JP2017214898A - Pump unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプユニットに関する。 The present invention relates to a pump unit.
ビルまたはマンションなどに給水する給水装置では、例えば下記のような理由から常時逃がし配管を設けている。
(1)吸い上げ運転時のエアロック現象の防止
エアロック現象は、ポンプ内に空気が溜まって揚水不能になる現象である。常時逃がし配管を設置することで、一定の量の水量を常に流し、エアロック現象を防止することができる。
(2)立形ポンプにおける軸封部の破損防止
立形ポンプにおいては、吐出口がケーシングの上部にないことが多いため、吸い上げ、流し込みに関わらず、ケーシング内部上側に空気溜まりができやすい傾向がある。ケーシングの上部は軸封部になっており、軸封部に空気溜まりがある状態でポンプを始動した場合、軸封部のメカニカルシール、軸受等の摺動部品がドライ運転によって発熱し、破損することがある。そのため、ケーシング最上部に、空気抜きを目的とした常時逃がし配管が設けられる。しかし、ポンプの運転中は水と一緒に排出されるために空気が溜まりにくいが、ポンプの停止中または小水量での運転中には水流がないか、または弱いため、空気が溜まりやすくなる。
(3)ポンプの過熱防止
給水装置は、供給先での水の使用を検知してポンプの始動停止を行う自動運転モードにて運用される。自動運転モードでは、ポンプの始動頻度を抑えるために、例えば小水量のために停止する前にタイマーによる強制運転(様子見運転ともいう)が行われる場合がある。また、小水量を検知するセンサの故障等で小水量検知が不可能な場合には、供給先にて水の使用がない状態すなわち締め切り状態での運転が一定の時間にわたって継続されることになるため、ポンプ内の水温が上昇する。これら小水量運転や締切運転によるポンプの過熱を防止するために、常時逃がし配管を設け、一定の水量をポンプ外へ排出し、排出された水は受水槽に戻す又は廃水することが行われる。
In a water supply apparatus for supplying water to a building or a condominium, for example, a relief pipe is always provided for the following reasons.
(1) Prevention of air lock phenomenon during suction operation The air lock phenomenon is a phenomenon in which air is accumulated in the pump and pumping becomes impossible. By always installing a relief pipe, a constant amount of water can always flow and the air lock phenomenon can be prevented.
(2) Prevention of shaft seal breakage in vertical pumps In vertical pumps, the discharge port is often not in the upper part of the casing. is there. The upper part of the casing is a shaft seal, and when the pump is started with air in the shaft seal, sliding parts such as the mechanical seal and bearings of the shaft seal generate heat and are damaged. Sometimes. Therefore, a constant escape pipe for the purpose of venting air is provided at the uppermost part of the casing. However, while it is discharged together with water during operation of the pump, it is difficult for air to accumulate. However, when the pump is stopped or during operation with a small amount of water, there is no water flow or it is weak, so air tends to accumulate.
(3) Prevention of overheating of the pump The water supply device is operated in an automatic operation mode in which the use of water at the supply destination is detected and the pump is started and stopped. In the automatic operation mode, for example, a forced operation by a timer (also referred to as a state watching operation) may be performed before stopping due to a small amount of water in order to suppress the frequency of starting the pump. In addition, when detection of a small amount of water is impossible due to a failure of a sensor for detecting a small amount of water, the operation in a state where water is not used at the supply destination, that is, in a deadline state, is continued for a certain period of time. Therefore, the water temperature in the pump rises. In order to prevent overheating of the pump due to the small water amount operation and the shut-off operation, a relief pipe is always provided, a certain amount of water is discharged out of the pump, and the discharged water is returned to the water receiving tank or is discharged.
上記のような常時逃がし配管の例が、特許文献1〜3に記載されている。特許文献1の図3には、常時逃がし配管に流れた水を受水槽に戻す構成が示されている。特許文献2には、ポンプ始動時の空気抜きを行うため、逃がし配管の二次側に吸排気弁を設ける構成が示されている。特許文献3には、立形多段ポンプの逃がし配管の構造が示されている。
Examples of the above-described constant relief pipe are described in
常時逃がし配管に流れた水は、上記の特許文献1に記載されているように受水槽に戻すか、排水するのが原則だが、その水量の多さ(例えば、ポンプ1台あたり数10L/min)から、受水槽に戻されることが多い。しかしながら、水源汚染の観点からポンプを通過した水を受水槽に戻すことが禁止されている場合もあり、そのような場合には逃がし配管に流れた水はすべて廃水になる。
The water that has always flowed into the escape pipe is returned to the water receiving tank or drained as described in
また、常時逃がし配管が設けられる場合、ポンプの揚水量から常時逃がし配管に流れる水量が差し引かれることになるため、常時逃がし配管が設けられない場合に比べてポンプの性能が低下する。 Further, when the constant relief pipe is provided, the amount of water flowing through the constant relief pipe is subtracted from the pumped water amount, so that the performance of the pump is lowered as compared with the case where the constant relief pipe is not provided.
本発明は上述の点に鑑みてなされたものである。本発明の目的の一つは、逃がし配管による効果を維持しつつ、従来の逃がし配管によるエネルギーロス、または効率低下を抑制することが可能な給水ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points. One of the objects of the present invention is to provide a water supply unit capable of suppressing an energy loss or a decrease in efficiency due to a conventional escape pipe while maintaining the effect of the escape pipe.
本発明のある観点によれば、ポンプと、ポンプに接続された逃がし配管と、逃がし配管に設置される逃がし弁と、ポンプの運転状態に関する所定の条件が満たされた場合に逃がし弁を開く制御を行う制御装置とを備えるポンプユニットが提供される。 According to an aspect of the present invention, a pump, a relief pipe connected to the pump, a relief valve installed in the relief pipe, and a control for opening the relief valve when a predetermined condition regarding the operation state of the pump is satisfied There is provided a pump unit comprising a control device for performing the above.
上記の構成では、ポンプの運転状態に応じて逃がし弁を開閉制御することによって、逃がし配管による効果を維持しつつ、従来の逃がし配管によるエネルギーロス、または効率低下を抑制することが可能になる。 In the above configuration, by controlling the opening and closing of the relief valve according to the operation state of the pump, it is possible to suppress the energy loss or the efficiency reduction due to the conventional relief pipe while maintaining the effect of the relief pipe.
ポンプは、複数のポンプを含み、逃がし配管は、複数のポンプのそれぞれに接続された複数の個別配管、および複数の個別配管が合流する集合配管を含み、逃がし弁は、集合配管に設置されてもよい。この場合、所定の条件は、複数のポンプのいずれかが始動されることを含んでもよい。さらに、所定の条件は、複数のポンプのすべてが停止されることを含んでもよい。また、所定の条件は、複数のポンプのいずれかにおける流量が所定量以下であることを含んでもよい。 The pump includes a plurality of pumps, the relief pipe includes a plurality of individual pipes connected to each of the plurality of pumps, and a collective pipe where the plurality of individual pipes merge, and the relief valve is installed in the collective pipe. Also good. In this case, the predetermined condition may include starting any of the plurality of pumps. Further, the predetermined condition may include that all of the plurality of pumps are stopped. Further, the predetermined condition may include that the flow rate in any of the plurality of pumps is a predetermined amount or less.
あるいは、上記のポンプは、複数のポンプを含み、逃がし配管は、複数のポンプのそれぞれに接続された複数の個別配管を含み、逃がし弁は、複数の個別配管にそれぞれ設置される逃がし弁を含んでもよい。この場合、制御装置は、複数の個別配管にそれぞれ設置される逃がし弁を個別に制御してもよい。この場合、所定の条件は、逃がし弁が設置される個別配管が接続されるポンプが始動されることを含んでもよい。さらに、所定の条件は、逃がし弁が設置される個別配管が接続されるポンプが停止されることを含んでもよい。また、所定の条件は、逃がし弁が設置される個別配管が接続されるポンプにおける流量が所定量以下であることを含んでもよい。 Alternatively, the pump includes a plurality of pumps, the relief pipe includes a plurality of individual pipes connected to each of the plurality of pumps, and the relief valve includes a relief valve installed in each of the plurality of individual pipes. But you can. In this case, the control device may individually control the relief valves respectively installed in the plurality of individual pipes. In this case, the predetermined condition may include starting a pump to which an individual pipe on which the relief valve is installed is connected. Furthermore, the predetermined condition may include stopping a pump to which an individual pipe on which the relief valve is installed is connected. Further, the predetermined condition may include that the flow rate in the pump to which the individual pipe in which the relief valve is installed is connected is equal to or less than a predetermined amount.
制御装置は、ポンプが始動される場合、該始動されるポンプの目標回転速度に関わらず第1の時間だけ逃がし弁が開いた状態を維持してもよい。第1の時間は、ポンプの最大加速時間であってもよい。また、制御装置は、ポンプにおける流量が所定量以下である状態が第2の時間にわたって継続した場合に逃がし弁を開く制御を行ってもよい。第2の時間は、ポンプの最大減速時間であってもよい。 When the pump is started, the control device may maintain the relief valve opened for the first time regardless of the target rotational speed of the started pump. The first time may be the maximum acceleration time of the pump. The control device may perform control to open the relief valve when the state where the flow rate in the pump is equal to or less than a predetermined amount continues for the second time. The second time may be a maximum deceleration time of the pump.
前記制御装置は、前記逃がし弁の開閉状態、前記ポンプユニットが備えるフロースイッチの開閉状態、前記ポンプの運転もしくは停止状態、前記ポンプにおける流量が所定量以下である状態の検知時間、または前記ポンプ始動時間に関する情報を表示する表示部を含んでもよい。 The control device includes: an open / close state of the relief valve; an open / close state of a flow switch included in the pump unit; an operation state or a stop state of the pump; a detection time when the flow rate in the pump is equal to or less than a predetermined amount; You may include the display part which displays the information regarding time.
前記制御装置は、前記逃がし弁の開閉状態、前記ポンプユニットが備えるフロースイッチの開閉状態、前記ポンプの運転もしくは停止状態、前記ポンプにおける流量が所定量以下である状態の検知時間、または前記ポンプ始動時間に関する情報を前記外部表示器に送信する通信部を含んでもよい。この場合、前記通信部は、前記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制御装置側アンテナ部であってもよい。前記通信部は、近距
離無線通信(NFC)によって前記外部表示器と通信してもよい。
The control device includes: an open / close state of the relief valve; an open / close state of a flow switch included in the pump unit; an operation state or a stop state of the pump; a detection time when the flow rate in the pump is equal to or less than a predetermined amount; You may include the communication part which transmits the information regarding time to the said external display. In this case, the communication unit may be a control-device-side antenna unit that receives radio waves from the external display and converts the radio waves into electric power. The communication unit may communicate with the external display by near field communication (NFC).
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1Aおよび図1Bは、本発明の第1の実施形態に係る給水ユニットを示す図である。給水ユニットは、ビルまたはマンションなどの建物に水を給水する給水装置であり、本発明に係るポンプユニットの一例である。図示されるように、給水ユニットは、水(水道水)を圧送するための3台の立形ポンプ1と、これらの立形ポンプ1の運転を制御する制御盤(制御装置)2と、それぞれの立形ポンプ1に接続される配管部3と、立形ポンプ1が載置される架台9とを備えている。立形ポンプ1は、複数段の羽根車(図示せず)とこれらの羽根車を収容するケーシング(図示せず)と、羽根車を回転駆動するモータ7とを備えている。立形ポンプ1の下部には吸込口5および吐出口6が設けられており、これらは同じ高さに位置している。吸込口5は受水槽25または図示しない水道本管に接続され、吐出口6は配管部3に接続されている。
1A and 1B are views showing a water supply unit according to the first embodiment of the present invention. The water supply unit is a water supply device that supplies water to a building or a building such as an apartment, and is an example of a pump unit according to the present invention. As shown in the figure, the water supply unit includes three
配管部3は、3本の連結配管11と1本の吐出配管(吐出ヘッダ)12と吸込配管(吸込ヘッダ;図示せず)とを備えている。連結配管11の上流側の端部は各立形ポンプ1の吐出口6にそれぞれ接続されており、各連結配管11の下流側の端部は吐出配管12に接続されている。このような構成により、それぞれの立形ポンプ1から吐出された水は各連結配管11を介して吐出配管12に移送され、吐出配管12内で水の流れが合流される。
The
連結配管11には、流量が所定量以下である場合に切り替わるフロースイッチ14と、水の逆流を防止する逆止弁15と、連結配管11の開閉を行うスルース弁16とが設けられている。フロースイッチ14の信号線は制御盤2に接続されており、フロースイッチ14から制御盤2に流量が所定量以下の信号(小水量)が送信されるようになっている。連結配管11に流入した水は、フロースイッチ14、逆止弁15、スルース弁16の順に通過し、吐出配管12を介して外部に吐出される。なお、吐出配管12の出口12aは、例え
ば建物に設置されている水供給配管に接続され、水供給配管は建物内の水の需要先(例えば蛇口)に接続される。
The connecting
なお、小水量の検知は流量が所定量以下である場合に切り替わるフロースイッチ14に限らず、電磁流量計等の流量計を用いてもよい。更には、ポンプ個別に設けられたフロースイッチ14に限らず、吐出配管12にひとつだけ設けられてもよい。この場合、ポンプ個別の小水量の状態検知ではなく水の需要先における小水量を検知するものとする。また、後述する立形ポンプ1毎に設けられたインバータの軽負荷状態(例えば、電流値が一定以下という条件)を小水量としてもよい。
The detection of the small amount of water is not limited to the
各立形ポンプ1の吐出側には図示しない圧力センサが設けられており、立形ポンプ1から吐出された水の圧力(以下、吐出圧力ともいう)を検出する。圧力センサは制御盤2に接続されており、圧力センサから制御盤2に圧力センサの検出値が送信されるようになっている。
A pressure sensor (not shown) is provided on the discharge side of each
制御盤2はインバータ(図示せず)を備えており、このインバータによって立形ポンプ1のモータ7の回転速度が加減速されるようになっている。そして、制御盤2は、立形ポンプ1のモータ7の回転速度を制御する。
The
本実施形態に係る給水ユニットは自動運転モードを備える。自動運転モードでは、需要先にて水が使用(例えば、建物内の蛇口を開ける)されると立形ポンプ1を小停再始動して給水を行い、水の使用が終了(例えば、建物内の蛇口を全て閉める)すると立形ポンプ1を小水量停止する。具体的には制御盤2は、全ての立形ポンプ1が停止中に吐出圧力が任意の値(始動圧)を下回ったら、需要先にて水の使用があったと認識して立形ポンプ1を始動する。そして、圧力センサから送られてきた検出値(吐出圧力)に基づき、該知の推定末端圧一定制御もしくは吐出圧力一定制御にて立形ポンプ1のモータ7の回転速度を制御する。需要先での使用水量が増加すると必要に応じて停止中の立形ポンプ1を追加する。逆に需要先での使用水量が減少すると、並列運転中の立形ポンプ1を解列する。ポンプ運転台数が1台となり、運転中の立形ポンプ1におけるフロースイッチ14が小水量の検知を行うと立形ポンプ1を停止する。停止する前に必要に応じて圧力タンク(不図示)へ昇圧してもよい。この全ての立形ポンプ1が小水量にて停止した状態を小水量停止とする。小水量停止中に上述したように吐出圧力が始動圧を下回ったら、立形ポンプ1を小停再始動する。通常は、このような自動運転モードのポンプ制御により、吸込口5から吸い込まれた水は、立形ポンプ1によって所定の圧力に昇圧され、配管部3を介して需要先にて必要な水量の搬送液が供給される。
The water supply unit according to the present embodiment has an automatic operation mode. In the automatic operation mode, when water is used at a customer (for example, when a faucet in a building is opened), the
本実施形態では、立形ポンプ1に接続された逃がし配管は、3台の立形ポンプ1のそれぞれに接続された3本の個別配管22、および3本の個別配管22が合流する集合配管23を含む。また、個別配管22は、各立形ポンプ1の羽根車より上部のケーシング部分に設けられる。各個別配管22は、他のポンプからの逆流を防ぐための逆止弁27とメンテナンス等に使用する仕切弁24(ボール弁、グルーブ弁等も可)で構成され、集合配管23に接続される。集合配管23は、受水槽25または排水経路(図示せず)に通じる。さらに、集合配管23には逃がし弁26が設置される。制御盤2は、以下で説明する例のように、立形ポンプ1の運転状態に応じて逃がし弁26を開閉制御する。
In the present embodiment, the relief pipes connected to the
逃がし弁26は電磁弁、電動弁等の電気信号で開閉するバルブが用いられる。また、逃がし弁26が開にて逃がし配管に水が流れ、立形ポンプ1外へ排水される。ここで、例えば制御盤2の故障などによって逃がし弁26が制御できない場合には、常時逃がし配管にて排水するように、逃がし弁26は通電時閉となるバルブを使用することが好ましい。制御盤2からの信号線が断線等にて故障した場合には、立形ポンプ1の運転状態に関わらず逃
がし弁26が開かれることで、水の無駄は発生するものの、立形ポンプ1がエアロックにて運転不可となるのを防止して給水を継続することができる。
As the
図2は、本発明の第1の実施形態における制御の第1の例を示すフローチャートである。以下で説明する処理は、逃がし弁26を制御する制御盤2において実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing a first example of control in the first embodiment of the present invention. The process described below is executed in the
給水ユニットの電源がONにされた後、ポンプ始動時間および小水量検知時間が0に設定される(STEP0)。次に、始動ポンプの有無が判定される(STEP1)。ここでは、小停再始動もしくはポンプ追加時に、始動ポンプがあると判定される。 After the power supply unit is turned on, the pump start time and the small water amount detection time are set to 0 (STEP 0). Next, it is determined whether or not there is a starting pump (STEP 1). Here, it is determined that there is a starting pump at the time of a short stop restart or a pump addition.
なお、本実施形態において、ポンプの始動および停止は、立形ポンプ1の吐出側に設けられた圧力センサの検出値、およびフロースイッチ14の開閉に基づいて、上述した自動運転モードにて制御される。以下の説明において、制御盤2は、3台の立形ポンプ1のそれぞれに対する始動および停止の制御の結果を利用して、ひとつの逃がし弁26の制御を実行する。
In the present embodiment, the start and stop of the pump are controlled in the automatic operation mode described above based on the detected value of the pressure sensor provided on the discharge side of the
STEP1の判定において始動ポンプがあった場合、ポンプ始動時間が0に設定され(STEP2)、逃がし弁26が開かれる(STEP3)。この場合、逃がし弁26は、閉じられている場合には開かれ、既に開かれている場合にはその状態を維持される。その後、逃がし弁26は開のまま、時間の経過に従ってポンプ始動時間がカウントされ(STEP4)、ポンプ始動時間が最大加速時間に到達するまでカウントが継続される(STEP5)。ここで、最大加速時間は、モータ7を駆動するインバータの回転速度を0から最高回転速度まで到達させる時間であり、通常はインバータの加速時間として設定する。従って、立形ポンプ1が正常に加圧できる状態であれば、始動から最大加速時間の間に立形ポンプ1内の空気は逃がし配管を経由して十分に排出される。また、立形ポンプ1内の空気を十分に排出することが可能であれば、逃がし弁26を開いた状態が継続される時間である最大加速時間は必ずしもインバータの加速時間には限られず、別途設定された時間であってもよい。図示された例では、ポンプの始動時に逃がし弁26を開いた状態を維持する時間を、始動されるポンプの目標回転速度(制御盤2によって決定され、場合によって異なりうる)に関わらず一定の時間とすることによって、逃がし弁26に関する制御盤2の制御を簡略化することができる。
If the start pump is found in
次に、運転中のポンプの有無が判定される(STEP10)。この判定は、STEP1の判定において始動ポンプがなかった場合、または、STEP5においてポンプ始動時間のカウントが終了したと判断した場合(STEP5にてYes)に実行される。STEP10の判定において運転中のポンプがなかった場合、逃がし弁26が開かれる(STEP15)。この場合も、逃がし弁26は、閉じられている場合には開かれ、既に開かれている場合にはその状態を維持される。STEP15の状態は、すべての立形ポンプ1が停止されており、逃がし弁26が開かれている状態である。その後、制御は上記のSTEP0に戻る。
Next, the presence / absence of an operating pump is determined (STEP 10). This determination is executed when there is no start pump in the determination of
ポンプ停止中に逃がし弁26を開としても立形ポンプ1内の水が排水されることはない。よって、STEP15にて、逃がし弁26を開くことにより、立形ポンプ停止中に何らかの故障にて逃がし配管の制御が不能となった場合でも次の小停再始動時には逃がし弁26は開状態であり、立形ポンプ1は正常に給水を行うことが出来る。
Even if the
一方、STEP10の判定において運転中のポンプがあった場合、さらに、フロースイッチ14がONであるか(閉じているか)否かが判定される(STEP11)。この例において、フロースイッチ14は、連結配管11の流量が所定量以下の小水量状態を検出した場合にONになる。従って、STEP11の判定においてフロースイッチ14がONで
ある状態は、小水量状態で運転中(小水量運転)の立形ポンプ1が存在することを意味する。立形ポンプ1の運転中に小水量状態が検出された場合、制御盤2は、ポンプの発停回数を制限するために、立形ポンプ1を停止させる前に、所定の時間の強制運転、すなわち様子見運転を実施する。なお、立形ポンプ1自体の制御のために使用されるフロースイッチと、逃がし弁26の制御のために使用されるフロースイッチとは、本実施形態では同じフロースイッチ14として説明されているが、それぞれの制御のために別々のフロースイッチが設けられてもよい。
On the other hand, if there is an operating pump in the determination of STEP 10, it is further determined whether or not the
上記の場合、小水量運転が継続されれば逃がし弁26が開かれるが(STEP14)、その前に、時間の経過に従って小水量検知時間がカウントされ(STEP12)、小水量検知時間が最大減速時間に到達するまでカウントが継続される(STEP13)。この間、逃がし弁26は、既に開かれている場合を除いて開かれない。ここで、最大減速時間は、モータ7を駆動するインバータの回転速度を最高回転速度から0まで到達させる時間であり、通常はインバータの減速時間として設定される。図示された例において、最大減速時間は、水量変動が安定するまでの時間の指標として用いられている。
In the above case, if the small water amount operation is continued, the
例えば、供給先での水の使用量がフロースイッチ14の状態が変化する水量付近で維持されフロースイッチ14がON/OFFを頻繁に繰り返す状態になることがありうる。逃がし弁26の耐久性(例えば、開閉可能な回数)にも限界があるために、このような場合にフロースイッチ14のON/OFFに逐一対応して逃がし弁26を頻繁に開閉することは好ましくない。そこで、図示された例では、フロースイッチ14が切り替わった状態が所定の時間(最大減速時間)にわたって継続した場合に限って逃がし弁26が開かれる。なお、上記のとおり、最大減速時間は、小水量の検知が安定するまでの時間の指標として用いられているため、フロースイッチ14が切り替わった場合の待機または遅延に用いられる時間は必ずしもインバータの減速時間でなくてもよく、別途設定された時間であってもよい。
For example, the amount of water used at the supply destination may be maintained in the vicinity of the amount of water at which the state of the
なお、小水量検知時間のカウント中も、上記のSTEP1〜STEP11の処理は実行される。従って、例えば、小水量状態が解消して、STEP11の判定においてフロースイッチ14がONではなくなった場合にはカウントが中断され、逃がし弁26は開かれない。
Note that the processing of
STEP13の判定において、小水量検知時間が最大減速時間に到達した場合、逃がし弁26が開かれる(STEP14)。STEP14の後の状態は、フロースイッチ14がONであり小水量運転を継続している立形ポンプ1があり、逃がし弁26が開かれている状態である。
If the small water amount detection time reaches the maximum deceleration time in the determination of STEP 13, the
本実施例では、吐出圧力一定制御もしくは推定末端圧一定制御を行うためインバータにて立形ポンプ1の回転数制御を行っている。立形ポンプ1を長時間小水量で運転すると液中に溶け込んだ気体が出てきたり、吸込み側から混入した空気が十分に排出されず、多くの気体が立形ポンプ1のケーシング内に滞留しエアロックが発生しやすい。フロースイッチ14がONの場合、すなわち供給先へ搬送する水量が少量の場合には、逃がし弁26を開き逃がし配管にて立形ポンプ1内の空気を水と一緒に排出することにより、立形ポンプ1の搬送水量が増加し回転数が増加、空気の滞留を防ぐことでエアロックを防止することができる。
In this embodiment, in order to perform constant discharge pressure control or estimated terminal pressure constant control, the rotational speed control of the
また、本実施例において、フロースイッチ14は配管部3の小水量を検知し、逃がし配管の流量がフロースイッチ14のON/OFFに影響しない。これは、逃がし配管における流量を供給先での水の使用と誤認し、供給先にて水の使用が無いにも関わらす立形ポンプ1を運転し続けるのを防止することができる。
In the present embodiment, the
一方、STEP11の判定において、フロースイッチがONではない場合、小水量検知時間が0に設定され(STEP20)、逃がし弁26が閉じられる(STEP21)。この場合、逃がし弁26は、開いている場合には閉じられ、既に閉じられている場合にはその状態を維持される。STEP21の後の状態は、立形ポンプ1が小水量ではない通常の水量で運転され、逃がし弁26が閉じられている状態である。その後、制御は上記のSTEP1に戻る。
On the other hand, if it is determined in
図3は、図2のフローチャートに従って実行される制御の具体的な例を示す時系列の図である。簡単のため、給水ユニットに含まれる3台の立形ポンプ1のうち2つ(ポンプXおよびポンプYとして示される)が運転される場合について説明する。3台の立形ポンプ1が運転される場合の制御も、図示された例と同様に制御を行うことができる。
FIG. 3 is a time-series diagram illustrating a specific example of control executed according to the flowchart of FIG. For simplicity, a case will be described in which two (shown as pump X and pump Y) of three
まず、時刻t0において、ポンプXおよびポンプYは停止されており、逃がし弁26は開かれている。制御盤2は、吐出圧力が始動圧以下になると供給先にて水の使用があると認識してポンプXを始動(時刻t1)する。このとき、図2のフローチャートではSTEP1において始動ポンプがあると判定され、処理がSTEP2およびSTEP3に進む。ただし、既に逃がし弁26が開かれているために、STEP3では逃がし弁26が開いた状態が維持されることになる。その後、ポンプXは、制御盤2の制御に従って時刻t2までの間に所定の吐出圧力になるまで加速され、その後は吐出圧力一定制御もしくは推定末端圧一定制御にて可変速制御によって運転される。一方、逃がし弁26が開かれた状態は、時刻t3まで継続する。時刻t3は、時刻t1から最大加速時間が経過した時刻である。この時点ではポンプXが通常の水量で運転中であり、他に運転中のポンプ、または小水量状態(フロースイッチON)で運転されているポンプはない。従って、STEP10およびSTEP11の判定の結果、STEP21の処理によって逃がし弁26が閉じられる。
First, at time t 0, the pump X and pumps Y is stopped, the
その後、時刻t4にて供給先での水の使用量が増加すると、ポンプXだけでは給水量が不足する。時刻t4において、制御盤2が、ポンプ追加することを決定し、既に運転中のポンプXに加えてポンプYを始動する。このときも、図2のフローチャートではSTEP1において始動ポンプがあると判定され、処理がSTEP2およびSTEP3に進む。STEP3では、時刻t3以降閉じられていた逃がし弁26が開かれる。その後、ポンプYは、制御盤2の制御に従って時刻t5までの間に所定の吐出圧力になるまで加速され、その後は吐出圧力一定制御もしくは推定末端圧一定制御にて可変速制御によって運転される。一方、逃がし弁26が開かれた状態は、時刻t6まで継続する。時刻t6は、時刻t4から最大加速時間が経過した時刻である。この時点ではポンプXおよびポンプYがいずれも通常の水量で運転中であり、他に運転中のポンプ、または小水量状態(フロースイッチON)で運転されているポンプはないため、STEP10およびSTEP11の判定の結果、STEP21の処理によって逃がし弁26が閉じられる。
After that, when the amount of water used in the supply destination at time t 4 is increased, only the pump X is a shortage of water supply amount. At time t 4, the
その後、供給先での水量が減少し一台のポンプにて給水が賄える水量になった時、ポンプYの連結配管11の流量は所定量以下の小水量状態が発生し、ポンプYのフロースイッチ14がON(時刻t7)になる。フロースイッチ14がONの状態が一定期間継続したら、制御盤2は、ポンプYを停止(時刻t9)させ解列する。上述の通り図2のSTEP12およびSTEP13における最大減速時間の待機または遅延が実行されるため、ポンプYのフロースイッチ14のON(時刻t7)のすぐに逃がし弁26が開かれるわけではない。図示された例では、時刻t7から最大減速時間が経過した時刻t8においても依然として小水量状態が発生しており、ポンプYの小水量運転が継続されている。この場合、制御盤2は時刻t8において逃がし弁26を開く(STEP14)。ポンプYを解列(時刻t9)の後、供給先にて水の使用量がポンプ一台にて賄える水量であり且つ小水量でない場合(時刻t9〜時刻t10)は、STEP11の判断がNoとなり逃がし弁26を閉と
する。
After that, when the amount of water at the supply destination decreases and the amount of water that can be supplied by a single pump is reached, the flow rate of the connecting
更に供給先での水量が減少するとポンプXのフロースイッチ14にて小水量を検知(時刻t10)した後にポンプXを小水量停止(時刻t12)する。制御盤2は、ポンプXを小水量停止させる前に、所定の時間の強制運転、即ち様子見運転を実施する。時刻t9以降、逃がし弁26は閉じられた状態であるが、上述の通り図2のSTEP12およびSTEP13における最大減速時間の待機または遅延が実行されるため、フロースイッチ14のONの開始後すぐに逃がし弁26が開かれるわけではない。図示された例では、時刻t10から最大減速時間が経過した時刻t11においても依然として小水量状態が発生しており、ポンプXの様子見運転が継続されている。この場合、制御盤2は時刻t11において逃がし弁26を開く。
When the amount of water at the supply destination further decreases, the small amount of water is detected by the
ポンプXのフロースイッチ14がONになる小水量状態が時刻t12まで継続した結果、制御盤2は時刻t12において様子見運転を終了してポンプXを停止させる。このとき、図2のフローチャートではSTEP10において運転中のポンプがないと判定され、処理がSTEP15に進む。ただし、既に逃がし弁26が開かれているために、STEP15では逃がし弁26が開かれた状態が維持されることになる。時刻t12以降の状態は、ポンプXおよびポンプYが停止され、逃がし弁26がかれた状態であり、上記の時刻t0の状態と同じである。
Results Small amount of water state flow switch 14 of the pump X is ON is continued until time t 12, the
また、上述した小水量停止時以外でも、例えば、何らかの異常やポンプ停止指令により給水ユニット内における運転中の全ての立形ポンプ1が停止する場合がある。その場合もSTEP10にて、運転中のポンプがないと判断されSTEP20、STEP21にて逃がし弁26は開とする。また、自動運転モードを解除し手動操作にて立形ポンプ1の運転または停止を行う場合には、逃がし弁26は常時開のままとしてもよい。
Further, even when the small amount of water is not stopped, all the
以上で説明したような第1の例に係る制御では、自動運転モードにて、立形ポンプ1が通常の水量で運転中である場合には逃がし弁26が閉じられ、逃がし配管からの排水が遮断される。上述の通り、逃がし配管による排水効果は、例えばエアロック現象につながる気水分離が起こりやすい小水量の場合、空気が水と一緒に排出されないために空気が溜まりやすいポンプの停止中または小水量での運転中、またはポンプ内の水温が上昇する様子見運転中に得られる。従って、ポンプが通常の水量で運転中である場合に逃がし配管からの排水を遮断しても、上記のような効果は維持される。また、ポンプが通常の水量で運転中である場合には逃がし配管からの排水を遮断することによって、エネルギーロスまたはポンプの効率低下を抑制することができる。
In the control according to the first example as described above, when the
図4は、本発明の第1の実施形態における制御の第2の例を示すフローチャートである。図2に示した例と同様に、以下で説明する処理は、逃がし弁26を制御する制御盤2において実行される。なお、図4に示されたSTEP0〜STEP5、STEP10〜STEP14、およびSTEP20、STEP21の処理は、上記で図2に示されたものと同様である。図4の例は、STEP10の判定において運転中のポンプがなかった場合に、STEP15の代わりにSTEP21の処理が実行されて逃がし弁26が閉じられる点において、図2の例とは異なる。以下では、この点について特に説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing a second example of control in the first embodiment of the present invention. Similar to the example shown in FIG. 2, the processing described below is executed in the
STEP10では、運転中のポンプの有無が判定される。この判定は、STEP1の判定において始動ポンプがなかった場合、および、ポンプが始動後に逃がし弁26を開いてポンプ始動時間のカウントが最大加速時間に到達した後に実行される点では、上記の図2の例と同様である。また、運転中のポンプがあった場合に、STEP11のフロースイッチ14の判定に進むことも図2の例と同様である。その一方で、図示された例では、STEP10の判定において運転中のポンプがなかった場合、小水量検知時間が0に設定され
(STEP20)、逃がし弁26が閉じられる(STEP21)。これらの処理は、STEP11の判定においてフロースイッチ14がONではなかった場合と同じである。
In STEP 10, the presence / absence of an operating pump is determined. This determination is executed when there is no start pump in the determination of
図5は、図4のフローチャートに従って実行される制御の具体的な例を示す時系列の図である。図3と同様に、給水ユニットに含まれる3台の立形ポンプ1のうち2つ(ポンプXおよびポンプYとして示される)が運転される場合について説明する。
FIG. 5 is a time-series diagram showing a specific example of control executed according to the flowchart of FIG. Similarly to FIG. 3, a case will be described in which two of the three
上記で図3を参照して説明された例との違いとして、時刻t0において、ポンプXおよびポンプYが停止された状態で、逃がし弁26は閉じられている。時刻t1にポンプXが始動されたときに、STEP1の判定およびSTEP3の処理によって、逃がし弁26が開かれる。その後、ポンプXが小水量停止される時刻t12までの処理は、図3の例と同様である。時刻t12において制御盤2がポンプXを小水量停止させると、STEP10において運転中のポンプがないと判定され、処理はSTEP20およびSTEP21に進む。STEP21で逃がし弁26が閉じられるため、時刻t12以降の状態は、ポンプXおよびポンプYが停止され逃がし弁26が閉じられた上記の時刻t0と同じ状態になる。
As a difference from the example described with reference to FIG. 3 above, at time t 0 , the
以上で説明したような第2の例に係る制御では、運転中のポンプがない場合には逃がし弁26を閉じることによって、立形ポンプ1の停止中に排出される水の量を削減することができる。例えば、立形ポンプ1の吸込口5に水道本管の圧力がかかるような場合や、受水槽がポンプより高い位置に設置された場合などは、立形ポンプ1を停止させても、逃がし配管を通じて立形ポンプ1内の水が排出されるため、上記の第2の例のような制御が有効である。この場合、ポンプの停止中であり羽根車が回転していないためにケーシング内に空気が溜まりやすくなるが、ポンプの始動時に逃がし弁26を開いて空気を排出することによって、軸封部のドライ運転を速やかに解消し、軸受等の摺動部品の発熱を防ぐことができうる。
In the control according to the second example as described above, the amount of water discharged while the
なお、上記の2つの例では、立形ポンプ1が始動される場合と、立形ポンプ1における流量が所定量以下である場合との両方で逃がし弁26が開かれたが、例えば立形ポンプ1の様子見運転の時間が短いような場合には、立形ポンプ1における流量が所定量以下である場合に逃がし弁26を開く制御は省略されてもよい。
In the above two examples, the
また、図3、図5にて、供給する水量の減少に伴って追加ポンプYを先に解列し、先発ポンプXを小水量停止したが、先発ポンプXを先に解列しポンプYを小水量停止してもよい。これらの場合も図2または図4のフローチャートに基づいて逃がし弁26の開閉制御を行うことにより同様の効果を得ることができる。
3 and 5, the additional pump Y was disconnected first with a decrease in the amount of water to be supplied, and the starting pump X was stopped for a small amount of water, but the starting pump X was disconnected first and the pump Y was disconnected. A small amount of water may be stopped. In these cases, the same effect can be obtained by controlling the opening and closing of the
図6Aおよび図6Bは、本発明の第2の実施形態に係る給水ユニットを示す図である。図示されるように、給水ユニットは、水(水道水)を圧送するための3台の立形ポンプ1と、これらの立形ポンプ1の運転を制御する制御盤(制御装置)2とを備えている。なお、配管部3、吸込口5、吐出口6、モータ7、架台9、連結配管11、吐出配管12、フロースイッチ14、逆止弁15、およびスルース弁16を含む給水ユニットの構成については、図1Aおよび図1Bを参照して説明した第1の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。
6A and 6B are views showing a water supply unit according to the second embodiment of the present invention. As shown in the figure, the water supply unit includes three
本実施形態では、立形ポンプ1に接続された逃がし配管31が集合配管とはされず、個別に受水槽25または排水経路(図示せず)に通じる。この場合、逃がし配管31を経由した立形ポンプ1同士の間での水の逆流は発生しないため、逃がし配管31に逆止弁は設けられなくてよい。3本の逃がし配管31には、それぞれ逃がし弁32が設置される。制御盤2は、以下で説明する例のように、各立形ポンプ1の運転状態に応じて、その立形ポンプ1に設置された逃がし弁32を個別に開閉制御する。
In the present embodiment, the
ここで、第1の実施形態と同様に、逃がし弁32は電磁弁、電動弁等の電気信号で開閉するバルブが用いられる。また、逃がし弁32が開にて逃がし配管31に水が流れ、立形ポンプ1外へ排水される。ここで、例えば制御盤2の故障などによって逃がし弁32が制御できない場合には、常時逃がし配管31にて排水するように、逃がし弁32は通電時閉となるバルブを使用することが好ましい。
Here, as in the first embodiment, the
図7は、本発明の第2の実施形態における制御の第1の例を示すフローチャートである。以下で説明する処理は、逃がし弁32を制御する制御盤2において実行される。第1の実施形態との違いとして、本実施形態では、逃がし弁32が各逃がし配管31に個別に設置されるため、以下で説明する処理は、それぞれの逃がし弁32毎に独立して実行される。従って、処理において使用されるポンプ始動時間および小水量検知時間も、それぞれの立形ポンプ1にて独立してカウントされる。例えば、図6Aおよび図6Bに示すように3台の立形ポンプ1が設置される場合、制御盤2は、3つ(ポンプ台数分)の独立した制御(図7のフローチャート)を実行することとなり、3つの独立したポンプ始動時間および小水量検知時間をカウントする。
FIG. 7 is a flowchart showing a first example of control in the second embodiment of the present invention. The process described below is executed in the
給水ユニットの電源がONにされた後、制御対象の逃がし弁32(当該ポンプ逃がし弁)が設置された立形ポンプ1(当該ポンプ)のポンプ始動時間および小水量検知時間(以下、簡単のため、単にポンプ始動時間および小水量検知時間という)が0に設定される(STEP0)。次に、当該ポンプが始動されるか否かが判定される(STEP1)。本実施形態において、給水ユニットに含まれる当該ポンプ以外の立形ポンプ1の状態は、当該ポンプ逃がし弁の開閉の判定には影響を及ぼさない。従って、STEP1で当該ポンプが始動されると判定されるのは、当該ポンプが小停再始動される場合であってもよいし、当該ポンプが追加される場合であってもよい。
After the water supply unit is turned on, the pump start time and small water amount detection time (hereinafter, for simplicity) of the vertical pump 1 (the pump) in which the control target relief valve 32 (the pump relief valve) is installed The pump start time and the small water amount detection time are simply set to 0 (STEP 0). Next, it is determined whether or not the pump is started (STEP 1). In the present embodiment, the state of the
なお、本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、ポンプの始動および停止は、立形ポンプ1の吐出側に設けられた圧力センサの検出値、およびフロースイッチ14の開閉に基づいて、制御盤2によって上述した自動運転モードにて制御される。以下の説明において、制御盤2は、当該ポンプに対する始動および停止の制御の結果を利用して、当該ポンプ逃がし弁の制御を実行する。
In this embodiment, as in the first embodiment, the start and stop of the pump is based on the detected value of the pressure sensor provided on the discharge side of the
STEP1の判定において、当該ポンプが始動(停止から運転へ切り替わる)のタイミング(Yes)であれば、STEP2に移行し当該ポンプ始動時間を0に設定する。STEP1の判定において、当該ポンプが始動のタイミングでない(No)の場合は、STEP2〜STEP5は実行せずにSTEP10へ移行する。
If it is determined in
STEP2では、当該ポンプ始動時間をリセットし、さらにSTEP3にて当該ポンプ逃がし弁を開く。この場合、当該ポンプ逃がし弁は、閉じられている場合には開かれ、既に開いている場合にはその状態を維持される。その後、当該ポンプ逃がし弁が開の状態を継続しつつ、当該ポンプ始動時間を最大加速時間に達するまでカウント(STEP4,STEP5)した後にSTEP10へ移行する。これは、当該ポンプ始動時間が最大加速時間に達するまで強制的に当該ポンプ電磁弁を開にすることを意味する。最大加速時間は、第1の実施形態と同様に、当該ポンプのモータ7を駆動するインバータの加速時間か、もしくは他の値としてもよい。 In STEP2, the pump start time is reset, and in STEP3, the pump relief valve is opened. In this case, the pump relief valve is opened when it is closed, and maintained when it is already open. Thereafter, while the pump relief valve is kept open, the pump start time is counted until the maximum acceleration time is reached (STEP4, STEP5), and then the process proceeds to STEP10. This means that the pump solenoid valve is forcibly opened until the pump start time reaches the maximum acceleration time. As in the first embodiment, the maximum acceleration time may be the acceleration time of the inverter that drives the motor 7 of the pump, or another value.
次に、STEP10の判定にて当該ポンプが運転中ではなかった場合(STEP10がNo)、当該ポンプ逃がし弁が開かれる(STEP15)。この場合も、当該ポンプ逃がし弁が閉じられている場合には開かれ、既に開かれている場合にはその状態が維持される。STEP15の後の状態は、当該ポンプが停止されており、逃がし弁32が開かれてい
る状態である。その後、制御は上記のSTEP0に戻る。
Next, when the pump is not in operation at STEP 10 (STEP 10 is No), the pump relief valve is opened (STEP 15). Also in this case, the pump relief valve is opened when it is closed, and the state is maintained when it is already opened. The state after
一方、STEP10の判定において当該ポンプが運転中の場合(STEP10がYes)、さらに、当該ポンプのフロースイッチ14がONであるか否かが判定される(STEP11)。この例でも、図2の例と同様に、当該ポンプのフロースイッチ14は連結配管11の流量が所定量以下の小水量状態を検出した場合にONになる。従って、STEP11の判定において当該ポンプのフロースイッチ14がONである状態は、当該ポンプが小水量状態で運転中であることを意味する。この場合、制御盤2は、立形ポンプ1を停止させる前に、所定の時間の強制運転、すなわち様子見運転を実施することがある。
On the other hand, when the pump is operating in STEP 10 (STEP 10 is Yes), it is further determined whether or not the
当該ポンプのフロースイッチ14がONを継続している(STEP11にてYes)の場合、当該ポンプ小水量検知時間がカウントされ(STEP12)、当該ポンプ小水量検知時間が最大減速時間に到達(STEP13にてYes)したら、当該ポンプ逃がし弁を開く(STEP14)。ここで、最大減速時間は、第1の実施形態と同様に、当該ポンプのインバータの減速時間かもしくは他の値としてもよい。本実施形態でも、フロースイッチ14のON/OFFに逐一対応して逃がし弁32を開閉するのではなく、フロースイッチ14がONの状態が所定の時間(最大減速時間)にわたって継続した場合に限って逃がし弁が開かれる。
When the
なお、最大減速時間のカウント中(STEP13にてNo)も、上記のSTEP1〜STEP11の処理は実行される。従って、例えば、小水量状態が解消して、STEP11の判定において当該ポンプのフロースイッチ14がONではなくなった場合(STEP11にてNo)、STEP20にて当該ポンプ小水量検知時間のカウントが0クリアされ、更にはSTEP21にて当該ポンプ逃がし弁は閉じられ、当該ポンプの逃がし配管31による排水は停止する。
Note that the processing of
STEP13の判定において、小水量検知時間が最大減速時間に到達した場合(STEP13にてYes)、当該ポンプ逃がし弁が開かれる(STEP14)。STEP14の後の状態は、当該ポンプが小水量運転を継続しており、当該ポンプの逃がし配管31に設けられた逃がし弁32が開かれている状態である。
If it is determined in STEP 13 that the small water amount detection time has reached the maximum deceleration time (YES in STEP 13), the pump relief valve is opened (STEP 14). The state after
本実施例でも、第1の実施形態と同様に、インバータにて当該ポンプの回転数制御を行っているため、当該ポンプにて加圧する搬送液が少量の場合は、当該ポンプの回転数が低くなりエアロックが発生する虞がある。当該ポンプのフロースイッチ14がONの場合、当該ポンプの逃がし弁を開き、当該ポンプの搬送水量が増加させ当該ポンプの回転数を上昇させることによりエアロックを防止することができる。また、本実施例において、当該ポンプのフロースイッチ14は当該ポンプの連結配管11の小水量を検知し、逃がし配管31の流量は検知しないため、当該ポンプの逃がし配管31の流量が当該ポンプのフロースイッチ14のON/OFFに影響しない。これは、当該ポンプの逃がし配管31における流量を供給先での水の使用と誤認し、供給先にて水の使用が無いにも関わらす立形ポンプ1を運転し続けるのを防止することができる。
Also in this example, as in the first embodiment, since the rotation speed of the pump is controlled by the inverter, the rotation speed of the pump is low when the amount of carrier liquid pressurized by the pump is small. There is a risk that air lock will occur. When the
STEP11の判定において、当該ポンプのフロースイッチがONではない場合、小水量検知時間が0に設定され(STEP20)、逃がし弁32が閉じられる(STEP21)。この場合、当該ポンプ逃がし弁は、開いている場合には閉じられ、既に閉じられている場合にはその状態を維持される。STEP21の後の状態は、当該ポンプが小水量ではない通常の水量で運転され、当該ポンプ逃がし弁が閉じられている状態である。その後、制御は上記のSTEP1に戻る。
If the flow switch of the pump is not ON in the determination of
以上で説明したような第1の例に係る制御では、当該ポンプが通常の水量で運転中であ
る場合には当該ポンプ逃がし弁が閉じられ、当該ポンプに接続された逃がし配管31からの排水が遮断される。第1の実施形態に関して既に説明したように、当該ポンプが通常の水量で運転中である場合に逃がし配管31からの排水を遮断しても、逃がし配管31の効果は維持される。また、当該ポンプが通常の水量で運転中である場合には逃がし配管31からの排水を遮断することによって、エネルギーロスまたは当該ポンプの効率低下を抑制することができる。
In the control according to the first example as described above, when the pump is operating at a normal amount of water, the pump relief valve is closed, and the drainage from the
また、第1の実施形態と比較した場合、本実施形態では制御される逃がし弁32の数が増えるが、各立形ポンプ1が通常の水量で運転中である場合には確実に逃がし配管31からの排水を遮断することができる。つまり、第1の実施形態の場合、ある立形ポンプ1が通常の水量で運転中であっても、例えば他の立形ポンプ1が始動される時には逃がし弁26が開かれるため(例えば、図3に示した例における時刻t4〜時刻t6の間。ポンプXは通常の水量で運転中であるが、ポンプYが始動されるために逃がし弁26が開かれる)、その分のエネルギーロスまたは効率低下が避けられない。本実施形態では、各立形ポンプ1の逃がし配管31に設けられた逃がし弁32を個別に制御することによって、逃がし配管31の効果を維持しながら、エネルギーロスまたは効率低下を最小化することができる。
Further, when compared with the first embodiment, the number of
図8は、本発明の第2の実施形態における制御の第2の例を示すフローチャートである。図7に示した例と同様に、以下で説明する処理は、各逃がし弁32を制御する制御盤2において実行される。なお、図8に示されたSTEP0〜STEP5、STEP10〜STEP14,およびSTEP20,STEP21の処理は、上記で図7に示されたものと同様である。図8の例は、STEP10の判定において当該ポンプが運転中ではなかった場合に、STEP15の代わりにSTEP21の処理が実行されて逃がし弁32が閉じられる点において、図7の例と異なる。以下では、この点について特に説明する。
FIG. 8 is a flowchart showing a second example of control in the second embodiment of the present invention. Similar to the example shown in FIG. 7, the processing described below is executed in the
STEP10では、当該ポンプが運転中であるか否かが判定される。この判定は、STEP1の判定において当該ポンプが始動されるのではなかった場合、および、当該ポンプが始動された場合であって、逃がし弁32を開いて最大加速時間のカウントが終了した後に実行される点では、上記の図7の例と同様である。また、当該ポンプが運転中である場合に、STEP11のフロースイッチの判定に進むことも図7の例と同様である。その一方で、図示された例では、STEP10の判定において当該ポンプが運転中ではなかった場合、小水量検知時間が0に設定され(STEP20)、逃がし弁32が閉じられる(STEP21)。これらの処理は、STEP11の判定においてフロースイッチ14がONではなかった場合と同じである。
In STEP 10, it is determined whether or not the pump is in operation. This determination is performed when the pump is not started in the determination of
以上で説明したような第2の例に係る制御では、当該ポンプが運転中ではない場合には逃がし弁32を閉じることによって、当該ポンプの停止中に排出される水の量を削減することができる。例えば、立形ポンプ1の吸込口5に水道本管の圧力がかかるような場合や、受水槽がポンプより高い位置の設置された場合など、立形ポンプ1を停止させても、逃がし配管31を通じて立形ポンプ1内の水が排出されるため、上記の第2の例のような制御が有効でありうる。この場合、ポンプの停止中には羽根車が回転しないためにケーシング内に空気が溜まりやすくなるが、ポンプの始動時に逃がし弁32を開いて空気を排出することによって、軸封部のドライ運転を速やかに解消し、軸受等の摺動部品の発熱を防ぐことができうる。
In the control according to the second example as described above, the amount of water discharged while the pump is stopped can be reduced by closing the
なお、上記の2つの例では、立形ポンプ1が始動される場合と、立形ポンプ1における流量が所定量以下である場合との両方で逃がし弁32が開かれたが、例えば立形ポンプ1の様子見運転の時間が短いような場合には、立形ポンプ1における流量が所定量以下である場合に逃がし弁32を開く制御は省略されてもよい。
In the above two examples, the
図9は給水ユニットにおける制御盤2の構成の一例を示す概略ブロック構成図である。本実施形態に係る給水ユニットにおける制御装置である制御盤2は、設定部46、記憶部47、演算部48、表示器49、I/O部50、および運転パネル51を備えている。インバータ、フロースイッチ、圧力センサ、逃がし弁32は、I/O部50と信号線を介して接続されている。設定部46には、給水装置に関する各種設定値、例えば最大加速時間、最大減速時間、様子見運転時間、逃がし配管の制御有無の選択等が入力され、リセットボタン52、クリアボタン53を備える。設定部46および表示器49は、運転パネル51に設けられている。表示器49は、ユーザーインターフェースとして機能し、逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を表示する。表示器49は液晶パネルであり、設定部46は操作入力のための各種スイッチまたはタッチパネルなどを含む操作部である。また、表示器49は制御盤2に取り付けられてもよいし、表示器49は制御盤2から離れて配置されてもよい。また、表示器49は液晶パネルと7セグメントLEDや表示灯を組み合わせた構成でもよい。
FIG. 9 is a schematic block diagram showing an example of the configuration of the
図10は給水ユニットにおける制御盤2の他の実施形態を示す図である。本実施形態では、表示器49に加えて、外部表示器61がさらに設けられている。図10に示すように、制御盤2は通信部60をさらに備えている。制御盤2は有線通信または無線通信によって外部表示器61に接続されている。外部表示器61として、例えばスマートフォンや携帯電話、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。本実施形態では、表示器49は7セグメントLEDや表示灯などの簡易な表示器であり、外部表示器61は液晶画面と液晶画面のタッチ入力方式や押圧ボタン方式を用いた高機能表示器である。簡易な表示器49に比べて外部表示器61は表示できる情報量が格段に多いため、外部表示器61に逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を表示することによって、給水ユニットに不慣れなユーザーは誤解することなく、逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を認識することが出来る。また、給水ユニットは外部表示器61による各種設定変更を可能としてもよい。
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the
給水ユニットは機械室や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。本実施形態によれば、給水ユニットに組み込まれる表示器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を使用することにより、外部環境から発生される電気的なノイズにより外部表示器61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、表示器49により給水ユニットの運転に必要な最低限度の表示や操作を行うことが可能なため、給水ユニット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。さらに、外部表示器61として、スマートフォン、携帯電話、パソコン、タブレットなどの汎用端末機器を使用すると、ユーザーは専用のアプリケーションソフトウエアを用いて、逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を表示させることができるため、専用のアプリケーションソフトウエアを複数用意し使い分けることによりユーザーのレベルに沿った逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等の表示を提供することが可能である。
The water supply unit may be installed in an electrically noisy environment such as a machine room or a pump room. According to the present embodiment, as the
ここで、制御盤2に表示器49は設けられておらず、代わりに外部表示器(高機能表示器)61のみが設けられてもよい。給水ユニットには表示器自体を設ける必要がなくなるので、給水ユニット全体のコストを更に下げることが可能である。また、制御盤2は、クリアボタン53を備えておらず、代わりに、外部表示器61に、クリアボタン(不図示)を
備えていてもよい。ユーザーが外部表示器61上のクリアボタンを押すと、外部表示器61上に表示されている逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等の表示が消去される。
Here, the
また、図10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、パソコンやスマートフォン、専用モニター)に接続され、給水ユニットにおける逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を表示する。遠隔監視装置は他の情報も表示してもよい。
In FIG. 10, the
図11は給水ユニットにおける制御盤2のさらに他の実施形態を示す図である。本実施形態の制御盤2の基本的構成は図9に示す実施形態の制御盤2の構成と同じであるが、制御盤2が通信部60に代えて、制御盤側アンテナ部67を備えている点、および制御盤側アンテナ部67に接続された集積回路68を備えている点で異なっている。集積回路68は、不揮発性値記憶領域、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、本実施形態の制御盤2は表示器49を備えていないが、制御盤2に表示器49を設けてもよい。また、給水ユニットは、外部表示器70による各種設定変更を可能としてもよい。
FIG. 11 is a view showing still another embodiment of the
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、表示器側アンテナ部71で受信したデータを読み取るデータリーダー74と、データリーダー74によって読み取られたデータ(例えば、逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等)を表示する表示部72と、データリーダー74、表示器側アンテナ部71、および表示部72に電力を供給するバッテリー73とを備えている。外部表示器70として、例えばスマートフォンや携帯電話、パソコン、タブレット等の汎用端末機器でもよく、遠隔監視器などの専用の端末機器でもよい。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、給水ユニット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逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を表示させることができるので、マンションやビルの管理人のような給水ユニットに関する専門知識のないユーザーに対しても、逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を分かり易く知らせることができる給水ユニットを安価に提供することができる。
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盤2と接続される。より具体的には、外部表示器70を制御盤2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、その電波を制御盤側アンテナ部67が受け取り、制御盤側アンテナ部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、制御盤側アンテナ部67にデータを送る。制御盤側アンテナ部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、逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等の表示を消去するためのクリアボタン66を備えている。ユーザーがこのクリアボタン66を押すと、
表示部72に表示されている逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等の表示が消去される。本実施形態のクリアボタン66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66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。本実施形態の制御盤2はクリアボタンを備えていないが、制御盤2にクリアボタンを設けてもよい。なお、これらの操作には、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66を設け、メンテナンス員が主に使用する制御盤2にリセットボタン52を設ける。このように制御盤2にのみリセットボタン52を設けることで、ユーザーのリセットボタン52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、ユーザーの誤操作を防止することができる。
The
The display of the open / close state of the relief pipe, the open / close state of the flow switch, the operation / stop state of the pump, the count value of the small water amount detection time, the count value of the pump start time, etc. displayed on the
本実施形態では、外部表示器70と制御盤2との間で無線通信が行われ、記憶部47に記憶されている逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を含むデータは、制御盤2から外部表示器70に送られる。本実施形態によれば、給水ユニットの電源が入っていない場合でも、制御盤側アンテナ部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、給水ユニットのメンテンナンス中などにおいて制御盤2に電力が供給されていないときでも、外部表示器70は、制御盤2の記憶部47から逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を含むデータを取得し、該データを表示することができる。
In the present embodiment, wireless communication is performed between the
本実施形態で採用される近距離無線通信(NFC:Near Field Communication)は、数cmの近距離でのみ相互通信が可能な技術である。したがって、外部表示器70に逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値やその他の各種情報を表示させるためには、ユーザーやメンテナンス員は外部表示器70を制御盤2に近づける必要がある。このことは、外部表示器70を操作するときは、ユーザーやメンテナンス員は給水ユニットの近くにいることを意味する。したがって、ユーザーやメンテナンス員は給水ユニットを目視しながら外部表示器70を操作することになり、誤操作に起因した給水ユニットの予期しない動作を防止することに繋がる。また、複数の給水ユニットが設置された現場では、逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等を表示したい給水ユニットの近距離でのみ通信可能となる為、無線通信にてよくある意図しない別の給水ユニットの逃がし配管の開閉状態、フロースイッチの開閉状態、ポンプの運転/停止状態、小水量検知時間のカウント値、ポンプ始動時間のカウント値等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。
Near field communication (NFC) employed in the present embodiment is a technology that enables mutual communication only at a short distance of several centimeters. Therefore, in order to display the open / close state of the relief pipe, the open / close state of the flow switch, the pump operation / stop state, the count value of the small water amount detection time, the count value of the pump start time and other various information on the
上記の第1および第2の実施形態では、本発明に係るポンプとして立形ポンプを用いた給水ユニットを例示したが、本発明に係るポンプはこのような立形ポンプには限定されない。本発明に係るポンプは、横形ポンプや羽根車が1段の単段ポンプでも同様の効果が期待できる。横形ポンプの場合、逃し配管はケーシングの最上部に設けられる。更には、給水ユニットにおけるポンプ台数は3台に限定されず、一台、2台、または3台より多い複数台でもよい。 In said 1st and 2nd embodiment, although the water supply unit using a vertical pump was illustrated as a pump concerning the present invention, a pump concerning the present invention is not limited to such a vertical pump. The pump according to the present invention can be expected to have the same effect even when a horizontal pump or a single-stage pump with one impeller is used. In the case of a horizontal pump, the relief pipe is provided at the top of the casing. Furthermore, the number of pumps in the water supply unit is not limited to three, but may be one, two, or a plurality of more than three.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲はかかる例に限定されない。本発明の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技
術的範囲に属するものと了解される。
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the technical scope of the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field of the present invention can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that it belongs to the technical scope of the present invention.
1 立形ポンプ
2 制御盤
14 フロースイッチ
22 個別配管
23 集合配管
24 逆止弁
26,32 逃がし弁
31 逃がし配管
46 設定部
47 記憶部
48 演算部
49 表示器
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
60 通信部
61,70 外部表示器
67 制御盤側アンテナ部
68 集積回路
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
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記ポンプに接続された逃がし配管と、
前記逃がし配管に設置される逃がし弁と、
前記ポンプの運転状態に関する所定の条件が満たされた場合に前記逃がし弁を開く制御を行う制御装置と
を備えるポンプユニット。 A pump,
A relief pipe connected to the pump;
A relief valve installed in the relief pipe;
And a control unit that performs control to open the relief valve when a predetermined condition relating to the operation state of the pump is satisfied.
前記逃がし配管は、前記複数のポンプのそれぞれに接続された複数の個別配管、および前記複数の個別配管が合流する集合配管を含み、
前記逃がし弁は、前記集合配管に設置される、請求項1に記載のポンプユニット。 The pump includes a plurality of pumps,
The relief pipe includes a plurality of individual pipes connected to each of the plurality of pumps, and a collective pipe where the plurality of individual pipes merge.
The pump unit according to claim 1, wherein the relief valve is installed in the collecting pipe.
前記逃がし配管は、前記複数のポンプのそれぞれに接続された複数の個別配管を含み、
前記逃がし弁は、前記複数の個別配管にそれぞれ設置される逃がし弁を含む、請求項1に記載のポンプユニット。 The pump includes a plurality of pumps,
The relief pipe includes a plurality of individual pipes connected to each of the plurality of pumps,
The pump unit according to claim 1, wherein the relief valve includes a relief valve installed in each of the plurality of individual pipes.
ユニット。 The pump unit according to claim 5 or 10, wherein the control device performs control to open the relief valve when a state in which the flow rate in the pump is equal to or less than a predetermined amount continues for a second time.
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- 2016-06-01 JP JP2016110186A patent/JP6760769B2/en active Active
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