特許 7127812 排水装置

(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】2022-08-22

(45)【発行日】2022-08-30

(54)【発明の名称】排水装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/02 20060101AFI20220823BHJP

【ＦＩ】

F04B49/02 311

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018134054

(22)【出願日】2018-07-17

(65)【公開番号】P2020012398

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-05-27

(73)【特許権者】

【識別番号】502002407

【氏名又は名称】川本電産株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】深川 豊明

(72)【発明者】

【氏名】玉川 充

(72)【発明者】

【氏名】坂藤 優介

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２１５１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０８６９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０２５８７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ４９／０２

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

Ｆ０４Ｄ １３／０８

Ｆ０４Ｄ １５／００

Ｅ０３Ｆ ５／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯水タンク内に配置され、前記貯水タンク内の水を前記貯水タンク外へ排水する排水装置において、
前記貯水タンク内の設定水位を検出する第１の水位検出センサ、第１の通信部、積算運転時間を計測する第１の時間計測部、及び、前記第１の水位検出センサ又は前記第１の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第１の制御部を有する第１のポンプ装置と、
前記貯水タンク内の前記設定水位を検出する第２の水位検出センサ、第２の通信部、積算運転時間を計測する第２の時間計測部、及び、前記第２の水位検出センサ又は前記第２の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第２の制御部を有する第２のポンプ装置と、を備え、
前記第１の通信部及び前記第２の通信部は無線通信を行い、
前記第１の制御部と前記第２の制御部は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で始動・停止の情報を交換することで、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が高い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の少なくとも一方を始動し、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が低い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置を停止させる排水装置。

【請求項2】

前記第１の水位検出センサ又は前記第２の水位検出センサは、フロートスイッチである請求項１に記載の排水装置。

【請求項3】

前記第１の制御部と前記第２の制御部は、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置を交互に始動させる請求項１に記載の排水装置。

【請求項4】

貯水タンク内に配置され、前記貯水タンク内の水を前記貯水タンク外へ排水する排水装置において、
前記貯水タンク内の設定水位を検出する第１の水位検出センサ、第１の通信部、積算運転時間を計測する第１の時間計測部、及び、前記第１の水位検出センサ又は前記第１の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第１の制御部を有する第１のポンプ装置と、
前記貯水タンク内の前記設定水位を検出する第２の水位検出センサ、第２の通信部、積算運転時間を計測する第２の時間計測部、及び、前記第２の水位検出センサ又は前記第２の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第２の制御部を有する第２のポンプ装置と、を備え、
前記第１の通信部及び前記第２の通信部は無線通信を行い、
前記第１の制御部と前記第２の制御部は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で始動・停止の情報を交換することで、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が高い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の両方を始動し、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が低い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置を停止させる排水装置。

【請求項5】

前記第１の水位検出センサ又は前記第２の水位検出センサは、フロートスイッチである請求項４に記載の排水装置。

【請求項6】

前記第１の制御部と前記第２の制御部による前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の両方を始動するタイミングは、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の一方のポンプ装置を始動した後、所定の時間経過後である請求項４に記載の排水装置。

【請求項7】

貯水タンク内に配置され、前記貯水タンク内の水を前記貯水タンク外へ排水する複数のポンプ装置を連携制御する排水装置において、
前記複数のポンプ装置にそれぞれ設けられ、互いに同じ水位を検知する水位検出センサと、
前記複数のポンプ装置にそれぞれ設けられ、前記複数のポンプ装置の相互間で始動・停止の情報の交換を行う通信部と、
前記複数のポンプ装置にそれぞれ設けられ、各ポンプ装置の積算運転時間を計測する時間計測部と、
前記複数のポンプ装置にそれぞれ設けられ、前記水位検出センサによる検出水位に基づき、各ポンプ装置の始動又は停止を決定する制御部と、
を具備し、
前記通信部は、無線通信により情報の交換を行う、排水装置。

【請求項8】

前記水位検出センサは、フロートスイッチである請求項７に記載の排水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貯水タンク等に貯留された水を排水する排水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

汚水等の送水に用いる排水装置には、制御装置が収納されたヘッドの下端に、モータ及びポンプを設けた水中ポンプ装置を用いる技術が知られている。水中ポンプ装置は、水位検出センサを備え、汚水の液位を検出して駆動及び停止の制御を行う。水位検出装置としては、例えばフロートスイッチが用いられる(例えば、特許文献１参照。)。

【0003】

また、制御装置一体型のインバータで駆動されるポンプ装置等に無線通信機器を設置すると共に、設置現場の設備構成に応じて制御部のプログラム書き換えを行い、ポンプ装置の追加運転・解列運転・交互運転・故障代替運転を行う技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

【0004】

これらの技術を組み合わせて、複数の水中ポンプ装置を用い、交互運転や並列運転する排水装置が知られている。なお、長期間にわたって交互運転や並列運転を行っていくと水中ポンプ装置の運転時間に偏りが生じ、メンテナンス時期にばらつきが生じる。このため、運転時間の偏りを防止するために、起動・停止タイミングを適切に制御する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－２８６９９０号公報

【文献】特開平８－９３６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したフロートスイッチとして水位検出センサを備える水中ポンプ装置を複数台用いて、交互運転や並列運転する排水装置にあっては、次のような問題があった。すなわち、水中ポンプ装置を追加する場合、起動・停止する水位を変えるため、水位検出センサの位置を変更していた。このため、設置台数に基づいて水位検出センサの位置が異なる水中ポンプ装置を準備したり、別途、水位検出センサを準備したりする必要があった。このため、設置コストが割高になっていた。

【0007】

そこで、本発明は、排水量が増えて複数の水中ポンプ装置を設置する場合であっても、水位検出センサが同一の高さ位置に設けられた水中ポンプ装置を使うことで、製造コストを低減できる排水装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態の排水装置は、貯水タンク内に配置され、前記貯水タンク内の水を前記貯水タンク外へ排水する排水装置において、前記貯水タンク内の設定水位を検出する第１の水位検出センサ、第１の通信部、積算運転時間を計測する第１の時間計測部、及び、前記第１の水位検出センサ又は前記第１の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第１の制御部を有する第１のポンプ装置と、前記貯水タンク内の前記設定水位を検出する第２の水位検出センサ、第２の通信部、積算運転時間を計測する第２の時間計測部、及び、前記第２の水位検出センサ又は前記第２の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第２の制御部を有する第２のポンプ装置と、を備え、前記第１の通信部及び前記第２の通信部は無線通信を行い、前記第１の制御部と前記第２の制御部は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で始動・停止の情報を交換することで、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が高い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の少なくとも一方を始動し、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が低い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置を停止させる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、排水量が増えて複数の水中ポンプ装置を設置する場合であっても、水位検出センサが同一の高さ位置に設けられた水中ポンプ装置を使うことで、製造コストを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る排水装置を示す説明図。

【図2】同排水装置の交互運転動作の一例を示すフロー図。

【図3】同排水装置の交互運転動作における停止条件判断動作の一例を示すフロー図。

【図4】同排水装置の交互・並列運転動作の一例を示すフロー図。

【図5】同排水装置の交互・並列運転動作における停止条件判断動作の一例を示すフロー図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、本発明の一実施形態に係る排水装置１０の構成を示す説明図である。なお、図１中１００は貯水タンク、２００は吐出管を示している。図１中Ｌ０は後述するポンプ２２Ａ及びポンプ２２Ｂの開口部２２ａよりも高い位置にある基準水位、Ｌ１は基準水位Ｌ０よりも高い設定水位を示している。

【0012】

排水装置１０は、貯水タンク１００内に配置された一対のポンプ装置２０Ａ及びポンプ装置２０Ｂを備えている。ポンプ装置２０Ａ，２０Ｂは、貯水タンク１００内に貯留された水を外部配管２００に向けて圧送可能に形成されている。

【0013】

ポンプ装置２０Ａは、円筒状の筐体２１Ａと、この筐体２１Ａの下部に設けられたポンプ２２Ａと、筐体２１Ａ内に設けられ、ポンプ２２Ａを駆動するモータ２３Ａと、筐体２１Ａの上部に設けられた電装部３０Ａを備えている。筐体２１Ａの外部には、設定水位Ｌ１を検出可能な第１のフロートスイッチ（水位検出センサ）４０Ａが設けられている。第１のフロートスイッチ４０Ａは、液面によって上下に揺動し、上側ならＯＮ、下側ならＯＦＦとなって、貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１に達したか否かを検出する機能を有している。

【0014】

ポンプ２２Ａは、筐体２１Ａの下部に設けられた開口部２２ａから貯水タンク１００内の水を吸い上げ、吐出口２２ｂから吐出する。

【0015】

電装部３０Ａは、制御部３１Ａ、インバータ３２Ａ、温度検出センサ３３Ａ、通信部３４Ａ及び時間計測部３５Ａを備える。制御部３１Ａと、インバータ３２Ａ、温度検出センサ３３Ａ、通信部３４Ａ及び時間計測部３５Ａとは、システムバスにより接続されている。制御部３１Ａは、予め定められたプログラムに従い、第１のフロートスイッチ４０Ａ又は第２のフロートスイッチ４０Ｂからの出力値に基づいて制御を行う。制御部３１Ａは、「周波数一定モード」及び「電流値一定モード」を必要に応じて切り換えることが可能である。制御部３１Ａを動作させるプログラムは、後述するように排水装置１０を交互運転又は交互並列運転のいずれかを実行させるものである。インバータ３２Ａは、モータ２３Ａを駆動すると共に、モータ２３Ａへの印加電流、及び、モータ２３Ａの運転周波数の情報を制御部３１Ａに送信する。温度検出センサ３３Ａは、電装部３０Ａの内部温度を計測する。通信部３４Ａは、他方のポンプ装置２０Ｂとの間で状態信号（運転／停止状態、水位情報、タイマ－値等）、互いの運転許可・運転禁止の指示情報の無線通信を行う。時間計測部３５Ａは、ポンプ２２Ａの積算運転時間、始動からの運転時間、後述するタイマー条件で定義された時間等を計測する。

【0016】

ポンプ装置２０Ｂは、円筒状の筐体２１Ｂと、この筐体２１Ｂの下部に設けられたポンプ２２Ｂと、筐体２１Ｂ内に設けられ、ポンプ２２Ｂを駆動するモータ２３Ｂと、筐体２１Ｂの上部に設けられた電装部３０Ｂを備えている。筐体２１Ｂの外部には、設定水位Ｌ１を検出可能な第２のフロートスイッチ（水位検出センサ）４０Ｂが設けられている。第２のフロートスイッチ４０Ｂは、液面によって上下に揺動し、上側ならＯＮ、下側ならＯＦＦとなって、貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１に達したか否かを検出する機能を有している。

【0017】

ポンプ２２Ｂは、筐体２１Ｂの下部に設けられた開口部２２ａから貯水タンク１００内の水を吸い上げ、吐出口２２ｂから吐出する。

【0018】

電装部３０Ｂは、制御部３１Ｂ、インバータ３２Ｂ、温度検出センサ３３Ｂ、通信部３４Ｂ及び時間計測部３５Ｂを備える。制御部３１Ｂと、インバータ３２Ｂ、温度検出センサ３３Ｂ、通信部３４Ｂ及び時間計測部３５Ｂとは、システムバスにより接続されている。制御部３１Ｂは、予め定められたプログラムに従い、第１のフロートスイッチ４０Ａ又は第２のフロートスイッチ４０Ｂからの出力値に基づいて制御を行う。制御部３１Ｂは、「周波数一定モード」及び「電流値一定モード」を必要に応じて切り換えることが可能である。制御部３１Ｂを動作させるプログラムは、後述するように排水装置１０を交互運転又は交互並列運転のいずれかを実行させるものである。インバータ３２Ｂは、モータ２３Ｂを駆動すると共に、モータ２３Ｂへの印加電流、及び、モータ２３Ｂの運転周波数の情報を制御部３１Ｂに送信する。温度検出センサ３３Ｂは、電装部３０Ｂの内部温度を計測する。通信部３４Ｂは、他方のポンプ装置２０Ｂとの間で状態信号（運転／停止状態、水位情報、タイマ－値等）、互いの運転許可・運転禁止の指示情報の無線通信を行う。時間計測部３５Ｂは、ポンプ２２Ｂの積算運転時間、始動からの運転時間、後述するタイマー条件で定義された時間等を計測する。

【0019】

ポンプ装置２０Ａの通信部３４Ａとポンプ装置２０Ｂの通信部３４Ｂでは、第１のフロートスイッチ４０Ａによって検出された水位情報（設定水位Ｌ１に対する高低）と第２のフロートスイッチ４０Ｂによって検出された水位情報（設定水位Ｌ１に対する高低）を交換している。

【0020】

貯水タンク１００には、外部から水が流入する。基準水位Ｌ０は、全てのポンプ装置２０Ａ，２０Ｂを停止する停止水位である。設定水位Ｌ１は、基準水位Ｌ０よりも高い水位であり、ポンプ装置２０Ａ，２０Ｂのいずれか一方を始動する始動水位である。

【0021】

以下、このように構成された排水装置１０によって行われる排水動作について説明する。始めに、交互運転動作について、図２及び図３のフロー図に沿って説明する。交互運転動作とは、ポンプ装置２０Ａ，２０Ｂのいずれか一方のみを運転する動作である。

【0022】

使用者が電源をＯＮにすると、制御部３１Ａ及び制御部３１Ｂが起動する（ステップＳＴ１０）。制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａの動作の停止を確認する（ステップＳＴ１１）。これにより、制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを運転許可とする。制御部３１Ａは、始動条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳＴ１２）。この場合、第１のフロートスイッチ４０Ａによって貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたか否かを判定する。制御部３１Ａは、第１のフロートスイッチ４０ＡからＯＮ信号が入力され、貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたと判定したならば、ポンプ２２Ａが始動する情報を、通信部３４Ａからポンプ装置２０Ｂの制御部３１Ｂへと送信する（ステップＳＴ１３）。制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを始動する（ステップＳＴ１４）。

【0023】

次に、制御部３１Ａは、停止条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳＴ１５）。ステップＳＴ１５における判定フローについては図３に示すステップＳＴ１５ａ～ステップＳＴ１５ｄにより説明する。

【0024】

制御部３１Ａは、第１のフロートスイッチ４０ＡのＯＮ／ＯＦＦを判定する（ステップＳＴ１５ａ）。そして、第１のフロートスイッチ４０ＡがＯＮ、すなわち貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えているならば（ステップＳＴ１５ａのＮｏ）、制御部３１Ａは、ステップＳＴ１５ａに戻る。第１のフロートスイッチ４０ＡがＯＦＦ、すなわち貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１以下であった場合には（ステップＳＴ１５ａのＹｅｓ）、制御部３１Ａは、ステップＳＴ１５ｂに進む。制御部３１Ａは、温度検出センサ３３Ａの温度が設定温度以上か否かを判定する（ステップＳＴ１５ｂ）。そして、設定温度未満であれば、制御部３１ＡはステップＳＴ１５ｂに戻り（ステップＳＴ１５ｂのＮｏ）、設定温度以上であれば制御部３１ＡはステップＳＴ１５ｃに進む（ステップＳＴ１５ｂのＹｅｓ）。

【0025】

制御部３１Ａは、モータ２３Ａへの印加電流が設定電流以下か否か（電流値一定モードの場合）、又は、モータ２３Ａの運転周波数が設定周波数以上か否か（周波数一定モードの場合）を判定する（ステップＳＴ１５ｃ）。そして、設定電流を超えている、又は、設定周波数未満であれば、制御部３１ＡはステップＳＴ１５ｃに戻り（ステップＳＴ１５ｃのＮｏ）、設定電流以下、又は、設定周波数以上であれば、制御部３１ＡはステップＳＴ１６に進む（ステップＳＴ１５ｃのＹｅｓ）。

【0026】

なお、ステップＳＴ１５における停止条件は、水位が設定水位Ｌ１より低下しており、かつ、ポンプ２２Ａが空転していることである。すなわち、ポンプ２２Ａが空転している場合は、ポンプ２２Ａを駆動するモータ２３Ａに供給される電流値は、揚水時の電流値より小さい値となると共に、回転数が増加する。また、ポンプ２２Ａが水に浸されていないため、温度が上昇する状態である。

【0027】

図２の説明に戻る。
制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを停止する（ステップＳＴ１６）。これにより、制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを運転禁止とする。制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａが停止した情報を、通信部３４Ａからポンプ装置２０Ｂの制御部３１Ｂへと送信する（ステップＳＴ１７）。制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａの停止を確認して待機する（ステップＳＴ１８）。制御部３１Ａは、後述するようにポンプ２２Ｂの停止を確認して待機する（ステップＳＴ１９）。これにより、制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを運転許可とする。そして、ステップＳＴ１１に戻る。

【0028】

一方、制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂの動作の停止を確認する（ステップＳＴ２０）。これにより、制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを運転禁止とする。次に、制御部３１Ｂは、上述したステップＳＴ１７で説明したように制御部３１Ａからポンプ２２Ａが停止した情報を受信する（ステップＳＴ２１）。これにより、ポンプ２２Ｂを運転許可とする。

【0029】

制御部３１Ｂは、始動条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳＴ２２）。この場合、第２のフロートスイッチ４０Ｂによって貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたか否かを判定する。制御部３１Ｂは、第２のフロートスイッチ４０ＢからＯＮ信号が入力され、貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたと判定したならば、ポンプ２２Ｂが始動する情報を、通信部３４Ｂからポンプ装置２０Ａの制御部３１Ａへと送信する（ステップＳＴ２３）。制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを始動する（ステップＳＴ２４）。

【0030】

次に、制御部３１Ｂは、停止条件を満たしたか否かを判定し、停止条件を満たしたらステップＳＴ２６に進む（ステップＳＴ２５）。なお、ステップＳＴ２５は、上述したステップＳＴ１５と同じ動作であるため、詳細は省略する。

【0031】

なお、ステップＳＴ２５における停止条件は、水位が設定水位Ｌ１より低下しており、かつ、ポンプ２２Ｂが空転していることである。ポンプ２２Ｂが空転している場合は、ポンプ２２Ｂを駆動するモータ２３Ｂに供給される電流値は、揚水時の電流値より小さい値となると共に、回転数（周波数）が増加する。また、ポンプ２２Ｂが水に浸されていないため、温度検出センサ３３Ｂで検出される温度が上昇する状態である。

【0032】

制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを停止する（ステップＳＴ２６）。これにより、制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを運転禁止とする。制御部３１Ｂは、通信部３４Ｂからポンプ２２Ｂが停止した情報を、ポンプ装置２０Ａの制御部３１Ａに送信し、ステップＳＴ２０に戻る（ステップＳＴ２７）。

【0033】

排水装置１０では、このような制御が行われると、ポンプ装置２０Ａが始動条件を満たして始動した後、停止条件が満たされると、ポンプ装置２０Ａは運転禁止となり、ポンプ装置２０Ｂの運転が許可となる。そして、ポンプ装置２０Ｂが始動条件を満たして始動した後、停止条件が満たされると、ポンプ装置２０Ｂは運転禁止となり、ポンプ装置２０Ａの運転が許可となる。このようなサイクルが繰り返されることで、一対のポンプ装置２０Ａ及びポンプ装置２０Ｂは交互運転することになる。なお、ポンプ装置２０Ａ及びポンプ装置２０Ｂのうち、最初に始動する方は、積算運転時間を比較し、短い方とするとよい。あるいは、交互に始動するようにしてもよい。勿論、ランダムであってもよく、適宜定めることが可能である。

【0034】

このように一対のポンプ装置２０Ａ及びポンプ装置２０Ｂが交互運転する場合において、排水装置１０は、ポンプ装置２０Ａの始動・停止及びポンプ装置２０Ｂの始動・停止の基準となる水位検出を同一構成の第１のフロートスイッチ４０Ａ及び第２のフロートスイッチ４０Ｂで行うことができる。また、起動を交互に行うことで、運転時間の平準化を図ることで、メンテナンスコストを低減することができる。

【0035】

次に、交互並列運転動作について、図４及び図５に示すフロー図に沿って説明する。交互並列運転動作とは、設定水位Ｌ１を超えた場合は最初にポンプ装置２０Ａ，２０Ｂのうち一方、しばらく時間が経過しても設定水位Ｌ１を下回らなければ、両方共に運転する動作である。

【0036】

すなわち、排水装置１０は、電源がＯＮとなると、停止モード、ポンプ装置２０Ａあるいはポンプ装置２０Ｂのいずれか一方が始動する単独運転モード（交互運転）、ポンプ装置２０Ａ及びポンプ装置２０Ｂが始動する並列運転モードのいずれかの状態となる。

【0037】

なお、ポンプ装置２０Ａ，２０Ｂのうち、先に始動する方を主機、後に始動する方を従機とする。主機と従機は、後述するように切り替えられる他、電源ＯＮ時に、積算運転時間やランダム、交互など、適宜定めることが可能である。

【0038】

使用者が電源をＯＮにすると、制御部３１Ａ及び制御部３１Ｂが起動する（ステップＳＴ３０）。ここでは、ポンプ装置２０Ａを主機とする。制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａの動作の停止を確認する（ステップＳＴ３１）。これにより、制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを運転許可とする。制御部３１Ａは、始動条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳＴ３２）。この場合、第１のフロートスイッチ４０Ａによって貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたか否かを判定する。制御部３１Ａは、第１のフロートスイッチ４０ＡからＯＮ信号が入力され、貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたと判定したならば、ポンプ２２Ａが始動する情報を、通信部３４Ａからポンプ装置２０Ｂの制御部３１Ｂへと送信し、ポンプ装置２０Ａの単独運転モードとする（ステップＳＴ３３）。制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを始動する（ステップＳＴ３４）。

【0039】

次に、制御部３１Ａは、停止条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳＴ３５）。ステップＳＴ３５における判定フローについては図５に示すステップＳＴ３５ａ～ステップＳＴ３５ｄにより説明する。制御部３１Ａは、第１のフロートスイッチ４０ＡのＯＮ／ＯＦＦを判定する（ステップＳＴ３５ａ）。そして、第１のフロートスイッチ４０ＡがＯＮ、すなわち貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えているならば（ステップＳＴ３５ａのＮｏ）、制御部３１Ａは、ステップＳＴ３５ａに戻る、第１のフロートスイッチ４０ＡがＯＦＦ、すなわち貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１以下であった場合には（ステップＳＴ３５ａのＹｅｓ）、制御部３１Ａは、ステップＳＴ３５ｂに進む。制御部３１Ａは、温度検出センサ３３Ａの温度が設定温度以上か否かを判定する（ステップＳＴ３５ｂ）。そして、設定温度未満であれば、制御部３１ＡはステップＳＴ３５ｂに戻り（ステップＳＴ３５ｂのＮｏ）、設定温度以上であれば制御部３１ＡはステップＳＴ３５ｃに進む（ステップＳＴ３５ｂのＹｅｓ）。

【0040】

制御部３１Ａは、モータ２３Ａへの印加電流が設定電流以下か否か（電流値一定モードの場合）、又は、モータ２３Ａの運転周波数が設定周波数以上か否か（周波数一定モードの場合）を判定する（ステップＳＴ３５ｃ）。そして、設定電流を超えている、又は、設定周波数未満であれば、制御部３１ＡはステップＳＴ３５ｃに戻り（ステップＳＴ３５ｃのＮｏ）、設定電流以下、又は、設定周波数以上であれば、制御部３１ＡはステップＳＴ３６に進む（ステップＳＴ３５ｃのＹｅｓ）。

【0041】

なお、ステップＳＴ３５における停止条件は、水位が設定水位Ｌ１より低下しており、かつ、ポンプ２２Ａが空転していることである。ポンプ２２Ａが空転している場合は、ポンプ２２Ａを駆動するモータ２３Ａに供給される電流値は、揚水時の電流値より小さい値となると共に、回転数（周波数）が増加する。また、ポンプ２２Ａが水に浸されていないため、温度検出センサ３３Ａで検出される温度が上昇する状態である。

【0042】

制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを停止する（ステップＳＴ３６）。これにより、制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを運転禁止とする。制御部３１Ａは、通信部３４Ａからポンプ２２Ａが停止した情報を、ポンプ装置２０Ｂの制御部３１Ｂに送信する（ステップＳＴ３７）。制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａの停止を確認して待機する（ステップＳＴ３８）。これにより、制御部３１Ａは、タイマー条件（例えば、２秒程度の運転禁止時間）を満たした後、ポンプ２２Ａを運転許可とする。なお、タイマー条件は、電源容量が小さい場合に、モータ２３Ａ，２３Ｂが同時に起動して突入電流が過大となり、電圧降下が発生して正常起動できないことを防止する意味と、ポンプ２２Ａの起動のみですぐに水位が規定水位Ｌ１以下となる場合にまでポンプ２２Ｂも同時に起動させない意味がある。

【0043】

次に、始動条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳＴ３９）。この場合、第２のフロートスイッチ４０Ｂによって貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたか否かを判定する。制御部３１Ａは、第２のフロートスイッチ４０ＢからＯＮ信号が入力され、貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたと判定したならば、並列運転モードとなり、通信部３４Ａからポンプ２２Ａが始動し、並列運転モードとなる（ステップＳＴ４０）。制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを始動する（ステップＳＴ４１）。

【0044】

次に、制御部３１Ａは、停止条件を満たしたか否かを判定し、停止条件を満たしたらステップＳＴ４３に進む（ステップＳＴ４２）。なお、ステップＳＴ４２は、上述したステップＳＴ３５と同じ動作であるため、詳細は省略する。

【0045】

なお、ステップＳＴ４２における停止条件は、水位が設定水位Ｌ１より低下しており、かつ、ポンプ２２Ａが空転していることである。ポンプ２２Ａが空転している場合は、ポンプ２２Ａを駆動するモータ２３Ａに供給される電流値は、揚水時の電流値より小さい値となると共に、回転数（周波数）が増加する。また、ポンプ２２Ａが水に浸されていないため、温度検出センサ３３Ａで検出される温度が上昇する状態である。

【0046】

制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを停止する（ステップＳＴ４３）。これにより、制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを運転禁止とする。制御部３１Ａは、通信部３４Ａからポンプ２２Ａが停止した情報を、ポンプ装置２０Ｂの制御部３１Ｂに送信する（ステップＳＴ４４）。この時点で、ポンプ装置２０Ａが主機だった場合、ポンプ装置２０Ｂを主機に切り替える。

【0047】

制御部３１Ａは、ポンプ２２Ｂの停止を確認する（ステップＳＴ４５）。これにより、制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを運転許可とする。そして、ステップＳＴ３１に戻る。

【0048】

一方、制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂの動作の停止を確認する（ステップＳＴ５０）。これにより、制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを運転禁止とする。次に、制御部３１Ｂは、上述したステップＳＴ３３で説明したようにポンプ装置２０Ａの単独運転モードの信号を受信し、ポンプ２２Ｂの動作の停止を確認する（ステップＳＴ５１）。これにより、ポンプ２２Ｂを運転許可とする。

【0049】

制御部３１Ｂは、始動条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳＴ５２）。制御部３１Ｂは、第２のフロートスイッチ４０Ｂによって貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたか否かを判定する。制御部３１Ｂは、第２のフロートスイッチ４０ＢからＯＮ信号が入力され、貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたと判定したならば、通信部３４Ｂからポンプ２２Ｂが始動し、並列運転モードとなる（ステップＳＴ５３）。制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを始動する（ステップＳＴ５４）。

【0050】

次に、制御部３１Ｂは、停止条件を満たしたか否かを判定し、停止条件を満たしたらステップＳＴ５６に進む（ステップＳＴ５５）。なお、ステップＳＴ５５は、上述したステップＳＴ３５と同じ動作であるため、詳細は省略する。

【0051】

なお、ステップＳＴ５５における停止条件は、水位が設定水位Ｌ１より低下しており、かつ、ポンプ２２Ｂが空転していることである。ポンプ２２Ｂが空転している場合は、ポンプ２２Ｂを駆動するモータ２３Ｂに供給される電流値は、揚水時の電流値より小さい値となると共に、回転数（周波数）が増加する。また、ポンプ２２Ｂが水に浸されていないため、温度検出センサ３３Ｂで検出される温度が上昇する状態である。

【0052】

制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを停止する（ステップＳＴ５６）。これにより、制御部３１Ａは、ポンプ２２Ａを運転禁止とする。制御部３１Ｂは、通信部３４Ｂからポンプ２２Ｂが停止した情報を、ポンプ装置２０Ａの制御部３１Ａに送信する（ステップＳＴ５７）。この時点で、ポンプ装置２０Ａが主機だった場合、ポンプ装置２０Ｂを主機に切り替える。

【0053】

制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂの停止を確認する（ステップＳＴ５８）。これにより、制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを運転許可とする。

【0054】

制御部３１Ｂは、始動条件を満たしたか否かを判定する（ステップＳＴ５９）。この場合、第１のフロートスイッチ４０Ａによって貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたか否かを判定する。制御部３１Ｂは、第２のフロートスイッチ４０ＢからＯＮ信号が入力され、貯水タンク１００の液面が設定水位Ｌ１を超えたと判定したならば、通信部３４Ｂからポンプ２２Ｂが始動する情報を、ポンプ装置２０Ａの制御部３１Ａに送信し、ポンプ装置２０Ｂの単独運転モードとする（ステップＳＴ６０）。制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを始動する（ステップＳＴ６１）。

【0055】

次に、制御部３１Ｂは、停止条件を満たしたか否かを判定し、停止条件を満たしたらステップＳＴ６３に進む（ステップＳＴ６２）。なお、ステップＳＴ６２は、上述したステップＳＴ３２と同じ動作であるため、詳細は省略する。

【0056】

なお、ステップＳＴ６２における停止条件は、水位が設定水位Ｌ１以下であり、かつ、ポンプ２２Ｂが空転していることである。ポンプ２２Ｂが空転している場合は、ポンプ２２Ｂを駆動するモータ２３Ｂに供給される電流値は、揚水時の電流値より小さい値となると共に、回転数（周波数）が増加する。また、ポンプ２２Ｂが水に浸されていないため、温度検出センサ３３Ｂで検出される温度が上昇する状態である。

【0057】

制御部３１Ｂは、ポンプ２２Ｂを停止し、ステップＳＴ５０に戻る（ステップＳＴ６３）。

【0058】

排水装置１０では、このような制御によって、停止モード、ポンプ装置２０Ａあるいはポンプ装置２０Ｂのいずれか一方が始動する単独運転モード（交互運転）、ポンプ装置２０Ａ及びポンプ装置２０Ｂが始動する並列運転モードのいずれかの状態となる。このようなサイクルが繰り返されることで、一対のポンプ装置２０Ａ及びポンプ装置２０Ｂは交互運転又は並列運転をすることになる。

【0059】

このように一対のポンプ装置２０Ａ及びポンプ装置２０Ｂが交互並列運転する場合において、排水装置１０は、交互運転におけるポンプ装置２０Ａの始動・停止及びポンプ装置２０Ｂの始動・停止の基準となる水位検出を第１のフロートスイッチ４０Ａ又は第２のフロートスイッチ４０Ｂで行うことができる。同様に、並列運転におけるポンプ装置２０Ａの始動及びポンプ装置２０Ｂの始動の基準となる水位検出も第１のフロートスイッチ４０Ａ又は第２のフロートスイッチ４０Ｂで行うことができる。

【0060】

このように本実施形態に係る排水装置１０においては、排水量が増えてポンプ装置２０Ａとポンプ装置２０Ｂを設置し、交互運転動作あるいは交互並列運転動作させる場合であっても、ポンプ装置２０Ａとポンプ装置２０Ｂの構成を同一構成とすることができ、ポンプ装置１台当たりの製造コストを低減することが可能となる。フロートスイッチ以外の水位検出センサを用いた場合も同様である。また、運転時間の平準化を図ることで、メンテナンスコストを低減することが可能である。

【0061】

フロートスイッチの他、圧力式水位検出センサを使用しても良い。また、制御部３１Ａ，３１Ｂは、「周波数一定モード」及び「電流値一定モード」を必要に応じて切り換えると説明したが、「周波数一定モード」及び「電流値一定モード」を同時に設定することも可能である。

【0062】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
［１］
貯水タンク内に配置され、前記貯水タンク内の水を前記貯水タンク外へ排水する排水装置において、
前記貯水タンク内の設定水位を検出する第１の水位検出センサ、第１の通信部、及び、前記第１の水位検出センサ又は前記第１の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第１の制御部を有する第１のポンプ装置と、
前記貯水タンク内の前記設定水位を検出する第２の水位検出センサ、第２の通信部、及び、前記第２の水位検出センサ又は前記第２の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第２の制御部を有する第２のポンプ装置と、
前記第１の制御部と前記第２の制御部は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で始動・停止の情報を交換することで、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が高い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の少なくとも一方を始動し、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が低い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置を停止させる排水装置。
［２］
前記第１の水位検出センサ又は前記第２の水位検出センサは、フロートスイッチである［１］に記載の排水装置。
［３］
前記第１の制御部と前記第２の制御部は、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置を交互に始動させる［１］に記載の排水装置。
［４］
貯水タンク内に配置され、前記貯水タンク内の水を前記貯水タンク外へ排水する排水装置において、
前記貯水タンク内の設定水位を検出する第１の水位検出センサ、第１の通信部、及び、前記第１の水位検出センサ又は前記第１の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第１の制御部を有する第１のポンプ装置と、
前記貯水タンク内の前記設定水位を検出する第２の水位検出センサ及び第２の通信部、及び、前記第２の水位検出センサ又は前記第２の通信部からの情報に基づいて始動・停止を決定する第２の制御部を有する第２のポンプ装置と、
前記第１の制御部と前記第２の制御部は、前記第１の通信部と前記第２の通信部との間で始動・停止の情報を交換することで、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が高い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の両方を始動し、前記設定水位よりも前記貯水タンク内の水位が低い時に、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置を停止させる排水装置。
［５］
前記第１の水位検出センサ又は前記第２の水位検出センサは、フロートスイッチである［４］に記載の排水装置。
［６］
前記第１の制御部と前記第２の制御部による前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の両方を始動するタイミングは、前記第１のポンプ装置及び前記第２のポンプ装置の一方のポンプ装置を始動した後、所定の時間経過後である［４］に記載の排水装置。
［７］
貯水タンク内に配置され、前記貯水タンク内の水を前記貯水タンク外へ排水する複数のポンプ装置を連携制御する排水装置において、
前記複数のポンプ装置にそれぞれ設けられ、互いに同じ水位を検知する水位検出センサと、
前記複数のポンプ装置にそれぞれ設けられ、前記複数のポンプ装置の相互間で始動・停止の情報の交換を行う通信部と、
前記複数のポンプ装置にそれぞれ設けられ、前記検出水位に基づき、各ポンプ装置の始動又は停止を決定する制御部と、
を具備する排水装置。
［８］
前記水位検出センサは、フロートスイッチである［７］に記載の排水装置。

【符号の説明】

【0063】

１０…排水装置、２０Ａ，２０Ｂ…ポンプ装置、２１Ａ，２１Ｂ…筐体、２２Ａ，２２Ｂ…ポンプ、２２ａ…開口部、２２ｂ…吐出口、２３Ａ，２３Ｂ…モータ、３０Ａ，３０Ｂ…電装部、３１Ａ，３１Ｂ…制御部、３２Ａ，３２Ｂ…インバータ、３３Ａ，３３Ｂ…温度検出センサ、３４Ａ，３４Ｂ…通信部、３５Ａ，３５Ｂ…時間計測部、４０Ａ…第１のフロートスイッチ（第１の水位検出センサ）、４０Ｂ…第２のフロートスイッチ（第２の水位検出センサ）、１００…貯水タンク、２００…外部配管。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】