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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-08
(45)【発行日】2022-03-16
(54)【発明の名称】悪臭防止型排水設備
(51)【国際特許分類】
F04D 15/00 20060101AFI20220309BHJP
F04D 29/58 20060101ALI20220309BHJP
F04D 29/42 20060101ALI20220309BHJP
F04D 13/08 20060101ALI20220309BHJP
E03F 5/22 20060101ALI20220309BHJP
【ＦＩ】
F04D15/00 D
F04D15/00 B
F04D15/00 J
F04D15/00 H
F04D29/58 D
F04D29/42 E
F04D13/08 G
E03F5/22
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021072081
(22)【出願日】2021-04-21
(62)【分割の表示】P 2016236576の分割
【原出願日】2016-12-06
(65)【公開番号】P2021113559
(43)【公開日】2021-08-05
【審査請求日】2021-04-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000000239
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100146710
【弁理士】
【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男
(74)【代理人】
【識別番号】100186613
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100173565
【弁理士】
【氏名又は名称】末松 亮太
(72)【発明者】
【氏名】打田 博
(72)【発明者】
【氏名】東海林 健太
(72)【発明者】
【氏名】磯野 美帆
(72)【発明者】
【氏名】カク 剣明
(72)【発明者】
【氏名】平本 和也
(72)【発明者】
【氏名】栗田 要
(72)【発明者】
【氏名】ラナデ シュルナリ
【審査官】大瀬 円
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－３７９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－４３６９５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開平４－６０１９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－９６７１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３１００８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２１７７１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０４Ｄ １５／００
Ｆ０４Ｄ ２９／５８
Ｆ０４Ｄ ２９／４２
Ｆ０４Ｄ １３／０８
Ｅ０３Ｆ ５／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水槽内の液を排水するために複数の水中モータポンプと、前記水槽内の水位を検出する水位検出器と、
前記水中モータポンプの動作を制御する制御装置と、
を備えたポンプ設備において、
前記水中モータポンプのうち少なくとも１台は、連続気中運転を可能とする冷却機構を具備した連続気中運転可能な水中モータポンプとし、
前記水位検出器は、
前記水中モータポンプが気中に露出されるポンプ露出水位と、
前記ポンプ露出水位よりも低い水位であるポンプ停止水位と、
を検出し、
前記制御装置は、前記水位が前記ポンプ露出水位より低く、且つ前記ポンプ停止水位より高い状態にて所定期間経過後には、前記連続気中運転可能な水中ポンプにて排水させることを特徴とする、ポンプ設備。
【請求項2】
前記連続気中運転可能な水中モータポンプが具備する前記冷却機構は、モータの周囲に設けられる冷却フィンを備えることを特徴とする、請求項１に記載のポンプ設備。
【請求項3】
前記連続気中運転可能な水中モータポンプが具備する前記冷却機構は、モータの周囲に設けられる冷却ジャケットを備え、該冷却ジャケットにポンプ揚水が導かれるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のポンプ設備。
【請求項4】
前記連続気中運転可能な水中モータポンプが具備する前記冷却機構は、モータの周囲に設けられる冷却ジャケットを備え、該冷却ジャケットに冷却水が封入されるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のポンプ設備。
【請求項5】
前記連続気中運転可能な水中モータポンプが具備する前記冷却機構は、冷却棒が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のポンプ設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポンプ設備、モータポンプ、モータポンプを制御する制御装置、および悪臭防止型排水設備に関する。
【背景技術】
【0002】
汚水、廃水、または河川水のように、夾雑物および汚物が混じった液体を水槽に一時貯留し、水中ポンプにて排水する排水設備がある。ここで、水槽に液体が長時間残留すると、液体の腐敗が進行し、悪臭や有毒ガスを発生させる原因となる。例えば、建築物の地階部分にあり、公共下水道管よりも下に位置する地下の汚水ピットでは、汚水が建物内に長時間滞留するのを防止するため、地下の汚水ピット内に小型の水槽（バレル）を設置し、少量の汚水でも水槽内の汚水がポンプ起動水位まで上昇するようにした悪臭防止型排水設備が知られている（特許文献１）。
【0003】
更に、液体を効果的に排出し、水槽に長時間残留させないように様々な工夫がなされてきた。排水設備では、一般的に、ポンプが故障した場合でも排水が中断されることを避けるため、水槽内に複数台のポンプが設置される。水槽に複数台の水中ポンプを設置し、複数台運転、バックアップ運転、および交互運転を制御することにより、水槽内の水位に応じて水中ポンプを安定稼働させる技術が知られる（特許文献２、３）。このような技術で使用される水中ポンプを連続運転する場合は、温度が上昇した駆動モータを冷却するために、水槽内の液にモータを沈めた状態にて運転させるのが望ましい。特に、清水に比べて粘性が高い汚水を取り扱う水中ポンプでは、ポンプ運転中はモータのトルクが高くなりモータが発熱し高温となるので、モータ部分を水没させて、排水液によりモータ部を冷却しながら連続運転するのが一般的である。
【0004】
他方、上記のような種別の水中ポンプとは異なり、モータが大気中に露出した状態（即ち、液の水位がモータの高さ以下の状態）でも一定期間以上の連続運転を可能とする種別のモータポンプも知られる（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２００２－７０１４２号公報
【文献】特開２００８－３８６７７号公報
【文献】特開２０１６－３７９３０号公報
【文献】特開２０１１－１６３２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した特許文献１による悪臭防止型排水設備がマンションや商業ビルで用いられる場合では、通常、深夜の時間帯は下水の排出がほとんどないため、水中ポンプの起動水位まで水位が上昇するのに時間がかかる。一般的に、排水設備は、建物における最大水量にて計画されるため、昨今の少子高齢化により入居者数が減ったマンション等では、実際に排出される汚水量よりも計画時の排水槽が大きく、水中ポンプの起動水位まで水位が上昇するのに時間がかかる虞がある。そのため、夜間などはポンプが起動せずに長時間にわたり汚水が滞留してしまう虞がある。
【0007】
特許文献２、３では、ポンプの起動水位または起動方法の工夫がなされている。ここで、工場における排水設備では、工場から出る汚水を処理することが出来るよう大型の汚水
槽が設置されている現場が多い。昨今の省エネ意識の高まりにより、これまで２４時間稼働させていた工場でも、深夜や休日には設備の稼働を完全に停止させることがある。その場合、深夜や休日に工場内で排出される汚水は警備員がトイレで使用する程度である。そうすると、本来ならば、工場排水を処理するための大型の排水設備では汚水槽の水位はほとんど変化しないことが考えられる。つまり、特許文献２のようにポンプ起動水位を下げる工夫をしてもポンプ起動水位まで水位が上昇しない虞がある。
槽が設置されている現場が多い。昨今の省エネ意識の高まりにより、これまで２４時間稼働させていた工場でも、深夜や休日には設備の稼働を完全に停止させることがある。その場合、深夜や休日に工場内で排出される汚水は警備員がトイレで使用する程度である。そうすると、本来ならば、工場排水を処理するための大型の排水設備では汚水槽の水位はほとんど変化しないことが考えられる。つまり、特許文献２のようにポンプ起動水位を下げる工夫をしてもポンプ起動水位まで水位が上昇しない虞がある。
【0008】
そこで、水槽の水位がポンプ起動水位まで達していなくてもポンプを駆動することができるように、モータが大気中に露出した状態でも一定期間以上の連続運転を可能とするモータポンプの積極的な採用が期待される。しかしながらその一方で、このようなモータポンプは、特許文献４のように、冷却構造を付加する必要があり、装置の複雑化および高価格化を招く。また、モータが高温とならないためにはモータの容量を大型化することも考えられるが、これに伴い工場設備も大型化する。具体的には、モータ容量を大きくすると、モータポンプが大型化するばかりかモータ容量が大きくなることによって電源容量も大きくする必要があるため、電源設備も大型化する。
【0009】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、複数のモータポンプを配置して効果的に動作させるポンプ設備において、水槽に液を長時間残留させることのない排水設備を提供することを目的の１つとする。また、モータが大気中に露出した状態でも一定期間以上の連続運転を可能とする特定の種別のモータポンプについて、適切な配置態様を提供することを目的の１つとする。更に、従来型のモータポンプと上記特定の種別のモータポンプを混在させて、適切な動作態様を実現することを目的の１つとする。加えて、当該特定の種別のモータポンプを適切に動作させるための制御装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
［形態１］形態１によれば、水槽内の液を排水するために、モータを備えたモータポンプを複数個配置したポンプ設備が提供される。かかるポンプ設備では、複数のモータポンプは、第１種別および第２種別のモータポンプを含み、第１種別のモータポンプは、一定期間以上の連続気中運転を可能とし、且つ、第２種別のモータポンプは、一定期間以上の連続気中運転を不可能とすることを特徴とする。形態１によれば、第１種別および第２種別のモータポンプを混在させ、水槽に液体を長時間残留させることのない、液体の効率的な排水を実現することができる。これにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
【0011】
［形態２］形態２によれば、形態１のポンプ設備において、第２種別のモータポンプが連続気中運転を可能とする期間よりも短い第１期間が規定され、第１種別のモータポンプは、第１期間以上の連続気中運転を可能とする冷却機構を具備し、第２種別のモータポンプは、第１期間以上の連続気中運転を可能とする冷却機構を具備しない。形態２によれば、混在させる第１種別および第２種別のモータポンプを明確に棲み分けることができる。
【0012】
［形態３］形態３によれば、形態２によるポンプ設備において、第１種別のモータポンプおよび第２種別のモータポンプは、水中にて連続運転を可能とする。形態３によれば、第１種別のモータポンプおよび第２種別のモータポンプを水中にて連続運転なものとすることにより、第１種別のモータポンプおよび第２種別のモータポンプのモータが被水してもモータポンプが故障することなく排水可能な排水設備を実現することができる。
【0013】
［形態４］形態４によれば、形態２または３のポンプ設備において、第２種別のモータポンプは、水槽内に配置される。形態４によれば、第２種別のモータポンプを水槽内で使用することにより、水槽内の水位がポンプ露出水位以上であれば第２種別のモータポンプ
のモータ部を水槽内の液にて冷却することができるため、第２種別のモータポンプを効果的に運転することができる排水設備を実現することができる。
のモータ部を水槽内の液にて冷却することができるため、第２種別のモータポンプを効果的に運転することができる排水設備を実現することができる。
【0014】
［形態５］形態５によれば、形態２から４の何れかのポンプ設備であって、水槽内の水位を検出する水位検出器と、複数個のモータポンプの動作を制御する制御装置と、を更に備え、水位検出器は、第２種別のモータポンプが気中に露出されるポンプ露出水位を検出可能とし、制御装置は、水槽内の水位がポンプ露出水位よりも低い期間を計測し、水槽内の水位がポンプ露出水位よりも低い状態が第１期間経過した時点において、第２種別のモータポンプは停止状態である。形態５によれば、第２種別のモータポンプを不適切に連続気中運転させることがないように制御することにより、モータポンプの故障を予防することができる。また、第２種別のモータポンプが停止中の間は連続気中運転が可能な第１種別のモータポンプによって、水槽に液体を長時間残留させることのないよう、液体の排水を有効に制御することにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
【0015】
［形態６］形態６によれば、形態５のポンプ設備において、制御装置は、水位がポンプ露出水位よりも低い状態にて第２種別のモータポンプが連続気中運転した期間を第２期間として計測し、第２種別のモータポンプが連続気中運転を停止した後に停止中の第２種別のモータポンプが再び運転されるまでの停止期間は、第２期間よりも長いものとし、停止期間中は第１種別のモータポンプ、または停止中の第２種別のモータポンプ以外の第２種別のモータポンプのみを運転可能とする。形態６によれば、第２種別のモータポンプが連続気中運転した後にモータを冷却するための期間として第２期間を設けることにより、連続気中運転した第２種別のモータポンプが再運転時に高温となり故障するのを予防できる。また、連続気中運転した第２種別のモータポンプの停止期間中には、他の第１種別および第２種別のモータポンプを運転することにより水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。更に、第１種別および第２種別のモータポンプを有効に活用でき、第２種別のモータポンプの故障を予防することができる。
【0016】
［形態７］形態７によれば、形態５または６のポンプ設備において、制御装置は、以前に運転させたモータポンプの運転履歴を記憶する記憶部を更に備え、水位検出器は、ポンプ露出水位よりも高い水位であるポンプ起動水位を検出可能とし、制御装置は、ポンプ起動水位が検出されたときに、記憶部に記憶された運転履歴に基づいて決定されるモータポンプを始動させる。形態７によれば、モータポンプのローテーション運転を実現することにより、運転させるモータポンプを有効に選択することができ、ポンプ運転時間や発停回数の平準化を図ることにより、排水設備内の特定のモータポンプが交換寿命に達することを予防することができる。
【0017】
［形態８］形態８によれば、形態７のポンプ設備において、第２種別のモータポンプを２台以上備え、運転履歴に基づいて決定される始動するモータポンプは第２種別のモータポンプから選択される。形態８によれば、ポンプ露出水位よりも低い場合には第１種別のモータポンプを優先的に運転する本排水設備において、水槽内の水位がポンプ露出水位よりも高い場合には優先的に第２種別のモータポンプを始動させることにより、モータポンプの運転期間並びに運転回数を平準化することができる。また、運転させるモータポンプを有効に選択することにより、本排水設備のモータポンプの運転期間並びに運転回数を平準化することができる。
【0018】
［形態９］形態９によれば、形態７または形態８のポンプ設備において、複数設定されたポンプ起動水位によって、運転させるモータポンプの台数が決定される。形態９によれば、液体の排水の制御をより柔軟に設定することができる。
【0019】
［形態１０］形態１０によれば、形態７から形態９の何れかのポンプ設備において、水位検出器は、ポンプ露出水位よりも低い水位であるポンプ停止水位を検出可能とし、制御装置は、複数のモータポンプの全てが停止しており、且つポンプ停止水位が検出されるがポンプ起動水位が検出されない第３期間を計測し、第３期間が所定の第４期間より長い場合に、制御装置は、第１種別のモータポンプを運転させる。形態１０によれば、ポンプ起動水位まで水位が上昇していない場合でも、第１種別のモータポンプを一定期間以上にわたり連続気中運転させることができ、水槽内に液体が貯留するのを抑制することができる。特に、液が汚水の場合は、モータポンプを運転させて水流を作ることにより、悪臭や有毒ガスの発生を予防することができる。
【0020】
［形態１１］形態１１によれば、形態１から形態１０の何れかのポンプ設備において、第１種別のモータポンプが第２種別のモータポンプより低い位置に配置される。形態１１によれば、水槽内の液体の残留量を極力少なくすることができ、液体の効率的な排水を実現することができる。
【0021】
［形態１２］形態１２によれば、形態２から１０の何れかのポンプ設備において、第１種別のモータポンプが具備する冷却機構は、モータの周囲に設けられる冷却フィンを備える。形態１２によれば、第１種別のモータポンプを比較的安価に実装することができる。
【0022】
［形態１３］形態１３によれば、形態２から１０の何れかのポンプ設備において、第１種別のモータポンプが具備する冷却機構は、モータの周囲に設けられる冷却ジャケットを備え、冷却ジャケットにポンプ揚水が導かれるように構成される。形態１３によれば、第１種別のモータポンプを有効な冷却効果と共に実装することができる。
【0023】
［形態１４］形態１４によれば、形態２から１０の何れかのポンプ設備において、第１種別のモータポンプが具備する冷却機構は、モータの周囲に設けられる冷却ジャケットを備え、冷却ジャケットに冷却水が封入されるように構成される。形態１４によれば、取扱液がモータ部に浸入することなく冷却を可能とする。そして、メンテナンンスが容易な第１種別のモータポンプを実装することができる。
【0024】
［形態１５］形態１５によれば、形態２から１０の何れかのポンプ設備において、第１種別のモータポンプが具備する冷却機構は、冷却棒が設けられる。形態１５によれば、第１種別のモータポンプを簡易な構造で実装することができる。
【0025】
［形態１６］形態１６によれば、モータポンプが提供され、かかるモータポンプは、形態１から１５の何れかによるポンプ設備において具備される。
【0026】
［形態１７］形態１７によれば、悪臭防止型排水設備が提供され、かかる悪臭防止型排水設備は、形態１から形態１５の何れかに記載のポンプ設備が適用される。
【0027】
［形態１８］形態１８によれば、水槽内の液を排水するための複数のモータポンプを制御する制御装置が提供される。かかる制御装置は、水位検出器にて検出した水槽内の水位データを受信可能であり、複数のモータポンプが、第１種別および第２種別のモータポンプを含み、第１種別のモータポンプは、第１期間以上の連続気中運転を可能とする冷却機構を具備し、第２種別のモータポンプは、第１期間以上の連続気中運転を可能とする冷却機構を具備せず、当該制御装置が、複数のモータポンプの全てが停止状態であるかどうかを判定し、水位データに基づいて、水槽内の水位が、所定の水位よりも低い状態にある第２期間を計測し、停止状態であり、且つ、第２期間が所定の第３期間より長いかを判定し、停止状態であり、且つ、第２期間が所定の第３期間より長い場合に、第１種別のモータポンプを運転させる、ように動作する。形態１８によれば、第１種別および第２種別のモ
ータポンプを混在させ、水槽に液体を長時間残留させることのない、液体の効率的な排水の制御を実現することができる。これにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。また、ポンプ起動水位まで水位が上昇していない場合でも、第１種別のモータポンプを一定期間以上にわたり連続気中運転させることができ、水槽内に液体が貯留するのを抑制することができる。特に、液体が汚水の場合は、モータポンプを運転させて水流を作ることにより、悪臭や有毒ガスの発生を予防することができる。
ータポンプを混在させ、水槽に液体を長時間残留させることのない、液体の効率的な排水の制御を実現することができる。これにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。また、ポンプ起動水位まで水位が上昇していない場合でも、第１種別のモータポンプを一定期間以上にわたり連続気中運転させることができ、水槽内に液体が貯留するのを抑制することができる。特に、液体が汚水の場合は、モータポンプを運転させて水流を作ることにより、悪臭や有毒ガスの発生を予防することができる。
【0028】
［形態１９］形態１９によれば、水槽内の液を排水するための複数のモータポンプを制御する制御装置が提供される。かかる制御装置は、水位検出器にて検出した水槽内の水位データを受信可能であり、複数のモータポンプが、第１種別および第２種別のモータポンプを含み、第１種別のモータポンプは、第１期間以上の連続気中運転を可能とする冷却機構を具備し、第２種別のモータポンプは、第１期間以上の連続気中運転を可能とする冷却機構を具備せず、当該制御装置が、水位データに基づいて、水槽内の水位が第２種別のモータポンプが気中に露出されるポンプ露出水位よりも低い位置にある第２期間を計測し、第２期間が第１期間と等しくなるときには、連続気中運転を行った第２種別のモータポンプが停止された状態とするように動作する。形態１９によれば、第１種別および第２種別のモータポンプを混在させ、水槽に液体を長時間残留させることのない、液体の効率的な排水の制御を実現することができる。また、第２種別のモータポンプを不適切に連続気中運転させることがないように制御することにより、モータポンプの故障を予防することができる。更に、第２種別のモータポンプが停止中の間は連続気中運転が可能な第１種別のモータポンプを運転させることよって、水槽に液体を長時間残留させることのないよう、液体の排水を有効に制御することにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
【0029】
［形態２０］形態２０によれば、形態１９の制御装置において、第２種別のモータポンプが停止されている間に、第１種別のモータポンプ、または停止されている第２種別のモータポンプ以外の第２種別のモータポンプのみを運転可能とする。形態２０によれば、第２種別のモータポンプが連続気中運転した後にモータを冷却するための期間を設けることにより、連続気中運転した第２種別のモータポンプが再運転時に高温となり故障するのを予防することができる。また、連続気中運転した第２種別のモータポンプの停止期間中には、他の第１種別および第２種別のモータポンプを運転することにより水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。更に、第１種別および第２種別のモータポンプを活用でき、第２種別のモータポンプの故障を予防することができる。
【0030】
［形態２１］形態２１によれば、悪臭防止型排水設備が提供され、かかる悪臭防止型排水設備は、下水道管よりも低い位置に設置された排水槽であるピット内に収容され、排水された液を一時貯留する汚水槽と、ピット内の汚水槽外に設けられて汚水槽に接続される第１種別のモータポンプと、汚水槽内に設けられる第２種別のモータポンプと、を備え、第１種別のモータポンプは、所定期間以上の連続気中運転を可能とする冷却機構を具備し、第２種別のモータポンプは、所定期間以上の連続気中運転を可能とする冷却機構を具備しない。形態２１によれば、第１種別および第２種別のモータポンプを混在させ、水槽に液体を長時間残留させることのない、液体の効率的な排水を実現することができる。また、第１種別のモータポンプを汚水槽外に設けて使用することにより、メンテナンスが容易となる。更に、水槽内の水位がポンプ露出水位以上であれば第２種別のモータポンプのモータ部を水槽内の液にて冷却することができるため、第２種別のモータポンプを効果的に運転することができる悪臭防止型排水設備を実現することができる。これにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
【0031】
［形態２２］形態２２によれば、形態２１の悪臭防止型排水設備であって、汚水槽内の
水位を検出する水位検出器と、第１種別のモータポンプおよび第２種別のモータポンプの動作を制御する制御装置と、を更に備え、水位検出器は、第２種別のモータポンプが気中に露出されるポンプ露出水位を検出可能であり、制御装置は、汚水槽内の水位がポンプ露出水位よりも低い期間を計測し、汚水槽内の水位がポンプ露出水位よりも低い期間が所定期間経過した時点において、第２種別のモータポンプは停止状態である。形態２２によれば、第２種別のモータポンプを不適切に運転させないように制御することにより、モータポンプの故障を予防することができる。また、第２種別のモータポンプが停止中の間は連続気中運転が可能な第１種別のモータポンプを運転させることによって、水槽に液体を長時間残留させることのないよう、液体の排水を有効に制御することにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
水位を検出する水位検出器と、第１種別のモータポンプおよび第２種別のモータポンプの動作を制御する制御装置と、を更に備え、水位検出器は、第２種別のモータポンプが気中に露出されるポンプ露出水位を検出可能であり、制御装置は、汚水槽内の水位がポンプ露出水位よりも低い期間を計測し、汚水槽内の水位がポンプ露出水位よりも低い期間が所定期間経過した時点において、第２種別のモータポンプは停止状態である。形態２２によれば、第２種別のモータポンプを不適切に運転させないように制御することにより、モータポンプの故障を予防することができる。また、第２種別のモータポンプが停止中の間は連続気中運転が可能な第１種別のモータポンプを運転させることによって、水槽に液体を長時間残留させることのないよう、液体の排水を有効に制御することにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
【0032】
［形態２３］形態２３によれば、ポンプ設備が提供され、かかるポンプ設備は、水槽内の液を排水するために複数の水中モータポンプと、水槽内の水位を検出する水位検出器と、水中モータポンプの動作を制御する制御装置と、を備え、水中モータポンプのうち少なくとも１台は、連続気中運転を可能とする冷却機構を具備した連続気中運転可能な水中モータポンプとし、水位検出器は、水中モータポンプが気中に露出されるポンプ露出水位と、ポンプ露出水位よりも低い水位であるポンプ停止水位と、を検出し、制御装置は、水位がポンプ露出水位より低く、且つポンプ停止水位より高い状態にて所定期間経過後には、連続気中運転可能な水中ポンプにて排水させる。形態２３によれば、水中モータポンプのうち少なくとも１台に、連続気中運転可能な水中モータポンプを採用することにより、水槽に液体を長時間残留させることのない、液体の効率的な排水の制御を実現することができる。これにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。また、ポンプ露出水位まで水位が上昇していない場合でも、連続気中運転可能な水中モータポンプを連続気中運転させることで、水槽内に液体が貯留するのを抑制することができる。特に、液体が汚水の場合は、モータポンプを運転させて水流を作ることにより、悪臭や有毒ガスの発生を予防することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1A】一実施形態によるポンプ設備の全体構成図である。
【図1B】他の実施形態によるポンプ設備の全体構成図である。
【図2】一実施形態による制御装置のブロック図である。
【図3】一実施形態による制御装置においてモータポンプを管理するテーブル図である。
【図4】モータポンプの状態遷移図である。
【図5】一実施形態による制御装置の制御フロー図である。
【図6】一実施形態による制御装置の制御フロー図である。
【図7】一実施形態による制御装置の制御フロー図である。
【図8】一実施形態による制御装置の制御フロー図である。
【図9A】一実施形態によるポンプ設備の動作例である。
【図9B】一実施形態によるポンプ設備の動作例である。
【図10】一実施形態による悪臭防止型排水設備の概要図である。
【図11】一実施形態による悪臭防止型排水設備の概要図である。
【図12】一実施形態による悪臭防止型排水設備の概要図である。
【図13】一実施形態による第２種別のモータポンプの構造を示す概要図である。
【図14】一実施形態による第１種別のモータポンプの構造を示す概要図である。
【図15】一実施形態による第１種別のモータポンプの構造を示す概要図である。
【図16】一実施形態による第１種別のモータポンプの構造を示す概要図である。
【図17】一実施形態による第１種別のモータポンプの構造を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下に、本発明に係るポンプ設備、モータポンプ、モータポンプを制御する制御装置、および悪臭防止型排水設備の実施形態を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【0035】
（第１実施形態）
図１Ａを参照して、第１実施形態によるポンプ設備１０ａの全体構成を説明する。ポンプ設備１０ａは、水槽２０内に貯留された清水、中水、雨水や汚水等のような各種液体（以下、総称して「液」という。また「液体」ということもある。）を排水するために、モータを備えたモータポンプを複数個配置する。具体的には、ポンプ設備１０ａは、水槽２０と、水槽２０の底面２０ｂに配置されるモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘと、水槽の水位を検出する水位検出器４０と、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの各動作を制御する制御装置１００と、を備える。
図１Ａを参照して、第１実施形態によるポンプ設備１０ａの全体構成を説明する。ポンプ設備１０ａは、水槽２０内に貯留された清水、中水、雨水や汚水等のような各種液体（以下、総称して「液」という。また「液体」ということもある。）を排水するために、モータを備えたモータポンプを複数個配置する。具体的には、ポンプ設備１０ａは、水槽２０と、水槽２０の底面２０ｂに配置されるモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘと、水槽の水位を検出する水位検出器４０と、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの各動作を制御する制御装置１００と、を備える。
【0036】
水槽２０は、全体として略直方体状（箱状）であり、底面２０ｂ、側面２０ｓ、および上面２０ｕにより画定される内部空間を有する。水槽２０は流入管１２および流出管２１を備える。液が流入管１２を通じて水槽２０に流入および貯留された状態で、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうちの何れか１つ以上が運転されると、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘに接続された流出管２１を通じて水槽２０の外に液が排水される。ポンプ設備１０ａは、更に、水槽２０の底面２０ｂに予旋回槽（不図示）を備え、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘと組み合わせて浮遊物や沈殿物を巻込んで排出させるように構成してもよい。
【0037】
各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘは、吸込口（例えば、図１３の２２２ａ）を有し、羽根車（例えば、図１３の２２１）を収容するポンプケーシング部２、および羽根車に回転駆動力を提供するモータ部４を備える。なお、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの構成については、図１３から図１７を用いて後述する。本実施形態では、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘは、キャンドモータポンプ等の水中にて連続運転が可能な水中ポンプとするのがよい。これにより、各モータポンプのモータが被水しても故障することなく排水可能な排水設備を実現することができる。本明細書において、Ｐ１、Ｐ２およびＰｘのモータ部４が液面上で気中に露出した状態（即ち、液の水位が冷却を必要とするモータ部４以下の状態）でのモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘによる連続運転のことを「連続気中運転」という。以下、本実施形態ではモータポンプの台数を３台（Ｐ１、Ｐ２およびＰｘ）として説明するが、２台または４台以上でもよい。また、以下に説明するようにモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘは、第１種別のモータポンプまたは第２種別のモータポンプの何れかに分類される。ここでは、モータポンプＰｘは第１種別のモータポンプとし、モータポンプＰ１およびＰ２は第２種別のモータポンプとする。
【0038】
第１種別のモータポンプＰｘは、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２と比べて、より長い期間にわたり連続気中運転を可能とする。具体的には、第１種別のモータポンプは、モータ部４を冷却するための冷却機構（図１４から図１７にて詳細を後述）を具備し、一方、第２種別のモータポンプは、モータ部４を冷却するための冷却機構を具備しないものとする（図１３にて詳細を後述）。或いは、第１種別のモータポンプは、冷却機構の代わりにモータ容量を大きくするなどして気中連続運転中のモータ部４の温度をモータポンプが故障する温度以下に抑えることができればよい。
【0039】
第１種別のモータポンプＰｘは、後述する冷却機構を具備しているため、連続気中運転を行ってもモータ部４の温度がある一定値以上（モータポンプが故障に至る虞がある温度）に上昇しない状態にて保たれる。本明細書では、このことを連続気中運転が可能と定義
する。つまり、連続気中運転が可能であるとは、水槽２０内の水位がモータ部４より低い状態が継続した場合でも有効に排水することが可能になることを意味する。
する。つまり、連続気中運転が可能であるとは、水槽２０内の水位がモータ部４より低い状態が継続した場合でも有効に排水することが可能になることを意味する。
【0040】
第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２は、冷却機構を具備していない為、連続気中運転するとモータ部４の温度が徐々に上昇していく。そのため、第２種別のモータポンプは、モータ部４が気中に露出し始めてから、少なくても所定の制限期間（例えば、３０分間）以内でしか、モータ部４の温度がモータポンプの故障する虞がある温度まで達することなく連続で気中運転を行うことができない。この点、第２種別のモータポンプは、上記所定の制限期間以上は連続気中運転を不可能とすることで、モータ部４の温度上昇に起因する故障を未然に防ぐことができる。本明細書では、所定の制限期間以上の連続気中運転によりモータポンプＰ１およびＰ２が故障する虞があることを、所定の制限期間以上は連続気中運転を不可能と定義する。
【0041】
また、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２においては、モータ部４を冷却するための冷却機構を具備していないため、所定の制限期間内の連続気中運転によって上昇したモータ部４の温度は、モータポンプＰ１およびＰ２停止後に外気または水槽内の液にて自然冷却されることにより緩やかに下降することとなる。そのための期間として、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２が、連続気中運転した後、停止してから当該モータポンプＰ１およびＰ２が再び運転する間に再運転禁止期間を設ける。ここで、連続気中運転期間が長ければ長いほど、モータ部４の温度は高温となる虞があるため、連続気中運転期間と再運転禁止期間とを関連付けてもよい。一例として、再運転禁止期間は、直前の連続気中運転期間よりも長くするとよい。また、モータポンプＰ１およびＰ２に温度センサー（不図示）を設け、モータポンプＰ１およびＰ２の温度を制御装置１００に取り込み、モータポンプＰ１およびＰ２が運転可能な温度以下となるまでの期間を再運転禁止期間としてもよい。
【0042】
前述したように、第１種別のモータポンプＰｘは、所定の制限期間以上も連続気中運転を可能とし、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２は、所定の制限期間以上の連続気中運転を不可能とする。ここで、連続気中運転を行う時は水槽２０に流入される液量が少ないときであることから、複数台のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうち、１台のみのモータポンプＰｘを第１種別とし、構造が単純で安価な第２種別のモータポンプＰ１、Ｐ２を２台とするとよい。そうすることで、低コストでありながら水槽内の滞留を防止し排水能力の高いポンプ設備１０ａを実現することができる。また、第１種別のモータポンプの台数は１台に限らず、第２種別のモータポンプの台数よりも少なくすると同様の効果がある。
【0043】
なお、本実施形態における一例としては、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘは、搬送液に含まれる固形物の大きさ２０ｍｍ以下の汚水・雑排水を取り扱う片吸込単段遠心形ポンプとする。
【0044】
水位検出器４０は、水槽２０内の現在の液の水位を検出する。図１Ａの例では、水位検出器４０はフロート式のものである。具体的には、水位検出器４０は、ポンプ停止水位ＦＬを検出するフロート４０ａと、ポンプ露出水位ＦＰを検出するフロート４０ｂと、ポンプ起動水位ＦＨ１を検出するフロート４０ｃと、満水水位ＦＨｎを検出するフロート４０ｎと、を備える。
【0045】
本実施形態によれば、ポンプ停止水位ＦＬは、ポンプ停止水位ＦＬ以下にてモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを停止させるための水位であり、水槽２０においてモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの全てのポンプケーシング部２の吸込口以上の高さであって、且つ可能な限り吸込口と同等の高さに設定するのがよい。これにより、モータポンプＰ１、Ｐ
２およびＰｘが運転中に空気を吸ってしまうことを防止し、且つモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ停止後に水槽２０に残る液を極力少なくすることができる。ポンプ露出水位ＦＰは、水槽２０内の液位がポンプ露出水位ＦＰ以下にてモータ部４において冷却を必要とする部分が液面より露出する水位であり、即ち、露出水位ＦＰ以下では、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの運転が連続気中運転となる水位である。
２およびＰｘが運転中に空気を吸ってしまうことを防止し、且つモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ停止後に水槽２０に残る液を極力少なくすることができる。ポンプ露出水位ＦＰは、水槽２０内の液位がポンプ露出水位ＦＰ以下にてモータ部４において冷却を必要とする部分が液面より露出する水位であり、即ち、露出水位ＦＰ以下では、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの運転が連続気中運転となる水位である。
【0046】
ポンプ露出水位ＦＰは、特に、第２種別のポンプＰ１およびＰ２に対し、連続運転中に冷却が必要な機構の高さに応じて個別に設定されてもよい。モータ部４が気中に露出され、連続気中運転に支障がでる水位は、ポンプの種別やモータの構造によって異なるからである。具体的には、ポンプ露出水位ＦＰは、モータ部４におけるロータやステータ（例えば、図１３の２４２、２４３）の上端よりも高い位置であるのが一般的である。例えば、モータ部４の機構として、モータ部４の上部に接続された駆動電源用ケーブル（例えば、図１３の２４５）も冷却が必要な場合は、ケーブル上部の数センチとなるようポンプ露出水位ＦＰが設定されるのがよい。また、他の例としては、モータ部４内の摺動部であり発熱する軸受（例えば、図１３の２４６）が水没する位置をポンプ露出水位ＦＰとしてもよい。
【0047】
ポンプ起動水位ＦＨ１は、ポンプ起動水位ＦＨ１以上にて各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを起動する水位であり、ポンプ露出水位ＦＰよりも高い位置に設定される。ポンプ露出水位ＦＰとポンプ起動水位ＦＨ１は同一のものとしてもよい。満水水位ＦＨｎは、ポンプ起動水位ＦＨ１よりも高い位置に設定され、満水水位ＦＨｎ以上となると、同時に運転可能な全てのモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘが起動する水位である。また、満水水位ＦＨｎは、満水水位ＦＨｎ以上にて水槽２０の満水状態を判断するための基準としてもよい。
【0048】
制御装置１００は、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ、並びに水位検出器４０とケーブル接続され、前述した水位ＦＬ、ＦＰ、ＦＨ１およびＦＨｎに応じて、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの動作制御を行う。図示するように、制御装置１００は、電源ケーブル５０を通じて各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘと接続され、信号ケーブル４１を通じて水位検出器４０と接続される。また、外部の商用電源（不図示）とも接続されてもよい。当該接続により、制御装置１００は、水位検出器４０からの水位検出信号（４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｎ）に応じて、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ毎に、各モータ部４への駆動電源を適切に制御供給し、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを運転／停止する。制御装置１００はモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの各動作を制御するための様々な機能を実装可能である。また、制御装置１００は、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを可変速制御するためにインバータを搭載してもよい。
【0049】
本実施形態のポンプ設備１０ａは、上記第１種別のモータポンプＰｘ並びに第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２を、同一水槽の液を排出するために混在させるものであり、水槽２０に液を長時間残留させることのない、液の効率的な排水を実現することができる。これにより、水槽２０内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。また、制御装置１００によって複数の種別のモータポンプに適した運転を実現し、第２種別のモータポンプＰ１、Ｐ２を不適切に連続気中運転させることがないように制御し、第２種別のモータポンプＰ１、Ｐ２のモータ部４の温度上昇による故障を予防することができる。
【0050】
（第２実施形態）
図１Ｂを参照して、第２実施形態によるポンプ設備１０ｂの全体構成を説明する。図１Ａで説明した第１実施形態と重複する説明は省略する。第２実施形態では、第１種別のポンプＰｘは第２種別のポンプＰ１およびＰ２よりも低い位置に配置される。具体的には、
図１Ａでは、水槽２０の底面２０ｂは平坦面としたが、図１Ｂに示すように、第２実施形態では、水槽２０’の底面２０’ｂに凹部を設け、凹部の底面に第１種別のモータポンプＰｘが配置される。ここでは、フロート４０ｚを用いて、モータポンプＰｘのポンプ停止水位をモータポンプＰｘの吸込口の高さに設定するのがよい。
図１Ｂを参照して、第２実施形態によるポンプ設備１０ｂの全体構成を説明する。図１Ａで説明した第１実施形態と重複する説明は省略する。第２実施形態では、第１種別のポンプＰｘは第２種別のポンプＰ１およびＰ２よりも低い位置に配置される。具体的には、
図１Ａでは、水槽２０の底面２０ｂは平坦面としたが、図１Ｂに示すように、第２実施形態では、水槽２０’の底面２０’ｂに凹部を設け、凹部の底面に第１種別のモータポンプＰｘが配置される。ここでは、フロート４０ｚを用いて、モータポンプＰｘのポンプ停止水位をモータポンプＰｘの吸込口の高さに設定するのがよい。
【0051】
本実施形態のポンプ設備１０ｂは、第２種別のポンプＰ１、Ｐ２の停止水位ＦＬ以下に水位が下がった後にも継続して液を凹部に案内しつつ、モータポンプＰｘを連続気中運転させることにより、液面の水位を、モータポンプＰｘの吸込口の高さまで下降させることを可能にする。更には、水槽２０’の底面２０’ｂには、モータポンプＰｘが配置される凹部から遠いほど高さが大きく、近いほど高さが小さくなる傾向に傾斜が設けられてもよい（不図示）。これにより、水槽２０’内の汚水等を更に効果的に凹部に案内することができ、貯留した液を滞留させることなく効率的にモータポンプＰｘで排水可能となる点で更に有利となる。このように、本実施形態によるポンプ設備１０ｂでは、第１種別のポンプＰｘを第２種別のポンプＰ１、Ｐ２よりも低い位置に配置することにより、前述の第１実施形態によるポンプ設備の利点に加え、更に、水槽２０’内の液の残留量を極力少なくすることができる。つまり、液体の効率的な排水を実現することができる。それによりポンプ設備１０ｂでの悪臭の発生を抑制することができる。
【0052】
第１実施形態および第２実施形態を通じて、水槽２０（２０’）に配置されるモータポンプの台数は任意の数としてよい。第１種別のモータポンプを複数個設けても、第２種別のモータポンプを複数個設けてもよい。前述したものを除き、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの配置位置や配置順も任意のものとしてよい。水槽２０（２０’）の底面２０ｂ（２０’ｂ）に全てのモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを配置するのみならず、重力方向に沿って側面２０ｓ（２０’ｓ）に配置してもよい。また、第１種別のモータポンプＰｘは、連続気中運転が可能なため、水槽２０（２０’）内部に設置して動作させる以外にも、水槽２０（２０’）外部に設置して動作させてもよい。具体的には、水槽２０（２０’）の流出口に接続された吸込配管に、第１種別のモータポンプＰｘの吸込口を連結させることにより、第１種別のモータポンプを水槽２０（２０’）の外部に設置して動作させてもよい（図１１で後述）。
【0053】
また、第１実施形態および第２実施形態において、第１種別のモータポンプＰｘは、所定の制限期間（例えば３０分間）以上にわたり連続気中運転を可能とするモータ部４を冷却するための冷却機構を具備する。ここで、まずは、冷却機構を具備しない第２種別のモータポンプの構造の一例を、図１３を用いて説明する。なお、特に明記しない限り、モータポンプに関する以下の図１３から図１７の説明において、同様の構成に関しては同一の参照符号を用い、説明を省略する。
【0054】
図１３に示すように、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２は、軸線ＡＬを中心に回転する羽根車２２１と、羽根車２２１を収容するポンプケーシング部２と、ポンプブラケット２２３と、を備える。羽根車２２１は、モータ部４の主軸２４１に接続され、主軸２４１の回転に伴って回転する。ポンプケーシング部２は、吸込口２２２ａおよび吐出口２２２ｂを有し、ポンプブラケット２２３と共に水の流路を画定する。ポンプブラケット２２３は、ポンプケーシング部２にビス（不図示）などを用いて係合され、羽根車２２１の背面（図１中、上側）を覆う。ポンプブラケット２２３は、例えば、アルミニウム合金または銅合金など、熱伝導性の高い素材で形成されることが好ましい。
【0055】
モータ部４は、羽根車２２１に回転駆動力を提供する。モータ部４は、軸線ＡＬを中心に回転する主軸２４１と、主軸２４１と一体に回転するロータ２４２と、ロータ２４２の外周側に設けられたステータ２４３と、を備える。また、モータ部４は、モータフレーム２４４を備える。モータフレーム２４４は、略円筒状に形成され、内周面にステータ２４
３が固定される。モータフレーム２４４は、ステンレスで形成されてもよいし、アルミニウム合金または銅合金などの金属で形成されてもよい。モータ部４の駆動により羽根車２１が回転し搬送液を加圧することにより、吸込口２２２ａから吐出口２２２ｂへ水が圧送される。
３が固定される。モータフレーム２４４は、ステンレスで形成されてもよいし、アルミニウム合金または銅合金などの金属で形成されてもよい。モータ部４の駆動により羽根車２１が回転し搬送液を加圧することにより、吸込口２２２ａから吐出口２２２ｂへ水が圧送される。
【0056】
続いて、冷却機構を具備する第１種別のモータポンプＰｘの構造について、図１４から図１７を用いて説明する。第１種別のモータポンプＰｘの冷却機構の一例を図１４に示す。図１４では、モータ部４の周囲に冷却フィン２５０を設け、冷却フィン２５０を通じて外気を導入するように構成される。モータフレーム２４４の外周に冷却フィン２５０を設けてモータ部４による発熱を空冷および放熱させることでモータ部４を冷却する。当該構造は、構造が単純であり比較的安価に実装可能である。なお、揚水に必要な容量よりも大きな容量のモータ部４を採用することで、よりモータ部４の発熱を抑えることも可能である。
【0057】
第１種別のモータポンプＰｘの冷却機構における他の例を図１５に示す。図１５では、モータフレーム２４４の外周に冷却ジャケット２６０を設け、冷却ジャケット２６０とモータフレーム２４４の間に羽根車２２１により加圧された揚水が、導入口２６１より導かれるように構成される。冷却ジャケット２６０とモータフレーム２４４の間を通った揚水は、戻り配管２６２より排出される。つまり、モータポンプＰｘによる揚水の一部をモータ部４の冷却水として利用する構成である。当該構造は、図１４における冷却フィンの構造と比べ、冷却効果が高い。
【0058】
第１種別のモータポンプＰｘにおける冷却機構の他の例を図１６に示す。図１６では、モータフレーム２４４の外周に冷却ジャケット２７０を備え、冷却ジャケット２７０に冷却液が封入されるように構成してもよい。この冷却液は、モータ部４による発熱を冷却するためにモータフレーム２４４と冷却ジャケット２７０間に封入され、一例としてプロピレングリコール等が用いられる。また、主軸２４１に取り付けた循環羽根２７１を回転させて、冷却液を冷却ジャケット２７０内で循環させる。この循環によりモータ部４とポンプケーシング部２にて熱交換がなされ、モータ部４で発生した熱を搬送液に放出することができる。当該構造の場合、モータポンプＰｘにおける搬送液（汚水）が冷却ジャケット２７０間に浸入しないので、搬送液の液質に影響を受けずにモータ部４の冷却が可能であり、メンテナンス、特に清掃が容易となる。
【0059】
更なる他の第１種別のモータポンプＰｘの冷却構造の例を図１７に示す。図１７では、冷却機構として、冷却棒２５１をモータ部４に設ける。具体的には、冷却棒２５１は、ポンプブラケット２２３の空間内に延在し、軸受２４６の潤滑油２２７を貫通して、モータ部４に配置するように構成される。ポンプブラケット２２３は、ポンプケーシング部２と共にモータポンプＰｘにおける搬送液の流路を画定しており、モータポンプＰｘにおける搬送液と接触するため、モータ部４で生じた熱が冷却棒を介してポンプブラケット２２３に伝わり、モータポンプＰｘにおける搬送液にて冷却棒が冷却される。これにより、簡易な構造でモータ部４の冷却効果を向上できる。
【0060】
実施形態１および実施形態２において、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２は、図１Ａおよび図１Ｂに示されるように水槽２０、２０’内に配置される。第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２は、前述したようなモータ部４の冷却構造を備えていないが、水槽２０（２０’）内で使用することにより、水槽２０（２０’）内の水位がポンプ露出水位ＦＰ以上であれば第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２のモータ部４を水槽２０（２０’）内の液にて冷却することができるため、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２を効果的に連続運転することができる。他方で、制御装置１００により上記の停止期間、運転期間、制限期間、および再運転禁止期間等に基づく動作の柔軟な制御を可能とする場合に
は、水槽２０（２０’）の外部で動作させてもよい。具体的には、上記第１種別のモータポンプＰｘの場合と同様、水槽２０、２０’の流出口（不図示）を設け、流出口に接続された吸込配管（不図示）に、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２の吸込口２２２ａを連結させることにより、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２を水槽２０（２０’）の外部で動作させてもよい。
は、水槽２０（２０’）の外部で動作させてもよい。具体的には、上記第１種別のモータポンプＰｘの場合と同様、水槽２０、２０’の流出口（不図示）を設け、流出口に接続された吸込配管（不図示）に、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２の吸込口２２２ａを連結させることにより、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２を水槽２０（２０’）の外部で動作させてもよい。
【0061】
前述した全ての実施形態において、フロート式の水位検出器４０は、水槽２０（２０’）に対し設置されるものに限定されない。例えば、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ毎に所与の相対位置にフロート(４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｎ)を設置してもよい。また、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２に関しては、制限期間を越えて連続気中運転を実施すると故障の原因となるので、ポンプ露出水位ＦＰを個別に管理できるよう、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２毎にフロートを設置してもよい。また、水位検出器４０は、フロート式以外でも、投げ込み式水位センサのようなアナログ式水位検出器も適用可能であり、主に清水用途のポンプ設備では、電極棒も適用可能である。更に、本実施形態のポンプ設備１０ａおよび１０ｂにおいて、水位検出器４０が検出する水位は上記ＦＬからＦＨｎに限定されない。例えば、ポンプ起動水位ＦＨ１と満水水位ＦＨｎの間に更なるポンプ起動水位をポンプ追加水位ＦＨ２、ＦＨ３等として設けてもよく、ポンプ起動水位ＦＨ１およびポンプ追加水位ＦＨ２、ＦＨ３・・・が設定される数は、ポンプ設備１０ａまたはポンプ設備１０ｂが備えるモータポンプの台数に応じて規定するのがよい。この場合、複数設定されるポンプ起動／追加水位によって、運転させるモータポンプの台数が決定されてもよく、液体の排水の制御をより柔軟に設定することができる。なお、検出を要する水位の数に応じて水位検出器４０のフロートの個数が決定される点が当業者には容易に理解される。
【0062】
（制御装置によるモータポンプの制御）
図２から図８を参照して、前述した全ての実施形態による、複数のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの動作を制御する制御装置１００について説明する。図２は、制御装置１００の例示の機能ブロック図である。図３は、情報処理において用いられる、制御装置１００に格納される例示のテーブル図である。図４は、モータポンプの状態遷移図である。図５から図８は、情報処理を示す制御フロー図である。
図２から図８を参照して、前述した全ての実施形態による、複数のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの動作を制御する制御装置１００について説明する。図２は、制御装置１００の例示の機能ブロック図である。図３は、情報処理において用いられる、制御装置１００に格納される例示のテーブル図である。図４は、モータポンプの状態遷移図である。図５から図８は、情報処理を示す制御フロー図である。
【0063】
以下の説明において、特にポンプ設備１０ａとポンプ設備１０ｂを区別する必要がない場合はポンプ設備１０と記載し、また、水槽２０および水槽２０’は水槽２０と記載する。更に、特に区別する必要がない限り、図１ＢにおけるモータポンプＰｘの停止水位４０ｚは、ポンプ停止水位ＦＬとする。
【0064】
図２に示すように、制御装置１００は、水槽２０内の液の水位やモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの状態を検出する検出部１２０と、各情報処理を実行する処理部１４０と、各種情報を記憶する記憶部１６０と、を含む。各機能ブロックは、ソフトウェアおよび／またはハードウェアの一部として実装される。上記以外にも、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ並びに水槽２０の状態を表示する表示部、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの運転停止を指令し、また各種設定値を変更するための操作を行う操作部等を備えてもよい。また、制御装置１００は、リレーシーケンスのみで構成される制御盤としてもよい。なお、図２の機能ブロックは例示のものであり、これに限定されない。
【0065】
図２における検出部１２０および処理部１４０はＣＰＵ（Central Processing Unit）
等の処理装置によって実装される。検出部１２０は、水位検出器４０との相互作用により液の水位を検出する水位検出部１２２と、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘとの相互作用によりポンプ状態を検出するポンプ状態検出部１２４と、を含む。水位検出部１２２は、水位検出器４０にて検出したフロート４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｎによる水
位データを受信し、例えば、図１の水位ＦＬ、ＦＰ、ＦＨ１およびＦＨｎを判断することによって、液の水位がどの間の水位範囲にあるかに関する水位状態を判定する。また、タイマ部１４２と協働して、水位データに基づいて各水位状態にある期間を特定する。ポンプ状態検出部１２４は、例えば、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのモータ部４０の電流を検出して、稼働状況（例えば、運転／停止／故障等）を判定してもよいし、サーマル等の故障検知器を付加して、それらの信号を受信してもよい。また、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの運転／停止の判断は、ポンプ司令部１４６の運転指令ならびに停止指令を代用してもよい。
等の処理装置によって実装される。検出部１２０は、水位検出器４０との相互作用により液の水位を検出する水位検出部１２２と、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘとの相互作用によりポンプ状態を検出するポンプ状態検出部１２４と、を含む。水位検出部１２２は、水位検出器４０にて検出したフロート４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｎによる水
位データを受信し、例えば、図１の水位ＦＬ、ＦＰ、ＦＨ１およびＦＨｎを判断することによって、液の水位がどの間の水位範囲にあるかに関する水位状態を判定する。また、タイマ部１４２と協働して、水位データに基づいて各水位状態にある期間を特定する。ポンプ状態検出部１２４は、例えば、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのモータ部４０の電流を検出して、稼働状況（例えば、運転／停止／故障等）を判定してもよいし、サーマル等の故障検知器を付加して、それらの信号を受信してもよい。また、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの運転／停止の判断は、ポンプ司令部１４６の運転指令ならびに停止指令を代用してもよい。
【0066】
処理部１４０は、後述する制御フローの動作を実現するように、特定の水位状態における期間を計測するタイマ部１４２と、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの稼働状況に応じた期間を計測するタイマ部１４４と、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘに対し、運転／停止を指令するポンプ指令部１４６と、を含む。
【0067】
例えば、制御装置１００は、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２における連続気中運転の期間をタイマ部１４４によって計測し、ポンプ指令部１４６は、モータポンプＰ１またはＰ２における連続気中運転が所定の制限期間を経過した時点において、モータポンプＰ１またはＰ２を必ず停止状態となるように制御する（図７のＳ５３０からＳ５５０で後述）。ここで、制御装置１００は、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２を停止させても、制限期間以上にわたり連続気中運転が可能な第１種別のモータポンプＰｘが運転中であれば、引き続きモータポンプＰｘの運転を継続させるよう動作制御を行う。これにより、水槽２０内に液を長時間残留させることのないよう、液の排水を有効に制御することができる。また、水槽２０内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
【0068】
前述したとおり、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２を一旦停止させた後、停止中の第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２を再度運転させるまでの間に再運転禁止期間を設け、ポンプ指令部１４６はその動作制御も行う。具体的には、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２が気中運転を行った期間をタイマ部１４４によって各々計測する。当該期間は、再運転禁止期間として停止期間に関連付けられる。一例として、直前の気中運転期間と比例した期間を再運転禁止期間としてもよいし、直前の気中運転期間にある一定期間を加えた期間を再運転禁止期間としてもよい。ポンプ指令部１４６は、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２の再運転禁止期間において、第１種別のモータポンプＰｘ、または再運転禁止期間にない第２種別のモータポンプのみを運転可能なように制御する。このように、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２が連続気中運転した後にモータ部４を冷却するための再運転禁止期間を設けることにより、連続気中運転した第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２が再運転時に高温となり故障するのを予防することができる。また、再運転期間中のモータポンプ以外の第１種別および他の第２種別のモータポンプは、運転可能として排水を継続することにより水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。更に、第１種別および第２種別のモータポンプを有効に活用できることで、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２のモータ部４の過熱による故障を予防することができる。
【0069】
記憶部１６０は、これに限定されないが、揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ(Random Access Memory)等）、不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ(Read Only Memory)、フラッシュ・メモリ等）または任意のメモリの組み合わせで実装される。記憶部１６０は、ポンプ設備１０の制御のための各種設定情報、制御情報、および各種履歴情報等を格納する。記憶部１６０に格納される履歴情報の一例として、図３に示した運転状態管理テーブル１６４は、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘに関し、以前に運転させた運転履歴を記憶してモータポンプの管理を行う。即ち、ポンプ指令部１４６が各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰ
ｘを運転「１」または停止「０」させる際や、ポンプ状態検出部１２４によって稼働状況（例えば、運転「１」、停止「０」、または故障「－１」）が検出された際に、その日付および時間（YYYYMMDD-hhmmss）と共にレコードが追加されてもよい。なお、テーブルの構成は図３に限定されず、任意の構成とすることができる。代替として、例えば、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ毎に稼働状況を管理するテーブルを設けてもよいし、運転状態管理テーブル１６４以外にも水位状態を管理するテーブルや故障履歴等を別途設けてもよい。
ｘを運転「１」または停止「０」させる際や、ポンプ状態検出部１２４によって稼働状況（例えば、運転「１」、停止「０」、または故障「－１」）が検出された際に、その日付および時間（YYYYMMDD-hhmmss）と共にレコードが追加されてもよい。なお、テーブルの構成は図３に限定されず、任意の構成とすることができる。代替として、例えば、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ毎に稼働状況を管理するテーブルを設けてもよいし、運転状態管理テーブル１６４以外にも水位状態を管理するテーブルや故障履歴等を別途設けてもよい。
【0070】
図４に示すように、これに限定されないが、制御装置１００は、ポンプ設備１０のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの稼働の状況に応じて、２つの状態の間を遷移させるように動作する。２つの状態とは、例えば、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの全てが停止している「全ポンプ停止状態」、および、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの内の何れか１つ以上が運転している「ポンプ運転状態」である。具体的には、全てのモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘにて「全ポンプ停止状態」にあり、水槽２０内の液の水位が所定の起動水位（ＦＨ１）以上に達した場合、制御装置１００は、所定のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの何れかを起動させ、ポンプ設備１０を「ポンプ運転状態」に遷移させる。他方、ポンプ設備１０が「ポンプ運転状態」にある場合は、制御装置１００は、水槽２０内の液の水位に応じて、所定のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを継続運転したり、水位が更に上昇したらモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを追加したりする。また、ポンプ設備１０が「ポンプ運転状態」にある場合に、制御装置１００は、水槽２０内の液の水位に応じて、運転中のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを解列させ、最終的にポンプ設備１０内の全てのモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘが停止すると、「全ポンプ停止状態」に遷移させる。
【0071】
次に、本実施形態によるモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの動作について、図５から図８に記載の制御フローを参照して説明する。制御装置１００は、図５から図８に記載の制御フローに従ってモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの動作を制御する。
【0072】
まず、制御装置１００に電源が印加されると、図５における全体の制御フローＳ１００が開始される。または、設定部１６２からの指示に応じてＳ１００が開始されてもよい。制御フローＳ１００の開始に応じて、Ｓ１１０では各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘが運転中か停止中かの運転状態を確認する。運転状態管理テーブル１６４を参照して各モータポンプの運転状態を確認してもよいし、ポンプ状態検出部１２４にて各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの運転状態を確認してもよい。或いは、ポンプ指令部１４６による各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘへの直前の指令をもって各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの運転状態としてもよい。（以下では簡単のために、Ｐ１、Ｐ２およびＰｘの３台のモータポンプが水槽２０内に配置され、各々のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを制御するための各種水位４０（フロート：４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｎ）は共通の高さとする。）
【0073】
次に、水槽２０内の水位ＷＬを検出（Ｓ１２０）する。水位がポンプ停止水位ＦＬ以下（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）で、且つ何れかのモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘが運転中である場合には、全ての運転中のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを停止（Ｓ１４０）する。これにより、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘが運転中に空気を吸ってしまうことを防止することができる。その後、Ｓ１５０の判断へ移行する。また、Ｓ１３０がＮｏの場合は、運転中のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘは運転を継続し、停止中のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘは停止を継続したまま、Ｓ１５０の判断へ移行する。
【0074】
次いで、Ｓ１５０では、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘが全て「停止ポンプ」（即ち「０」）であるかを判断（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）する。全ポンプが「停止ポンプ」である
として「全ポンプ停止状態」と判断される（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）場合は、Ｓ３００のポンプ停止中フローに進み、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘは、運転待機中の状態となる。一方、Ｓ１５０で、モータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘの何れかが「運転ポンプ」（運転中のモータポンプ）であるとして「ポンプ運転状態」と判断される（Ｓ１５０：Ｎｏ）場合は、Ｓ５００のポンプ運転中フローに進む。
として「全ポンプ停止状態」と判断される（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）場合は、Ｓ３００のポンプ停止中フローに進み、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘは、運転待機中の状態となる。一方、Ｓ１５０で、モータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘの何れかが「運転ポンプ」（運転中のモータポンプ）であるとして「ポンプ運転状態」と判断される（Ｓ１５０：Ｎｏ）場合は、Ｓ５００のポンプ運転中フローに進む。
【0075】
ここで、Ｓ３００およびＳ５００の処理終了後は、制御フローはＳ１００に戻る。そして、ポンプ動作状態が繰り返し確認され、「全ポンプ停止状態」と「ポンプ運転状態」の間を適宜状態遷移する。制御フローＳ１００は、制御装置の設定部１６２に設定された任意のトリガで終了してもよい。例えば、ポンプ設備１０は、制御フローＳ１００における水位により各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを運転・停止する「自動モード」、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘをオペレータの指示により試験的に動作させる「試験モード」、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを強制的に停止する「停止モード」等の各種モードを保有してもよい。その場合、「自動モード」から「試験モード」や「停止モード」へと移行することにより、制御フローＳ１００が終了し、「試験モード」や「停止モード」から「自動モード」へと移行することにより、制御フローＳ１００が開始するようにしてもよい。
【0076】
図６を参照して、ポンプ設備１０が「全ポンプ停止状態」である場合のポンプ停止中フローＳ３００について説明する。前述したＳ１００にてＳ３００に進むと、まず、水位ＷＬがポンプ起動水位ＦＨ１以上かが判断（Ｓ３１０）される。なお、ポンプ起動水位ＦＨ１の代替としてポンプ露出水位ＦＰとしてもよい。水位ＷＬがポンプ起動水位ＦＨ１以上（Ｓ３１０：Ｙｅｓ）の場合は、モータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘの何れかを起動し、水槽２０に貯留した液の排水を開始することになる。Ｓ３２０では、ポンプ指令部１４６により、最初に運転させる先発ポンプが決定され、当該先発ポンプの運転が開始される。併せて、現在日時と共に運転状態管理テーブル１６４にその旨のレコードが追加されてもよい。
【0077】
ここで、Ｓ３２０にて始動させる先発ポンプについて説明する。先発ポンプは、記憶部１６０に記憶された運転履歴に基づいて決定される。具体的には、先発ポンプは、前回の先発ポンプよりローテーションする。前回の先発ポンプがモータポンプＰ１ならば今回の先発ポンプはＰ２とし、前回の先発ポンプがモータポンプＰ２ならば今回の先発ポンプはＰｘとし、前回の先発ポンプがモータポンプＰｘならば今回の先発ポンプはＰ１というように、ポンプＮｏの順番（または配置の順番）にてローテーションしてもよい。また、各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ毎の積算運転期間を比較して、積算運転期間の短いモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを先発ポンプとしてもよいし、積算運転回数が少ないモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを先発ポンプとしてもよい。更には、ポンプ停止期間が一番長いポンプを先発ポンプとしてもよい。ここでは、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの台数を３台としているが、ポンプ設備１０におけるモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの台数が増減しても同様に先発ポンプのローテーションを行うとよい。また、モータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘの何れかが故障もしくは再運転期間にて運転不可の場合は、再度先発機のローテーションを行い、起動可能なポンプを起動するとよい。先発ポンプのローテーションを実現することにより、運転させるモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを有効に選択することができ、ポンプ運転期間や発停回数の平準化を図ることにより、排水設備１０内の特定のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘが交換寿命に達することを予防することができる。
【0078】
Ｓ３１０でポンプ起動水位ＦＨ１が検出されない（Ｓ３１０：Ｎｏ）場合、次に水位ＷＬがポンプ停止水位ＦＬ以上且つポンプ起動水位ＦＨ１より低い水位であり、加えて、タイマ部１４２で計測される当該水位状態の期間が一定期間以上経過したかの判断（Ｓ３３
０）がされる。なお、ポンプ起動水位ＦＨ１の代替としてポンプ露出水位ＦＰを採用した場合は、水位ＷＬがポンプ停止水位ＦＬ以上且つポンプ露出水位ＦＰより低い水位状態の期間が一定期間以上経過したかが判断される。Ｓ３３０がＹｅｓの場合、ポンプ指令部１４６によって第１種別のモータポンプＰｘが運転（Ｓ３４０）される。つまり、Ｓ３４０では、ポンプ指令部１４６により、先発ポンプが第１種別のモータポンプＰｘに決定され、該先発ポンプの運転が開始される。併せて、現在日時と共に運転状態管理テーブル１６４にレコードが追加されてもよい。なお、Ｓ３３０でＮｏの場合は、本ポンプ設備１０におけるモータポンプＰｘの起動条件が成立しないため、「全ポンプ停止状態」をそのまま維持する。ここで、Ｓ３３０でＹｅｓにて第１種別のモータポンプＰｘを起動する場合において、第１種別のモータポンプが複数台存在する場合は、複数の第１種別のモータポンプにて前述した先発機のローテーションを行ってもよい。
０）がされる。なお、ポンプ起動水位ＦＨ１の代替としてポンプ露出水位ＦＰを採用した場合は、水位ＷＬがポンプ停止水位ＦＬ以上且つポンプ露出水位ＦＰより低い水位状態の期間が一定期間以上経過したかが判断される。Ｓ３３０がＹｅｓの場合、ポンプ指令部１４６によって第１種別のモータポンプＰｘが運転（Ｓ３４０）される。つまり、Ｓ３４０では、ポンプ指令部１４６により、先発ポンプが第１種別のモータポンプＰｘに決定され、該先発ポンプの運転が開始される。併せて、現在日時と共に運転状態管理テーブル１６４にレコードが追加されてもよい。なお、Ｓ３３０でＮｏの場合は、本ポンプ設備１０におけるモータポンプＰｘの起動条件が成立しないため、「全ポンプ停止状態」をそのまま維持する。ここで、Ｓ３３０でＹｅｓにて第１種別のモータポンプＰｘを起動する場合において、第１種別のモータポンプが複数台存在する場合は、複数の第１種別のモータポンプにて前述した先発機のローテーションを行ってもよい。
【0079】
Ｓ３３０およびＳ３４０の動作は、ポンプ起動水位ＦＨ１に水位ＷＬが満たない場合であっても、水槽２０内の液が長期間滞留するのを防止することを目的とするものであり、制御装置１００は、制限期間以上にわたり連続気中運転が可能で且つ再運転禁止期間のない第１種別のモータポンプＰｘを起動する。このように、ポンプ起動水位まで水位が上昇しない場合でも、第１種別のモータポンプＰｘにて連続気中運転することにより、水槽２０内に液が長時間にわたり滞留するのを抑制することができる。特に、液が汚水の場合は、モータポンプＰｘを運転させて水流を作ることで、悪臭や有毒ガスの発生を予防することができる。
【0080】
なお、Ｓ３３０における一定期間はポンプ設備１０に応じて固有の期間としてもよい。具体的には、搬送液が汚水であれば数分や数時間とし、或いは雨水であれば数時間、数日、または数か月という具合に比較的長くしてもよい。また、Ｓ３３０における一定期間は、設定部１６２よりユーザが設定変更を可能とし、各現場毎に調整できるようにしてもよい。前述したＳ３００における処理が終了した後（Ｓ３５０）は、Ｓ１００の制御フローに戻る。
【0081】
図７を参照して、図５のＳ１５０にて運転中のポンプあり（Ｓ１５０：Ｎｏ）と判断された場合のポンプ運転中フロー（Ｓ５００）について説明する。まず、Ｓ５１０では、水位ＷＬが満水水位ＦＨｎより低い（Ｓ５１０：Ｙｅｓ）かが判断される。Ｓ５１０がＹｅｓの場合は、Ｓ５２０で水位ＷＬがポンプ露出水位ＦＰより低いか（Ｓ５２０：Ｙｅｓ）が更に判断される。
【0082】
Ｓ５２０がＹｅｓの場合、Ｓ５３０では、タイマ部１４２によって、水位ＷＬがポンプ露出水位ＦＰより低い状態にて一定期間Ｔ１以上経過したか（Ｙｅｓ）が判断される。Ｓ５３０がＹｅｓの場合、次いで、Ｓ５４０では、制御装置１００は、第２種別のモータポンプＰ１および／またはＰ２が運転されているかを判断（Ｓ５４０：Ｙｅｓ）する。ここで、一定期間Ｔ１は、第２種別のモータポンプに関して規定される前述の制限期間以下に設定されるのがよい。Ｓ５４０がＹｅｓの場合、Ｓ５５０では、一定期間Ｔ１以上にわたり第２種別のモータポンプを連続気中運転させると故障に繋がる虞があるので、ポンプ指令部１４６は、運転中の第２種別のモータポンプを停止させるとともに運転中の第１種別のモータポンプＰｘがあれば運転を継続する。
【0083】
ここで、Ｓ５５０で停止したモータポンプＰ１および／またはＰ２は、上述した再運転禁止期間に入る。モータポンプＰ１および／またはＰ２の再運転禁止期間中は第１種別のモータポンプＰｘ、または、再運転禁止期間中でない第２種別のモータポンプＰ１若しくはＰ２のみが運転可能となるよう制御される。本実施形態による制御装置１００では、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２を不適切に連続気中運転させることがないように制御することにより、当該第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２のモータ部４の過熱に起
因する故障を予防することができる。また、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２が再運転禁止期間中の間は連続気中運転が可能な第１種別のモータポンプＰｘか、または再運転禁止期間中でない第２種別のモータポンプＰ１若しくはＰ２によって、水槽２０に液体を長時間残留させることのないよう、液体の排水を有効に制御する。これにより、水槽２０内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
因する故障を予防することができる。また、第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２が再運転禁止期間中の間は連続気中運転が可能な第１種別のモータポンプＰｘか、または再運転禁止期間中でない第２種別のモータポンプＰ１若しくはＰ２によって、水槽２０に液体を長時間残留させることのないよう、液体の排水を有効に制御する。これにより、水槽２０内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
【0084】
Ｓ５１０がＮｏの場合は、水槽２０内の水位が上昇してきていると判断して、追加可能なモータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘがあるか（Ｓ５６０）を判断する。追加可能の判断の一例として、故障中でないか、再運転禁止期間中でないか、並列運転可能なポンプ台数以下であるか等の条件により判断することができる。Ｓ５６０がＹｅｓの場合、Ｓ５７０では、ポンプ指令部１４６によって、停止中の追加可能なモータポンプが起動される。併せて、Ｓ５７０では現在日時と共に運転状態管理テーブル１６４にその旨のレコードが追加されてもよい。また、水位ＷＬが満水水位ＦＨｎより高い場合は異常増水状態と判断して、全ての起動可能なモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘを同時に起動させて並列運転させてもよい。
【0085】
ここで、Ｓ５７０では、ローテーションの順序（Ｐ１→Ｐ２→Ｐｘ→Ｐ１）に従ってモータポンプを順次追加するのがよい。また、水位ＷＬが露出水位ＦＰより高いので、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２を優先して追加してもよい。但し、第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２を再度運転させる場合は、再運転禁止期間中でない必要がある。また、追加するモータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘの何れかが故障にて運転不可の場合は、再度ローテーションを行うとよい。これらの条件を加味して追加させるモータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘを有効に選択することで、ポンプ運転期間や発停回数の平準化を図ることができ、ポンプ設備１０内の特定のモータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘが交換寿命に達することを予防することができる。更には、ローテーションを行うことで特定のモータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘの停止期間が長期間になることによるポンプの錆付きロック等のモータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘの起動不良を解消することが出来る。
【0086】
また、Ｓ５６０がＮｏの場合、追加できるモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘが存在しないと判断し、Ｓ５８０にてＳ１００へ戻り、現在運転中のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘにて運転を継続する。
【0087】
ここで、Ｓ５２０に戻り、Ｓ５２０がＮｏの場合は図８のＳ６００に進む。Ｓ６００では、ポンプ指令部１４６によって結果的に運転ポンプのローテーションが実施されることになる。Ｓ６２０では、第１種別のモータポンプＰｘが一定期間ＴＰｘ以上にわたり運転中であり、且つ第２種別のモータポンプが追加可能であるかが判断される。Ｓ６２０がＹｅｓの場合、Ｓ６４０では、ポンプ指令部１４６によってモータポンプＰｘが停止される。この時に、併せて、現在日時と共に運転状態管理テーブル１６４にその旨のレコードが追加されてもよい。水槽２０内の水位がポンプ露出水位ＦＰよりも低い場合に第１種別のモータポンプを優先的に運転するポンプ設備１０では、第２種別のモータポンプより第１種別のモータポンプの方が運転期間および運転回数が極端に増加することが懸念される。ここでのローテーションは、水槽２０内の水位がポンプ露出水位ＦＰよりも高い場合には優先的に第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２を起動させ、第１種別のモータポンプと第２種別のモータポンプの運転期間および運転回数を平準化することを目的とする。そこで、Ｓ６４０にてモータポンプＰｘを一旦停止させることで、排水が間に合わなくなり水槽２０内の水位が上昇すれば、Ｓ３２０、Ｓ５７０、またはＳ３４０の何れかにて該当する第２種別のモータポンプＰ１またはＰ２を起動することとなる。これは、結果的に運転ポンプのローテーションが実現されることとなると共に、水槽２０の水位が露出水位ＦＰ以上で第２種別のモータポンプを起動させることができる。
【0088】
ここで、ポンプ設備１０内の何れかのモータポンプＰ１、Ｐ２またはＰｘが運転中の場合には、ポンプ指令部１４６によってモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘによる運転ポンプのローテーションが定期的（例えば、各モータポンプ毎の連続運転期間が２４時間毎とか１週間毎等）に実施されてもよい。運転ポンプのローテーションでは、運転中の各モータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを停止するのと同時か停止直前に、制御装置の記憶部１６０に記憶された運転状態管理テーブル１６４の運転履歴に基づいて決定されるモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを始動させるとよい。具体的には、ポンプ指令部１４６は、一定の期間毎に運転させるモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを順次切り替えながら何れか１つ以上のモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを交替運転させ、その都度運転状態管理テーブル１６４にレコードを追加する。ポンプ運転のローテーションは、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘ毎の運転期間および停止期間、並びに運転頻度の偏りを抑制し、運転状態の均一化を図ることを目的とする。ローテーションの態様は、これに限定されないが次の手法の何れかかとするのがよい。即ち、（ｉ）配置順に、運転させるモータポンプをローテーションさせる（具体的には、Ｐ１→Ｐ２→Ｐｘ→Ｐ１・・・の順に運転させる。）、（ｉｉ）タイマ部１４４や運転状態管理テーブル１６４を用いて各モータポンプの運転期間を特定し、運転期間が短い順に、モータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘをローテーションさせる、或いは（ｉｉｉ）タイマ部１４４や運転状態管理テーブル１６４を用いて各モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの停止期間を特定し、停止期間が長い順に、モータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを起動してローテーションさせる、といった具合である。モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの間のローテーション運転を実現することにより、運転させるモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを有効に選択することができ、ポンプ運転期間や発停回数の平準化を図ることにより、ポンプ設備１０内の特定のモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘが交換寿命に達することを予防することができる。また、モータポンプＰ１またはＰ２を起動する場合には、現在の停止期間が再運転禁止期間よりも長くなるように待機させる。
【0089】
図７のＳ５００が実施された後は、Ｓ１００へ戻る（Ｓ５８０）。前述したように、Ｓ１００ではモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうちの何れが運転中か否かを判断し、全ポンプ停止中であればＳ３００へ移行し、運転中のポンプがあれば、Ｓ５００に移行するという動作を繰り返す。
【0090】
（ポンプ設備の動作の変形例）
図９Ａおよび図９Ｂは、前述した本実施形態によるポンプ設備１０の動作の変形例である。前述した制御フローＳ１００では、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうちの何れかが運転中に水槽２０内の水位が更に上昇すると、更に追加可能なモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうちの何れかを追加する。このように、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうち複数台で起動した後は、水槽２０の水位が下がり停止水位ＦＬに達するまでは、追加したモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘの運転台数を維持する。これは、追加水位以上まで上昇した汚水を早急に排水するためである。特に汚水を取り扱うポンプ設備１０では、汚水が水槽２０外に溢れると２次被害が増大するため、早急に排水することが求められる。しかしながら、ポンプ設備１０が雨水、中水、河川水、上水などを取り扱うポンプ設備であれば、モータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを追加後に、ある程度水槽２０の水位が下がったら、適正なポンプ台数となるまで解列して省エネ運転を行いたい、との要望もある。図９Ａおよび図９Ｂでは、このように一旦追加したモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを解列する手法について説明する。
図９Ａおよび図９Ｂは、前述した本実施形態によるポンプ設備１０の動作の変形例である。前述した制御フローＳ１００では、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうちの何れかが運転中に水槽２０内の水位が更に上昇すると、更に追加可能なモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうちの何れかを追加する。このように、モータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘのうち複数台で起動した後は、水槽２０の水位が下がり停止水位ＦＬに達するまでは、追加したモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘの運転台数を維持する。これは、追加水位以上まで上昇した汚水を早急に排水するためである。特に汚水を取り扱うポンプ設備１０では、汚水が水槽２０外に溢れると２次被害が増大するため、早急に排水することが求められる。しかしながら、ポンプ設備１０が雨水、中水、河川水、上水などを取り扱うポンプ設備であれば、モータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを追加後に、ある程度水槽２０の水位が下がったら、適正なポンプ台数となるまで解列して省エネ運転を行いたい、との要望もある。図９Ａおよび図９Ｂでは、このように一旦追加したモータポンプＰ１、Ｐ２および／またはＰｘを解列する手法について説明する。
【0091】
図９Ａでは、モータポンプを３台（Ｐ１、Ｐ２およびＰｘ）用意し、その内の１台（Ｐｘ）を第１種別のモータポンプとする。Ｐ１およびＰ２は第２種別のモータポンプである。また、ポンプ停止水位ＦＬ、ポンプ露出水位ＦＰ、ポンプ起動水位ＦＨ１、および満水水位ＦＨｎの４つの水位を検出対象とする。この例では、ポンプ露出水位ＦＰは各モータ
ポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘで共通であるとする。図９Ｂでは、モータポンプを４台（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰｘ）用意し、その内の１台を第１種別のモータポンプ（Ｐｘ）とする。Ｐ１、Ｐ２およびＰ３は第２種別のモータポンプである。また、ポンプ停止水位ＦＬ、ポンプ露出水位ＦＰ、ポンプ起動水位ＦＨ１、ポンプ追加水位ＦＨ２、および満水水位ＦＨｎの５つの水位を検出対象とする。５台以上のモータポンプを設置する場合も同様であるが、変形態様として、第１種別のモータポンプ（Ｐｘ）を複数台設置してもよい。以下では、水位ＷＬが満水水位ＦＨｎ以上の位置であり、前述のＳ５２５で全台のモータポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＰｘが運転され、その後、各モータポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰｘの運転により徐々に水位ＷＬが下降することを想定する。
ポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘで共通であるとする。図９Ｂでは、モータポンプを４台（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰｘ）用意し、その内の１台を第１種別のモータポンプ（Ｐｘ）とする。Ｐ１、Ｐ２およびＰ３は第２種別のモータポンプである。また、ポンプ停止水位ＦＬ、ポンプ露出水位ＦＰ、ポンプ起動水位ＦＨ１、ポンプ追加水位ＦＨ２、および満水水位ＦＨｎの５つの水位を検出対象とする。５台以上のモータポンプを設置する場合も同様であるが、変形態様として、第１種別のモータポンプ（Ｐｘ）を複数台設置してもよい。以下では、水位ＷＬが満水水位ＦＨｎ以上の位置であり、前述のＳ５２５で全台のモータポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＰｘが運転され、その後、各モータポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰｘの運転により徐々に水位ＷＬが下降することを想定する。
【0092】
図９Ａでは、最初は水位ＷＬが満水水位ＦＨｎ以上のため、全てのＰ１、Ｐ２およびＰｘが並列運転されている（Ｓ１０）。水位ＷＬが満水水位ＦＨｎ以下まで下降すると、まずは、Ｐｘが解列（停止）され、水位ＷＬがポンプ起動水位ＦＨ１以上の場合は、Ｐ１およびＰ２の両方で並列運転される（Ｓ１１）。更に、ポンプ起動水位ＦＨ１以下まで下降するとＰ１またはＰ２の何れかが解列され、モータポンプの運転台数はＰ１またはＰ２の何れか１台となる（Ｓ１２）。Ｓ１２の状態にて長時間運転（例えば、数時間から数日の間の任意の期間）された場合、Ｐ１とＰ２のモータポンプ間にてローテーションを実施する。つまり、前述した運転ポンプのローテーションによって、ポンプ指令部１４６によって、複数の第２種別のモータポンプＰ１およびＰ２から、始動するモータポンプが決定される。これにより、モータポンプＰ１およびＰ２の運転頻度、運転期間、並びに／または停止期間の均一化を図ることができ、特定のモータポンプＰ１および／またはＰ２が故障する頻度を少なくすることができる。更に水槽２０内の水位が減少し、水位ＷＬがポンプ露出水位ＦＰ以下まで下降して一定期間以上経過すると、運転中のＰ１またはＰ２が停止される。この状態にて水位ＷＬがポンプ起動水位ＦＨ１以上に上昇しなければ、前述した制御フローのＳ３４０にてＰｘが強制的に運転される（Ｓ１３）。更に、水位ＷＬが最終的にポンプ停止水位ＦＬ以下まで下降すると、第１種別のモータポンプＰｘも停止され、「全ポンプ停止状態」に遷移される。
【0093】
図９Ｂも概ね同様であるが、図９Ａに比べてモータポンプＰ３およびポンプ追加水位ＦＨ２が追加されたことにより、第２種別のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰ３のローテーションを多様なものとすることができる。即ち、水位ＷＬがポンプ追加水位ＦＨ２まで下降すると、第２種別のモータポンプＰ１、Ｐ２、および／またはＰ３を使用してローテーションが実施される（Ｓ２２）。特に、ポンプ起動水位ＦＨ１以上の場合には、第２種別のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰ３の内の何れか２つの組み合わせ（Ｐ１とＰ２、Ｐ２とＰ３、またはＰ３とＰ１の組み合わせ）を用いてローテーションを実施するのがよい。水位ＷＬがポンプ起動水位ＦＨ１より低い場合は、第２種別のモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰ３の内から１つを選択するローテーションを行うのがよい。このように、本実施形態によるポンプ設備１０では、検出すべき水位の数（即ち、設置するフロートの数）を、モータポンプの設置台数に応じて決定するのがよい。この点、複数設定されたポンプ起動水位によって、運転させるモータポンプの台数が決定されてもよい。第１種別のモータポンプの台数および第２種別のモータポンプの台数のそれぞれに応じて検出すべき水位の数を決定してもよい。これにより、液体の排水の制御をより柔軟に設定することができる。
【0094】
なお、図９Ａおよび図９Ｂにおいて、各ステップへ移行する（例えばＳ１０からＳ１１、Ｓ１１からＳ１２等）場合には、各々のステップ毎にタイマ部１４４にて経過期間を監視するようにしてもよい。その場合、各ステップ毎に経過期間の閾値を設け、これらの閾値は、固定値として記憶部１６０に記憶されてもよいし、設定部１６２より設定変更可能とし記憶部１６０に記憶されてもよい。また、第１種別のモータポンプは第２種別のモータポンプより長期間にわたり連続気中運転を行うことが出来る。そのため、水位ＷＬがポンプ露出水位ＦＰ以上の時には、第１種別のモータポンプを優先的に解列することにより
、各モータポンプにおける運転期間、停止期間および運転回数の平準化できる。
、各モータポンプにおける運転期間、停止期間および運転回数の平準化できる。
【0095】
（ポンプ設備の悪臭防止型排水設備への適用）
これより、図１０から図１２を参照して、前述した実施形態によるポンプ設備１０を悪臭防止型排水設備に適用した適用例について説明する。本実施形態による悪臭防止型排水設備において、建築物１０００の地階部分Ｂは、公共下水道管８０よりも下に位置し、地階部分Ｂで生じた汚水および雑排水等（以下、「汚水等」という。）は、流入管１２を介して更に下に設置された排水槽であるピットＰｉ内に設けられた汚水槽２０－１に一時貯留される。その後、汚水等は、モータポンプＰ１およびＰｘによって汚水ます９１に汲み上げられ、汚水ます９３を介して公共下水道管８０に排水される。なお、建築物１０００の１階以上の部分で生じる汚水等は、通常直接に自然流下で汚水ます９１に排水されてもよい。
これより、図１０から図１２を参照して、前述した実施形態によるポンプ設備１０を悪臭防止型排水設備に適用した適用例について説明する。本実施形態による悪臭防止型排水設備において、建築物１０００の地階部分Ｂは、公共下水道管８０よりも下に位置し、地階部分Ｂで生じた汚水および雑排水等（以下、「汚水等」という。）は、流入管１２を介して更に下に設置された排水槽であるピットＰｉ内に設けられた汚水槽２０－１に一時貯留される。その後、汚水等は、モータポンプＰ１およびＰｘによって汚水ます９１に汲み上げられ、汚水ます９３を介して公共下水道管８０に排水される。なお、建築物１０００の１階以上の部分で生じる汚水等は、通常直接に自然流下で汚水ます９１に排水されてもよい。
【0096】
図１０の適用例１では、樹脂等により形成される複数のパネル部材によって、ピットＰｉ内に汚水槽２０－１を設け、汚水槽２０－１の内部に複数のモータポンプＰ１およびＰｘを設置する。図１１の適用例２では、ピットＰｉに設けた汚水槽２０－２の内部にモータポンプＰ１を設置するのに加え、汚水槽の外部に複数のモータポンプＰｘを設置する。図１２の適用例３では、ピットＰｉの内部に筒型水槽（バレルＢｒｌ－Ｎ、バレルＢｒｌ－Ｎ－１、バレルＢｒｌ－２およびバレルＢｒｌ－１）を相互に連通させて配置し、バレル内に複数のモータポンプＰ１およびＰｘを設置する。また、下流方向に向けて各バレルの底の高さが低くなるように高さを調整して、最下流のバレル内にモータポンプＰｘを配置して汚水等を案内する。本実施形態による悪臭防止型排水設備１５００から１７００では、前述した制御装置１００を、ピットＰｉの上層階Ｂの部分に配置して、オペレータによって操作可能とするのがよい。なお、適用例１から３ではモータポンプを２台(Ｐ１お
よびＰｘ)示しているが、これに限定されず３台以上としてもよい。このような悪臭防止
型排水設備１５００から１７００は、第１種別のモータポンプＰｘおよび第２種別のモータポンプＰ１を混在させるものであり、汚水槽２０－１および２０－２、並びにピットＰｉに汚水等を長時間残留させることのない、汚水等の効率的な排水を実現することができる。これにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
よびＰｘ)示しているが、これに限定されず３台以上としてもよい。このような悪臭防止
型排水設備１５００から１７００は、第１種別のモータポンプＰｘおよび第２種別のモータポンプＰ１を混在させるものであり、汚水槽２０－１および２０－２、並びにピットＰｉに汚水等を長時間残留させることのない、汚水等の効率的な排水を実現することができる。これにより、水槽内の液の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。
【0097】
（適用例１）
図１０に示した悪臭防止型排水設備１５００は、ピットＰｉ内に設けられた汚水槽２０－１と、汚水槽２０－１内に設置された複数のモータポンプＰ１およびＰｘと、を備える。ピットＰｉには、ピット開口部（例えば、マンホール）１５が形成されており、ピット開口部１５にはピット開口部蓋１６(例えば、マンホールの蓋)が取り付けられる。複数のモータポンプは、ポンプ設備１０が備える第１種別のモータポンプＰｘと第２種別のモータポンプＰ１を含む。適用例１の汚水槽２０－１は、例えば図１Ａに示した水槽２０に相当する。
図１０に示した悪臭防止型排水設備１５００は、ピットＰｉ内に設けられた汚水槽２０－１と、汚水槽２０－１内に設置された複数のモータポンプＰ１およびＰｘと、を備える。ピットＰｉには、ピット開口部（例えば、マンホール）１５が形成されており、ピット開口部１５にはピット開口部蓋１６(例えば、マンホールの蓋)が取り付けられる。複数のモータポンプは、ポンプ設備１０が備える第１種別のモータポンプＰｘと第２種別のモータポンプＰ１を含む。適用例１の汚水槽２０－１は、例えば図１Ａに示した水槽２０に相当する。
【0098】
汚水槽２０－１は、複数のパネル部材が連結されることにより形成される。全体として略直方体状（箱状）であり、底面２０－１ａ、側面２０－１ｂ、および上面２０－１ｃにより画定される内部空間を有している。図１０の例では、一点鎖線によって汚水槽２０－１における複数のパネル部材の区切りを示す。汚水槽２０－１は任意の枚数のパネル部材で形成されればよい。複数のパネル部材は、例えば樹脂または金属により形成される。また、パネル部材は、複数層の素材により形成されてもよく、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、合成樹脂発泡体、および、合成樹脂外装などが積層されて形成されてもよい。
【0099】
汚水槽２０－１には、上面２０－１ｃに開口部１３が形成されており、開口部１３は蓋
１４で覆われる。開口部１３は、モータポンプの上方に形成され、モータポンプが通過可能な大きさに形成される。具体的には、汚水槽２０－１内に２台のモータポンプＰ１およびＰｘが設置され、各モータポンプの位置に対応して開口部１３および蓋１４がそれぞれ設けられてもよい。そうすれば、例えば吊り具を用いてモータポンプＰ１またはＰｘを鉛直方向に移動させることにより、汚水槽２０－１内にモータポンプＰ１またはＰｘを設置したり汚水槽２０－１から取り出したりすることができる。つまり、汚水槽２０－１の汚水等を抜くことなく、モータポンプＰ１またはＰｘの交換およびメンテナンス等を実施することができる。流入管１２は、地階部分Ｂからピット開口部１５を通じ、また汚水槽２０－１の開口部１３を通じて汚水槽２０－１内部に配管される。汚水槽２０－１内では２台のモータポンプＰ１およびＰｘの吐出口のそれぞれに流出管２１が接続され、汚水槽２０－１の外、且つピットＰｉ内で統合されて汚水ます９１側に接続される。
１４で覆われる。開口部１３は、モータポンプの上方に形成され、モータポンプが通過可能な大きさに形成される。具体的には、汚水槽２０－１内に２台のモータポンプＰ１およびＰｘが設置され、各モータポンプの位置に対応して開口部１３および蓋１４がそれぞれ設けられてもよい。そうすれば、例えば吊り具を用いてモータポンプＰ１またはＰｘを鉛直方向に移動させることにより、汚水槽２０－１内にモータポンプＰ１またはＰｘを設置したり汚水槽２０－１から取り出したりすることができる。つまり、汚水槽２０－１の汚水等を抜くことなく、モータポンプＰ１またはＰｘの交換およびメンテナンス等を実施することができる。流入管１２は、地階部分Ｂからピット開口部１５を通じ、また汚水槽２０－１の開口部１３を通じて汚水槽２０－１内部に配管される。汚水槽２０－１内では２台のモータポンプＰ１およびＰｘの吐出口のそれぞれに流出管２１が接続され、汚水槽２０－１の外、且つピットＰｉ内で統合されて汚水ます９１側に接続される。
【0100】
（適用例２）
図１１に示した悪臭防止型排水設備１６００は、ピットＰｉ内に設けられた汚水槽２０－２と、汚水槽２０－２内に設置された第２種別のモータポンプＰ１と、汚水槽２０－２外に設けられ、配管２３を通じて汚水槽２０－２の流出口１１に接続される第１種別のモータポンプＰｘと、を備える。適用例２の汚水槽２０－２は、例えば図１Ａに示した水槽２０に相当する。汚水槽２０－２には、上面に開口部１３が形成されており、開口部１３は蓋１４で覆われている。流入管１２は、地階部分Ｂから、ピット開口部１５を通じ、また、汚水槽２０－２の開口部１３を通じて汚水槽２０－２内部に配管される。流入管１２を通じて汚水槽２０－２に汚水等が流入される。汚水槽２０－２の底面には凹部が設けられ、汚水等は凹部に案内される。凹部の側面の底面近傍に流出口１１が設けられ、流出口１１を通じて汚水槽２０－２の外部の吸込配管２３に汚水等を流出させてもよい。モータポンプＰｘが運転中に空気を吸うことを防止するために、吸込配管２３の下端の高さは流出口１１の下端の高さ以下なるように設計されるとよい。
図１１に示した悪臭防止型排水設備１６００は、ピットＰｉ内に設けられた汚水槽２０－２と、汚水槽２０－２内に設置された第２種別のモータポンプＰ１と、汚水槽２０－２外に設けられ、配管２３を通じて汚水槽２０－２の流出口１１に接続される第１種別のモータポンプＰｘと、を備える。適用例２の汚水槽２０－２は、例えば図１Ａに示した水槽２０に相当する。汚水槽２０－２には、上面に開口部１３が形成されており、開口部１３は蓋１４で覆われている。流入管１２は、地階部分Ｂから、ピット開口部１５を通じ、また、汚水槽２０－２の開口部１３を通じて汚水槽２０－２内部に配管される。流入管１２を通じて汚水槽２０－２に汚水等が流入される。汚水槽２０－２の底面には凹部が設けられ、汚水等は凹部に案内される。凹部の側面の底面近傍に流出口１１が設けられ、流出口１１を通じて汚水槽２０－２の外部の吸込配管２３に汚水等を流出させてもよい。モータポンプＰｘが運転中に空気を吸うことを防止するために、吸込配管２３の下端の高さは流出口１１の下端の高さ以下なるように設計されるとよい。
【0101】
２台のモータポンプＰ１およびＰｘの吐出口のそれぞれに流出管２１が接続される。流出管２１は統合され、ピットＰｉの蓋１６を貫通して汚水ます９１に接続される。このように、汚水槽２０－２に流入された汚水等は、汚水槽２０－２内に設置されたモータポンプＰ１から排水されるのみならず、汚水槽２０－２外に設けられたモータポンプＰｘによっても効果的に排水される。汚水槽２０－２外に設けられたモータポンプＰｘは、第１種別のモータポンプとするとよい。つまり、モータポンプＰｘは汚水槽２０－２外で定常的に連続気中運転を行うと共に、汚水槽２０－２が異常増水して、汚水等が汚水槽２０－２から被水したような場合も、水中ポンプとして運転が可能な第１種別のモータポンプＰｘであれば問題なく運転することができる。
【0102】
このように、悪臭防止型排水設備１６００は、第１種別のモータポンプＰｘを汚水槽２０－２外に設けることにより、第２種別のモータポンプＰ１より頻繁に運転され、且つ構造が複雑な第１種別のモータポンプＰｘのメンテナンスが汚水槽２０－２外にて容易に行える、というメリットがある。また、汚水槽２０－２内の水位がポンプ露出水位ＦＰ以上であれば第２種別のモータポンプＰ１のモータ部４を汚水槽２０－２内の汚水等にて冷却しながらポンプ運転することができるため、第２種別のモータポンプを効果的に運転することができる悪臭防止型排水設備１６００を実現することができる。これにより、汚水槽２０－２内の汚水等の腐敗の量を極力少なくし、悪臭の発生を抑制することができる。このような悪臭防止型排水設備１６００では、更に、前述したように、汚水槽２０－２内の水位がポンプ露出水位ＦＰよりも低い状態が所定の期間経過した時点において、第２種別のモータポンプＰ１は停止状態とするのがよい。そして、第２種別のモータポンプＰ１が停止中の間は連続気中運転が可能な第１種別のモータポンプＰｘを運転させるによって、汚水槽２０－２に液体を長時間残留させることのないようにするのがよい。このように液体の排水を有効に制御することにより、汚水槽２０－２内の液の腐敗の量を極力少なくし
、悪臭の発生を抑制することができる。
、悪臭の発生を抑制することができる。
【0103】
（適用例３）
図１２に示した悪臭防止型排水設備１７００は、ピットＰｉ内に設けられ、地階部分Ｂからの汚水等を一時貯留する複数基のバレルＢｒｌ－１からＢｒｌ－Ｎと、バレル内に収容された複数のモータポンプＰ１およびＰｘと、を備える。適用例３では、複数基の連結された各バレル（Ｂｒｌ－１、Ｂｒｌ－２、Ｂｒｌ－Ｎ－１およびＢｒｌ－Ｎ）が例えば図１Ａに示した水槽２０に相当する。バレルＢｒｌ－１からＢｒｌ－Ｎは、連通管３０－１および３０－Ｎ－１によって連結されている。バレルＢｒｌ－１に貯留した汚水等を外部に排水するために、当該バレル内部に第１種別のモータポンプＰｘが設置される。また、バレルＢｒｌ－２に貯留した汚水等を外部に排水するために、第２種別のモータポンプＰ１が設置される。これら以外のバレルにも同様にモータポンプが設置されてもよい。また、１つのバレルに複数のモータポンプが配置されてもよい。モータポンプＰｘおよびＰ１が設置されるバレルＢｒｌ－１およびＢｒｌ－２のそれぞれには、水位検出器４０が設置されて、それぞれバレル内部の水位を検出する。また、バレルＢｒｌ－１からＢｒｌ－Ｎの何れか１つに水位検出器４０が設置され、バレル内部の水位を検出してもよい。なお、複数のバレルのうち最下流のバレル（図１２ではＢｒｌ―１）に第１種別のモータポンプＰｘが設置されるとよい。
図１２に示した悪臭防止型排水設備１７００は、ピットＰｉ内に設けられ、地階部分Ｂからの汚水等を一時貯留する複数基のバレルＢｒｌ－１からＢｒｌ－Ｎと、バレル内に収容された複数のモータポンプＰ１およびＰｘと、を備える。適用例３では、複数基の連結された各バレル（Ｂｒｌ－１、Ｂｒｌ－２、Ｂｒｌ－Ｎ－１およびＢｒｌ－Ｎ）が例えば図１Ａに示した水槽２０に相当する。バレルＢｒｌ－１からＢｒｌ－Ｎは、連通管３０－１および３０－Ｎ－１によって連結されている。バレルＢｒｌ－１に貯留した汚水等を外部に排水するために、当該バレル内部に第１種別のモータポンプＰｘが設置される。また、バレルＢｒｌ－２に貯留した汚水等を外部に排水するために、第２種別のモータポンプＰ１が設置される。これら以外のバレルにも同様にモータポンプが設置されてもよい。また、１つのバレルに複数のモータポンプが配置されてもよい。モータポンプＰｘおよびＰ１が設置されるバレルＢｒｌ－１およびＢｒｌ－２のそれぞれには、水位検出器４０が設置されて、それぞれバレル内部の水位を検出する。また、バレルＢｒｌ－１からＢｒｌ－Ｎの何れか１つに水位検出器４０が設置され、バレル内部の水位を検出してもよい。なお、複数のバレルのうち最下流のバレル（図１２ではＢｒｌ―１）に第１種別のモータポンプＰｘが設置されるとよい。
【0104】
流入管１２は、地階部分Ｂからピット開口部１５ａを通じてピットＰｉ内部に配管される。汚水等は最初にバレルＢｒｌ－Ｎ内に流入するよう配管される。バレルＢｒｌ－Ｎ内に流入した汚水等は、下流方向のバレルに順次流出する。バレルＢｒｌ－１およびＢｒｌ－２内の汚水等は、モータポンプＰｘおよびＰ１の吐出口に接続される流出管２１により、バレルＢｒｌ－１およびＢｒｌ－２から排水され、ピット開口部１５ｂを通じて汚水ます９１へ排水される。なお、図１２では、ピット開口部１５ａおよび１５ｂを別々に設けているが、ピット開口部は１つでも３つ以上でもよい。
【0105】
バレルＢｒｌ－２からＢｒｌ－Ｎを台の上に載せることによって、バレルＢｒｌ－１の底面の高さを、他のバレルよりもよりも低くなるように調整するとよい。これにより、汚水等を効果的にバレルＢｒｌ－１に案内することができる。バレル底面の高さを下流側に向かう程低くなるように調整するとよい。本適用例では、バレル底面が一番低く配置されるバレルＢｒｌ－１の底面に第１種別のモータポンプＰｘを設置して連続気中運転をさせ、また、バレルＢｒｌ－２の底面には第２種別のモータポンプＰ１を設置する。更には、その他のバレルに第１種別または第２種別のモータポンプを追加で設置してもよい。
【0106】
また、図１２の適用例において、第１種別のモータポンプＰｘをバレルＢｒｌ－１の外に設置してもよい。具体的には、バレルＢｒｌ－１の底面Ｓを含む底面部に流出口（不図示）を設け、ピットＰｉ内であり且つバレルＢｒｌ－１外に設置した第１種別のモータポンプＰｘの流入口と配管にて接続する。その場合、第２種別のモータポンプＰ１はバレルＢｒｌ－１内に設置するとよい。
【0107】
本実施形態によるポンプ設備１０に関して説明したモータポンプの動作は、建築物１０００の地下に設けた悪臭防止型排水設備１５００、１６００および１７００に適用可能である。すなわち、悪臭防止型排水設備１５００、１６００および１７００においても、制御装置１００を適用し、且つ図５、図６、図７および図８にて説明したモータポンプＰ１、Ｐ２およびＰｘの制御を実現することにより、ポンプ設備１０に関して説明したのと同様の効果を得ることができる。また、悪臭防止型排水設備１５００、１６００および１７００において、モータポンプの台数は３台以上とし、第１種別のモータポンプを１台、残りのモータポンプを第２種別のモータポンプとしてもよい。この構成により、安価で効果的に排水できる悪臭防止型排水設備を実現することができる。但し、第１種別のモータポ
ンプを複数台としてもよい。
ンプを複数台としてもよい。
【0108】
更には、本実施形態によるポンプ設備１０は、清水、中水、雨水や汚水のような各種液の貯留および排水用途の広範な排水設備に適用可能である。また、本実施形態によるポンプ設備１０は、建物の地下に設けた悪臭防止型排水設備１５００、１６００および１７００のみならず、地上に設けた各種ポンプ設備にも適用可能である。そして、本実施形態によるモータポンプの動作のための制御装置１００はこのような様々なポンプ設備や悪臭防止型排水設備の運転制御装置として利用可能である。
【0109】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、前述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【0110】
Ｐ１、Ｐ２、Ｐｘ…モータポンプ
２…ポンプケーシング部
４…モータ部
１０、１０ａ、１０ｂ…ポンプ設備
１２…流入管
１３…開口部
１４…蓋
１５、１５ａ、１５ｂ…ピット開口部
１６、１６ａ、１６ｂ…ピット開口部蓋
２０、２０’…水槽
２０ｂ、２０’ｂ…底面
２０ｓ、２０’ｓ…側面
２０ｕ、２０’ｕ…上面
２０－１、２０－２…汚水槽
２０－１ａ…汚水槽２０－１の底面
２０－１ｂ…汚水槽２０－１の側面
２０－１ｃ…汚水槽２０－１の上面
２１…流出管
４０…水位検出器
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｎ…フロート
４１…信号ケーブル
５０…電源ケーブル
８０…公共下水道管
９１、９３…汚水ます
１００…制御装置
１２０…検出部
１２２…水位検出部
１２４…ポンプ状態検出部
１４０…処理部
１４２、１４４…タイマ部
１４６…ポンプ指令部
１６０…記憶部
１６２…設定部
１６４…運転状態管理テーブル
１０００…建物
１５００、１６００、１７００…悪臭防止型排水設備
Ｐｉ…ピット
Ｂ…地階部分
Ｂｒｌ－１、Ｂｒｌ－２、Ｂｒｌ－Ｎ－１、Ｂｒｌ－Ｎ…バレル(筒型水槽)
３０－１、３０－Ｎ…連通管
２２１…羽根車
２２２ａ…吸込口
２２２ｂ…吐出口
２２３…ポンプブラケット
２２７…潤滑油
２４１…主軸
２４２…ロータ
２４３…ステータ
２４４…モータフレーム
２４５…駆動電源用ケーブル
２４６…軸受
２５０…冷却フィン
２６０、２７０…冷却ジャケット
２５１…冷却棒
ＡＬ…軸線
２…ポンプケーシング部
４…モータ部
１０、１０ａ、１０ｂ…ポンプ設備
１２…流入管
１３…開口部
１４…蓋
１５、１５ａ、１５ｂ…ピット開口部
１６、１６ａ、１６ｂ…ピット開口部蓋
２０、２０’…水槽
２０ｂ、２０’ｂ…底面
２０ｓ、２０’ｓ…側面
２０ｕ、２０’ｕ…上面
２０－１、２０－２…汚水槽
２０－１ａ…汚水槽２０－１の底面
２０－１ｂ…汚水槽２０－１の側面
２０－１ｃ…汚水槽２０－１の上面
２１…流出管
４０…水位検出器
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｎ…フロート
４１…信号ケーブル
５０…電源ケーブル
８０…公共下水道管
９１、９３…汚水ます
１００…制御装置
１２０…検出部
１２２…水位検出部
１２４…ポンプ状態検出部
１４０…処理部
１４２、１４４…タイマ部
１４６…ポンプ指令部
１６０…記憶部
１６２…設定部
１６４…運転状態管理テーブル
１０００…建物
１５００、１６００、１７００…悪臭防止型排水設備
Ｐｉ…ピット
Ｂ…地階部分
Ｂｒｌ－１、Ｂｒｌ－２、Ｂｒｌ－Ｎ－１、Ｂｒｌ－Ｎ…バレル(筒型水槽)
３０－１、３０－Ｎ…連通管
２２１…羽根車
２２２ａ…吸込口
２２２ｂ…吐出口
２２３…ポンプブラケット
２２７…潤滑油
２４１…主軸
２４２…ロータ
２４３…ステータ
２４４…モータフレーム
２４５…駆動電源用ケーブル
２４６…軸受
２５０…冷却フィン
２６０、２７０…冷却ジャケット
２５１…冷却棒
ＡＬ…軸線
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
