JPS6079197A - ポンプ装置 - 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】 本発明は、回転数を制御できる制御モータでポンプを駆
動し、一定圧力になるように運転されるポンプ装置の構
成に関する。

省エネを目標に構成されたポンプ装置は、ポンプに必要
な電力を最小限にするため、ポンプ駆動ようの電動機を
制御しなければならない。

すなわち、従来の構成では、電動機がポンプを駆動する
場合常に最＾出力で運転するように構成されており、余
分な圧力を圧力タンクを用いて蓄−１− 圧し、所定圧力で電動機を停止させて圧力タンクから放
水していた。

この様な構成では、運転が連続しないため効率が良いよ
うに見えるが蓄圧のために不要な高圧力で運転するとき
があり、長時間で考えると省エネに大きく反するもので
ある。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであり、
効率の良い運転特性が得られ省エネに極めて都合の良い
ポンプ装置を提供することを目的としている。

以下、本発明を図面に示された一実施例に基づいて説明
すると、第１図は、本発明のポンプ装置の概略を示す構
成図、第２図は、モータに印加される電圧の特性を示す
図、第３図は、ポンプの運転特性を示す図、第４図は、
制御回路の構成を示す図、第５図は、動作の原理を示す
制御系統の図である。

第１図において、ポンプ装置は、１はポンプ、２はモー
タ、３は制御回路、４は圧力センサ、５は逆止弁、６は
アキュームレータ、７は吸水口、−２− ８は吐出口、９は井戸、１０は給水栓である。

そして、点線で囲われる部分１１がユニットになってい
る。

第２図において、縦軸がモータ２の印加電圧、横軸がポ
ンプ１の水量を示しており、モータ２に印加される電圧
は、給水栓１０が開放されである水量が流れると、圧力
センサ４による圧力変動の検出により高い電圧ＶＭ１が
印加され、水量が増加する場合は、図中の点線で示され
る特性を示す。

そして、給水栓１０が閉じられ水量が減少する場合は、
図中の実線で示される特性を示す。

すなわち、ＶＭｌはポンプ１が起動した場合の印加電圧
、ＶＭ２は水石が２０　Ｑ／ｍｉｎの場合の印加電圧、
ＶＭＯは最大水量における全電圧、ＶＭ３はポンプ１が
停止される直前の最小水量、■Ｍ４はポンプ１の停止す
る際の印加電圧である。

第３図において、ポンプ１は、縦軸にポンプ１の揚程、
横軸に水量を示しており、点線の示す特性は給水栓１０
が開放されポンプ１が起動し水石が増加される場合の特
性を示しており、実線の示−３− す特性は給水栓１０が閉じられて水量が低下する場合の
特性を示している。

すなわち、Ｈ４はポンプ１が停止している場合、Ｈｌは
給水栓１０が開放されてアキュームレータ６の内圧が低
下し圧力センサ４によりモータ２が起動される圧力、Ｈ
２は制御によって得られる一定の圧力、ＨＯは制御の飽
和する圧力、Ｈ３はポンプ１を停止させる最低圧力であ
る。

また、１２は、従来の制御を伴わないポンプの特性を対
比して示したものである。

第４図において、制御回路は、圧力センサ４の信号がア
ンプＡＭＰで増幅され、比較器Ａおよび比較器Ｂに入力
されるよう構成されている。

そして、比較器Ａおよび比較器Ｂは、シーケンス制御部
１３に接続されており、シーケンス制御部１３は、モー
タ２の起動用スイッチ１４、モータ２の停止用のスイッ
チ１５、および制御用のスイッチ１６．１７が接続され
ている。

さらに、比較器Ｃが設けられ、ＶＭ３の信号が入力され
るよう構成されており、比較器Ａ１比較−４− 器Ｂにもそれぞれｌ−１４、Ｈ１の信号が入力されるよ
う構成されている。

第５図において、制御回路３の動作原理を示すものであ
り、１８は電源０Ｎ１１９は圧力Ｈ検出モータ起動、２
０はモータ停止、２１はモータ起動、２２はモータ電圧
ＶＭ検出、２３は圧１ｔ−（検出、２４　ハＶ　Ｍ減少
、２５はＶＭ上昇、２６はＶＭ４でモータ運転、２７は
圧力Ｈ検出、２８モータ停止、点線で示される枠内は圧
力一定制御部２９を形成しており、他は自動運転制御の
ための回路の動作を示している。

この様な構成において、ポンプ装置は、井戸９から水を
汲上げて給水栓１０に送水することができるものであり
、給水栓１０の開閉状態によって圧力センサ４が給水栓
１０への給水圧力を検出し、制御回路３へ信号を与えて
給水圧力が一定になるように制御する。

すなわち、第３図に示される通り、給水栓１０の開閉に
伴い相当の広い水石の範囲で給水栓１０への給水圧力が
一定となるよう動作する。

−５− そして、給水栓１０が閉じられて水量が低下し、圧力が
Ｈ３に達するとモータ２への印加電圧がＶＭ３になりこ
れを比較器Ｃが選択してシーケンス制御部１３へ信号を
おくリモータ２を加速して圧力を、Ｌ昇させて圧力セン
サ４によりＨ４の圧力を検出してモータ２を停止させる
。

モータ２が停止すると、アキュームレータ６には、一定
の圧力が保持され、給水栓１０から放水されるまで圧力
の低下がなく、停止状態が継続される。

この様な動作の状態を第５図によって説明すると、制御
系統は、電源０Ｎ１８によって圧力センサ４によって得
られる圧力の検出信号ＨがＨｌより小さい場合はモータ
２が起動２１となり、Ｈが大きい場合はモータ停止２０
となる。

そして、モータ２が運転されている間、圧力一定制御部
２９により、給水圧りが一定に保たれるが、その動作は
、圧力センサ４が圧力を検出して信号を得る中でモータ
２への印加電圧ＶＭを操作する。

−６− すなわち、１−１　＞　１−１０の場合はＶＭ減少２４
となり、ｌ−１＜ＨＯの場合はＶＭ上昇２５となる。

また、ＶＭ＞ＶＭ３の場合は圧力一定制御部２９の動作
範囲となるが、ＶＭ≦ＶＭ３の場合はモータＶＭ４運転
２６となり、圧力ドｌ検出２７によりＨ≧Ｈ４の場合は
モータ停止２８、）−１＜Ｈ４の場合はモータＶＭ４運
転２６となる。

これらの制御系統は、本実施例に限定されるものではな
く、ポンプ１を一定圧力に制御することができる状態で
、圧力センサ４を備え、かつモータ２の回転数を検出し
て制御回路３で組合せて制特に、本発明では、ポンプ１
を停止させるために一定圧力制御によるモータ２の回転
数低下を検出して比較器Ｃによりモータ２の停止を制御
しているため、給水停止の際、ポンプ１の吐出圧力を不
要に高くして圧力スイッチを動作させるといった従来の
ものとは全く異なる効率の高いものである。

−７− このモータ２の回転数の検出は、種々の方法があり、モ
ータ２への印加電圧を検出してもよく、回転数をタコジ
エネ等の検出器を用いて検出してもよ（、流量計を用い
てもよい。

最終的には、ポンプの出力が低下したことを検出して操
作すればよい。

すなわち、常に一定圧力になるように必要な水量に応じ
てモータ２の印加電圧が制御され、給水栓１０の閉止に
近い小水量に至るまで極めて広い範囲の一定水圧の制御
ができる。

特に、流量スイッチを用いていた従来の制御ポンプと比
較すると小水量の検出をモータ２の回転ができ、ポンプ
１の制御範囲を広くする他、運転効率をも高くすること
ができる。

また、圧力センサ４は、運転停止を制御するために従来
の技術ではＯＮ用とＯＦＦ用の２個が必要であったが、
本発明の効果によれば１個の圧力−〇　− センサ４で良（、ＯＮと一定圧力を保持するための信号
源として利用し、ＯＦＦはモータ２の回転数を検出して
おこなうことができる。

従って、高価な圧力センサ４が１個で良く、価格を安く
することができる他、圧力の調整等の手間が少なくなり
都合か良くなる。

以上説明の通り、本発明によれば、ポンプの運転特性を
給水栓から放水される水量に従ってモータを制興し、水
量が少なくなるとモータの回転数を検出して停止するよ
う構成しており、運転効率が＾い他、構成が簡単であり
、省エネに効果が大きく、産業上の効果がきわめて大で
ある。

成因、第２図は、モータに印加される電圧の特性を示す
図、第３図は、ポンプの運転特性を示す図、第４図は、
制御回路の構成を示す図、第５図は、動作の原理を示す
制御系統の図である。

１・・・ポンプ、　２・・・モータ、　３・・・制御回
路、４・・・圧力センサ、　１０・・・給水栓。

−９− 斤４−図 −ｂｑａ− ・　２９

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプを制御モータで駆動すると共に逆止弁を設け、こ
   の逆止弁の上流に圧力センサを設け、この圧力センサの
   信号でポンプを一定圧力に制御し、かつ前記ポンプの出
   力の低下を検出して前記一定圧力をこえる圧力にしてポ
   ンプを停止させることを特徴とするポンプ装置。