JPH02115584A - 複数ポンプの運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分！ｌ！ｆ　］ 本発明は、主として洪水時等における水路の排水を行う
ために設置されている排水機場のポンプ吸水井または山
水ポンプ設（１’ｕ＋の吸水井等における、複数ポンプ
の運転方法に関する。

［ｂη来の技術］ 従来、前記の如き排水機場では、吸水井の上流側の水位
が所定の水位を超えないようにするため、ポンプの起動
及び停止のタイミングを吸水井の水位に対応して決定し
、吸水井においてその水位をある範囲内に保つ制御を行
っていた。そして、複数台の室軸ポンプを設置している
排水機場では、例えば第４図に示すように、各室軸ポン
プ１０１，１０２．１０３の起動水位Ｈ＋　、　ｌ−１
２゜Ｈｌ及び停止水位り、、Ｌ２　、Ｌ３を、それぞれ
Ｈｌ　＞Ｈ２＞Ｈｌ及びＬ＋　＞Ｌ２　＞Ｌ３の関係で
それぞれ相違させるようにしていた。このようにすると
、吸水井の水位に応じて、運転する室軸ポンプの台数が
制御される。

ところが、近時都市化の急激な進展に伴い、前述のよう
な吸水井への「Ｉ水の流入は急激且つ大量化している。

したがって、前述のようにポンプの起動及び停止のタイ
ミングを現状の吸水井の水位に対応して決定するように
していると、こうした事態に対応できずポンプの起動が
遅れてしまうことがあるという問題が生じる可能性があ
った。また、排水機場のポンプは、停電対策等の理由に
より通常エンジンを回転源としている場合が多く、この
ような場合はポンプを定常運転させるのに数分の時間を
要し、前記の如き急激な雨水の流入に対する対応の遅れ
がより顕著のなってしまうという問題があった。

こうした吸水井への大量且つ急激な雨水の流入に対応す
るために、本願出願人は本願に先立ち、特願昭６１−２
８０９６７号等において、第３図に示すように、吸込口
５１の水没深さがこれ以下では空気を吸い込んでしまう
各ポンプ固有の最低水位［畦相当部位５２より上方に羽
根車５３を配設するとともに、吸気口５４ａが前記羽根
車５３の入口５５下方に開口する吸気道ｎ５４を製画し
且つこの吸気通路５４に気水切替用吸気弁ｊ１６を装（
ｉｉｔｉ　している室軸ポンプを提案している。

上記の如き室軸ポンプは、吸水井の水位が羽根車入口レ
ベル１［以下の所定水位となった時に吸気通路５４を介
して羽根車５３下方に空気を導入することで水位が最低
水位ｔｈｔ以下であるときに気中運転を行うことが可能
となるため、吸水井へ雨水が流下して水位が上昇してく
る前に予め室軸ポンプを運転状態とする先行待機運転が
可能となる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記第２図に示すような室軸ポンプを用いて先行待機運
転するようにすれば、ｎｉＩ述のごとき急激且つ大量の
Ｆｎ水流人があっても、確実にそれに対応することかで
きるようになる。しかしながら、こうした先行待機運転
可能なポンプを用いた場合、その先行待機運転が必要以
上に長くなり過ぎるとポンプ運転に要する費用が高くつ
くとともに、長期の無負荷運転状態が続くことになって
ポンプ装置に種々の問題が発生ずる。また、先行待機運
転を行う必要性がない場合には、個々のポンプがそれぞ
れの起動水位及び停止水位に対応して起動及び停止する
ことにより、ｂ′（来の場合と同様現状の吸水井の水位
に基づいて運転台数が制御される必要もある。

本発明は上記のような事情に鑑みなされたものであって
、先行待機運転可能なポンプを用い、且つこの先行待機
運転が必要な時に、吸水井への予測流入量に対応する適
当数のポンプのみを運転さぜるようにすることにより、
吸水井への大量且つ急激な雨水流入に効５（・チ良く対
応できるようにした複数ポンプの運転方法を堤供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明に゛よる複数ポンプの運転方法は上記目的を達成
するために、各ポンプに先行待機運転可能なポンプを用
いるとともに、吸水井への各予測流入量に対しそれぞれ
ポンプの最適運転台数を設定し、入力された予測流入量
に対応する最適運転台数が現状の運転台数より多いとき
には、吸水井の水位が前記停止水位以下であることによ
る各ポンプの停止制御を所定期間停止し且つ現状運転台
数が最適運転台数と等しくなるべく前記所定期間中に運
転ポンプ数を増加させていくようにしたことを特徴とし
ている。

［作　川］ 上記のようにずれは、吸水井へのｒｎ水の流下に先立っ
て、現状運転されているポンプの台数か最適運転台数に
等しくなる。また、運転させるポンプを増加させる場合
は、所定期間中、吸水井の水位が個々のポンプの停止水
位以下であることでそれぞれのポンプか停止されること
はない。

［実施例］ 以下、本発明を図を参照しながら説明する。

まず、前記第４図に示すごとく各起動水位１−１．。

Ｈ２，Ｈ，及び停止水位しｒ　、Ｌ２．Ｌ３が異なる室
軸ポンプ１０１〜１０３における、常時における個々の
起動・停止手順を第２図のフローヂャー１〜に示す。こ
の第２図は起動水位及び停止水位が最も高い室軸ポンプ
１０１の起動・停止手順を示すものであるか、曲の立す
リ１１ポンプ７０２．１０３についてもフローそのもの
は全く同様である。尚、室軸ポンプ１０１〜１０３には
、例えば第３図に示すような構成とすることにより、気
中運転すなわち先行待機運転を可能である室軸ポンプが
採用されている。

以下この第２図のフローチャート図を説明する。

まず、ステップ■において吸水井の現状水位りを２！す
定し１次いでステップＨにおいて当該室軸ポンプ１０１
が運転中であるか否かを判定する。

ステップ■において室軸ポンプ１０１が運転中でないと
判断された場合は、ステップ■においてステップ■でＪ
ｊｌｌ定した吸水井の現状水位りがこの室軸ポンプ１０
１の起動水位１−１１以上であるか否かを同定する。そ
して、現状水位りが起動水位Ｈ３以上である場合はステ
ップＩＶにおいてこの室軸ポンプ１０１を起動してから
ステップ■に戻る。また、現状水位しか起動水位１１８
未満である場合は、即座にステップＴに戻る。

一方、前記ステップＨにおいて室軸ポンプ１０１が運転
中でないと判断された場合は、ステップＶにおいて後述
する運転停止指令無視の指令があるか否かを判定し、当
該指令がある場合はそのままステップ■に帰還する。ま
た、運転停止指令無視の指令がない場合は、ステップＶ
ｌにおいて前記現状水位りがこの室軸ポンプ１０１の停
止水位Ｌｌ以下であるか否かを判定し、停止水位り、以
下である場合は、ステップｖ１において当該室軸ポンプ
１０１の運転を停止した後ステップ■に帰還する。また
現状水位りが停止水位り、を超えている場合は室軸ポン
プ１０１は運転を継続する（ステップ■）。

以上から明らかなように、個々の室軸ポンプ１０１〜１
０３は、ステップＶのルーチンすなわち運転停止指令無
視の指令があるが否がの判定を行う以外は、従来と同様
の手順で起動及び停止される。

したがって、室軸ポンプ１０１〜１０３は、原則的には
、吸水井の水位が上昇してきた場合はその上昇につれて
室軸ポンプ１０３．１０２．１０１の順で起動され、水
位が下降してくると室軸ポンプ１０１．１０２．１０３
の順で運転を停止してい＜１ｌｌＬ、本発明では第２図
に示すフローチャー１〜と並行して、第１図に示すフロ
ーチャートの如き手順で、吸水井への予測流入量に基づ
いて必要数の室軸ポンプを先行待機運転させている。以
下、この第１図を説明する。

まず、ステップＡにおいて現在運転されている室軸ポン
プの台数Ｎを入力するとともに、ステップＢにおいて吸
水井への予測流入量を入力する。

この予測流入量は、河川の上流における流量あるいは重
量に基づいて予１１ＵＩ計算されるものである。

ステップＣにおいては、この予測流入量に対応する先行
待機運転しておくことが望ましい室軸ポンプの数量すな
わち最適運転台数Ｋが求められる。

この最適運転台数１くは前記予測流入量の各位に対応し
て予め算出されたものである。

次に、ステップＤにおいて前記最適運転台数Ｋが現状運
転台数Ｎ以上であるか否かを判定する。

そしてＫ　＞　Ｎである場合すなわち予測される流入量
に対応できるだけの室軸ポンプが運転状態に入っていな
い場合は、まずステップＥにおいて運転停止指令無視期
間を設定するタイマを作動させるとともに、ステップＦ
において運転停止指令無視の指令を発令する。このよう
に、ステップＤにおいてＫ　＞　Ｎと判定された場合は
、ステップＦにおいて運転停止指令無視の指令が発令さ
れるため、前記第２図に示すフローチャートによるルー
チンは、ステップＶにおいて“Ｙ”すなわち゛運転停止
指令無視の指令が出ている゛と判定し、以後ステップＥ
で作動したタイマの設定時間が終了するまては、吸水井
の水位がいかに低くてもいずれの室軸ポンプも運転が停
止されることがない。

一方、ステップＤにおいて１く≦Ｎと判定された場合、
すなわち流入が予ａ（１１される雨水等の量では新たに
先行待機運転さぜる室軸ポンプを増加させる必要はない
と判定された時は、前記ステップＡに戻り再度ステップ
Ａ〜Ｄのルーチンを縁り返す。

このようにステップΔ−りがループを形成している間は
、前記第２図に示すフローチャーｌ〜のルーチンはステ
ップＶにおいて“Ｎ゛すなわち゛運転停止指令無視の指
令は出ていない′と判定し、従来と同様の手順で吸水ル
の水位に基づいて各室軸ポンプを起動・停止させる。

前記ステップＤにおいてＫ　＞　Ｎと判定された場きは
、前記ステップ１？で運転停止指令無視の指令が出され
るのに続き、ステップＧにおいてとの室軸ポンプを起動
させるかが選択される。このステップＧで選択されるの
は、現状運転されていない室軸ポンプの中で最も起動水
位が低く設定されている室軸ポンプである。

このようにして選択された室軸ポンプはステップＩ］に
おいて起動され先行待機運転に入る。したがって、ステ
ップＪにおいて現状運転されている室軸ポンプの台数は
１台増加し、現状運転台数Ｎ＝Ｎ＋１となる。

ステップにでは上記のようにして１台増加した現状運転
台数Ｎ（＝ＮＦＬ）と＋ｉｊｉ記最適運転台数ｌぐを比
較する。そして、１ぐ−Ｎである場合はステップＡに戻
り、末だＫ　＞　Ｎである場合はステップＧに戻る。ス
テップＧに戻った場合は、次に起動させる室軸ポンプを
ｊＸ択しステップＩ（でその室軸ポンプを起動させる。

このようにしてステップＧ。

１−１．Ｊ、にのループで室軸ポンプの現状運転台数を
１台づつ増加させていくことにより、室軸ポンプの現状
運転台数Ｎが前記最適運転台数Ｋに等しくなった場合も
再度ステップＡに戻り１以上に説明した各ステップのル
ーチンを繰り返すのである。

次に、第４図に示す室軸ポンプ１０１〜１０３を用いて
以上の手順の実例により説明する。すなわち、吸水井の
水位に基づいて現状運転されているのが室軸ポンプ１０
３のみであり、その時点で入力された予測流入量に対応
する最適運転台数が２台であったとすると、Ｎ＝１．に
＝２となるから、ステップＥにおいてはＩぐ〉Ｎと判定
される。したがって、ステップＧにおいて、運転されて
いない室軸ポンプの中で最も起動水位の低い室軸ポンプ
１０２が先行待機運転させる室軸ポンプとして選択され
、ステップＨでこの室軸ポンプ１０２が起動される。

この室軸ポンプ１０２が起動されると、現状運転されて
いる室軸ポンプの台数Ｎは２となるからステップＪにお
いてはＫ　−Ｎとなり、この後は、ステップＫにおいて
停止指令無視の指令が出ていないと判定されるまで、す
なわちステップＥにおいて作動したタイマの設定時間が
終了するまで、例え吸水井の水位がどんなに下がろうと
も室軸ポンプ１０１及び１０２は運転を停止することな
く、吸水井への新たな雨水の流入に備えるのである。タ
イマの設定時間終了後は、再度吸水井の水位に対応して
各室軸ポンプを運転させ、次の予測流入量に基づいて運
転台数を制御するのである。

以上のようにして室軸ポンプの運転台数を制御するよう
にすれば、現状の運転台数に加え、予測流入量に対して
必要な台数のみを起動させることができる。したがって
、吸水井へ急激に且つ大量の雨水等が流下した場合に対
応できるばかりでなく、不必要な先行待機運転を行うこ
とにより、動力の無駄使いをするようなこともなくなる
。

尚、本発明方法に用いるポンプは、必ずしも第４図に示
すような構成の室軸ポンプでなくてもよく、要するに先
行待機運転が可能なポンプであればよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明による複数ポン
プの運転方法によれば、例え現状における吸水井の水位
が低くても予測流入量に対応して最適数のポンプを運転
状態にしておけるから、吸水井への雨水等の急激且つ大
量の流下にも確実に対応することができる。また、所定
時間毎に最適数のポンプを運転状態にすることができる
から、不必要な先行待機運転を行うポンプを減少させる
ことができ、前述の如き吸水井への雨水等の急激且つ大
量の流下に対し効率良く対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は予測流量に対応した室軸ポンプの運転台数制御
方法を示すフローチャート図、第２図は個々の室軸ポン
プの起動・停止制御方法を示すフローチャー１・図、第
３図は室軸ポンプの概略構成図、第４図は複数の室軸ポ
ンプの起動水位と停止水位を示す説明図である。 １０１〜１０３・・・室軸ポンプ（ポンプ）Ｈ，〜Ｈ１
・・・起動水位　　し１〜し、・・・停止水位特許出願
人　　　久保田鉄工株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸水井の水位を対象として決める起動水位と停止
   水位を、各ポンプ毎に互いに相違させることにより、運
   転するポンプの台数を吸水井の水位に対応して制御する
   ようにしている複数ポンプの運転方法において、 各ポンプに先行待機運転可能なポンプを用いるとともに
   、吸水井への各予測流入量に対しそれぞれポンプの最適
   運転台数を設定し、入力された予測流入量に対応する最
   適運転台数が現状の運転台数より多いときには、吸水井
   の水位が前記停止水位以下であることによる各ポンプの
   停止制御を所定期間停止し且つ現状運転台数が最適運転
   台数と等しくなるべく前記所定期間中に運転ポンプ数を
   増加させていくようにしたことを特徴とする複数ポンプ
   の運転方法。