JPS61241496A - 可変速ポンプの落水防止装置及び運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は吸込運転における可変速ポンプの連転装置に係
り、特に揚水の一部を放流させる必要のない同装置の落
水防止装置に関する。

〔発明の背景〕

吸込運転に於けるポンプの落水防止の技術として、次の
ような方法が提案されている。

（特＠昭５３−１２４３１９号、実開昭５４−１６２９
０１号等） これらの１つの技術の概略を第５図および第６−により
説明する。第Ｓ＠はポンプ装置の構成−で、１は吸水位
、２Ｆｉフート弁、３は吸込管、４は可変速ポンプ、５
は逆止め弁、６は仕切弁、８は給水管７に備わる圧力セ
ンサーでここの圧力に応答して電気信号を発信する。又
、９は圧力タンク、１０は補水管、１１は逆止め弁、１
２は放流電磁弁、１３は放流管、１４／ｆｉ補水槽、１
５は補水管、１６はボールタッグ、１７−１．１７−２
は仕切弁である。

第６−位第５ＱＷＫ示すポンプの運転特性図で縦軸に圧
力Ｈ１横軸に水量Ｑを取って示す０ここで、Ｅｏは目標
圧力（ポンプの全揚程に相当］、臼巌Ａ、　　Ｂ、　　
ＯｌＤ、　ＩＣ，Ｆ、　　Ｇはポンプの運転速度がそれ
ぞれ最高速度Ｎ　ｍ　ａ　ｘ、Ｎ　１・　Ｎ！Ｉ　Ｎ、
・１４、ポンプの落水現象が生じさせないために必要な
放流量Ｑｆに対応する速度Ｎ１、及び最低速度Ｎｍ１ｎ
の時のポンプのＱ−Ｈ性能を示す。又。

Ｑａｅ　　Ｑｂｓ　Ｑａｅ　　Ｑａｅ　　Ｑｆはそれぞ
れ前記した目標圧力ＨＯと曲ｍＡ−Ｆとの交点に於ける
水量を示す。

ポンプ４は使用水量の変化に伴い、給水管内の圧力変化
Ｈを圧力センサー８により検出し予じめ設定しである目
標圧力ＨＯと比較し、この目標圧力ＨＯと一致するよう
に前記ポンプ４の運転速度を変えて運転し、給水末端へ
給水を行う。たとえば使用水量がＱａ−＋Ｑ、’ｂ→Ｑ
６−）ｌｉｌｄ−ａｍＱ６と変化するとこれに伴って運
転速度はＮｍａｚ→Ｎ、→１１１ｔ→Ｎ　、　−？　Ｎ
　、という具合に変化する。

しかし、使用水量がＱｆより少ない範囲、即ち過少水量
で長時間運転するとポンプ４の吸込側の旋回流により水
中の空気が分離して吸込側に溜り、落水現象（圧力降下
）が生ずる。おるいはポンプ内の水温が上昇するという
不具合が生じる。そこで従来は使用水量がＱ、ｆより小
さい範囲に入ったら、運転速度Ｎ、を検出して、第ｊ−
一に示す電磁弁１２を開けて揚水の一部を放流管１３を
介して放流し、ポンプ４の吐出し量を常に９１以上にし
て落水現象（圧力低下）防止を行っていた。又、この速
度を検出する代わりにポンプの吐出し側に流量センサー
を設け、これにより過少水量Ｑｆを検出することも容易
に考えられる。

尚、第５図における補水槽１４はポンプ４の停止中のグ
ランド部から水洩れあるいはフート弁２からの水洩れに
対しての補水であり、補水管１０゜逆止め弁１１を通し
て行ない、常にポンプ４内を満水状態に保つ。さらに補
水槽］４へは枝管１５、ボールタップ１６を介して行う
。

以上のように従来技術に於いては過少水量時の運転によ
る落水防止のため揚水の一部を無駄に放流しており、こ
れの対策が技術的な課題となっていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は吸込運転条件に於いて、ポンプを運転す
る際、揚水の一部を無駄に放流することなく落水現象を
解消するための給水装置を提供することにめる〇 〔発明の概要〕 本発明の物像Ｌポンプと、このポンプの吐出し側に連結
した給水管と、この給水管に設けた圧力タンクと、この
圧力タンク内の圧力を検知する圧力センサーと、前記ポ
ンプの運転を制御する制御手段とからなり、需要水量の
変動に応じて前記ポンプの運転速度を変えて給水を行う
ものにおいて、前記需要水量が減少し、前記ポンプの回
転速度が予め定めた落水の生じはじめる水童忙対応する
速度に近づいたとき、前記圧力タンクへ給水するのに十
分な水量を送るように前記ポンプの運転速度を高め、そ
の後あらかじめ定めた所定時間落水しない極低速回転で
運転することにある。

したがって、ポンプの始動頻度を抑制できると共にポン
プの落水を防止できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１〜第４図により説明する
。第１−は本実施例の構成囚であり、従来例で示した第
ｓｌ！！ｇの電磁弁１２と放流管１３を省略したもので
これ以外について同一と同じなので説明を省略する。第
２−は第１図の運転特性−であり、第６−と同じ記号で
示すものは同じ意味を持つものであり同一符号で示すも
のは説明を省く。曲＠Ｆは落水の生じはじめる水量Ｑ、
　ｆと目標圧力Ｈｏとの交点■に於ける運転速度Ｎ、の
時のボン７Ｑ−Ｈ性能曲線、曲線工は使用水量がＱｆよ
り小さい落水運転範囲に入った際に可変速駆動手段が指
令でき得る最低速度Ｎｍ１ｎ’（具体的には可変速駆動
手段の制御構成により一般的には概略最高速度Ｎｍａｘ
と最低速度Ｎｍ１ｎとの比は１０：１である。例えけＮ
ｍａｘを３６０ＯｒｐｍとするとＮｍ１ｎは３６０ｒｐ
ｍである０）で運転している時のＱ−Ｈ性能である。使
用水量力Ｑｆより小さい範囲に入り、運転速度Ｎ　ｍ　
Ｌ　ｎ’、曲線工の点＠で運転すると給水圧力が低下す
る。加えて、使用水量がＱｆより小さい範囲でめればポ
ンプ４を即停止させれば良いが、即停止させるとボンプ
の始動頻度が高くなる。省スペース、イニシャルコスト
の低減を図りしかもポンプの始動Ｓ度を抑制するにはＱ
ｆより小さい範囲で十分な時間だけ運転を続ける必要が
める。このため、予じめ圧力タンク９内に前記Ｑｆで速
度Ｎｍ１ｎ’で前記十分な時間運転した際に必要な給水
量を保有しておかなければならない。なお、曲ＩｗＪは
、圧力タンク９内に必要な給水量を保有するためにポン
プ４の運転速度をｎｔ’ｌで高めた時のＱ、−Ｈ性能で
ある。第３歯は本実施例の制ｍ装置であり、ＦＷは電源
、ＭＯＢは配線用しやＷｒｔ＞　Ｉ　Ｎ　Ｖは特にこれ
に制御されるものではないがポンプモーターの可変速駆
動手段である。可変周波インバータ装置、Ｍは図示して
いないが第１図に示すポンプ４＋！ を駆動するモーター、ｃ　Ｔ　？６カセンサー８の発す
る信号によりこれらの制御を行う制御装置である。第４
図は前記制御装置の制御の手順を示すフローチャートで
あり、もちろんこの−に示すプログラムの内容が、説明
を省いたが前記制ａ袈重の記憶部に記憶されているもの
である。

い１、給水圧力はＨＯである運転速度で運転しているも
のとする。この状態では第４内に示すループＬｊ、Ｌ、
あるいはＬｓの処理を制御装置が実行し、目標圧力ＨＯ
より給水圧力Ｈの方が大きくなると、減速制御を、目標
圧力ＨＯより給水圧力Ｈか小さけれは増速制御を行い、
両者か等しければ変速せず運転を続ける。この状態から
使用水量が減少してＱｆ以下に達し、運転速度がＮ、以
下に達すると第４図に於ける３ステツプでとのＮ。

以下の状態になっていることを判定して４ステツプへ進
み、前述したように圧力タンク９内に水量を保有するた
めに必要な時間３８秒だけ運転速度Ｉｔを指令し、この
後、５ステツプでインバータエＭＶの出力し得る最低速
度Ｎｍ１ｎ″を指令して運転ｔ３秒間続ける。この後、
６ステツプでカウンタを１だけ進め次の７ステツプで予
じめ設定したカウンタがｎＫ達したか判定し、達してい
なければ１ステツプからの処理を繰返し、達している場
合には８ステツプへ進み、ここで停止制御の処理を実行
して、この制御の図示していないが再始動判断処理を実
行する部分ヘジャンプし、これ以降の処理を実行する。

ところで前述のカウンタの設定値ｎと、Ｎ　ｍ　ｉ　ｎ
’を指令する時間ｔ、は圧力タンクの容量が小さく保有
水量が少ない場合にこの時間ｔ、を長く設定するとたと
えば需要水量がＱｆ近くで使用されたとすると給水先方
（圧力タンク内又は給水管内の圧力］が低下してしまう
のでこれを防止するために設けたものでらる０したがっ
て、時間ｔ、を小さくしてたとえば時間ｔ。

を５秒、カウンタの設定値ｎ″Ｉｒ１２回とすればルー
プＬ４は１２回走りＩｔ−＋Ｎｍ１ｎ’が１２０秒間繰
返されてポンプ４は停止する。なお、タンク容量が十分
に大きい場合に給水圧力の低下が生じない場合にはカウ
ンタの設定値ｎを１とし、時間ｔ、を適正に設定しても
よい。

以上説明したように本実施例によれは極めて低い運転速
１ｉＮｍｉｎ’で運転しているためポンプ４内の羽根車
は単に低速回転しているだけで有効な仕事をしていない
ので旋回流の生ずることがなく、水なの空気が分離する
ことがなく落水現象を解消することが出来る効果がある
。

〔発明の効果〕

本発明によれば過少水量範囲で極低速運転をポンプの始
動頻度を抑制するのに十分な時間だけ運転するので落水
現象の生じない効果があるばかりでなく、従来システム
と比較してタンク容量を小さく、しかも過少水量範囲で
運転を継続している際には極低速運転のため動力の消費
を低く押えることのできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

明の実施例のポンプ装置の構成図、第２図はｗＪ１図に
示すポンプの運転特性−１第３図は同じくポンプ装置の
制御装置、第４図は第３図の制御装置の制御手順を示す
フローチャート、第５図は従来のポンプ装置の構成図、
第６図は第５図に示すポンプの運転特性図である。 ４はボン１．５は逆止め弁、８は圧力センサー、９は圧
力タンク、１３は補水槽、１４はポールタツブ、工ＭＶ
は可変周波インバータ装置、ＯＴＬは制御装置である。 序　５１ｉＡ 第　　ｌＩ２１ ＄　２　図 第３　図 第　４Ｉ２］ コ シζソ７゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポンプと、このポンプの吐出し側に連結した給水管と、
   この給水管に設けた圧力タンクと、圧力センサーと、前
   記ポンプへの補水を行う補水手段と、これらを制御する
   制御装置とで構成され、需要水量の変動に応じて前記ポ
   ンプの運転速度を変えて給水を行つてゆくものに於いて
   、このポンプの運転速度が予じめ定めた落水の生じはじ
   める水量に対応する速度に達した時、前記圧力タンクへ
   この水量で給水するのに十分な水量を保有するまで運転
   速度を高め、この後、極低速運転をポンプの始動頻度を
   抑制するのに十分な時間だけ行なうようにしたことを特
   徴とする可変速ポンプの落水防止装置。