JP2003239868A - 給水装置 - Google Patents
給水装置Info
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Abstract
ライ動作において、給水圧力の低下や圧力変動を防止す
ることのできる給水装置を提供する。 【解決手段】 複数のポンプモータ1,2と、それぞ
れのポンプモータ1,2を駆動する駆動回路と、異常を
検出して保護動作を行う駆動回路の保護装置3,4と、
保護動作が起こったことを記憶する記憶部9と、複数の
ポンプモータ1,2のうち動作すべきポンプモータを選
択する制御部10とを備え、制御部10は保護動作が起
こったときに、記憶部9の記憶に基づいてその後の制御
を決定する。
Description
いる形式の給水装置に関する。 【0002】 【従来の技術】一般的に、給水ポンプ等に用いる電動機
の保護装置として、熱動形または静止形の保護継電器等
が使われている。これらは負荷電流等が時定数を持つ保
護レベルを超えた時点で保護動作信号を出力し、その信
号によって当該電動機の駆動回路の開閉器等を遮断し、
電動機を停止して保護するものである。このような保護
装置では、1回の保護動作で電動機を停止させ、保護動
作信号の原因を取り除いた上で人為的にリセットして保
護動作を解除していた。 【0003】しかし、一時的なポンプ内部での異物によ
る噛み込みやロック、または一時的な電源系統の異常等
の場合に、原因がすぐ解消してしまい、これを特定でき
ないままリセットしてポンプを再始動しても異常が再現
しないことがある。そこでこのような場合を想定して、
電動機の定格の範囲で保護継電器を自動リセットモード
にしておくリトライ方式が考案されている。これは、保
護動作信号の発生がある時間内に設定された回数以内で
ある場合には、保護動作実行から一定時間後に自動復帰
を試みるようにし、この設定回数を超える場合は保護動
作を本格的に実行するものである。 【0004】同様に、給水ポンプと周波数変換器等の専
用の駆動電源装置を組み合わせてポンプの回転数制御を
行う給水装置においては、駆動電源装置自身にいくつか
の自己保護機能があり、各々の保護レベルを超えると自
動的に駆動電源装置の電源出力を停止するようになって
いる。 【0005】ここにおいても、一般的には、1回の保護
動作で駆動電源装置の出力を停止させ、保護動作の原因
を取り除いた上で駆動電源装置をリセットして保護動作
を解除していた。しかし、偶発的なノイズ等の侵入や電
源系統の異常の場合、原因が特定できずまたリセットし
て駆動電源装置が再始動しても異常が再現しないことが
ある。そこで、このような場合を想定して、駆動電源装
置の定格の範囲で自動リセットモードにしておく、リト
ライ方式が考案されている。これは、保護動作信号の発
生が所定時間内に設定回数以内であれば、制御部の保護
動作解除信号を駆動電源装置に入力して自動リセットを
させ、設定回数を超える場合には、自動リセットせず保
護動作を継続させるものである。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
保護継電器および駆動電源装置のリトライ方式において
は、同一のポンプモータでリトライ動作を行う場合、一
時的なポンプのロックや偶発的なノイズおよび電源の異
常等を考慮して、保護動作が発生してからポンプモータ
が完全に停止するまでの時間以上の一定時間の経過後に
リトライ動作を行う必要があった。特に、駆動電源装置
の場合にはポンプモータが完全に停止してから再出力し
ないと再び保護動作が働く可能性があるため、保護動作
が発生してからポンプモータが完全に停止するまでの時
間以上の一定時間の経過後にリトライ動作を行う必要が
あった。そのため、リトライ動作を行う間に給水圧力の
低下や圧力変動を生じ、水の使用者に不都合を与えてい
た。 【0007】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
で、ポンプモータの保護動作が働いた場合のリトライ動
作において、給水圧力の低下や圧力変動を防止すること
のできる給水装置を提供することを目的とするものであ
る。 【0008】 【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の給水装置は、複数のポンプモータと、そ
れぞれのポンプモータを駆動する駆動回路と、異常を検
出して保護動作を行う前記駆動回路の保護装置と、前記
保護動作が起こったことを記憶する記憶部と、前記複数
のポンプモータのうち動作すべきポンプモータを選択す
る制御部とを備え、前記制御部は前記保護動作が起こっ
たときに、前記記憶部の記憶に基づいてその後の制御を
決定することを特徴とする。 【0009】本発明の給水装置の好ましい態様は、複数
のポンプモータと、それぞれのポンプモータを駆動する
駆動回路と、異常を検出して保護動作を行う前記駆動回
路の保護装置と、前記保護動作が起こったことを記憶す
る記憶部と、前記複数のポンプモータのうち動作すべき
ポンプモータを選択する制御部とを備え、前記制御部は
前記保護動作が起こったときに、当該ポンプモータから
他のポンプモータに稼動を切替え、前記保護動作が起こ
ったポンプモータについては前記記憶部の記憶に基づい
てその後の制御を決定するようになっている。 【0010】本発明の給水装置の好ましい態様は、複数
のポンプモータと、それぞれのポンプモータを駆動する
駆動回路と、異常を検出して保護動作を行う前記駆動回
路の保護装置と、前記保護動作が起こったことを記憶す
る記憶部と、前記複数のポンプモータのうち動作すべき
ポンプモータを選択する制御部とを備え、前記保護動作
は該当するポンプモータの電源を遮断した後に稼動可能
状態に復帰させる動作を含み、前記制御部は前記保護動
作が起こったときに、当該ポンプモータから他のポンプ
モータに稼動を切替え、次に当該ポンプモータが稼動さ
れたときに正常に作動したら前記記憶部の記憶を解除す
るようになっている。 【0011】本発明の一態様によれば、前記駆動回路は
周波数変換器を備えている。本発明の一態様によれば、
ポンプモータは2台であり、うち1台が予備機であり切
替えられて交互に運転される。 【0012】本発明の給水装置の好ましい態様は、複数
台のポンプモータと、それぞれのポンプモータを駆動す
る駆動回路と、異常を検出して保護動作を行う前記駆動
回路の保護装置と、前記複数のポンプモータのうち動作
すべきポンプモータを選択する制御部とを備え、前記制
御部は、複数のポンプモータを順次切替えて運転し、稼
動中のポンプモータに前記保護動作が起こった時は他の
ポンプモータに稼動を切替えるとともに、前記保護動作
が起こったポンプモータについては保護動作の繰り返し
に基づいて当該ポンプモータを稼動禁止とするようにな
っている。 【0013】本発明の給水装置の好ましい態様は、複数
台のポンプモータと、それぞれのポンプモータを駆動す
る周波数変換器を備えた駆動回路と、異常を検出して保
護動作を行う前記駆動回路の保護装置と、前記複数のポ
ンプモータのうち動作すべきポンプモータを選択する制
御部とを備え、前記制御部は、稼動中のポンプモータに
前記保護動作が起こった時は他のポンプモータに稼動を
切替え、前記保護動作が起こったポンプモータについて
は、電源を遮断した後に稼動可能状態に復帰させ、保護
動作の繰り返しに基づいて当該ポンプモータを稼動禁止
とするようになっている。 【0014】本発明の給水装置の制御方法は、複数のポ
ンプモータと、それぞれのポンプモータを駆動する駆動
回路と、異常を検出して保護動作を行う前記駆動回路の
保護装置とを備え、前記複数のポンプモータのうち動作
すべきポンプモータを選択して稼動させる給水装置の制
御方法であって、稼動中のポンプモータに前記保護動作
が起こったときにはそれを記憶して当該ポンプモータか
ら他のポンプモータに稼動を切替え、前記記憶に基づい
て前記保護動作が起こったポンプモータのその後の制御
を決定するようになっている。 【0015】また、本発明の給水装置の制御方法は、複
数台のポンプモータと、それぞれのポンプモータを駆動
する駆動回路と、異常を検出して保護動作を行う前記駆
動回路の保護装置とを備え、前記複数のポンプモータの
うち動作すべきポンプモータを選択して稼動させる給水
装置の制御方法であって、複数のポンプモータを順次切
替えて運転し、稼動中のポンプモータに前記保護動作が
起こった時は他のポンプモータに稼動を切替えるととも
に、前記保護動作が起こったポンプモータについては保
護動作の繰り返しに基づいて稼動禁止とするようになっ
ている。 【0016】また、本発明の給水装置の制御方法は、複
数台のポンプモータと、それぞれのポンプモータを駆動
する周波数変換器を備えた駆動回路と、異常を検出して
保護動作を行う前記駆動回路の保護装置とを備え、前記
複数のポンプモータのうち動作すべきポンプモータを選
択して駆動する給水装置の制御方法であって、複数のポ
ンプモータを順次切替えて運転し、稼動中のポンプモー
タに保護動作が起こった時は他のポンプモータに稼動を
切替え、前記保護動作が起こったポンプモータについて
は、電源を遮断した後に稼動可能状態に復帰させ、保護
動作の繰り返しに基づいて当該ポンプモータを稼動禁止
とするようになっている。 【0017】また、本発明の給水装置の制御装置は、複
数のポンプモータと、前記ポンプモータを各々駆動する
駆動回路と、異常を検出して第1次の保護動作を行う駆
動回路保護装置と、前記複数のポンプモータのうち、動
作すべきポンプモータを選択する制御部を具備する給水
装置の制御装置であって、前記制御部は前記複数のポン
プモータを順次切り替えて稼動させるとともに、稼動中
のポンプモータに動作異常が発生したときは、保護動作
信号を記憶して要注意状態として他のポンプモータに切
り替えを行い、次に当該ポンプモータに切り替えられた
ときに正常動作状態であると判断される場合は要注意状
態を解除し、一方、再度異常が検出された場合は第2次
保護動作を行うようになっている。 【0018】本発明の給水装置の制御装置によれば、前
記第1次の保護動作が、該当するポンプモータの電源を
遮断した後に稼動可能状態に復帰させる動作を含むよう
になっている。また、前記第2次の保護動作が、該当す
るポンプモータを対策が採られるまで稼動禁止にする動
作を含むようになっている。また、前記第2次の保護動
作が、外部に警報を発する動作を含むようになってい
る。また、前記駆動回路の保護装置が、保護動作が自動
リセット可能な保護継電器である。また、前記駆動回路
の保護装置が、外部から保護動作解除信号を入力して保
護動作をリセットできる駆動電源装置自身の保護装置で
ある。 【0019】本発明の給水装置の制御方法は、複数のポ
ンプモータと、前記ポンプモータを各々駆動する駆動回
路と、異常を検出して第1次の保護動作を行う駆動回路
保護装置とを備え、記複数のポンプモータのうち、動作
すべきポンプモータを選択して稼動させる給水装置の制
御方法であって、通常は前記複数のポンプモータを順次
切り替えて稼動させ、稼動中のポンプモータに異常が発
生したときは、保護動作信号を記憶して要注意状態とし
て他のポンプモータに切り替えを行い、次に当該ポンプ
モータに切り替えられたときに正常動作状態と判断され
る場合は要注意状態を解除し、一方、再度異常が検出さ
れた場合は第2次保護動作を行うようになっている。 【0020】本発明の給水装置の制御方法によれば、前
記第1次の保護動作が、該当するポンプモータの電源を
遮断した後に稼動可能状態に復帰させる動作を含んでい
る。また、前記第2次の保護動作が、該当するポンプモ
ータを対策が採られるまで稼動禁止にする動作を含んで
いる。また、前記第2次の保護動作が、外部に警報を発
する動作を含んでいる。また、前記駆動回路保護装置の
第1次の保護動作を一定時間後に自動解除する。 【0021】この発明においては、制御部が複数のポン
プモータを所定のロジックに従って順次切替えて稼動さ
せてあるいは停止させる。稼動中のポンプモータに動作
異常が発生した時は、当該ポンプモータに対して保護動
作を行い、他のポンプモータに切替えを行う。ポンプモ
ータの保護動作が働いた場合、次に運転すべき待機中の
ポンプモータに強制的にローテーション切換えすること
により、給水圧力の低下や圧力変動が防止される。 【0022】一方、保護動作は記憶部に記憶され、当該
保護動作の起こったポンプモータは、記憶部の記憶に基
づいてその後の制御が決定される。例えば、当該ポンプ
モータを使用禁止にし、外部に警報を出して要修理状態
であることを知らせる等の措置が採られて、システムの
安全性が確保される。また、保護動作の起こったポンプ
モータに再度異常が検出された場合、即ち保護動作が繰
り返された場合に、当該ポンプを使用禁止にするため、
システムの安全性が確保される。 【0023】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。 (実施例1)図1は本発明の第1の実施例の給水装置制
御システムの概要を示す図である。これは、ポンプモー
タ1,2を2台具備しており、うち1台を予備機として
交互に運転するようになっている。この制御システム
は、ポンプモータ1,2を各々駆動する駆動回路を備
え、これは、電源Sと、それぞれのポンプモータ1,2
用の開閉器7,8及び保護継電器3,4とから構成され
ている。これらの開閉器7,8は制御信号用ケーブルを
介して制御装置10に接続されており、これがポンプの
運転のローテーションを制御するようになっている。 【0024】保護継電器3,4は、ポンプモータ1,2
に何らかの原因で過負荷が掛かった時などの異常発生時
に一時的に接続を断つもので、それぞれが保護動作記憶
部9に接続されており、異常発生を該保護動作記憶部9
に記憶させるようになっている。この保護動作記憶部9
はさらに制御部10に接続され、制御部10は保護動作
記憶部9からの入力信号に基づいて開閉器7,8の開閉
を制御するようになっている。この保護継電器3,4は
自動リセットモードで用いられる形式で、設定された一
定時間後に自動復帰して閉状態に戻る。 【0025】以下、前記制御部10による制御態様を図
2のタイムチャートを参照して説明する。通常の稼動状
況では、2台のポンプモータ1,2のうち1台が予備機
となり、一定時間の経過後に切り替えられて交互に運転
される。 【0026】稼動開始時には、制御部10からの開閉信
号7aによって開閉器7が閉とされ、ポンプモータ1が
動作する。この状態でポンプモータ1が運転されている
時に、何らかの異常が発生し、第1次保護動作が行われ
た場合、すなわち保護継電器3が動作した場合、保護継
電器3より保護動作信号5が保護動作記憶部9に送ら
れ、そこで記憶されるとともに、制御部10は、このポ
ンプモータ1を要注意状態と判断する。保護動作記憶部
9からは、制御部10へ保護動作信号19が出力され、
これに基づき制御部10ではポンプモータ1の開閉器7
を開き、ポンプモータ1を停止させると同時に、開閉信
号8aを出力して開閉器8を閉とし、ポンプモータ2を
稼動させる(ステップ1)。これにより、異常発生時に
おける給水圧力の低下や変動が抑制される。 【0027】ここで、保護継電器3は自動的にリセット
が行われるモードであるため、一旦保護動作信号5を出
力した後に、リセット状態、すなわち正常状態に自動的
に復帰している。ポンプモータ2が正常に運転を継続
し、プログラムにおいて設定された所定の理由、例えば
使用水量の減少により運転の必要が無くなった場合に制
御部10の指令により正常に自動停止する(ステップ1
A)。再び使用水量が増加して給水圧力が低下するなど
して再稼働が必要となったとき、または何らかの異常が
発生して保護継電器4が作動して自動停止したときは、
再びポンプモータ1に切り替えられて運転が開始される
(ステップ2)。 【0028】その後、ポンプモータ1が正常に稼動して
正常に停止するまで保護継電器3が作動しない場合は、
制御部10はこのポンプモータ1が要注意状態ではない
と判断し、保護動作記憶部9におけるポンプモータ1に
ついての保護動作信号の記憶は自動的にリセットされて
消去され、初期状態になる(ステップ3)。つまり、単
に一時的あるいは偶発的な原因による保護動作発生の場
合は、システムが自動復帰させられることになる。 【0029】一方、正常に自動停止する前にポンプモー
タ1の保護継電器3が動作した場合には、保護動作記憶
部9には2度目の保護動作信号が記憶され、制御部10
へ保護動作信号19が出力され、制御部10はこのポン
プモータ1について第2次保護動作を行う。すなわち、
ポンプモータ1からポンプモータ2への切替えが行われ
ると同時に、2度目の保護動作によりポンプモータ1を
運転可能モードから除外する。そして、これと同時に外
部に警報出力11を出力する(ステップ4)。 【0030】保護継電器3は自動リセットモードである
ため、一定時間経過後に正常状態に自動的に復帰する
が、この状態ではポンプモータ1は運転禁止とされてい
るので、ポンプモータ2のみが作動する。従って、ポン
プモータ2が使用水量の減少等により正常に自動停止し
(ステップ5)、再び使用水量が増加して給水圧力が低
下しても、ポンプモータ1が作動することはなく、再び
ポンプモータ2が運転される(ステップ5A)。 【0031】ポンプモータ1の保護動作発生の原因を取
り除いた上で、外部入力装置(図示略)からリセット信
号12を制御部10に入力することにより、ポンプモー
タ1の運転禁止が解除され再び運転可能となる(ステッ
プ6)。 【0032】このような本発明によれば、単にポンプモ
ータを一旦停止するだけで、あるいは短時間が経過する
だけで解消してしまうような一時的な原因による保護動
作発生は、ポンプモータの状態を判断する上で除外され
る。従って、そのような保護動作に基づいて制御部がポ
ンプモータの運転禁止信号を発することがないので、ポ
ンプモータの稼動率が向上するとともに、外部に警報を
発することもないので、余分な点検・保守作業を省くこ
とができる。しかも、従来のように所定時間内の保護動
作発生回数を基準としないので、設定時間をカウントす
るタイマ回路が不要である。 【0033】なお、ポンプモータ2の保護動作時におい
ても前記と同様の動作を行うことは言うまでもないこと
である。 【0034】(実施例2)図3は、本発明の第2の実施
例の給水装置制御システムの概要を示す図である。この
実施例もポンプモータ1,2を2台具備し、内1台は予
備機として交互に運転する給水装置の制御システムであ
る点で先の実施例と同様である。この実施例と先の実施
例が異なる点は、先の実施例の駆動回路が開閉器7,8
と自動リセット型の保護継電器3,4を用いてポンプモ
ータ1,2のオン−オフ制御を行っていたのに対して、
この例では周波数変換器を備えた駆動電源装置17,1
8を用いている点であり、従ってポンプモータ1,2の
回転数を制御することができるが、この駆動電源装置1
7,18自身は自動リセット機能は有していない。 【0035】この実施例における制御の様子を図4のタ
イムチャートに示す。この実施例においても、2台のポ
ンプモータ1,2のうち1台が予備機となり、一定時間
の経過後に切り替えられて交互に運転される。 【0036】ポンプモータ1の運転中に、駆動電源装置
17内で保護動作が働いた場合、保護動作信号5が保護
動作記憶部9に記憶される。保護動作記憶部9から制御
部10へ保護動作信号19が出され、制御部10により
駆動電源装置17への運転信号15出力が止められてポ
ンプモータ1が停止すると同時に、駆動電源装置18に
運転信号16が出されてポンプモータ2が運転を開始す
る(ステップ11)。 【0037】制御部10は駆動電源装置17にリセット
信号13を出力し、これをリセット状態すなわち正常状
態に戻す(ステップ11A)。この後、再度ポンプモー
タ1に切り替わって(ステップ12)正常に運転を継続
し、その後使用水量の減少等により正常に自動停止が行
われれば、保護動作記憶部9の記憶が消去される(ステ
ップ13)のは、先の実施例と同様である。 【0038】一方、正常に自動停止する前に再度駆動電
源装置17内で保護動作が働いた場合、制御部10はポ
ンプモータ1を運転可能モードから除外し、外部に警報
信号を出力する(ステップ14)。この場合も駆動電源
装置17は制御部10からのリセット信号13によりリ
セット状態すなわち正常状態に自動的に復帰している
(ステップ14A)が、ポンプモータ2の停止(ステッ
プ15)の後の再始動時も作動はされない(ステップ1
5A)。この実施例においても、先の実施例と同様の作
用効果が得られるのは言うまでもない。 【0039】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、稼動中のポンプモータに動作異常が発生した時
は、当該ポンプモータに対して保護動作を行い、他のポ
ンプモータに切替えを行う。ポンプモータの保護動作が
働いた場合、次に運転すべき待機中のポンプモータに強
制的にローテーション切換えすることにより、給水圧力
の低下や圧力変動が防止でき、水の使用者に不都合を与
えることがない。 【0040】一方、保護動作は記憶部に記憶され、当該
保護動作の起こったポンプモータは、記憶部の記憶に基
づいてその後の制御が決定される。例えば、当該ポンプ
モータを使用禁止にし、外部に警報を出して要修理状態
であることを知らせる等の措置が採られて、システムの
安全性が確保される。また、保護動作の起こったポンプ
モータに再度異常が検出された場合、即ち保護動作が繰
り返された場合に、当該ポンプを使用禁止にするため、
システムの安全性が確保される。
の概要を示すブロック図である。 【図2】この発明の第一実施例の給水装置制御システム
の制御態様を示すタイムチャートである。 【図3】この発明の第二実施例の給水装置制御システム
の概要を示すブロック図である。 【図4】この発明の第二実施例の給水装置制御システム
の制御態様を示すタイムチャートである。 【符号の説明】 1,2 ポンプモータ 3,4 保護継電器 5,6 保護動作信号 7,8 開閉器 7a,8a 開閉信号 9 保護動作記憶部 10 制御部 11 外部警報信号 12 リセット信号 13,14 リセット信号 15,16 運転信号 17,18 駆動電源装置 19 保護動作信号
【手続補正書】 【提出日】平成15年4月21日(2003.4.2
1) 【手続補正1】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】特許請求の範囲 【補正方法】変更 【補正内容】 【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数のポンプモータと、 それぞれのポンプモータを駆動する駆動回路と、 異常を検出して保護動作を行う前記駆動回路の保護装置
と、 前記保護動作が起こったことを記憶する記憶部と、 前記複数のポンプモータのうち動作すべきポンプモータ
を選択する制御部とを備え、 前記制御部は前記保護動作が起こったときに、前記記憶
部の記憶に基づいてその後の制御を決定することを特徴
とする給水装置。 【請求項2】 前記駆動回路は周波数変換器を備えてい
ることを特徴とする請求項1に記載の給水装置。 【請求項3】 前記保護動作は該当するポンプモータの
電源を遮断した後に稼働可能状態に復帰させる動作を含
むことを特徴とする請求項1または2に記載の給水装
置。 【請求項4】 ポンプモータは2台であり、うち1台が
予備機であり切替えられて交互に運転されることを特徴
とする請求項1ないし3のいずれかに記載の給水装置。 【手続補正2】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】0008 【補正方法】変更 【補正内容】 【0008】 【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の給水装置は、複数のポンプモータと、そ
れぞれのポンプモータを駆動する駆動回路と、異常を検
出して保護動作を行う前記駆動回路の保護装置と、前記
保護動作が起こったことを記憶する記憶部と、前記複数
のポンプモータのうち動作すべきポンプモータを選択す
る制御部とを備え、前記制御部は前記保護動作が起こっ
たときに、前記記憶部の記憶に基づいてその後の制御を
決定することを特徴とする。前記駆動回路は周波数変換
器を備えていることを特徴とする。前記保護動作は該当
するポンプモータの電源を遮断した後に稼働可能状態に
復帰させる動作を含むことを特徴とする。ポンプモータ
は2台であり、うち1台が予備機であり切替えられて交
互に運転されることを特徴とする。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数のポンプモータと、 それぞれのポンプモータを駆動する駆動回路と、 異常を検出して保護動作を行う前記駆動回路の保護装置
と、 前記保護動作が起こったことを記憶する記憶部と、 前記複数のポンプモータのうち動作すべきポンプモータ
を選択する制御部とを備え、 前記制御部は前記保護動作が起こったときに、前記記憶
部の記憶に基づいてその後の制御を決定することを特徴
とする給水装置。
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