JP2015078671A - ポンプ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地下に埋設された貯液設備(燃料油の地下タンク1)の施設(ピット201)内で直列に配置された2台のポンプ(P1、P2)を備えていることを特徴とし、前記ポンプ(P1、P2)はサブマージブルポンプである。
【選択図】図1
Description
しかし、地下タンクから建造物屋上までは非常に高い揚程であり、地下タンクから建造物屋上の貯油タンクまで燃料油を供給するためには、吐出圧の高い大型のポンプが必要となり、初期投資が嵩むこととなる。
ビル2近傍の地上部に配置されたポンプPは、地下タンク1から配管36を介して燃料油を吸い込み、昇圧して、配管37を経由して、ビル2の途中階2Nに設置した中継用のポンプPに圧送する。そして、中継用のポンプPは、地上部に配置されたポンプPから供給された燃料油を昇圧して、配管38を介してビル屋上2tの貯油タンク3に送り込む。
本発明の実施に際して、前記ポンプ(P1、P2)はサブマージブルポンプであるのが好ましい。
換言すれば、従来技術では建造物の途中階等にポンプヤードを設けているので、当該ポンプヤードの分だけ、建造物の途中階や地表において、使用可能な面積が減少してしまう。それに対して、本発明によれば、当該ポンプヤードの分だけ、使用可能な面積が増加する。
そして本発明によれば、各種機器のスペースに関する制約を解消して、レイアウトの自由度を高くすることが出来る。
それに対して本発明では、例えばサブマージブルポンプ(P1、P2)を採用することにより、地下に埋設された貯液設備(燃料油の地下タンク1)の施設(ピット201)内で2本のポンプ(P1、P2)を直列に配置することが出来る。そして、サブマージブルポンプ(P1、P2)であれば、貯液設備(燃料油の地下タンク1)内の燃料油に浸漬しても、悪い影響を受けることがない。
その結果、レイアウトの自由度がさらに向上する。
最初に図1〜図4を参照して、第1実施形態について説明する。
図1において、全体を符号100として示すポンプ装置は、ビル2近傍の地下に埋設された燃料油の地下タンク1に設けられており、2台のポンプP1、P2を有している。そして2台のポンプP1、P2は、地下タンク1の燃料油をビル2の屋上2tに設置された貯油タンク3に供給する機能を有している。
ビル2の屋上2tに設置された貯油タンク3内には、貯油タンク3内の燃料油の量を計測する液面センサ(以下「第3のレベルセンサ」と言う)Sf3が設置されている。
2台のポンプP1、P2は、共にサブマージブルポンプであり、地下タンク1内に貯留された燃料油に浸漬可能に構成されている。そして2台のポンプP1、P2は、地下タンク1のピット201内で直列に配置されている。
図1において、符号GLは地表を示す。
ここで、第1のレベルセンサSf1の液面演算部Sfaは、ピット201に隣接して形成された空間202に設置されている。
第1のレベルセンサSf1は図示のものに限定される訳ではなく、公知のレベルセンサが適用可能である。
ポンプP1、P2を詳細に示す図2において、上流側のポンプP1は地下タンク1の底部1b近傍に配置されたローター部と、回転軸を収容する円筒状部材11と、吐出口12を有するハウジング10を備えており、ハウジング10はピット201内に配置されている。
地下タンク1の上部には円筒突出部1tが形成され、円筒突出部1tの半径方向内側の空間に管路11が延在している。
図2において、符号P1iは、上流側ポンプP1の吸い込み口を示している。
前記円筒状部材11の上端からは細径の燃料油戻し管15が分岐しており、燃料油の吐出量が過剰な場合には過剰な燃料油は燃料油戻し管15を介して地下タンク1内に戻される。
操作部PC1は、制御信号ラインLo1を介してコントロールユニット50(図1参照)と接続されている。
図2において、符号Lf1は地下タンク1内の燃料油の液面を示している。
下流側のポンプP2は円筒状部材21を有しており、ハウジング20には吐出口22が形成されている。
ケーシング26の上部にはフロート室23cが形成されている。換言すれば、ケーシング26は、その上部に形成されたフロート室23cを包含している。
フロート室23cには、液面Lf2を検知する液面センサ(以下「第2のレベルセンサ」と言う)Sf2が設置されている。第2のセンサSf2は、コントロールユニット50と制御信号ラインLi2によって接続されている。
図2において、符号P2iは下流側ポンプP2の吸い込み口を示している。
フロート室23cはバイパス管15Aを介して地下タンク1内に貯蔵されている燃料油と連通している。バイパス管15Aにより、ケーシング26内の燃料油が循環可能となり、燃料油の温度が昇温してしまうことが防止される。なお、バイパス管15Aの内径は、上流側ポンプP1から吐出された燃料油の圧力(或いはケーシング26内の圧力)が低下しない程度に小径に設定されている。
下流側ポンプP2のハウジング20の上部には、下流側ポンプP2を操作するポンプ操作部PC2が内蔵されており、操作部PC2は、コントロールユニット50と制御信号ラインLo2によって接続されている。
図2において、符号CC2は、操作部PC2に接続されている制御用ケーブルを示している。
図1、図2において、上流側のポンプP1の吸い込み口P1iから吸い込まれた燃料油は、上流側のポンプP1によって昇圧され、吐出口12から吐出された後、エルボ継ぎ手14、直管継ぎ手30を経由して、下流側ポンプP2側のケーシング26に流入する。ケーシング26に流入した燃料油は、ポンプP1の吐出圧を維持した状態で、ケーシング26内の空間に充填される。
図3において、コントロールユニット50は、第1判断ブロック51と、第2判断ブロック52と、第3判断ブロック53と、上流側ポンプ制御信号発生ブロック54と、ブースタポンプ(下流側ポンプ)制御信号発生ブロック55を備えている。
そして第1判断ブロック51は、ラインL12を介して第2判断ブロック52と接続しており、ラインL13を介して第3判断ブロック53と接続している。
第1判断ブロック51は第3の液面センサSf3からの入力情報によって、貯油タンク3内の液面が所定値以上か否かを判断する機能を有するように構成されている。
そして第2判断ブロック52は、ラインL23を介して第3判断ブロック53と接続しており、ラインL24を介して上流側ポンプ制御信号発生ブロック54と接続している。
第2判断ブロック52は第1の液面センサSf1の情報と、第1判断ブロック51からの上方に基づいて、貯油タンク3内の液面が所定値以上であり、且つ、地下タンク1の油面が所定値以上であるか否かを判断する機能を有して構成されている。
そして第3判断ブロック53は、ラインL35を介してブースタポンプ(下流側ポンプ)制御信号発生ブロック55とは接続している。
第3判断ブロック53は第2の液面センサSf2からの情報と、第2判断ブロック51の判断結果(上流側ポンプP1を駆動する旨の判断結果)を参照して、上流側ポンプP1を駆動する旨の判断が為された場合において、第2の液面センサSf2によって、フロート室23c内の液面が所定値(所定レベル)以上であるか否かを判断する機能を有するように構成されている。
上流側ポンプ制御信号発信ブロック54は、第2判断ブロック52の判断結果に基づき、地下タンク1の液面が所定値以上である場合に上流側ポンプP1に対して、駆動する旨の制御信号(ポンプP1駆動の制御信号)を発信する機能を有して構成されている。
ブースタポンプ制御信号発生ブロック55は、第3判断ブロック53の判断結果に基いて、上流側ポンプP1が駆動するべき場合であって且つフロート室23cの液面Lf2が所定値以上である場合に、ブースタポンプ(下流側ポンプ)P2に対して、駆動する旨の制御信号(ポンプP2駆動の制御信号)発信する機能を有するように構成されている。
図4で示す制御は、いわゆる「完全自動制御」で行うことが出来るが、コントロールユニット50の機能の一部を作業員が実行することも可能である。
図4において、ステップS1で、コントロールユニット50は、ビル屋上2tの貯油タンク3内の液面(レベル)に関する情報を第3の液面センサSf3(屋上タンクの油面センサ)から受信する。そしてステップS2に進む。
貯油タンク3内の液面(油面)が所定レベル以上であれば(ステップS2がYES)、ステップS3に進み、当該油面が所定レベルよりも低ければ(ステップS2がNO)、ステップS5まで進む。
ステップS3では、第1の判断ブロック51は、ビル屋上2tの貯油タンク3に対して燃料油を供給する必要はない(「給油不要」)と判断する。そして、第1の判断ブロック51の「給油不要」である旨の判断結果に基いて、上流側ポンプ制御信号発生ブロック54から上流側ポンプP1に対して停止する旨の制御信号が発信され、ブースタポンプ制御信号発生ブロック56から下流側ポンプP2(ブースタポンプ)に対して停止する旨の制御信号が発信される。そしてステップS4に進む。
一方、制御を維持するのであれば(ステップS4がNO)、ステップS1まで戻り、ステップS1以降を繰り返す。
ステップS6において、地下タンク1の油面は所定値以上であるか否かを判断する。地下タンク1の油面が所定レベル以上であれば(ステップS5がYES)、ステップS8に進む。
ステップS7では、上流側ポンプ制御信号発生ブロック54(図3)から上流側ポンプP1に対して「ポンプ停止」の制御信号を発信する(ステップS7)。そして、制御を終了する。
ステップS9では、第3判断ブロック53は、フロート室23c内の油面センサ(第2の液面センサ)Sf2からの入力情報を受信する。そしてステップS10に進み、第3判断ブロック53は、フロート室23c内における油面が所定レベル以上であるか否かを判断する。
ステップS11では、ブースタポンプ制御信号発生ブロック55(図3)は、下流側ポンプP2に対して「ブースタポンプ駆動」の制御信号を発信する。そして、ステップS1まで戻り、再びステップS1以降を繰り返す。
一方、フロート室23c内の油面が所定レベルよりも低ければ(ステップS10がNO)、第3判断ブロック53は下流側ポンプP2(ブースタポンプ)で昇圧して燃料油を吐出することは出来ないと判断する。そしてステップS12に進む。ステップS12では、ブースタポンプ制御信号発生ブロック55は、下流側ポンプP2(ブースタポンプ)に対して停止する旨の制御信号を発信する。そして、ステップS9まで戻り、ステップS9以降を繰り返す。
換言すれば、従来技術では建造物の途中階等にポンプヤードを設けているので、当該ポンプヤードの分だけ、建造物の途中階や地表において、使用可能な面積が減少してしまう。それに対して、図1〜図4の第1実施形態によれば、当該ポンプヤードの分だけ、使用可能な面積が増加する。
そして図示の第1実施形態によれば、各種機器のスペースに関する制約を解消して、レイアウトの自由度を高くすることが出来る。
図示の第1実施形態ではサブマージブルポンプP1、P2を採用しているので、ポンプP1、P2を、地下タンク1内の燃料油に浸漬した状態で、ピット201内で直列に配置することが出来る。
そして、2段目のポンプP2をケーシング26の内部に収納し、ケーシング26の内部に第2のレベルセンサSf2を設けたので、2段目のポンプ(下流側のポンプ)P2の大きさを(例えば、後述する第2実施形態の場合に比較して)小さくすることが出来る。
その結果、レイアウトの自由度がさらに向上する。
図1〜図4の第1実施形態では、下流側ポンプP2を密閉タイプのケーシング26に収容している。
それに対して、図5〜図7の第2実施形態では、下流側ポンプP2Aを収容するケーシング26Aは密閉タイプではなく、当該ケーシング26Aの底部近傍と、上方の適所の2箇所に小孔(貫通孔)26Aa、26Abを形成している。
ケーシング26Aの下端位置は、地下タンク1の底部近傍まで延在している。そのため、上流側ポンプP1と下流側ポンプP2Aが、ケーシング26Aの有無を除き、概略、同様な構成となっている。すなわち、下流側ポンプP2Aと上流側ポンプP1とが同一仕様となっている。
これに伴い、第2実施形態におけるコントロールユニット50Aと制御態様についても、第1実施形態とは異なっている。
したがって、地下タンク1内の油面センサ(第1の液面センサ)Sf1で地下タンク1内の燃料油の油面Lf1を検知して、検知した油面Lf1が所定レベル以上であるか否かにより、上流側ポンプP1及び下流側ポンプPA2の駆動・停止の制御を行なうことが出来る。
また、ケーシング26A下方の貫通孔26Aaを介して、ケーシング26A内の燃料油が地下タンク1内に漏出することが可能であり、或いは、地下タンク1内の燃料油がケーシング26A内に流入することも可能である。
貫通孔26Aa、26Abは、上流側ポンプP1から吐出された燃料油の圧力(或いはケーシング26A内の圧力)を低下させず、且つ、ケーシング26Aと地下タンク1の間で燃料油が浸入、漏出(流出)するのを許容する程度に、小径に設定されている。
図5において、ケーシング26Aの上部はバイパス管15Bを介して地下タンク1内に貯蔵されている燃料油と連通している。バイパス管15Bにより、ケーシング26A内の燃料油が循環可能となり、燃料油の温度が昇温してしまうことが防止される。バイパス管15Bの内径も、上流側ポンプP1から吐出された燃料油の圧力(或いはケーシング26A内の圧力)を低下させない程度に小径に設定されている。
図6において、コントロールユニット50Aは、第1判断ブロック51と、第2判断ブロック52と、上流側ポンプ及びブースタポンプ制御信号発生ブロック56を備えている。
第1判断ブロック51は、第3の液面センサSf3からの情報に基づいて、ビル2の屋上2tに設置された貯油タンク3における燃料油の液位(レベル)が所定レベル以上であるか否か(すなわち給油が必要か否か)を判断し、その判断結果を第2判断ブロック52に発信する機能を有するように構成されている。
そして第2判断ブロック52は、第1の液面センサSf1からの情報と、第2の液面センサSf2からの情報に基づいて、上流側ポンプP1と下流側ポンプ(ブースタポンプ)P2駆動、停止を判断する機能を有して構成されている。
そして上流側ポンプ及びブースタポンプ制御信号発生ブロック56は、第2判断ブロック52の判断結果に基いて、上流側ポンプP1、ブースタポンプP2に対して、駆動する旨及び/又は停止する旨の制御信号を発信する機能を有して構成されている。
以下、図7を参照して、第2実施形態における給油に係る制御を説明する。
ステップS22では、第1の判断ブロック51により、ビル屋上2tの貯油タンク3内の液面(油面)が所定レベル以上であるか否かを判断する。
貯油タンク3内の液面(油面)が所定レベル以上であれば(ステップS2がYES)、ステップS23に進み、所定レベルよりも低ければ(ステップS2がNO)、ステップS25まで進む。
ステップS23では、第1の判断ブロック51は、ビル屋上2tの貯油タンク3への給油は不要である(「給油不要」)と判断する。そして、第1の判断ブロック51の「給油不要」である旨の判断結果に基き、上流側ポンプ及びブースタポンプの制御信号発生ブロック56から、上流側ポンプP1及び下流側ポンプP2に対して、停止する旨の制御信号が発信される。そしてステップS24に進む。
ステップS26において、地下タンク1の油面は所定レベル以上であるか否かを判断する。地下タンク1の油面が所定値レベル以上であれば(ステップS26がYES)、ステップS27に進み、地下タンク1の油面が所定レベルよりも低ければ(ステップS26がNO)、ステップS28に進む。
ステップS28(地下タンク1の油面が所定レベルよりも低い場合)は、第2判断ブロック52は地下タンク1から燃料油を供給することは出来ないと判断し、係る判断に基づいて、上流側ポンプP1及び下流側ポンプP2Aに「ポンプ停止」の制御信号を発信する。その後、ステップS29に進み、給油しない旨を表示した後、制御を終了する(「エンド」)。
第2実施形態では上流側ポンプP1と下流側ポンプP2Aを共通にすることが出来るので、さらなるコスト削減効果が期待できる。
図5〜図7の第2実施形態における上記以外の構成及び作用効果は、図1〜図4の第1実施形態と同様である。
2・・・建造物/ビル
3・・・貯油タンク
10・・・上流側ポンプのハウジング
12・・・吐出口
20・・・下流側ポンプのハウジング
22・・・吐出口
26・・・下流側ポンプのケーシング
40・・・配管
Claims (4)
- 地下に埋設された貯液設備の施設内で直列に配置された2本のポンプを備えていることを特徴とするポンプ装置。
- 下段側のポンプはケーシングで包囲されており、上段側のポンプの吐出口はケーシングの内部空間を介して下段側のポンプの吸入口に連通している請求項1のポンプ装置。
- 貯液設備の液位を検出する第1の計測装置と、下段側のポンプを包囲するケーシング内に配置され且つ当該ケーシング内の液位)を検出する第2の計測装置が設けられており、第1及び第2の計測装置の計測結果に基いて下段側(第2段)のポンプを駆動する機能を有する制御装置を有している請求項1、2の何れかのポンプ装置。
- 下段側のポンプを包囲するケーシング内に貯液設備内の燃料油を浸入せしめる貫通孔が形成されており、貯液設備の液位を検出する第1の計測装置の計測結果に基いて下段側のポンプを駆動する機能を有する制御装置を有している請求項1、2の何れかのポンプ装置。
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