JP2011113329A - 給水装置及び液位制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極の本数に関わらず設置可能で安価な給水装置を提供する。
【解決手段】受水槽４の水を需要側に供給するポンプ７−１，７−２と、受水槽の液位を検出する液位検出手段３−１，３−２と、を備えた給水装置において、液位検出手段が検出する液位の数に応じた複数の液位制御パターンを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された液位制御パターンを決定する決定手段と、決定手段に応じて決定した液位制御パターンと液位検出手段により検出された液位に応じて前記ポンプを回転駆動するポンプ制御手段とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、給水装置及び液位制御装置の液位制御に関する。

ポンプ吸込み側水源の液位を検出してこの液位に応じてポンプを運転していく給排水ポンプシステムの液位制御システムの従来技術として特許文献１に示す 液面制御装置や、特許文献２に示す液位検出装置や給液制御装置等がある。また、特許文献２においては、液位がＥ１１又はＥ２１以上の状態を４（電極が４本導通している状態）、液位がＥ１２又はＥ２２以上の状態を３（電極が３本導通している状態）、液位がＥ１３又はＥ２３以上の状態を２（電極が２本導通している状態）、液位がＥ１４又はＥ２４以上の状態を１（電極が１本導通している状態）、液位がＥ１４又はＥ２４未満の状態を０（電極が全て導通していない状態）として扱っている。

特開平０５−０９４２１７ 特開平０４−１２８９０８

しかしながら上記した従来技術によれば、以下のような問題が生じていた。 受水槽などの水槽の水位を検出する手段は、水槽によって異なっており、例えば電極が４本である場合もあれば、それ以外のこともある。これに対して、ポンプを設置する度に電極の本数に応じたポンプ制御を行うようにするのでは、非常に大きな手間がかかるという問題があった。また、このように電極の本数に応じて、ポンプ制御盤を用意することでコスト高となるという問題も生じる。あるいは、電極が何本あってもその全てを使用するのではなく、例えばうち３本のみを使用してポンプ制御を行うということも考えられるが、これによれば多くの電極を使用することで可能となるより精度の高い制御に対して精度が落ちるという問題がある。

本発明は電極の本数に関わらず設置可能で安価な給水装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一実施形態においては、受水槽の水を需要側に供給するポンプと、受水槽の液位を検出する液位検出手段と、を備えた給水装置において、液位検出手段が検出する液位の数に応じた複数の液位制御パターンを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された液位制御パターンを決定する決定手段と、決定手段に応じて決定した液位制御パターンと液位検出手段により検出された液位に応じて前記ポンプを回転駆動するポンプ制御手段とを備えた。
上記において、さらに以下の態様を備えていることが望ましい。
（１）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、設定した第１の液位以上の場合にポンプの運転開始を許可するポンプ運転可能条件が決定されること。
（２）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、運転可能条件が成立し、ポンプが運転開始した後に、前記第１の液位以下の第２の液位以下となった場合に、前記ポンプの運転を停止するポンプ停止条件が決定されること。
（３）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、設定された第３の液位以上となった場合に受水槽へ流入する水の流路開閉手段が閉められる流路閉条件が決定されること。
（４）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、第３の液位よりも小さい第４の液位以下となった場合に前記流路開閉手段が開かれる流路開条件が決定されること。
（５）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、受水槽の液位が設定された第５の液位以下となった場合に液位が低いことの警報を発する低水位警報条件が決定されること。
（６）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、受水槽の液位が設定された第６の液位以上になった場合に液位が高いことの警報を発する満水位警報条件が決定されること。
（７）複数の受水槽へそれぞれ水を供給する配水管にそれぞれ設けられた流路開閉手段を制御する流路開閉制御手段を備えたこと。

また、上記課題を解決するための本発明の別の実施形態は、水槽の水を需要側に供給する、あるいは、水槽の水を排水するポンプと、水槽の液位を示す信号を受信する液位信号受信手段と、信号の示す水槽の液位の数に応じた複数の液位制御パターンを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された液位制御パターンを決定する決定手段と、決定手段に応じて決定した液位制御パターンと前記受信した信号に応じて前記ポンプを回転駆動するポンプ制御手段とを備えた。

また、上記において、以下の態様を備えたものであることが望ましい。
（ａ）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、設定した第１の液位以上の場合にポンプの運転開始を許可するポンプ運転可能条件が決定されること。
（ｂ）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、運転可能条件が成立し、ポンプが運転開始した後に、第１の液位以下の第２の液位以下となった場合に、ポンプの運転を停止するポンプ停止条件が決定されること。
（ｃ）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、設定された第３の液位以上となった場合に受水槽へ流入する水の流路開閉手段が閉められる流路閉条件が決定されること。
（ｄ）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、第３の液位よりも小さい第４の液位以下となった場合に流路開閉手段が開かれる流路開条件が決定されること。
（ｅ）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、受水槽の液位が設定された第５の液位以下となった場合に液位が低いことの警報を発する低水位警報条件が決定されること。
（ｆ）記憶部で記憶された液位制御パターンにより、受水槽の液位が設定された第６の液位以上になった場合に液位が高いことの警報を発する満水位警報条件が決定されること。
（ｇ）複数の受水槽へそれぞれ水を供給する配水管にそれぞれ設けられた流路開閉手段の開閉を制御する流路開閉制御手段を備えたこと。

本発明によれば、電極の本数に関わらず設置可能で安価な給水装置を提供することができる。

給排水ポンプシステムの構成を示したシステム構成図。 給排水ポンプシステム制御装置の動力回路部。 従来の給排水ポンプシステム制御装置の制御回路部。 液位制御及び機能のパターン図。 液位制御及び機能のパターン図。 液位制御及び機能パターンの条件設定図。 給排水ポンプシステム制御装置の制御回路部。 液位制御及び機能を説明するための図。 液位制御及び機能を説明するための図。 ＴＩＭＮＴ（タイマ割り込み）処理を説明するための図。 圧力センサ検出データの読み込み処理を説明するための図。 液位処理の詳細を説明するための図。 第１のポンプの運転処理を説明するための図。 低水位表示及び警報発報処理を説明するための図。 流入弁の開閉処理を説明するための図。 給排水ポンプシステムの制御手順を示したフローチャート。 水槽選択及び流入弁選択組み合わせ図。 給排水ポンプシステムの構成図（部分図）。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
まず図１、図２、図３を用いて給排水ポンプシステムの液位制御について、説明する。４は２槽式の受水槽であり第１の水槽４−１及び第２の水槽４−２より成り、２−１、２−２はそれぞれ第１の水槽４−１及び第２の水槽４−２に水道水を取水するための第１及び第２の流入弁であり一般に自動弁が用いられる。１−１及び１−２はこれら第１及び第２の自動弁保守のための仕切り弁、１−３は前述した第１の水槽及び第２の水槽を連通管１−８によって連通するための仕切り弁である。そして、これらの第１の水槽及び第２の槽の液位を検出する液位検出手段３−１、３−２を備えている。

これは、検出する液位数に応じて詳細は後で述べるが例えば、満水位、低水位、ポンプ始動水位（水槽水位がこの水位以上にあればポンプを運転してよいことを意味している。）、ポンプ停止水位（水槽水位がこの水位以下低下したらポンプを直ちに停止して空転保護行う水位であることを意味している。）、流入弁開水位、流入弁閉水位など５液位を必要とする場合、例えば電極棒によって構成され第１の液位検出手段では電極Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４、Ｅ１５が用いられている。第２の液位検出手段では電極Ｅ２１、Ｅ２２、Ｅ２３、Ｅ２４、Ｅ２５が用いられている。

回路構成の詳細説明は省略するが、この場合、Ｅ１５、Ｅ２５は共通電極でありこれらと水を介して他の電極との間で電気的導通状態を成立させて検出する。水位がＥ１４、Ｅ２５未満であれば共通電極Ｅ１５、Ｅ２５に対して前述した電気的導通状態が成立せず未検出である。水位がＥ１１、Ｅ２１以上であれば共通電極Ｅ１５、Ｅ２５に対して前述した電気的導通状態が成立しているので全て検出している状態である。途中の液位検出状態は前述で明らかなので説明を省く。

７−１は第１のモータ８−１によって駆動される第１のポンプ、１−４、１−６はこのポンプの前後に設けて保守を行うための仕切り弁、６−１はこのポンプの吸い込み管、９−１はこのポンプの使用水量が少ないときに停止信号を発するための流量スイッチである。同様に、７−２は第２のモータ８−２によって駆動される第２のポンプ、１−５、１−７はこのポンプの前後に設けて保守を行うための仕切り弁、６−２はこのポンプの吸い込み管、９−２はこのポンプの使用水量が少ないときに停止信号を発するための流量スイッチである。更に、１１は給水管であり、１２、１３はこの給水管に設けられた圧力タンク及び圧力センサである。この圧力センサは前記給水管の圧力を検出しこの圧力に応じた電気信号を発する。給水は、第１の系統では、第１のポンプが運転することにより、受水槽４の第１の水槽より給水管を通して需要端に給水する。第２の系統では、第２のポンプが運転することにより、受水槽４の第２の水槽より給水管を通して需要端に給水する。今、第１の水槽を清掃点検する際は、仕切り弁１−４を閉鎖して第１のポンプ系統を停止し、第２のポンプの系統で運転し第２の水槽より給水を行う。第２の水槽を点検する際は前述より明らかなので説明を省く。

図２において、Ｒ、Ｓ、Ｔは電源、ＥＬＢは漏電遮断器、５２Ｐ１、５２Ｐ２はそれぞれ前述した第１及び第２のモータを始動、停止するための電磁接触器である。更に、ＩＮＶ１、ＩＮＶ２はそれぞれ第１及び第２のモータを可変速駆動するためのインバータである。図３において、Ｒ，Ｓは制御電源、Ｆはヒューズ、ＴＲはトランス、ＳＷ１は手動、切、自動運転モード切り替える切り替えスイッチ、ＳＷ２は自動運転モード切り替えスイッチＳＷ１によって手動モードを選択したときの、第１のポンプを運転するか第２のポンプを運転するかを選択する選択スイッチ、ＴＳ第１の水槽又は第２の水槽を選択する選択スイッチである。ＲＸはこれらを第１の水槽、第１の流入弁又は第２の水槽、第２の流入弁へ切り替えるためのリレーであり、その接点ＲＸａによって、第１側に接点ＲＸｂによって、第２側へ切り替える。ＳＶ１、ＳＶ２はそれぞれ第１及び第２の自動弁である。Ｅ１１〜Ｅ１５及びＥ２１〜Ｅ２５は前述した水位検出手段の電極棒である。

ＣＵは制御基板であり、これの制御電源である安定化電源Ｚ、マイクロプロセッサＣＰＵ、メモリＭ（本制御基板が作動するためのプログラムや後で述べる各種データが格納されている。）、Ｉ／Ｏ−１はデジタルスイッチＤＳＷ１（例えば始動圧力を設定）、ＤＳＷ２（ポンプを圧力制御する際の制御定数の例えば下限目標圧力を設定）、ＤＳＷ３（ポンプを圧力制御する際の制御定数の例えば上限目標圧力を設定）等からの設定データを取り込みメモリＭに格納するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−２は前述した第１及び第２のインバータにそれぞれ速度指令信号Ｎ１、Ｎ２を出力するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−３は前述した第１及び第２の電磁接触器５２Ｐ１、５２Ｐ２に出力するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−４は前述した第１及び第２の流量スイッチ９−１、９−２からの信号を取り込みにメモリＭに格納するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−７は前述した第１及び第２の自動弁ＳＶ１、ＳＶ２に出力するための入出力ポート端子及び前述した水位検出手段（電極棒Ｅ１１〜Ｅ１５及びＥ２１〜Ｅ２５）からの液位信号を取り込みメモリＭに格納するための入出力ポート端子、Ｉ／Ｏ−６は満水位、低水位、流入弁開、流入弁閉の各状態を出力するための入出力ポート端子、Ｌ１〜Ｌ４は表示部（例えば満水位、低水位、１号機流入弁開、２号流入弁開）であり、これらから構成されている。これらの各液位と第１及び第２のポンプ始動、停止条件、第１及び第２の流入弁の開閉条件は例えば次のとおりとなっている。

液位がＥ１１又はＥ２１以上で満水位警報発報、これ未満で満水位警報発報解除、液位がＥ１４又はＥ２４未満で低水位警報発報、液位がＥ１３又はＥ２３以上で低水位警報発報解除などである。ポンプは液位がＥ１４又はＥ２４未満で運転不可（停止）、運転していれば直ちに停止、水の使用があり始動条件が成立して運転不可である。液位がＥ１３又はＥ２３以上でポンプ運手不可条件解除、流入弁は液位がＥ１３又はＥ２３以下で開、液位がＥ１２又はＥ２２以上で閉となる。

しかしながら、以上で述べた給排水ポンプシステムの液位制御システムでは、次のような課題がある。
（１）受水槽２槽式の場合に水位検出手段はＮＯ．１、ＮＯ．２水槽のどちらを利用するのか、流入弁はどちらを利用するのかを水槽選択スイッチで選択し、且つ、選択するためのリレーが必要であり複雑な回路となりコスト高となっていた。
（２）水槽選択スイッチをＮＯ．１側に切り替えると、水位検出手段はＮＯ．１側、流入弁もＮＯ．１側となり、ＮＯ２側に切り替えると、水位検出手段はＮＯ．２側、流入弁もＮＯ．２側となり、例えば水位検出手段はＮＯ．１側、流入弁はＮＯ．２側、水位検出手段はＮＯ．２側、流入弁はＮＯ．１側とする切り替えができず、あるいは流入弁を同時に作動ができなかった。例えば一方の水槽の水は使用しつつ、もう一方の水槽には流入弁を開き水を貯めたいという需要があるが、これに対応することができなかった。
（３）図１（図３）の場合、Ｅ１４（又はＥ２４）で受水槽の減水位とポンプが停止し断水となる水位が一緒であり、断水する前に点検などの予防処置講ずることができない。又、Ｅ１３（又はＥ２３）で流入弁開とポンプ始動が同時に発生する可能性もあり、電源への影響も考えられる。
（４）水槽水位検出（Ｎｏ１、Ｎｏ２）、表示及び警報発報（低水位、満水位）、各種機能（流入弁開閉、ポンプ運転、停止）には種々の形態があり、標準化ができずコスト高の要因となっていた。
（５）水位検出手段の検出本数を増やせば、より高機能な水位制御が可能となるが、本数を増やせば設備費の増加に繋がるため、少ない本数で高機能な液位制御することが求められている。

そこで、本実施例においては以下に述べる態様により上記課題を解決するものとしている。
図４ａ、図４ｂは液位制御及び機能をパターン化したもので、液位検出手段の検出液位数（例えば電極棒の検出本数）と水槽の貯留状態（例えば満水位、低水位）、ポンプの運転可能か否かの状態及び流入弁の開閉可能か否かの状態をしめしたものである。ここでは、これらのパターンは例えばａからｆまで６パターン示している。

以下、以上のパターン化したものを液位制御及び機能パターンと呼ぶ。
図５は図４ａ、図４ｂに示すａからｆまで６パターンの液位制御及び機能パターンを整理してまとめたものである。後で詳細に述べるが、このパターンを例えばデジタルスイッチＤＳＷ３で設定し、制御基板ＣＵの入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−１から読み込んで記憶部Ｍの保存しておく。図５ではこのデジタルスイッチＤＳＷ３の数値０〜Ｆをａからｆまで６パターンの液位制御及び機能パターンと対応付けている。例えば、次のとおりである（図５参照）。

デジタルスイッチＤＳＷ３の値を０に設定したときは、モード（ＭＯＤＥ）０であり、液位制御及び機能パターンａ（図４ａの状態として表示）と対応付けられ、機能説明は検出手段３Ｐ（電極棒が３本）、満水表示、警報は無効（検出液位数が２量で満水表示、警報ができないことを示す）、流入弁の開閉動作無効（検出液位数が２量で流入弁の開閉動作ができないことを示す）となる。又、デジタルスイッチＤＳＷ３の設定データ０を読み込んで、プログラム（ソフトウエア）上の処理として、ポンプの運転可能か否かの状態を検出液位数で規定する。即ち０２Ｈ（１６進数で表示、電極３本全てが水没して共通電極と他の２極との導通が２量の意味）、でポンプ運転可能状態、００Ｈでポンプ停止（水槽に水が入っておらず運転禁止、ポンプの運転保護液位である。）状態を示す。ソフトの処理としてはフラグ名ＴＴＡＮＫＦを設け、これがＴＴＡＮＫＦ＝０２Ｈのときポンプ運転可能状態、ＴＴＡＮＫＦ＝００Ｈのときポンプ停止（運転禁止）状態として扱う。同様に低水位表示、警報はＴＴＡＮＫＦ＝００Ｈのとき低水位表示及び警報を発報する状態、ＴＴＡＮＫＦ＝０２Ｈのときこれを解除する状態として扱う。

デジタルスイッチＤＳＷ３の設定データが０ＡH（１６進数）のときは、モード（ＭＯＤＥ）Ａであり、液位制御及び機能パターンが図４ｂのｆに対応し、機能説明は検出手段７Ｐ（電極棒が７本）、満水表示、警報は有効、流入弁の開閉動作有効と）となる。即ちＴＴＡＮＫＦ＝＞０４Ｈ（１６進数で表示、電極５本が水没して共通電極と他の４極との導通が４量の意味）、でポンプ運転可能状態、ＴＴＡＮＫＦ＝００Ｈでポンプ停止（水槽に水が入っておらず運転禁止、ポンプの運転保護液位である。）状態を示す。ＴＴＡＮＫＦ＝＞０３Ｈ（１６進数で表示、電極４本が水没して共通電極と他の３極との導通が３量の意味）、で流入弁開の状態、ＴＴＡＮＫＦ＝＞０５Ｈ（１６進数で表示、電極６本が水没して共通電極と他の５極との導通が５量の意味）で流入弁閉の状態を示す。ＴＴＡＮＫＦ＝＜０１Ｈ（１６進数で表示、電極２本が水没して共通電極と他の１極との導通が１量の意味）、低水位表示及び警報を発報する状態、ＴＴＡＮＫＦ＝＞０４Ｈ（１６進数で表示、電極５本が水没して共通電極と他の４極との導通が４量の意味）でこれが復帰している状態を示す。さらに、ＴＴＡＮＫＦ＝＞０６Ｈ（１６進数で表示、電極７本が水没して共通電極と他の６極との導通が６量の意味）、満水位表示及び警報を発報する状態、ＴＴＡＮＫＦ＝＜０５Ｈ（１６進数で表示、電極６本が水没して共通電極と他の５極との導通が５量の意味）でこれが復帰している状態を示す。

満水位の意義：流入弁閉状態にもかかわらず、故障する等水が水槽より溢れ保守点検を必要とする液位であり最上位液位決定する、制御装置で表示、中央の監視盤へ発報する。

流入弁閉液位の意義：水槽に水が十分に注入されており流入弁を閉路する液位である。満水より一つ下の液位に決定する。
ポンプ始動液位の意義：水槽に水が十分に注入されておりポンプ運転可能液位であり、基本的にはポンプ停止（禁止）液位よりも上位にあればよいが、インチング防止の観点と他の液位とのバランスをとって決めればよいが、流入弁閉の一つ下位に決定する。
流入弁開液位の意義：水槽に水を注入始める液位であり、ポンプ始動液位の一つ下位に決定する。
低水位の意義：流入弁開状態にもかかわらず、故障する等水が水槽水位が低下して、ポンプが運転できない状態が近づいており保守点検を必要とする液位でありポンプ停止液位より下位液位決定する、制御装置で表示、中央の監視盤へ発報する。
ポンプ停止液位の意義：水槽に水が入っておらず、ポンプ空転保護のためのポンプ停止液位（運転禁止）であり、最下位液位に決定する。
尚、このｆパターンが理想的なパターンであるが、設備上の制約や経済性の点で、ａ〜ｆまでのパターンが使用されている。

図６は本第１の実施態様の制御回路図であり、従来技術で説明した図３に操作スイッチとしてのデジタルスイッチの構成で、水槽選択スイッチＳＳＷ１、流入弁選択スイッチＳＳＷ２及びタイマスイッチＤＳＷ４、モードスイッチＤＳＷ５を追加して入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−１又はＩ／Ｏ−７を介してこれらの状態を読み込み、第１及び第２の水槽液位検出手段の全検出部（本実施例では電極棒）を、端子台ＴＢ８に接続し、入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−８を介してこの信号をＣＵのメモリに取り込むようにしたものである。

入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−８の必要ｂｉｔ数（データの大きさ）は、５Ｐの場合は、共通電極を除き４ｂｉｔがポートに接続され、２水槽あるから８ｂｉｔであり、７Ｐの場合は１２ｂｉｔである。これ以外は図３と同じである。

これらの操作スイッチとしてのスイッチＤＳＷ１〜ＤＳＷ３、ＳＳＷ１、ＳＳＷ２の設定あるいは操作した信号が入出力ポート端子Ｉ／Ｏ−１より読み込み制御基板ＣＵのメモリＭに格納しておく。尚、操作スイッチとしてのスイッチＤＳＷ１〜ＤＳＷ３、ＳＳＷ１、ＳＳＷ２の代わりにキー入力を有する操作スイッチや表示部を有するオペレータを用いても良い（制御基板ＣＵに記載）。

次に液位制御及び機能を図７ａ、図７ｂ〜図１３により説明する。これらの図は制御の処理手順を示すフローチャートであり、プログラムとして制御基板ＣＵのメモリＭに保存されている。図７ａの７００ステップでＣＵのマイクロプロセッサーＣＰＵを動作させるための処置、メモリ、レジタなどの初期設定を実行し、７０１ステップでＴＩＭＮＴ（タイマ割り込み）、ＡＤ変換割り込み（圧力センサ検出データの読み込み）等の割り込みを許可する処理を実行し、７０２ステップで割り込み処理待ちを実行する。これによりこれらの割り込み処理が随時実行されるようになる。

ＴＩＭＮＴ（タイマ割り込み）処理を図８に示し、ＡＤ変換割り込み（圧力センサ検出データの読み込み）処理を図９に示している。図８において、８０１〜８０４ステップの処理で第１のポンプ側の流量スイッチの開閉動作をチエックしＯＮ（使用水量が少なくスイッチが閉じている状態）していれば、メモリＦＬＯＷ１（メモリに便宜上名前を付け表示）にデータ００Ｈをセットし、ＯＦＦ（使用水量が多くスイッチが開いている状態）していれば、メモリＦＬＯＷ１（メモリに便宜上名前を付け表示）にデータ０ＦＦＨをセットする。同様にして、明らかなので説明は省くが８０５〜８０７ステップで第２のポンプ側の流量スイッチの開閉動作をチエックしメモリＦＬＯＷ２（メモリに便宜上名前を付け表示）にデータをセットする。８０８ステップでは、デジタルスイッチＤＳＷ１〜ＤＳＷ４の設定データを読み込み、メモリＭの名前ＤＳＷ１に始動圧力データ（００Ｈ〜０ＦＦＨ）を、メモリＭの名前ＤＳＷ２、ＤＳＷ３に目標圧力データ（００Ｈ〜０ＦＦＨ）を、名前ＤＳＷ４にタイマーデータ（００Ｈ〜０ＦＦＨ）を、名前ＤＳＷ５に図６のモードデータ（００Ｈ〜０ＦＦＨ）をセットして保存しておく。

同様に、水槽選択スイッチＳＳＷ１及び流入弁選択スイッチＳＳＷ２の設定データを読み込みメモリＭの名前ＳＳＷ１に水槽選択データ（０１Ｈ：第１の水槽、０２Ｈ：第２の水槽）を、名前ＳＳＷ２に流入弁選択データ（０１Ｈ：第１の流入弁、０２Ｈ：第２の流入弁、０３Ｈ：第１及び第２両方の流入弁）をセットし保存しておく。更に、液位検出手段のデータ、例えばＥ１１〜Ｅ１５（第１の水槽用）及びＥ２１〜Ｅ２５（第２の水槽用）のデータ（導通してるとそのｂｉｔが１、不導通であるとそのｂｉｔは０）を、メモリ名ＴＴＡＮＫＦ１（第１の水槽用）及びメモリ名ＴＴＡＮＫＦ２（第２の水槽用）に保存しておく。この後、８１１ステップでこの割り込み処理より割り込み前の処理部に戻って、ここより処理を続ける。図９において、９０２ステップの処理で圧力センサの検出した圧力データをメモリ名ＰＤＡＴＡにセットして保存しておく。９０４ステップでこの割り込み処理より割り込み前の処理部に戻って、ここより処理を続ける。

メーン処理の７０３ステップでは図１０に詳細処理を示す液位処理を実行する。図１０において、１００ステップでメモリ名ＳＳＷ１に保存されているデータが０１Ｈかチエックする。即ち、水槽選択スイッチＳＳＷ１が第１の水槽を選択しているかのチエックである。判定結果、第１の水槽であれば１０１ステップへ進み、ここでＴＡＮＫＦ１（第１の水槽用）に格納している下位４ｂｉｔデータの１が立っているｂｉｔをカウントアップしてＴＴＡＮＫＦ１（第１の水槽用）格納する。即ち、５Ｐの全電極が水没しておれば４ｂｉｔ全て１が立ち値は４となる。共通電極を除く４Ｐ（４本）が水から離れていると４ｂｉｔ全て０が立ち値は０となる。途中の各液位については、前述で明らかなので説明を省く。同様にして、１０２、１０３ステップでＴＡＮＫＦ２（第２の水槽用）に格納している下位４ｂｉｔデータの１が立っているｂｉｔをカウントアップしてＴＴＡＮＫＦ２（第２の水槽用）格納する。こうして、液位検出手段の検出データが数値化される。

説明を省いているが、７Ｐ電極対応の場合は、処理１０１，１０３ステップにおいて下位４ｂｉｔだけでなく上位４ｂｉｔもカウントするのは当然である。メーン処理の７０４ステップ以降でメモリ名ＭＯＤＥに格納されているデータを０〜Ａ（図５に示す全モード）までチエックする。先ず、７０４ステップで００Ｈ（図４のａ、検出手段が３Ｐ）かチエックする。００Ｈであれば７０５ステップへ進み、００Ｈでなければ７０８ステップへ進む。７０５ステップでは図１１に示す第１のポンプの運転処理を実行する。ここでは、第１及び第２のポンプが交互運転する例で説明する。１１０ステップで交互運転フラグＡＬＴＦが０１Ｈかチエックする。このフラグが０１Ｈで第１のポンプ、０２Ｈが第２のポンプ選択である。初期値は０１Ｈ（第１のポンプが優先機としている例）としている例で説明を進める。尚、第２のポンプ側の処理は便宜上図示を省いている。

１１１ステップで第１のポンプが運転しているか判定する。ここで第１のポンプ運転フラグＲＵＮＰを用いる。この値が００Ｈのとき停止中、０１Ｈのとき運転中である。判定結果、運転していなければ１１２ステップ以降の処理を実行し、運転中であれば１１９ステップ以降の処理を実行する。１１２ステップでＴＴＡＮＫＦ１が０２Ｈかチエックする。０２Ｈでなければ１２６ステップに進み、０２Ｈになるまでのここの処理を繰り返す。前述のしたように０２Ｈは液位がポンプ運転可能水位であることを示す。０２Ｈであれば、１１３〜１１７ステップの処理へ進む。尚、１１３ステップ〜１１６ステップはポンプ起動頻度抑制の補助機能につき説明を省く。１１７ステップで圧力センサの検出した給水圧力が始動圧力Ｐ１（始動圧力としてメモリ名Ｐ１に格納されている）以下であるかチエックする。Ｐ１以下であれば１１８で始動処理して１２４ステップへ進む。そうでなければ１２９ステップへ進み、Ｐ１以下となるまでここの処理を繰り返す。１１１ステップでの判定結果が運転中であれば１１９ステップへ進み、ここでＴＴＡＮＫＦ１が００Ｈかチエックする。前述したように００Ｈは低水位で空転保護のためのポンプ停止液位である。

００Ｈであれば１２０〜１２３ステップへのタイマ及びポンプ停止処理を実行して１２９ステップ進む。００Ｈでなければ１２４ステップへ進みここで、流量スイッチが、水使用がなくＯＮしているかチエックする。ＯＮしてなければ１２９ステップ進みＯＮするまでここの処理を繰り返す。ＯＮしていれば１２５ステップで前述では説明を省いたが、ポンプの始動頻度抑制のタイマーがタイムアップしたチエックする。タイムアップしていると１２６ステップへ進みポンプ停止処理を実行し、１２７ステップで第１のポンプの運転フラグＲＵＮＰを００Ｈにして、１２８ステップで交互運転フラグＡＬＴＦを０２Ｈ（第２のポンプ）にセットして１２９ステップへ進みここの処理を抜ける。１２５ステップでの処理でタイムアップしてなければ１２９ステップへ抜けて、タイムアップするまでここの処理を続ける。

メーン処理の７０６ステップへ処理が進み、ここで第２のポンプの運転処理を実行する。尚、この処理は第１のポンプの運転処理と同じなので詳細説明を省く。続いて７０７ステップで図１２に示す低水位表示及び警報発報処理を実行する。図１２において、１３０〜１３３ステップで水槽選択メモリ名ＳＳＷ１を呼び出して第１水槽なのか第２水槽なのかをチエックして、当該水槽の液位検出手段の検出データＴＴＡＮＫＦ１（第１の水槽用）、ＴＴＡＮＫＦ２（第２の水槽用）のデータをＴＴＡＮＫＦに入れて（１３３ステップ）１３４ステップで００Ｈかチエックする。００Ｈは前述したように液位検出手段が３Ｐの場合の低水位液位数である。００Ｈであれば１３５、１３７ステップで低水位表示、警報発報処理を実行し１４１ステップで抜ける。又、１３６、１３８、１３９、１４０ステップの処理を実行し低水位表示及び警報発報解除処理を実行して１４１ステップへ抜ける。７０７ステップを実行したら７２９ステップへ抜けてこれ以降の処理を続ける。メーン処理の途中の説明は省略して７２１ステップ以降のモード０Ａの処理について説明する。

当然、７２２〜７２８のステップを実行することになるが、７２２、７２３の第１及び第２ポンプの運転処理は前述で明らかなので説明を省く。７２４ステップで図１３に示す第１の流入弁の開閉処理を実行する。図１３において、１５０、１５１ステップで流入弁選択メモリ名ＳＳＷ２を呼び出し、第１流入弁かあるいは第２流入弁が選択されているかをチエックする。第１の流入弁が選択されていれば１５２ステップに進み、第２の流入弁が選択されていれば１５１ステップのＹＥＳ以降の処理を実行する。ここでは、第１の流入弁の処理を説明し、同様なので第２流入弁の処理の説明は省く。１５２ステップで０３Ｈ以下かチエックする。前述のように液位検出手段の検出数が０３Ｈ以下は流入弁開の条件である。０３Ｈ以下であれば１５３、１５４テップで流入弁開処理を実行する。又、１５６ステップで０５Ｈ以上かチエックする。前述のように液位検出手段の検出数が０５Ｈ以上は流入弁閉の条件である。０５Ｈ以上であれば１５７、１５８ステップで流入弁閉処理を実行する。

この後１６０ステップを実行してこの処理を抜けて、メーン処理の７２５ステップへ進み詳細説明は省くが第２の流入弁の開閉処理を実行する。続いて前述で明らかなので詳細説明は省くが７２６ステップで低水位表示及び警報発報処理を実行する。続いて、７２７ステップで図１４に示す満水表示及び警報発報処理を実行する。図１４において、１７０〜１７３ステップで水槽選択のメモリ名ＳＳＷ１が第１の水槽を選択しているのか、第２の水槽を選択しているのかチエックして、選択されているのが第１の水槽であれ、第２の水槽であれ１７４ステップで液位検出手段の検出液位数が06H以上かチエックする。前述のように液位検出手段の検出数が０６Ｈ以上は満水位表示及び警報発報の条件である。０６Ｈ以上であれば１７７〜１７９ステップで０６Ｈ以上であることを確認するためのタイマー処理を実行して、１８０、１８１ステップで満水位表示及び警報発報処理を実行し、この後、１８２ステップに抜ける。ここで、タイマー処理を実行するのは、満水位がヒステリシスを持っていないためインチングするのを防ぐためである。

１７４ステップでの判定結果、０６Ｈ未満であれば１７５，１７６ステップへ進みここで、満水表示及び警報発報解除処理を実行し１８２ステップへ抜ける。以下、７２９から７０３ステップのメーン処理に戻りこれ以降の処理を繰り返し実行する。以上のメーン処理はモード０〜Ａまでの処理を個別に実行している。

次に本実施例の変形例について説明する。液位検出手段の検出した液位状態に応じて液位制御及び機能を図４ａ、図４ｂ、図５に示すように予めパターン化しパラメータ化したものを数値として記憶部に記憶しておき、液位状態に応じてこの数値を読み出すようしたものである。具体的には図８の８０８ステップで水位検出手段の検出したデータをカウント（０〜６）して記憶部ＴＴＡＮＫＦ１、ＴＴＡＮＫＵＦ２に記憶しておくものである。

また本実施例の別の変形例について説明する。液位検出手段の検出した液位状態に応じて液位制御及び機能をパターン化しパラメータ化したものを数値として記憶部に記憶しておき、液位状態に応じてこの数値を自動的にパラメータにセットするようにしたものである。

さらに本実施例の別の変形例について説明する。パターン化しパラメータ化したものが液位状態によって、満水位、低水位、ポンプ始動水位、ポンプ停止水位、流入弁開水位、流入弁閉水位のそれぞれの機能が関連付けている。

さらに別の変形例について説明すると、第１及び第２の水槽を切り替える水槽選択スイッチに同時に水槽を選択するモードを設け、第１及び第２の流入弁選択スイッチに同時に流入弁を選択するモードとを設けて、第１の水槽と第１及び第２の流入弁の組み合わせ及び、第２の水槽と第１及び第２の流入弁の組み合わせができるようにする。これは、図１５に示すとおりである。これを図１６により説明する。同図は、図１の吸い込み管６−１に仕切り弁１３を、吸い込み管６−２に仕切り弁１４を設け、仕切り弁１２と１−５との間と仕切り弁１３と１−４との間とをバイパス管１５と仕切り弁１４とで連結したものである。このようにすると、例えば第１の水槽の清掃点検時に仕切り弁１３を閉、仕切り弁１２、１４、１−４、１−５を開にすれば、第２の水槽から第１及び第２のポンプに給水が可能となる。第２の水槽の清掃点検時も明らかなので説明を省く。

図１において、通常は仕切り弁１−３を開いて、ポンプ給水系全体に対して、水槽及び流入弁は第１側か第２側かを選択する。しかし、受水槽及び給水配管に水張りする初期時等には、満水を急ぎたいときがある。この際には、前述した水槽選択スイッチ及び流入弁選択スイッチを同時を選べば、両方の流入弁を同時に開閉させることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、ポンプ吸込み側水源の液位に応じて液位制御及び機能をパターン化してパラメータ化し、給排水ポンプシステムの液位制御システムを構築したので、操作性及び使いやすさが向上する効果があるばかりでなく、従来技術の課題であった次の点を改善することが出来る。

（１）受水槽２槽式の場合に水位検出手段はＮＯ．１、ＮＯ．２水槽のどちらを利用するのか、流入弁はどちらを利用するのかを水槽選択スイッチで選択し、且つ、選択するためのリレーが必要であり複雑な回路となりコスト高となっていたが、水槽選択スイッチ及び流入弁選択スイッチを直接制御基板に取り込むようにしたので、これを解消した。

（２）図１（図３）の場合、Ｅ１４（又はＥ２４）で受水槽の減水位とポンプが停止し断水となる水位が一緒であり、断水する前に点検などの予防処置講ずることができない。又、Ｅ１３（又はＥ２３）で流入弁開とポンプ始動が同時に発生する可能性もあり、電源への影響も考えられるが、タイマーを設けてこれを解消した。

（３）水位検出手段の検出本数を増やせば、より高機能な水位制御が可能となるが、本数を増やせば設備費の増加に繋がるため、少ない本数で高機能な液位制御することが求められているが、機能がダブっている液位については、タイマーを設けて一方の動作を遅らせるようにしてこれを解消した。

また別の変形例においては、液位検出手段の検出した液位状態に応じて液位制御及び機能をパターン化しパラメータ化したものを数値として記憶部に記憶しておき、ポンプの運転可能条件、ポンプ停止条件、流入弁開閉条件、低水位表示警報条件、満水位条件等の設定時、液位状態に応じてこれらのこの数値を読み出すようしたので、操作性及び使いやすさが向上する効果があるばかりでなく、次の改善が可能となる。

（４）水槽水位検出（Ｎｏ１、Ｎｏ２）、表示及び警報発報（低水位、満水位）、各種機能（流入弁開閉、ポンプ運転、停止）には種々の形態があり、標準化ができずコスト高の要因となっていたが、各種液位制御及び機能をパターン化しパラメータ化してこれを解消した。

また、本実施例の変形例においては、パターン化しパラメータ化したものが液位状態によって、満水位、低水位、ポンプ始動水位、ポンプ停止水位、流入弁開水位、流入弁閉水位のそれぞれの機能が関連付けており、操作性及び使いやすさが向上する効果がある。

（５）さらに第１及び第２の水槽を切り替える水槽選択スイッチと、第１及び第２の流入弁選択スイッチに同時に流入弁を選択するモードを設けたので、次の改善が可能となる。従来は水槽選択スイッチをＮＯ．１側に切り替えると、水位検出手段はＮＯ．１側、流入弁もＮＯ．１側となり、ＮＯ２側に切り替えると、水位検出手段はＮＯ．２側、流入弁もＮＯ．２側となり、例えば水位検出手段はＮＯ．１側、流入弁はＮＯ．２側、水位検出手段はＮＯ．２側、流入弁はＮＯ．１側とする切り替えができず、あるいは流入弁を同時に作動ができなかったが、水槽選択スイッチ及び流入弁選択スイッチを直接制御基板に取り込むようにすると共に、両スイッチに同時作動モードを設けたのでこれを解消した。又、これを実行するには図１６に示すように仕切り弁１２，１３、１４、配管１５を設けてこれらを適宜切り替えできるようににしたものである。

本実施例は、受水槽からの水を需要側に供給する給水装置について述べたが、水槽の水位を検出するものであれば受水槽に限る必要はない。例えば、水槽の水を排水する配水ポンプにも適用できる。あるいは、高置水槽に水を供給するポンプに適用することも可能である。

１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８…仕切り弁
２−１、２−２…流入弁
３−１、３−２…液位検出手段
４−１、４−２…水槽
Ｅ１１、Ｅ１２、Ｅ１３、Ｅ１４、Ｅ１５、Ｅ２１、Ｅ２２、Ｅ２３、Ｅ２４、Ｅ２５ …電極
７−１…ポンプ
８−１…モータ
９−１…流入スイッチ
ＤＳＷ…デジタルスイッチ。

Claims (16)

1. 受水槽の水を需要側に供給するポンプと、
   前記受水槽の液位を検出する液位検出手段と、を備えた給水装置において、
   前記液位検出手段が検出する液位の数に応じた複数の液位制御パターンを記憶する記憶部と、
   該記憶部に記憶された液位制御パターンを決定する決定手段と、
   該決定手段に応じて決定した液位制御パターンと前記液位検出手段により検出された液位に応じて前記ポンプを回転駆動するポンプ制御手段とを備えたことを特徴とする給水装置。
2. 請求項１に記載の給水装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、設定した第１の液位以上の場合にポンプの運転開始を許可するポンプ運転可能条件が決定されることを特徴とする給水装置。
3. 請求項２に記載の給水装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、前記運転可能条件が成立し、ポンプが運転開始した後に、前記第１の液位以下の第２の液位以下となった場合に、前記ポンプの運転を停止するポンプ停止条件が決定されることを特徴とする給水装置。
4. 請求項１又は２に記載の給水装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、設定された第３の液位以上となった場合に前記受水槽へ流入する水の流路開閉手段が閉められる流路閉条件が決定されることを特徴とする給水装置。
5. 請求項４に記載の給水装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、前記第３の液位よりも小さい第４の液位以下となった場合に前記流路開閉手段が開かれる流路開条件が決定されることを特徴とする給水装置。
6. 請求項１又は２に記載の給水装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、前記受水槽の液位が設定された第５の液位以下となった場合に液位が低いことの警報を発する低水位警報条件が決定されることを特徴とする給水装置。
7. 請求項１又は２に記載の給水装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、前記受水槽の液位が設定された第６の液位以上になった場合に液位が高いことの警報を発する満水位警報条件が決定されることを特徴とする給水装置。
8. 請求項１に記載の給水装置において、複数の受水槽へそれぞれ水を供給する配水管にそれぞれ設けられた流路開閉手段を制御する流路開閉制御手段を備えたことを特徴とする給水装置。
9. 水槽の水を需要側に供給する、あるいは、水槽の水を排水するポンプと、
   水槽の液位を示す信号を受信する液位信号受信手段と、
   前記信号の示す水槽の液位の数に応じた複数の液位制御パターンを記憶する記憶部と、
   該記憶部に記憶された液位制御パターンを決定する決定手段と、
   該決定手段に応じて決定した液位制御パターンと前記受信した信号に応じて前記ポンプを回転駆動するポンプ制御手段とを備えたことを特徴とする液位制御装置。
10. 請求項９に記載の液位制御装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、設定した第１の液位以上の場合にポンプの運転開始を許可するポンプ運転可能条件が決定されることを特徴とする液位制御装置。
11. 請求項１０に記載の液位制御装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、前記運転可能条件が成立し、ポンプが運転開始した後に、前記第１の液位以下の第２の液位以下となった場合に、前記ポンプの運転を停止するポンプ停止条件が決定されることを特徴とする液位制御装置。
12. 請求項９又は１０に記載の液位制御装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、設定された第３の液位以上となった場合に前記受水槽へ流入する水の流路開閉手段が閉められる流路閉条件が決定されることを特徴とする液位制御装置。
13. 請求項１２に記載の液位制御装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、前記第３の液位よりも小さい第４の液位以下となった場合に前記流路開閉手段が開かれる流路開条件が決定されることを特徴とする液位制御装置。
14. 請求項９又は１０に記載の液位制御装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、前記受水槽の液位が設定された第５の液位以下となった場合に液位が低いことの警報を発する低水位警報条件が決定されることを特徴とする液位制御装置。
15. 請求項９又は１０に記載の液位制御装置において、前記記憶部で記憶された液位制御パターンにより、前記受水槽の液位が設定された第６の液位以上になった場合に液位が高いことの警報を発する満水位警報条件が決定されることを特徴とする液位制御装置。
16. 請求項９に記載の液位制御装置において、複数の受水槽へそれぞれ水を供給する配水管にそれぞれ設けられた流路開閉手段の開閉を制御する流路開閉制御手段を備えたことを特徴とする液位制御装置。

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