(57)【要約】【課題】二次側の配管の異常昇圧を防止できるポンプ装置、制御盤及び制御基板を提供すること。【解決手段】ポンプ装置１は、末端又は中途部において閉鎖される配管１３，５０１に接続されるポンプユニットと、少なくとも、ポンプユニット１２の二次側の圧力、又は、ポンプユニット１２の二次側の配管１３，５０１若しくは水の温度を検出する検出器１６，３３と、ポンプユニット１２の二次側に設けられた排水を行う排水管に設けられ、排水管を常時閉じる自動開閉弁１５と、ポンプユニット１２の二次側の配管１３，５０１の許容圧力よりも低いか、又は、配管内の圧力が許容圧力となる温度よりも低く設定される閾値を記憶する記憶部４３と、検出器１６，３３で検出された検出値が閾値以上であるときに、自動開閉弁１５を開ける制御部４１と、を備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
末端又は中途部において閉鎖される配管に接続されるポンプユニットと、
前記ポンプユニットの二次側の圧力、又は、前記ポンプユニットの二次側の配管若しくは水の温度を検出する少なくとも１つ以上の検出器と、
前記ポンプユニットの二次側に設けられた排水を行う排水管に設けられ、前記排水管を常時閉じる自動開閉弁と、
前記ポンプユニットの二次側の配管の許容圧力よりも低いか、又は、前記配管内の圧力が前記許容圧力となる温度よりも低く設定される閾値を記憶する記憶部と、
前記検出器で検出された検出値が前記閾値以上であるときに、前記自動開閉弁を開ける制御部と、
を備えるポンプ装置。
【請求項２】
前記配管は、火災時に開放されて放水する消火用の放水手段に接続される、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記閾値は、前記配管に接続される前記ポンプユニットの起動圧力若しくは補助ポンプユニットの起動圧力若しくは前記いずれかの圧力よりも高い圧力、又は、前記ポンプユニットの起動圧力若しくは前記補助ポンプユニットの起動圧力若しくは前記いずれかの圧力となる前記配管若しくは水の温度よりも高い温度に設定される、請求項２に記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記記憶部は、前記閾値を複数有し
前記検出器で検出された検出値が前記閾値よりも低い閾値以下となったときに、前記自動開閉弁を閉じる、請求項３に記載のポンプ装置。
【請求項５】
警告を行う報知手段を備え、
前記制御部は、前記検出器で検出した検出値が前記閾値以上であるときに、前記報知手段により前記警告を行う、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のポンプ装置。
【請求項６】
外部に設けられた外部端末へ情報を送信する通信部を備え、
前記制御部は、前記検出器で検出した検出値が前記閾値以上であるときに、前記通信部により、警告のための情報を前記外部端末へ送信する、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のポンプ装置。
【請求項７】
前記制御部は、火災時において、前記検出器で検出された検出値が前記閾値以上であるときに、前記自動開閉弁を閉じるか、又は、閉じた状態を維持する、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項８】
前記自動開閉弁の呼び径は、前記ポンプユニットの吐出口の呼び径よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項９】
前記自動開閉弁からの排水される流量を絞ることができるオリフィス又は手動開閉弁を備える請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項１０】
前記検出器で検出された検出値が前記閾値以上である状態が、あらかじめ前記記憶部に記憶された時間の閾値以上の時間継続された場合、若しくは電気的に接続したタイマーがあらかじめ設定した時間をカウントした場合に前記自動開閉弁を開ける、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項１１】
前記ポンプユニットの二次側に設けられた圧力タンクを備える、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項１２】
前記排水管及び前記自動開閉弁は、前記圧力タンクの二次側に設けられたことを特徴とする、請求項１１に記載のポンプ装置。
【請求項１３】
前記記憶部は、前記閾値を複数有し、
前記検出器で検出された検出値が、前記制御部が前記自動開閉弁を開く前記閾値よりも低い前記閾値以下となったときに、前記ポンプユニットを起動する、請求項１に記載のポンプ装置。
【請求項１４】
前記起動により運転を継続した状態が、あらかじめ前記記憶部に記憶された時間の閾値以上の時間継続された場合、若しくは電気的に接続したタイマーがあらかじめ設定した時間をカウントした場合、若しくは前記検出器で検出された検出値が、前記制御部が前記自動開閉弁を開く前記閾値よりも低く、且つ、前記制御部が前記ポンプユニットを起動する前記閾値よりも高い前記閾値以上となった場合に、前記ポンプユニットを停止する、請求項１３に記載のポンプ装置。
【請求項１５】
末端又は中途部において閉鎖される配管に接続されたポンプユニットの二次側の配管の許容圧力よりも低いか、又は、前記配管内の圧力が前記許容圧力となる温度よりも低く設定される閾値を記憶する記憶部と、
前記ポンプユニットの二次側の圧力又は前記ポンプユニットの二次側の配管若しくは水の温度を検出する少なくとも１つ以上の検出器で検出された検出値が前記閾値以上であるときに、前記ポンプユニットの二次側に設けられた排水を行う排水管に設けられ、前記排水管を常時閉じる自動開閉弁を開ける制御部と、
を備える制御盤。
【請求項１６】
末端又は中途部において閉鎖される配管に接続されたポンプユニットの二次側の配管の許容圧力よりも低いか、又は、前記配管内の圧力が前記許容圧力となる温度よりも低く設定される閾値を記憶する記憶部と、
前記ポンプユニットの二次側の圧力又は前記ポンプユニットの二次側の配管若しくは水の温度を検出する少なくとも１つ以上の検出器で検出された検出値が前記閾値以上であるときに、前記ポンプユニットの二次側に設けられた排水を行う排水管に設けられ、前記排水管を常時閉じる自動開閉弁を開ける制御部と、
前記記憶部及び前記制御部が実装された基板と、
を備える制御基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建造物に用いられるポンプ装置、制御盤及び制御基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前から、建造物に給水するポンプ装置が知られている。このようなポンプ装置として、例えば、火災時にスプリンクラー等へ水を供給する消火ポンプ装置（例えば、特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
このようなポンプ装置は、火災時にポンプ装置が起動することから、火災が起きていない場合には、火災発生時に備え、常時通電されているとともに、ポンプ装置の二次側の配管内が所定の圧力に維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６４４２３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したポンプ装置では、ポンプ装置の二次側の配管内が所定の圧力に維持されているが、水温が上昇すると、配管内の水及び空気が熱により膨張する虞がある。このとき、ポンプ装置の二次側の配管は外部に水が漏水しないように密閉されていることから、配管内の圧力が異常昇圧する虞がある。
【０００６】
そこで本発明は、二次側の配管の異常昇圧を防止できるポンプ装置、制御基板及び制御盤を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、ポンプ装置は、末端又は中途部において閉鎖される配管に接続されるポンプユニットと、少なくとも、前記ポンプユニットの二次側の圧力、又は、前記ポンプユニットの二次側の配管若しくは水の温度を検出する検出器と、前記ポンプユニットの二次側に設けられた排水を行う排水管に設けられ、前記排水管を常時閉じる自動開閉弁と、前記ポンプユニットの二次側の配管の許容圧力よりも低いか、又は、前記配管内の圧力が前記許容圧力となる温度よりも低く設定される閾値を記憶する記憶部と、前記検出器で検出された検出値が前記閾値以上であるときに、前記自動開閉弁を開ける制御部と、を備える。
【０００８】
本発明の一態様によれば、制御盤は、末端又は中途部において閉鎖される配管に接続されたポンプユニットの二次側の配管の許容圧力よりも低いか、又は、前記配管内の圧力が前記許容圧力となる温度よりも低く設定される閾値を記憶する記憶部と、
前記ポンプユニットの二次側の圧力又は前記ポンプユニットの二次側の配管若しくは水の温度を少なくとも検出する検出器で検出された検出値が前記閾値以上であるときに、前記ポンプユニットの二次側に設けられた排水を行う排水管に設けられ、前記排水管を常時閉じる自動開閉弁を開ける制御部と、を備える。
【０００９】
本発明の一態様によれば、制御基板は、末端又は中途部において閉鎖される配管に接続されたポンプユニットの二次側の配管の許容圧力よりも低いか、又は、前記配管内の圧力が前記許容圧力となる温度よりも低く設定される閾値を記憶する記憶部と、前記ポンプユニットの二次側の圧力又は前記ポンプユニットの二次側の配管若しくは水の温度を少なくとも検出する検出器で検出された検出値が前記閾値以上であるときに、ポンプユニットの二次側に設けられた排水を行う排水管に設けられ、前記排水管を常時閉じる自動開閉弁を開ける制御部と、前記記憶部及び前記制御部が実装された基板と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、二次側の配管の異常昇圧を防止できるポンプ装置、制御基板及び制御盤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る給水設備の構成を示す説明図。
【図２】同給水設備に用いられるポンプ装置の構成を示す側面図。
【図３】同ポンプ装置に用いられる制御盤の構成を示す正面図。
【図４】同制御盤の内部構成を示す正面図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る給水設備の構成を示す説明図。
【図６】本発明の他の実施形態に係る給水設備に用いられるポンプ装置の構成を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態に係るポンプ装置１の構成を、図１乃至図４を用いて説明する。なお、本実施形態においては、ポンプ装置１は、給水設備として消火設備１００に用いられる消火ポンプ装置の例を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る消火設備１００の構成を示す説明図、図２は、ポンプ装置１の構成を示す側面図、図３及び図４は、ポンプ装置１に用いられる制御盤１８の外観及び内部の構成それぞれ示す正面図である。
【００１４】
図１に示すように、ポンプ装置１は、建造物に設けられた消火設備１００に用いられる。まず、消火設備１００の構成について説明する。図１に示すように、消火設備１００は、ポンプ装置１と、補助加圧装置１０１と、放水手段２０１と、火災判断機器３０１と、給水源４０１と、を備えている。
【００１５】
補助加圧装置１０１は、放水手段２０１へ接続される配管５０１内の圧力が低下したときに、ポンプ装置１が始動する前に補助加圧装置１０１が自動運転し、配管５０１内の圧力を回復させるポンプ装置である。
【００１６】
補助加圧装置１０１は、例えば、補助ポンプユニット１１１と、補助ポンプユニット１１１の二次側に設けられた圧力タンク１１２と、圧力タンク１１２に接続された圧力検出器１１３と、呼水槽１１４と、制御盤１１５と、を備えている。
【００１７】
補助ポンプユニット１１１は、補助モータ１２１と、補助モータ１２１により駆動される補助ポンプ１２２と、補助ポンプ１２２に接続される連結管１２３と、を備えている。補助モータ１２１は、制御盤１１５に電気的に接続される。補助ポンプ１２２は、一次側が呼水槽１１４に接続され、二次側が連結管１２３に接続される。連結管１２３は、配管５０１に接続される。より具体的には、連結管１２３は、配管５０１であって、且つ、後述する流水検知器３１４の一次側に接続される。
【００１８】
圧力タンク１１２は、連結管１２３に設けられる。
【００１９】
圧力検出器１１３は、圧力タンク１１２内の圧力を検出する。圧力検出器１１３は、電気的に制御盤１１５に接続される。圧力検出器１１３は、検出した圧力値の信号を制御盤１１５に送信する。
【００２０】
呼水槽１１４は、補助ポンプユニット１１１の水源である。
【００２１】
制御盤１１５は、例えば、記憶部１３１及び制御部１３２を備える。記憶部１３１は、例えば、補助ポンプユニット１１１を起動する補助起動圧力、及び、補助ポンプユニット１１１を停止する補助停止圧力が記憶されている。補助起動圧力は、ポンプ装置１のポンプユニット１２の起動圧力よりも高く設定される。また、補助停止圧力は、ポンプ装置１の締切圧力よりも低く設定される。
【００２２】
制御部１３２は、圧力検出器１１３で検出した圧力が記憶部１３１に記憶された起動圧力以下と判断すると、補助ポンプユニット１１１を起動する。また、制御部１３２は、補助ポンプユニット１１１の運転中に圧力検出器１１３で検出した圧力が記憶部１３１に記憶された停止圧力以上と判断すると、補助ポンプユニット１１１を停止する。
【００２３】
放水手段２０１は、例えば、建造物のフロア毎に設けられた複数の放水器や、他の放水装置に接続される配管等である。放水手段２０１は、火災時に開放されることで消火のために放水を行う。具体例として、放水手段２０１は、例えば複数のスプリンクラー２１１と、消火栓２１２と、連結送水管２１３と、を含む。
【００２４】
スプリンクラー２１１は、配管５０１から分岐して接続され、各フロアに配設された配設管２１１ａと、配設管２１１ａに設けられたフロア毎に複数設けられたスプリンクラヘッド２１１ｂと、を備える。また、スプリンクラー２１１は、配設管２１１ａ及びスプリンクラヘッド２１１ｂの間に水量（流量）及び圧力の検出が可能な検出器を備えていてもよい。
【００２５】
スプリンクラヘッド２１１ｂは、例えば、火災時の熱により開口し放水することで、建造物のフロアに放水可能な放水口を有している。また、スプリンクラヘッド２１１ｂは、例えば、同一フロアに設けられたスプリンクラヘッド２１１ｂのいずれかが開となり放水した場合に、同一フロア内に設けられた他のスプリンクラヘッド２１１ｂも開となり連動して放水可能に形成されている。
【００２６】
消火栓２１２は、建造物の屋内及び屋外の少なくとも一方に設けられる。消火栓２１２は、例えば、屋内消火栓である。消火栓２１２は、例えば、消火栓箱２１２ａと、消火栓箱２１２ａに収容され、配管５０１に接続されるホース２１２ｂと、ホース２１２ｂに設けられたノズル２１２ｃと、ノズル２１２ｃに設けられた開閉弁と、を備えている。また、ホース２１２ｂと配管５０１との間には、開閉弁が設けられた放水口が設けられ、この放水口にホース２１２ｂが接続されることで、配管５０１にホース２１２ｂが流体的に接続される。
【００２７】
連結送水管２１３は、例えば、建造物の屋内又は屋外に設けられる。連結送水管２１３は、いわゆる消防隊専用栓である。連結送水管２１３は、例えば、屋内に設けられる湿式の差込式放水口である。
【００２８】
火災判断機器３０１は、ポンプ装置１の後述するポンプユニット１２を起動する起動装置である。例えば、火災判断機器３０１は、火災報知器３１１と、消火栓用手動起動装置３１２と、遠隔起動装置３１３と、流水検知器３１４と、圧力検出器３３と、を含む。火災判断機器３０１は、例えば、信号線９９を介して制御盤１８に電気的に接続される。ポンプユニット１２が起動した場合は、防災センター等へ自動的に通報される。この場合、ポンプユニット１２の停止は手動で行う必要があり、また、火災発生を知らせるアラームが建物内に響き渡るため、火災時以外にはポンプユニット１２を起動させないようにする必要がある。
【００２９】
火災報知器３１１は、例えば、煙や熱を感知し、制御盤１８にポンプユニット１２の起動信号を発報する。
【００３０】
消火栓用手動起動装置３１２は、例えば、消火栓２１２の消火栓箱２１２ａに設けられる。消火栓用手動起動装置３１２は、手動により操作されることで、制御盤１８にポンプユニット１２の起動信号を発報する。
【００３１】
遠隔起動装置３１３は、例えば、防災センター等からの遠隔操作されることで、制御盤１８に、ポンプユニット１２の起動信号を発報する。
【００３２】
流水検知器３１４は、例えば、配管５０１内に所定の流量又は流速の水が流れた場合に、内部に設けられたスイッチが作動し、制御盤１８にポンプユニット１２の起動信号を発報する。
【００３３】
給水源４０１は、消火用の水槽である。給水源４０１は、ポンプ装置１の一次側に設けられる。
【００３４】
配管５０１は、ポンプ装置１の二次側に設けられ、スプリンクラー２１１、消火栓２１２及び連結送水管２１３に接続される。配管５０１には、流水検知器３１４が設けられる。配管５０１は、末端又は中途部においてスプリンクラー２１１、消火栓２１２及び連結送水管２１３により閉鎖される。
【００３５】
図１及び図２に示すように、ポンプ装置１は、ベース１１と、ポンプユニット１２と、吐出管１３と、圧力タンク１４と、自動開閉弁１５と、温度検出器１６と、呼水槽１７と、制御盤１８と、を備えている。
【００３６】
ベース１１は、建造物のポンプ装置１の設置面に固定される。ベース１１は、その上面にポンプユニット１２、圧力タンク１４、呼水槽１７及び制御盤１８を固定する。
【００３７】
ポンプユニット１２は、ポンプ２１及びモータ２２を備えている。ポンプ２１は、吸込口２１ａ及び吐出口２１ｂを備えている。ポンプ２１は、その内部に回転軸に固定されたインペラを収容する。ポンプ２１は、増圧した水を二次側に吐出する。
【００３８】
モータ２２は、回転軸を回転可能に形成されている。モータ２２は、回転軸を回転することで、ポンプ２１のインペラを駆動する。モータ２２は、信号線９９を介して電気的に制御盤１８に接続される。
【００３９】
吐出管１３は、一端がポンプ２１の吐出口２１ｂに接続されるとともに、他端が配管５０１に接続される。吐出管１３は、圧力タンク１４よりも一次側に逆止弁１３ａを有する。
【００４０】
圧力タンク１４は、タンク３１と、圧力計３２と、圧力検出器３３と、を備えている。タンク３１は、ポンプ２１から吐出された所定の圧力の水を貯留可能に形成されている。タンク３１は、例えば、吐出管１３に設けられる。圧力計３２は、タンク３１内の圧力を検出し、外部に表示可能に形成されている。圧力検出器３３は、信号線９９を介して制御盤１８に接続されている。圧力検出器３３は、タンク３１内の圧力を制御盤１８に送信可能に形成されている。
【００４１】
自動開閉弁１５は、例えば、ポンプユニット１２の二次側であって、且つ、流水検知器３１４の一次側に設けられ、ポンプユニット１２の二次側であって、且つ、流水検知器３１４の一次側に接続された分岐管１５ａを開閉する。ここで、分岐管１５ａは、例えば、排水口１５ｂ等に接続されている。換言すると、自動開閉弁１５は、ポンプユニット１２の二次側の分岐管１５ａに設けられ、分岐管１５ａを開くことで、ポンプユニット１２の二次側の水を排水口１５ｂに排水する。
【００４２】
自動開閉弁１５は、信号線９９によって制御盤１８に電気的に接続される。自動開閉弁１５は、常時閉であり、制御盤１８からの信号によって開き、ポンプユニット１２の二次側及び配管５０１に存する水を排水口１５ｂに排水する。
【００４３】
温度検出器１６は、例えば、吐出管１３又は配管５０１に設けられる。温度検出器１６は、ポンプユニット１２の二次側のいずれかの配管１３、５０１内の水の温度、又は、いずれかの配管１３、５０１の表面温度を検出する。温度検出器１６は、信号線９９を介して制御盤１８に電気的に接続される。温度検出器１６は、検出した温度情報を制御盤１８に送信する。
【００４４】
呼水槽１７は、ポンプ２１に呼び水を供給可能に、配管１７ａを介してポンプ２１に接続される。また、呼水槽１７は、ポンプ２１の温度上昇を抑えるために、オリフィスが設けられ、ポンプ２１で増圧された水の一部を絞り、呼水槽１７に逃がす逃がし管１７ｂを有する。
【００４５】
制御盤１８は、内部に制御部４１を備えている。また、制御盤１８は、入力装置４２と、記憶部４３と、報知部４４と、通信部４５と、端子部４８と、を備えている。制御盤１８は、また、例えば、制御基板４６と、筐体４７と、を備えている。
【００４６】
制御基板４６は、例えば、一枚の基板４６ａに、制御部４１、記憶部４３、通信部４５及び端子部４８が実装されることで構成される。筐体４７は、内部に制御基板４６を収容するとともに、外面の一部に入力装置４２及び報知部４４を配置する。また、筐体４７は、内部に電源トランス、電流測定用変流器、電磁接触器、配線用遮断器等の複数の機器３８を収容する。
【００４７】
制御部４１は、信号線９９を介してモータ２２及び圧力検出器３３に接続される。制御部４１は、入力装置４２、記憶部４３、報知部４４及び通信部４５と、バスライン等の信号線９９を介して電気的に接続される。
【００４８】
制御部４１は、モータ２２を駆動可能に形成されている。制御部４１は、火災と判断したときに、モータ２２を駆動可能に形成されている。具体例として、制御部４１は、火災判断機器３０１から発報されたポンプユニット１２の起動信号を受信すると、記憶部４３に記憶されたプログラムに準じてモータ２２を駆動する。
【００４９】
制御部４１は、日付を管理可能なカレンダー機能及び時刻を管理可能な時計機能を有している。制御部４１は、ポンプユニット１２の駆動後に経過した時間をカウントするカウンタ機能を有している。制御部４１は、ポンプユニット１２の駆動停止後にカウンタ機能でカウントしたポンプユニット１２の停止時間の積算値、ポンプユニット１２の起動停止回数、自動開閉弁１５の開閉履歴等を記憶部４３に記憶する機能を有している。
【００５０】
制御部４１は、ポンプユニット１２の異常発生時に、当該異常の情報を報知部４４に送信する機能を有している。制御部４１は、入力装置４２により入力された指示に基づいて、カウンタ機能でカウントした時間、過去のポンプユニット１２の駆動情報等の履歴情報を通信部４５に送信可能に形成されている。
【００５１】
入力装置４２は、日時及び指令等の情報を入力可能に形成されている。入力装置４２は、入力された情報を制御部４１に送信可能に形成されている。
【００５２】
記憶部４３には、例えば、ポンプユニット１２を起動する起動圧力、締切り運転時の締切揚程、並びに、火災発生時及び各点検運転におけるポンプユニット１２の制御プログラム等が記憶されている。
【００５３】
また、記憶部４３には、自動開閉弁１５を開閉する条件である閾値が記憶されている。例えば、閾値は、第１閾値、第２閾値及び第３閾値を含む。
【００５４】
第１閾値は、例えば、自動開閉弁１５を開くと判断するポンプユニット１２の二次側の圧力値である。第１閾値は、ポンプユニット１２の二次側の配管、本実施形態においては吐出管１３及び配管５０１並びにポンプユニット１２の二次側の設備の破損が起こらないことを保証する許容圧力より低い圧力であって、且つ、ポンプユニット１２の起動圧力や補助ポンプユニット１１１の起動圧力よりも高い圧力に設定される。ここで、ポンプユニット１２の二次側の設備とは、スプリンクラー２１１、消火栓２１２及び連結送水管２１３等である。
【００５５】
第２閾値は、自動開閉弁１５を開くと判断するポンプユニット１２の二次側の水温又は水温を推定できる配管１３、５０１の表面温度である。例えば、第２閾値は、吐出管１３及び配管５０１を含むポンプユニット１２の二次側の配管内の容量、及び、温度変化に伴う水の熱膨張量に基づいて予め設定される。即ち、第２閾値は、熱により膨張したときに、ポンプユニット１２の二次側の圧力が上記許容圧力に昇圧する温度よりも低い温度であって、且つ、ポンプユニット１２の起動圧力や補助ポンプユニット１１１の補助起動圧力よりも高い圧力となる温度であり、好適には、安全性を考慮して、将来的に上記許容圧力に昇圧する虞のある温度よりも低い温度に設定される。
【００５６】
例えば、ポンプユニット１２の二次側の配管１３、５０１に水が充水された時、換言すると、ポンプユニット１２が初めて起動した時、ポンプユニット１２の二次側の配管１３、５０１に満たされる水の圧力は締切り揚程となる。この時の水温とポンプユニット１２の締切り揚程から、例えば、水と空気の容積を一定と仮定し、ボイル・シャルルの法則等により、配管１３、５０１の許容圧力となる水温が推定できる。
【００５７】
第３閾値は、自動開閉弁１５を開いた後に自動開閉弁１５を閉じる条件であり、例えば、ポンプユニット１２の二次側の圧力値である。例えば、第３閾値は、上記許容圧力及び第１閾値より低い圧力であって、且つ、ポンプユニット１２の起動圧力や補助ポンプユニット１１１の補助起動圧力よりも高い圧力に設定される。
【００５８】
これらのように、閾値は、ポンプユニット１２の二次側の圧力がポンプユニット１２の二次側に流体的に接続された設備が破損する虞がある場合に、自動開閉弁１５を開いて排水することでポンプユニット１２の二次側の圧力を低下させる圧力値及び温度値である。また、閾値は、自動開閉弁１５を開いてポンプユニット１２の二次側の圧力を低下させたときに、ポンプユニット１２の二次側の圧力が、ポンプユニット１２が起動すること、又は、補助ポンプユニット１１１を起動することを抑制できる圧力値及び温度値である。
【００５９】
さらに、記憶部４３には、ポンプユニット１２の識別番号、形式、位置情報等のポンプ装置１の情報、及び、ポンプユニット１２の二次側の圧力が昇圧したときに警告を送信する外部に設けられたパーソナルコンピュータやタブレット端末等の外部端末９０の情報等が記憶されている。
【００６０】
報知部４４は、ポンプユニット１２の異常発生時に、制御部４１から送信された情報に基づいて、当該異常を外部に報知可能に形成されている。報知部４４は、情報を表示する表示部である。報知部４４は、例えば、点灯又は点滅することで情報を表示するランプ、音により外部に情報を報知する音響及び情報を表示するディスプレイを含む。
【００６１】
通信部４５は、外部と情報を送受信可能に構成される。例えば、通信部４５は、制御部４１から送信された情報を無線又は有線により外部に出力する。例えば、通信部４５は、外部端末９０に情報を送信する。換言すると、制御部４１は、通信部４５を介して、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークや無線又は有線ケーブル等によりに外部端末９０に情報を送信し、外部端末９０に当該情報を表示させる。
【００６２】
なお、例えば、外部端末９０に情報を表示させる機能は、外部端末９０のプロセッサが処理することで達成される。外部端末９０は、例えば、異常昇圧等に関する情報を表示する表示部である。また、ここで、外部端末９０は、例えば、ポンプ装置１から離れた場所にユーザが有する第１外部端末９１と、ユーザ以外の管理者、具体例としてポンプ装置１の製造メーカ、建造物を管理する管理センター、及び、消防署や防災センター等の外部機関等のポンプ装置１や消火設備１００を監督又は管理を行う管理者が有する第２外部端末９２と、を含む。
【００６３】
また、制御部４１は、以下の（１）乃至（３）の機能を有している。
【００６４】
（１）温度検出器１６及び圧力検出器３３の少なくとも一方で検出された検出値に基づいてポンプユニット１２の二次側の圧力の異常昇圧を判断する機能。
【００６５】
（２）ポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧と判断した場合に、警告を行う機能。
【００６６】
（３）ポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧と判断した場合に、ポンプユニット１２の二次側の圧力を減圧する機能。
【００６７】
次に、制御部４１が有する（１）乃至（３）の機能について説明する。  
（１）の機能は、圧力検出器３３で検出された圧力及び温度検出器１６で検出された温度の少なくとも一方の値と、閾値とを比較し、ポンプユニット１２の二次側の圧力が異常か、又は異常となる虞があるかを判断する機能である。
【００６８】
（１）の機能の具体例を以下説明する。（１）の機能の具体例として、先ず、制御部４１は、圧力検出器３３で検出された圧力情報である信号、温度検出器１６で検出された温度情報である信号の少なくとも一方を受信する。制御部４１は、受信した信号と第１閾値とを比較する。
【００６９】
具体的には、制御部４１は、圧力検出器３３で検出された圧力又は温度検出器１６で検出された温度が第１閾値の圧力値又は温度値以上であるか否かを判断する。圧力検出器３３で検出された圧力又は温度検出器１６で検出された温度が第１閾値の圧力値又は温度値よりも小さい値である場合には、制御部４１は、ポンプユニット１２の二次側の圧力に異常昇圧がない、又は、異常昇圧の虞がないと判断する。圧力検出器３３で検出された圧力又は温度検出器１６で検出された温度が第１閾値の圧力値又は温度以上の値である場合には、制御部４１は、ポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧しているか、又は、異常昇圧の虞があると判断する。
【００７０】
（２）の機能は、（１）の機能でポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧又はその虞があると判断した場合に警告を行う機能である。
【００７１】
（２）の機能の具体例を以下説明する。（２）の機能の具体例として、先ず、制御部４１は、（１）の機能でポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧又はその虞があると判断した場合に、報知部４４を制御し、音、光又は情報の表示によって、異常昇圧の情報をポンプ装置１の周囲に警告する。また、制御部４１は、当該異常昇圧の情報及び記憶部４３に記憶されたポンプ装置１の識別番号、形式、位置情報を、第１外部端末９１及び第２外部端末９２へ当該情報を送信し、外部への警告を行う。
【００７２】
（３）の機能は、ポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧と判断した場合に、ポンプユニット１２の二次側の圧力を減圧する機能である。
【００７３】
（３）の機能の具体例を以下説明する。（３）の機能の具体例として、先ず、制御部４１は、（１）の機能でポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧又はその虞があると判断した場合に、自動開閉弁１５を開けるための信号を自動開閉弁１５に送信し、自動開閉弁１５を開き、ポンプユニット１２の二次側に接続される分岐管１５ａ及び排水口１５ｂを連通させて、ポンプユニット１２の二次側の水を排水口１５ｂから排水する。これにより、制御部４１は、ポンプユニット１２の二次側の圧力を減圧する。なお、制御部４１は、火災判断機器３０１からポンプユニット１２の起動信号を発報されている場合には、自動開閉弁１５を開くことなく、閉状態を維持する。
【００７４】
自動開閉弁１５を開いた後、制御部４１は、圧力検出器３３で検出された圧力情報である信号を受信し、受信した信号と第３閾値とを比較する。具体的には、制御部４１は、圧力検出器３３で検出された圧力が第３閾値の圧力値以下であるか否かを判断する。圧力検出器３３で検出された圧力が第３閾値よりも大きい値である場合には、制御部４１は、ポンプユニット１２の二次側の圧力が異常な圧力であると判断し、自動開閉弁１５の開状態を維持する。圧力検出器３３で検出された圧力で検出された温度が第３閾値以下の値である場合には、制御部４１は、ポンプユニット１２の二次側の圧力が正常な圧力まで減圧されたと判断し、自動開閉弁１５への信号を停止し、自動開閉弁１５を閉じる。また、制御部４１は、ポンプユニット１２の二次側の圧力が正常な圧力まで減圧されたと判断すると、報知部４４による警告を解除するとともに、ポンプユニット１２の二次側の圧力が正常な圧力まで減圧された旨の情報及び記憶部４３に記憶されたポンプ装置１の識別番号、形式、位置情報を、第１外部端末９１及び第２外部端末９２へ当該情報を送信し、外部への警告を行う。
【００７５】
このように構成された消火設備１００に用いられるポンプ装置１によれば、圧力検出器３３で検出された圧力及び温度検出器１６で検出された温度の少なくとも一方の値と閾値とを比較し、ポンプユニット１２の二次側の異常圧力を検知し、自動開閉弁１５を開いて配管１３、５０１内の圧力を減圧できる。また、ポンプ装置１は、ポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧又はその虞があると判断した場合に報知部４４、第１外部端末９１及び第２外部端末９２に警告を行うことができる。これにより、正常な圧力まで配管１３、５０１内の圧力を減圧でき、異常昇圧した情報を、ポンプ装置１の周囲、ユーザ及び管理者に警告することができることから、ポンプ装置１や消火設備１００の破損を防止できる。
【００７６】
さらに、ポンプ装置１は、制御部４１は、火災判断機器３０１からポンプユニット１２の起動信号を発報されている場合には、常時閉じている自動開閉弁１５を開くことなく、閉状態を維持することから、火災時に自動開閉弁１５が開くことによる、放水量の低下等を防止できる。即ち、ポンプ装置１は、自動開閉弁１５で減圧する構成であっても、火災時に消火活動を邪魔することを防止できる。加えて、火災時に生じる熱によって、異常昇圧の虞が判断され、誤って自動開閉弁１５が開き、ポンプユニット１２の二次側が減圧されることを防止できる。
【００７７】
また、第１閾値及び第２閾値は、ポンプユニット１２の二次側の配管、本実施形態においては吐出管１３及び配管５０１並びにポンプユニット１２の二次側の設備の破損が起こらないことを保証する許容圧力より低い圧力又はポンプユニット１２の二次側の圧力が上記許容圧力に昇圧する温度よりも低い温度に設定される。このため、当該配管１３、５０１及び設備が許容圧力を超える前に自動開閉弁１５が開き、当該配管及び設備が破損することを防止できる。また、第１閾値及び第２閾値は、ポンプユニット１２の起動圧力や補助ポンプユニット１１１の補助起動圧力よりも高い圧力又は当該圧力となる温度に設定される。即ち、第１閾値及び第２閾値は、消火設備１００を使用目的の範囲内の圧力においては異常昇圧と判断させないことから、過剰な減圧を防止することができる。
【００７８】
加えて、自動開閉弁１５を開いた後に自動開閉弁１５を閉じる第３閾値は、上記許容圧力及び第１閾値より低い圧力であって、且つ、ポンプユニット１２の起動圧力や補助ポンプユニット１１１の補助起動圧力よりも高い圧力に設定される。このため、自動開閉弁１５によりポンプユニット１２の二次側の圧力を減圧させても、消火設備１００を使用する範囲内の圧力にポンプユニット１２の二次側の圧力が維持される。即ち、ポンプ装置１は、ポンプユニット１２の減圧をした後に、補助ポンプユニット１１１が起動されることを抑制できる。これにより、ポンプ装置１は、消火設備１００のランニングコストが増加することを防止できる。
【００７９】
また、ポンプ装置１は圧力タンク１４を備える構成であることから、ポンプユニット１２の二次側に昇温による圧力変化が小さい空気を貯留できることから、昇温による圧力変化量を低減することができる。
【００８０】
上述したように、本発明の一実施形態に係るポンプ装置１によれば、ポンプユニット１２の二次側の圧力又は温度から異常昇圧を検知可能となる。加えて、ポンプ装置１によれば、異常昇圧を検知した場合に、ポンプユニット１２の二次側を排水することで、ポンプユニット１２の二次側の配管１３、５０１内の異常昇圧を防止できる。
【００８１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した例では、ポンプユニット１２の二次側の異常昇圧を判断するために、圧力検出器３３及び温度検出器１６を用い、少なくとも一方の検出値によって異常昇圧を判断する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、圧力検出器３３及び温度検出器１６の双方の検出値によって異常昇圧を判断する構成であってもよい。また、圧力検出器３３及び温度検出器１６の一方でのみを用いる構成であってもよい。
【００８２】
また、上述した例では、消火設備１００としてスプリンクラー２１１が設けられる構成を説明したが、スプリンクラー２１１は、スプリンクラヘッド２１１ｂに閉塞弁が設けられ、火災時に開放する構成であっても、常時開放するいわゆる開放型であってもよい。例えば、開放型のスプリンクラヘッド２１１ｂを用いる場合には、火災時のみ開放される開閉弁を設ける構成とすればよい。また、消火設備１００はスプリンクラー２１１ではなく、泡消火設備や水噴霧消火設備を用いる構成であってもよい。
【００８３】
また、上述した例では、ポンプ装置１は消火ポンプ装置であり、そして、ポンプ装置１が消火設備１００に用いられる例を説明したがこれに限定されない。例えば、ポンプ装置１は、末端又は中途部でポンプユニット１２の二次側が閉鎖され、昇温によって異常昇圧する虞がある他の設備やポンプ装置に適用できる。例えば、飲料用水の給水装置に用いられる構成であってもよいが、飲料用水は配管内の水の入れ替わりが多いため、水温の変化は消火ポンプ用の配管に比べて小さい。また、給湯用水の給水装置に用いられる構成であってもよいが、配管には断熱材を巻くことが多く、直射日光による影響も受け難いため、水温の変化は消火ポンプ用の配管に比べて小さい。
【００８４】
また、上述した例では、報知部４４及び外部端末９０へ点検運転の情報及び結果、並びに、警告を表示又は送信する構成を説明したがこれに限定されず、いずれに警告を行う構成であってもよく、また、他の機器に警告を行う構成であってもよい。
【００８５】
また、上述した例では、補助ポンプユニット１１１が設けられる構成を説明したが、補助ポンプユニット１１１を有さない構成であっても良い。この場合、第３閾値により、ポンプユニット１２の起動を抑制しつつ、ポンプユニット１２の二次側の異常昇圧を防止できる。ポンプユニット１２が起動した場合は、防災センター等へ自動的に通報され、そしてポンプ装置１の停止を手動で行う必要があることから、補助ポンプユニット１１１を有する場合と比べ一層の効果を有する。
【００８６】
また、上述した例では、自動開閉弁１５で減圧する構成を記載したが、自動開閉弁１５の呼び径をポンプユニット１２の吐出口の呼び径より小さい径とし、ポンプユニット１２の二次側の圧力を緩やかに減圧できる構成としてもよい。即ち、緩やかな減圧によりポンプユニット１２又は補助ポンプユニット１１１の起動圧力まで下回る虞がなく、ポンプユニット１２又は補助ポンプユニット１１１の起動を抑制することができる。更に、図５に示すように、自動開閉弁１５にオリフィスや手動開閉弁等の絞り１５ｃを設けることで、自動開閉弁１５による精密な開閉動作を不要とする構成としてもよい。即ち、自動開閉弁１５は単純な開閉のみ行えれば良く、細かな開度の調整が不要となり、より安価なものが採用できる。
【００８７】
また、消火設備に用いられる流水検知器３１４は、配管５０１から吐出管１３へ逆流を防止する機能を併せ持つものが多く採用されている。この場合、上述した構成であれば、流水検知器３１４の一次側の圧力を減圧することができる。流水検知器３１４の二次側を減圧することはできないが、流水検知器３１４の一次側の圧力が二次側の圧力よりも低くなるため、流水検知器３１４が流水を検知することなく、流水検知器３１４の一次側の異常昇圧を防止することができ、吐出管１３や逆止弁１３ａ等の破損を防止することができる。
【００８８】
また、上述した例では、流水検知器３１４の一次側に設けられた自動開閉弁１５により減圧する構成を記載したが、流水検知器３１４の二次側にも同様に自動開閉弁１５を設ける構成であっても良い。この場合、流水検知器３１４が逆流防止機能を有する場合であっても、流水検知器３１４の一次側から先に減圧することで、流水検知器３１４が流水を検知することなく、流水検知器３１４の一次側と二次側の異常昇圧を防止することができる。
【００８９】
また、上述した例では、流水検知器３１４の一次側に設けられた自動開閉弁１５により減圧する構成を記載したが、流水検知器３１４の二次側に自動開閉弁１５を設ける構成であっても良い。なお、流水検知器３１４が逆流防止機能を有する場合には、減圧に伴い流水検知器３１４が流水を検知する虞があるが、自動開閉弁１５にオリフィスや手動開閉弁等の絞り１５ｃを設け、流水検知器３１４が検知する流量よりも小さな流量を排水することで、流水検知器３１４が流水を検知することなく異常昇圧を防止することができる。
【００９０】
また、上述した例では，ポンプユニットの制御部４１は、圧力検出器３３で検出された圧力又は温度検出器１６で検出された温度が第１閾値の圧力値又は温度値以上である場合に異常昇圧と判断する機能を有する場合を記載したが、この判断に際して時間の閾値を追加し設けてもよい。この時間の閾値は、圧力検出器３３で検出された圧力又は温度検出器１６で検出された温度が第１閾値の圧力値又は温度値以上である継続時間が、時間の閾値を超えた場合に、制御部４１が異常昇圧であると判断するために用いられる。これにより、ウォーターハンマー等による瞬時のみの圧力上昇に対して異常昇圧と判断することを防止することができる。また、この時間の閾値は，例えば記憶部４３に格納してもよく、また、制御部４１にタイマーを電気的に接続し、このタイマーによって設定されてもよい。
【００９１】
また、上述した例では、自動開閉弁１５は流水検知器３１４の一次側に設けられる構成としたが、図６に示すように圧力タンク１４へ設ける構成であっても良い。圧力タンク１４にはドレン配管３４が設けられるが、ドレン配管３４に自動開閉弁１５を設けることで、分岐管１５ａは不要となり、ポンプ装置のコストダウン及び小型化を図ることができる。
【００９２】
また、上述した例では、補助ポンプユニット１１１を有さず、第３閾値により、ポンプユニット１２の起動を抑制しつつ、ポンプユニット１２の二次側の異常昇圧を防止する構成を説明したが、第３閾値よりも低い第４閾値を更に設け、ポンプユニット１２の二次側の配管１３、５０１の圧力が第４閾値を下回った場合にポンプユニット１２を起動する構成としても良い。
【００９３】
即ち、第４閾値は補助ポンプユニット１１１の起動圧力に相当する。これにより、ポンプユニット１２の二次側の配管１３、５０１から漏水が発生した場合において、補助ポンプユニット１１１を用いることなく圧力の回復をすることができる。また、第４閾値を、火災時を想定した防災センター等への通報を伴うポンプユニット１２の起動圧力よりも高く設定し、第４閾値による起動時には防災センター等への通報を行わないか、又は火災以外の理由でポンプユニット１２を起動したことを防災センター等へ通報することで、火災発生との誤認を防ぐことができる。更に、配管１３、５０１の圧力が第３閾値を超えた時、又は配管１３、５０１圧力が第３閾値まで回復すると想定される時間として設定された運転継続時間が経過した時に、ポンプユニット１２を停止させることで、配管１３、５０１の許容圧力を超えることなく圧力を回復させることができる。尚、前記運転継続時間は、配管１３、５０１の圧力が第４閾値を下回りポンプユニット１２を起動させてからの運転継続時間であり、記憶部４３に前記運転継続時間の閾値を記憶し、前記運転継続時間が前記時間の閾値を超えた場合にポンプユニット１２を停止させるか、制御部４１にタイマーを電気的に接続し、このタイマーによって設定された前記運転継続時間が経過した場合にポンプユニット１２を停止させる構成としても良い。
【００９４】
また、上述した例では、（２）の機能として、（１）の機能でポンプユニット１２の二次側の圧力が異常昇圧又はその虞があると判断した場合に警告を行う機能を説明したが、第１外部端末９１及び第２外部端末９２へ送信する情報は異常昇圧の情報及びポンプ装置１の識別番号、形式、位置情報に限定されない。例えば、当該情報とし自動開閉弁１５の開閉履歴を含めても良い。これにより、異常昇圧の頻度や程度をユーザや管理者が把握できる。例えば、当該情報として第４閾値によるポンプユニット１２の起動停止回数を含めても良い。これにより、漏水等による圧力低下の頻度や程度をユーザや管理者が把握できる。
【００９５】
また、上述した例では、自動開閉弁１５を用いてポンプユニット１２の二次側の配管１３、５０１内の圧力を減圧する構成を説明したが、ばね等の反力を用いた機械式安全弁を用いても減圧は可能である。但し、機械式安全弁では閾値の変更が可能であったとしても、安全弁本体を調整、又は交換する必要があり、また、機械式安全弁のみでは配管内の圧力を安全な圧力まで減圧できたかどうかが確認できず、減圧した履歴や回数も把握できないため、シール性能の低下有無や寿命を判断することが困難であることから、自動開閉弁１５を用いることが好ましい。
【００９６】
即ち、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００９７】
１…ポンプ装置、１１…ベース、１２…ポンプユニット、１３…吐出管、１３ａ…逆止弁、１４…圧力タンク、１５…自動開閉弁、１５ａ…分岐管、１５ｂ…排水口、１５ｃ…絞り、１６…温度検出器、１７…呼水槽、１７ａ…配管、１７ｂ…逃がし管、１８…制御盤、２１…ポンプ、２１ａ…吸込口、２１ｂ…吐出口、２２…モータ、３１…タンク、３２…圧力計、３３…圧力検出器、３４…ドレン配管、３８…機器、４１…制御部、４２…入力装置、４３…記憶部、４４…報知部、４５…通信部、４６…制御基板、４７…筐体、４８…端子部、９０…外部端末、９１…第１外部端末、９２…第２外部端末、９９…信号線、１００…消火設備、１０１…補助加圧装置、１１１…補助ポンプユニット、１１２…圧力タンク、１１３…圧力検出器、１１４…呼水槽、１１５…制御盤、１２１…補助モータ、１２２…補助ポンプ、１２３…連結管、１３１…記憶部、１３２…制御部、２０１…放水手段、２１１…スプリンクラー、２１１ａ…配設管、２１１ｂ…スプリンクラヘッド、２１２…消火栓、２１２ａ…消火栓箱、２１２ｂ…ホース、２１２ｃ…ノズル、２１３…連結送水管、３０１…火災判断機器、３１１…火災報知器、３１２…消火栓用手動起動装置、３１３…遠隔起動装置、３１４…流水検知器、４０１…給水源、５０１…配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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