JP2020143598A - 給水装置 - Google Patents
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Abstract
Description
メカニカルシール23aは、主軸12、及び後述する上部カバー35との間の隙間を密封する。
回転軸141は、軸方向が水の流れ方向に対して直交する向きに、吐出管80内に配置される。回転軸141は、吐出管80内に、回転可能に支持される。
第2の圧力P2は、ポンプ13からの吐出流量が、記憶部162が記憶する複数の停止流量のうち最小値であるときの連結管110内の圧力であり、本実施形態では、第1の停止流量Q1であるときの圧力であり、例えば、給水装置1に接続された配管の定格流量時の損失に相当する圧力を、第1の圧力P1より減算して設定している。
強制運転時間T3は、ポンプ装置10が起動後、駆動が維持される時間である。換言すると、強制運転時間T3が経過する前の状態に停止流量が検出されても、ポンプ装置10の駆動は維持される。強制運転時間T3は、ポンプ装置10が締め切り運転した場合であっても、ポンプ13内の水の温度上昇を所定の範囲に抑制できる時間に設定されている。ここで言う所定の範囲は、ポンプ13内の温度が、メカニカルシール23aの摺動部の摩耗が過度に進行する温度とならない範囲である。
強制運転時間T3は、(最大運転時間T4)−(ポンプ装置10の前回の停止時間T5)である。最大運転時間T4は、例えば60秒である。最大運転時間T4は、第1の閾値T11より短い時間である。
また、記憶部162は、複数のポンプ装置10の運転を停止した時間となる停止時間T5を記憶する。
タイマ164は、ポンプ装置10の起動からの駆動時間を計測する。また、タイマ164は、ポンプ装置10の停止時間を計測する。
制御部163は、ポンプ装置10の起動後、例えば、強制運転時間T3が経過すると1回目の流量を検出し、停止流量以下を検出しなかった場合は、以降、定期的または常時流量を検出する。または、制御部163は、ポンプ装置10の起動後、強制運転時間T3の経過前に流量を検出する構成であってもよい。
また、制御部163は、流量センサ140から受信した信号に基づいて、各ポンプ13からの吐出流量を検出する。また、制御部163は、圧力センサ150から受信した信号に基づいて、連結管110内の圧力を検出する。また、制御部163は、流量センサ140及び圧力センサ150に基づく流量及び圧力の各検出値、並びに、記憶部162が記憶する情報に基づいて、各インバータ161を制御し、給水装置1を一例として推定末端圧一定制御し、吐出流量に応じて目標圧力を定格流量時には第1の圧力P1に、第1の停止流量Q1時には第2の圧力P2になるよう設定して、モータ11を速度制御する。なお、給水装置1は、推定末端圧力一定制御に限定されない。給水装置1は、例えば、吐出圧力一定制御により制御されてもよい。
制御部163は、圧力センサ150からの信号に基づいて起動圧力を検出すると、ポンプ装置10を起動し、推定末端圧一定制御により制御する。制御部163は、必要に応じて、ポンプ装置10の駆動台数を増台し、または、駆動台数を減台する。
また、制御部163は、ポンプ装置10の起動後、記憶部162に記憶された、前回の駆停止時間T5及び最大運転時間T4から、強制運転時間T3を算出する。制御部163は、ポンプ装置10の起動後、強制運転時間T3が経過すると、流量センサ140からの信号に基づいて1回目の流量を検出する。制御部163は、設定されたいずれかの停止流量Qを検出すると、ポンプ装置10を停止する。また、制御部163は、強制運転時間T3が経過した時点で設定された停止流量Qを検出しない場合は、ポンプ装置10の運転を継続する。
さらに、給水装置1は、ポンプ装置10の起動後、強制運転時間T3の間は、ポンプ装置10の運転を継続する。この為、ポンプ装置10の起動頻度を低減できる。さらに、強制運転時間T3は、最大運転時間T4から前回の運転停止時間T5を引いた時間である。すなわち、前回の運転停止時間T5が短いほど、強制運転時間T3が長くなる。この為、前回の運転停止時間が短く、ポンプ13内の熱が比較的高い状態では強制運転時間T3が長くなるので、ポンプ13内の水の温度を低減することが可能となる。
また、上述した一実施形態では、記憶部162が、複数の停止流量として第1の停止流量Q1、第2の停止流量Q2、及び第3の停止流量Q3を記憶する構成が、一例として説明されたが、これに限定されない。記憶部162が記憶する複数の停止流量は、4つ以上であってもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
[1]
ポンプ及び前記ポンプを駆動するモータを有するポンプ装置と、
前記ポンプの一次側または二次側に設けられ、前記ポンプの吐出流量に応じた信号を出力する流量センサと、
前記ポンプ装置の起動からの駆動時間を計測し、当該駆動時間の増加に応じて停止流量を初期値に対して増加し、前記流量センサからの出力に基づいて前記停止流量を検出すると前記ポンプ装置の駆動を停止する制御部と、
を備える給水装置。
[2]
前記初期値を含む複数の前記停止流量、及び前記ポンプ装置の駆動時間に応じて前記複数の前記停止流量から1つを選択する閾値を記憶する記憶部を具備し、
前記制御部は、前記駆動時間と前記閾値とに基づいて、前記複数の停止流量から1つを選択する
[1]に記載の給水装置。
[3]
前記制御部は、前記ポンプ装置の運転停止後、前記停止流量を前記初期値に戻す、[1]に記載の給水装置。
[4]
前記ポンプ装置の二次側に設けられ、圧力に応じた信号を出力する圧力センサを具備し、
前記複数の停止流量は、前記初期値である第1の停止流量、前記第1の停止流量より値が大きな第2の停止流量、及び前記第2の停止流量より値が大きな第3の停止流量を含み、
前記閾値は、第1の閾値、及び前記第1の閾値より大きい第2の閾値を含み、
前記記憶部は、前記ポンプ装置からの吐出流量が定格流量となるときの第1の圧力、及び前記ポンプ装置からの吐出流量が前記第1の停止流量となるときの前記第1の圧力より低く設定された第2の圧力を記憶し、
前記制御部は、前記停止流量を検出するまでは前記ポンプ装置を推定末端圧一定制御で駆動し、前記駆動時間が前記第1の閾値を越えるまでは前記第1の停止流量を選択して、以降の起動圧力を前記第2の圧力より第1の所定値低い圧力にし、前記駆動時間が前記第1の閾値を越えると前記第2の停止流量を選択して、以降の起動圧力を前記第2の圧力にし、前記駆動時間が前記第2の閾値を越えると前記第3の停止流量を選択して、以降の起動圧力を前記第2の圧力より第2の所定値高い圧力にし、かつ、前記流量センサからの信号に基づいて前記停止流量を検出すると、目標圧力を前記第1の圧力に設定変更して前記ポンプ装置を増速し、前記圧力センサからの信号に基づいて前記目標圧力に達したこと判断すると、前記ポンプ装置を停止する
[2]に記載の給水装置。
[5]
前記制御部は、前記ポンプ装置の停止後、起動圧力変更用閾値以内に、前記圧力センサ
からの信号に基づいて圧力が前記第1の圧力より、前記第2の所定値より大きい第3の所定値低下したことを検出すると、前記ポンプ装置を起動する[4]に記載の給水装置。
[6]
前記流量センサは、
回転軸と、
前記回転軸に設けられて水流を受けることで回転する羽根及び磁石が設けられた羽根車と、
前記磁石の回転を検出してON信号及びOFF信号によるパルス信号を出力する検出部と、
を備える[1]に記載の給水装置。
[7]
前記ポンプは、
重力方向に延設される主軸と、
第1のポンプケーシング及び前記主軸に固定される第1のインペラを有し、下方から吸い込んだ水を上方に圧送する複数の第1のポンプと、
前記複数の第1のポンプケーシングの上方に配置され、第2のポンプケーシング及び前記主軸に固定される第2のインペラを有し、上方から吸い込んだ水を下方に圧送する複数の第2のポンプと、
前記複数の第1のポンプケーシング及び前記複数の第2のポンプケーシングの外周を覆い、前記第2のポンプケーシングの周囲に、最上段の前記第1のポンプから最上段の前記第2のポンプへ続く上方に向かって流れる第1の流路、及び、前記第1のポンプケーシングの周囲に、最下段の前記第2のポンプから二次側へ続く下方に向かって流れる第2の流路を構成する流路ケーシングと、
を備える[1]に記載の給水装置。
Claims (7)
- ポンプ及び前記ポンプを駆動するモータを有するポンプ装置と、
前記ポンプの一次側または二次側に設けられ、前記ポンプの吐出流量に応じた信号を出力する流量センサと、
前記ポンプ装置の起動からの駆動時間を計測し、当該駆動時間の増加に応じて停止流量を初期値に対して増加し、前記流量センサからの出力に基づいて前記停止流量を検出すると前記ポンプ装置の駆動を停止する制御部と、
を備える給水装置。 - 前記初期値を含む複数の前記停止流量、及び前記ポンプ装置の駆動時間に応じて前記複数の前記停止流量から1つを選択する閾値を記憶する記憶部を具備し、
前記制御部は、前記駆動時間と前記閾値とに基づいて、前記複数の停止流量から1つを選択する
請求項1に記載の給水装置。 - 前記制御部は、前記ポンプ装置の運転停止後、前記停止流量を前記初期値に戻す、請求項1に記載の給水装置。
- 前記ポンプ装置の二次側に設けられ、圧力に応じた信号を出力する圧力センサを具備し、
前記複数の停止流量は、前記初期値である第1の停止流量、前記第1の停止流量より値が大きな第2の停止流量、及び前記第2の停止流量より値が大きな第3の停止流量を含み、
前記閾値は、第1の閾値、及び前記第1の閾値より大きい第2の閾値を含み、
前記記憶部は、前記ポンプ装置からの吐出流量が定格流量となるときの第1の圧力、及び前記ポンプ装置からの吐出流量が前記第1の停止流量となるときの前記第1の圧力より低く設定された第2の圧力を記憶し、
前記制御部は、前記停止流量を検出するまでは前記ポンプ装置を推定末端圧一定制御で駆動し、前記駆動時間が前記第1の閾値を越えるまでは前記第1の停止流量を選択して、以降の起動圧力を前記第2の圧力より第1の所定値低い圧力にし、前記駆動時間が前記第1の閾値を越えると前記第2の停止流量を選択して、以降の起動圧力を前記第2の圧力にし、前記駆動時間が前記第2の閾値を越えると前記第3の停止流量を選択して、以降の起動圧力を前記第2の圧力より第2の所定値高い圧力にし、かつ、前記流量センサからの信号に基づいて前記停止流量を検出すると、目標圧力を前記第1の圧力に設定変更して前記ポンプ装置を増速し、前記圧力センサからの信号に基づいて前記目標圧力に達したこと判断すると、前記ポンプ装置を停止する
請求項2に記載の給水装置。 - 前記制御部は、前記ポンプ装置の停止後、起動圧力変更用閾値以内に、前記圧力センサからの信号に基づいて圧力が前記第1の圧力より、前記第2の所定値より大きい第3の所定値低下したことを検出すると、前記ポンプ装置を起動する請求項4に記載の給水装置。
- 前記流量センサは、
回転軸と、
前記回転軸に設けられて水流を受けることで回転する羽根及び磁石が設けられた羽根車と、
前記磁石の回転を検出してON信号及びOFF信号によるパルス信号を出力する検出部と、
を備える請求項1に記載の給水装置。 - 前記ポンプは、
重力方向に延設される主軸と、
第1のポンプケーシング及び前記主軸に固定される第1のインペラを有し、下方から吸い込んだ水を上方に圧送する複数の第1のポンプと、
前記複数の第1のポンプケーシングの上方に配置され、第2のポンプケーシング及び前記主軸に固定される第2のインペラを有し、上方から吸い込んだ水を下方に圧送する複数の第2のポンプと、
前記複数の第1のポンプケーシング及び前記複数の第2のポンプケーシングの外周を覆い、前記第2のポンプケーシングの周囲に、最上段の前記第1のポンプから最上段の前記第2のポンプへ続く上方に向かって流れる第1の流路、及び、前記第1のポンプケーシングの周囲に、最下段の前記第2のポンプから二次側へ続く下方に向かって流れる第2の流路を構成する流路ケーシングと、
を備える請求項1に記載の給水装置。
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