JPH09269802A - 給水用ポンプの運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数台のポンプ及び電動機の累積運転時間を
均一化できる給水用ポンプの運転制御装置の提供。 【解決手段】 水を蓄えるタンク２に、複数の電動機Ｍ
１、Ｍ２及びポンプＰ１、Ｐ２を所定の順序で揚水する
給水用ポンプの運転制御装置において、複数の電動機Ｍ
１、Ｍ２のそれぞれ運転時間計数手段９、１０を設け、
揚水を指令する作動信号の出力で運転時間計数手段９、
１０にて計数した累積運転時間の少ない電動機Ｍ１、Ｍ
２から駆動させる電動機運転指令手段１１、１２、１
３、１４、１５を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、給水用ポンプの運
転制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば上水道の貯水場やビルの高置水槽
等において水位が低下する場合に、複数台のポンプを水
位の上下に応じて、１台又は複数台起動させて水を貯水
場や高置水槽に汲み揚げ、貯水場や高置水槽の水位が常
に一定レベル以上になるように水位の管理を行う場合、
複数台あるポンプのうち１台はバックアップ用にとって
おき、他のポンプ及びその電動機が故障した場合に特定
のバックアップポンプにより故障ポンプ及び電動機のバ
ックアップを行うようにしているが、複数台のポンプ及
び電動機の運転頻度を均一化するために、特開平１−８
６３１８号公報に、複数台のポンプ及び電動機に昇順ま
たは降順に序列を付し、一度の起動、停止があれば優先
順位を１台ずつずらし、優先順位の高いものから順に貯
水場の水位に応じて１台または複数台の運転を行い、運
転中のポンプ及び電動機の次に優先順位の高いポンプ及
び電動機から必要台数のポンプについてバックアップ用
ポンプとして待機させる技術が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、複数
台のポンプ及び電動機の運転及びバックアップ用のポン
プの確保を予め定めた優先順位で決定させているため、
運転頻度すなわち運転回数は均一化できるが、例えばア
パートやマンションの高置水槽において、従来の優先順
で給水駆動を設定させるものは、水の利用の多い例えば
夕方の時間帯に運転指令の割当て確率が高いポンプ及び
電動機があった場合、高置水槽の給水を行っているが、
同時に各家庭で水を使用しているため所定の水位になる
まで時間がかかり、この夕方に給水の割当てが多いポン
プ及び電動機は他に比べ運転時間が長くなり、そのた
め、劣化の度合が他よりも多く、故障の確率も高くなる
という問題があった。

【０００４】本発明の目的は、複数台のポンプ及び電動
機の累積運転時間を均一化できる給水用ポンプの運転制
御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、複数の電動機によりそれぞれ駆動される複数のポン
プと、これらのポンプから送出された流動体を導く給水
管と、前記流動体を蓄えるタンクとを有する給水設備に
備えられ、前記タンク内の前記流動体の水位及び前記タ
ンク内の圧力が下がり、予め定められた下限値に達した
とき作動信号を出力し、前記タンク内の圧力が上がり、
予め定めた上限値に達したとき前記作動信号の出力を停
止するスイッチと、前記作動信号の出力で前記複数の電
動機を予め定めた順序で駆動させる電動機運転制御装置
とを備えた給水用ポンプの運転制御装置において、前記
複数の電動機のそれぞれに設けられる運転時間の累積を
計数する運転時間計数手段と、前記作動信号の出力で前
記運転時間計数手段にて計数した累積運転時間の少ない
電動機を駆動させる電動機運転指令手段とを備えたもの
である。

【０００６】このように構成したので、給水指令である
作動信号が出力したとき複数の電動機から累積運転時間
が一番少ない電動機を給水用に割当てることで、複数の
ポンプ及び電動機の運転時間の均一化が図れ、劣化度合
が均一となるので、的確なる取替時期の判断ができると
共に給水設備の故障が少なくなる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１〜図３を用いて説明する。

【０００８】図１は本発明の給水用ポンプの運転制御装
置の要部回路図であり、図２は建物の屋上に設置される
高置水槽を用いた給水設備の概要図であり、図３は本発
明の一実施形態におけるポンプ及び電動機を２台用いて
給水を行った時のそれぞれの累積運転時間の変遷を説明
するグラフである。

【０００９】図２において、市水を溜める受水槽１が建
物の地下や地上部に設置されており、市水は受水槽１か
ら建物の屋上に設置された高置水槽２へ揚水管３を介し
て揚水され、建物の各居室へ給水管４を介して重力によ
り供給されている。また高置水槽２へ揚水するために、
２台のポンプＰ１、Ｐ２とポンプＰ１、Ｐ２の動力であ
る電動機Ｍ１、Ｍ２が設けられているが、本実施形態で
は、揚水管の主管３Ａに２本の枝管である第１の揚水管
３Ｂと第２の揚水管３Ｂ、３Ｃの端部が受水槽１の下方
に位置している。ここで、電動機Ｍ１に接続されるポン
プＰ１は第１の揚水管３Ｂに設けられ、電動機Ｐ２へ接
続されるポンプＭ２は第２の揚水管３Ｃに設けられてい
る。

【００１０】また受水槽１から高置水槽２への揚水は第
１及び第２の揚水管３Ｂ、３Ｃのいずれかで行い、使用
していない方のポンプ及び電動機は、故障時の予備とし
ている。高置水槽２には、高置水槽２内の水位を検出す
る複数本の長さの異なる電極棒５Ａ〜５Ｅから構成され
る水位検出装置５が設けられており、高置水槽２の底部
近傍に端部が位置する一番長い電極棒５Ａ（コモン電極
棒）と、この電極棒５Ａのやや上方に端部が位置する渇
水検出電極棒５Ｂと、端部位置が下から順に給水指令電
極棒５Ｃと、給水停止電極棒５Ｄと、高置水槽２の上面
近傍に端部が位置する満水検出電極棒５Ｅが配置されて
いる。

【００１１】また、水位検出装置５からケーブル５Ｆを
介して制御盤６に電極棒５Ｂ〜５Ｅで水位を検出した満
水及び給水等の信号を送出する。

【００１２】次に図１の給水用ポンプの運転制御装置の
回路構成を説明する。この回路は制御盤６内に組み込ま
れており、電源Ｐ−Ｎ間に給水指令電極棒５Ｃの端部よ
り水位が下がると消勢する図示しないリレーの常時接点
５Ｃｂと、常開接点７ａを有する給水検出リレー７が直
列接続され、また同様に電源Ｐ−Ｎ間に給水停止電極棒
５Ｄが水に接触すると付勢する図示しないリレーの常開
接点５Ｄａと、常閉接点８ｂ１、８ｂ２を有する給水停
止検出リレー８が直列接続されている。

【００１３】また同様に電源Ｐ−Ｎ間に、端子９Ａへ入
力されるパルス長の時間を計数し、計数した値を２進数
で端子９Ｂから出力する時間計９が接続され、電源Ｐと
端子９Ａ間に後述する常閉接点１４ａ１が接続されてい
る。また、同様に電源Ｐ−Ｎ間に、端子１０へ入力され
るパルス長の時間を計数し、計数した値を２進数で端子
１０Ｂから出力する時間計１０が接続され、電源Ｐと端
子１０Ａ間に後述する常用接点１５ａ１が接続されてい
る。

【００１４】また、電源Ｐ−Ｎ間に、常開接点７Ａと、
端子９Ｂに接続される端子１１Ａ及び端子１０Ｂに接続
される端子１１Ｂに入力されるそれぞれの値を比較し、
端子１１Ａの値が小さいと端子１１Ｃから信号を出力
し、端子１１Ｂの値が小さいと端子１１Ｄから信号を出
力する比較器１１と、端子１１Ｃに接続され、常開接点
１２ａを有するリレー１２、及び、端子１１Ｄに接続さ
れ、常開接点Ｂａを有するリレー１３が接続されてい
る。

【００１５】また、同様に電源Ｐ−Ｎ間に、常用接点１
２ａと、常閉接点８ｂ１と、常開接点１４ａ１〜１４ａ
３を有する電動機Ｍ１の起動リレー１４が直列接続さ
れ、また、電源Ｐ−Ｎ間に、常開接点１３ａと、常閉接
点８ｂ２と、常開接点１５ａ１〜１５ａ３を有する電動
機Ｍ２の起動リレー１５が直列接続されている。

【００１６】また、同様に、電源Ｐ−Ｎ間に、常開接点
１４ａ３と、電動機Ｍ１が直列接続され、また、電源Ｐ
−Ｎ間に、常開接点１５ａ３と、電動機Ｍ２が直列接続
されている。

【００１７】次に、動作の説明を行う。

【００１８】例えば、図３に示すグラフの時間ｔのｔ３
の時点で、高置水槽２の水位が給水指令電極棒５Ｃより
下になると、常閉接点５Ｃｂが閉成するのでＰ−５Ｃｂ
−７−Ｎの回路が形成され、給水検出リレー７が付勢
し、Ｐ−７ａ−１１により比較器１１が起動する。ここ
で、図３に示すように、電動機Ｍ１、Ｍ２の累積運転時
間は電動機Ｍ１が少なく、すなわち、時間計９から比較
器１１へ出力される値の方が時間計１０から比較器１１
へ出力される値より小さいので、Ｐ−７ａ−１１−１１
Ｃ−１２−Ｎの回路が形成され、リレー１２が付勢し、
さらに、Ｐ−１２ａ−８ｂ１−１４−Ｎの回路が形成さ
れて電動機Ｍ１の起動リレー１４が付勢し、Ｐ−１４ａ
２−８ｂ１−１４−Ｎの回路が形成されて、電動機Ｍ１
の起動リレーが自己保持されるとともに、Ｐ−１４ａ３
−Ｍ１−Ｎの回路が形成されるので、電動機Ｍ１が回転
することでポンプＰ１が起動し、受水槽１から第１の揚
水管３Ｂ及び主管３Ａを介して高置水槽２へ水面が給水
停止電極棒５Ｄに接触するまで揚水が行われる。ここ
で、電動機Ｍ１の運転時間は、Ｐ−１４ａ１−９Ａ−９
−Ｎの回路によって時間計９で計数される。

【００１９】また図３に示すように、ｔ３の時間が水の
使用量が多い夕方であり、揚水１ながら給水管４より各
居室に給水するので高置水槽２の給水停止電極棒５Ｄが
水位を検出するまでつまり揚水を停止するまでに多くの
時間を要することが判る。

【００２０】本実施形態によれば、電動機Ｍ１、Ｍ２の
運転時間が均一化となるので、給水装置の故障率の低減
が図れる。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、給水指令である作動信
号が出力したとき複数の電動機から累積運転時間が一番
少ない電動機を給水用に割当てることで、複数のポンプ
及び電動機の運転時間の均一化が図れ、劣化度合が均一
となるので、的確なる取替時期の判断ができるとともに
給水設備の故障が少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の給水用ポンプの運転制御
装置の要部回路図である。

【図２】給水設備の概要図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるポンプ及び電動機
の累積運転時間の変遷を説明するグラフである。

【符号の説明】

１ 受水槽 ２ 高置水槽 ３ 揚水管 ５ 水位検出装置 ９、１０ 時間計 １１ 比較器 １４、１５ 電動機の起動リレー Ｍ１、Ｍ２ 電動機 Ｐ１、Ｐ２ ポンプ

フロントページの続き (72)発明者 松井 孝行 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステムサービス内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の電動機によりそれぞれ駆動される
   複数のポンプと、これらのポンプから送出された流動体
   を導く給水管と、前記流動体を蓄えるタンクとを有する
   給水設備に備えられ、前記タンク内の前記流動体の水位
   及び前記タンク内の圧力が下がり、予め定められた下限
   値に達したとき作動信号を出力し、前記タンク内の圧力
   が上がり、予め定めた上限値に達したとき前記作動信号
   の出力を停止するスイッチと、前記作動信号の出力で前
   記複数の電動機を予め定めた順序で駆動させる電動機運
   転制御装置とを備えた給水用ポンプの運転制御装置にお
   いて、前記複数の電動機のそれぞれに設けられる運転時
   間の累積を計数する運転時間計数手段と、前記作動信号
   の出力で前記運転時間計数手段にて計数した累積運転時
   間の少ない電動機を駆動させる電動機運転指令手段とを
   備えたことを特徴とする給水用ポンプの運転制御装置。