CN102619765A - 供水装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够容易地设定为了进行末端压力恒定控制而所需的参数的供水装置。供水装置的目标压力设定单元通过可变速控制单元使上述电动机可变速地运转，在压力检测单元检测到的压力达到了所设定的第1目标压力的情况、并且电流检测单元检测出的电流值达到了该情况的电动机的旋转速度下的存储单元中存储的额定电流值的情况下，将电动机的旋转速度通过存储单元存储为第1旋转速度，通过可变速控制单元使电动机可变速地运转，在压力检测单元检测到的压力达到了被设定为低于第1目标压力的第2目标压力的情况下，将电动机的旋转速度通过存储单元存储为第2旋转速度，使用第1目标压力和第1旋转速度、以及第2目标压力和第2旋转速度，生成表示使用水量与目标压力的关系的关系式。

Description

供水装置

技术领域

本发明涉及供水装置。

背景技术

作为本技术领域的背景技术，有日本特开平11-082362号公报(专利文献1)。在该公报中，公开了“在用于控制泵驱动用的马达61、62的由微机构成的运算单元μ中设置DIP开关DS1～DS9，根据控制所需的多个参数HI、HK、HT、H3、a、b、e、d、NMAX，自动设定其他参数，由此即使是特定的参数也能够任意地设定变更，并且无需使用速度参数，仅通过压力参数能够进行设定”(参照摘要)。

【专利文献1】日本特开平11-082362号公报

发明内容

在上述专利文献1中，记载了在供水装置中为了进行末端压力恒定控制而所需的参数的自动设定。但是，由于专利文献1的供水装置具有多个需要设定的参数，所以无法容易地设定参数。例如在设置了供水装置的现场，要求能够更简单地设定为了进行末端压力恒定控制而所需的参数。本发明的目的在于提供一种能够容易地设定末端压力恒定控制所需的参数的供水装置。

为了解决上述课题，例如采用权利要求书记载的结构。

本申请包括多个解决上述课题的手段，在举出其一个例子时，提供一种供水装置，其特征在于，具备：泵，进行供水；电动机，驱动该泵；可变速控制单元，可变速地驱动该电动机；电流检测单元，检测从该可变速控制单元流向电动机的电流的电流值；压力检测单元，检测泵的吐出侧的压力；存储单元，存储根据电动机的旋转速度决定的额定电流值；目标压力设定单元，生成表示使用水量与目标压力的关系的关系式；以及控制单元，使用该目标压力设定单元生成的关系式，控制可变速控制单元，以使压力检测单元检测的压力变为相对使用水量的目标压力，其中，目标压力设定单元，通过可变速控制单元，使电动机可变速地运转，在压力检测单元检测出的压力达到了所设定的第1目标压力的情况、并且电流检测单元检测到的电流值达到了该情况下的电动机的旋转速度下的存储单元中存储的额定电流值的情况下，将该电动机的旋转速度通过存储单元作为第1旋转速度而存储，通过可变速控制单元，使电动机可变速地运转，在压力检测单元检测到的压力达到了被设定为低于第1目标压力的第2目标压力的情况下，将该电动机的旋转速度通过存储单元作为第2旋转速度而存储，使用第1目标压力和第1旋转速度、以及第2目标压力和第2旋转速度，生成表示使用水量与目标压力的关系的关系式。

根据本发明，能够提供能够容易地设定为了进行末端压力恒定控制而所需的参数的供水装置。上述以外的课题、结构以及效果根据以下的实施方式的说明将更加明确。

附图说明

图1是示出实施例1的供水装置的配管系统图以及控制电路图的图。

图2是省略了图1所示的控制装置CU的配管系统图以及控制电路图。

图3是使1台泵运转的情况下的运转特性图。

图4是简单地示出实扬程、所需末端扬程等的关系的图。

图5是作为图1的应用例将PM的值设定得较高的情况下的运转特性图。

图6是作为图1的应用例将PM的值设定得较低的情况下的运转特性图。

图7是示出实施例1的控制装置CU的处理的流程图的图。

图8是示出实施例1的控制装置CU的处理的流程图的图。

图9是示出存储器映像的图。

图10是示出实施例2的供水装置的配管系统图以及控制电路图的图。

图11是省略了图10所示的控制装置CU的配管系统图以及控制电路图。

图12是使两台泵运转的情况的运转特性图。

图13是示出实施例2的控制装置CU的处理的流程图的图。

图14是示出实施例2的控制装置CU的处理的流程图的图。

(符号说明)

1：吸入管；2-1～2-2：隔离阀；3：泵；4：马达；5：止回阀；6：供水管；7：压力罐；8：压力传感器；INV：逆变器；CU：控制装置；11：控制装置的显示部；13：逆变器的显示部。

具体实施方式

以下，使用附图，说明实施例。

【实施例1】

以下，使用图1～图9，说明本实施例。此处，对于可变速驱动单元，以通过逆变器INV对感应马达4进行驱动以及速度控制的单元作为例子，但也可以通过控制装置(有时还称为逆变器)对永磁体马达进行驱动以及速度控制。另外，对于压力检测单元，以压力传感器作为例子而示出。

图1是示出本实施例的供水装置的配管系统图以及控制电路图的图。1是用于从自来水主管吸入水的吸入管、2-1～2-2是隔离阀、3是通过马达4驱动并经由吸入管1将吸入侧的水供给到需要侧的泵。5是止回阀、6是用于向需要侧进行供水的供水管、7是压力罐、8是配备于供水管6，检测这里的压力并据此产生压力信号的压力传感器。9是位于上述止回阀5的水流来的一侧的上游侧，并设置于供水管6的途中的流量开关，如果变为过少水量使用状态，则发出信号。

PW是用于向供水装置供给电力的电源，ELB是漏电截断器，进行其后的系统的漏电保护。INV是可变速地驱动马达4的逆变器，根据来自后面叙述的控制装置CU的速度指令信号f1提供规定的频率、电压。另外，相对于这些速度指令信号f1，将表示逆变器的当前频率的信号f10送回到控制装置CU。进而，具备设置了显示电流、频率、运转以及故障状态的显示部13、和利用键输入开关等的逆变器INV的操作部的控制台CONS1、检测从逆变器INV流向马达4的电流的电流值的电流检测单元CT。另外，该上述电流检测单元CT也可以设置于上述逆变器内部。

如果运转指令信号RUN置为ON则启动逆变器INV，如果置为OFF则停止逆变器INV。另外，为了简化控制，也可以省略上述f10而用f1兼之。另外，也可以省略RUN信号而由f1的输出来启动逆变器INV、由输出停止来停止逆变器INV。R、S是控制电源、TR是变压器，其二次侧与控制装置CU的电源端子连接。控制装置CU具备设置了显示运转以及故障状态的显示部11、和利用键输入开关等的控制装置CU的操作部12的控制台CONS2。

另外，控制装置CU输入表示逆变器INV的当前频率的信号f10、来自压力传感器8的压力信号S0、流量开关9的信号S1以及电流检测单元CT的输出信号S10，具备运转用开关SS的输入端子，还具备与向逆变器INV的速度指令信号f1同样地将运转信号RUN输出到继电器的输出端子。

在图2中，示出了省略图1所示的控制装置CU而在逆变器INV中内置了图2的控制装置CU的功能的情况下的配管系统图以及控制电路图。通过这样省略控制装置CU，能够实现供水装置的小型化，并且还能够降低成本。在图2中，对图1所示的逆变器INV的频率f1指令、来自逆变器INV的应答(answer back)频率f0、对逆变器INV的运转指定RUN、来自电流检测单元CT的信号S10，是设定利用逆变器内部数据、状态信号的。

压力传感器8的输出信号S0、流量开关9的输出信号S1分别与逆变器INV输入端子连接。其他与图1相同的记号表示的部分与图1相同，所以省略说明。本实施例通过图1的电路结构和图2的电路结构中的任意一个都能够实现。

图3是在本实施例中，使1台泵运转的情况的运转特性图，纵轴是供水总扬程H(m)和马达电流(通过逆变器INV驱动马达3时马达4中流过的电流，显示于例如逆变器INV的显示部11)。横轴取使用水量Q(m³/min)而示出。曲线A是从逆变器INV到泵3(马达4)的指令频率为最高频率Nmax时的泵Q-H性能曲线，是设想上的性能。通常以商用频率(50或者60Hz)实施性能试验并具有固有的性能，但若依照本实施例，即使没有通过性能试验得到泵的性能数据也能够设定必要的参数。

曲线D是泵3(马达4)为最高频率Nmax时的马达4中流过的电流(马达电流)，与使用水量Q的变化对应地示出。IT是示出马达4为最高频率Nmax的情况的额定电流值。在以最高频率Nmax(泵Q-H性能曲线A)使泵运转的情况下，如果使用水量Q增大(图3的Q朝向右方向前进)，则与其对应地马达电流增加。在马达电流中由马达的频率决定的额定电流值已确定，如果超过该额定电流值而运转，则马达有可能产生故障，所以需要以不超过该额定电流值的方式运转。

在图3中，示出在使马达4以最高频率Nmax运转的情况下如果使用水量Q增大并超过Qm，则超过额定电流值IT的情况。但是，具有负荷限制特性的泵并非限定于此。另外，在本实施例中，设成该额定电流值IT不依赖于频率而是恒定值来进行说明。

在图3中，PM是上限侧的第1目标压力，在本实施例中需要设定该第1目标压力PM。该PM在向需要侧供水时相当于期望的规格(用使用最大水量和总扬程表示)内的总扬程。PL是下限侧目标压力，根据PM计算并决定，在后面叙述。因此，在本实施例中通过仅设定第1目标压力PM，就能够设定必要的参数。

以下，说明设定了第1目标压力的情况下的其他参数的自动设定方法。另外，在图3中示出了阻力曲线E，但在本实施例中在设定第1目标压力的阶段尚未决定应如何设定该阻力曲线E。即，在本实施例中，根据设定的第1目标压力，生成阻力曲线(表示相对使用水量的目标压力的关系式)，反言之，只要设定第1目标压力，就能够生成阻力曲线，所以能够简单地进行必要的参数设定。

另外，阻力曲线是指，如果以使泵的运转点成为该阻力曲线上的方式进行泵的速度控制，则能够以使需要侧的末端中的压力成为恒定的方式进行供水，称为所谓末端压力恒定控制。由于阻力曲线E是单调增加，所以使用水量(供水量)越大，在配管中流过水时的阻力越大。

在图3中，为了生成阻力曲线E，首先在本实施例中，需要决定与第1目标压力PM对应的泵的旋转速度(频率)。具体而言，决定为从与泵4的频率为NM时的泵Q-H性能曲线B的交点O0(后面叙述的上限侧坐标O0)向下延伸的线段、和逆变器驱动时马达电流曲线F的交点变为额定电流IT以下。即，该曲线B是在上述末端压力恒定控制中，以不超越额定电流IT的方式将频率限制为Nm时的泵Q-H性能，此时的运转电流曲线是F。

因此，如果运转范围是Qm以下，则能够不超越额定电流IT地运转。换言之，在末端压力恒定控制中，以使运转电流不超越额定电流IT的方式，对频率控制一边随时判定一边进行处理即可。曲线C是逆变器频率为Nb时的泵Q-H性能曲线。此处，将点O0作为上限侧第1坐标，用上限侧目标压力PM和逆变器频率Nm表示，将点O1作为下限侧第2坐标，用下限侧目标压力PL和逆变器频率Nb表示。

阻力曲线E是如上所述，从泵4向需要端供水时的阻力曲线，其成为进行末端压力恒定控制的情况下的目标值。另外，阻力曲线E是通过上述下限侧坐标O1和上限侧坐标O0的曲线，所以在本实施例中如下所述，使用这些坐标近似而求出。另外，阻力曲线E虽然是2次曲线但也可以进行直线近似。在图3中，对阻力曲线E进行了直线近似。

以下，说明阻力曲线E的近似式、即末端压力恒定控制的运算式的生成方法。在本实施例中，如下所述，使用上述下限侧坐标O1和上限侧坐标O0中的扬程以及频率的值来生成末端压力恒定控制的运算式。另外，在本实施例中，其特征在于，一边运转一边获得必要的参数，来生成这样的运算式。首先以下，说明阻力曲线E的近似式、以及使用了近似式的控制方法。

(直线近似的情况)

H0＝(PM-PL)/(Nm-Nb)×(Nx-Nb)+PL         (1)

(2次曲线的情况)

H0＝(PM-PL)/(Nm-Nb)²×(Nx-Nb)²+PL       (2)

此处，Nx是变量，表示当前运转的频率。通过将该Nx代入上述近似式(1)、或者式(2)，求出目标压力H0。然后，通过以使供水压力(压力传感器8的检测压力)等于该目标压力H0的方式控制运转频率，能够实现末端压力恒定控制。另外，如果设成式(1)、或者式(2)的PM＝PL，则成为吐出压力恒定控制，作为该末端压力恒定控制的奇异解而包含于此。

接下来，说明使用了上述第1目标压力PM的上述近似式的生成方法。

首先，如上所述设定第1目标压力即PM。期望该PM的设定更简易，其详细内容在后面说明。

此处，如图4所示，Ha是实扬程、Hp是所需末端扬程且被设成大致10m。图4简单示出了它们的关系，因此，PM成为以下那样的关系。

PM(在规格点相当于总扬程)＝Ha(实扬程)+Hf(配管阻力)+Hp(所需末端扬程)

在本实施例中，设Hf(配管阻力)＝0.2Ha，将Hp(所需末端扬程)设10m，所以上述PM由以下的关系式来表示。

PM＝Ha+0.2Ha+10

于是，

Ha＝(PM-10)/1.2，

PL用Ha(实扬程)和Hp(所需末端扬程)之和(＝PM-Hf(配管阻力))来表示，结果如下那样求出PL。

PL＝Ha+Hp＝((PM-10)/1.2)+10

此处，如图3所示，PL用于从泵全停止的状态开始最初运转的泵的启动扬程，PM用于泵的最后停止的停止扬程(将频率提高至Nb‘而停止)。另外，这些PL、PM还有时设置上下几M的压力差。

接下来，说明第1目标压力即PM的设定方法。期望该设定方法更简易，在本实施例中，通过设置逆变器INV的操作部，或者在控制装置CU的操作部中设置容积的旋钮(在图3中未图示)，并人为地进行使该旋钮旋转的操作，能够使PM变化。如果旋转旋钮(操作)，则其输出被取入到控制装置CU的CPU的模拟输入端子。设定成与压力传感器的输出相同的信号电平、例如DC1～5v，在1V时将扬程设成0m、在5V时设成100m，在其之间根据比例关系输出信号。另外，在如图2那样省略控制装置CU的情况下取入到逆变器INV的CPU的模拟输入端子之后输出信号。

如果从控制装置CU(或者逆变器INV)输出了上述信号，则使显示部11(或者显示部13)进行与旋钮的输出信号对应的压力显示。例如，调整容积的旋钮，在其输出电压变为2.5v时，在显示部11中显示为50m，CPU取入该容积输出，将PM的值设成50m，存储到存储部。

具体而言，能够通过以下方式实现：如果从容积取入的电压信号变化的状态经过了规定时间，则使软件的处理状态迁移为参数输入模式，如果电压信号不变化的状态经过了规定时间，则将该数据作为PM的值存储到存储部，并离开参数输入模式。如果为了判断是参数输入模式的状态、或者离开参数输入模式的状态中的哪一个状态而设置按键开关(在图3中未图示)，并在显示部11(或者显示部13)中设置显示是哪一个状态(是否设定了参数)的部分，则能够更可靠地进行参数设定，便利性提高。另外，也可以代替容积的旋钮而使用操作部的特定的键、例如向上键和向下键。

在上述中，说明了在逆变器INV、或者控制装置CU中设置了容积的旋钮的情况，但也可以利用压力传感器8和输入来自该压力传感器8的信号的控制装置CU(或者逆变器INV)、操作部12(或者操作部14)、显示部11(显示部13)。即，在按压操作部12(或者操作部14)的特定键(例如预先设置设定键)而切换为参数设定模式之后，调整泵吐出侧的隔离阀2-2，从而进行第1目标压力的设定。在显示部11(或者显示部13)中显示由压力传感器8得到的检测压力，通过调整隔离阀2-2，压力传感器8的检测压力变化。

于是，在显示部11(显示部13)中显示的压力也变化，所以也可以在使用其来显示希望设定的第1目标压力时，通过按压操作部12(或者操作部14)的特定键(例如设定键)，将该值作为PM存储到存储部。

如果能够通过以上的方法设定第1目标压力PM，则接下来，一边检查通过逆变器驱动得到的马达电流一边执行PM恒定控制。即，以在图3的直线G线上左右移动的方式运转。于是，伴随使用水量的增加，马达电流增加。因此，在本实施例中，将该马达电流达到额定电流值It时的逆变器频率作为Nm存储。另外，也可以将紧接达到It之前的逆变器频率作为Nm存储。由此，能够在不超过额定电流值It的范围内使马达运转，所以能够防止超过额定电流值It地运转时的故障的危险，能够提供可靠性高的供水装置。

如果与第1目标压力PM对应的马达的频率(旋转速度)确定，则得到图3的阻力曲线E的上限侧第1坐标。为了求出阻力曲线E的运算式，需要下限侧第2坐标(图3的运转点O1的坐标)，但首先说明运转点O2的求解方法。如果在使PM恒定控制继续的状态下，使使用水量减少，则运转点成为截止运转附近(使用水量0附近)的运转点O2。检测此时的逆变器频率Nb’。另外，检测此时的马达电流Ic，将它们存储到存储部。特别，将马达电流Ic适宜地用作后面叙述的并行运转解除时的参数。

需要在截止运转附近(使用水量0附近)检测逆变器频率Nb’，为了检测该状态，对运转频率的最小值进行检测并将其作为Nb’，在后面详细叙述。为了使其可靠化，也可以将检测到电流的最小值Ic时的运转频率作为Nb’。

接下来，根据上述求出的PL和逆变器频率Nb’求出与运转点O1(压力PL)对应的速度Nb。具体而言，通过进行以下的运算求出。

$\mathrm{Nb}={\mathrm{Nb}}^{,}\sqrt{}(\mathrm{PL}/\mathrm{PM})$

由此，得到下限侧第2坐标。

将这些参数PM、PL、Nm、Nb存储到存储部。另外，上述Nb的运算处理在后面说明的图7的420步骤中也有示出，在获得Nb’之后执行式(3)的运算。具体而言，如果参数Nm、Nb未确定，则不进行末端压力恒定控制，而设成以PM为目标压力的吐出压力恒定控制，如果设成这样的算法，则使用水量从0运转至规格点，所以能得到运转中所需的所有参数。

接下来，说明获得Nb的其他方法。

对于吐出压力恒定控制的目标压力，除了PM以外还加上PL，如上所述通过PM恒定控制获得Nm，得到上限侧第1坐标之后，伴随使用水量的减少，逆变器频率从Nm降低了ΔN之后，将目标压力切换为PL，执行其的恒定控制。伴随使用水量的减少，检测截止运转附近(使用水量0附近)点O1处的逆变器频率Nb。由此，得到下限侧第2坐标。如果目标压力中变化大时有问题，则也可以在PM与PL之间适宜地设置多个目标压力来逐渐减少目标压力。如果直至末端压力恒定控制的频率参数确定，阶段性地切换这些目标压力来进行吐出压力恒定控制运转，则能够减小目标压力的变化。

接下来，针对启动压力、停止压力，例如分别设成Hon、Hoff，按照Hon＝PL±α、Hoff＝PM±β来计算，适宜地存储到存储部。如果将α、β设成0，则成为Hon＝PL、Hoff＝PM。也可以不准备Hon、Hoff的存储部，而在启动停止中直接使用PL、PM。

根据以上的方法，不需要以往需要的用于确定泵性能的特定的逆变器频率和在该频率下运转了时的泵截止压力、或者多个水量Q和扬程H的泵性能数据。另外，图3所示，即使使用假想的泵性能曲线A以及电流曲线D，也能够设定能得到与本实施例效果相同的参数。更详细而言，以往是在决定参数例如PM时，检查此处运转时是否成为过负载(过电流)，但这变得不再需要，而是能够简易地设定必要的参数来进行运转。

另外，图5示出作为图1的应用例将PM的值设定得较高的情况，成为Nm＝Nmax。同样地，图6示出将PM的值设定得较低的例子。在所有图中，即使不知泵性能也能够生成阻力曲线E的运算式，结果如图所示。

接下来，通过流程图的图7、图8、存储器映像图9，详细说明通过控制装置CU如何处理以上所述的过程。

在图7中，在400步骤中例如在接下来的401步骤的初始处理中所具备而执行中断禁止处理D1。在初始处理中，执行寄存器、中断矢量(vector)、存储器、栈指针等的各种初始化处理来进行起动准备。然后，在402步骤中，对图9存储器映像所示出的参数中的需要初始化的参数进行初始化，将需要设为固定数据的设为固定数据，分别保存到存储部的地址。此处，将构成末端压力恒定控制运算式的参数PM、PL、运转所需的参数、Hon、Hoff等参数作为初始值数据，保存到存储部的RAM。将逆变器驱动时的马达电流的额定电流值It作为固定数据，保存到存储部的EEROM(M0)。在403步骤中，将Nm、Nb初始化为例如00h或者0ffh这样的特别的数据。在Nm、Nb中储存了与这些值不同的数据时，判定出这些参数已确定就变得容易。如果这些参数确定，则通过末端压力恒定控制，否则，通过吐出压力恒定控制，获得Nm、Nb。

在404步骤中能够进行中断处理，在405步骤中执行定时器处理Δt，等待中断。如果产生中断，则许可图8的处理A、处理B的执行。

在处理A的503步骤中判定容积的旋钮是否被操作、或者操作部12(或者操作部14)的参数设定用的键是否被按下。此处，对于是否处于参数设定模式的状态，如果为了使动作状态稳定，例如长时间按压向上、向下这两个键，则读入参数PM而进入到设定处理的505步骤，如果再一次按压，则从这里离开并进入到504步骤。

在容积的旋钮的情况下，在电压低的位置预先设置判定是否处于参数设定处理的状态的阈值。通常，对应于比该阈值小的位置，在参数PM的读入处理时使容积旋转(例如右旋)，如果超过阈值则变为参数设定模式。在505步骤中，执行与上述算法对应的处理，读入所设定的PM并存储到存储部M102，根据PM来运算并决定PL而存储到存储部M100。另外，将Hon(设成引入了执行了＝PL±α的运算处理的结果)的数据、Hoff(设成引入了执行了＝PH±β的运算处理的结果)的数据也分别保存到存储部M116、M117。

对于是否执行了参数设定，为了使动作状态稳定，在PM的值确定之后，例如按下设定键，将PM存储到存储部即可。(参照508步骤)一并地，在按压了上述设定键时，进行使显示了PM的数据的显示部点灭等处置是更可靠的。对于该PM的设定办法，在上述中提出了几个，能够适宜地选择这些设定方法，在505步骤中执行。另外，以上的处理在中断处理中执行，但即使在运转中也能够根据需要来设定变更。

在处理B的512步骤中，通过压力传感器8进行供水管的供水压力的检测处理，将检测结果存储到寄存器AN0。另外，通过电流传感器CT对从逆变器INV流向马达4的电流进行电流检测处理，将检测结果存储到寄存器AN1。另外，将这些结果保存到图9的存储部的M110、M111。进而，在存储器M107中，作为变量Nx，保存逆变器INV的当前的指令频率的数据。另外，将在存储器RAM中储存的值用作变量。

此处，向It等存储器EEPROM写入数据的处理，还可以预先通过其他处理。另外，为了在停电恢复时无需再次进行参数设定，对于PL、PM、Hon、Hoff、Nb、Nm、Ic、多泵运转时的在后面叙述的与其关联的参数PH、Hton、Htoff等数据，将与RAM中保存的数据相同的数据也保存到EEPROM。由此，在停电恢复时，由于在EEPROM中保存了上述参数，所以能够无障碍地运转。能够解决在停电恢复时需要再次进行参数设定这样的麻烦。

另外，这样，在图7的406步骤中，直至压力传感器检测出的压力数据变为启动扬程Hon(在α是0时为PL)以下，进行判定。如果是Hon以下，则进入到407步骤，对泵进行启动指令，在408步骤中判定是否为初次，如果是初次，则在410步骤中，将目标扬程作为初始值而设成H0＝PM。在不是运算而通过截止附近处的PL恒定控制运转来获得逆变器频率Nb的情况下，在410步骤的处理之前，追加如下的判定处理即可：判定逆变器频率(当前运转中)从最高频率Nm降低了几赫兹(ΔHz)，例如如果降低了10Hz则设目标压力H0＝PL。在目标压力设定值过大而有问题的情况下，出于同样的考虑，在PL与PH之间追加多个目标压力，而处理成阶段性地切换多个目标压力即可。

如果408步骤的判定不是初次，则进入到409步骤，此处判定Nm、Nb是否已确定。如果确定，则进入到411步骤，对目标扬程H0(在初次，H0＝PL，在初次以后，通过415步骤中的运算处理得到的目标压力成为H0。运算式通过参数PL、PM、Nm、Nb、变量Nx自动生成，如果引入Nx的值则求得H0)和压力传感器检测出的压力数据H进行比较。其结果，如果H0+2m＜H，则表示相比于目标扬程H0，供水压较高，执行412步骤以后的减速处理。

在411步骤中，如果H0-2m＞H，则表示相比于目标扬程H0，供水压较低，执行422步骤以后的处理。

在411步骤中，如果H0+2m＝H，则表示供水压等于目标扬程H0，进入到413、414、415步骤，执行利用运算式的目标扬程设定更新处理。在413、414步骤中，与上述同样地，执行处理是否为初次的判定和Nm、Nb是否确定的判定。如果已确定，则进入到415步骤。在415步骤中，如上所述，通过运算式(1)或者式(2)，使用存储器M100～M108中储存的数据，自动生成运算式。然后，在该运算式中代入当前的逆变器频率来更新目标扬程，跳到411步骤。此时，对更新后的目标扬程和压力传感器检测出的值进行比较。以下，继续其以后的处理。

另外，在422步骤中，执行(向寄存器)载入在上述的中断处理中检测并存储于存储器M111(AN1)中的逆变器运转电流的处理。然后，在423步骤中对该逆变器运转电流与逆变器额定电流It进行比较，如果小于则进入到424步骤，在此执行增速处理。在425步骤中，直至逆变器指令频率f1和到达频率f10一致，执行。如果一致，则将其作为当前逆变器频率保存到Nx。如果在423步骤的判定中是额定电流以上则进入到426步骤，此处，将逆变器运转电流变为额定电流以上时的逆变器频率数据作为Nm存储到M112。之后，返回到411步骤，执行其以后的处理。

由此，能够以使逆变器运转电流不超过额定电流的方式，限制频率控制范围。因此，在运转范围全域中不会变为过负载、过电流。另外，无需在其的以往技术中叙述的步骤的讨论(不需要确定泵性能的特定的频率以及在该频率下运转时的截止压力、或者水量、扬程的泵性能数据)。因此，不需要泵性能。

返回说明，从减速处理的412步骤开始执行416步骤之后，在417步骤中，判定流量开关9是否动作。该流量开关是流动量开关，在其中流过的流量是例如10l(升)/min以下时置为ON，在15l/min以上时置为OFF。在418步骤中，判定使用水量是否少至10l/min以下并且经过规定时间。如果判定结果为“是”，则在419、420步骤中判定当前的逆变器频率是否变为最小值，如果为“是”则将最小值作为Nb’，或者检测此时的逆变器运转电流Ic并分别存储到存储部(M114、M115)。进而，执行

的运算处理，存储到存储部M105。然后，在421步骤中，发出泵停止指令。

如以上的说明，在本实施例中，供水装置具备：由可变速驱动单元驱动的1台以上的可变速泵以及连结至这些泵的供水管；安装于该供水管的压力检测单元和隔离阀；检测上述可变速驱动单元的电流的电流检测单元；对可变速驱动单元进行速度指令的速度指令单元；设定上述供水系期望的压力目标值的设定单元；以及可变速控制单元：其具有根据由该设定单元设定的设定值自动生成或者更新末端压力恒定控制的运算式的单元、在自动运转中自动设定或者更新期望的设定值的单元、和存储这些运算式以及设定值的存储部，上述1台以上的泵按照上述自动生成或者更新了的末端压力恒定控制的运算式以及设定值进行可变速运转，该供水装置中，进行以下处理。

即，在供水装置中，具有可变速驱动单元的额定电流设定单元和其存储部，根据不依赖于上述目标压力设定单元的数值输入的操作，设定第1目标压力，将该第1目标压力存储到存储部，在上述可变速驱动单元的运转时，一边运转一边搜索而检测与上述存储的第1目标压力对应的上述可变速驱动单元的第1频率，将其存储到上述存储部，通过该搜索，获得上述末端压力恒定的运算式的第1坐标，根据上述第1坐标的目标压力，决定第2坐标的第2目标压力，一边运转一边搜索而检测与该第2目标压力对应的上述可变速驱动单元的第2频率，将这些第2目标压力和第2频率存储到上述存储部，根据这些第1、第2坐标，自动生成或者自动更新上述末端压力恒定控制的运算式以及自动运转所需的设定值，由此1台以上的可变速泵进行可变速运转。即，一边运转一边搜索而检测与第2目标压力对应的上述可变速驱动单元的第2频率是指，确定泵性能。

另外，还具备显示压力检测单元的检测结果的压力计，在目标压力设定单元的操作和压力计的压力显示中，自动生成或者自动更新上述末端压力恒定控制的运算式以及自动运转所需的设定值，据此1台以上的可变速泵进行可变速运转。另外，该压力计的显示也可以通过数字(digital)显示来进行。进而，上述的设定单元也可以是容积或者键操作开关(向上、向下键等)。

进而，也可以通过以下的步骤，自动生成或者自动更新上述的末端压力恒定控制的运算式以及自动运转所需的设定值。此处，将构成第1坐标的第1目标压力设为PM、将与其对应的第1频率设为Nm、将构成第2坐标的第2目标压力设为PL、将与其对应的第2频率设为Nb、将当前运转频率设为变量Nx。或者，将运算式设为H0。

1步骤

根据上述目标压力设定单元的操作和上述显示部的压力显示，设定第1目标压力PM，将该第1目标压力PM存储到存储部，基于该第1目标压力PM进行吐出并进行压力恒定控制运转，使水量增加(逐渐打开安装于供水管的隔离阀)，使上述可变速驱动单元的频率增速，将上述电流检测单元检测到上述存储部存储的额定电流时的频率Nm存储到存储部，使水量减少(逐渐关闭安装于供水管的隔离阀)，使上述可变速驱动单元的频率减速，将截止时(水量0)的频率作为Nb’存储。

2步骤

根据上述第1目标压力PM，利用配管阻力曲线的斜率系数γ，通过PL＝PM*γ的运算，求解构成上述第2坐标的第2目标压力PL，存储到上述存储部，将在1步骤中求出的截止时(水量0)的频率设成Nb’，通过

的运算，求出与其对应的第2频率Nb，存储到存储部。

3步骤

根据在1、2步骤中获得的参数(设定值)，进行末端压力恒定控制的运算式和自动运转所需的参数的自动生成或者自动更新。

(直线近似的情况)

H0＝(PM-PL)*(Nm-Nb)/(Nx-Nb)+PL

(2次曲线的情况)

H0＝(PM-PL)*(Nm-Nb)²/(Nx-Nb)²+PL

将运转所需的参数Hon和Hoff决定为Hon＝PL+-α、Hoff＝PM+-β。

进而，作为自动生成或者自动更新上述的末端压力恒定控制的运算式以及自动运转所需的设定值的其他方法，也可以通过以下的步骤来进行。

1步骤

根据目标压力设定单元的操作和显示部的压力显示，设定第1目标压力PM，将该第1目标压力PM存储到存储部，基于该第1目标压力PM进行吐出并进行压力恒定控制运转，使水量增加(逐渐打开安装于供水管的隔离阀)，使上述可变速驱动单元的频率增速，将上述电流检测单元检测到上述存储部存储的额定电流时的频率Nm存储到存储部。

2步骤

根据上述第1目标压力PM，利用配管阻力曲线的斜率系数γ，通过PL＝PM*γ的运算，求解构成第2坐标的第2目标压力PL，存储到上述存储部。利用该第2目标压力PL进行吐出压力恒定控制运转，使水量减少(逐渐关闭安装于供水管的隔离阀)，使上述可变速驱动单元的频率减速，将截止运转(水量0)时的频率Nb存储到存储部。

3步骤

根据在1、2步骤中获得的参数(设定值)，进行末端压力恒定控制的运算式和自动运转所需的参数的自动生成或者自动更新。

(直线近似的情况)

H0＝(PM-PL)*(Nm-Nb)/(Nx-Nb)+PL

(2次曲线的情况)

H0＝(PM-PL)*(Nm-Nb)²/(Nx-Nb)²+PL

将运转所需的参数Hon和Hoff决定为Hon＝PL+-α、Hoff＝PM+-β。

另外，在自动生成或者自动更新上述末端压力恒定控制的运算式以及自动运转所需的设定值的方法中，也可以将第2目标压力作为启动压力、或者根据该第2目标压力在其附近上下设置少许压力差而作为启动压力，将其直接使用，或者作为启动压力存储到存储部并适宜地从该存储部读出而使用，在压力检测单元检测出的供水压力变为上述启动压力以下时，启动。

【实施例2】

接下来，使用图10～图14，说明实施例2。在本实施例中，说明使两台以上的泵运转的情况的例子。

图10是示出使用了实施例的两台泵的供水装置的配管系统图以及控制电路图的图。在图1中，追加了1-2的吸入管、2-3～2-4的隔离阀、由马达4-2驱动并经由吸入管1-2将吸入侧的水供给到需要侧的泵3-2、5-2的止回阀、9-2的流量开关、ELB-2的漏电截断器、对马达4-2进行可变速驱动的逆变器INV2，对于在图1中的说明部分，由于相同而省略说明。另外，通过来自控制装置CU的速度指令信号f2，对逆变器INV2提供规定的指令频率、指令电压。另外，针对该指令频率、指令电压，作为逆变器的当前频率，向控制装置CU回送f20。

进而，具备具有显示电流、频率、运转以及故障状态的显示部11、以及利用键输入开关等的操作部12的控制台CONS3、检测从逆变器INV2流向马达4-2的电流的电流检测单元CT2。另外，电流检测单元CT2也可以分别设置于逆变器INV2的内部。另外，如果运转指令信号RUN2置ON，则逆变器INV2启动，如果置OFF则停止。另外，为了简化，也可以省略上述的f20而用f2兼之。另外，也可以省略RUN2信号而通过f2的输出来启动、通过输出停止来停止。

另外，控制装置CU还具备输入逆变器的当前频率f20、压力传感器的信号S0、流量开关9-2的信号S1-2以及电流检测单元CT2的输出信号S10-2，输出向逆变器INV2的速度指令信号f2，同样地将运转信号RUN2输出到继电器的输出端子。

图11示出省略了图10所示的控制装置CU的供水装置的配管系统图以及控制电路图。其中，省略图10所示的控制装置CU，将其功能作为软件而收纳于逆变器INV1或者逆变器INV2的内部。另外，对于对逆变器INV2的频率f2指令、来自逆变器INV2的应答频率f20、对逆变器INV2的运转指定RUN2，电流检测单元CT2利用逆变器INV2的内部数据、状态信号。另外，将压力传感器8的输出信号S0连接到各个逆变器端子，将流量开关9-2的输出信号S1-2连接到逆变器INV2输入端子1、2和3、4。其他结构与图10记载的结构相同，所以省略说明。

图12是在本实施例中，使两台以上的泵运转时的运转特性图，纵轴表示供水总扬程H(m)和马达电流(通过逆变器驱动泵马达时的马达电流，例如显示于逆变器的显示部13(显示部15))、横轴表示使用水量Q(m³/min)。用与图3相同的记号表示的部分由于相同，所以省略说明。

曲线I是逆变器频率以最高频率Nmax运转时的泵Q-H性能曲线，是设想上的性能。通常，以商用频率(50或60Hz)实施性能试验，具有固有的性能，但根据本实施例，即使没有或不知其性能数据，也能够生成阻力曲线E的运算式。在该最高频率Nmax(泵Q-H性能曲线A)下使用水量增大的情况下，如曲线D所示，马达电流增加，如果使用水量超过Qm，则形成为超越额定电流IT的区域。

在使用水量超过Qm的两台并行运转的区间中，PH是上限侧目标压力并且是设定值，在本实施例中，在阻力曲线E的运算式的生成中，仅设定该PH的1点即可。另外，该PH相当于在对需要侧供水时期望的规格(用使用最大水量和总扬程表示)内的总扬程。PM是下限侧目标压力，根据上述PH计算并决定，在后面叙述。

曲线K是逆变器频率为NM时的两台并行运转时泵Q-H性能曲线，其与上述PH的交点O3是后面叙述的上限侧坐标O3。另外，对于逆变器频率Nm，如上所述，以不超过额定电流It的方式限制频率，即使在该频率Nm下进行了两台并行运转，也不会超过额定电流IT。曲线B+H是两台合成泵Q-H性能曲线，示出在使用水量Qm、供水压力PM下，1台泵以逆变器频率Nm(泵性能是曲线B)、另1台泵以逆变器频率Nb’(泵性能是曲线H)并行运转的状态。(将曲线B和曲线H合成的合成性能的B+H的合成点是O0)此处，将点O3作为上限侧第1坐标，用上限侧目标压力PH和逆变器频率Nm表示，将点O0作为下限侧第2坐标，用下限侧目标压力PM和逆变器频率Nb’表示。

在并行运转区间中进行末端压力恒定控制时的目标值是通过上述下限侧坐标O0和上限侧坐标O3的曲线，与上述1台运转的情况同样地，一般是2次曲线，但有时也直线近似。在本实施例的附图中进行直线近似而示出。

对于该末端压力恒定控制的运算式，如下那样生成在用上述频率和扬程表示的坐标两点成为目标压力的运算式。另外，在本实施例中，其特征在于，如何一边运转一边获得参数。

(直线近似的情况)

H0＝(PH-PM)/(Nm-Nb’)×(Nx-Nb’)+PM    (3)

(2次曲线的情况)

H0＝(PH-PM)/(Nm-Nb’)²×(Nx-Nb’)²+PM  (4)

如果生成该运算式，则通过将当前运转的频率、即变量Nx代入式(3)(4)，求出目标压力H0。然后，通过以使压力传感器8检测的供水压力等于所求出的目标压力H0的方式，控制运转频率，能够以使运转点处于阻力曲线E上的方式进行控制。即，能够进行末端压力恒定控制。另外，在设为运算式(3)(4)的PH＝PL的情况下，成为吐出压力恒定控制，但其也作为末端压力恒定控制的奇异解而包含。

接下来，具体说明本实施例的算法。

步骤1

首先，通过简易的方法，人为地设定PH。接下来，与1台运转时同样地，根据该PH，如下计算并决定PL。

此处，如图4所示，Ha是实扬程、Hp是所需末端扬程，被设成大致10m。图4是简单地示出它们的关系的图，因此PM成为以下那样的关系。

PH(在规格点相当于总扬程)＝Ha(实扬程)+Hf(配管阻力)+Hp(所需末端扬程)

在本实施例中，设为Hf(配管阻力)＝0.2Ha，将Hp(所需末端扬程)设为10m，所以通过以下那样的关系式表示上述PM。

PH＝Ha+0.2Ha+10

于是，

Ha＝(PH-10)/1.2

，通过Ha(实扬程)和Hp(所需末端扬程)之和(＝PH-Hf(配管阻力))表示PL，所以结果如以下那样求出PL。

PL＝Ha+Hp＝((PH-10)/1.2)+10

接下来，PH也根据通过上述操作得到的PH来决定。即，通过PH＝γ*PH计算并决定。γ是大致0.5～0.7左右，预先根据所使用的泵的性能来预测。如果预先预测泵性能的倾向，则也可以没有泵性能数据(试验表)，也可以不知性能。尽管由于γ的值的变化，阻力曲线E变为折线，但决定为在实用上没有问题即可。

这样，PH、PM、PL成为既知(常数)。PL用于从泵全停止的状态开始最初运转的泵的启动扬程，PM用于接下来起动的泵的启动以及停止扬程，PH用于泵的最后停止的停止扬程(将频率提高至Nst而停止)，在后面叙述。另外，PL、PM、PH有时也上下设置几M的压力差。对于这些处理，在图8的处理A的505步骤中追加判定1台运转还是两台运转的处理，在1台运转时执行根据PM求出PL的上述处理，在2台运转时执行根据PH求出PL、PM的上述处理。

步骤2

在步骤1中PH、PM、PL决定之后，一边随时检查通过逆变器驱动得到的马达电流一边执行PM恒定控制。另外，在执行该PM恒定控制时，检测截止运转附近的逆变器频率Nb’和逆变器电流(命名为Ic)并存储到存储部。其与1台运转时步骤2同样地得到。将所得到的参数PH、PM、PL和逆变器频率Nm、Nb、Nb’适宜地存储到存储部。利用它们，用PH和Nm构成上限侧坐标O3，用PM和Nb’构成下限侧坐标O0。

具体而言，如果参数Nm、Nb、Nb’未确定，则不进行末端压力恒定控制，如果在1台泵的情况下，预先设定将PM作为目标压力的上述吐出压力恒定控制的算法，在两台泵的情况下，预先设定将PH作为目标压力的上述吐出压力恒定控制的算法，则使用水量从0运转至规格点，所以能够得到运转中所需的所有参数。

接下来，说明获得Nb’的其他方法。继续将目标压力作为PM的吐出压力恒定控制，在使用水量比Qm稍多的位置，使两台并行运转，使1台以频率NM的固定速运转，使另1台成为可变速运转，在使用水量Qm附近运转，检测逆变器电流变为Ic时的逆变器频率。其成为Nb’。作为处理，以图14的119步骤执行，将结果存储到存储部即M114。

进而，说明获得Nb’的其他方法。在1台泵运转时，还可以如上所述，将目标压力变更为H0＝PH，通过PH恒定控制，检测使用水量减少时的截止的逆变器频率，将该频率作为Nb”，据此，按照

计算来决定。作为处理，在图13的410步骤中，执行判定特定的键开关(例如设定键)是否被按下的处理、以及在其被按下时将目标压力H0变更为PH的处理。作为结果，在图13的414步骤中求出Nb”。此处，执行上述

的运算处理，将结果存储到存储部M114。如果再次按下特定的键开关(例如设定键)，则恢复为原来的状态。在恢复时，使目标压力恢复为H0＝PM。

步骤3

1台运转时启动压力、停止压力与上述1台运转时步骤3相同，所以省略说明。将接下来起动的泵的并行导入、解除扬程例如分别设成Hton、Htoff，计算为Hton＝PM-α、Htoff＝PM-β而适宜地存储到存储部。在这些处理中，执行在图11的110步骤中运算并存储到存储部的处理。如果将α、β设成0，则Hton＝PM、Htoff＝PM。也可以不准备Hton、Htoff的存储部，而在启动停止中直接使用PM。根据以上的方法，以往需要的用于确定泵性能的特定的逆变器频率和以该频率运转了时的泵截止压力、以及多个水量Q、扬程H的泵性能数据变得不需要，其与上述1台运转时相同。或者，图7所示的泵性能曲线I是假想而记载的曲线，也可以不知。具体而言，也可以不知泵性能。

作为参考，接下来叙述以上的参数(设定值以及变量)的意义。

一般，通过水理计算，求出PL＝实扬程(Ha)+所需末端扬程(Hp)(参照图4)。

PH是相当于总扬程(参照图12)、泵的最后停止的停止扬程(将频率提高至Nst而停止)，是两台运转区间的上限目标扬程。

PM在1台运转区间中是上限目标扬程、在两台运转区间中是下限目标扬程(m)。

Hton是第2台并行导入压力。

Htoff是第2台并行解除扬程。

Nm是1台运转时泵最高频率。

Nb是1台运转时泵最低频率。通过

求出。或者，在PL恒定控制时的截止运转附近作为检测频率求解。

Nb’在PM恒定控制时的截止运转附近是检测频率，在两台运转时是泵最低频率。

Nc在PM恒定控制时的截止运转附近是检测电流值。

Nm×2是两台并行运转时泵最高频率。

另外，Nx是当前频率，是变量。如果将该值代入运算式(1)、(2)或者(3)、(4)，则生成当前频率下的目标扬程。通过以上，在进行目标扬程的变更时，如果变更PH，则所有参数能够在运转中自动地变更。

接下来，说明并行运转导入、解除时的条件。

并行导入条件是指

(1)可变速泵的逆变器的运转频率变为Nm以上，或者该状态持续规定时间，压力传感器检测出的供水压力变为Hton以下，或者该状态持续规定时间。

(2)可变速泵的逆变器运转电流变为额定电流It以上，或者该状态持续规定时间。

(3)压力传感器检测出的供水压力变为Hton以下，或者该状态持续规定时间，可变速泵的逆变器运转电流变为额定电流It以上，或者该状态持续规定时间。

(4)可变速泵的逆变器的运转频率变为Nm以上，或者该状态持续规定时间，可变速泵的逆变器运转电流变为额定电流It以上，或者该状态持续规定时间。

(5)可变速泵的逆变器的运转频率变为Nm以上，或者该状态持续规定时间，压力传感器检测出的供水压力变为Ht以下，或者该状态持续规定时间，可变速泵的逆变器运转电流变为额定电流It以上，或者该状态持续规定时间。

并行解除条件是指

(1)可变速泵的逆变器的运转频率变为Nb’以下，或者该状态持续规定时间，压力传感器检测出的供水压力变为Htoff以上，或者该状态持续规定时间。

(2)可变速泵的逆变器运转电流变为Ic以下，或者该状态持续规定时间。

(3)可变速泵的逆变器的运转电流变为Ic以下，或者该状态持续规定时间，压力传感器检测出的供水压力变为Htoff以上，或者该状态持续规定时间。

(4)可变速泵的逆变器的运转频率变为Nb’以下，或者该状态持续规定时间，可变速泵的逆变器的运转电流变为Ic以下，或者该状态持续规定时间。

(5)可变速泵的逆变器的运转频率变为Nb’以下，或者该状态持续规定时间，可变速泵的逆变器运转电流变为Ic以下，或者该状态持续规定时间，压力传感器检测出的供水压力变为Htoff以上，或者该状态持续规定时间。

接下来，通过流程图的图13、图14、图8、存储器映像图9，详细说明通过控制装置CU如何处理以上叙述的条件。

图13是在图7中追加了1台以上泵的交替切换处理的图，图14是示出1台以上的泵的并行导入以及解除处理的图。在它们中，用与图7相同的步骤编号示出的部分由于是相同的处理，所以省略说明。另外，在409、414步骤中，判定除了1台运转时的参数Nm、Nb以外是否也确定了两台运转时所需的参数Nb’、Ic。进而，在410步骤中，追加了不确定末端压力恒定控制的参数，而根据泵的运转台数来设定吐出压力恒定控制的目标压力的处理。即，在1台的情况下是H0＝PM、在两台的情况下是H0＝PH、在n台的情况下是H0＝Pn。

如果末端压力恒定控制的参数确定，则执行415、426步骤的运转台数的判定、和基于此的末端压力恒定控制的运算式的自动生成以及目标压力的运算处理。即，在1台运转时利用参数PL、PM、Nm、Nb、变量Nx，在两台运转时利用参数PM、PH、Nm、Nb’、变量Nx，自动生成运算式，引入变量Nx的值来运算目标压力。进而，在n台运转中也同样地，使用参数Pn-1、Pn、Nm、Nmn-1、变量Nx。

在图13中，在104步骤中执行了第1台泵的停止处理之后，在105步骤中执行交替切换处理。之后，跳到405步骤，执行其以后的处理。

交替切换处理是指，例如如果当前运转着的泵是1号机，则以使接下来运转的泵成为2号机的方式，切换指针的处理。进而，在两台运转时在428步骤的处理之后如果为“是”则使处理进入到110步骤(图14)，或者，在429步骤的处理之后使处理进入到110步骤(图14)。此处，执行并行导入、解除的处理。

在图14中，在110步骤中载入Nm、Hton、It(从存储器读出并载入到寄存器)。这些数据在其以后的处理中适宜地利用。在111步骤中判定运转着的逆变器(INV1或者INV2中的某一个运转)的指令频率f1或者f2是否为Nm以上，如果是以上则在112步骤中判定是否经过规定时间并进入到接下来的113步骤。在否定的情况下返回到图13的411步骤。也可以不设置112、114、116、121、123的规定时间，但为了可靠地执行动作则优选设置这些规定时间。

在113步骤中判定压力传感器检测出的供水压力是否为Hton以下。如果为“是”，则在114步骤中判定是否经过了规定时间而进入到接下来的115步骤。在否定的情况下回到图13的411步骤。在115步骤中，判定逆变器运转电流是否成为It以上。如果为“是”，则在116步骤中判定是否经过了规定时间而进入到接下来的117步骤。在否定的情况下回到图13的411步骤。在117步骤中，执行第2台的运转处理。在该处理中有如下的两个方法，适宜地分开使用。

(1)使先起动的泵作为可变速泵(逆变器是频率控制)，使每一个跟进而运转的泵作为定速泵(逆变器是频率固定速控制)来发挥作用。可变速泵是1台、定速泵是两台以上。作为定速泵跟进而运转的泵的逆变器输出Nm频率，使跟进而运转的泵的运转频率不超过Nm。

(2)将先起动的泵从可变速泵变更为定速泵，使跟进而运转的第一个泵作为可变速泵，接下来每当有跟进而运转的泵时，使该泵作为定速泵(逆变器是频率固定速控制)而发挥作用。当然，对于定速泵的频率，输出Nm频率，使运转频率不超过Nm。

可变速泵是1台、定速泵是两台以上。在定速泵是两台以上的情况下，针对该台数，适宜追加图14的处理，将图13的压力控制处理(可变速控制处理)仅应用于可变速泵即可。

以上的处理是并行导入处理(增台处理)。该并行导入处理的运转条件如上所述，根据该条件，适宜地使110～116步骤的处理成为并行、串行、或者删除等而组合。在119步骤中，载入Nm、Nc、Htoff的数据(从存储器读出并载入到寄存器)。这些数据在其以后的处理中适宜利用。然后，进入到接下来的120步骤。此处，判定可变速泵的逆变器指令频率Nx(引入f1或者f2的数据)是否变为Nb’以下。如果为“是”，则在121步骤中判定是否经过了规定时间而进入到接下来的122步骤。在否定的情况下回到117步骤。在122步骤中判定压力传感器检测出的供水压力是否变为Htoff以上。如果为“是”，则在123步骤中判定是否经过了规定时间而进入到接下来的124步骤。在否定的情况下回到117步骤。

在124步骤中判定运转电流是否为Ic以下。如果为“是”则进入到接下来的125步骤。在“否”的情况下回到117步骤。在126步骤中，执行使当前运转着的泵中的1台停止的并行解除(减台)处理。之后，回到图13的411步骤。在该126步骤的并行解除(减台)处理中有如下的两个方法，适宜地分开使用。

(1)使当前运转着的可变速泵(逆变器是频率控制)停止，将运转中的定速泵中的首先运转的泵变更为可变速泵，使该泵的逆变器的运转频率不超过Nb’。

(2)使运转着的可变速泵保持不变，使运转中的定速泵中的首先运转的泵停止。

以上的处理是并行解除处理(减台处理)。该并行解除处理的运转条件如上所述，根据该条件，使119～124步骤的处理并行、串行、删除等而组合。

在以上的实施例中，以两台泵的例子为中心而直至n台进行了说明，如果扩展至n台来说明，则如下所述。此处，将3台以上表示为n台。在n台并行运转区间中进行末端压力恒定控制的情况下的目标值是通过上述下限侧坐标On-1和上限侧坐标On的曲线，与上述同样地用2次曲线和直线近似表示。

(直线近似的情况)

H0＝(Pn-Pn-1)*(Nm-Nmn-1)/(Nx-Nmn-1)+Pn-1      (5)

(2次曲线的情况)

H0＝(Pn-Pn-1)*(Nm-Nmn-1)²/(Nx-Nmn-1)²+Pn-1    (6)

此处，通过将作为前运转时的频率的变量Nx代入式(5)(6)，能够求出目标压力H0。

另外，设成运算式(5)(6)的Pn＝Pn-1的吐出压力恒定控制也作为该末端恒定控制的奇异解而包含于此。接下来，叙述算法。

步骤1

通过上述和人为的操作设定上述Pn。与1台运转时的步骤1同样地，根据该Pn如下那样计算并决定1台运转时PL。

PL＝Ha+Hp＝((Pn-10)/1.2)+10

此处，Ha、Hp的意义、求出方法与上述相同，所以省略说明。

接下来，Pn-1也根据在上述操作中得到的Pn来决定。即，由Pn-1＝γ*Pn计算并决定。γ是大致0.5～0.7左右，预先根据所使用的泵的性能来预测。如果预先预测倾向，则也可以没有泵性能数据(试验表)，也可以不知性能。尽管由于γ的变化，阻力曲线E(参照图12)成为折线，但决定成实用上没有问题即可。

Pn-2、Pn-3...也同样地根据Pn，如Pn-2＝γ1*Pn、Pn-3＝γ2*Pn...那样决定。γ1、γ2...也与γ同样地是0.5～0.7左右，能够预先根据所使用的泵的性能来预测。这样，能求出Pn、Pn-1、...、PL而成为既知(常数)。

步骤2

在步骤1中决定了Pn、Pn-1、...、PL之后，根据在上述PM恒定控制时获得的Nb’，通过接下来的运算，求出Nmn-1、Nmn-2、...。

$\mathrm{Nmn}-1={\mathrm{Nb}}^{,}*\sqrt{}(\mathrm{Pn}-1/\mathrm{PM}),$ $\mathrm{Nmn}-2={\mathrm{Nb}}^{,}*\sqrt{}(\mathrm{Pn}-$ $2/\mathrm{PM}),...$

将这些得到的参数Pn、Pn-1、PL和逆变器频率Nm、....、Nn-1、Ncn-1适宜地存储到存储部。利用它们，用Pn和Nm构成n台运转区间的上限侧坐标On，用Pn-1和Nmn-1构成下限侧坐标On-1。

作为处理，在图10的420步骤中，追加上述Pn-1、Pn-2、Pn-3...、Nmn-1、Nmn-2、...的运算。

作为其他方法，在图8的A中追加参数设定运转模式处理，并追加图13的410步骤或者在其之前设定目标压力Pn-1、Pn-2、Pn-3...、的处理，一边随时检查通过逆变器驱动得到的马达电流，一边执行Pn-1恒定控制。另外，在执行该Pn-1恒定控制时，检测截止运转附近的逆变器频率Nmn-1和逆变器电流(命名为Icn-1)并存储到存储部。

步骤3

将泵n-1台之后接下来起动的泵n的并行导入、解除扬程分别设成例如Htonn-1、Htoffn-1，按照Htonn-1＝Pn-1-α、Htoffn-1＝Pn-1-β计算并适宜地存储到存储部。如果将α、β设成0，则成为Htonn-1＝Pn-1、Htoffn-1＝Pn-1。在图14的110步骤的处理中追加并执行这些处理。

如以上的说明，在本实施例中，供水装置具备：通过可变速驱动单元驱动的1台以上的可变速泵以及连结到这些泵的供水管；安装于该供水管的压力检测单元和隔离阀；检测上述可变速驱动单元的电流的电流检测单元；对可变速驱动单元进行速度指令的速度指令单元；设定上述供水系期望的压力目标值的设定单元；以及可变速控制单元：其具有根据由该设定单元设定的设定值自动生成或者更新末端压力恒定控制的运算式的单元、在自动运转中自动设定或者更新期望的设定值的单元、和存储这些运算式以及设定值的存储部，并且上述1台以上的泵按照上述自动生成或者更新后的末端压力恒定控制的运算式以及设定值进行可变速运转，该供水装置如以下那样进行控制。

即，在将运转台数设成n台并行运转时，具有可变速驱动单元的额定电流设定单元和其存储部，根据上述目标压力设定单元的操作，设定第n目标压力，将该第n目标压力存储到存储部，在上述可变速驱动单元的运转时，一边进行n台并行运转，一边搜索而检测与上述存储的第n目标压力对应的上述可变速驱动单元的第n频率，将其存储到上述存储部，通过该搜索，获得上述末端压力恒定的运算式的第n坐标，根据上述第n坐标的目标压力，决定第n-1坐标的第n-1目标压力，一边运转一边搜索而检测与该第n-1目标压力对应的上述可变速驱动单元的第n-1频率，将这些第n-1目标压力和第n-1频率存储到上述存储部，根据这些第n、第n-1坐标，自动生成或者自动更新上述末端压力恒定控制的运算式以及自动运转所需的设定值，据此1台以上的可变速泵进行可变速运转。

另外，也可以按照接下来的步骤，获得上述末端压力恒定控制的运算式或者运转所需的运转参数。此处，将构成第n坐标的第n目标压力设成Pn、将与其对应的第n频率设成Nm、将构成第n-1坐标的第n-1目标压力设成Pn-1、将与其对应的第n-1频率设成Nmn-1、将当前运转频率设成变量Nx。或者，将运算式设成H0。

1步骤

根据目标压力设定单元的操作和上述显示部的压力显示，设定第n目标压力Pn，将该第n目标压力Pn存储到存储部，在1台运转时，或者使1台运转，进行将目标压力作为PM的吐出压力恒定控制运转，使水量增加(逐渐打开安装于供水管的隔离阀)，使上述可变速驱动单元的频率增速，将上述电流检测单元检测到上述存储部存储的额定电流时的频率Nm作为第n频率存储到存储部。由此，获得第n坐标。

2步骤

根据上述第n目标压力Pn乘以预定的系数γ1而求出构成第n-1坐标的第n-1目标压力Pn-1，将其存储到存储部，求出在1台泵运转时，或者使1台泵运转、进行将目标压力作为PM的吐出压力恒定控制运转、减小了水量而截止运转时的频率Nb’，由此将第n-1频率Nmn-1运算为 $\mathrm{Nmn}-1={\mathrm{Nb}}^{,}*\sqrt{}(\mathrm{Pn}-1/\mathrm{PM}),$ 将其存储到，由此获得第n-1坐标。

3步骤

根据在1、2步骤中获得的参数(设定值)，进行n台运转中的末端压力恒定控制的运算式和自动运转所需的参数的自动生成或者自动更新。

(直线近似的情况)

H0＝(Pn-Pn-1)*(Nm-Nmn-1)/(Nx-Nmn-1)+Pn-1

(2次曲线的情况)

H0＝(Pn-Pn-1)*(Nm-Nmn-1)²/(Nx-Nmn-1)²+Pn-1

对于上述末端压力恒定控制的运算式或者运转所需的运转参数的其他获得方法，也可以按照接下来的步骤获得。

1步骤

根据上述目标压力设定单元的操作和上述显示部的压力显示，设定第n目标压力Pn，将该第n目标压力Pn存储到存储部，求出在1台运转时，或者使1台运转、进行将目标压力设成PM的吐出压力恒定控制运转、使水量增加(逐渐打开安装于供水管的隔离阀)、使上述可变速驱动单元的频率增速、将上述电流检测单元检测到上述存储部存储的额定电流时的频率Nm作为第n频率存储到存储部。由此，获得第n坐标。

2步骤

根据上述第n目标压力Pn乘以预定的系数γ1，求出构成上述第n-1坐标的第n-1目标压力Pn-1，将其存储到存储部，在n台泵运转时从n-1台增加到n台或者从n台减少到n-1台的点附近处的运转时，或者使其运转，通过第n-1目标压力Pn-1进行吐出压力恒定控制运转，检测逆变器频率，将其作为第n-1频率Nmn-1存储到存储部，由此获得第n-1坐标。

3步骤

根据在1、2步骤中获得的参数(设定值)，进行n台运转中的末端压力恒定控制的运算式和自动运转所需的参数的自动生成或者自动更新。

(直线近似的情况)

H0＝(Pn-Pn-1)*(Nm-Nmn-1)/(Nx-Nmn-1)+Pn-1

(2次曲线的情况)

H0＝(Pn-Pn-1)*(Nm-Nmn-1)²/(Nx-Nmn-1)²+Pn-1

进而，在本实施例中，也可以构成为在上述供水装置的控制中，在n-2台是固定速、1台是变速的n-1台并行运转中，使用水量增大，而无法以通过泵运转得到的供水量满足其，上述1台变速泵的频率增加而成为频率Nm，在供水压力是第n-1并行导入压力Pn-1+-α或者经过了规定时间时，使第n台泵启动而进行n台并行运转。

进而，在本实施例中，在上述供水装置的控制中，在n-1台是固定速、1台是变速的n台并行运转中，使用水量减少而基于泵运转的供水量变得过大，上述1台变速泵的频率减少而成为频率Nmn-1，在供水压力是第n-1并行解除压力Pn-1+-β或者经过了规定时间时，使第n台泵停止而进行n-1台并行运转。

进而，在本实施例中，也可以构成为在上述供水装置的控制中，在n-2台是固定速、1台是变速的n-1台并行运转中，使用水量增大而泵运转提供的供水量还能满足其，上述1台变速泵的频率增加而成为频率Nm，在供水压力是第n-1并行导入压力Pn-1+-α或者经过了规定时间时，使第n台泵启动，伴随使用水量的增加，按照上述规则依次直至n台进行并行运转，在n-1台是固定速、1台是变速的n台并行运转中，使用水量减少而泵运转提供的供水量变得过大，上述1台变速泵的频率减少而成为频率Nmn-1，在供水压力是第n-1并行解除压力Pn-1+-β或者经过了规定时间时，使第n台泵停止，伴随使用水量的减少，按照上述规则，依次停止至1台。

进而，在本实施例中，在使用了由可变速驱动单元驱动的1台以上的可变速泵的供水系统的运转控制中，也可以在生成末端压力恒定控制的运算式的参数中的、频率的参数未确定时，执行吐出压力恒定控制。

根据本实施例，在使用了通过可变速泵的1台以上的可变速驱动单元驱动的多个泵的供水装置的末端压力恒定控制中，对于该末端压力恒定控制的运算式的生成以及运转所需的参数的设定，通过不依赖于数值输入的仅目标压力的设定，在运转中自动获得而自动生成以及自动设定其他所有参数，所以无需使用泵性能曲线事先进行讨论，而能够简化设定操作。另外，也无需检查在以讨论而决定的设定值下运转时，是否不成为过负载(过电流)。另外，具有不论是何种性能的泵都能够应用末端压力恒定控制的效果。

另外，本发明不限于上述实施例，而包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的例子，不限于具备所说明的所有结构的例子。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，并且，还可以在某实施例的结构中追加其他实施例的结构。另外，能够对各实施例的结构的一部分，进行其他结构的追加、删除、置换。

另外，也可以例如通过用集成电路设计等而以硬件实现上述各结构、功能、处理部、处理单元等的一部分或者全部。另外，也可以通过处理器解释并执行实现各个功能的程序来软件地实现上述各结构、功能等。实现各功能的程序、表格、文件等信息能够记录于存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive，固态驱动器)等记录装置、或者IC卡、SD卡、DVD等记录介质中。

另外，为了说明而示出了控制线、信息线，而并未显示产品上必需的所有控制线、信息线。也可以考虑为实际上几乎所有的结构相互连接。

Claims (13)

1.一种供水装置，其特征在于，具备：

泵，进行供水；

电动机，驱动该泵；

可变速控制单元，可变速地驱动该电动机；

电流检测单元，检测从该可变速控制单元流向所述电动机的电流的电流值；

压力检测单元，检测所述泵的吐出侧的压力；

存储单元，存储根据所述电动机的旋转速度决定的额定电流值；

目标压力设定单元，生成表示使用水量与目标压力的关系的关系式；以及

控制单元，使用该目标压力设定单元生成的所述关系式，控制所述可变速控制单元，以使所述压力检测单元检测的压力变为相对所述使用水量的目标压力，其中，

所述目标压力设定单元，

通过所述可变速控制单元，使所述电动机可变速地运转，在所述压力检测单元检测出的压力达到了所设定的第1目标压力的情况、并且所述电流检测单元检测到的电流值达到了该情况下的所述电动机的旋转速度下的所述存储单元中存储的额定电流值的情况下，将该电动机的旋转速度通过存储单元作为第1旋转速度而存储，

通过所述可变速控制单元，使所述电动机可变速地运转，在所述压力检测单元检测到的压力达到了被设定为低于所述第1目标压力的第2目标压力的情况下，将该电动机的旋转速度通过存储单元作为第2旋转速度而存储，

使用所述第1目标压力和所述第1旋转速度、以及所述第2目标压力和所述第2旋转速度，生成表示使用水量与目标压力的关系的关系式。

2.根据权利要求1所述的供水装置，其特征在于，

所述目标压力设定单元，通过所述可变速控制单元，使所述电动机可变速地运转，在所述压力检测单元检测到的压力达到了被设定为低于所述第1目标压力的第2目标压力的情况、并且所述电流检测单元检测到的电流值变为最小时，将该电动机的旋转速度通过存储单元作为所述第2旋转速度而存储。

3.根据权利要求1或者2所述的供水装置，其特征在于，具备：

设定单元，用于设定所述第1目标压力；以及

显示部，显示由该设定单元设定的所述第1目标压力。

4.根据权利要求3所述的供水装置，其特征在于，

所述设定单元能够通过旋转旋钮来变更所述第1目标压力的设定。

5.一种供水装置，其特征在于，具备：

泵，进行供水；

电动机，驱动该泵；

可变速控制单元，可变速地驱动该电动机；

电流检测单元，检测从该可变速控制单元流向所述电动机的电流的电流值；

压力检测单元，检测所述泵的吐出侧的压力；

存储单元，存储根据所述电动机的旋转速度决定的额定电流值；

目标压力设定单元，生成表示使用水量与目标压力的关系的关系式；以及

控制单元，使用该目标压力设定单元生成的所述关系式，控制所述可变速控制单元，以使所述压力检测单元检测的压力变为相对所述使用水量的目标压力，其中，

所述目标压力设定单元，

通过所述可变速控制单元，控制所述电动机的旋转速度，以使所述压力检测单元检测到的压力变为所设定的第1目标压力，并且通过所述流量调整单元，使所述泵中流过的水的水量增加，

在所述电流检测单元检测出的电流值达到了所述电动机的旋转速度下的所述存储单元中存储的额定电流值的情况下，将该电动机的旋转速度通过存储单元作为第1旋转速度而存储，

通过所述可变速控制单元，控制所述电动机的旋转速度，以使所述压力检测单元检测出的压力变为被设定为低于所述第1目标压力的第2目标压力，并且在所述泵中流过的水的水量成为0时，将该电动机的旋转速度通过存储单元作为第2旋转速度而存储，

使用所述第1目标压力和所述第1旋转速度、以及所述第2目标压力和所述第2旋转速度，生成表示使用水量与目标压力的关系的关系式。

6.根据权利要求5所述的供水装置，其特征在于，具备：

设定单元，用于设定所述第1目标压力；以及

显示部，显示由该设定单元设定的所述第1目标压力。

7.根据权利要求6所述的供水装置，其特征在于，

所述设定单元能够通过旋转旋钮来变更所述第1目标压力的设定。

8.一种供水装置，其特征在于，具备：

第1泵以及第2泵，进行供水；

驱动所述第1泵的第1电动机和驱动所述第2泵的第2电动机；

可变速地驱动所述第1电动机的第1可变速控制单元和可变速地驱动所述第2电动机的第2可变速控制单元；

检测从所述第1可变速控制单元对所述第1电动机流过的电流的电流值的第1电流检测单元和检测从所述第2可变速控制单元对所述第2电动机流过的电流的电流值的第2电流检测单元；

压力检测单元，检测在所述第1泵和所述第2泵的吐出侧共通的压力；

存储单元，存储根据所述第1电动机的旋转速度决定的第1额定电流值和根据所述第2电动机的旋转速度决定的第2额定电流值；

目标压力设定单元，生成表示使所述第1泵和所述第2泵并行地运转的情况的使用水量与目标压力的关系的关系式；以及

控制单元，使用该目标压力设定单元生成的所述关系式，控制所述第1可变速控制单元以及所述第2可变速控制单元，以使所述压力检测单元检测的压力变为相对所述使用水量的目标压力，其中，

所述目标压力设定单元，

通过所述第1可变速控制单元，使所述第1电动机的旋转速度成为最高速度，通过所述第2可变速控制单元，使所述第2电动机可变速地运转，在所述压力检测单元检测出的压力达到了所设定的第1目标压力的情况、并且所述第2电流检测单元检测到的电流值达到了该情况下的所述第2电动机的旋转速度下的所述存储单元中存储的第2额定电流值的情况下，将该第2电动机的旋转速度通过存储单元作为第1旋转速度而存储，

通过所述第1可变速控制单元，使所述第1电动机的旋转速度成为最高速度，通过所述第2可变速控制单元，使所述第2电动机可变速地运转，在所述压力检测单元检测出的压力达到了被设定为低于所述第1目标压力的第2目标压力的情况下，将该第2电动机的旋转速度通过存储单元存储为第2旋转速度，

使用所述第1目标压力和所述第1旋转速度、以及所述第2目标压力和所述第2旋转速度，生成所述关系式。

9.根据权利要求8所述的供水装置，其特征在于，

所述目标压力设定单元，通过所述第1可变速控制单元，使所述第1电动机的旋转速度成为最高速度，通过所述第2可变速控制单元，使所述第2电动机可变速地运转，在所述压力检测单元检测到的压力达到了被设定为低于所述第1目标压力的第2目标压力的情况、并且所述电流检测单元检测出的电流值成为最小时，将该第2电动机的旋转速度通过存储单元作为所述第2旋转速度而存储。

10.根据权利要求8或者9所述的供水装置，其特征在于，具备：

设定单元，用于设定所述第1目标压力；以及

显示部，显示由该设定单元设定的所述第1目标压力。

11.根据权利要求10所述的供水装置，其特征在于，

所述设定单元能够通过旋转旋钮来变更所述第1目标压力的设定。

12.根据权利要求8所述的供水装置，其特征在于，

所述目标压力设定单元，

通过所述第1可变速控制单元，使所述第1电动机可变速地运转，在所述第1压力检测单元检测到的压力达到了被设定为低于所述第2目标压力的第3目标压力的情况、并且所述第1电流检测单元检测到的电流值达到了该情况的所述第1电动机的旋转速度下的所述存储单元中存储的所述第1额定电流值的情况下，将该第1电动机的旋转速度通过存储单元存储为第3旋转速度，

通过所述第1可变速控制单元，使所述第1电动机可变速地运转，在所述第1压力检测单元检测到的压力达到了被设定为低于所述第3目标压力的第4目标压力的情况下，将该第1电动机的旋转速度通过存储单元存储为第4旋转速度，

使用所述第3目标压力和所述第3旋转速度、以及所述第4目标压力和所述第4旋转速度，生成表示使所述第1泵单独运转的情况的使用水量与目标压力的关系的第2关系式；

所述控制单元，在使所述第1泵单独运转的情况下，使用所述目标压力设定单元生成的所述第2关系式，控制所述第1可变速控制单元，以使所述压力检测单元检测的压力变为相对所述使用水量的目标压力。

13.根据权利要求12所述的供水装置，其特征在于，

所述目标压力设定单元，通过所述第1可变速控制单元，使所述第1电动机可变速地运转，在所述第1压力检测单元检测到的压力达到了被设定为低于所述第3目标压力的第4目标压力的情况、并且所述电流检测单元检测到的电流值成为最小时，将该第1电动机的旋转速度通过存储单元存储为所述第4旋转速度。

Images