in the
1 給水装置
2 カバー
3 ベース部材
4 側壁
5 蓋部材
6 伝熱板(熱伝導部材)
8 支持部材
10 ポンプ
11 ポンプケーシング
12 吸込管
20 吐出管
21 固定部
30 モータ
31 モータケーシング
31a フィン
32 モータカバー
33 冷却ファン
35 リアクトル
40 インバータ装置
41 取付部材
42 駆動回路部
43 支持部材
44 制御回路基板(制御回路部)
46 コンデンサ
47 ケーブル
50 制御盤
51 支持部材
52 取付部材
53 基板
54 取付部材
55 ブレーカー
56 ノイズフィルター
57 鉄心
58 基板
DESCRIPTION OF
8
46
Claims (7)
前記給水装置を運転する際に発熱する発熱体部品と、前記ポンプの送水が流通する送水部品とを備えると共に、前記発熱体部品と前記送水部品とを接続する熱伝導部材を備え、該熱伝導部材を介して前記ポンプの送水で前記発熱体部品の発熱部を冷却すると共に、
前記熱伝導部材は、少なくともその一部が前記給水装置の内部及び/又は外部の空間に露出していることを特徴とする給水装置。 In a water supply apparatus comprising a pump, supplying water by sucking and pressurizing and discharging water with the pump, and supplying water to a predetermined demand place,
A heat-generating component that generates heat when the water supply device is operated; a water-feeding component that circulates the pump water; and a heat-conducting member that connects the heat-generating component and the water-feeding component. While cooling the heat generating part of the heating element part by water supply of the pump through the member,
At least a part of the heat conducting member is exposed to a space inside and / or outside the water supply device.
前記発熱体部品は、前記ポンプを駆動するモータ及び/又は前記モータに電力を供給するインバータ装置であり、
前記送水部品は、前記ポンプのポンプケーシング、該ポンプケーシングの吸込口に接続された吸込管、該ポンプケーシングの吐出口に接続された吐出管の少なくともいずれかであることを特徴とする給水装置。 In the water supply apparatus of Claim 1,
The heating element component is a motor that drives the pump and / or an inverter device that supplies power to the motor,
The water supply device according to claim 1, wherein the water supply component is at least one of a pump casing of the pump, a suction pipe connected to a suction port of the pump casing, and a discharge pipe connected to a discharge port of the pump casing.
前記各構成機器がカバーの内部に収納配置されていることを特徴とする給水装置。 In the water supply apparatus of Claim 1 or 2,
The water supply device according to claim 1, wherein each of the component devices is housed and arranged in a cover.
前記熱伝導部材が前記カバーと接触しているか、又は前記熱伝導部材が前記カバーの一部又は全体であることを特徴とする給水装置。 In the water supply apparatus of Claim 3,
The water supply device, wherein the heat conducting member is in contact with the cover, or the heat conducting member is a part or the whole of the cover.
前記カバー内に設置された冷却ファンを備え、該冷却ファンにより発生した気流で前記カバー内の空気を対流させることを特徴とする給水装置。 In the water supply apparatus of Claim 3 or 4,
A water supply apparatus comprising: a cooling fan installed in the cover, wherein air in the cover is convected by an air flow generated by the cooling fan.
前記冷却ファンは、前記モータの回転軸の一端に取り付けられたモータ冷却用ファンであることを特徴とする給水装置。 The water supply apparatus according to claim 5,
The water supply device according to claim 1, wherein the cooling fan is a motor cooling fan attached to one end of a rotating shaft of the motor.
前記インバータ装置は、前記発熱部であるインバータ素子が搭載された駆動回路部と、該駆動回路部による電力供給を制御する制御回路部とを備え、
少なくとも前記駆動回路部と前記送水部品とが前記熱伝導部材で接続されていることを特徴とする給水装置。 In the water supply apparatus in any one of Claim 2 thru | or 6,
The inverter device includes a drive circuit unit on which an inverter element that is the heat generating unit is mounted, and a control circuit unit that controls power supply by the drive circuit unit,
At least the drive circuit unit and the water supply component are connected by the heat conducting member.
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