JP2005171788A - ポンプ装置及びポンプ装置用携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】操作を簡素化でき、低コスト化を図ることができるポンプ装置及びポンプ装置用携帯端末を提供すること。
【解決手段】ポンプ３０Ａ，３０Ｂと、ポンプ３０Ａ，３０Ｂを運転制御する制御手段６５とを備えるポンプ装置１０である。制御手段６５は、外部からのポンプ制御信号を受信する送受信部（受信部）７３を備え、携帯端末８０から発信されたポンプ制御信号を送受信部７３で受信してこのポンプ制御信号に基づいてポンプ３０Ａ，３０Ｂを運転制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、建築設備（例えばビル）等に給水するポンプ装置及びポンプ装置用携帯端末に関するものである。

従来、マンション等のビルに設置され、ビル内の需要家に給水するポンプ装置が知られている。この種のポンプ装置は、例えば特許文献１に示すように、共通のベースの上に、複数台（通常２，３台）のポンプを設置してそれらの吐出配管を並列に接続し、これらポンプを駆動することで、受水槽に溜められている水を吸引して、吐出配管から建物各階の部屋の蛇口等に給水を行うように構成されている。

そして前記ポンプ装置には制御盤（制御手段）が取り付けられており、この制御盤からの制御信号によってポンプ装置は吐出配管内の圧力を一定値以上に保つように自動運転され、各部屋への給水圧力を一定値以上に保つようにしている。具体的には、例えばポンプ吐出側の圧力が下がったことを検出することでポンプを始動し、ポンプ吐出側の使用水量が極小水量になったことを検出することでポンプを停止するように自動運転する。

また前記制御盤は、ポンプ装置への制御信号によって、ポンプ停止毎に次に運転するポンプを別のポンプに切り換える交互運転制御や、使用水量が増えると複数台のポンプを並列運転させる追加運転制御や、使用水量が減ると追加運転していたポンプを停止させる解列運転制御等を自動的に行う。また制御盤は、試験的に個々のポンプを運転・停止させる試験運転機能や、ポンプの電流値や吐出圧力値を表示する表示機能も有している。

そしてこの制御盤には、前記ポンプの電流値や吐出圧力値等を表示する表示部や、ポンプの運転停止を指示するボタン等を設けた操作・表示パネルが取り付けられており、ポンプを様々に操作できるようになっている。図３はこの種の操作・表示パネル９０を示す図である。同図に示すように操作・表示パネル９０には、運転モード／ポンプ選択ボタン９１，運転／停止ボタン９３，始動圧力ボタン９５，警報解除／ブザー停止ボタン９７，表示部９９等が設けられている。

ここで運転モード／ポンプ選択ボタン９１は、ボタン１つで、「手動（試験）で１号ポンプ運転」→「手動で２号ポンプ運転」→「自動で１号ポンプ運転」→「自動で２号ポンプ運転」→「自動で１号・２号の交互運転」→「手動（試験）で１号ポンプ運転」と、順番に切り替えていくように構成されている。自動運転とは、ポンプ吐出側の吐出配管に設置した圧力検知器が測定した吐出配管内のポンプ吐出圧力が予め設定しておいた始動圧力値よりも低下したらポンプを始動し、またポンプ吐出側に設置したフロースイッチの測定水量値が予め設定しておいた設定水量値以下になったことを検知したらポンプを停止する運転方法である。また手動（試験）運転は始動圧力値や設定水量値にかかわらず、指定したポンプを手動で運転・停止する運転方法である。

次に運転／停止ボタン９３はポンプ運転時にこれを押すとポンプが停止し、ポンプ停止時にこれを押すとポンプが始動するボタンである。始動圧力ボタン９５はこれを押すと上下キー１０１，１０３及び表示部９９を用いて始動圧力値を設定できるようになり、再び始動圧力ボタン９５を押すと、始動圧力値が確定し同時に上下キー１０１，１０３は通常の表示部９９の表示（ポンプの吐出圧力測定値とポンプ電流測定値）を切り替える状態に戻すボタンである。つまり上下キー１０１，１０３は通常は表示部９９の表示切替用のボタンである。警報解除／ブザー停止ボタン９７はブザーが鳴っているときはブザー停止ボタンとして働き、ブザーが鳴っていないときは警報解除ボタンとして働く。表示部９９は、７セグメントによって構成され、ポンプの吐出圧力測定値と、ポンプ電流測定値の何れかを表示し、さらに始動圧力ボタン９５を押した際は始動圧力値を表示するものである。

上記操作・表示パネル９０では、１つの上下キー（入力ボタン）１０１，１０３によって、始動圧力値の入力と、表示部９９への表示の切り替え（ポンプ吐出圧力測定値とポンプ電流測定値の切り替え）を行うようにしたり、１つの運転／停止ボタン９３によって運転開始と停止とを行うようにしたり、１つの警報解除／ブザー停止ボタン９７によってブザーの停止と警報解除とを行ったりすることで、ボタンの数を減らし、その操作をできるだけ簡素化するようにしている。

しかしながら以上のように構成しても、操作・表示パネル９０のボタンの数及び操作の簡素化には限界があり、さらなる構造及び操作の簡素化、及び製造コストの低減化が求められていた。
実公平８−２５５８号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、操作を簡素化でき、またその低コスト化を図ることができるポンプ装置及びポンプ装置用携帯端末を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、ポンプと、ポンプを運転制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、外部からのポンプ制御信号を受信する受信部を備え、携帯端末から発信されたポンプ制御信号を前記受信部で受信してこのポンプ制御信号に基づいてポンプを運転制御することを特徴とするポンプ装置にある。

本願請求項２に記載の発明は、表示部と、送信部と、ポンプ制御内容及び各ポンプ制御内容に対応する記号に関するデータと、これらポンプ制御内容及び記号を前記表示部に表示するデータ表示プログラムとを記憶した記憶部と、前記記号を入力する入力部とを具備し、前記記憶部に記憶したポンプ制御内容及び記号を前記表示部に表示するとともに、入力部から入力された記号に対応するポンプ制御信号を送信部よりポンプ装置に送信してポンプ装置を遠隔操作することを特徴とするポンプ装置用携帯端末にある。

本願発明によれば、誰でも持っている携帯電話のような携帯端末のボタンや表示機能を本ポンプ装置の表示パネルとして機能させることができ、ポンプ装置に取り付ける表示パネル自体をポンプ装置からなくしたり、または簡素化することができ、ポンプ装置の低コスト化が図れる。同時に、操作をしなれた携帯端末によって操作でき、しかも遠隔操作なので、作業員にとって操作がし易くなる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明を適用するポンプ装置１０の一例の全体図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は左側面図である。同図に示すポンプ装置１０は、ベース２０の上に、二台のポンプ３０Ａ，３０Ｂと、これらポンプ３０Ａ，３０Ｂの中間に配置される圧力タンク５０とを載置し、さらに両ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出側に接続される吐出配管４０と、圧力タンク５０の上部に設置される制御盤６０とを具備して構成されている。以下各構成部品について説明する。

ベース２０は略矩形の平板状で、長手方向の両側辺は下方向に折り曲げられた後に外方向に折り曲げられることで、Ｌ字状の固定辺２３，２３を構成している。

ポンプ３０Ａ，３０Ｂは、それぞれポンプ部３１Ａ，３１Ｂと、これらを駆動するモータ部３３Ａ，３３Ｂとを具備して構成されている。ポンプ部３１Ａ，３１Ｂの手前側の端面には、図示しない受水槽や水道配管（本管側）を接続する吸込部３５Ａ，３５Ｂが設けられ、またポンプ部３１Ａ，３１Ｂの上面には吐出部３７Ａ，３７Ｂが設けられている。

吐出配管４０は略Ｔ字状の配管であり、両ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出部３７Ａ，３７Ｂに接続されたフロースイッチ４９Ａ，４９Ｂ、及びチェッキ弁（逆止弁）４７Ａ，４７Ｂを介してその両端が接続されている。また吐出配管４０の中央には１つの吐出部４３が設けられている。これによって両ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出側は並列に接続され、両ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出流体は合流する。また前記チェッキ弁４７Ａ，４７Ｂによって、ポンプ３０Ａ，３０Ｂが停止したときに吐出配管４０内の水はポンプ３０Ａ，３０Ｂ側に逆流しない。また吐出配管４０の中央の下部にはこの吐出配管４０を圧力タンク５０に連結する連結配管４５が取り付けられ、さらに吐出配管４０には配管内圧力を検出する圧力検知器４８が取り付けられている。そして圧力タンク５０とチェッキ弁４７Ａ，４７Ｂの効果によって、ポンプ３０Ａ，３０Ｂが停止した後の吐出配管４０内の圧力は、水が使用されない限り一定圧力に保持される。

制御盤６０は、ケース６１内に、ポンプの運転制御を行う各種電気回路からなる制御手段６５を内蔵して構成されている。この制御手段６５は、携帯端末（ポンプ装置用携帯端末）８０から発信される制御信号を受信する送受信部７３を具備している。

そして例えば携帯端末８０からポンプ装置１０を自動運転するようにポンプ制御信号が発信された場合は、吐出配管４０内の圧力を予め設定しておいた始動圧力値（一定値）以上に保つように、自動運転される。即ち吐出側の圧力が始動圧力値以下に下がったことを圧力検知器４８が検出したらポンプ３０Ａ又は３０Ｂを始動し、吐出側の水量が極小水量になったことをフロースイッチ４９Ａ又は４９Ｂが検出するか、もしくは吐出側の圧力が予め設定しておいた停止圧力値以上になったことを圧力検知器４８が検出したらポンプ３０Ａ又は３０Ｂを停止する。また携帯端末８０からのポンプ制御信号によってこのポンプ装置１０をポンプ３０Ａで手動運転するように命令した場合は、吐出側の圧力値や水量が何れであっても、そのポンプ３０Ａを強制運転する。なお本ポンプ装置１０はポンプ３０Ａ又は３０Ｂを可変速運転するインバータ等の可変速手段を備えていてもよく、この場合、吐出側の圧力に基づいてポンプ３０Ａ又は３０Ｂの回転数を制御することにより圧力一定制御や推定末端圧力一定制御を行うことができる。

次に図２は制御手段６５と携帯端末８０の概略ブロック構成図である。同図に示すように制御手段６５は、ポンプ制御用の各種ポンプ制御プログラムや設定値データや検出データ等を記憶する記憶部６７と、携帯端末８０から受信したポンプ制御信号に基づいて、前記記憶部６７に記憶した各種ポンプ制御プログラムやデータ等を用いてポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転制御信号を出力する制御部６９と、入出力部７１と、携帯端末８０から発信されるポンプ制御信号を受信して制御部６９に送信する送受信部（又は受信部）７３とを具備して構成されている。制御手段６５は、このポンプ装置１０に設けた圧力検知器４８やフロースイッチ４９Ａ，４９Ｂ等からの検出データが入力されると共に、携帯端末８０との間でポンプ制御信号の送受信が行われ、ポンプ３０Ａ，３０Ｂを運転制御する。

一方携帯端末８０は、各種表示を行う表示部８１と、ポンプ制御内容及び各ポンプ制御内容に対応する記号（制御内容対応記号）に関するデータ及びこれらポンプ制御内容及び記号を前記表示部８１に表示するデータ表示プログラム及びその他の制御プログラム等を記憶した記憶部８３と、前記記号を入力する入力部８５と、送受信部（又は送信部）８７と、入出力部８８と、制御部８９とを具備して構成されている。

この携帯端末８０は、前記記憶部８３に記憶したデータ表示プログラムによって、前記記憶部８３に記憶したポンプ制御内容及び記号を前記表示部８１に表示するとともに、入力部８５から入力された記号に対応するポンプ制御内容となるように送受信部８７を介して制御手段６５にポンプ３０Ａ，３０Ｂ操作用の各種ポンプ制御信号を発信してポンプ装置を遠隔操作によって運転制御する。ここで表示部８１は例えば液晶画面であり、各種数字・記号・画像等を表示するものである。次に記憶部８３に記憶するポンプ制御内容としては、例えば、ポンプの運転停止、運転モードの選択（手動運転モードと自動運転モードの選択）、手動運転の際に運転するポンプの選択、始動圧力値の設定等である。また記憶部８３に記憶する記号（制御内容対応記号）とは、例えばポンプの停止の場合は記号「０」、運転モードが手動でポンプ３０Ａ又は３０Ｂを起動する場合は記号「１」、運転モードが自動でポンプ３０Ａ又は３０Ｂを起動する場合は記号「２」、手動で運転するポンプを３０Ａに選択する場合は記号「３」、手動で運転するポンプを３０Ｂに選択する場合は記号「４」、等である。次に入力部８５は携帯端末８０に設けた各種操作釦などである。

そして携帯端末８０の表示部８１にポンプ制御内容及び記号を表示し、携帯端末８０の使用者がこの表示部８１を見ながら設定しようとするポンプ制御内容に対応する記号を選び、この記号を入力部８５から入力すれば、制御部８９によってそのポンプ制御内容を行うように命令するポンプ制御信号が送受信部８７から制御手段６５の送受信部７３に送信され、制御手段６５はその受信したポンプ制御信号によってポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転制御を行う。

以上のようにポンプ装置１０を携帯端末８０からのポンプ制御信号によって運転制御するようにしたので、誰でも持っている携帯電話のような携帯端末８０のボタン（入力部８５）や表示機能（表示部８１）を本ポンプ装置１０の表示パネルとして機能させることができ、ポンプ装置１０本体に取り付ける表示パネル自体をポンプ装置１０本体からなくしたり、または表示パネルを簡素化することができ、ポンプ装置１０の低コスト化が図れるばかりか、操作をしなれた携帯端末８０によって操作でき、しかも遠隔操作なので、作業員にとって操作がし易くなる。

なお上記実施形態は標準的なポンプ装置１０を例に説明したが、本発明はこれをさらに簡素化したポンプ装置などにも適用できる。即ち制御手段６５は記憶部６７や制御部６９を有さない簡単な電気回路で構成したものであってもよい。同様に携帯端末８０もこのポンプ装置１０専用のものではなく、通常市販されている携帯電話によって構成してもよく、その場合は携帯電話が本来有している機能を用いるだけでもよい（その場合は専用の制御部８９や記憶部８３等は有さない）。

以下、携帯端末８０を用いたポンプ装置１０の具体例を説明する。
〔具体例１〕
具体例１は本発明をもっとも安価に実現しうる方法の１つであり、特にもともと表示パネルによる表示を行う必要のない家庭用の井戸ポンプなどの簡易なポンプ装置に用いて最適なものである。家庭用の井戸ポンプは、通常ポンプは１台のみ（例えば３０Ａのみ、以下この具体例では「３０」とする）で、表示機能はランプ１つ程度である。そしてこの具体例では携帯端末８０として携帯電話を用いる。

このポンプ装置１０においては、制御手段６５に、携帯電話８０のプッシュ音（音声、音波）を受信する受信部７３と、そのプッシュ音から「０」〜「９」や「♯」等のどのボタンが押されたかを識別する音声識別手段とを持たせる。

一方携帯電話８０には通常プッシュ音発生モードがあるので、このモードに切り替えることで、ボタンが押される毎に、押された番号（記号）に対応したプッシュ音（ポンプ制御信号）が発信される。

そして制御手段６５に備えられた受信部７３の近傍でこのプッシュ音を発生させることにより、ポンプ装置１０を運転制御する。例えば、
「０」を発信すると、ポンプ３０が停止する。
「１」を発信すると、運転モードが手動運転でポンプ３０が起動する。
「２」を発信すると、運転モードが自動運転でポンプ３０が起動する。
というように運転制御する。

一方、ポンプの保護電流値や、ポンプの自動運転時の始動圧力値を変更したい等の複雑な情報を携帯電話８０から送信する場合は、「♯」によって数字を囲って送ることで対応できる。例えば、
「♯３２５♯」を発信すると、「３」を始動圧力設定のコマンドとし、「２５」をデータと読むように設定しておけば、始動圧力値を「２５（ｍ）」に設定することができる。

以上のように構成すれば、従来制御盤６０に取り付けていた、運転を自動，手動，停止と切り替える切替スイッチや、制御盤６０内部の基板上に設けていた、ポンプ３０に合わせて保護電流値を切り替えるディップスイッチや、圧力設定値を入力する設定ヴォリューム等が不要になる。

なおこの具体例の応用的な形態として、以下のようなものも考えられる。即ち、音そのものは、周りの騒音などに影響される不確実な信号であり、そのため携帯電話８０の送信部（音声発生部）８７を制御手段６５の受信部７３に近づけることが困難な場合等は、送信側（携帯電話８０側）にプッシュ音を電波に変換する付属品を接続してもよい。例えば携帯電話８０のイヤホンジャックにこの付属品を接続することで送信しようとするプッシュ音を予め定められた電波に変換して制御手段６５に向けて発信する。制御手段６５には音声の受信部７３ではなく、電波の受信部７３を備えておき受信する。あとの対応は前記音声の場合と同様である。また、別な実施形態として、直接制御部と線を繋いだ上で操作する方法として、制御部６５にイヤホンジャックの入力用ジャックを設けておき、両者を繋ぐという方法が考えられる。また、携帯電話のモデム入出力によりシリアル通信をすることも考えられる。このようにすれば、両者を線で繋ぐ必要があるものの、より確実に操作が出来るようになる。シリアル通信で操作する場合、携帯電話と制御部６５を接続した状態で、メンテナンス会社に電話し、メンテナンス会社のコンピュータと接続することで、装置を遠隔から設定したり、操作することが可能となる。現場では操作員が接続の処置をすれば、メンテナンス会社に常駐するベテランのメンテナンス員が遠隔から、装置にアクセスすることができるようになる。このようにして、設定の状態や、装置に記憶されたメンテナンス情報や、運転履歴をダウンロード、アップロードすることができ、便利である。

一方携帯電話８０内には、前記ポンプ制御内容と記号とデータ表示プログラムがその記憶部８３に保持されていることが好ましい。なおデータ表示プログラムは、ポンプ制御内容や記号を表示部８１に表示しているときにポンプ装置制御のためにボタンを押してもその表示が解除されないように動作することが好ましい。

〔具体例２〕
具体例２は前記図示して説明した実施形態に相当する構成のポンプ装置１０であり、ポンプは２台（３０Ａ及び３０Ｂ）である。また必要に応じて携帯端末８０の表示部８１に表示すべき画像を制御手段６５側から送ったりする。例えば携帯端末８０で、
「３」を発信すると、運転モードが手動でポンプ３０Ａが選択され、起動する。
「４」を発信すると、運転モードが手動でポンプ３０Ｂが選択され、起動する。
「５」を発信すると、運転モードが自動でポンプ３０Ａが選択され、起動する。
「６」を発信すると、運転モードが自動でポンプ３０Ｂが選択され、起動する。
「７」を発信すると、運転モードが自動交互運転になり、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの一方が自動運転で停止する毎に、次に始動するポンプが変更される。
というように制御される。

ノイズ等の予期しない電波によりポンプ３０Ａ，３０Ｂが始動しないように、携帯端末８０のアンテナに変換機等を取り付け、固有の信号とすれば、安全である。

一方携帯端末８０内には、前記具体例１と同様に、ポンプ制御内容と記号とデータ表示プログラムがその記憶部８３に保持されている。データ表示プログラムを起動すると表示部８１にポンプ制御内容及び記号が表示され、ボタン（入力部８５）を押すとそれに対応した信号が電波に乗って発信するように動作する。

〔具体例３〕
具体例３は前記図示して説明した実施形態に相当する構成のポンプ装置１０であり、携帯端末８０として、赤外線通信機能を備え多くの情報を送受信できる携帯端末８０を用いたものである。この場合、携帯端末８０は、ポンプの始動停止操作等の他に、センサによって検出された現在のポンプ吐出圧力やポンプ回転数のデータを制御手段６５の送受信部７３から受信して携帯端末８０の表示部８１に表示させることや、制御手段６５の記憶部６７に記憶されている運転時間、故障履歴、始動停止回数等のメンテナンスのためのデータや、メンテナンス記録、設定値データ等を読み出し書き込みできるように構成することもできる。制御手段６５の送受信部７３は赤外線通信の各規格や、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５．１等に準拠したものを使用する。

携帯端末８０の記憶部８３に記憶されている通信制御用プログラムを起動すると、ポンプ装置１０の制御手段６５と自動的に通信を行い、現在のポンプ装置１０の運転状況（前記ポンプ吐出圧力やポンプ回転数等）をこの携帯端末８０の表示部８１に表示するように動作する。また携帯端末８０の表示部８１には前記図３に示す操作・表示パネル９０に相当する表示がなされ、ポンプの運転状況等を数値として表示する欄と、ポンプ装置１０を操作するための各種ボタンが表示された表示部８１の画面を介して、あたかも従来と同じ制御盤６０の操作・表示パネル９０を使用するようにポンプ装置１０を操作することができる。制御部８９はこのとき制御手段６５との通信を継続させ、携帯端末８０の使用者の入力に従ったポンプ制御信号を制御手段６５に送信すると共に、制御手段６５からポンプの運転状況を受信し、表示部（画面）８１上の数値を更新表示する。

上記のような各種データや各種プログラムは、メンテナンス会社等のＷＥＢサイトからポンプ装置１０の機種、各携帯端末８０や通信規格に対応したものをダウンロード可能とすることにより、携帯端末８０を選ばずにポンプ装置１０の制御に用いることができる。また１台の携帯端末８０に複数のデータとプログラムを記憶させておくことで、１台の携帯端末８０で複数のポンプ装置１０（現場）に対応することができる。

なお以上の各具体例において、ポンプ装置１０には、ポンプ装置１０全体の電源のオンオフを制御可能なメインスイッチを備えておくことが望ましい。また何らかの原因で携帯端末８０からの制御ができなくなった場合等の危険防止のため、最低限ポンプをいつでも停止できる非常停止ボタンを付けておくことが望ましい。尚、ポンプ装置を操作するための携帯端末のプログラムやコンテンツは、具体例３でも述べたように携帯端末で決められたサイトにアクセスすることにより、携帯端末にダウンロードすることができることが望ましい。

本発明を適用するポンプ装置１０の全体図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は左側面図である。 制御手段６５と携帯端末８０の概略ブロック構成図である。 操作・表示パネル９０を示す図である。

符号の説明

１０ ポンプ装置
２０ ベース
３０Ａ，３０Ｂ ポンプ
４０ 吐出配管
４８ 圧力検知器
４９Ａ，４９Ｂ フロースイッチ
５０ 圧力タンク
６０ 制御盤
６５ 制御手段
６７ 記憶部
６９ 制御部
７１ 入出力部
７３ 送受信部（受信部）
８０ 携帯端末
８１ 表示部
８３ 記憶部
８５ 入力部
８７ 送受信部（送信部）
８９ 制御部

Claims (2)

1. ポンプと、ポンプを運転制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、外部からのポンプ制御信号を受信する受信部を備え、携帯端末から発信されたポンプ制御信号を前記受信部で受信してこのポンプ制御信号に基づいてポンプを運転制御することを特徴とするポンプ装置。
2. 表示部と、
   送信部と、
   ポンプ制御内容及び各ポンプ制御内容に対応する記号に関するデータと、これらポンプ制御内容及び記号を前記表示部に表示するデータ表示プログラムとを記憶した記憶部と、
   前記記号を入力する入力部とを具備し、
   前記記憶部に記憶したポンプ制御内容及び記号を前記表示部に表示するとともに、入力部から入力された記号に対応するポンプ制御信号を送信部よりポンプ装置に送信してポンプ装置を遠隔操作することを特徴とするポンプ装置用携帯端末。

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