JPH04105994U - 自動給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 給水ポンプの故障が発生した場合でも該故障
ポンプの代わりに他の給水ポンプを運転させるようにし
て、故障ポンプに復旧させる機会を与えると共に装置に
影響を与えることを防止することにある。 【構成】 Ｎ台の給水ポンプの故障を給水ポンプのそれ
ぞれに設けられた揚水不能検出部７１で検出し、この揚
水不能検出部７１で給水ポンプの故障が所定時間経過し
たかを揚水不能カウンタ７２で計数し、このカウンタ７
２により所定時間計数された場合にはロータリ運転制御
部６７の制御で該給水ポンプを停止させ、故障した回数
が規定回数になると自動運転可能機設定部７３で決定さ
れる自動運転可能機から該給水ポンプを除外するように
している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は水源と水需要源と間に並列接続されたＮ台の給水ポンプを水需要源の 需要状態に応じて自動的に増減駆動するようにした自動給水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

水源と水需要源と間に例えば４台の給水ポンプを並列に配設しておき、水需要 源の需要状態に応じて給水ポンプの運転台数を制御するようにした自動給水装置 が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような自動給水装置において、例えばポンプが吸込仕様の場合、吸込配管 からの空気の混入、フート弁の不良等によりポンプが揚水不能となった場合には 、当該ポンプの圧力は低下し、当該ポンプの吐出量は「０」となるために、当該 ポンプは空転状態となり、ポンプケーシングや電動機が過熱してしまうという問 題点がある。

【０００４】 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は水源と水需要源と間に 並列接続されたＮ台の給水ポンプを水需要源の需要状態に応じて自動的に増減駆 動するようにした自動給水装置において、給水ポンプの故障が発生した場合でも 該故障ポンプの代わりに他の給水ポンプを運転させるようにして、故障ポンプに 復旧させる機会を与えると共に装置に影響を与えることを防止することができる 自動給水装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は水源と、この水源と水需要源との間に並列接続されたＮ台の給水ポン プと、上記水需要源の水の需要状態に応じて自動的に給水ポンプを増台、減台す る自動給水装置において、上記Ｎ台の給水ポンプにそれぞれ設けられ給水ポンプ の故障を検出する故障検出手段と、この故障検出手段により給水ポンプの故障が 所定時間経過したかを検出する故障状態計時手段と、上記給水ポンプの運転を制 御するポンプ運転制御手段と、上記故障状態計時手段により計時された故障状態 が所定時間経過した給水ポンプの運転を停止させる運転停止手段と、上記故障状 態計時手段により検出された給水ポンプの故障が所定時間経過した回数を計数す る回数計数手段と、この回数計数手段により規定回数が計数された場合には、上 記ポンプ運転制御部に当該給水ポンプを運転から除外することを指令する指令手 段とを具備したことを特徴とする自動給水装置である。 自動給水装置である。

【０００６】

【作用】

Ｎ台の給水ポンプにそれぞれ設けられ給水ポンプの故障を検出する故障検出手 段により給水ポンプの故障が所定時間経過したかを故障状態計時手段により検出 し、この故障状態計時手段により計時された故障状態が所定時間経過した給水ポ ンプの運転を運転停止手段により停止させ、故障状態計時手段により給水ポンプ の故障が所定時間経過した回数を回数計数手段により計数し、この回数計数手段 により規定回数が計数された場合には、該ポンプを運転から除外するようにして いる。

【０００７】

【実施例】

以下図面を参照して本考案の一実施例に係わる自動給水装置について説明する 。図１は本自動給水装置の制御システムを示すブロック図、図２は４台並列に接 続されたポンプ及び圧力スイッチ，流量スイッチの設置位置を示す図、図３は本 自動給水装置が採用されたマンションの給水システムを示す概念図、図４は流量 スイッチの要部を示す図、図５はパドル式の流量スイッチの要部を示す図、図６ は圧力スイッチの要部を示す図、図７は同実施例の給水特性図である。

【０００８】 まず、図３において、１１は受水槽である。この受水槽１１の上端部には水道 管１２が接続され、その下端部にはポンプ１３が接続されている。このポンプ１ ３は図２を参照して説明を後述するように４台のポンプが並列に接続されている 。そして、このポンプ１３の吐出側は配管１４を介してマンション１５の各階の 水需要源（蛇口）に接続されている。

【０００９】 図２を参照してポンプ１３の構成について説明する。図において、Ｐ１〜Ｐ４ はそれぞれ同一の特性を有するポンプである。これらポンプＰ１〜Ｐ４の吸込口 Ｉ１〜Ｉ４は１つの配管に合流されて上記受水槽１１の吐出口１１Ｏに接続され る。また、上記ポンプＰ１〜Ｐ４の吐出口Ｏ１〜Ｏ４は鉛直上方を向いており、 各吐出口Ｏ１〜Ｏ４は連結管２１を介して連結されている。そして、この連結管 ２１の一端は圧力タンク２２に接続されている。また、この連結管２１の一端と 圧力タンク２２の連結部分には圧力スイッチ２３が配設されている。この圧力ス イッチ２３の構成については図６を参照して後述する。

【００１０】 また、ポンプＰ１〜Ｐ４内にはそれぞれ揚水不能検出用圧力スイッチｆ１〜ｆ ４が内蔵されている。この圧力スイッチｆ１〜ｆ４はポンプＰ１〜Ｐ４内のポン プ下流に設けられているもので、ポンプＰ１〜Ｐ４が運転しなくなって水圧が規 定値以下になるとマイクロスイッチがＯＮするようになっている。

【００１１】 また、上記連結管２１のポンプＰ３とＰ４との中間点にはＬ字状の配管２４が 接続されている。この配管２４の屈曲部には図４を用いて詳細な構成を後述する 流量スイッチ２５が配設されている。さらに、上記Ｌ字状配管２４の一端には第 ５図を用いて詳細な構成を後述するパドル式の流量スイッチ２６が内蔵されてい る配管２７が連結されている。この配管２７の開口側は上記配管１４に接続され ている。

【００１２】 つまり、上記受水槽１１から供給された水はポンプＰ１〜Ｐ４のうち駆動され ているポンプを介して連結管２１に導かれ、さらに配管２４、２７、１４を介し て各階の水需要源（例えば、蛇口）に供給される。

【００１３】 次に、図４を参照して流量スイッチ２５の構造について説明する。この流量ス イッチ２５にはリードスイッチよりなる２つの接点ＦＳ１，ＦＳ２が内蔵されて いる。そして、流量の増減に応じて磁石が内蔵されたフロート３１が上下動し、 フロート３１が接点ＦＳ１あるいはＦＳ２の位置まで上がるとリードスイッチが 閉成されて、ＦＳ１ＯＮ信号あるいはＦＳ２ＯＮ信号が得られる。

【００１４】 一方、フロート３１が接点ＦＳ１あるいはＦＳ２から外れた位置にくるとリー ドスイッチが開成されて、ＦＳ１ＯＦＦ信号あるいはＦＳ２ＯＦＦ信号が得られ る。

【００１５】 なお、例えば上記ＦＳ１ＯＦＦ信号は流量が１０リットル／min で、上記ＦＳ １ＯＮ信号は流量が１２リットル／min で、上記ＦＳ２ＯＦＦ信号は流量が180 リットル／min で、上記ＦＳ２ＯＮ信号は流量が200 リットル／min で得られる ように、リードスイッチの取り付け位置及びばね３２の付勢力が調整してある。

【００１６】 次に、図５を参照して流量スイッチ２６の構造について説明する。この流量ス イッチ２６は配管２７内に流れる流量に応じて軸４１を中心に回動するパドル４ ２と、このパドル４２の他端に取り付けられた永久磁石４３と、この永久磁石が 接近すると閉成されるリードスイッチ４４、４５とにより構成されている。例え ば、流量が400 リットル／min でリードスイッチ４４が閉成されてＦＳ３ＯＮ信 号が出力され、流量が600 リットル／min でリードスイッチ４５が閉成されて、 ＦＳ４ＯＮ信号が出力される。

【００１７】 次に、図６を参照して圧力スイッチ２３の詳細な構成について説明する。この 圧力スイッチ２３はフォトインターラプタを有し、連結管２１と圧力タンク２２ との間の圧力の大きさに応じて上下動するダイヤフラム５１とこのダイヤフラム ５１と連動して上下動する遮光板５２がフォトインターラプラ間に位置している か否かによりＰＳ１のＯＮ信号あるいはＯＦＦ信号が得られるようになっている 。

【００１８】 例えば、水圧が３．０kgf ／cm² より小さくなると遮光板５２がフォトインタ ーラプタの光を遮らない位置まで下がるのでＰＳ１ＯＮ信号が得られ、水圧が３ ．１kgf ／cm² より大きくなると遮光板５２がフォトインターラプタの光を遮ぎ る位置まで上がるのでＰＳ１ＯＦＦ信号が得られる。

【００１９】 次に、図１を参照して本自動給水装置の構成について説明する。図１において 、２３は圧力検出手段である。この圧力検出手段２３は図４を用いて前述したよ うに圧力スイッチ２３であり、この圧力スイッチ２３は給水ポンプの吐出側の圧 力が３．０kgf ／cm² に低下するとＰＳ１ＯＮ信号を出力する。

【００２０】 また、２５は図４を用いて前述した流量スイッチ、２６は図５を用いて前述し た流量スイッチであり、接点ＦＳ１及び接点ＦＳ２、接点ＦＳ３及びＦＳ４から 出力される信号は流量レベル計数部６１に入力される。この流量レベル計数部６ １は接点ＦＳ１〜ＦＳ４からのＯＮ信号を計数している。よって、流量レベル計 数部６１には給水ポンプの吐出側に流れる流量に応じた計数値が計数されること になる。

【００２１】 この流量レベル計数部６１に計数された計数値は要求台数設定部６２に出力さ れる。この要求台数設定部６２には上記圧力検出手段２３から出力されるＯＮ信 号が入力される。

【００２２】 この要求台数決定部６２にはポンプＰ１〜Ｐ４のうち運転されているポンプ台 数を計数する運転台数計数部６３で計数された現在の運転台数Ｎが入力される。 また、上記運転台数計数部６３は運転台数Ｎを上記流量レベル計数部６１に出力 しているもので、この流量レベル計数部６１は上記運転台数Ｎ≧１でその計数処 理を実行する。

【００２３】 この要求台数設定部６２は上記流量レベル計数部６１及び運転台数計数部６３ から出力されるデータに基づき要求台数を設定する。例えば、運転台数「Ｎ＝０ 」でかつＯＮ信号が入力された場合には、要求台数として「１」が整定台数設定 部６４に出力する。この整定台数設定部６４は現在の自動運転台数を表す整定台 数が設定されている。この整定台数設定部６４は上記要求台数設定部６２で設定 された要求台数と等しくなるように整定台数を設定している。また、この整定台 数設定部６４には上記受水槽１１の水位を検出し、水位が異常に低下したことを 検出すると渇水信号を出力する液面制御部６５が接続されている。

【００２４】 この整定台数設定部６４で設定された整定台数は増減台決定部６６に入力され る。

【００２５】 この増減台決定部６６は上記整定台数設定部６４で設定された整定台数と上記 運転台数計数部６３で計数されている現在運転されいる運転台数Ｎとを比較して 、ポンプを運転する台数を増台すべきか減台すべきかを決定し、増台あるいは減 台信号をロータリ運転制御部６７に出力する。

【００２６】 このロータリ運転制御部６７はポンプＰ１〜Ｐ４がロータリ運転となるように 、各ポンプに対応したポンプ制御部６９₁ 〜６９₄ に起動、停止信号を出力する 。

【００２７】 ポンプ制御部６９₁ 〜６９₄ は上記ポンプＰ１〜Ｐ４の運転制御をそれぞれ行 っている。

【００２８】 ところで、圧力スイッチｆ１〜ｆ４の信号は揚水不能検出部７１に入力される と共に、上記ロータリ運転制御部６７から送られるどのポンプに起動信号が出力 されたかを示すポンプ信号が入力される。この揚水不能検出部７１は上記ポンプ 信号で示された起動されたポンプの水圧が上がっているかを圧力スイッチｆ１〜 ｆ４の信号により判断している。そして、ポンプが起動されてからＴ１時間（例 えば、１分）経過しても圧力が規定値以上に上昇しない場合、つまり圧力スイッ チｆ１〜ｆ４がオンである状態がＴ１時間経過した場合に、揚水不能検出カウン タ７２に「−１」信号を出力する。このカウンタ７２は各ポンプに対応してそれ ぞれ設けられているもので、その初期値としてＮ（例えば、３）が設定されてい る。

【００２９】 また同時に、上記検出部７１は自動運転可能機設定部７３に揚水不能となった ポンプをロータリ運転からＴ２時間（例えば、３分）だけ除外すべく、制御信号 を出力する。この自動運転可能機設定部７３はポンプＰ１〜Ｐ４のうち揚水可能 なポンプ番号を上記ロータリ運転制御部６７に出力する。

【００３０】 また、上記ロータリ運転制御部６７は停止信号を正常停止検出部７４にも出力 する。この正常停止検出部７４は停止信号が出力されたポンプが正常に停止した かを検出し、正常に停止したのであれば、リセット信号を上記カウンタ７２に出 力する。

【００３１】 また、上記カウンタ７２はその計数値が「０」となると、信号を故障機末消部 ７５に出力する。この故障機末消部７５はロータリ運転制御部６７に故障となっ たポンプをロータリ運転から除外するよう信号を出力する。

【００３２】 次に、上記のように構成された本考案の一実施例の動作について説明する。こ の動作においては、運転されるポンプ台数が０→１→２→３→４と増台されてか ら逆に０台まで減台されていく例を一例にとって説明を行うことにする。

【００３３】 まず、マンション１５において水の需要が増加するとポンプ１３の吐出側の圧 力が低下していく。この結果、水圧が３．０kgf ／cm² より低下すると圧力スイ ッチ２３からＰＳ１ＯＮ信号が要求台数設定部６２に出力される。この要求台数 設定部６２には運転台数計数部６３から運転台数Ｎ＝０が入力されているので、 要求台数として「１」がセットされる。そして、この要求台数設定部６２は整定 台数設定部６４に要求台数「１」を出力する。そして、この整定台数設定部６４ において、整定台数として「１」が設定される。そして、この整定台数「１」は 増減台決定部６６に送られる。

【００３４】 この増減台決定部６６には上記運転台数計数部６３から運転台数Ｎとして「０ 」が入力されているので、増減台決定部６６は増台信号をロータリ運転制御部６ ７に出力する。このロータリ運転制御部６７はポンプ制御部６９₁ に起動信号を 出力する。ポンプ制御部６９₁ はこの起動信号に応答して駆動信号をポンプＰ１ に出力する。これによりポンプＰ１が運転される。これにより、ポンプ運転台数 計数部６３に駆動されているポンプ台数として「１」が計数される。

【００３５】 この結果、ポンプＰ１〜Ｐ４の吐出側の流量は上昇して、流量スイッチ２５の 接点ＦＳ１が閉じられ、流量レベル計数部６１に「１」が計数される。

【００３６】 ところで、上記ロータリ運転制御部６７から揚水不能検出部７１にポンプＰ１ が起動された信号が出力される。この揚水不能検出部７１は圧力スイッチｆ１が オンされているかを判定する。ここで、ポンプＰ１に起動信号が出力されても、 ポンプＰ１の吐出側の水圧が上がらないときには圧力スイッチｆ１はオンされて いる。そして、揚水不能検出部７１は圧力スイッチｆ１がオンされている時間を 計時しているもので、圧力スイッチｆ１がＴ１時間（１分）オンされていれば、 揚水不能検出カウンタ７２に「−１」信号が出力される。この結果、カウンタ７ ２の値が初期値の「３」から「−１」されて「２」とされる。

【００３７】 そして、上記揚水不能検出部７１は自動運転可能機設定部７３に信号を出力す る。この結果、この設定部７３はポンプＰ１をＴ２（３分）だけ自動運転から除 外すべき信号をロータリ運転制御部６７に出力する。

【００３８】 この結果、ロータリ運転制御部６７はポンプＰ１の代わりにポンプＰ２に起動 信号を出力する。以下、ポンプＰ２に対する揚水不能に対するチェックが揚水不 能検出部７１で行われ、揚水不能でなければポンプＰ２の運転が継続される。

【００３９】 このようにして、ポンプＰ１が起動されても揚水がＴ１時間できない場合には 、Ｔ２時間自動運転から除外されて代わりに、ポンプＰ２が運転される。

【００４０】 そして、需要が大きくなって水量が増加し、流量スイッチ２５の接点ＦＳ２が 閉じられると、その信号は流量レベル計数部６１に送られる。この結果、流量レ ベル計数部６１には「２」が計数される。そして、流量レベル計数部６１で計数 された「２」は要求台数設定部６２に送られて、要求台数として「２」が設定さ れる。以下、同様にして整定台数として「２」が設定され、増減台決定部６６に 出力される。この増減台決定部６６には運転台数計数部６３から運転台数Ｎとし て「１」が設定されているため、増減台決定部６６は増台信号をロータリ運転制 御部６７に出力する。この結果、ロータリ運転制御部６７はポンプ制御部６９₃ に起動信号が出力される。これにより、ポンプＰ３も運転される。

【００４１】 以下、水の需要が更に増えると、流量スイッチ２６の接点ＦＳ３、接点ＦＳ４ が順々に閉成されていく。これにより、流量レベル計数部６１に「３」、「４」 が順次計数されていく。以下、同様にしてポンプＰ４、Ｐ１が運転されていく。

【００４２】 ところで、ポンプＰ１のポンプ制御部６９₁ に再度起動信号が出力されて、揚 水不能である状態がＴ１時間継続されると、カウンタ７２に「−１」信号が出力 される。この結果、カウンタ７２に「１」が計数される。さらに、自動運転設定 部７３にポンプＰ１を自動運転から除外すべき信号を出力する。この結果、ロー タリ運転制御部６７によりポンプＰ１を除外したロータリ運転が実行される。

【００４３】 以下、再度ロータリ運転制御部６７からポンプＰ１に起動信号が出力され、ポ ンプＰ１が揚水不能であれば、揚水不能検出部７１からカウンタ７２に「−１」 信号が出力される。この結果、カウンタ７２に「０」が計数される。つまり、ポ ンプＰ１に対して３回起動をかけても、３回とも揚水不能であった場合には、故 障機抹消部７５に信号が出力されて、ポンプＰ１が自動運転から削除される。

【００４４】 一方、再度ロータリ運転制御部６７からポンプＰ１に起動信号が出力され、ポ ンプＰ１が揚水可能とされ、その後の需要の減少によりポンプＰ１に停止信号が 出力されると、その停止信号は正常停止検出部７４に出力される。そして、この 正常停止検出部７４によりポンプＰ１が正常に停止されたと判定された場合には 、この正常停止検出部７４は上記カウンタ７２にリセット信号が出力される。こ の結果、カウンタ７２に初期値「３」が設定される。

【００４５】 以上のようにして、水の需要が増加した場合に運転するポンプ台数を増やして いくのであるが、その場合に揚水不能のポンプがあれば、そのポンプをスキップ してロータリ運転をさせるようにしている。

【００４６】 次に、４台のポンプが運転された後、水の需要が減少してくると、流量が減少 してくる。この結果、まず流量スイッチ２６の接点ＦＳ４がＯＦＦする。このＦ Ｓ４ＯＦＦ信号が流量レベル計数部６１に入力されて、いままで計数されていた 「４」が「−１」されて、「３」とされる。

【００４７】 以下、要求台数設定部６２に「３」が設定され、整定台数設定部６４に「３」 が設定される。増減台決定部６６には整定台数として「３」が、運転台数計数部 ６３に計数されている運転台数Ｎ＝「４」が入力されているため、減台信号をロ ータリ運転制御部６７に出力する。

【００４８】 この結果、ロータリ運転制御部６７は一番古くから運転されているポンプＰ１ を停止させるため、ポンプ制御部６９₁ に停止信号を出力する。従って、ポンプ Ｐ１が停止される。

【００４９】 以下、水の需要が減少し、接点ＦＳ３、ＦＳ２、ＦＳ１が順番にオフされてい く。この結果、流量レベル計数部６１に「２」、「１」、「０」が順次計数され ていく。

【００５０】 以下、要求台数設定部６２に要求台数として「２」、「１」、「０」が順次計 数され、整定台数設定部６４に「２」、「１」、「０」が順次設定されていく。 そして、増減台決定部６６から減台信号が逐次ロータリ運転制御部６７に出力さ れ、ポンプ制御部６９₂ 、６９₃ 、６９₄ の順に停止信号が出力され、ポンプＰ ２、Ｐ３、Ｐ４の順にポンプが停止される。

【００５１】 なお、上記実施例においては４台の給水ポンプを並列運転する場合を例にとっ たが、それ以上の台数の給水ポンプにおいても同様に実施することができる。

【００５２】 以上のように、ポンプが揚水不能であれば、まずＴ２時間だけ自動運転から除 外され、揚水不能が３回発生すれば、自動運転から除外するようにしている。従 って、ポンプの異物のつまりのように一過性の場合、３回復旧させる機会がある ため、管理者の負担を軽減できる。

【００５３】 なお、上記実施例によれば、各ポンプの揚水不能を圧力スイッチｆ１〜ｆ４に より検出するようにしたが、流量スイッチにより行うようにしても良い。

【００５４】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、水源と水需要源と間に並列接続されたＮ 台の給水ポンプを水需要源の需要状態に応じて自動的に増減駆動するようにした 自動給水装置において、給水ポンプの故障が発生した場合でも該故障ポンプの代 わりに他の給水ポンプを運転させるようにして、故障ポンプに復旧させる機会を 与えると共に自動給水装置に影響を与えることを防止することができる自動給水 装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すブロック図。

【図２】同実施例のポンプ及び圧力スイッチ，流量スイ
ッチの設置位置を示す図。

【図３】同実施例の給水システムを示す概念図。

【図４】流量スイッチの要部を示す図。

【図５】パドル式の流量スイッチの要部を示す図。

【図６】圧力スイッチの要部を示す図。

【図７】同実施例の給水特性図。

【符号の説明】

２３…圧力検出手段、２５、２６…流量スイッチ、６１
…流量レベル計数部、６２…要求台数設定部、６３…運
転台数計数部、６４…整定台数設定部、６６…増減台数
設定部、６７…ロータリ運転制御部、７１…揚水不能検
出部、７２…揚水不能検出カウンタ、７３…自動運転可
能機設定部、７４…正常停止検出部、７５…故障機抹消
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水源と、この水源と水需要源との間に並
   列接続されたＮ台の給水ポンプと、上記水需要源の水の
   需要状態に応じて自動的に給水ポンプを増台、減台する
   自動給水装置において、上記Ｎ台の給水ポンプにそれぞ
   れ設けられ給水ポンプの故障を検出する故障検出手段
   と、この故障検出手段により給水ポンプの故障が所定時
   間経過したかを検出する故障状態計時手段と、上記給水
   ポンプの運転を制御するポンプ運転制御手段と、上記故
   障状態計時手段により計時された故障状態が所定時間経
   過した給水ポンプの運転を停止させる運転停止手段と、
   上記故障状態計時手段により検出された給水ポンプの故
   障が所定時間経過した回数を計数する回数計数手段と、
   この回数計数手段により規定回数が計数された場合に
   は、上記ポンプ運転制御部に当該給水ポンプを運転から
   除外することを指令する指令手段とを具備したことを特
   徴とする自動給水装置。