JPH11132184A - 揚水ポンプにおける水温検出式非常停止安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課顕】揚水ポンプの故障時にポンプ停止せず運転継続
による水温上昇、熱水、によるビニール配管、関連プラ
スチック製部品の変形、破損による漏水、接着部の軟
化、による接着部分の漏水、抜け落ちによる、水害、に
よる被害を事前に回避すること。 【解決手段】故障時の水温の異常上昇で此れを検知信号
として取り入れ、制御装置を作動させ、継電器を遮断、
電源を遮断、ポンプを停止させる。 【実施結果】温度検知部を約３０度強の温湯に浸け設定
値ダイヤルを約３０度に設定して実験を行った結果良好
な結果が得られた、偶然の結果とはいえ今まで盲点にな
っていた検出方法であり新発見と思う設定温度は気温に
より可変できる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビル等の、揚水ポン
プにおける水温検出式非常停止安全装置である

【０００２】

【従来の技術】揚水ポンプのセンサー或いは部品の故障
時に、ポンプが運転を、停止せず、運転を継続する場合
に対する対策としては、単に早期の部品交換及び頻繁な
点検、をポンプ製造メーカーは求めているが、機器自体
にて、検知器の故障で回転が続行しても、自動的に停止
するよう２次的には、安全回路装置は使用されてない。

【０００３】図３に示すごとく、配水管内の圧力が水使
用時においては、水圧はＰ１の位置になるとポンプが始
動し、水圧は圧力検知器設定値Ｐ２、に達するとポンプ
は停止するが，水を使用中は圧力検知器設定値を越え，
ポンプの最大性能の圧力Ｐ３、まで加圧され人工的に連
続回転を，続行させてもＰ３、の最大圧力より上昇しな
い，ことが判明し、圧力差を利用、停止信号として，使
用することは，ポンプの継続運転故障状態の判段の方法
と指標、にすることが不可能で、故障に対して、２次的
にポンプを停止し水道配管に影響を与えない為の，保護
的安全装置は考慮されていない現状である。

【０００４】水道水を使用水栓が解放されている場合
は，貯水槽より新しい水が補給されている為，水温は上
昇しないが，偶然全部の水栓が閉ざされた状態に，なっ
た時には，配水管内の少量の水が狭い中で密閉状態で撹
拌されるため，摩擦熱によって急激に高水温になり，ビ
ニール配管のエルブ部分の接着剤を軟化させ水圧と加わ
り接着部を破壊し、大量の水が噴出し階下に落下テナン
トの、コンピューターを，破損し金銭的及び信頼に多大
の損害を受けた。

【０００５】前述の如く、ポンプの故障により、配管が
破損した場合はユウザーは大変な損害を受ける、部品等
の点検交換直後においても、故障は発生するものでメー
カー側の希望するごとく、メインテナンスを十分に励行
していても、故障は発生するもので、特にマンション、
テナントビル、に於いて昼間は頻繁に水道水は使用され
るが、夜間はほとんど使用が停止し、圧力スイッチの開
閉が減少、密閉状態での継続運転の機会が多くなり、熱
水による配管事故が発生しやすく、安心はできない、又
事故の原因についても不明のままでユーザー側において
は泣き寝入りになることが多い現状であり、大変不安の
残ることである。

【０００６】現に自社ビルにおいて、過日ポンプの停止
不能による事故が発生、建造物、外機材、電気、電話配
線等に多大の損害を受けた、此の際、建築業者、水道施
設業者、ポンプ製造業者、との間に責任問題が発生色々
と協議を重ねたが、平常の点検、修理、部品、の交換を
求めるのみにて責任の回避する事に恐々とするのみにて
保証問題については解決は困難であった。

【０００７】特にポンプ製造業者とは圧力検知器、フロ
ースイッチ、等の制御部品、が故障した時、他の電気器
具、空気ポンプ、機械器具等の様に２重、或いは２次的
に安全装置を付設するのがメーカーの、責任と何度も交
渉しポンプの構造資料の提出を求め説明を求めたとこ
ろ、此の業界においてはそのような、安全装置のごとき
は、全く考慮していないとの回答をして来た。

【０００８】然し乍ら航空機、電車、交通機関は特にで
はあるが点検整備の最たるものであるが点検、部品交
換、修理直後の故障事故、が発生している現状である。

【０００９】今回の事故については、発生時間が夜間、
或いは無人の時に発生していたらユーザー側としては、
その事故の被害の大きさを想像するとき、不安ははかり
知れないものがあり、事故原因について徹底的に追求す
る必要に迫られた

【００１０】その結果において、前述の如く圧力差をも
ってポンプの異常なる運転継続を察知することは、技術
的には困難で保安設計がされてない事情が判明した。特
に今回のような、ポンプの継続運転は稀なことであり製
造メーカーとしては回路の複雑化、コストアップも有
り、余り保安装置については乗り気でなかった、この事
は自力で原因の究明と解決法を見つける以外ないと決心
するにいたった。

【００１１】調査の結果事故原因については、熱水によ
る接着剤の軟化に、加え常時使用水圧ではあるが、配水
管の強度の低い所で熱水で接着剤が軟化、配管が破壊さ
れたものと、推察される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】此のような、ポンプの
故障による制御不能による継続運転を停止し建造物、配
水設備、配電通信その他の、諸設備等の保護と保安、安
心を得るため緊急に、モーターを停止し、ポンプを停止
するため、電源を遮断する事。

【００１２】

【課題を解決する手段】此の際事故時において、水温が
高温になった事実を逆に機器故障の、判断、検出の信号
として利用することを発見、水温上昇を、ポンプ故障時
における検知信号として利用、図１の如く、８ポンプ制
御器、と１２電源ブレーカーとの中間に設置する事によ
り、水温を（約３５度）にて電源を遮断することによ
り、配水設備の熱による被害を、未然に防止することが
できる。

【００１４】

【発明実施の形態】ポンプの故障時における、配水管等
の水温上昇による破損を、避ける手段としては、摩擦熱
による水温上昇を低温約（３５度）可変で、温度センサ
ーで検出しリレーを遮断し、電動機を停止させることに
より、事故を未然に防止出来、本非常電源遮断機を、ポ
ンプ制御器と電源ブレーカーの間に挿入することによっ
て、配水設備の破損を避けることが出来る。

【００１５】本発明はポンプ本体制御盤と、電源ブレー
カーとの中間に、図１のごとく、設置し、ポンプ本体制
御盤等には、何ら加工する事なく、自動制御システム並
びに、制御方式、製造メーカー等を、選ばず単独にて作
動し、既に設置使用中の、配水設備においても、軽便に
追加設置使用することが出来る。

【００１６】機器本体に圧力スイッチ等ポンプ停止装置
は内蔵されてはいる事とはいえ、偶然に実際ポンプが停
止せず、配水管の破損事故が、発生配水管が破損大量の
水が噴出、コンピュウター等の電気製品に多大の被害が
及んだ、この際配水管内部の水温が異常に上昇した事実
に着眼、水温検出が事故時の非常停止装置信号として、
利用出来ることを発見した、これは盲点であり従来考え
られなかった利用法である。

【００１７】揚水ポンプの説明を簡単にすると、図１、
において、１受水槽、より２給水管、３バルブ、を経
て、４渦巻きポンプ、に至り、５モーター、にて駆動加
圧され、６フロースイッチ、７バルブ、を経て、上層階
へ給水される、此の間に、圧力検知器水圧センサーに下
限圧力及び、上限圧力を検出、７制御盤に入力され水圧
が制御される、１０は圧力計である、しかしながら水道
器具使用時に、水栓を開放状態の時には、ポンプの仕様
最大圧力まで昇圧され、水圧の差を検出し、圧力センサ
ーの異常を検知し、ポンプを停止する事は不可能であ
る。

【００１８】圧力センサーが、使用回数過多或いは不良
のため、制御不能になりポンプが停止せず、送水を継続
することはままある、この場合水道器具使用時には、受
水槽より水が補給されるため、水温は上昇しないが、器
具が使用されず水栓が閉じられている場合には、配水管
が密閉状態の中で少量の水が撹拌されるため、摩擦熱に
て短時間に、水温が上昇し、ビニール配管の接着剤を軟
化させ、熱に弱いプラスチック部分等を変形、或いは破
損してしまう、事実この様な熱水による配水管の脱落に
よって、短時間に大量の水が噴出して、天井より階下に
落下し、コンピューター、或いは電気器具等に、重大な
被害を与えている。

【００１９】本発明は逆にこの水温上昇を、ポンプのセ
ンサー部の異常故障検知信号として利用し、水温検知器
を、１３、の如くポンプ配管の金属部分に密着し取り付
け温度を検知、ポンプを非常停止しょうとするもので、
図１、のごとく８ポンプ制御器と、１２電源ブレーカ
ー、との中間に、本非常停止装置を挿入する事により、
複雑な回路を使用する事なく、簡単安価に目的を達成で
きる、揚水ポンプ非常停止電源遮断機である。

【００２０】

【実施例】水温センサー検出部を、ポンプの金属配管部
分に密着取り付け、３０度に設定実験をおこなったとこ
ろ、確実に作動し良好な結果を得た。

【００２１】

【発明の効果】本発明はポンプ本体には全く無関係に
て、設定温度ダイヤルを作動するまで低温度に設定し、
作動を確認後、ダイヤルを平常使用値に、もどすのみ
で、本装置の正常作動を確認出来、保守が非常に簡単で
ある。

【００２２】本非常停止装置を本来ならばポンプ本体を
工場にて製作時に制御回路に組み込むのが最良である
が、既設のビルに後付けにて簡単に追加設置することに
よりポンプの異常による２次発生的水害を未然に防止
し、精神的な安心感が得られると同時に、修理期間の延
長等経済的な負担を軽減できる。

【００２３】揚水ポンプに於て検出器、制御回路、より
モーターに、電磁継電器（リレー）を経て接続されてい
るが、大電流、誘導負荷のためのスパーク、により接点
が溶着電磁継電器、が遮断せずモーターが回転継続状態
になったとしても、本非常電源遮断機では機器故障時に
おける、最終異常状態の結果である水温の上昇を、検出
信号としているためポンプ制御盤の不調の原因の如何に
かかわらず、確実に検出されポンプを停止させられる。

【００２４】本非常停止装置においては、部品について
は市販制御部品でよく、何等特殊部品を使用せず、簡単
安価に製作出来、センンサ検出器の種類等をえらばず、
サーミスター、バイメタル、半導体等で０度より５０度
前後が正確に検出出来るもので、ＯＮ、ＯＦＦ接点に切
り替わるものであれば、種類を選ばない。

【００２５】本非常用遮断機のリレーについても常接点
を使用することによって、平常はコイルに電流は流れ
ず、作動時のみ通電するため接点バネ等の損耗がなく、
高信頼度がえられ、特に最大の特徴は既に設備使用中の
設備に対して追加挿入が簡単にでき、設備の安全が確保
できることを、特徴としている。本装置は機器の保全の
ためばかりではなく、ユーザーの安全保守の軽便を確保
するため考案されたものである。

【００２６】なお水切れによる、ポンプの空転防止には
図４、の回路図の１４のごとく圧力検知器を挿入、取り
付け場所としては、図１、の１４圧力検知器、の位置に
取り付け、図４、の回路図のコイル、リセットスイッチ
と直列に挿入設定圧力値を極低圧にて１ｋｇ以下ぐらい
にてＯＮするように設定しておけば断水、フロースイッ
チ、フロートバルブ、等の故障による空転も防止でき、
揚水ポンプ、自体の保護にもなり、この回路を組み込ん
でおくと、ポンプ本体には何ら加工改造を要せず配水管
工事の際後付けによって、非常停止装置としては万全で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す配置図

【図２】本発明の基礎となる水温の変化

【図３】揚水ポンプの圧力作動図

【図４】本機の回路図

【符号の説明】

１ 受水槽 ５ モーター １０
水圧計 ２ 給水管 ６ フロースイッチ １１
非常停止装置 ３ バルブ ７ バルブ １２
ブレーカー ４ 渦巻きポンプ ８ ポンプ制御器 １３
温度検知器 ９ 圧力検知器 １４ 圧力検知器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】揚水ポンプの故障時におけるポンプの継続
   運転を、水温の上昇を検知信号として、電源を遮断揚水
   ポンプを停止させるための装置。