JPH03206390A - 圧力タンク式給水装置 - 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】 本発明はポンプの運転を適確に行なうことができる圧力
タンク式給水装置に関するものである．従来から、比較
的小さな圧力タンクを有する圧力タンク式給水装置に於
いて、そのポンプの始動頻度を抑制する手段として、圧
力検出手段と計時手段とを組み合せ，圧力検出手段がポ
ンプを始動しなければならない圧力、あるいは停止して
も良い圧力を検出してから少なくとも計時手段の計時時
間（設定時間）だけは運転を継続するようにした圧力タ
ンク式給水装置が提案されている．このように構戊した
ものの一例を第１図、第２図，第３図により説明する．
第１図はポンプの系統図で１はボンブ、２は逆止め弁、
３，４は仕切弁、５は圧力タンク６に備わる圧力検出手
段を示す．第２図はポンプの運転特性図で横軸に水量Ｑ
，縦軸に圧力Ｈをとって示してある．第３図はボンブの
運転を行なうための制御手段を示し、Ｍはポンプモート
ルの開閉器、Ｍａはその付勢時閉路接点である．圧力検
出手段５の接点ＰＳは第２図の運転特性図に示す第１圧
力ＰＩにて閉じ、第２圧力Ｐ２にて開くように設定して
ある． ボンプｌは圧カタンク６内の圧力が第１圧力ｐｔまで低
下して、接点ＰＳが閉路した時に始動する．そうすると
、水はボンブ１より逆止め弁２，仕切弁３、圧カタンク
６及び仕切弁４を通って末端の水栓へ送られて行く， 始動と同時に計時手段Ｔも付勢し、ポンプ１は圧力検出
手段５と計時手段Ｔが共に切れるまで運転を続けるもの
である。

このように，圧力検出手段５の接点ＰＳが閉しると共に
計時手段Ｔを作動させ、一定時問以上ポンブ１を運転す
るわけであるが，この＃Ａｆｆｌによると圧力タンク内
の圧力が，始動圧力から停止しても良い圧力へ、短い時
間で回復してしまったときには、その後もかなり長い間
ポンプを運転することになるので、電力の消費が多いと
いう問題があった．　そこで本発明は、ポンプの無駄な
運転時間を短かくすることができる、節電対策を行なっ
た圧力タンク式給水装置をＳａ′Ｇ．するものである。

すなわち本発明はポンプと、このポンプの吐出し側に連
結した圧力タンクと、この圧力タンク内の，ポンプを始
動すべき第１圧力とポンプを停止しても良い第２圧力と
を検出する検出手段とを備えた給水装置において、計時
が終了しているときには検出手段からの第２圧力を検出
した信号に基づいて計時を開始し、計時中であれば検出
手段の出力には関係熊く予定の計時を続行し、所定時間
後に計時を終了する引時手段と、この計時手段のＳｉ時
中に検出手段が第１圧力を検出したときには、検山手段
が第２圧力を検出しても計時手段が計時を終了するまで
ポンプを運転し、計時終了後に検出手段が第１圧力を検
出したときにはｉｉｊ記ｆＰＪ２圧力の検出に基づいて
ポンプの運転を止める制御手段とを有することを特徴と
するものである．また，２台以上のポンプを組合せて運
転する場合にも、前記計時手段が先行側ポンプにも，追
従側ポンプにも作用するように構成したものである．そ
れでは第１の実施例を第１図、第２図、第４図、及び第
５図を使用して説明する．第４図は給水装置の制御手段
を示し、第３図を改良したものである．Ｒ１．Ｒ２はリ
レー、ＲｌａはリレーＲ１の付勢時閉路接点を示す．Ｒ
２ａはリレーＲ２の付勢時開路接点であるが、リレーＲ
２の付勢が解かれてから、数１０ｍ　　ｓｅｃＬ，て開
くオフデレー接点である．Ｍｂは開閉器Ｍの付勢時開路
接点である。なお、第３図に示した符号と同一符号で示
したものは第３図と同様であるので説明を省く。

第５図は第４図の制御手段の動作を説明するためのタイ
ムチャートである．今、計時手段Ｔが既に計時を終了し
て接点Ｔｂが開いており、ボンプ１が停止している第５
図のｔ１に示す時点から説明を始める。このときは接点
ＰＳは間いているから開閉器Ｍは釈放された状態にある
．その結果接点Ｍｂは閉じているから、計時手段Ｔは第
５図にＴ′で示すように付勢された状態にある．しかし
計時動作はＴ′″で示すように、既に終了した状態にあ
る．なおリレーＲｌ．Ｒ２は釈放されており，従って接
点Ｒ　ｌａ．　Ｒ　２ａは開いている．このような状態
で末端の水栓を開くと圧力タンク６内の圧力が始動圧力
Ｐ１まで低下して圧力検出手段５の接点ＰＳが閉じ、開
閉器Ｍが付勢し．ボンプ１が始動する． 開閉器Ｍが付勢したことによって、その接点Ｍａが閉し
．Ｍｂが開く。この状態で接点Ｔｂは閉じる．以上が第
５図のｔ２時点である． 使用水量の減少に伴なって圧力タンク６内の圧力が」二
昇し、停止圧力Ｐ２に達すると前記圧力検出手段の接点
ＰＳが開き，開閉器Ｍが釈放され、ボンプ１が停止する
．ボンプ１の開閉器Ｍの釈放に次いで、接点Ｍｂが閉じ
、計時手段Ｔが付勢され、接点Ｔｂは既に閉じているか
ら、リレーＲ１が付勢状態になる．このため計時手段Ｔ
は予め設定した計時を開始する．同時に接点Ｒ　ｌａ．
　Ｒ　２ａは閉じて、リレーＲ２は付勢状態となる．以
上が第５図のｔ３の時点である． 次に再び、使用水量が増加し、圧力タンク６内の圧力が
下がり，始動圧力Ｐ１まで低下すると、圧力検出手段の
接点ＰＳが閉じ、ポンプｌの開閉器Ｍが付勢し、ボンブ
ｌが始動する．そして、ボンプ１の開閉器Ｍの付勢によ
り、その接点Ｍａが閉じる．接点Ｍｂは開くが、計時手
段Ｔはまだ計時中なので接点Ｔｂは閉じており、その結
果リレーＲｌ．Ｒ２が付勢状態を持続しており，接点Ｒ
ｌａ、Ｒ２ａは閉じている．このため接点Ｍａとリレー
Ｒ１の接点Ｒｌａとで，圧力検出手段の接点ｐｓに対し
て並列に保持回路Ａが形威される．以上がｔｌ１時点で
ある． もし、このとき、使用水量が急に減少したり５急に増加
したりして，圧力検出手段５の接点ＰＳが開閉しても，
保持回路Ａにより、ボンプ１は圧力検出手段の接点ＰＳ
が開き、且つ計時手段Ｔの設定時間が経過するで運転を
続ける。

時点ｔ５で圧力検出手段５の接点ＰＳが先に開き、８１
時手段丁により運転を続けている場合、計時手段Ｔが時
点Ｌ６で別時を終了すると、これの限時接点Ｔｂが開き
．リレーＲ１が釈放される．したがって，リレーＲ１の
接点Ｒｌａが開き開閉器Ｍが釈放され，ボンプｌは停止
する． ところで、接点Ｔｂが開くことによって、開閉器Ｍが釈
放して接点Ｍｂが閉じ，結果的に接点Ｒ２ａが開くが、
接点Ｍｂが閉じる以前に接点Ｒ２ａが開いてしまうと，
接点Ｍｂが閉じた時に計時手段Ｔは計時を開始してしま
うことになるが、接点Ｒ２ａは接点Ｍｂが閉してから開
くように，オフデレ接点を用いているので、時点ｔ６で
は計時手段はりセントされない。

時点し７の動作は時点ｔ２の動作と同じであり、時点ｔ
８の動作は時点ｔ３の動作と同しである．すなわち前記
した通り，計時手段Ｔがポンプ停止時より予定設定時間
を計測するので、ボンプ１が余分に第２圧力Ｐ２に達し
た後も運転するのは圧力検出手段の接点ｐｓが切れてか
ら計時手段Ｔが計時動作を終了するまでの時間、つまり
、第５図に示す斜線部だけの時間である． そして、計時手段Ｔの計時終了後に検知手段が第１圧力
Ｐｉを検出した場合には、ボンプ１は圧力検出手段の接
点ＰＳの指令だけで停止することになる． 以上から、計時手段Ｔの設定時間は運転動力を節約する
ためにポンプが最低必要な始動頻度を確保できるし二十
分な時間を設定してある．次しこ、第１の実施例をさら
に応用した第２の実施例を第６図，第７図，第８図を使
用して説明する．本実施例では使用水量を２台（複数台
でも良い．）のポンプで分割して給水する例で，使用水
量が少ない場合には交互運転、使用水量が増加した場合
には並列運転を行なうようにしたものに於いて，前述し
た計時手段が先行側にも、追従側にも働くようにして、
制御装置を経済的に安価に構成し，さらに，圧力タンク
容量が小さくても始動頻度を低くすることを可能にした
ものである。

第６図は系統図で第１図と同一符号で示す記号は同一部
分を示し，１１は１号ボンブ．Ｌ２は２号ポンプ、５ｌ
はポンプを１台だけ運転すべき第１圧力と１台運転中の
ポンプを停止すべき第２圧力とを検出する圧力検出手段
、５２は更に運転台数を増加すべき第３圧力と、既に複
数台運転しているポンプの運転台数を減らすべき第４圧
力を検出する圧力検出手段である．第７図は本実施例の
ポンプの運転特性図で、第２図と同一符号で示す記号は
同一圧力及び水量を示す．尚、ｄｌｌ線Ａはポンプを１
台だけ運転した時のＱ−Ｈ性能を曲線Ｂは１号ボンプ１
１と２珍ボンブ１２の並列運転時の合成したＱ　−　１
｛性能を示し、Ｐ３は追従ポンプの始動圧力つまり第３
圧力、Ｐ４は追従ポンプの停止圧力つまり第４圧力を示
す。圧力検出手段５ｌは先行ポンプの始動圧力である第
１の圧力Ｐｉにて閉し，停止圧力である第２の圧力Ｐ２
にて開くように、圧力検出手段５２は前記第１の圧力Ｐ
ｌより低い追従ポンプの始動圧力である第３の圧力Ｐ３
にて閉し、前記第２の圧力Ｐ２よりも低い停止圧力であ
る第４の圧力Ｐ４にて開くように設定しているものであ
る．第８図は本実施例のポンプの運転を行なうための制
御手段を示し，第４図と同一符号で示す記号は同一部品
を示し．Ｍ１及びＭ２は１号ポンプ１１及び２号ポンプ
１２の運転開閉器で、Ｍｌａ．　Ｍ２ａは夫々開閉器Ｍ
１、Ｍ２の付勢時閉路接点、Ｍｌｂ．Ｍ２ｂは夫々開閉
器Ｍ１．Ｍ２の付勢時開路接点を示す．Ｒｘはラチェッ
トリレーで付勢するごとにその接点Ｒｘｃをａ側からｂ
側へ、その次はｂ側からａ側へと切換える交互切換リレ
ーである．Ｔ１は計時手段でＴｌａ’はその瞬時閉路接
点であり、Ｔ１ａは付勢後一定時間で閉じる限時接点で
ある。そして、運転開閉器Ｍｌ．　Ｍ２の付勢時接点Ｍ
ｌａ．　Ｍ２ａを並列に接続して、リレＲｌの接点Ｒｌ
ａと直列に接続した保持回路Ａを前記圧力検出手段５１
の接点ＰＳ１と並列に接続し、同様にリレーＲ１の接点
Ｒｌａと運転開閉器Ｍ１ａ．Ｍ２ａの三つを直列に接続
した保持回路Ｂを前記圧力検出手段５２の接点ＰＳ２と
並列に接続して制御手段を構或する． このように構成したものの動作について説明すると、１
号ポンプ】ｌあるいは２号ボンプ１２の単独運転につい
ては前述の説明と同様である６ただし、単独運転時は１
号ボンプ１１であれ、２号ボンプ１２であれ、ポンプが
停止すると並列運転時は両方のポンプが停止するとラチ
ェソトリレーＲｘが付勢し、その接点ＲχＣをａ側（又
はｂ側）からｂ側（又はａ側）へ切換えるので交互運転
となる． 今、ラチェットリレーＲｘの接点Ｃとｂとが閉じており
、圧力タンク６内の圧力が高く、ボンブ１１、１２は共
に停止しているものとする。また、計時手段Ｔはすでに
タイｔ１アップしておりこれの限時接点Ｔｂは開いてい
るものとする．このような状態で末端の水栓を開くと圧
力タンク６内の圧力が始動圧力Ｐ１まで低下して圧力検
出手段５１の接点ＰＳ１が閉し、開閉器Ｍ２が付勢し、
ボンプ１２が始動する． 使用水量の減少に伴なって圧力タンク６内の圧力が上昇
し、停止圧力Ｐ２に達すると前記圧力検出手段の接点Ｐ
Ｓ１が開き、開ｒＡ器Ｍ２が釈放され、ボンブｌ２が停
止する． そうすると、既に接点Ｍｌｂは閉じており、新たに接点
Ｍ２ｂが閉じるから、ラチェットリレーＲｘが付勢状態
になり、その接点はｂからａに切り変わる．また、ボン
プ１２の開閉器Ｍ２の釈放により接点Ｍ２ｂが閉じ、こ
れに依って計時手段Ｔ及びリレーＲ１が付勢される．こ
のため計時手段Ｔは予め設定した時間だけ計時を開始す
る．次に再び、使用水量が増加し、圧力タンク６内の圧
力が始動圧力Ｐ１まで低下すると、圧力検出手段の接点
ＰＳ１が閉じ、ポンプ１ｌの開閉器Ｍ１が付勢し、ボン
ブ１１が始動する．そして、ボンプ１１の開閉ＷＭＩの
付勢により，その接点ＭｌａとリレーＲｌの接点Ｒｌａ
とで、圧力検出手段の接点ＰＳＩと並列に保持回路八を
構戊する． さて、さらに圧力が追従ポンプの始動圧力Ｐ３まで低下
すると圧力検出手段５２の接点ＰＳ２が閉じ、追従ポン
プである２号ボンプ１２の開閉器Ｍ２が付勢して始動し
、並列運転となる．同時に計時手段Ｔ１が付勢し、その
瞬時接点Ｔ　Ｉａ’は閉じ、これから一定時間後にその
限時接点Ｔｌａが閉してラチェッ１ヘリレーＲｘが付勢
し、その接点Ｒｘｃを８側からｂ側へ切換える．さらに
ポンプ運転開閉器Ｍ２ａが閉じているので、追従ポンプ
側の保持回路Ｂが構成される． この状態が続けば、計時手段Ｔの計時が終了するので、
その限時接点Ｔｂが開き，リレーＲｌの付勢も解ける．
使用水量の減少とともに圧力タンク６内の圧力が上昇し
て追従ポンプの停止圧力Ｐ４で、圧力検出手段５２の接
点ＰＳ２が開き、ラチェノトリレ−Ｒｘが切換わってい
るので先行したポンプである１診ボンプ１１が停止する
．さらに圧力タンク６内の圧力が上昇し、停止圧力Ｐ２
へ達すると圧力検出手段５１の接点ＰＳｌも開き、追従
したボンブ１２も停止する． しかし、計時手段Ｔの設定時間が切れる前に使用水量が
急に減少した場合には、前述の通り圧力タンク６内の圧
力が上昇して追従ポンプの停止圧力Ｐ４に達し、圧力検
出手段５２の接点ＰＳ２が開くが、これと並列に接続し
てある保持回路Ｂにより、３１時手段丁の設定時間が切
れるまで運転を継続する． 圧力タンクが小形化されてくるに連れて、並列運転して
いる際に、急に使用水量が変化すると，追従ポンプの始
動頻度が高くなることが心配されるが以上のようにして
，計時手段Ｔが追従側にも働いて頻度を低く押えること
ができるものである．次に異特性ポンプを組合せた場合
の第３の実施例を第９図と第１０図により説明する．第
９図は本実施例のポンプの運転特性図で曲１！ＣとＤは
それぞれ、異なったポンプのＱ−Ｈ性能曲線で、萌線Ｅ
は曲線Ｃと曲線Ｄとを並列運転した場合の合威したＱ−
Ｈ性能を示し、この他については第７図と同様である．
第１０図は本実施例のポンプの運転を行なうための制御
装置の制御手段を示す。

第８図と同一符号で示す記号は同一部品を示す．本実施
例では曲ａＣの性能を有するポンプが運転する場合には
吐出流量が少ないので，これを運転しても停止圧力まで
圧力タンク内の圧力が上昇するのに時間がかかり、従っ
て始動頻度は少なくおさえることができる．曲ＩｓＩＤ
の性能を有するポンプが運転する場合には始動頻度が高
くなるのでこの場合だけ計時手段を作用させて始動頻度
を低くしようとするもので第１、第２の実施例をさらに
応用したものである．今、１号ポンプ１１が曲線Ｃの性
能を有するポンプで、２号ポンプｌ２が［１１１線Ｄの
性能を有するポンプであるものとする。

圧力タンク６内の圧力が先行側停止圧力Ｐ２であれば圧
力検出手段５１の接点ＰＳ１が開いて，１斗ポンプｌ１
が停止する．停止と同時にラチェソトリレ＝Ｒｘが切換
わるとともに計時手段Ｔ及びリレーＲｌが付勢し、その
接点Ｒｌａを閉じる．圧力タンク６内の圧力が再び始動
圧力ｐｔまで低下すると２今度は２号ボンプ１２が始動
する．２号ボンプ１２の揚水量に対して，使用水量が少
なければ、圧力タンク６内の圧力が上昇して圧力検出手
段５１の接点ＰＳＩが開くが計時手段Ｔの設定時間が切
れて保持回路八が開くまで２号ボンプ１２は運転を続け
る． 自己保持回路Ａ内には開閉器Ｍ１の自己保持接点はない
から、ボンブ１ｌが単独で運転状態にあるときには，計
時手段Ｔが計時中で無いときは勿論，計時中であっても
、圧力タンク内の圧力が停止圧力Ｐ２に達すると、ボン
ブｌ１は運転を停止する． ボンプ１２は、これが単独で運転状態にあるときには、
停止圧力Ｐ２に達しても、計時手段ガタイムアノブする
まで運転を継続するが、計時手段Ｔが計時中でないとき
には停止圧力Ｐ２に達すると、直ちに停止する． なお、並列運転時の作動は第２の実施例と同一の作動を
行なうので説明を省略する． 以上の実施例では制御手段をリレー回路で構戊してある
が、電子回路でも構戊出来る．以上の説明から明らかな
ように，本発明によれば計時手段を使用し，経済的に安
価に構成した簡単な制御手段によって圧力タンクが比較
的小さくても、始動頻度を低く押さえることが可能であ
り，しかも、計時手段によりポンプが運転を続けるのは
圧力検出手段がボンブを停止させても良い圧力を検出し
てから計時手段の設定時間が切れるまでの時間だけで、
計時手段の設定時間以上にポンプが停止している場合に
はポンプは圧力検出手段がボンブを停止させても良い圧
力を検出すると直ちに停止するので，従来の運転方法に
比べて運転動力を節約することができる． また，複数台のポンプを組合せて運転を行なう場合には
前述の計時手段回路が先行側にも追従側にも働くように
することができるので制御装置が経済的であるばかりで
なく追従ポンプの始動頻度を低く押さえることができる
． さらに異特性ボンブを組合せて運転を行なう場合には前
述の計時手段回路をある始ｌ）Ｊ頻度が高くなると予想
される特定のポンプにだけ作用するようにして簡単で経
済的な制御手段で特定のボンブは勿論、全体の始動頻度
を低く押えることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は基本的なポンプの運転ブロック図，第２図はポ
ンプの運転特性図，第３図は制御手段図，第４図は本発
明の第１の実施例の制御手段図、第５図は第４図の動作
の説明のためのタイムチャート，第６図は第２の実施例
を示す運転ブロック図、第７図は第６図に示すポンプの
運転特性図，第８図は第６図に示す装置の制御手段図、
第９図は本発明の第３図の実施例に使用するポンプの運
転特性図、第１０図は第３の実施例装置の制御手段図で
ある． １，１１．１２・・・ポンプ、５，５１．５２・・・圧
力検出手段、Ｍ，Ｍｌ，Ｍ２・・・開閉器、Ｔ・・・計
時手段．ＰＳ，Ｐｓｉ，ＰＳ２・・・圧力検出手段の接
点、Ｐ１・・・第１の圧力、Ｐ２・・・第２の圧力．Ｐ
３・第３の圧力、Ｐ４・・・第４の圧力 才８陽 Ｑ ＋ｔＯＶ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポンプと、このポンプの吐出し側に連結した圧力タ
   ンクと、前記圧力タンク内の、ポンプを始動すべき第１
   圧力とポンプを停止しても良い第２圧力とを検出する検
   出手段とを備えた給水装置において、計時が終了してい
   るときには前記検出手段からの前記第２圧力を検出した
   信号に基づいて計時を開始し、計時中であれば前記検出
   手段の出力には関係無く予定の計時を続行し、所定時間
   後に計時を終了する計時手段と、該計時手段の計時中に
   前記検出手段が前記第１圧力を検出したときには、前記
   検出手段が前記第２圧力を検出しても前記計時手段が計
   時を終了するまで前記ポンプを運転し、計時終了後に前
   記検出手段が第１圧力を検出したときには前記第２圧力
   の検出に基づいて前記ポンプの運転を止める制御手段と
   を有することを特徴とする圧力タンク式給水装置。 ２、複数台のポンプと、このポンプの吐出し側に連結し
   た圧力タンクと、前記圧力タンク内の、ポンプを一台運
   転すべき第１圧力と一台運転中のポンプを停止すべき第
   ２圧力とポンプの運転台数を増加すべき第３圧力と複数
   台運転中のポンプの運転台数を減らすべき第４圧力とを
   検出する検出手段とを備えた給水装置において、計時が
   終了しているときには前記全ポンプが停止したことに基
   づいて計時を開始し、計時中であれば前記計時手段の出
   力には関係なく予定の計時を続行し、所定時間後に計時
   を終了する計時手段と、前記検出手段が前記計時手段の
   計時中に前記第１圧力を検出したときには、その後前記
   第２圧力を検出しても前記計時手段が計時を終了するま
   で一台運転中のポンプを運転し、計時終了後に第１圧力
   を検出したときには前記第２圧力の検出に基づいて一台
   運転中のポンプの運転を止め、前記計時手段の計時中に
   前記第３圧力を検出したときにはその後前記第４圧力を
   検出しても前記計時手段が計時を終了するまで運転台数
   を減らすことなく運転中のポンプを運転し、計時終了後
   に前記第３圧力を検出したときには前記第４圧力の検出
   に基づいてポンプの運転台数を減らす制御手段とを有す
   ることを特徴とする圧力タンク式給水装置。