JPS62255593A - ポンプの自動運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧力スイッチによりポンプの発停制御をするポ
ンプの自動運転装置に関する。

【従来の技術〕

例えば、深井戸用水中ポンプを使用するポンプ給水系に
置いては、実公昭４８−４２８０４号公報で示されるよ
うに、圧力スイッチによりポンプの発停制御をしている
ことは広く知られている。

圧力スイッチを用いてポンプの発停制御をする装置は、
通常、ポンプの吐出側配管に圧力タンクを接続し、この
圧力タンクに圧力スイッチを設置しである。

ポンプの流量−揚程特性（Ｑ−Ｈ特性）は第４図に示さ
れ、上記圧力スイッチは、タンク内の圧力が所定の下限
値ｐ１以下になった場合に閉じるように設定され、これ
によりポンプを起動させ、またタンク内の圧力が所定の
上限値９２以上になった場合に開き、これにてポンプを
停止させるようになっている。

圧力タンクの圧力は給水系末端の供給水量により変動す
るから、上記従来のポンプ発停制御構造によれば、末端
での供給水量に応じてポンプを自動運転することができ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ポンプが新品の場合は、流量−揚程特性は第
４図において実線で示す特性を呈するものであるが、ポ
ンプを長期に亙り使用すると摺動部の摩耗等が原因して
ポンプ能力が低下し、流量−揚程特性は第４図の破線で
示すような、劣化特性を示すようになる。

破線で示すようなポンプ特性を呈するようになると、そ
の締切り圧力に至っても前記圧力スイッチに設定した間
圧力、つまり上限値ｐ２に達せず、このためポンプは停
止することなく運転を続けることになる。

上記のように、締切り圧力に至ってもポンプが運転を続
けるような事態に至った場合、ポンプ内部の水が交換さ
れず、ポンプ内部の水が温度上昇する。

この結果、ポンプを構成する部品に熱影響を及ぼし、例
えば樹脂製の部品が熱変形したり溶損するなどの不具合
が心配される。

そして、深井戸用水中ポンプなどでこのような事故が発
生すると、ポンプ交換、修理に多大な手間を要する。

したがって、本発明の目的は、長期に亙る使用によりポ
ンプ能力が低下しても、その締切り圧力に至る前にポン
プを確実に停止させ、運転を続けるような事態の発生を
防止するポンプの自動運転装置を提供しようとするもの
である。

ｒ問題点を解決するための手段〕 本発明は、ポンプの吐出側管路系に、圧力スイッチが開
く圧力に該当する流量よりも小流量で開く流量スイッチ
を設置するとともに、上記圧力スイッチによるポンプ運
転電気回路に上記圧力スイッチと直列に、上記圧力スイ
ッチが閉じた後上記流量スイッチが閉じるのに充分な所
定の時間経過後に開くタイマー接点を設け、このタイマ
ー接点と並列に上記流量スイッチを設けたことを特徴と
する。

〔作用〕

本発明によると、ポンプの運転中には圧力スイッチと流
量スイッチが直列に接続されることになるから、ポンプ
が新品の場合は、従来と同様に圧力スイッチによりポン
プを停止させることができ、またポンプ能力が低下して
上記圧力スイッチを開かせるに充分な圧力が発生しなく
なった場合には、流量スイッチによりポンプを停止させ
ることができる。

〔発明の実施例〕

以下本発明について、第１図ないし第３図に示す一実施
例にもとづき説明する。

第１図は給水系の配管構造を示し、ｌはポンプであり、
このポンプｌの吸込管２は井戸３に接続されている。ま
た、ポンプ１の吐出管４は末端で給水栓５に接続されて
いる。

吐出管４には上流側から逆止弁６、仕切弁７および他の
仕切弁８が設けられており、これら両仕切弁７および８
の間に圧力タンク９が接続されている。

圧力タンク９にはポンプの発停制御用圧力スイッチ１０
が設けられている。この圧力スイッチ１０は、圧力タン
ク９内の圧力が所定の下限値ｐ１以下になった場合に閉
じるとともに、タンク９内の圧力が、締切り圧力よりも
小さくしかしながら上記下限値ｐｉよりも充分に大きな
圧力となる範囲に設定された所定の上限値９２以上にな
った場合に開くように設けられている。これら各圧力ｐ
１およびｐ２は、第３図に示す流量−揚程特性（Ｑ−Ｈ
特性）の各圧力ｐｔおよびｐ２である。

また、上記吐出管４には、例えば仕切弁７と圧力タンク
９の間に位置して流量スイッチ１１が設けられている。

この流量スイッチ１１は吐出管４内の流量が所定値以上
になれば閉じるとともに、締切り運転近くになった所定
の少水量で開くようになっている。この場合、流量スイ
ッチ１１が開作動する時の所定水量ｑ３は、上記圧力ス
イッチ１０が開作動する時の圧力ｐ２に該当する流Ｅ１
ｑ２よりも小さい（ｑ３　＜ｑ２　）流量となる領域に
設定されている。

上記圧力スイッチｌＯおよび流量スイッチ１１は、ポン
プ運転電気回路に組み込まれており、その構成を第２図
に示す。

第２図において、ポンプｌを駆動するモータ２０は電源
２１に接続され、この電源２１からモータ２０への通電
は、制御回路２２により制御される。

制御回路２２における圧力スイッチ１０には、タイマー
接点２３ｂとリレー接点２４ｂおよびマグネットスイッ
チ２５が直列に接続されている。

上記タイマー接点２３ｂに対し、前記流量スイッチ１１
の第１接点ＩＬａが並列に接続されている。

また、マグネットスイッチ２５に対しタイマー２３が並
列に接続されている。

上記タイマー接点２３ｂとリレー接点２４ｂおよびマグ
ネットスイッチ２５により構成された直列回路に対し、
タイマー接点２３ａと前記流量スイッチ１１の第２接点
１１ｂおよびリレー２４よりなる直列回路が、並列に接
続されている。

そしてまた、圧力スイッチ１０とタイマー接点２３ｂと
リレー接点２４ｂおよびマグネットスイッチ２５よりな
る直列回路に対し、リレー接点２４ａおよびブザーなど
の警報器２６を直列に接続した回路が、並列に接続され
ている。

上記ブザーなどの警報器２６はリレー２４に対し並列に
接続されている。

上記タイマー接点２３ｂは常閉形であり、タイマー２３
が所定時間作動した後に開かれるようになっているとと
もに、他のタイマー接点２３ａは常開形であり、上記タ
イマー２３が所定時間作動した後に閉じられるようにな
っている。

タイマー２３の作動時間は、圧力スイッチＩＯによりポ
ンプ１が起動された後、流量スイッチ１１が閉じるのに
必要な時間だけポンプの運転が続けられるに充分な時間
に設定されている。

リレー接点２４ｂは常閉形であり、リレー２４に通電が
なされた場合に開くようになっており、また他方のリレ
ー接点２４ａは常開形であり、上記リレー２４に通電が
なされた場合に閉じるようになっている。

流量スイッチ１１の第１の接点１１ａと第２の接点１１
ｂは互いに反転作動するもので、第１の接点１１ａが前
記したように吐出管４内の流量が所定値以上になれば閉
じるとともに、締切り運転近くになった所定の少水量ｑ
３で開くようになっている。

このような構成による実施例の作動について説明する。

ポンプが停止しているときに給水栓５側で水を出すと、
圧力タンク９内の圧力が低下し、この圧力が第３図に示
すポンプの流量−揚程特性の下限値ｐ１以下になった場
合に圧力スイッチｌＯは閉じられる。

この時、タイマー接点２３ｂと、リレー接点２４ｂは共
に閉じているのでマグネットスイッチ２５に通電がなさ
れ、よってモータ２０が電源２１と接続されるから、ポ
ンプｌが起動する。

また、マグネットスイッチ２５に通電がなされと同時に
タイマー２３にも通電がなされ、よってタイマー２３が
始動する。

上記ポンプ１の起動により吐出管４内に流れが発生する
が、この流量が所定量以上になると、流量スイッチ１１
の第１の接点１１ａは閉じ、また第２の接点ｔｉｂは開
く。

この状態に達した時、タイマー２３が設定時間満了にな
り、一方のタイマー接点２３ｂが開き、かつ他方のタイ
マー接点２３ａが閉じる。

したがって、この時には圧力スイッチＩＯと流量スイッ
チ１１の第１の接点１１ａが直列に接続されることにな
り、この直列回路によりポンプｌの運転を継続させてい
る。

しかして、ポンプｌが新品であり、そのポンプ特性が第
３図の実線で示す機能を発揮する場合には、上記圧力ス
イッチ１０と流量スイッチ１１の第１の接点１１ａによ
る直列回路でポンプ１が運転されている状態で、ポンプ
吐出量が給水栓５側の使用量より多くなると、圧力タン
ク９内の圧力が上昇し、これが上限値ｐ２を越えると、
圧力スイッチ１０が開かれる。

したがって、上記圧力スイッチ１０と流量スイッチ１１
の第１の接点１１ａによる直列回路が開放されるからポ
ンプは停止する。

一方、ポンプｌが長期の使用のため、そのポンプ特性が
第３図の破線で示すような低機能しか発揮できなくなっ
ている場合には、上記圧力スイッチ１０と流量スイッチ
ｔｉの第１の接点１１ａによる直列回路でポンプ１が運
転されている状態で、ポンプ吐出量が給水栓５側の使用
量より多くなっても圧力タンク９内の圧力は上限値ｐ２
を越えることができなくなる。しかしながら、ポンプの
運転を続けると、締切り運転に近づき、吐出管４内の流
量が少なくなる。この流量がｑ３以下になると、流量ス
イッチ１１の第１接点１１ａが開く。

したがって、圧力スイッチｌＯが開かな（でも、流量ス
イッチ１１の第１の接点１１ａが開かれるためポンプは
停止する。

この結果、ポンプ特性が第３図の実線で示す機能を発揮
する場合および破線で示した低機能で運転する場合のい
づれであっても、締切り運転付近で確実にポンプを停止
させることができる。

上記実施例の場合、流量がｑ３以下になることによって
流量スイッチ１１の第１接点１１ａが開かれた時、第２
接点１１ｂが閉じる。これによりリレー２４に通電がな
され、一方のリレー接点２４ｂを開くとともに、他方の
リレー接点２４ａを閉じる。

リレー接点２４ｂが開かれることにより、既にタイマー
接点２３ｂが閉じられていてもポンプ１を起動させない
ように保つ。

また、他方のリレー接点２４ａが閉じられることにより
ブザー２Ｂに通電され、よってブザー音による警報を発
する。この結果、ポンプｌの停止が流量スイッチ１１の
作用で成されたことを知ることができ、ポンプ機能が低
下していることを判断することができる。

なお、上記実施例では、圧力タンク９を用いて吐出管側
の圧力を圧力スイッチで検知するようにしたが、本発明
は必ずしも圧力タンク９を用いることに制約されるもの
ではなく、吐出管内の圧力を直接圧力スイッチで検知す
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、ポンプの運転中に
は圧力スイッチと流量スイッチが直列に接続されること
になるから、ポンプが新品の場合は、従来と同様に圧力
スイッチによりポンプを停止させることができ、またポ
ンプ能力が低下して上記圧力スイッチを開かせるに充分
な圧力が発生しなくなった場合には、流量スイッチによ
りポンプを停止させることができる。したがって、締切
り状態でポンプがいつまでも運転を続けることが防止さ
れ、ポンプ内の水温上昇による故障を未然に防止するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示し、第１図
は配管系統を示す構成図、第２図は回路構成図、第３図
はポンプ特性を示す図、第４図は従来の問題点を説明す
るためのポンプ特性を示す図である。 １・・・ポンプ、２・・・吸込管、３・・・井戸、４・
・・吐出管、５・・・給水栓、９・・・圧力タンク、１
０・・・圧力スイッチ、１１・・・流量スイッチ、ｌｌ
ａ・・・流量スイッチの第１接点、２３ａ　、　２３ｂ
・・・タイマー接点、２３・・・タイマー、２４・・・
リレー、２６・・・ブザー。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （１３９２流量Ｑ 第３図 流量Ｑ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポンプの吐出側管路系に圧力スイッチを設け、こ
   の吐出側管路系の圧力が所定の下限値以下になった場合
   に上記圧力スイッチが閉じて上記ポンプを起動させ、か
   つこの吐出側管路系の圧力が所定の上限値以上になった
   場合に上記圧力スイッチが開いてポンプを停止させるポ
   ンプの自動運転装置において、上記ポンプの吐出側管路
   系に上記圧力スイッチが開く圧力に該当する流量より小
   流量で開く流量スイッチを設置するとともに、上記圧力
   スイッチによるポンプ運転電気回路に、上記圧力スイッ
   チが閉じた後上記流量スイッチが閉じるに充分な所定の
   時間経過後に開くタイマー接点を上記圧力スイッチと直
   列に設け、このタイマー接点と並列に上記流量スイッチ
   を設けたことを特徴とするポンプの自動運転装置。
2. （２）上記流量スイッチの作動によりポンプが停止され
   た場合には警報を出すようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のポンプの自動運転装置。