JPS6318478Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 「産業上の利用分野」 この考案は滅菌機を備えた給水装置に関する。

「従来の技術」 給水設備等では給水する水を殺菌するために、
給水装置と連動して給水に薬液を注入する滅菌機
をもうけることがある。このような滅菌機付の給
水設備では可変速給水装置の吐出側に薬液を注入
するようにし、吐出量と関連させて薬液の注入量
を調節している。滅菌機はその薬液の吐出量を給
水流量に比例して調節するので容積型ポンプを用
いることが好ましい。

滅菌機には入力信号たとえば０〜10Vをうけ
て、薬液注入量を零から連続的に変化させること
ができる可変流量滅菌機（以下これを単に滅菌機
ということもある）がある。一方可変速給水装置
では、ポンプ速度制御信号出力部よりの出力の回
転速度指令信号たとえば０〜10Vをうけて、ポン
プの回転速度を変化させ、吐出側に圧力センサを
もうけるなどして給水圧力を一定にたもつなどの
制御をおこなうことが一般的である。

可変速給水装置と可変流量滅菌機を連動させる
場合、可変速給水装置の制御用出力信号を可変流
量滅菌機へ入力することが考えられており、その
ためポンプの回転速度に比例して注入薬液量が供
給されることになつている。

「考案が解決しようとする問題点」 可変速給水装置では、締切り圧をたもつための
最少回転速度以下では流量が零となるため、可変
速給水装置のポンプを駆動する電動機の速度を制
御する回転速度指令信号をそのまま可変流量滅菌
機に用いると、ポンプの流量が零であるにもかか
わらず薬液が注入されてしまい、無用に薬液濃度
を上げてしまうといつた欠点があつた。

この考案はポンプ締切り運転状態時には薬液が
給水に注入されず、ポンプ吐出量に従つて薬液が
給水に注入されるような滅菌機制御回路付可変速
給水装置を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕 「問題点を解決するための手段」 この考案はポンプと、吐出配管と、ポンプの回
転速度を変える手段と、ポンプの回転速度を変え
る手段に回転速度指令信号を送る制御部と、回転
速度指令信号をうけて、滅菌機制御信号に変換す
る滅菌機制御回路をそなえ、滅菌機制御回路の中
で、あらかじめ設定した任意の回転速度指令信号
を滅菌機制御信号の最下値とするように滅菌機制
御信号出力値を調整する調整器がついていること
を特徴とする滅菌機制御回路付可変速給水装置で
ある。

「作用」 ポンプの回転速度指令信号がポンプの締切り回
転数に対応する値の場合には調整器は滅菌機制御
信号が滅菌機が薬液を送り出さない最下値となる
ような滅菌機制御信号を出力し、ポンプ回転速度
指令信号がポンプ締切り運転に対応するポンプ回
転速度よりも大きくなるに従つて滅菌機が薬液を
増加するように滅菌機制御信号を増大させる。

「実施例」 以下、この考案の実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図は滅菌機付の可変速給水装置のフローシ
ートである。ポンプ１は誘導電動機２により駆動
されるようになつており、受水槽３から吸込管４
を通じて吸込んだ水はポンプ１で昇圧され吐出配
管５に吐出される。給水の圧力は吐出配管５に設
けた圧力センサ６により検出され、該給水圧力信
号はポンプの制御部７に送られる。ポンプの制御
部７では該圧力センサ６にて検出された給水圧力
の検出値とポンプ１の回転速度の関係を用いて末
端圧力一定の回転速度指令信号Ｓ１をインバータ
８に出力し、インバータ８は商用電源の周波数を
変換して回転速度指令信号Ｓ１に見合う周波数の
電力を出力し、誘導電動機２を変速し、ポンプ１
の回転速度を変換して末端圧一定制御を行う。或
は例えば配管抵抗が少ないときは吐出圧力一定制
御を行う。

回転速度指令信号Ｓ１は滅菌機制御回路９に送
られ、滅菌機制御回路９は内部に含まれる調整器
により回転速度指令信号Ｓ１を変換して滅菌機制
御信号SXを発生させ、該信号SXを増幅した電力
を滅菌機１１に送り、滅菌機１１は注薬管１０を
通じて吐出配管５に薬液を送り出すようになつて
いる。

第２図は滅菌機１１の縦断面図である。交流サ
イリスタ電動機１２の出力軸端に固定した偏心カ
ム１３は交流サイリスタ電動機１２に対して不動
の関係にあるブラケツト１４に出入り自在に支持
される直動のカムフオロワ１５と係合し、カムフ
オロワ１５のロツド端はブラケツト１４とブラケ
ツト１４に固定されたポンプケーシング１６に挟
持張設せられたダイヤフラム１７の中心に固定さ
れている。ポンプケーシング１６には吸込弁、吐
出弁として夫々チエツキ弁１８，１９を備える。
カムフオロワ１５のロツドにはばね２０が挿入さ
れカムフオロワ１５を偏心カム１３に向つて押し
付けている。

交流サイリスタモータ１２が回転すると偏心カ
ム１３は回転し、カムフオロワ１５をばね２０に
抗して左行させ、ばね２０によりカムフオロワ１
５は右行して、カムフオロワ１５は往復動し、ダ
イヤフラム１７を偏形させる。

ダイヤフラム１７の右方へのポンプ室拡大側の
変形により薬液タンク２１から吸込管によりチエ
ツキ弁１８を通じて薬液を吸込み、ダイヤフラム
１７の左方へのポンプ室縮小側への変形によりチ
エツキ弁１８を閉じ、チエツキ弁１９を押しあけ
て、給水圧に抗して注薬管１０を通じて吐出配管
５に薬液を送り出す。

このように滅菌機は容積型のポンプであるため
交流サイリスタ電動機１２が回転すればその回転
速度に比例して必ず薬液は送り出される。

第３図は滅菌機制御回路９中の調整器を示すブ
ロツク図である。第４図は第３図の回路の動作を
説明するための信号変換線図であつて縦軸にポン
プの回転速度指令信号Ｓ１を、横軸に注薬管１０
をとおる薬液量を制御する滅菌機制御信号SXを
示す。ポンプの回転速度指令信号Ｓ１は入力回路
２２を通じて減算器２３に入力され、被減算値と
なる。例えば第４図ａに示すように8Vである。
締切電圧設定器２４はポンプ１の給水圧力におい
て締切り運転している場合のポンプ１、即ち誘導
電動機２の回転速度を得るための回転速度指令信
号Ｓ０、例えば第４図のｂに示すように6Vを設
定されており、このポンプ締切り時の回転速度指
令信号Ｓ０は減算器２３に減算値として入力され
る。

減算器２３ではポンプ回転速度指令信号Ｓ１
（8V）から締切電圧設定器２４より入力されたポ
ンプ締切時のポンプの回転速度指令信号Ｓ０
（6V）を減算し、その結果の偏位信号Ｓ１−Ｓ０
＝Ｓ２（第４図ａからｂ（2V））を可変速電圧増
幅器２５に送る。可変速電圧増幅器２５は滅菌機
１１の薬液吐出量が零からポンプ１の使用最大流
量に適応する最大薬液注入量の薬液吐出範囲にな
るように交流サイリスタ電動機１２を附勢できる
電圧の範囲に変位信号Ｓ２を変換して滅菌機制御
信号SXを出力してサイリスタインバータ回路よ
りなる電力制御回路２６を介して交流サイリスタ
電動機１２を駆動するようになつている。即ち第
４図でポンプ回転速度指令信号Ｓ１の範囲のｂか
らｃの4Vで第４図の滅菌機制御信号SXのｄから
ｅの10Vを割つた値（2.5）倍の電圧増幅を可変
速電圧増幅器２５が行ないＳ２（2V）はSX
（5V）に変換される。

第５図は可変速給水装置の性能線図である。横
軸に流量Ｑ、縦軸に吐出圧力Ｐを示してある。今
末端給水圧力一定制御の場合は圧力センサ６が示
す圧力信号は給水圧一定制御曲線２７になるよう
に、ポンプ回転速度が制御される。ポンプの回転
速度指令信号Ｓ１が6Vの場合のポンプ回転速度
におけるＱ−Ｈ曲線２８はポンプ締切り運転に対
応するもので圧力P_Sにおいて流量Ｑ＝０である。
Ｑ−Ｈ曲線２９はポンプの回転速度指令信号Ｓ１
が10Vの場合、即ち使用最大水量のときのポンプ
回転速度におけるものであり、ポンプの回転速度
指令信号Ｓ１が６〜10Vの間ではＱ−Ｈ曲線群が
得られ、渦巻ポンプの比較法則によりこの間では
給水管路の給水の抵抗が特に大きくない限りポン
プ吐出量は回転速度にほぼ比例する。ポンプの回
転速度はポンプの回転速度指令信号Ｓ１に比例す
るから、上記制御により給水中の薬液含有率はほ
ぼ一定となる。

複数ポンプを備え並列運転を行う給水設備にお
いては可変速ポンプを駆動する電動機の速度を規
定するポンプの回転速度指令信号Ｓ１、及び固定
速ポンプを駆動する電動機の速度制御信号は夫々
滅菌機制御回路９に入力される。

第６図は可変速ポンプ二台、固定速ポンプ二台
を有するポンプ設備の滅菌機制御回路の調整器の
ブロツク図である。運転されている可変速ポンプ
に対するポンプの回転速度指令信号Ｓ１から滅菌
機駆動信号Ｓ３（第３図ではSXとしてそのまゝ
出力）を出すまでは既に説明した第３図と同じで
ある。この滅菌機駆動信号Ｓ３は何れか一台の可
変速ポンプが運転されている状態に対するもので
ある。

滅菌機駆動信号Ｓ３は可変速電圧倍率器３０に
入力される。可変速電圧倍率器３０は一台の可変
速ポンプが運転されているときは滅菌機駆動信号
Ｓ３をそのまゝ出力し加算器３１に入力する。
夫々の可変速ポンプの速度制御装置のポンプ運転
信号入力回路（不図示）には第一の可変速ポンプ
の運転信号が入力されたときに動作するリレーコ
イルＸ１、第二の可変速ポンプの運転信号が入力
されたときに動作するリレーコイルＸ２が備えて
ある。可変速電圧倍率器３０はリレーコイルＸ１
のＡ接点Ｘ１−１、リレーコイルＸ２のＡ接点Ｘ
２−１が直列に配されたアンドゲートを備え、二
台の可変速ポンプが共に運転されるとアンドゲー
トは出力信号を出して滅菌機駆動信号Ｓ３を倍加
してその信号２×Ｓ３を出力して加算器３１に入
力する。

給水の流量が増加して可変速ポンプに加えて固
定速ポンプを運転する必要がでてくると固定速ポ
ンプの運転信号入力回路（不図示）のリレーコイ
ルＸ３又はＸ４が附勢され、固定速ポンプの吐出
量に見合う滅菌機１１からの薬液注入量を得るた
めの滅菌機駆動信号Ｓ４又はＳ５を出力する固定
速電圧設定器３２又は３３からリレーコイルＸ３
又はＸ４の接点Ｘ３−１、又はＸ４−１を介して
加算器３１に該信号Ｓ４又はＳ５が入力されるよ
うになつている。

固定速ポンプが更に一台追加運転されるように
なると末だ閉じていない接点Ｘ３−１又はＸ４−
１を介して滅菌機駆動信号Ｓ４又はＳ５が加算器
３１に追加入力される。

加算器３１にはかゝる滅菌機駆動信号を加算
し、滅菌機制御信号SXを出力し、電力制御回路
２６を介して滅菌機駆動の交流サイリスタ電動機
１２を駆動し、給水への注入薬液量を調節する。

給水量が減する場合は以上と逆に先ず固定速ポ
ンプを駆動する電動機が停止し、最後に運転され
ている可変速ポンプが締切り運転状態となるまで
滅菌機制御信号SXは逐次出力されなくなり、最
後に運転されている可変速ポンプが締切り運転状
態において滅菌機１１は停止する。

以上の説明では滅菌機駆動信号により駆動され
るのは電力制御回路を介した滅菌機に備える交流
サイリスタ電動機としたが、これは必ずしも交流
サイリスタ電動機に限らず、電磁コイル駆動によ
り駆動されるストローク可変とした容積形ポンプ
を用いた場合に該ストロークの調整手段を滅菌機
制御信号により制御してもよい。又滅菌機の薬注
吐出側に薬液の流量調整弁を備えて該流量調整弁
の開度を滅菌機制御信号により制御してもよいも
ので滅菌機の薬液吐出量の調整装置の種類を問う
ものではない。

実施例はポンプの回転速度指令信号の最低値を
ポンプ締切り時のポンプ運転速度に対応させた
が、ポンプ締切り時の回転速度を正確に一定にす
るのは困難であり、薬液注入量はポンプ締切り運
転時でも安全側にあるように微量の薬液注入が望
ましいから、滅菌機駆動用の交流サイリスタ電動
機の最低回転速度は零でない方がよい。

〔考案の効果〕

この考案はポンプを駆動する電動機を給水量と
吐出圧力とにより回転速度制御をするようにした
可変速給水装置において、ポンプの回転速度を変
える手段に送るポンプ制御部からの回転速度指令
信号を入力する調整器を滅菌機制御回路中に備
え、あらかじめ設定した任意の回転速度指令信号
を滅菌機制御信号の最下値とするように滅菌機制
御信号出力値を調整する調整器を設けた滅菌機制
御回路を設けたから、給水量が変動する可変速給
水装置においても給水中の薬液含有割合はほぼ一
定する。装置は調整器を設けるだけであり簡易安
価である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の滅菌機制御回路付可変速給
水装置の実施例のフローシート、第２図は滅菌機
の実施例の縦断面図、第３図は滅菌機制御回路の
調整器のブロツク図、第４図はポンプの回転速度
指令信号と滅菌機制御信号の関係を示す線図、第
５図はポンプ性能線図、第６図は複数台の並列運
転するポンプを備えた給水設備における滅菌機制
御回路の調整器のブロツク図である。 １……ポンプ、２……誘導電動機、３……受水
槽、４……吸込管、５……吐出配管、６……圧力
センサ、７……制御部、８……インバータ、９…
…滅菌機制御回路、１０……注薬管、１１……滅
菌機、１２……交流サイリスタ電動機、１３……
偏心カム、１４……ブラケツト、１５……カムフ
オロワ、１６……ポンプケーシング、１７……ダ
イヤフラム、１８，１９……チエツキ弁、２０…
…ばね、２１……薬液タンク、２２……入力回
路、２３……減算器、２４……締切電圧設定器、
２５……可変速電圧増幅器、２６……電力制御回
路、２７……給水圧一定制御曲線、２８，２９…
…Ｑ−Ｈ曲線、３０……可変速電圧倍率器、３１
……加算器、３２，３３……電圧設定器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポンプと、吐出配管と、ポンプの回転速度を変
   える手段と、ポンプの回転速度を変える手段に回
   転速度指令信号を送る制御部と、回転速度指令信
   号をうけて、滅菌機制御信号に変換する滅菌機制
   御回路をそなえ、滅菌機制御回路の中で、あらか
   じめ設定した任意の回転速度指令信号を滅菌機制
   御信号の最下値とするように滅菌機制御信号出力
   値を調整する調整器がついていることを特徴とす
   る滅菌機制御回路付可変速給水装置。