JP3558808B2 - 自動給水装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、受水槽・井戸等の水位変動が多い水源での給水に用いられるインバ−タを有する自動給水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポンプの圧力低下を検出する技術として、第1には実公昭62−26636号公報に記載されている。この公報には、流量検出装置と圧力検出装置が開示されているのみで、インバ−タ運転時でポンプ故障・吸込配管からの空気の吸い込みや長時間自吸運転時の条件でポンプや配管等の原因での正確な圧力低下を検出することが困難であった。
【0003】
この公報の記載に技術では、受水槽や井戸の減水状態を検出することはできなかった。
また、ポンプの圧力低下を検出する技術として第2には、圧力低下時の長時間連続運転における異常加熱防止用の温度センサを設置して対応する方法もあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、水位に変動の多い水源から水をポンプにて吸い上げる場合には、水位の変動の状況を知らせる手段が渇水による空転時のみに限られていた。
また、水位が復帰してもポンプは自動的に復帰することはなかった。
【0005】
本発明の上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、受水槽や井戸からの給水を行う自動給水装置において、受水層や井戸の渇水のみならず、減水状態をも検出することができる自動給水装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係わる自動給水装置は、ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、ポンプから吐出される水量を検出する水量検出手段と、上記ポンプを駆動する電動機と、この電動機の運転周波数を可変制御する可変速制御手段と、この可変速制御手段に対して運転周波数を指令するコントロ−ラとを備え、上記コントロ−ラは上記水量検出手段により一定水量以上と判定され、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定され、上記可変速制御手段の運転周波数が最大運転周波数であると判定された場合には、上記ポンプは停止しないで警報のみを発する手段と、上記流量検出手段が一定水量以下と判定し、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定された場合には、ポンプを停止する手段を備えていることを特徴とする。
【0007】
請求項2に係わる自動給水装置は、ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、ポンプから吐出される水量を検出する水量検出手段と、上記ポンプを駆動する電動機と、この電動機の運転周波数を可変制御する可変速制御手段と、この可変速制御手段に対して運転周波数を指令するコントロ−ラとを備え、上記可変速制御手段は上記水量検出手段により一定水量以上と判定され、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定され、上記可変速制御手段の運転周波数が最大運転周波数であると判定された場合には、上記ポンプは停止しないで警報のみを発する手段と、この手段により警報を発した後、上記水量検出手段により一定水量以下と判定された場合には、上記ポンプを停止する手段と、上記流量検出手段が一定水量以下と判定し、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定された場合には、ポンプを停止する手段を備えていることを特徴とする。
【0008】
請求項3に係わる自動給水装置は、請求項1あるいは請求項2記載のポンプを停止する手段によりポンプが停止された後、一定時間経過後に上記ポンプを再起動するようにしたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図1は、井戸水を吸い上げる自動給水装置の概略構成図である。図1において、11は井戸である。この井戸11に貯められている井戸水12中には吸い込み管13の一端が浸されている。この吸い込み管13の他端は、チェックバルブ14を介してポンプ15の吸い込み口に接続されている。
【0010】
このポンプ15の吐出側配管16の途中には、流量を検出する流量センサ(FS)17が配設されている。この流量センサ17は、図3に示すように、流量F0 を境として、オン・オフ的に変化する信号Iを出力する。この信号Iは、流量がF0 以上の大流量ではオン信号(“1”レベル信号)を、流量がF0 以下の小流量ではオフ信号(“0”レベル信号)を出力する。
【0011】
さらに、この流量センサ17の下流側には、圧力タンク18が接続されている。
さらに、流量センサ17の下流には、ポンプ15の吐出圧力を検出するための圧力スイッチ(PS)19が接続されている。この圧力スイッチ19は高い圧力の基準となる高圧力P0 を境にオン・オフ的に変化する信号Pを出力する。つまり、この信号Pは、圧力がP0 以上ではオン信号(“1”レベル信号)を、圧力がP0 以下である場合には、オフ信号(“0”レベル信号)を出力する。
【0012】
上記信号I及び信号Pは制御部20に出力される。この制御部20からポンプ15には信号ラインaが接続される。また、この制御部20には、井戸水12の減水状態あるいは渇水状態を警報するための警報器20aが接続されている。
【0013】
制御部20には、可変速制御手段を内蔵しており、このインバ−タを制御することにより、ポンプ15の運転周波数を制御するようにしている。
次に、上記のように構成された本発明の一実施の形態の動作について説明する。まず、圧力スイッチ19から出力される信号Pを制御部20に読み込む(ステップS1)。そして、この信号Pを判定して、ポンプ15の吐出圧力が高圧力P0 より高い高い圧力であるか、高圧力P0 より低い低圧力であるかが判定する。このステップS1の判定で、ポンプ15の吐出圧力が低圧力であると判定された場合には、ポンプ15の運転周波数が最大運転周波数であるかが判定される(ステップS2)。
【0014】
このステップS2の判定で、ポンプ15の運転周波数が最大周波数であると判定された場合には、流量センサ17で検出された信号Iのオン・オフ状態が検出される。このステップS3の判定で、『信号Iがオン信号である』つまり、流量が大流量であると判定された場合には、一定時間その条件が継続しているか判定される(ステップS4)。
【0015】
このステップS4の判定で「NO」と判定された場合には、前述したステップS1の判定に戻る。
そして、ステップS4の判定で「YES」と判定された場合には、井戸11は渇水状態となっていると判定する。このように、井戸11に溜められている井戸水12が減水状態であると判定された場合には、ポンプ15の運転が継続して行われると共に、警報器20aから警報が発せられる(ステップS5)。
【0016】
そして、圧力スイッチ19から出力される信号Pを読取り、その信号Pがオン信号であるかオフ信号であるかを判定する(ステップS6)。
このステップS6の判定で、『信号Pがオン信号である』と判定された場合には、井戸水12の渇水状態が解消されたと判断されて、ステップS5で開始された警報器20aからの警報が停止される(ステップS7)。
【0017】
一方、ステップS6の判定で、『信号Pがオフ信号である』と判定された場合には、流量センサ17で検出された信号Iのオン・オフ状態が検出される(ステップS8)。
【0018】
このステップS8の判定で『信号Iがオン状態である』と判定された場合、つまり、流量が大流量であると判定された場合には、前述したステップS5に戻って、ポンプ15の運転が継続して行われると共に、警報器20aから継続して減水を知らせる警報が発せられる。
【0019】
一方、前述したステップS3の判定で『信号Iがオフ信号である』と判定、つまり、流量が少水量であると判定された場合には、一定時間その状態が継続しているかが判定される(ステップS9)。
【0020】
そして、ステップS9の判定で「YES」と判定された場合には、ポンプ15が空転(つまり、井戸水12が渇水状態)していると判定されて、ポンプ15の運転が停止されると共に、警報器20aからの警報が発せられる(ステップS10)。
【0021】
そして、自吸式ポンプの場合には、一定時間経過後(ステップS11)、ポンプ15を停止状態から運転状態に切り替える処理を行う(ステップS12)。
その後、ステップS1の処理に戻る。
【0022】
ところで、ステップS8の判定で、流量センサ17で検出された信号Iのオン・オフ状態が検出され、『信号Iがオフ信号である』と判定された場合(つまり、流量が少水量である)と判定された場合には、ステップS10に進んで、ポンプ15の運転が停止される。
【0023】
以降、一定時間経過後(ステップS11)、ポンプ15が停止から運転状態に切り替えられる(ステップS12)。
このように、圧力スイッチ19により高圧力P0 より低い圧力であると判定され、流量センサ17により流量が流量F0 以上の大流量であると判定された場合には、減水状態であると判断して、井戸水12の水位の低下を警報するようにしたので、ポンプ15の仕様点オ−バ−運転による大水量運転を警報し、ポンプ15の過電流による温度上昇を未然に防止することができる。
【0024】
さらに、圧力スイッチ19により高圧力P0 より低い圧力であると判定され、流量センサ17により流量が流量F0 より小さい少流量であると判定された場合には、井戸水12が渇水状態であると判断して、ポンプ15を停止すると共に、警報を発するようにしたので、吸上げ運転の場合には、給水配管の空気漏れを発見することができる。
【0025】
さらに、吸上げ運転の場合に、井戸水12の水位の異常低下による空気の混入を未然に防ぐことができる。
さらに、渇水状態でのポンプの連続運転を未然に防止することにより、ポンプ15の異常過熱を未然に防止することができる。
【0026】
さらに、自吸式ポンプの場合には、ポンプ15を停止してから一定時間経過後に、ポンプ15の運転を再開してから圧力や水量を検出するようにしたので、自吸中のポンプ15の長時間運転を防止することができる。
【0027】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、圧力スイッチにより高圧力P0 より低い圧力であると判定され、流量センサにより流量が流量F0 以上の大流量であると判定された場合には、減水状態であると判断して、井戸水の水位の低下を警報するようにしたので、ポンプの仕様点オ−バ−運転による大水量運転を警報し、ポンプ15の過電流による温度上昇を未然に防止することができる。
【0028】
さらに、圧力スイッチより高圧力P0 より低い圧力であると判定され、流量センサにより流量が流量F0 より小さい少流量であると判定された場合には、井戸水が渇水状態であると判断して、ポンプ15を停止すると共に、警報を発するようにしたので、吸上げ運転の場合には、給水配管の空気漏れを発見することができる。
【0029】
請求項2記載の発明によれば、圧力スイッチにより高圧力P0 より低い圧力であると判定され、流量センサにより流量が流量F0 以上の大流量であると判定された場合には、減水状態であると判断された後でも、流量センサにより流量が流量F0 より小さい少流量と判定された場合には、ポンプを停止すると共に警報を発するようにしたので、減水状態から渇水状態に移行した場合でも、適切な処理を行うことができる。
【0030】
請求項3記載の発明によれば、自吸式ポンプの場合には、ポンプを停止してから一定時間経過後に、ポンプの運転を再開してから圧力や水量を検出するようにしたので、自吸中のポンプの長時間運転を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係わる自動給水装置の概略構成図。
【図2】本発明の一実施の形態の動作を説明するためのフロ−チャ−ト。
【図3】同実施の形態に係わる揚程−水量を示す図。
【符号の説明】
11…井戸、12…井戸水、13…吸い込み管、14…チェックバルブ、15…ポンプ、16…吐出側配管、17…流量センサ、18…圧力タンク、19…圧力スイッチ。
Claims (3)
- ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、
ポンプから吐出される水量を検出する水量検出手段と、
上記ポンプを駆動する電動機と、
この電動機の運転周波数を可変制御する可変速制御手段と、
この可変速制御手段に対して運転周波数を指令するコントロ−ラとを備え、
上記コントロ−ラは上記水量検出手段により一定水量以上と判定され、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定され、上記可変速制御手段の運転周波数が最大運転周波数であると判定された場合には、上記ポンプは停止しないで警報のみを発する手段と、
上記流量検出手段が一定水量以下と判定し、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定された場合には、ポンプを停止する手段を備えていることを特徴とする自動給水装置。 - ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、
ポンプから吐出される水量を検出する水量検出手段と、
上記ポンプを駆動する電動機と、
この電動機の運転周波数を可変制御する可変速制御手段と、
この可変速制御手段に対して運転周波数を指令するコントロ−ラとを備え、
上記コントロ−ラは上記水量検出手段により一定水量以上と判定され、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定され、上記可変速制御手段の運転周波数が最大運転周波数であると判定された場合には、上記ポンプは停止しないで警報のみを発する手段と、
この手段により警報を発した後、上記水量検出手段により一定水量以下と判定された場合には、上記ポンプを停止する手段と、
上記流量検出手段が一定水量以下と判定し、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定された場合には、ポンプを停止する手段とを備えていることを特徴とする自動給水装置。 - 上記ポンプを停止する手段によりポンプが停止された後、一定時間経過後に上記ポンプを再起動するようにしたことを特徴とする請求項1あるいは2記載の自動給水装置。
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