JP2018053887A - 給水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス作業に起因して発生してしまう警報を給水装置に故障が生じていると誤認されるのを抑制できる給水装置を提案する。【解決手段】給水装置は、建物に水を供給するための給水装置であって、複数のポンプを備えている。給水装置は、複数のポンプ毎に、点検作業モードを設定可能である。そして、給水装置は、点検作業モードに設定されていないポンプについては、ポンプに異常が生じているときにポンプの異常を報知する。また、給水装置は、点検作業モードに設定されているポンプについては、ポンプに異常が生じていてもポンプの異常を報知しない。【選択図】図４

Description

本発明は、給水装置に関する。

給水装置では、定期的にメンテナンスが行われて消耗部品が交換される。消耗部品の一例としては、ポンプの軸封部、軸受、インバータ、及び、センサ類などがある。給水装置が複数台のポンプを備える場合には、一部のポンプを停止させてメンテナンスするとともに、他のポンプを自動運転することにより、メンテナンス中も継続して給水を行うことができる。このときには、メンテナンス中のポンプの運転モードが「停止モード」、他のポンプの運転モードが「自動モード」に設定されて、停止モード中のポンプのメンテナンス作業が行われる。

一例として、ポンプＮｏ．１のメンテナンス作業を行う場合、メンテナンス作業員は、ポンプを強制的に停止させるためポンプＮｏ．１の運転モードを「停止モード」にする。そして、メンテナンス作業員は、ポンプＮｏ．１の消耗部品を交換すると、交換が正常に行われたか否かを確認する。具体的には、ポンプＮｏ．１に対応するインバータを交換するときには、メンテナンス作業員は、まず、該当するインバータの電源をオフにする。これにより、給水装置の制御部は、インバータとの通信が確立できないためポンプＮｏ．１のインバータの通信異常を検出し、外部接点の出力(故障一括、ポンプ個別故障)、警報表示(故障一括、ポンプ個別故障)並びにブザーなどによる異常発生の報知を行う。メンテナンス作業員は、インバータを交換すると、インバータの電源をオンにする。インバータの交換作業が正常になされていると、インバータとの通信が確立されて給水装置の制御部が異常の報知を終了する。このように、メンテナンス作業員は、制御部による異常の報知の有無によって、交換作業が正常に終了したことを確認できる。こうしたメンテナンス作業員による交換作業、および、交換作業が正常に終了したか否かの確認は、作業中にポンプが始動しないように、ポンプの運転モードが「停止モード」に設定されて行われる。同様に、ポンプ毎に取り付けられているセンサを交換する場合にも、給水装置の制御部は、センサが取り外されたときにセンサの断線を感知して該当するポンプの異常を検知し、異常発生の報知を行う。そして、センサの交換が正常になされると制御部による異常の報知が終了する。

特許第３３０５７６０号明細書 特許第３３８２３０７号明細書 特許第５９４８０２９号明細書

上記したように、メンテナンス作業中の消耗部品などの交換作業に伴う異常の発生でも給水装置は、外部への異常の報知を行う。しかし、例えば夜間に作業を行うなど、作業環境によっては、メンテナンス作業中の警報等によって異常が報知されることを避けたい場合がある。特に、ネットワーク等を通じて遠隔地にて給水装置の監視が行われている場合、異常が遠隔地に発報されると、監視員が給水装置に故障が生じていると誤認するおそれがある。

ポンプの運転モードが「停止モード」のときには、該当するポンプの異常を検出しないことも考えられる。しかし、この場合には、消耗部品などの交換作業が正常になされたか
否かを「停止モード」で確認することができなくなる。すなわち、メンテナンス作業員は、ポンプの運転モードを「自動モード」に設定すれば交換作業が正常になされたか否かを確認できるものの、「自動モード」に切り替えると、ポンプが自動運転により始動してしまう虞もあり、メンテナンスが完全に終了する前にメンテナンス途中のポンプを作動させてしまうおそれがある。

また、従来の給水装置では、図７に運転パネルの一例を示すように、ポンプ毎の運転モードを「自動モード」「停止モード」「手動モード」に変更することができ、ポンプ表示ランプ５０３にてポンプ毎の運転モード（自動モード、試験モード（手動モード）、停止モード）を表示するものがあった。この給水装置では、ポンプ毎の運転モードとは関係なく、点検作業ボタン１００１にて装置全体に対する「点検作業中モード」を設定することができ、点検作業ランプ１００２にて「点検作業中モード」か否かを視認することができる。更に、給水装置は、図８に示すように、給水装置１０に異常が生じているか否かを故障一括信号１０１０の設定信号を出力することにより外部へ放置するとともに、「点検作業中モード」か否かを点検作業中信号１０１１の接点信号を出力することにより外部へ報知する。ここで、給水装置より出力されるこれら接点信号は、給水装置の状態（ポンプ運転状態や故障等）を、給水装置が目視できない場所にて監視するための信号として用いられる。これら接点信号を用いて故障を監視する際にも、本来ならば、監視員はメンテナンス作業に起因する故障の発生は無視してよい。しかしメンテナンス作業に起因する故障か否かを判断するためには、監視員は監視信号として故障一括信号１０１０に加えて点検作業中信号１０１１を確認する必要がある。そのため、点検作業中信号１０１１の信号線の配線並びに配線工数が増えると共に、点検作業中信号１０１１が出力されている状況においては、点検中でないポンプの故障信号なのか、点検中のポンプにおける故障信号なのかの判断ができなかった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、メンテナンス作業に起因して発生してしまう警報を給水装置に故障が生じていると誤認されるのを抑制できる給水装置を提案することを目的とする。

（手段１）
本発明の給水装置は、建物に水を供給するための給水装置であり、複数のポンプを備える。この給水装置は、複数のポンプ毎に、点検作業モードを設定可能である。そして、給水装置は、点検作業モードに設定されていないポンプについてはポンプに異常が生じているときに当該ポンプの異常を報知し、点検作業モードに設定されているポンプについてはポンプに異常が生じていても当該ポンプの異常を報知しない。

かかる構成により、本発明の給水装置は、点検作業モードに設定されているポンプの異常が報知されない。このため、複数のポンプのうちメンテナンスするポンプを点検作業モードに設定することにより、メンテナンス作業に起因して発生してしまう警報等を給水装置に故障が生じていると誤認されるのを抑制できる。

（手段２）
手段１に記載の給水装置であって、複数のポンプを制御する制御部を更に有してもよい。そして、制御部は、点検作業モードに設定されているポンプは運転不可としてもよい。
こうすれば、点検作業モードに設定されているポンプが意図せずに始動されることを防止できる。

（手段３）
手段１または２に記載の給水装置であって、点検作業モードに設定されて所定期間が経
過しているポンプは、点検作業モードが解除されてもよい。
こうすれば、メンテナンス作業が終了しているにもかかわらず、ポンプが継続して点検作業モードに設定されることを防止できる。

（手段４）
手段１から３の何れか１つに記載の給水装置であって、複数のポンプ毎に点検作業モードに設定されていることを表示可能である表示部を備えてもよい。
こうすれば、複数のポンプ毎に点検作業モードに設定されているか否かを表示部の表示によって確認できる。

（手段５）
手段１から４の何れか１つに記載の給水装置であって、給水装置の制御のための設定入力を受け入れると共に給水装置の運転に関する情報を表示できるように構成されている操作表示部を更に備えてもよい。そして、操作表示部への所定の設定入力により複数のポンプ毎に点検作業モードを設定可能としてもよい。
こうすれば、操作表示部への所定の設定入力により、ポンプの運転モードを設定することができる。

（手段６）
手段１から５の何れか１つに記載の給水装置であって、給水装置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。そして、通信部は、点検作業モードに設定されていないポンプについてはポンプに異常が生じているときに当該ポンプの異常を外部表示器に送信し、点検作業モードに設定されているポンプについてはポンプに異常が生じていても当該ポンプの異常を外部表示器に送信しないものとしてもよい。
こうすれば、外部表示器を見たユーザーが、ポンプのメンテナンス中に給水装置に故障が生じていると誤認するのを抑制できる

（手段７）
手段６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部側アンテナ部を備えてもよい。

（手段８）
手段６または７に記載の給水装置であって、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。

（手段９）
手段６から８の何れか１つに記載の給水装置であって、外部表示器からの信号の入力に基づいて、複数のポンプ毎に、点検作業モードを設定可能であってもよい。
こうすれば、外部表示器を用いて、複数のポンプ毎に点検作業モードを設定できる。

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。 操作表示部（運転パネル）の具体的な一例を示す図である。 制御処理の一例を示すフローチャートである。 異常判定処理の一例を示すフローチャートである。 第１変形例の制御部および外部表示器を示す図である。 第２変形例の制御部および外部表示器を示す図である。 従来の給水装置の運転パネルの一例を示す図である。 従来の給水装置の構成の一例を示す図である。

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。

図１は、本発明の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。

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。

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、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が設けられてもよい。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。

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。

逆止弁２２は、ポンプ２の吐出口に接続された吐出管に設けられており、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。

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（操作表示部）５１に備えられている。

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。本実施形態では、設定部４６には、各種設定値を設定する設定モードとするための設定ボタン５５が備えられている。設定ボタン５５が所定時間（例えば１秒）長押しされると操作表示部（運転パネル）５１は設定モードとなり、ユーザーは、各種設定値を設定することができる。

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、および、給水圧力等を表示する。また、表示部４９は、給水装置１００に異常が生じているときには、警報ランプの点灯とブザー音とによってユーザーに異常を報知する。

図２は、操作表示部（運転パネル）の具体的な一例を示す図である。図示するように、操作表示部５１は、給水装置１００の運転に関する情報（例えば、ポンプ２の吐出側圧力、周波数（回転数）、ポンプに作用する電源電圧）を表示する７セグメントＬＥＤ５００を有する。本実施形態では、７セグメントＬＥＤ５００は、５つの７セグメントＬＥＤが左右に並べられて構成されている。そして、左から１つ目の７セグメントＬＥＤは、ポンプ識別記号表示領域として、現在選択されているポンプ２の識別記号（例えばポンプＮｏ．）を表示する。また、その他の４つの７セグメントＬＥＤは、ポンプ情報表示領域として、現在選択されているポンプ２の情報、または、給水装置１００の他の情報を表示できるように構成されている。なお、本実施形態では、ポンプ識別記号表示領域の表示は、他の表示との区別が判別しやすいように、点滅を伴って表示される。

操作表示部５１は、７セグメントＬＥＤ５００に加えて、電源ランプ５０１、警報ランプ５０２、及び、ポンプ２毎の運転モードと故障を示すポンプ表示ランプ５０３を有する。本実施形態では、ポンプ表示ランプ５０３は、ポンプ２毎の現在のポンプ２の運転モード（自動モード、試験モード（手動モード）、停止モード、点検作業モード）を表示する。また、ポンプ表示ランプ５０３は、ポンプ２毎に異常を検出したときに故障ランプを点灯する。ここで、ポンプ２毎のポンプ２の異常は、並列に接続されたポンプ２毎の運転に関して判断される。本実施形態では、ポンプ２自体、温度センサ２ａ、モータ３、インバータ２０、および、フロースイッチ２４に異常が生じているときに、制御部４０は該当するポンプ２の運転に関して異常が生じていると判断する。例えば、制御部４０は、インバータ２０との通信を確立できないとき、または、インバータ２０から異常信号が入力されるときに、ポンプ２の異常が生じていると判断する。また、制御部４０は、ポンプ２の温度を検出する温度センサ２ａ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、又はフロースイッチ２４からの入力信号とポンプ２の運転状態とが合わないと判断した場合に、センサ自体の故障またはセンサと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し、ポンプ２に異常が生じていると判断する。なお、本実施形態の操作表示部５１では、警報ランプ５０２は、ポンプ２毎にポンプ２の運転に関して異常が生じているときにポンプ表示ランプ５０３の故障ランプの点灯と共に点灯がなされる。また、警報ランプ５０２は、圧力センサ２１，２６に異常が生じているなど、給水装置１００に関連する全ての異常において点灯がなされる。

また、操作表示部５１は、ポンプ２を選択するための選択ボタン５１１、表示の切替および各種設定値のインクリメントまたはデクリメントを行うための上下ボタン５１２、ポンプ２の運転モードを手動モード（試験モード）と自動モードとで切り替えるための試験／自動ボタン５１３、操作表示部５１を設定モードとするための設定ボタン５５、モニタキーとして表示を切り替えるための機能／モニタボタン５１４、警報解除並びに警報発生時のブザー発生を停止するためのブザー停止／警報解除ボタン５１５を有する。さらに、操作表示部５１は、ポンプ２を点検作業モードとするための点検作業ボタン５１８、ポンプ２を自動モードまたは手動モードにてポンプ２の運転を有効とするための運転ボタン５１６、及び、ポンプ２を停止モードとするための停止ボタン５１７を有する。そして、操作表示部５１は、すべてのポンプ２の運転可能／運転不可能を切り替えるための運転スイッチ５１９を有する。なお、操作表示部５１は、図２に示す例に限定されず、７セグメン
トＬＥＤ５００に代えて、タッチ入力方式または押圧ボタン方式用いた液晶画面を用いるなど、種々の公知の運転パネルを用いることができる。

本実施形態では、ポンプ２の運転モードを変更するためのボタンとして、運転ボタン５１６、停止ボタン５１７、試験／自動ボタン５１３、及び、点検作業ボタン５１８を有している。しかし、こうした例に限定されず、これらの少なくとも一部がボタンを有さずに、設定値を入力することにより運転モードが切り替えられてもよい。その場合、ポンプ２の運転モードも各種設定値の設定と同様に、設定ボタン５５が所定時間（例えば１秒）長押しされたときに、切り替えが可能であってもよい。また、ポンプ２の運転モードは、所定の保護モードが解除されているときに、切り替えが可能であってもよい。例えば、操作表示部５１は、予め定められた２つ以上のボタンが同時に押されたときに保護モードを解除してもよいし、予め定められた複数のボタンが所定の順番で押されたときに保護モードを解除してもよい。さらに、こうした保護モードの解除は、給水装置１００の運転を設定するための操作としてはエラー入力となる操作をすることにより行われてもよい。こうすれば、意図せずに表示モードが切り替えられてしまうことを抑制できる。また、保護モードが解除されるときに、給水装置１００の制御に関する設定が変更されて給水装置１００が誤操作することを防止できる。さらに、操作表示部５１の表示モードは、設定部４６の操作に代えて、または加えて、給水装置１００に所定の認証がなされたときに第２表示モードに切り替えられるものとしてもよい。所定の認証は、種々の方法を利用することができ、例えば磁気カードまたはＩＣ（Integrated Circuit）チップ等のデータを読み込むリーダが給水装置１００に備えられ、ユーザーが給水装置１００のリーダにデータを読み込ませることにより行われてもよい。

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。

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２１，２６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、モータ３の回転数に基づいて取得されるものに限定されず、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。

更に、Ｉ／Ｏ部５０には、接点信号出力部１５０が設けられてもよい。接点信号出力部１５０は、給水装置１００の状態をリレー等の接点信号にて出力する。給水装置１００より出力される接点信号は、給水装置１００の状態（ポンプ２の運転状態や故障一括信号等）を、外部装置にて監視するための接点信号として用いられる。一例として、給水装置１００において何らかの故障が発生した場合に、警報ランプ５０２にて表示すると共に故障一括信号を接点信号出力部１５０にて接点出力することにより故障を報知することができる。なお、接点出力部により報知する信号は、操作表示部５１により変更できてもよい。

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。

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。

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。

続いて、自動モードにおける制御部４０による給水装置１００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。ポンプ２の運転中は、設定された圧力（設定圧）により推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御などの制御が行われる。具体的には推定末端圧力一定制御の場合はポンプ２の回転数と目標圧力制御カーブとを用いて目標圧力（ＳＶ）を設定し、目標圧力一定制御の場合は設定圧を目標圧力（ＳＶ）とする。また、吐出側圧力を現在圧力（ＰＶ）とする。そして、ＳＶとＰＶの偏差にてＰＩＤ演算を行いポンプ２の指令回転数が設定される。また、制御部４０は、本実施形態のようにポンプが複数台ある場合は、同時に起動可能なポンプ台数（ポンプ並列運転台数）にて水量に応じたポンプの台数制御も行う。

ポンプ２の運転中に建物での水の使用が少なくなると、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、ポンプ２に指令を出して吐出側圧力が所定の運転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、本実施形態のようにポンプが複数台ある場合には、始動するポンプ２をローテーションさせ、ポンプ２内に水が滞留するのを防ぐことが好ましい。また、小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。

続いて、ポンプ２の各運転モードにおける制御について説明する。図３は、制御処理の一例を示すフローチャートである。この制御処理は、給水装置１００の電源起動中に制御部４０によって実行される。

制御処理では、制御部４０は、現在のポンプ２の運転モードが、自動モード、手動モード、停止モード、又は、点検作業モードのいずれであるか判定する（ステップＳ１００）。この処理は、複数のポンプ２毎に行われる。制御部４０は、例えば、記憶部４７に記憶されている運転モードを参照してポンプ２毎の現在のポンプ２の運転モードを判定する。

本実施形態では、停止モード中に試験／自動ボタン５１３が押されると、ポンプ表示ランプ５０３の自動ランプもしくは試験ランプが交互に点灯する。自動ランプが点灯の状態にて運転ボタンを押すことによりポンプ２の運転モードが自動モードに設定され、試験ランプが点灯中に運転ボタンを押すことによりポンプ２の運転モードが手動モードに設定さ
れる。このように、ポンプ２の運転モードを手動モード（試験モード）から自動モード、もしくは自動モードから手動モード（試験モード）に変更する際には、停止モードを経由し、且つ運転ボタン５１６を押下にて自動モード、手動モードを確定することによりポンプ２は運転待機状態となる。このような操作手順により、操作ミスによる予期せぬポンプの起動を防ぐことができ、ポンプ２を安全に起動することが出来る。また、ポンプ２の運転モードやポンプ２の運転状態に関わらず、停止ボタン５１７を押すことにより、ユーザーは、該当するポンプ２を強制的に停止し運転不可とすることができる。また、ポンプ毎の点検作業モードを選択する際もポンプ停止モードにのみ選択可能としてもよい。

現在のポンプ２の運転モードが自動モードであるときには、制御部４０は、目標圧力（ＳＶ）に基づいてポンプ２を運転して（ステップＳ１１０）、制御処理を終了する。つまり、ポンプ２の運転モードが自動モードであるときには、ポンプ２は、建物の水の使用に応じて運転される。通常、給水装置１００内の全てのポンプ２は、この自動モードに設定される。ポンプ２の運転モードが自動モードにて、ポンプ運転されるときには、上記したように、同時に起動可能なポンプ台数（ポンプ並列運転台数）以下にて水量に応じたポンプの台数制御、及び、始動するポンプ２のローテーション制御も行われる。

現在のポンプ２の運転モードが手動モード（試験モード）であるときには、制御部４０は、操作表示部５１の操作に応じてポンプ２を運転して（ステップＳ１２０）、制御処理を終了する。つまり、制御部４０は、ポンプ２が手動モードのときには、外部入力に基づいてポンプ２を運転する。本実施形態では、制御部４０は、上下ボタン５１２の「上ボタン」が押されると手動モードのポンプ２の回転数を増加させ、選択ボタン５１２の「下ボタン」が押されると手動モードのポンプ２の回転数を減少させる。

現在のポンプ２の運転モードが停止モードまたは点検作業モードであるときには、制御部４０は、停止モードまたは点検作業モードのポンプ２を停止させて（ステップＳ１３０）、運転不可とし、制御処理を終了する。ポンプ毎に停止モードまたは点検作業モードを選択することにより、制御部４０は、他の自動モードのポンプ２を用いて建物への給水を行うこともできる。よって、本実施形態の給水装置１００は、建物への給水を継続しながら、一部のポンプ２を停止モードまたは点検作業モードとすることにより運転不可とし、インバータ２０の交換などのメンテナンスを行うことができる。

次に、ポンプ２毎の異常の検出について説明する。図４は、異常判定処理の一例を示すフローチャートである。この異常判定処理は、給水装置１００の電源起動中に、上記した制御処理と並列して制御部４０によって実行される。また、この処理は、ポンプ２毎に対して行われる。

異常判定処理では、制御部４０は、現在のポンプ２の運転モードが点検作業モードであるか否かを判定する（ステップＳ２００）。ポンプ２の運転モードが点検作業モードでないとき、つまり、自動モード、手動モード、または、停止モードであるときには（Ｓ２００：Ｎｏ）、制御部４０は、運転モードを判定したポンプ２が正常に運転できるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。例えば、制御部４０は、ポンプ２に対応するインバータ２０との通信が確立できないとき、または、インバータ２０から異常信号が入力されているときに、ポンプ２に異常が生じていると判断する。また、制御部４０は、ポンプ２の温度センサ２ａ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、又はフロースイッチ２４の信号が異常と判断した場合は、センサ自体の故障またはセンサと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し、ポンプ２に異常が生じていると判断する。

そして、ポンプ２が正常に運転できるときには（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、制御部４０は、
そのままステップＳ２００の処理に戻る。また、ポンプ２に異常が生じていると判断したときには（Ｓ２１０：Ｎｏ）、制御部４０は、検出した異常を報知して（ステップＳ２１４）、ステップＳ２００の処理に戻る。このときには、制御部４０は、運転パネル５１のポンプ表示ランプ５０３の故障ランプおよび警報ランプ５０２の点灯や、図示しないブザー音、更には、接点信号出力部１５０による外部接点出力によって、ユーザーに異常を報知する。また、このときには、異常が検出されたポンプ２の運転を停止させて、他のポンプ２によって建物への水の供給を継続してもよい。こうすれば、ポンプ２に異常が検出されたときにも、継続して建物へ水を供給することができる。

一方、現在のポンプ２の運転モードが点検作業モードであるときには（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、制御部４０は、ポンプ２が正常に運転できるか否かを判定することなく、そのままステップＳ２００の処理に戻る。つまり、制御部４０は、ポンプ２の運転モードが点検作業モードであるときには、インバータ２０および温度センサ２ａなどの異常を検出せず、異常が生じていたとしても異常の報知を行わない。これにより、メンテナンス作業員は、インバータ２０または温度センサ２ａ等の交換作業等を行うときにポンプ２の運転モードを点検作業モードに設定すれば、メンテナンス作業に起因して発生する異常を運転パネル５１のポンプ表示ランプ５０３の故障ランプおよび警報ランプ５０２の点灯や、図示しないブザー音、更には接点信号出力部１５０等による報知がなされることを防止できる。そして、メンテナンス作業員は、インバータ２０または温度センサ２ａ等のメンテナンス作業を行った後に、停止ボタン５１７を押すことにより、ポンプ２の運転モードを停止モードに変更する。これにより、ポンプ２が停止した状態で、ポンプ２が正常に運転できるか否かの判定がなされるので、メンテナンス作業員はメンテナンス作業を正常に完了できたか否かを確認することができる。また、このときには、メンテナンス作業を行っている他のポンプ２を用いて継続して建物に水を供給することができ、各給水栓１０の圧力不足および断水を防止できる。

更に、接点信号出力部１５０より出力される接点信号を用いて給水装置１００の状態（ポンプ２の運転状態や故障一括信号等）を、外部装置にて監視するための接点信号として用いるとする。一例として、マンションやビルのポンプ室に設定された給水装置１００の状態を別室の管理人室の監視装置にて監視する場合をあげる。この場合の管理人は給水装置の専門知識を持たないユーザーであることが多い。そのような設置環境において、ポンプ２のメンテナンスを行う場合、メンテナンス作業員は、メンテナンス中のポンプは故障報知する旨を管理人へ説明し理解を促す必要であった。本実施形態の給水装置１００では、ポンプ２毎に点検作業モードによりメンテナンスに起因するポンプ毎の故障を報知しないことにより、管理人が給水装置に異常が発生したと誤認することを防止できる。また、点検作業中の接点信号を別途配線する必要がなく省配線となる。

なお、図３のＳ１３０において、点検作業モードのポンプ２は強制的に停止としたが、ポンプを停止する必要がないメンテナンスもある。そのため、ポンプ毎の点検作業モードが選択された場合は、該当するポンプ２の異常を報知しないのみとしてもよい。具体的には、自動モード、手動モード、及び、停止モードのいずれにおいてもポンプ毎の点検作業モードを追加で選択できるようにしてもよい。この場合、ポンプ表示ランプ５０３では、点検作業モードランプの他に自動モード、手動モード、停止モードの何れかが表示されることにより、現在の運転モード並びに点検作業モードであるか否かが確認できる。

また、上記した実施形態では、ポンプ２の運転モードとして、「自動モード」、「手動モード」、「停止モード」、及び「点検作業モード」を有するものとした。しかし、こうした例に限定されるものではなく、例えば上記のように、自動モード、手動モード、及び、停止モードのいずれにおいても点検作業モードを追加で設定できるなど、複数の運転モードが重複して設定されてもよい。このときには、重複した運転モードにおける制御の優
先順位が設定されていてもよい。また、運転モードとして、自動モード、手動モード、停止モードのうち、少なくとも１つを有しなくてもよいし、他の運転モードを有してもよい。

上記した実施形態では、点検作業ボタン５１８が押されることによりポンプ２の運転モードが点検作業モードに設定され、停止ボタン５１７が押されることによりポンプ２の運転モードが点検作業モードが解除されるものとした。しかし、こうした例に限定されず、点検作業モードで点検作業モードが押されることにより、ポンプ２の点検作業モードが解除されてもよい。また、ポンプ２が点検作業モードに設定されて所定期間（例えば、１時間など）が経過したときには、制御部４０は、運転パネル５１の操作にかかわらず、ポンプ２の運転モードを他の運転モードに変更することにより点検作業モードを解除してもよい。このときには、制御部４０は、ポンプ２の運転モードを、自動モードまたは停止モードに変更してもよいし、点検作業モードの直前に設定されていた運転モードに変更することで点検作業モードを解除してもよい。これにより、メンテナンス作業員が点検作業モードの解除操作を忘れて設置現場を離れた場合でも、ポンプ２の故障検知を行わない状態が継続されるのを防ぐことができる。

（第１変形例）
図５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が表示部４９を有するとともに、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（操作表示部）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できる表示器としてもよい。

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、ポンプ２毎の異常判定、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。

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４０Ａ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できる。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。

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。

ここで、制御部４０Ａ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。これにより、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。なお、給水装置１００は、表示部４９を備えている場合にも、操作表示部（運転パネル）５１の機能が外部表示器７０にてすべて実施可能に構成されてもよい。例えば、制御部４０Ａは、外部表示器７０からの信号に基づいて、ポンプ２毎の運転モードを、自動モード、手動モード、停止モード、または、点検作業モード、で切り替えてもよい。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。

また、図５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、ポンプ２の異常情報など）、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。

（第２変形例）
図６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変形例では、通信部６０が、制御部側アンテナ部６７、制御部側アンテナ部６７に接続された集積回路６８、及び、通信用メモリ６９を備えている。集積回路６８は、制御部側アンテナ部６７および通信用メモリ６９に電気的に接続されている。第２変形例では、記憶部４７とは別に、不揮発性メモリで構成される通信用メモリ６９が設けられている。なお、第２変形例の記憶部４７は、データを一時的に記憶する揮発性メモリと、制御に必要なプログラム及び各種設定値を電源オフ時にも記憶する不揮発性記憶メモリとを有している。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、ＨＤＤ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦｅＲＡＭ、及び、フラッシュメモリ等を用いることができる。一例として、第２変形例では、記憶部４７はフラッシュメモリを備え、通信用メモリ６９はＦｅＲＡＭにより構成されている。なお、図６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。

第２変形例の制御部４０Ｂは、給水装置１００の運転情報（ポンプ２の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、ポンプ２の異常情報など）を、記憶部４７の不揮発性メモリに記憶するとともに、通信用メモリ６９にも記憶する。また、制御部４０Ｂは、給水装置１００の運転情報を、記憶部４７の不揮発性メモリに記憶する頻度よりも、大きい頻度で通信用メモリ６９に記憶する。これは、一般に、記憶部４７の不揮発性メモリを構成するフラッシュメモリは書換え可能回数が１０〜１００万回程度と比較的少なく、通信用メモリ６９を構成するＦｅＲＡＭは書換え可能回数が１億回程度と比較的大きいことに基づ
く。

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。

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。

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４０Ｂと接続される。より具体的には、外部表示器７０を制御部４０Ｂ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および通信用メモリ６９に供給されてこれら集積回路６８および通信用メモリ６９を駆動する。集積回路６８は、通信用メモリ６９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から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。

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、及び、給水圧力）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。

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、メンテナンス作業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。

第２変形例では、通信部６０の通信用メモリ６９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、給水圧力など）は、無線通信により制御部４０Ｂ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および通信用メモリ６９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４０Ｂ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４０Ｂ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。

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作業員は、相互通信可能な距離まで外部表示器７０を制御部４０Ｂ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作業員は給水装置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。

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。

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。

２…ポンプ
２ａ…温度センサ
３…モータ
４…水道管
５…導入管
７…給水管
１０…給水栓
２０…インバータ
２１…圧力センサ
２２…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
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…操作表示部
５１…運転パネル
５２…リセットボタン
５３…クリアボタン
５５…設定ボタン
６０…通信部
６７…制御部側アンテナ部
６８…集積回路
６９…通信用メモリ
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…給水装置
５０１…電源ランプ
５０２…警報ランプ
５０３…ポンプ表示ランプ
５１１…選択ボタン
５１２…上下ボタン
５１３…試験／自動ボタン
５１４…機能／モニタボタン
５１５…ブザー停止／警報解除ボタン
５１６…運転ボタン
５１７…停止ボタン
５１８…点検作業ボタン
５１９…運転スイッチ

Claims (9)

1. 建物に水を供給するための給水装置において、
   複数のポンプを備え、
   前記複数のポンプ毎に、点検作業モードを設定可能であり、
   前記点検作業モードに設定されていないポンプについては前記ポンプに異常が生じているときに当該ポンプの異常を報知し、前記点検作業モードに設定されているポンプについては前記ポンプに異常が生じていても当該ポンプの異常を報知しない、
   ことを特徴とする給水装置。
2. 前記複数のポンプを制御する制御部であって、前記点検作業モードに設定されているポンプは運転不可とする、制御部を更に有する、
   請求項１に記載の給水装置。
3. 前記点検作業モードに設定されて所定期間が経過しているポンプは、前記点検作業モードが解除されることを特徴とする、
   請求項１または２に記載の給水装置。
4. 前記複数のポンプ毎に前記点検作業モードに設定されていることを表示可能である表示部を備えたことを特徴とする、
   請求項１から３の何れか１つに記載の給水装置。
5. 前記給水装置の制御のための設定入力を受け入れると共に前記給水装置の運転に関する情報を表示できるように構成されている操作表示部を更に備え、
   前記操作表示部への所定の設定入力により前記複数のポンプ毎に前記点検作業モードを設定可能である、
   請求項１から４の何れか１つに記載の給水装置。
6. 前記給水装置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、
   前記通信部は、前記点検作業モードに設定されていないポンプについては前記ポンプに異常が生じているときに当該ポンプの異常を前記外部表示器に送信し、前記点検作業モードに設定されているポンプについては前記ポンプに異常が生じていても当該ポンプの異常を前記外部表示器に送信しないことを特徴とする、
   請求項１から５の何れか１つに記載の給水装置。
7. 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部側アンテナ部を備える請求項６に記載の給水装置。
8. 前記通信部は、前記情報を近距離無線通信（ＮＦＣ）によって前記外部表示器に送信する、請求項６または７に記載の給水装置。
9. 前記外部表示器からの信号の入力に基づいて、前記複数のポンプ毎に、前記点検作業モードを設定可能である、請求項６から８の何れか１つに記載の給水装置。

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