JP2018035705A - 井戸ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、給水装置に係わり、特に家庭用井戸ポンプの運転制御に関する。所定圧で停止している状態で、短時間で大量の水が使用された場合の運転における吐き出し側の圧力の低下量、即ち流量の変動を少なくする。【解決手段】所定圧以上の停止状態で、単位時間に所定の値以上の急激な圧力低下を検知したら、圧力値が運転開始圧を上回っていても運転を開始する。【選択図】 図６

Description

本発明は、給水装置に係わり、操作手段及び表示手段、制御手段が装置本体と一体化したコンパクトな構成であり、あらかじめ定められた圧力となるよう羽根車をケーシング内で高速回転させ、過流を起こし吸い上げ、押し上げする方式の、いわゆる過流式の家庭用井戸ポンプに関する。

従来の技術は、例えば特開平５−１５７０５３では、給水圧力が所定値以下に低下したとき生じる始動信号に応じてポンプ駆動用電動機を低速始動させる自動給水装置の制御方法において、上記電動機の正規回転速度 に至るまでの回転速度を上記給水圧力に関連して可変制御することで、運転後に、圧力が緩速低下ならゆるやかに加速し、急速低下なら急速に加速することで給水圧力の過度の低下を防ぐ方法が発明されている。

また、特開２０１１−２７１１８では、ある時点での圧力値を、基準値である停止圧力と始動圧力との中間値と比較し、検出圧力が基準値よりも低い場合は、急激な圧力低下が生じているとし、このことを内部メモリに記憶しておく。急激な圧力低下が内部メモリに記憶された場合には、次回給水装置が始動されるときの始動圧力をよりも高く設定し、早めにポンプが起動されるようにする。これにより、次回給水装置が始動されるときは、ポンプが通常よりも早く起動されるので、大量の水の同時使用に対しても十分な給水を行うことができる方法が発明されている。

特開平５−１５７０５３号公報 特開２０１１−２７１１８号公報

従来の技術である特開平５−１５７０５３では、単独のモーターを回転させ羽根車を高速回転させて揚水するポンプ装置の特性上、運転開始圧を下回ってから起動した場合は、回転数が上がり揚水が始まるまでのタイムラグがあり、その分の運転開始圧を下回る圧力低下は必ず発生する。当該装置のモーターでは対応しきれない可能性のあることが考慮されていない。また、立ち上がりの早い高性能なモーターを使用するといった方法も考えられるが、特に家庭用でコンパクトかつ安価であることが要求されるポンプ装置においては、コスト的に不利となる恐れがある。

他の事例である特開２０１１−２７１１８は、水の大量使用による急激な圧力低下が発生したことをメモリへ記憶し、記憶されたら次回の運転開始時の圧力を上げることにより、水の大量使用による圧力の低下量を抑える方法である。この従来の技術では、メモリに急激な圧力低下が発生した情報が記憶されていない場合を考慮しないため、初回の運転開始時にて、前記現象が発生した場合に大きくなる圧力の低下量を少なくすることが困難となる恐れがある。また、どちらの従来の技術も、停止状態における圧力値が高い方にばらついた場合は考慮されていない。

本発明の目的は、家庭用井戸ポンプ装置という性格上、吐き出し側の短時間の大量の水の使用を検知する為のセンサ、立ち上がりの早い高性能なモーター等を使用せずとも、停止状態からの吐き出し側の短時間の大量の水の使用によって発生する圧力の低下量を抑え、安定した流量の流水を提供することである。

請求項１に係わるポンプ装置は、電源が投入されると、圧力センサからの入力信号を一定周期で常時検出される圧力データとして取り込み、停止状態における圧力値を基準値とする。停止中は、基準値と今回の検知圧力の比較が常時行われ、低下が始まった場合は、所定の時間経過後に基準の圧力値と現在の圧力値との差を求め圧力低下量とし、あらかじめデータとして記憶手段に記憶してある閾値と比較し、閾値以上の場合は吐き出し側で短時間に大量の水の使用がされたと推定し、通常時は運転開始圧を下回ってから起動させるポンプ装置の運転開始を、直ちに運転することにより、吐き出し側に及ぼす圧力の低下量を少なくし、流量の一時的な減少を少なくすることを特徴とする。

請求項２に係わるポンプ装置は、基準値である停止状態の圧力値は、通常は運転停止圧近辺となるように制御されるため、一定となる。したがって、請求項１記載のタイミングで運転開始したときの圧力も一定となる。ここで、停止状態にある圧力値が高い方向にばらついた場合を想定すると、運転を開始する圧力も高くなる。即ち、停止状態の圧力値がばらつくと、運転を開始する圧力もばらつくことになる。そこで、請求項１記載のタイミングによる運転開始を保留し、圧力値が運転開始圧に所定のオフセット値を加算した閾値を下回ってから運転を開始することで、停止状態の圧力値がばらついても運転を開始する圧力を一定にする事が可能なことを特徴とする。

請求項３に係わるポンプ装置は、閾値である単位時間当たりの圧力低下量を、単位時間と圧力値の２つの数値データとし、運転開始圧に加算するオフセット値も数値データとし、あらかじめ初期値としてそれぞれ記憶手段に記憶しておき、運転制御時に値を参照される。更に、表示・操作手段を用いて、前記データの値を表示させながらボタン操作によりデータの値を可変とすることにより、実使用環境に合わせた最適な値とすることが可能であることを特徴とする。

以上のように、特に吐き出し側の水の使用状況に応じてモーターの加速量を変えることなく、事前に急激な圧力低下を発生させて、次回の運転開始圧を上げる必要もなく、停止状態における圧力値が高い方にばらついても、吐き出し側における短時間の水の使用による圧力の低下量を小さくし、流量の一時的な減少も抑え、圧力変動の少ない安定した流量の流水を提供可能となり、前記問題は解決される。
また、閾値である単位時間当たりの圧力低下量を、単位時間と圧力値の２つのデータとしてそれぞれ記憶手段に記憶し、表示・操作手段を用いて、表示されるデータの値を見ながら可変とすることにより、ポンプ装置が据え付けられた後でも実使用環境に合わせた最適な値とすることが可能となる。

使用者によって様々な用途、幅広い使われ方をする家庭用井戸ポンプ装置においては、圧力の低下量、変動量が少ないということは吐き出し側経路の末端で、安定した流量の水を使用できる環境を提供することとなり、末端に接続される装置あるいは配管等に及ぼすウォーターハンマー現象の影響が軽減され長寿命化が図れ、使用者に対して満足感の高いポンプ装置となる。

また、閾値である単位時間当たりの圧力低下量やオフセット値を、操作手段及び表示手段を用いて変更可能とすることにより、個々のポンプ装置の使用環境において個別に最適な閾値を設定可能となるため、装置据え付け後のトラブルの解消等につながり、サービスマンや据え付け業者に対しては作業コストの低減などのメリットを提供可能である。

本発明の実施の形態の一例のポンプ装置の概略図 本発明の実施の形態の一例のケーシング部の断面図 本発明の実施の形態の一例の操作コントローラの図 本発明の実施の形態の一例のブロック図 ポンプ装置の運転開始時の概略図 本発明の運転開始時のタイミングを示す図 ポンプ装置制御プログラム全体の流れ図 圧力低下検知処理の流れ図 運転動作制御処理の流れ図

以下、本発明の一実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例であるポンプ装置の構成概要を示す。
ポンプ装置本体は、制御用コントローラ３、操作コントローラ４、モーター１０、モーター１０よって回転する羽根車１３を覆うケーシング１１、ケーシング１１の外壁に取り付けられるサーミスタ３０、揚水された水を取り込む吸込口1、吸込口１から揚水された水の逆流を防ぐ逆止弁１２、取り込んだ水を吐き出す吐出口２、吐出し側の水圧を検知する圧力センサ６、使用水量の急変による圧力変化を緩和する圧力タンク５、ポンプ装置への給電を行う電源コード８、ポンプ装置を覆うポンプカバー９を主な構成部品としている。
図２は本発明のポンプ装置のケーシング１１および周辺部の断面図である。羽根車１３は内部に放射状に溝が切ってある円盤状の形態であり、モーター１０によって高速回転し、ケーシング１１内に満たされている清水に過流を発生させることにより吸込口1を経て水を汲み上げつつ、吐出口２へ水を圧送し押し上げる。

図３は本発明のポンプ装置の操作及び表示手段である操作コントローラ４の図である。
操作コントローラ４は、発光素子であるＬＥＤの一種で、記号、数字、アルファベット等を表示することが可能な３桁の７セグメントＬＥＤ２２、ポンプ装置の運転開始及び停止を行う運転／停止スイッチ１５、運転モードの選択を行う運転モードスイッチ１６、選択されたモード毎に発光する圧力一定モードＬＥＤ１８および標準モードＬＥＤ１９、運転圧力の選択を行う圧力設定スイッチ１７、選択された圧力設定毎に発光する圧力設定"高い"ＬＥＤ２０および圧力設定"標準"ＬＥＤ２１、ポンプ装置の異常停止状態からの復帰を行うリセットスイッチ１４から構成される。
図４は、ポンプ装置の制御ブロック図を示す。
サーミスタ３０は温度センサであり、ポンプ装置のケーシング１１の温度を検出し、その出力信号は制御部３４のＡ/Ｄ変換器へ入力され、デジタルデータに変換された結果は最終的にワンチップマイクロコンピュータ３５内のＲＡＭへ格納される。制御部３４はあらかじめワンチップマイクロコンピュータ３５内のＲＯＭ内にデータとして設定されている複数の温度閾値データと前記ＲＡＭに格納されている変換結果の値を比較することにより、低温、高温等の温度異常の判定を行い、必要に応じて、表示手段へ警告表示させたり、自動的にモーター１０を停止あるいは駆動させたりする。圧力センサ３１は吐出し側の水圧を検出する手段であり、検出結果は電気信号として制御部３４へ入力され、前記の温度センサと同様に最終的にワンチップマイクロコンピュータ３５内のＲＡＭへ格納される。制御部３４は、圧力変化に応じて自動的に駆動回路３６を介しモーター１０の回転数を変化させ、吐出し圧力が一定あるいは所定の圧力となるよう制御する。また、必要に応じて表示手段へ警告表示、検出した圧力値を表示させる。電流センサ３１はポンプ装置に流れる電流を検知し、検出結果は電気信号として制御部３４へ入力され、制御部３４は電流値を監視し、所定の電流値以上となるとポンプ装置を保護する為、モーター１０の回転数を抑える。
次にホールＩＣ３２はモーター１０の回転子の位置検出に用いられるが、単位時間当たりの出力信号のエッジをカウントすることにより、速度即ち回転数が得られる。制御部３４は最適な回転数となるよう駆動回路３６を介し、モーター１０を制御する。
次に操作・表示手段３３は、図２の説明で述べたが、操作コントローラの形態となっており、制御部３４からの信号に応じて、表示手段へポンプ装置の状態を表示する。また、操作手段であるスイッチを押すことにより制御部３４へ入力される信号レベルは変化し、制御部３４はスイッチの状態を検知することが可能である。

制御部３４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマ，Ａ／Ｄ変換器等を内蔵するワンチップマイクロコンピュータ３５、モーター１０を駆動する駆動回路３６、ポンプ装置に流れる電流を検出する電流センサ３１、及び周辺回路から構成される。ポンプ装置の制御内容または固定的な閾値データはプログラムデータとして、ワンチップマイクロコンピュータ３５のＲＯＭへ格納されている。
また、ＥＥＰＲＯＭ３７はデータを電気的に消去、書き込みが可能なＲＯＭであり、ワンチップマイクロコンピュ−タ３５は通信インターフェースを介し、操作・表示手段３３で設定した情報をデータとして書き込みを行うことで記憶し、または記憶されているデータを読み出すことが可能である。値の変更が可能な閾値データ等はＥＥＰＲＯＭ３７へ記憶される。
次に本発明の実施の形態を図５、図６を用いて説明する。
図５は、上段に停止状態から水栓を全閉状態から全開状態にした場合の圧力低下の様子を示し、 下段は、運転開始圧以下を検知してモーターが回転する様子を示す。
実線は、吐き出し側の配管に素早く全開状態にすることが可能なレバーバルブ等の水栓を取り付け、再現しうる最速で全閉状態から全開にした時の動作を示し、点線はゆっくりと全閉から全開にした時の動作である。Ｎpは圧力が上昇を始める回転数である。 なお、圧力検知、モーター起動時の遅れは加味していない。

まず、ポンプ装置に電源が投入されると、検知圧力Ｐxが運転停止圧Ｐｔとなるようにモーターの回転数制御し、運転停止圧Ｐｔ以上の圧力が得られればポンプ装置はやがて停止状態となる。

上記の停止状態にあるポンプ装置において、吐き出し側で短時間に大量の水の使用があったとすると、検知される圧力は図中の実線で示すように低下していく。また、吐き出し側で小量の水の使用がされた場合は、図中の点線で示すように低下していく。このように単位時間当たりの圧力の低下量が大きいほど、吐き出し側で短時間で大量の水の使用がされたと推定可能である。

上記のように低下していく圧力値が、運転開始圧Ｐｓを下回ると、図中下段に示すようにポンプ装置は運転を開始し、目標とする圧力でもある運転停止圧Ｐｔ以上の圧力が得られるようにモーターの回転数を制御する。但し、モーターにて羽根車を高速回転させて揚水する方式のポンプ装置において、その回転数が揚水が開始される回転数ＮＰまで 到達する間は圧力は下がり続けその後上昇する。このとき発生する運転開始圧Ｐｓからの圧力低下量ＰＢ1、ＰＢ２は、短時間で使用される水量が多い程大きくなる。

ここで、モーターの回転数には上限があり、吐き出し側の水栓が開かれたままである場合はやがて上限である最大回転数一定の状態で回り続ける。

このように、圧力を常時検知しながらその検知圧が運転開始圧Ｐｓを下回ってから運転を開始するポンプ装置においては、図でもわかるように、吐き出し側で短時間に大量の水の使用がされると、小量の水が使用された場合と比べ、運転開始圧Ｐｓを下回る圧力が大きくなる。これは、吐き出し側に対して大きな圧力変動を与えることであり、流水の一時的な流量低下といった現象になる。
図６は、図５で説明した運転開始圧Ｐｓを下回る圧力の低下量ＰＢ1を抑える運転開始方法を説明した図である。図５と同様に、上段に圧力が低下していく様子、下段に運転が開始されモーターの回転数が増加していく様子を示す。図中点線で示す圧力カーブは、単位時間当たり圧力低下量の閾値であるΔＰ/ΔＴの傾きを持ったカーブである。
図中の記号Ｃで示される運転開始のタイミング、モーターの回転開始タイミング及び圧力が上昇していく様子は、図５でも説明したが、ポンプの通常動作であり、圧力が運転開始圧Ｐｓを下回ったことを検知してから運転を開始している。その場合に発生する運転開始圧Ｐｓを下回る圧力の低下量はＰＢ1である。
次に、請求項１に記載のポンプ装置の場合の、転開始タイミング、モーターの回転開始タイミングと、その後の圧力が上昇していく様子を図中の記号Ｃで示す。
まず、装置が運転停止圧Ｐｔ以上の圧力を検知し停止状態になると、圧力低下検知処理が実行される。まず始めに、比較的早い周期で常時検知されている圧力値Ｐｘを参照し、基準の圧力値ＰｎとしてＲＡＭへ記憶する。以降、ＰｎとＰｘを周期的に比較し、
Ｐｎ＞Ｐｘの状態、即ち圧力が低下している状態がΔＴ秒継続後に現在の圧力値ＰｘとＲＡＭに記憶されている基準の圧力値Ｐｎとの差を求める。
求められた単位時間当たりの圧力低下量Ｐｎ-Ｐｘと、圧力低下量の閾値データであるΔＰと比較する。Ｐｎ-Ｐｘ≧ ΔＰ の場合は、単位時間ΔＴ当たりの圧力低下量がΔＰ以上である為、吐き出し側で短時間に大量の水の使用があったと判断し、直ちに運転を開始する。これにより、図中Ｃの通常動作の場合と比べ相対的に運転開始タイミングが早くなり、運転開始圧Ｐｓを下回る圧力の低下量ＰＢ1を少なくすることが可能となる。
次に、請求項２に記載のポンプ装置の場合の運転開始タイミング、モーターの回転開始タイミングと、その後の圧力が上昇していく様子を図中の記号Ｂで示す。
前記の請求項１の発明の例にて、閾値以上の単位時間ΔＴ当たりの圧力低下量をΔＰを検知した時、現在の圧力値Ｐｎと、運転開始圧Ｐｓとそのオフセット値であるＰｏｆを加算した圧力値とを比較する。比較の結果、Ｐｘ ＜ Ｐｓ+Ｐｏｆ の場合は直ちに起動させるが、Ｐｘ≧ Ｐｓ+Ｐｏｆ の場合は、運転開始を保留し、その後、常時検知され低下していくであろう圧力値ＰｘとＰｓ+Ｐｏｆを比較し続け、Ｐｘ＜Ｐｓ+Ｐｏｆ となった場合に運転を開始することを特徴とする。これにより、例えば、水栓が全開状態からの急閉操作により運転が急停止した場合等は、停止状態の圧力Ｐｘは、運転停止圧Ｐｔ付近とならないケースが想定される。停止状態の圧力値Ｐｘが高いため、前記請求項１の発明の例のように圧力低下量の傾き条件のみで運転を開始すると、場合によっては、圧力低下の最大値が運転開始圧Ｐｓを上回る可能性がある。また、ポンプ装置においては停止状態の圧力Ｐｘが毎回違うことも考えられるため、単位時間当たりの圧力低下量のみを検知して起動した場合は運転が開始する圧力も毎回違うことになる。このような状態は誤動作であるとの誤解を受ける可能性もあり、通常は製品仕様として定義されている運転開始圧の意味が曖昧となってしまうことが想定されることから、運転を開始する条件を、前記の請求項１の例で説明した条件に加え、検知される現在の圧力値Ｐｘが運転開始圧Ｐｓにオフセット値Ｐｏｆを加算した値を下回ることとすることで、停止状態における圧力Ｐｘが高い方にばらついても、オフッセット値Ｐｏｆを最適な値にすることで運転を開始する圧力を一定にすることが可能であり、短時間の大量の水の使用により発生する運転開始圧Ｐｓを下回る圧力の低下量ＰＢ1を少なくすることが可能となる。
次に本発明を実現するためのプログラムデータの概要を図７、図８、図９を用いて説明する。
図７は、ポンプ装置の制御部３４に搭載されたワンチップマイクロコンピュータ３５のＲＯＭに組み込まれているポンプ装置の制御プログラムの概略である。図８は圧力低下判定処理の詳細を示す。図９及び図１０はポンプ装置運転動作制御処理の詳細を示す。
まず、図７のポンプ装置の制御プログラムは、電源が立ち上がるとワンチップマイクロコンピュータ３５にリセットがかかり、ＲＯＭに記録されているプログラムに従い動作を開始する。以下記号順に説明する。
（ａ１)は、初期化処理であり、マイクロコンピューターのＩ／Ｏポート設定、内蔵レジスタ設定、タイマ設定等を行う。また、ここでＥＥＰＲＯＭ３７からポンプ装置の運転に関する様々な設定データの読み出しも行い、読み出したデータは所定のＲＡＭにコピーされる。また温度検知や圧力検知等に必要なセンサからの入力信号を周期的に取り込み、処理を行う為に必要なタイマを設定し動作を開始させる。通常はリセット毎に１度だけ行われる。
（ａ２）は表示・設定手段に設けられているスイッチからの入力信号、圧力センサからの入力信号、電流センサ３１からの入力信号等を一定周期で検知し、検知結果をそれぞれに用意されたＲＡＭへ格納しているセンシング処理である。
（ａ３）圧力低下検知処理であり、センシング処理で得られた圧力検知結果を元に、単位時間当たりの圧力の低下量を算出し、閾値との比較判定を行う。詳細は図５に記載する。
（ａ４）ポンプ運転動作制御処理であり、センシング処理によって検知された各種センサの検知結果を元に、モーターを起動し設定されている圧力となるようモーターを加減速する処理が行われる。
（ａ５）は表示処理であり、操作・表示手段３３に設けられた７セグメントＬＥＤ２２またはＬＥＤを介し、それらを消灯または点灯させることにより、ポンプ装置の状態、圧力値の表示等を表現する為の出力信号データを生成する。
図７において、（ａ２），（ａ３），（ａ４），（ａ５）は一定の周期を持って繰返し行われる処理である。
次に、図８の圧力低下検知処理の流れ図を説明する。
（ｂ１）既に圧力低検知中か否か判定する。検知中でなければ（ｂ２）へ、検知中であれば（ｂ８）へ。
（ｂ２）ポンプ装置が停止状態か否かを判定する。停止状態とは、装置に異常がなく、運転開始指令を受けると起動可能な状態のことである。停止状態でなければ、圧力低下検知処理は行われないため処理終了する。停止状態であれば（ｂ３）へ。
（ｂ３）現在の圧力値Ｐｘが運転停止圧力Ｐｔ以上であるか比較判定する。
Ｐｘ＜Ｐｔの関係であれば、圧力低下検知処理は行われず処理終了する。
Ｐｘ≧Ｐｔの関係であれば、圧力低下検知処理を開始するため、（ｂ４）へ。
（ｂ４）圧力低下検知処理の開始時の処理として、圧力低下検知処理中であることを示すフラグをセットし（ｂ５）へ。
（ｂ５）圧力低下量の計算結果が格納されるＲＡＭであるΔＰを"０"にクリアし（ｂ６）へ。
（ｂ６）現在の圧力値Ｐｘを基準の圧力値Ｐｎとし、所定のＲＡＭへ格納し（ｂ７）へ。（ｂ７）Ｔ秒後に圧力低下量の検知を行うために、タイマカウンタに周期がＴ秒となるように値をセットし処理終了する。
（ｂ８）圧力低下検知処理中の処理であり、現在の圧力値Ｐｘと基準の圧力値Ｐｎを比較し、Ｐｘ≧Ｐｎの場合は、圧力が変化していないあるいは上昇していると判断し（ｂ６）へ。Ｐｘ＜Ｐｎの場合は圧力が低下していると判断し（ｂ９）へ。
（ｂ９）タイマカウンタの値を参照し、圧力が下がり続けてＴ秒経過していれば（ｂ１０）へ。Ｔ秒経過していなければ処理終了する。
（ｂ１０）基準の圧力値ＰｎからＴ秒経過後の現在の圧力値Ｐｘを減算し、結果をＲＡＭである圧力低下量ΔＰに格納し、（ｂ１１）へ。
（ｂ１１）Ｔ秒経過後の圧力低下量ΔＰと、データとして保有する圧力低下量の閾値ＰＤを比較する。 ΔＰ ≧ ＰＤならば、（ｂ１２）へ。 ΔＰ ＜ ＰＤならば処理終了する。（ｂ１２）短時間で大量の水の使用による圧力の急低下が発生したと判断し、圧力急低下フラグをセットし、処理終了する。
以上より、本発明の事例における処理内容は、ポンプ装置が停止状態において、検知される圧力値の単位時間の低下量を求め、データとして保有する閾値と比較することにより、短時間に大量の水の使用がされたことを判断している。
次に、図９のポンプ運転動作制御処理の流れ図を説明する。
（ｃ１）ポンプ装置が停止状態か否か判定する。停止状態なら（ｃ２）へ。運転動作中なら（ｃ５）へ。
（ｃ２）ポンプ装置が停止中は、図８の圧力低下検知処理にてセットされる圧力急低下フラグを参照する。 圧力急低下フラグ＝1ならば（ｃ６）へ。圧力急低下フラグ＝０ならば（ｃ３）へ。
（ｃ３）ポンプ装置は停止中であるため、通常の運転開始判定を行う。具体的には現在の圧力値Ｐｘと運転開始圧Ｐｓを比較する。Ｐｘ＞Ｐｓであれば運転開始せず処理は終了する。Ｐｘ≦Ｐｓであれば起動開始するために（ｃ４）の処理へ。
（ｃ４）停止状態にあるポンプ装置の運転を開始し処理終了する。
（ｃ５）は、ポンプ装置が運転中の処理へ分岐し、検知される圧力値Ｐｘが圧力の目標値でもある運転停止圧Ｐｔとなるようにモーターの回転数を制御し、Ｐｘ≧Ｐｔの状態が所定の時間継続すると、モーターの回転数を下げて停止する。
（ｃ６）運転開始圧Ｐｓに加算される所定のデータであるオフセット値Ｐｏｆが０であるか判定する。Ｐｏｆ＝０の場合は、直ちに運転を開始する為に（ｃ４）へ。
Ｐｏｆ≠０の場合は、（ｃ７）へ。
（ｃ７）検知される現在の圧力値Ｐｘと運転開始圧Ｐｓにオフセット値Ｐｏｆを加算した圧力値とを比較する。Ｐｘ≧Ｐｓ+Ｐｏｆの場合は運転を開始せず処理終了する。 Ｐｘ＜Ｐｓ+Ｐｏｆの場合は運転を開始する為に（ｃ４）へ。これは、停止状態の圧力がばらついていても、圧力の急低下を検知して起動する場合において、運転開始時の圧力を安定させることが可能である。
以上より、本発明の事例における処理内容は、通常時は運転開始圧を下回ってから運転を開始する装置であり、圧力低下検知処理によって単位時間当たりの低下量が所定の値以上であることを判定して吐き出し側で短時間の大量の水の使用を検知可能であり、圧力値が運転開始圧を上回っていても直ちに運転開始処理が実行されるため、圧力の低下量を抑え、安定した流量の流水を提供可能な、請求項１記載のポンプ装置である。
また、吐き出し側で短時間の大量の水の使用がされたと判断された場合、現在の圧力値が運転開始圧に所定のオフセット値を加算した圧力値を下回ってから運転を開始することで、停止状態である時の基準の圧力が一定でなくとも、運転を開始する圧力を一定にすることが可能な、請求項２記載のポンプ装置である。
また、圧力の低下量を算出するタイミングであるΔＴ秒をカウントする為のタイマのデータ、圧力の低下量の大きさであるΔＰのデータ、運転開始圧Ｐｓに加算されるオフセット値Ｐｏｆのデータを数値データとして記憶手段であるＥＥＰＲＯＭ３７へ記憶させることにより、データの値を必要に応じて操作・表示手段３３を用いてデータの値を確認しながらボタン操作にて値を可変かつ記憶可能とし、実際の使用環境に即した最適な値にすることに可能となり、運転開始時における圧力の低下量を少なくすることが可能な請求項３記載のポンプ装置である。

１．吸込口
２．吐出口
３．制御用コントローラ
４．操作コントローラ
５．圧力タンク
６．圧力センサ
７．アース線
８．電源コード
９．ポンプカバー
１０．モーター
１１．ケーシング
１２．逆止弁
１３．羽根車
１４．リセットスイッチ
１５．運転／停止スイッチ
１６．運転モードスイッチ
１７．圧力設定スイッチ
１８．圧力一定モードＬＥＤ
１９. 標準モードＬＥＤ
２０. 圧力設定高いＬＥＤ
２１．圧力設定標準ＬＥＤ
２２.７セグメントＬＥＤ
３０．サーミスタ
３１．電流センサ
３２．ホールＩＣ
３３．操作・表示手段
３４．制御部
３５．ワンチップマイクロコンピュータ
３６．駆動回路
３７.ＥＥＰＲＯＭ

Claims (3)

1. 水が汲み上げられる給水部と、円盤状の外形で表面に放射状に溝が切ってある羽根車と、羽根車が内部に取り付けられるケーシング部と、前記羽根車をシャフトを介して回転させるモーターと、該モーターを回転させ前記羽根車を高速回転させることにより、前記ケーシング部内の水に過流を発生させることにより前記給水部から水を汲み上げつつ、吐き出し側へ水を圧送し押し上げる吐出部と、該吐出部に取り付けられ、汲み上げた水を一定量ためる事が可能な圧力タンクと、吐き出し側の水圧を検知する圧力検知手段と、前記モーターの回転数を検知する回転数検知手段と、ポンプ装置に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記ケーシングの外壁に取り付けられ、温度によって電気抵抗が変化するサーミスタからの電気信号を元に温度を検知する温度検知手段と、前記検知手段にて検知された情報を元に、所望する吐き出し側圧力が得られるように、前記モーターの回転数を増減させるモーター制御手段と、前記ポンプ装置の起動及び停止や各種設定を行う為に複数のボタンで構成される操作手段と、前記ポンプ装置の状態や検知した圧力を表示する表示素子を有した表示手段と、前記検知手段あるいは前記操作手段から入力される情報を元に表示手段へ表示する情報を制御する操作・表示制御手段を有し、前記圧力検知手段で検知される圧力値が、前記ポンプ装置に保有するデータである運転開始圧以下である場合は前記ポンプ装置の運転を開始し、運転停止圧以上である場合は前記ポンプ装置の運転を停止するような運転制御を行うポンプ装置において、
   前記運転停止圧以上を検知して停止している状態で、圧力の低下が始まる前の圧力値を基準の圧力値とし、圧力の低下が始まった場合は、定められた単位時間後に前記基準の圧力値との低下量を算出し、閾値データとして保有している単位時間当たりの圧力低下量と比較し、ある閾値を上回った場合は短時間で大量の水が使用されたと判断し、その時点の圧力値が前記運転開始圧を上回っていても直ちに運転を開始し、ある閾値以下であれば、通常通り圧力が前記運転開始圧以下となってから運転を開始することを特徴とする井戸ポンプ装置。
2. 請求項１における井戸ポンプ装置において、
   単位時間当たりの圧力低下量を検知し運転開始条件を満たしたときの圧力値が前記運転開始圧に所定のオフセット値を加算した圧力値以上であれば運転開始を保留し、圧力値が前記運転開始圧にオフセット値を加算した圧力値を下回ってから運転開始することを特徴とする井戸ポンプ装置。
3. 請求項１又は２における井戸ポンプ装置において、
   単位時間当たりの圧力低下量の閾値を、圧力値と単位時間の独立した数値データとし、請求項２に記載の、運転開始圧に加算して運転開始判定に使用される運転開始圧のオフセット値を独立した数値データとし、これらのデータをあらかじめデータ記憶手段に有し、表示手段により値を確認しつつ操作手段により自由に設定可能かつ記憶可能であり、これら前記の記憶したデータを参照して運転制御を行うことを特徴とした井戸ポンプ装置。

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