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  • 特開-給水装置 図1
  • 特開-給水装置 図2
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022036566
(43)【公開日】2022-03-08
(54)【発明の名称】給水装置
(51)【国際特許分類】
   F04D 15/00 20060101AFI20220301BHJP
   G16Y 40/10 20200101ALI20220301BHJP
【FI】
F04D15/00 F
F04D15/00 H
G16Y40/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020140840
(22)【出願日】2020-08-24
(71)【出願人】
【識別番号】000148209
【氏名又は名称】株式会社川本製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】坂谷 哲則
【テーマコード(参考)】
3H020
【Fターム(参考)】
3H020AA01
3H020BA05
3H020BA06
3H020BA07
3H020BA18
3H020CA01
3H020CA04
3H020EA01
3H020EA02
3H020EA03
3H020EA07
3H020EA09
3H020EA10
3H020EA14
3H020EA17
(57)【要約】
【課題】 接続コードの配索作業を廃止することが可能な給水装置の一例を開示する。
【解決手段】 給水装置1は、給水用の電動ポンプ2と、給水圧を検出する圧力検出器4であって、検出信号を処理する処理部、無線通信部及び少なくとも1つの電池を有する圧力検出器4と、電動ポンプ2の吐出し流量を検出する流量検出器5であって、検出信号を処理する処理部、無線通信部及び少なくとも1つの電池を有する流量検出器5と、圧力検出器4及び流量検出器5から無線通信にて送信された処理済みの検出信号を受信可能であって、当該受信した検出信号を利用して電動ポンプ2の作動を制御可能な制御部10とを備える。これにより、当該給水装置1では、接続コードの配索作業を廃止することが可能となるので、給水装置の製造原価が可能となる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
給水用の電動ポンプと、
給水圧を検出する圧力検出器であって、検出信号を処理する処理部、無線通信部及び少なくとも1つの電池を有する圧力検出器と、
前記電動ポンプの吐出し流量を検出する流量検出器であって、検出信号を処理する処理部、無線通信部及び少なくとも1つの電池を有する流量検出器と、
前記圧力検出器及び前記流量検出器から無線通信にて送信された処理済みの検出信号を受信可能であって、当該受信した検出信号を利用して前記電動ポンプの作動を制御可能な制御部と
を備える給水装置。
【請求項2】
前記電動ポンプにより給水される水が貯留される受水槽と、
前記受水槽の水位を検出する水位検出器であって、検出信号を処理する処理部、当該処理部にて処理された検出信号を前記制御部に送信可能な無線通信部、及び少なくとも1つの電池を有する水位検出器と
を備える請求項1に記載の給水装置。
【請求項3】
前記電動ポンプの異常を検出するための異常検出器を備え、
前記異常検出器は、検出信号を処理する処理部、当該処理部にて処理された検出信号を前記制御部に送信可能な無線通信部、及び少なくとも1つの電池を有する請求項1又は2に記載の給水装置。
【請求項4】
前記水位検出器又は前記異常検出器の単位時間当たりの送信回数(以下、送信率という。)は、前記圧力検出器及び前記流量検出器の送信率に比べて小さい請求項2又は3に記載の給水装置。
【請求項5】
前記圧力検出器、前記流量検出器、前記水位検出器及び前記異常検出器のうち少なくとも1つの検出器においては、2つの電池を有し、かつ、第1の電池から電力の供給を受けて前記処理部及び前記無線通信部が作動しており、
さらに、前記検出器の前記処理部は、前記第1の電池の出力電圧を検出する機能、及び検出された電圧が予め決められた電圧以下となったときに、第2の電池からの電力供給に切り替える機能を実行可能である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の給水装置。
【請求項6】
前記検出器の前記処理部は、前記第1の電池の出力電圧が予め決められた電圧以下となったときに、当該検出器の前記無線通信部を介して、その旨の信号(以下、電池消耗信号という。)を前記制御部に送信する機能を実行可能であり、
さらに、前記電池消耗信号を受信した前記制御部は、警報信号を発する機能を実行可能である請求項5に記載の給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、給水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、給水装置の電動ポンプは、通常、特許文献1に記載のごとく、少なくとも給水圧及び吐出し流量に基づいて制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011-17348号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
給水圧を検出する圧力センサの検出信号、及び吐出し流量を検出する流量センサの検出信号は、ハーネス等の接続コードを介してコントローラ等の制御部に入力される。このため、給水装置の製造時に、それらの接続コードを配索する必要がある。しかし、当該配索作業は、煩雑である。
【0005】
本開示は、上記点に鑑み、接続コードの配索作業を廃止することが可能な給水装置の一例を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
給水装置は、給水用の電動ポンプ(2)と、給水圧を検出する圧力検出器(4)であって、検出信号を処理する処理部(4B)、無線通信部(4C)及び少なくとも1つの電池(4D)を有する圧力検出器(4)と、電動ポンプ(2)の吐出し流量を検出する流量検出器(5)であって、検出信号を処理する処理部(5B)、無線通信部(5C)及び少なくとも1つの電池(5D)を有する流量検出器(5)と、圧力検出器(4)及び流量検出器(5)から無線通信にて送信された処理済みの検出信号を受信可能であって、当該受信した検出信号を利用して電動ポンプ(2)の作動を制御可能な制御部(10)とを備えることが望ましい。
【0007】
これにより、当該給水装置では、接続コードの配索作業を廃止することが可能となるので、給水装置の製造原価が可能となる。
【0008】
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】第1実施形態に係る給水装置を示す図である。
図2】第1実施形態に係る給水装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。
【0011】
少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「1つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも1つ設けられている。つまり、「1つの」等の断りがない場合には、当該部材は2以上設けられていてもよい。本開示に示された給水装置は、少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位等の構成要素、並びに図示された構造部位を備える。
【0012】
(第1実施形態)
<1.給水装置の構成>
本実施形態は、例えば、マンションや商業ビル等の建物に適用される給水装置に本開示に係る給水装置の一例が適用されたものである。図1に示されるように、本実施形態に係る給水装置1は、電動ポンプ2、受水槽3、圧力検出器4、流量検出器5、水位検出器6及び制御部10(図2参照)等をそれぞれ少なくとも1つ備える。
【0013】
受水槽3は、給水用の水が貯留されるタンクである。電動ポンプ2は、受水槽3に貯留されている水を建物に送水する。本実施形態に係る給水装置1は、複数(例えば、2つ)の電動ポンプ21、22を備えている。電動ポンプ21、22から吐き出された水は、合流管7に集合した後、建物の送水管に送水される。
【0014】
複数の電動ポンプ2それぞれは、同一構成の電動ポンプである。各電動ポンプ2は、ポンプ部P及び当該ポンプ部Pを駆動する電動モータM等を有して構成されている。なお、各電動モータM、つまり各電動ポンプ2の運転は、制御部10(図2参照)により制御される。
【0015】
<圧力検出器>
圧力検出器4は、給水圧を検出するための機器である。当該圧力検出器4は、図2に示されるように、検出部4A、処理部4B、無線通信部4C、第1電池4D及び第2電池4E等を少なくとも有する。
【0016】
検出部4Aは、給水圧(本実施形態では、合流管7内の水圧)に応じた検出信号を出力する。処理部4Bは、当該検出信号を処理するとともに、無線通信部4Cを制御する。なお、本実施に係る無線通信部4Cは、近距離無線通信方式の通信装置である。
【0017】
第1電池4D及び第2電池4Eは、検出部4A、処理部4B及び無線通信部4Cに電力を供給するための電源である。通常、第1電池4Dから検出部4A、処理部4B及び無線通信部4Cに電力が供給される。
【0018】
そして、第1電池4Dの出力電圧が予め決められた電圧(以下、交換電圧という。)以下となったときには、第1電池4Dに代わって、第2電池4Eから検出部4A、処理部4B及び無線通信部4Cに電力が供給される。
【0019】
このため、処理部4Bは、上記の信号処理機能に加えて、以下の2つの機能を兼ね備えている。すなわち、第1の機能は、第1電池4Dの出力電圧を検出する機能である。第2の機能は、検出された電圧が交換電圧以下となったときに、電源を第1電池4Dから第2電池4Eに切り替える機能である。
【0020】
なお、本実施形態に係る処理部4Bは、CPU、RAM及びROM等を有するマイクロコンピュータにて構成されている。上記機能を実行するためのソフトウェアは、ROM等の不揮発性記憶部に予め記憶されている。
【0021】
<流量検出部>
流量検出器5は電動ポンプ2の吐出し流量を検出するための機器である。本実施形態に係る給水装置1は、複数(電動ポンプと同数)の流量検出器51、52を備える。各流量検出器51、52は、図1に示されるように、各電動ポンプ21、22の吐出し部に設けられて当該電動ポンプ21、22の吐出し流量を検出する。
【0022】
各流量検出器5は同一の構成である。具体的には、図2に示されるように、各流量検出器5は、検出部5A、処理部5B、無線通信部5C、第1電池5D及び第2電池5E等を少なくとも有する。
【0023】
検出部5Aは、吐出し流量に応じた検出信号を出力する。処理部5Bは、当該検出信号を処理するとともに、無線通信部5Cを制御する。なお、本実施に係る無線通信部5Cは、近距離無線通信方式の通信装置である。
【0024】
第1電池5D及び第2電池5Eは、検出部5A、処理部5B及び無線通信部5Cに電力を供給するための電源である。なお、通常、第1電池5Dから検出部5A、処理部5B及び無線通信部5Cに電力が供給される。
【0025】
そして、第1電池5Dの出力電圧が交換電圧以下となったときには、第1電池5Dに代わって、第2電池5Eから検出部5A、処理部5B及び無線通信部5Cに電力が供給される。このため、処理部5Bは、上記の信号処理機能に加えて、以下の2つの機能を兼ね備えている。
【0026】
すなわち、第1の機能は、第1電池5Dの出力電圧を検出する機能である。第2の機能は、検出された電圧が交換電圧以下となったときに、電源を第1電池5Dから第2電池5Eに切り替える機能である。
【0027】
なお、本実施形態に係る処理部5Bは、CPU、RAM及びROM等を有するマイクロコンピュータにて構成されている。上記機能を実行するためのソフトウェアは、ROM等の不揮発性記憶部に予め記憶されている。
【0028】
<水位検出器>
水位検出器6は、受水槽3に貯留された水の水位を検出するための機器である。当該水位検出器6は、検出部6A、処理部6B、無線通信部6C、第1電池6D及び第2電池6E等を少なくとも有する。検出部6Aは、受水槽3内の水位に応じた検出信号を出力する。
【0029】
具体的には、本実施形態に係る検出部6Aは、受水槽3の底部に作用する水圧に応じた信号を検出する。処理部6Bは、当該検出信号を処理するとともに、無線通信部6Cを制御する。なお、本実施に係る無線通信部6Cは、近距離無線通信方式の通信装置である。
【0030】
第1電池6D及び第2電池6Eは、検出部6A、処理部6B及び無線通信部6Cに電力を供給するための電源である。なお、通常、第1電池6Dから検出部6A、処理部6B及び無線通信部6Cに電力が供給される。
【0031】
そして、第1電池6Dの出力電圧が交換電圧以下となったときには、第1電池6Dに代わって、第2電池6Eから検出部6A、処理部6B及び無線通信部6Cに電力が供給される。このため、処理部6Bは、上記の信号処理機能に加えて、以下の2つの機能を兼ね備えている。
【0032】
すなわち、第1の機能は、第1電池6Dの出力電圧を検出する機能である。第2の機能は、検出された電圧が交換電圧以下となったときに、電源を第1電池6Dから第2電池6Eに切り替える機能である。
【0033】
なお、本実施形態に係る処理部6Bは、CPU、RAM及びROM等を有するマイクロコンピュータにて構成されている。上記機能を実行するためのソフトウェアは、ROM等の不揮発性記憶部に予め記憶されている。
【0034】
<異常検出機器>
本実施形態に係る給水装置1は、電動ポンプ2の異常を検出するための異常検出器8を備える。本実施形態では、電動ポンプと同数の異常検出器81、82が備えられている。つまり、異常検出器81は電動ポンプ21の異常を検出する。異常検出器82は電動ポンプ22の異常を検出する。
【0035】
各異常検出器8は同一の構成である。具体的には、各異常検出器8は、検出部8A、処理部8B、無線通信部8C、第1電池8D及び第2電池8E等を少なくとも有する。
【0036】
検出部8Aは、電動ポンプ2(特に、電動モータM)の異常を判定するための検出信号を出力する。当該検出部8Aは、以下の(a)~(d)に掲げられたセンサのち少なくとも1つのセンサにより構成されている。
【0037】
(a)電動モータMの軸受部(図示せず。)の振動を検出するための振動センサ
(b)当該振動に伴う音圧を測定するための音響センサ
(c)当該軸受部周囲のモータフレームの温度を検出する温度センサ
(d)軸シール部の漏水を検出する漏水センサ
処理部8Bは、検出部8Aの検出信号を処理するとともに、無線通信部8Cを制御する。なお、本実施に係る無線通信部8Cは、近距離無線通信方式の通信装置である。
【0038】
第1電池8D及び第2電池8Eは、検出部8A、処理部8B及び無線通信部8Cに電力を供給するための電源である。なお、通常、第1電池8Dから検出部8A、処理部8B及び無線通信部8Cに電力が供給される。
【0039】
そして、第1電池8Dの出力電圧が交換電圧以下となったときには、第1電池8Dに代わって、第2電池8Eから検出部8A、処理部8B及び無線通信部8Cに電力が供給される。このため、処理部8Bは、上記の信号処理機能に加えて、以下の2つの機能を兼ね備えている。
【0040】
すなわち、第1の機能は、第1電池8Dの出力電圧を検出する機能である。第2の機能は、検出された電圧が交換電圧以下となったときに、電源を第1電池8Dから第2電池8Eに切り替える機能である。
【0041】
なお、本実施形態に係る処理部8Bは、CPU、RAM及びROM等を有するマイクロコンピュータにて構成されている。上記機能を実行するためのソフトウェアは、ROM等の不揮発性記憶部に予め記憶されている。
【0042】
<2.制御部と各検出器との関係>
各検出器4、5、6、8にて検出された検出信号は、各検出器の各処理部にて処理された後、各無線通信部から制御部10に送信される。このため、制御部10には、各検出器の無線通信部と無線通信するための無線通信部10Aが設けられている。
【0043】
このとき、各検出器の無線通信部から無線通信部10A(制御部10)への単位時間当たりの送信回数(以下、送信率という。)は、予め決められている。本実施形態では、水位検出器6又は異常検出器8の送信率は、圧力検出器4及び流量検出器5の送信率に比べて小さい。
【0044】
なお、本実施形態では、圧力検出器4の送信率と流量検出器5の送信率とは同じ、又は圧力検出器4の送信率が流量検出器5の送信率より大きい。また、水位検出器6の送信率は、異常検出器8の送信率より大きい。
【0045】
そして、制御部10は、給水圧、つまり圧力検出器4の検出圧力が、例えば予め決められた圧力となるように、各電動ポンプ2の運転を制御する。また、制御部10は、吐出し流量、つまり、流量検出器5の検出流量が予め決められた流量以下となったときには電動ポンプ2を停止する。
【0046】
第1電池の出力電圧が交換電圧以下となった検出器の無線通信部、つまり電源を第1電池から第2電池に切り替える機能が実行された検出器の無線通信部は、電池消耗信号を制御部10に送信する。
【0047】
そして、電池消耗信号を受信した制御部10は、無線通信部10Aを介して携帯型無線通信端末器等に警報信号を発する。なお、本実施形態に係る警報信号には、電池の交換を促す旨のメッセージが含まれている。
【0048】
<3.本実施形態に係る給水装置の特徴>
本実施形態に係る給水装置1では、検出器4、5、6、8の検出信号が無線通信にて制御部10に送信される。したがって、当該給水装置1では、接続コードの配索作業を廃止することが可能となるので、給水装置1の製造原価が可能となる。
【0049】
当該給水装置1では、各検出器は少なくとも2つの電池を有し、かつ、第1電池の出力電圧が交換電圧以下となった検出器においては、電力を供給する電池が第2電池に切り替えられる。これにより、第1電池の出力電圧が低下したときに、給水装置1が停止してしまうことが抑制され得る。
【0050】
そして、第1電池の出力電圧が低下したときに、警報信号が発せられるので、給水装置1の利用者又は管理者は、第1電池の出力電圧が低下したことを速やかに知ることができる。延いては、利用者又は管理者は、給水装置1が停止する前に、当該電池を交換することができ得る。
【0051】
水位検出器6又は異常検出器8の送信率は、圧力検出器4及び流量検出器5の送信率に比べて小さい。これにより、水位検出器6の消費電力及び異常検出器8の消費電力が圧力検出器4の消費電力及び流量検出器5の消費電力より小さくなる。延いては、水位検出器6及び異常検出器8の電池交換タイミングが長くなり得る。
【0052】
(その他の実施形態)
上述の実施形態では、電池消耗信号を受信した制御部10は、無線通信部10Aを介して携帯型無線通信端末器等に警報信号を発信した。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、制御部10は、有線通信にて警報信号を発信してもよい。
【0053】
上述の実施形態の実施形態に係る異常検出器8の検出部8Aは、主に電動ポンプ2の異常を検出するためのセンサにて構成されていた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、流量検出器5の異常を検出する温度センサを有する異常検出器8であってもよい。
【0054】
なお、流量検出器5が故障すると、吐出し側のバルブが閉じられた状態で電動ポンプ2が連続稼働するため、吐出し側で水温が上昇する。当該温度センサは、その水温上昇を検出するためのセンサである。
【0055】
上述の実施形態では、検出器4、5、6、8の検出信号が無線通信にて制御部10に送信される構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、検出器4、5、6、8のうち少なくとも1つの検出信号が無線通信にて制御部10に送信される構成であれば十分である。
【0056】
上述の実施形態では、各検出器は少なくとも2つの電池を有し、かつ、第1電池の出力電圧が交換電圧以下となった検出器においては、電力を供給する電池が自動的に第2電池に切り替えられる構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、十分な容量の電池であれば、第2電池及び切替機能が廃止された構成であってもよい。
【0057】
上述の実施形態では、水位検出器6又は異常検出器8の送信率は、圧力検出器4及び流量検出器5の送信率に比べて小さい構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、全ての検出器の送信率が同じであってもよい。
【0058】
上述の実施形態では、複数の検出器それぞれが少なくとも2つの電池を有していた。本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、第2電池を複数の検出器にて共有する構成であってもよい。
【0059】
さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも2つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。
【符号の説明】
【0060】
1… 給水装置 2… 電動ポンプ 3… 受水槽
4… 圧力検出器 4A… 検出部 4B… 処理部
4C… 無線通信部 4D… 第1電池 4E… 第2電池
5… 流量検出器 5A… 検出部 5B… 処理部
5C… 無線通信部 5D… 第1電池 5E… 第2電池
6… 水位検出器 6A… 検出部 6B… 処理部
6C… 無線通信部 6D… 第1電池 6E… 第2電池
8… 異常検出器 8A… 検出部 8B… 処理部
8C… 無線通信部 8D… 第1電池 8E… 第2電池
10… 制御部 10A… 無線通信部
図1
図2