JPH0694878B2

JPH0694878B2 - ポンプ装置

Info

Publication number: JPH0694878B2
Application number: JP61084707A
Authority: JP
Inventors: 秀一藤中; 久登白川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-04-11
Filing date: 1986-04-11
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2009-11-24
Also published as: JPS62240497A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、漏水状態を判別して報知する家庭用ポンプ装
置に関する。

（ロ）従来の技術特開昭61−4996号公報で示すポンプの漏洩検知システム
では、高高レベルスイッチ、高レベルスイッチ、低レベ
ルスイッチを使用することにより、ポンプモータのオン
オフを制御してタンク内の水位を制御するものにおい
て、１回当りの運転時間と運転終了から再起動までの時
間を記憶装置に記憶させ、該記憶装置に蓄積した１回当
りの運転時間の平均値と標準偏差を計算して基準値を算
出するとともに、１回当りの運転終了から再起動までの
時間の平均値と標準偏差を計算して基準値を算出して、
これら基準値と動作時の運転時間及び運転終了から再起
動までの時間とを比較し、その結果により漏洩を判定
し、警報することが記載されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題一般のポンプ装置は、ポンプ本体部と吐出水栓との間
に、ポンプ本体部に接続した吐出管内の圧力を急変させ
ないように作用する圧力タンクを設けている。そして、
該圧力タンクには、吐出管内の水圧を検知する圧力セン
サが通常備えられている。

しかし、この圧力センサを利用してポンプ装置の自動運
転を行おうとすると、圧力センサからポンプモータ駆動
のためのオン信号を出力する検知圧力と、ポンプモータ
駆動停止のためのオフ信号を出力する検知圧力（オン信
号を出力するときに検知する検知圧力より高い圧力）と
の圧力差が小さいため、ポンプモータの駆動、停止動作
が頻繁となってしまうので、ポンプモータの駆動は圧力
センサからのオン信号で駆動し、ポンプモータの駆動停
止は圧力センサのオフ信号が出力される検知圧力よりさ
らに高い圧力を検知する別のセンサの検知信号で行うこ
とが考えられる。このセンサは、コストの面から考える
と流量センサが適当と考えられる。

このようなポンプ装置において、従来の技術のような漏
洩検知システムはすでに知られているところであるが、
ポンプ装置の運転時間及び運転を終了してから再起動ま
での時間がある程度一定の範囲内で動作するような、原
子力発電所などの廃液処理設備に使用されるポンプ装置
について記載されたものであり、この技術を家庭用など
に使用されるポンプ装置に適用した場合、例えば夏季の
おける庭の散水等にて行われるように、長時間にわたっ
て大量の水を流したときにも漏水状態と誤って判断する
恐れがあり、誤動作を生じることがある。

本発明は斯る課題を解決するものである。

（ニ）課題を解決するための手段本発明のポンプ装置は、ポンプ本体部の吐出側に設けた
圧力センサと流量センサと、前記圧力センサでの検知圧
力が第１所定圧力以下を検知したとき出力するオン信号
により前記ポンプ本体部を動作させるポンプモータをオ
ンし、前記流量センサで前記第１所定圧力より高い第２
所定圧力に相当する所定流量以下を検知したとき出力す
るオフ信号により前記ポンプモータをオフする制御手段
をと備え、前記制御手段は、前記ポンプ本体部の吐出量
が多いとき前記ポンプモータを連続運転させ、また前記
ポンプ本体部の吐出量が少ないとき前記圧力センサから
のオン信号と前記流量センサからのオフ信号とにより前
記ポンプモータを断続運転させるものにおいて、前記ポ
ンプモータの断続運転時に前記ポンプモータの駆動停止
から次の駆動までのオフ時間を計時するタイマー手段
と、該タイマー手段の計時内容から前記ポンプ本体部等
の漏水状態を判別する漏水判別手段と、該漏水判別手段
で漏水発生の判別をしたとき報知する報知手段と、を備
え、前記漏水判別手段は、前記ポンプモータの断続運転
のうちの前記タイマー手段で計時した各オフ時間が第１
所定時間範囲内であって、且つ略一定となる断続運転時
間が、第２所定時間より長く継続した事を検出したとき
漏水が発生したと判別する構成である。

（ホ）作用即ち、漏水が発生した場合には、その漏水量は使用者に
より任意に使用される水量と異なり略一定であるため、
タイマー手段で計時されるポンプモータのオフ時間も第
１所定時間範囲内で略一定となる。漏水判別手段では、
この第１所定時間範囲内で略一定のオフ時間の断続運転
時間が、第２所定時間より長く継続したことを検出して
漏水と判別し、報知手段で漏水発生の報知を行わせるも
のである。

（ヘ）実施例第１図及び第２図において、１は家庭等に設けている井
戸、２はウエスコ型のインペラをケーシング部に収納す
るポンプ本体部、３は一方を井戸１内に水没させ、他方
をポンプ本体部２に接続した吸込側配管、４は吸込側配
管４に介設した逆止弁、５はポンプ本体部２に一方を接
続した吐出側配管、６は吐出側配管５内の水圧を検知す
る圧力センサ、７は吐出側配管５内を流れる流量を検知
する流量センサである。

前記圧力センサ６は、後述する第３図中において、圧力
が第１所定圧力となるP₁以下になったときオン信号を出
力し、P₂以上になったとき前記オン信号の出力を停止す
るよう動作する。また、前記流量センサ７は、吐出側配
管５内を流れる流量が所定流量となる２／分以下にな
ればオフ信号を出力し、流量が２／分以上になればオ
フ信号の出力を停止するよう動作する。尚、前記所定流
量は、第３図中において吐出圧力が第２所定圧力となる
P₃に相当する流量である。

８は吐出側配管５と連通した小容量の圧力タンク、９は
吐出側配管５の先端部に設けた吐出水栓である。

10は該ポンプ本体部２のインペラを回転駆動するポンプ
モータ、11は例えばフォトダイオードの点灯の組み合わ
せによりポンプの動作状況や漏水発生の報知を行う報知
手段、12はポンプ装置全体の動作を制御するマイクロコ
ンピュータなどから構成される制御手段である。

該制御手段12は、前記圧力センサ６からのオン信号によ
り及び流量センサ７からのオフ信号に基づいてポンプモ
ータ10の駆動制御する駆動制御手段13と、該駆動制御手
段13の指令により、一定時間Ta及び前記ポンプモータ10
の駆動停止から次の駆動までのオフ時間Tofを計時する
タイマー手段14と、該タイマー手段14の計時内容に基づ
いて漏水状態を判別し、報知手段11に漏水報知させると
共に前記駆動制御手段13に駆動停止させる漏水判別手段
15と、を備えている。

前記駆動制御手段13は、吐出水栓９の開放度が大きいと
きは吐出量が多いので、ポンプモータ10を連続運転し、
また吐出水栓９の開放度が小さいときは吐出量が少ない
ので、前記圧力スイッチ６のオン信号でポンプモータ10
を駆動、前記流量センサ７のオフ信号によりポンプモー
タ10を駆動停止する動作を繰り返す断続運転を行わせ
る。また、このポンプモータ10の断続運転中、前記タイ
マー手段14によるオフ時間Tofが10秒以下のとき、ポン
プモータ10の断続運転が頻繁に行われるので、前記駆動
制御手段13は、それを回避するために前記タイマー手段
14でポンプモータ10の起動開始から一定時間Taを計時さ
せ、流量センサ７からオフ信号が出力しても無視、タイ
マー手段14の計時が終了したときにポンプモータ10を駆
動停止させるよう動作する。

また、前記漏水判別手段15は、ポンプモータ10の断続運
転のうち、タイマー手段14で計時したオフ時間Tofが第
１所定時間範囲（10秒≦Tof≦120秒）内であって、オフ
時間Tofが±10秒の誤差内で略一定の断続運転時間が、
第２所定時間となる通常の使用時間より長い時間、例え
ば１時間以上継続していることを検知したとき、ポンプ
本体部２や吐出水栓９などから漏水していると判断し
て、前記駆動制御手段13に駆動停止信号を出力し、前記
報知手段11に漏水発生の旨の報知を行わせるものであ
る。

第３図は吐出水栓９から吐出される吐出水量と吐出圧力
の関係を示している。図中ａ点はこれ以上吐出圧力が降
下すると圧力センサ６がオン信号を出力する点、またｂ
点はこれ以上吐出圧力が上昇すると圧力センサ６がオン
信号の出力を停止する点、さらにｃ点はこれ以上流量が
減少（２／分）すると流量センサ７がオフ信号を出力
する点である。

尚、このａ点の吐出水量をQ₁、吐出圧力をP₁とし、また
ｂ点の吐出水量をQ₂、吐出圧力をP₂とし、さらにｃ点の
吐出水量をQ₃、吐出水圧をP₃としている。

第４図は、ポンプ装置使用時の吐出水栓９の吐出水圧と
時間経過の関係を吐出水量別に示したものである。

詳細には、（Ａ）は吐出水量が第３図中のＡ範囲（Qmax
〜Q₁間）、即ち吐出水栓９の開放度を大にしたときの吐
出圧力の変化、（Ｂ）は吐出水量が第３図中のＢ範囲
（Q₁〜Q₃間）、即ち吐出水栓９の開放度を中にしたとき
の吐出圧力の変化、（Ｃ）は吐出水量が第３図中のＣ範
囲（Q₃〜Q₄間）、即ち吐出水栓９の開放度を小にしたと
きの吐出圧力の変化、（Ｄ）は吐出水量が第３図中のＤ
範囲（Q₄〜Q₅間）即ち吐出水栓９の開放度を極小にした
ときの吐出圧力の変化を示している。

尚、第３図中のＣ範囲は、タイマー手段10でのオフ時間
Tofの計時が10秒以下の断続運転を継続したときの吐出
水量の範囲であり、またＤ範囲はタイマー手段でのオフ
時間Tofの計時が10秒以上の断続運転を継続したときの
吐出水量の範囲である。従って、吐出水量Q₄はオフ時間
Tofが10秒の断続運転時の吐出水量である。

また、第４図（Ａ）から（Ｄ）において、t₀時点は吐出
水栓９を開放した時点、t₁は叶出水栓９を閉塞した時点
を示している。また、図中ａ、ｂ、ｃは第３図で説明し
たａ点、ｂ点、ｃ点と共通させている。

斯る構成における動作を第４図（Ａ）から（Ｄ）の場合
に分けて説明する。

まず、第４図（Ａ）については、まず時間t₀において、
吐出水栓９を開放する。吐出水栓９から水が吐出される
に伴い圧力センサ６で検知される吐出圧力は低下する。
この時の吐出圧力は吐出量が多いので急な傾きで低下す
る。

吐出圧力の低下が進みａ点に達すると、圧力センサ６が
オン信号を出力し、このオン信号に基づいて駆動制御手
段13は、ポンプモータ10の駆動を開始させる。しかし、
吐出水量はQmax〜Q₁間なので、ａ点よりさらに吐出圧力
が下がり、吐出圧力P₀〜P₁間のうちポンプモータ10の吐
出量と吐出水栓９からの吐出量と吐出側配管内の吐出圧
力とが平衡するところで、吐出圧力が一定となる。この
吐出圧力の一定状態は吐出水栓９が閉塞されるまで継続
する。

時間t₁において、吐出水栓９が閉塞されると、吐出圧力
は上昇をはじめるが、駆動制御手段13はポンプモータ10
をすぐに停止させない。吐出圧力が上昇し、ｃ点に達す
ると、流量センサ７がオフ信号を出力し、このオフ信号
に基づいて駆動制御手段13はポンプモータ10を停止させ
る。尚、吐出圧力がP₂、即ち第３図中ｂ点を通過したと
き圧力センサ６がオン信号の出力を停止するが、駆動制
御手段13はこの変化によっては何も動作しない。

この後、再度吐出水栓９が開放操作されるまで待機状態
となる。

次に、第４図（Ｂ）については、吐出水栓９が開放され
てから吐出圧力がａ点に達するまでは上述の第４図
（Ａ）と同じ動作であるので説明を省略する。なお、吐
出圧力の低下の傾きは、第４図（Ａ）より吐出水栓９か
らの吐出水量が少なくなるので少し緩くなる。

ａ点に到達後、吐出水量は第４図（Ａ）より少ないQ₁〜
Q₃間なので、ポンプモータ10が駆動すると、少し吐出圧
力が上昇してから一定状態となる。これは、ポンプモー
タ10が駆動することにより吐出水栓９からの吐出量を増
やす方向に働くため、その分吐出圧力が高まるが、吐出
圧力が高まるとポンプ本体部２の特性から吐出量が減少
し、これらの作用が平衡状態となるところで一定状態に
落ち着くと考えられる。

その後に、時間t₁で吐出水栓９が閉塞されると、上述の
第４図（Ａ）と同様に吐出圧力が上昇し、ｃ点に達する
と流量センサ７がオフ信号を出力し、それに基づいて駆
動制御手段13がポンプモータ10を駆動停止させ、次の動
作までの待機状態となる。

第４図（Ｃ）及び（Ｄ）については、第４図（Ａ）と同
様、ａ点に達するまでの動作は同じであるが、第４図
（Ｂ）より吐出水量がさらに少なくなるので、吐出圧力
の低下は第４図（Ｂ）よりさらに緩やかになる。

ａ点に到達後、ポンプモータ10を駆動するが、上述の第
４図（Ｂ）よりポンプ本体部２の吐出量に比べて吐出水
栓９からの吐出量がさらに少なくなるので、ｃ点にすぐ
達して流量センサ７をオフし、ポンプモータ10の駆動を
停止する。

ポンプモータ10の停止後、吐出水栓９は少し開放してい
るので、吐出圧力は低下し、再びａ点に達するとポンプ
モータ10は再び駆動を開始する。この間のポンプモータ
10のオフ時間Tofを駆動制御手段13がタイマー手段14に
て計時している。

駆動制御手段13が、ポンプモータ10を再び駆動開始させ
たとき、タイマー手段14での計時内容が10秒以内かどう
か判断し、もし10秒以内ならポンプモータ10の駆動及び
停止が短時間に頻繁に行われることになるので、タイマ
ー手段14でポンプモータ10の駆動開始から10秒より長
く、ポンプモータ10の駆動、停止を頻繁に行わせない一
定時間Ta、例えば15秒間を計時させる。この間吐出圧力
がｃ点に達して流量センサ７からオフ信号が出力されて
も駆動制御手段13はポンプモータ10の駆動を停止させな
い。そして、タイマー手段14が一定時間Taを計時したと
き、駆動制御手段13がポンプモータ10の駆動を停止させ
る。この時の吐出圧力はｃ点を越えてｄ点に達してい
る。この吐出圧力と時間経過の関係は、第４図（Ｃ）に
示している。

また、タイマー手段14の計時内容が10秒以上なら、ポン
プモータ10の駆動、停止は頻繁に行われないと判断し
て、流量センサ７からのオフ信号に基づいて駆動制御手
段13がポンプモータ10の駆動を停止する。この時の吐出
圧力と時間経過の関係は、第４図（Ｄ）に示している。

即ち、駆動制御手段13は、ポンプモータ10が駆動停止し
てから再度駆動するまでの時間が10秒以上であれば、流
量センサ７からオフ信号が出力されたときにポンプモー
タ10を駆動停止させ、また10秒以内なら流量センサ７の
オフ信号によらず、ポンプモータ10の駆動開始から一定
時間Ta（15秒）駆動させて停止させるように切り変える
のである。

ここで、漏水判別手段15は、第４図（Ｄ）の状態の運転
において、タイマー手段14で計時したオフ時間Tofが第
１所定時間範囲（10≦Tof≦120秒）内で、かつ±10秒の
誤差の範囲内で略一定であり、この一定のオフ時間の断
続運転時間を、通常のポンプ使用時間より長い時間、例
えば１時間継続していたとき、漏水が発生していると判
別して、駆動制御手段13にポンプモータ10の駆動停止信
号を出力するとともに、報知手段11に漏水発生の報知を
行わせる。

以上のことにより、使用者はポンプ装置の漏水が発生し
たと認知でき、サービスマンを呼んで修理するなどの適
切な処置が早急に施せるのである。

（ト）発明の効果本発明によれば、水栓などから漏水した場合にはその状
態を使用者に報知でき、従って使用水の損失を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は本発明の
一実施例を示し、第１図は水路図、第２図は制御ブロッ
ク図、第３図は揚水特性図、第４図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
（Ｄ）は使用水量別の吐出圧力と時間経過の関係を示す
図である。２……ポンプ本体部、６……圧力センサ、７……流量セ
ンサ、９……吐出水栓、12……制御手段、13……駆動制
御手段、14……タイマー手段、15……漏水判別手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプ本体部の吐出側に設けた圧力センサ
と流量センサと、前記圧力センサでの検知圧力が第１所
定圧力以下を検知したとき出力するオン信号により前記
ポンプ本体部を動作させるポンプモータをオンし、前記
流量センサで前記第１所定圧力より高い第２所定圧力に
相当する所定流量以下を検知したとき出力するオフ信号
により前記ポンプモータをオフする制御手段をと備え、
前記制御手段は、前記ポンプ本体部の吐出量が多いとき
前記ポンプモータを連続運転させ、また前記ポンプ本体
部の吐出量が少ないとき前記圧力センサからのオン信号
と前記流量センサからのオフ信号とにより前記ポンプモ
ータを断続運転させるものにおいて、前記ポンプモータの断続運転時に前記ポンプモータの駆
動停止から次の駆動までのオフ時間を計時するタイマー
手段と、該タイマー手段の計時内容から前記ポンプ本体
部等の漏水状態を判別する漏水判別手段と、該漏水判別
手段で漏水発生の判別をしたとき報知する報知手段と、
を備え、前記漏水判別手段は、前記ポンプモータの断続運転のう
ちの前記タイマー手段で計時した各オフ時間が第１所定
時間範囲内であって、且つ略一定となる断続運転時間
が、第２所定時間より長く継続したことを検出して漏水
が発生したと判別することを特徴とするポンプ装置。