JP2008088884A - ポンプ温度上昇低減方法およびポンプ温度上昇低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、暗水量給水と通常の給水を区別することにより、暗水量条件においても、ポンプが始動、停止を繰り返すことによって引き起こされるポンプと水温の異常上昇を低減するポンプ温度上昇低減方法およびポンプ温度上昇低減装置に関するものである。
【解決手段】シーケンス回路は、フロースイッチの給水量が暗水量運転か、あるいは給水運転かを調べる。前記シーケンス回路は、暗水量運転であると判断した場合、暗水量運転の回数を積算する。前記シーケンス回路は、暗水量運転回数の積算が設定回数ｎｓより大きいか否かを調べる。前記シーケンス回路は、暗水量運転回数の積算が設定回数ｎｓより大きいと判断した場合、強制停止シーケンスを起動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、吐出圧力一定制御、あるいは、推定末端圧力一定制御によって制御されている可変電圧、可変周波数電源で駆動される可変速ポンプで構成したポンプ温度上昇低減方法およびポンプ温度上昇低減装置に関するものである。本発明は、吐出圧力一定制御、あるいは、推定末端圧力一定制御によって制御されている可変電圧、可変周波数電源で駆動される可変速ポンプで、給水流量が規定水量以下になると、ポンプを停止するように構成された給水システムにおいて、圧力低下によってポンプが自動再始動する場合、再始動後の給水量によって、ポンプが始動、停止を繰り返すことによって引き起こされるポンプと水温の異常上昇を低減するポンプ温度上昇低減方法およびポンプ温度上昇低減装置に関するものである。

図７は従来例を説明するための給水制御システムを示すブロック構成図である。図７において、給水制御システムは、水道管７１１１から図示されていない各部に給水するためのポンプ、配管、弁等から構成された給水部７１１と、給水するためのポンプ等を駆動する駆動制御部７２１と、前記駆動制御部７２１を制御する制御部７３１とから構成されている。

水道管７１１１は、給水管７１１２、２本の給水分岐管７１１３および給水分岐管７１１４、バイパス管７１１５にそれぞれ接続され、さらに、下流の前記給水分岐管７１１３および給水分岐管７１１４に設置されたポンプ７１およびポンプ７２を介して、前記２本の給水分岐管７１１３および給水分岐管７１１４とバイパス管７１１５が一緒になって給水本管７１１６に接続されている。前記水道管７１１１を通る水は、給水分岐管７１１３および給水分岐管７１１４と給水本管７１１６との間に設置されているポンプ７１およびポンプ７２によって前記各部に汲み上げられる。

ポンプ吸込側圧力検出器７１２は、水道管７１１１に配設され、前記ポンプ７１およびポンプ７２への押込圧力ｈｓｕを検出して、後述する給水制御用シーケンス回路７３１６へ出力するものである。ポンプ吸込側逆流防止器７７は、水道管７１１１と給水管７１１２との間に配設され、給水管７１１２側から水道管７１１１側へ水が逆流するのを防止するものである。ポンプ７１は、給水分岐管７１１３に配設され、ポンプ７２は、給水分岐管７１１４に配設されている。

ポンプ吐出側逆止弁７３およびポンプ吐出側逆止弁７５は、ポンプ７１およびポンプ７２よりも下流の給水分岐管７１１３および給水分岐管７１１４に配設され、自身よりも下流からポンプ７１およびポンプ７２へ水が逆流するのを防止するものである。ポンプ吐出側止水弁７４およびポンプ吐出側止水弁７６は、ポンプ７１およびポンプ７２よりも下流の給水分岐管７１１３および給水分岐管７１１４に配設され、自身よりも下流からポンプ７１およびポンプ７２へ水が逆流するのを止水するものである。

保圧用圧力タンク７９は、ポンプ吐出側止水弁７４およびポンプ吐出側止水弁７６よりも下流の給水本管７１１６に配設され、給水量が殆どゼロとなる深夜などの時間帯にポンプ７１およびポンプ７２が始動して停止する頻度、すなわち、始動頻度を少なくさせるため、所定量の加圧水を貯留するものである。

バイパス用逆止弁７８は、前記給水管７１１２と前記バイパス管７１１５との間に配設され、押込圧力ｈｓｕがポンプ７１およびポンプ７２の運転が不要なくらい高圧であれば、ポンプ７１およびポンプ７２よりも上流の給水管７１１２側からポンプ７１およびポンプ７２よりも下流の給水本管７１１６側へ水を流すためのものである。また、バイパス用逆止弁７８は、押込圧力ｈｓｕがポンプ７１およびポンプ７２の運転を必要とする圧力であれば、ポンプ吐出側止水弁７４およびポンプ吐出側止水弁７６よりも下流の給水本管７１１６側からポンプ７１およびポンプ７２よりも上流の給水管７１１２側へ水が逆流するのを防止するためのものである。

流量検出用フロースイッチ７１０は、保圧用圧力タンク７９よりも下流の給水本管７１１６に配設され、前記給水本管７１１６の流量（ポンプ吐出側流量）Ｆｌを検出して給水制御用シーケンス回路７３１６へ出力するものである。ポンプ吐出側圧力検出器７１０１は、流量検出用フロースイッチ７１０よりも下流の給水本管７１１６に配設され、ポンプ吐出側圧力（給水圧力、吐出圧力）ｈｉを検出して後述する制御部７３１へ出力するものである。

制御部７３１は、ポンプ７１およびポンプ７２からの吐出圧力を一定に制御するものであり、設定変更可能な目標圧力ｈｓを出力する目標圧力設定器７３１１と、この目標圧力設定器７３１１が出力する目標圧力ｈｓからポンプ吐出側圧力検出器７１０１が出力するポンプ吐出側圧力ｈｉを減算して出力する演算器７３１２と、前記演算器７３１２の出力に基づくディジタル信号の周波数ｆを出力するＰＩＤコントローラ７３１３と、前記ＰＩＤコントローラ７３１３から出力するディジタル信号の周波数ｆをアナログ信号のインバータ運転周波数指令ｆ１ｓに変換して後述するインバータ７２１１へ出力するＤ／Ａ（ディジタル・アナログ）変換器７３１４と、前記ＰＩＤコントローラ７３１３が出力するディジタル信号の周波数ｆをアナログ信号のインバータ運転周波数指令ｆ２ｓに変換して後述するインバータ７２１２へ出力するＤ／Ａ変換器７３１５と、後述する給水制御用シーケンス回路７３１６とから構成される。

前記給水制御用シーケンス回路７３１６は、前記ポンプ吸込側圧力検出器７１２によって検出された前記ポンプ７１およびポンプ７２への押込圧力ｈｓｕ、および前記流量検出用フロースイッチ７１０により検出された前記給水本管７１１６の流量（ポンプ吐出側流量）Ｆｌを得る。前記給水制御用シーケンス回路７３１６は、前記押込圧力ｈｓｕおよびポンプ吐出側流量Ｆ１を基にしてインバータ７２１１および／またはインバータ７２１２（インバータ７２１１およびインバータ７２１２の少なくとも一方）へインバータ運転指令１ｓ、２ｓを出す。

前記給水制御用シーケンス回路７３１６は、少流量検出から保圧、ポンプ７１およびポンプ７２を停止させるシーケンス制御機能の他、ポンプ７１およびポンプ７２（ポンプ７１、７２の少なくとも一方）の始動、ポンプ７１およびポンプ７２の自動交互運転シーケンス制御機能を内蔵するとともに、ポンプ吸込側圧力検出器７１２からの押込圧力ｈｓｕが規定値以上であるときのみポンプ７１およびポンプ７２を運転できるようにインターロックする機能を内蔵している。

駆動制御部７２１は、インバータ７２１１およびインバータ７２１２と、前記インバータ７２１１の信号により駆動するポンプモータ７２１３と、前記インバータ７２１２の信号によって駆動されるポンプモータ７２１４とから構成される。前記給水制御用シーケンス回路７３１６は、インバータ運転周波数指令ｆ１ｓおよびインバータ運転指令１ｓに基づいてポンプモータ７２１３を介してポンプ７１を制御し、また、インバータ運転周波数指令ｆ２ｓおよびインバータ運転指令２ｓに基づいてポンプモータ７２１４を介してポンプ７２を制御する。

前記給水制御システムは、可変電圧、可変周波数電源で給水ポンプシステムが駆動され、流量が規定水量以下になり、この時間が一定時間継続すると、ポンプコントローラが停止指令を発し、ポンプを保圧運転後停止せしめる。その後、前記給水制御システムは、ポンプの吐出側の圧力が予め設定された圧力以下に低下すると、待機中のポンプが自動始動せしめられる。もし、この場合の給水量が規定水量以下の少水量であれば、始動せしめられたポンプは、再び停止指令を受けることになる。前記給水制御システムにおけるポンプは、再び、保圧運転に入り、所定時間後に停止させられる。この結果、前記ポンプは、停止指令―保圧運転―停止−待機ポンプ始動―停止指令のサイクルを繰り返すことになる。

前記給水制御システムは、給水量が規定水量より少ないために、始動、停止、交互運転サイクルによって、水冷式ポンプにおけるポンプ並びにポンプケーシング内の水の温度が徐々に上昇する。従来、前記のように、規定水量よりも少なく、数秒に１滴と言われる漏水条件より水量が大きい、たとえば、０．５ｌ／min から０．６ｌ／min 程度の水量（本明細書において、前記水量を「暗水量」と記載する）は、ポンプ並びに給水の温度が異常に上昇するといった現象が把握されていなかった。したがって、従来の給水制御システムは、ポンプと水温の異常な温度上昇を来たしていたが、前記現象を見過ごしていた。

前記給水制御システムは、たとえば、本出願人が提案した特開２００４−１５６５９３号公報に記載されている。
特開２００４−１５６５９３号公報

本発明は、上記のような暗水量給水と通常の給水を区別することにより、暗水量条件においても、ポンプ並びに水温の温度上昇を低減することができるポンプ温度上昇低減方法およびポンプ温度上昇低減装置制御方法を提供することを目的とする。

（第１発明）
第１発明の給水システムのポンプ温度上昇低減方法は、可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御するように構成されており、供給水量が規定流量未満になって、前記ポンプが所定回数以上、始動および停止を繰り返した場合、給水ポンプの駆動を設定時間だけポンプ強制停止制御を行うことにより、ポンプおよび給水の温度上昇を低減することを特徴とする。

（第２発明）
第２発明の給水システムのポンプ温度上昇低減方法は、可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御するように構成されており、前記給水システムに設けられたポンプの吐出側の圧力が低下し、前記ポンプが再始動せしめられた場合、規定水量以下を検出したために、フロースイッチが復帰しない場合、暗水量条件における再始動として検出し、前記ポンプの停止と再始動との繰り返しが複数回継続して発生した場合、前記ポンプ強制停止制御を行ない、一時的な暗水量条件を排除し、断水の機会を少なくするように構成したことを特徴とする。

（第３発明）
第３発明の給水ステムのポンプ温度上昇低減方法は、第１発明または第２発明において、可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを複数台並列に運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御することを特徴とする。

（第４発明）
第４発明の給水システムのポンプ温度上昇低減方法において、第１発明から第３発明のポンプ強制停止制御は、強制停止指令と同時に、ポンプの再始動圧力設定を所定の値に設定変更し、再始動要求発生時間を延長することにより、再始動頻度を低減することを特徴とする。

（第５発明）
第５発明の給水システムのポンプ温度上昇低減装置は、可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを複数台並列に運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御するように構成されており、通常の圧力より僅かに低い圧力を設定する圧力設定器と、暗水量再始動設定器とからなる再開始圧力設定手段と、前記圧力設定器および暗水量再始動設定器との圧力設定を切り替える圧力設定切替手段と、ポンプ吐出側圧力と設定圧力とを比較する比較手段と、前記複数のポンプを強制的に停止するポンプ強制停止手段と、前記ポンプを交互に運転する信号を出力する待機ポンプ選択手段とから少なくとも構成されていることを特徴とする。

（第６発明）
第６発明の給水システムのポンプ温度上昇低減装置は、可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを複数台並列に運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御することを特徴とする。

（第７発明）
第７発明の給水システムのポンプ温度上昇低減装置において、第５発明の強制停止手段は、給水運転または暗水量運転のいずれかを検出することにより制御されることを特徴とする。

（第８発明）
第８発明の給水システムのポンプ温度上昇低減装置において、第５発明から第７発明の暗水量運転は、フロースイッチが規定水量以下で行うことを特徴とする。

（第９発明）
第９発明の給水システムのポンプ温度上昇低減装置において、第５発明から第８発明の待機ポンプ選択手段からの信号は、所定時間後に給水運転または暗水量運転を行う信号として、前記強制停止手段に送られポンプ強制停止手段または再開始動圧力切替手段を制御することを特徴とする。

（第１０発明）
第１０発明の給水システムのポンプ温度上昇低減装置において、第５発明から第９発明における暗水量は、０．５ｌ／min から０．６ｌ／min であることを特徴とする。

本発明によれば、通常給水と暗水量給水を区別する手段および暗水量条件による始動回数を積算する手段により、前記始動回数が設定回数連続して発生すれば、ポンプを強制的に停止せしめることにより、ポンプ並びに水温の温度上昇を低減することができる。

本発明によれば、ポンプを強制停止制御中に、ポンプ吐出側の圧力が低下して待機ポンプの始動指令、もしくは、停止中のポンプ再始動が発せられても、ポンプは始動しないようにインターロツクされ、あらかじめ設定された停止時間経過後に、このインターロックが解除されるように構成される。

本発明によれば、規定水量以下の少水量のもとで、ポンプが運転される時、ポンプの始動頻度が計画以上の高頻度になり、ポンプ並びに給水の温度を異常に高くなっても、強制停止制御と再始動圧力設定の引下げによって、異常温度上昇を防止することができる。

本発明によれば、強制停止時間を設定出来るようにしたため、給水システムの設置環境に対応して、断水時間を短くすることができる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の温度上昇低減の方法を応用した、可変電圧、可変周波数電源で駆動される可変速ポンプ２台が自動交互運転する直結給水システムの推定末端圧力一定制御を行う全体構成図を示している。図１において、ポンプ１、２は、インバータ２１、２２で可変電圧、可変周波数制御される電動機１３、１４によって駆動される。逆止弁3 、5 、締切弁4 、6 、逆流防止弁用逆止弁７、バイパス逆流防止弁８は、水道本管への逆流を防止する。前記２台のポンプ１、２は、並列に設置され、それぞれ交互に運転することにより、ポンプ１、２より下流側に、所定の圧力で給水運転ができる。図１において、圧力タンク９は、ポンプ停止時圧力を保持するためのものである。フロースイッチ１０は、流量が規定流量以下になったことを検出する信号ＦＬＳを出力する。ポンプ吐出側圧力検出器１１は、ポンプ吐出側の圧力ｈ１を検出する。給水管側圧力検出器１２は、給水管側の圧力ｈｓｕを検出する。

圧力設定３１−４は、推定末端圧力一定制御の最小揚程ｈｓｏ（p ．u ．）を設定するものである。管路摩擦損失揚程演算器３１−５は、演算された管路摩擦損失揚程△ｈ（ｐ．ｕ．）を前記最小揚程ｈｓｏに加算することにより、圧力設定ｈｓ（p ．u ．）が生成される。前記周波数指令圧力設定は、ポンプ吐出側圧力検出器１１の出力ｈ１と比較され、その偏差が、ＰＩＤまたは、ＰＩコントローラ３１−１によって増幅され、Ｄ／Ａ変換器３１−２、３１−３を通して、インバータ２１とインバータ２２に周波数指令ｆ１ｓ、ｆ２ｓを与え、ポンプ速度を調整する。つまり、図１に示されたブロック構成図は、公知の推定末端圧力一定制御の構成を示している。

前記給水管側圧力検出器１２は、吸込み側水道本管の圧力を検出するもので、図示のように、ポンプ吐出側圧力検出器１１における圧力との差を演算するために使用される。また、図示されていないが、前記給水管側の圧力は、規定圧力以上の時のみ、ポンプが運転出来るようにする。ポンプの自動交互運転やポンプ吐出側圧力低下によってポンプを自動始動する制御、保圧運転制御、上記の本管圧力低下時のポンプ運転阻止制御等の機能は、シーケンス制御として、図示されていないが公知である。図１におけるシーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、従来のシーケンス制御機能に相当するブロック図が示されている。しかしながら、本発明のシーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、従来方式とその機能が全く異なっている。本発明のシーケンス制御の詳細は、図２のブロック図と図３の動作フローによって説明される。

図２は本発明におけるポンプを停止するためのシーケンス制御を行うブロック構成図である。図２に示されたシーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、たとえば、水道本管の圧力が低下した場合、給水管側圧力検出器１２の信号によって、ポンプを停止せしめるシーケンス制御等が省略されている。圧力設定器３１−６−１は、ポンプ再始動するための圧力を設定する。前記圧力設定器３１−６−１は、前記圧力設定器３１−４の設定値ｈｓｏに等しいか、その値より僅かに低い圧力ｈｏに設定される。したがって、図示のように、ポンプ吐出側圧力ｈ１は、設定値ｈｏより小さくなると、コンパレータ３１−６−２によって、待機ポンプの始動指令が発せられる。

その結果、待機ポンプ選択回路３１−６−３は、インバータ２１のＯＮ信号、ＲＵＮ１、または、インバータ２２のＯＮ信号、ＲＵＮ２を出力する。ここまでは、従来方式と同じである。本発明において、暗水量再始動圧力設定ｈｏｏを設定する圧力設定器３１−６−４は、圧力設定切替回路３１−６−５、並びに、強制停止接点３１−６−６が以下に説明するように、制御される点で従来方式と異なっている。本発明は、理解を容易にするために、アナログ回路と再始動圧力切替え回路、強制停止回路をリレー接点回路で説明しているが、マイクロコンピュータでデジィタル的に処理される。

ＡＮＤ素子３１−６−７は、ポンプ加速完了とフロースイッチ１０の信号によって、給水運転を検出する。ＡＮＤ素子３１−６−８は、同ように、前記フロースイッチ１０の信号ＦＬＳによって、暗水量運転を検出する。ＯＲ素子３１−６−９は、ポンプ１またはポンプ２の何れかに始動指令が発せられたことを検出するためのものである。タイマ素子３１−６−１０は、始動指令ＲＵＮ１、ＲＵＮ２がＯＮしてから一定の時間経過したことによって、ポンプが加速完了し、ポンプ吐出流量がポンプ圧力に対応した値に到達した時間を設定するものである。したがって、図示のように、ＡＮＤ素子３１−６−７、３１−６−８は、フロースイッチ１０の信号と組み合わせることによって、給水運転か、または暗水量運転かの区別が検出できる。前記暗水量運転は、給水量が、たとえば、０．５ｌ／min から０．６ｌ／min の時である。強制停止、並びに再始動圧力切替制御部３１−６−１１は、後述のように、給水運転、暗水量運転の信号を受けて、本発明の強制停止制御と再始動圧力切替えの制御処理を行う。

次に、シーケンス回路ＳＥＱ３１−６の動作を説明する。今、ポンプ１が停止しているとする。そして、待機ポンプ選択回路３１−６−３は、ポンプ２の始動指令ＲＵＮ２側に切替えられており、ポンプ２が待機中であるとする。圧力設定切替回路３１−６−５の接点１−３が閉、強制停止回路３１−６−６の接点１−３が閉とする。ポンプ吐出側圧力ｈ１がｈｏより小さくなると、ＲＵＮ2 がＯＮし、インバータ２２によって、ポンプ２が始動する。ポンプ２が始動し、ポンプ圧力がポンプ吐出側圧力以上になる速度まで加速されると給水が開始される。

ここで、給水量が規定水量以上になると、フロースイツチ１０は、リセツトされる。タイマ素子３１−６−１０は、設定された時間が経過していれば、ＡＮＤ素子３１−６−７がＯＮになり、強制停止、並びに、再始動圧力設定切替回路３１−６−１１に給水運転信号を与える。もし、ポンプ２の運転時の給水量が規定水量以下の場合には、フロースイツチ１０は、リセツトされず、給水量が規定水量以下である信号を出し続ける。よって、この場合、ＡＮＤ素子３１−６−８は、ＯＮになり、強制停止、並びに、再始動圧力設定切替回路３１−６−１１に、暗水量運転信号を与える。このようにして、ポンプ吐出側圧力が設定値以下になり、ポンプが始動、加速され給水運転をした場合、この時の水量が、規定水量を超過しているか、規定水量以下であるかによって、通常の給水運転と暗水量運転を区別して検出することができる。

次に、強制停止、並びに再始動圧力切替制御部３１−６−１１、ポンプ強制停止リレー３１−６−１２、再始動圧力切替リレー３１−６−１３の動作について説明する。図３は本発明の制御動作を示すフローチャートで、強制停止検出処理を説明するためのものである。図３において、シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、自動運転中（ステップ３１２）のポンプにおいて流量が低下して、停止シーケンスが起動（ステップ３１３）し、保圧完了（ステップ３１４）後、ポンプは停止せしめられ、次回始動のポンプが選択されて、待機している（ステップ３１５からステップ３１８）。

シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、ＡＮＤ素子３１−６−７およびＡＮＤ素子３１−６−８により、フロースイッチ１０の給水量が暗水量運転か、あるいは給水運転かを調べる（ステップ３１９、３２４）。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、暗水量運転であると判断した場合、図示されていない積算カウンタにより暗水量運転の回数を積算する（ステップ３２０）。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、暗水量運転回数の積算が設定回数ｎｓより大きいか否かを調べる（ステップ３２１）。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、暗水量運転回数の積算が設定回数ｎｓより大きいと判断した場合、強制停止シーケンスを起動する（ステップ３２２、３２３）。なお、前記暗水量運転回数の積算カウンタは、図２に示されていないが、公知まはた周知の積算回路とすることができる。

前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、ステップ３１９において、暗水量運転ではないと判断した場合、給水運転か否かを判断する（ステップ３２４）。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、給水運転であると判断した場合、暗水量運転回数の積算カウンタをリセットし、再始動圧力設定を通常値設定に復元する（ステップ３２５）。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、暗水量運転回数の積算カウンタをリセットした後、ポンプ再始動圧設定切替リレーをオフし、強制停止制御記憶を解除し、通常運転制御に復元する（ステップ３２６、３２７）。前記強制停止、並びに再始動圧力設定切替制御部３１−６−１１は、前記強制停止制御の状態が記憶されている（図示されていない）。

図４は本発明の制御動作を示すフローチャートで、強制停止処理を説明するためのものであり、＊印により図３と互いに接続されている。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、ポンプが自動運転中であるか否かを調べる（ステップ４１１、４１２）。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、ポンプが自動運転中で、強制停止シーケンスが起動しているか否かを調べる（ステップ４１３）。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、強制停止シーケンスが起動していると判断した場合、ポンプ強制停止リレー３１−６−１２をＯＮにする（ステップ４１４）。

前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、ポンプ強制停止リレー３１−６−１２をＯＮにした後、再始動圧力設定切替リレー３１−６−１３をＯＮにする（ステップ４１５）。次に、前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、タイマー３１−６−１０により、強制停止時間が設定されている強制停止設定時間Ｔｏｏより大きいか否かを調べる（ステップ４１６）。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、強制停止時間が設定時間を越えていると判断した場合、ポンプ強制停止リレー３１−６−１２をＯＦＦにする（ステップ４１７）。

前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、コンパレータ３１−６−２により、ポンプ吐出側圧力ｈ１とｈｏｏとを比較し、ｈ１＜ｈｏｏとなった場合に、ＯＮが出力する（ステップ４１８）。ここで、ｈｏｏ＜ｈｏであり、ポンプ再始動までの時間を長くすることができ、それだけ始動頻度を低下せしめることができる。前記シーケンス回路ＳＥＱ３１−６は、ｈ１＜ｈｏｏであると判断した場合、ポンプが再始動するように制御する（ステップ４１９）。その後、再始動圧力切替リレーは、ＯＦＦとなる（ステップ４２０）。そして、強制停止制御記憶、暗水運転回数の積算カウンタがリセットされる（ステップ４２１、４２２）。ステップ４１９において、ポンプが再始動した場合、図３に示された３１３のステップに移る。

強制停止処理は、強制停止シーケンスの起動によって、ポンプ強制停止リレー３１−６−１２がＯＮする。この結果、接点３１−６−６は、1 −3 が開になり、ポンプの自動再始動回路が無効になる。同時に、再始動圧力設定切替えリレー３１−６−１３は、ＯＮし、再始動圧力がｈｏから、その接点３１−６−５によって、ｈｏｏに切替えられる。ポンプ強制停止リレー３１−６−１２は、ＯＮしてからの時間が強制停止時間として計数され、この時間が強制停止設定時間Ｔｏｏより長くなると、ポンプ強制停止リレー３１−６−１２がＯＦＦする。次に、コンパレータ３１−６−２は、ＯＮにさえなれば、ＲＵＮ１または、ＲＵＮ２がＯＮになり、何れかのポンプが始動できる状態になる。

以上に述べたように、本発明は、暗水量運転条件で、ポンプを強制的に一定時間だけ停止せしめるとともに、強制停止処理が指令された時に、再始動圧力設定値を通常運転の場合より引下げる制御を行うことにより、暗水量運転条件でのポンプとポンプ内の水温を低下せしめることができる。

本発明の実施例である図１には、電動機で駆動する可変速ポンプが複数台並列に運転できるように描かれているが、特に、前記ポンプを複数台並列に運転するものに限定されるものではない。

図５は本発明の効果を実施例データによって、シミュレーションした場合の特性例を示すものである。図６は従来方式における温度上昇特性例である。図５に示す本発明の特性は、暗水量運転回数ｎ１＝３回とし、暗水量条件で連続１時間運転した場合の温度上昇特性である。本発明の制御を行わない従来例の場合（図６参照）の温度上昇は、８３．９ｄｅｇ（加熱時定数３６００ｓｅｃの場合）、１１４．８ｄｅｇ（加熱時定数１８００ｓｅｃの場合）に対して、本発明の場合、それぞれ、４２．９ｄｅｇ、５８．７ｄｅｇに低下していることが判る。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記本実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。本発明のＰＩＤコントローラ、Ｄ／Ａ変換器、インバータ、モータ、ポンプは、周知または公知のものを使用することができる。また、本発明の演算回路における論理回路、乗算器、割算器、比較器、カウンタ等は、周知または公知のものを使用することができる。

本発明の温度上昇低減の方法を応用した、可変電圧、可変周波数電源で駆動される可変速ポンプ２台が自動交互運転する直結給水システムの推定末端圧力一定制御を行う全体構成図を示している。（実施例１） 本発明におけるポンプを停止するためのシーケンス制御を行うブロック構成図である。 本発明の制御動作を示すフローチャートで、強制停止検出処理を説明するためのものである。 本発明の制御動作を示すフローチャートで、強制停止処理を説明するためのものであり、＊印により図３と互いに接続されている。 本発明の効果を実施例データによって、シミュレーションした場合の特性例を示すものである。 従来方式における温度上昇特性例である。 従来例を説明するための給水制御システムを示すブロック構成図である。

符号の説明

１、２・・・ポンプ
３、５・・・逆止弁
４、６・・・締切弁
７・・・逆流防止用逆止弁
８・・・バイパス逆流防止弁
１０・・・フロースイッチ
１１・・・吐出側圧力検出器
１２・・・給水側圧力検出器
１３、１４・・・ポンプ
２１、２２・・・インバータ
３１−１・・・ＰＩＤまたは、ＰＩコントローラ
３１−２、３１−３・・・Ｄ／Ａ変換器
３１−４・・・圧力設定器
３１−５・・・管路摩擦損失揚程演算器
３１−６・・・シーケンス回路ＳＥＱ
３１−６−１・・・圧力設定器
３１−６−２・・・コンパレータ
３１−６−３・・・待機ポンプ選択回路
３１−６−４・・・圧力設定器
３１−６−５・・・圧力設定切替回路
３１−６−６・・・強制停止接点
３１−６−７、３１−６−８・・・ＡＮＤ素子
３１−６−９・・・ＯＲ素子
３１−６−１０・・・タイマ素子
３１−６−１１・・・強制停止、並びに再始動圧力切替制御部
３１−６−１２・・・ポンプ強制停止リレー
３１−６−１３・・・再始動圧力切替リレー

Claims (10)

1. 可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御するように構成した給水システムのポンプ温度上昇低減方法において、
   供給水量が規定流量未満になって、前記ポンプが所定回数以上、始動および停止を繰り返した場合、給水ポンプの駆動を設定時間だけポンプ強制停止制御を行うことにより、ポンプおよび給水の温度上昇を低減することを特徴とする給水システムのポンプ温度上昇低減方法。
2. 可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御するように構成した給水システムのポンプ温度上昇低減方法において、
   前記給水システムに設けられたポンプの吐出側の圧力が低下し、前記ポンプが再始動せしめられた場合、規定水量以下を検出するために、フロースイッチが復帰しない場合、暗水量条件における再始動として検出し、
   前記ポンプの停止と再始動との繰り返しが複数回継続して発生した場合、前記ポンプ強制停止制御を行ない、
   一時的な暗水量条件を排除し、断水の機会を少なくするように構成したことを特徴とする給水システムのポンプ温度上昇低減方法。
3. 可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを複数台並列に運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御する請求項１または請求項２に記載された給水ステムのポンプ温度上昇低減方法。
4. 前記ポンプ強制停止制御は、強制停止指令と同時に、ポンプの再始動圧力設定を所定の値に設定変更し、再始動要求発生時間を延長することにより、再始動頻度を低減することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された給水システムのポンプ温度上昇低減方法。
5. 可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御するように構成した給水システムのポンプ温度上昇低減装置において、
   通常の圧力より僅かに低い圧力を設定する圧力設定器と、暗水量再始動設定器とからなる再開始圧力設定手段と、
   前記圧力設定器および暗水量再始動設定器との圧力設定を切り替える圧力設定切替手段と、
   ポンプ吐出側圧力と設定圧力とを比較する比較手段と、
   前記複数のポンプを強制的に停止するポンプ強制停止手段と、
   前記ポンプを交互に運転する信号を出力する待機ポンプ選択手段と、
   から少なくとも構成されていることを特徴とする給水システムのポンプ温度上昇低減装置。
6. 可変電圧・可変周波数電源にて制御される電動機で駆動する可変速ポンプを複数台並列に運転し、その圧力を吐出圧力一定制御または推定末端圧力一定制御方式によって制御することを特徴とする請求項５に記載された給水システムのポンプ温度上昇低減装置。
7. 前記強制停止手段は、給水運転または暗水量運転のいずれかを検出することにより制御されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載された給水システムのポンプ温度上昇低減装置。
8. 前記暗水量運転は、フロースイッチが規定水量以下で行うことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載された給水システムのポンプ温度上昇低減装置。
9. 前記待機ポンプ選択手段からの信号は、所定時間後に給水運転または暗水量運転を行う信号として、前記強制停止手段に送られポンプ強制停止手段または再開始動圧力切替手段を制御することを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか１項に記載された給水システムのポンプ温度上昇低減装置。
10. 前記暗水量は、０．５ｌ／min から０．６ｌ／min であることを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか１項に記載された給水システムのポンプ温度上昇低減装置。

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