JPH06323259A - 温度センサー付き給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水が使用されていないときにポンプを確実に
停止することができる温度センサー付き給水装置を提供
すること。 【構成】 ポンプ１０の吸込側に受水槽１５を接続し、
ポンプ１０の吐出側に供給先建物２３に水を供給する揚
水管２５を接続する。揚水管２５には圧力タンク１９と
圧力スイッチ２１を接続する。また圧力スイッチ２１に
よって圧力タンク１９内の圧力が所定値以下であること
を検出したときにポンプ１０を駆動せしめる制御装置３
３を設ける。ポンプ１０の吸込側と吐出側にはそれぞれ
温度センサー２９，３１を取り付ける。一方制御装置３
３は両温度センサー２９，３１で測定された温度の温度
差を算出するとともに該温度差を予め設定されている締
切状態検出温度差と比較し、該算出した温度差の方が大
きい場合にポンプ１０の駆動を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受水槽に貯水されてい
る水道水を、供給先建物に供給する給水装置に関し、特
にポンプを運転する必要のないときに確実にポンプを停
止することのできる温度センサー付き給水装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】図８はこの種の従来の給水装置を示す概略
構成図である。同図において、８０はポンプであり、該
ポンプ８０の吸入側は吸込管８３によって受水槽８５に
接続されている。このポンプ８０は電動機８１によって
駆動される。

【０００３】一方ポンプ８０の吐出側には揚水管９１が
接続されており、該揚水管９１にはフロースイッチ８７
と逆止弁８９と圧力タンク９７と圧力スイッチ９９が取
り付けられている。また、この揚水管９１は供給先建物
９３内に導入されて枝分かれされており、それぞれに蛇
口９５が取り付けられている。

【０００４】一方制御装置１０１は、圧力スイッチ９９
とフロースイッチ８７からの信号を取り込むとともに、
電動機８１のオンオフ制御信号を出力する。

【０００５】この給水装置において、ポンプ８０が駆動
していないときに供給先建物９３内で水が使用されると
（即ち蛇口９５が開けられると）、まず圧力タンク９７
内に蓄えられている水が放出される。すると圧力タンク
９７内の水が減少するので、該圧力タンク９７内の圧力
が低下する。そして圧力タンク９７内の圧力が所定値以
下に低下すれば、これを圧力スイッチ９９が検出し、そ
の信号が制御装置１０１に送られる。

【０００６】圧力低下の信号を取り込んだ制御装置１０
１は、電動機８１に信号を送ってこれを始動させ、ポン
プ８０を運転させる。

【０００７】一方ポンプ８０の運転中に供給先建物９３
での使用水量が低下すると、これをフロースイッチ８７
が検出してその信号が制御装置１０１に送られる。そし
て制御装置１０１からの信号によって電動機８１が停止
され、ポンプ８０が停止される。そして再び圧力タンク
９７内の圧力が所定値以下に低下した場合は再び上記動
作が繰り返される。

【０００８】図９（ａ），（ｂ）は上記従来例における
使用水量とポンプ８０の運転停止状態を示す図であり、
それぞれ使用水量が異なる場合を示している。同図にお
いて折れ線は使用水量を示し、その下にポンプ８０の運
転状態を示している。フロースイッチ８７は使用水量が
同図の点線以下の場合に作動する。

【０００９】同図に示すように、ポンプ８０は使用水量
がフロースイッチ８７の作動水量以下になった場合に停
止するが、図８に示す圧力タンク９７の容量が小さい
と、使用水量がフロースイッチ８７の作動水量以下であ
っても、圧力タンク９７内の水がすぐに無くなってしま
い、その圧力がすぐに低下してしまうのでポンプ８０が
再びすぐに始動してしまう。しかし使用水量は少ないの
で、圧力タンク９７内の圧力が元にもどると再びすぐに
ポンプ８０は停止する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】即ちこの従来例の場
合、ポンプ８０の始動停止が頻繁となり、このためポン
プ８０，フロースイッチ８７，圧力タンク９７等の機械
的寿命が短くなってしまうばかりでなく、吐出圧力が頻
繁に変化するので蛇口９５から吐出される水の水量が頻
繁に変化してしまい使用しにくくなってしまう。

【００１１】上記問題点を解決するため、ポンプ８０の
停止に、タイマーを用いて時間要素を加える方法があ
る。具体的には、フロースイッチ８７から制御装置１０
１への信号が継続して所定時間（タイマーの作動時間）
ある場合に、初めて制御装置１０１からポンプ８０へ停
止信号を出力する方法である。

【００１２】このように構成すれば、図１０に示すよう
に、フロースイッチ８７の作動水量以下になってもポン
プ８０はすぐには停止せず、ポンプ８０の停止・始動の
頻度を減少させることができる。

【００１３】しかしながらこの方法の場合は、タイマー
でポンプ８０の停止時期を制限しているだけなので本来
停止すべき時を確実には捕えておらず、また図１０のＡ
部分に示すように、ポンプ８０の不要な停止・始動動作
が確実には防止できない。

【００１４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、水が使用されていないときにポンプ
を確実に停止することができる温度センサー付き給水装
置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明にかかる温度センサー付き給水装置は、ポンプ
の吸込側に受水槽を接続し、ポンプの吐出側に供給先建
物に水を供給する揚水管を接続し、また該揚水管には圧
力タンクと該圧力タンクの圧力を検出する圧力検出手段
を接続し、さらに圧力検出手段によって圧力タンク内の
圧力が所定値以下であることを検出したときに前記ポン
プを駆動せしめる制御装置を設けた給水装置において、
前記ポンプの吸込側と吐出側にそれぞれ温度センサーを
取り付け、前記制御装置は前記両温度センサーで測定さ
れた温度の温度差を算出するとともに該温度差を予め設
定されている締切状態検出温度差と比較し、該算出した
温度差の方が大きい場合に前記ポンプの駆動を停止せし
めることとした。

【００１６】

【作用】ポンプの吐出流量が減少して締切状態近くにな
ると、ポンプのケーシング内で羽根車が動かない水を撹
拌することとなり、該羽根車の運動エネルギーが熱エネ
ルギーに変換されてその水温が上昇する。このためポン
プの吸込側の水温と吐出側の水温の差が徐々に大きくな
っていく。本発明はこの現象を利用してポンプの締切状
態を検出している。このためポンプの締切状態をほぼ完
璧に捕らえることができ、確実にポンプを停止できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明にかかる温度センサー付き給
水装置の１実施例を示す概略構成図である。同図に示す
ようにこの温度センサー付き給水装置は、ポンプ１０の
吸込側は吸込管１３を介して受水槽１５に接続され、一
方ポンプ１０の吐出側は逆止弁１７と圧力タンク１９と
該圧力タンク１９の圧力を検出する圧力スイッチ２１と
揚水管２５が接続されている。ここで揚水管２５は供給
先建物２３内において枝分かれし、各蛇口２７に水を供
給する。

【００１８】またポンプ１０の吸込側と吐出側のなるべ
くポンプに近い位置にはそれぞれ温度センサー２９，３
１が取り付けられており、該両温度センサー２９，３１
の信号と前記圧力スイッチ２１の信号は制御装置３３に
入力され、一方該制御装置３３からは電動機３５のオン
オフ制御信号が出力されている。

【００１９】ここで図３はこの制御装置３３の概略構成
を示すブロック図である。同図に示すようにこの制御装
置３３は、少なくともＣＰＵ３３１とメモリ３３３とＩ
／Ｏポート３３５を具備しており、ＣＰＵ３３１とメモ
リ３３３にはＩ／Ｏポート３３５を介して外部から圧力
スイッチ２１，温度センサー２９，３１からの信号が入
力され、またＣＰＵ３３１からは電動機３５にオンオフ
制御信号が出力される。ここでメモリ３３３にはプログ
ラムの他に、下記する締切状態検出温度差や凍結防止温
度や危険防止温度等のデータも記憶されている。

【００２０】次にこの温度センサー付き給水装置の動作
を説明する。図１においてまずポンプ１０が停止してい
たとする。この状態から供給先建物２３内で蛇口２７を
開けて水が使用されると、圧力タンク１９内に蓄えられ
ていた水がまず放出される。すると圧力タンク１９内の
水が減少するので、圧力タンク１９内の圧力が低下す
る。

【００２１】そして該圧力が所定値以下となれば、その
信号が圧力スイッチ２１から制御装置３３に入力され、
該制御装置３３は電動機３５を始動させ、ポンプ１０を
始動させる。

【００２２】次にポンプ運転中に図１に示す温度センサ
ー２９，３１によって吸込側と吐出側の温度を測定し、
これらを制御装置３３内に取り込み、両者の温度差（入
口出口温度差）を算出するとともに、その値を予めメモ
リ３３３内に記憶している締切状態検出温度差の値と比
較し、算出した入口出口温度差が締切状態検出温度差に
達したときポンプ１０を停止させる。

【００２３】図２（ａ），（ｂ）は上記実施例における
使用水量とポンプの運転停止状態を示す図であり、いず
れも上記従来例の図９（ａ），（ｂ）に示すものと同じ
使用水量の場合を示している。なお参考のため、従来例
で用いたフロースイッチ８７の作動水量も示している。

【００２４】同図（ａ）に示すように、ポンプ１０は使
用水量が減少して従来例で用いたフロースイッチ８７の
作動水量以下となっても締切状態（又はこれに近い状
態）でないかぎり停止せず、運転が継続される。一方同
図（ｂ）に示すように使用水量が締切状態となった場合
は、ポンプ１０の吸込側の水温と吐出側の水温の差（入
口出口温度差）が徐々に大きくなって行く。そして該入
口出口温度差が締切状態検出温度差に達したとき、ポン
プ１０は停止する。そしてポンプ１０の停止後に蛇口２
７を開いて水を使用すると圧力タンク１９内の圧力が減
少するので、これを図１に示す圧力スイッチ２１が検出
し、再びポンプ１０が始動される。

【００２５】このように本発明は、ポンプ１０の吐出流
量が減少して締切状態に近くなると、ポンプ１０のケー
シング内で羽根車が動かない水を撹拌することとなり、
該羽根車の運動エネルギーが熱エネルギーに変換されて
その水温が上昇し、これによってポンプ１０の吸込側の
水温と吐出側の水温の差が徐々に大きくなっていく現象
を利用しているので、ポンプ１０の締切状態（つまり供
給先建物２３で水がほとんど使用されていない状態）を
ほぼ完璧にとらえることができる。

【００２６】しかも締切状態となってすぐにではなく、
入口出口温度差が所定値まで大きくなってからポンプ１
０を停止するので、不要なポンプ１０のオンオフ動作は
なくなる。

【００２７】ここで図４はポンプ１０を連続的に締切状
態に近い少水量（締切状態をも含む）で運転した場合の
ポンプ１０の入口出口温度差の状態を示す図である。同
図に示すように、時間ＴＳが経過したときに、入口出口
温度差が締切状態検出温度差に達し、ポンプ１０の吐出
流量が少水量（または締切状態）となったことが検出で
きる。

【００２８】ところでもしポンプ１０の吐出側の水温の
みによってポンプ１０を停止させるようにした場合は、
吐出側の水温が吸込側の水温に左右されるため問題があ
る。

【００２９】図５はこの方法によってポンプ１０を停止
させようとした場合を示す図である。同図（ａ）におい
てポンプ１０の吸込温度が低い場合は、ポンプ１０の締
切状態を検出できるが、時間がＴＳ１となり無駄な時間
ポンプ１０を締切運転しなければならなくなる。

【００３０】一方吸込温度が高い場合は、該吸込温度が
締切状態検出温度よりも既に高いので、すぐに停止状態
となるので、同図（ｂ）に示すように締切状態検出温度
を上げる必要がある。このようにすると吸込温度が高い
場合は時間ＴＳ２で締切状態を検出できるが、吸込温度
が低い場合は検出時間が伸びてしまい時間ＴＳ３とな
り、締切状態でのポンプ１０の無駄な運転時間が発生す
る。

【００３１】これに対して本発明のように、入口出口温
度差を用いれば、図４に示すように、検出時間ＴＳが吸
込温度に左右されることなく一定となるのである。

【００３２】ところでポンプ１０の吐出側の水温が異常
に上昇した場合は以下のように制御装置３３によって処
理すればよい。即ち、図６に示すように、ポンプ１０の
吐出温度を予め制御装置３３のメモリ３３３に記憶させ
ておいた危険防止温度と比較させ、吐出温度が危険防止
温度を越えたら危険状態と判断してポンプ１０を停止さ
せる。このときブザーやランプなどでポンプ１０の異常
を警告させてもよい。

【００３３】また特に図示はしていないが、凍結防止の
ため以下のように制御装置３３に処理させてもよい。即
ち、ポンプ１０の停止中、ポンプ１０の吸込側と吐出側
の水温を測定して比較し、いずれか低い方の水温と予め
制御装置３３内のメモリ３３３に記憶させておいた凍結
防止温度とを比較し、水温が凍結防止温度よりも低い場
合は凍結の恐れがあるのでポンプ１０を運転させるので
ある。ポンプ１０の運転によって水に流れが生じればそ
の温度が上昇する。またポンプ１０が全くの締切状態で
あっても、ポンプ１０の運転によってその内部の水を温
めることができる。このようにポンプ１０の周囲の水温
を上昇させてその凍結を防止する。そして入口出口温度
差が締切状態検出温度差に達したらポンプ１０を停止さ
せればよい。なお単にポンプ１０を一定時間運転させる
ようにしてもよい。

【００３４】図７は上記本実施例の制御装置３３による
処理フローを示す図である。同図及び図１において、ま
ずポンプ１０が運転中か否かを判断して（ステップ
１）、停止しているときは、圧力タンク１９内の圧力が
始動圧力以下であるか否かを判断し（ステップ２）、始
動圧力以下の場合はポンプ１０を始動する（ステップ
３）。

【００３５】次にポンプ１０の運転中にポンプ１０の入
口出口温度差が締切状態検出温度差よりも低いか否かを
判断して（ステップ４）、低い場合は、ポンプ１０は締
切状態にないので、ポンプ１０の運転を継続する。

【００３６】一方ポンプ１０の入口出口温度差が締切状
態検出温度差よりも高い場合は、ポンプ１０は締切状態
なので、ステップ５に移行し、ポンプ１０の吐出温度が
危険防止温度よりも低い場合は、ポンプ１０を停止させ
る（ステップ６）。

【００３７】一方ポンプ１０の吐出温度が危険防止温度
よりも高い場合は、ポンプ１０は異常なので、ポンプ１
０を停止するとともにその異常を警告する（ステップ
５，７）。

【００３８】一方ポンプ１０の停止中は、ステップ８に
おいて、ポンプ１０の吸込側または吐出側の水温の内い
ずれか低い方の温度を凍結防止温度と比較し、凍結防止
温度以下になった場合は、ポンプ１０を始動させる（ス
テップ９）。そしてポンプ１０の入口出口温度差が締切
状態検出温度差以上となったところで停止させる（ステ
ップ４，５，６）。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる温度センサー付き給水装置によれば、以下のような
優れた効果を有する。 ポンプの吸込側と吐出側の水の温度を測定して、両者
の温度差をもってポンプの吐出側の温度上昇値として捕
らえ、予め定めた締切状態検出温度差と比較してそれよ
りも大きい場合にポンプを停止させることとしたので、
ポンプの締切状態をほぼ完璧に捕らえることができ、水
が使用されていないときに、即ちポンプを運転する必要
がないときにポンプを確実に停止することができる。

【００４０】ポンプの吐出側の水の温度を測定してポ
ンプの異常を検出することとしたので、その検出が容易
に行える。

【００４１】ポンプの吸込側と吐出側の水温を測定し
て比較し、低い方の温度と予め定めた凍結防止温度とを
比較し、凍結防止温度より低い場合はポンプを運転する
こととしたので、その凍結を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる温度センサー付き給水装置の１
実施例を示す概略構成図である。

【図２】上記実施例にかかる温度センサー付き給水装置
の使用水量とポンプの運転停止状態を示す図である。

【図３】制御装置３３の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図４】ポンプ１０を連続的に締切状態に近い少水量
（締切状態も含む）で運転した場合のポンプ１０の入口
出口温度差の状態を示す図である。

【図５】吐出温度のみを用いてポンプ１０を停止させよ
うとした場合を示す図である。

【図６】ポンプ１０に異常が発生した場合にこれを停止
させる方法を示す図である。

【図７】本実施例の制御装置３３による処理フローを示
す図である。

【図８】従来の給水装置を示す概略構成図である。

【図９】従来の給水装置における使用水量とポンプの運
転停止状態を示す図である。

【図１０】他の従来例における使用水量とポンプの運転
停止状態を示す図である。

【符号の説明】

１０ ポンプ １５ 受水槽 １９ 圧力タンク ２１ 圧力スイッチ（圧力検出手段） ２３ 供給先建物 ２５ 揚水管 ２９，３１ 温度センサー ３３ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプの吸込側に受水槽を接続し、ポン
   プの吐出側に供給先建物に水を供給する揚水管を接続
   し、また該揚水管には圧力タンクと該圧力タンクの圧力
   を検出する圧力検出手段を接続し、さらに該圧力検出手
   段によって圧力タンク内の圧力が所定値以下であること
   を検出したときに前記ポンプを駆動せしめる制御装置を
   設けた給水装置において、 前記ポンプの吸込側と吐出側にそれぞれ温度センサーを
   取り付け、前記制御装置は前記両温度センサーで測定さ
   れた温度の温度差を算出するとともに該温度差を予め設
   定されている締切状態検出温度差と比較し、該算出した
   温度差の方が大きい場合に前記ポンプの駆動を停止せし
   めることを特徴とする温度センサー付き給水装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置は、前記両温度センサーで
   測定された温度の内のいずれか低い方の測定温度と予め
   設定されている凍結防止温度とを比較して、測定温度の
   方が低い場合に前記ポンプを一定時間運転させるか、或
   いは前記算出した温度差の方が大きくなりポンプの運転
   が停止されるまでポンプを運転させることを特徴とする
   請求項１記載の温度センサー付き給水装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置は、前記吐出側の温度セン
   サーで測定された測定温度と予め設定されている危険防
   止温度とを比較して、測定温度の方が高い場合に前記ポ
   ンプを異常状態と判断してこれを停止せしめることを特
   徴とする請求項１記載の温度センサー付き給水装置。