JP2001028847A - 水汲み装置 - Google Patents
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力供給が途絶えた場合でも暫時動作するこ
とができる水汲み装置を提供する。 【解決手段】 水汲み部１は、水汲みポンプ１２と、ポ
ンプ制御回路１３と、を備える。風力発電部２，太陽電
池部３，普通電源部４，電力供給線５が全て正常である
間に、ポンプ制御回路１３と並列に接続されている電気
二重層コンデンサ６は、風力発電部２，太陽電池部３，
普通電源部４から供給される直流電流によって充電され
る。そして、例えば、落雷防止のために発電所が電力供
給を停止し、普通電源部４からポンプ制御回路１３に対
して直流電流が供給されなくなると、ポンプ制御回路１
３は、電気二重層コンデンサ６に蓄えられている電力に
よって動作する。
とができる水汲み装置を提供する。 【解決手段】 水汲み部１は、水汲みポンプ１２と、ポ
ンプ制御回路１３と、を備える。風力発電部２，太陽電
池部３，普通電源部４，電力供給線５が全て正常である
間に、ポンプ制御回路１３と並列に接続されている電気
二重層コンデンサ６は、風力発電部２，太陽電池部３，
普通電源部４から供給される直流電流によって充電され
る。そして、例えば、落雷防止のために発電所が電力供
給を停止し、普通電源部４からポンプ制御回路１３に対
して直流電流が供給されなくなると、ポンプ制御回路１
３は、電気二重層コンデンサ６に蓄えられている電力に
よって動作する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地下に埋設されて
いる上水道管から高層建築物の屋上に設置されている貯
水タンクまで水を汲み上げるための水汲み装置に関し、
特に、電力供給が途絶えた場合でも暫時動作することが
できる水汲み装置に関する。
いる上水道管から高層建築物の屋上に設置されている貯
水タンクまで水を汲み上げるための水汲み装置に関し、
特に、電力供給が途絶えた場合でも暫時動作することが
できる水汲み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】高層
建築物における給水設備は、地下に埋設されている上水
道管から屋上に設置されている貯水タンクまで水を汲み
上げておき、重力を利用して各階に供給する構成が一般
的である。そして、通常、水の汲み上げは、電線を介し
て発電所から供給される電力によってポンプを駆動して
行われる。このため、落雷防止のために発電所が電力供
給を停止した場合や、地震によって電線が切断された場
合には、ポンプを駆動させることができなくなり、上水
道管から貯水タンクまで水を汲み上げることができなく
なる。
建築物における給水設備は、地下に埋設されている上水
道管から屋上に設置されている貯水タンクまで水を汲み
上げておき、重力を利用して各階に供給する構成が一般
的である。そして、通常、水の汲み上げは、電線を介し
て発電所から供給される電力によってポンプを駆動して
行われる。このため、落雷防止のために発電所が電力供
給を停止した場合や、地震によって電線が切断された場
合には、ポンプを駆動させることができなくなり、上水
道管から貯水タンクまで水を汲み上げることができなく
なる。
【０００３】そこで、本発明は、電力供給が途絶えた場
合でも暫時動作することができる水汲み装置を提供する
ことを目的とする。
合でも暫時動作することができる水汲み装置を提供する
ことを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】この様
な目的を達成するため、本発明にかかる水汲み装置は、
直流電流を受けて貯水タンクに水を汲み上げる水汲み手
段と、発電所から供給される交流電流を直流電流に変換
して前記水汲み手段に供給する電源手段と、前記水汲み
手段に対して並列に接続され、前記電源手段により供給
される直流電流によって充電されるコンデンサと、を備
え、前記電源手段から供給されるべき直流電流が途絶え
た場合に、前記コンデンサから前記水汲み手段に直流電
流を供給することにより、当該水汲み手段を動作させる
ことを特徴とする。
な目的を達成するため、本発明にかかる水汲み装置は、
直流電流を受けて貯水タンクに水を汲み上げる水汲み手
段と、発電所から供給される交流電流を直流電流に変換
して前記水汲み手段に供給する電源手段と、前記水汲み
手段に対して並列に接続され、前記電源手段により供給
される直流電流によって充電されるコンデンサと、を備
え、前記電源手段から供給されるべき直流電流が途絶え
た場合に、前記コンデンサから前記水汲み手段に直流電
流を供給することにより、当該水汲み手段を動作させる
ことを特徴とする。
【０００５】本発明にかかる水汲み装置においては、電
源手段から水汲み手段に対して直流電流が供給されてい
る間は、水汲み手段は、電源手段から供給される直流電
流によって上水道管から貯水タンクまで水を汲み上げ
る。又、水汲み手段と並列に接続されているコンデンサ
は、電源手段から供給される直流電流によって充電され
る。
源手段から水汲み手段に対して直流電流が供給されてい
る間は、水汲み手段は、電源手段から供給される直流電
流によって上水道管から貯水タンクまで水を汲み上げ
る。又、水汲み手段と並列に接続されているコンデンサ
は、電源手段から供給される直流電流によって充電され
る。
【０００６】そして、例えば、落雷防止のために発電所
が電力供給を停止すると、あるいは、地震によって電線
が切断されると、電源手段は、水汲み手段に対して直流
電流を供給することができなくなる。しかし、本発明に
かかる水汲み装置においては、電源手段から水汲み手段
に対して直流電流が供給されている間にコンデンサが充
電されているので、水汲み装置の消費電力量等に応じて
コンデンサの静電容量及び直列・並列接続する個数を選
択すれば、電源手段からの電力供給が途絶えても、水汲
み手段は、コンデンサに蓄えられている電力によって暫
時動作することができる。
が電力供給を停止すると、あるいは、地震によって電線
が切断されると、電源手段は、水汲み手段に対して直流
電流を供給することができなくなる。しかし、本発明に
かかる水汲み装置においては、電源手段から水汲み手段
に対して直流電流が供給されている間にコンデンサが充
電されているので、水汲み装置の消費電力量等に応じて
コンデンサの静電容量及び直列・並列接続する個数を選
択すれば、電源手段からの電力供給が途絶えても、水汲
み手段は、コンデンサに蓄えられている電力によって暫
時動作することができる。
【０００７】ところで、現在、静電容量が大きく、か
つ、安定した放電特性を有する電気二重層コンデンサ
（Electric-Double-Layer-Capacitor ）が実用化されて
いる。この電気二重層コンデンサは、短時間で充電する
ことができ、又、充放電の繰り返しによる性能劣化が少
なく、更に、充放電特性を長期間維持することができ
る、という長所を有している。そこで、請求項２に記載
されている様に、本発明にかかる水汲み装置を構成する
コンデンサとして電気二重層コンデンサを用いれば、よ
り安定的に水汲み手段の動作電力を確保することができ
る。
つ、安定した放電特性を有する電気二重層コンデンサ
（Electric-Double-Layer-Capacitor ）が実用化されて
いる。この電気二重層コンデンサは、短時間で充電する
ことができ、又、充放電の繰り返しによる性能劣化が少
なく、更に、充放電特性を長期間維持することができ
る、という長所を有している。そこで、請求項２に記載
されている様に、本発明にかかる水汲み装置を構成する
コンデンサとして電気二重層コンデンサを用いれば、よ
り安定的に水汲み手段の動作電力を確保することができ
る。
【０００８】又、本発明にかかる水汲み装置は、請求項
３に記載されている様に、自家発電により直流電流を生
成して水汲み手段に供給する副電源手段と、前記水汲み
手段と前記コンデンサとの導通・非導通を切り替え可能
な切替手段と、前記貯水タンクに所定量以上の水が貯め
られているか否かを判断する貯水量判断手段と、前記コ
ンデンサに所定量以上の電荷が蓄えられているか否かを
判断する充電判断手段と、前記貯水量判断手段により前
記貯水タンクに所定量以上の水が貯められていると判断
され、又は、前記充電判断手段により前記コンデンサに
充分な電荷が蓄えられていないと判断された場合に前記
切替手段を非導通状態とし、前記貯水量判断手段により
前記貯水タンクに所定量以上の水が貯められていないと
判断され、かつ、前記充電判断手段により前記コンデン
サに充分な電荷が蓄えられていると判断された場合に前
記切替手段を導通状態とする切替手段駆動手段と、を備
えていると良い。ここで、副電源手段は、自家発電によ
り直流電流を生成して水汲み手段に供給することができ
るものであれば特に限定されるものではなく、光エネル
ギーを電気エネルギーに変換するものであっても良い
し、モータを回転させて機械エネルギーを電気エネルギ
ーに変換するものであっても良い。
３に記載されている様に、自家発電により直流電流を生
成して水汲み手段に供給する副電源手段と、前記水汲み
手段と前記コンデンサとの導通・非導通を切り替え可能
な切替手段と、前記貯水タンクに所定量以上の水が貯め
られているか否かを判断する貯水量判断手段と、前記コ
ンデンサに所定量以上の電荷が蓄えられているか否かを
判断する充電判断手段と、前記貯水量判断手段により前
記貯水タンクに所定量以上の水が貯められていると判断
され、又は、前記充電判断手段により前記コンデンサに
充分な電荷が蓄えられていないと判断された場合に前記
切替手段を非導通状態とし、前記貯水量判断手段により
前記貯水タンクに所定量以上の水が貯められていないと
判断され、かつ、前記充電判断手段により前記コンデン
サに充分な電荷が蓄えられていると判断された場合に前
記切替手段を導通状態とする切替手段駆動手段と、を備
えていると良い。ここで、副電源手段は、自家発電によ
り直流電流を生成して水汲み手段に供給することができ
るものであれば特に限定されるものではなく、光エネル
ギーを電気エネルギーに変換するものであっても良い
し、モータを回転させて機械エネルギーを電気エネルギ
ーに変換するものであっても良い。
【０００９】本発明にかかる水汲み装置がこの様に構成
されている場合には、水汲み手段は、電源手段に加えて
副電源手段からも直流電流の供給を受ける。又、水汲み
手段と並列に接続されているコンデンサは、電源手段か
ら供給される直流電流と、副電源手段から供給される直
流電流と、によって充電される。
されている場合には、水汲み手段は、電源手段に加えて
副電源手段からも直流電流の供給を受ける。又、水汲み
手段と並列に接続されているコンデンサは、電源手段か
ら供給される直流電流と、副電源手段から供給される直
流電流と、によって充電される。
【００１０】そして、電源手段からの電力供給が途絶え
ると、水汲み手段はコンデンサに蓄えられている電力に
よって動作する。但し、コンデンサから水汲み手段に対
して連続的に直流電流が供給されるのではなく、貯水量
判断手段が、貯水タンクに所定量以上の水が貯められて
いるか否かを判断すると共に、充電判断手段が、コンデ
ンサに所定量以上の電荷が蓄えられているか否かを判断
し、切替手段駆動手段が、貯水量判断手段により貯水タ
ンクに所定量以上の水が貯められていないと判断され、
かつ、充電判断手段によりコンデンサに充分な電荷が蓄
えられていると判断された場合にのみ、水汲み手段とコ
ンデンサとの導通・非導通を切り替える切替手段を導通
状態とすることによって、コンデンサから水汲み手段に
対して直流電流が供給される。
ると、水汲み手段はコンデンサに蓄えられている電力に
よって動作する。但し、コンデンサから水汲み手段に対
して連続的に直流電流が供給されるのではなく、貯水量
判断手段が、貯水タンクに所定量以上の水が貯められて
いるか否かを判断すると共に、充電判断手段が、コンデ
ンサに所定量以上の電荷が蓄えられているか否かを判断
し、切替手段駆動手段が、貯水量判断手段により貯水タ
ンクに所定量以上の水が貯められていないと判断され、
かつ、充電判断手段によりコンデンサに充分な電荷が蓄
えられていると判断された場合にのみ、水汲み手段とコ
ンデンサとの導通・非導通を切り替える切替手段を導通
状態とすることによって、コンデンサから水汲み手段に
対して直流電流が供給される。
【００１１】即ち、水汲み手段に対して直流電流を供給
する必要があり、かつ、コンデンサが直流電流を供給す
ることができる場合にのみ、コンデンサから水汲み手段
に対して直流電流が供給されるのである。従って、コン
デンサに蓄えられている電力を浪費することなく、効率
的に水を汲み上げることができる。
する必要があり、かつ、コンデンサが直流電流を供給す
ることができる場合にのみ、コンデンサから水汲み手段
に対して直流電流が供給されるのである。従って、コン
デンサに蓄えられている電力を浪費することなく、効率
的に水を汲み上げることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。まず、本実施例の水汲み装置の構成
について説明する。図１は、水汲み装置の構成を説明す
るための概略構成図である。
基づいて説明する。まず、本実施例の水汲み装置の構成
について説明する。図１は、水汲み装置の構成を説明す
るための概略構成図である。
【００１３】本実施例の水汲み装置は、地下に埋設され
ている上水道管から高層建築物の屋上に設置されている
貯水タンクまで水を汲み上げるためのものであり、水汲
み部１と、水汲み部１に対して動作電力を供給するため
の風力発電部２，太陽電池部３，普通電源部４と、水汲
み部１と風力発電部２，太陽電池部３，普通電源部４と
を接続する電力供給線５と、電気二重層コンデンサ６
と、充電検出部７と、ＯＲゲート８１と、ＡＮＤゲート
８２と、リレー８３と、によって構成されている。
ている上水道管から高層建築物の屋上に設置されている
貯水タンクまで水を汲み上げるためのものであり、水汲
み部１と、水汲み部１に対して動作電力を供給するため
の風力発電部２，太陽電池部３，普通電源部４と、水汲
み部１と風力発電部２，太陽電池部３，普通電源部４と
を接続する電力供給線５と、電気二重層コンデンサ６
と、充電検出部７と、ＯＲゲート８１と、ＡＮＤゲート
８２と、リレー８３と、によって構成されている。
【００１４】水汲み部１は、貯水タンク１１と、水汲み
ポンプ１２と、ポンプ制御回路１３と、貯水量センサ１
４と、貯水指示器１５と、を備え、高層建築物の屋上に
設置されている。貯水タンク１１は、高層建築物の各階
に供給するための水を貯めておくためのものである。水
汲みポンプ１２は、上水道管から貯水タンク１１まで水
を汲み上げるためのものである。ポンプ制御回路１３
は、水汲みポンプ１２の動作を制御するためのものであ
る。貯水量センサ１４は、貯水タンク１１に貯められて
いる水の量（水位）を検出するためのものであり、検出
結果は貯水指示器１５に入力される。貯水指示器１５
は、貯水量センサ１４による検出結果に基づいて、水を
汲み上げる必要があるか否かを判断するためのものであ
り、貯水タンク１１に所定量以上の水が貯められている
か否かを判断し、所定量以上の水が貯められている場合
には出力電圧をＬＯＷレベルとし、逆に所定量に満たな
い場合には出力電圧をＨＩＧＨレベルとする様に構成さ
れている。
ポンプ１２と、ポンプ制御回路１３と、貯水量センサ１
４と、貯水指示器１５と、を備え、高層建築物の屋上に
設置されている。貯水タンク１１は、高層建築物の各階
に供給するための水を貯めておくためのものである。水
汲みポンプ１２は、上水道管から貯水タンク１１まで水
を汲み上げるためのものである。ポンプ制御回路１３
は、水汲みポンプ１２の動作を制御するためのものであ
る。貯水量センサ１４は、貯水タンク１１に貯められて
いる水の量（水位）を検出するためのものであり、検出
結果は貯水指示器１５に入力される。貯水指示器１５
は、貯水量センサ１４による検出結果に基づいて、水を
汲み上げる必要があるか否かを判断するためのものであ
り、貯水タンク１１に所定量以上の水が貯められている
か否かを判断し、所定量以上の水が貯められている場合
には出力電圧をＬＯＷレベルとし、逆に所定量に満たな
い場合には出力電圧をＨＩＧＨレベルとする様に構成さ
れている。
【００１５】風力発電部２は、３相交流モータ２１と、
３相全波整流回路２２と、平滑コンデンサ２３と、抵抗
２４と、バッファ２５と、電力出力端子Ｔ１と、を備
え、本実施例の水汲み装置が設置されている建物の屋上
の特に風を受け易い場所に設置されている。
３相全波整流回路２２と、平滑コンデンサ２３と、抵抗
２４と、バッファ２５と、電力出力端子Ｔ１と、を備
え、本実施例の水汲み装置が設置されている建物の屋上
の特に風を受け易い場所に設置されている。
【００１６】３相交流モータ２１は、図示しない風車が
風を受けて回転することによって３相交流電流を生成す
る周知のものである。３相全波整流回路２２は、３相交
流モータ２１によって生成された３相交流電流を整流す
る周知のものである。平滑コンデンサ２３は、３相交流
モータ２１によって生成され、３相全波整流回路２２に
よって整流された３相交流電流の交流成分を除去して略
完全な直流電流にするためのものである。バッファ２５
は、入力側から見た抵抗値を小さくすると共に出力側か
ら見た抵抗値を大きくすることにより、電力出力端子Ｔ
１から風力発電部２の内部に向かって電流が流れ込まな
い様にするためのものであり、出力側は電力出力端子Ｔ
１に接続され、入力側は抵抗２４を介して接地されてい
る。尚、バッファ２５は、具体的にはダイオード，ＦＥ
Ｔ等によって構成されている。
風を受けて回転することによって３相交流電流を生成す
る周知のものである。３相全波整流回路２２は、３相交
流モータ２１によって生成された３相交流電流を整流す
る周知のものである。平滑コンデンサ２３は、３相交流
モータ２１によって生成され、３相全波整流回路２２に
よって整流された３相交流電流の交流成分を除去して略
完全な直流電流にするためのものである。バッファ２５
は、入力側から見た抵抗値を小さくすると共に出力側か
ら見た抵抗値を大きくすることにより、電力出力端子Ｔ
１から風力発電部２の内部に向かって電流が流れ込まな
い様にするためのものであり、出力側は電力出力端子Ｔ
１に接続され、入力側は抵抗２４を介して接地されてい
る。尚、バッファ２５は、具体的にはダイオード，ＦＥ
Ｔ等によって構成されている。
【００１７】太陽電池部３は、複数の太陽電池３１と、
バッファ３２と、電力出力端子Ｔ２と、を備え、本実施
例の水汲み装置が設置されている建物の屋上の日光を受
け易い場所に設置されている。太陽電池３１は、光エネ
ルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換デバ
イスであり、複数個が直列に接続されている。バッファ
３２は、バッファ２５と同様に、電力出力端子Ｔ２から
太陽電池部３の内部に向かって電流が流れ込まない様に
するためのものであり、出力側は電力出力端子Ｔ２に接
続され、入力側は太陽電池３１の正極側に接続されてい
る。
バッファ３２と、電力出力端子Ｔ２と、を備え、本実施
例の水汲み装置が設置されている建物の屋上の日光を受
け易い場所に設置されている。太陽電池３１は、光エネ
ルギーを電気エネルギーに変換するエネルギー変換デバ
イスであり、複数個が直列に接続されている。バッファ
３２は、バッファ２５と同様に、電力出力端子Ｔ２から
太陽電池部３の内部に向かって電流が流れ込まない様に
するためのものであり、出力側は電力出力端子Ｔ２に接
続され、入力側は太陽電池３１の正極側に接続されてい
る。
【００１８】普通電源部４は、電力入力端子Ｔ３及びＴ
４と、トランス４１と、単相全波整流回路４２と、平滑
コンデンサ４３と、抵抗４４と、バッファ４５と、電力
出力端子Ｔ５と、検出用出力端子Ｔ６と、を備える。ト
ランス４１は、図示しない発電所から電力入力端子Ｔ３
及びＴ４を介して供給される交流電流を変圧する周知の
ものである。３相全波整流回路２２は、トランス４１に
よって変圧された交流電流を整流する周知のものであ
る。平滑コンデンサ４３は、トランス４１によって変圧
され、単相全波整流回路４２によって整流された単相交
流電流の交流成分を除去して略完全な直流電流にするた
めのものである。バッファ４５は、バッファ２５及び３
２と同様に、電力出力端子Ｔ５から普通電源部４の内部
に向かって電流が流れ込まない様にするためのものであ
り、出力側は電力出力端子Ｔ５に接続され、入力側は抵
抗４４を介して接地されている。又、バッファ４５の入
力側は検出用出力端子Ｔ６にも接続されている。
４と、トランス４１と、単相全波整流回路４２と、平滑
コンデンサ４３と、抵抗４４と、バッファ４５と、電力
出力端子Ｔ５と、検出用出力端子Ｔ６と、を備える。ト
ランス４１は、図示しない発電所から電力入力端子Ｔ３
及びＴ４を介して供給される交流電流を変圧する周知の
ものである。３相全波整流回路２２は、トランス４１に
よって変圧された交流電流を整流する周知のものであ
る。平滑コンデンサ４３は、トランス４１によって変圧
され、単相全波整流回路４２によって整流された単相交
流電流の交流成分を除去して略完全な直流電流にするた
めのものである。バッファ４５は、バッファ２５及び３
２と同様に、電力出力端子Ｔ５から普通電源部４の内部
に向かって電流が流れ込まない様にするためのものであ
り、出力側は電力出力端子Ｔ５に接続され、入力側は抵
抗４４を介して接地されている。又、バッファ４５の入
力側は検出用出力端子Ｔ６にも接続されている。
【００１９】電気二重層コンデンサ６は、正極側を電力
供給線５に接続され、負極側を設置されており、風力発
電部２，太陽電池部３，普通電源部４によって充電され
る。尚、図では観念的に１個の電気二重層コンデンサを
示したが、実際には、消費電力量等に応じた個数の電気
二重層コンデンサを直列・並列接続することになる。
供給線５に接続され、負極側を設置されており、風力発
電部２，太陽電池部３，普通電源部４によって充電され
る。尚、図では観念的に１個の電気二重層コンデンサを
示したが、実際には、消費電力量等に応じた個数の電気
二重層コンデンサを直列・並列接続することになる。
【００２０】充電検出部７は、電気二重層コンデンサ６
が充電されているか否かを判断するためのものであり、
充電状況入力端子Ｔ７と、定電圧ダイオード７１と、バ
ッファ７２と、抵抗７３及び７４と、バッファ７５と、
定電圧ダイオード７６と、コンパレータ７７と、結果出
力端子Ｔ８と、を備える。
が充電されているか否かを判断するためのものであり、
充電状況入力端子Ｔ７と、定電圧ダイオード７１と、バ
ッファ７２と、抵抗７３及び７４と、バッファ７５と、
定電圧ダイオード７６と、コンパレータ７７と、結果出
力端子Ｔ８と、を備える。
【００２１】定電圧ダイオード７１は、Ｎ形側を充電状
況入力端子Ｔ７に接続され、Ｐ形側を接地されており、
降伏電圧を１５Ｖに設定されている。バッファ７２は、
入力側から見た抵抗値を大きくすることにより、充電状
況入力端子Ｔ７から充電検出部７の内部に向かって大き
な電流が流れ込まない様にするためのものであり、入力
側は充電状況入力端子Ｔ７に接続され、出力側は抵抗７
３及び７４を介して接地されている。又、抵抗７３と抵
抗７４との接続点は、コンパレータ７７の非反転入力側
に接続されている。バッファ７５は、バッファ７２と同
様の構成であり、入力側は充電状況入力端子Ｔ７に接続
され、出力側はコンパレータ７７の反転入力側に接続さ
れている。定電圧ダイオード７６は、Ｎ形側をバッファ
７２の出力側に接続され、Ｐ形側を接地されており、降
伏電圧を１３Ｖに設定されている。コンパレータ７７
は、非反転入力側の電圧レベルと反転入力側の電圧レベ
ルとを比較し、非反転入力側の電圧レベルの方が高い場
合に、出力電圧をＨＩＧＨレベルとするものであり、出
力側は結果出力端子Ｔ８に接続されている。尚、抵抗７
３，７４の抵抗値は、充電状況入力端子Ｔ７の電圧レベ
ルが１５Ｖである場合にコンパレータ７７の非反転入力
側の電圧レベルが１４Ｖとなる様に選択されている。
況入力端子Ｔ７に接続され、Ｐ形側を接地されており、
降伏電圧を１５Ｖに設定されている。バッファ７２は、
入力側から見た抵抗値を大きくすることにより、充電状
況入力端子Ｔ７から充電検出部７の内部に向かって大き
な電流が流れ込まない様にするためのものであり、入力
側は充電状況入力端子Ｔ７に接続され、出力側は抵抗７
３及び７４を介して接地されている。又、抵抗７３と抵
抗７４との接続点は、コンパレータ７７の非反転入力側
に接続されている。バッファ７５は、バッファ７２と同
様の構成であり、入力側は充電状況入力端子Ｔ７に接続
され、出力側はコンパレータ７７の反転入力側に接続さ
れている。定電圧ダイオード７６は、Ｎ形側をバッファ
７２の出力側に接続され、Ｐ形側を接地されており、降
伏電圧を１３Ｖに設定されている。コンパレータ７７
は、非反転入力側の電圧レベルと反転入力側の電圧レベ
ルとを比較し、非反転入力側の電圧レベルの方が高い場
合に、出力電圧をＨＩＧＨレベルとするものであり、出
力側は結果出力端子Ｔ８に接続されている。尚、抵抗７
３，７４の抵抗値は、充電状況入力端子Ｔ７の電圧レベ
ルが１５Ｖである場合にコンパレータ７７の非反転入力
側の電圧レベルが１４Ｖとなる様に選択されている。
【００２２】ＯＲゲート８１は、入力側を普通電源部４
の検出用出力端子Ｔ６及び充電検出部７の結果出力端子
Ｔ８と接続され、２つの入力電圧の何れかがＨＩＧＨレ
ベルである場合に、出力電圧をＨＩＧＨレベルとするも
のである。ＡＮＤゲート８２は、入力側をＯＲゲート８
１の出力側及び貯水指示器１５の出力側と接続され、２
つの入力電圧が何れもＨＩＧＨレベルである場合に、出
力電圧をＨＩＧＨレベルとするものである。
の検出用出力端子Ｔ６及び充電検出部７の結果出力端子
Ｔ８と接続され、２つの入力電圧の何れかがＨＩＧＨレ
ベルである場合に、出力電圧をＨＩＧＨレベルとするも
のである。ＡＮＤゲート８２は、入力側をＯＲゲート８
１の出力側及び貯水指示器１５の出力側と接続され、２
つの入力電圧が何れもＨＩＧＨレベルである場合に、出
力電圧をＨＩＧＨレベルとするものである。
【００２３】リレー８３は、水汲み部１（ポンプ制御回
路１３）と風力発電部２，太陽電池部３，普通電源部
４，電気二重層コンデンサ６との導通・非導通を切り替
えるためのものであり、ＡＮＤゲート８２の出力電圧が
ＨＩＧＨレベルである場合に導通状態となり、出力電圧
がＬＯＷレベルである場合に非導通状態となる様に構成
されている。
路１３）と風力発電部２，太陽電池部３，普通電源部
４，電気二重層コンデンサ６との導通・非導通を切り替
えるためのものであり、ＡＮＤゲート８２の出力電圧が
ＨＩＧＨレベルである場合に導通状態となり、出力電圧
がＬＯＷレベルである場合に非導通状態となる様に構成
されている。
【００２４】続いて、本実施例の水汲み装置の具体的動
作について説明する。尚、初期状態においては、貯水タ
ンク１１に水が貯められておらず、かつ、電気二重層コ
ンデンサ６に電荷が蓄えられていないものとする。ま
ず、貯水タンク１１に水が貯められていないので、貯水
指示器１５のＡＮＤゲート８２に対する入力電圧はＨＩ
ＧＨレベルとなる。又、普通電源部４に異常がなけれ
ば、普通電源部４のＯＲゲート８１に対する入力電圧は
ＨＩＧＨレベルとなるので、ＯＲゲート８１のＡＮＤゲ
ート８２に対する入力電圧もＨＩＧＨレベルとなる。こ
のため、ＡＮＤゲート８２に対する２つの入力電圧が何
れもＨＩＧＨレベルとなるので、ＡＮＤゲート８２の出
力電圧はＨＩＧＨレベルとなり、リレー８３は導通状態
となる。すると、ポンプ制御回路１３に直流電流が供給
され、水汲みポンプ１２によって貯水タンク１１に水が
汲み上げられる。尚、ポンプ制御回路１３には、主とし
て普通電源部４から直流電流が供給されるが、補助的
に、風力発電部２及び太陽電池部３からも供給される。
又、電気二重層コンデンサ６は、風力発電部２，太陽電
池部３，普通電源部４から供給される直流電流によって
充電される。
作について説明する。尚、初期状態においては、貯水タ
ンク１１に水が貯められておらず、かつ、電気二重層コ
ンデンサ６に電荷が蓄えられていないものとする。ま
ず、貯水タンク１１に水が貯められていないので、貯水
指示器１５のＡＮＤゲート８２に対する入力電圧はＨＩ
ＧＨレベルとなる。又、普通電源部４に異常がなけれ
ば、普通電源部４のＯＲゲート８１に対する入力電圧は
ＨＩＧＨレベルとなるので、ＯＲゲート８１のＡＮＤゲ
ート８２に対する入力電圧もＨＩＧＨレベルとなる。こ
のため、ＡＮＤゲート８２に対する２つの入力電圧が何
れもＨＩＧＨレベルとなるので、ＡＮＤゲート８２の出
力電圧はＨＩＧＨレベルとなり、リレー８３は導通状態
となる。すると、ポンプ制御回路１３に直流電流が供給
され、水汲みポンプ１２によって貯水タンク１１に水が
汲み上げられる。尚、ポンプ制御回路１３には、主とし
て普通電源部４から直流電流が供給されるが、補助的
に、風力発電部２及び太陽電池部３からも供給される。
又、電気二重層コンデンサ６は、風力発電部２，太陽電
池部３，普通電源部４から供給される直流電流によって
充電される。
【００２５】そして、水汲みポンプ１２によって貯水タ
ンク１１に水が汲み上げられ、貯水タンク１１に所定量
以上の水が貯められると、貯水指示器１５のＡＮＤゲー
ト８２に対する入力電圧はＬＯＷレベルとなる。する
と、ＡＮＤゲート８２の出力電圧はＬＯＷレベルとな
り、リレー８３は非導通状態となる。すると、ポンプ制
御回路１３に直流電流が供給されなくなり、水汲みポン
プ１２によって水が汲み上げられなくなる。
ンク１１に水が汲み上げられ、貯水タンク１１に所定量
以上の水が貯められると、貯水指示器１５のＡＮＤゲー
ト８２に対する入力電圧はＬＯＷレベルとなる。する
と、ＡＮＤゲート８２の出力電圧はＬＯＷレベルとな
り、リレー８３は非導通状態となる。すると、ポンプ制
御回路１３に直流電流が供給されなくなり、水汲みポン
プ１２によって水が汲み上げられなくなる。
【００２６】そして、普通電源部４に異常がなければ、
貯水タンク１１に貯められている水が少なくなる毎に水
が汲み上げられる。一方、例えば、落雷防止のために発
電所が電力供給を停止すると、あるいは、地震によって
発電所と普通電源部４とを接続する電線が切断される
と、普通電源部４は直流電流を供給することができなく
なる。しかし、風力発電部２，太陽電池部３から供給さ
れる直流電流及び普通電源部４から供給されていた直流
電流によって電気二重層コンデンサ６に充分な量の電荷
が蓄えられている場合には、普通電源部４の代わりに電
気二重層コンデンサ６に蓄えられている電荷が直流電流
となってポンプ制御回路１３に供給されるので、普通電
源部４から直流電流が供給されなくなっても、ポンプ制
御回路１３は、電気二重層コンデンサ６に蓄えられてい
る電力によって動作することができる。
貯水タンク１１に貯められている水が少なくなる毎に水
が汲み上げられる。一方、例えば、落雷防止のために発
電所が電力供給を停止すると、あるいは、地震によって
発電所と普通電源部４とを接続する電線が切断される
と、普通電源部４は直流電流を供給することができなく
なる。しかし、風力発電部２，太陽電池部３から供給さ
れる直流電流及び普通電源部４から供給されていた直流
電流によって電気二重層コンデンサ６に充分な量の電荷
が蓄えられている場合には、普通電源部４の代わりに電
気二重層コンデンサ６に蓄えられている電荷が直流電流
となってポンプ制御回路１３に供給されるので、普通電
源部４から直流電流が供給されなくなっても、ポンプ制
御回路１３は、電気二重層コンデンサ６に蓄えられてい
る電力によって動作することができる。
【００２７】又、電気二重層コンデンサ６に充分な量の
電荷が蓄えられている場合には、充電検出部７の充電状
況入力端子Ｔ７の電圧レベルは、定電圧ダイオード７１
によって１５Ｖに保たれるので、前述した様に、コンパ
レータ７７の非反転入力側の電圧レベルは１４Ｖとな
る。そして、コンパレータ７７の反転入力側の電圧レベ
ルは、定電圧ダイオード７６によって１３Ｖに保たれ
る。このため、コンパレータ７７の出力電圧、即ちＯＲ
ゲート８１に対する入力電圧はＨＩＧＨレベルとなり、
ＡＮＤゲート８２に対する入力電圧はＨＩＧＨレベルと
なる。すると、貯水タンク１１に貯められている水が少
なくなる毎に、貯水指示器１５のＡＮＤゲート８２に対
する入力電圧がＨＩＧＨレベルとなり、ＡＮＤゲート８
２の出力電圧がＨＩＧＨレベルとなり、リレー８３が導
通状態となる。
電荷が蓄えられている場合には、充電検出部７の充電状
況入力端子Ｔ７の電圧レベルは、定電圧ダイオード７１
によって１５Ｖに保たれるので、前述した様に、コンパ
レータ７７の非反転入力側の電圧レベルは１４Ｖとな
る。そして、コンパレータ７７の反転入力側の電圧レベ
ルは、定電圧ダイオード７６によって１３Ｖに保たれ
る。このため、コンパレータ７７の出力電圧、即ちＯＲ
ゲート８１に対する入力電圧はＨＩＧＨレベルとなり、
ＡＮＤゲート８２に対する入力電圧はＨＩＧＨレベルと
なる。すると、貯水タンク１１に貯められている水が少
なくなる毎に、貯水指示器１５のＡＮＤゲート８２に対
する入力電圧がＨＩＧＨレベルとなり、ＡＮＤゲート８
２の出力電圧がＨＩＧＨレベルとなり、リレー８３が導
通状態となる。
【００２８】従って、電気二重層コンデンサ６に充分な
量の電荷が蓄えられていれば、普通電源部４から直流電
流が供給されなくなっても、貯水タンク１１に貯められ
ている水が少なくなる毎にポンプ制御回路１３に直流電
流が供給され、水汲みポンプ１２によって水が汲み上げ
られる。尚、ポンプ制御回路１３には電気二重層コンデ
ンサ６だけでなく、風力発電部２及び太陽電池部３から
も直流電流が供給される。
量の電荷が蓄えられていれば、普通電源部４から直流電
流が供給されなくなっても、貯水タンク１１に貯められ
ている水が少なくなる毎にポンプ制御回路１３に直流電
流が供給され、水汲みポンプ１２によって水が汲み上げ
られる。尚、ポンプ制御回路１３には電気二重層コンデ
ンサ６だけでなく、風力発電部２及び太陽電池部３から
も直流電流が供給される。
【００２９】その後、放電によって電気二重層コンデン
サ６の正極側の電圧レベルが低下すると、コンパレータ
７７の非反転入力側の電圧レベルは、抵抗７３，７４に
よって分圧される分だけ反転入力側の電圧レベルよりも
低くなるので、コンパレータ７７の出力電圧、即ちＯＲ
ゲート８１に対する入力電圧がＬＯＷレベルとなり、Ｏ
Ｒゲート８１の出力電圧、即ちＡＮＤゲート８２に対す
る入力電圧がＬＯＷレベルとなり、リレー８３が非導通
状態となる。すると、電気二重層コンデンサ６は、風力
発電部２，太陽電池部３から供給される直流電流によっ
て充電される。そして、電気二重層コンデンサ６が充電
されると、再びＯＲゲート８１に対する入力電圧がＨＩ
ＧＨレベルとなり、ＯＲゲート８１の出力電圧、即ちＡ
ＮＤゲート８２に対する入力電圧がＨＩＧＨレベルとな
る。
サ６の正極側の電圧レベルが低下すると、コンパレータ
７７の非反転入力側の電圧レベルは、抵抗７３，７４に
よって分圧される分だけ反転入力側の電圧レベルよりも
低くなるので、コンパレータ７７の出力電圧、即ちＯＲ
ゲート８１に対する入力電圧がＬＯＷレベルとなり、Ｏ
Ｒゲート８１の出力電圧、即ちＡＮＤゲート８２に対す
る入力電圧がＬＯＷレベルとなり、リレー８３が非導通
状態となる。すると、電気二重層コンデンサ６は、風力
発電部２，太陽電池部３から供給される直流電流によっ
て充電される。そして、電気二重層コンデンサ６が充電
されると、再びＯＲゲート８１に対する入力電圧がＨＩ
ＧＨレベルとなり、ＯＲゲート８１の出力電圧、即ちＡ
ＮＤゲート８２に対する入力電圧がＨＩＧＨレベルとな
る。
【００３０】尚、本実施例において、水汲みポンプ１２
及びポンプ制御回路１３が前述の水汲み手段に相当し、
普通電源部４が前述の電源手段に相当し、風力発電部
２，太陽電池部３が前述の副電源手段に相当し、リレー
８３が前述の切替手段に相当し、貯水量センサ１４及び
貯水指示器１５が前述の貯水量判断手段に相当し、充電
検出部が前述の充電判断手段に相当し、ＡＮＤゲート８
２が前述の切替手段駆動手段に相当する。
及びポンプ制御回路１３が前述の水汲み手段に相当し、
普通電源部４が前述の電源手段に相当し、風力発電部
２，太陽電池部３が前述の副電源手段に相当し、リレー
８３が前述の切替手段に相当し、貯水量センサ１４及び
貯水指示器１５が前述の貯水量判断手段に相当し、充電
検出部が前述の充電判断手段に相当し、ＡＮＤゲート８
２が前述の切替手段駆動手段に相当する。
【００３１】続いて、本実施例の水汲み装置の効果につ
いて説明する。本実施例の水汲み装置によれば、風力発
電部２，太陽電池部３，普通電源部４によって電気二重
層コンデンサ６が充電されているので、普通電源部４か
ら直流電流が供給されなくなっても、ポンプ制御回路１
３は、電気二重層コンデンサ６に蓄えられている電力に
よって暫時動作することができ、水汲みポンプ１２を駆
動することができる。
いて説明する。本実施例の水汲み装置によれば、風力発
電部２，太陽電池部３，普通電源部４によって電気二重
層コンデンサ６が充電されているので、普通電源部４か
ら直流電流が供給されなくなっても、ポンプ制御回路１
３は、電気二重層コンデンサ６に蓄えられている電力に
よって暫時動作することができ、水汲みポンプ１２を駆
動することができる。
【００３２】又、本実施例の水汲み装置は、３種類の電
源（風力発電部２，太陽電池部３，普通電源部４）を備
えているので、水汲み部１に対する直流電流の供給が途
絶える事態を回避することができると共に、電気二重層
コンデンサ６をより確実に充電することができる。
源（風力発電部２，太陽電池部３，普通電源部４）を備
えているので、水汲み部１に対する直流電流の供給が途
絶える事態を回避することができると共に、電気二重層
コンデンサ６をより確実に充電することができる。
【００３３】又、本実施例の水汲み装置では、普通電源
部４から直流電流が供給されなくなると、電気二重層コ
ンデンサ６に蓄えられている電荷を直流電流としてポン
プ制御回路１３に供給するのであるが、電気二重層コン
デンサ６から連続的に直流電流が供給されるのではな
く、貯水タンク１１に所定量以上の水が貯められておら
ず、かつ、電気二重層コンデンサ６に充分な電荷が蓄え
られている場合にのみ、リレー８３が導通状態となって
ポンプ制御回路１３に直流電流が供給される。即ち、ポ
ンプ制御回路１３に直流電流を供給する必要があり、か
つ、電気二重層コンデンサ６が直流電流を供給すること
ができる場合にのみ、電気二重層コンデンサ６からポン
プ制御回路１３に直流電流が供給されるのである。従っ
て、電気二重層コンデンサ６に蓄えられている電力を浪
費することなく、効率的に水を汲み上げることができ
る。
部４から直流電流が供給されなくなると、電気二重層コ
ンデンサ６に蓄えられている電荷を直流電流としてポン
プ制御回路１３に供給するのであるが、電気二重層コン
デンサ６から連続的に直流電流が供給されるのではな
く、貯水タンク１１に所定量以上の水が貯められておら
ず、かつ、電気二重層コンデンサ６に充分な電荷が蓄え
られている場合にのみ、リレー８３が導通状態となって
ポンプ制御回路１３に直流電流が供給される。即ち、ポ
ンプ制御回路１３に直流電流を供給する必要があり、か
つ、電気二重層コンデンサ６が直流電流を供給すること
ができる場合にのみ、電気二重層コンデンサ６からポン
プ制御回路１３に直流電流が供給されるのである。従っ
て、電気二重層コンデンサ６に蓄えられている電力を浪
費することなく、効率的に水を汲み上げることができ
る。
【００３４】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は前述した実施例に何等限定されるものでは
なく、更に種々の態様において実施しても良いことはも
ちろんである。例えば、実施例では、普通電源部４の検
出用出力端子Ｔ６及び充電検出部７の結果出力端子Ｔ８
がＯＲゲート８１の入力側に接続され、ＯＲゲート８１
の出力側がＡＮＤゲート８２の入力側に接続されている
が、普通電源部４の検出用出力端子Ｔ６及びＯＲゲート
８１を省き、充電検出部７の結果出力端子Ｔ８を直接Ａ
ＮＤゲート８２の入力側に接続しても良い。この様に構
成されている場合には、完全に、電気二重層コンデンサ
６の充電状況と貯水タンク１１の貯水状況とに基づいて
リレー８３の導通・非導通が切り替えられることにな
る。
が、本発明は前述した実施例に何等限定されるものでは
なく、更に種々の態様において実施しても良いことはも
ちろんである。例えば、実施例では、普通電源部４の検
出用出力端子Ｔ６及び充電検出部７の結果出力端子Ｔ８
がＯＲゲート８１の入力側に接続され、ＯＲゲート８１
の出力側がＡＮＤゲート８２の入力側に接続されている
が、普通電源部４の検出用出力端子Ｔ６及びＯＲゲート
８１を省き、充電検出部７の結果出力端子Ｔ８を直接Ａ
ＮＤゲート８２の入力側に接続しても良い。この様に構
成されている場合には、完全に、電気二重層コンデンサ
６の充電状況と貯水タンク１１の貯水状況とに基づいて
リレー８３の導通・非導通が切り替えられることにな
る。
【図１】 実施例の水汲み装置の構成を説明するための
概略構成図である。
概略構成図である。
１…水汲み部 ２…風力発電部 ３…太陽電池部
４…普通電源部 ５…電力供給線 ６…電気二重層コンデンサ １１
…貯水タンク １２…水汲みポンプ １３…ポンプ
制御回路 １４…貯水量センサ １５…貯水指示器
２１…３相交流モータ ２２…３相全波整流回路
２３…平滑コンデンサ ２４…抵抗 ２５…バ
ッファ ３１…太陽電池 ３２…バッファ ４１
…トランス ４２…単相全波整流回路 ４３…平滑
コンデンサ４４…抵抗 ４５…バッファ ７１…定
電圧ダイオード ７２…バッファ ７３…抵抗
７４…抵抗 ７５…バッファ ７６…定電圧ダイオ
ード ７７…コンパレータ ８１…ＯＲゲート
８２…ＡＮＤゲート ８３…リレー Ｔ１…電力出力端子 Ｔ２…電力出
力端子 Ｔ３…電力入力端子 Ｔ４…電力入力端子
Ｔ５…電力出力端子 Ｔ６…検出用出力端子
Ｔ７…充電状況入力端子 Ｔ８…結果出力端子。
４…普通電源部 ５…電力供給線 ６…電気二重層コンデンサ １１
…貯水タンク １２…水汲みポンプ １３…ポンプ
制御回路 １４…貯水量センサ １５…貯水指示器
２１…３相交流モータ ２２…３相全波整流回路
２３…平滑コンデンサ ２４…抵抗 ２５…バ
ッファ ３１…太陽電池 ３２…バッファ ４１
…トランス ４２…単相全波整流回路 ４３…平滑
コンデンサ４４…抵抗 ４５…バッファ ７１…定
電圧ダイオード ７２…バッファ ７３…抵抗
７４…抵抗 ７５…バッファ ７６…定電圧ダイオ
ード ７７…コンパレータ ８１…ＯＲゲート
８２…ＡＮＤゲート ８３…リレー Ｔ１…電力出力端子 Ｔ２…電力出
力端子 Ｔ３…電力入力端子 Ｔ４…電力入力端子
Ｔ５…電力出力端子 Ｔ６…検出用出力端子
Ｔ７…充電状況入力端子 Ｔ８…結果出力端子。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H045 AA09 AA12 AA23 BA28 BA31 CA21 DA47 EA04 EA34 3H078 AA02 AA26 AA34 BB01 CC22 CC32 5G015 FA16 GB03 GB06 HA16 HA18 JA05 JA06 JA08 JA34 JA37 JA61 KA10
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電流を受けて貯水タンクに水を汲み
上げる水汲み手段と、 発電所から供給される交流電流を直流電流に変換して前
記水汲み手段に供給する電源手段と、 前記水汲み手段に対して並列に接続され、前記電源手段
により供給される直流電流によって充電されるコンデン
サと、 を備え、 前記電源手段から供給されるべき直流電流が途絶えた場
合に、前記コンデンサから前記水汲み手段に直流電流を
供給することにより、当該水汲み手段を動作させること
を特徴とする水汲み装置。 - 【請求項２】 前記コンデンサとして電気二重層コンデ
ンサを用いることを特徴とする請求項１に記載の水汲み
装置。 - 【請求項３】 自家発電により直流電流を生成して水汲
み手段に供給する副電源手段と、 前記水汲み手段と前記コンデンサとの導通・非導通を切
り替え可能な切替手段と、 前記貯水タンクに所定量以上の水が貯められているか否
かを判断する貯水量判断手段と、 前記コンデンサに所定量以上の電荷が蓄えられているか
否かを判断する充電判断手段と、 前記貯水量判断手段により前記貯水タンクに所定量以上
の水が貯められていると判断され、又は、前記充電判断
手段により前記コンデンサに充分な電荷が蓄えられてい
ないと判断された場合に前記切替手段を非導通状態と
し、前記貯水量判断手段により前記貯水タンクに所定量
以上の水が貯められていないと判断され、かつ、前記充
電判断手段により前記コンデンサに充分な電荷が蓄えら
れていると判断された場合に前記切替手段を導通状態と
する切替手段駆動手段と、 を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の水汲
み装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199233A JP2001028847A (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 水汲み装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199233A JP2001028847A (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 水汲み装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001028847A true JP2001028847A (ja) | 2001-01-30 |
Family
ID=16404381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11199233A Pending JP2001028847A (ja) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | 水汲み装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001028847A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102035246A (zh) * | 2010-12-02 | 2011-04-27 | 顾节经 | 太阳能/风能混合发电*** |
| JP2011252396A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Shiko Giken Kogyo Kk | 液体移送システム |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP11199233A patent/JP2001028847A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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