(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が貯められる貯水槽に設置され、該貯水槽の水を排出するポンプと、
前記貯水槽内の圧力を検出する圧力センサを有し、該圧力センサの検出結果に基づいて該貯水槽の水位を検出する水位検出部と、
前記ポンプの停止中に前記水位検出部により検出された水位が所定の起動水位以上となったときに該ポンプを起動させる一方、該ポンプの運転中に該水位検出部により検出された水位が該起動水位よりも低い所定の停止水位以下となったときに該ポンプを停止させる制御部と、
前記圧力センサによって負圧が検出された場合に、検出エラーであると判定するエラー判定部とを備え、
前記制御部は、前記ポンプを起動させた後、所定の設定時間が経過するまでの間、前記圧力センサの検出エラーによるエラー処理の少なくとも一部を行わないように制御することを特徴とする水位制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、前記設定時間が経過するまでの間、前記エラー処理による前記ポンプの停止を行わないように制御することを特徴とする水位制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記エラー判定部で検出エラーであると判定された場合に、エラー処理として所定の報知動作を行う報知部を備え、
前記報知部は、前記設定時間が経過するまでの間、前記報知動作を行わないように構成されていることを特徴とする水位制御装置。
【請求項４】
水が貯められる貯水槽に設置され、該貯水槽の水を排出するポンプと、
前記貯水槽内の圧力を検出する圧力センサを有し、該圧力センサの検出結果に基づいて該貯水槽の水位を検出する水位検出部と、
前記ポンプの停止中に前記水位検出部により検出された水位が所定の起動水位以上となったときに該ポンプを起動させる一方、該ポンプの運転中に該水位検出部により検出された水位が該起動水位よりも低い所定の停止水位以下となったときに該ポンプを停止させる制御部と、
前記圧力センサによって負圧が検出された場合に、検出エラーであると判定するエラー判定部とを備え、
前記制御部は、前記貯水槽内の水位が前記停止水位以下となった後、所定の延長時間が経過するまでの間、前記ポンプの運転を継続するように制御する一方、検出エラーによるエラー処理の少なくとも一部を行わないように制御することを特徴とする水位制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各家庭から排出された汚水を一時的に貯留する汚水槽には、水中ポンプが設置されている。そして、汚水の量が多くなった場合に、汚水を水中ポンプで汲み上げて下流側の下水道管等に排出し、汚水の流通処理を促進することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の水位制御装置は、空気ポンプを通して汚水中に供給される空気圧を検出する圧力センサを備えており、汚水槽に汚水が流入して所定の水位に上昇すれば、その水位に見合う空気圧が作用することによって、コントローラは水位が所定の水位まで上昇したと判定し、水中ポンプを駆動させて汚水を排出する。そして、汚水の排出によって所定のポンプ停止水位にまで水位が低下すれば、所定のポンプ停止水位に見合う空気圧を圧力センサが検知して、水中ポンプの駆動を停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９３１４０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、例えば、気密性の高い汚水槽に対して、従来の水位制御装置を適用した場合には、圧力センサが、通常の運転では検知しないはずの負圧（大気圧をよりも低い圧力）を検出し、それを異常と判断してポンプの緊急停止や異常報知などのエラー処理が発生するおそれがある。
【０００６】
具体的に、気密性の高い汚水槽では、汚水が排出される一方、排出された汚水の体積に相当する空気が外部から流入しないことによって、汚水槽の内部が負圧となることがある。このとき、圧力センサの検出部が気中に露出するか、水面近くにあると、圧力センサが負圧を検出してしまうことがある。この種の装置では、圧力センサが負圧を検出した場合に、検出エラーと判定してエラーメッセージを送信したり、ポンプの駆動を停止するなどのエラー処理が行われるようになっており、エラー処理が頻発することで、作業者の対応作業が負担になっていた。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯水槽の内部が一時的に負圧になった場合に、エラー処理に伴う対応作業が頻発するのを抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、水が貯められる貯水槽に設置され、該貯水槽の水を排出するポンプと、
前記貯水槽内の圧力を検出する圧力センサを有し、該圧力センサの検出結果に基づいて該貯水槽の水位を検出する水位検出部と、
前記ポンプの停止中に前記水位検出部により検出された水位が所定の起動水位以上となったときに該ポンプを起動させる一方、該ポンプの運転中に該水位検出部により検出された水位が該起動水位よりも低い所定の停止水位以下となったときに該ポンプを停止させる制御部と、
前記圧力センサによって負圧が検出された場合に、検出エラーであると判定するエラー判定部とを備え、
前記制御部は、前記ポンプを起動させた後、所定の設定時間が経過するまでの間、前記圧力センサの検出エラーによるエラー処理の少なくとも一部を行わないように制御することを特徴とするものである。
【０００９】
第１の発明では、圧力センサによって負圧が検出されると、エラー判定部によって検出エラーであると判定されてエラー処理されるようになっているが、ポンプを起動させてから所定の経過時間が経過するまでの間は、エラー処理の少なくとも一部を行わないようにしている。
【００１０】
これにより、気密性の高い貯水槽の内部が一時的に負圧になった場合でも、不必要なエラー処理が頻発するのを抑え、水位制御を継続して行うことができる。
【００１１】
具体的に、気密性の高い貯水槽では、排水された汚水の体積に対し、外部から空気が十分に流入しないことで貯水槽の内部が一時的に負圧になり、気中や水面下の浅い位置にある圧力センサの検出部が負圧を検出することがある。つまり、圧力センサが負圧を検出したとしても、圧力センサに断線等の不具合が発生したり、長時間に亘って負圧となりポンプ運転制御に影響を与えるとは限らないので、そのたびにエラーメッセージを送信したり、ポンプを停止させたりするのは好ましくない。
【００１２】
そこで、本発明では、ポンプを起動してから所定の経過時間が経過し、貯水槽内が大気圧に戻った可能性の高い状態で圧力センサの検出エラーによるエラー処理を行うことで、不必要なエラー処理が頻発するのを抑えるようにしている。
【００１３】
その他にも、検出エラーの記録をメモリに蓄積する一方で、ポンプの停止や報知動作を行わないことが考えられる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、
前記制御部は、前記設定時間が経過するまでの間、前記エラー処理による前記ポンプの停止を行わないように制御することを特徴とするものである。
【００１５】
第２の発明では、設定時間中に貯水槽内が負圧になっても、検出エラーによるエラー処理によってポンプを強制停止することなく、ポンプの運転を継続することができる。
【００１６】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記エラー判定部で検出エラーであると判定された場合に、エラー処理として所定の報知動作を行う報知部を備え、
前記報知部は、前記設定時間が経過するまでの間、前記報知動作を行わないように構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
第３の発明では、設定時間が経過するまでの間は、検出エラーの判定を行わないか、検出エラーと判定しても報知動作は行われない。これにより、水位制御に影響の無い不必要な検出エラーに基づいて報知動作が頻発するのを抑えることができる。
【００１８】
第４の発明は、水が貯められる貯水槽に設置され、該貯水槽の水を排出するポンプと、
前記貯水槽内の圧力を検出する圧力センサを有し、該圧力センサの検出結果に基づいて該貯水槽の水位を検出する水位検出部と、
前記ポンプの停止中に前記水位検出部により検出された水位が所定の起動水位以上となったときに該ポンプを起動させる一方、該ポンプの運転中に該水位検出部により検出された水位が該起動水位よりも低い所定の停止水位以下となったときに該ポンプを停止させる制御部と、
前記圧力センサによって負圧が検出された場合に、検出エラーであると判定するエラー判定部とを備え、
前記制御部は、前記貯水槽内の水位が前記停止水位以下となった後、所定の延長時間が経過するまでの間、前記ポンプの運転を継続するように制御する一方、検出エラーによるエラー処理の少なくとも一部を行わないように制御することを特徴とするものである。
【００１９】
第４の発明では、貯水槽内の水位が停止水位以下となった後、所定の延長時間が経過するまでの間は、ポンプの運転を継続して、貯水槽内の水を確実に排出できるようにしている。そして、この延長時間中には、圧力センサの検出部が負圧を検出してもエラー処理の少なくとも一部が行われないようにしている。
【００２０】
ここで、圧力センサで水位を検知するためには、水位によって空気圧に変化がある状態、すなわち、圧力センサが水中にあることが前提となっている。つまり、水位が停止水位にあるとき圧力センサは未だ水中にある。貯水槽の内部が負圧になった場合、水中にある圧力センサは実際の水位に相当する圧力よりも低い圧力を検出するため、圧力センサが気中か比較的浅い水中にある停止水位検出後の延長時間中に負圧を検出する可能性が高い。
【００２１】
そこで、本発明では、圧力センサが負圧を検出する可能性の高い延長時間中に、検出エラーに基づくエラー処理の少なくとも一部を行わないようにすることで、水位制御に影響の無い不必要なエラー処理が頻発するのを抑えるようにしている。
【００２２】
また、延長時間をカウントするタイマ機能が元々装置に備わっていれば、検出エラーの判定を行わないための設定時間を計測するためのタイマ機能を別途設ける必要が無く、兼用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、気密性の高い貯水槽の内部が一時的に負圧になった場合でも、不必要なエラー処理が頻発するのを抑え、水位制御を継続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態に係る水位制御装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】エラー処理を行うタイミングを示すタイミングチャート図である。
【図３】本実施形態２に係る水位制御装置において、エラー処理を行うタイミングを示すタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２６】
《実施形態１》
図１に示すように、水位制御装置１０は、水が貯められるマンホール等の貯水槽１５の水位を制御するものである。貯水槽１５には、流入管１６と、流出管１７とが設けられており、流入管１６を通じて水が貯水槽１５に適宜流入するようになっている。
【００２７】
貯水槽１５の内部には、水を汲み上げて排出するための水中ポンプ２０が設置されている。水中ポンプ２０の吸込ベルマウス２１は、貯水槽１５の底部に設けられた凹部１８内に配設されている。水中ポンプ２０の吐出管２２は、水中ポンプ２０によって汲み上げた水を貯水槽１５の外部に排出するように、貯水槽１５の流出管１７に接続されている。水中ポンプ２０は、後述する水位制御を実行する制御部としてのコントローラ３５によって運転及び停止が制御される。
【００２８】
貯水槽１５内の水の水位は、水位検出部としての気泡式液面計３０によって検出される。気泡式液面計３０は、空気ポンプ３１と、水に浸漬されるように配置された空気吐出部３２と、空気ポンプ３１と空気吐出部３２とを接続するエアチューブ３３と、エアチューブ３３の空気圧を検出する圧力センサ３４とを備えている。
【００２９】
気泡式液面計３０は、貯水槽１５内の水中に空気を供給して気泡を発生させる際に、エアチューブ３３内の空気圧の変動を圧力センサ３４で検出し、その検出結果に基づいて水位を検出するように構成されている。圧力センサ３４は、コントローラ３５に接続されており、圧力センサ３４の検出値がコントローラ３５に送信される。
【００３０】
コントローラ３５は、気泡式液面計３０で検出された水位に基づいて、水中ポンプ２０の動作を制御する。具体的に、コントローラ３５は、水中ポンプ２０の停止中に気泡式液面計３０により検出された水位が所定の起動水位Ｈ１以上となったときに、水中ポンプ２０を起動させる。これにより、貯水槽１５内の水が外部に排出され、貯水槽１５の水位が低下していく。
【００３１】
一方、水中ポンプ２０の運転中に気泡式液面計３０により検出された水位が所定の停止水位Ｌ以下となったときに、水中ポンプ２０を停止させる。これにより、水の汲み上げが終了し、外部から流入する水が貯水槽１５に貯まっていく。
【００３２】
なお、本実施形態では、停止水位Ｌ以下となったときに、即座に水中ポンプ２０を停止させるのではなく、停止水位Ｌ以下となった後、所定の延長時間が経過するまでの間、水中ポンプ２０の運転を継続するようにしている。これにより、貯水槽１５の凹部１８に貯まった水を確実に排出することができる。
【００３３】
コントローラ３５は、圧力センサ３４で負圧が検出された場合に、検出エラーであると判定するエラー判定部３６を有する。また、コントローラ３５には、所定の報知動作を行う報知部３７が接続されている。
【００３４】
報知部３７は、例えば、モニタ等で構成されており、圧力センサ３４の検出エラーを示すエラーメッセージを表示する。なお、報知部３７は、モニタに限らず、報知ブザーや報知ランプ等であってもよい。つまり、報知部３７の報知動作は、例えば、手元にあるモニタや遠隔地の監視モニタにエラーメッセージを表示したり、報知ブザーを鳴らしたり、報知ランプを点滅させる等、作業者に検出エラーを報知するものであればよい。
【００３５】
ところで、気密性の高い貯水槽１５では、汚水が排出される一方、排出された汚水の体積に相当する空気が外部から流入しないことで貯水槽１５の内部が一時的に負圧になることがある。このとき、貯水槽１５内の圧力センサ３４が負圧を検出することがある。この場合、エラー判定部３６では、検出エラーであると判定され、コントローラ３５は、報知部３７にエラーメッセージを表示したり、水中ポンプ２０を強制停止する等の制御を行う。つまり、圧力センサ３４で断線等の不具合が発生していないにもかかわらず、検出エラーが頻発することとなってしまう。
【００３６】
そこで、本実施形態では、水位制御に影響の無い不必要な検出エラーが頻発するのを抑え、水位制御を継続して行うことができるようにしている。以下、図２のタイミングチャート図を用いて説明する。
【００３７】
まず、時刻Ｔ１では、貯水槽１５の水位が起動水位Ｈ１となり、コントローラ３５は、水中ポンプ２０を起動させ、水の排出を開始する。このとき、圧力センサ３４では正圧が検出されている。そして、コントローラ３５は、所定の設定時間が経過するまでの間、検出エラーによるエラー処理の少なくとも一部を行わないように制御する。
【００３８】
なお、設定時間は、貯水槽１５の構造や水中ポンプ２０の性能等に応じて、作業者がコントローラ３５から入力することで、適宜設定することができる。例えば、１秒刻みで１〜９９秒等のように、任意の範囲で設定することができる。
【００３９】
時刻Ｔ２では、貯水槽１５の水位が停止水位Ｌとなり、コントローラ３５は、所定の延長時間が経過するまでの間、水中ポンプ２０の運転を継続させる。
【００４０】
時刻Ｔ３では、延長時間中に、水位低下による水圧の低下や空気部の気圧の低下により、貯水槽１５内の負圧が圧力センサ３４で検出される。ここで、圧力センサ３４で負圧が検出されたので、延長時間の途中であるが、エラー処理として水中ポンプ２０を強制停止する。しかしながら、時刻Ｔ３の時点では、所定の設定時間が経過していないので、コントローラ３５は、報知部３７に対してエラー処理としての報知動作は行わないように制御する。
【００４１】
時刻Ｔ４では、所定の延長時間が経過したが、既に水中ポンプ２０は停止しているので、特に処理は行われない。
【００４２】
さらに、貯水槽１５に徐々に空気が流入し、時刻Ｔ５では、所定の設定時間が経過したため、圧力センサ３４が負圧を検出すれば負圧エラーに基づくエラー処理を行う。ただし、時刻Ｔ５の時点では、圧力センサ３４では正圧が検出されており、検出エラーが発生しない。
【００４３】
時刻Ｔ６では、貯水槽１５内の気圧が正圧となっている。
【００４４】
このように、本実施形態に係る水位制御装置１０では、圧力センサ３４によって負圧が検出されると、エラー判定部３６によって検出エラーであると判定されるようになっているが、水中ポンプ２０を起動させてから所定の経過時間が経過するまでの間は、エラー処理のうちの報知動作を行わないようにしている。
【００４５】
これにより、気密性の高い貯水槽１５の内部が一時的に負圧になった場合でも、不必要なエラー報知が頻発するのを抑え、水位制御を継続して行うことができる。
【００４６】
《実施形態２》
図３は、本実施形態２に係る水位制御装置において、エラー判定を行うタイミングを示すタイミングチャート図である。以下、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。
【００４７】
図３に示すように、まず、時刻Ｔ１では、貯水槽１５の水位が起動水位Ｈ１となり、コントローラ３５は、水中ポンプ２０を起動させ、水の排出を開始する。このとき、空気吐出部３２は水に浸かっており、圧力センサ３４では正圧が検出されている。そして、コントローラ３５は、所定の設定時間が経過するまでの間、検出エラーによるエラー処理を行わないように制御する。
【００４８】
時刻Ｔ２では、貯水槽１５の水位が停止水位Ｌとなり、コントローラ３５は、所定の延長時間が経過するまでの間、水中ポンプ２０の運転を継続させる。このとき、貯水槽１５内の圧力は負圧となっているが、圧力センサ３４では正圧が検出されている。
【００４９】
時刻Ｔ３では、延長時間中に、汚水の排出量に対する空気の流入が少ないためにさらに貯水槽１５内の圧力が低下し水位低下による検出圧力の低下も重なり、圧力センサ３４で負圧が検出される。しかしながら、時刻Ｔ３の時点では、所定の設定時間が経過していないので、負圧エラーに基づくエラー処理は行われず、コントローラ３５は、水中ポンプ２０の運転を継続するとともに、報知部３７に対して報知動作を行わないように制御する。
【００５０】
時刻Ｔ４では、所定の延長時間が経過したので、コントローラ３５は、水中ポンプ２０の運転を停止させる。
【００５１】
時刻Ｔ５では、貯水槽１５の水位が増加していき、さらに貯水槽１５に徐々に空気も流入し、圧力センサ３４では正圧が検出されている。
【００５２】
時刻Ｔ６では、所定の設定時間が経過したので、エラー判定部３６によって検出エラーの判定が行われる。時刻Ｔ６の時点では、空気吐出部３２が水に浸かっていて、圧力センサ３４では正圧が検出されており、検出エラーは発生しない。
【００５３】
時刻Ｔ７では、貯水槽１５内の気圧も正圧となっている。
【００５４】
このようにすれば、設定時間中に貯水槽１５内が負圧になり、圧力センサ３４で負圧が検出されても、検出エラーとしてエラー処理されることはない。また、水中ポンプ２０を強制停止することなく、運転を継続することができる。
【００５５】
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【００５６】
本実施形態では、貯水槽１５内の気圧が、延長時間中は負圧のままとなっていたが、例えば、それほど気密性の高くない貯水槽１５であれば、延長時間中に貯水槽１５内の気圧が負圧から正圧に回復する場合がある。
【００５７】
このような貯水槽１５に対しては、コントローラ３５によって、貯水槽１５内の水位が停止水位Ｌ以下となった後、所定の延長時間が経過するまでの間、水中ポンプ２０の運転を継続するように制御する一方、圧力センサ３４の検出エラーによるエラー処理の少なくとも一部を行わないようにエラー判定部３６を制御してもよい。
【００５８】
つまり、空気吐出部３２が気中に露出するか水面付近にあり、圧力センサ３４が負圧を検出する可能性の高い延長時間中にのみ、検出エラーによるエラー処理の少なくとも一部を行わないようにすることで、水位制御に影響の無い不必要なエラー処理が頻発するのを抑えることができる。一方で、それ以外の断線等による検出エラーの可能性の高いときには、速やかにポンプ停止やエラー報知などのエラー処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明は、貯水槽の内部が一時的に負圧になった場合に、圧力センサの検出エラーによるエラー処理が頻発するのを抑えることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。
【符号の説明】
【００６０】
１０    水位制御装置
１５    貯水槽
２０    水中ポンプ（ポンプ）
３０    気泡式液面計（水位検出部）
３４    圧力センサ
３５    コントローラ（制御部）
３６    エラー判定部
３７    報知部
【図１】
0006644618.tif 000002
【図２】
0006644618.tif 000003
【図３】
0006644618.tif 000004