JPH0156280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポンプの運転を適確に行なうことがで
きる圧力タンク式給水装置に関するものである。

従来から、比較的小さな圧力タンクを有する圧
力タンク式給水装置に於いて、そのポンプの始動
頻度を抑制する手段として、圧力検出手段と計時
手段とを組み合せ、圧力検出手段がポンプを始動
しなければならない圧力、あるいは停止しても良
い圧力を検出してから少なくとも計時手段の計時
時間（設定時間）だけは運転を継続するようにし
た圧力タンク式給水装置が提案されている。

このように構成したものの一例を第１図、第２
図、第３図により説明する。第１図はポンプの系
統図で１はポンプ、２は逆止め弁、３，４は仕切
弁、５は圧力タンク６に備わる圧力検出手段を示
す。第２図はポンプの運転特性図で横軸に水量
Ｑ、縦軸に圧力Ｈをとつて示してある。第３図は
ポンプの運転を行なうための制御手段を示し、Ｍ
はポンプモートルの開閉器、Maはその付勢時閉
路接点である。圧力検出手段５の接点PSは第２
図の運転特性図に示す第１圧力P1にて閉じ、第
２圧力P2にて開くように設定してある。

ポンプ１は圧力タンク６内の圧力が第１圧力
P1まで低下して、接点PSが閉路した時に始動す
る。そうすると、水はポンプ１より逆止め弁２、
仕切弁３、圧力タンク６及び仕切弁４を通つて末
端の水栓へ送られて行く。

始動と同時に計時手段Ｔも付勢し、ポンプ１は
圧力検出手段５と計時手段Ｔが共に切れるまで運
転を続けるものである。

このように、圧力検出手段５の接点PSが閉じ
ると共に計時手段Ｔを作動させ、一定時間以上ポ
ンプ１を運転するわけであるが、この装置による
と圧力タンク内の圧力が、始動圧力から停止して
も良い圧力へ、短い時間で回復してしまつたとき
には、その後もかなり長い間ポンプを運転するこ
とになるので、電力の消費が多いという問題があ
つた。そこで本発明は、ポンプの無駄な運転時間
を短かくすることができる、節電対策を行なつた
圧力タンク式給水装置を提供するものである。

すなわち本発明はポンプと、このポンプの吐出
し側に連結した圧力タンクと、この圧力タンク内
の、ポンプを始動すべき第１圧力とポンプを停止
しても良い第２圧力とを検出する検出手段とを備
えた給水装置において、計時が終了しているとき
には検出手段からの第２圧力を検出した信号に基
づいて計時を開始し、計時中であれば検出手段の
出力には関係無く予定の計時を続行し、所定時間
後に計時を終了する計時手段と、この計時手段の
計時中に検出手段が第１圧力を検出したときに
は、検出手段が第２圧力を検出しても計時手段が
計時を終了するまでポンプを運転し、計時終了後
に検出手段が第１圧力を検出したときには前記第
２圧力の検出に基づいてポンプの運転を止める制
御手段とを有することを特徴とするものである。

また、２台以上のポンプを組合せて運転する場
合にも、前記計時手段が先行側ポンプにも、追従
側ポンプにも作用するように構成したものであ
る。

それでは第１の実施例を第１図、第２図、第４
図、及び第５図を使用して説明する。第４図は給
水装置の制御手段を示し、第３図を改良したもの
である。Ｒ１，Ｒ２はリレー、Ｒ１ａはリレーＲ
１の付勢時閉路接点を示す。Ｒ２ａはリレーＲ２
の付勢時開路接点であるが、リレーＲ２の付勢が
解かれてから、数10m secして開くオフデレー接
点である。Mbは開閉器Ｍの付勢時開路接点であ
る。なお、第３図に示した符号と同一符号で示し
たものは第３図と同様であるので説明を省く。

第５図は第４図の制御手段の動作を説明するた
めのタイムチヤートである。今、計時手段Ｔが既
に計時を終了して接点Tbが開いており、ポンプ
１が停止している第５図のｔ１に示す時点から説
明を始める。このときは接点PSは開いているか
ら開閉器Ｍは釈放された状態にある。その結果接
点Mbは閉じているから、計時手段Ｔは第５図に
T′で示すように付勢された状態にある。しかし
計時動作はT″で示すように、既に終了した状態
にある。なおリレーＲ１，Ｒ２は釈放されてお
り、従つて接点Ｒ１ａ，Ｒ２ａは開いている。

このような状態で末端の水栓を開くと圧力タン
ク６内の圧力が始動圧力Ｐ１まで低下して圧力検
出手段５の接点PSが閉じ、開閉器Ｍが付勢し、
ポンプ１が始動する。

開閉器Ｍが付勢したことによつて、その接点
Maが閉じ、Mbが開く。この状態で接点Tbは閉
じる。以上が第５図のｔ２時点である。

使用水量の減少に伴なつて圧力タンク６内の圧
力が上昇し、停止圧力Ｐ２に達すると前記圧力検
出手段の接点PSが開き、開閉器Ｍが釈放され、
ポンプ１が停止する。ポンプ１の開閉器Ｍの釈放
に次いで、接点Mbが閉じ、計時手段Ｔが付勢さ
れ、接点Tbは既に閉じているから、リレーＲ１
が付勢状態になる。このため計時手段Ｔは予め設
定した計時を開始する。同時に接点Ｒ１ａ，Ｒ２
ａは閉じて、リレーＲ２は付勢状態となる。以上
が第５図のｔ３の時点である。

次に再び、使用水量が増加し、圧力タンク６内
の圧力が下がり、始動圧力Ｐ１まで低下すると、
圧力検出手段の接点PSが閉じ、ポンプ１の開閉
器Ｍが付勢し、ポンプ１が始動する。そして、ポ
ンプ１の開閉器Ｍの付勢により、その接点Maが
閉じる。接点Mbは開くが、計時手段Ｔはまだ計
時中なので接点Tbは閉じており、その結果リレ
ーＲ１，Ｒ２が付勢状態を持続しており、接点Ｒ
１ａ，Ｒ２ａは閉じている。このため接点Maと
リレーＲ１の接点Ｒ１ａとで、圧力検出手段の接
点PSに対して並列に保持回路Ａが形成される。
以上がｔ４時点である。

もし、このとき、使用水量が急に減少したり、
急に増加したりして、圧力検出手段５の接点PS
が開閉しても、保持回路Ａにより、ポンプ１は圧
力検出手段の接点PSが開き、且つ計時手段Ｔの
設定時間が経過するで運転を続ける。

時点ｔ５で圧力検出手段５の接点PSが先に開
き、計時手段Ｔにより運転を続けている場合、計
時手段Ｔが時点ｔ６で計時を終了すると、これの
限時接点Tbが開き、リレーＲ１が釈放される。
したがつて、リレーＲ１の接点Ｒ１ａが開き開閉
器Ｍが釈放され、ポンプ１は停止する。

ところで、接点Tbが開くことによつて、開閉
器Ｍが釈放して接点Mbが閉じ、結果的に接点Ｒ
２ａが開くが、接点Mbが閉じる以前に接点Ｒ２
ａが開いてしまうと、接点Mbが閉じた時に計時
手段Ｔは計時を開始してしまうことになるが、接
点Ｒ２ａは接点Mbが閉じてから開くように、オ
フデレー接点を用いているので、時点ｔ６では計
時手段はリセツトされない。

時点ｔ７の動作は時点ｔ２の動作と同じであ
り、時点ｔ８の動作は時点ｔ３の動作と同じであ
る。すなわち前記した通り、計時手段Ｔがポンプ
停止時より予定設定時間を計測するので、ポンプ
１が余分に第２圧力Ｐ２に達した後も運転するの
は圧力検出手段の接点PSが切れてから計時手段
Ｔが計時動作を終了するまでの時間、つまり、第
５図に示す斜線部だけの時間である。

そして、計時手段Ｔの計時終了後に検知手段が
第１圧力Ｐ１を検出した場合には、ポンプ１は圧
力検出手段の接点PSの指令だけで停止すること
になる。

以上から、計時手段Ｔの設定時間は運転動力を
節約するためにポンプが最低必要な始動頻度を確
保できるに十分な時間を設定してある。

次に、第１の実施例をさらに応用した第２の実
施例を第６図，第７図，第８図を使用して説明す
る。本実施例では使用水量を２台（複数台でも良
い。）のポンプで分割して給水する例で、使用水
量が少ない場合には交互運転、使用水量が増加し
た場合には並列運転を行なうようにしたものに於
いて、前述した計時手段が先行側にも、追従側に
も働くようにして、制御装置を経済的に安価に構
成し、さらに圧力タンク容量が小さくても始動頻
度を低くすることを可能にしたものである。

第６図は系統図で第１図と同一符号で示す記号
は同一部分を示し、１１は１号ポンプ、１２は２
号ポンプ、５１はポンプを１台だけ運転すべき第
１圧力と１台運転中のポンプを停止すべき第２圧
力とを検出する圧力検出手段、５２は更に運転台
数を増加すべき第３圧力と、既に複数台運転して
いるポンプの運転台数を減らすべき第４圧力を検
出する圧力検出手段である。第７図は本実施例の
ポンプの運転特性図で、第２図と同一符号で示す
記号は同一圧力及び水量を示す。尚、曲線Ａはポ
ンプを１台だけ運転した時のＱ−Ｈ性能を曲線Ｂ
は１号ポンプ１１と２号ポンプ１２の並列運転時
の合成したＱ−Ｈ性能を示し、Ｐ３は追従ポンプ
の始動圧力つまり第３圧力、Ｐ４は追従ポンプの
停止圧力つまり第４圧力を示す。圧力検出手段５
１は先行ポンプの始動圧力である第１の圧力Ｐ１
にて閉じ、停止圧力である第２の圧力であるＰ２
にて開くように、圧力検出手段５２は前記第１の
圧力Ｐ１より低い追従ポンプの始動圧力である第
３の圧力Ｐ３にて閉じ、前記第２の圧力Ｐ２より
も低い停止圧力である第４の圧力Ｐ４にて開くよ
うに設定しているものである。第８図は本実施例
のポンプの運転を行なうための制御手段を示し、
第４図と同一符号で示す記号は同一部品を示し、
Ｍ１及びＭ２は１号ポンプ１１及び２号ポンプ１
２の運転開閉器で、Ｍ１ａ，Ｍ２ａは夫々開閉器
Ｍ１，Ｍ２の付勢時閉路接点、Ｍ１ｂ，Ｍ２ｂは
夫々開閉器Ｍ１，Ｍ２の付勢時開路接点を示す。
Rxはラチエツトリレーで付勢するごとにその接
点Rxcをａ側からｂ側へ、その次はｂ側からａ側
へと切換える交互切換リレーである。Ｔ１は計時
手段でＴ１a′はその瞬時閉路接点であり、Ｔ１ａ
は付勢後一定時間で閉じる限時接点である。そし
て、運転開閉器Ｍ１，Ｍ２の付勢時接点Ｍ１ａ，
Ｍ２ａを並列に接続して、リレーＲ１の接点Ｒ１
ａと直列に接続した保持回路Ａを前記圧力検出手
段５１の接点PS１と並列に接続し、同様にリレ
ーＲ１の接点Ｒ１ａと運転開閉器Ｍ１ａ，Ｍ２ａ
の三つを直列に接続した保持回路Ｂを前記圧力検
出手段５２の接点PS２と並列に接続して制御手
段を構成する。

このように構成したものの動作について説明す
ると、１号ポンプ１１あるいは２号ポンプ１２の
単独運転については前述の説明と同様である。た
だし、単独運転時は１号ポンプ１１であれ、２号
ポンプ１２であれ、ポンプが停止すると並列運転
時は両方のポンプが停止するとラチエツトリレー
Rxが付勢し、その接点Rxcをａ側（又はｂ側）
からｂ側（又はａ側）へ切換えるので交互運転と
なる。

今、ラチエツトリレーRxの接点ｃとｂとが閉
じており、圧力タンク６内の圧力が高く、ポンプ
１１，１２は共に停止しているものとする。ま
た、計時手段Ｔはすでにタイムアツプしておりこ
れの限時接点Tbは開いているものとする。この
ような状態で末端の水栓を開くと圧力タンク６内
の圧力が始動圧力Ｐ１まで低下して圧力検出手段
５１の接点PS１が閉じ、開閉器Ｍ２が付勢し、
ポンプ１２が始動する。

使用水量の減少に伴なつて圧力タンク６内の圧
力が上昇し、停止圧力Ｐ２に達すると前記圧力検
出手段の接点PS１が開き、開閉器Ｍ２が釈放さ
れ、ポンプ１２が停止する。

そうすると、既に接点Ｍ１ｂは閉じており、新
たに接点Ｍ２ｂが閉じるから、ラチエツトリレー
Rxが付勢状態になり、その接点はｂからａに切
り変わる。また、ポンプ１２の開閉器Ｍ２の釈放
により接点Ｍ２ｂが閉じ、これに依つて計時手段
Ｔ及びリレーＲ１が付勢される。このため計時手
段Ｔは予め設定した時間だけ計時を開始する。次
に再び、使用水量が増加し、圧力タンク６内の圧
力が始動圧力Ｐ１まで低下すると、圧力検出手段
の接点PS１が閉じ、ポンプ１１の開閉器Ｍ１が
付勢し、ポンプ１１が始動する。そして、ポンプ
１１の開閉器Ｍ１の付勢により、その接点Ｍ１ａ
とリレーＲ１の接点Ｒ１ａとで、圧力検出手段の
接点PS１と並列に保持回路Ａを構成する。

さて、さらに圧力が追従ポンプの始動圧力Ｐ３
まで低下すると圧力検出手段５２の接点PS２が
閉じ、追従ポンプである２号ポンプ１２の開閉器
Ｍ２が付勢して始動し、並列運転となる。同時に
計時手段Ｔ１が付勢し、その瞬時接点Ｔ１a′は閉
じ、これから一定時間後にその限時接点Ｔ１ａが
閉じてラチエツトリレーRxが付勢し、その接点
Rxcをａ側からｂ側へ切換える。さらにポンプ運
転開閉器Ｍ２ａが閉じているので、追従ポンプ側
の保持回路Ｂが構成される。

この状態が続けば、計時手段Ｔの計時が終了す
るので、その限時接点Tbが開き、リレーＲ１の
付勢も解ける。使用水量の減少とともに圧力タン
ク６内の圧力が上昇して追従ポンプの停止圧力Ｐ
４で、圧力検出手段５２の接点PS２が開き、ラ
チエツトリレーRxが切換わつているので先行し
たポンプである１号ポンプ１１が停止する。さら
に圧力タンク６内の圧力が上昇し、停止圧力Ｐ２
へ達すると圧力検出手段５１の接点PS１も開き、
追従したポンプ１２も停止する。

しかし、計時手段Ｔの設定時間が切れる前に使
用水量が急に減少した場合には、前述の通り圧力
タンク６内の圧力が上昇して追従ポンプの停止圧
力Ｐ４に達し、圧力検出手段５２の接点PS２が
開くが、これと並列に接続してある保持回路Ｂに
より、計時手段Ｔの設定時間が切れるまで運転を
継続する。

圧力タンクが小形化されてくるに連れて、並列
運転している際に、急に使用水量が変化すると、
追従ポンプの始動頻度が高くなることが心配され
るが以上のようにして、計時手段Ｔが追従側にも
働いて頻度を低く押えることができるものであ
る。

次に異特性ポンプを組合せた場合の第３の実施
例を第９図と第１０図により説明する。第９図は
本実施例のポンプの運転特性図で曲線ＣとＤはそ
れぞれ、異なつたポンプのＱ−Ｈ性能曲線で、曲
線Ｅは曲線Ｃと曲線Ｄとを並列運転した場合の合
成したＱ−Ｈ性能を示し、この他については第７
図と同様である。第１０図は本実施例のポンプの
運転を行なうための制御装置の制御手段を示す。
第８図と同一符合で示す記号は同一部品を示す。

本実施例では曲線Ｃの性能を有するポンプが運
転する場合には吐出流量が少ないので、これを運
転しても停止圧力まで圧力タンク内の圧力が上昇
するのに時間がかかり、従つて始動頻度は少なく
おさえることができる。曲線Ｄの性能を有するポ
ンプが運転する場合には始動頻度が高くなるので
この場合だけ計時手段を作用させて始動頻度を低
くしようとするもので第１、第２の実施例をさら
に応用したものである。今、１号ポンプ１１が曲
線Ｃの性能を有するポンプで、２号ポンプ１２が
曲線Ｄの性能を有するポンプであるものとする。
圧力タンク６内の圧力が先行側停止圧力Ｐ２であ
れば圧力検出手段５１の接点PS１が開いて、１
号ポンプ１１が停止する。停止と同時にラチエツ
トリレーRxが切換わるとともに計時手段Ｔ及び
リレーＲ１が付勢し、その接点Ｒ１ａを閉じる。
圧力タンク６内の圧力が再び始動圧力Ｐ１まで低
下すると、今度は２号ポンプ１２が始動する。２
号ポンプ１２の揚水量に対して、使用水量が少な
ければ、圧力タンク６内の圧力が上昇して圧力検
出手段５１の接点PS１が開くが計時手段Ｔの設
定時間が切れて保持回路Ａが開くまで２号ポンプ
１２は運転を続ける。

自己保持回路Ａ内には開閉器Ｍ１の自己保持接
点はないから、ポンプ１１が単独で運転状態にあ
るときには、計時手段Ｔが計時中で無いときは勿
論、計時中であつても、圧力タンク内の圧力が停
止圧力Ｐ２に達すると、ポンプ１１は運転を停止
する。

ポンプ１２は、これが単独で運転状態にあると
きには、停止圧力Ｐ２に達しても、計時手段がタ
イムアツプするまで運転を継続するが、計時手段
Ｔが計時中でないときには停止圧力Ｐ２に達する
と、直ちに停止する。

なお、並列運転時の作動は第２の実施例と同一
の作動を行なうので説明を省略する。

以上の実施例では制御手段をリレー回路で構成
してあるが、電子回路でも構成出来る。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば計時手段を使用し、経済的に安価に構成した簡
単な制御手段によつて圧力タンクが比較的小さく
ても、始動頻度を低く押さえることが可能であ
り、しかも、計時手段によりポンプが運転を続け
るのは圧力検出手段がポンプを停止させても良い
圧力を検出してから計時手段の設定時間が切れる
までの時間だけで、計時手段の設定時間以上にポ
ンプが停止している場合にはポンプは圧力検出手
段がポンプを停止させても良い圧力を検出すると
直ちに停止するので、従来の運転方法に比べて運
転動力を節約することができる。

また、複数台のポンプを組合せて運転を行なう
場合には前述の計時手段回路が先行側にも追従側
にも働くようにすることができるので制御装置が
経済的であるばかりでなく追従ポンプの始動頻度
を低く押さえることができる。

さらに異特性ポンプを組合せて運転を行なう場
合には前述の計時手段回路をある始動頻度が高く
なると予想される特定のポンプにだけ作用するよ
うにして簡単で経済的な制御手段で特定のポンプ
は勿論、全体の始動頻度を低く押えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は基本的なポンプの運転ブロツク図、第
２図はポンプの運転特性図、第３図は制御手段
図、第４図は本発明の第１の実施例の制御手段
図、第５図は第４図の動作の説明のためのタイム
チヤート、第６図は第２の実施例を示す運転ブロ
ツク図、第７図は第６図に示すポンプの運転特性
図、第８図は第６図に示す装置の制御手段図、第
９図は本発明の第３の実施例に使用するポンプの
運転特性図、第１０図は第３の実施例装置の制御
手段図である。 １，１１，１２…ポンプ、５，５１，５２…圧
力検出手段、Ｍ，Ｍ１，Ｍ２…開閉器、Ｔ…計時
手段、PS，PS１，PS２…圧力検出手段の接点、
Ｐ１…第１の圧力、Ｐ２…第２の圧力、Ｐ３…第
３の圧力、Ｐ４…第４の圧力。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプと、このポンプの吐出し側に連結した
   圧力タンクと、前記圧力タンク内の、ポンプを始
   動すべき第１圧力とポンプを停止しても良い第２
   圧力とを検出する検出手段とを備えた給水装置に
   おいて、計時が終了しているときには前記検出手
   段からの前記第２圧力を検出した信号に基づいて
   計時を開始し、計時中であれば前記検出手段の出
   力には関係無く予定の計時を続行し、所定時間後
   に計時を終了する計時手段と、該計時手段の計時
   中に前記検出手段が前記第１圧力を検出したとき
   には、前記検出手段が前記第２圧力を検出しても
   前記計時手段が計時を終了するまで前記ポンプを
   運転し、計時終了後に前記検出手段が第１圧力を
   検出したときには前記第２圧力の検出に基づいて
   前記ポンプの運転を止める制御手段とを有するこ
   とを特徴とする圧力タンク式給水装置。 ２ 複数台のポンプと、このポンプの吐出し側に
   連結した圧力タンクと、前記圧力タンク内の、ポ
   ンプを一台運転すべき第１圧力と一台運転中のポ
   ンプを停止すべき第２圧力とポンプの運転台数を
   増加すべき第３圧力と複数台運転中のポンプの運
   転台数を減らすべき第４圧力とを検出する検出手
   段とを備えた給水装置において、計時が終了して
   いるときには前記全ポンプが停止したことに基づ
   いて計時を開始し、計時中であれば前記検出手段
   の出力には関係なく予定の計時を続行し、所定時
   間後に計時を終了する計時手段と、前記検出手段
   が前記計時手段の計時中に前記第１圧力を検出し
   たときには、その後前記第２圧力を検出しても前
   記計時手段が計時を終了するまで一台運転中のポ
   ンプを運転し、計時終了後に第１圧力を検出した
   ときには前記第２圧力の検出に基づいて一台運転
   中のポンプの運転を止め、前記計時手段の計時中
   に前記第３圧力を検出したときにはその後前記第
   ４圧力を検出しても前記計時手段が計時を終了す
   るまで運転台数を減らすことなく運転中のポンプ
   を運転し、計時終了後に前記第３圧力を検出した
   ときには前記第４圧力の検出に基づいてポンプの
   運転台数を減らす制御手段とを有することを特徴
   とする圧力タンク式給水装置。