JPH0886278A

JPH0886278A - 給水ユニットの検査装置

Info

Publication number: JPH0886278A
Application number: JP22186594A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sato; 義男佐藤; Yoshihiro Ohira; 義博大平; Yasushi Kobayashi; 靖司小林
Original assignee: Hitachi Building Systems Engineering and Service Co Ltd; Hitachi Building Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Building Systems Engineering and Service Co Ltd; Hitachi Building Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】通常の運転状態のままで圧力タンクの作動状
態を検査できる給水ユニットの検査装置の提供。【構成】給水ポンプ９を駆動する電動モータ８の入力
電流を計測する変流器１８と、この変流器１８により計
測した入力電流が規定値以下であるかどうかを判定する
モータ電流範囲設定部１９１と、給水ポンプ９から圧力
タンクへ給水を供給する給水時間を計測する時間計測部
１９３とを設け、上記の入力電流が規定値以下であると
きに測定した上記の給水時間に基づいて圧力タンクの作
動状態が正常かどうかを検査するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性隔膜により内部が
水室と気体室とに仕切られた圧力タンクを有する給水ユ
ニットの検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２はこの種の給水ユニットの一例を
示すブロック図、図１３は図１２の給水ユニットに備え
られる圧力タンクを示す図、図１４は図１３の圧力タン
クの作動状態を説明する図、図１５は図１３の圧力タン
ク内の気体室の圧力と体積との相関関係を示す特性図で
ある。なお、図１３の左側部分は圧力タンクの断面図、
右側部分は圧力タンクの側面図である。

【０００３】図１２に示す給水ユニットでは、主要な配
管２より他の配管３が分岐され、この配管３に仕切弁４
を介して配管３ａが接続され、この配管３ａに圧力タン
ク５、圧力計６および圧力スイッチ７がそれぞれ接続さ
れており、この圧力スイッチ７は信号線７ａを介して制
御盤１に接続されている。

【０００４】そして、上記の給水ユニットでは、上記の
制御盤１から運転指令が出力されたとき、上記の圧力ス
イッチ７により配管３ａ内の水圧を検出し、この水圧が
あらかじめ設定されるポンプ始動圧力より小さい場合、
制御盤１から入力線１ａを介して電動モータ８に起動指
令が出力されるので、電動モータ８が起動して給水ポン
プ９の運転を開始する。その結果、上記の給水ポンプ９
に、受水槽１０の水がフロート弁１１から配管１２、仕
切弁１３を介して吸い込まれた後、給水ポンプ９から吐
出される水が逆止弁１４、仕切弁１５を経て配管２に送
られて、この水の一部が仕切弁１６を経て使用者側の配
管２ａに送られるとともに、上記の水の残り部分が配管
３、仕切弁４および配管３ａを経由して圧力タンク５側
に送られる。

【０００５】その後、給水ポンプ９の運転を継続させる
に伴い配管２、３、３ａ内の水圧が次第に上昇し、この
水圧があらかじめ設定されるポンプ停止圧力に達した場
合、圧力スイッチ７が作動し信号線７ａを介して制御盤
１へ停止信号を出力する。次いで、この停止信号に応じ
て若干の時間後に制御盤１から入力線１ａを介して電動
モータ８に停止指令が出力され、その結果、給水ポンプ
９の運転が停止する。次いで、配管２内の水が使用者側
の配管２ａへ流出するに伴って配管２、３、３ａ内など
の水圧が低下すると、再び圧力スイッチ７が作動する。
さらに、このようにして上記のポンプ始動圧力とポンプ
停止圧力との間の範囲で電動モータ８および給水ポンプ
９が始動・停止を繰り返すようになっている。

【０００６】また、上記の圧力タンク５は、図１３に示
すように、円筒形の容器５０と、ゴム膜などからなり上
記の容器５０の内部を気体室５１と水室５２とに仕切る
弾性隔膜５３と、この弾性隔膜５３の周縁を容器５０内
面に密着させるかしめ輪５４と、容器５０の一端に設け
られ気体室５１内の圧力を調整する圧力調整弁５５と、
容器５０の他端に設けられ上記の配管３ａに接続される
流出入口５６とからなっている。

【０００７】このような圧力タンク５にあっては、気体
室５１内に気体、例えば大気圧以上の空気が封入されて
いるため、図１４の（Ａ）に示すように、当初の状態、
すなわち水室５２内の水圧が低い状態では、弾性隔膜５
３が水室５２側に押圧されており、その結果、水室５２
の体積がかなり小さくなっている。次いで、電動モータ
８の駆動により給水ポンプ９が始動し、配管３ａより流
出入口５６を介して水室５２に水が送り込まれたとき、
図１４の（Ｂ）に示すように、水室５２の体積が増加し
て弾性隔膜５３が気体室５１側に押圧される結果、気体
室５１の体積が減少する。次いで、給水ポンプ９の運転
を継続させるに伴い、図１４の（Ｃ）に示すように、水
室５２の体積がさらに増加して弾性隔膜５３が気体室５
１側に押圧される結果、気体室５１の体積がさらに減少
する。その後、配管２、３、３ａ内の水圧が上昇して所
定のポンプ停止圧力に達したとき、圧力スイッチ７の作
動により給水ポンプ９の運転が停止し、次いで、配管２
内の水が使用者側の配管２ａへ流出するに伴って水圧が
低下したとき、再び圧力スイッチ７が作動する。このよ
うにして上記のポンプ始動圧力とポンプ停止圧力との間
の範囲で給水ポンプ９が始動・停止を繰り返し、これに
伴い、圧力タンク５内の作動状態は図１４の（Ｂ）およ
び（Ｃ）で示すように変動する。

【０００８】また、上記の圧力タンク５の気体室５１に
封入された空気が「圧縮体」であることから、図１５に
示すように、ボイルの法則により気体室５１内の圧力Ｐ
と体積Ｖとの積が一定である。このことから、まず水室
５２を大気中に開放した状態で、気体室５１に大気圧以
上の圧力Ｐ₀の気体を封入し、このときの気体室５１の
体積Ｖを体積Ｖ₀とすると、水室５２内に水が流入する
に伴い気体室５１内の圧力Ｐおよび体積Ｖの積が第１の
曲線Ｌ０で示すように推移する。その後、気体室５１内
の圧力Ｐがポンプ始動圧力「Ｐon」まで上昇するととも
に気体室５１の体積Ｖが体積Ｖ₁まで減少する。さらに
気体室５１内の圧力Ｐがポンプ停止圧力「Ｐoff」まで
上昇するとともに気体室５１の体積Ｖが体積Ｖ₂まで減
少することから、この間に気体室５１内で体積差ΔＶ０
（体積Ｖ₁−体積Ｖ₂）が生じる。なお、上述したように
ボイルの法則により気体室５１内の圧力Ｐおよび体積Ｖ
の積が一定であり、すなわち（Ｐ₀×Ｖ₀）＝（Ｐon×Ｖ
₁）＝（Ｐoff×Ｖ₂）の等式が成り立つ。

【０００９】また、圧力タンク５の水室５２に流入可能
な水量は、圧力タンク５内の容積や、気体室５１内の設
定圧力Ｐ₀などに依存している。すなわち、水室５２内
に流入する水の水圧を高めた場合、気体室５１内の圧力
Ｐも上昇して、上述したようにボイルの法則により気体
室５１内の圧力Ｐと体積Ｖとの積が一定であることから
気体室５１の体積Ｖが少なくなり、その結果、圧力タン
ク５内の容積（＝気体室５１の体積Ｖ＋水室５２の体
積）が一定であるため水室５２内の水量が増加する。ま
た、上記の気体室５１の圧力Ｐが当初、大気圧以上の圧
力Ｐ₀に設定されているが、この当初の設定圧力Ｐ₀が大
きければ大きいほど気体室５１の圧力Ｐと体積Ｖとの積
が大きく、その結果、この気体室５１の膨張・収縮量が
増加して水室５２に流入可能な水量が増加する。逆に、
当初の設定圧力Ｐ₀が小さい場合、水室５２に流入可能
な水量が減少する。

【００１０】さらに、気体室５１に封入した空気が洩れ
ることにより、気体室５１の体積Ｖが所定の体積Ｖ₀で
あるときに設定圧力Ｐ₀が圧力Ｐ₁まで低下した場合、気
体室５１内の圧力Ｐおよび体積Ｖの積が図１５に示す第
２の曲線Ｌ１のように推移することから、気体室５１内
の圧力Ｐがポンプ始動圧力「Ｐon」からポンプ停止圧力
「Ｐoff」までの間に気体室５１内で体積差ΔＶ１（＜
体積差ΔＶ０）が生じる。さらに、上記の設定圧力Ｐ₀
が圧力Ｐ₂まで低下した場合、気体室５１の圧力Ｐおよ
び体積Ｖの積が図１５に示す第３の曲線Ｌ２のように推
移することから、気体室５１の圧力Ｐがポンプ始動圧力
「Ｐon」からポンプ停止圧力「Ｐoff」までの間に気体
室５１内で体積差ΔＶ２（＜体積差ΔＶ１）が生じる。
その結果、第１の曲線Ｌ０で示す圧力Ｐおよび体積Ｖの
積＞第２の曲線Ｌ１で示す圧力Ｐおよび体積Ｖの積＞第
３の曲線Ｌ２で示す圧力Ｐおよび体積Ｖの積であること
から、体積差ΔＶ０＞体積差ΔＶ１＞体積差ΔＶ２の不
等式が成り立つ。

【００１１】したがって、圧力タンク５の気体室５１に
封入した空気が洩れた場合、上述したように水室５２に
流入可能な水量が減少するため、水室５２に給水する給
水ポンプ９や電動モータ８の起動・停止頻度が異常に増
加し、その結果、電動モータ８自体の故障を生じたり、
あるいは制御盤１や圧力スイッチ７などの電気系制御機
器の故障を誘発して、最終的には断水という重大事故に
至る懸念があった。

【００１２】そこで、このような従来の問題を解決する
一手段として、例えば特開昭５１−１４２１０３号公報
に記載されているように、電動モータ８の停止動作をモ
ータ電源開閉器の開放により所定時間遅延させることに
より、給水ポンプ９や電動モータ８が起動・停止する頻
度を抑制するものが提案されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、圧力タンク５の気体室５１に封入した空気
が洩れた場合、電動モータ８および給水ポンプ９が起動
・停止する頻度を抑制できるが、その故障部位を検出で
きないという問題があった。したがって、上記のように
故障部位を検出できないことから、そのまま圧力タンク
５に不具合が生じた状態で運転されることがあった。こ
のような場合、電動モータ８および給水ポンプ９の累積
運転時間が正常時より比較的長くなるため、電動モータ
８などで無駄な電力消費が生じたり、あるいは給水ポン
プ９の回転部などのメカ部の摩耗による製品寿命が短く
なるという懸念があった。

【００１４】本発明はこのような従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、圧力タンクの着
脱を要せずに、通常の運転状態のままで圧力タンクの作
動状態が正常かどうかを検査することのできる給水ユニ
ットの検査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】この目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の発明は、電動モータによ
り駆動される給水ポンプと、内部が弾性隔膜により水室
および気体室に仕切られた圧力タンクとを有し、上記給
水ポンプに配管を介して上記水室を接続し、上記気体室
に気体をあらかじめ封入するようにした給水ユニットの
検査装置において、上記電動モータに入力される入力電
流を計測する電流計測部と、この電流計測部により計測
した入力電流が規定値以下であるかどうかを判定するモ
ータ電流範囲設定部と、上記給水ポンプから上記水室へ
給水する給水時間を計測する時間計測部とを設け、上記
入力電流が規定値以下であるときに測定した上記給水時
間に基づいて上記圧力タンクの作動状態が正常かどうか
を検査する構成にしてある。

【００１６】また、上記の目的を達成するため、本発明
の請求項２に記載の発明は、電動モータにより駆動され
る給水ポンプと、内部が弾性隔膜により水室および気体
室に仕切られた圧力タンクとを有し、上記給水ポンプに
配管を介して上記水室を接続し、上記気体室に気体をあ
らかじめ封入するようにした給水ユニットの検査装置に
おいて、上記電動モータに入力される入力電流を計測す
る電流計測部と、この電流計測部により計測した入力電
流が規定値以下であるかどうかを判定するモータ電流範
囲設定部と、上記給水ポンプから上記水室へ給水する際
に上記配管内の圧力を測定する圧力センサとを設け、上
記入力電流が規定値以下であるときに測定した上記圧力
に基づいて上記圧力タンクの作動状態が正常かどうかを
検査する構成にしてある。

【００１７】

【作用】本発明の請求項１に記載の発明では、まず電動
モータに入力される入力電流を電流計測部により計測
し、上記の入力電流が規定値以下であることを判定する
ようにしたので、この判定によって給水ポンプに加わる
負荷が比較的軽い状態にあることを確認できる。この状
態では給水ポンプの性能曲線の特性上、吐出圧力がほぼ
一定であるとともに吐出量が上記の入力電流に比例する
ため、上記の吐出圧力を近似値により把握でき、また、
上記の検出した入力電流により圧力ポンプの吐出量を把
握できる。

【００１８】そして、上記のように圧力ポンプの吐出圧
力および吐出量を把握するとともに、給水ポンプから圧
力タンクの水室へ給水する給水時間を時間計測部により
計測するようにしたので、この計測した給水時間が所定
時間より短くなった場合、前述した図１５で説明したよ
うに、圧力タンクの気体室内の設定圧力が低下して気体
室内の圧力Ｐと体積Ｖとの積が小さくなったために圧力
タンクの水室に流入する水量が過少であると判定する。
これによって、圧力タンクの着脱を要せずに、通常の運
転状態のままで圧力タンクの作動状態が正常かどうかを
検査することができる。

【００１９】また、本発明の請求項２に記載の発明で
も、まず電動モータに入力される入力電流を電流計測部
により計測し、上記の入力電流が規定値以下であること
を判定するようにしたので、この判定によって給水ポン
プに加わる負荷が比較的軽い状態にあることを確認でき
る。この状態では給水ポンプの性能曲線の特性上、吐出
圧力がほぼ一定であるとともに吐出量が上記の入力電流
に比例するため、上記の吐出圧力を近似値により把握で
き、また、上記の検出した入力電流により圧力ポンプの
吐出量を把握できる。

【００２０】そして、上記のように圧力ポンプの吐出圧
力および吐出量を把握するとともに、配管内の水圧を圧
力センサにより測定し、この水圧の変化率が規定値より
大きくなった場合、前述した図１５で説明したように、
圧力タンクの気体室内の設定圧力Ｐ₀が低下して気体室
内の圧力Ｐと体積Ｖとの積が小さくなったために気体室
内の圧力変動が過大であると判定する。これによって、
圧力タンクの着脱を要せずに、通常の運転状態のままで
圧力タンクの作動状態が正常かどうかを検査することが
できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の給水ユニットの検査装置の実
施例を図に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実
施例に係わる検査装置のブロック図、図２は図１の検査
装置を備える給水ユニットのブロック図、図３は図１の
検査装置により圧力タンクの作動状態を検査する際の処
理手順を示すフローチャート、図４は図２の給水ユニッ
トに設けられる給水ポンプの揚程および吐出量と電動モ
ータの入力電流との相関関係を示す特性図である。な
お、図１、図２において前述した図１２〜図１４に示す
ものと同等のものには同一符号を付してある。

【００２２】本実施例の検査装置は、図２に示すよう
に、電動モータ８に入力線１ａを介して入力される入力
電流を検出する電流計測部、例えば変流器１８と、この
変流器１８に信号線１８ａを介して接続され、制御盤１
と圧力スイッチ７とを接続する信号線７ａに介設される
検知体１９と、この検知体１９に信号線２０ａを介して
接続される中央制御部２０とからなっている。

【００２３】上記の検知体１９は、図１に示すように、
変流器１８に接続され、この変流器１８により計測した
入力電流が規定値以下であるかどうかを判定するモータ
電流範囲設定部１９１と、このモータ電流範囲設定部１
９１と圧力スイッチ７とに接続される計測制御部１９２
と、この計測制御部１９２と上記のモータ電流範囲設定
部１９１とに接続され、給水ポンプ９から圧力タンク５
へ給水する給水時間を計測する時間計測部１９３と、こ
の時間計測部１９３と記憶部１９５とに接続されるデー
タ処理部１９４と、このデータ処理部１９４と中央制御
部２０とに接続される制御部１９６とからなっている。

【００２４】上記の給水ポンプ９は、図４の曲線Ｌ１で
示すポンプ揚程Ｈ（前述した図１５の圧力Ｐに等しい）
およびポンプ吐出量Ｑの水を吐出可能である。そして、
このポンプ吐出量Ｑが比較的少ない範囲Ａではポンプ揚
程Ｈの変化量が少なく、一定のポンプ揚程Ｈ₁にほぼ近
似している。また、上記の給水ポンプ９を駆動する電動
モータ８に入力される入力電流Ｉは、上記の範囲Ａでは
ポンプ吐出量Ｑと比例関係にあるため、入力電流Ｉを検
出することによりポンプ吐出量Ｑを把握することができ
る。例えば、変流器１８により入力電流Ｉ₁を検出した
場合、モータ電流範囲設定部１９１により入力電流Ｉ₁
を規定値Ｉ₀と比較することにより上記の範囲Ａにある
かどうかを判定する。このとき、この範囲Ａにある場合
には、図４に示す曲線Ｌ２にしたがってデータ処理部１
９４により、入力電流Ｉ₁に対応するポンプ吐出量Ｑ₁を
算出するようになっている。

【００２５】上記の計測制御部１９２の制御により、所
定のポンプ始動圧力「Ｐon」を検知した時から所定のポ
ンプ停止圧力「Ｐoff」を検知した時までの給水時間を
時間計測部１９３で計測するようになっている。なお、
上記の給水時間は、図４の曲線Ｌ１で定まるポンプ揚程
Ｈと図１５の曲線Ｌ１により定まる気体室５１の圧力Ｐ
との差圧、および、配管２、３、３ａなどの内径や管路
抵抗により定まる圧力タンク５への流量に関係してお
り、上記の差圧は種々の要因により複雑に変化する。し
かしながら、ポンプ吐出量Ｑが比較的少ない範囲Ａでは
ポンプ揚程Ｈの変化量が少なくて済み、ポンプ揚程Ｈは
ほぼ一定である。また、給水時間の計測を開始する際の
圧力Ｐを所定のポンプ始動圧力「Ｐon」とし、給水時間
の計測を停止する際の圧力Ｐを所定のポンプ停止圧力
「Ｐoff」としたので、それぞれ上記の差圧を一定とす
ることができる。

【００２６】上記のデータ処理部１９４は、上記の時間
計測部１９３で計測した給水時間に基づいて圧力タンク
５の作動状態が正常かどうかを判定する。例えば気体室
５１に封入した空気が洩れることにより、前述した図１
５に示すように気体室５１内の設定圧力Ｐ₀が低下した
場合、ポンプ始動圧力「Ｐon」からポンプ停止圧力「Ｐ
off」までの間に気体室５１内で生じる体積差が減少す
るので、上記の給水時間が規定値より短くなった場合、
上記の体積差の減少が生じたため、圧力タンク５の水室
５２に流入する水量が過少であると判定するようになっ
ている。

【００２７】この第１の実施例にあっては、図３に示す
処理手順にしたがって圧力タンク５の作動状態を検査す
るようになっている。すなわち、まず手順Ｓ１として制
御盤１から運転指令が出力されたとき、圧力スイッチ７
により配管３ａ内の水圧を検出し、この検出した水圧が
所定のポンプ始動圧力「Ｐon」より小さい場合、電動モ
ータ８の起動して給水ポンプ９から水が吐出されるで、
配管２、３、３ａなどで水圧が上昇する。その後、この
水圧がポンプ始動圧力「Ｐon」まで上昇した場合、手順
Ｓ２としてこのポンプ始動圧力「Ｐon」を圧力スイッチ
７により検出して「Ｐon」指令を出力し、手順Ｓ３とし
てこの「Ｐon」指令を検知体１９の計測制御部１９２で
受けて時間計測部１９３に対して時間計測開始を指令す
る結果、この時間計測部１９３により給水ポンプ９から
圧力タンク５に給水する給水時間の計測を開始する。

【００２８】その後、手順Ｓ４としてデレイタイム処理
により電動モータ８の起動時の過渡状態を除いて、手順
Ｓ５として変流器１８により電動モータ８に入力される
入力電流Ｉを検出し、手順Ｓ６として検知体１９のモー
タ電流範囲設定部１９１により上記の入力電流Ｉを規定
値Ｉ₀と比較する。その結果、入力電流Ｉが規定値Ｉ₀以
下である場合、ポンプ揚程Ｈが図４の範囲Ａ内にあると
判定し、上記の時間計測部１９３により給水時間の計測
を継続する。なお、上記の手順Ｓ６で上記の入力電流Ｉ
が規定値Ｉ₀より大きい場合、手順Ｓ１０として時間計
測部１９３の時間計測カウンタをリセットして一連の時
間計測を終了する。

【００２９】さらに、配管３ａ内の水圧がポンプ停止圧
力「Ｐoff」まで上昇した場合、手順Ｓ７としてこのポ
ンプ停止圧力「Ｐoff」を圧力スイッチ７により検出し
て「Ｐon」指令を出力し、手順Ｓ８としてこの「Ｐoff」
指令を検知体１９の計測制御部１９２で受けて時間計測
部１９３に対して時間計測の停止を指令し、この時間計
測部１９３による時間計測を停止するとともに、手順Ｓ
９としてデータ処理部１９４によりデータ処理を行な
う。

【００３０】次いで、上記の手順Ｓ９で処理した結果
は、データ処理部１９４により処理したデータを新規デ
ータとして記憶部１９５に格納するとともに、この記憶
部１９５に記憶される規定値や過去の時系列データとデ
ータ処理部１９４により比較し、この比較結果も記憶部
１９５に格納する。その後、この記憶部１９５に格納し
た種々のデータは、中央制御部２０から出力される制御
指令に応じて制御部１９６を介して中央制御部２０に定
期的に送信される。また、データ処理部１９４により処
理したデータを基準値や過去の時系列データと比較した
結果、異常と判定した場合も、その結果を制御部１９６
を介して中央制御部２０に送信するようになっている。

【００３１】このように構成した第１の実施例では、圧
力タンク５の着脱を要せずに、通常の運転状態のままで
圧力タンク５の作動状態が正常かどうかを検査すること
ができる。また、この第１の実施例では、手順Ｓ９での
処理結果を記憶部１９５に記憶される過去の時系列デー
タと比較するようになっているので、図１３の弾性隔膜
５３などの劣化程度や使用寿命を予測することもでき
る。また、この第１の実施例では、圧力タンク５の作動
状態を検査するのに新規に追加するものや既設設備の改
造が少なくて済むので、安い費用で圧力タンク５の実用
的な検査を行うことができる。

【００３２】図５は本発明の第２の実施例に係わる検査
装置のブロック図、図６は図５の検査装置を備える給水
ユニットのブロック図、図７は図５の検査装置により圧
力タンクの作動状態を検査する際の処理手順を示すフロ
ーチャートである。なお、図５、図６において前述した
図１、図２などに示すものと同等のものには同一符号を
付してある。

【００３３】図６に示す本実施例の検査装置は、前述し
た図１、図２に示す第１の実施例と同様に、制御盤１と
圧力スイッチ７とを接続する信号線７ａに介設され、変
流器１８に信号線１８ａを介して接続される検知体２２
と、この検知体２２に信号線２０ａを介して接続される
中央制御部２０とを有している。さらに、本実施例の検
査装置は、配管３ａ内の水圧を検出し、信号線２１ａを
介して検知体２２に接続される圧力センサ２１を備えて
いる。

【００３４】上記の検知体２２は、図５に示すように、
前述した図１に示す検知体１９と同様に、モータ電流範
囲設定部１９１、時間計測部１９３、データ処理部１９
４、記憶部１９５および制御部１９６を備えている。さ
らに、この検知体２２は、圧力スイッチ７、モータ電流
範囲設定部１９１および時間計測部１９３に接続される
計測開始制御部１９７と、時間計測部１９３に接続され
る計測停止制御部１９８と、この計測停止制御部１９８
および圧力スイッチ７に接続されるΔＰ設定部１９９
と、計測停止制御部１９８および圧力センサ２１に接続
されるＡ／Ｄ変換部２００とを備えている。

【００３５】上記の計測開始制御部１９７は、圧力スイ
ッチ７がポンプ始動圧力「Ｐon」を検知したとき、計測
開始信号を時間計測部１９３へ出力する。また、上記の
ΔＰ設定部１９９は、ポンプ始動圧力「Ｐon」より高め
で、かつポンプ停止圧力「Ｐoff」より低めの所定の上
限圧力「Ｐon＋ΔＰ」を設定し、さらに、上記の計測停
止制御部１９８は、圧力センサ２１が上記の上限圧力
「Ｐon＋ΔＰ」を圧力センサ２１が検出したとき、計測
停止信号を時間計測部１９３へ出力するようになってい
る。なお、上記のポンプ始動圧力「Ｐon」と上限圧力
「Ｐon＋ΔＰ」との間の給水時間は、前述した図４の曲
線Ｌ１で定まるポンプ揚程Ｈと図１５の曲線Ｌ１により
定まる気体室５１の圧力Ｐとの差圧、および、配管２、
３、３ａなどの内径や管路抵抗により定まる圧力タンク
５への流量に関係しており、上記の差圧は種々の要因に
より複雑に変化する。しかしながら、ポンプ吐出量Ｑが
比較的少ない範囲Ａではポンプ揚程Ｈの変化量が少なく
て済むとともに、給水時間の計測を開始する際の圧力Ｐ
を所定のポンプ始動圧力「Ｐon」とし、給水時間の計測
を停止する際の圧力Ｐを所定の上限圧力「Ｐon＋ΔＰ」
としたので、それぞれ上記の差圧を一定とすることがで
きる。

【００３６】上記のデータ処理部１９４は、上記の時間
計測部１９３で計測した給水時間に基づいて圧力タンク
５の作動状態が正常かどうかを判定する。例えば気体室
５１に封入した空気が洩れることにより、前述した図１
５に示すように、気体室５１内の設定圧力Ｐ₀の低下に
より、ポンプ始動圧力「Ｐon」から所定の上限圧力「Ｐ
on＋ΔＰ」までの間に気体室５１内で生じる体積差が減
少するので、上記の給水時間が規定値より短くなった場
合、上記の体積差の減少が生じたため、圧力タンク５の
水室５２に流入する水量が過少であると判定するように
なっている。

【００３７】この第２の実施例にあっては、図７に示す
処理手順にしたがって圧力タンク５の作動状態を検査す
るようになっている。すなわち、まず手順Ｓ１１として
制御盤１から運転指令が出力されたとき、圧力スイッチ
７により配管３ａ内の水圧を検出し、この検出した水圧
が所定のポンプ始動圧力「Ｐon」より小さい場合、制御
盤１の制御により電動モータ８が起動し、給水ポンプ９
から水が吐出されるで、配管２、３、３ａ内の水圧が上
昇する。その後、この水圧がポンプ始動圧力「Ｐon」ま
で上昇した場合、手順Ｓ１２としてこのポンプ始動圧力
「Ｐon」を圧力スイッチ７により検出して「Ｐon」指令
を出力し、手順Ｓ１３としてこの「Ｐon」指令を検知体
２２の計測開始制御部１９７で受けて時間計測部１９３
に対して時間計測開始を指令する。

【００３８】次いで、手順Ｓ１４として時間計測部１９
３により給水時間の計測を開始するとともに、上記の
「Ｐon」指令に応じてΔＰ設定部１９９により所定の上
限圧力「Ｐon＋ΔＰ」を設定し、手順Ｓ１５としてデレ
イタイム処理により電動モータ８の起動時の過渡状態を
除いて、手順Ｓ１６として変流器１８により電動モータ
８の入力電流Ｉを検出し、手順Ｓ１７として検知体２２
のモータ電流範囲設定部１９１により上記の入力電流Ｉ
を規定値Ｉ₀と比較する。その結果、入力電流Ｉが規定
値Ｉ₀以下である場合、ポンプ揚程Ｈが前述した図４の
範囲Ａ内にあると判定し、上記の時間計測部１９３によ
り給水時間の計測を継続する。なお、この手順Ｓ１７で
上記の入力電流Ｉが規定値Ｉ₀より大きい場合、手順Ｓ
２１として時間計測部１９３の時間計測カウンタをリセ
ットして一連の時間計測を終了する。

【００３９】次いで、手順Ｓ１８として圧力センサ２１
により検出した圧力値をＡ／Ｄ変換部２００で変換して
圧力変換値を得て、計測停止制御部１９８によりこの圧
力変換値を上記の上限圧力「Ｐon＋ΔＰ」と比較し、そ
の結果、圧力変換値が上記の上限圧力「Ｐon＋ΔＰ」よ
り大きくなった場合、計測停止制御部１９８から時間計
測部１９３に対して時間計測停止を指令し、手順Ｓ１９
として、時間計測部１９３による時間計測を停止して、
手順Ｓ２０としてデータ処理部１９４によりデータ処理
を行なう。

【００４０】さらに上記の手順Ｓ２０で処理した結果
は、データ処理部１９４により処理したデータを新規デ
ータとして記憶部１９５に格納するとともに、この記憶
部１９５に記憶される規定値や過去の時系列データとデ
ータ処理部１９４により比較し、この比較結果も記憶部
１９５に格納する。その後、この記憶部１９５に格納し
た種々のデータは、中央制御部２０から出力される制御
指令に応じて制御部１９６を介して中央制御部２０に定
期的に送信される。また、データ処理部１９４により処
理したデータを規定値や過去の時系列データと比較した
結果、異常と判定した場合も、その結果を制御部１９６
を介して中央制御部２０に送信するようになっている。

【００４１】このように構成した第２の実施例でも、前
述した第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
さらに、第２の実施例にあっては、ΔＰ設定部１９９に
よりポンプ停止圧力「Ｐoff」より低めの所定の上限圧
力「Ｐon＋ΔＰ」を設定したので、上記のポンプ停止圧
力「Ｐoff」まで給水時間の計測を行う場合と比べて、
短い時間で時間計測を行なえるとともに、圧力センサ２
１により上限圧力「Ｐon＋ΔＰ」を高精度で検出できる
ので、圧力タンク５の作動状態を高精度で検査すことが
できる。

【００４２】図８は本発明の第３の実施例に係わる検査
装置のブロック図、図９は図８の検査装置により圧力タ
ンクの作動状態を検査する際の処理手順を示すフローチ
ャートである。なお、図８において前述した図１、図２
などに示すものと同等のものには同一符号を付してあ
る。

【００４３】図８に示す本実施例の検査装置は、前述し
た図５、図６に示す第２の実施例と同様に、配管３ａ内
の水圧を検出する圧力センサ２１と、この圧力センサ２
１に、信号線２１ａを介して接続され、変流器１８に信
号線１８ａを介して接続されるとともに、信号線７ａに
介設される検知体２３と、この検知体２３に信号線２０
ａを介して接続される中央制御部２０とを有している。

【００４４】上記の検知体２３は、前述した図１に示す
検知体１９と同様に、モータ電流範囲設定部１９１、デ
ータ処理部１９４、記憶部１９５および制御部１９６を
備えている。さらに、上記の検知体２３は、圧力スイッ
チ７およびモータ電流範囲設定部１９１に接続される計
測開始制御部１９７と、圧力センサ２１に接続されるＡ
／Ｄ変換部２００と、モータ電流範囲設定部１９１、デ
ータ処理部１９４、計測開始制御部１９７およびＡ／Ｄ
変換部２００に接続される圧力計測部２０１と、圧力ス
イッチ７に接続されるΔｔ設定部２０２と、このΔｔ設
定部２０２および圧力計測部２０１に接続される計測停
止制御部２０３とを備えている。

【００４５】上記の計測開始制御部１９７は、圧力スイ
ッチ７がポンプ始動圧力「Ｐon」を検知したとき、計測
開始信号を時間計測部１９３へ出力する。また、上記の
Δｔ設定部２０２は、任意の計測時間を設定し、さら
に、上記の計測停止制御部２０３は、上記の計測時間の
終了時に計測停止信号を圧力計測部２０１へ出力するよ
うになっている。なお、給水ポンプ９から圧力タンク５
へ給水する時間は、前述した図４の曲線Ｌ１で定まるポ
ンプ揚程Ｈと図１５の曲線Ｌ１により定まる気体室５１
の圧力Ｐとの差圧、および、配管２、３、３ａなどの内
径や管路抵抗により定まる圧力タンク５への流量に関係
しており、上記の差圧は種々の要因により複雑に変化す
る。しかしながら、ポンプ吐出量Ｑが比較的少ない範囲
Ａではポンプ揚程Ｈの変化量が少なくて済むとともに、
配管３ａ内の水圧が所定のポンプ始動圧力「Ｐon」にな
ったときに測定開始するので、この測定開始時の水圧を
一定とすることができる。

【００４６】上記のデータ処理部１９４は、上記の圧力
計測部２０１で計測した配管３ａ内の水圧の変動率に基
づいて圧力タンク５の作動状態が正常かどうかを判定す
る。例えば上記の水圧の変化率が規定値より大きい場
合、前述した図１５で説明したように所定の計測時間で
気体室５１内で生じる体積差が減少していることから、
気体室５１に封入した空気が洩れて設定圧力Ｐ₀が低下
したと判定するようになっている。

【００４７】この第３の実施例にあっては、図９に示す
処理手順にしたがって圧力タンク５の作動状態を検査す
るようになっている。すなわち、まず手順Ｓ３１として
制御盤１から運転指令が出力されたとき、圧力スイッチ
７により配管３ａ内の水圧を検出し、この検出した水圧
が所定のポンプ始動圧力「Ｐon」より小さい場合、制御
盤１の制御により電動モータ８が起動し、給水ポンプ９
から水が吐出されるで、配管２、３、３ａ内の水圧が上
昇する。その後、この水圧がポンプ始動圧力「Ｐon」ま
で上昇した場合、手順Ｓ３２としてこのポンプ始動圧力
「Ｐon」を圧力スイッチ７により検出して「Ｐon」指令
を出力し、手順Ｓ３３としてこの「Ｐon」指令を検知体
２３の計測開始制御部１９７で受けて時間計測部１９３
に対して時間計測開始を指令し、時間計測部１９３によ
り給水時間の計測を開始するとともに、圧力計測部２０
１は、圧力センサ２１により検出した圧力値をＡ／Ｄ変
換部２００で変換して圧力変換値を得るとともに、「Ｐ
on」指令に応じて計測停止制御部２０３の制御によりΔ
ｔ設定部２０２で計測時間を設定する。

【００４８】次いで、手順Ｓ３４として、デレイタイム
処理により電動モータ８の起動時の過渡状態を除いて、
手順Ｓ３５として変流器１８により電動モータ８の入力
電流Ｉを検出し、手順Ｓ３６として検知体２３のモータ
電流範囲設定部１９１により上記の入力電流Ｉを規定値
Ｉ₀と比較する。その結果、入力電流Ｉが規定値Ｉ₀以下
である場合、ポンプ揚程Ｈが前述した図４の範囲Ａ内に
あると判定し、時間計測部１９３により上記の計測時間
のカウントを継続する。なお、この手順Ｓ３６で上記の
入力電流Ｉが規定値Ｉ₀より大きい場合、手順Ｓ４０と
して時間計測部１９３の時間計測カウンタをリセットし
て一連の時間計測を終了する。

【００４９】次いで、上記の計測時間が経過したとき、
手順Ｓ３７として上記の計測停止制御部２０３から計測
停止指令が圧力計測部２０１に出力されるとともに、圧
力計測部２０１は、圧力センサ２１により検出した圧力
値をＡ／Ｄ変換部２００で変換して圧力変換値を得る。
その後、手順Ｓ３８として圧力計測部２０１による圧力
計測を停止して、手順Ｓ３９としてデータ処理部１９４
によりデータ処理を行なう。このとき、上記の手順Ｓ３
３で得た圧力変換値と手順Ｓ３７で得た圧力変換値とに
基づいて圧力変化率を算定する。

【００５０】さらに上記の手順Ｓ３９で処理した結果
は、データ処理部１９４により処理したデータを新規デ
ータとして記憶部１９５に格納するとともに、この記憶
部１９５に記憶される規定値や過去の時系列データとデ
ータ処理部１９４により比較し、この比較結果も記憶部
１９５に格納する。その後、この記憶部１９５に格納し
た種々のデータは、中央制御部２０から出力される制御
指令に応じて制御部１９６を介して中央制御部２０に定
期的に送信される。また、データ処理部１９４により処
理したデータを規定値や過去の時系列データと比較した
結果、異常と判定した場合も、その結果を制御部１９６
を介して中央制御部２０に送信するようになっている。

【００５１】このように構成した第３の実施例でも、前
述した第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
さらに、第３の実施例にあっては、Δｔ設定部２０２で
任意の計測時間を設定するようにしたので、ポンプ停止
圧力「Ｐoff」まで計測を続ける第１の実施例と比べ
て、上記の計測時間を比較的短く設定することにより迅
速に圧力タンク５の作動状態を検査できる。

【００５２】図１０は本発明の第４の実施例に係わる検
査装置のブロック図である。なお、図１０において前述
した図１、図２などに示すものと同等のものには同一符
号を付してある。

【００５３】図１０に示す本実施例の検査装置は、前述
した図１、図２に示す第１の実施例と比べて、配管３に
介設される流量調整部２４と、この流量調整部２４と検
知体１９とを電気的に接続する信号線２４ａとを有して
おり、その他の構成は、前述した図２に示す第１の実施
例と基本的に同様である。上記の流量調整部２４は、圧
力スイッチ７から「Ｐon」指令が出力されるとき検知体
１９の制御により所定の流量まで閉じられ、圧力スイッ
チ７から「Ｐoff」指令が出力されるとき検知体１９の
制御により全開位置まで開かれる。

【００５４】このように構成した第４の実施例でも、前
述した第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
さらに、この第４の実施例にあっては、圧力タンク５の
作動状態を検査する際に、圧力タンク５に送られる水の
流量が流量調整弁２４によって自動的に調整される。し
たがって、圧力タンク５の作動状態を検査する際の検査
精度を高めることができる。

【００５５】なお、この第４の実施例では、流量調整部
２４を検知体１９から送られる電気信号によって自動的
に開閉するようにしたが、必要に応じて手動操作により
流量調整部２４を開閉することもできる。さらに、この
第４の実施例では前述した第１の実施例の構成に加えて
流量調整部２４を設けたが、本発明はこれに限られず、
第２の実施例あるいは第３の実施例の構成に加えて流量
調整部２４を設けることもできる。

【００５６】図１１は本発明の第５の実施例に係わる検
査装置のブロック図である。なお、図１１において前述
した図１、図２などに示すものと同等のものには同一符
号を付してある。

【００５７】図１１に示す本実施例の検査装置は、前述
した図１、図２に示す第１の実施例と比べて、配管３に
介設される開閉弁２５と、この開閉弁２５と検知体１９
とを電気的に接続する信号線２５ａと、配管２、３ａ間
に設けられる流量調整部２６とを有しており、その他の
構成は、前述した図２に示す第１の実施例と基本的に同
様である。上記の開閉弁２５は、圧力スイッチ７から
「Ｐon」指令が出力されるとき検知体１９の制御により
閉じられ、圧力スイッチ７から「Ｐoff」指令が出力さ
れるとき検知体１９の制御により開かれる。

【００５８】このように構成した第５の実施例でも、前
述した第１の実施例と同様の効果を得ることができる。
さらに、この第５の実施例にあっては、圧力タンク５の
作動状態を検査する際に、配管３の通路が開閉弁２５に
よって自動的に閉じられ、流量調整部２６を介して圧力
タンク５に水が送られるので、この水の流量が流量調整
部２６によって調整される。したがって、圧力タンク５
の作動状態を検査する際の検査精度を高めることができ
る。

【００５９】なお、この第５の実施例でも、上記の第４
の実施例と同様に、開閉弁２５を検知体１９から送られ
る電気信号によって自動的に開閉するようにしたが、必
要に応じて手動操作により開閉弁２５を開閉することも
できる。さらに、この第５の実施例でも前述した第１の
実施例の構成に加えて開閉弁２５、流量調整部２６をを
設けたが、本発明はこれに限られず、第２の実施例ある
いは第３の実施例の構成に加えて開閉弁２５、流量調整
部２６を設けることもできる。

【００６０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、圧
力タンクの着脱を要せずに、通常の運転状態のままで圧
力タンクの作動状態が正常かどうかを検査できる。した
がって、給水ユニットの運転中に圧力タンクが故障した
場合、この故障部位を特定して迅速に、かつ容易に故障
修理を行うことができるため、電動モータなどで無駄な
電力消費が生じたり、あるいは給水ポンプの回転部など
のメカ部の摩耗による製品寿命が短くなることを阻止で
きる。

【００６１】また、上記のように圧力タンクの着脱が必
要ないので、給水ユニットの運転に支障を生ぜずに済む
とともに、保守作業時にも圧力タンクの作動状態を検査
する手間が少なくて済む。

【００６２】さらに、圧力タンクの隔膜などの劣化程度
や使用寿命を予測できるため、この隔膜などの劣化によ
り異常が発生する頻度を抑制することができ、したがっ
て、異常発生に伴う保守員の呼び出しを少なくできると
ともに、断水に至る重大な故障を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる検査装置のブロ
ック図である。

【図２】図１の検査装置を備える給水ユニットのブロッ
ク図である。

【図３】図１の検査装置により圧力タンクの作動状態を
検査する際の処理手順を示すフローチャートである。

【図４】図２の給水ユニットに設けられる給水ポンプの
揚程および吐出圧と電動モータの入力電流との相関関係
を示す特性図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係わる検査装置のブロ
ック図である。

【図６】図５の検査装置を備える給水ユニットのブロッ
ク図である。

【図７】図５の検査装置により圧力タンクの作動状態を
検査する際の処理手順を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第３の実施例に係わる検査装置のブロ
ック図である。

【図９】図８の検査装置により圧力タンクの作動状態を
検査する際の処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の第４の実施例に係わる検査装置のブ
ロック図である。

【図１１】本発明の第５の実施例に係わる検査装置のブ
ロック図である。

【図１２】従来の給水ユニットのブロック図である。

【図１３】図１２の給水ユニットに備えられる圧力タン
クを示す図である。

【図１４】図１３の圧力タンクの作動状態を説明する図
である。

【図１５】図１３の圧力タンク内の気体室の圧力と体積
との相関関係を示す特性図である。

【符号の説明】

２、３、３ａ配管５圧力タンク７圧力スイッチ８電動モータ９給水ポンプ１８変流器（電流計測部）１９検知体２０中央制御部２１圧力センサ２２検知体２３検知体２４流量調整部２５開閉弁２６流量調整部１９１モータ電流範囲設定部１９２計測制御部１９３時間計測部１９４データ処理部１９７計測開始制御部１９８計測停止制御部１９９ ΔＰ設定部２００Ａ／Ｄ変換部２０１圧力計測部２０２ Δｔ設定部２０３計測停止制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動モータにより駆動される給水ポンプ
と、内部が弾性隔膜により水室および気体室に仕切られ
た圧力タンクとを有し、上記給水ポンプに配管を介して
上記水室を接続し、上記気体室に気体をあらかじめ封入
するようにした給水ユニットの検査装置において、上記
電動モータに入力される入力電流を計測する電流計測部
と、この電流計測部により計測した入力電流が規定値以
下であるかどうかを判定するモータ電流範囲設定部と、
上記給水ポンプから上記水室へ給水する給水時間を計測
する時間計測部とを設け、上記入力電流が規定値以下で
あるときに測定した上記給水時間に基づいて上記圧力タ
ンクの作動状態が正常かどうかを検査することを特徴と
する給水ユニットの検査装置。
【請求項２】電動モータにより駆動される給水ポンプ
と、内部が弾性隔膜により水室および気体室に仕切られ
た圧力タンクとを有し、上記給水ポンプに配管を介して
上記水室を接続し、上記気体室に気体をあらかじめ封入
するようにした給水ユニットの検査装置において、上記
電動モータに入力される入力電流を計測する電流計測部
と、この電流計測部により計測した入力電流が規定値以
下であるかどうかを判定するモータ電流範囲設定部と、
上記給水ポンプから上記水室へ給水する際に上記配管内
の圧力を測定する圧力センサとを設け、上記入力電流が
規定値以下であるときに測定した上記圧力に基づいて上
記圧力タンクの作動状態が正常かどうかを検査すること
を特徴とする給水ユニットの検査装置。
【請求項３】給水ポンプと圧力タンクとを接続する配
管に、この配管内を通過する水の流量を調整する流量調
整部を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の
給水ユニットの検査装置。