JPH09329085A - 給水装置の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 停電時等に停止したポンプを復電時に再始動
させたときポンプ保護機能で停止させないようにする。 【解決手段】 水道本管１に直結され水道本管１の水を
吸い込み圧力タンク１１及び給水管１３を介して需要側
１４に吐き出すインバータ制御のポンプ８の吐出側圧力
を圧力センサＰＳ２で検出し、ある圧力検出時点から所
定時間後の吐出側検出圧力が共に規定値以下の場合にポ
ンプ８の運転を停止させる保護機能を備える給水装置
で、ポンプ８の電源投入後または停電復帰後の初回のポ
ンプ運転だけ吐出側検出圧力が所定時間、規定値以下で
も継続して運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は給水装置の運転制御方法
に係り、特に、給水制限による給水量低減や事故などに
よる停電で一時的に給水が停止した後に給水が再開され
たとき自動運転を続けるのに好適な給水装置の運転制御
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】給水方式には、水道本管と給水装置との
間に受水槽を設ける受水槽方式と、給水装置を水道配水
管に直結する直結方式がある。これらの方式を図６から
図１０により説明する。

【０００３】図６は受水槽方式の給水装置システム系統
図であり、１は水道本管、２は水道本管枝管、３は水道
本管枝管から上水を受水槽５に注水するための定水位弁
（ボールタップ）、４は受水槽水位を検出するための水
位検出手段、６は途中に仕切弁７を備え給水ポンプ８を
受水槽５に連結する吸込管、９は逆止め弁、１０は仕切
弁、１１は内部に空気溜まりを有する圧力タンク、１３
は給水ポンプ８の吐出し側と需要側給水器具１４ａ〜１
４ｄとを連結する給水管である。

【０００４】ＰＳ２は、例えば図７のポンプ運転特性に
示すように、下限圧力Ｐ１以下で閉じ、上限圧力Ｐ２以
上で開く圧力検出手段であり、圧力タンク１１の近傍に
設けられている。同様に、ＰＳ１は、吐出し圧力低下状
態を検出し給水ポンプ８の吸込側空気溜まり等による揚
水不能状態を検出するための圧力検出手段であり、逆止
め弁９の上流側に設けられている。このＰＳ１は、図７
に示す圧力ＰＬ以下で閉じ、ＰＬ′で復帰するよう設定
してある。

【０００５】図８は図６に示した給水システム系統の制
御装置を示し、Ａはポンプの運転回路部であり、ＰＳ２
ａ（前述した圧力スイッチＰＳ２の接点）、５２（ポン
プの運転開閉器）、４９（ポンプの過負荷保護リレーの
接点）、吐出圧力低下検出回路Ｘの出力接点６３Ｘ１
ｂ、水位検出回路Ｙの出力接点３３ＷＸｂの直列回路で
構成される。

【０００６】回路Ｘは吐出圧力検出回路であり、スイッ
チＳＳ１、圧力スイッチＰＳ１の接点ＰＳ１ａ、タイマ
ーＴ１、リレー６３Ｘ１、表示ランプＯ１で構成され
る。即ち、スイッチＳＳ１を閉じ、ポンプ運転中に吸込
側空気溜まりの影響等により、吐出圧力が図８に示すＰ
Ｌ以下に低下すると圧力スイッチＰＳ１の接点ＰＳ１ａ
が閉じ、タイマーＴ１が付勢する。この付勢後、タイマ
ーＴ１の計時が終了すると、その接点Ｔ１ａが閉じ、リ
レー６３Ｘ１が励磁し、その接点６３Ｘ１ａで自己保持
すると共に、吐出圧力低下を意味するランプＯ１が点灯
する。

【０００７】Ｙは受水槽水位検出回路であり、液面リレ
ー３３Ｗ、リレー３３ＷＸ及び減水表示ランプＯ２で構
成されている。液面リレー３３Ｗは図７に示す水位検出
手段４が停止水位以下に低下した時その接点３３ＷＣを
ａ側に閉じ、復帰水位以上に達した時、ａ側からｂ側に
切替わるものであり、ａ側に閉じたとき、リレー３３Ｗ
Ｘが励磁してその接点３３ＷＸａを閉じ、減水ランプＯ
２を点灯させる。

【０００８】図示しないポンプは、通常、圧力スイッチ
ＰＳ２が閉じた時に運転し、開くと停止するが、ポンプ
の保護機能として、吐出し圧力が低下し、前述したリレ
ー６３Ｘ１の接点６３Ｘ１ｂが開くか、又は受水槽５の
減水位が働き、リレー３３ＷＸの接点３３ＷＸｂが開く
と前述した運転回路Ａが開き、ポンプは停止する。

【０００９】このような保護機能を有しているため、停
電（工事断水も含む）や水不足などにより受水槽の水位
が減水位以下になるとポンプは停止する。しかし、圧力
タンク１１や送水管１３内に水があるうちは需要家より
水が消費され、やがては末端の水栓を開いても水が出な
くなるまで消費されてしまう。このような、状態になる
と復電しても、あるいは水不足が解消しても、吐出圧力
低下検出回路Ｘが作動し、断水状態となってしまう。

【００１０】即ち、受水槽水位が復帰水位以上に達する
とポンプは運転されるが、圧力タンク１１及び送水管１
３内が空になっているため、タイマーＴ１の計時時間
（図８）以内にこれらを水で満たし、給水圧力を図７に
示す復帰圧力ＰＬ′以上に上昇させることが出来ないた
め、回路Ｘのリレー６３Ｘ１が付勢し、ポンプを停止さ
せてしまうためである。復電時対応として、タイマーＴ
１の計時時間を長くすることも考えられるが、これを長
くすると常用時に保護の役目をしなくなってしまう。

【００１１】図９は水道直結給水システムの例を示す構
成図であり、１は水道本管、２は配水管、６，１０は仕
切弁、８はポンプであり本例ではインバータで駆動され
る。９は逆止め弁、１１は圧力タンク、１３は配水管、
ＰＳ３はポンプ吸込側配水管に設けた圧力センサであ
り、図１０に示すよう設定してある。即ち、配水管圧力
がＬ３以下となった時にポンプを停止させ、この水位を
越えて上昇し一定時間（例えば５〜１０秒）が経過した
ら運転を再開する停止信号を発する。ＰＳ２は図６で説
明した圧力スイッチと同一であるから説明を省く。

【００１２】図１１は、図９の給水システムを運転する
ための制御装置である。ＥＬＢは漏電遮断器、ＩＮＶは
ポンプを負荷変動に応じて回転速度制御を行い、吐出し
側の圧力を定圧に保って給水してゆくためのインバータ
であり、外部からの運転信号５２ａ、及び所定の運転速
度指令Ｎを与えることにより行なわれる。Ｘは図８に示
す吐出圧力検出回路Ｘと同じものであるから説明を省
く。ＺはスイッチＳＳ２、吸込側圧力を検出するための
圧力スイッチＰＳ３の接点ＰＳ３ａ、タイマーＴ２、リ
レー６３Ｘ２、吸込側圧力低下を表示するランプＯ３か
ら構成される吸込側圧力検出回路であり、圧力検出手段
ＰＳ３が図１０に示すＬ３以下に低下し、タイマーＴ２
の計時が終了した時にその接点Ｔ２ａが閉じ、リレー６
３Ｘ２が付勢する。

【００１３】Ｂは吐出し圧力低下時や吸込側圧力低下時
にブザーＢＺにより警報を発する警報回路である。Ａは
図８と同様な運転回路で、水位検出回路出力接点３３Ｗ
Ｘｂに代わり、吸込側圧力検出回路Ｚの出力接点６３Ｘ
２ｂに置き換えたものであり、吐出し圧力が低下するか
吸込側圧力（工事断水や水不足などにより水道事業体が
本管水圧を下げて給水すると発生する）が低下するとこ
れらの保護回路が働き、ポンプが停止する。この場合も
前例と同様に水道事業体が給水制限を行うか、工事断水
あるいは停電等により回路Ａが開いてポンプが停止す
る。しかし、これらの条件が解除されても、タンク１１
や給水管１３に水があるうちは消費されてしまうため、
やはり前の例と同様に吐出圧力が低下し、給水不能とな
ってしまう。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で
は、次のような問題点がある。すなわち、特に夏季等の
水不足の際に、水道事業体が給水制限を行ったり、ある
いは工事断水や停電時に給水源からの送水が断たれ、需
要家が圧力タンクや給水管に溜まっている水を消費して
しまったときに、これらの条件が解除され、給水源の水
使用が可能となっても、吐出し圧力低下が働き、給水不
能となる。

【００１５】また、一旦、吐出し圧力低下が働くと、前
述したように自己保持（記憶）しているため、メンテナ
ンス（保守点検）業者が現場に行って、リセット（電源
を遮断し、再度投入）して吐出圧力低下検出回路Ｘの動
作を解除し、吐出側水圧が図７に示すＰＬ以上に回復す
るまで、スイッチＳＳ１を開いて運転しなければならな
い。

【００１６】本発明の目的は、吐出圧力低下が働いて
も、給水源の水使用が可能になれば現場に行くことな
く、自動的に装置をリセットして給水を可能とし揚水不
能を解消することのできる給水装置の運転制御方法を提
供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、水道本管に
直結され該水道本管の水を吸い込み圧力タンク及び給水
管を介して需要側に吐き出すインバータ制御のポンプの
吐出側検出圧力と該圧力検出時点から所定時間後の吐出
側検出圧力が共に規定値以下の場合に該ポンプの運転を
停止させる給水装置の運転制御方法において、前記ポン
プの電源投入後または停電復帰後の初回のポンプ運転だ
け前記吐出側検出圧力が前記所定時間前記規定値以下で
も継続して運転することで、達成される。

【００１８】上記目的は、水道本管から供給され一旦受
水槽に貯水された水を吸い込み需要側に吐き出すインバ
ータ制御のポンプの吐出側検出圧力と該圧力検出時点か
ら所定時間後の吐出側検出圧力が共に規定値以下の場合
に該ポンプの運転を停止させる保護機能を有する給水装
置の運転制御方法において、前記保護機能が働いて前記
ポンプの運転が停止した後に受水槽内の水位が所定水位
以上となったことを検出したとき前記保護機能で停止し
た前記ポンプを自動始動することで、達成される。

【００１９】

【作用】停電復帰後などの場合には、保護機能による所
定時間より長い時間だけポンプを駆動するため、吐出し
圧力検出センサの検出レベルを越えるのに充分なだけポ
ンプが運転される。従って、現場に出向いて装置をリセ
ットしなくても、自動運転を継続することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の第１実施例に係る給水装置の
構成図である。図１の実施例は、従来技術で説明した図
８の構成に、電源確認回路部Ｉを追加したものである。
従って、図８と同じものについては説明を省く。図１に
おいて、Ｔ３は電源確認用のタイマーであり、約１０分
程度に設定する。Ｔ３ａはそのタイマーの限時接点であ
り、付勢後約１０分で閉じる接点、２７Ｘはリレーであ
り、タイマーＴ３の限時接点Ｔ３ａが閉じた時に付勢
し、自身の接点２７Ｘａで自己保持し、接点２７Ｘｂで
タイマーＴ３をリセットする。さらに、接点２７Ｘａを
吐出圧力検出回路ＸのタイマーＴ１の入力条件として結
線してある。

【００２１】例えば、受水槽内に十分な水があり、減水
位が動作（３３ＷＸｂが閉）しておらず、停電が解除
（工事中の停電も含む）されると、タイマーＴ３が付勢
するが設定時間を約１０分としているため、自身の接点
Ｔ３ａはまだ閉じていない。従って、吐出圧力検出回路
Ｘの出力接点６３Ｘ１ｂも閉じていない。この状態で需
要家が水を使用すると圧力検出手段ＰＳ２が閉じてポン
プが運転し、圧力タンク及び給水管１３に送水してい
く。タイマーＴ３が約１０分と十分に長いため、これの
計時が終了する前に、前記圧力タンク及び給水管の圧力
が十分に高まり、ポンプ吐出圧力が吐出圧力検出手段Ｐ
Ｓ１の復帰圧力ＰＬ′以上に上昇する（図７）。従っ
て、Ｔ３の満了後、自身の接点Ｔ３ａが閉じた時には前
記吐出圧力検出手段ＰＳ１の接点は開いており、吐出圧
力検出回路Ｘは動作することがない。

【００２２】本実施例は受水槽方式の図８の例で説明し
たが、直結方式図９、図１１に適用しても同様である。

【００２３】図２は、本発明の第２実施例（受水槽方
式）にかかる給水装置の構成図である。図２の実施例
は、図８の構成に加え、Ｃ部のリセット回路を設けたも
ので、液面リレー３３Ｗの接点ｂ側（復帰側）にタイマ
ーＴ４を接続し、水不足が解消され、受水槽水位がＥ１
水位以上となる（例えば電極棒などで検出）と自身の接
点３３ＷＣがａ側からｂ側に閉じて、同タイマーＴ ４
を付勢する。すると、その接点Ｔ４ａが例えば３０秒後
に閉じ（一定時間後に復帰する）、リセット用リレーＲ
ＳＸを励磁する。即ち、このリセットリレーＲＳＸの接
点ＲＳＸｂにより、吐出圧力検出回路Ｘのリレー６３Ｘ
１の自己保持を解除するため、ポンプは運転可能とな
る。

【００２４】図３は、本発明の第３実施例（直結方式）
にかかる給水装置の構成図である。図３の実施例は、図
１１の構成に加え、第２実施例と同様にＤ部のリセット
回路を設けたもので、吸込側に設けた圧力検出手段ＰＳ
３により、吸込側圧力が例えば図１０に示す圧力レベル
Ｌ３−Ｌ３を検出したら、一定時間（例えば３０秒）
後、この信号に基いて、吐出圧力検出回路Ｘの自己保持
（記憶も含む）を解除する。即ち、図３に於いて、吸込
側圧力検出手段ＰＳ３が吸込側圧力Ｌ３−Ｌ３以上を検
出したら、その接点ＰＳ３Ｃがａ側からｂ側に閉じる。
この時、タイマーＴ５が付勢し、設定時間、例えば３０
秒が経過すると（Ｄ部）、その接点Ｔ５ｂが開き、リレ
ー６３Ｘ１の自己保持回路を解除し、ポンプを運転可能
状態に復帰させる（Ｘ部）。

【００２５】図４は、本発明の第４実施例に係る給水装
置の構成図であり、受水槽方式のこの実施例では、停電
時及び水不足に対して対応できる。本実施例は第１実施
例で説明したＩ部と第２実施例で説明した回路Ｃ部を設
けたものである。即ち、前述したように停電復帰後は回
路Ｉ部により約１０分間は吐出し圧力を検出されないよ
うにして、ポンプの運転により吐出圧力を規定値以上に
回復させる。さらに、水不足の解消後は動作した吐出圧
力低下状態を回路Ｃ部によりリセットするものである。

【００２６】図５は、本発明の第５実施例にかかる給水
装置の構成図であり、直結方式のこの実施例では、停電
時及び水不足に対して対応できる。本実施例は第３実施
例で説明したＤ部と第４の実施例で説明したＩ部を設け
たものである。停電復帰後の作動については前述と同様
なので説明を省くが、水不足の解消後は動作した吐出し
圧力低下状態を回路部Ｄ、即ち、吸込側圧力の回復信号
に基いて、リセットするものである。

【００２７】以上の実施例によれば、停電復帰後、吐出
し圧力検出センサの検出レベルを越えるのに充分な時間
を計時するタイマーを設けたので、吐出圧力が低下する
ことが無い。さらに、吐出圧力低下が働いた後、ポンプ
吸込側の圧力の回復又は受水槽水位の回復に基いてリセ
ットするので、やはり吐出圧力低下による断水を回避す
ることができる効果がある。

【００２８】以上の実施例はリレー回路を使用している
が、圧力検出手段や水位検出手段を電子式にしてもよ
く、制御回路に電子回路、あるいはマイクロコンピュー
タを使用し、これらの機能をソフトウエアで実現しても
良いことは明らかである。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、停電復帰後などに、吐
出し圧力検出センサの検出レベルを越えるのに充分な時
間だけ、あるいは規定圧力や所定水位に達するまでポン
プを運転するので、吐出圧力が低下し運転不能となるこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る給水装置の制御回路
図である。

【図２】本発明の第２実施例に係る給水装置の制御回路
図である。

【図３】本発明の第３実施例に係る給水装置の制御回路
図である。

【図４】本発明の第４実施例に係る給水装置の制御回路
図である。

【図５】本発明の第５実施例に係る給水装置の制御回路
図である。

【図６】受水槽方式の給水装置システム系統図である。

【図７】ポンプ運転特性図である。

【図８】図６に示した給水システム系統図の制御回路図
である。

【図９】水道直結給水システムを示す構成図である。

【図１０】圧力センサの設定を状態を示す説明図であ
る。

【図１１】図９の給水システムを運転するための制御回
路図である。

【符号の説明】

４…水位検出手段、５…受水槽、８…ポンプ、ＰＳ１，
ＰＳ２，ＰＳ３…圧力検出手段、Ａ…ポンプ運転回路
部、Ｉ…電源確認用タイマー回路、ＢＺ…ブザー、Ｘ…
吐出圧力低下検出回路、Ｚ…受水槽水位検出回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水道本管に直結され該水道本管の水を吸
   い込み圧力タンク及び給水管を介して需要側に吐き出す
   インバータ制御のポンプの吐出側検出圧力と該圧力検出
   時点から所定時間後の吐出側検出圧力が共に規定値以下
   の場合に該ポンプの運転を停止させる給水装置の運転制
   御方法において、前記ポンプの電源投入後または停電復
   帰後の初回のポンプ運転だけ前記吐出側検出圧力が前記
   所定時間前記規定値以下でも継続して運転することを特
   徴とする給水装置の運転制御方法。
2. 【請求項２】 水道本管から供給され一旦受水槽に貯水
   された水を吸い込み需要側に吐き出すインバータ制御の
   ポンプの吐出側検出圧力と該圧力検出時点から所定時間
   後の吐出側検出圧力が共に規定値以下の場合に該ポンプ
   の運転を停止させる保護機能を有する給水装置の運転制
   御方法において、前記保護機能が働いて前記ポンプの運
   転が停止した後に受水槽内の水位が所定水位以上となっ
   たことを検出したとき前記保護機能で停止した前記ポン
   プを自動始動することを特徴とする給水装置の運転制御
   方法。