JP2013174138A - Well water usage measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、井戸水の使用時における揚水ポンプの稼働時間に応じて井戸水の使用水量を測定する井戸水使用量測定装置に関する。 The present invention relates to a well water usage measuring device that measures the amount of well water used according to the operating time of a pump when using well water.
従来、井戸水を使用する家庭における下水道料金は、下水道関連業者等が揚水ポンプに対し個々に計測器を設置して井戸水の使用水量を計測し、この使用水量に応じた下水道料金を請求するのが通例であり、使用水量を測定するには、ポンプ吐出口に井戸水の積算流量を計測する積算流量計を設けるか、あるいは揚水ポンプ内に、揚水された水量を検出する流量センサを備え、流量センサより検出した情報により積算流量を記憶可能なポンプを利用する必要がある(例えば、特許文献1参照)。このため、上述したような態様で使用水量の計測を行うにはポンプ吐出口に積算流量計を取り付ける必要があり、また、特許文献1に記載の発明にあるような特殊なポンプを設ける必要がある。しかし、ポンプ吐出口に積算流量計を取り付ける場合、各々のポンプ吐出口に適合する積算流量計を用意する必要があり、また特許文献1に記載の発明にあっては、特殊なポンプを設ける必要があり、いずれの場合もコスト高になっていた。 Conventionally, sewerage charges for households that use well water are that sewerage-related companies, etc., individually install measuring instruments for pumps to measure the amount of well water used, and charge the sewerage charges according to the amount of water used. In order to measure the amount of water used, it is customary to install an integrated flow meter that measures the integrated flow rate of well water at the pump discharge port, or a flow sensor that detects the amount of pumped water in the pump. It is necessary to use a pump capable of storing the accumulated flow rate based on the detected information (for example, see Patent Document 1). For this reason, in order to measure the amount of water used in the manner described above, it is necessary to attach an integrating flow meter to the pump discharge port, and it is necessary to provide a special pump as in the invention described in Patent Document 1. is there. However, when an integrated flow meter is attached to the pump discharge port, it is necessary to prepare an integrated flow meter suitable for each pump discharge port. In the invention described in Patent Document 1, it is necessary to provide a special pump. In both cases, the cost was high.
また、従来の井戸水使用量測定装置として、図3から図5に示すものが知られている。 Moreover, what is shown in FIGS. 3-5 is known as a conventional well water usage measuring device.
まず、一般に広く利用される圧力タンク式揚水ポンプの構造について図3を用いて説明する。
揚水ポンプ20は、井戸とパイプ18を通じて連結されており、井戸より井戸水を汲み上げる揚水モーター21の回転により、圧力タンク15内に井戸水を汲み入れる。
First, the structure of a pressure tank type pump that is generally widely used will be described with reference to FIG.
The
そして、圧力タンク15内には所定量の空気が充填されており、揚水モーター21により圧縮されて送り込まれる井戸水が、圧力タンク15に入っていた空気を圧縮するため、吐出口17から送り出される吐出圧力を確保することができる。
The
圧力タンク15上部に設けられた圧力スイッチ8は、ここでは図示しない電源と揚水モーター21との配線上に介在しており、揚水モーター21の通電をコントロール可能となっている。
The pressure switch 8 provided in the upper part of the
また、吐出口17から水が送り出されない場合、すなわち使用者によって井戸水が使用されないと、圧力タンク15内の圧力が上昇し、この圧力が一定以上になると、圧力スイッチ8が揚水モーター21への通電を遮断して揚水モーターを停止する。
そして、使用者によって井戸水が使用されて、吐出口17から水が送り出されると、圧力タンク15の圧力が下がり、圧力スイッチ8が揚水モーター21への通電を行い、圧力タンク15内の圧力を上昇させる仕組みになっている。
When water is not sent out from the
When well water is used by the user and water is sent out from the
なお、従来の圧力タンク式揚水ポンプ20は、上述した圧力スイッチ8による揚水モーター21への通電および遮断により吐出圧力を調整する構造であるが、後述するように、インバーター制御により吐出圧力を調整する構造の揚水ポンプも存在する。なお、このインバーター制御による揚水ポンプの構造は、揚水モーターがインバーター制御に対応するか否か以外で大きな差異はない。さらに、上述した圧力タンク式揚水ポンプの構造は、ほんの一例であり、圧力タンクを利用した揚水ポンプの構造は多様であることはいうまでもない。
The conventional pressure
図4は、従来の圧力スイッチ8を用いて吐出圧力の調整を行う揚水ポンプ20に対し、従来の計測手段を用いて井戸水の使用水量を計測する様子を示すブロック図である。
なお、この揚水ポンプ20の揚水モーター21は、家庭用電源から供給される定格の周波数および電圧の(たとえば100V,50Hz)の交流電流により駆動されるようになっている。
FIG. 4 is a block diagram showing a state in which the amount of well water used is measured using conventional measuring means for a
The
また、図4においては、圧力スイッチ8は、揚水モーター21への通電をコントロールする接触式の通電スイッチ部13のみが簡略化して図示されており、接点16の接/断により揚水モーター21への通電および遮断を行うようになっている。
In FIG. 4, only the contact-
図4に示すように、従来の計測手段は、上述の圧力スイッチ8に対し、揚水モーター21が稼働する周波数で同期回転するシンクロナスモーター11で駆動する時間計9を揚水ポンプ20の揚水モーター21と並列に接続される構成となっているため、前述の使用者による井戸水の使用により圧力スイッチ8が揚水モーター21へ通電が行われると、同時に電源6から時間計9に対しての通電も行われることになる。このように、従来の計測手段は、圧力スイッチ8による揚水モーター21へ通電が行われている間、時間計9のシンクロナスモーター11が駆動し、圧力スイッチ8による揚水モーター21へ通電が遮断された場合、時間計9のシンクロナスモーター11が停止するので、時間計9は揚水モーター21の稼働時間を計測することができる。
As shown in FIG. 4, the conventional measuring means uses a
そして、下水道関連業者等は、こうして計測された稼働時間(すなわちポンプの使用時間)と各ポンプの揚水能力とを乗算することで井戸水の使用水量を算出し、この使用水量に応じた下水道料金を井戸水の使用者に請求を行なっていた。 And the sewer related companies calculate the amount of water used for well water by multiplying the operation time thus measured (that is, the pump usage time) and the pumping capacity of each pump, and the sewerage charges according to the amount of water used are calculated. Billed users of well water.
図5は、近年のインバーター制御装置10により吐出圧力の調整を行う揚水ポンプ2に対して、図4で説明した従来の計測手段を用いて井戸水の使用水量の計測を試みた場合を想定したブロック図である。なお、近年の井戸の揚水ポンプ2は、ここでは図示しない圧力センサにより吐出側の圧力を計測し、計測された吐出圧力に応じて圧力タンク15(図3参照)内に送り込む水量を調整して、吐出圧力を調整するようになっており、吐出圧力の調整は、インバーター制御装置10により周波数および電圧を適宜変換し、揚水モーター12の回転数を制御して行う構造になっている。
FIG. 5 is a block that assumes a case where an attempt is made to measure the amount of water used in the well water by using the conventional measuring means described in FIG. 4 for the pump 2 that adjusts the discharge pressure by the
図5に示すように、インバーター制御により吐出圧力の調整を行う揚水ポンプ2は、圧力タンク15(図3参照)内の圧力に応じて、周波数および電圧がインバーター制御装置10により変動してしまうため、電線7aと電線7bの部分の電圧と周波数は同じにはならない。このため、電線7bを流れる電流では、定格の周波数に同期回転する時間計9のシンクロナスモーター11が一定の同期回転を行わない。
As shown in FIG. 5, the pump and pump 2 that adjusts the discharge pressure by inverter control varies in frequency and voltage depending on the pressure in the pressure tank 15 (see FIG. 3). The voltage and frequency of the
このように、従来の計測手段では、インバーター制御により吐出圧力の調整を行う揚水ポンプ2の揚水モーター12の稼働時間を正確に計測できず、井戸水の使用水量を算出できない。
Thus, the conventional measuring means cannot accurately measure the operating time of the
上述したように、近年の井戸の揚水ポンプは、圧力スイッチによる揚水モーターへの通電および遮断を用いた吐出圧力の調整を行わず、吐出側の圧力に応じてインバーター制御により周波数を適宜変換し、揚水モーターの回転数を制御して吐出圧力を調整する構造になっているが、従来の計測手段における時間計を駆動するシンクロナスモーターを採用した場合正確に揚水モーターの稼働時間を計測できず、井戸水の使用水量を算出できないという問題があった。 As described above, the well pumps in recent years do not adjust the discharge pressure using energization and shut-off of the pumping motor by the pressure switch, appropriately convert the frequency by inverter control according to the pressure on the discharge side, Although it is structured to adjust the discharge pressure by controlling the rotation speed of the pumping motor, if the synchronous motor that drives the hour meter in the conventional measuring means is adopted, the operating time of the pumping motor cannot be measured accurately, There was a problem that the amount of well water used could not be calculated.
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、各々のポンプ吐出口に適合する積算流量計を用意する必要や、また特許文献1に記載の発明にあるような特殊なポンプを設ける必要がなく、また、インバーター制御により揚水モーターの回転数を制御して吐出圧力を調整する構造の揚水ポンプにおいても揚水モーターの稼働時間を測定して井戸水の使用水量を正確に算出可能な井戸水使用量測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such problems, and it is necessary to prepare an integrating flow meter suitable for each pump discharge port, or a special pump as in the invention described in Patent Document 1. In addition, it is possible to accurately calculate the amount of water used in well water by measuring the operating time of the pumping motor even in a pumping pump that adjusts the discharge pressure by controlling the rotation speed of the pumping motor by inverter control. An object is to provide a well water usage measuring device.
前記課題を解決するために、本発明の井戸水使用量測定装置は、
井戸水の使用時における揚水ポンプの稼働時間に応じて井戸水の使用水量を測定する測定装置において、
前記測定装置は、電線をクランプ可能な通電検知部と、時間計を有する時間記録部と、使用水量算出部とを備え、
前記通電検知部は、一部開閉可能に切り離され、コイルを巻き付けられた環状鉄心を有するとともに、前記環状鉄心内に配置された前記電線中に電流が流れた際に、前記コイル中に誘導電流を生じさせ、該電線中を流れる電流がしきい値以上の電流である場合、前記誘導電流を用いて前記時間計の作動を制御する作動制御部を備え、
前記時間記録部は、前記時間計の作動により前記揚水ポンプの稼働時間を積算し、
前記使用水量算出部は、前記時間記録部により積算された前記揚水ポンプの稼働時間に基づいて、井戸水の使用水量を算出することを特徴としている。
この特徴によれば、通電検知部のしきい値は、揚水ポンプの稼動に用いられる電流に設定されているため、電線中に所定のしきい値以上の電流が流れた場合に、作動制御部が時間記録部内の時間計を作動させることにより、揚水ポンプの稼働時間を積算することができる。このように、揚水ポンプに給電する電線をクランプするのみの簡便な構造であり、揚水ポンプの稼働時間を計測可能であるため、従来の圧力スイッチを用いて吐出圧力の調整を行う揚水ポンプ、インバーター制御により吐出圧力の調整を行う揚水ポンプのいずれの場合であっても、揚水ポンプを稼働させて使用された井戸水の使用水量の計測を行うことができる。
In order to solve the above problems, the well water usage measuring device of the present invention is:
In a measuring device that measures the amount of well water used according to the working time of the pump when using well water,
The measuring device includes an energization detection unit capable of clamping an electric wire, a time recording unit having a time meter, and a used water amount calculation unit,
The energization detection unit has an annular iron core that is partly opened and closed and wound with a coil, and when an electric current flows in the electric wire disposed in the annular iron core, an induced current is generated in the coil. And when the current flowing in the electric wire is equal to or greater than a threshold value, an operation control unit that controls the operation of the hour meter using the induced current,
The time recording unit integrates the operation time of the pump by the operation of the hour meter,
The use water amount calculation unit calculates the use water amount of well water based on the operation time of the pumping pump accumulated by the time recording unit.
According to this feature, since the threshold value of the energization detection unit is set to a current used for operating the pump, the operation control unit when a current exceeding a predetermined threshold value flows in the electric wire. However, by operating the hour meter in the time recording unit, the operating time of the pump can be integrated. In this way, it is a simple structure that only clamps the electric power feeding power to the pump, and it is possible to measure the operating time of the pump, so the pump and inverter that adjust the discharge pressure using a conventional pressure switch In any case of the pumping pump that adjusts the discharge pressure by control, the amount of water used for the well water used by operating the pumping pump can be measured.
本発明の井戸水使用量測定装置は、前記時間記録部の駆動電源を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、前記時間記録部本体は、電源を自身に有することで、定期的な電源交換および点検等のみで、永続的な使用が可能である。また前記時間記録部自身に電源を有することにより、客側の揚水ポンプの電源から電気の供給を得なくても良く、客側への経済的負担を軽減することができる。
The well water usage measuring device according to the present invention is characterized by comprising a driving power source for the time recording section.
According to this feature, the time recording unit main body has its own power supply, so that it can be used permanently only by periodic power supply replacement and inspection. In addition, since the time recording unit itself has a power source, it is not necessary to obtain supply of electricity from the power source of the pumping pump on the customer side, and the economic burden on the customer side can be reduced.
本発明に係る井戸水使用量測定装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing the well water usage-amount measuring apparatus which concerns on this invention is demonstrated below based on an Example.
本発明に係る井戸水使用量測定装置1について図1および図2を用いて説明する。 A well water usage measuring apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は井戸水使用量測定装置1の構成を示す概念図である。
図1に示すように、井戸水使用量測定装置1は、井戸水の使用時における揚水ポンプ2の稼働時間に応じて井戸水の使用水量を測定する測定装置であって、電源6から揚水ポンプ2に電気を供給する電線7をクランプ可能な通電検知部3と、通電検知部3と接続される時間記録部4、さらに時間記録部4により積算された揚水ポンプ2の稼働時間を用いて使用水量を算出する使用水量算出部5とから構成されている。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration of a well water usage measuring device 1.
As shown in FIG. 1, the well water usage measuring device 1 is a measuring device that measures the amount of water used in the well water according to the operating time of the pump 2 when the well water is used. The amount of water used is calculated using the energization detection unit 3 capable of clamping the
図1に示すように、通電検知部3は、本体部31と、該本体部31に対して一端を支点として開閉可能に装着されたクランプ部14とを有し、本体部31及びクランプ部14の内部にコイル(図示せず)を巻き付けられた環状鉄心32が配設されている。このクランプ部14により電線7をクランプすることにより、環状鉄心32の内側に電線7を配置することができる。このため、電線7中を電流が流れた際に、環状鉄心32に巻きつけられたコイルに誘導電流が生じるようになっている。
As shown in FIG. 1, the energization detection unit 3 includes a
通電検知部3は、設定されたしきい値を超える電流が電線7中を流れた際、通電検知部3に内蔵された作動制御部33(たとえばトランジスタスイッチなど)が通電状態となるよう設定されている。
The energization detection unit 3 is set so that an operation control unit 33 (for example, a transistor switch) built in the energization detection unit 3 is energized when a current exceeding the set threshold value flows through the
図2に示すように、時間記録部4は内部に時間計90を内蔵しており、この時間計90は前記通電検知部3内の作動制御部33に接続されているため、前述した作動制御部33が通電状態である間、カウントを行うようになっており、作動制御部33の通電状態が解除された場合に前記カウントが停止するようになっている。
As shown in FIG. 2, the
なお、上述した通電検知部3に設定されたしきい値は、揚水ポンプ2における揚水モーター12の駆動に必要な電流に設定されているため、揚水モーター12の稼動時のみ時間記録部4に通電されることになる。
In addition, since the threshold value set in the energization detection unit 3 described above is set to a current required for driving the pumping
こうして時間記録部4は、揚水モーター12の稼動に合わせて通電されてカウントを行うため、揚水モーター12への通電時間を積算することができるようになっている。
In this way, the
使用水量算出部5は、管理している各使用者が使用している井戸の揚水ポンプ2の揚水能力をそれぞれ記憶しており、この時間当りの揚水能力と、時間記録部4により積算された揚水ポンプ2の稼働時間とを乗算して、各井戸の使用水量を算出するようになっている。
The water
このように、本発明の井戸水使用量測定装置1は、電線7をクランプ可能な通電検知部3と、時間計90を有する時間記録部4と、使用水量算出部5とを備え、通電検知部3は、一部開閉可能に切り離され、コイルを巻き付けられた環状鉄心32を有するとともに、環状鉄心32内に配置された電線中に電流が流れた際に、前記コイル中に誘導電流を生じさせ、電線中を流れる電流がしきい値以上の電流である場合、誘導電流を用いて時間計90の作動を制御する作動制御部33を備え、時間記録部4は、時間計90の作動により揚水ポンプ2の稼働時間を積算し、使用水量算出部5は、時間記録部4により積算された揚水ポンプ2の稼働時間に基づいて、井戸水の使用水量を算出する。これによれば、通電検知部3のしきい値は、揚水ポンプ2の稼動に用いられる電流に設定されているため、電線7中に所定のしきい値以上の電流が流れた場合に、作動制御部33が時間記録部4内の時間計90を作動させることにより、揚水ポンプ2の稼働時間を積算することができる。さらに使用水量算出部5によって、時間記録部4により積算された揚水ポンプ2の稼働時間に対し、揚水ポンプ2の時間当りの揚水能力を乗算することで、井戸水の使用水量を算出することができる。このように、揚水ポンプ2に給電する電線7をクランプするのみの簡便な構造で、揚水ポンプ2の稼働時間を計測可能であるため、従来の圧力スイッチ8を用いて吐出圧力の調整を行う揚水ポンプ20、インバーター制御装置10により吐出圧力の調整を行う揚水ポンプ2のいずれの場合であっても、揚水ポンプを稼働させて使用された井戸水の使用水量の計測を行うことができる。
As described above, the well water usage measuring device 1 of the present invention includes the energization detection unit 3 capable of clamping the
また、井戸水使用量測定装置1は、前記時間記録部4の電源をそれ自身に有しているため、定期的な電源交換および点検等のみで、永続的な使用が可能である。また前記時間記録部4自身に電源を有することにより、客側の揚水ポンプの電源から電気の供給を得なくても良く、客側への経済的負担を軽減することができる。なお、ここでいう時間記録部4の電源は、簡便に交換可能な電池などが好ましい。
Moreover, since the well water usage measuring apparatus 1 has the power supply of the said
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and modifications and additions within the scope of the present invention are included in the present invention. It is.
例えば、前記実施例の図では、通電検知部3と時間記録部4また時間記録部4と使用水量算出部5とは、ケーブルで繋がっているが、通電検知部3で検知した通電検知信号を時間記録部4で無線でキャッチできる機能を有するようにしたり、時間記録部4により積算された通電時間のデータを離れた位置に存在する使用水量算出部5に時間記録部4から電波等に乗せて、送受信するなどの方法をとってもよい。
For example, in the figure of the said Example, although the electricity supply detection part 3 and the
また、通電検知部3は電線7内を電流が流れた際に、コイル中に生じた誘電電流により通電の検知信号を生成して時間記録部4に送るようになっていてもよく、この場合、時間記録部4は、通電検知部3より通電信号が送られてくる間、時間計90を作動させ、記録することで、揚水ポンプ2の稼働時間を積算することができる。なお、通電検知部3は電線7内を電流が流れた際に、通電検知信号ではなく、時間記録部4を駆動可能な出力である駆動信号を時間記録部4に対し送るようになっていてもよい。
The energization detection unit 3 may generate an energization detection signal by a dielectric current generated in the coil and send it to the
1 井戸水使用量測定装置
2 揚水ポンプ
3 通電検知部
4 時間記録部
5 使用水量算出部
6 電源
7 電線
8 圧力スイッチ
9 時間計
10 インバーター制御装置
12 揚水モーター
13 通電スイッチ部
14 クランプ部
31 通電検知部の本体部
32 環状鉄心
33 作動制御部
90 時間計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Well water usage measuring device 2 Pumping pump 3
Claims (2)
前記測定装置は、電線をクランプ可能な通電検知部と、時間計を有する時間記録部と、使用水量算出部とを備え、
前記通電検知部は、一部開閉可能に切り離され、コイルを巻き付けられた環状鉄心を有するとともに、前記環状鉄心内に配置された前記電線中に電流が流れた際に、前記コイル中に誘導電流を生じさせ、該電線中を流れる電流がしきい値以上の電流である場合、前記誘導電流を用いて前記時間計の作動を制御する作動制御部を備え、
前記時間記録部は、前記時間計の作動により前記揚水ポンプの稼働時間を積算し、
前記使用水量算出部は、前記時間記録部により積算された前記揚水ポンプの稼働時間に基づいて、井戸水の使用水量を算出することを特徴とする井戸水使用量測定装置。 In a measuring device that measures the amount of well water used according to the working time of the pump when using well water,
The measuring device includes an energization detection unit capable of clamping an electric wire, a time recording unit having a time meter, and a used water amount calculation unit,
The energization detection unit has an annular iron core that is partly opened and closed and wound with a coil, and when an electric current flows in the electric wire disposed in the annular iron core, an induced current is generated in the coil. And when the current flowing in the electric wire is equal to or greater than a threshold value, an operation control unit that controls the operation of the hour meter using the induced current,
The time recording unit integrates the operation time of the pump by the operation of the hour meter,
The well water usage measuring device, wherein the water usage calculating unit calculates the water usage of the well water based on the operation time of the pumping pump accumulated by the time recording unit.
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