JP3235584U - 浄化槽用ブロワー及びポンプ及び制御盤の保守点検システム - Google Patents

Abstract

【課題】現地に赴く熟練保守員の移動を最小にして、保守作業を効率化する浄化槽用ブロワー及びポンプ、制御盤の保守点検システムを提供する。【解決手段】浄化槽用ブロワー及びポンプ、制御盤の保守点検システムは、ポンプ及びブロワー、制御盤内に給電する電線に電流センサー７０、電圧センサー６０を装着し、電流値と電圧値から電力値の変化を検知して、上限値及び下限値と比較から異常を検出すると共に通電頻度をカウントする起動回数を検知することができる。【選択図】図３

Description

本考案は、ホテル、レストラン、公的機関などの排水浄化槽の運用を円滑にするため、保主・点検を効率よく効果的に行うためのシステムに係り、浄化槽に設置されたポンプやブロワー等の機器、及びその機器を制御する制御盤の保守・点検ならびに交換時期を現地に赴くことなく簡単、容易に検知・予測する方法に関するものである。

本考案は、ホテル、レストラン、公的機関など大量の排水処理に浄化槽設備を使用しているケースにおいて、浄化槽に設置されたポンプ、ブロワー等の機器、及びその制御盤の保守点検ならびに交換時期を各種のセンサ−とパソコンによって的確に把握することにより、現地に赴く動作を最少にして前記各機器や制御盤の点検・保守作業を効率よく進め、熟練保守員の現場作業を低減する浄化槽用ブロワー及びポンプ及び制御盤の保守点検システムを提供するものである。

特許登録第５１７１７２９号公報（平成.２１.５.１８出願） 特許登録第４８７３９３１号公報（平成.１６.３.１出願） 特開２００５-２５０５５７公報（平成.２１.５.１８出願）本例は、複数の浄化槽の各水質センサーデータを通信回線により一つの水質管理装置に伝送し、一括管理する水質管理システムである。

文献２：特許登録第４８７３９３１号公報（平成.１６.３.１出願）
本例は、浄化槽に設置した水質検出センサーと検出した情報を外部に連絡する通信端末との間をつなぐケーブルに着脱可能なコネクタを設け、水質検査員が水質をチェックしたい時にはコネクタ
を検査員の水質検知器に繋ぎ変えて確認できる水質管理システム、水質管理方法の特許である。

文献３：特開２００５-２５０５５７公報（平成.２１.５.１８出願）
本例は、水質を検知するセンサーの検知データをメール送信用に処理する端末、通信端末などから構成された測定部、受信した検知データを解析しデータベース化すると共に、水質データやアラート情報をクライアントにメール送信し、クライアントからの指令をインターネットで受信できるモバイル技術による日常的な水質管理システムの特許である。

上記の先行技術は、いずれも浄化槽の水質データの処理・伝達並びに管理の方法に関するものがほとんどであり、浄化槽に使用する水質センサー群、ブロアー、ポンプ、制御盤などの保守・点検並びに交換時期の予測方法については触れられていない。従って、保守・点検のためには定期的に現地に赴いてブロワー、ポンプ及び水質センサー群を水中から取り出して点検した後、地上の制御盤などの点検を行うのが一般的であった。

大型居住設備の排水処理に使用される浄化槽設備において、浄化槽は流入槽、嫌気ろ床槽、ばっ気
槽、処理水槽などから構成される。ばっ気槽には空気を供給するブロワー、処理水槽には処理水を放流するためのポンプ、及び処理水の水質を検知するための各種水質センサーを備えている。この様な浄化槽設備の運用に際してブロワー、ポンプ、水質センサー及び制御盤の保守・点検、交換作業は定期的に現地に赴いて、各機器や水質センサーを引き上げた後、目視点検など確認するのが一般的であった。そのため、熟練保守員が定期的に設備のある現地に赴いて、各機器の状態を目視確認するのに人手と時間を要すると言う問題点があった。
本考案は、これらの問題点を解決するためになされたものであり、浄化槽に設置されたポンプ及びブロワー、水質センサー、及び地上に設置された制御盤の保守・点検ならびに交換時期を保守・点検用の各種センサー類とパソコンによって的確に把握することにより予兆診断を行い、現地に赴く熟練保守員の移動を最少にして、保守作業の高効率化を向上することを目的にしている。

本考案は、先行技術の問題点を解決するためになされたものであり、制御盤内にあって浄化槽のポンプやブロワー駆動用のモータに給電する電線にＣＴコイルや電圧センサー等を装着することで、ポンプやブロワーの異常を駆動モータの電流値や電力値の変動を検知することにより把握するようにしたものである。例えば、ポンプやブロワーの羽根が腐食などで摩耗してくると電流値は低下するし、異物を噛みこんだりすると電流値は増大する。したがって、ポンプやブロワーの駆動電流値を監視することにより、現地に赴くことなくポンプ、ブロワーの異常を把握することができる。
また、ポンプやブロワーの通電の頻度をカウントすることによりポンプやブロワーの起動回数を検知することができる。しかも、それらの検知は現場でポンプ及びブロワー、制御盤を停止させることなく、浄化槽の運用状態のままで行うことができる。

本考案は、ポンプ及びブロワーの運転時の電力値を、例えば１時間毎に測定し、その記録を残すと共に、一日の平均値を算出して記録する。この平均値の推移を観測し、設備使用開始時の一日の平均値（以後これを初期値と呼ぶ）から一定値（例えば初期値の10〜20％）を超えたか、下回って変化した場合にはポンプ及びブロワーを点検して異常の有無をチェックすることができる。また、全電力量が予め設定した上限を越えた状態が続いた場合に、必要であればポンプ及びブロワー、制御盤（電子部品など）を点検、交換することができる。

また本考案は、ポンプ及びブロワー、制御盤の起動回数を検知・記録し、起動回数がメーカー保証の寿命起動回数の３０％、５０％、７０％等に達する都度に、上記の平均電力値によりポンプ及びブロワー、制御盤の異常の有無をチェックできる。また、必要であればポンプ及びブロワー、制御盤の部品を交換することもできる。さらに、運転状況を監視し、機器の起動回数がメーカー保証の寿命起動回数に到達した場合、点検して異常の有無をチェックできる。原則的にはポンプ及びブロワー、制御盤（電子部品など）の予兆診断を行って交換するのが良い。

本考案は、以下の様な効果を有する。
第１は、従来ポンプ、ブロワー、及び制御盤を定期的（例えば３ヶ月に１回）に停止・点検して交換の要否をチェックし、必要なら交換作業をしていた。本発明によればパソコン上（本社などの事事務所）で定期的にポンプ及びブロワー、制御盤内の電流値と電圧値から電力値を求め、刻々の電力値及び一日の平均電力値をチェックすることで代用できる。これにより、熟練保守員が現地に赴くことや機器の運転を停止して引き上げる作業が必要最少になると言う効果がある。
第２は、ポンプ及びブロワー、制御盤で運転時間や起動回数をパソコンに記録できるので異常がない時でも、機器の寿命の予兆診断ができ交換時期を把握することができると言う効果がある。

ホテル、レストラン、公的機関などの大型居住設備の生活排水を処理する合併浄化槽の構成と処理工程を示すフロ一図である。 合併浄化槽の運転システムを示す図である。 本実施例の一例を示す合併浄化槽の運転制御システムの構成図である。 本実施例の一例を示す合併浄化槽のブロワーの一日の平均電力値の推移の一例を示す図である。 本実施例の一例を示す合併浄化槽のブロアーの刻々変動する変動電力値の推移の一例を示す図である。 本実施例の一例を示す合併浄化槽のブロワー及びポンプ、制御盤の全電力量の推移の一例を示す図である。 本実施例の一例を示す合併浄化槽用機器（ブロワー及びポンプ、制御盤）及び各水質センサー類の保守・点検時期を検知、連絡する一例を示すフローチャート図である。

図１は、ホテル、レストラン、公的機関などの大型居住設備における生活排水の浄化槽の構成及び処理工程の一例を示した図である。１は生活排水を受け入れる流入槽、２は嫌気ろ床槽、３はばっ気槽、４は処理された排水を一時的に溜めておく処理水槽、５は浄化槽に入る生活排水、６は川や海に放出する処理水、７，８は流入槽１や嫌気ろ床槽２に設置された嫌気ろ床、９はばっ気槽３に空気を送るためのブロワー、１０は処理水槽４の処理水を川や海に放出するためのポンプ、１１は処理水槽４の中の水質をチェックするための水質センサー類、２０は制御盤でありブロアー９及びポンプ１０、水質センサー類１１を稼働させるための電気設備である。

図２は、合併浄化槽を運転、運用するための全体システムを示す。１２は浄化槽システム、１３はパソコン系、１４は運転データ収集システム、１５は処理水槽４の水質をチェックするための各種の水質データ収集システムである。本運転システムは制御盤２０を介してブロワー９、ポンプ１０のＯＮ・ＯＦＦ稼働の頻度や運転時の電流・電圧・電力などの運転データを収集するものである。

図３は、合併浄化槽の運転制御システムであり、パソコン系１３、コントローラ系４０、モータ・ポンプ制御盤系５０、水質センサー類１１、電圧センサー６０、電流センサー７０、浄化槽システム１２から構成される運転制御システムを示す構成図である。３０は水質基準値、３１は水質偏差値、３２は電流センサー７０の検知信号、３３は電圧センサー６０の検知信号、４０は水質偏差値３１及び各センサーの検知信号３２、３３から水質基準値３０になるように水質偏差値３１をゼロになる様にプログラム演算、判定した後、省エネ運転などを行う制御信号３４を出力するコントローラ系である。５０は制御信号３４により、ブロアー９、モータ１０などを動作させるモータ・ポンプ制御盤御系である。パソコン系１３は、水質基準値３０、水質偏差値３１、該検知信号３２，３３、３７、制御信号３４及びコントローラ系４０からなる。３８は電圧センサー６０に入力される電圧値、３９は電流センサー７０に入力させる電流値である。

図４は、ブロワー９の運転時の一日の平均電力値の変化状況を示す特性図である。１６aはブロワー９の運転時の平均電力値、１７aはブロワー９の運転電力値の上限値（例えば初期値の＋20％）、１８aはブロアー９の運転電力値の下限値（例えば初期値の−20％）を示す。図示した様にブロワー９の平均電力値１６aが上限値１７を上回った時、下限値１８を下回った時にはブロワー９が異常な状態になったか、なりつつあると判断される。その場合のみ、現地に出向いてブロワー９の点検を実施すれば良い。

図５は、ブロアー９の運転時の刻々の電力値の変化状況を示す特性図である。１６bはブロアー９の運転時の変動電力値、１７bはブロアー９の変動電力値の上限値（例えば初期値の＋20％）、１８bはブロアー９の変動電力値の下限値（例えば初期値の−20％）を示す。、図示した様にブロアー９の変動電力値１６bが上限値１７bを上回った場合や下限値１８bを下回った場合ではブロアー９が異常な状態になったか、なりつつあると判断される。その場合のみ、現地に出向いてブロワー９の点検を実施すれば良い。
図示していないがポンプ１０運転時の一日の平均電力値、変動電力値の場合も上記と同様に対応する。同様に、制御盤２０の電源装置、リレー、センサー電源の書く供給電力の平均電力値、変動電力値の場合も上記と同様に対応する。

図６は、ブロワー及びポンプ、制御盤の全電力値の推移の一例を示す特性図である。１９aはブロワー９の電力量の推移、１９bはポンプ１０の電力量の推移、１９cは制御盤などの電力量の推移、１９dは全電力量の上限量である。各電力量１９a、１９b、１９cの積算量が上限量１９dを越えると、緊急点検を要すると判断されて通報される。例えば、自然災害などで電圧値が異常上昇（又は低下）する様な想定外なことが起きると発生する。また、海外など、電力事情が不安定な場合も起こり得る。

図７は、合併浄化槽用機器（ブロワー及びポンプ）及び水質センサー類の保守・点検時期を連絡す
る一例を示すフローチャート図である。
まず、図３に示した様にモータ・ポンプ・制御盤系５０からの各センサー１１、電圧センサー６０の電圧値，電流センサー７０の電流値を信号検出する。同時に、それらの検出信号の通電頻度や回数をカウントし、かつ起動回数を検知する。（Ｓｔｅｐ１）
次に、電流値や電圧値からブロワー９及びポンプ１０、制御盤２０の平均電力値、変動電力値、全電力量等を算出する。そして、予め決められた上限値、下限値との比較を行う。（Ｓｔｅｐ２）
次に、上限値と下限値の範囲内であれば、Ｓｔｅｐ１の最初に戻る。そうでなければ、次のＳｔｅｐに行く。（Ｓｔｅｐ３）
次に、上限値と下限値の範囲外であるので、合併浄化槽のブロワー９及びポンプ１０、制御盤２０のいずれかに異常があり、その点検モードにより要否判断する。（Ｓｔｅｐ４）
最後に、保守・点検業者へ通報する。（Ｓｔｅｐ５）

１ ：流入槽
２ ：嫌気ろ床槽
３ ：ばっ気槽
４ ：処理水槽
５ ：生活排水
６ ：処理水
７ ：嫌気ろ床
８ ：嫌気ろ床
９ ：ブロワー
１０：ポンプ
２０：制御盤
１１：水質センサー類
１２：浄化槽システム
１３：パソコン系
１４：運転データ収集システム
１５：水質データ収集システム
４０：コントローラ系
５０：モータ・ポンプ制御盤系
６０：電圧センサー
７０：電流センサー
１６ａ：ブロワー運転時の平均電力値
１６ｂ：ブロワー運転時の変動電力値
１７ａ：ブロワー９の平均電力値の上限値
１７ｂ：ブロワー９の変動電力値の上限値
１８ａ：ブロワー９の平均電力値の下限値
１８ｂ：ブロワー９の変動電力値の下限値
１９ａ；ブロワーの電力量の推移
１９ｂ；ポンプの電力量の推移
１９ｃ：制御盤などの電力量の推移
１９ｄ；全電力量の上限量

Claims (1)

1. ホテル，レストラン、公的機関などの大型居住設備における生活排水の浄化槽で、ばっ気槽に空気を送るためのブロワー及び処理水槽内の処理水を川や海に放流するためのポンプを備え、該ブロワー及び該ポンプを駆動する制御盤で構成された合併浄化槽において、該制御盤内に駆動用モータの電流検知手段と電圧検出手段を備え、該電流値と該電圧値から算出した電力値を用いて算出した一日の平均電力値を予め設定した上限値（初期値の∔１０％）及び下限値（初期値の−１０％）と比較して異常を検出する運転データ収集システムと、流入槽及び処理水槽の水質データから浄水効果を把握する各種水質データ収集システムからなるパソコン系と、処理水槽内の水質を検出するための水質センサー類と、モータ・ポンプ制御盤系からなり、全電力量に上限値を設定したことを特徴とする浄化槽用ブロワー及びポンプ、制御盤の保守点検システム。
   

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