JP2007315252A - ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出された液体の流量に応じて除菌装置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装置を提供する。
【解決手段】揚水用のポンプ２と、このポンプの吐出圧力を検出する圧力センサ８と、前記ポンプを駆動するモータ３と、前記モータに供給する電力を制御する制御部７とを有するポンプ装置１であって、前記制御部７は、前記ポンプ２が吐出する水に除菌用の薬液を注入する除菌装置１４に電力を供給する接続ケーブル１３が接続される除菌装置接続端子台１２を備えるとともに、前記圧力センサから出力される圧力値に基づいて前記除菌装置接続端子台に供給する電力を制御することにより前記除菌装置から投入する薬液量を変化させるよう構成してある。
【選択図】図２

Description

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装置に関する。

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、一般細菌や大腸菌等の細菌類が水道法で規定する量より多く含まれている場合、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。

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、ポンプ装置には、揚水した水に除菌用の薬液を注入する除菌装置を設け、ポンプ装置が運転されると前記除菌装置が同期運転されるように、ポンプ装置の電気系と除菌装置の電気系が連携して配線される。

なお、除菌装置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、除菌装置における一定時間内の薬液の注入量は、ポンプ装置を運転する使用者が手動調整可能とされている。

ポンプ装置の運転に同期して除菌装置を運転させると、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、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。

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、その水量に応じて除菌装置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など参照）。
特開平５−３０９３７３号公報 特開２００４−１０８２００公報

しかしながら、前記従来技術の特許文献１および２に記載の技術では、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であっても、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り、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。

そこで本発明は、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除菌装置により添加される薬液の量（濃度）を常時精度良く注入できるポンプ装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、揚水用のポンプと、このポンプの吐出圧力を検出する圧力センサと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータに供給する電力を制御する制御手段とを有するポンプ装置であって、前記制御手段は、前記ポンプが吐出する水に除菌用の薬液を注入する除菌装置に電力を供給する接続ケーブルが接続される接続手段を備えるとともに、前記圧力センサから出力される圧力値に基づいて前記接続手段に供給する電力を制御することにより前記除菌装置から投入する薬液量を変化させるよう構成されていることを特徴としている。

具体的には、複数に分割された圧力領域に対して、前記接続手段への電力供給時間をあらかじめ設定しておき、前記圧力センサから出力される圧力値に対応する電力供給時間だけ前記接続手段に電力を供給する制御手段を設けるものである。

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、吐出された液体の流量に応じて除菌装置により添加される薬液の量を常時精度良く注入するという作用が達成できる。

本発明は、吐出された液体の流量に応じて除菌装置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装置を提供できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態は、揚水用のポンプと、このポンプの吐出圧力を検出する圧力センサと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータに供給する電力を制御する制御手段とを有するポンプ装置であって、前記制御手段は、前記ポンプが吐出する水に除菌用の薬液を注入する除菌装置に電力を供給する接続ケーブルが接続される接続手段を備えるとともに、複数に分割された圧力領域に対して、前記接続手段への電力供給時間をあらかじめ設定しておき、前記圧力センサから出力される圧力値に対応する電力供給時間だけ前記接続手段に電力を供給することにより前記除菌装置から投入する薬液量を変化させるようにしたものである。

これにより、流量スイッチ、流量センサや回転数検出手段を設けずに、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装置を提供できる。

以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１および図２に示すように、ポンプ装置１はベース１０に取付けられたポンプ部２と、前記ベース１０に内装された吸込み側通水管の上流端で該ベース１０に結合された吸込みフランジ５と、前記ベース１０に内装された吐出し側通水管の下流端で該ベース１０に結合された吐出しフランジ６と、前記ベース１０に取り付けられた蓄圧用のアキュムレータ４と、ポンプ部２の羽根車を回転させるモータ３と、前記ベース１０に取り付けられ、前記モータ３が接続された制御部７と、を含んで構成されている。

前記ポンプ部２には、吐出圧力を検出する圧力センサ８が取り付けられており、その信号線が前記制御部７に接続されている。

前記制御部７には、前記圧力センサ８からの信号により、吐出圧力値を検出できる圧力検出回路１１が設けられている。また、制御部７には、電源に接続される電源コード９を介して電力が供給されるようになっている。そして、この制御部７には、薬液を添加する除菌装置１４を接続するための除菌装置接続端子台１２が設けられ、前記接続ケーブル１３を介して前記除菌装置１４と前記制御部７とが接続されている。

図３にポンプ装置１および除菌装置１４の全体での接続図を示す。

図３において、図１および図２と同じ構成（部品）のものについては同一の符号を付して、その詳細な説明は図１および図２の説明を援用する。

井戸１５の上にポンプ装置１が設置され、ポンプ装置１に設けられた吸込みフランジ５に吸込み側配管１６の上端が水密に接続されている。前記吸込み側配管１６の下端は、井戸１５の水面下に配置されている。ポンプ装置１に設けられた吐出しフランジ６には、吐出し側配管１７が接続され、前記吐出し側配管１７は薬液を混合するための貯水タンク２３に接続され、さらに、その吐出し側配管１７の先端に水栓２４が設けられている。

前記除菌装置１４には、注入ポンプ１８の往復運動量を変更できる調整つまみ１９が設けられている。

前記注入ポンプ１８の吸込み部には、薬液槽２０内部に導かれている薬液吸込みホース２１が水密に接続されている。一方、注入ポンプ１８の吐出し部には、注入ホース２２を介して、前記貯水タンク２３が水密に接続されている。

以上の構成において、本実施例における液体供給装置の動作を説明する。

前記水栓２４を開くと前記アキュムレータ４に蓄えられた井戸水がこのアキュムレータ４の圧力により、前記吐出し側通水管および前記吐出しフランジ６を経由し、前記吐出し側配管１７に導かれ前記水栓２４から流出する。

このときポンプ部２内部の圧力は、水の流出により低下する。前記圧力センサ８は、常時圧力を検出しており、前記制御部７に設けられた圧力検出回路１１へ信号を出力している。そして、前記制御部７は、圧力センサ８からの入力信号があらかじめ定められた圧力値以下になると、前記モータ３を起動する。駆動モータ３の起動により前記ポンプ部２内の羽根車が回転することで井戸１５から水を揚水する。前記水栓２４を調整し、水栓２４からの水量が少なくなると、前記ポンプ部２の内部圧力が上昇する。

制御部７は、モータ３を起動させると、圧力センサ８からの信号により得られる吐出圧力値に基づいてモータ３への出力を増減させると共に、除菌装置１４への電力供給時間を変化させる。電力供給時間は、前記除菌装置１４の作動寿命回数を基に最大供給時間をあらかじめ算出しておき、その最大供給時間を周期としている。

具体的な制御について図４、図５および図６を用いて説明する。

ポンプ装置１を運転することにより、吐出圧力Ｈと流量Ｑは図４に示すように変化する。すなわち、流量Ｑが大きくなるに従って吐出圧力Ｈは小さくなり、流量Ｑが小さくなるに従って吐出圧力Ｈは大きくなる。また、図示のように井戸の深さが浅くなることで最大吐出圧力値は上昇し、最大流量値は増加する。井戸の深さが深くなると、最大吐出圧力値は低下し、最大流量値は減少する。

例えば図５に示すように、このようなＱ−Ｈ特性に対して、吐出圧力をＰ１、Ｐ２、Ｐ３を閾値とする４つの圧力領域に分割する。さらに、図６に示すように、前記圧力領域のそれぞれに対してＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の前記除菌装置１４への電力供給時間を割り付けておく。

ただし、前記閾値はＰ１＜Ｐ２＜Ｐ３となるように設定し、また、各電力供給時間はＴ４＜Ｔ３＜Ｔ２＜Ｔ１となるようにし、さらにＴ１は前記最大供給時間以下となるように設定する。

前記水栓２４を開き井戸水を流出させると、前記制御部７は前記圧力センサ８からの信号を前記圧力検出回路１１を介して吐出圧力値として受け取る。そして、制御部７は、検出された前記吐出圧力値を前記閾値（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）と比較することにより、前記吐出圧力値があらかじめ分割された前記圧力領域のどの領域にあるかを判定し、その圧力領域に割り当てられた前記除菌装置１４への電力供給時間だけ前記除菌装置接続端子台１２に電力を供給する。これにより、前記接続ケーブル１３を通じて前記除菌装置１４に電力が供給され、この除菌装置１４から揚水した水の流量に応じて除菌用の薬液が前記貯水タンク２３内に注入される。その結果、薬液の濃度を安定して精度よく維持することができる。

ここで、圧力領域を４つに分割したが、ポンプ装置１のＱ−Ｈ特性に応じてそれ以上の複数個の圧力領域に分割し、それぞれの圧力領域に対して電力供給時間を割り付けることにより、薬液の濃度を安定して精度よく維持することができることとなる。

本発明は、揚水した水に除菌用薬液を注入する機器への電力供給が必要な井戸ポンプなどの給水機器に利用することができる。

実施例に示すポンプ装置の構成を示す概略図である。 実施例に示す制御部の概略を示すブロック図である。 実施例に示す流体供給装置の全体構成を示す概略図である。 実施例に示すポンプ装置の圧力と流量の関係を示すＱ−Ｈ特性図である。 実施例に示す制御方法の圧力領域と電力供給時間の関係図である。 実施例に示す制御方法の各圧力領域に対するそれぞれの電力供給時間を示す図である。

符号の説明

１ ポンプ装置
２ ポンプ部
３ モータ
４ アキュムレータ
５ 吸込みフランジ
６ 吐出しフランジ
７ 制御部（制御手段）
８ 圧力センサ
９ 電源コード
１０ ベース
１１ 圧力検出回路
１２ 除菌装置接続端子台（接続手段）
１３ 接続ケーブル
１４ 除菌装置
１５ 井戸
１６ 吸込み側配管
１７ 吐出し側配管
１８ 注入ポンプ
１９ 調節つまみ
２０ 薬液槽
２１ 薬液吸込みホース
２２ 注入ホース
２３ 貯水タンク
２４ 水栓

Claims (2)

1. 揚水用のポンプと、このポンプの吐出圧力を検出する圧力センサと、前記ポンプを駆動するモータと、前記モータに供給する電力を制御する制御手段と、を有するポンプ装置であって、
   前記制御手段は、前記ポンプが吐出する水に除菌用の薬液を注入する除菌装置に電力を供給する接続ケーブルが接続される接続手段を備えるとともに、前記圧力センサから出力される圧力値に基づいて前記接続手段に供給する電力を制御することにより前記除菌装置から投入する薬液量を変化させるよう構成されている
   ことを特徴としたポンプ装置。
2. 請求項１記載のポンプ装置であって、
   複数に分割された圧力領域に対して、前記接続手段への電力供給時間をあらかじめ設定しておき、前記圧力センサから出力される圧力値に対応する電力供給時間だけ前記接続手段に電力を供給することにより前記除菌装置から投入する薬液量を変化させるように制御する
   ことを特徴とするポンプ装置。

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