(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、
ポンプから吐出される水量を検出する水量検出手段と、
上記ポンプを駆動する電動機と、
この電動機の運転周波数を可変制御する可変速制御手段と、
この可変速制御手段に対して運転周波数を指令するコントロ−ラとを備え、
上記コントロ−ラは上記水量検出手段により一定水量以上と判定され、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定され、上記可変速制御手段の運転周波数が最大運転周波数であると判定された場合には、上記ポンプは停止しないで警報のみを発する手段と、
上記流量検出手段が一定水量以下と判定し、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定された場合には、ポンプを停止する手段を備えていることを特徴とする自動給水装置。
【請求項２】
ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、
ポンプから吐出される水量を検出する水量検出手段と、
上記ポンプを駆動する電動機と、
この電動機の運転周波数を可変制御する可変速制御手段と、
この可変速制御手段に対して運転周波数を指令するコントロ−ラとを備え、
上記コントロ−ラは上記水量検出手段により一定水量以上と判定され、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定され、上記可変速制御手段の運転周波数が最大運転周波数であると判定された場合には、上記ポンプは停止しないで警報のみを発する手段と、
この手段により警報を発した後、上記水量検出手段により一定水量以下と判定された場合には、上記ポンプを停止する手段と、
上記流量検出手段が一定水量以下と判定し、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定された場合には、ポンプを停止する手段とを備えていることを特徴とする自動給水装置。
【請求項３】
上記ポンプを停止する手段によりポンプが停止された後、一定時間経過後に上記ポンプを再起動するようにしたことを特徴とする請求項１あるいは２記載の自動給水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受水槽・井戸等の水位変動が多い水源での給水に用いられるインバ−タを有する自動給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポンプの圧力低下を検出する技術として、第１には実公昭６２−２６６３６号公報に記載されている。この公報には、流量検出装置と圧力検出装置が開示されているのみで、インバ−タ運転時でポンプ故障・吸込配管からの空気の吸い込みや長時間自吸運転時の条件でポンプや配管等の原因での正確な圧力低下を検出することが困難であった。
【０００３】
この公報の記載に技術では、受水槽や井戸の減水状態を検出することはできなかった。
また、ポンプの圧力低下を検出する技術として第２には、圧力低下時の長時間連続運転における異常加熱防止用の温度センサを設置して対応する方法もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、水位に変動の多い水源から水をポンプにて吸い上げる場合には、水位の変動の状況を知らせる手段が渇水による空転時のみに限られていた。
また、水位が復帰してもポンプは自動的に復帰することはなかった。
【０００５】
本発明の上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、受水槽や井戸からの給水を行う自動給水装置において、受水層や井戸の渇水のみならず、減水状態をも検出することができる自動給水装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる自動給水装置は、ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、ポンプから吐出される水量を検出する水量検出手段と、上記ポンプを駆動する電動機と、この電動機の運転周波数を可変制御する可変速制御手段と、この可変速制御手段に対して運転周波数を指令するコントロ−ラとを備え、上記コントロ−ラは上記水量検出手段により一定水量以上と判定され、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定され、上記可変速制御手段の運転周波数が最大運転周波数であると判定された場合には、上記ポンプは停止しないで警報のみを発する手段と、上記流量検出手段が一定水量以下と判定し、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定された場合には、ポンプを停止する手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係わる自動給水装置は、ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段と、ポンプから吐出される水量を検出する水量検出手段と、上記ポンプを駆動する電動機と、この電動機の運転周波数を可変制御する可変速制御手段と、この可変速制御手段に対して運転周波数を指令するコントロ−ラとを備え、上記可変速制御手段は上記水量検出手段により一定水量以上と判定され、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定され、上記可変速制御手段の運転周波数が最大運転周波数であると判定された場合には、上記ポンプは停止しないで警報のみを発する手段と、この手段により警報を発した後、上記水量検出手段により一定水量以下と判定された場合には、上記ポンプを停止する手段と、上記流量検出手段が一定水量以下と判定し、上記圧力検出手段により設定圧力以下であると判定された場合には、ポンプを停止する手段を備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係わる自動給水装置は、請求項１あるいは請求項２記載のポンプを停止する手段によりポンプが停止された後、一定時間経過後に上記ポンプを再起動するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１は、井戸水を吸い上げる自動給水装置の概略構成図である。図１において、１１は井戸である。この井戸１１に貯められている井戸水１２中には吸い込み管１３の一端が浸されている。この吸い込み管１３の他端は、チェックバルブ１４を介してポンプ１５の吸い込み口に接続されている。
【００１０】
このポンプ１５の吐出側配管１６の途中には、流量を検出する流量センサ（ＦＳ）１７が配設されている。この流量センサ１７は、図３に示すように、流量Ｆ０  を境として、オン・オフ的に変化する信号Ｉを出力する。この信号Ｉは、流量がＦ０  以上の大流量ではオン信号（“１”レベル信号）を、流量がＦ０  以下の小流量ではオフ信号（“０”レベル信号）を出力する。
【００１１】
さらに、この流量センサ１７の下流側には、圧力タンク１８が接続されている。
さらに、流量センサ１７の下流には、ポンプ１５の吐出圧力を検出するための圧力スイッチ（ＰＳ）１９が接続されている。この圧力スイッチ１９は高い圧力の基準となる高圧力Ｐ０  を境にオン・オフ的に変化する信号Ｐを出力する。つまり、この信号Ｐは、圧力がＰ０  以上ではオン信号（“１”レベル信号）を、圧力がＰ０  以下である場合には、オフ信号（“０”レベル信号）を出力する。
【００１２】
上記信号Ｉ及び信号Ｐは制御部２０に出力される。この制御部２０からポンプ１５には信号ラインａが接続される。また、この制御部２０には、井戸水１２の減水状態あるいは渇水状態を警報するための警報器２０ａが接続されている。
【００１３】
制御部２０には、可変速制御手段を内蔵しており、このインバ−タを制御することにより、ポンプ１５の運転周波数を制御するようにしている。
次に、上記のように構成された本発明の一実施の形態の動作について説明する。まず、圧力スイッチ１９から出力される信号Ｐを制御部２０に読み込む（ステップＳ１）。そして、この信号Ｐを判定して、ポンプ１５の吐出圧力が高圧力Ｐ０  より高い高い圧力であるか、高圧力Ｐ０  より低い低圧力であるかが判定する。このステップＳ１の判定で、ポンプ１５の吐出圧力が低圧力であると判定された場合には、ポンプ１５の運転周波数が最大運転周波数であるかが判定される（ステップＳ２）。
【００１４】
このステップＳ２の判定で、ポンプ１５の運転周波数が最大周波数であると判定された場合には、流量センサ１７で検出された信号Ｉのオン・オフ状態が検出される。このステップＳ３の判定で、『信号Ｉがオン信号である』つまり、流量が大流量であると判定された場合には、一定時間その条件が継続しているか判定される（ステップＳ４）。
【００１５】
このステップＳ４の判定で「ＮＯ」と判定された場合には、前述したステップＳ１の判定に戻る。
そして、ステップＳ４の判定で「ＹＥＳ」と判定された場合には、井戸１１は渇水状態となっていると判定する。このように、井戸１１に溜められている井戸水１２が減水状態であると判定された場合には、ポンプ１５の運転が継続して行われると共に、警報器２０ａから警報が発せられる（ステップＳ５）。
【００１６】
そして、圧力スイッチ１９から出力される信号Ｐを読取り、その信号Ｐがオン信号であるかオフ信号であるかを判定する（ステップＳ６）。
このステップＳ６の判定で、『信号Ｐがオン信号である』と判定された場合には、井戸水１２の渇水状態が解消されたと判断されて、ステップＳ５で開始された警報器２０ａからの警報が停止される（ステップＳ７）。
【００１７】
一方、ステップＳ６の判定で、『信号Ｐがオフ信号である』と判定された場合には、流量センサ１７で検出された信号Ｉのオン・オフ状態が検出される（ステップＳ８）。
【００１８】
このステップＳ８の判定で『信号Ｉがオン状態である』と判定された場合、つまり、流量が大流量であると判定された場合には、前述したステップＳ５に戻って、ポンプ１５の運転が継続して行われると共に、警報器２０ａから継続して減水を知らせる警報が発せられる。
【００１９】
一方、前述したステップＳ３の判定で『信号Ｉがオフ信号である』と判定、つまり、流量が少水量であると判定された場合には、一定時間その状態が継続しているかが判定される（ステップＳ９）。
【００２０】
そして、ステップＳ９の判定で「ＹＥＳ」と判定された場合には、ポンプ１５が空転（つまり、井戸水１２が渇水状態）していると判定されて、ポンプ１５の運転が停止されると共に、警報器２０ａからの警報が発せられる（ステップＳ１０）。
【００２１】
そして、自吸式ポンプの場合には、一定時間経過後（ステップＳ１１）、ポンプ１５を停止状態から運転状態に切り替える処理を行う（ステップＳ１２）。
その後、ステップＳ１の処理に戻る。
【００２２】
ところで、ステップＳ８の判定で、流量センサ１７で検出された信号Ｉのオン・オフ状態が検出され、『信号Ｉがオフ信号である』と判定された場合（つまり、流量が少水量である）と判定された場合には、ステップＳ１０に進んで、ポンプ１５の運転が停止される。
【００２３】
以降、一定時間経過後（ステップＳ１１）、ポンプ１５が停止から運転状態に切り替えられる（ステップＳ１２）。
このように、圧力スイッチ１９により高圧力Ｐ０  より低い圧力であると判定され、流量センサ１７により流量が流量Ｆ０  以上の大流量であると判定された場合には、減水状態であると判断して、井戸水１２の水位の低下を警報するようにしたので、ポンプ１５の仕様点オ−バ−運転による大水量運転を警報し、ポンプ１５の過電流による温度上昇を未然に防止することができる。
【００２４】
さらに、圧力スイッチ１９により高圧力Ｐ０  より低い圧力であると判定され、流量センサ１７により流量が流量Ｆ０  より小さい少流量であると判定された場合には、井戸水１２が渇水状態であると判断して、ポンプ１５を停止すると共に、警報を発するようにしたので、吸上げ運転の場合には、給水配管の空気漏れを発見することができる。
【００２５】
さらに、吸上げ運転の場合に、井戸水１２の水位の異常低下による空気の混入を未然に防ぐことができる。
さらに、渇水状態でのポンプの連続運転を未然に防止することにより、ポンプ１５の異常過熱を未然に防止することができる。
【００２６】
さらに、自吸式ポンプの場合には、ポンプ１５を停止してから一定時間経過後に、ポンプ１５の運転を再開してから圧力や水量を検出するようにしたので、自吸中のポンプ１５の長時間運転を防止することができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、圧力スイッチにより高圧力Ｐ０  より低い圧力であると判定され、流量センサにより流量が流量Ｆ０  以上の大流量であると判定された場合には、減水状態であると判断して、井戸水の水位の低下を警報するようにしたので、ポンプの仕様点オ−バ−運転による大水量運転を警報し、ポンプ１５の過電流による温度上昇を未然に防止することができる。
【００２８】
さらに、圧力スイッチより高圧力Ｐ０  より低い圧力であると判定され、流量センサにより流量が流量Ｆ０  より小さい少流量であると判定された場合には、井戸水が渇水状態であると判断して、ポンプ１５を停止すると共に、警報を発するようにしたので、吸上げ運転の場合には、給水配管の空気漏れを発見することができる。
【００２９】
請求項２記載の発明によれば、圧力スイッチにより高圧力Ｐ０  より低い圧力であると判定され、流量センサにより流量が流量Ｆ０  以上の大流量であると判定された場合には、減水状態であると判断された後でも、流量センサにより流量が流量Ｆ０  より小さい少流量と判定された場合には、ポンプを停止すると共に警報を発するようにしたので、減水状態から渇水状態に移行した場合でも、適切な処理を行うことができる。
【００３０】
請求項３記載の発明によれば、自吸式ポンプの場合には、ポンプを停止してから一定時間経過後に、ポンプの運転を再開してから圧力や水量を検出するようにしたので、自吸中のポンプの長時間運転を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる自動給水装置の概略構成図。
【図２】本発明の一実施の形態の動作を説明するためのフロ−チャ−ト。
【図３】同実施の形態に係わる揚程−水量を示す図。
【符号の説明】
１１…井戸、１２…井戸水、１３…吸い込み管、１４…チェックバルブ、１５…ポンプ、１６…吐出側配管、１７…流量センサ、１８…圧力タンク、１９…圧力スイッチ。
【図１】
0003558808.tif 000002
【図２】
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【図３】
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