JP2732654B2 - 自動給水装置 - Google Patents

自動給水装置

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JP2732654B2
JP2732654B2 JP1067494A JP6749489A JP2732654B2 JP 2732654 B2 JP2732654 B2 JP 2732654B2 JP 1067494 A JP1067494 A JP 1067494A JP 6749489 A JP6749489 A JP 6749489A JP 2732654 B2 JP2732654 B2 JP 2732654B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動給水装置に関し、特に吐出圧力を所望レ
ベルに維持するためポンプの吐出側に設けられたバラン
スピストン形圧力制御弁を有する自動給水装置に関す
る。
〔従来の技術〕
バランスピストン形の圧力制御弁を有する従来の自動
給水装置においては、第5図(図は並列接続された2台
のポンプを有する場合)に例示するようにポンプ51の吐
出側が圧力制御弁52、合流管53および流量検出部54等を
介して送水管55に接続されており、上記合流管53には圧
力検出部56および蓄圧槽57が接続されている。また、上
記流量検出部54および圧力検出部56等と連係してポンプ
51を駆動制御するための制御部58を備えている。
上述のような従来装置は、第6図に例示するようにQ0
H1-Q1H3-Q2H3-Q3H4のようなQ(流量)−H(揚程)特
性を備えている。図中の曲線Aはポンプ51単独のQ−H
特性を、曲線Bは装置の流路損失を加味し定圧制御を行
わない場合のQ−H特性を示す。図から明らかなように
圧力が目標値H3に維持される流量域はQ1〜Q2に限られて
いるが、これは流量がQ1以下に減少すると上記圧力制御
弁52による定圧制御機能が失われるため圧力がポンプ51
自体の締切圧力H1まで急上昇するという現象があるから
であり、かつ流量がQ2以上に増大した場合には圧力が上
記曲線Bに沿って低下するためである。また、上述のよ
うな圧力の急上昇は、目標値H3より高く設定された所望
値H2以上に上昇したとき運転中のポンプ51を停止させる
ために利用されていた。
一方、上記ポンプ51がターボ形の場合には少流量域で
運転し続けると羽根車の内部に空気が滞留するため揚水
不能になるので、従来は上記圧力制御弁52の上流側をポ
ンプ51の上流側と連通する排水管(図示略)を介して吐
出水の一部を常時放流し、送水量が少ない場合でも羽根
車内に空気が滞留しない程度のポンプ流量を確保するよ
うにしていた。この場合、ポンプ51の停止中における蓄
圧槽57からの逆流防止には上記圧力制御弁52の逆止弁機
能を利用していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来例においては、上述のように吐出水の一部を
常時放流することによりターボ形ポンプの滞留空気に基
づく揚水不能事故を防止することができる。しかしなが
ら、放流用排出管が圧力制御弁52の上流側から分岐され
ているため放流水はこの圧力制御弁を通ることがなく、
上述のように流量がQ1以下の領域では定圧制御機能が失
われてしまうことになる。しかも、圧力を一定に維持す
べきものであるにも拘らずポンプを停止させるためには
圧力上昇を利用(圧力検出部56によるH2の検出)しなけ
ればならないという矛盾を包含しており、定圧性に関し
てはポンプの回転速度制御や逃し弁による吐出流量制御
などより劣る方式であると見られていた。
本発明は上述のような問題点を解決するためになされ
たもので、締切近傍においても圧力上昇を生ずることが
なく、かつターボ形ポンプを用いても少流量域における
連続吸上運転が可能な自動給水装置を提供することを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、吐出圧力を所望レベルに維持するためポン
プの吐出側に設けられたバランスピストン形圧力制御弁
を有する自動給水装置において、上記圧力制御弁を構成
する圧力弁を挟む2次側に在る2次側弁室を含む下流側
と上記ポンプの上流側との間を連通する分岐管を設けた
ことを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明は上述のように圧力制御弁を構成する圧力弁の
吐出側の2次側弁室とポンプの上流側との間を分岐管で
連通したので、ポンプ運転中における吐出水の一部は送
水量の多少に拘らず上記圧力制御弁および分岐管を介し
て常時放流されており、仮に送水量がゼロまで減少して
も圧力制御弁には上記分岐管からの放流水が流通されて
いる。したがって、この放流水の最少流量を適宜に設定
しておくことにより、圧力制御弁の定圧制御機能は送水
量が実質的にゼロに減少するまで損なわれることがな
く、少流量域における圧力の急上昇が防止される。同時
に、上記放流水の流量を適宜に設定しておくことによ
り、少流量域においてターボ形ポンプを連続して吸上運
転しても羽根車内に空気が滞留するのが防止される。
〔実施例〕
以下、本発明について図示の一実施例を参照しながら
説明する。
第1図(図は並列接続された2台のポンプを有する場
合)においてポンプ1の吐出側は後述する圧力制御弁
2、逆止弁3、合流管4および流量検出部5等をこの順
に介して送水管6に接続されており、吸込側は水槽等の
水源部(図示略)に導かれている。上記合流管4には圧
力検出部7および蓄圧槽8が接続されている。また、上
記ポンプ1の駆動用電動機(図示略)、流量検出部5お
よび圧力検出部7等は制御部9と電気的に接続されてい
る。そして、上記圧力制御弁2の下流側は分岐管10を介
してポンプ1の上流側と連通されている。上記圧力制御
弁2の下流側とは、その2次側弁室22(第2図参照)か
らこれに接続された上記逆止弁3の1次側弁室に至る流
路のいずれの部分であってもよく、図は2次側弁室22の
場合を示す。上記ポンプ1の上流側とは、ポンプ1の吸
込部から上記水源部に至る流路および大気中(特定の流
路の有無を問わず)などのいずれの部分であってもよ
く、図はポンプ1の吸込部の場合を示す。また、上記分
岐管10を介して放流される水の最少流量は、圧力が急上
昇し始める流量よりも若干多くなるように設定されてい
る。このような流量設定は、分岐管10自体や、これに設
けられるオリフィスまたは弁などの開口面積を適宜に選
択することによって対処される。
上記圧力制御弁2はバランスピストン形のものが用い
られ、第2図に例示するような通常のものであってもよ
い。このものにおける弁ケース20は、上記ポンプ1の吐
出側に接続される1次側弁室21、上記逆止弁3の1次側
に接続される2次側弁室22、これら両室の間に開設され
た弁孔23、この弁孔23と対向位置して1次側弁室21に開
口するシリンダ24等を備えており、2次側弁室22内に位
置して弁孔23と開閉自在に対向する弁体25(圧力弁に相
当)と、シリンダ24に嵌装されたピストン26とは、弁棒
27を介して相互に連動可能に連結されていて、水圧の変
化に応じて変位するようになっている。また、上記1次
側弁室21はピストン26に開設された小孔28を介して制御
圧力室29と連通されており、この制御圧力室29は圧力設
定部30を介して適宜圧力源(第1図はポンプ1の吸込側
の場合)に導かれている。そして、ポンプ1の運転中に
1次側弁室21における内圧が上昇したときは、弁体25が
閉方向に移動されて開度が減少することにより内圧が低
下され、逆に、内圧が低下したときは弁体25が開方向に
移動されて開度が増大することにより上昇されて、2次
側弁室22の内圧が上記圧力設定部30の設定内容に対応す
る目標圧力とほぼ等しい値に維持されるようになってい
る。
第3図は上記実施例の具体的構造を例示し、第1図に
おけると相対応する部分は同一記号を付して示し説明を
省略する。
上述のように構成された装置においては、ポンプ1の
停止中に蓄圧槽8から送水されることにより合流管4の
内圧が所定の下限値以下に低下すると、圧力検出部7か
ら制御部9に送られる信号に応じていずれか一方のポン
プ1が起動され、送水管6における送水量が所定の下限
値以下に減少すれば流量検出部5から制御部9に送られ
る信号に応じて停止される。その間に送水量が所定の上
限値以上に増大すると流量検出部5から制御部9に送ら
れる信号に応じて他方のポンプ1が起動されて並列運転
となり、上限値未満に減少すれば上記一方のポンプ1が
停止されて他方のポンプ1の単独運転となる。このよう
に、圧力および流量に関連して2台のポンプの交互運転
や並列運転などが自動的に行われる。なお、ポンプ停止
中の需要に対処し得るように蓄圧槽8に対する蓄圧はポ
ンプ運転中に行われ、上記逆止弁3はポンプ停止中にお
ける蓄圧槽8からの逆流を防止するためのものであっ
て、たとえば衝撃吸収形のものなどが用いられている。
上述のような運転過程において上記圧力制御弁2は定
圧制御作用をなしているが、その下流側が分岐管10を介
してポンプ1の上流側と連通されているので、ポンプ1
が運転中であれば送水量がゼロになっても上記最少流量
の水が流通されている。したがって、その定圧制御機能
が損なわれないから上記従来例におけるような少流量域
における圧力上昇を生ずるようなことがなく、送水量ゼ
ロの近傍まで目標圧力が維持されており、Q−H特性は
第4図に例示するようにQ0H2-Q2H2-Q3H3となる。なお、
同図中の曲線Aはポンプ1単独のQ−H特性を、曲線B
は流路損失を加味し定圧制御を行わない場合における装
置のQ−H特性を示す。また、H1は締切圧力、H2は一定
に維持すべき目標圧力、である。
また、ポンプ1がターボ形である場合には、上記分岐
管10を介して放流される水の最少流量を、連続吸上げ運
転による空気の滞留に基づいてポンプ1が揚水不能状態
となる最多流量と、上述のように圧力が急上昇し始める
流量とのいずれか多いほうよりも若干多くなるように設
定しておけば、送水量がゼロまで減少してもポンプ1に
は充分な吐出流量が確保されるから、揚水不能事故を生
ずるようなこともない。
さらに、ポンプの停止は上述のように流量に関連して
行われるので、上記従来例におけるような矛盾、すなわ
ち圧力を一定に維持すべきものであるにも拘らずポンプ
を停止させるためには圧力上昇を利用しなければならな
いという矛盾は完全に排除される。
なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものでは
なく、たとえばポンプの数は1台あるいは3台以上であ
ってもよい。また、ポンプの運転方式が上述のような交
互並列運転とは異る単なる交互運転や、あるいは台数制
御運転などであっても適用可能である。その他、本発明
の要旨とするところの範囲内で種々の変更ないし応用が
可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、上述のように締切近傍においても圧
力上昇を生ずることがなく、かつターボ形ポンプを用い
ても少流量域における連続吸上運転が可能な自動給水装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す系統図、第2図はバラ
ンスピストン形圧力制御弁を例示する断面図、第3図は
上記実施例の具体的構造を示す正面図、第4図は上記実
施例の動作特性を示す線図、第5図は従来例を示す正面
図、第6図は上記従来例の動作特性を示す線図である。 1……ポンプ、2……圧力制御弁、10……分岐管。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吐出圧力を所望レベルに維持するためポン
    プの吐出側に設けられたバランスピストン形圧力制御弁
    を有し、該圧力制御弁がポンプの吐出側に連通する1次
    側弁室と圧力制御弁の吐出側に連通する2次側弁室との
    間に設けられ水圧の変化に応じ作動して所望の定圧にす
    る圧力弁と、この圧力弁の定圧を設定する圧力設定部と
    を有して構成される自動給水装置において、 上記圧力弁の2次側弁室を含む下流側を上記ポンプの上
    流側と連通する分岐管を具備することを特徴とする自動
    給水装置。
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