JPH07317698A - ポンプ装置 - Google Patents
ポンプ装置Info
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- JPH07317698A JPH07317698A JP6138080A JP13808094A JPH07317698A JP H07317698 A JPH07317698 A JP H07317698A JP 6138080 A JP6138080 A JP 6138080A JP 13808094 A JP13808094 A JP 13808094A JP H07317698 A JPH07317698 A JP H07317698A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 流量調整槽に流入する汚水の量のいかんにか
かわらず、常に一定流量を嫌気槽等の処理槽側に送水す
ることのできる小型合併浄化槽設備に好適なポンプ装置
を提供する。 【構成】 電動機１３により回転駆動される遠心式羽根
車２４を有するポンプ１１と、液面位置を連続的に検出
する液面検出器２２と、この液面検出器２２からの出力
信号に基づいて制御信号を出力する制御装置１２と、こ
の制御装置１２からの前記制御信号により前記電動機１
３の運転回転速度を可変速する周波数変換装置２６とを
備え、前記制御装置１２は、前記ポンプ１１が吐出流量
をほぼ一定とするように前記電動機１３の運転回転速度
の制御信号を出力する手段を有する。
かわらず、常に一定流量を嫌気槽等の処理槽側に送水す
ることのできる小型合併浄化槽設備に好適なポンプ装置
を提供する。 【構成】 電動機１３により回転駆動される遠心式羽根
車２４を有するポンプ１１と、液面位置を連続的に検出
する液面検出器２２と、この液面検出器２２からの出力
信号に基づいて制御信号を出力する制御装置１２と、こ
の制御装置１２からの前記制御信号により前記電動機１
３の運転回転速度を可変速する周波数変換装置２６とを
備え、前記制御装置１２は、前記ポンプ１１が吐出流量
をほぼ一定とするように前記電動機１３の運転回転速度
の制御信号を出力する手段を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポンプ装置に係り、特に
小型合併浄化槽設備の流量調整槽などに設置されるポン
プ装置に関する。
小型合併浄化槽設備の流量調整槽などに設置されるポン
プ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、河川や湖沼の水質汚濁防止の
ために小型合併浄化槽の基準化が進められている。図６
は、従来のポンプを設置した小型合併浄化槽設備の概要
を示す図である。図示するように、原水槽１から流量調
整槽２に流入した汚水をポンプ３により嫌気槽４に揚水
し、この汚水を嫌気槽４と好気性接触曝気槽５とにより
浄化したのち放流している。
ために小型合併浄化槽の基準化が進められている。図６
は、従来のポンプを設置した小型合併浄化槽設備の概要
を示す図である。図示するように、原水槽１から流量調
整槽２に流入した汚水をポンプ３により嫌気槽４に揚水
し、この汚水を嫌気槽４と好気性接触曝気槽５とにより
浄化したのち放流している。
【０００３】従来は、この用途に用いられるポンプ３と
しては、ラバーベーン式の水中ポンプや小出力の汎用の
汚水・汚物用水中ポンプが使用されてきた。
しては、ラバーベーン式の水中ポンプや小出力の汎用の
汚水・汚物用水中ポンプが使用されてきた。
【０００４】前記ラバーベーン式の水中ポンプは、低速
で回転する容積式ポンプであるため、小水量化が容易で
あり、又揚程にかかわらずほぼ一定の揚水量が得られる
という特長を持っている。そのために、ポンプ３により
嫌気槽４に送られる流水の流量を調整するための流量調
整装置６を設けなくても小型合併浄化槽設備を構成でき
るという利点がある。
で回転する容積式ポンプであるため、小水量化が容易で
あり、又揚程にかかわらずほぼ一定の揚水量が得られる
という特長を持っている。そのために、ポンプ３により
嫌気槽４に送られる流水の流量を調整するための流量調
整装置６を設けなくても小型合併浄化槽設備を構成でき
るという利点がある。
【０００５】しかしながら、このラバーベーン式水中ポ
ンプのラバーベーンの摩耗を低減して一定の寿命を確保
するためには、１２極モータのような多極構造の特殊モ
ータを使用しなければならず、ポンプの製品価格が高い
という課題があった。又、ラバーベーン部での摩擦によ
る消費動力の増大が避けられず内部摩耗の克服も困難で
あるため、消費電力が大きく又長期運転寿命が期待でき
ないという課題があった。更に、この種のポンプは運転
音が高いので、住宅の近くに設置されることが多い小型
合併浄化槽設備が騒音問題を引き起こすという課題もあ
った。
ンプのラバーベーンの摩耗を低減して一定の寿命を確保
するためには、１２極モータのような多極構造の特殊モ
ータを使用しなければならず、ポンプの製品価格が高い
という課題があった。又、ラバーベーン部での摩擦によ
る消費動力の増大が避けられず内部摩耗の克服も困難で
あるため、消費電力が大きく又長期運転寿命が期待でき
ないという課題があった。更に、この種のポンプは運転
音が高いので、住宅の近くに設置されることが多い小型
合併浄化槽設備が騒音問題を引き起こすという課題もあ
った。
【０００６】一方、汚水・汚物用水中ポンプを使用した
場合には、小規模の小型合併浄化槽設備の流量調整槽２
に使用されるポンプ３に必要な揚水量としては、例えば
２０lit／minであるのに対して、現在市販されている最
も小型の汚水・汚物用水中ポンプでもその揚水量は１０
０lit／min程度であり、揚水量が大きすぎることが課題
となっていた。これは、汚水・汚物用水中ポンプの構造
が一般の遠心式ポンプの構造を有しているために、難閉
塞性能を確保しながら小型化して小水量化を図ることが
困難であるからである。従って、このタイプのポンプを
使用する場合には、図６に示すようにポンプ３の吐出側
に流量調整装置６を設けて、大部分の水は余分な水とし
て流量調整槽２に還流させることにより、必要量だけ嫌
気槽４に送水していた。このように、このタイプの水中
ポンプは小水量化が困難であるため流量調整装置６を必
要とするとともに消費電力も大きいという課題があっ
た。
場合には、小規模の小型合併浄化槽設備の流量調整槽２
に使用されるポンプ３に必要な揚水量としては、例えば
２０lit／minであるのに対して、現在市販されている最
も小型の汚水・汚物用水中ポンプでもその揚水量は１０
０lit／min程度であり、揚水量が大きすぎることが課題
となっていた。これは、汚水・汚物用水中ポンプの構造
が一般の遠心式ポンプの構造を有しているために、難閉
塞性能を確保しながら小型化して小水量化を図ることが
困難であるからである。従って、このタイプのポンプを
使用する場合には、図６に示すようにポンプ３の吐出側
に流量調整装置６を設けて、大部分の水は余分な水とし
て流量調整槽２に還流させることにより、必要量だけ嫌
気槽４に送水していた。このように、このタイプの水中
ポンプは小水量化が困難であるため流量調整装置６を必
要とするとともに消費電力も大きいという課題があっ
た。
【０００７】本出願人による特願平５−９５６６３号特
許出願によれば、上述の課題が解決された、小型合併浄
化槽設備に適合する小型のポンプ装置が開示されてい
る。このポンプ装置では、モータ内に可変速制御のため
の電子制御装置を組み込み、フロートスイッチからの液
面位置信号に基づいてポンプを可変速運転し、減速運転
によって、遠心ポンプ使用に伴う過大揚水量の問題を克
服しようとするものであった。図７は、係るポンプ装置
の運転のタイムチャートを示す。
許出願によれば、上述の課題が解決された、小型合併浄
化槽設備に適合する小型のポンプ装置が開示されてい
る。このポンプ装置では、モータ内に可変速制御のため
の電子制御装置を組み込み、フロートスイッチからの液
面位置信号に基づいてポンプを可変速運転し、減速運転
によって、遠心ポンプ使用に伴う過大揚水量の問題を克
服しようとするものであった。図７は、係るポンプ装置
の運転のタイムチャートを示す。
【０００８】このポンプ装置は、電動機により回転駆動
される遠心式羽根車を有するポンプと、液面位置を検出
する液面検出器と、予め設定されている低速用、高速用
の運転回転速度及び回転数増分率、及び前記液面検出器
からの出力信号に基づいて制御信号を出力する制御装置
と、電動機の運転回転速度を可変速する周波数変換装置
とを備えている。そして、液面検出器として高水位（Ｈ
ＷＬ）及び低水位（ＬＷＬ）用のフロースイッチを取り
付け、正常運転の場合は次のように運転する。 高水位信号（ＨＷＬ）でポンプを低回転数（Ｎｉ）で
始動させ、その後は一定の割合で回転数を徐々に増速し
て行く。 予め設定された最高回転数（Ｎｒ）に達すると、低水
位信号が出力されるまで最高回転数（Ｎｒ）で排水し続
ける。 低水位（ＬＷＬ）に達するとポンプを停止させる。 このポンプ装置によれば、小型合併浄化槽設備が必要と
する２０〜３０lit／min程度の必要な小水量の揚水性能
を発揮して流量及び揚程の調整を行うことができ、且つ
摩耗や騒音の問題がない。
される遠心式羽根車を有するポンプと、液面位置を検出
する液面検出器と、予め設定されている低速用、高速用
の運転回転速度及び回転数増分率、及び前記液面検出器
からの出力信号に基づいて制御信号を出力する制御装置
と、電動機の運転回転速度を可変速する周波数変換装置
とを備えている。そして、液面検出器として高水位（Ｈ
ＷＬ）及び低水位（ＬＷＬ）用のフロースイッチを取り
付け、正常運転の場合は次のように運転する。 高水位信号（ＨＷＬ）でポンプを低回転数（Ｎｉ）で
始動させ、その後は一定の割合で回転数を徐々に増速し
て行く。 予め設定された最高回転数（Ｎｒ）に達すると、低水
位信号が出力されるまで最高回転数（Ｎｒ）で排水し続
ける。 低水位（ＬＷＬ）に達するとポンプを停止させる。 このポンプ装置によれば、小型合併浄化槽設備が必要と
する２０〜３０lit／min程度の必要な小水量の揚水性能
を発揮して流量及び揚程の調整を行うことができ、且つ
摩耗や騒音の問題がない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
５−９５６６３号特許出願で提案されたポンプ装置は、
低水位及び高水位の２液面のみの信号でポンプの可変速
運転を行っている。この構成は、非常に簡便であるが、
流量調整槽容量とポンプ可変速制御、フロート取り付け
位置設定との調整を十分に行わなければ、意図に反して
過大流量が処理槽側に送水され、十分な汚水処理ができ
なくなる可能性もあった。即ち、図７の異常流入の事例
において、高水位（ＨＷＬ）の信号が出力されてポンプ
が減速始動した直後に多量の汚水が流量調整槽に流入し
た場合で、もしポンプ回転数上昇の時定数が短かった場
合、多量の汚水流入によって実液面が低水位（ＨＷＬ）
に近い（即ち低揚程条件）にも係わらずポンプの回転数
が上昇し、大流量が処理槽側へ送られる恐れがあった。
処理槽の浄化能力は一定限度があるため、多量の汚水が
流れ込むと十分に処理されないまま汚水が浄化槽から放
流される恐れが生じる。
５−９５６６３号特許出願で提案されたポンプ装置は、
低水位及び高水位の２液面のみの信号でポンプの可変速
運転を行っている。この構成は、非常に簡便であるが、
流量調整槽容量とポンプ可変速制御、フロート取り付け
位置設定との調整を十分に行わなければ、意図に反して
過大流量が処理槽側に送水され、十分な汚水処理ができ
なくなる可能性もあった。即ち、図７の異常流入の事例
において、高水位（ＨＷＬ）の信号が出力されてポンプ
が減速始動した直後に多量の汚水が流量調整槽に流入し
た場合で、もしポンプ回転数上昇の時定数が短かった場
合、多量の汚水流入によって実液面が低水位（ＨＷＬ）
に近い（即ち低揚程条件）にも係わらずポンプの回転数
が上昇し、大流量が処理槽側へ送られる恐れがあった。
処理槽の浄化能力は一定限度があるため、多量の汚水が
流れ込むと十分に処理されないまま汚水が浄化槽から放
流される恐れが生じる。
【００１０】本発明は上述の事情に鑑みて為されたもの
であり、流量調整槽に流入する汚水の量のいかんにかか
わらず、常に一定流量を嫌気槽等の処理槽側に送水する
ことのできる小型合併浄化槽設備に好適なポンプ装置を
提供することを目的とする。
であり、流量調整槽に流入する汚水の量のいかんにかか
わらず、常に一定流量を嫌気槽等の処理槽側に送水する
ことのできる小型合併浄化槽設備に好適なポンプ装置を
提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明のポンプ装置は、電動機により回転駆動され
る遠心式羽根車を有するポンプと、液面位置を連続的に
検出する液面検出器と、この液面検出器からの出力信号
に基づいて制御信号を出力する制御装置と、この制御装
置からの前記制御信号により前記電動機の運転回転速度
を可変速する周波数変換装置とを備え、前記制御装置
は、前記ポンプが吐出流量をほぼ一定とするように前記
電動機の運転回転速度の制御信号を出力する手段を有す
ることを特徴とするものである。
め、本発明のポンプ装置は、電動機により回転駆動され
る遠心式羽根車を有するポンプと、液面位置を連続的に
検出する液面検出器と、この液面検出器からの出力信号
に基づいて制御信号を出力する制御装置と、この制御装
置からの前記制御信号により前記電動機の運転回転速度
を可変速する周波数変換装置とを備え、前記制御装置
は、前記ポンプが吐出流量をほぼ一定とするように前記
電動機の運転回転速度の制御信号を出力する手段を有す
ることを特徴とするものである。
【００１２】また、前記ポンプは、水中モータポンプと
して構成されており、前記周波数変換装置と、前記制御
装置と、前記液面検出器とは前記ポンプと一体的に形成
されていることを特徴とするものである。
して構成されており、前記周波数変換装置と、前記制御
装置と、前記液面検出器とは前記ポンプと一体的に形成
されていることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明においては、液面位置を連続的に検出し
て、一定の吐出流量となるようにポンプの運転回転速度
を制御する。これにより、実揚程の高低に係わらず、ほ
ぼ一定の送水流量とすることができるので、小型合併浄
化槽設備の流量調整槽等において、比較的小さな一定水
量の汚水等を、嫌気槽、曝気槽等に送ることができる。
又、遠心式羽根車を有するポンプを用いて、定流量特性
の制御を行っているので、摩耗や騒音等の問題を生じな
い。
て、一定の吐出流量となるようにポンプの運転回転速度
を制御する。これにより、実揚程の高低に係わらず、ほ
ぼ一定の送水流量とすることができるので、小型合併浄
化槽設備の流量調整槽等において、比較的小さな一定水
量の汚水等を、嫌気槽、曝気槽等に送ることができる。
又、遠心式羽根車を有するポンプを用いて、定流量特性
の制御を行っているので、摩耗や騒音等の問題を生じな
い。
【００１４】又、前記ポンプを水中ポンプとして、周波
数変換装置、制御装置、液面検出器等を一体的に構成し
たことから、全体としてのポンプ装置が小型化して、容
易に浄化槽等への設置が可能となる。
数変換装置、制御装置、液面検出器等を一体的に構成し
たことから、全体としてのポンプ装置が小型化して、容
易に浄化槽等への設置が可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図５を参
照して説明する。図１は本実施例にかかるポンプ装置の
正面断面図、図２は図１のポンプ装置を設置した小型合
併浄化槽設備の概要図、図３はポンプの揚水性能を示す
グラフ、図４はポンプの実揚程を示す説明図、図５はポ
ンプ装置の制御系のブロック図である。
照して説明する。図１は本実施例にかかるポンプ装置の
正面断面図、図２は図１のポンプ装置を設置した小型合
併浄化槽設備の概要図、図３はポンプの揚水性能を示す
グラフ、図４はポンプの実揚程を示す説明図、図５はポ
ンプ装置の制御系のブロック図である。
【００１６】図１に示すように、ポンプ装置１０は、電
動機１３により回転駆動されるボルテックス方式を含む
通常の遠心式羽根車２４を有するポンプ１１と、液面位
置としての水位を連続的に検出する液面検出器２２とを
備えている。電動機１３としては誘導電動機またはブラ
シレス直流電動機が使用されている。ここで、液面検出
器２２は浄化槽における汚水の水位を連続的に計測可能
なものであり、半導体圧力センサを応用したものが使用
可能であり、又、超音波式センサ或いは光センサ等を用
いてもよい。
動機１３により回転駆動されるボルテックス方式を含む
通常の遠心式羽根車２４を有するポンプ１１と、液面位
置としての水位を連続的に検出する液面検出器２２とを
備えている。電動機１３としては誘導電動機またはブラ
シレス直流電動機が使用されている。ここで、液面検出
器２２は浄化槽における汚水の水位を連続的に計測可能
なものであり、半導体圧力センサを応用したものが使用
可能であり、又、超音波式センサ或いは光センサ等を用
いてもよい。
【００１７】更にポンプ装置１０は、時々刻々変動する
実揚程に対して吐出流量をほぼ一定の所要値にするため
のポンプの運転回転速度を算出して、制御信号を出力す
る制御装置１２と、この制御装置１２からの制御信号に
より電動機１３の運転回転速度を可変速するための周波
数変換装置２６とを備えている。
実揚程に対して吐出流量をほぼ一定の所要値にするため
のポンプの運転回転速度を算出して、制御信号を出力す
る制御装置１２と、この制御装置１２からの制御信号に
より電動機１３の運転回転速度を可変速するための周波
数変換装置２６とを備えている。
【００１８】本ポンプ装置１０は、電動機１３とポンプ
１１を何れも潜没可能なように構成した水中モータポン
プで、モータ上部のカバー２３内に前述の演算制御を実
現する制御装置１２を取り付け、液面検出器２２は電動
機部外側面に設けてある。又、周波数変換装置２６も、
カバー２３内に収納されている。図において符号１８は
電源ケーブル、１４は電動機の固定子、１５は回転子、
１６は信号ケーブルで液面検出器２２の信号を制御装置
１２へ伝送するものである。符号１８は反負荷側（上
部）軸受、１９は主軸、２０はモータフレーム、２１は
負荷側（下部）軸受、２３はメカニカルシール、２４は
羽根車、２５はポンプケーシングを示している。
１１を何れも潜没可能なように構成した水中モータポン
プで、モータ上部のカバー２３内に前述の演算制御を実
現する制御装置１２を取り付け、液面検出器２２は電動
機部外側面に設けてある。又、周波数変換装置２６も、
カバー２３内に収納されている。図において符号１８は
電源ケーブル、１４は電動機の固定子、１５は回転子、
１６は信号ケーブルで液面検出器２２の信号を制御装置
１２へ伝送するものである。符号１８は反負荷側（上
部）軸受、１９は主軸、２０はモータフレーム、２１は
負荷側（下部）軸受、２３はメカニカルシール、２４は
羽根車、２５はポンプケーシングを示している。
【００１９】ポンプ装置１０は、例えば図２に示すよう
な小型合併浄化槽設備に設置して汚水・汚物用の水中モ
ータポンプ装置として使用される。この小型合併浄化槽
設備において、流入した汚水７は原水槽１に一旦貯留さ
れたのち、オーバーフロー管８を通って流量調整槽２に
流入する。流量調整槽２の水中には図１に示すポンプ装
置１０が設置されており、このポンプ装置１０により汚
水を嫌気槽４に送り込んでいる。ポンプ装置１０を制御
することにより、流量調整槽２の汚水は、時々刻々変動
する水位にかかわらず、常に一定流量（例えば、２０〜
３０lit/min ）で嫌気槽４に送られる。
な小型合併浄化槽設備に設置して汚水・汚物用の水中モ
ータポンプ装置として使用される。この小型合併浄化槽
設備において、流入した汚水７は原水槽１に一旦貯留さ
れたのち、オーバーフロー管８を通って流量調整槽２に
流入する。流量調整槽２の水中には図１に示すポンプ装
置１０が設置されており、このポンプ装置１０により汚
水を嫌気槽４に送り込んでいる。ポンプ装置１０を制御
することにより、流量調整槽２の汚水は、時々刻々変動
する水位にかかわらず、常に一定流量（例えば、２０〜
３０lit/min ）で嫌気槽４に送られる。
【００２０】嫌気槽４で嫌気性微生物による処理がなさ
れた汚水は、オーバーフロー管８を通って好気性接触曝
気槽５に移動する。好気性接触曝気槽５では、ブロア９
により水中に空気を供給して曝気することにより好気性
微生物による処理がなされ、そののち処理水３１として
放流される。好気性接触曝気槽５には汚水の一部を嫌気
槽４に返送するためのポンプ３２が設置されている。
れた汚水は、オーバーフロー管８を通って好気性接触曝
気槽５に移動する。好気性接触曝気槽５では、ブロア９
により水中に空気を供給して曝気することにより好気性
微生物による処理がなされ、そののち処理水３１として
放流される。好気性接触曝気槽５には汚水の一部を嫌気
槽４に返送するためのポンプ３２が設置されている。
【００２１】図５は、本ポンプ装置１０に搭載されてい
る制御装置１２及び周波数変換装置２６の概要構成を示
す。電動機１３に供給される交流電源の相Ｒ，Ｓは、整
流・平滑回路５１によって直流５３に変換され、周波数
変換装置２６でポンプの定流量運転のために必要な周波
数の三相交流出力が電動機１３の固定子巻線２７に供給
される。ＣＰＵ５９はワンチップマイコンを使用し、本
ポンプ装置１０が使用される小型合併浄化槽の流量調整
槽２の実揚程を算出するためのデータや、本ポンプの基
準回転数Ｎ0に対する流量−揚程（Ｑ−Ｈ）特性のデー
タセットが予め記憶されている。尚、液面検出器２２に
よって計測される実水位からの実揚程Ｈa の算出手順
や、この実揚程に基づく回転数制御指令の出力手順につ
いては、何れもＣＰＵ５９にプログラムされている。
る制御装置１２及び周波数変換装置２６の概要構成を示
す。電動機１３に供給される交流電源の相Ｒ，Ｓは、整
流・平滑回路５１によって直流５３に変換され、周波数
変換装置２６でポンプの定流量運転のために必要な周波
数の三相交流出力が電動機１３の固定子巻線２７に供給
される。ＣＰＵ５９はワンチップマイコンを使用し、本
ポンプ装置１０が使用される小型合併浄化槽の流量調整
槽２の実揚程を算出するためのデータや、本ポンプの基
準回転数Ｎ0に対する流量−揚程（Ｑ−Ｈ）特性のデー
タセットが予め記憶されている。尚、液面検出器２２に
よって計測される実水位からの実揚程Ｈa の算出手順
や、この実揚程に基づく回転数制御指令の出力手順につ
いては、何れもＣＰＵ５９にプログラムされている。
【００２２】ＣＰＵ５９で演算された定流量ポンプとし
て機能する一定の吐出量を与えるための回転数の制御信
号は、共通バス６０からＤ／Ａ変換器６１で、アナログ
信号に変換され、周波数変換装置駆動回路６２を介し
て、周波数変換装置２６に与えられ、電動機の固定子巻
線２７に所要の回転数に対応した周波数の駆動電流が供
給される。尚、本回路には上記の演算制御機能、周波数
変換装置の他に、例えば固定子巻線２７の温度上昇を検
出して電流を遮断する温度センサ２８等の必要な保護回
路も搭載される。又、液面検出器２２の出力５７は、常
時インタフェース５８を介して、ＣＰＵ５９に取り込ま
れる。そして液面位置が一定値以下になった場合、即ち
一定以下の低水位では、ポンプのドライ運転を避けるた
めにポンプを停止させる。なお、制御装置１２には、直
流５３に接続されて制御装置１２の電源となる制御装置
用電源回路６３が設けられている。即ち、制御装置用電
源回路６３は、ＣＰＵ５９等の制御回路部分に電源を供
給する。
て機能する一定の吐出量を与えるための回転数の制御信
号は、共通バス６０からＤ／Ａ変換器６１で、アナログ
信号に変換され、周波数変換装置駆動回路６２を介し
て、周波数変換装置２６に与えられ、電動機の固定子巻
線２７に所要の回転数に対応した周波数の駆動電流が供
給される。尚、本回路には上記の演算制御機能、周波数
変換装置の他に、例えば固定子巻線２７の温度上昇を検
出して電流を遮断する温度センサ２８等の必要な保護回
路も搭載される。又、液面検出器２２の出力５７は、常
時インタフェース５８を介して、ＣＰＵ５９に取り込ま
れる。そして液面位置が一定値以下になった場合、即ち
一定以下の低水位では、ポンプのドライ運転を避けるた
めにポンプを停止させる。なお、制御装置１２には、直
流５３に接続されて制御装置１２の電源となる制御装置
用電源回路６３が設けられている。即ち、制御装置用電
源回路６３は、ＣＰＵ５９等の制御回路部分に電源を供
給する。
【００２３】水中ポンプ１０には液面を連続監視できる
液面検出器２２が取り付けられているので、浄化槽の流
量調整槽２に合わせて予め設定されたポンプ位置等の条
件と液面検出器２２の出力によって汚水水位の実揚程を
算出し、その値に応じて吐出水量がほぼ一定になるよう
にポンプの回転数を演算制御する。
液面検出器２２が取り付けられているので、浄化槽の流
量調整槽２に合わせて予め設定されたポンプ位置等の条
件と液面検出器２２の出力によって汚水水位の実揚程を
算出し、その値に応じて吐出水量がほぼ一定になるよう
にポンプの回転数を演算制御する。
【００２４】図３に示すグラフの横軸は送水量Ｑを、縦
軸は全揚程Ｈを示しており、小型合併浄化槽設備の流量
調整槽２に設置されるポンプ装置１０の揚水性能を表し
ている。右下がりの斜めの曲線Ｎ0 ，Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ
3 ，Ｎ4 は、それぞれ回転数Ｎ0 ，Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，
Ｎ4 の時のポンプの流量−揚程（Ｑ−Ｈ）特性を示す。
従って、揚程のいかんにかかわらず、一定の所要吐出水
量Ｑｉとするためには、実揚程Ｈ1 に対して回転数Ｎ1
（動作点Ｐ1）、実揚程Ｈ2 に対して回転数Ｎ2 （動作
点Ｐ2）、実揚程Ｈ3 に対して回転数Ｎ3 （動作点
Ｐ3）、実揚程Ｈ4 に対して回転数Ｎ4 （動作点Ｐ4）、
とすることが必要である。尚、配管の抵抗を考慮した配
管特性によれば、実際の動作点は、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，
Ｐ4 からＰ1'，Ｐ2'，Ｐ3'，Ｐ4'にそれぞれずれる。
軸は全揚程Ｈを示しており、小型合併浄化槽設備の流量
調整槽２に設置されるポンプ装置１０の揚水性能を表し
ている。右下がりの斜めの曲線Ｎ0 ，Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ
3 ，Ｎ4 は、それぞれ回転数Ｎ0 ，Ｎ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，
Ｎ4 の時のポンプの流量−揚程（Ｑ−Ｈ）特性を示す。
従って、揚程のいかんにかかわらず、一定の所要吐出水
量Ｑｉとするためには、実揚程Ｈ1 に対して回転数Ｎ1
（動作点Ｐ1）、実揚程Ｈ2 に対して回転数Ｎ2 （動作
点Ｐ2）、実揚程Ｈ3 に対して回転数Ｎ3 （動作点
Ｐ3）、実揚程Ｈ4 に対して回転数Ｎ4 （動作点Ｐ4）、
とすることが必要である。尚、配管の抵抗を考慮した配
管特性によれば、実際の動作点は、Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，
Ｐ4 からＰ1'，Ｐ2'，Ｐ3'，Ｐ4'にそれぞれずれる。
【００２５】図３においてＨ1 は液面検出器２２によっ
て計測される装置の実揚程である。Ｑｉは浄化槽の嫌気
槽４が必要とする吐出水量で、この値は浄化槽側からの
要求に基づいて予め設定しておく。本ポンプ装置の基本
となる図３に示すＱ−Ｈ（流量−揚程）特性は予め制御
回路（電動機内に組み込み）のＣＰＵ５９に記憶させて
おき、Ｈｉに対してＱｉを与えるポンプの回転数Ｎｉを
演算し、その値で回転するよう制御する。従ってポンプ
はＰ1'，Ｐ2'，Ｐ3'，Ｐ4'等の動作点で運転する。
て計測される装置の実揚程である。Ｑｉは浄化槽の嫌気
槽４が必要とする吐出水量で、この値は浄化槽側からの
要求に基づいて予め設定しておく。本ポンプ装置の基本
となる図３に示すＱ−Ｈ（流量−揚程）特性は予め制御
回路（電動機内に組み込み）のＣＰＵ５９に記憶させて
おき、Ｈｉに対してＱｉを与えるポンプの回転数Ｎｉを
演算し、その値で回転するよう制御する。従ってポンプ
はＰ1'，Ｐ2'，Ｐ3'，Ｐ4'等の動作点で運転する。
【００２６】回転数Ｎとポンプの流量Ｑ，揚程Ｈの間に
は次式の関係がある。 Ｑ＝Ｋ1 Ｎ1 、Ｈ＝Ｋ2 Ｎ2 、 但し、Ｋ1 ，Ｋ2 は比例定数・・・（１） 基準回転数Ｎ0 の時のポンプのＱ−Ｈ特性、即ち、 （Ｑ0K，Ｈ0K） Ｋ＝１，２，３，・・・ｎ がＣＰＵ５９のメモリにデータセットとして収納されて
いる。Ｑ1 を与えるポンプの回転数Ｎ1 は、（１）式よ
り、 Ｎ1 ＝Ｎ0 ＊（Ｑ1 ／Ｑ0K）・・・（２） Ｎ1 ＝Ｎ0 ＊（Ｈ1 ／Ｈ0K）1/2 ・・・（３） ここで、Ｑ1 は、浄化槽における流量調整槽２から嫌気
槽４への一定の吐出水量Ｑｉとして予め設定されてい
る。揚程Ｈ1 は液面検出器の信号に基づいて求められる
実揚程である。（２）、（３）式から （Ｈ1 ／Ｈ0K）1/2 ＝（Ｑ1 ／Ｑ0K） 即ち、 （Ｈ1 ／Ｈ0K）1/2 ＝（Ｑｉ／Ｑ0K）・・・（４） となり、（４）式が成立するデータセット（Ｑ0K，
Ｈ0K）をメモリから見つけだして、（２）式又は（３）
式から回転数Ｎ1 を演算することができる。尚、実揚程
Ｈa は、図４のように、 Ｌ1 ：槽底から連結管８迄の高さ Ｌ2 ：液面検出器によって得られた水深 Ｌ3 ：槽底から液面検出器２２迄の高さ とすると、次の（５）式で与えられる。 Ｈa ＝Ｌ1 −Ｌ2 −Ｌ3 ・・・（５） 以上の演算を行うことによって、流量調整槽の液面位置
のデータＬ2 から実揚程に応じて回転数を制御して、吐
出水量を一定とすることができる。
は次式の関係がある。 Ｑ＝Ｋ1 Ｎ1 、Ｈ＝Ｋ2 Ｎ2 、 但し、Ｋ1 ，Ｋ2 は比例定数・・・（１） 基準回転数Ｎ0 の時のポンプのＱ−Ｈ特性、即ち、 （Ｑ0K，Ｈ0K） Ｋ＝１，２，３，・・・ｎ がＣＰＵ５９のメモリにデータセットとして収納されて
いる。Ｑ1 を与えるポンプの回転数Ｎ1 は、（１）式よ
り、 Ｎ1 ＝Ｎ0 ＊（Ｑ1 ／Ｑ0K）・・・（２） Ｎ1 ＝Ｎ0 ＊（Ｈ1 ／Ｈ0K）1/2 ・・・（３） ここで、Ｑ1 は、浄化槽における流量調整槽２から嫌気
槽４への一定の吐出水量Ｑｉとして予め設定されてい
る。揚程Ｈ1 は液面検出器の信号に基づいて求められる
実揚程である。（２）、（３）式から （Ｈ1 ／Ｈ0K）1/2 ＝（Ｑ1 ／Ｑ0K） 即ち、 （Ｈ1 ／Ｈ0K）1/2 ＝（Ｑｉ／Ｑ0K）・・・（４） となり、（４）式が成立するデータセット（Ｑ0K，
Ｈ0K）をメモリから見つけだして、（２）式又は（３）
式から回転数Ｎ1 を演算することができる。尚、実揚程
Ｈa は、図４のように、 Ｌ1 ：槽底から連結管８迄の高さ Ｌ2 ：液面検出器によって得られた水深 Ｌ3 ：槽底から液面検出器２２迄の高さ とすると、次の（５）式で与えられる。 Ｈa ＝Ｌ1 −Ｌ2 −Ｌ3 ・・・（５） 以上の演算を行うことによって、流量調整槽の液面位置
のデータＬ2 から実揚程に応じて回転数を制御して、吐
出水量を一定とすることができる。
【００２７】なお、本実施例においては、小型合併浄化
槽の流量調整槽２に水中ポンプ装置１０を設置する場合
について説明したが、原水槽１に設置して、流量調整槽
２を省略するようにしてもよい。又、本発明のポンプ装
置は水中モータポンプ装置以外の地上設置型のポンプ装
置にも適用することができ、また液体としては汚水以外
のものであってもよい。このように本発明の趣旨を逸脱
することなく、種々の変形実施例が可能である。なお、
各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
槽の流量調整槽２に水中ポンプ装置１０を設置する場合
について説明したが、原水槽１に設置して、流量調整槽
２を省略するようにしてもよい。又、本発明のポンプ装
置は水中モータポンプ装置以外の地上設置型のポンプ装
置にも適用することができ、また液体としては汚水以外
のものであってもよい。このように本発明の趣旨を逸脱
することなく、種々の変形実施例が可能である。なお、
各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２８】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、小
型合併浄化槽等において必要な小水量の揚水性能を発揮
して、時々刻々変動する浄化槽への流入量に対して、一
定の処理水量に調整を行うことができる。このため、嫌
気槽、曝気槽に処理しきれない過大水量の汚水が流入す
るという問題が解決される。又、摩耗や騒音の発生を防
止して小型化することができる。更に水中ポンプに一体
的に構成することにより、現場への設置が容易となる。
型合併浄化槽等において必要な小水量の揚水性能を発揮
して、時々刻々変動する浄化槽への流入量に対して、一
定の処理水量に調整を行うことができる。このため、嫌
気槽、曝気槽に処理しきれない過大水量の汚水が流入す
るという問題が解決される。又、摩耗や騒音の発生を防
止して小型化することができる。更に水中ポンプに一体
的に構成することにより、現場への設置が容易となる。
【図１】図１乃至図５は本発明の一実施例を示す図で、
図１はポンプ装置の正面断面図である。
図１はポンプ装置の正面断面図である。
【図２】図１のポンプ装置を設置した小型合併浄化槽設
備の概要図である。
備の概要図である。
【図３】ポンプの揚水性能を示す流量−揚程（Ｑ−Ｈ）
特性図である。
特性図である。
【図４】ポンプの実揚程を示す説明図である。
【図５】可変速電動機を有するポンプ装置のブロック線
図である。
図である。
【図６】従来のポンプ装置を設置した小型合併浄化槽設
備の概要図で、図２相当図てある。
備の概要図で、図２相当図てある。
【図７】従来のポンプ装置の動作を示すタイムチャート
である。
である。
１０ 水中モータポンプ装置 １１ ポンプ １２ 制御装置 １３ 電動機 １４ 固定子 １５ 回転子 ２２ 液面検出器 ２４ 羽根車 ２６ 周波数変換装置
Claims (2)
- 【請求項１】 電動機により回転駆動される遠心式羽根
車を有するポンプと、 液面位置を連続的に検出する液面検出器と、この液面検
出器からの出力信号に基づいて制御信号を出力する制御
装置と、この制御装置からの前記制御信号により前記電
動機の運転回転速度を可変速する周波数変換装置とを備
え、 前記制御装置は、前記ポンプが吐出流量をほぼ一定とす
るように前記電動機の運転回転速度の制御信号を出力す
る手段を有することを特徴とするポンプ装置。 - 【請求項２】 前記ポンプは、水中モータポンプとして
構成されており、前記周波数変換装置と、前記制御装置
と、前記液面検出器とは前記ポンプと一体的に形成され
ていることを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6138080A JPH07317698A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6138080A JPH07317698A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | ポンプ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07317698A true JPH07317698A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=15213496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6138080A Pending JPH07317698A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07317698A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001342966A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ポンプ制御装置 |
| KR100345412B1 (ko) * | 1999-11-13 | 2002-07-26 | 주식회사 탁산 | 급수용 소형 자동 펌프 |
| CN105201869A (zh) * | 2015-10-27 | 2015-12-30 | 余雷 | 一种水位控制潜水电泵 |
| JP2016513194A (ja) * | 2013-12-27 | 2016-05-12 | ターシュン テクノロジー シーオー., エルティーディーTaxun Technology Co., Ltd | 排水ポンプに適用する水位検出制御回路及びその作動方法（関連出願の参照）本出願は、２０１３年１２月２７日に中国特許庁に提出された、出願番号第２０１３１０７３９７９０．０号、タイトル「排水ポンプに適用する水位検出制御回路及びその作動方法」という中国特許出願の優先権の利益を主張し、そのすべての内容を引用により本出願に組み込むものとする。 |
| CN109058128A (zh) * | 2018-10-28 | 2018-12-21 | 扬州大学 | 一种新型微扬程回转刮片泵性能试验装置 |
| KR20190025092A (ko) * | 2017-08-28 | 2019-03-11 | (주)대진정공 | 응급구조 재난용 수중모터펌프 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979095A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-08 | Sogo Pump Seisakusho:Kk | ポンプ吐出量一定制御システム |
| JPS60128998U (ja) * | 1984-02-08 | 1985-08-29 | 株式会社荏原製作所 | 水中ポンプ |
| JPS63143913U (ja) * | 1987-03-10 | 1988-09-21 | ||
| JPS63227986A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Toshiba Corp | 水力発電所の排水ポンプ制御装置 |
| JPH0233490A (ja) * | 1988-06-11 | 1990-02-02 | Grundfos Internatl As | 浸漬ポンプ |
| JPH03116778U (ja) * | 1990-03-15 | 1991-12-03 | ||
| JPH0519589U (ja) * | 1991-08-27 | 1993-03-12 | 株式会社寺田ポンプ製作所 | 水中ポンプ用ストレーナ付ケーシング |
| JPH05231377A (ja) * | 1992-02-24 | 1993-09-07 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 水中ポンプ |
| JPH0569393U (ja) * | 1992-02-25 | 1993-09-21 | 前田建設工業株式会社 | 自動制御機能付き水中ポンプ |
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| JPH06280783A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-04 | Ebara Corp | ポンプ装置 |
-
1994
- 1994-05-27 JP JP6138080A patent/JPH07317698A/ja active Pending
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| JP2016513194A (ja) * | 2013-12-27 | 2016-05-12 | ターシュン テクノロジー シーオー., エルティーディーTaxun Technology Co., Ltd | 排水ポンプに適用する水位検出制御回路及びその作動方法（関連出願の参照）本出願は、２０１３年１２月２７日に中国特許庁に提出された、出願番号第２０１３１０７３９７９０．０号、タイトル「排水ポンプに適用する水位検出制御回路及びその作動方法」という中国特許出願の優先権の利益を主張し、そのすべての内容を引用により本出願に組み込むものとする。 |
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| CN109058128A (zh) * | 2018-10-28 | 2018-12-21 | 扬州大学 | 一种新型微扬程回转刮片泵性能试验装置 |
| CN109058128B (zh) * | 2018-10-28 | 2023-12-22 | 扬州大学 | 一种微扬程回转刮片泵性能试验装置 |
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