JP2537086B2 - ポンプの運転制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水路に設けられた汚水槽内に配置されてい
るポンプの運転制御方法に係り、特に、ポンプ駆動源の
加熱による焼き付き損傷および汚水槽内に浮遊するカム
（浮きかす）の滞留をそれぞれ回避して、ポンプ駆動源
の保護と環境の保全を図るための技術に関する。

［従来の技術］ 第２図に示す汚水槽１に配置されている比較的大容量
のポンプ２では、水中モータによって構成されているポ
ンプ駆動源３の出力も大きくなり、このポンプ駆動源３
が水面から露出した空冷状態で長時間運転されることに
より、該ポンプ駆動源３が過熱され焼き付き損傷する不
都合を回避する必要がある。このため、従来では、例え
ば３つのフロート4A,4B,4Cを設けたフロート式水位計に
よってなる水位検知手段４により、運転水位HWL、安全
運転下限水位であるポンプ連続運転可能水位LWLおよび
運転限界水位LLWLをそれぞれ検知し、水位がポンプ連続
運転可能水位LWLを越える高さ領域にあるときは、その
領域の水位をフロート4Aによって検知し、ここから制御
盤（図示せず）を介してポンプ駆動源３に出力される駆
動信号によりポンプ駆動源３を駆動して、ポンプ２の運
転を継続し、このポンプ２の継続運転によって水位がポ
ンプ連続運転可能水位LWLにまで低下したときは、この
水位をフロート4Bによって検知して、ここから制御盤を
介してポンプ駆動源３に停止信号を出力し、ポンプ２の
運転を停止してポンプ駆動源３が水面から露出した空冷
状態で運転されることにより過熱して焼き付き損傷する
不都合の発生を防止するように制御されている。尚、水
位が前述のポンプ連続運転可能水位LWLに低下したのに
もかかわらず、万一、何らかの原因でポンプ２の運転が
継続されたとしても、この運転の継続によって水位が運
転限界水位LLWLに低下すると、この水位をフロート4Cに
よって検知して、ここからポンプ駆動源３に非常停止信
号を出力してポンプ２の運転を確実に停止させるように
制御している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記従来の制御方法では、ポンプ駆動源３
が完全に水没する水位の下限レベルをポンプ連続運転可
能水位LWLに設定して制御している。即ち、この水位で
はポンプ駆動源３が完全な水冷状態におかれているか
ら、ポンプ２の運転を継続したとしても、ポンプ駆動源
３が過熱により焼き付き損傷しない状態にあるのにもか
かわらず、ポンプ２の運転を停止させていることにな
る。

したがって、汚水槽１内は、残留水量が多くスカムの
発生し易い状態になっている。しかも、水位が高いため
に水面からポンプ２の吸込口2Aまでの距離が長くなり、
スカムの吸い込みを困難にしている。その結果、スカム
の成長を助け、その滞留量を一層増大させることにな
り、水位検知手段４の適正な制御が妨げられる誤動作の
生じるおそれを有している。

そこで、ポンプ連続運転可能水位LWLを前述のレベル
よりも低位置に設定し、残留水位を低くして水面からポ
ンプ２の吸込口2Aまでの距離を短くする制御方法が考え
られる。

しかし、このような制御方法を採用すれば、水位が運
転限界水位LLWL付近まで低下することで、ポンプ駆動源
３の一部が水面から露出して部分的に空冷された不完全
な冷却状態で運転されることになる。

このような不完全な冷却状態での運転時間が短かけれ
ば、ポンプ駆動源３に過熱が起こらないので問題を生じ
ないけれども、運転限界水位LLWL付近まで水位が低下し
た時点で、汚水槽１内への流入水量とポンプ２の吐出量
とがバランスする状態になって、水位が変動しなくなる
と、ポンプ２はポンプ駆動源３の不完全な冷却状態のま
まで長時間運転されることになり、当然、ポンプ駆動源
３が過熱して焼き付き損傷することになる。

また、冷却機構を設けた制御方法も考えられるけれ
ど、このような制御方法を採用すれば、ポンプ２および
ポンプ駆動源３の構造がきわめて複雑になり、高価格化
を招く不都合が生じる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、ポンプの
運転停止を、事実上、従来のポンプ連続運転可能水位未
満のレベルで行ない、汚水槽内の残留水量を低減させて
スカムの成長を阻止し、かつ水面からポンプの吸込口ま
での距離を短くしてスカムの吸込みを容易にして環境の
保全を図るとともに、ポンプ連続運転可能水位から運転
限界水位までの間にポンプ駆動源が長時間運転されるこ
とを制御して、ポンプ駆動源の過熱による焼き付き損傷
などの弊害の発生を確実に防止することができ、さら
に、ポンプ停止動作の信頼性の向上を図ることができる
ポンプの運転制御方法を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、水槽内におけ
るポンプに対する運転水位、このポンプの上側のポンプ
駆動源の上部付近に設定されたポンプ連続運転可能水位
および運転限界水位をそれぞれ検知する水位検知手段
と、この水位検知手段による水位検知時に上記ポンプ駆
動源を制御する制御盤とを備え、上記水位検知手段が上
記ポンプ連続運転可能水位を越える水位を検知したとき
は、該水位検知手段から上記制御盤を介してポンプ駆動
源に出力される駆動信号によってポンプの運転を継続
し、このポンプの運転によって水位が上記運転限界水位
まで低下したときは、上記水位検知手段から上記制御盤
を介してポンプ駆動源に出力される非常停止信号によっ
てポンプの運転の停止させるようにしたポンプの運転制
御方法であって、上記水位検知手段が上記ポンプ連続運
転可能水位以下の水位を検知したときには、上記水位検
知手段から上記制御盤におけるタイマーに出力される励
起信号によりタイマーを作動させ、所定時間経過後にタ
イマーからポンプ駆動源に停止信号を出力してポンプの
運転を停止させるようにしたことを特徴とするものであ
る。

［作用］ 本発明によれば、水槽の水位がポンプ連続運転可能水
位を越える領域であるときは、水位検知手段からポンプ
駆動源に駆動信号が出力されて、ポンプの運転が継続さ
れる。このポンプの運転により水位がポンプ連続運転可
能水位以下に低下した場合には、その水位を水位検知手
段が検知し、通常は、上記水位が運転限界水位付近で制
御盤を介してポンプ駆動源に非常停止信号が出力されて
ポンプの運転が停止される。

また、水位がポンプ連続運転可能水位以下に低下した
時には、その水位を水位検知手段が検知して、ここから
制御盤を介して出力される励起信号によってタイマーが
作動開始される。このタイマーの起動時から該タイマー
で設定された所定時間経過後にタイマーからポンプ駆動
源に停止信号を出力してポンプの運転を停止させる。即
ち、タイマーによって設定された所定時間相当分だけポ
ンプの運転時間をかせいで、ポンプ連続運転可能水位よ
りも低い水位でポンプの運転を停止させて、残留水量を
低減し、かつ水面とポンプ吸込口との距離を短くする。

タイマーによって設定された所定時間分だけポンプが
運転されることで、水位がポンプ連続運転可能水位より
も低下し、ポンプの駆動源の少なくとも一部が水面から
露出した空冷状態で運転されるけれども、タイマーによ
る設定時間をポンプ駆動源の許容空冷運転時間もしくは
残留水量とポンプ吐出量によって決定されるポンプ連続
運転可能水位から運転限界水位付近の水位への到達時間
のいずれか短い方に定めておくことで、ポンプ駆動源の
過熱を防止できる。

さらに、上記タイマーが動作しなくなるような事態が
発生しても、上記運転限界水位の検知によってポンプの
運転が停止されるので、ポンプ停止動作のパックアップ
が行なわれることになる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明にかかる方法によってポンプの運転を
制御する系統の一例を示す説明図であり、前記第２図に
示した従来例と同一もしくは相当部分には同一符号を付
して、その詳細な説明は省略する。

第１図において、水位検知手段４におけるポンプ連続
運転可能水位LWLを検知するフロート4Bから制御盤６内
のタイマー５に励起信号が出力されて、タイマー５を作
動させるようになっている。そして、タイマー５によっ
て設定された所定時間経過後にタイマー５から出力され
る信号によって、電源７からポンプ駆動源３への電力供
給用動力回路８に介設したタイマーの常閉接点5bを開成
して、ポンプ２を停止させる。

したがって、汚水槽１内の水位がポンプ連続運転可能
水位LWLを超える高さ領域にある場合は、この領域の水
位を水位検知手段４のフロート4Aによって検知して、こ
こからポンプ駆動源３に駆動信号を出力してポンプ２の
運転を継続させる。

ポンプ２の運転継続によって水位は低下するが、通
常、運転限界水位LLWL付近の水位がフロート4Cによって
検知されると、ここから制御盤６を介してポンプ駆動源
３に非常停止信号が出力されてポンプ２の運転が停止さ
れる。

さらに、ポンプ２の運転継続によって、水位がポンプ
連続運転可能水位LWLまで低下すると、その水位がフロ
ート4Bによって検知され、ここから制御盤６内のタイマ
ー５に励起信号を出力して、タイマー５を作動させる。

タイマー５の起動時より、このタイマー５で設定され
た所定時間を経過するまでの間は、ポンプ駆動源３に停
止信号を出力しないので、ポンプ２の運転が継続される
ことになる。

所定時間経過後に、タイマー５からポンプ駆動源３に
停止信号が出力されてポンプ２の運転を停止させる。こ
の間に水位は運転限界水位LLWL付近の水位XWLまで低下
する。そのために、汚水槽１内の残留水量が少なくなっ
てスカムの発生し難い状態を確保することができる。し
かも、水位が運転限界水位LLWLに低下して行くのに伴な
って水面からポンプ２の吸込口2Aまでの距離が短くな
り、スカムの吸い込み排出が容易になるから、汚水槽１
内の環境の保全を図ることができる。

水面がポンプ連続運転可能水位LWLに到達した時点か
ら運転限界水位LLWL付近の水位XWLまで低下すること
で、ポンプ駆動源３の水面露出量が漸増して空冷状態で
運転されることになるけれども、タイマー５の設定時
間、つまりポンプ駆動源３の停止遅延時間をポンプ駆動
源３の許容空冷運転時間もしくは残留水量とポンプ２の
吐出量によって決定されるポンプ連続運転可能水位LWL
から運転限界水位LLWL付近の水位XWLへの到達時間のい
ずれか短い方に定めておくことで、特別な冷却手段など
を設けることなく、ポンプ駆動源３の過熱を防止できる
から、焼き付き損傷することがない。

また、上記ポンプ連続運転可能水位LWLに到達したこ
とをフロート4Bが検知できなかったり、タイマー５が故
障したりしていても、運転限界水位LLWLを上記フロート
4Cが検知することで、ポンプ２の運転を停止させること
ができる。逆に、上記フロート4Cが検知不良となってい
ても、上記タイマー５の設定によりポンプ２の運転を停
止できるので、ポンプ２に対する停止動作が保証される
ことになる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、水槽内の水位
がポンプ連続運転可能水位を越える高さ領域では、励動
信号によってポンプの運転を継続できる一方、運転限界
水位では非常停止信号によってポンプの運転を停止で
き、特に、上記ポンプ連続運転可能水位以下の水位検知
時には水位検知手段からタイマーに出力される励起信号
によりタイマーを作動させ、所定時間経過後にタイマー
からポンプ駆動源に停止信号を出力してポンプの運転を
停止させるようにしているから、タイマーによって設定
された所定時間相当分だけポンプの運転時間をかせい
で、ポンプ連続運転可能水位よりも低い水位でポンプの
運転を停止させ、水面とポンプ吸込口との距離を短くす
ることができる。したがって、水槽内の残留水量を低減
させてスカムの成長を妨げ、かつ水面からポンプの吸込
口までの距離を短くし、これによってスカムの吸込みを
容易にして環境の保全を図ることができる。

また、設定時間分だけポンプ駆動源が空冷状態で運転
されるけれども、タイマーの設定時間を適正に定めてお
くことによって、過熱によって生じる焼き付き損傷など
の弊害が確実に防止されポンプを保護することができ
る。

その上、ポンプ連続運転可能水位の検知不能やタイマ
ーの動作不良などが発生しても、運転限界水位でポンプ
の運転を停止させることができ、逆に、上記運転限界水
位の検知不能などが発生しても、タイマー動作によりポ
ンプの運転を停止させることができ、したがって、ポン
プ運転停止動作の信頼性を高めることができる。

しかも、構成の複雑化や高価な機器類の採用を避けて
制御できるので、高価格化を招かない経済的に有利に構
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す系統説明図、第２図は従
来例の系統説明図である。 １……水槽 ２……ポンプ ３……ポンプ駆動源 ４……水位検知手段 ５……タイマー ６……制御盤 HWL……運転水位 LWL……ポンプ連続運転可能水位 LLWL……運転限界水位

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水槽内におけるポンプに対する運転水位、
   このポンプの上側のポンプ駆動源の上部付近に設定され
   たポンプ連続運転可能水位および運転限界水位をそれぞ
   れ検知する水位検知手段と、この水位検知手段による水
   位検知時に上記ポンプ駆動源を制御する制御盤とを備
   え、上記水位検知手段が上記ポンプ連続運転可能水位を
   越える水位を検知したときは、該水位検知手段から上記
   制御盤を介してポンプ駆動源に出力される駆動信号によ
   ってポンプの運転を継続し、このポンプの運転によって
   水位が上記運転限界水位まで低下したときは、上記水位
   検知手段から上記制御盤を介してポンプ駆動源に出力さ
   れる非常停止信号によってポンプの運転を停止させるよ
   うにしたポンプの運転制御方法であって、上記水位検知
   手段が上記ポンプ連続運転可能水位以下の水位を検知し
   たときには、上記水位検知手段から上記制御盤における
   タイマーに出力される励起信号によりタイマーを作動さ
   せ、所定時間経過後にタイマーからポンプ駆動源に停止
   信号を出力してポンプの運転を停止させるようにしたこ
   とを特徴とするポンプの運転制御方法。