水中ポンプはあらゆる現場で活躍している

日常生活の中では、直接人の目に触れることがほとんどない水中ポンプ。一方、建設現場では湧き水やたまり水の排水で使用される機械であり、そのほかにも、工場の排水設備や、農業、工業の給排水など、水中ポンプはさまざまな現場で日々活躍している。

水中ポンプの改良や機能アップは、幅広い産業に大きなインパクトをもたらす。そのひとつがアクティオがレンタル展開している「センサー式オートポンプ」。これはアクティオのグループ企業、櫻川ポンプ製作所が開発した、画期的な水中ポンプである。

「センサー式オートポンプ」には、渇水時間を最小限に抑える工夫が幾重にもこらされている

賢いタイマー運転

水中ポンプの自動化というと、電極やフロートで水位を検知し、「固定タイマー」であらかじめ決まった時間に排水する、といった運転方法が一般的だ。

しかし、この方法でも渇水運転は起きてしまう。例えば、小さいピットでポンプを使用するとあっという間に水位が下がり、その結果、固定タイマー運転中に渇水が発生し、タイマー終了まで渇水運転し続けることになる。つまり、最適な運転時間はそれぞれの現場状況によって異なる。

そこで櫻川ポンプ製作所は、現場状況に合わせて最適な運転時間をポンプ自身が自動調節する「変動タイマー」を搭載した。流入量が少ない場合は排水時間を短く、多い場合は長くするなど、排水時間を変動させることで、渇水時間、消費電力をより削減することが可能となった。

変動タイマーが最適解を導き出す

変動タイマーが、ポンプの運転時間を最適化するプロセスを見ていこう。

① 水位が上がってセンサー先端に水が触れると自動的に運転を開始し、排水を始める。

② 一定時間排水した後、自動的に排水が止まる。

③ 水位が上昇し、再度センサー先端に水が触れたら排水開始。ただし、前回より長めに排水し、停止。このように運転、停止を繰り返す。

④ 途中で「渇水ではないか」と判断したら、次回は「短め（前回の半分）」で排水する。

⑤ ③、④を繰り返す。

状況に合わせた最適な運転をすることで、渇水の時間を短く、始動回数を少なくできる。この運転・停止のタイミングをコントロールしているのが、ポンプに内蔵された変動タイマーだ。

変動タイマーと水位センサーによる運転のシミュレーション映像。徐々に運転時間を延ばし、渇水と判断したら短くする、を繰り返すことで渇水状況を回避する。

汚れても正確に水を検知できる静電容量式センサー

ポンプの水位センサーには、業界で唯一、「静電容量式」を採用している。

水と空気の静電容量（電荷の量）差が大きいことを利用し、この静電容量を監視することで運転水位を検知する。これはタッチパネル液晶が人の指に反応する仕組みと同じである。液質やセンサー表面の汚れは静電容量に大きな影響を与えにくいので、一般的な検知方式の電流検知式に比べて検知ミスが発生しにくい。

またセンサー線は、手で曲げて高さや位置を変更できるフレキシブルな形状。工具が不要なため、現場で即座に設定できるという点も大きなポイントだ。

フレキシブルに高さや位置を設定できるセンサー。静電容量式を採用しているため、汚れにも強い

水中ポンプのスタンダードへ

水中ポンプを使うさまざまな現場で、省エネと効率的な給排水を実現するセンサー式オートポンプ。土木、建築、工業、農業など人の活動がある場所には、必ずと言っていいほど水中ポンプがある。センサー式オートポンプの活躍の場は今後も広がっていくに違いない。

※記事の情報は2025年8月26日時点のものです。

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