JP2017141771A - Feed water device and control method of feed water device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給水装置、及び、給水装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a water supply apparatus and a control method for the water supply apparatus.
給水装置は、例えば戸建て、マンション、オフィスビル、商業施設、又は、学校等の建物に水道水を給水するために広く使用されている。この給水装置は、一般的に、水を移送するためのポンプと、ポンプの運転を制御する制御部とを有する。制御部は、例えば、インバータ制御が可能な給水装置においては水道水の使用状況に応じてポンプの回転数を制御し、インバータ制御をおこなわない給水装置においては水の使用に応じてポンプの運転停止を制御する。 A water supply device is widely used to supply tap water to buildings such as a detached house, a condominium, an office building, a commercial facility, or a school. This water supply apparatus generally has a pump for transferring water and a control unit for controlling the operation of the pump. For example, in a water supply device capable of inverter control, the control unit controls the number of revolutions of the pump according to the use state of tap water, and in a water supply device that does not perform inverter control, the pump is stopped according to the use of water. To control.
給水装置の制御としては、建物の給水栓(例えば蛇口)での水圧が所定圧力に維持されるようにポンプの運転を制御するものがある。具体的には、建物の末端給水栓の近傍に圧力センサを設け、この圧力センサが検知した末端圧力に基づいて、末端圧力が所定圧力で維持されるようにポンプを制御する末端圧力一定制御が知られている(特許文献1参照)。また、吐出配管の最上部箇所に、圧力センサと高置水槽とを設けてポンプの運転制御を行うものも提案されている(特許文献2参照)。これらの給水装置では、ポンプ及び制御部と圧力センサとが離れた位置に設けられるため、特に建物が大きく管路が長い場合には、圧力センサと制御部との信号線の設備費用および保守費用が大きくなってしまう。 As a control of the water supply device, there is one that controls the operation of the pump so that the water pressure at the faucet (for example, faucet) of the building is maintained at a predetermined pressure. Specifically, a pressure sensor is provided near the terminal faucet of the building, and based on the terminal pressure detected by the pressure sensor, the terminal pressure constant control is performed to control the pump so that the terminal pressure is maintained at a predetermined pressure. It is known (see Patent Document 1). In addition, there has been proposed a system in which a pressure sensor and an elevated water tank are provided at the uppermost portion of the discharge pipe to control the operation of the pump (see Patent Document 2). In these water supply devices, since the pump and the control unit and the pressure sensor are provided at positions apart from each other, especially when the building is large and the pipe line is long, the equipment cost and the maintenance cost of the signal line between the pressure sensor and the control unit are high. Will become bigger.
そこで、近年では、ポンプの吐出し部に圧力センサを設け、この圧力センサが検知した吐出側圧力に基づいて末端給水栓での圧力を推定し、ポンプの運転を制御する推定末端圧力一定制御が行われている(特許文献3参照)。この給水装置では、予め、建物のすべての給水栓で最大水量が使用される最大流量時のポンプの吐出側圧力(以下、PA)と、建物のすべての給水栓で水が使用されていない締切運転時のポンプの吐出側圧力(以下、PB)とが、記憶部に記憶される。制御部は、PA,PBに基づいてポンプの目標圧力制御カーブを設定する。そして、制御部は、この目標圧力制御カーブを用いて、建物内の給水管での抵抗損失に応じてポンプの目標圧力を変化させ、末端給水栓での圧力を一定に制御する。ここで、水理計算にて建物のPA,PBを正確に定めることは困難なため、一般に、建物内すべての給水栓に十分な圧力で水を供給できるようにPA,PBがある程度余裕のある値に設定される。また、PA,PBを正確に定めるため、設定モード運転にて実際に末端圧力を計測し、目標圧力制御カーブを補正する給水装置も提案されている(特許文献4参照)。 Therefore, in recent years, a pressure sensor is provided at the discharge part of the pump, and the estimated terminal pressure constant control for controlling the operation of the pump is performed by estimating the pressure at the terminal faucet based on the discharge side pressure detected by the pressure sensor. (See Patent Document 3). In this water supply device, the pump discharge side pressure (hereinafter referred to as PA) at the maximum flow rate at which the maximum amount of water is used in all hydrants in the building and the deadline in which water is not used in all the hydrants in the building. The discharge side pressure (hereinafter referred to as PB) of the pump during operation is stored in the storage unit. The control unit sets a target pressure control curve for the pump based on PA and PB. And a control part changes the target pressure of a pump according to the resistance loss in the water supply pipe | tube in a building using this target pressure control curve, and controls the pressure in a terminal water tap uniformly. Here, since it is difficult to accurately determine the PA and PB of the building by hydraulic calculation, in general, the PA and PB have a certain margin so that water can be supplied with sufficient pressure to all the faucets in the building. Set to a value. Further, in order to accurately determine PA and PB, a water supply apparatus that actually measures the terminal pressure in the setting mode operation and corrects the target pressure control curve has been proposed (see Patent Document 4).
推定末端圧力一定制御は、特に時間によって給水栓での使用水量に差が大きい学校およびイベント施設などの省エネに有効である。一方で、推定末端圧力一定制御は、給水栓での水圧不足を避けるためにPA,PBに余裕をもたせるので、ポンプは大きい回転数で運転されることになり、それに応じてエネルギ効率が低下する。また、特許文献4に記載の
ように、PA,PBを設定モード運転にて実測するには、各給水栓を順番に最大水量まで開くため、大量の水を放出しなければならない。
Estimated terminal pressure constant control is particularly effective for energy saving in schools and event facilities where there is a large difference in the amount of water used at the hydrant over time. On the other hand, constant terminal pressure constant control gives PA and PB a margin in order to avoid insufficient water pressure at the faucet, so that the pump is operated at a large rotational speed, and energy efficiency is accordingly reduced. . Further, as described in Patent Document 4, in order to actually measure PA and PB in the setting mode operation, a large amount of water must be discharged in order to open each water tap in order to the maximum water amount.
末端圧力一定制御は、推定末端圧力一定制御よりも更に省エネを期待できる。しかし、上記したとおり、末端圧力一定制御では、ポンプ及び制御部と圧力センサとが離れた位置に設けられるため、ポンプの吐出し部に圧力センサを設けた場合に比べて、圧力センサからの信号が制御部に入力されない断線およびショート等が生じやすく、また、建物内のノイズ源となる機器等から圧力センサ信号配線に対してノイズが印加されやすくなる。圧力センサからの信号が制御部に入力されないと末端圧力一定制御を行うことができなくなるが、給水装置は建物等の居住者の生活を支える重要なインフラであり、断水は極力避けなければならない。 The terminal pressure constant control can be expected to save more energy than the estimated terminal pressure constant control. However, as described above, in the terminal pressure constant control, since the pump and the control unit and the pressure sensor are provided at positions separated from each other, the signal from the pressure sensor is compared with the case where the pressure sensor is provided at the discharge part of the pump. Is not input to the control unit, and disconnection, short circuit, and the like are likely to occur, and noise is easily applied to the pressure sensor signal wiring from a device that is a noise source in the building. If the signal from the pressure sensor is not input to the control unit, it is impossible to perform the terminal pressure constant control. However, the water supply device is an important infrastructure that supports the lives of residents such as buildings, and water outage should be avoided as much as possible.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、断水を避けて末端給水栓の圧力を維持できると共にエネルギ効率の高い給水装置、及び、給水装置の制御方法を提案することを目的とする。 This invention is made in view of the situation mentioned above, and it aims at proposing the control method of a water supply apparatus with high energy efficiency while being able to maintain the pressure of a terminal water faucet avoiding a water stop, and a water supply apparatus. To do.
(手段1)
本発明における給水対象に水を給水する給水装置は、水を移送するポンプと、第1圧力センサと、第2圧力センサと、制御部と、を備える。第1圧力センサは、ポンプの吐出し部に設けられ、ポンプの吐出側圧力を検出する。第2圧力センサは、末端の給水対象に設けられ、末端の給水対象に給水される給水圧力を検出する。制御部は、ポンプの運転制御モードとして第1制御モードと第2制御モードとを有する。そして、制御部は、ポンプの運転制御モードが第1制御モードのときには、第1圧力センサからの吐出側圧力に基づいて当該吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の第1目標圧力になるようにポンプの回転数を設定してポンプを制御する。また、制御部は、ポンプの運転制御モードが第2制御モードのときには、第2圧力センサからの給水圧力に基づいて当該給水圧力が第1目標圧力とは異なる第2目標圧力になるようにポンプの回転数を設定してポンプを制御する。
(Means 1)
The water supply apparatus which supplies water to the water supply object in this invention is provided with the pump which transfers water, a 1st pressure sensor, a 2nd pressure sensor, and a control part. The first pressure sensor is provided in a discharge part of the pump and detects a discharge side pressure of the pump. A 2nd pressure sensor is provided in the terminal water supply object, and detects the water supply pressure supplied to the terminal water supply object. The control unit has a first control mode and a second control mode as pump operation control modes. Then, when the operation control mode of the pump is the first control mode, the control unit makes the discharge side pressure become the first target pressure on the target pressure control curve based on the discharge side pressure from the first pressure sensor. Set the number of revolutions of the pump to control the pump. In addition, when the operation control mode of the pump is the second control mode, the control unit pumps the water supply pressure to be a second target pressure different from the first target pressure based on the water supply pressure from the second pressure sensor. The number of rotations is set to control the pump.
かかる構成により、本発明の給水装置は、第1圧力センサからのポンプの吐出側圧力、または、第2圧力センサからの給水対象に給水される給水圧力に基づいてポンプを運転制御する。このため、給水対象の末端給水栓の圧力を維持できると共にエネルギ効率を高くすることができる。特に、第2圧力センサからの給水圧力に基づいてポンプを運転制御することで、エネルギ効率を高くすることができる。また、第1圧力センサまたは第2圧力センサに異常が生じた場合には正常な圧力センサに基づいてポンプを運転制御すればよく、断水を避けることができる。 With this configuration, the water supply device of the present invention controls the operation of the pump based on the discharge pressure of the pump from the first pressure sensor or the supply water pressure supplied to the water supply target from the second pressure sensor. For this reason, while being able to maintain the pressure of the terminal water tap of water supply object, energy efficiency can be made high. In particular, energy efficiency can be increased by controlling the operation of the pump based on the feed water pressure from the second pressure sensor. In addition, when an abnormality occurs in the first pressure sensor or the second pressure sensor, it is only necessary to control the operation of the pump based on the normal pressure sensor, so that water cutoff can be avoided.
(手段2)
手段1の給水装置において、操作者が操作可能なスイッチを更に備え、制御部は、スイッチの操作に応じてポンプの運転制御モードを設定してもよい。
こうすれば、操作者がスイッチを操作してポンプの運転制御を設定することができる。
(Means 2)
The water supply device of the means 1 may further include a switch that can be operated by the operator, and the control unit may set the operation control mode of the pump according to the operation of the switch.
In this way, the operator can set the operation control of the pump by operating the switch.
(手段3)
手段1または2の給水装置において、制御部は、操作者により設定されるポンプの制御に関する設定情報を記憶する記憶部を備え、記憶部に記憶された設定情報に基づいてポンプの運転制御モードを設定してもよい。
こうすれば、操作者が記憶部に記憶される設定情報を変更してポンプの運転制御モードを設定することができる。
(Means 3)
In the water supply device of means 1 or 2, the control unit includes a storage unit that stores setting information related to the pump control set by the operator, and sets the operation control mode of the pump based on the setting information stored in the storage unit. It may be set.
By doing so, the operator can set the operation control mode of the pump by changing the setting information stored in the storage unit.
(手段4)
手段1から3の何れか1つの給水装置において、制御部は、第1圧力センサおよび第2圧力センサに異常が生じているか否かを判定し、第1圧力センサに異常が生じていると判定したときにはポンプの運転制御モードを第2制御モードに設定し、第2圧力センサに異常が生じていると判定したときにはポンプの運転制御モードを前記第1制御モードに設定してもよい。
こうすれば、第1圧力センサと第2圧力センサとの一方に異常が生じても、正常な圧力センサに基づいてポンプを制御することができ、給水対象の断水を避けることができる。
(Means 4)
In any one of the water supply apparatuses 1 to 3, the control unit determines whether or not an abnormality has occurred in the first pressure sensor and the second pressure sensor, and determines that an abnormality has occurred in the first pressure sensor. In this case, the pump operation control mode may be set to the second control mode, and when it is determined that an abnormality has occurred in the second pressure sensor, the pump operation control mode may be set to the first control mode.
In this way, even if an abnormality occurs in one of the first pressure sensor and the second pressure sensor, the pump can be controlled based on the normal pressure sensor, and the water supply target can be avoided from being cut off.
(手段5)
手段1から4の何れか1つの給水装置において、制御部には、第1圧力センサからの吐出側圧力と第2圧力センサからの給水圧力とのいずれか一方が入力されてもよい。そして、制御部は、第1圧力センサからの吐出側圧力が制御部に入力されているときにはポンプの運転制御モードを第1制御モードに設定し、第2圧力センサからの給水圧力が制御部に入力されているときにはポンプの運転制御モードを第2制御モードに設定してもよい。
こうすれば、制御部への圧力の入力を1つにすることができ、制御部の入力に制限がある場合などにも本発明を適用することができる。
(Means 5)
In any one of the water supply apparatuses 1 to 4, either one of the discharge side pressure from the first pressure sensor and the water supply pressure from the second pressure sensor may be input to the control unit. The control unit sets the operation control mode of the pump to the first control mode when the discharge-side pressure from the first pressure sensor is input to the control unit, and the feed water pressure from the second pressure sensor is supplied to the control unit. When input, the operation control mode of the pump may be set to the second control mode.
In this way, the pressure input to the control unit can be made one, and the present invention can be applied even when the input of the control unit is limited.
(手段6)
手段1から5の何れか1つの給水装置において、ポンプの制御に関する情報を表示する表示部を更に備えてもよい。
(Means 6)
The water supply apparatus according to any one of the means 1 to 5 may further include a display unit that displays information related to pump control.
(手段7)
手段1から6の何れか1つの給水装置において、ポンプの制御に関する情報を外部表示器に送信するように構成された通信部を更に備えてもよい。
(Means 7)
The water supply apparatus according to any one of the means 1 to 6 may further include a communication unit configured to transmit information related to pump control to an external display.
(手段8)
手段7の給水装置において、通信部は、外部表示器から電波を受信して該電波を電力に変換するアンテナ部であってもよい。
(Means 8)
In the water supply device of the
(手段9)
手段7または8に記載の給水装置において、通信部は、情報を近距離無線通信(NFC)によって外部表示器に送信してもよい。
(Means 9)
In the water supply apparatus according to the
(手段10)
本発明における別の給水装置は、水を移送するポンプと、第1圧力センサと、ポンプを制御する制御部と、を備える。第1圧力センサは、ポンプの吐出し部に設けられ、ポンプの吐出側圧力を検出する。制御部は、第1圧力センサからポンプの吐出側圧力を取得するとともに、給水対象に設けられた第2圧力センサから給水対象に給水される給水圧力を取得する。また、制御部は、ポンプの運転制御モードとして第1制御モードと第2制御モードとを有する。そして、制御部は、ポンプの運転制御モードが第1制御モードのときには、第1圧力センサからの吐出側圧力に基づいて当該吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の第1目標圧力になるようにポンプの回転数を設定してポンプを制御する。また、制御部は、ポンプの運転制御モードが第2制御モードのときには、第2圧力センサからの給水圧力に基づいて当該給水圧力が第1目標圧力とは異なる第2目標圧力になるようにポンプの回転数を設定してポンプを制御する。
かかる構成においても、上記の給水装置と同様の効果を奏することができる。
(Means 10)
Another water supply apparatus in the present invention includes a pump that transfers water, a first pressure sensor, and a control unit that controls the pump. The first pressure sensor is provided in a discharge part of the pump and detects a discharge side pressure of the pump. A control part acquires the discharge pressure of a pump from a 1st pressure sensor, and acquires the water supply pressure supplied to a water supply object from the 2nd pressure sensor provided in the water supply object. Further, the control unit has a first control mode and a second control mode as pump operation control modes. Then, when the operation control mode of the pump is the first control mode, the control unit makes the discharge side pressure become the first target pressure on the target pressure control curve based on the discharge side pressure from the first pressure sensor. Set the number of revolutions of the pump to control the pump. In addition, when the operation control mode of the pump is the second control mode, the control unit pumps the water supply pressure to be a second target pressure different from the first target pressure based on the water supply pressure from the second pressure sensor. The number of rotations is set to control the pump.
Even in such a configuration, the same effect as the above water supply device can be obtained.
(手段11)
本発明の給水装置の制御方法は、水を移送するポンプを備えて給水対象に水を給水する給水装置の制御方法である。この制御方法は、ポンプの吐出側圧力と給水対象に給水され
る給水圧力との少なくとも一方を検出するステップを含む。また、ポンプの運転制御モードを第1制御モードと第2制御モードとの一方に設定するステップを含む。そして、ポンプの運転制御モードが第1制御モードのときには、検出した吐出側圧力に基づいて当該吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の第1目標圧力になるようにポンプの回転数を設定してポンプを制御し、ポンプの運転制御モードが第2制御モードのときには、検出した給水圧力に基づいて当該給水圧力が第1目標圧力とは異なる第2目標圧力になるようにポンプの回転数を設定してポンプを制御するステップを含む。
かかる構成により、本発明の給水装置の制御方法は、本発明の給水装置と同様の効果を奏することができる。
(Means 11)
The control method of the water supply apparatus of this invention is a control method of the water supply apparatus which is equipped with the pump which transfers water and supplies water to a water supply object. This control method includes a step of detecting at least one of a discharge side pressure of the pump and a supply water pressure supplied to the supply target. The operation control mode of the pump is set to one of the first control mode and the second control mode. When the operation control mode of the pump is the first control mode, the number of revolutions of the pump is set based on the detected discharge side pressure so that the discharge side pressure becomes the first target pressure on the target pressure control curve. When the pump is controlled and the operation control mode of the pump is the second control mode, the rotation speed of the pump is set based on the detected feed water pressure so that the feed water pressure becomes a second target pressure different from the first target pressure. And controlling the pump.
With this configuration, the method for controlling the water supply apparatus of the present invention can achieve the same effects as the water supply apparatus of the present invention.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る給水装置を示す模式図である。この給水装置は主に戸建て、マンション、オフィスビル、商業施設、又は、学校等の建物(給水対象)に水道水を給水するための装置である。図1に示すように、給水装置100の吸込口は、導入管5を介して水道管(水道本管)4または図示しない受水槽に接続されている。給水装置100の吐出口には給水管7が接続されており、この給水管7は、各建物の給水栓(例えば蛇口)10に連通している。給水装置100は、水道管(または受水槽)からの水を増圧し、建物の各給水栓10に水を供給する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view showing a water supply apparatus according to the first embodiment of the present invention. This water supply device is a device for supplying tap water mainly to a building (water supply target) such as a detached house, a condominium, an office building, a commercial facility, or a school. As shown in FIG. 1, the suction port of the
給水装置100は、ポンプ2と、このポンプ2を駆動する駆動源としてのモータ3と、モータ3を可変速駆動する駆動装置としてのインバータ20と、を備えている。さらに、給水装置100は、ポンプ2の吐出側(下流側)に、逆止弁22と、フロースイッチ24と、圧力センサ26と、圧力タンク28と、を備える。
The
導入管5と給水管7との間には、水道管4の圧力のみで給水を行うためのバイパス管8が設けられており、バイパス管8には逆止弁23が設けられている。図1に示す例では、ポンプ2、モータ3、逆止弁22、および、フロースイッチ24が2組設けられ、これらは並列に設けられている。なお、1組、または3組以上のポンプ2、モータ3、逆止弁22、およびフロースイッチ24を設けてもよい。複数台のポンプ2を設けることにより、一部のポンプ2が運転不可となった場合には、運転可能な他のポンプ2にて給水を継続し極力断水を避けるようになっている。
Between the introduction pipe 5 and the
逆流防止装置25は、給水装置100の吸込口に接続された導入管5に設けられており、給水装置100から水道管4への水の逆流を防止する。逆流防止装置25の上流側には、圧力センサ21が設けられている。圧力センサ21は、ポンプ2の吸込側圧力を測定するための圧力測定器である。
The
逆止弁22は、ポンプ2の吐出口に接続された吐出管(吐出し部)32に設けられており、ポンプ2が停止したときの水の逆流を防止する。逆止弁22の下流側(二次側)には
、フロースイッチ24が設けられている。フロースイッチ24は、吐出管32を流れる水の流量が所定の値にまで低下したこと、すなわち過少水量を検出する流量検出器である。吐出管32におけるフロースイッチ24のさらに下流側には、圧力センサ26、及び、圧力タンク28が設けられている。圧力センサ(第1圧力センサ)26は、ポンプ2の吐出側圧力(以降、吐出側圧力とは、圧力センサ26にて測定した圧力値を示す。)を測定するための圧力測定器である。圧力タンク28は、ポンプ2が停止している間の吐出側圧力を保持するための圧力保持器である。
The
また、給水装置100は、ポンプ2の吐出管(吐出し部)32に設けられた圧力センサ(第1圧力センサ)26とは別に、建物(給水対象)に設けられた圧力センサ(第2圧力センサ)29を更に備えている。圧力センサ29は、本実施形態では、建物の給水栓10のうち、ポンプ2から移送される水の圧損が最も大きい給水栓(以降、末端給水栓10Aという。)10の近傍に設けられている。末端給水栓10Aは、建物の配管構造によるが、例えば、最も高い位置に設けられた給水栓10のうち、ポンプ2からの配管距離が最も長い位置にある給水栓10とすることができる。圧力センサ29は、建物に給水される給水圧力(以降、給水圧力とは、圧力センサ29にて測定した圧力値を示す。)を測定するための圧力測定器である。給水圧力は、本実施形態では、末端給水栓10Aの圧力を示すことになる。ただし、圧力センサ29は、末端給水栓10Aの近傍に設けられて末端給水栓10Aの水圧を測定するものに限定されず、建物の任意の場所に設けられればよい。
In addition, the
給水装置100は、給水動作を制御する制御部40を備えている。図1に示すように、制御部40は、記憶部47と、演算部48と、I/O部50と、設定部46と、表示部49と、を備えている。設定部46及び表示部49は、給水装置100の運転パネル51に備えられている。
The
設定部46は、外部操作により、給水を行うのに用いられる各種設定値を設定するのに使用される。設定部46において設定された各種設定値は、記憶部47に記憶される。一例として、ユーザーは、設定部46を介して、停止圧力、始動圧力、PA,PB、及び、その他制御に用いられる情報を入力できるようになっている。制御部40は、記憶部47に記憶されたPA,PBに基づいて、推定末端圧力一定制御のための目標圧力制御カーブを設定する。目標圧力制御カーブの設定については、公知の方法でなされればよく、複数の目標圧力制御カーブが設定されてもよいし、ポンプ2の運転状況に応じて目標圧力制御カーブが補正されてもよい。目標圧力制御カーブ自体は、本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。
The setting
また、設定部46には、ポンプ2の制御モードを切り替えるための操作ボタン55が備えられている。操作ボタン55の押下げにより、制御部40は、制御モードを切り替える要請があったと判断し、ポンプ2の制御モードを後述する末端圧力一定制御(第2制御モード)と推定末端圧力一定制御(第1制御モード)とで切り替える。現在のポンプ2の制御モードは、記憶部47に記憶される。ただし、操作ボタン55に代えて、ポンプ2の制御モードを切り替えるためのトグルスイッチなどが設けられてもよい。また、操作ボタン55は、機械式のボタンであってもよいし、表示画面の一部に設けられた仮想的なボタンであってもよい。さらに、こうした操作ボタン55を設けることなく、設定部46において、停止圧力、始動圧力、及び、その他制御に用いられる情報を設定と共にポンプ2の制御モードを設定できるものとしてもよい。この場合には、設定されたポンプ2の制御モードが記憶部47に記憶され、制御部40は、記憶部47に記憶された制御モードに基づいてポンプ2を制御する。
Further, the setting
表示部49は、ユーザーインターフェースとして機能し、記憶部47に格納されている設定値等の各種データや、現在のポンプ2の運転状況(運転状態)、例えばポンプ2の運
転または停止、運転周波数、電流、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、および、ポンプ2の制御モード等を表示する。
The
記憶部47としては、RAM、ROM等のメモリが使用される。記憶部47には、各種データ、例えば演算部48における演算結果のデータ(運転時間、積算値等)、圧力値(吸込側圧力、吐出側圧力)、設定部46を通じて入力されたデータ、及びI/O部50を通じて入力される、またはI/O部50を通じて出力されるデータ等が格納される。
As the
I/O部50としては、ポート等が使用される。I/O部50は、圧力センサ26,29の信号、及び、フロースイッチ24の信号を取得する回路を有し、取得した信号情報を演算部48に送る。また、本実施形態では、モータ3の回転数を検出する図示しない回転数センサがモータ3に備えられている。I/O部50は、回転数センサにより検出されたモータ3の回転数をインバータ20を介して取得し、取得した信号情報を演算部48に送る。ただし、モータ3の回転数は、モータ3に設けられた回転数センサによって検出されるものに限定されず、インバータ20の出力周波数から推定してもよい。I/O部50は、通信における信号の入出力も行う。本実施形態では、ポンプ2とモータ3とは同期しており、ポンプ2の回転数とモータ3の回転数とは同一である。ポンプ2とモータ3とに変速器が介在する場合には、変速器の変速比(可変である場合には現在の変速比)とモータ3の回転数とに基づいて、ポンプ2の回転数を取得してもよい。また、ポンプ2の回転数は、制御部40がインバータ20へ送信する回転数指令値(周波数指令値)を用いてもよいし、ポンプ2の回転数を直接に検出する回転数センサから取得してもよい。
A port or the like is used as the I /
演算部48としては、CPUが使用される。演算部48は、記憶部47に格納されているプログラム及び各種データ、並びにI/O部50から入力される信号に基づいて、ポンプ2を運転するための各種データの設定、計時、及び、演算等を行う。演算部48からの出力は、I/O部50に入力される。
A CPU is used as the
また、I/O部50とインバータ20は、RS422,RS232C,RS485等の通信手段により互いに接続される。I/O部50からインバータ20へは、各種設定値や周波数指令値、発停信号(運転・停止信号)などの制御信号が送られ、インバータ20からI/O部50へは、実際の周波数値や電流値等の運転状況(運転状態)が逐次送られる。
Further, the I /
なお、I/O部50とインバータ20との間で送受信される制御信号としては、アナログ信号および/またはデジタル信号を用いることができる。例えば、回転周波数等にはアナログ信号を用い、運転停止指令等にはデジタル信号を用いることができる。
An analog signal and / or a digital signal can be used as a control signal transmitted and received between the I /
続いて、制御部40によるポンプ2の制御について説明する。ポンプ2が停止している状態で吐出側圧力が所定の始動圧力にまで低下すると、制御部40はポンプ2を始動させる。具体的には、制御部40はモータ3の駆動を開始するようにインバータ20に指令を出す。本実施形態では、ポンプ2の運転制御モードとして、給水圧力に基づく末端圧力一定制御(第2制御モード)と、吐出側圧力に基づく推定末端圧力一定制御(第1制御モード)とを有し、制御部40は制御モードに応じてポンプ2を運転制御する。なお、複数台のポンプ2がある場合は、同時に起動可能なポンプ台数にて所定圧力と使用水量に応じたポンプの台数制御も行われる。
Next, control of the pump 2 by the
末端圧力一定制御では、制御部40は、末端給水栓10A近傍に設けられた圧力センサ29からの給水圧力に基づいてポンプ2を制御する。このときには、制御部40は、給水圧力が所定圧力(第2目標圧力)となるようにポンプ2を制御する。具体的には、圧力センサ29からの給水圧力と第2目標圧力との差に基づいてPI演算またはPID演算など
によりポンプ2の目標回転数が設定される。本実施形態では、末端圧力一定制御によって末端給水栓10Aの圧力は第2目標圧力に維持される。こうした制御により、給水圧力が維持されるようにポンプ2が駆動されるので、各給水栓10の水の使用量に応じてポンプ2が最適な回転数および台数で駆動され、省エネルギ化を図ることができる。
In the terminal pressure constant control, the
圧力センサ29の設置場所の一例として、マンションならば末端に位置する家庭の水道メータの一次側に設置してもよい。その場合、第2目標圧力は給湯器等に必要な圧力であり、一般的には20m〜30mとなる。また、学校ならば給水装置100から最も離れた最上階の手洗い場の給水配管近傍に設置してもよい。その場合、第2目標圧力は一般水洗に必要な圧力であり、一般的には20m〜30mとなる。なお、圧力センサ29が末端給水栓10Aから離れて設けられている場合には、ポンプ2の運転状態などに応じて第2目標圧力が変更されてもよい。圧力センサ29は、建物(給水対象)に設けられて圧力センサ26よりも末端給水栓10Aに近い位置の圧力を検出するため、圧力センサ29からの給水圧力に基づいてポンプ2を制御することで、吐出側圧力に基づく制御に比べて省エネルギ化を図ることができる。
As an example of the installation location of the
推定末端圧力一定制御では、制御部40は、吐出管32に設けられた圧力センサ26からの吐出側圧力に基づいてポンプ2を制御する。このときには、制御部40は、吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の目標圧力(第1目標圧力)となるようにポンプ2を制御する。具体的には、ポンプ2の吐出流量(または回転数)と目標圧力制御カーブとを用いて第1目標圧力が設定され、圧力センサ26からの吐出側圧力と第1目標圧力との差に基づいてPI演算またはPID演算を行い、その演算結果にてポンプ2の目標回転数が設定される。この推定末端圧力一定制御は、使用水量に応じて変化する配管損失分を考慮して、ポンプ2の目標圧力を変化させるものである。こうした制御により、各給水栓10の水の使用量に応じてポンプ2が最適な回転数および台数で駆動されて末端圧力が維持され、吐出側圧力一定制御に比べて省エネルギ化を図ることができる。ただし、推定末端圧力一定制御では、吐出側圧力にて末端圧力を推定するため、各給水栓10での圧力が不足しないように設定圧力(PA,PB)は余裕をもった値に設定される。このため、推定末端圧力一定制御では、末端圧力一定制御に比べてポンプ2が大きい回転数で運転され流量が増加した分を給水栓の配管抵抗にて調整するため、エネルギ効率が低くなる傾向がある。
In the estimated terminal pressure constant control, the
末端圧力一定制御または推定末端圧力一定制御によるポンプ2の運転中に建物での水の使用量が少なくなると、フロースイッチ24は、過少水量を検出し、その検出信号を制御部40に送る。制御部40はこの検出信号を受け、インバータ20に指令を出して吐出側圧力が所定の停止圧力に達するまでポンプ2の回転数を増加させ、圧力タンク28に蓄圧した後ポンプ2を停止(小水量停止)させる。ポンプ2が小水量停止した後に、再び建物内で水が使用されると吐出側圧力が始動圧力以下まで低下しポンプ2が始動する。なお、複数台のポンプ2がある場合には、始動するポンプ2をローテーションさせ、ポンプ2の運転時間を平準化することやポンプ2内に水が滞留するのを防ぐことが好ましい。また、過少水量を検知する方法としては、フロースイッチ24を用いずに、モータ3の電流値による低負荷や締切圧力等その他の手段を用いてもよい。
When the amount of water used in the building decreases during the operation of the pump 2 by the terminal pressure constant control or the estimated terminal pressure constant control, the
続いて、ポンプ2の制御モード(末端圧力一定制御、推定末端圧力一定制御)の切替について説明する。図2は、制御モード切替処理の一例を示すフローチャートである。この制御モード切替処理は、給水装置100の起動中に制御部40によって実行される。
Next, switching of the control mode (constant terminal pressure constant control, estimated terminal pressure constant control) of the pump 2 will be described. FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the control mode switching process. This control mode switching process is executed by the
運転制御切替処理では、まず、制御部40は、現在のポンプ2の制御モードが末端圧力一定制御であるか否かを判定する(ステップS110)。例えば、制御部40は、記憶部47に記憶されている制御モードを参照して現在のポンプ2の制御モードを判定する。
In the operation control switching process, first, the
現在のポンプ2の運転制御が末端圧力一定制御であるときには(S110:Yes)、制御部40は、制御モードを切り替える要請があるか否かを判定する(ステップS120)。本実施形態では、運転パネル51に備えられた操作ボタン55が押下された場合に、制御部40は、制御モードを切り替える要請があると判定する。ただし、制御部40は、ポンプ2の運転中に操作ボタン55が押下された場合には、ポンプ2が小水量停止した後に制御モードを切り替える要請があると判定してもよい。または、制御部40は、ポンプ2の運転中には操作ボタン55の操作を受け付けないものとし、ブザー等(不図示)から操作エラー音等を発生させてもよい。こうした制御により、ポンプ2の運転中に不用意にポンプ2の制御モードが切り替えられることを防止できる。
When the current operation control of the pump 2 is the terminal pressure constant control (S110: Yes), the
制御モードを切り替える要請がないときには(S120:No)、制御部40は、続いて、給水圧力を検出する圧力センサ29に異常が生じているか否かを判定する(ステップS130)。例えば、制御部40は、圧力センサ29からの入力信号が規定範囲外の下限値(例えば1V未満)または上限値(例えば5V以上)を示す場合、圧力センサ29自体の故障、または、圧力センサ29とI/O部50との配線の断線・ショートによる異常が生じていると判定する。
When there is no request for switching the control mode (S120: No), the
圧力センサ29に異常が生じていないときには(S130:No)、制御部40は、ポンプ2の制御モードを切り替える必要はないと判断して、そのままステップS110の処理に戻る。この場合には、制御部40は、引き続いて末端圧力一定制御によりポンプ2を制御する。これにより、上記したように、圧力センサ29からの給水圧力に基づいて、給水圧力が第2目標圧力となるようにポンプ2が制御される。
When no abnormality has occurred in the pressure sensor 29 (S130: No), the
末端圧力一定制御中に制御モードを切り替える要請があった場合には(S120:Yes)、制御部40は、ポンプ2の制御に使用する圧力センサを圧力センサ29から圧力センサ26に切り替える(ステップS150)。そして、制御部40は、ポンプ2の制御モードを末端圧力一定制御から推定末端圧力一定制御に切り替えて(ステップS160)、ステップS110の処理に戻る。制御部40は、制御モードを切り替えたときには、記憶部47に記憶されている制御モードを変更し、圧力センサ26からの吐出側圧力に基づいて推定末端圧力一定制御を実行する。これにより、操作ボタン55の押下に応じてポンプ2の制御モードを切り替えることができる。なお、ポンプ2の運転中にポンプ2の制御モードを切り替える場合には、ポンプ2の回転数が滑らかに変化するようにポンプ2の目標回転数を設定することが好ましい。この場合には、例えば、目標回転数の単位時間当たりの変化量に制限を設けてもよいし、前回に設定した目標回転数から新たに設定した目標回転数に所定の時定数τで変化させてもよい。また、トグルスイッチ等の動作状態を保持できるスイッチを使用する場合には、制御部40は、スイッチ状態に連動して制御モードを切り替えてもよい。
When there is a request to switch the control mode during the constant terminal pressure control (S120: Yes), the
また、制御モードを切り替える要請がない場合であっても、給水圧力を検出する圧力センサ29に異常が生じているときには(S130:Yes)、制御部40は、制御モードを切り替えるべきと判断する。この場合には、制御部40は表示部49に圧力センサ29の異常を表示して(ステップS140)、ユーザーに圧力センサ29の異常を報知する。続いて、制御部40は、制御に使用する圧力センサを圧力センサ26に切り替えると共に(ステップS150)、制御モードを推定末端圧力一定制御に切り替えて(ステップS160)、ステップS110の処理に戻る。ただし、図2に示す例に限定されず、圧力センサ29に異常が生じて制御モードを切り替えた場合には、ステップS110に戻ることなく制御モード切替処理を終了してもよい。いまは、圧力センサ29からの給水圧力に基づいて末端圧力一定制御が行われているときを考えており、圧力センサ29に異常が生じると末端圧力一定制御を適正に実行できなくなってしまう。このため、制御部40は、圧力センサ29に異常が生じた場合には、ユーザー等の操作にかかわらず吐出側圧力を用いた
推定末端圧力一定制御に制御モードを切り替える。圧力センサ29は、ポンプ2および制御部40と離れて建物に設けられており、キャビネット30内部の構成と比べて、断線またはショートなどの異常が生じやすい。これに対して、本実施形態の制御部40は、圧力センサ29が異常であると判定した場合には、制御に使用する圧力センサを切り替えて推定末端圧力一定制御を実行するので、各給水栓10の圧力不足および断水を防止できる。
Even when there is no request to switch the control mode, when an abnormality occurs in the
ステップS110において現在のポンプ2の運転制御が推定末端圧力一定制御であるときには(S110:No)、制御部40は、制御モードを末端圧力一定制御に切り替える要請があるか否かを判定する(ステップS220)。制御部40は、例えば、上記のステップS120の処理と同様に、操作ボタン55が押し下げられた場合に、制御モードを切り替える要請があると判定する。制御モードを切り替える要請がないときには(S220:No)、制御部40は、続いて、吐出側圧力を検出する圧力センサ26に異常が生じているか否かを判定する(ステップS230)。制御部40は、圧力センサ26からの入力信号が規定範囲外の下限値(例えば1V未満)または上限値(例えば5V以上)を示す場合、圧力センサ26自体の故障、または、圧力センサ26とI/O部50との配線の断線・ショートによる異常が生じていると判定する。
When the current operation control of the pump 2 is the estimated terminal pressure constant control in Step S110 (S110: No), the
圧力センサ26に異常が生じていないときには(S230:No)、制御部40は、ポンプ2の制御モードを切り替える必要はないと判断して、そのままステップS110の処理に戻る。この場合には、制御部40は、引き続き推定末端圧力一定制御によりポンプ2を制御する。これにより、上記したように、圧力センサ26からの吐出側圧力に基づいて、吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の目標圧力となるようにポンプ2が制御される。
When there is no abnormality in the pressure sensor 26 (S230: No), the
推定末端圧力一定制御中に制御モードを切り替える要請があった場合には(S220:Yes)、制御部40は、ポンプ2の制御に使用する圧力センサを圧力センサ26から圧力センサ29に切り替える(ステップS250)。そして、制御部40は、ポンプ2の制御モードを推定末端圧力一定制御から末端圧力一定制御に切り替えて(ステップS260)、ステップS110の処理に戻る。制御部40は、制御モードを切り替えたときには、記憶部47に記憶されている制御モードを変更し、圧力センサ29からの給水圧力に基づいて末端圧力一定制御を実行する。
If there is a request to switch the control mode during the estimated terminal pressure constant control (S220: Yes), the
また、制御モードを切り替える要請がない場合であっても、吐出側圧力を検出する圧力センサ26に異常が生じているときには(S230:Yes)、制御部40は、制御モードを切り替えるべきと判断する。この場合には、制御部40は表示部49に圧力センサ26の異常を表示して(ステップS240)、ユーザーに圧力センサ26の異常を報知する。続いて、制御部40は、制御に使用する圧力センサを圧力センサ29に切り替えると共に(ステップS250)、制御モードを末端圧力一定制御に切り替えて(ステップS260)、ステップS110の処理に戻る。ただし、圧力センサ29の異常時と同様に、圧力センサ26に異常が生じて制御モードを切り替えた場合には制御モード切替処理を終了してもよい。いまは、圧力センサ26からの吐出側圧力に基づいて推定末端圧力一定制御が行われているときを考えており、圧力センサ26に異常が生じると推定末端圧力一定制御を適正に実行できなくなってしまう。このため、制御部40は、圧力センサ26に異常が生じた場合には、ユーザー等の操作にかかわらず給水圧力を用いた末端圧力一定制御に制御モードを切り替える。これにより、各給水栓10の圧力不足および断水を防止できる。
Even when there is no request to switch the control mode, if an abnormality occurs in the
以上説明した第1実施形態の給水装置100では、吐出側圧力を検出する圧力センサ26と給水圧力を検出する圧力センサ29とを備え、制御部40が推定末端圧力一定制御と末端圧力一定制御との一方を選択してポンプ2を運転制御することができる。このため、給水栓10の圧力が維持されるようにポンプ2が最適な回転数および台数で制御され、省エネルギ化を図ることができる。特に、給水圧力に基づく末端圧力一定制御によりポンプ
2を運転制御することによって、給水装置100のエネルギ効率を高くすることができる。また、圧力センサ26,29のうち一方に異常が生じた場合には、他方の正常な圧力センサ29,26を用いて末端圧力一定制御または推定末端圧力一定制御を実行することができ、建物の断水を避けることができる。なお、圧力センサ26,29の両方に異常が生じている場合には、制御部40は、ポンプ2を停止すると共に表示部49に異常を表示してユーザーに報知してもよい。
The
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態に係る給水装置を示す模式図である。第2実施形態の給水装置100Aは、圧力センサ26,29からの検出信号が、制御部40のI/O部50にそれぞれ直接に入力されるのではなく、切替部54を介してI/O部50に入力される点で、第1実施形態の給水装置100と異なる。第2実施形態の給水装置100Aは、その他の構成は第1実施形態の給水装置100と同一であり、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a schematic view showing a water supply apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the
第2実施形態の給水装置100Aでは、吐出側圧力を検出する圧力センサ26および給水圧力を検出する圧力センサ29からの信号が切替部54に入力され、圧力センサ26,29のうち一方だけの検出信号が切替部54からI/O部50に入力される。一例として、制御部40が切替部54に指令を送信し、切替部54が制御部40からの指令に応じてI/O部50に入力される圧力信号を切り替えるものとすればよい。ただし、こうした例に限定されず、例えば、切替部54から制御部40への圧力信号の入力が手動によって切替可能に構成されてもよい。そして、制御部40は、切替部54から入力される検出圧力に基づいてポンプ2を運転制御する。具体的には、制御部40は、切替部54から吐出側圧力が入力されているときには、入力された検出圧力に基づいて推定末端圧力一定制御によりポンプ2を運転制御する。また、制御部40は、切替部54から給水圧力が入力されているときには、入力された検出圧力に基づいて末端圧力一定制御によりポンプ2を運転制御する。こうした構成により、I/O部50の圧力信号を入力する入力回路等を1つにすることができる。こうした第2実施形態の給水装置100Aは、例えば、推定末端圧力一定制御を行う既設の給水装置に対して、切替部54および圧力センサ29を設けると共に制御部40のプログラミング等を更新することでも実現することができる。こうした第2実施形態の給水装置100Aにおいても、圧力センサ26,29からの検出圧力に基づいて推定末端圧力一定制御または末端圧力一定制御によりポンプ2を運転制御することができ、第1実施形態の給水装置100と同様の効果を奏することができる。
In the
(第1変形例)
図4は、第1変形例の制御部および外部表示器を示す図である。図示するように、第1変形例では、制御部40Aの表示部49に加えて、外部表示器70がさらに設けられている。この外部表示器70は、給水装置100の一部として構成されてもよいし、外部装置として構成されてもよい。外部表示器70では、上述した運転パネル51と同等か、もしくはより詳細な情報を表示したり、複雑な操作を行ったりすることが出来る表示器としてもよい。
(First modification)
FIG. 4 is a diagram illustrating a control unit and an external display according to a first modification. As illustrated, in the first modification, an
また、第1変形例では、制御部40Aは、通信部60をさらに備え、有線通信または無線通信によって外部表示器70に接続されている。さらに、第1変形例では、運転パネル51に、リセットボタン52、および、クリアボタン53が備えられている。クリアボタン53の押下により、制御部40Aは、表示部49の表示のみをクリアする。また、リセットボタン52の押下により、制御部40Aは、圧力センサ26,29の異常判定、及び、他のメンテナンス情報(例えば、運転時間、始動回数、消耗部品の使用期間、故障履歴)などのデータをリセットする。
In the first modification, the
外部表示器70として、例えばスマートフォン、携帯電話、パソコン、タブレットの汎
用端末機器、または遠隔監視器などの専用端末機器が採用される。第1変形例では、表示部49として、7セグメントLED及び表示灯などの簡易な表示器を採用することができる。また、外部表示器70として、タッチ入力方式または押圧ボタン方式用いた液晶画面での高機能表示器を採用することができる。この場合、表示部49には簡易な情報を表示でき、外部表示器70には大きな情報量の情報を表示できる。こうした構成により、外部表示器70に、制御部40によるポンプ2の制御に関した情報(例えば、ポンプ2の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モードなど)、または、圧力センサ26,29の異常情報などを表示することによって、給水装置に不慣れなユーザーも誤解することなく、給水装置100の状態を認識することが出来る。また、給水装置100は、機械室またはポンプ室などの電気的なノイズの多い環境に設置されることがある。こうした場合に備えて、表示部49として、液晶表示やタッチパネルよりも電気的ノイズに強い7セグメントLEDや表示灯、機械的な押圧ボタンなどにて構成された表示器が使用されてもよい。これにより、外部環境から発生される電気的なノイズによって外部表示器70の液晶表示やタッチパネル操作に異常が発生した場合でも、表示部49により給水装置100の運転に必要な最低限度の表示および操作を行うことができる。したがって、給水装置100を電気的ノイズの多い環境下にも設置することができる。
As the
さらに、外部表示器70として、スマートフォン、携帯電話、パソコン、又は、タブレットなどの汎用端末機器を採用した場合には、これらの機器に、外部表示器70として作用するための専用のアプリケーションソフトウエアをインストールさせてもよい。この場合には、専用のアプリケーションソフトウエアを複数用意して使い分けることにより、ユーザーのレベル又は目的に沿った表示操作を提供することが可能である。
Further, when a general-purpose terminal device such as a smartphone, a mobile phone, a personal computer, or a tablet is adopted as the
ここで、制御部40に運転パネル51(表示部49)は設けられていなく、代わりに外部表示器(高機能表示器)70のみが設けられてもよい。この場合、上述した運転パネルの機能は外部表示器70にて全て実施可能とする。給水装置100には表示器自体を設ける必要がなくなるので、給水装置100全体のコストを更に下げることが可能である。また、運転パネル51の設定部46にリセットボタン52及びクリアボタン53が備えられず、代わりに、外部表示器70にリセットボタン(不図示)又はクリアボタン(不図示)が備えられてもよい。外部表示器70上のクリアボタンを押すと、外部表示器70上に表示されている表示が消去される。
Here, the operation panel 51 (display unit 49) is not provided in the
また、図4において、通信部60は、公衆回線やネットワーク、専用回線等を介して、保守管理会社または管理人室に設けられた遠隔監視装置(例えば、パソコン、スマートフォン、又は、専用モニター)と通信してもよい。この場合、例えば給水装置100におけるポンプ2の制御に関する情報等が、通信部60から遠隔監視装置に送信される。遠隔監視装置は、給水装置100のポンプ運転情報(ポンプ2の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モードなど)、メンテナンス情報(運転時間、始動回数、消耗部品の使用期間、故障履歴など)、機器情報(製品番号、部品交換履歴、部品リストなど)など、他の情報も表示してもよい。
In FIG. 4, the
(第2変形例)
図5は、第2変形例の制御部および外部表示器を示す図である。第2変形例の制御部40Bは、通信部60に代えて、制御部側アンテナ部67を備えている点、および制御部側アンテナ部67に接続された集積回路68を備えている点で、第1変形例の制御部40Aと異なっている。集積回路68は、不揮発性記憶領域、および、揮発性記憶領域を有する記憶部47に電気的に接続されている。なお、図5に示す制御部40Bは表示部49を備えていないが、表示部49を備えてもよい。また、第2変形例の外部表示器70は、給水装置100の一部として構成されてもよいし、外部装置として構成されてもよい。
(Second modification)
FIG. 5 is a diagram illustrating a control unit and an external display according to a second modification. The
第2変形例の外部表示器70は、電波を送受信する表示器側アンテナ部71と、表示部72と、バッテリー73と、データリーダー74と、を備えている。この外部表示器70では、表示器側アンテナ部71で受信したデータがデータリーダー74で読み取られる。そして、データリーダー74で読み取られたデータ(例えば、ポンプ2の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モードなど)が表示部72で表示される。バッテリー73は、表示器側アンテナ部71、データリーダー74、および表示部72に電力を供給する。
The
外部表示器70として、例えばスマートフォン、携帯電話、パソコン、タブレット等の汎用端末機器を用いてもよく、遠隔監視器などの専用の端末機器を用いてもよい。特に、スマートフォンなどの汎用端末機器を外部表示器として使用すれば、専用の表示器を制作するコストが削減できるので、給水装置のコストを下げることができる。また、複数のユーザーが個々の汎用端末機器に給水装置100の状態を表示させることができるので、ユーザーのレベル又は目的に沿った表示操作を提供することが可能である。たとえば、マンションまたはビルの管理人のような給水装置に関する専門知識のないユーザーに対して、ポンプ2の制御に関する情報などを分かり易く知らせることができる給水装置を安価に提供することができる。
As the
外部表示器70は、近距離無線通信(NFC:Near Field Communication)の技術によって制御部40と接続される。より具体的には、外部表示器70を制御部40に近づけた状態で、表示器側アンテナ部71が電波を発生すると、その電波を制御部側アンテナ部67が受け取り、制御部側アンテナ部67は電波を電力に変換する。この電力は集積回路68および記憶部47に供給されてこれら集積回路68および記憶部47を駆動する。集積回路68は、記憶部47に記憶されている上記データを読み取り、制御部側アンテナ部67にデータを送る。制御部側アンテナ部67は、データとともに電波を表示器側アンテナ部71に送信する。データリーダー74は、表示器側アンテナ部71が受信したデータを読み取り、そのデータを表示部72に表示させる。
The
外部表示器70は、表示を消去するためのクリアボタン76と、データをリセットするためのリセットボタン(不図示)を備えていてもよい。ユーザーがクリアボタン76を押すと、表示部72に表示されているポンプ2の制御に関した情報表示(例えば、ポンプ2の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モード)等が消去される。また、リセットボタンを押すと、リセット信号が制御部40Bに送信され、リセット信号を受信した制御部40Bは、メンテナンス情報などのデータをリセットする。本実施形態のクリアボタン76は、表示部72の画面上に現れる仮想的なボタンであるが、クリアボタン76は表示部72の外に設けられた機械的なボタンであってもよい。第2変形例の制御部40Bは、クリアボタンを備えていないが、制御部40Bにクリアボタン、リセットボタンを設けてもよい。
The
なお、表示のクリアおよびデータのリセットの操作は、操作制限を設けてもよい。具体的には、ユーザーが主に使用する外部表示器70にクリアボタン76を設け、メンテナンス員が主に使用する制御部40Bにリセットボタンを設ける。このように制御部40Bにのみリセットボタンを設けることで、外部表示器70を操作するユーザーによるリセットボタンの誤操作を防ぐことができる。パスワード等の複雑な使用制限の解除方法ではなく、外部表示器70を設けることで、ユーザーの誤操作によるリセットを防止することができる。
Note that operation for clearing the display and resetting the data may be provided. Specifically, a
第2変形例では、制御部40の記憶部47に記憶されているデータ(例えば、ポンプ2の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モードなど)は、無線通信により制御部40から外部表示器70に送られる。第2変形例によれば、給水装置100の電源が
入っていない場合でも、制御部側アンテナ部67は外部表示器70から発せられる電波から電力を発生し、集積回路68および記憶部47を駆動することができる。したがって、給水装置100のメンテンナンス中などにおいて制御部40に電力が供給されていないときでも、外部表示器70は、制御部40の記憶部47からデータを取得して表示することができる。
In the second modification, data stored in the
NFCは、数cmの近距離にて相互通信する技術である。したがって、外部表示器70に各種情報を表示するときには、ユーザー及びメンテナンス員は、相互通信可能な距離まで外部表示器70を制御部40に近づけることになる。このことは、外部表示器70を操作するときは、ユーザーおよびメンテナンス員は給水装置100の近くにいることを意味する。このため、例えば消耗品の交換作業中の誤操作に起因した給水装置100の予期しない動作を防止することに繋がる。また、複数の給水装置100が設置された現場では、表示したい給水装置100の近距離で相互通信が可能となる為、意図しない別の給水装置の状態を表示してしまうという誤表示を防止することが出来る。
NFC is a technology for mutual communication at a short distance of several centimeters. Therefore, when displaying various types of information on the
なお、上記の例では、制御部40Bと外部表示器70との無線通信方式の例としてNFCを挙げたが、他にも、Bluetooth(登録商標)およびWi−Fiなど、任意の方式の無線通信を利用可能である。ただし、NFCは、制御部40Bと外部表示器70とを近づけるだけで通信を完了させることができる点で有利である。また、制御部40Bと外部表示器70とが有線通信してもよい。例えば、制御部40Bには、制御部側アンテナ部67の代わりに、例えばUSB(Universal Serial Bus)のような外部接続端子が設けられ、ここに外部表示器70が接続されることによって通信が可能になってもよい。
In the above example, NFC is used as an example of a wireless communication method between the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof. In addition, any combination of the embodiment and the modified example is possible within a range where at least a part of the above-described problems can be solved or a range where at least a part of the effect can be achieved, and is described in the claims and the specification. Any combination or omission of each component is possible.
2…ポンプ
3…モータ
4…水道管
5…導入管
7…給水管
8…バイパス管
10…給水栓
10A…末端給水栓
20…インバータ
21…圧力センサ
22…逆止弁
23…逆止弁
24…フロースイッチ
25…逆流防止装置
26…圧力センサ
28…圧力タンク
29…圧力センサ
30…キャビネット
32…吐出管
40、40A、40B…制御部
46…設定部
47…記憶部
48…演算部
49…表示部
50…I/O部
51…運転パネル
52…リセットボタン
53…クリアボタン
54…切替部
55…操作ボタン
60…通信部
67…制御部側アンテナ部
68…集積回路
70…外部表示器
71…表示器側アンテナ部
72…表示部
73…バッテリー
74…データリーダー
76…クリアボタン
100、100A…給水装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ...
Claims (11)
水を移送するポンプと、
前記ポンプの吐出し部に設けられ、前記ポンプの吐出側圧力を検出する第1圧力センサと、
給水対象に設けられ、給水対象に給水される給水圧力を検出する第2圧力センサと、
前記ポンプの運転制御モードとして第1制御モードと第2制御モードとを有し、前記ポンプの運転制御モードが前記第1制御モードのときには、前記第1圧力センサからの前記吐出側圧力に基づいて当該吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の第1目標圧力になるように前記ポンプの回転数を設定して当該ポンプを制御し、前記ポンプの運転制御モードが前記第2制御モードのときには、前記第2圧力センサからの前記給水圧力に基づいて当該給水圧力が前記第1目標圧力とは異なる第2目標圧力になるように前記ポンプの回転数を設定して当該ポンプを制御する、制御部と、
を備える給水装置。 A water supply device for supplying water to a water supply object,
A pump for transferring water;
A first pressure sensor provided at a discharge portion of the pump for detecting a discharge side pressure of the pump;
A second pressure sensor that is provided in a water supply target and detects a water supply pressure supplied to the water supply target;
As the operation control mode of the pump, there are a first control mode and a second control mode, and when the operation control mode of the pump is the first control mode, based on the discharge side pressure from the first pressure sensor. The number of revolutions of the pump is set to control the pump so that the discharge side pressure becomes the first target pressure on the target pressure control curve, and when the operation control mode of the pump is the second control mode, A control unit configured to control the pump by setting the number of rotations of the pump based on the feed water pressure from the second pressure sensor so that the feed water pressure becomes a second target pressure different from the first target pressure; ,
A water supply apparatus comprising:
前記制御部は、前記スイッチの操作に応じて前記ポンプの運転制御モードを設定する、
請求項1に記載の給水装置。 It further includes a switch that can be operated by the operator,
The control unit sets an operation control mode of the pump according to an operation of the switch.
The water supply apparatus according to claim 1.
請求項1又は2に記載の給水装置。 The control unit includes a storage unit that stores setting information related to the control of the pump set by an operator, and sets the operation control mode of the pump based on the setting information stored in the storage unit.
The water supply apparatus of Claim 1 or 2.
請求項1から3の何れか1項に記載の給水装置。 The controller determines whether or not an abnormality has occurred in the first pressure sensor and the second pressure sensor, and when determining that an abnormality has occurred in the first pressure sensor, sets the operation control mode of the pump. When the second control mode is set and it is determined that an abnormality has occurred in the second pressure sensor, the operation control mode of the pump is set to the first control mode.
The water supply apparatus of any one of Claim 1 to 3.
前記制御部は、前記第1圧力センサからの前記吐出側圧力が前記制御部に入力されているときには前記ポンプの運転制御モードを前記第1制御モードに設定し、前記第2圧力センサからの前記給水圧力が前記制御部に入力されているときには前記ポンプの運転制御モードを前記第2制御モードに設定する、
請求項1から4の何れか1つに記載の給水装置。 Either one of the discharge side pressure from the first pressure sensor and the feed water pressure from the second pressure sensor is input to the control unit,
The control unit sets an operation control mode of the pump to the first control mode when the discharge-side pressure from the first pressure sensor is input to the control unit, and the control unit controls the pump from the second pressure sensor. When the feed water pressure is input to the control unit, the operation control mode of the pump is set to the second control mode,
The water supply apparatus as described in any one of Claim 1 to 4.
る、請求項7または8に記載の給水装置。 The water supply device according to claim 7 or 8, wherein the communication unit transmits the information to the external display by near field communication (NFC).
水を移送するポンプと、
前記ポンプの吐出し部に設けられ、前記ポンプの吐出側圧力を検出する第1圧力センサと、
前記第1圧力センサから前記ポンプの吐出側圧力を取得するとともに、給水対象に設けられた第2圧力センサから当該給水対象に給水される給水圧力を取得して、前記ポンプを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ポンプの運転制御モードとして第1制御モードと第2制御モードとを有し、前記ポンプの運転制御モードが前記第1制御モードのときには、前記第1圧力センサからの前記吐出側圧力に基づいて当該吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の第1目標圧力になるように前記ポンプの回転数を設定して当該ポンプを制御し、前記ポンプの運転制御モードが前記第2制御モードのときには、前記第2圧力センサからの前記給水圧力に基づいて当該給水圧力が前記第1目標圧力とは異なる第2目標圧力になるように前記ポンプの回転数を設定して当該ポンプを制御する、
給水装置。 A water supply device for supplying water to a water supply object,
A pump for transferring water;
A first pressure sensor provided at a discharge portion of the pump for detecting a discharge side pressure of the pump;
A control unit that acquires the discharge pressure of the pump from the first pressure sensor, acquires a water supply pressure supplied to the water supply target from a second pressure sensor provided in the water supply target, and controls the pump; ,
With
The control unit has a first control mode and a second control mode as the operation control mode of the pump, and when the operation control mode of the pump is the first control mode, the discharge from the first pressure sensor. Based on the side pressure, the number of revolutions of the pump is set to control the pump so that the discharge side pressure becomes the first target pressure on the target pressure control curve, and the operation control mode of the pump is the second control. In the mode, the pump is controlled by setting the rotation speed of the pump based on the feed water pressure from the second pressure sensor so that the feed water pressure becomes a second target pressure different from the first target pressure. To
Water supply device.
前記ポンプの吐出側圧力と前記給水対象に給水される給水圧力との少なくとも一方を検出するステップと、
前記ポンプの運転制御モードを第1制御モードと第2制御モードとの一方に設定するステップと、
前記ポンプの運転制御モードが前記第1制御モードのときには、検出した前記吐出側圧力に基づいて当該吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の第1目標圧力になるように前記ポンプの回転数を設定して当該ポンプを制御し、前記ポンプの運転制御モードが前記第2制御モードのときには、検出した前記給水圧力に基づいて当該給水圧力が前記第1目標圧力とは異なる第2目標圧力になるように前記ポンプの回転数を設定して当該ポンプを制御するステップと、
を含む給水装置の制御方法。 A control method for a water supply device that includes a pump for transferring water and supplies water to a water supply target,
Detecting at least one of a discharge side pressure of the pump and a water supply pressure supplied to the water supply target;
Setting the operation control mode of the pump to one of a first control mode and a second control mode;
When the operation control mode of the pump is the first control mode, the rotation speed of the pump is set so that the discharge side pressure becomes the first target pressure on the target pressure control curve based on the detected discharge side pressure. The pump is controlled, and when the operation control mode of the pump is the second control mode, the feed water pressure becomes a second target pressure different from the first target pressure based on the detected feed water pressure. Setting the number of rotations of the pump to control the pump;
Control method of water supply apparatus including
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