JPS62255594A - 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。

〔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、従来から使用され
ている圧力スイッチ（以下箱１の圧力スイッチと称す）
とは別に第２の圧力スイッチを設け、この第２の圧力ス
イッチは吐出側管路系の圧力が、上記第１の圧力スイッ
チの間圧力ｐ１以上でかつ間圧力ｐ２以下の所定の圧力
ｐ３以下のなった場合に閉じるとともに、この圧力圧力
ｐ３よりも高く前記第１の圧力スイッチの間圧力ｐ２よ
りも低い所定の圧力９４以上になった場合に開くように
設定し、さらに上記ポンプの吐出側管路系に上記第１の
圧力スイッチが開く圧力ｐ２に該当する流量より小流量
で開く流量スイッチを設置し、上記第１の圧力スイッチ
によるポンプ運転電気回路に、上記第１の圧力スイッチ
と直列に上記第２の圧力スイッチを接続するとともに、
この第２の圧力スイッチと並列に上記流量スイッチを接
続し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第１の圧力スイッ
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、従来と同様に第１の圧力スイッ
チによりポンプを停止させることができ、またポンプ能
力が低下して上記第１の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けポンプであり、
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にはボーンブの発停制御用に従来と同様な
第１の圧力スイッチ１０が設けられているとともに、こ
れとは別に補助用の第２の圧力スイッチ１１が設けられ
ている。

上記第１の圧力スイッチ１０は、圧力タンク９内の圧力
が第３図の流量−揚程特性（Ｑ−Ｈ特性）で示す所定の
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ｐ１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。

また、第２の圧力スイッチ１１は、上記第１の圧力スイ
ッチ１０の間圧力ｐｔと間圧力ｐ２の間の所定の圧力ｐ
３以下になった場合に閉じるとともに、この圧力ｐ３よ
りも高くしかしながら上記第１の圧力スイッチ１０の間
圧力ｐ２より低い範囲の所定の圧力９４以上になつた場
合に開くように設けられている。

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１２が設けられている。

この流量スイッチ１２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、締切り圧力近くになった所定
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１２が開作動する時の所定水ｆｆ１ｑ５は、上記第
１の圧力スイッチ１０が開作動する時の圧力ｐ２に該当
する流ｍ　ｑ　２よりも小さい（ｑ５　＜ｑ２　）流量
となる領域に設定されている。

上記第１の圧力スイッチ１０および第２の圧力スイッチ
１１ならびに流量スイッチ１２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１を駆動するモータ２゜は電源
２１に接続され、この電源２１からモータ２ｏへの通電
は、制御回路２２により制御される。

制御回路２２における第１の圧力スイッチ１０には、第
２の圧力スイッチ１１の第１接点１１ａとリレー接点２
３ｂおよびマグネットスイッチ２４よりなる直列回路が
直列に接続されている。

上記第２の圧力スイッチ１１の第１接点１１ａに対し、
前記流量スイッチ１２の第１接点１２ａが並列に接続さ
れている。

また、第２の圧力スイッチ１１の第１接点１．１　ａと
リレー接点２３ｂおよびマグネットスイッチ２４よりな
る直列回路に対し、第２の圧力スイッチ１１の第２接点
１１ｂと前記流量スイッチ１２の第２接点１２ｂおよび
リレー２３よりなる直列回路が、並列に接続されている
。

そしてまた、第１の圧力スイッチｌＯと第２の圧力スイ
ッチ１１の第１接点１１ａとリレー接点２３ｂおよびマ
グネットスイッチ２４よりなる直列回路に対し、リレー
接点２３ａおよびブザーなどの警報器２５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２５はリレー２３に対し並列に
接続されている。

第２の圧力スイッチ１１の第１接点１１ａと第２接点１
１ｂは互いに反転作動するものであり、この第１接点１
１ａが上記圧力タンク９内の圧力を検知して所定の圧力
ｐ３以下で閉じるとともに、所定の圧力２４以上になる
と開くようになっている。

流量イッチ１２の第１の接点１２ａと第２の接点１２ｂ
も互いに反転作動するもので、第１の接点１２ａ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、締切り圧力近くになった所定の少水量ｑ５
以下になったときに開くようになっている。

リレー接点２３ｂは常閉形であり、リレー２３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２３ａは常開形であり、上記リレー２３に通電が
なされた場合に閉じるようになっている。

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
合に第１の圧力スイッチ１゜は閉じられる。

この時、圧力タンク９内の圧力は当然Ｐ３以下となって
いるから、第２の圧力スイッチ１１の第１接点１１ａは
既に閉じられている状態であり、またリレー接点２３ｂ
も閉じているのでマグネットスイッチ２４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。

上記ポンプｌ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１２
の第１の接点１２ａは閉じ、また第２の接点１２ｂは開
く。

圧力タンク９内の圧力が上昇してｐ４を越えると、第２
の圧力スイッチ１１の第１接点１１ａが開き、かつ第２
の接点１１ｂは閉じる。

したがって、この時には第１の圧力スイッチ１０と流量
スイッチ１２の第１の接点Ｌ２ａ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１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、上記第１の
圧力スイッチ１０と流量スイッチ１２の第１の接点１２
ａ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、第１の圧力スイッチＩＯが開かれる。

したがって、上記第１の圧力スイッチ１０と流量スイッ
チ１２の第１の接点１２ａ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、上記第１の圧力スイッチ１０と流量ス
イッチ１２の第１の接点１２ａ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、ポンプが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ｑ５以下に
なると、流量スイッチ１２の第１接点１２ａが開く。

したがって、第１の圧力スイッチ１０が開かなくても、
流量スイッチ１２の第１の接点１２ａ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ｑ５以下になることによって
流量スイッチ１２の第１接点１２ａが開かれた時、第２
接点１２ｂが閉じる。これにより、上記第２の圧力スイ
ッチ１１の第２接点１１ｂは既に閉じているから、リレ
ー２３に通電がなされ、一方のリレー接点２３ｂを開く
とともに、他方のリレー接点２３ａを閉じる。

リレー接点２３ｂが開かれることにより、第２の圧力ス
イッチ１１の第１接点１１ａが閉じられてもポンプｌを
起動させないように保つ。

また、他方のリレー接点２３ａが閉じられることにより
ブザー２５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１２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
の圧力を第１および第２の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第１
および第２の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
は第１の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
に第１の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第１の圧力スイッ
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。 ｌ・・・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・・・第１の圧力スイッチ、１１・・・第２の圧力ス
イッチ、ｌｌａ・・・第２の圧力スイッチの第１接点、
１２・・・流量スイッチ、１２ａ・・・流量スイッチの
第１接点、２３・・・リレー、２５・・・ブザー。

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ｐ１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ｐ２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（以下第１の圧力スイッ
   チと称する）とは別の第２の圧力スイッチを設け、この
   第２の圧力スイッチは吐出側管路系の圧力が、上記第１
   の圧力スイッチの閉圧力ｐ１以上でかつ開圧力ｐ２以下
   の所定の圧力ｐ３以下になった場合に閉じるとともに、
   この圧力ｐ３よりも高く前記第１の圧力スイッチの開圧
   力ｐ２よりも低い所定の圧力ｐ４以上になった場合に開
   くように設定し、さらに上記ポンプの吐出側管路系に上
   記第１の圧力スイッチが開く圧力ｐ２に該当する流量よ
   り小流量で開く流量スイッチを設置し、上記第１の圧力
   スイッチによるポンプ運転電気回路に、上記第１の圧力
   スイッチと直列に上記第２の圧力スイッチを接続すると
   ともに、この第２の圧力スイッチと並列に上記流量スイ
   ッチを接続し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。