JPH0789282B2 - ポンプ台数制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば都市部に流入した雨水等を河川に流す
排水設備の排水ポンプ制御に適用されるポンプ台数制御
方法に関する。

（従来の技術） 第４図は排水設備の構成図であって、この排水設備には
複数の排水ポンプ設備１−1,1−２〜１−ｎが備えられ
ている。そして、これら排水ポンプ設備１−１〜１−ｎ
は制御装置２によりポンプ井３の水位に応じて運転台数
が制御されている。ところで、各排水ポンプ設備１−１
〜１−ｎはそれぞれ同一構成となっており、排水ポンプ
設備１−１により構成を説明すると、機関４が備えら
れ、この機関４の回転シャフトに開閉自在の継手５を介
して減速機６が連結されている。そして、この減速機６
にポンプ７が接続されている。又、排水管８には吐出し
弁９が設けられている。

かかる構成の排水設備では水位が上昇した場合、又水位
が減少した場合、次のような運転台数制御が実行され
る。先ず、水位が上昇した場合を第５図に示す運転制御
の流れ図を参照して説明する。制御装置２はステップs1
においてポンプ井３の水位が１台目の排水ポンプ７つま
り排水ポンプ設備１−１の排水ポンプ７を起動させる値
に達したかを判断し、起動させる水位に達したと判断す
ると次のステップs2において同排水ポンプ設備１−１の
機関４を始動させる。そして、機関４の回転速度が規定
速度に到達すると、ステップs4において継手５を閉じて
機関４と減速機６とを連結する。これにより、排水ポン
プ７が回転してその回転速度が規定速度に達すると、ス
テップs5からs6に移って吐出し弁９が開かれる。この結
果、ポンプ井の雨水は河川等を流される。

そうして、このように雨水を河川に流しても水位が上昇
して２台目の排水ポンプつまり排水ポンプ設備１−２の
排水ポンプ７を起動させる値に達すると、ステップs8に
おいて制御装置２は排水ポンプ設備１−１の排水ポンプ
７を起動させたときと同様にして２台目の排水ポンプ設
備１−２の排水ポンプ７を起動させる。つまり、排水ポ
ンプ設備１−２の機関４を始動させ、次にこの機関４と
減速機６とを連結し、次に吐出し弁９を開く。これによ
り、各排水ポンプ設備１−1,1−２の各排水ポンプ7,7が
動作する。さらに水位が上昇すれば、上記同様の動作に
より排水ポンプ設備１−3,1−4,…１−ｎの各排水ポン
プ７が次々と運転される。

次に水位が減少した場合を第６図に示す運転制御の流れ
図を参照して説明する。制御装置２はステップs11にお
いてポンプ井３の水位がｎ台目の排水ポンプ７つまり排
水ポンプ設備１−ｎの排水ポンプ７を停止させる値に減
少したかを判断し、停止させる水位に減少すると次のス
テップs12において機関４の回転速度を規定速度以下に
下げる。そして、規定速度以下に下がると、ステップs1
3において排水ポンプ設備１−ｎの吐出し弁９を閉じ、
続いてステップs14において同設備１−ｎの継手５を開
く。そうして、制御装置２はステップs15において排水
ポンプ設備１−ｎの機関４を停止させる。さらに水位が
減少すれば、以上の停止動作と同様に排水ポンプ設備１
−ｎ−１の機関４の回転速度が規定速度以下に下げら
れ、次に吐出し弁９が閉じられ、次に継手が閉じられ、
そうして機関４が停止される。以下、水位が減少するに
従って排水ポンプ設備１−ｎ−2,1−ｎ−3,…１−１の
排水ポンプ７が順次停止される。

ところが、以上のような各運転制御方法では、機関４の
始動から吐出し弁９を開くまで、及び吐出し弁９を閉じ
てから機関４を停止させるまでの時間が長くかかってし
まう。このため、例えばポンプ井３への雨水の流入量が
急激に変化して水位変動が大きくなった場合、この急激
な水位の変化に対して追従して運転できない問題があ
る。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように上記運転制御方法では急激な水位変動に対
して追従できない問題がある。

そこで本発明は、急激な水位変動が生じてもこの水位変
動に応じて確実に各排水ポンプを運転制御できるポンプ
台数制御方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、水位等に応じてポンプの運転台数を制御する
ポンプ台数制御方法において、水位がポンプの起動水位
まで上昇すると、当該ポンプを起動すると共に次に起動
すべきポンプの機関をアイドリング状態にし、さらに、
水位が上昇し続ける場合には機関の回転数を上げて次の
ポンプ動作が可能な状態に待機させることにより、必要
に応じて、ポンプ，機関間の継手を閉じて次に起動すべ
きポンプを直ぐに排水の用に供し得るようにする一方、
水位がポンプの停止水位まで下降すると、ポンプ，機関
間の継手を開いてポンプを停止し、このとき、停止した
ポンプの機関の回転数はそのままであるので、必要に応
じて、停止したポンプを直ぐに排水のために再投入する
ようにし、水位が降下方向にあれば、機関の回転数をア
イドリングまで下げ、さらに、水位が次に停止すべきポ
ンプの停止水位まで降下したとき、当該機関を停止して
上記目的を達成しようとするポンプ台数制御方法であ
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、第４図と同一部分には同一符号を付してその
詳しい説明は省略する。

第１図は本発明のポンプ台数制御方法を適用した排水設
備の全体構成図である。制御装置10は各排水ポンプ設備
１−１〜１−ｎをポンプ井３の水位に応じてその運転台
数を制御する機能を有するもので、特にこの制御装置10
には、水位の変動方向に応じて次に起動する排水ポンプ
７、又は次に停止する排水ポンプ７に回転動力を与える
機関４をアイドリング状態にするアイドリング状態作成
部11の機能が備えられている。

次に作用について説明する。

先ず、水位が上昇した場合を第２図に示す運転制御の流
れ図を参照して説明する。制御装置10はステップe1にお
いてポンプ井３の水位が１台目の排水ポンプ７つまり排
水ポンプ設備１−１の排水ポンプ７を起動させる値に達
したかを判断し、起動させる水位に達したと判断すると
次のステップe2において同排水ポンプ設備１−１の機関
４を始動させる。そして、機関４の回転速度が規定速度
に到達すると、ステップe4において継手５を閉じて機関
４と減速機６とを連結する。これにより、排水ポンプ７
が回転してその回転速度が規定速度に達すると、ステッ
プe5からe6に移って吐出し弁９を開く。この結果、ポン
プ井の雨水は河川等に流される。

ところで、以上のステップe2〜e6の実行と同時に制御装
置10のアイドリング状態作成部11はステップe7〜e10を
実行する。すなわち、アイドリング状態作成部11はステ
ップe7において２台目の機関４つまり排水ポンプ設備１
−２の機関４を始動する。そして、この状態つまり機関
４を無負荷状態で運転するアイドリング状態とする。こ
の状態に制御装置10はステップe9において水位変化が上
昇か減少かを判断して上昇であればステップe10に移っ
て同設備１−２の機関４を規定速度で回転させる。

この状態に水位が上昇して排水ポンプ設備１−２の排水
ポンプ７を起動させる水位に達すると、制御装置10はス
テップe11からe12に移って排水ポンプ設備１−２の継手
５を閉じて機関４と減速機６とを連結する。なお、この
とき機関４は既に規定速度で回転している。これによ
り、排水ポンプ７が回転してその回転速度が規定速度に
達すると、制御装置10はステップe14において吐出し弁
９を開く。

さて、このように排水ポンプ設備１−１とともに排水ポ
ンプ設備１−２を運転状態とすると、これと同時に制御
装置10はステップe15において３台目つまり排水ポンプ
設備１−３の機関４をアイドリング状態とする。つま
り、制御装置10のアイドリング状態作成部11は上記ステ
ップe7〜e10と同様にして３台目の機関４つまり排水ポ
ンプ設備１−３の機関４を始動して無負荷状態で運転さ
せる。そして、この状態に制御装置10は水位変化が上昇
か減少かを判断して上昇であれば同設備１−３の機関４
を規定速度で回転させる。

以下、同様に次に起動する排水ポンプ７の機関４をアイ
ドリング状態として水位の上昇に応じて継手５を閉じて
いく。

次に水位が減少した場合を第３図に示す運転制御の流れ
図を参照して説明する。制御装置10はステップf1におい
てポンプ井３の水位がｎ台目の排水ポンプ７つまり排水
ポンプ設備１−ｎの排水ポンプ７を停止させる値に減少
したかを判断し、停止させる水位に減少すると次のステ
ップf2において機関４の回転速度を規定速度以下に下げ
る。そして、規定速度以下に下がると、ステップf3にお
いて排水ポンプ設備１−ｎの吐出し弁９を閉じ、続いて
ステップf4において同設備１−ｎの継手５を開く。この
ようにして継手５を開くと、次のステップf5において水
位が減少方向であるかを判断する。この判断により水位
が減少方向であれば、ステップf6において水位ポンプ設
備１−ｎの機関４はアイドリング速度で回転される。
又、ステップf5の処理と同時に制御装置10はステップf7
においてｎ−１台目つまり水位ポンプ設備１−ｎ−２の
排水ポンプ７を停止させる水位かを判断する。この判断
によりｎ−１台目の排水ポンプ７の停止水位に減少して
いると、制御装置10はステップf8においてｎ−１台目の
排水ポンプ７を停止アイドリング状態にする。つまり、
このステップf8においては、上記ステップf2〜f6の処理
と同様の処理を実行する。つまり、ポンプ井３の水位が
ｎ−１台目の排水ポンプ７を停止させる値に減少したと
判断すると、排水ポンプ設備１−ｎ−１の機関４の回転
速度を規定速度以下に下げて、その速度を規定速度以下
に下げ、さらに排水ポンプ設備１−ｎの吐出し弁９を閉
じ、続いて継手５を開く。そして、排水ポンプ設備１−
ｎ−１の機関４をアイドリング状態とする。又、以上の
ステップf8の処理と同時に制御装置10はステップf9にお
いてｎ台目の機関４が停止される。

以下、水位が減少するに従って次に停止する機関４を停
止アイドリング状態とする。そうして、制御装置10はス
テップf10において水位が１台目の排水ポンプ７を停止
させる値に減少したと判断すると、ステップf11におい
て排水ポンプ設備１−１の機関４の回転速度を規定速度
以下に下げて、その速度を規定速度以下に下げ、次にス
テップf12において同設備１−ｎの吐出し弁９を閉じ、
続いて継手５を開く。そして、ステップf14において排
水ポンプ設備１−１の機関４を停止する。

このように上記一実施例においては、水位の変動方向に
応じて次に起動する排水ポンプ７又は次に停止する排水
ポンプ７に回転動力を与える機関４をアイドリング状態
とするようにしたので、次に起動する排水ポンプ７を速
やかに起動することができるとともに次に停止する排水
ポンプ７を速やかに停止できる。従って、水位が急激に
変動してもこの変動に追従して短時間に排水ポンプ７の
台数を制御できる。又、このとき機関４は、水位が上昇
方向の場合に規定速度で運転し、又水位が減少方法の場
合にアイドリング速度で運転するので、使用するエネル
ギを少なくできて経済的である。さらに、水位を各サン
プリング周期毎に取り込むことにより水位変動を予測す
ることができ、これにより水位変動に対する運転台数の
追従性をより向上できる。本実施例で用いる機関４すな
わちエンジンは、ディーゼルエンジンやガソリンエンジ
ン等であるので、台風等の災害時で電力の供給が止まる
ような場合であっても、制御系に必要な小容量の非常電
源だけでその動作を継続させることができる。また、こ
のような機関４を用いていることから継手５すなわちク
ラッチによる機関４と排水ポンプ７との間の接続，切り
離しは容易かつ自在に実現できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、上
記実施例では水位制御に適用した場合について説明した
が、流入流出する流体の制御に対しても適用できる。
又、２台以上同時に起動する設備であれば、２台以上の
排水ポンプを同時にアイドリング状態とすればよく、こ
の場合水位の急激な変動に対してより追従性が向上す
る。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、急激な水位変動が
生じてもこの水位変動に応じて確実に各排水ポンプを運
転制御できるポンプ台数制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第３図は本発明に係わるポンプ台数制御方法
を説明するための図であって、第１図は同方法を適用し
た排水設備の構成図、第２図は水位上昇時の台数制御流
れ図、第３図は水位減少時の台数制御流れ図、第４図乃
至第６図は従来技術を説明するための図である。 １−１〜１−ｎ……排水ポンプ設備、３……ポンプ井、
４……機関、５……継手、６……減速機、７……排水ポ
ンプ、９……吐出し弁、10……制御装置、11……アイド
リング状態作成部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水位に応じて複数のポンプの運転台数を制
   御するポンプ台数制御方法において、 前記水位がポンプの起動水位まで上昇すると、前記ポン
   プとこのポンプに回転動力を与える機関との間の継手を
   閉じて前記ポンプを起動すると共に、前記ポンプの次に
   起動すべきポンプに対応する機関をアイドリング状態に
   移行させ、前記機関がアイドリング状態に達した時点で
   前記水位が上昇方向にあるとき、アイドリング状態にあ
   る前記機関の回転速度を前記次に起動すべきポンプの動
   作可能速度に制御し、 前記水位がポンプの停止水位まで下降すると、停止すべ
   きポンプとこのポンプに回転動力を与える機関との間の
   継手を開いて前記ポンプを停止し、停止した時点で前記
   水位が下降方向にあるとき、前記停止したポンプに対応
   する機関をアイドリング状態に制御し、前記水位が次に
   停止すべきポンプの停止水位まで下降したとき、前記停
   止したポンプに対応する機関を停止することを特徴とす
   るポンプ台数制御方法。