JP2754137B2

JP2754137B2 - 揚水ポンプ用起動装置

Info

Publication number: JP2754137B2
Application number: JP5207153A
Authority: JP
Inventors: 正行高橋
Original assignee: AZU SETSUBI KOGYO KK
Current assignee: AZU SETSUBI KOGYO KK
Priority date: 1993-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1998-05-20
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JPH0742675A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用水等の用水の貯
蔵されている貯水槽等から用水を汲み上げる際に使用さ
れる揚水ポンプの、そのポンプ起動装置に関するもので
あり、特に、上記ポンプ起動用呼び水の吸上げ作動をエ
ジェクタによって生成される負圧によって行わしめるよ
うにした、エジェクタ方式のポンプ起動装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の、この種のポンプ起動装置として
は、貯水槽等から用水を汲み上げる際に、呼び水を補給
してポンプを起動させるフート弁方式や、呼び水を給水
できるように前もって水を溜めておく給水タンクを備え
た自給水方式、その他真空ポンプ方式等がある。このう
ち、一般に使用されているフート弁方式のものは、図３
に示す如く、貯水槽９０内に投入された吸込管９２０
と、この吸込管９２０の先端部に設けられた逆止弁から
なるフート弁９５０と、これら吸込管９２０を介して用
水の汲上げを行う揚水ポンプ９１０等からなるものであ
る。このような構成において、当該揚水ポンプ９１０か
らは、プラント等（図示せず）に上記汲上げられた用水
を送るための吐出配管９６０が設けられており、また、
その途中には逆止弁９４０及びバルブが設けられている
構成からなるものである。そして更に、上記揚水ポンプ
９１０のところには、起動時に吸込管９２０に呼び水を
与えるための補給水供給装置９７０が設けられている構
成からなるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらのポ
ンプ起動システム（起動装置）は、基本的に、起動させ
る際に呼び水を必要とするものであり、従って、この呼
び水を送るための補給水管等の設備を必要とする。すな
わち、フート弁方式では呼び水が必要であり、また、自
給水タンク方式では、前もって水を溜めておく予備の自
給水タンクが必要である。このため構造が複雑となり、
コスト高となる。特にフート弁方式では、図３に示す如
く、フート弁９５０のところでゴミ等の異物をかみこん
だ場合、これによって吸込側から水が抜け落ちる等の問
題点がある。また、このような問題点が生じた場合、貯
水槽９０内に投入してある吸込管９２０を地上に引上げ
てメインテナンス作業を行わなければならないという問
題点がある。このような問題点を解決することとした、
補給水配管や予備タンク等の不要な、かつ、遠隔操作の
可能な起動装置を提供しようとするのが、本発明の目的
（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。貯水槽から吸込管を経由して工業用水等の用水を汲
上げ、当該汲上げられた用水を各プラント等に供給する
揚水ポンプの、その起動を補助する揚水ポンプの起動装
置に関して、工場用高圧エアを導入し、当該高圧エアを
高速度で噴射させるノズル、及び当該ノズルからの上記
高圧エアの噴射によって負圧を発生させる負圧発生部か
らなるサクションポートを有するエジェクタと、当該エ
ジェクタの上記負圧発生部からなるサクションポートに
一方が連結されるとともに、他方が上記揚水ポンプから
の吐出配管の途中に形成された分岐点に連結される負圧
路と、上記吐出配管の途中であって上記分岐点より下流
側に設けられた電動バルブからなるメインバルブと、上
記負圧路の途中に設けられ、かつ、上記エジェクタが作
動中には開かれており、一方、上記エジェクタが作動を
止めたときには閉じられる電動バルブからなる負圧バル
ブと、上記負圧路の途中から分岐したドレーン路と、当
該ドレーン路の途中に設けられ、当該ドレーン路の水位
を検出するとともに、当該水位が上記揚水ポンプの位置
よりも高くなっており、揚水ポンプのところには既に用
水が充填されている場合に、その旨の信号を後記制御手
段のところに発信するレベルセンサと、上記ドレーン路
の途中に設けられ、上記エジェクタが作動中には閉じら
れており、上記エジェクタが作動を止めたときには開か
れる電動バルブからなるドレーンバルブと、上記レベル
センサの水位が所定の値に達したときに上記揚水ポンプ
を駆動する電動モータを作動させるとともに上記各種電
動バルブの作動を初めとした各種作動を予め定められた
プログラムに則って制御する制御手段と、からなる構成
を採ることとした。

【０００５】

【作用】上記構成を採ることにより、本発明において
は、図１に示す如く、まず、電気操作盤（図示せず）に
よる遠隔操作により、マイクロコンピュータ等からなる
制御手段２を作動させる。この制御手段２の制御作用に
より、電動バルブ（メインバルブ）９５及び電動バルブ
（ドレーンバルブ）５３を閉じさせるとともに、電動バ
ルブ（エアバルブ）５１及び電動バルブ（負圧バルブ）
５２を開かせる。これによって工場エア等の高圧のエア
をエジェクタ１に導入し、ノズル１２から噴射させる。
その結果、エジェクタ１のサクションポート１１には負
圧が発生し、この負圧は、負圧路８３、負圧バルブ５
２、逆止弁４、吐出配管８１を経由して揚水ポンプ９１
に導入される。そして、更に、当該負圧は、揚水ポンプ
９１から吸込管９２を経由して当該吸込管９２の先端部
に設けられているストレーナ９６のところまで及ぶ。そ
の結果、当該ストレーナ９６からは、貯水槽９内に貯え
られた用水が吸上げられ、先に述べた負圧の経路（負圧
路８３等）を逆走してエジェクタ１のサクションポート
１１に吸引される。ここで、高圧の噴射エアと一緒にな
ってノズル１２から噴射され、霧状になってディフュー
ザ１４から大気中に放出される。

【０００６】一方、当該サクションポート１１のところ
まで吸引された用水の一部は、重力の作用により、ドレ
ーン路８２中に滞留する。そして、この滞留した用水が
所定の量溜まると、その水位を検出することによってレ
ベルセンサ３が作動する。このレベルセンサ３が作動す
る状態は、上記揚水ポンプ９１のところには既に用水が
充填されている状態であるので、当該揚水ポンプ９１を
作動させることができる。そこで、制御手段２は、上記
レベルセンサ３の信号を受けて、上記揚水ポンプ９１を
稼働させるべく、当該揚水ポンプ９１駆動用の電動モー
タ９３を作動させる。これによって揚水ポンプ９１から
は貯水槽９内の用水が汲上げられるので、メインバルブ
９５を開いてプラント等に用水を供給させるようにする
とともに、上記エジェクタ１の作動を停止させるべく、
エアバルブ５１及び負圧バルブ５２を閉じさせ、更にド
レーンバルブ５３を開かせる。このような一連の作動に
より、揚水ポンプ９１の起動作業が行われる。そして、
このような起動作業は、遠隔操作によって行うこともで
きるし、また、プログラム制御により自動運転を行わせ
ることもできる。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例について、図１及び図２を基
に説明する。本実施例の構成は、図１に示す如く、貯水
槽９から工業用水を汲上げてプラント等に供給する揚水
ポンプ９１と、当該揚水ポンプ９１を駆動する電動モー
タ９３と、一方、上記揚水ポンプ９１の起動用に負圧を
発生させるエジェクタ１と、当該エジェクタ１にて生成
される負圧によって吸上げられた用水の水位が所定の高
さに達しているか否かを検出するレベルセンサ３と、当
該レベルセンサ３からの信号に基づき、上記揚水ポンプ
９１駆動用の電動モータ９３の作動等を制御する制御手
段２と、からなることを基本とするものである。

【０００８】このような基本構成において、揚水ポンプ
９１は既存のものであり、制御手段２によって制御を受
ける電動モータ９３にて駆動されるタイプのものであ
る。そして、当該揚水ポンプ９１の吸入側には貯水槽９
内に投入されている吸込管９２が設けられているととも
に、当該吸込管９２の先端部にはストレーナ９６が設け
られている構成からなるものである。また、当該吸込管
９２等を経由して汲上げられた用水を各プラント（図示
せず）に送る吐出配管８１が設けられている。なお、当
該吐出配管８１の途中には逆止弁９４、及び電動バルブ
からなるメインバルブ９５が設けられているとともに、
更に、当該吐出配管８１内の吐出圧力を検出する圧力ス
イッチ６が設けられている構成からなるものである。

【０００９】次に、上記構成からなる揚水ポンプ９１の
起動作業を行う起動装置のうち、その主たる作用を行う
エジェクタ１は、ノズル１２と、サクションポート１１
とからなることを基本とし、上記ノズル１２には、高圧
エア源７から高圧の工場エア等がエアバルブ５１を介し
て導入されるようになっているとともに、当該ノズル１
２からの高圧エアの噴射によって負圧の生成されるとこ
ろ（負圧発生部）にはサクションポート１１が設けられ
ている構成からなるものである。また、上記ノズル１２
の延長上には、当該ノズル１２から噴射された高速エア
（ジェット）及び上記サクションポート１１から吸い出
された用水を消音させながら排出させるディフューザ１
４が設けられている構成からなるものである。

【００１０】そして、上記サクションポート１１には負
圧路８３が設けられており、また、当該負圧路の途中か
らはドレーン路８２が設けられている。そして、上記負
圧路８３は、その一端が、吐出配管８１の途中であって
当該吐出配管８１に設けられたメインバルブ９５及び逆
止弁９４の上流側（揚水ポンプ９１側）に連結されてい
る。また、上記ドレーン路８２は、電動バルブからなる
ドレーンバルブ５３を経由して、端末は貯水槽９等に開
放されている。なお、上記負圧路８３の途中には、電動
バルブからなる負圧バルブ５２及び逆止弁４が設けられ
ている構成となっている。

【００１１】次に、上記構成からなるドレーン路８２の
途中であって、上記ドレーンバルブ５３の上流側には、
本ポンプ起動システム内の水位、特にドレーン路８２内
の水位を検出するレベルセンサ３が設けられている。そ
して、このレベルセンサ３にて上記ドレーン路８２内の
水位が所定の高さに達したと判断されたときには、当該
レベルセンサ３から次の制御手段２へ、上記揚水ポンプ
９１駆動用の電動モータ９３を作動させるための信号が
送り出されるようになっている。

【００１２】上記レベルセンサ３からの信号を受けて、
上記電動モータ９３を駆動させる等の制御作用を行う制
御手段２は、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）等
の演算手段を主として形成されるマイクロコンピュータ
等からなるものであり、電気操作盤等によって遠隔操作
が可能なようになっているものである。なお、当該制御
手段２には、上記のほかに、各種電動バルブ５１、５
２、５３、９５及び圧力スイッチ６との間に、これら電
動バルブ等の作動を制御するための電気的接続がなされ
ている構成となっている。

【００１３】なお、上記構成は、単体の揚水ポンプ９１
を起動させる際の起動システム（起動装置）に関するも
のである。ところで、この起動装置は、複数台の揚水ポ
ンプ９１、９１Ａ、９１Ｂを連続的に起動させるシステ
ムにも応用することができる。その場合には、図１に示
す如く、それぞれのポンプ、例えば揚水ポンプ９１Ａに
対しては負圧バルブ５２Ａ及び逆止弁４Ａを、揚水ポン
プ９１Ｂに対しては負圧バルブ５２Ｂ及び逆止弁４Ｂ
を、それぞれ別個独立に設ける必要がある。しかしなが
ら、その他の起動装置用部品、例えばレベルセンサ３、
制御手段２等は共用化することができる。従って、同一
貯水槽９から複数のプラント等に用水を送るために、複
数の揚水ポンプ９１、９１Ａ、９１Ｂが設置されている
場合には、これらの各揚水ポンプ９１、９１Ａ、９１Ｂ
に独立に起動装置を設ける必要がなくなり、共通の起動
装置にて、順次タイムシアリング的に起動させることが
できるものである。

【００１４】上記構成からなる本実施例の作動態様につ
いて、図２のタイミングチャートを基に説明する。図２
には、メインバルブ９５、ドレーンバルブ５３等の各種
電動バルブの開閉作動、レベルセンサ３及び揚水ポンプ
９１のＯＮ／ＯＦＦ作動、更にはエジェクタ１の作動状
態が、それぞれ時間経過に従って示されている。以下、
その具体的内容について説明する。まず、電気操作盤
（図示せず）による遠隔操作により、マイクロコンピュ
ータ等からなる制御手段２を作動させる。この制御手段
２の制御作用により、メインバルブ９５及びドレーンバ
ルブ５３が閉じる（図中矢印下向き、以後同じ）。そし
て、その操作が完了してからＴ₀ 時間経過後にエアバル
ブ５１及び負圧バルブ５２を開かせる（図中矢印上向
き、以後同じ）。これによって、工場エア等の高圧エア
がエジェクタ１に導入され、ノズル１２からの噴射が始
まるので、エジェクタ１のサクションポート１１には負
圧が発生する。なお、ここに上記Ｔ₀ の値は限りなくゼ
ロに近い値であってよい。系（システム）の安定を図る
ために設けられているものだからである。

【００１５】次に、この負圧は、負圧路８３、負圧バル
ブ５２、逆止弁４、吐出配管８１を経由して揚水ポンプ
９１に導入される。そして、更に、当該負圧は、揚水ポ
ンプ９１から吸込管９２を経由して当該吸込管９２の先
端部に設けられているストレーナ９６のところまで及
ぶ。その結果、当該ストレーナ９６からは、貯水槽９内
に貯えられた用水が吸上げられ、先に述べた負圧の経路
（負圧路８３等）を逆走してエジェクタ１のサクション
ポート１１に吸引される。その結果、一定時間（Ｔ₁ ）
経過後には、当該サクションポート１１のところまで吸
引された用水の一部が、重力の作用により、ドレーン路
８２中に滞留し、所定の量になる。そうすると、その水
位を検出してレベルセンサ３はＯＮとなる。これによっ
て、制御手段２からは、まず、エジェクタ１の作動を停
止させるべく、エアバルブ５１、負圧バルブ５２を順次
閉じさせるための信号が送り出される。次に、揚水ポン
プ９１を起動させるための制御信号が電動モータ９３に
送られ、揚水ポンプ９１が起動する。これと同時に、ま
たは多少の時間遅れをもった状態で制御手段２は、メイ
ンバルブ９５を開かせてプラント等に用水が供給される
ようにする。その後、ドレーンバルブ５３を開かせる。

【００１６】このような一連の作動により、揚水ポンプ
９１の起動作業が行われる。そして、このような起動作
業は、遠隔操作によって行うこともできるし、また、プ
ログラム制御により自動運転を行わせることもできる。
なお、上記作動において、Ｔ₁ の値は約２０秒程度を予
定しており、この２０秒の間を経過しても上記レベルセ
ンサ３がＯＮしない場合、あるいはレベルセンサ３はＯ
Ｎしていても吐出配管８１の途中に設けられた圧力スイ
ッチ６の吐出圧が上がらない場合には、起動装置にトラ
ブルが生じたものとして本起動装置の作動を自動的にＯ
ＦＦさせるようにしている。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、貯水槽から吸込管を経
由して工業用水等の用水を汲上げ、当該汲上げられた用
水を各プラント等に供給する揚水ポンプの、その起動を
補助する揚水ポンプの起動装置に関して、工場用高圧エ
アを導入し、当該高圧エアを高速度で噴射させるノズ
ル、及び当該ノズルからの上記高圧エアの噴射によって
負圧を発生させる負圧発生部（サクションポート）を有
するエジェクタと、当該エジェクタの上記負圧発生部
（サクションポート）に一方が連結されるとともに、他
方が上記揚水ポンプからの吐出配管の途中（分岐点）に
連結される負圧路と、上記吐出配管の途中であって上記
分岐点より下流側に設けられる電動バルブ（メインバル
ブ）と、上記負圧路の途中に設けられ、かつ、上記エジ
ェクタが作動中には開かれており、一方、上記エジェク
タが作動を止めたときには閉じられる電動バルブ（負圧
バルブ）と、上記負圧路の途中から分岐したドレーン路
と、当該ドレーン路の途中に設けられ、当該ドレーン路
の水位を検出するとともに、当該水位が上記揚水ポンプ
の位置よりも高くなっていることを確認するレベルセン
サと、上記ドレーン路の途中に設けられ、上記エジェク
タが作動中には閉じられており、上記エジェクタが作動
を止めたときには開かれる電動バルブ（ドレーンバル
ブ）と、上記レベルセンサの水位が所定の値に達したと
きに上記揚水ポンプを駆動する電動モータを作動させる
とともに、上記各種電動バルブの作動を制御する制御手
段とからなる構成を採ることとしたので、従来のポンプ
起動システムにおいて必要とされていた呼び水の供給が
必要でなくなり、それに伴う補給水配管や予備タンク等
の設置が不要となった。また、それらの装置のメインテ
ナンス等も不要となり、かつ、起動失敗のおそれも無く
なったので、遠隔操作が可能となった。また、同一の貯
水槽に複数台の揚水ポンプが設置されているような場
合、これら複数台の揚水ポンプを、一つの起動システム
（起動装置）にて順次起動させることができるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示すスケルトン構造図であ
る。

【図２】本発明の作動状態を説明するタイミングチャー
トである。

【図３】従来例の全体構成を示す外観図である。

【符号の説明】

１エジェクタ１１サクションポート（負圧発生部）１２ノズル１４ディフューザ２制御手段３レベルセンサ４逆止弁４Ａ逆止弁４Ｂ逆止弁５１電動バルブ（エアバルブ）５２電動バルブ（負圧バルブ）５２Ａ負圧バルブ５２Ｂ負圧バルブ５３電動バルブ（ドレーンバルブ）６圧力スイッチ７高圧エア源８１吐出配管８２ドレーン路８３負圧路９貯水槽９１揚水ポンプ９１Ａ揚水ポンプ９１Ｂ揚水ポンプ９２吸込管９３電動モータ９４逆止弁９５電動バルブ（メインバルブ）９６ストレーナ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】貯水槽から吸込管を経由して工業用水等
の用水を汲上げ、当該汲上げられた用水を各プラント等
に供給する揚水ポンプの、その起動を補助する揚水ポン
プの起動装置において、工場用高圧エアを導入し、当該
高圧エアを高速度で噴射させるノズル、及び当該ノズル
からの上記高圧エアの噴射によって負圧を発生させる負
圧発生部からなるサクションポートを有するエジェクタ
と、当該エジェクタの上記負圧発生部からなるサクショ
ンポートに一方が連結されるとともに、他方が上記揚水
ポンプからの吐出配管の途中に形成された分岐点に連結
される負圧路と、上記吐出配管の途中であって上記分岐
点より下流側に設けられた電動バルブからなるメインバ
ルブと、上記負圧路の途中に設けられ、かつ、上記エジ
ェクタが作動中には開かれており、一方、上記エジェク
タが作動を止めたときには閉じられる電動バルブからな
る負圧バルブと、上記負圧路の途中から分岐したドレー
ン路と、当該ドレーン路の途中に設けられ、当該ドレー
ン路の水位を検出するとともに、当該水位が上記揚水ポ
ンプの位置よりも高くなっており、揚水ポンプのところ
には既に用水が充填されている場合に、その旨の信号を
後記制御手段のところに発信するレベルセンサと、上記
ドレーン路の途中に設けられ、上記エジェクタが作動中
には閉じられており、上記エジェクタが作動を止めたと
きには開かれる電動バルブからなるドレーンバルブと、
上記レベルセンサの水位が所定の値に達したときに上記
揚水ポンプを駆動する電動モータを作動させるとともに
上記各種電動バルブの作動を初めとした各種作動を予め
定められたプログラムに則って制御する制御手段と、か
らなることを特徴とする揚水ポンプ用起動装置。