JP2522134Y2 - 井戸水位自動測定制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、温泉井戸などの深井戸
の水位を自動的に計測し得る深井戸用自動水位測定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、温泉井戸若しくは深井戸の水位
を感知し、揚水のための水中ポンプの駆動を制御するよ
うになっている。即ち、図３に示す如く、井戸１内に、
水中ポンプ２に対して最少潜没深さｌ₁ を保有させて自
動停止水位用電極３を付設すると共に、自動停止水位用
電極３が付設された自動停止水位と自然水位との間の所
定位置に運転復帰水位用電極４を付設する。そして、井
戸１内の水位が運転復帰水位用電極４より上位にある時
に運転復帰水位用電極４が導通して上記水中ポンプ２が
運転可能となり、水中ポンプ２が駆動されると、井戸１
内の温泉水が揚水管（揚湯管）６を介して地上に揚水さ
れる。この揚水などに伴い井戸１内の水位が自動停止水
位より下がると、該自動停止水位用電極３が不導通にな
って、水中ポンプ２が駆動し得ないように制御される。
このような水中ポンプ２の駆動の制御は、井戸１内より
揚水されると、一旦貯水槽に貯水されるが、該貯水槽内
の貯水量によっても制御される。つまり、貯水槽の貯水
量が第１の下限設定位置以下に降下すると、水中ポンプ
２が駆動し、第２の上限設定位置以上に上昇すると、水
中ポンプ２の駆動が停止するように制御される。その他
水中ポンプ２は、給水量、需要量、時間によっても制御
される場合もある。更に、適時あるいは定期的に揚水試
験を行うなどの時に、その都度水位計測用電極５を井戸
１内に吊り降して、井戸１内の水面に該水位計測用電極
５が着水した時の導通により水位を計測することも行わ
れている。従って、井戸１内には２個乃至３個以上の電
極が挿入されることになる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のものでは、水中ポンプ２のＯＮ／ＯＦＦ制御に、自
動停止水位用と復帰（運転）用との電極を１個づつ据え
付けなければならない。しかも、上記自動停止水位用電
極３及び運転復帰水位用電極４は、水中ポンプ２をＯＮ
／ＯＦＦ制御するためのもので、井戸１内の水位を確認
し得るものではなく、井戸１内の水位を計測するには、
上記の如く計測する度毎に水位計測用電極５を井戸１内
に挿入しなければならず、煩瑣な作業を強いられ、又水
位を計測するのに水位計測用電極５が着水して導通する
までの挿入長さをメージャー等で計測する原始的なもの
で、電子的にディジタルで表示し得るものではない。更
に、上記の如く自動停止水位用電極３及び運転復帰水位
用電極４は、据付工事の際にそれぞれ所定の位置に固設
するものであるから一度設定した数値を変更するのに、
井戸１内に挿入し直さない限りできず、容易に設定換え
し得ず、かつきめの細かい高精度の制御には不適であ
る。

【０００４】そこで、本考案は、上記事情に鑑み、１個
のセンサで適時井戸内の水位をディジタル的に確認し得
ることはもとより、水中ポンプの駆動を井戸内の水位復
帰能力に応じてポンプ据付後地上の操作にて調整制御し
得ると共に、貯水槽内の貯水量と併せて制御するにも頗
る便利で、井戸内への据え付け工事も３本分を１本のみ
として簡易に為し得る井戸水位自動測定制御装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段並びに作用】本考案は、上
記目的を達成すべくなされたもので、予め井戸内の所定
の位置に据え付けた井戸水位用圧力センサにて地表面か
らの井戸内の水位を計測し、該計測値が予め設定した運
転復帰水位を越えた時に水中ポンプの駆動が可能にマイ
クロコンピュータが制御し、かつ井戸内の水位が自動停
止水位を下回ると、水中ポンプの駆動を不能にマイクロ
コンピュータが制御する。しかも、上記水中ポンプの駆
動が可能な範囲内において、井戸内からの揚水を一旦貯
える貯水槽の貯水量を貯水槽用圧力センサが計測し、該
計測値に基づき上記水中ポンプの駆動を制御するように
したものである。なお、現時点での井戸内の水位及び貯
水槽の水位は、常に地上でわかるようにデジタル表示が
可能である。

【０００６】

【実施例】以下に、本考案に係る井戸水位自動測定制御
装置の一実施例を図面に基づき説明する。図１におい
て、１１は井戸水位用圧力センサである。井戸水位用圧
力センサ１１は、井戸内の自動停止水位又は該自動停止
水位より深い位置に据え付ける。この据え付けに際して
は、水中ポンプを井戸内に挿入する時に水中ポンプの近
くの揚水管（揚湯管）などに固設するようにする。井戸
水位用圧力センサ１１は、商用電源からＡＣ／ＤＣコン
バータ１２を介してセンサ用電源が供給されて、水圧に
応じた値の電圧を出力するようになっている。井戸水位
用圧力センサ１１は、マイクロコンピュータを備えた制
御装置１３に入力されて、井戸内の水位をディジタルパ
ネルメータ１４にてディジタル値として表示するように
なっている。一方、貯水槽（貯湯槽）１５には、内部の
水位を計測する貯水槽用圧力センサ１６を付設する。貯
水槽用圧力センサ１６も商用電源からＡＣ／ＤＣコンバ
ータ１２を介してセンサ用電源が供給されて、水圧に応
じた値の電圧を出力するようになっている。貯水槽用圧
力センサ１６の出力は、上記制御装置１３に入力され
て、ディジタルパネルメータ１７にてディジタル値とし
て水位が表示し得るようになっている。上記井戸水位用
圧力センサ１１及び貯水槽用圧力センサ１６の出力値に
基づく制御信号はレベルスイッチ１８に入力されて、水
中ポンプをＯＮ／ＯＦＦ制御するためのリレー出力制御
信号として水中ポンプの駆動回路に入力されるようにな
っている。制御装置１３は、井戸水位用圧力センサ１１
の出力値から、井戸水位用圧力センサ１１の付設位置と
井戸内の水面との間の距離Ｃを求め、予め設定して付設
した地表面から井戸水位用圧力センサ１１の位置までの
距離Ｂより上記距離Ｃを差し引いて地表からの水位Ａ＝
Ｂ−Ｃを演算するようになっている。この地表からの水
位Ａをディジタルパネルメータ１４にて表示するもので
ある。一方、貯水槽用圧力センサ１６からの貯水槽１５
内の水圧に応じた出力値から制御装置１３が水位を算出
するようになっている。上記レベルスイッチ１８は、リ
セットスイッチ１９を有して、井戸水位用圧力センサ１
１及び貯水槽用圧力センサ１６の検出値の如何に拘ら
ず、特に井戸内の水位が運転復帰水位以下であってもリ
セットスイッチ１９を押すことで、水中ポンプを駆動さ
せて試験揚水し得るようにもしてある。

【０００７】次に図２に基づいて説明すれば、ステップ
１で電源をＯＮにし、ステップ２で各種パラメータを制
御装置１３に設定する。設定するのに制御装置１３に付
設されたキーボードで、該制御装置１３内に入力する。
入力するパラメータとしては、井戸内の水位が所定以上
に低下すると水中ポンプの駆動を不能にするための自動
停止水位、井戸内の水位が所定以上に上昇すると水中ポ
ンプの駆動を可能にするための運転復帰水位、地上から
井戸水位用圧力センサのセット位置までの距離である。
自動停止水位は、水中ポンプの最少潜没深さと対応させ
て設定することはもとよりであり、又運転復帰水位は自
動停止水位より高い位置に設定することも従来と同様で
ある。次いで、ステップ３で井戸内の水位が正常か否か
を判定する。つまり、井戸内の水位が運転復帰水位より
上位にあるか否かを判定する。井戸内の水位が運転復帰
水位より上位にあるときは、ステップ４でレベルスイッ
チ１８内のリレーがＯＮして水中ポンプの駆動が可能に
なり、ステップ５で貯水槽１５内の貯水量が予め設定し
たＨｉレベルの位置に達していないときに水中ポンプが
駆動するもので、この時ステップ３、ステップ４及びス
テップ５のループを繰り返しながら、井戸水位が正常レ
ベル（自動停止位置以上の水位）でかつ貯水槽１５内の
貯水量がＨｉレベルに達していない条件下で水中ポンプ
が駆動する。ステップ３で井戸内の水位が正常レベルに
達していないとすると、つまり井戸水位用圧力センサ１
１の検出値が自動停止水位以下であると、ステップ６で
レベルスイッチ１８内のリレーをＯＦＦにして水中ポン
プの駆動を不能にする。次いで、ステップ７で井戸内の
水位が復帰したか否か、つまり運転復帰水位を越えたか
否かを判定する。井戸内の水位が運転復帰水位を越えた
ときは、ステップ３に戻る。ステップ７で、未だ井戸内
の水位が運転復帰水位を越えていないときは、ステップ
８でリセットスイッチ１９がＯＮか否かを判定する。リ
セットスイッチ１９がＯＮにしてあるときは、ステップ
４に至って、井戸内の水位が運転復帰水位に達していな
い場合であっても、上記の如くレベルスイッチ１８内の
リレーをＯＮさせて、水中ポンプを駆動可能にすること
ができる。リセットスイッチ１９がＯＮになっていない
ときは、ステップ６に戻って、レベルスイッチ１８内の
リレーをＯＦＦ状態に維持する。上記ステップ５で貯水
槽１５内の水位が予め設定したＨｉレベルに達している
ときにはステップ９でレベルスイッチ１８内のリレーを
ＯＦＦにして、水中ポンプを駆動不能にする。次いでス
テップ１０で、貯水槽１５内の水位が予め設定したＬｏ
レベルに達しているか否かを判定する。貯水槽１５内の
水位がＬｏレベルにまで達していないときには、ステッ
プ９に戻る。又貯水槽１５内の水位がＬｏレベルに達し
て渇水状態にあるときは、ステップ７に進んで、井戸内
の水位が運転復帰水位にまで復帰したか否かを判定し、
以後上記動作を繰り返す。

【０００８】つまり、井戸内の水位が運転復帰水位以上
であるとき、水中ポンプの駆動が可能になり、井戸内の
水位が自動停止水位より下降すると、水中ポンプの駆動
が不能になる。井戸内の水位が運転復帰水位を越えてい
る状態で貯水槽１５内の貯水量が予め設定したＨｉレベ
ルに達していないときに水中ポンプが駆動し、このＨｉ
レベルを越えると水中ポンプの駆動が停止する。又井戸
内の水位が運転復帰水位以下で自動停止水位以上であ
る、いわゆる復帰の中間的状態のときであって、かつ貯
水槽１５内の貯水量がＨｉレベルに達していないとき
に、必要に応じてリセットスイッチ１９をＯＮにすれ
ば、適時試験揚水し得る。

【０００９】井戸の水位は、随時井戸水位用圧力センサ
１１の検出値を制御装置１３で上記の如く演算処理して
ディジタルパネルメータ１４でディジタル値として表示
する。貯水槽１５内の貯水量を、水位として随時貯水槽
用圧力センサ１６による検出値に基づき制御装置１３の
ディジタルパネルメータ１７でディジタル的に表示す
る。

【００１０】

【考案の効果】以上の如く、本考案に係る井戸水位自動
測定制御装置によれば、井戸内の水位を常に確認し、か
つ井戸内の水位に応じて井戸内からの揚水のために水中
ポンプの駆動を制御するための水位を検出する手段とし
て、１個の圧力センサで済み、このため据え付けや引き
上げ工事の簡易化を図り得て、従来の問題点を解消でき
る。しかも水中ポンプを制御するための圧力センサで井
戸内の水位をディジタル値としてリアルタイムで計測し
得て、観測作業が従来に比して頗る便利である。又貯水
槽の貯水量、つまり需要量と井戸内の水位との両者の制
御のための条件も一要因として取込んで水中ポンプの駆
動を制御することも容易に実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る井戸水位自動測定制御装置の一実
施例を示す構成図である。

【図２】図１の井戸水位自動測定制御装置の動作を示す
フローチャートである。

【図３】従来の井戸水位測定制御装置の構成図である。

【符号の説明】

１１ 井戸水位用圧力センサ １２ ＡＣ／ＤＣコンバータ １３ 制御装置 １４、１７ ディジタルパネルメータ １５ 貯水槽 １６ 貯水槽用圧力センサ １８ レベルスイッチ １９ リセットスイッチ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 井戸内に据付けるポンプ若しくは揚水管
   の所定位置に水位を計測する井戸水位用圧力センサを固
   設すると共に、ポンプによる揚水を一旦貯水する貯水槽
   に貯水量を計測する貯水槽用圧力センサを付設し、かつ
   上記井戸水位用圧力センサによる井戸内の計測水位が予
   め設定した運転復帰水位の範囲内にある時に、貯水槽用
   圧力センサによる貯水槽内の計測水位の値に応じて上記
   井戸内の水を揚水するためのポンプの駆動を制御するマ
   イクロコンピュータを備えてなることを特徴とする井戸
   水位自動測定制御装置。