JP2005201051A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ポンプ装置の運転状態、異常状態の状態表示を行う表示出力手段の表示内容の確認と運転設定を行う入力手段への入力とをポンプのカバーを開ける事無く可能とし、また極めて保守性の高い、使い勝手に優れ、低消費電力のポンプ装置を安価に提供する。
【解決手段】 ポンプ装置に赤外線を用いた通信手段を設けると共に、ポンプ装置の外に、ポンプ装置と共通の通信手順を有する赤外線リモコン装置を設ける事により、ポンプ装置との相互情報伝達を可能とする事で、ポンプのカバーを開ける事無くポンプ装置の運転設定と、ポンプ装置の運転状態、異常状態の状態確認を可能とする事を問題解決の手段としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、水栓の開閉に伴い自動的に運転開始・運転停止等を行うポンプ装置に係り、さらに詳細には、使用者への運転情報等の報知ならびに使用者からポンプへの運転設定を簡便に実行可能なポンプ装置に関する。

従来形ポンプ装置は、随時発生する利用者の水使用へ即時に対応する為、ポンプ装置内の圧力および装置内の状態を２４時間連続して監視してその状態を、また、ポンプ装置内に異常が発生して揚水できない状態に陥った際にはその異常内容を報知する表示装置を備え、また、使用者の利用状態・設置場所の事情に合う様運転条件を設定する為の外部入力装置を持つものがある。

しかし、通常ポンプ装置の表示装置および外部入力装置はカバーを施されたポンプ装置の内部に設けられており、しかも、一般家庭においてポンプ装置は、実際に水を使用する家屋から離れた屋外に設置されるか、或いは屋内に設置する場合であっても居室からは離れた場所に設置される為、ポンプの運転設定を変更する場合、故障あるいは何らかの原因でポンプ装置が揚水出来なくなった場合には、居室からポンプ装置の設置場所までの移動と共に、工具を用いたカバーの取り外し、表示装置を用いた状況確認、入力装置を用いた設定作業が必要となるが、これら一連の作業は夜間・荒天などの状況下においては大変な困難を伴うという問題がある。

また、表示装置、入出力装置は前述のとおり便利な装備ではあるが、反面、２４時間機器であるポンプ装置の性格上、表示確認や設定を行う時間に較べ通常使用の時間が極めて長い為、この間にあっては不要な装備とも考える事が出来、何らかの手段を講じる事により削減が可能であれば、表示装置、入出力装置を設ける事による製造コストの抑制、表示装置が消費する電力の削減を行う事が出来る。

本発明は上記問題点を解決するものであり、ポンプ装置の運転状態、異常状態の状態表示を行う表示出力手段の表示内容の確認と運転設定を行う入力手段への入力とを専用の配線を設ける事無く可能とし、もって安価でかつ低消費電力の使い勝手に優れるポンプ装置を提供することにある。

前記課題は、使用者の水道水栓の開閉操作に伴い、自動的に、井戸内の水を揚水するポンプモータの運転開始・運転停止を行う電気式ポンプ装置において、ポンプ装置内の圧力を検出する圧力検出手段と、ポンプ装置内の温度を検出する温度検出手段と、ポンプ装置の運転設定を行う外部入力手段と、ポンプ装置の運転状態、異常状態の状態表示を行う表示出力手段と、前記外部入力手段からの情報を元にポンプ装置の運転制御を行う運転制御手段と、前記運転制御手段からの出力によりポンプモータを駆動する駆動手段とを具備することによって達成される。

本発明によれば、ポンプ装置の状態確認 ならびに設定入力が容易となり、極めて保守性の高い、使い勝手に優れた低消費電力のポンプ装置を安価に提供することが出来る。

以下、本発明の実施の形態として一実施例を取り挙げ、添付の図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係るポンプ装置の一実施例を示す斜視図、図２は、本発明に係るポンプ装置ならびに当該ポンプ装置からの給水を受け水使用を行う家屋との関係を示すブロック図、図３は、図１に示すポンプ装置の制御部ブロック図、図４は、赤外線リモコンのブロック図である。

まずポンプ装置の一実施例を図１により説明する。ポンプ装置は図１に示すような構成となっている。大きくは、ベース１および、これに実装される部品と、これら全体を保護するカバー１２とからなる地上部と、水中ポンプ１３からなる水中部から構成される。カバー１２の上面には赤外線窓１２aが設けてあり、この位置はポンプ装置にカバー１２を被せた状態で赤外線送受信部１１ａの位置に相当する様に設けている。地上部はベース１上に構成され、水中ポンプ１３から揚水された水を取水する吸込口２、吸込口から吸水した水の逆流を防止する逆止弁３、逆止弁３とベース１を接続する連通管４、連通管４により導かれた水をベース１を介して吐出しを行う吐出口５と吐出口５に直結され、家屋１４まで水を送る吐出管５ａとベース1内の配管で接続され使用水量の急変による吐出し圧力の変化を緩衝する圧力タンク６と吐出し圧力を略直線的に検出する圧力センサ７と電気部品への給電を行う電源コード９とポンプ本体の金属部分を接地するためのアース線１０と電気部品を収納する電気部品ケース１１と電気部品ケース１１内に設置され赤外線通信の送受信を行う、赤外線送受信部１１ａと、ポンプ運転の制御を行う制御回路１１ｂとからなり、水中部である水中ポンプ１３は水封処理された水中モータ１３ｄと水を取込むストレーナ１３ｃとストレーナ１３ｃから取水した水を加圧するタービンポンプ１３ｂとタービンポンプ１３ｂにて加圧した水を地上部へ送水する揚水管１３ａと地上部の電気部品ケース１１と水中ポンプ１３を接続するモータケーブル１３ｅとからなる。赤外線リモコン１７はポンプ装置の外に設け赤外線窓１２aを介して赤外線送受信部１１ａと赤外線を媒体として運転情報、異常情報、設定情報のやり取りを行う。

次に図２により、本発明の概要を説明する。家屋１４と井戸１５は離れた場所にあり、ポンプ装置は井戸１５の近傍に設置される。水中ポンプ１３は、ポンプ装置のベース１から、揚水管１３aとモータケーブル１３eを介して井戸１５内に水没させて設置してある。ポンプ装置と家屋１４の間は吐出管５aにより接続されており、前記、吐出管５aの家屋側末端には水栓１４aが取り付けられている。

次に図３を用いて、本発明の実施の形態の一例の制御回路の構成を説明する。制御回路１１ｂはマイコン１１ｄを中心に構成される。ポンプの主たる機能である揚水を行なう水中モータ１３ｂは、マイコン１１ｄからのトリガ信号により運転／停止を行なう。水中モータ運転時の回路動作の詳細は次の様になる、制御回路１１ｂは圧力センサ７へ直流電源を供給し、圧力センサ７はポンプ装置内の圧力変化に対応した電圧を出力する。制御回路１１ｂ内のマイコン１１ｄは圧力センサの出力を一定期間毎に、二値化して取り込み、この値を前回測定時の圧力センサデータと比較して、その比較結果を、予め設定された判断基準に基づき制御内容を決定し、水中ポンプ１３ｄを駆動するトリガ信号の制御を行なう。この処理を繰り返すことで、随時発生する利用者の水使用への対応を可能としている。また、圧力センサ７より得られる情報は、異常の検出にも用いられる、例えば、圧力センサ７の出力変化により、マイコン１１ｄは水栓が開かれたと判断して水中ポンプ１３ｄを駆動する司令を出す、司令後、一定時間経過後も圧力が一定の値を超えない場合、井戸が渇水したか、あるいは駆動回路又はモータの故障が発生したと判断する。また、マイコン１１ｄが水中ポンプ１３ｄに対して、駆動司令を出していないにも拘わらず圧力センサ７の出力が上昇する値を示した場合にはモータ駆動回路が故障し、マイコン１１ｄからの司令によらずモータが回転しているものと判断する。また、圧力センサ１１ｄの出力が設定範囲を逸脱した場合には、圧力センサ１１ｄ自体の故障が発生したと判断する。また、マイコン１１ｄは温度センサ８の出力についても検出しており、設定温度以下に温度が低下した場合は、ヒータ駆動回路への駆動指令を出して凍結を防止する。また、温度センサ８の出力が設定範囲を逸脱した場合には、温度センサ８自体の故障が発生したと判断する。このようして得られるセンサからの情報を基にマイコン１１ｄは、通常は圧力センサから得られた圧力値を、異常が発生した場合にはその内容を、後述する赤外線入力回路からの入力により表示変更の必要が生じた場合にはその内容を表示する様、一定の時間間隔で赤外線出力回路に対して表示情報を出力し、赤外線送受信部１１aを通して赤外線信号として出力する。ここで、表示情報を連続出力とせず、一定の時間間隔を設けて出力するのは、赤外線送受信部１１aにおける消費電力の抑制を目的としたものであり、時間間隔については赤外線リモコン１７の操作時に不都合を生じない１０〜１００ｍｓ程度が適当である。また、マイコン１１ｄは、常に赤外線入力回路からの入力を監視しており、ポンプ装置にとって意味のある入力があった場合にはその入力に対応した各種設定値の変更、および表示の変更処理を行う。

次に、図４を用いて本発明の実施の形態の一例の赤外線リモコン装置１７の構成を説明する。赤外線リモコン装置１７は大まかにポンプ装置と赤外線を利用した通信を行うための赤外線送受信部１７a、受信内容を表示する表示装置１７ｂ、各種設定に使用するスイッチ（１）１７ｃ、スイッチ（２）１７ｄ、スイッチ（３）１７ｅ、送受信データの処理を行うマイコン１７ｆ、表示出力を行う１７ｇ、表示装置、スイッチの基準信号であるストローブ信号を出力するストローブ出力回路１７ｈ、スイッチの入力を行うキー入力回路１７iからなる。赤外線リモコン装置１７をポンプ装置の近傍、ポンプ装置が出力する赤外線信号を受信可能な位置へ近づけると赤外線リモコン装置１７は、赤外線送受信部１７aにてポンプ装置が発する運転情報、異常情報の赤外線信号を受信し、赤外線入力回路を通してマイコン１７ｆへ信号を入力する、マイコン１７ｆはこの入力を解読した後、表示出力回路１７ｇに対して表示内容を出力して表示装置１７ｂに表示する。また、ポンプ装置の設定を変更する場合はスイッチ（１）１７ｃにより設定内容を切り替えスイッチ（２）１７ｄを用いて設定値の変更、スイッチ（３）１７eを用いて設定値の送信を行う。スイッチのサ操作内容はキー入力回路１７iを通してマイコンに入力される。マイコンは入力内容を表示装置１７ｂに表示すると共に必要に応じて赤外線出力回路に対して出力内容を出力して赤外線送受信部１７aより送信する。

本発明の実施の形態の一例のポンプ装置の構成図。 本発明の実施の形態の一例のポンプ装置と家屋との関係を示すブロック図。 本発明の実施の形態の一例のポンプ装置の制御回路のブロック図。 本発明の実施の形態の一例の赤外線リモコン装置のブロック図。

符号の説明

１…ベース、２…吸込口、３…逆止弁、４…連通管、５…吐出口、５ａ…吐出管、６…圧力タンク、７…圧力センサ、８…温度センサ、９…電源コード、１０…アース線、１１…電気部品ケース、１１ａ…赤外線送受信部、１１ｂ…制御回路、１１ｃ…モータ駆動回路、１１ｄ…マイコン、１１ｅ…通信制御回路、１１ｆ…変調／復調回路、１２…カバー、１２ａ…赤外線窓、１３…水中ポンプ、１３ａ…揚水管、１３ｂ…タービンポンプ、１３ｃ…ストレーナ、１３ｄ…水中モータ、１３ｅ…モータケーブル、１４…家屋、１４ａ…水栓、１４ｂ…遠隔制御回路、１４ｃ…マイコン、１４ｄ…通信制御回路、１４ｅ…変調／復調回路、１４ｆ…表示／入力基板、１５…井戸、１６…電灯線、１７…赤外線リモコン装置、１７ａ…赤外線送受信部、１７ｂ…表示装置、１７ｃ…スイッチ（１）、１７ｄ…スイッチ（２）、１７ｅ…スイッチ（３）、１７ｆ…マイコン、１７ｇ…表示出力回路、１７ｈ…ストローブ信号回路、１７i…キー入力回路。

Claims (4)

1. 使用者の水道水栓の開閉操作に伴い、自動的に、井戸内の水を揚水するポンプモータの運転開始・運転停止を行う電気式ポンプ装置において、ポンプ装置内の圧力を検出する圧力検出手段と、ポンプ装置内の温度を検出する温度検出手段と、ポンプ装置の運転設定を行う外部入力手段と、ポンプ装置の運転状態、異常状態の状態表示を行う表示出力手段と、前記外部入力手段からの情報を元にポンプ装置の運転制御を行う運転制御手段と、前記運転制御手段からの出力によりポンプモータを駆動する駆動手段とを具備することを特徴とするポンプ装置。
2. 請求項１において、ポンプ装置に赤外線通信回路を設け、外部との入力手段として利用することを特徴とするポンプ装置。
3. 請求項２において、ポンプ装置の外にポンプ装置の赤外線通信手段と共通のプロトコルを持つ赤外線リモコン装置を設けることを特徴とするポンプ装置。
4. 請求項２および請求項３において、ポンプ装置と赤外線リモコン装置間において相互に情報の交換を行い、赤外線リモコン装置において各種運転設定、運転状態・異常内容の表示を可能とすることを特徴とするポンプ装置。
   

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