JPH03102218A - 水管柱の水位を連続的に探知し、さらにモーター駆動式ポンプの始動および停止を予め設定された最高および最低水位で連続的に操作するための空気圧式装置 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ 本発明は、水管柱（井戸．タンク，水溜めべ一スンその
他）の流量測定水位を連続的に探知し、さらに製造機Ｍ
（例えばモーター駆動式ポンプのような）を予め記され
た最低および最高水位の二つの値に一致するように自動
的に操作するための空気装置に関する。

［従来の技術］ 液体、特に井戸．貯水器，タンク，ベースンまたはタブ
あるいは水を入れておく他の何らかのシステムから水を
汲み上げまた搬送するための機械装置において、通常水
の汲み上げおよび水の搬送を行なうためのモーター駆動
式ポンプからなる製造機械を適当でしかも安全な方法で
操作するためには、利用できる液体の水位を常時知って
いることが極めて重要である。

高さが数メートルの機械装置または直径が約５０センチ
メートルより大きい井戸に関するかぎり、このような問
題は特別な意味は持たない。

そのような場合には、広い空間が利用できるため自由に
作動するフロート・スイッチによる直接の指令でモータ
ー駆動式ポンプを機能させることができる。

［発明が解決しようとする課題］ 直径が１５センチメートルないし約５０センチメートル
、または高さが１０メートル前後の機械装置の場合には
、利用できる空間が少ないため前記システムは不適当で
あるかまたは信頼性が乏しく、いずれにせよ水位または
利用できる水量の値を井戸から少し離れた制御盤に示さ
れる値として直接知ることができず、また一回毎に最も
適当な汲み上げ水量をプログラムに組むことも、水の水
位がモーター駆動式ポンプの制御盤により直接かつ予め
示された最低の値より低い地点に達したとき前記汲み上
げを停止するようにすることもできない。

本発明の目的は、水管柱の流量測定水位を連続的に探知
することができ、モーター駆動式ポンプを予め示された
二つの値すなわちモーター駆動式ポンプが始動または停
止する最高および最低の値に合わせて自動的に作動させ
ることができる装置により、上に概説した問題を解決す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 井戸の場合は、モーター駆動式ポンプの始動は予め記さ
れた最高水位に達したときに自動的に操作され、該モー
ター駆動式ポンプの停止は水管柱の水位が制御盤に予め
示された最低水位より下がった瞬間に自動的に操作され
る。前記水位の値はいつでも探知が可能なので、問題の
装置により機械装置からの汲み上げ水量を最も適当と思
われる作業方法に従って調節することが可能になること
は明らかである。

本発明によれば、液体管柱の中に浸した管状プローブ、
前記プローブ内に生じる空気圧によって操作される一対
の最高および最低水位の空気圧式探知器、および水管柱
の最大流量測定水位および最小流量測定水位にそれぞれ
達したときにモーター駆動式ポンプを作動および停止さ
せる指令発信ユニットまたはアッセンブリーを組み合わ
せたものからなる装置が提供される。

さらに本発明により、最高水位の空気圧式探知器は探知
器自体の中の空気圧を流量測定水位を示す信号に変換す
ることができるシステムに連結されている、前記水位は
最高および最低値の間で可変な値を取りつる。

以下本発明を本発明の好ましい実施形態を示した添付の
図面を参照して説明する。ただし添付の図面が本発明の
範囲を制限するものではない。

［実施例］ 第１図において、参照番号１は水位が最低値Ｌ１から最
高値Ｌ２まで可変の水管柱１２の中に浸された管状のプ
ローブを示している。モーター駆動式ポンプＰは、ポン
プが水を汲み上げまた搬送パイブＴへ送る最低水位以下
に配置されている。

前記管状プローブ１の内部の水は最高氷位Ｌ２より低い
水位Ｌ３に達し、これらの水位の差が水頭Ｈとなる。

該管状プローブ１は最高水位探知器４に直接接続され、
また分岐した導管１３を介して最低水位探知器２に接続
され、前記プローブは、最低水位として最も適当な高さ
でポンプを停止させるシステム内の空気量を調簡するた
めに、その上部に空気導入バルブ１１を備えている。水
管柱１２の水位の変化に伴い、それに対応して管状プロ
ーブ１の中の水位Ｌ３に変動が生じ、該管状プローブ自
体の中に入れられた空気は前記変動に比例した圧力の変
化を受ける。水管柱１２の水位が上昇すると、管状プロ
ーブ１の中に入れられた空気が圧縮されるが、この圧縮
された空気は、空気圧式探知器４に荷重をかける小プレ
ートの重さによって生じる抵抗力のため、空気圧式探知
器２をスイッチ３を閉じる地点まで押し上げることしか
できない。

液体管柱の水位がさらに上昇すると、直接導管１４を通
じて圧縮された空気が、第二の最高水位探知器４をもま
た滑走シリンダー９の内側で滑動することができる小さ
なトップ・プレート８の地点まで押し上げ、ランニング
・リレー７を介してポンプ８を制御する最高水位スイッ
チ６を作動させる。

最高水位スイッチ６の支持プレートは、薄いバンド５上
に乗っているだけであり、第６図の制御装置１が切られ
た時、シリンダー９内で該バンド自身の上を自由に走行
できることに留意する必要がある。従って、該制御装置
１が切られると、探知器４は、前記バンドを静止させた
まま小プレートを行程の終りまで運んでいくことができ
る。該薄いバンド５の位置は案内９に沿って調節可能で
あるため、最も適当と考えられる高さで予め最高氷位１
２の値をセットすることができる。

液体管柱１２内部の水位が最低値Ｌ１まで下がると、２
つの空気圧式ベロー探知機２および４が明確に異なる方
法で下がり、また空気の欠如のため最低水位探知器２が
スイッチ３を開くと、ポンプＰがリレー７を介して停止
指令を受け取る。

第２〜第５図には、すでに説明した部品は同の参照番号
を用いて本発明に基づく装置の詳細が示されている。前
記装置は上で明らかにしたと同じ原理によって操作され
る。

第２図に示すように、スライダー１５は、前記小プレー
ト８と一体に作られており、案内シリンダー９内部で目
盛り１６に沿って滑りながら、最低レベルに対応する値
「ゼロ」から最高レベルに対応する値ｒ４／４Ｊまでの
間で管柱１２内の水位の高さを指示する。前記スライダ
ー１５の動きは、ここでは説明の必要のない既知の電気
機械システムによって行われ、やはり信号に変換されて
、適当な目盛り板上に前記水位の瞬間値を指示する。

水位が最低値より低く、管柱１２の充填が開始される時
、該装置は第４図に示す状態にあり、二つのべロー探知
器２および４は完全に下に下がっている．最低水位探知
器２が上昇すると、それによりただち定ランニング・リ
レー７に接続されたスイッチ３が閉じられ、前記探知器
は行程の終点に達しなくなる。水管柱１２内の水位が上
昇を続けるにつれ、探知器４の小プレート８も前記薄い
バンド５によって予めセットされた高さまで上昇し、ま
た前記プレートが最低水位スイッチ６に作用し、該スイ
ッチが、予め閉じられているスイッチ３によって既にプ
レセットされたリレー７を介してポンプＰに開始指令を
与える。

管柱１２内の水位が低下するときは、探知器４も液体の
高さと共に最低値まで下げられ、それによりスイッチ６
を再び開き、従って、加圧された空気の欠如によって探
知器２が再び下降し、スイッチ３が再び開かれ、モータ
ー駆動弐ポンプＰに停止指令が送られる。

該装置を最大圧力で修正すれば、探知器２は、行程の終
りに達してそのスプリングを圧縮し、またプッシュ・ロ
ッド１７を安全バルブ１０に作用する地点まで運んで、
過剰な空気が導管１８を通って逃がされ、双方の探知器
内部での過圧が避けられるようにする。

バイブＴから水を供給せずに管柱１２の充填が行われる
場合でも、該装置の作動は全く同様であり、最低水位で
ボンプＰへの開始指令が出され、最高水位で停止指令が
出されることは明らかであろう． 第６図は、各種指令，信号発信および安全用構成部分を
含む一般的な配線図を示す。

前記アッセンブリーは、上で既に示した構成部品に加え
て、ランニング・リレー７の自己チェック用補助コンタ
クト６゜、運行状態を知らせるためにパイロット・ラン
ブＬＭに接続された補助コンタクト６”および停止を知
らせるパイロット・ライトＬＦに接続された補助コンタ
クト６″を備えている。該ランニング・リレー７および
最高水位スイッチ３はモーターの熱スイッチ５ＩＬに接
続されている。さらに、自動制御装置を用いるためのス
イッチＩならびにランニング・プッシュボタンＲＢおよ
びＳＴＯＰプッシュボタンも配設されている。

次に、異なる実施形態を示す第７．８．９図にあっては
、一対のべロー探知器に代って参照番号２０で示される
一個の探知器が用いられている。前記一個の探知器の作
動は、これまでの説明から明らかである。水位が上昇す
ると、管状プローブ１を通る水が空気を探知器２０の中
に押し込み、小プレート８をランニング・リレー７の補
助スイッチ３を閉じる位置まで押し上げる。前記装置に
よって制御される井戸または貯水器がさらに水で満たさ
れると、探知器２０はさらに上昇を続け、遂には最高水
位の値を調節するために薄いバンド５に達する。該バン
ドは対応するスイッチ６を備えている。前記スイッチは
、ランニング・リレー７を介してモーター駆動式ボンプ
Ｐを始動させ、前記ポンプが井戸ないし貯水器から水を
汲み上げる． 井戸または貯水器の中の水位が下がると、水位にある探
知器および小プレートも下がり、最低水位スイッチ３が
開かれる地点まで降りてくる。ここで前記スイッチはラ
ンニング・リレー７を解放して次の充填サイクルのため
のリセットを行う。

以上の説明はすべて水管柱の水の充填および汲み上げに
関するものとして行ったが、該装置が水以外の液体のた
めに使用できることは明らかであろう． 本発明に基づく装置は、また、住居その他の建物の内ま
たは外に置かれた小さな家庭用貯水器に入れられた液体
を直接検査するためにも使用することができる。

それは、第１０図および第１１図に示すように、下端が
閉じられ貯水器の中の液体のレベルの上昇に伴なって空
気がレベル・インデイケーターに運ばれるように作られ
たゴムホースのような弾性のプローブを用いることによ
って可能である。レベル・インディケーター自身は、ボ
テンショメーターを作動して電気信号を与え、この電気
信号が関係の住居その他の建物の中に置かれたインディ
ケーターとして機能する計器によっ゜て受信されること
になる。

該アセップリーは、ゴムホースのプローブの代りに、上
方の小さな接続チューブによって上に述べたアッセンブ
リーに接続されまた水の自由水面が上昇すると絞られる
ように配置されたべロー・インディケーターを介して作
動されることもできる。

以上本発明をその望ましい実施形態に即して図示し説明
してきたが、特許の優先権を主張する本発明の精神およ
び範囲を逸脱することなくその構造に修正ないし変更を
加えることが可能なことは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、装置の機能を示す線図、第２図は、本発明に
基づく装置の前面図、第３図は、第２図の装置の右側面
図、第４図は、水位か最低値より低いときの装置の第３
図のＩＶ−ｒＶ線に沿った断面図、第５図は、第４図と
同様であるが、水位が最低値と最高値の間の中間の値の
ときの装置を示す図、第６図は、信号発信，指令および
安全システムをすべて含んだ一般的配線図、第７．８．
９図は、２つのべロー探知器ではなく一個のべロー探知
器のみを備えた本発明の異なる実施形態のそれぞれ外側
面図．Ｎ断面図．操作線図、第１０．１１図は、小さな
貯水器の中の液体の水位を探知するために本発明の装置
を用いた場合のそれぞれ最低水位および最高水位の位置
を示した図である。 １：管状プローブ、２：最低水位探知器、３．スイッチ
、４：最高水位探知器、５：バンド、６；最高水位スイ
ッチ、７：ランニング・リレ一　８：トップ・プレート
、９：滑走シリンダー　１１：空気導入バルブ、１２：
水管柱、１３：導管、１４：直接導管、１５：スライダ
１６：目盛り、１７：プッシュ・ロツド、１８：導管、
２０：探知器、Ｐ：ポンプ、Ｔ：パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液体特に水の管柱の水位を連続的に探知し、また製
   造機械特にモーター駆動式ポンプを最高および最低水位
   の位置で自動的に始動させるための空気圧式装置におい
   て、前記装置が前記水位の差より大きい高さで液体管柱
   の中に浸された管状プローブ、および前記モーター駆動
   式ポンプに機能的に接続され、前記プローブ内の空気圧
   の変化を該液体管柱の水位の変化として感知する少なく
   とも一つの空気圧探知器を有することを特徴とする空気
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、一対
   のベローズからなる二台の空気圧探知器を有し、該ベロ
   ーズの一方が最低水位スイッチに接続され、もう一方の
   ふいごは最高水位に達すると閉じた状態になる第二のス
   イッチに接続されていることを特徴とする装置。 ３、特許請求の範囲第１項および第２項に記載の装置に
   おいて、最低水位探知器が前記プローブから分岐する導
   管に通じ、前記探知器は前記探知器が行程の上端部に達
   した後に作動する過圧放出用バルブに接続されているこ
   とを特徴とする装置。 ４、特許請求の範囲第１項から第３項までに記載の装置
   において、案内シリンダーの内側で滑動可能な前記小プ
   レートならびに最高水位スイッチが薄いバンドによって
   自由に支持され、前記滑動シリンダーに沿った該バンド
   の高さが調節可能で、最高水位を予めセットされた位置
   に調節するようになっていることを特徴とする装置。 ５、特許請求の範囲第１項から第４項までに記載の装置
   において、滑動可能な前記小プレートがスライダーに接
   続され、該スライダーが目盛りまたはダイアル計器上で
   前記小プレートの位置を指示し、それにより液体管柱内
   の水位の値を指示することを特徴とする装置。 ６、特許請求の範囲第１項から第５項までに記載の装置
   において、前記最高および最低水位スイッチが、モータ
   ー駆動式ポンプに始動または停止指令を送るランニング
   ・リレーに作動するように連結されていることを特徴と
   する装置。 ７、特許請求の範囲第１項から第６項までに記載の装置
   において、前記最低および最高水位スイッチ、ならびに
   それらスイッチに連結されたランニング・リレーが、一
   組の制御、信号送信および安全用構成部品からなるアッ
   センブリーに挿入されることを特徴とする装置。 ８、特許請求の範囲第１項に記載の空気装置において、
   伸張運動の間に最低水位スイッチおよび最高水位スイッ
   チに対し作動するように連結されたベローズからなる単
   一の探知器からなり、前記スイッチがベローズ自体の滑
   動シリンダーの垂直な線に沿って互いに間隔を置いて配
   設されていることを特徴とする空気装置。 ９、特許請求の範囲第１項に記載の空気装置において、
   小さな貯水器に入れられた液体の水位を調べるために、
   管状プローブは低い方の端部が閉じられたゴムホースの
   ような弾力性のあるプローブで、貯水器の液体の水位が
   上昇するにつれて水位指示計に空気を伝えることができ
   ることを特徴とする空気装置。 １０、ほぼ特許請求の範囲第１項から第８項までに開示
   したごとく、水管柱の水位を連続的に探知し、またモー
   ター駆動式ポンプの始動および停止を最高および最低水
   位位置で自動的に指令する空気装置。