JP2013054419A - Flow rate regulator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁を並列に接続した流路調節装置に関する。 The present invention relates to a flow path control device in which a plurality of on-off valves having different water flow resistances are connected in parallel.
流路に並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備える流量調節装置は、特許文献1や特許文献2などで知られている。
Flow rate adjustment comprising a plurality of on-off valves connected in parallel to the flow path and having different water flow resistances, and a controller for controlling the on-off valves in different on-off patterns corresponding to a plurality of different set flow rates The apparatus is known from
特許文献1や特許文献2のような流量調節装置では、設定流量を変更すべく開閉パターンを変更すると、開閉弁に開閉異常,すなわち、開信号を与えても開かない、または閉信号を与えても閉じないという異常を生ずることがある。また、設定流量を変更しない場合でも開閉弁に開閉異常を生ずることがある。
In a flow control device such as
開閉異常が生ずると、正常時の設定流量(目標の設定流量)と異なる流量で装置が運転されてしまうという課題がある。 When an opening / closing abnormality occurs, there is a problem that the apparatus is operated at a flow rate different from a normal set flow rate (target set flow rate).
この発明の解決しようとする主課題は、開閉弁の異常が生じても、装置を停止することなく、できるだけ目標の設定流量に近い流量で運転することである。また、副課題は、装置の運転中に異常が生じた開閉弁を簡易に特定することである。 The main problem to be solved by the present invention is to operate at a flow rate that is as close to the target set flow rate as possible without stopping the apparatus even if an abnormality occurs in the on-off valve. Further, the sub-task is to easily identify the on-off valve in which an abnormality has occurred during operation of the device.
この発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、請求項1に記載の発明は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量(または設定関連指標)に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備える流量調節装置であって、前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量(または設定関連指標)に近いバックアップ設定流量(またはバックアップ設定関連指標)の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うことを特徴としている。
This invention is made in order to solve the said subject, Comprising: The invention of
請求項1に記載の発明によれば、前記開閉弁の異常発生時に正常時の設定流量(または設定関連指標)に近い流量(または関連指標)で運転することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to operate at a flow rate (or related index) close to a normal set flow rate (or setting related index) when an abnormality occurs in the on-off valve.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記流路の流量を直接的または間接的に検出する流量計を備え、前記制御器による異常特定制御手順は、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量(または検出関連指標)との対応テーブルに基づき、開閉異常時の前記流量計による検出流量(または検出関連指標)から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順であることを特徴としている。
The invention according to
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明による効果に加えて、前記各開閉弁に異常検出センサを設けることなく、前記検出流量(または検出関連指標)に基づき、装置の運転中に異常が生じた前記開閉弁を特定することができるという効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, an apparatus is provided on the basis of the detected flow rate (or detection-related index) without providing an abnormality detection sensor for each on-off valve. There is an effect that it is possible to identify the on-off valve in which an abnormality has occurred during the operation.
この発明よれば、開閉弁の異常が生じても、装置を停止することなく、できるだけ目標の設定流量に近い流量で運転することできる。 According to the present invention, even when the on-off valve malfunctions, it is possible to operate at a flow rate as close to the target set flow rate as possible without stopping the device.
つぎに、この発明の流量調節装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインの排水量を調節する濾過システムに好適に実施される。 Next, an embodiment of the flow control device of the present invention will be described. The embodiment of the present invention is suitably implemented in a filtration system that adjusts the amount of drainage of a drainage line that drains a portion of the concentrated water from the filtration membrane unit out of the system.
つぎに、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態に係る流量調節装置は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の開閉弁と、複数の異なる設定流量に対応して前記開閉弁を異なる開閉パターンに制御する制御器とを備えている。 Next, an embodiment of the present invention will be described. A flow control device according to an embodiment of the present invention is provided by being connected to a flow path in parallel with each other, and a plurality of on / off valves having different water flow resistances and the on / off valves corresponding to a plurality of different set flow rates. And a controller for controlling the opening / closing pattern to different opening / closing patterns.
この発明の実施の形態の特徴部分は、前記制御器が、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量(または設定関連指標)に近いバックアップ設定流量(またはバックアップ設定関連指標)の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御する構成にある。 A characteristic part of the embodiment of the present invention is that the controller includes an open / close state of the open / close valve in which an open / close abnormality has occurred, and is close to a set flow rate (or a setting-related index) corresponding to a normal open / close pattern. The on-off valve is controlled by an opening / closing pattern of a backup setting flow rate (or a backup setting-related index).
ここで、前記開閉異常は、設定流量の変更時に生ずる場合(前者)と、設定流量を変更しない一定流量制御時に生ずる場合(後者)がある。前記正常持の開閉パターンとは、前者の場合は、設定流量変更後の開閉パターンであり、後者の場合は、開閉異常が生ずる前の開閉パターンを意味する。 Here, there are a case where the opening / closing abnormality occurs when the set flow rate is changed (the former) and a case where the open / close abnormality occurs during a constant flow rate control where the set flow rate is not changed (the latter). The normal opening / closing pattern is an opening / closing pattern after changing the set flow rate in the former case, and an opening / closing pattern before an opening / closing abnormality occurs in the latter case.
また、「前記流路の流量を直接的または間接的に検出する」とは、前記流路の流量が他の流路の流量から間接的に演算できる場合、他の流路の流量を検出することを意味する。例えば、給水中の不純物を除去する濾過膜部と、前記濾過膜部へ被処理水を供給する被処理水ラインと、前記濾過膜部を透過した処理水を使用機器へ供給する処理水ラインと、前記濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインと、濃縮水の残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる還流ラインとを備えた膜濾過システムにおいて、前記排水ラインの流量をこの実施の形態の流量調節装置で制御する場合、前記排水ラインに設けた流量計で検出するのが「直接的に検出」である。また、前記排水ラインの流量は、前記被処理水ラインの流量と前記処理水ラインの流量とで求めることができるので、前記被処理水ラインに設けた流量計と前記処理水ラインに設けた流量計とで検出するのを「間接的に検出する」と称する。 In addition, “directly or indirectly detect the flow rate of the flow channel” means that the flow rate of the other flow channel is detected when the flow rate of the flow channel can be indirectly calculated from the flow rate of the other flow channel. Means that. For example, a filtration membrane part that removes impurities in the water supply, a treated water line that supplies treated water to the filtration membrane part, and a treated water line that supplies treated water that has passed through the filtration membrane part to equipment used And a drainage line for draining part of the concentrated water from the filtration membrane part to the outside of the system, and a reflux line for refluxing the remainder of the concentrated water to the upstream side of the filtration membrane part. When the flow rate of the line is controlled by the flow control device of this embodiment, “direct detection” is detected by a flow meter provided in the drainage line. Moreover, since the flow volume of the said drainage line can be calculated | required by the flow volume of the said to-be-processed water line and the flow volume of the said to-be-processed water line, the flow rate provided in the to-be-processed water line and the flow volume provided in the said to-be-treated water line The detection with the meter is referred to as “indirect detection”.
また、「流量の関連指標」とは流量ではなくこの流量に関連して、この流量から導き出せる数値を意味し、関連数値と称することができる。例えば、前記濾過システムでは、前記排水ラインの流量の関連指標は、回収率である。回収率とは、前記濾過膜部からの透過水量(前記処理水ラインの流量)と系外への排水量(前記排水ラインの流量)との和に対する透過水量の割合で定義される。 The “related index of flow rate” means a numerical value that can be derived from the flow rate in relation to the flow rate, not the flow rate, and can be referred to as a related numerical value. For example, in the filtration system, the related index of the flow rate of the drainage line is a recovery rate. The recovery rate is defined as the ratio of the amount of permeated water to the sum of the amount of permeated water from the filtration membrane part (flow rate of the treated water line) and the amount of drained water outside the system (flow rate of the drainage line).
前記各開閉弁は、特定の構成のものに限定されないが、互いの通水抵抗が異なるように構成される。前記各開閉弁の通水抵抗を異ならせるのは、前記各開閉弁の弁座の口径を異ならせることで実現することができる。しかしながら、これに限定されるものではなく、特開2006−292035号公報に記載のように、開閉弁と定流量弁機構との組合せにより実現することができる。具体的には、各開閉弁は同じ開閉弁として各開閉弁の上流側または下流側に互いに通水抵抗の異なるオリフィスなどの定流量弁機構を設けることによって通水抵抗を異ならせている。そして、前記開閉弁の異なる開閉パターンにおける流量が、互いに異なることが必要である。 Although each said on-off valve is not limited to the thing of a specific structure, it is comprised so that a mutual water flow resistance may differ. Different water flow resistances of the on-off valves can be realized by changing the diameters of the valve seats of the on-off valves. However, the present invention is not limited to this, and can be realized by a combination of an on-off valve and a constant flow valve mechanism as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-292035. Specifically, each on-off valve has different water flow resistances by providing constant flow valve mechanisms such as orifices having different water flow resistances on the upstream side or downstream side of each on-off valve as the same on-off valve. The flow rates in the different opening / closing patterns of the opening / closing valves need to be different from each other.
前記の「バックアップ設定流量(またはバックアップ設定関連指標)の開閉パターン」は、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態によって選択可能な開閉パターンに制限を受ける。よって、この選択可能な開閉パターンの中から、正常時の設定流量(または設定関連指標)に近いバックアップ設定流量(またはバックアップ設定関連指標)の開閉パターンを選択することになる。 The “open / close pattern of the backup setting flow rate (or backup setting related index)” is limited to an open / close pattern that can be selected depending on the open / close state of the open / close valve in which an open / close abnormality has occurred. Therefore, an open / close pattern of the backup set flow rate (or backup setting related index) close to the normal set flow rate (or setting related index) is selected from the selectable open / close patterns.
また、「設定流量(または設定関連指標)に近い」は、設定流量より大きい場合と、小さい場合が含まれる。「設定流量(または設定関連指標)に近い」という条件以外に何らかの条件があれば、設定流量(または設定関連指標)より大きい範囲で近いバックアップ設定流量(またはバックアップ設定関連指標)が選択される場合と、設定流量より小さい範囲で近い設定流量が選択される場合とが考えられる。前記何らかの条件は、たとえば、前記濾過システムにおいて、設定関連指標を設定回収率とした場合、設定回収率が小さい範囲とするという条件である。正常時の設定流量は、目標設定流量と称することができ、正常時の設定関連指標は、目標設定関連指標と称することができる。 Further, “close to the set flow rate (or setting related index)” includes cases where the flow rate is larger than the set flow rate and cases where it is smaller. If there is any condition other than the condition “close to the set flow rate (or setting related indicator)”, the backup set flow rate (or backup setting related indicator) that is close to the range larger than the set flow rate (or setting related indicator) is selected. It is conceivable that a set flow rate close to a range smaller than the set flow rate is selected. The certain condition is, for example, a condition that the set collection rate is in a small range when the setting-related index is set to the set collection rate in the filtration system. The normal set flow rate can be referred to as a target set flow rate, and the normal setting related indicator can be referred to as a target setting related indicator.
この実施の形態の流量調節装置によれば、前記開閉弁の開閉異常が生じたとき、前記開閉弁の開閉異常を前提として、前記設定流量(または設定関連指標)に近いバックアップ設定流量(またはバックアップ設定関連指標)にて流量を制御することができる。 According to the flow control device of this embodiment, when an opening / closing abnormality of the on-off valve occurs, a backup set flow rate (or backup) close to the set flow rate (or setting-related index) on the premise of the opening / closing abnormality of the on-off valve. The flow rate can be controlled by setting related indicators).
この実施の形態においては、好ましくは、前記流路の流量を直接的または間接的に検出する流量計を備え、前記制御器による異常特定制御手順は、前記開閉パターンの変更などによって生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量(または検出関連指標)との対応テーブル(開閉異
常パターンテーブル)に基づき、前記流量計による検出流量(または検出関連指標)から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順である。
In this embodiment, preferably, a flow meter for directly or indirectly detecting the flow rate of the flow path is provided, and the abnormality specifying control procedure by the controller may be caused by changing the opening / closing pattern or the like. Based on a correspondence table (open / close abnormality pattern table) of an opening / closing abnormality pattern of the on-off valve and a flow rate detected by the flow meter (or a detection-related index) when the opening / closing abnormality pattern occurs, a flow rate detected by the flow meter ( Or a procedure for identifying the open / close valve having an open / close abnormality from the detection-related index).
この好ましい実施の形態の流量調節装置によれば、前記開閉弁の開閉異常が生じると、前記開閉異常パターンテーブルに基づいて、開閉異常が生じている開閉弁を容易に特定することができる。 According to the flow rate control device of this preferred embodiment, when the opening / closing abnormality of the opening / closing valve occurs, the opening / closing valve in which the opening / closing abnormality has occurred can be easily identified based on the opening / closing abnormality pattern table.
なお、開閉異常が生じている開閉弁を特定する開閉異常特定手段としては、各開閉弁の開閉異常を検出するセンサを設けて、開閉異常の開閉弁を特定するものが考えられる。しかしながら、この開閉異常特定手段では、装置構成が複雑となるとともに、開閉弁のコストが高くなる。これに対して、この好ましい実施の形態によれば、開閉異常の開閉弁を特定するために、前記各開閉弁に開閉異常検出センサを設けないので、装置構成を簡素化できる。 As an open / close abnormality specifying means for specifying an open / close valve in which an open / close abnormality has occurred, a sensor for detecting an open / close abnormality of each open / close valve may be provided to specify an open / close valve with an open / close abnormality. However, this open / close abnormality specifying means complicates the device configuration and increases the cost of the open / close valve. On the other hand, according to this preferred embodiment, the on / off abnormality detecting sensor is not provided in each on / off valve in order to identify the on / off abnormality on / off valve, so that the device configuration can be simplified.
以上の実施の形態の流量調節装置は、前述のように、給水中の不純物を除去する濾過膜部と、前記濾過膜部へ被処理水を供給する被処理水ラインと、前記濾過膜部を透過した処理水を使用機器へ供給する処理水ラインと、前記濾過膜部からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ラインと、濃縮水の残部を前記濾過膜部の上流側へ還流させる還流ラインとを備えた膜濾過システムにおいて、前記排水ラインに設けることができる。 As described above, the flow rate adjusting device according to the above embodiment includes a filtration membrane part that removes impurities in feed water, a treated water line that supplies treated water to the filtration membrane part, and the filtration membrane part. A treated water line that supplies permeated treated water to the equipment used, a drainage line that drains a portion of the concentrated water from the filtration membrane unit, and the remainder of the concentrated water is returned to the upstream side of the filtration membrane unit In the membrane filtration system provided with the reflux line to be made, it can be provided in the drainage line.
この膜濾過システムの流量調節装置は、好ましくは、前記排水ラインに設けた流量計を第一流量計とし、前記被処理水ラインまたは処理水ラインに第二流量計を設け、前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する前記排水ラインの設定流量(または設定回収率)に近いバックアップ設定流量(またはバックアップ設定回収率)の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うように構成する。 The flow control device of the membrane filtration system is preferably configured such that a flow meter provided in the drainage line is a first flow meter, a second flow meter is provided in the treated water line or the treated water line, and the controller is A set flow rate (or a set flow rate of the drainage line corresponding to a normal open / close pattern, including an abnormality specifying control procedure for specifying the open / close valve in which the open / close abnormality has occurred, and an open / closed state of the open / close valve in which the open / close abnormality has occurred A backup control procedure for controlling the on-off valve is performed by an open / close pattern of a backup set flow rate (or backup set recovery rate) close to the set recovery rate.
この濾過システムにおいては、設定回収率の変更は、被処理水または処理水の温度や前記濾過膜部の上流に設けた軟水装置から硬度が洩れたときなどに行うことができる。被処理水または処理水の温度による設定回収率の変更は、異なる温度帯ごとに、温度が高くなるに連れて、設定回収率を大きくするように構成できる。硬度洩れによる設定回収率の変更は、硬度洩れが発生すると、それまでの設定回収率から低い設定回収率へ変更するように構成できる。また、設定回収率の変更は、特許文献1に記載のように、前記濾過膜部からの処理水水質が目標水質になるように、または目標水質に近づくように、前記排水ラインの排水流量を調節する(電気伝導度が高くなるほど、排水流量を段階的に増やす)ことで行うことができる。
In this filtration system, the set recovery rate can be changed when the hardness leaks from the temperature of the water to be treated or the treated water or the soft water device provided upstream of the filtration membrane section. The change in the set recovery rate depending on the temperature of the water to be treated or the treated water can be configured to increase the set recovery rate as the temperature increases for different temperature zones. The change in the set recovery rate due to hardness leakage can be configured to change from the previous set recovery rate to a lower set recovery rate when a hardness leak occurs. In addition, as described in
また、この濾過システムにおける「排水ラインの設定流量(または設定回収率)に近いバックアップ設定流量(またはバックアップ設定回収率)の開閉パターン」は、好ましくは、前記濾過部の詰まりを防止する観点から設定流量が多い(設定回収率が小さい)範囲でバックアップ設定流量(またはバックアップ設定回収率)を選択する。しかしながら、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態によって選択可能な開閉パターンに制限を受けることにより、回収率が小さい範囲でバックアップ設定流量(またはバックアップ設定回収率)を選択できない場合は、回収率が大きい範囲で選択するように構成することができる。 The “open / close pattern of the backup set flow rate (or backup set recovery rate) close to the set flow rate (or set recovery rate) of the drainage line” in this filtration system is preferably set from the viewpoint of preventing clogging of the filtration unit. Select the backup setting flow rate (or backup setting recovery rate) in the range where the flow rate is high (the setting recovery rate is small). However, if the backup set flow rate (or backup set recovery rate) cannot be selected within a small recovery rate range due to restrictions on the open / close patterns that can be selected depending on the open / close state of the on / off valve in which an open / close error has occurred, It can comprise so that it may select in the range with a large ratio.
さらに、好ましくは、前記異常特定制御手順は、前記開閉パターンの変更する場合および前記開閉パターンを変更しない場合に、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記第一流量計の検出流量(または前記第一
流量計および前記第二流量計の検出流量)に基づき演算される回収率との対応テーブル(開閉異常パターンテーブル)に基づき、前記開閉パターンを変更した際の前記第一流量計の検出流量(または前記第一流量計および前記第二流量計の検出流量)に基づき演算される回収率から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定するように構成する。
Further preferably, the abnormality specifying control procedure is performed when the opening / closing abnormality pattern of the opening / closing valve and the opening / closing abnormality pattern that may occur when the opening / closing pattern is changed and when the opening / closing pattern is not changed. Based on a correspondence table (open / close abnormality pattern table) with a recovery rate calculated based on the detected flow rate of the first flow meter (or the detected flow rates of the first flow meter and the second flow meter) The open / close valve having an open / close abnormality is identified from the recovery rate calculated based on the detected flow rate of the first flow meter (or the detected flow rate of the first flow meter and the second flow meter) at the time of the change. Configure.
ついで、この発明の流量調節装置1の実施例1を備えた濾過システム2を図面に従い説明する。図1は、この発明の実施例1を備えた濾過システム2の概略構成を説明する説明図である。図2は、同実施例1を備えた濾過システム2の制御手順(回収率変更制御時)を説明するフローチャート図である。図3は、同実施例1を備えた濾過システム2の回収率と開閉弁の開閉パターンとの関係を説明する図表である。図4および図5は、同実施例1を備えた濾過システム2の開閉弁の開閉パターンの変更によって生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表であり、図6は、同実施例1を備えた濾過システムの他の制御手順(回収率一定制御時)を説明するフローチャート図であり、図7は、同実施例1を備えた濾過システム2の回収率70%時に生ずる可能性のある開閉弁の開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの回収率と、バックアップ設定回収率との対応関係を説明する図表である。
Next, a
(実施例1を備えた濾過システムの構成)
以下、この発明の実施例1の流量調節装置1を備えた濾過システム2について図面に基づき詳細に説明する。
(Configuration of filtration system including Example 1)
Hereinafter, a
図1において、濾過システム2は、給水中の不純物を除去する濾過膜部3と、濾過膜部3へ被処理水を供給する被処理水ライン4と、濾過膜部3を透過した処理水を使用機器(図示省略)へ供給する処理水ライン5と、濾過膜部3からの濃縮水の一部を系外へ排水する排水ライン6と、濃縮水の残部を濾過膜部3の上流側へ還流させる還流ライン7と、排水ライン6に設けた流量調節装置1と、流量調節装置1などを制御する制御器8を主要部として備える。
In FIG. 1, the
濾過膜部3は、濾過膜により、被処理水ライン4の被処理水中に含まれる不純物を濾過するものである。濾過膜としては、逆浸透膜(RO膜)やナノ濾過膜(NF膜)などとすることができる。
The
流量調節装置1は、流路に互いに並列に接続されて設けられ、互いの通水抵抗が異なる複数の第一開閉弁9A,第二開閉弁9B,第三開閉弁9Cと、複数の異なる設定回収率%に対応して開閉弁9A,9B,9Cを異なる開閉パターンに制御する制御器8とを含んで構成されている。なお、この実施例1では、各開閉弁9A〜9Cの下流側に互いに通水抵抗の異なる定流量弁機構(図示省略)を設けることによって通水抵抗を異ならせている。
The flow
流量調節装置1による設定回収率と開閉パターンの関係を示す設定回収率テーブルを図3に示す。設定回収率が決まれば、図3から開閉弁9A,9B,9Cの開閉パターンが決まる。この実施例1の回収率は、50%から80%まで、5%毎に段階的に調節することができるようになっている。なお、図3において、「○」と「×」は、「開」と「閉」を分かりやすくするために、「開」に「○」を、「閉」に「×」を付したもので、特別な意味は無い。
A set recovery rate table showing the relationship between the set recovery rate and the opening / closing pattern by the flow
そして、排水ライン6に第一流量計10を、処理水ライン5に第二流量計11を、被処理水ライン4に給水ポンプ12および温度センサ13をそれぞれ設けている。給水ポンプ12は、濾過膜部3へ被処理水を供給するためのものである。
A
制御器8は、第一流量計10,第二流量計11,温度センサ12などからの信号を入力して、予め記憶した制御手順により、流量調節装置1,給水ポンプ12,どの開閉弁に開閉異常を生じているのかを表示する表示器14などを制御する。制御手順には、回収率変更手順と、異常特定制御手順と、バックアップ制御手順とが含まれる。
The
回収率変更手順は、設定回収率の変更を行う手順である。設定回収率の変更は、温度センサ13による検出温度と設定回収率とを対応させた回収率変更テーブル(図示省略)を記憶しておき、温度センサ13の検出値に対応する設定回収率を回収率変更テーブルから求めることで行われる。回収率変更テーブルの一例として、温度センサ13による検出温度を15℃から35℃の範囲で複数の温度帯に設定し、各温度帯毎に設定回収率を、検出温度が上昇するにつれて設定回収率が大きい値となるように設定したものとする。
The recovery rate changing procedure is a procedure for changing the set recovery rate. To change the set recovery rate, a recovery rate change table (not shown) in which the temperature detected by the
異常特定制御手順は、どの開閉弁9A,9B,9Cに開閉異常が生じているかを特定する手順である。具体的には、異常特定制御手順は、設定回収率変更の場合には、設定回収率の変更(開閉弁の開閉パターンの変更)によって生ずる可能性のある開閉弁9A,9B,9Cの開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの検出回収率との対応を示す開閉異常パターンテーブル(図4および図5)に基づき、開閉パターンを変更した際の検出回収率から開閉異常が生じている開閉弁を特定するように構成する。
The abnormality specifying control procedure is a procedure for specifying which open /
また、設定回収率一定制御の場合には、生ずる可能性のある開閉弁9A,9B,9Cの開閉異常パターンと、この開閉異常パターンが生じたときの検出回収率との対応を示す開閉異常パターンテーブル(図7にその一部を示す)に基づき、開閉異常発生時の検出回収率から開閉異常が生じている開閉弁を特定するように構成する。なお、検出回収率は、第一流量計10の検出流量R1および第二流量計11の検出流量R2に基づき、R2/(R1+R2)で演算される。
In the case of the set recovery rate constant control, the opening / closing abnormality pattern indicating the correspondence between the opening / closing abnormality patterns of the on-off
まず、設定回収率変更時の開閉異常パターンテーブルについて説明する。設定回収率の変更パターンは、この実施例1では、図4に示すNO.1〜NO.6の6パターンと図5に示すNO.7〜NO.12の6パターンとの合計12パターンが存在する。そして、各設定回収率の変更パターンにおける開閉異常パターンは、開閉パターンの変更に伴い、一つの開閉弁でのみ開閉の変更(開→閉または閉→開)を生ずる場合は、NO.1,2のパターンのように1種類の開閉異常パターンが存在する。また、二つの開閉弁で開閉の変更(開→閉または閉→開)を生ずる場合は、NO.3〜6,9〜12のパターンのように3種類の開閉異常パターン(異常1〜異常3)が存在する。また、三つの開閉弁で開閉の変更(開→閉または閉→開)を生ずる場合は、NO.7,8のパターンのように7種類の開閉異常パターン(異常1〜異常7)が存在する。なお、図4および図5において、「開のまま」は、開から閉への信号が与えられたにもかかわらす、閉に変化しなかった開異常を意味し、「閉のまま」は、閉から開への信号が与えられたにもかかわらず、開に変化しなかった閉異常を意味している。また、「−」は、正常な開閉が行われたことを意味している。
First, the opening / closing abnormality pattern table when the set collection rate is changed will be described. In this example 1, there are a total of 12 patterns for changing the set recovery rate, including 6 patterns of NO.1 to NO.6 shown in FIG. 4 and 6 patterns of NO.7 to NO.12 shown in FIG. To do. The open / close abnormality pattern in each set recovery rate change pattern is NO.1, 2 when the open / close change (open → closed or closed → open) occurs with only one open / close valve due to the change of the open / close pattern. There is one type of opening / closing abnormality pattern such as the above pattern. In addition, when a change of opening / closing (open → closed or closed → open) is caused by two on-off valves, three types of opening / closing abnormality patterns (
つぎに、設定回収率一定制御時の開閉異常パターンテーブルについて説明する。設定回収率%は、図3に示すように、50〜80の7パターンが存在する。そして、各設定回収率における開閉異常パターンは、一つの開閉弁でのみ開閉異常(開→閉または閉→開)を生ずる場合は、3種類の開閉異常パターン(異常1〜異常3)が存在し、二つの開閉弁で開閉異常(開→閉または閉→開)を生ずる場合は、3種類の開閉異常パターン(異常4〜異常6)が存在し、三つの開閉弁で開閉異常(開→閉または閉→開)を生ずる場合は、1種類の開閉異常パターン(異常7)が存在する。結局、各設定回収率において、7パターンの開閉異常パターンが存在するので、合計7×7=49種類の開閉異常パターンが存在することになる。図7は、代表的に設定回収率70%の場合の開閉異常パターンを示して
いる。その他の設定回収率も同様であるので、図示省略している。
Next, an opening / closing abnormality pattern table at the time of constant set recovery rate control will be described. As shown in FIG. 3, there are seven patterns of 50 to 80 in the set recovery rate%. The open / close abnormality pattern at each set recovery rate includes three types of open / close abnormality patterns (
設定回収率変更時、図4および図5から明らかなように、各設定回収率の変更パターンにおいて、開閉異常パターンに対する検出回収率が異なるので、異常が生じている状態での検出回収率を求めれば、どの開閉異常パターンとなっているのかを特定でき、かつどの開閉弁9A,9B,9Cに異常が生じているのかを特定することができる。この特定は、制御器8において、開閉異常パターンテーブルを予め記憶しておき、第一流量計10の検出流量R1および第二流量計11の検出流量R2に基づき検出回収率を演算することで行うように構成している。
As shown in FIGS. 4 and 5, when the set recovery rate is changed, the detection recovery rate for the opening / closing abnormality pattern is different in each set recovery rate change pattern. For example, it is possible to specify which open / close abnormality pattern is present, and to specify which open /
また、設定回収率一定制御時、図7から明らかなように、各設定回収率において、開閉異常パターンに対する検出回収率が異なるので、異常が生じている状態での検出回収率を求めれば、どの開閉異常パターンとなっているのかを特定でき、かつどの開閉弁9A,9B,9Cに異常が生じているのかを特定することができる。
In addition, as shown in FIG. 7, when the set recovery rate is constant, the detection recovery rate for the open / close abnormality pattern is different for each set recovery rate. It is possible to specify whether the opening / closing abnormality pattern is present, and it is possible to specify which opening /
バックアップ制御手順は、開閉異常が生じている開閉弁9A,9B,9Cの開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定回収率に近いバックアップ設定回収率の開閉パターンにより、開閉弁9A,9B,9Cを制御するように構成されている。バックアップ制御手順の一例を図2に示す。
The backup control procedure includes the open / close state of the open /
バックアップ設定回収率は、つぎのようにして求めることができる。すなわち、設定回収率変更時、図4、5の各開閉異常パターンについて、開閉異常が生じている開閉弁9A,9B,9Cの開閉状態を含む開閉パターンを図3の設定回収率テーブルから選択する。ついで、選択された開閉パターンの中から変更後の設定回収率より小さい範囲で、変更後の設定回収率に近い設定回収率を求め、これをバックアップ設定回収率に定める。そして、設定回収率が小さい範囲でバックアップ設定流量を選択できない場合は、回収率が大きい範囲で変更後の設定回収率に近い回収率を求め、これをバックアップ設定回収率に定める。
The backup setting recovery rate can be obtained as follows. That is, when the set recovery rate is changed, the open / close pattern including the open / close state of the open /
また、設定回収率一定制御時も設定回収率変更時と同様に、バックアップ設定回収率を定めることができる。 Further, the backup set recovery rate can be determined at the same time as when the set recovery rate is constant.
以上説明したバックアップ設定回収率を求める手順は、異常が発生した都度実行することもできるが、この実施例1では、予め開閉異常パターンに対応するバックアップ設定回収率を計算しておき、図4,図5,図7に示すように、開閉異常パターンテーブルに記憶させている。 The procedure for obtaining the backup setting recovery rate described above can be executed every time an abnormality occurs. In the first embodiment, the backup setting recovery rate corresponding to the opening / closing abnormality pattern is calculated in advance, and FIG. As shown in FIG. 5 and FIG. 7, it is stored in the open / close abnormality pattern table.
なお、バックアップ設定回収率は、つぎの手順によって求めるように構成できる。すなわち、まず正常時の設定回収率より5%低い仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁9A,9B,9Cの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。含まない場合は、仮設定回収率よりさらに5%低い仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁9A,9B,9Cの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。以下、この処理を正常時の設定回収率より小さい範囲で繰り返す。この処理でバックアップ設定回収率が設定できない場合は、正常時の設定回収率より高い側で5%ずつ仮設定回収率を設定し、この仮設定回収率が、開閉異常が生じている開閉弁9A,9B,9Cの開閉状態を含むかどうかを判定し、含む場合はこの仮設定回収率をバックアップ設定回収率とする。含まない場合は、5%ずつ仮設定回収率を上げてバックアップ設定回収率を求める。
The backup set recovery rate can be obtained by the following procedure. That is, first, a temporary setting recovery rate that is 5% lower than the normal setting recovery rate is set, and it is determined whether or not this temporary setting recovery rate includes the open / close state of the on-off
(実施例1を備えた濾過システム2の動作)
以上の構成を備える実施例1を備える濾過システム2の動作を説明する。濾過システム2では、これを設置する場所における被処理水(原水)の水質を予め測定しておき、その測定結果に応じた回収率が設定回収率として初期設定される。そして、制御器8は、濾過システム2の運転時に、設定回収率になるよう、開閉弁9A,9B,9Cを図3に示す開閉パターンにて開閉させる。
(Operation of
Operation | movement of the
まず、設定回収率変更時の動作を説明する。温度センサ13による検出温度が変化すると、前述のように、設定回収率の変更が行われる。今、図5の変更パターンNO.8が行われたとする。第一開閉弁9Aおよび第二開閉弁9Bを閉→開へ、第三開閉弁9Cを開→閉へと切り替える信号を各開閉弁9A,9B,9Cへ与える。図2を参照して、制御器8は、処理ステップS1(以下、処理ステップSNは、単にSNと称する。)において、検出回収率の変化がありと判断して、S2へ移行する。S2では、検出回収率が正常範囲外かどうかを判定する。なお、例えば目標回収率の5%を超えると正常範囲外と判定する。今、正常範囲外と判定して、処理がS3へ移行するものとする。
First, the operation when the set collection rate is changed will be described. When the temperature detected by the
S3では、変化した検出回収率の値から異常開閉弁の特定が可能かどうかを判定する。すなわち、開閉弁9A,9B,9Cに異常が発生したかどうかの判定を行うとともに、異常判定時にどの開閉弁9A,9B,9Cが開閉異常であるかを特定する。
In S3, it is determined whether or not the abnormal on-off valve can be identified from the changed detection recovery value. That is, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the on-off
今、第一流量計10および第二流量計11の検出流量に基づき演算した検出回収率が 50%になったとする。制御器8は、検出回収率50%に基づき、開閉異常パターンは、図5の開閉異常パターンテーブルの異常2であり、かつ第三開閉弁9Cが異常であると判定する。この場合は、異常開閉弁の特定が可能であることになり、S3でYESが判定され、S4へ移行する。
Assume that the detection recovery rate calculated based on the detected flow rates of the
S4では、表示器14に異常2である旨を報知するとともに、図5から異常2に対応する予め求めているバックアップ設定回収率60%をバックアップ設定回収率として設定する。
In S4, the
ついで、S5において、設定されたバックアップ設定回収率60%に対応する開閉パターンにて開閉弁9A,9B,9Cを開閉する。回収率60%の開閉パターンは、図3に示すように、第一開閉弁9A:開,第二開閉弁9B:閉,第三開閉弁9C:開である。第二開閉弁9Bが開から閉に変更される。
Next, in S5, the on-off
こうして、第三開閉弁9Cが開閉異常の状態では、何もしなければ検出回収率が50%となるのに対して、バックアップ設定回収率とすることにより、60%の回収率となる。よって、変更後の設定回収率65%に近い回収率で運転することができるとともに、排水量を低減できる。また、バックアップ設定回収率が変更後の設定回収率65%よりも小さい範囲で設定されるので、大きい範囲で設定する場合と比較して、濾過膜部3の詰まりを低減できる。
Thus, when the third on-off
なお、図5の開閉異常パターンの異常2において、バックアップ設定回収率:60(又は70)の(又は70)は、変更後の設定回収率65%に近いバックアップ設定回収率として70%を選択可能であることを意味している。図4および図5の他の開閉異常パターンのバックアップ設定回収率:△△(又は□□)も同様である。しかし、この実施例1のシステムでは、バックアップ設定回収率70%は、変更後の目標とする設定回収率65%よりも小さい範囲ではないので、バックアップ設定回収率として設定しない。また、図4および図5の異常時のバックアップ設定回収率の欄で、網掛けを施している部分は、変更後の設定回収率に近く、かつ変更後の設定回収率よりも小さい範囲で設定されるバックア
ップ設定回収率を示している。
In addition, in the
つぎに、設定回収率一定時の動作を図6および図7に基づき説明する。なお、図6において、図2と同じSNは、同じ処理を行う。今、設定回収率が70%であり、開閉弁の開閉異常が発生したとする。すると、図6を参照して、S2において、検出回収率が正常範囲外かどうかを判定する。今、正常範囲外として、YESが判定されたとすると、処理がS3へ移行する。 Next, the operation when the set recovery rate is constant will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, the same SN as in FIG. 2 performs the same processing. Now, assume that the set recovery rate is 70% and an on / off abnormality of the on-off valve has occurred. Then, referring to FIG. 6, in S2, it is determined whether or not the detection recovery rate is outside the normal range. If it is now outside the normal range and YES is determined, the process proceeds to S3.
S3では、変化した検出回収率の値から異常開閉弁の特定が可能かどうかを判定する。今、第一流量計10および第二流量計11の検出流量に基づき演算した検出回収率が50%になったとする。制御器8は、検出回収率50%に基づき、開閉異常パターンは、図7の開閉異常パターンテーブルの異常4であり、かつ第一開閉弁9Aおよび第二開閉弁9Bが異常であると判定する。この場合は、異常開閉弁の特定が可能であることになり、S3でYESが判定され、S4へ移行する。
In S3, it is determined whether or not the abnormal on-off valve can be identified from the changed detection recovery value. Assume that the detection recovery rate calculated based on the detected flow rates of the
S4では、表示器14に異常4である旨を報知するとともに、図7から異常4に対応する予め求めているバックアップ設定回収率65%をバックアップ設定回収率として設定する。
In S4, the
ついで、S5において、設定されたバックアップ設定回収率65%に対応する開閉パターンにて開閉弁9A,9B,9Cを開閉する。回収率65%の開閉パターンは、図3に示すように、第一開閉弁9A:開,第二開閉弁9B:開,第三開閉弁9C:閉である。第三開閉弁9Cが開から閉に変更される。
Next, in S5, the on-off
こうして、第一開閉弁9Aおよび第二開閉弁9Bが開閉異常の状態では、何もしなければ検出回収率が50%となるのに対して、バックアップ設定回収率とすることにより、65%の回収率となる。よって、正常時の設定回収率70%に近い回収率で運転することができるとともに、排水量を低減できる。また、バックアップ設定回収率が正常時の設定回収率70%よりも小さい範囲で設定されるので、大きい範囲で設定する場合と比較して、濾過膜部3の詰まりを低減できる。
Thus, when the first on-off
図2または図6において、S3でNOが判定される,すなわち異常開閉弁の特定ができない場合は、流量計10,11の故障などにより検出回収率の変化が生じたと判定し、S6へ移行して、異常開閉弁の特定不可の開閉パターン(この実施例では、濾過膜部3の上流側で硬度洩れが生じたときの回収率:回収率50%に相当する開閉パターン)に制御する。S2でNOが判定されると、S7へ移行して、判定時の開閉パターンを継続する。
2 or 6, if NO is determined in S3, that is, if the abnormal on-off valve cannot be specified, it is determined that the detection recovery rate has changed due to a failure of the
以上の実施例1を備える濾過システム2によれば、開閉弁9A,9B,9Cに開閉異常が生ずると、正常時の設定回収率に近いバックアップ設定回収率で運転することができる。また、開閉弁9A,9B,9Cの開閉異常が生じたとき、図4,5または図7などに示す開閉異常パターンテーブルに基づいて、開閉異常が生じている開閉弁9A,9B,9Cを各開閉弁に異常を検出するセンサを設けることなく容易に特定することができる。
According to the
この発明は、前記実施例1に限定されるものではなく、種々変更可能である。例えば、実施例1の濾過システム2では、第一流量計10と第二流量計11とにより回収率を求めているが、被処理水ライン4に設けた第三流量計(図示省略)と第一流量計10の検出流量から回収率を求めることができる。また、回収率は、第二流流量計11と前記第三流量計の検出流量から求めることができる。
The present invention is not limited to the first embodiment, and various modifications can be made. For example, in the
さらに、回収率は、排水ライン6の流量から導き出せる関連指標であるが、回収率の代
わりに排水ライン6の流量を用いて、制御器8は、開閉異常が生じている開閉弁9A,9B,9Cの開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量に近いバックアップ設定流量の開閉パターンにより、開閉弁9A,9B,9Cを制御するように構成できる。この場合、排水ライン6の流量は、第一流量計10により直接的に検出するように構成する。しかしながら、排水ライン6の流量は、第二流量計11による検出流量と前記第三流量計による検出流量とから間接的に求めるように構成することもできる。また、本発明の流量調節装置1は、濾過システム2以外のシステム,装置にも適用可能である。
Furthermore, the recovery rate is a related index that can be derived from the flow rate of the
1 流量調節装置
2 濾過システム
6 排水ライン(流路)
8 制御器
9A 第一開閉弁(開閉弁)
9B 第二開閉弁(開閉弁)
9C 第三開閉弁(開閉弁)
10 第一流量計(流量計)
11 第二流量計(流量計)
1
8
9B Second open / close valve (open / close valve)
9C Third open / close valve (open / close valve)
10 First flow meter (flow meter)
11 Second flow meter (flow meter)
Claims (2)
前記制御器は、開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する異常特定制御手順と、開閉異常が生じている前記開閉弁の開閉状態を含み、かつ正常時の開閉パターンに対応する設定流量(または設定関連指標)に近いバックアップ設定流量(またはバックアップ設定関連指標)の開閉パターンにより、前記開閉弁を制御するバックアップ制御手順とを行うことを特徴とする流量調節装置。 A plurality of on-off valves provided in parallel to each other in the flow path and having different water flow resistances, and the on-off valves are controlled in different on-off patterns corresponding to a plurality of different set flow rates (or setting-related indicators). A flow control device comprising a controller,
The controller includes an abnormality specifying control procedure for specifying the opening / closing valve in which an opening / closing abnormality has occurred, and an opening / closing state of the opening / closing valve in which an opening / closing abnormality has occurred, and a set flow rate corresponding to a normal opening / closing pattern ( Or a backup control procedure for controlling the on-off valve by an opening / closing pattern of a backup set flow rate (or backup setting-related index) close to a setting-related index).
前記制御器による異常特定制御手順は、生ずる可能性のある前記開閉弁の開閉異常パターンとこの開閉異常パターンが生じたときの前記流量計による検出流量(または検出関連指標)との対応テーブルに基づき、開閉異常時の前記流量計による検出流量(または検出関連指標)から開閉異常が生じている前記開閉弁を特定する手順であることを特徴とする請求項1に記載の流量調節装置。 A flow meter for directly or indirectly detecting the flow rate of the flow path;
The abnormality specifying control procedure by the controller is based on a correspondence table of an opening / closing abnormality pattern of the on-off valve that may occur and a detected flow rate (or a detection-related index) by the flow meter when the opening / closing abnormality pattern occurs. The flow control device according to claim 1, wherein the flow control device is a procedure for identifying the on-off valve in which an open / close abnormality has occurred from a flow rate (or a detection-related index) detected by the flowmeter at the time of an open / close abnormality.
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