JP7282607B2 - Control unit, pump device, and pump operation method - Google Patents
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Description
本発明は、制御部、ポンプ装置、及びポンプ運転方法に関する。 The present invention relates to a controller, a pump device, and a pump operating method.
ポンプ装置は、戸建て、マンション、オフィスビル、商業施設、工場、又は学校等の建物に水道水、井戸水、または、中水を供給するための給水装置として使用される。また、ポンプ装置は、例えばスプリンクラー設備等の消火設備に給水する消火ポンプ装置などのポンプ装置、又は汚水若しくは雑排水等を搬送する汚水用のポンプ装置等、種々の使用態様において使用される。ここで、ポンプ装置の一例として、オフィスビルまたはマンションなどの建物に水(水道水)を供給するための給水装置や井戸水や農業用水等を送水する家庭用の給水装置が広く使用されている。給水装置としては、1台のポンプを備えた給水装置や並列に接続された複数のポンプを備えた給水装置が知られている。複数のポンプを備えた給水装置では、給水先の使用水量の増減に応じて、駆動させるポンプの台数や回転速度が制御される。そのため、時間帯や季節によって流量が変動する場合は、複数の小型ポンプを備えることで、給水先の使用水量が少ないときには一部のポンプを停止させることができ、最大水量に適した大型ポンプを1台のみ備える場合に比して省エネルギを図ることができる。また、複数のポンプが並列に接続されていることにより、一部のポンプの運転を継続させながら他のポンプの交換およびメンテナンスを行うこともできる。 A pump device is used as a water supply device for supplying tap water, well water, or gray water to buildings such as detached houses, condominiums, office buildings, commercial facilities, factories, and schools. Further, the pump device is used in various usage modes, such as a pump device such as a fire pump device for supplying water to fire extinguishing equipment such as a sprinkler system, or a sewage pump device for conveying sewage or miscellaneous wastewater. Here, as examples of pump devices, water supply devices for supplying water (tap water) to buildings such as office buildings and condominiums, and household water supply devices for supplying well water, agricultural water, and the like are widely used. As a water supply device, a water supply device provided with one pump and a water supply device provided with a plurality of pumps connected in parallel are known. In a water supply device provided with a plurality of pumps, the number of pumps to be driven and the rotation speed are controlled according to the increase or decrease in the amount of water used at the water supply destination. Therefore, if the flow rate fluctuates depending on the time of day or season, by installing multiple small pumps, some pumps can be stopped when the amount of water used at the destination is low, and a large pump suitable for the maximum amount of water can be selected. Energy can be saved as compared with the case where only one unit is provided. In addition, since a plurality of pumps are connected in parallel, it is possible to replace and maintain other pumps while continuing to operate some pumps.
また、給水装置において、第1のポンプと第2のポンプとが並列に設けられると共に、第1のポンプの吐出し管と第2のポンプの吸込側とが分岐管で接続され、管内圧力に応じて開閉するコントロール弁が分岐管に設けられたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この給水装置では、第1のポンプ及び第2のポンプが並列に接続された状態と、第1のポンプの吐出し側に第2のポンプが接続された状態と、を切り替えることができる。 In addition, in the water supply device, the first pump and the second pump are provided in parallel, and the discharge pipe of the first pump and the suction side of the second pump are connected by a branch pipe, and the pressure inside the pipe is reduced. A branch pipe is provided with a control valve that opens and closes accordingly (see, for example, Patent Document 1). This water supply device can switch between a state in which the first pump and the second pump are connected in parallel and a state in which the second pump is connected to the discharge side of the first pump.
ポンプ装置では、特定の場合にだけ高圧の吐出し圧が要求される場合がある。一例として、取扱液をフィルタに通過させて濾過する装置において、通常はフィルタを保護するために、ポンプを低圧で運転して取扱液を長時間かけて濾過させるが、その一方で、月に数回程度は高圧水を逆流させて当該フィルタの目詰まりを洗浄(逆洗)したい、といった要望がある。こうした用途のポンプ装置を、1台のポンプもしくは複数の並列接続されたポンプで構成すると、次のような課題がある。一課題として、逆洗等の高圧が必要な特定の場合の運転点に最高効率点を合わせて当該ポンプの容量を選定すると、通常時のエネルギ効率の低下、及び装置の高価格化を生じさせてしまう。逆に、通常時の低圧の運転点に最高効率点を合わせてポンプ容量を選定すると、逆洗等の特定の高圧が必要な場合に当該ポンプ装置を利用できない、といった問題があった。 Pumping devices may require high discharge pressures only in certain cases. As an example, in a device that filters a handled liquid through a filter, the pump is normally operated at a low pressure to filter the handled liquid over a long period of time in order to protect the filter. There is a demand to wash (backwash) the clogged filter by backflowing high-pressure water about once. If a pump device for such applications is configured with a single pump or a plurality of pumps connected in parallel, the following problems arise. One problem is that if the capacity of the pump is selected by matching the maximum efficiency point with the operating point in a specific case where high pressure is required, such as backwashing, the energy efficiency during normal operation will decrease and the cost of the equipment will increase. end up Conversely, if the pump capacity is selected by matching the maximum efficiency point with the normal low pressure operating point, there is a problem that the pump device cannot be used when a specific high pressure is required, such as for backwashing.
また、特許文献1に記載の装置では、2台のポンプを並列運転と直列運転とで切り替えることができるが、特許文献1では、ポンプを並列運転するとき、及びポンプを直列運転するときの具体的なポンプの制御について開示されていない。一般にポンプは圧力(揚程)と流量とに応じた揚程曲線を有し、従来のポンプ装置では、揚程曲線に基づいてポンプ
を制御することにより、蛇口などの給水先に供給される圧力を調節することが行われている。これに対して、2台のポンプを並列運転するときと直列運転するときとでは、ポンプ装置から送水可能な揚程および流量が異なり、ポンプの接続状態に応じてポンプを適切に制御することが求められる。
In addition, in the device described in Patent Document 1, the two pumps can be switched between parallel operation and series operation. No specific pump control is disclosed. In general, a pump has a head curve corresponding to pressure (head) and flow rate, and in a conventional pump device, the pressure supplied to a water supply destination such as a faucet is adjusted by controlling the pump based on the head curve. is being done. On the other hand, when two pumps are operated in parallel and when they are operated in series, the head and flow rate that can be fed from the pump device differ, and it is required to appropriately control the pump according to the connection state of the pump. be done.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、広範囲の吐出し流量および吐出し圧力に対応することができる制御部、ポンプ装置、及びポンプ運転方法を提供することを目的の1つとする。また、ポンプ部の接続状態に応じて適切にポンプを制御することを目的の1つとする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the circumstances described above, and one of its objects is to provide a control unit, a pump device, and a pump operating method that can handle a wide range of discharge flow rates and discharge pressures. . Another object is to appropriately control the pump according to the connection state of the pump unit.
本発明の一実施形態によれば、第1のポンプ部と、第2のポンプ部と、を備えたポンプ装置に用いられる制御部が提案され、前記制御部は、前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、を取得し、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続状態を判断し、前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、前記接続状態と、前記制御部に記憶された前記ポンプ装置の設定圧と、に基づいて、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とを制御する。
かかる制御部によれば、第1及び第2のポンプ部のそれぞれの吐出し圧力を取得して、それぞれの吐出し圧力に基づいて、第1及び第2のポンプ部を制御する。これにより、ポンプの接続状態ごとに適切にポンプを制御することができる。
According to one embodiment of the present invention, a controller is proposed for use in a pump device comprising a first pump section and a second pump section, said controller comprising: Acquiring the discharge pressure and the discharge pressure of the second pump section, determining the connection state between the first pump section and the second pump section, and discharging the first pump section Based on the pressure, the discharge pressure of the second pump unit, the connection state, and the set pressure of the pump device stored in the control unit, to control the pump section of the
According to this control section, the discharge pressures of the first and second pump sections are obtained, and the first and second pump sections are controlled based on the respective discharge pressures. Thereby, the pump can be appropriately controlled for each connection state of the pump.
本発明の一実施形態によれば、ポンプ装置が提案され、前記ポンプ装置は、第1のポンプ部と、第2のポンプ部と、前記第1のポンプ部の吐出し圧力を検出するための第1の圧力センサと、前記第2のポンプ部の吐出し圧力を検出するための第1の圧力センサと、上記した制御部と、を備える。かかるポンプ装置によれば、上記した制御部と同様の効果を奏することができる。 According to an embodiment of the present invention, a pumping device is proposed, said pumping device comprising a first pumping section, a second pumping section and a pump for detecting the discharge pressure of said first pumping section. A first pressure sensor, a first pressure sensor for detecting the discharge pressure of the second pump section, and the control section described above. According to such a pump device, it is possible to obtain the same effects as those of the control section described above.
本発明の一実施形態によれば、第1のポンプ部と第2のポンプ部とを備えたポンプ装置におけるポンプ運転方法が提案され、前記ポンプ運転方法では、前記第1のポンプ部の吐出し圧力を検出し、前記第2のポンプ部の吐出し圧力を検出し、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続状態を判断し、前記検出された前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記検出された前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、前記判断した前記接続状態と、前記ポンプ装置の設定圧と、に基づいて、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とを制御する。かかるポンプ運転方法によれば、上記した制御部と同様の効果を奏することができる。 According to one embodiment of the present invention, there is proposed a method of operating a pump in a pump device comprising a first pump section and a second pump section, the method of operating a pump comprising: detecting the pressure, detecting the discharge pressure of the second pump section, determining the connection state between the first pump section and the second pump section, and detecting the detected first pump section; , the detected discharge pressure of the second pump unit, the determined connection state, and the set pressure of the pump device, the first pump unit and the It controls the second pump section. According to this pump operating method, the same effects as those of the above-described control section can be obtained.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding constituent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations are omitted.
(第1の実施形態)
図1Aは、第1の実施形態におけるポンプ装置の構成概略を示す図である。本実施形態のポンプ装置は、一例として、戸建て、マンション、オフィスビル、商業施設、工場、又は学校等の建物に水を供給するための給水装置10として使用される。ただし、ポンプ装置は、水道水、井戸水、または、中水を建物に給水するものに限定されず、例えばスプリンクラー等の消火設備に給水する消火ポンプ装置などのポンプ装置、又は汚水若しくは雑排水等を搬送する汚水用のポンプ装置等、種々の使用態様において使用されればよい。図1Aでは、給水装置10が直結給水方式で使用されており、給水装置10の吸込口10aは、導入管105を介して水道管(水道本管)104に接続されている。ただし、給水装置10は、給水装置10の吸込口10aが図示しない受水槽を介して水道管104より供給される水を給水する受水槽方式で使用されてもよい。給水装置10の吐出し口10bには給水管107が接続されており、この給水管107は、各建物の給水栓(例えば蛇口)に連通している。給水装置10は、水道管104(または受水槽)からの水を増圧し、建物の各給水栓に水を供給する。
(First embodiment)
FIG. 1A is a diagram showing a schematic configuration of a pump device according to a first embodiment. The pump device of the present embodiment is used as, for example, a
図1Aに示すように、本実施形態の給水装置10は、水道管104(または受水槽)からの水を増圧する2台のモータポンプ40a,40bと、モータポンプ40a,40bの可変速制御器の一例であるインバータ装置50a,50bと、モータポンプ40a,40bを制御する制御部60と、を備える。更に、本実施形態の給水装置10は、水の逆流を防止する逆止弁23a,23b、25a,25bと、過少水量を検知するフロースイッチ24a,24bと、圧力検出器である圧力センサ21,26a,26bと、を有する。
As shown in FIG. 1A, the
圧力センサ21は、給水装置10の吸込口10aを形成する流入管20に取り付けられ、導入管105の圧力を検出する。圧力センサ21は、給水装置10の吸込圧力(以降、吸込圧力とは、圧力センサ21によって計測された圧力を示す。)を測定するための圧力測定器である。当該検出した圧力は制御部60に入力される。
The
モータポンプ40aの吸込口に接続される吸込管32a(第1のポンプの吸込管)と、モータポンプ40bの吸込口に接続される吸込管32b(第2のポンプの吸込管)には、搬送液が水道管104へ逆流するのを防止するための逆止弁23a,23bが設けられている。なお、本実施形態では、吸込管32a,32bは流入管20より分岐して、モータポンプ40a, 40bの吸込口にそれぞれ接続されている。一実施形態では、流入管20は吸込管32a,32bのそれぞれに設けられてもよい。逆止弁23a,23bとしては、例えばチェッキ弁を採用することができる。なお、逆止弁23a,23bに代えて、又は加えて、手動または自動で吸込管32a,32bの流路を開閉可能な弁が設けられてもよい。また、一実施形態では、圧力センサ21は、流入管20に取り付けられるものに限
定されず、吸込管32a,32bのそれぞれに設けられてもよく、特に逆止弁23a,23bの下流側に設けられてモータポンプ40a,40bのそれぞれの吸込圧力を測定してもよい。
A
モータポンプ40aは、図示しない羽根車を有するポンプ44a(第1のポンプ部)と、ポンプ44aに動力を供給する駆動部の一例であるモータ42aと、を有する。同様に、モータポンプ40bは、図示しない羽根車を有するポンプ44b(第2のポンプ部)と、ポンプ44bに動力を供給する駆動部の一例であるモータ42bと、を有する。なお、本実施形態では、2台のモータポンプ40a,40bが設けられるものとしたが、3台以上のモータポンプが設けられてもよい。
The
なお、本実施形態では、ポンプ44a,44bの給水先は、ポンプ装置10の吐出し口10bに接続される給水対象(例えば、蛇口)であり、ポンプ44a,44bは、同一高さに配置されている。ここで、「同一高さに配置されている」とは、厳密に同一高さに配置されている場合に加えて、概ね同一高さに配置されている場合を含む。一例として、「同一高さに配置されている」とは、ポンプ44a,44bが同一フロアに配置されている場合、ポンプ44a,44bが同一の基礎や架台に固定されて設けられている場合、ポンプ44a,44bが同一のキャビネットに収容されている場合などを含む。ただし、一実施形態では、ポンプ44a,44bは、同一高さに配置されることに限定されず、例えば建物における異なる階のフロアに設けられてもよい。その場合でもポンプ44a,44bの給水対象は同一である。
In this embodiment, the water supply destination of the
ポンプ44aの下流側(吐出し側)に接続される吐出し管34a(第1の吐出し管)に、フロースイッチ24aと、圧力センサ26a(第1の圧力センサ)と、圧力タンク28aと、逆止弁(第1の吐出し側弁)25aと、が設けられている。また、ポンプ44bの下流側(吐出し側)に接続される吐出し管34b(第2の吐出し管)に、フロースイッチ24bと、圧力センサ26b(第2の圧力センサ)と、圧力タンク28bと、逆止弁(第2の吐出し側弁)25bと、が設けられている。
A
フロースイッチ24a,24b、及び圧力センサ26a,26bは、逆止弁25a,25bよりも上流側に設けられている。フロースイッチ24a,24bは、吐出し管34a,34bを流れる水の流量が所定の値以下に低下したこと、すなわち過少水量(小水量)を検出する流量検出器である。圧力センサ26aは、ポンプ44aの吐出し圧力(以降、ポンプ44aの吐出し圧力とは、圧力センサ26aによって計測された圧力を示す。)を測定するための圧力測定器である。同様に、圧力センサ26bは、ポンプ44bの吐出し圧力(以降、ポンプ44bの吐出し圧力とは、圧力センサ26bによって計測された圧力を示す。)を測定するための圧力測定器である。圧力センサ26a,26bによって検出された圧力は制御部60に送られる。圧力タンク28a,28bは、ポンプ44a,44bが停止している間の吐出し圧力を保持するための圧力保持器である。なお、一実施形態では、圧力タンク28a,28bは、吐出し管34a,34bに代えて、給水管107に接続される吐出し集合管35に設けられてもよい。
フロースイッチ24a,24bの下流側に設けられた逆止弁25a,25bは、ポンプ44a,44bが並列に接続されたときに吐出し管34a, 34bの合流管となる吐出し集合管35からポンプ44a,44bへの水の逆流を防止する。逆止弁25a,25bとしては、例えばチェッキ弁を採用することができる。なお、逆止弁25a,25bに代えて、又は加えて、手動または自動で吐出し管34a,34bの流路を開閉可能な弁が設けられてもよい。
The
なお、以下の説明では、ポンプ毎に設けられる吸込管32a,32b、モータポンプ4
0a,40b、ポンプ44a,44b、モータ42a,42b、インバータ装置50a, 50b、吐出し管34a,34b、フロースイッチ24a,24b、逆止弁25a,25b、及び圧力タンク28a,28bを特に区別する必要がなければ、それぞれ、「吸込管32」、「モータポンプ40」、「ポンプ44」、「モータ42」、「インバータ装置50」、「吐出し管34」、「フロースイッチ24」、「逆止弁25」、及び「圧力タンク28」と称す。
In the following description,
0a, 40b,
本実施形態の給水装置10は、ポンプ44aの吐出し管34aとポンプ44bの吸込管32bを接続する配管36a(第1の接続管)を備える。逆止弁25aの上流側と、逆止弁23bの下流側とが、配管36aによって接続されている。具体的には、図1Aに示すように、配管36aの一端部36a1は、吐出し管34aにおけるフロースイッチ24aと逆止弁25aとの間に接続される。また、配管36a(第1の接続管)の他端部36a2は、吸込管32bにおける逆止弁23bとポンプ44bとの間に接続されている。
The
さらに、本実施形態の給水装置10は、ポンプ44bの吐出し管34bとポンプ44aの吸込管32aを接続する配管36b(第2の接続管)を備える。吐出し管34bにおける逆止弁25bの上流側と、吸込管32aにおける逆止弁23aの下流側とが、配管36bによって接続されている。具体的には、配管36bの一端36b1は、吐出し管34bにおけるフロースイッチ24bと逆止弁25bとの間に接続される。また、配管36bの他端36b2は、吸込管32aにおける逆止弁23aとポンプ44aとの間に接続されている。
Further, the
そして、本実施形態の給水装置10は、配管36aと配管36bの流路を開閉可能な開閉機構(切替機構)80を備えている。開閉機構80は、配管36aの流路が開いて配管36bの流路が閉じた第1状態と、配管36aの流路が閉じて配管36bの流路が開いた第2状態と、配管36a及び配管36bの流路が共に閉じた第3状態と、を切り替え可能であるとよい。
The
開閉機構80は、例えば、電磁弁や電動弁である。また、給水装置10は、開閉機構80を駆動するための動力源81を備えてもよい。動力源81としては、開閉機構80の構成に応じて、モータ、ソレノイド、又は空気圧アクチュエータ等、種々の動力源を採用することができる。給水装置10の制御部60は、吐出し圧力などに基づいて切替指示を出力することにより自動で動力源81を作動させてもよいし、ユーザによる指示、又は有線若しくは無線の通信を介した外部入力に基づいて切替指示を出力することにより動力源81を作動させてもよい。また、ユーザが制御部60を介することなく動力源81に指示を入力できるものとしてもよい。
The opening/
こうした給水装置10では、開閉機構80によって配管36aの流路と配管36bの流路とを共に閉じた状態(第3状態)とすることにより、給水装置10の吸込口10aと吐出し口10bとに対して、ポンプ44aとポンプ44bとが並列に接続される。このときに給水装置10は、一部のポンプ(例えばポンプ44a)を運転させ、残りのポンプ(例えばポンプ44b)を停止させてもよいし全てのポンプを運転することもできる。ポンプ44a,44bのどちらか一方のみが運転されることを「単独運転」という。また、複数台のポンプ44を共に運転させることにより、給水先に供給できる水量を増加させることができる。以下、第3状態において、ポンプ44a,44bが共に運転されることを「並列運転」ともいう。
In such a
開閉機構80によって配管36aの流路を開いて配管36bの流路を閉じた状態(第1状態)とすることにより、ポンプ44aの吐出し側がポンプ44bの吸込側に接続される。このときには、ポンプ44aとポンプ44bとを共に運転させることにより、ポンプ4
4aで加圧された水をポンプ44bで更に加圧して給水先に供給することができる。これにより、ポンプ44a,44bの単独運転または並列運転に比して、給水先に供給できる圧力(揚程)を高圧にすることができる。
By opening the flow path of the
The water pressurized by 4a can be further pressurized by the
また、開閉機構80によって配管36aの流路を閉じて配管36bの流路を開いた状態(第2状態)とすることにより、ポンプ44bの吐出し側がポンプ44aの吸込側に接続される。このときには、ポンプ44aとポンプ44bとを共に運転させることにより、ポンプ44bで加圧された水をポンプ44aで更に加圧して給水先に供給することができる。これにより、第2状態と同様に、ポンプ44a,44bの単独運転または並列運転に比して、給水先に供給できる圧力(揚程)を高圧にすることができる。
Further, by closing the flow path of the
図1Bは、単独運転におけるポンプ44の揚程曲線Pxと並列運転におけるポンプ44の揚程曲線Pyとにおけるポンプの運転点Aの一例を示すグラフである。図1Cは、単独運転におけるポンプ44の揚程曲線Pxと直列運転におけるポンプ44の揚程曲線Pzとにおけるポンプの運転点Aの一例を示すグラフである。図1B,図1Cの横軸は吐出し量Q、縦軸は揚程Hである。ポンプ44の運転点は、吐出し量Qを横軸、全揚程Hを縦軸に取った座標の上で、ポンプの揚程曲線と管路抵抗曲線Rの交点であり、例えば、設定圧PAにおける運転点は交点Aとして求められる。 FIG. 1B is a graph showing an example of the pump operating point A in the head curve Px of the pump 44 in single operation and the head curve Py of the pump 44 in parallel operation. FIG. 1C is a graph showing an example of the pump operating point A in the head curve Px of the pump 44 in single operation and the head curve Pz of the pump 44 in series operation. 1B and 1C, the horizontal axis is the discharge amount Q, and the vertical axis is the lift H. As shown in FIG. The operating point of the pump 44 is the intersection of the pump head curve and the pipeline resistance curve R on the coordinate system with the discharge amount Q on the horizontal axis and the total head H on the vertical axis. The operating point is determined as intersection point A.
図1Bに示すように、開閉機構80が第3状態における並列運転では、ポンプ44a,44bは同一性能の並列運転となり、揚程曲線Pyは吐出し量の方向にポンプ台数分の揚程曲線Pxを加算することによって求められる。なお、ポンプ44aとポンプ44bの性能が異なる場合は、制御部60は、全てのポンプ44の吐出し圧力が等しくなるよう、高性能のポンプの回転速度を制限する。こうすることで、配管36a,36b内の圧力が等しくなり、吐出し集合管35にてポンプ44a,44bの吐出し量が均等に加算される。
As shown in FIG. 1B, in parallel operation when the opening/
図1Cに示すように、開閉機構80が第1状態または第2状態の時に直列運転では、ポンプ44a,44bは同一性能の直列運転となり、揚程曲線Pzは揚程の方向にポンプ台数分の揚程曲線Pxを加算することによって求められる。なお、ポンプ44aとポンプ44bの性能が異なる場合は、制御部60は、上流側のポンプの吐出し量が下流側のポンプの吐出し量以上となるように、必要に応じて下流側のポンプの回転速度を制限する。こうすることで、下流側のポンプのキャビテーションを防止できる。ポンプ44の単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxとすると、最大圧力Pmaxより大きい圧力は直列運転でのみ実現できる。
As shown in FIG. 1C, in series operation when the opening/
このように、給水装置10は、開閉機構80によって、ポンプ44a,44bを並列に接続された状態と直列に接続された状態とに切り替えることで複数の揚程曲線による運転点にて給水することができる。なお、給水装置10内の全てのポンプ44が同じ性能(具体的には、同一機種で同一仕様のポンプの基準となる性能を示した代表性能曲線が同じであればよく、ポンプ44a,44bが同一機種のポンプであればよい)であれば、開閉機構80が第1状態、第2状態および第3状態のいずれの状態においても、最大水量または最高揚程が必要な場合に、全てのポンプ44の運転点を制限することなく、最高効率点とすることができるため省エネ運転が可能となる。
In this manner, the
再び、図1Aを参照する。給水装置10は、給水動作を制御する制御部60を備えている。制御部60としては、CPU(Central Processing Unit)を中心とした回路基板、又は専用の回路基板などを採用することができる。制御部60には、圧力センサ21、26a,26bの信号、及びフロースイッチ24a、24bの信号が入力される。また、制御部60は、インバータ装置50からの信号を受信すると共にポンプ44の可変速手段であるインバータ装置50へ指令を送信する。さらに、制御部60は、図示しないセンサ又
はインバータ装置50からモータ42の回転速度を取得するとよい。また、制御部60は、動力源81に指令を送信できるものとしてもよいし、開閉機構80によるポンプ44a,44bの接続状態を示す信号が入力されてもよい。
Again, refer to FIG. 1A. The
本実施形態の制御部60は、記憶部(制御用メモリ)66と、演算部67と、I/O部68と、を備えている。また、運転パネル70と、外部通信部73と、を備えていてもよい。
The
制御部60の記憶部66としては、ROM、HDD、EEPROM、FeRAM、及び、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、RAM等の揮発性メモリが使用される。記憶部66には、給水装置10を制御するための制御プログラム、装置構成に関連する装置情報、ユーザが設定変更可能な設定値情報、運転状況や異常発生等に関する履歴情報、及び給水装置10の異常情報など、給水装置10に関する各種データが記憶される。一例として、設定値情報として給水先にて所望される設定圧PAが記憶される。
As the
また、本実施形態で記憶部66は、図1Bおよび図1Cにて示した単独運転における揚程曲線Px、並列運転における揚程曲線Py、直列運転における揚程曲線Pzが記憶される。また、ポンプ44aで出力可能な第1の最大圧力Pmax1と、ポンプ44bで出力可能な第2の最大圧力Pmax2と、を記憶する。なお、本実施形態では、ポンプ44aとポンプ44bは同一性能である。よって、ポンプ44aおよびポンプ44bは単独運転における揚程曲線Pxは同一であり、出力可能な第1の最大圧力Pmax1と、ポンプ44bで出力可能な第2の最大圧力Pmax2は最大圧力Pmaxと等しい。また、一実施形態で記憶部66は、ポンプ44の単独運転における揚程曲線Pxに基づいて、図1Bに示す並列運転における揚程曲線Pyおよび図1Cに示す直列運転における揚程曲線Pzを算出する制御プログラムが記憶される。一実施形態で記憶部66は、締め切り圧等から算出したポンプ44の単独運転における揚程曲線Pxに基づいて、揚程曲線Pyおよび揚程曲線Pzを算出してもよい。
Further, in the present embodiment, the
制御部60の演算部67としては、例えばCPUが使用される。演算部67は、記憶部66に格納されている制御プログラム及び各種データ、並びにI/O部68から入力される信号に基づいて、給水装置10を構成する各機器を制御するための演算等を行う。また、演算部67は、外部通信部73並びにI/O部68等における通信制御や運転パネル70における表示や操作の制御を行う。演算部67における演算結果は、記憶部66に記憶されるとともに、I/O部68、外部通信部73に出力される。
For example, a CPU is used as the
I/O部68としては、ポート等が使用される。I/O部68は、圧力センサ21、26a、26b等の各種センサからの検出信号等を受け入れて演算部67に送る。また、I/O部68は通信部68aを備え、通信部68aと各インバータ装置50a、50bとは、RS422,RS232C,RS485等のシリアル通信やEthernet等のパケット通信等の有線もしくは無線通信により互いに接続されている。インバータ装置50a、50bは、Modbus、またはTCP/IP、又はメーカー特有の通信プロトコルなどのメーカー毎に共通した通信プロトコルを用いて制御部60と通信可能に構成されている。そして、インバータ装置50a、50bと制御部60とは、記憶部66に記憶される各種データを通信にて共有してもよい。なお、制御部60は、I/O部68を介して、開閉機構80または/および動力源81と接続され、切替指示を出力したり、切替状態を入力するとよい。
A port or the like is used as the I/
運転パネル70は、記憶部66に記憶される各種データを、演算部67を介して表示ならびに変更することができるGUI(Graphical User Interface)である。具体的には、運転パネル70は、装置情報および設定値情報の表示および設定変更、異常情報の表示
およびリセット、並びに、運転情報の表示等を行う。本実施形態の運転パネル70は、設定部71と表示部72を備える。なお、制御部60と運転パネル70は別々の基板としてもよい。この場合、制御部60と運転パネル70とは、シリアル通信もしくは信号線等の有線、または無線にて接続されるとよい。制御部60と運転パネル70とを別々の基板とした場合は、運転パネル70を給水装置10から離れた場所(例えば、管理人室等)に設置してもよい。また、運転パネル70は、CPUを備えて該CPUにて表示操作の制御をしたり、制御部60および外部装置との通信制御を行ったりしてもよい。また、運転パネル70は、警告音や操作音を鳴らすためのブザー(不図示)を備えてもよい。
The
運転パネル70の設定部71は、制御部60の情報入力部であって、ユーザの外部操作により給水装置10における自動給水の運転/停止、警報リセット、及び、各種データの設定変更等の各種入力操作を行うために使用される。設定部71は、不図示の操作ボタンまたはタッチパネル等を備えるとよい。設定部71を通じて外部操作によって入力された情報は記憶部66に記憶される。運転パネル70の表示部72は、ユーザインターフェースとして機能し、記憶部66に格納されている各種データを表示できるように構成されている。給水装置10が機械室またはポンプ室などの電気的なノイズの多い環境に設置される場合に備えて、表示部72として、液晶表示およびタッチパネルよりも電気的ノイズに強い7セグメントLEDまたは表示灯、並びに、機械的な押圧ボタンなどにて構成された表示器が使用されてもよい。これにより、給水装置10を電気的ノイズの多い環境下にも設置することができる。ただし、表示部72としては、電気的ノイズに強い表示器に限定されず、ドットマトリクス方式による液晶表示器などが使用されてもよい。
The setting unit 71 of the
外部通信部73は、有線通信または無線通信によって外部装置(外部端末)90と通信可能なように構成されている。外部装置(外部端末)90は、例えばPDA(personal digital assistant)である。外部通信部73における無線通信としては、例えば近距離無線通信(NFC:Near Field Communication)の技術を利用することができる。また、Bluetooth(登録商標)およびWi-Fiなど、任意の方式の無線通信を利用することができる。ここで、NFCは、制御部60と外部装置90とを近づけるだけで通信を完了させることができる点で有利である。また、有線通信としては、例えば制御部60にUSB(Universal Serial Bus)のような外部接続端子が設けられ、ここに外部装置90が接続されることによって通信がなされてもよいし、RS422,RS232C,RS485等のシリアル通信を用いてもよい。
The external communication unit 73 is configured to be able to communicate with an external device (external terminal) 90 through wired communication or wireless communication. The external device (external terminal) 90 is, for example, a PDA (personal digital assistant). As wireless communication in the external communication unit 73, for example, a technique of near field communication (NFC) can be used. In addition, any type of wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) and Wi-Fi can be used. Here, NFC is advantageous in that communication can be completed simply by bringing the
なお、上述した運転パネル70の機能は、外部装置90にて全て実施可能としてもよい。こうすれば、給水装置10が操作しにくい場所(例えば、運転パネル70が操作者の足元あたり)に設置されていても給水装置10の状態確認や設定値情報の変更等の操作が容易となる。また、運転パネル70は、開閉機構80または/および動力源81の切替指示を入力したり、切替状態を表示するとよい。
Note that the functions of the
次に、制御部60による給水制御について説明する。本実施形態では、制御部60は、開閉機構80によるポンプ44a,44bの接続状態に応じた接続モードを有し、当該接続モードに応じてポンプ44a,44bの制御を実行する。具体的には、制御部60は、開閉機構80が第3状態でポンプ44a,44bが並列に接続されている状態を示す接続モードとして「並列モード」を有する。また、制御部60は、開閉機構80が第1状態または第2状態でポンプ44a,44bが直列に接続されている状態を示す接続モードとして「直列モード」を有する。そして、制御部60は、制御部60のI/O部68に圧力センサ26aより入力されるポンプ44aの吐出し圧力と、制御部60のI/O部68に圧力センサ26bより入力されるポンプ44bの吐出し圧力と、制御部60の記憶部66に設定値情報として記憶された設定圧PAと、に基づいてポンプ44a,44bを制御する。なお、一実施形態では、制御部60は、接続モードに応じて動力源81(開閉機構80
)に切替指示を送信する。また、一実施形態では、制御部60は、開閉機構80による接続状態を判定し、当該判断に基づいて接続モードを変更する。
Next, water supply control by the
) to send a switching instruction. In one embodiment, the
制御部60による接続モードを設定する処理について説明する。
制御部60は、開閉機構80の動力源81に切替指示を出力することにより開閉機構80を作動させるように構成されている場合、自身が出力する切替指示に基づいてポンプ44a,44bの接続状態を判断して接続モードを設定することができる。つまり、制御部60は、開閉機構80が第3状態となるように動力源81に切替指示を出力した場合には、接続モードとして「並列モード」を設定するとよい。また、制御部60は、開閉機構80が第1状態または第2状態となるように動力源81に切替指示を出力した場合には、接続モードとして「直列モード」を設定するとよい。
Processing for setting the connection mode by the
When the
また、制御部60は、開閉機構80によるポンプ44a,44bの接続状態が入力される場合には、当該入力された信号に基づいてポンプ44a,44bの接続状態を判断し、接続モードを設定することができる。具体的には、開閉機構80が出力した接続モードに関する信号が制御部60のI/O部68に入力される。もしくは、操作者や外部システムによって、制御部60の運転パネル70または外部装置(外部端末)90に接続モードに関する情報が入力される。つまり、制御部60は、開閉機構80が第3状態であることを示す信号または情報が入力された場合には、ポンプ44a,44bの接続状態が並列であると判断し接続モードとして「並列モード」を設定するとよい。また、制御部60は、開閉機構80が第1状態または第2状態であることを示す信号または情報が入力された場合には、ポンプ44a,44bの接続状態が直列であると判断し接続モードとして「直列モード」を設定するとよい。
Further, when the connection state of the
さらに、制御部60は、設定圧PAや給水装置10の目標圧力PpSVに基づいて接続モードを設定してもよい。図2は、制御部60により実行される接続モード判定処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、制御部60によって所定時間ごと(例えば数百ミリ秒毎、数秒毎)に実行されるものとしてもよいし、外部入力などによって給水装置10の目標圧力が変更されたときに実行されるものとしてもよい。
Furthermore, the
接続モード判定処理が実行されると、制御部60は、給水装置10の設定圧力PAに基づいた目標圧力PpSVを、ポンプ44の単独運転において出力可能な最大圧力Pmax(図1B,図1C参照)と比較する(S102)。ここで、給水装置10の目標圧力PpSVとしては、操作者や外部機器等による外部入力によって設定された設定圧PAを用いてもよいし、設定圧PAにおける推定末端圧力一定制御において使用される目標圧力(ポンプ44の回転速度と、最大流量時の吐出し圧力(設定圧PA)、締切運転時の吐出し圧力PBに基づく目標圧力制御カーブと、を用いて末端の給水栓の圧力が一定となるよう設定される目標圧力)を用いてもよい。なお、推定末端圧制御における最大流量時の吐出し圧力(設定圧PA)並びに締切運転時の吐出し圧力PBは、外部入力によって制御部60に設定されるとよい。また、ポンプ44の単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxは、ポンプ44の定格運転時の最大圧力としてもよいし、外部入力によって設定される設定圧PAとしてもよい。
When the connection mode determination process is executed, the
そして、制御部60は、給水装置10の目標圧力PpSVが、ポンプ44の単独運転において出力可能な最大圧力Pmax以下であるときには(S102:Yes)、図1Bに示すように、ポンプ44の単独運転または並列運転によって給水装置10の目標圧力PpSVを満たすことができると判断し、接続モードとして並列モードを設定して(S104)、本処理を終了する。つまり、制御部60の記憶部66は、ポンプ44aで出力可能な第1の最大圧力Pmax1と、ポンプ44bで出力可能な第2の最大圧力Pmax2と、を記憶し、設定圧PAに基づいたポンプ装置10の目標圧力PpSVが、第1の最大圧力
Pmax1および第2の最大圧力Pmax2以下である場合、接続モードが並列モードであると判断する。なお、本実施形態では、ポンプ44aとポンプ44bは同一性能であって、出力可能な第1の最大圧力Pmax1と、ポンプ44bで出力可能な第2の最大圧力Pmax2は最大圧力Pmaxと等しい。一実施形態では、ポンプ44aとポンプ44bは異なる性能であって、出力可能な第1の最大圧力Pmax1と、ポンプ44bで出力可能な第2の最大圧力Pmax2は最大圧力Pmaxとは異なる。
Then, when the target pressure PpSV of the
一方、制御部60は、給水装置10の目標圧力PpSVが、ポンプ44の単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxより大きいときには(S102:No)、図1Bに示すようにポンプ44の単独運転または並列運転では給水装置10の目標圧力PpSVを満たすことができないと判断し、接続モードとして直列モードを設定して(S106)、本処理を終了する。具体的には、制御部60は、ポンプ44a(第1のポンプ部)で出力可能な第1の最大圧力Pmax1と、ポンプ44b(第2のポンプ部)で出力可能な第2の最大圧力Pmax2と、を記憶し、設定圧PAに基づいたポンプ装置10の目標圧力PpSVが、第1の最大圧力Pmax1および/または第2の最大圧力Pmax2より大きい場合、接続モードが直列モードであると判断する。
On the other hand, when the target pressure PpSV of the
なお、制御部60は、S104において接続モードを並列モードに設定したときには、開閉機構80が第3状態となるように動力源81に切替指示を出力してもよい。また、制御部60は、S106において接続モードを直列モードに設定したときには、開閉機構80が第1状態または第2状態となるように動力源81に切替指示を出力してもよい。なお、本実施形態で最大圧力Pmaxは流量ゼロの圧力としたが、一実施形態では、最大圧力Pmaxは給水先において必要な水量が考慮された任意の圧力値であってもよい。
Note that, when the connection mode is set to the parallel mode in S104, the
一実施形態では、流入管20に取り付けられた圧力センサ21に代えて、又は加えて、吸込管32a,32bにおける逆止弁23a,23bの下流側のそれぞれに圧力センサが設けられている場合、つまり、各ポンプ44の吸込圧力が検出可能である場合、制御部60は、各ポンプ44の吸込圧力に基づいて開閉機構80による接続状態を判断し、接続モードを設定してもよい。例えば、制御部60は、ポンプ44a,44bを共に運転している状態で、ポンプ44a,44bの吸込圧力の差が所定の閾値以下である場合に接続モードとして並列モードを設定してもよい。また、制御部60は、ポンプ44a,44bを共に運転している状態で、ポンプ44a,44bの吸込圧力の差が所定の閾値より大きい場合、又はポンプ44a,44bの一方の吸込圧力がポンプ44aの単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxより大きい場合に、接続モードとして直列モードを設定してもよい。さらに、制御部60は、直列モードにおいて、吸込圧力が小さいポンプ44が上流側に接続されており、吸込圧力が大きいポンプ44が下流側に接続されていると判断してもよい。何れの場合も、制御部60はポンプ44a(第1のポンプ部)とポンプ44b(第2のポンプ部)との接続状態を判断し接続モードを設定すると良い。また、一実施形態として、制御部60は、ポンプ44a,44bを共に運転している状態で、ポンプ44a,44bの吐出し圧力の差が所定の閾値より大きい場合、又はポンプ44a,44bの一方の吐出し圧力がポンプ44aの単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxより大きい場合に、接続モードとして直列モードを設定してもよい。さらに、制御部60は、直列モードにおいて、吐出し圧力が最大圧力Pmaxより小さいポンプ44が上流側に接続されており、吐出し圧力が最大圧力Pmaxより大きいポンプ44が下流側に接続されていると判断してもよい。
In one embodiment, instead of or in addition to the
続いて、各接続モードにおける自動給水制御について説明する。図3は、制御部60により実行される並列モード時の自動給水制御の一例を示すフローチャートである。本処理は、接続モードが並列モードのときに制御部60によって繰り返し実行される。なお、本実施形態では、接続モードの切り替えは、ポンプ44a,44bが共に停止されている状
態でなされるものとし、図3に示す処理は、ポンプ44a,44bが共に停止された状態で開始されるものとしている。ただし、こうした例に限定されず、ポンプ44a,44bの少なくとも一方が運転している状態においても、接続モードの切り替えが可能となるように構成されてもよい。
Next, automatic water supply control in each connection mode will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of automatic water supply control in the parallel mode executed by the
また、本実施形態では、制御部60は、図3の処理を開始するのに先立って、ポンプ44a,44bの一方を先に始動する先発ポンプに定め、他方を先発ポンプの次に始動する次発ポンプに定めている。先発ポンプおよび次発ポンプの設定については後述する。
In this embodiment, prior to starting the process of FIG. 3, the
並列モード時の自動給水制御が開始されると、制御部60は、まず先発ポンプと次発ポンプの目標圧力P1SV,P2SVをそれぞれ設定する(S202)。具体的には、制御部60は、給水装置10の目標圧力PpSVを、全てのポンプの目標圧力(P1SV=P2SV=PpSV)とする。ここで、単独運転におけるポンプ44の揚程曲線Pxおよび/または並列運転におけるポンプ44の揚程曲線Pyより目標圧力を設定してもよい。なお、図3に示す例では、説明の容易のため、最初に先発ポンプと次発ポンプの目標圧力を設定する処理を実行しているが、こうした例には限定されない。特に、推定末端圧力一定制御のように、給水装置10の目標圧力PpSVが給水中に変動する場合、ポンプ44a,44bの目標圧力を設定するS202の処理は、以下説明するS204以降の処理と並行して、所定時間(例えば、ミリ秒~数百ミリ秒など)ごとに実行されるとよい。
When the automatic water supply control in the parallel mode is started, the
続いて、制御部60は、ポンプ44の始動条件が成立するのを待って(S204)、始動条件が成立したら(S204:Yes)、先発ポンプを始動する(S206)。S204において、本実施形態では、制御部60は、先発ポンプの吐出し圧力が所定の始動圧にまで低下したときに、始動条件が成立したと判断する。
Subsequently, the
先発ポンプが始動されると、制御部60は、先発ポンプの停止条件が成立するまで(S216:No)、次発ポンプの追加および解列を伴って(S208~S214)、ポンプ44の運転を制御する。
When the leading pump is started, the
ポンプ44の単独運転中は、単独運転におけるポンプ44の揚程曲線Px上の目標圧力に基づいた推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御などの制御が行われる。具体的には推定末端圧力一定制御の場合は、ポンプ44の回転速度と、最大流量時の吐出し圧力PA、締切運転時の吐出し圧力PBに基づく目標圧力制御カーブとを用いて末端の給水栓の圧力が一定となるよう給水装置10の目標圧力PpSVが設定される。また、目標圧力一定制御の場合は、外部入力によって設定された設定圧PAを給水装置10の目標圧力PpSVとする。そして、S202で説明したように、並列モードでは、先発ポンプと次発ポンプの目標圧力P1SV,P2SVは、給水装置10の目標圧力PpSVとされる。ポンプ44aはP1SVと現在の吐出し圧力P1の差に基づいて、比例ゲインGp1、及び積分ゲインGi1を用いたPI演算、もしくは、比例ゲインGp1、積分ゲインGi1、及び微分ゲインGd1を用いたPID演算を行い、ポンプ44aの指令回転数F1が設定される。ポンプ44bはP2SVと現在の吐出し圧力P2の差に基づいて、比例ゲインGp2、及び積分ゲインGi2を用いたPI演算、もしくは、比例ゲインGp2、積分ゲインGi2、及び微分ゲインGd2を用いたPID演算を行い、ポンプ44bの指令回転数F2が設定される。なお、比例ゲインGp1、積分ゲインGi1、及び微分ゲインGd1と、比例ゲインGp2、積分ゲインGi2、及び微分ゲインGd2とは、同一の値でも異なる値でもよい。
During islanding operation of the pump 44, control such as estimated end pressure constant control or target pressure constant control is performed based on the target pressure on the pump head curve Px of the pump 44 during islanding operation. Specifically, in the case of the estimated terminal pressure constant control, the target pressure control curve based on the rotational speed of the pump 44, the discharge pressure PA at the maximum flow rate, and the discharge pressure PB at the time of cutoff operation is used to control the terminal water supply. The target pressure PpSV of the
また、制御部60は、先発ポンプの運転中に、所定の追加条件が成立したときには(S208:Yes)、次発ポンプを始動させる(S210)。一例として、制御部60は、先発ポンプの目標圧力と、先発ポンプの吐出し圧力との差が、所定の閾値以上である状態
が所定時間にわたって継続するときに、追加条件が成立したと判断すればよい。また、一例として、制御部60は、先発ポンプの回転速度が最高となる状態が所定時間にわたって継続するときに、追加条件が成立したと判断してもよい。次発ポンプを始動させてポンプ44a,44bを並列運転することにより、図1Bを参照して説明したように、給水装置10から吐出する給水量を増加させることができる。なお、並列運転時には、並列運転におけるポンプ44の揚程曲線Pyを用いて、推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御を行うとよい。
Further, when a predetermined additional condition is satisfied during operation of the leading pump (S208: Yes), the
さらに、制御部60は、先発ポンプ及び次発ポンプの運転中に、所定の解列条件が成立したときには(S212:Yes)、次発ポンプを停止(解列)させ(S214)、先発ポンプにて単独運転を行う。一例として、制御部60は、次発ポンプの回転速度が所定の閾値以下である状態が所定時間にわたって継続するときに、解列条件が成立したと判断すればよい。ポンプを解列させて単独運転することにより、給水装置10の省エネルギ化を図ることができる。なお、本実施形態では、次発ポンプを解列したが、一実施形態では、先発ポンプを解列してもよい。
Furthermore, when a predetermined parallel-off condition is satisfied during operation of the leading pump and the secondary pump (S212: Yes), the
そして、制御部60は、ポンプ44の停止条件が成立したときには(S216:Yes)、すべてのポンプ44を停止させる(S218)。一例として、建物での水の使用が少なくなってフロースイッチ24が過少水量を検出し、その検出信号が制御部60に送られると(小水量状態)、制御部60は、先発ポンプの停止条件が成立したと判断する。制御部60は、先発ポンプの停止条件が成立したら、先発ポンプの吐出し圧力が所定の停止圧力に達するまで回転速度を増加させ、圧力タンク28に蓄圧した後、先発ポンプを停止(小水量停止)させる。なお、小水量を検知する方法としては、フロースイッチ24を用いずに、モータ42の電流値による低負荷や締切圧力等その他の手段を用いてもよい。
Then, when the conditions for stopping the pumps 44 are satisfied (S216: Yes), the
S218にて全てのポンプ44を停止させた後、次に起動する際の先発ポンプを設定して(S220)、本処理を終了する。また、S220の処理として、制御部60は、ポンプ44内に水が長時間滞留するのを防ぐと共に、ポンプ44a,44bの累積運転時間が偏るのを防ぐため、先発ポンプをローテーションさせるとよい。
After stopping all the pumps 44 in S218, the first pump to be started next time is set (S220), and this process ends. Further, as the processing of S220, the
S218にてポンプ44が小水量停止し、S220にて先発機をローテーションした後は、本フローチャートのS202が再び実行され、再び建物内で水が使用されると始動条件が成立して(S204)、先発ポンプが始動する(S206)。 After the pump 44 is stopped with a small amount of water in S218 and the lead aircraft is rotated in S220, S202 of this flowchart is executed again, and when water is used again in the building, the starting condition is satisfied (S204). , the lead pump is started (S206).
次に、直列モード時の自動給水制御について説明する。図4は、制御部60により実行される直列モード時の自動給水制御の一例を示すフローチャートである。本処理は、接続モードとして直列モードが設定されているときに制御部60によって繰り返し実行される。なお、図4に示す処理は、図3に示す処理と同様に、ポンプ44a,44bが共に停止された状態で開始されるものとしている。
Next, automatic water supply control in series mode will be described. FIG. 4 is a flow chart showing an example of automatic water supply control in series mode executed by the
制御部60は、まず、図4の処理を開始するのに先立って、ポンプ44a,44bのうち上流側に接続されたポンプ44を先発ポンプに定め、下流側に接続されたポンプ44を次発ポンプに定める。一例として、制御部60は、開閉機構80の動力源81に切替指示を出力することにより開閉機構80を作動させるように構成されている場合、自身が出力する切替指示に基づいて先発ポンプ及び次発ポンプを定めることができる。つまり、制御部60は、開閉機構80が第1状態となるように切替指示を出力した場合には、上流側のポンプ44aを先発ポンプ、下流側のポンプ44bを次発ポンプとして定める。また、制御部60は、開閉機構80が第2状態となるように切替指示を出力した場合には、上流側のポンプ44bを先発ポンプ、下流側のポンプ44aを次発ポンプとして定める。さらに、制御部60は、開閉機構80によるポンプ44a,44bの接続状態を示す信号が入力
される場合には、当該入力された信号に基づいて先発ポンプ及び次発ポンプを定めるとよい。
First, prior to starting the process of FIG. 4, the
また、一実施形態として、制御部60は、ポンプ44a,44bのうち、運転時間が短い方を先発ポンプとし、他方を次発ポンプに定める。他の一実施形態として、制御部60は、ポンプ44a,44bのうち、停止時間が長い方を先発ポンプとし、他方を次発ポンプに定める。また、他の一実施形態として、制御部60は、記憶された前回の先発ポンプとは異なるポンプを先発ポンプとし、他方を次発ポンプに定める。
Further, as one embodiment, the
直列モード時の自動給水制御が開始されると、制御部60は、まず上流側の先発ポンプと下流側の次発ポンプの目標圧力P1SV,P2SVをそれぞれ設定する(S302)。具体的には、制御部60は、上流側のポンプ44である先発ポンプの目標圧力P1SVを、設定圧PAに基づく目標圧力PpSVの2分の1とする。また、制御部60は、下流側のポンプ44である次発ポンプの目標圧力P2SVを、設定圧PAに基づく目標圧力PpSVとする。なお、図3のフローチャートと同様に、S302における目標圧力P1SV,P2SVの設定は、処理の最初に実行されるものに限定されず、以下説明するS304以下の処理と並行して実施されてもよい。一例として、S302は所定時間毎に実行されるなどとしてもよい。なお、本実施形態では、制御部60は、上流側のポンプ44である先発ポンプの目標圧力P1SVを、設定圧PAに基づく目標圧力PpSVの2分の1とした。しかしながら、先発ポンプの目標圧力P1SVは目標圧力PpSVの2分の1以上であればよい。これにより、下流側の流入側が負圧となってキャビテーションが発生するのを防止できる。ただし、本実施形態のように目標圧力P1SVが目標圧力PpSVの2分の1であれば、先発ポンプと次発ポンプを同じ負荷で運転することができ、制御性が向上すると共にポンプの寿命を均等にすることができる。また、目標圧力PpSVは揚程曲線Pzに基づいて設定されると良い。
When the automatic water supply control in the series mode is started, the
続いて、制御部60は、ポンプ44の始動条件が成立するのを待って(S304)、始動条件が成立したら(S304:Yes)、上流側のポンプ44である先発ポンプを始動する(S306)。本実施形態では、制御部60は、次発ポンプの吐出し圧力が所定の始動圧にまで低下したときに、始動条件が成立したと判断する。なお、直列モード時の始動圧は、並列モード時の始動圧より大きい値に設定されるとよい。そして、先発ポンプが始動された後に、下流側のポンプ44である次発ポンプを始動する(S308)。このように、直列モードにおいては、上流側のポンプ44を始動させてから下流側のポンプ44を始動させることにより、上流側のポンプ44と下流側のポンプ44との接続流路が負圧となってキャビテーションなどの不具合が生じてしまうことを抑制できる。なお、本実施形態では、先発ポンプと次発ポンプは同一の始動条件にて始動した。一実施形態では、先発ポンプと次発ポンプは異なる始動条件にて始動してもよい。ただし、その場合でも上流側のポンプ44が起動した後に下流側のポンプ44が起動する。例えば、先発ポンプの吐出し圧力が所定の値以下となったら先発ポンプを始動し、次発ポンプの吐出し圧力が所定の値以下且つ先発ポンプの始動にて次発ポンプを始動するとよい。また、先発ポンプのみで給水が補える場合は、S310のステップは省略されてもよい。
Subsequently, the
次に、制御部60は、ポンプ44の停止条件が成立するまで(S312:No)、運転中のポンプ44の運転を制御する。一例として、先発ポンプ(上流側のポンプ44)は、先発ポンプの目標圧力P1SVを目標圧力とし、先発ポンプの吐出し圧力を現在圧とする目標圧力一定制御によって運転が制御されるとよい。これは、先発ポンプと次発ポンプとは接続流路に給水先がなく直結されているため、先発ポンプの吐出し圧が次発ポンプの流入圧と略等しいことに基づく。また、次発ポンプ(下流側のポンプ44)は、次発ポンプの目標圧力P2SVと次発ポンプの吐出し圧力に基づいて、目標圧力一定制御または推定末端圧力一定制御によって運転が制御されるとよい。直列運転の場合は、揚程曲線Pzを
用いて推定末端圧力一定制御等が行われると良い。直列モードでは、2台のポンプ44を運転させることにより、先発ポンプで加圧された水を次発ポンプで更に加圧して給水先に供給することができ、並列モードよりも高い目標圧力PpSVに対応することができる。
Next, the
そして、制御部60は、ポンプ44の停止条件が成立したら(S312:Yes)、下流側のポンプ44である次発ポンプを停止させる(S314)。一例として、建物での水の使用が少なくなって次発ポンプ下流のフロースイッチが過少水量を検出し、その検出信号が制御部60に送られると(小水量状態)、制御部60は、ポンプ44の停止条件が成立したと判断する。制御部60は、ポンプ44の停止条件が成立したら、次発ポンプの吐出し圧力が所定の停止圧力に達するまで回転速度を増加させ、次発ポンプの吐出し側の圧力タンク28に蓄圧した後、次発ポンプを停止する。なお、制御部60は、直列接続モード時の停止圧力として、並列モード時の停止圧力より大きい圧力を用いてもよい。
Then, when the conditions for stopping the pump 44 are satisfied (S312: Yes), the
次発ポンプを停止させると、続いて制御部60は、上流側のポンプ44である先発ポンプを停止させる(S318)。このとき、先発ポンプの吐出し圧力が所定の停止圧力に達するまで回転速度を増加させ、先発ポンプの吐出し側の圧力タンク28に蓄圧した後、次発ポンプを停止するとよい。このように、制御部60が圧力タンク28a、28bの両方に蓄圧した後にポンプ44を停止することで、次に起動する際に、44a、44bどちらのポンプが下流側となっても、または、並列運転となっても、給水先における始動時の圧力変動を抑えることができる。また、S314にて下流側のポンプ44を停止させてからS318にて上流側のポンプ44を停止させることにより、上流側のポンプ44と下流側のポンプ44との接続流路が負圧となってキャビテーションなどの不具合が生じてしまうことを抑制できる。なお、本実施形態では、先発ポンプと次発ポンプは同一の停止条件にて停止した。一実施形態では、先発ポンプと次発ポンプは異なる停止条件を用いてもよい。また、先発ポンプのみが運転されている場合は、S314のステップは省略される。
After stopping the secondary pump, the
なお、上述の停止圧力は、記憶部66に記憶された単独運転における揚程曲線Px、並列運転における揚程曲線Py、直列運転における揚程曲線Pzを用いて、接続状態に応じて設定されると良い。これにより、制御部60は、接続状態に応じた圧力制御ができる。
The stop pressure described above is preferably set according to the connection state using the lift curve Px for individual operation, the lift curve Py for parallel operation, and the lift curve Pz for series operation stored in the
なお、図4に示すフローチャートでは、先発ポンプ及び次発ポンプを共に運転させるものとし、停止条件が成立するまで、一方のポンプ44を解列または追加することはないものとした。これは、本実施形態では、直列モードにおける給水装置10の目標圧力PpSVが、ポンプ44の単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxより大きく設定されることに基づく。ただし、こうした例に限定されず、2台のポンプ44が直接に接続されている状態においても、給水装置10の目標圧力PpSVが、ポンプ44の単独運転において出力可能な最大圧力Pmax以下に設定され得る構成である場合などには、一方のポンプ44が単独運転されてもよい。なお、この場合には、上流側のポンプ44と下流側のポンプ44との接続流路が負圧となってキャビテーションなどの不具合が生じてしまうことを抑制すべく、上流のポンプ44が単独運転されることが好ましい。
In the flowchart shown in FIG. 4, it is assumed that both the leading pump and the secondary pump are operated, and one pump 44 is not disconnected or added until the stop condition is satisfied. This is based on the fact that the target pressure PpSV of the
また、本実施形態の給水装置10では、第1状態と第2状態とで、上流側および下流側となるポンプ44を切り替えることができる。これにより、ポンプ44a,44bの劣化、損傷具合にバラツキが生じることを抑制できる。また、ポンプ44の運転中に、開閉機構80による接続状態を変更可能とした場合、第3状態において大きな給水圧力が求められて第1状態または第2状態へと切り替えるときに、例えば現在運転されている先発ポンプが上流側となるように第1状態または第2状態へと切り替えることで、圧力変動を抑制してスムーズに運転状態を変更することができる。
Further, in the
以上説明した本実施形態の給水装置10によれば、制御部60は、第1のポンプ部44
aの吐出し圧力と、第2のポンプ部44bの吐出し圧力と、を取得し、第1のポンプ部と第2のポンプ部との接続状態を判断し、第1のポンプ部の吐出し圧力と、第2のポンプ部の吐出し圧力と、接続状態と、給水装置10の設定圧PA(具体的には、設定圧PAに基づく目標圧力PpSV)と、に基づいて、第1のポンプ部44aと第2のポンプ部44bとを制御する。また、制御部60は、記憶部66に記憶された単独運転における揚程曲線Px、並列運転における揚程曲線Py、直列運転における揚程曲線Pzを用いて、接続状態に応じた圧力制御を行うことができる。これにより、ポンプの接続状態に応じて適切にポンプを制御することができる。なお、上記したように、制御部60による開閉機構80の接続状態の判断は、例えば、自身が開閉機構80へ出力する切替指示に基づいてなされてもよいし、接続状態を示す外部入力に基づいてなされてもよいし、ユーザ等の外部入力による接続モードの設定に基づいてなされてもよいし、設定圧PAや給水装置10の目標圧力PpSVに基づいてなされてもよい。
According to the
a and the discharge pressure of the
(第1の実施形態の変形例1)
図5は、第1の実施形態の給水装置の変形例を示す図である。変形例の給水装置10Aは、吸込管32a,32bのそれぞれに圧力センサ21a,21bが設けられていることと、制御部60と、を除いて第1の実施形態に給水装置10と同一であり、重複する説明は省略する。圧力センサ21a,21bは、逆止弁23a,23bよりも下流側に設けられ、ポンプ44a,44bの吸込圧力を検出する。給水装置10Aは、圧力センサ21aと、ポンプ44aと、インバータ50aと、圧力センサ26aと、圧力タンク28aと、第1制御部60aと、を有するユニット10Aaと、圧力センサ21bと、ポンプ44bと、インバータ50bと、圧力センサ26bと、圧力タンク28bと、第2制御部60bと、を有するユニット10Abと、を有する。
(Modification 1 of the first embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the water supply device of the first embodiment. The
変形例の給水装置10Aは、制御部60に代えて、ポンプ44a(第1のポンプ部)を制御するための第1制御部60aと、ポンプ44b(第2のポンプ部)を制御するための第2制御部60bと、第1制御部60a及び第2制御部60bと有線または無線で通信可能に構成された第3制御部60cと、を備える。第1~第3制御部60a~60cは、上述の制御部60と同様にCPU(Central Processing Unit)を中心とした回路基板、又は専用の回路基板などを採用することができる。第1制御部60aには圧力センサ21a,26aの信号およびフロースイッチ24aの信号が入力され、第2制御部60bには圧力センサ21b,21bの信号およびフロースイッチ24bの信号が入力される。また、第1制御部60aは、インバータ装置50aからの信号を受信すると共にインバータ装置50aへ指令を送信し、第2制御部60bは、インバータ装置50bからの信号を受信すると共にインバータ装置50bへ指令を送信する。第3制御部60cは、動力源81に切替指示を出力して開閉機構80を作動させることができる。なお、変形例の給水装置10Aでは、第1制御部60aと第2制御部60bとが第3制御部60cを介して互いに情報をやりとりすることができるように構成されているが、第1制御部60aと第2制御部60bとが直接に有線または無線で通信可能に構成されてもよい。
10 A of water supply apparatuses of a modification replace with the
こうした変形例1の給水装置10Aにおいても、第1~第3制御部60a~60cが互いに情報をやりとりして協調制御することにより、第1の実施形態の給水装置10Aと同様に機能することができる。一例として、第3制御部60cは、開閉機構80によるポンプ44の接続状態と給水装置10Aの目標圧力PpSVとに応じて、図3のS202の処理、又は図4のS302の処理などと同様に先発ポンプ及び次発ポンプの目標圧力P1SV,P2SVを設定する。また、第3制御部60cは、開閉機構80によるポンプ44の接続状態に基づいてポンプ44a,44bの一方を先発ポンプ、他方を次発ポンプに定める。そして、第3制御部60cは、記憶部66に記憶された単独運転における揚程曲線Px、並列運転における揚程曲線Py、直列運転における揚程曲線Pzを用いて接続状態に応じた圧力制御を行うために、目標圧力P1SVおよび目標圧力P2SVを算出し、第1
,第2制御部60a,60bのうち先発ポンプに対応する制御部へ目標圧力P1SVを送信し、次発ポンプに対応する制御部へ目標圧力P2SVを送信する。そして、目標圧力P1SV,P2SVに基づいて、第1,第2制御部60a,60bがポンプ44を制御すればよい。ただし、こうした例に限定されず、第1~第3制御部60a~60cは、互いに種々の情報をやりとりして、ポンプ44の運転を制御すればよい。
Also in the
,
(第1の実施形態の変形例2)
図6は、第1の実施形態の変形例2のポンプ装置の一例としての給水装置の概略構成を示す図である。給水装置10Bは、吸込管32a,32bのそれぞれに圧力センサ21a,21bが設けられていることと、制御部60と、において給水装置10と異なる。また、給水装置10Bは、圧力センサ21aと、ポンプ44aと、インバータ50aと、圧力センサ26aと、圧力タンク28aと、第1制御部60aと、を有するユニット10Baと、圧力センサ21bと、ポンプ44bと、インバータ50bと、圧力センサ26bと、圧力タンク28bと、第2制御部60bと、を有するユニット10Bbと、を有する。
(Modification 2 of the first embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a water supply system as an example of a pump system according to modification 2 of the first embodiment. The
圧力センサ21a,21bが逆止弁23a,23bよりも下流側に設けられ、ポンプ44a,44bの吸込圧力を検出する。また、給水装置10Bは、ポンプ44bの吐出し管34bとポンプ44aの吸込管32aを接続する配管36b(第2の接続管)を備えない点で、給水装置10と異なる。給水装置10Bは、これらの点を除いて給水装置10と同一であり、重複する説明は省略する。
給水装置10Bは、制御部60に代えて、ポンプ44a(第1のポンプ部)を制御するための第1制御部60aと、ポンプ44b(第2のポンプ部)を制御するための第2制御部60bと、を備える。なお、以下の説明では、第1制御部60aと第2制御部60bとは、互いに通信することができず情報のやりとりがなされないものとするが、こうした例に限定されず、第1制御部60aと第2制御部60bとは無線または有線で互いに通信可能に構成されてもよい。
Instead of the
給水装置10Bでは、開閉機構80は、ポンプ44aの吐出し側とポンプ44bの吸込側とを接続する配管36aの流路を開閉できる。開閉機構80は、配管36aの流路が開いた第1状態と、配管36bの流路が閉じた第3状態と、を切り替え可能である。つまり、給水装置10Bでは、ポンプ44a,44bが直列に接続される場合、配管36bを通じて、ポンプ44aが上流側となり、ポンプ44bが下流側なるように接続される。
In the
また、給水装置10Bでは、ポンプ44aが先発ポンプとして定められ、ポンプ44bが次発ポンプとして定められている。さらに、ユーザによって開閉機構80の状態が切り替えられるものとし、外部入力によって第1,第2制御部60a,60bのそれぞれに給水装置10Bの目標圧力PpSVが設定されるものとする。
Further, in the
給水装置10Bの第1,第2制御部60a,60bによる自動給水制御について説明する。図7は、第1制御部60aにより実行される先発ポンプ自動給水制御の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、第1制御部60aに電源が供給されているときに繰り返し実行される。
Automatic water supply control by the first and
先発ポンプ自動給水制御では、第1制御部60aは、まず、給水装置10Bの目標圧力PpSVを、ポンプ44aの単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxと比較する(S402)。そして、第1制御部60aは、給水装置10の目標圧力PpSVが、ポンプ44aの単独運転において出力可能な最大圧力Pmax以下であるときには(S402:Yes)、ポンプ44が並列に接続されていると判断し、接続モードを並列モードに設定して、ポンプ44aの目標圧力P1SVとして給水装置10Bの目標圧力PpSVを設定
する(S404)。目標圧力PpSVは、揚程曲線Pyに基づいて設定されるとよい。一方、第1制御部60aは、給水装置10の目標圧力PpSVが、ポンプ44の単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxより大きいときには(S402:No)、ポンプ44が直列に接続されていると判断し、接続モードを直列モードに設定して、ポンプ44aの目標圧力P1SVとして給水装置10Bの目標圧力PpSVの2分の1を設定する(S406)。この場合、目標圧力PpSVは、揚程曲線Pzに基づいて設定されるとよい。
In the leading pump automatic water supply control, first, the
ただし、第1制御部60aは、給水装置10Bの目標圧力PpSVに代えて、外部入力に基づいてポンプ44の接続状態を判断し、ポンプ44aの目標圧力P1SVを設定してもよい。また、第1制御部60aは、ポンプ44が直列に接続されているときには、ポンプ44の目標圧力P1SVとして、ポンプ44aの単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxなどを設定してもよい。
However, instead of the target pressure PpSV of the
続いて、第1制御部60aは、ポンプ44aの始動条件が成立するのを待って(S408)、始動条件が成立したら(S408:Yes)、ポンプ44aを始動する(S410)。一例として、第1制御部60aは、ポンプ44aの吐出し圧力が所定の始動圧にまで低下したときに、始動条件が成立したと判断する。
Subsequently, the
第1制御部60aは、ポンプの停止条件が成立するまで(S412:No)、ポンプ44aの運転を制御する。第1制御部60aによるポンプ44aの運転制御は、給水装置10と同様に、目標圧力P1SVに基づいた推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御などの制御が行われるとよい。
The
そして、第1制御部60aは、ポンプ44aの停止条件が成立したときには(S412:Yes)、ポンプ44aを停止させて(S414)、図7に示す処理を終了する。一例として、フロースイッチ24aが過少水量を検出し、その検出信号が第1制御部60aに送られると(小水量状態)、第1制御部60aは、ポンプ44aの停止条件が成立したと判断する。第1制御部60aは、ポンプ44aの停止条件が成立したら、ポンプ44aの吐出し圧力が所定の停止圧力に達するまで回転速度を増加させ、圧力タンク28aを蓄圧した後、ポンプ44aを停止させる。なお、第1制御部60aは、ポンプ44a,44bが直列に接続されていると判断される場合には、ポンプ44a,44bが並列に接続されていると判断される場合よりも長い時間にわたって運転させて圧力タンク28aを蓄圧してもよい。こうすれば、ポンプ44bが停止する前にポンプ44aが停止することを抑制することができ、ポンプ44a,44bを接続する流路に負圧が生じることを抑制できる。
Then, when the conditions for stopping the
次に、第2制御部60bによるポンプ44bの自動給水制御について説明する。図8は、第2制御部60bにより実行される次発ポンプ自動給水制御の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、第2制御部60bに電源が供給されているときに繰り返し実行される。
Next, the automatic water supply control of the
次発ポンプ自動給水制御では、第2制御部60bは、まず、ポンプ44bの目標圧力P2SVとして、給水装置10Bの目標圧力PpSVを設定する(S502)。なお、第2制御部60bにおいて、給水装置10Bの目標圧力PpSVは、外部入力によって直接に設定されてもよいし、外部入力によってポンプ44a,44bの接続状態を判断し、当該判断に基づいて自動で設定されるものとしてもよい。
In the next pump automatic water supply control, the
続いて、第2制御部60bは、ポンプ44bの追加条件が成立するのを待って(S504)、追加条件が成立したら(S504:Yes)、ポンプ44bを始動する(S506)。一例として、第2制御部60bは、目標圧力P2SV(給水装置10の目標圧力Pp
SV)が、ポンプ44aの単独運転において出力可能な最大圧力Pmax以下である場合など、ポンプ44a,44bが並列に接続されていると判断される場合には、図3のS208と同様に、目標圧力P2SVとポンプ44bの吐出し圧力との差が、所定の閾値以上である状態が所定時間にわたって継続するときに、追加条件が成立したと判断すればよい。または、第2制御部60bは、目標圧力P2SV(給水装置10の目標圧力PpSV)が、ポンプ44aの単独運転において出力可能な最大圧力Pmaxより大きい場合など、ポンプ44a,44bが直列に接続されていると判断される場合には、ポンプ44aが始動した後にポンプ44bが始動されるよう、ポンプ44bの吸込圧力が所定の閾値以上に至ったときに、追加条件が成立したと判断するとよい。
Subsequently, the
SV) is equal to or less than the maximum pressure Pmax that can be output in the independent operation of the
第2制御部60bは、ポンプ44bの解列条件が成立するまで(S508:No)、ポンプ44bの運転を制御する。第2制御部60bによるポンプ44bの運転制御は、給水装置10と同様に、目標圧力P2SVに基づいた推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御などの制御が行われるとよい。
The
そして、第2制御部60bは、ポンプ44bの解列条件が成立したときには(S508:Yes)、ポンプ44bを停止させて(S510)、図8に示す処理を終了する。一例として、第2制御部60bは、ポンプ44a,44bが並列に接続されていると判断される場合は、図3のS212と同様に、ポンプ44bの回転速度が所定の閾値以下である状態が所定時間にわたって継続するときに、解列条件が成立したと判断するとよい。また、第2制御部60bは、ポンプ44a,44bが直列に接続されていると判断される場合には、フロースイッチ24bが過少水量を検出し、その検出信号が第2制御部60bに送られると、解列条件が成立したと判断するとよい。
Then, when the parallel off condition for the
以上説明した給水装置10Bにおいても、給水装置10と同様の効果を奏することができる。
Also in the
(第1の実施形態の変形例3)
上記では、第1のポンプ部と第2のポンプ部として、ポンプ44a,44bを備えた給水装置10,10A,10Bについて説明した。しかしながら、給水装置10,10A,10Bは第1のポンプ部と第2のポンプ部として、ポンプ44a,44bの少なくとも一方に代えて、図9に示すポンプ部2044を備えてもよい。図9に示すように、ポンプ部2044は、2つのモータポンプ2040a,2040bと、モータポンプ2040a,2040bの可変速制御器の一例であるインバータ装置2050a,2050bと、モータポンプ2040a,2040bを制御するための制御部2060と、を備える。モータポンプ2040a,2040bとインバータ装置2050a,2050bとのそれぞれは、実施形態のモータポンプ40とインバータ装置50のそれぞれと同一の構成であってもよい。
(Modification 3 of the first embodiment)
In the above description, the
図9に示すポンプ部2044は、ポンプ部2044の吸込管32と吐出し管34とに対して並列に接続される2台のモータポンプ2040を備えている。なお、図9に示す例では、2台のモータポンプ2040a,2040bが設けられるものとしたが、3台以上のモータポンプが設けられてもよい。ポンプ部2044の吸込管32には、吸込管32内の圧力を測定するための圧力センサ2021が設けられている。また、ポンプ部2044の吐出し管34には、吐出し管34内の圧力を測定するための圧力センサ2026が設けられている。ポンプ部2044の吸込管32より分岐して、モータポンプ2040a,2040bの吸込口に吸込管2032a,3032bが接続されている。また、モータポンプ2040a,2040bの吐出し口に接続された吐出し管2034a,2034bは、統合されてポンプ部2044の吐出し管34に接続される。各吐出し管2034a,2034bには、過少小水量を検知するフロースイッチ2024と、逆止弁2025とが設けら
れている。また、吐出し管34には、圧力検出器である圧力センサ2026と、圧力タンク2028とが設けられている。圧力センサ2021、フロースイッチ2024、逆止弁2025、圧力センサ2026、及び圧力タンク2028は、実施形態の給水装置10における圧力センサ21、フロースイッチ24、逆止弁25、圧力センサ26、及び圧力タンク28のそれぞれと同一の構成であってもよい。また、圧力センサ2021、フロースイッチ2024、逆止弁2025、圧力センサ2026、及び圧力タンク2028と、実施形態の給水装置10における圧力センサ21、フロースイッチ24、逆止弁25、圧力センサ26、及び圧力タンク28の機能が同一の場合は、どちらか一方は省略されてもよい。
The
図9に示すポンプ部2044では、各種センサによる検出信号が制御部2060に入力され、制御部2060は、インバータ装置2050a,2050b等に指令を送信することによって、モータポンプ2040a,2040bを駆動することができる。つまり、図9に示すポンプ部2044は、単独で給水先に給水を行うポンプ装置として使用することもできる。
In the
こうしたポンプ部2044を、第1のポンプ部、及び第2のポンプ部として使用する場合、図1Aに示す制御部60と、図9に示す制御部2060とが、無線または有線で接続されるとよい。そして、ポンプ部2044の制御部2060から給水装置10の制御部60へポンプ部2044における各種検出信号が送られるとよい。また、給水装置10の制御部60からポンプ部2044の制御部2060へ、例えば開閉機構80の開閉状態を示す信号、又は給水装置10の目標圧力などが送られるとよい。なお、第1のポンプ部として使用されるポンプ部2044の制御部2060と、第2のポンプ部として使用されるポンプ部2044の制御部2060とが互いに通信可能に接続されてもよい。
このように、第1のポンプ部と第2のポンプ部との少なくとも一方として、図9に示すようなポンプ部2044が使用される場合にも、上記した実施形態と同様の効果を奏することができる。
When such a
Thus, even when the
なお、給水装置10Aの給水装置において、ユニット10Aa、ユニット10Abに代えて、ポンプ部2044を用いてもよい。給水装置10Bの給水装置において、ユニット10Ba、ユニット10Bbに代えて、ポンプ部2044を用いてもよい。この場合も、上記した実施形態と同様の効果を奏することができる。
In addition, in the water supply device of the
(第2の実施形態)
上述の図1B並びに図1Cを用いて示したように、並列運転と直列運転とで、ポンプの制御が異なる。上述のポンプ装置では、ポンプ44の並列運転と直列運転とを切り替える切替機構80を有し、当該切替機構80にて並列モードと直列モードとを切り替えることができる。しかしながら、本実施形態のように、制御部60は、切替機構80がなく並列運転のみを行うポンプ装置、並びに直列運転のみを行うポンプ装置の両方で用いることができる。
(Second embodiment)
As shown above with reference to FIGS. 1B and 1C, pump control differs between parallel operation and series operation. The pump device described above has a
図10、図11は制御部60が用いられるポンプ装置の一実施形態を示す。
制御部60は、図10に示すようなポンプ部3044aとポンプ部3044bが並列に接続されるポンプ装置3000、または、図11に示すようなポンプ部4044aとポンプ部4044bが直列に接続されるポンプ装置4000にも用いることができる。一例として、制御部60は外部入力にて接続モードの設定変更が可能とする。そして、制御部60がポンプ装置3000に用いられる場合には、接続モードが並列モードに設定されることで、制御部60はポンプ部3044aとポンプ部3044bとの接続状態が並列接続であると判断し、上述の並列モードにてポンプ部3044を制御(図3参照)する。また、制御部60がポンプ装置4000に用いられる場合は、接続モードが直列モードに設定さ
れることポンプ部4044aとポンプ部4044bとの接続状態が直列接続であると判断し、上述の直列モードにてポンプ部4044を制御(図4参照)する。このように、制御部60は、接続モードを変更しただけで、並列運転、直列運転の双方のポンプ装置に用いることができる。ポンプ装置3000とポンプ装置4000とで共通の制御部を使用できるため、ポンプ装置3000に並列運転のみを行う制御部を用い、またはポンプ装置4000に直列運転のみを行う制御部を用いるのと比べて、制御部の部品在庫を減らすことができる。
10 and 11 show an embodiment of a pump device in which the
The
なお、本実施形態における一実施形態として、ポンプ部3044a,3044b,4044a,4044bは、ポンプ44またはポンプ部2044と同様の構成とする。また、ポンプ装置内に機能が同一の圧力センサ21、フロースイッチ24、逆止弁25、圧力センサ26、及び圧力タンク28が複数ある場合は、いずれかひとつのみで構成され、他は省略されてもよい。
As an embodiment of the present embodiment, the
以上、上述した全ての実施形態並びに変形例では、S302の処理で、上流側のポンプ44である先発ポンプの目標圧力P1SVを給水装置10の目標圧力PpSVの2分の1に設定するものとした。しかし、こうした例に限定されず、先発ポンプの目標圧力P1SVは、先発ポンプが単独運転で出力可能な最大圧力Pmax以下に設定されるものとすればよい。例えば、先発ポンプの目標圧力P1SVは、給水装置10の目標圧力PpSVに依らず、先発ポンプが単独運転で出力可能な最大圧力Pmaxが設定されてもよい。
As described above, in all the embodiments and modifications described above, the target pressure P1SV of the leading pump, which is the pump 44 on the upstream side, is set to 1/2 of the target pressure PpSV of the
上記した実施形態並びに変形例では、ポンプ44a,44bが停止されているときに、開閉機構80によるポンプ44a,44bの接続状態が切り替えられるものとした。しかし、こうした例に限定されず、ポンプ44a,44bの少なくとも一方が運転している状態で、開閉機構80によるポンプ44a,44bの接続状態が切り替えられてもよい。この場合、特に、ポンプ44a,44bが並列に接続された状態から直列に接続された状態へと切り替えられるときには、制御部60は、上流側に接続されたポンプ44(先発ポンプ)の吐出し圧力が、当該先発ポンプの目標圧力P1SVに至るのを待って、下流側に接続されたポンプ44(次発ポンプ)の目標圧力を上昇させてもよい。こうすれば、上流側のポンプ44の吐出し圧力が安定した状態で、下流側のポンプ44を運転させることができ、給水装置10からの吐出し圧力を安定させることができる。
In the embodiment and modification described above, the connection state of the
更に、上述した全ての実施形態並びに変形例で、制御部60は、ポンプ44a,44bの運転状態に基づいて、開閉機構80の異常を判定してもよい。例えば、制御部60は、直列モードにおいて、ポンプ44a,44bを運転させている際に、次発ポンプ(下流側に接続されたポンプ44)の吐出し圧力が、ポンプ44の単独運転による出力可能な最大圧力Pmax以下の所定の第1閾値以下であれば、ポンプ44a,44bが直列に接続されておらず、開閉機構80に異常が生じていると判断してもよい。
Furthermore, in all of the embodiments and modifications described above, the
また、制御部60は、並列モードにおいて、ポンプ44a,44bを共に運転させている際に、ポンプ44aまたは/およびポンプ44bの吐出し圧力が、出力可能な最大圧力Pmaxより大きい所定の第2閾値以上の場合、ポンプ44a,44bが並列に接続されておらず、開閉機構80に異常が生じていると判断してもよい。あるいは、制御部60は、並列モードにおいて、ポンプ44a,44bを共に運転させている際に、ポンプ44aの吐出し圧力とポンプ44bの吐出し圧力との差が、所定の第3閾値上であれば、ポンプ44a,44bが並列に接続されておらず、開閉機構80に異常が生じていると判断してもよい。
Further, in the parallel mode, when the
上述した全ての実施形態並びに変形例で、制御部60は、ポンプ44a,44bが並列に接続されて並列運転しているときのポンプ44a,44bの吐出し圧力の差に基づいて
、先発ポンプと次発ポンプの目標圧力P1SV,P2SVの少なくとも一方を補正してもよい。一例として、制御部60は、並列運転しているときに、先発ポンプの吐出し圧力が、次発ポンプの吐出し圧力よりも、ΔPだけ大きい場合、先発ポンプの目標圧力P1SVをΔPだけ大きくなるように補正してもよいし、又は次発ポンプの目標圧力P2SVをΔPだけ小さくなるように補正してもよい。また、制御部60は、先発ポンプの目標圧力P1SVをΔPの2分の1だけ大きくなるように補正すると共に、次発ポンプの目標圧力P2SVをΔPの2分の1だけ小さくなるように補正してもよい。また、制御部60は、目標圧力P1SV,P2SVの少なくとも一方を補正するのに代えて、圧力センサ26a,26bによる検出値を補正してもよい。例えば、上記の例において、制御部60は、先発ポンプにおける圧力センサの検出値がΔPだけ小さくなるように補正してもよいし、次発ポンプにおける圧力センサの検出値がΔPだけ大きくなるように補正してもよい。また、制御部60は、先発ポンプにおける圧力センサの検出値がΔPの2分の1だけ小さくなるよう補正すると共に、次発ポンプにおける圧力センサの検出値がΔPの2分の1だけ大きくなるように補正してもよい。このように、並列運転時の吐出し圧力に基づいて、目標圧力P1SV,P2SV、又は圧力センサ26a,26bの検出値を補正することにより、ポンプ44a,44bを同一の運転ポイントで運転させることができる。
In all of the above-described embodiments and modifications, the
以上説明した本実施形態は、以下の形態としても記載することができる。
[形態1]形態1によれば、第1のポンプ部と、第2のポンプ部と、を備えたポンプ装置に用いられる制御部が提案され、前記制御部は、前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、を取得し、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続状態を判断し、前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、前記接続状態と、前記制御部に記憶された前記ポンプ装置の設定圧と、に基づいて、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とを制御する。
形態1によれば、第1及び第2のポンプ部のそれぞれの吐出し圧力を取得して、それぞれの吐出し圧力に基づいて、第1及び第2のポンプ部を制御する。これにより、ポンプの接続状態ごとに適切にポンプを制御することができる。
The present embodiment described above can also be described as the following modes.
[Mode 1] According to mode 1, there is proposed a control unit for use in a pump device including a first pump unit and a second pump unit, wherein the control unit controls the first pump unit. Acquiring the discharge pressure and the discharge pressure of the second pump section, determining the connection state between the first pump section and the second pump section, and discharging the first pump section Based on the pressure, the discharge pressure of the second pump unit, the connection state, and the set pressure of the pump device stored in the control unit, to control the pump section of the
According to form 1, the discharge pressure of each of the first and second pump units is obtained, and the first and second pump units are controlled based on the discharge pressure of each. Thereby, the pump can be appropriately controlled for each connection state of the pump.
[形態2]形態2によれば、形態1において、前記制御部は、前記接続状態と前記設定圧とに基づいて前記第1のポンプ部および前記第2のポンプ部の目標圧力を設定し、前記第1のポンプ部の吐出し圧力が前記第1のポンプ部の目標圧力となるように前記第1のポンプ部を制御し、前記第2のポンプ部の吐出し圧力が前記第2のポンプ部の目標圧力となるように前記第2のポンプ部を制御する。 [Mode 2] According to Mode 2, in Mode 1, the control section sets the target pressures of the first pump section and the second pump section based on the connection state and the set pressure, controlling the first pump unit so that the discharge pressure of the first pump unit becomes a target pressure of the first pump unit, and controlling the discharge pressure of the second pump unit to achieve the target pressure of the second pump unit; The second pump section is controlled so as to achieve the target pressure of the section.
[形態3]形態3によれば、形態1または2において、前記制御部は、前記接続状態に応じた接続モードを有し、前記接続モードは、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とが直列に接続された直列モードと、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とが並列に接続された並列モードと、を、有する。 [Mode 3] According to Mode 3, in Mode 1 or 2, the control section has a connection mode corresponding to the connection state, and the connection mode includes the first pump section and the second pump section. and a parallel mode in which the first pump section and the second pump section are connected in parallel.
[形態4]形態4によれば、形態3において、前記制御部は、前記設定圧に基づいたポンプ装置の目標圧力を有し、前記接続モードが前記直列モードのときに、上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力を前記ポンプ装置の目標圧力の半分以上の圧力とする。 [Mode 4] According to Mode 4, in Mode 3, the control unit has a target pressure of the pump device based on the set pressure, and is connected to the upstream side when the connection mode is the series mode. Also, the target pressure of the first or the second pump unit is set to a pressure equal to or more than half of the target pressure of the pump device.
[形態5]形態5によれば、形態3または4において、前記制御部は、前記接続モードが前記直列モードのときに、上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力を当該上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部から出力可能な最大圧力とする。 [Mode 5] According to Mode 5, in Mode 3 or 4, when the connection mode is the series mode, the control unit controls the target value of the first or second pump unit connected upstream. Let the pressure be the maximum pressure that can be output from the first or second pump unit connected to the upstream side.
[形態6]形態6によれば、形態3から5において、前記制御部は、前記接続モードが前
記直列モードのときに、上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の始動後に下流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部を始動する、及び/又は下流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の停止後に上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部を停止する。形態6によれば、上流側に接続されたポンプ部と下流側に接続されたポンプ部とを接続する流路に負圧が生じることを抑制でき、キャビテーションなどの不具合が生じることを防止できる。
[Mode 6] According to Mode 6, in Modes 3 to 5, when the connection mode is the series mode, the control unit starts the first or second pump unit connected upstream. starting said first or said second pumping part connected downstream afterward and/or said connected upstream after stopping said first or said second pumping part connected downstream Stop the first or the second pump section. According to form 6, it is possible to suppress the generation of negative pressure in the flow path connecting the pump section connected to the upstream side and the pump section connected to the downstream side, thereby preventing problems such as cavitation from occurring.
[形態7]形態7によれば、形態3から6において、前記ポンプ装置は前記接続状態を切り替えるための切替機構を有し、前記制御部は、前記接続モードが前記並列モードから前記直列モードへと切り替えられた際には、上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の吐出し圧力が当該上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力に至るのを待って、下流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力を上昇させる。形態7によれば、上流側のポンプ部の吐出し圧力が安定した状態で、下流側のポンプ部を運転させることができ、ポンプ装置からの吐出し圧力を安定させることができる。 [Mode 7] According to Mode 7, in Modes 3 to 6, the pump device has a switching mechanism for switching the connection state, and the control unit switches the connection mode from the parallel mode to the series mode. and the discharge pressure of the first or second pump unit connected to the upstream side reaches the target pressure of the first or second pump unit connected to the upstream side. After waiting for the time, the target pressure of the first or second pump section connected downstream is increased. According to the seventh aspect, the downstream pump section can be operated while the discharge pressure of the upstream pump section is stable, and the discharge pressure from the pump device can be stabilized.
[形態8]形態8によれば、形態3から7において、前記制御部は、前記接続モードが前記並列モードのときに前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とが並列に接続された状態では、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とが共に停止していて所定の始動条件が成立したときに前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との一方を始動させ、前記一方のポンプ部が運転していて所定の追加条件が成立したときに前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との他方を始動させ、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との両方が運転していて所定の解列条件が成立したときに前記第1のポンプ部または前記第2のポンプ部を停止させる。こうすれば、第1のポンプ部と第2のポンプ部とを共に運転する並列運転と、第1のポンプ部と第2のポンプ部との一方が運転する単独運転とを行うことができ、ポンプ装置から吐出す流量を増加させたり、ポンプ装置の省エネを図ったりすることができる。
[Mode 8] According to
[形態9]形態9によれば、形態8において、前記制御部は、前記所定の始動条件が成立したときに始動させるポンプ部をローテーションさせる。形態9によれば、一方のポンプ部に液体が長時間滞留するのを防ぐことができ、第1のポンプ部と第2のポンプ部との累積運転時間が偏るのを防ぐことができる。
[Mode 9] According to Mode 9, in
[形態10]形態10によれば、形態3から9において、前記制御部は、前記第1のポンプ部で出力可能な第1の最大圧力と、前記第2のポンプ部で出力可能な第2の最大圧力と、を記憶し、前記設定圧に基づいた前記ポンプ装置の目標圧力が、前記第1の最大圧力および/または前記第2の最大圧力より大きい場合、前記接続モードが直列モードであると判断する。形態10によれば、ポンプ装置の目標圧力に基づいて、第1及び第2のポンプ部の制御を実行することができる。
[Mode 10] According to
[形態11]形態11によれば、形態3から10において、前記制御部は、前記第1のポンプ部で出力可能な第1の最大圧力と、前記第2のポンプ部で出力可能な第2の最大圧力と、を記憶し、前記設定圧に基づいた前記ポンプ装置の目標圧力が、前記第1の最大圧力および前記第2の最大圧力以下である場合、前記接続モードが並列モードであると判断する。形態11によれば、ポンプ装置の目標圧力に基づいて、第1及び第2のポンプ部の制御を実行することができる。 [Mode 11] According to Mode 11, in Modes 3 to 10, the control unit controls the first maximum pressure that can be output by the first pump unit and the second maximum pressure that can be output by the second pump unit. and the maximum pressure of and, if the target pressure of the pump device based on the set pressure is equal to or less than the first maximum pressure and the second maximum pressure, the connection mode is the parallel mode to decide. According to form 11, the control of the first and second pump units can be executed based on the target pressure of the pump device.
[形態12]形態12によれば、形態3から11において、前記制御部には、前記接続状態を示す信号が入力される。形態12によれば、接続状態を示す信号に基づいて、第1及び第2のポンプ部の接続状態を判断し、第1及び第2のポンプ部の制御を実行することが
できる。
[Mode 12] According to mode 12, in modes 3 to 11, a signal indicating the connection state is input to the control unit. According to form 12, the connection state of the first and second pump units can be determined based on the signal indicating the connection state, and control of the first and second pump units can be executed.
[形態13]形態13によれば、形態3から12において、前記制御部は、前記接続状態を切り替えるための切替機構に切替指示を出力可能であり、前記切替指示に基づいて、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続モードを判断する。形態13によれば、制御部が出力する切替指示に基づいて、第1及び第2のポンプ部の接続状態を判断し、第1及び第2のポンプ部の制御を実行することができる。 [Mode 13] According to Mode 13, in Modes 3 to 12, the control unit can output a switching instruction to a switching mechanism for switching the connection state, and based on the switching instruction, the first A connection mode between the pump section and the second pump section is determined. According to the thirteenth form, the connection state of the first and second pump units can be determined based on the switching instruction output by the control unit, and control of the first and second pump units can be executed.
[形態14]形態14によれば、形態13において、前記制御部は、外部入力に応じて、前記切替機構に前記切替指示を出力する。形態14によれば、外部入力によって、第1のポンプ部と第2のポンプ部とが並列に接続された状態と直列に接続された状態を切り替えることができる。 [Mode 14] According to Mode 14, in Mode 13, the control unit outputs the switching instruction to the switching mechanism in response to an external input. According to the fourteenth aspect, it is possible to switch between a state in which the first pump section and the second pump section are connected in parallel and a state in which the first pump section and the second pump section are connected in series by an external input.
[形態15]形態15によれば、形態3から14において、前記制御部は、接続状態を切り替えるための切替機構に切替指示を出力可能であり、前記設定圧に基づく前記ポンプ装置の目標圧力に応じて、前記切替機構に前記切替指示を出力する。形態15によれば、ポンプ装置の目標圧力に応じて、第1のポンプ部と第2のポンプ部との接続状態を自動で切り替えることができる。 [Mode 15] According to Mode 15, in Modes 3 to 14, the control unit can output a switching instruction to a switching mechanism for switching the connection state, and the target pressure of the pump device based on the set pressure can be changed. In response, the switching instruction is output to the switching mechanism. According to the fifteenth aspect, the connection state between the first pump section and the second pump section can be automatically switched according to the target pressure of the pump device.
[形態16]形態16によれば、形態3から15において、前記ポンプ装置は前記接続状態を切り替えるための切替機構を有し、前記制御部は、前記接続モードが前記直列モードのときに、下流側に接続された前記第1のまたは前記第2のポンプ部の吐出し圧力が、当該下流側に接続された前記第1のまたは前記第2のポンプ部から出力可能な最大圧力以下の所定の第1閾値以下であれば、前記切替機構に異常が生じていると判断する。形態16によれば、ポンプ部の吐出し圧力に基づいて、異常を判断できる。 [Mode 16] According to Mode 16, in any of Modes 3 to 15, the pump device has a switching mechanism for switching the connection state, and the control unit, when the connection mode is the series mode, controls the downstream The discharge pressure of the first or the second pump unit connected to the downstream side is a predetermined value equal to or lower than the maximum pressure that can be output from the first or the second pump unit connected to the downstream side. If it is equal to or less than the first threshold value, it is determined that the switching mechanism is abnormal. According to form 16, abnormality can be determined based on the discharge pressure of the pump unit.
[形態17]形態17によれば、形態3から16において、前記ポンプ装置は前記接続状態を切り替えるための切替機構を有し、前記制御部は、前記接続モードが前記並列モードのときに、前記第1および/または前記第2のポンプ部の前記吐出し圧力が当該第1および/または当該第2のポンプ部から出力可能な最大圧力より大きい所定の第2閾値以上である場合に、前記切替機構に前記切替機構が異常であると判断する。形態17によれば、ポンプ部の吐出し圧力に基づいて、異常を判断できる。 [Mode 17] According to Mode 17, in any of Modes 3 to 16, the pump device has a switching mechanism for switching the connection state, and the control unit, when the connection mode is the parallel mode, controls the when the discharge pressure of the first and/or the second pump unit is equal to or greater than a predetermined second threshold that is larger than the maximum pressure that can be output from the first and/or the second pump unit, the switching The mechanism determines that the switching mechanism is abnormal. According to form 17, abnormality can be determined based on the discharge pressure of the pump unit.
[形態18]形態18によれば、形態3から17において、前記制御部は、前記接続モードが前記並列モードで並列運転している場合、前記第1のポンプ部の前記吐出し圧力と前記第2のポンプ部の前記吐出し圧力との差に基づいて前記第1のポンプ部の目標圧力と前記第2のポンプ部の目標圧力との少なくとも一方を補正する。形態18によれば、第1のポンプ部と第2のポンプ部とを同一の運転ポイントで運転させることができる。 [Embodiment 18] According to Embodiment 18, in Embodiments 3 to 17, when the connection mode is the parallel mode and the parallel operation is performed, the controller controls the discharge pressure of the first pump unit and the first pump unit. At least one of the target pressure of the first pump section and the target pressure of the second pump section is corrected based on the difference between the discharge pressures of the two pump sections. According to form 18, the first pump section and the second pump section can be operated at the same operating point.
[形態19]形態19によれば、形態1から18において、前記制御部は、前記第1のポンプ部を制御するための第1制御部と、前記第2のポンプ部を制御するための第2制御部と、を備える。 [Mode 19] According to Mode 19, in Modes 1 to 18, the control section includes a first control section for controlling the first pump section and a second control section for controlling the second pump section. 2 control unit.
[形態20]形態20によれば、形態19において、前記制御部は、前記第1制御部および前記第2制御部と通信可能に構成される第3制御部を更に備える。
[Mode 20] According to
[形態21]形態21によれば、ポンプ装置が提案され、前記ポンプ装置は、第1の可変速手段によって可変速制御される第1のポンプ部と、第2の可変速手段によって可変速制御される第2のポンプ部と、前記第1のポンプ部の吐出し圧力を検出するための第1の圧力センサと、前記第2のポンプ部の吐出し圧力を検出するための第2の圧力センサと、形
態1から20のいずれかの制御部と、を備える。形態21によれば、上記した形態1の制御部と同様の効果を奏することができる。
[Mode 21] According to
[形態22]形態22によれば、形態21において、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とは、同性能であることを特徴とする。これにより、何れの接続状態においても、最大水量または最高揚程が必要な場合に、全てのポンプの運転点を制限することなく、最高効率点とすることができるため省エネ運転が可能となる。
[Mode 22] According to Mode 22, in
[形態23]形態23によれば、形態21または22において、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とは、同一高さに配置されることを特徴とする。
[Mode 23] According to Mode 23, in
[形態24]形態24によれば、形態21から23において、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とを並列に接続された状態と直列に接続された状態とに切替可能な切替機構を備える。形態24によれば、切替機構によって、第1のポンプ部と第2のポンプ部との接続状態を切り替えることができ、広範囲の吐出し流量および吐出し圧力に対応することができる。
[Mode 24] According to
[形態25]形態25によれば、第1のポンプ部と第2のポンプ部とを備えたポンプ装置におけるポンプ運転方法が提案され、前記ポンプ運転方法では、前記第1のポンプ部の吐出し圧力を検出し、前記第2のポンプ部の吐出し圧力を検出し、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続状態を判断し、前記検出された前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記検出された前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、前記判断した前記接続状態と、前記ポンプ装置の設定圧と、に基づいて、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とを制御する。かかるポンプ運転方法によれば、上記した形態1の制御部と同様の効果を奏することができる。
[Mode 25] According to
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、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。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment of the present invention is for facilitating understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The present invention may be modified and improved without departing from its spirit, and the present invention includes equivalents thereof. In addition, any combination of the embodiments and modifications is possible within the scope of solving at least part of the above-described problems or achieving at least part of the effects, and is described in the scope of claims and the specification. Any combination or omission of each component is possible.
10,10A,10B、3000、4000…給水装置
21…圧力センサ
23a、23b…逆止弁
25a、25b…逆止弁
26a…圧力センサ(第1の圧力センサ)
26b…圧力センサ(第2の圧力センサ)
32a…吸込管
32b…吸込管
34a…吐出し管
34b…吐出し管
36a…接続管
36b…接続管
42a、42b…モータ
44a…ポンプ(第1のポンプ部)
44b…ポンプ(第2のポンプ部)
50a、50b…インバータ
60…制御部
60a…第1制御部
60b…第2制御部
60c…第3制御部
80…開閉機構
81…動力源
26b... pressure sensor (second pressure sensor)
32a...
44b... pump (second pump unit)
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、を取得し、
前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続状態を判断し、
前記接続状態に応じた接続モードを有し、
前記接続モードは、
前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とが直列に接続された直列モードと、
前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とが並列に接続された並列モードと、
を、有し、
前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、前記接続状態と、前記制御部に記憶された前記ポンプ装置の設定圧と、に基づいて、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とを制御し、
前記接続モードが前記並列モードから前記直列モードへと切り替えられた際には、上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の吐出し圧力が当該上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力に至るのを待って、下流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力を上昇させる、制御部。 A control unit used in a pump device including a first pump unit , a second pump unit, and a switching mechanism for switching a connection state between the first pump unit and the second pump unit There is
Acquiring the discharge pressure of the first pump unit and the discharge pressure of the second pump unit;
determining a connection state between the first pump unit and the second pump unit;
having a connection mode according to the connection state;
The connection mode is
a series mode in which the first pump section and the second pump section are connected in series;
a parallel mode in which the first pump section and the second pump section are connected in parallel;
have
Based on the discharge pressure of the first pump section, the discharge pressure of the second pump section, the connection state, and the set pressure of the pump device stored in the control section, the first controlling the first pump unit and the second pump unit;
When the connection mode is switched from the parallel mode to the series mode, the discharge pressure of the first or second pump unit connected upstream is changed to the first pump unit connected upstream. a control unit that waits until the target pressure of the first or the second pump unit is reached, and increases the target pressure of the first or the second pump unit connected downstream.
前記接続状態と前記設定圧とに基づいて前記第1のポンプ部および前記第2のポンプ部の目標圧力を設定し、
前記第1のポンプ部の吐出し圧力が前記第1のポンプ部の目標圧力となるように前記第1のポンプ部を制御し、
前記第2のポンプ部の吐出し圧力が前記第2のポンプ部の目標圧力となるように前記第2のポンプ部を制御する、
請求項1に記載の制御部。 The control unit
setting target pressures of the first pump section and the second pump section based on the connection state and the set pressure;
controlling the first pump unit so that the discharge pressure of the first pump unit becomes the target pressure of the first pump unit;
controlling the second pump unit so that the discharge pressure of the second pump unit becomes the target pressure of the second pump unit;
The control unit according to claim 1.
前記設定圧に基づいたポンプ装置の目標圧力を有し、
前記接続モードが前記直列モードのときに、上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力を前記ポンプ装置の目標圧力の半分以上の圧力とする、請求項1または2に記載の制御部。 The control unit
having a target pressure of the pump device based on the set pressure;
3. A target pressure of said first or said second pump unit connected upstream is set to a pressure equal to or greater than half of a target pressure of said pump device when said connection mode is said series mode. control unit described in .
前記第1のポンプ部で出力可能な第1の最大圧力と、前記第2のポンプ部で出力可能な第2の最大圧力と、を記憶し、
前記設定圧に基づいた前記ポンプ装置の目標圧力が、前記第1の最大圧力および/または前記第2の最大圧力より大きい場合、前記接続モードが直列モードであると判断する、請求項1から7の何れか1項に記載の制御部。 The control unit
storing a first maximum pressure that can be output by the first pump unit and a second maximum pressure that can be output by the second pump unit;
8. If the target pressure of the pump device based on the set pressure is greater than the first maximum pressure and/or the second maximum pressure, it is determined that the connection mode is the serial mode. 1. The control unit according to any one of the above.
前記第1のポンプ部で出力可能な第1の最大圧力と、前記第2のポンプ部で出力可能な第2の最大圧力と、を記憶し、
前記設定圧に基づいた前記ポンプ装置の目標圧力が、前記第1の最大圧力および前記第2の最大圧力以下である場合、前記接続モードが並列モードであると判断する、請求項1から8の何れか1項に記載の制御部。 The control unit
storing a first maximum pressure that can be output by the first pump unit and a second maximum pressure that can be output by the second pump unit;
9. The method according to any one of claims 1 to 8 , wherein the connection mode is determined to be the parallel mode when the target pressure of the pump device based on the set pressure is equal to or less than the first maximum pressure and the second maximum pressure. The control unit according to any one of items 1 and 2.
請求項1から9の何れか1項に記載の制御部。 a signal indicating the connection state is input to the control unit;
The control unit according to any one of claims 1 to 9 .
前記切替指示に基づいて、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続モードを判断する、
請求項1から10の何れか1項に記載の制御部。 The control unit can output a switching instruction to a switching mechanism for switching the connection state,
determining a connection mode between the first pump unit and the second pump unit based on the switching instruction;
The control unit according to any one of claims 1 to 10 .
接続状態を切り替えるための切替機構に切替指示を出力可能であり、
前記設定圧に基づく前記ポンプ装置の目標圧力に応じて、前記切替機構に前記切替指示を出力する、請求項1から12の何れか1項に記載の制御部。 The control unit
capable of outputting a switching instruction to a switching mechanism for switching the connection state;
The control unit according to any one of claims 1 to 12 , wherein the switching instruction is output to the switching mechanism according to the target pressure of the pump device based on the set pressure.
第2の可変速手段によって可変速制御される第2のポンプ部と、
前記第1のポンプ部の吐出し圧力を検出するための第1の圧力センサと、
前記第2のポンプ部の吐出し圧力を検出するための第2の圧力センサと、
前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続状態を切り替えるための切替機構と、
請求項1から18の何れか1項に記載の制御部と、
を備えるポンプ装置。 a first pump unit whose speed is controlled by a first variable speed means;
a second pump unit whose speed is controlled by a second variable speed means;
a first pressure sensor for detecting the discharge pressure of the first pump section;
a second pressure sensor for detecting the discharge pressure of the second pump section;
a switching mechanism for switching a connection state between the first pump section and the second pump section;
a control unit according to any one of claims 1 to 18 ;
A pumping device comprising:
あって、
前記第1のポンプ部の吐出し圧力を検出し、
前記第2のポンプ部の吐出し圧力を検出し、
前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部との接続状態を判断し、
前記接続状態に応じた接続モードを設定し、
前記接続モードは、
前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とが直列に接続された直列モードと、
前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とが並列に接続された並列モードと、
を、有し、
前記検出された前記第1のポンプ部の吐出し圧力と、前記検出された前記第2のポンプ部の吐出し圧力と、前記判断した前記接続状態と、前記ポンプ装置の設定圧と、に基づいて、前記第1のポンプ部と前記第2のポンプ部とを制御し、
前記接続モードが前記並列モードから前記直列モードへと切り替えられた際には、上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の吐出し圧力が当該上流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力に至るのを待って、下流側に接続された前記第1または前記第2のポンプ部の目標圧力を上昇させる、
ポンプ運転方法。 A pump operation method for a pump device comprising a first pump section , a second pump section, and a switching mechanism for switching a connection state between the first pump section and the second pump section. hand,
detecting the discharge pressure of the first pump unit;
detecting the discharge pressure of the second pump unit;
determining a connection state between the first pump unit and the second pump unit;
setting a connection mode according to the connection state;
The connection mode is
a series mode in which the first pump section and the second pump section are connected in series;
a parallel mode in which the first pump section and the second pump section are connected in parallel;
have
Based on the detected discharge pressure of the first pump unit, the detected discharge pressure of the second pump unit, the determined connection state, and the set pressure of the pump device to control the first pump section and the second pump section;
When the connection mode is switched from the parallel mode to the series mode, the discharge pressure of the first or second pump unit connected upstream is changed to the first pump unit connected upstream. Waiting until the target pressure of the first or the second pump unit is reached, increasing the target pressure of the first or the second pump unit connected downstream;
How to operate the pump.
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