JPS5844204B2 - 検流装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばポンプの吐出水路中の流量を検知してポ
ンプを制御するのに使用する検流装置に関する。

従来より、井戸等に使用されるウェスコポンプおよびヒ
ユーガルジェットポンプ等は一般に圧力タンクを備えて
おり、この圧力タンク内の圧縮空気圧をオリ用して圧力
スイッチを動作させ、ポンプの駆動を自動化していた。

このような圧力タンク付のポンプの場合、第１図■のよ
うな圧力−流量特性となり、水の定量使用時においては
、圧力スイッチが一定時間ごとに開閉しポンプが断続運
転されるのに伴なって、送水圧が同図（６）のように変
動し、送水量も一定せず、湯沸し器等を使用した場合は
湯温か一定しないという欠点があった。

その上圧力タンク内の空気が少なくなると圧力スイッチ
の開閉が頻繁となるので、空気補給装置が必要であり、
しかも容量の大きい圧力タンクおよび空気補給装置があ
るために嵩高となり、取扱い不便であるとともに、据え
付は面積が大きくなるという欠点も有していた。

そこで開発され現在も開発されつつあるのが、圧力タン
クを著しく小型化したものまたは圧力タンクおよび空気
補給装置を省略して、しかも圧力タンク付の場合と同様
、ポンプの駆動を自動化するようなした所謂タンクレス
ポンプである。

タンクレスポンプの一つとして、ウェスコポンプの場合
において、リリーフ弁を備えたバイパス水路にてポンプ
の吐出側と吸込側を連絡し、使用水量がポンプの吐出水
量より以下のとき、余分な水をポンプの吸込側へ帰還さ
せるようにした方式（バイパス方式という）のものがあ
る。

このようなバイパス方式のポンプにおいては、第２図■
のような圧力−流量特性となり、通常用水量が少量にな
ると吐出水路系統の圧力が圧力スイッチのＯＦＦＦＦ上
となるように設定されている。

それゆえ、水の定量使用時においては、圧カスインチが
開閉を繰返すようなことがなく、ポンプが連続して運転
され、第２図（５）のごとく送水圧が一定となるのであ
るが、連続してごく少量の水を使用した場合には、圧力
スイッチが頻繁に開閉を繰返し、同図ω〕のごとく送水
圧の変動がはげしいものとなる。

従って、タンクレスポンプの場合、送水圧の変動をなく
シ、かつ自動運転するためには、使用水量の多少にかか
わらず水の吐出使用中はポンプを連続して運転させるよ
う、流量を検知してスイッチの開閉を制御する必要があ
る。

そのため、上記タンクレスポンプの制御に使用する検流
装置は、流量が漏水程度の極少の一定量以上（水の使用
時）であるか以下（非使用時）であるかを確実に検知で
きるものでなければならない。

その検流装置の一つとして、流路の適所に抵抗弁を装設
し、この抵抗弁の上流側と下流側の差圧が流’Ｍによっ
て変化し、かつ極少の一定量以下の流量になると、その
差圧がなくなることを利用して、上記差圧を取出して流
量を検知するようにしたものがあるが、この場合、大流
量になればなるほど抵抗弁による抵抗損失が大きくなり
、ポンプを制御するのに使用するのは不利である。

本発明は、上記諸点に鑑み、流量が極少の一定量以上で
あるか、以下であるかを確実に検知でき、しかも大流量
時の抵抗が殆んどなく、タンクレスポンプを制御するの
に好適な検流装置を発明するに到ったものである。

その実施例を図によりながら以下に説明する。

第３図〜第５図において、１はポンプ等に連結される横
方向の流路で適所を拡張形威しである。

２は流路１内の前記拡張部分３において枢支したスイン
グ弁であり、流量の多少に応じて枢支点を中心にスイン
グして流路１を開閉できるよう設けている。

特にスイング弁２は、全開時に大部分が拡張部分３に嵌
り込むようにして流体の流れを邪魔せぬようにしてあり
、また閉塞時には逆方向にスイングせぬよう設けである
。

スイング弁２は少なくとも自由端４である下端部に磁性
体または磁石５を有している。

スイング弁２を合成樹脂にて成形するとともに、その成
形時に前記磁性体または磁石５を埋込むようにすれば、
磁石５等の安定性がよい上発錆を防止でき、安心して使
用できる。

さらに、スイング弁２が非スイング状態（閉塞状態）に
あるとき、スイング弁２と路壁との間に漏水程度の極少
の一定量以下の流量が通過できる隙間を有せしめておく
。

また、スイング弁２は比重が１より犬でしかもできるだ
けｌに近いものを使用すれば、極少水量時の検知能力を
高めることができる。

６は上記スイング弁２の非スイング時にその自由端４と
対向する位置の外側に設けた可動体である。

この可動体６は自由端４と磁力吸引し合えるよう設けて
いるもので、自由端４に磁性体を有する場合には磁石を
、磁石５を有する場合には、磁性体かもしくは磁石γの
倒れかを設けておく。

特に、第５図のように、スイング弁２の自由端４および
可動体６の双方に磁石５および７をＮ極とＳ極が向き合
うよう設けて実施するのが、路壁を介して磁力吸引し合
うのには望ましいものである。

そして上記可動体６はスイング弁２の非スイング時即ち
流路１の流量が極少の一定量以下のとき、自由端４との
磁力吸引作用により上方の流路１側へ移動し、スイング
弁２のスイング時即ち流量が極少の一定量以上のとき、
磁力吸引作用に関係なく可動体６の重量等により下方即
ち流路１の外方へ移動するように設定しである。

Ｌは可動体６の外方（図の場合下方）に位置せしめたリ
ードスイッチであり、このリードスイッチＬと流路１と
の間に設けた可動体６が外方へ移動したときに、これを
検知閉成できるように設けている。

これによって、スイング弁２がスイングしているか否か
、即ち流量が極少の一定量以上であるか以下であるかを
検知する。

リードスイッチＬに代え他の近接スイッチを使用しても
同様に実施できる。

このため、可動体６はリードスイッチＬまたは近接スイ
ッチが近接検知できる材料にて形成しておくものである
。

ＥＣはリードスイッチＬまたは近接スイッチと接続した
エレクトロニクスコントローラーで、可動体６を検知、
非検知することによるリードスイッチＬ等の開閉動作を
キャッチしてポンプの運転および停止を制御できるよう
にしている。

なお、ポンプを運転、停止させる限界の流量即ち、極少
の一定流量の設定は、スイング弁２の重量等を加味して
実験的に定めてよい。

第６図は、上記のように構成された本発明の検流装置Ｓ
の使用例を示すものであり、Ｐはウェスコポンプ、１０
は吸込管、１１は吐出水路、１２はポンプＰの吐出側と
吸込側とを連絡した水帰還用のバイパス水路、１３はＩ
Ｊ ＩＪ−フ弁である。

そして、検流装置Ｓは流路である吐出水路１１に設けら
れる。

１４は圧力スイッチであり、検流装置が接続されている
エレクトロニクスコントローラーＥＣに接続し、ポンプ
Ｐを吐出水路１１の流量と圧力の双方にて制御するよう
にしている。

１５１ は電源、１６は従来の圧力タンクに比し面〜面程度の容
量の小型アキュームレーターである。

しかして、ポンプＰの起動時においては、吐出水路１１
の圧力が低く、電源１５を入れると圧力スイッチ１４が
閉成しているために、ポンプＰが運転せしめられ、吐出
水路１１に水が圧送される。

ここで、蛇口１γが全開され吐出水路である流路１の流
量が犬であると、検流装置Ｓのスイング弁２が水流によ
ってスイングせしめられ、スイング弁２の自由端４と流
路１外側の可動体６とが磁力吸引作用を行なわず、可動
体６が重力等により流路１から外方（図では下方）へ移
動してリードスイッチＬまたは近接スイッチ等に近接状
態となっており（第３図）、リードスイッチＬ等がこの
可動体６を検知して閉成し、この閉成をエレクトロニク
スコントローラーＥＣがキャッチし、ポンプＰの運転を
連続する。

もちろん圧力スイッチ１４も閉成したままである。

そして、蛇口１γを閉めて使用水量を少なくすると、流
路１内の圧力が高くなり、圧力スイッチ１４が開成する
ことになるが、使用水量即ち、吐出水路となる流路１内
の流量が極少の一定量以上ある間は、検流装置Ｓのスイ
ング弁２がその水流によって程度は小さくなってもスイ
ング状態を維持し、スイング弁２の自由端４と可動体６
とが磁力吸引作用を行なわないか、たとえ磁力吸引作用
があっても、その吸引力によって可動体６を流路側へ引
寄せるまでには至らず、可動体６がリードスイッチＬ等
に近接した状態を維持して、リードスイッチＬ等が未だ
閉成状態を続け、流れのあることを確実に検知して、圧
力スイッチ１４の閉成とは関係なくポンプＰの運転を保
ち続ける。

さらに、蛇口１γを閉めて流量がゼロか漏水程度の極少
の一定量以下になると、スイング弁２が非スイング状態
となり、これと同時に流路１外側の可動体６がスイング
弁２の自由端４との磁力吸引作用により流路１側へ移動
して、リードスイツ−Ｆ−Ｌまたは近接スイッチから離
れ（第４図）、リードスイッチＬ等が開成して流れがな
くなったことを検知する。

この開成をエレクトロニクスコントローラーＥＣがキャ
ッチし、ポンプＰを停止させる。

ポンプＰの運転を停止したあとの漏水等の極少水量の流
出については、従来の圧力タンクに比し１ 罹〜函程度の容量の小型アキュームレーター１６を備え
ておくだけで、十分に圧力の急減を防ぐことができる。

再び、流路１の流量が極少の一定量以上になると、スイ
ング弁２がスイングして可動体６がスイング弁２の自由
端４との磁力吸引作用を解除もしくは弱められて流路１
側から外方へ移動し、リードスイッチＬ等が外方へ移動
した可動体６を検知して閉成し、ポンプＰを運転させる
ことができる。

以上のように本発明は、流路の一部に設けたスイング弁
が非スイング状態にあるとき即ち、流量が極少の一定量
以下のとき、流路外側に設けた可動体がスイング弁の自
由端との磁力吸引作用により流路側へ移動し、またスイ
ング弁がスイング状態にあるとき、即ち流量が極少の一
定量以上のとき、可動体が前記磁力吸引作用に係わらず
外方へ移動するようなし、可動体が外方へ移動したとき
にこれをリードスイッチまたは近接スイッチにて検知す
ることにより、流量が極少の一定量以上であるか以下で
あるかを確実に検知できるものである。

そして、この検流装置を使用することによりポンプを流
量によって制御でき、流量の多少にかかわらず水の吐出
防用中はポンプを連続して運転できることになる。

従って、水の定量使用時は勿論のこと、ごく少量の水を
使用する場合においても、送水圧が変動することはなく
、水勢が一定となる。

その上スイッチの開閉頻度が著しく減少でき、電源電圧
変化による他の電気器具への弊害をなくすことができる
。

しかも、検流装置によってポンプを制御できるので、圧
力スイッチは従来のどと＜ＯＮ点とＯＦＦ点の間に巾を
もたせる必要はなく、ＯＮ点とＯＦＦ点を同一圧力に設
定したものでよいことになる。

さらに本発明の検流装置は、流路内にはスイング弁が設
けられているのみであり、このスイング弁は流れに応じ
て動き、かつスイングするに従って流れの方向とほぼ平
行になるよう傾斜する上、中心流域より逃げることにな
るので、流れを邪魔するおそれがなく、抵抗損失も殆ん
ど考える必要がなくなる。

また可動体の移動はスイング弁のスイング作用に伴なっ
て、その自由端との磁力吸引作用の有無あるいは強弱を
利用して確実に行なえ、検流作用が良好に行なえること
になる。

加えてスイング弁と可動体とが流路の内外に設けられて
いるので、シール部分を全く必要とせず、水漏れのおそ
れがなく、耐久性に優れたものである点も大きな効果で
ある。

従って、本発明はタンクレスポンプを制御するのに使用
する検流装置として、上記したように非常に優れた効果
を奏し得る発明である。

なお、本発明はタンクレスポンプのほか、流れの有無を
検知する必要のある場合に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図■は圧力タンク付ポンプの圧力−流量特性線図、
同図（６）は同定量使用時の圧力変動状態を示す図、第
２図■はバイパス水路付ポンプの圧力流量特性線図、同
図（６）は同定量使用時の圧力変動状態を示す図、同図
ω〕は同少量使用時の圧力変動状態を示す図、第３図は
本発明の実施例を示す流量が極少の一定量以上のときの
断面図、第４図は同流量が極少の一定量以下のときの断
面図、第５図は一部の拡大断面図、第６図は本発明の使
用例を示す系統図である。 １・・・・・・流路、２・・・・・・スイング弁、４・
・・・・・自由端、５・・・・・・磁石、６・・・・・
・可動体、γ・・・・・・磁石、Ｌ・・・・・・リード
スイッチ、ＥＣ・・・・・・エレクトロニクスコントロ
ーラー Ｓ・・・・・・検流装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流路の一部に水流によってスイングするスイング弁
   を設け、このスイング弁の少なくとも自由端側に磁性体
   または磁石を有せしめ、スイング弁の非スイング時にそ
   の自由端と対向する位置の外側には前記自由端と磁力吸
   引し合える可動体を設け、この可動体は、スイング弁の
   非スイング時に前記自由端との磁力吸引作用にまり流路
   側へ移動し、スイング時に外方へ移動するようなし、さ
   らに可動体が外方へ移動したときにこれをリードスイッ
   チまたは近接スイッチにて検知できるよう設定したこと
   を特徴とする検流装置。