JP2009008035A - 可変速給水装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の可変速給水装置は、複数台のポンプ1と、ポンプ1をそれぞれ変速運転する電流制限機能を有する複数の周波数変換器2と、吐出側圧力センサ4と、これら機器を制御する制御装置15とを備え、複数台のポンプ1を並列運転する。制御装置15は、吐出側圧力センサ4の検出圧力が目標圧力に一致するように変速ポンプを可変速運転すると共に、変速ポンプを駆動する周波数変換器2で電流制限機能が働く状態で、且つ、吐出側圧力センサ4の検出圧力が目標圧力以下の状態である場合に、追加のポンプを始動させる。
【選択図】図6
Description
更に需要水量が減少すると先発ポンプの回転数が下げられていくが、先発ポンプのフロースイッチ6により水量が少水量であることを検知すると、制御装置15は先発ポンプも停止させ、再び水が使用されて吐出側圧力センサ4の検出圧力が始動圧力(最低必要圧力)PB以下になるまで待機状態となる。
(1)電流制限機能の働く状況では、回転数指令値を上げても実際のポンプ駆動周波数が低下させられているため、回転数指令値が最高回転数まで上がり、後発ポンプが追加されるまでの間、需要を満たせない状態が継続することになる。
(2)電流制限機能の働いている状態で、ポンプを追加すると、先発ポンプの負荷が軽減され電流制限機能が解除されるため、先発ポンプが急に回転数指令値で駆動されるので、圧力変動の原因となる。
(3)フロースイッチの故障等、流量検出手段の不具合により、少水量であるとの検出状態が誤って継続してしまっている場合、後発ポンプが追加されることがなく、需要水量を満たせない恐れがある。
(4)異物の混入などにより先発ポンプのモータの負荷が極端に重くなると、ポンプの回転数指令は最高回転数になるものの、実際の水量が少ないために少水量が検出される状況となり、後発ポンプの追加起動が行われずに需要水量を満たせない恐れがある。
また、本発明は、フロースイッチ等の流量検出手段が正常に動作をしない状況、もしくはフロースイッチを備えていない場合でも、運転しているポンプの能力の不足を判断し、他のポンプの追加を行うことができる可変速給水装置を提供することを目的とする。
より具体的には、以下に列挙する効果を奏する。
(1)本発明によれば、周波数変換器の電流制限機能により、周波数指令値と実際の運転周波数との間に乖離が生じた場合(つまり運転中のポンプで負荷を賄いきれなくなった場合)に、迅速に追加ポンプが始動されるため、需要水量の増加に対して鋭敏に対応した制御が可能になる。
(2)本発明によれば、フロースイッチ等の流量検出手段が正常に動作をしない状況、もしくはフロースイッチを備えていない場合でも、運転しているポンプの能力の不足を判断し、他のポンプの追加を行うことができる。
(3)本発明によれば、ポンプに異物が混入するなどして負荷が高まり回転数が上がりにくいときにも、直流ブラシレスモータでは電流制限機能が働くまで電流を上昇させていくので、流量が少なくてもポンプを追加することができる。
図4は、本発明の可変速給水装置の一実施形態を示す図である。本発明の可変速給水装置の構成は、図1に示す可変速給水装置と同様であるため、図4は、図1の一部を抜き出して制御装置を詳細に示した図である。本発明においては、ポンプ1を駆動する各モータMは直流ブラシレスモータからなる。制御装置15は、設定部16、記憶部17、演算部18、表示部19、I/O部20などを備えている。設定部16においては、外部操作により給水系の最低必要圧力PBや最大需要水量での必要圧力PA、インバータ2が電流制限機能を作動させる閾値となるストールレベル等を設定する。設定部16において設定された各種設定値は、記憶部17に記憶される。I/O部20は、吐出側圧力センサ4の出力やフロースイッチ6の信号などの給水装置内の各種センサからの信号を受け入れ、演算部18に送る。また、I/O部20と各インバータ2とはRS485等の通信手段により接続され、制御装置15からインバータ2へは、ストールレベルの設定値などの各種設定値や周波数指令値、発停信号(起動・停止信号)などの制御信号が送られ、インバータ2から制御装置15へは、実際の周波数値や電流値等の運転状況が逐次送られる。
上述の第1の実施形態では、第一の追加条件と第二の追加条件を並列させ、どちらか一方の条件が満たされればポンプの追加を行う構成としたが、第2実施形態では、第二の追加条件のみを採用し、また、ポンプの解列の際にもフロースイッチを用いない構成とした。
図9(b)はポンプ解列の判定を行うフローチャートであり、変速ポンプへの周波数指令値がHzB(最低周波数)であり、且つ、吐出側圧力センサ4により検出される吐出圧力が目標圧力を上回っているか否かが確認され、吐出圧力が目標圧力を上回っている状態が所定時間継続したときに変速ポンプを停止し、固定速ポンプを変速ポンプに戻して運転を継続させる解列動作を行う。
ここに記載した以外のその他の構成は第1の実施形態と同様である。
2 インバータ(周波数変換器)
3 圧力タンク
4 吐出側圧力センサ
6 フロースイッチ(流量検出手段)
7,14 逆止弁
8 吸込側配管
9 水道本管
10 吸込側圧力センサ
11 逆流防止装置
12 バイパス管
13 吐出側配管
15 制御装置
16 設定部
17 記憶部
18 演算部
19 表示部
20 I/O部
M モータ
Claims (4)
- 複数台のポンプと、該ポンプをそれぞれ変速運転する電流制限機能を有する複数の周波数変換器と、吐出側圧力センサと、これら機器を制御する制御装置とを備え、複数台のポンプを並列運転する可変速給水装置であって、
前記制御装置は、前記吐出側圧力センサの検出圧力が目標圧力に一致するように変速ポンプを可変速運転すると共に、前記変速ポンプを駆動する周波数変換器で電流制限機能が働く状態で、且つ、前記吐出側圧力センサの検出圧力が目標圧力以下の状態である場合に、追加のポンプを始動させることを特徴とする可変速給水装置。 - 前記制御装置は、前記変速ポンプを駆動する周波数変換器の出力電流値が予め設定された制限電流値以上であることを判断して追加のポンプを始動させることを特徴とする請求項1記載の可変速給水装置。
- 更に、複数台のポンプ毎に設けられた流量検出手段を備え、
前記制御装置は、前記変速ポンプへの周波数指令値が最高回転数であり、且つ、流量検出手段の検知により少水量でない状態が所定時間継続した場合にも追加のポンプを始動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の可変速給水装置。 - 前記制御装置は、前記追加のポンプを始動した後、前記追加のポンプを変速ポンプとして前記吐出側圧力センサの検出圧力が目標圧力に一致するように可変速運転すると共に、先に運転されていたポンプを追加時運転周波数以下の速度で固定速ポンプとして運転することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の可変速給水装置。
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