(57)【要約】【課題】吐出された液体の流量に応じて、添加ユニットにより添加される薬液の量を常時精度良く注入できるポンプおよびそれを備えた液体供給装置を提供する。【解決手段】ポンプ部１から排出された液体が流れる吐出路４ａに配置された圧力センサ５と、モータ部２の電流を検出する電流検出部８と、吐水路４ａを流れる液体に所定の物質を添加する添加ユニット１０を備え、制御部７は圧力センサ５で検出された圧力が所定値以下の場合にモータ部２を駆動させ、前記電流検出部８により検出された電流値が所定値未満の場合に、前記圧力が所定の圧力を維持するようにモータ部２の出力を所定値に設定するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吸排するポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部の出力を制御する制御部とを有し、前記ポンプ部から排出された液体が流れる吐出路に配置された圧力センサと、モータ部の電流を検出する電流検出手段と、吐水路を流れる液体に所定の物質を添加する添加ユニットを備え、前記制御部は圧力センサで検出された圧力が所定値以下の場合にモータ部を駆動させ、前記電流検出手段により検出された電流値が所定値未満の場合に、前記圧力が所定の圧力を維持するようにモータ部の出力を所定値に設定するとともにモータ部の出力に応じて添加ユニットの駆動時間を所定時間に設定する制御モードとしたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
前記制御部は電流検出手段で検出された電流値が所定値以上の場合に圧力センサで検出された圧力に応じて添加ユニットの駆動時間を所定時間に設定する制御モードとしたことを特徴とする請求項１記載のポンプ。
【請求項３】
前記制御部は、圧力センサで検出された圧力に応じて添加ユニットの駆動時間を所定時間に設定する制御モードとモータ部の駆動と同期して添加ユニットの電源出力を制御する制御モードとを切り換え可能な制御モードとしたことを特徴とする請求項１または２記載のポンプ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のポンプを備えた液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータにより駆動され、液体を吸入して吐出するポンプおよび同ポンプを備えた液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば飲用を目的として揚水するポンプにおいては、水に、一般細菌、大腸菌等の細菌類が水道法で規定する量より多く含有されている場合、揚水した水を除菌する機器の接続が義務づけられている。
【０００３】
通常、揚水した水の除菌には、所定の物質（例えば次亜塩素酸ナトリウム）を薬液として揚水した水に注入する。このため、揚水した水に除菌用の薬液を注入する添加ユニットを設け、ポンプ装置が運転されると前記添加ユニットが同期運転されるように、ポンプ装置の電気系と添加ユニットの電気系が連携して配線される。
【０００４】
なお、添加ユニットの駆動電動機としては、小型の単相誘導電動機が一般的である。また添加ユニットにおける一定時間内の薬液の注入量は、ポンプ装置使用者が手動調整可能である。
【０００５】
ポンプ装置の運転に同期して添加ユニットを運転させると、ポンプ装置から排出される水量が変動しても、薬液は一定量しか注入できない。そのために次亜塩素酸ナトリウムの濃度はばらつきが大きいという問題があった。
【０００６】
このような問題を解決するために、ポンプ装置に流量スイッチ、流量センサ、回転数検出によりポンプ装置で揚水された水量を検出し、その水量に応じて添加ユニットへの電源供給時間を変化させることにより、次亜塩素酸ナトリウムの濃度のばらつきを抑えるポンプ装置が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平５−３０９３７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０８２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら前記従来の技術の（特許文献１および２）に記載のポンプでは、流量スイッチ、流量センサや回転数検出により流量が検出可能なポンプ装置においても、流量検出部にゴミなどが詰まると流量を正確に検出することが困難になることがあった。
【０００８】
深井戸ポンプのように流量に応じてポンプの回転数がほとんど変化しないポンプに対しては、流量センサを用いずに、揚水した水の流量に応じて除菌用の薬液（次亜塩素酸ナトリウム）を注入し、薬液の濃度を安定して精度よく保つことが困難な場合があった。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、吐出された液体の流量に応じて添加ユニットにより添加される薬液の量を常時精度良く注入できるポンプおよびそれを備えた液体供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は前記課題を解決するために、液体を吸排するポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部の出力を制御する制御部とを有し、前期ポンプ部から排出された液体が流れる吐出路に配置された圧力センサと、モータ部の電流を検出する電流検出手段と、吐水路を流れる液体に所定の物質を添加する添加ユニットを備え、前記制御部は圧力センサで検出された圧力が所定値以下の場合にモータ部を駆動させ、前記電流検出手段により検出された電流値が所定値未満の場合に、前記圧力が所定の圧力を維持するようにモータ部の出力を所定値に設定するとともにモータ部の出力、吐出部の圧力に応じて添加ユニットの駆動時間を所定時間に設定する制御モードとしたことを特徴としている。
【００１１】
この構成により、流量スイッチ、流量センサや回転数検出手段を用いずに、常時安定してポンプから排出される液体の圧力を検出することができるという作用が達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、吐出された液体の流量に応じて添加ユニットにより添加される薬液の量を常時精度良く注入できるポンプおよびそれを備えた液体供給装置を提供できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態は、液体を吸排するポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部の出力を制御する制御部とを有し、前期ポンプ部から排出された液体が流れる吐出路に配置された圧力センサと、モータ部の電流を検出する電流検出手段と、吐水路を流れる液体に所定の物質を添加する添加ユニットを備え、制御部は圧力センサで検出された圧力が所定値以下の場合にモータ部を駆動させ、電流検出手段により検出された電流値が所定値未満の場合に、圧力が所定の圧力を維持するようにモータ部の出力を所定値に設定するとともにモータ部の出力に応じて添加ユニットの駆動時間を所定時間に設定したものである。
【００１４】
これにより、制御モードを有することにより、流量スイッチ、流量センサや回転数検出を設けずに、揚水した水の流量に応じて除菌用の薬液（次亜塩素酸ナトリウム）を注入し、薬液の濃度を安定して精度よく維持することができるポンプを提供できる。
【００１５】
また制御部は、電流検出手段で検出された電流値が所定値以上の場合に圧力センサで検出された圧力に応じて添加ユニットの駆動時間を所定時間に設定する制御モードとしてもよい。
【００１６】
この場合は、モータ出力やモータの回転数がほとんど変化しない場合でも、流量に応じて除菌用の薬液（例えば次亜塩素酸ナトリウム）を注入し、薬液の濃度を安定して精度よく維持することができる。
【００１７】
また制御部は、圧力センサで検出された圧力に応じて添加ユニットの駆動時間を所定時間に設定する制御モードとモータ部の駆動と同期して添加ユニットの電源出力を制御する制御モードとを切り換え可能な制御モードとしてもよい。
【００１８】
この場合は、モータ部の駆動時間を計測することができる。
【００１９】
そして上記ポンプを給水装置等の液体供給装置に組み込むようにすれば、液体供給装置の使い勝手を大いに高めることができる。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（実施例１）
図１に実施例１に示すポンプの全体構成を示す概略図、図２に実施例１に示す液体供給装置の回路構成の概略を示すブロック図、図３に実施例１に示す液体供給装置の全体構成を示す概略図を示すように、ポンプ部１と、ポンプ部１を駆動させるモータ２、モータ２を冷却する冷却ファン３と畜圧用のアキュムレータ４が設置されていて、ポンプ部１から吐出された液体が流れる吐水路４ａの圧力を検出する圧力センサ５とポンプ部１のケーシング温度を検出する温度センサ６とモータ２を駆動さる制御部７が取り付けられている。前記制御部７には前記モータ２の電流値を検出できる電流検出部８を設けている。
【００２２】
前記制御部７には電源コード９により電気が供給される。制御部７には、添加ユニット１０接続用の添加ユニット接続端子台１１が設けられている。
【００２３】
前記添加ユニット１０には往復運動量を変更できる調節つまみ１２が構成されている。注入ポンプ１３の吸込み部には薬液槽１４内部に導かれている薬液吸込みホース１５が、吐出し部には先端に管用ネジが接続可能な注入口１６が接続されている注入ホース１７が、それぞれ水密に接続されている。
【００２４】
以上の構成において、本実施例１における液体供給装置の動作を図４の実施例１に示す液体供給装置の動作の第１のフローチャート、図５の実施例１に示す液体供給装置の動作の第２のフローチャートを用いて説明する。
【００２５】
圧力センサ５によって検出された吐出圧力が、起動圧力以下になったらポンプ部１を運転させるモータ２を駆動させる（ステップＳＴ１）（ステップＳＴ２）。
一端モータ２が駆動を始めたら、小流量動作時間Ｔ１のカウントを開始しＴ１が経過したら小流量検出動作（ステップＳＴ１２〜ステップＳＴ１９）を行う（ステップＳＴ３）（ステップＳＴ１１）。
【００２６】
まずモータ２の駆動電流を電流検出部８により検出し、所定の制限電流値未満の場合には、圧力センサ５によって検出された吐出圧力により、モータ出力を増減させ吐出圧力が所定値になるように制御する（ステップＳＴ４のN）、（ステップＳＴ５）、（ステップＳＴ６）、（ステップＳＴ７）。
【００２７】
このときポンプ部１を流れる液体の流量がモータ出力に比例する場合は、（数１）が成り立つことから、添加ユニットの駆動時間をモータ出力に比例させて出力させる。（ステップＳＴ９）。
【００２８】
Ｑｎ＝Ａ×ＳＴＯＰ＿ＤＵＴＹ＋Ｂ×ポンプ出力＋Ｃ（A、Ｂ、Ｃ：定数）・・・（数１）
ＳＴＯＰ＿ＤＵＴＹは、前回、流量が少なくなってモータが停止する直前のモータ出力値で計算することにより、吸込側の負圧や井戸の水位の変化にも対応できる。
【００２９】
次に所定の電流値以上の場合にはモータ出力を減少させる（ステップＳＴ４のＹ）、（ステップＳＴ８）。
【００３０】
このときポンプ部１を流れる液体の流量が多くなると、ポンプのＱ−Ｈ特性に伴って吐出圧力が小さくなることから、（数２）が成り立ち、添加ユニットの駆動時間を吐出圧力に応じて出力させる（ステップＳＴ１０）。
【００３１】
Ｑｎ＝（Ｄ／ＳＴＯＰ＿ＤＵＴＹ）+（Ｅ／吐出圧力）+Ｆ（Ｄ、Ｅ、Ｆ：定数）・・・（数２）
ＳＴＯＰ＿ＤＵＴＹは、前回、流量がなくなってモータが停止する直前のモータ出力値で計算することにより、吸込側の負圧や井戸の水位の変化にも対応できる。
【００３２】
次に小流量検出動作（ステップＳＴ１２〜ステップＳＴ１９）の動作としては、まずモータ２が駆動を開始（ステップＳＴ２）して小流量動作時間Ｔ１が経過（ステップＳＴ３）、（ステップＳＴ１１のＹ）したら目標圧力を制御圧力から（現在の吐出圧力−Ｐ１）に変更（ステップＳＴ１２）し、それに応じてモータ出力を減少させ（ステップＳＴ１６）吐出圧力が目標圧力に到達するまでの時間が小流量判定時間Ｔ２よりも長い場合（ステップＳＴ１４のＹ）は小流量と判定する。
【００３３】
この時小流量と判定したら目標圧力を制御圧力に戻し（ステップＳＴ１８）、モータ出力を停止（ステップＳＴ１９）させ起動待ちの状態へと移行させる。
【００３４】
一方、吐出圧力が目標圧力に到達するまでの時間が小流量判定時間Ｔ２よりも短い場合（ステップＳＴ１５のＹ）は大流量と判定し、目標圧力を制御圧力に戻した（ステップＳＴ１７）後に、再び小流量動作時間Ｔ１のカウント開始しする（ステップＳＴ３）。
【００３５】
なお、検出された流量Ｑｎに対して、薬液を一定濃度にするための添加ユニット１０への電源出力方法としては、以下の方法を用いてもよい。
【００３６】
予め定めた一定時間Ｔ３毎に、時間Ｔ３間のポンプ出力と吐出圧力の平均から（数１）または（数２）を用いて流量Ｑｎを計算し、次の一定時間Ｔ３における接続手段への送電時間の割合を、検出流量Ｑｎ／最大流量にして出力する。
【００３７】
この動作を繰り返し、流量Ｑｎに対して添加ユニット１０への電源出力時間を変更することにより揚水した水に除菌用の薬液を一定濃度に注入できる。
【００３８】
また一定時間Ｔは、添加ユニットのＯＮ／ＯＦＦ寿命回数（１，０００，０００回）とポンプ使用時間（２５５，５００分＝７年×３６５日×１００分)より約２倍の安全率をとって、モーター出力平均値の平均時間＝３０秒周期としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、揚水した水に添加ユニット用の薬液を注入が必要な浅井戸ポンプや深井戸ポンプなどの給水機器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例１に示すポンプの全体構成を示す概略図
【図２】実施例１に示す液体供給装置の回路構成の概略を示すブロック図
【図３】実施例１に示す液体供給装置の全体構成を示す概略図
【図４】実施例１に示す液体供給装置の動作の第１のフローチャート
【図５】実施例１に示す液体供給装置の動作の第２のフローチャート
【符号の説明】
【００４１】
１    ポンプ部
２    モータ
３    冷却ファン
４    アキュムレータ
４ａ    吐水路
５    圧力センサ
６    温度センサ
７    制御部
８    電流検出部
９    電源コード
１０    添加ユニット
１１    添加ユニット接続端子台
１２    調節つまみ
１３    注入ポンプ
１４    薬液槽
１５    薬液吸込みホース
１６    注入口
１７    注入ホース
【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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