JP2020153248A - Water supply equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸及びインペラの回転を支持するために、ポンプケーシング内の水中で摺動する摺動部品を有するポンプ装置を有する給水装置に関する。 The present invention relates to a water supply device having a pump device having sliding components that slide in water in a pump casing to support rotation of a shaft and an impeller.
例えば、高層ビル等の高揚程が求められる建造物に給水を行う給水装置として、複数のポンプ装置、例えば、３台の立型多段タービンポンプを有する構成が知られている。このような給水装置は、複数のポンプ装置を吐出側で連結する連結管に配置された圧力により、吐出圧力を検出し、インバータを内蔵した制御盤により、吐出圧力が目標圧力になるよう、モータへの出力周波数を制御する。 For example, as a water supply device for supplying water to a building such as a high-rise building that requires a high lift, a configuration having a plurality of pump devices, for example, three vertical multi-stage turbine pumps is known. In such a water supply device, the discharge pressure is detected by the pressure arranged in the connecting pipe that connects a plurality of pump devices on the discharge side, and the control panel with a built-in inverter makes the discharge pressure a target pressure. Control the output frequency to.
また、給水装置は、各ポンプ装置の二次側であって、且つ、連結管の一次側に逆止弁及び流量センサを設ける構成も知られている。この給水装置は、制御盤により、定格流量時の設定圧力より低い停止流量時の推定末端圧力を設定可能とし、各ポンプ装置の給水量を流量センサでそれぞれ検出し、停止流量以下となった場合に、ポンプ装置を停止する。また、例えば、給水装置として、停止流量以下で吐出圧力の低下を検出した場合に、リトライ機能により休止する技術も知られている（例えば、特許文献１参照）。 Further, it is also known that the water supply device is provided with a check valve and a flow rate sensor on the secondary side of each pump device and on the primary side of the connecting pipe. In this water supply device, the control panel can set the estimated end pressure at the stop flow rate lower than the set pressure at the rated flow rate, and when the water supply amount of each pump device is detected by the flow rate sensor and becomes less than the stop flow rate. To stop the pumping device. Further, for example, as a water supply device, there is also known a technique of stopping by a retry function when a decrease in discharge pressure is detected below the stop flow rate (see, for example, Patent Document 1).
給水装置に用いられる立型多段タービンポンプは、例えば、ケーシングカバーが上部に配置され、主軸が貫通するケーシングカバーの中央部に、カーボン等で形成された回転環及び炭化ケイ素等で形成された固定環を有するメカニカルシールが用いられる。また、立型多段タービンポンプは、高圧給水を可能とすべく、インペラを多段に配置する構成とすることから、主軸の長さが長くなる。このため、主軸とインペラの振動を抑制するために、例えば、主軸を回転保持すべく、炭化ケイ素等のセラミック製のスリーブが主軸に設けられ、そして、スリーブと相対する中間ケーシングの中央に、炭化ケイ素等のセラミック製の水中軸受が設けられる。 In a vertical multi-stage turbine pump used in a water supply device, for example, a casing cover is arranged at the upper part, and a rotating ring formed of carbon or the like and a fixing formed of silicon carbide or the like are formed at the center of the casing cover through which the main shaft penetrates. A mechanical seal with a ring is used. Further, since the vertical multi-stage turbine pump has a configuration in which the impellers are arranged in multiple stages in order to enable high-pressure water supply, the length of the spindle becomes long. Therefore, in order to suppress the vibration of the spindle and the impeller, for example, a ceramic sleeve made of silicon carbide or the like is provided on the spindle in order to keep the spindle rotating, and carbonized in the center of the intermediate casing facing the sleeve. An underwater bearing made of ceramic such as silicon is provided.
上述した立型多段タービンポンプを用いた給水装置において、例えば、吸込揚程が深い場合には、キャビテーションによるインペラ入口での気泡の発生の虞がある。インペラ入口において気泡が発生すると、小水量運転時に、インペラ内の羽根環流路での流速が遅いことから、気泡がポンプから排出できない虞がある。このような場合、ケーシングカバー内に気泡が蓄積され、インペラを収容する中間ケーシングまで気泡が及ぶと、メカニカルシールや水中軸受等の摺動部品がドライ運転により発熱及び摩耗する虞がある。 In the water supply device using the above-mentioned vertical multi-stage turbine pump, for example, when the suction lift is deep, there is a risk that air bubbles may be generated at the impeller inlet due to cavitation. If bubbles are generated at the impeller inlet, the bubbles may not be discharged from the pump because the flow velocity in the blade ring flow path in the impeller is slow during the operation with a small amount of water. In such a case, if air bubbles are accumulated in the casing cover and the air bubbles reach the intermediate casing accommodating the impeller, the sliding parts such as the mechanical seal and the underwater bearing may generate heat and wear due to the dry operation.
このような不具合を防止するために、流量センサにより流量が検出されない状態が一定時間経過した場合に、圧力低下と判断してポンプ装置を停止し、一定時間休止させた後に、ロータリー運転により起動するポンプ装置を切り換えて、ポンプ装置を再度起動し、複数回連続して圧力低下を検出した場合に、ポンプ装置を停止し、故障として情報を表示することや、警報を送出することも実施されている。 In order to prevent such a problem, when a certain period of time elapses when the flow rate is not detected by the flow rate sensor, the pump device is determined to be a pressure drop, the pump device is stopped, the pump device is stopped for a certain period of time, and then started by rotary operation. When the pump device is switched, the pump device is restarted, and when a pressure drop is detected multiple times in a row, the pump device is stopped, information is displayed as a failure, and an alarm is sent. There is.
従来の圧力低下検出処理は、低圧ゆえにインペラ段数が２乃至３段の主軸が短い横軸タービンポンプに対応して設定されており、圧力低下を判断するための時間は、一分程度に設定されており、気中で高速回転し、摺動するメカニカルシールや水中軸受は、１００℃を超える高温に達する虞がある。また、休止させる時間は一分程度に設定されることから、待機するポンプ装置の台数が少ない場合には、メカニカルシールや水中軸受が冷却されることなく、再びポンプ装置が起動される虞もある。 The conventional pressure drop detection process is set for a horizontal axis turbine pump with a short spindle with two or three impeller stages due to low pressure, and the time for determining the pressure drop is set to about one minute. Mechanical seals and underwater bearings that rotate and slide at high speed in the air may reach a high temperature of over 100 ° C. In addition, since the pause time is set to about one minute, if the number of standby pump devices is small, the pump devices may be restarted without cooling the mechanical seals and submersible bearings. ..
しかし、上記の不具合は、圧力低下検出時間を、例えば１５秒と短く設定して過熱温度を抑制するとともに、休止時間を例えば３０分に設定して冷却時間を長くするとともに、さらに、リトライ回数を２回に削減すれば、ポンプ装置が再び揚水した場合も、上記のようなヒートショックによる水中軸受の破損を防止可能と考えられる。
しかしながら、上記のように制御部のパラメータを変更しても、圧力低下によりリトライ故障と判断して、該当ポンプを故障停止して、外部へ故障警報を送出された場合、直ちに作業者が作業に取りかかることになる。
However, the above-mentioned problems are caused by setting the pressure drop detection time as short as, for example, 15 seconds to suppress the superheat temperature, setting the rest time as, for example, 30 minutes to lengthen the cooling time, and further increasing the number of retries. If the number of times is reduced to two, it is considered possible to prevent damage to the submersible bearing due to the above heat shock even when the pump device pumps water again.
However, even if the parameters of the control unit are changed as described above, if a retry failure is determined due to a pressure drop, the corresponding pump is stopped, and a failure alarm is sent to the outside, the operator immediately starts work. I will start.
そして、複数のポンプのケーシングカバーに取り付けられた逃がし管の開閉弁を開いて、キャビテーションにより滞留した気泡を、受水槽に逃がし、各ポンプ内の温度上昇を防止するように変更する。この作業は簡便なため短時間で終了し、その後、作業者が制御部の故障リセットボタンを押すことにより、復帰処理がなされた場合、充分な冷却時間が経過しないままに、該当ポンプ装置が再度、起動されて、正常に揚水した場合には、メカニカルシールや水中軸受が揚水された水によって急冷されることから、ヒートショックにより破損する虞もある。 Then, the on-off valves of the relief pipes attached to the casing covers of the plurality of pumps are opened, and the air bubbles accumulated by cavitation are released to the water receiving tank to prevent the temperature rise in each pump. Since this work is simple, it can be completed in a short time. After that, if the operator presses the failure reset button on the control unit to perform the recovery process, the relevant pump device will be re-installed without sufficient cooling time. When the water is started and pumped normally, the mechanical seal and the underwater bearing are rapidly cooled by the pumped water, so that there is a risk of damage due to heat shock.
そこで本発明は、揚水不能により高温となった主軸及びインペラの回転を支持する摺動部品が、急冷により破損することを防止できる給水装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a water supply device capable of preventing the sliding parts that support the rotation of the spindle and the impeller, which have become hot due to the inability to pump water, from being damaged by rapid cooling.
本発明の一実施形態に係る給水装置は、主軸及びインペラの回転を支持するために、ポンプケーシング内の水中で摺動する摺動部品を有するポンプ装置と、前記ポンプ装置の二次側に設けられた圧力検出器と、前記ポンプ装置の流量を検出する流量検出器と、前記ポンプ装置を起動する起動圧力、及び、圧力低下と判断された前記ポンプ装置を休止する休止時間及び前記摺動部品を冷却するための冷却時間が記憶された記憶部と、前記ポンプ装置をロータリー運転するとともに、前記ポンプ装置の運転時に、前記圧力検出器で検出された圧力が前記起動圧力以下であり、前記流量検出器で流量が検出されない状態が一定時間経過したときに、圧力低下と判断して運転している前記ポンプ装置を停止し、休止時間が経過した後に、前記圧力低下と判断した前記ポンプ装置を、再度、起動可能とするとともに、前記ポンプ装置が、前記圧力低下検出により、設定された回数、停止した場合には、前記ポンプ装置の故障と判断し、故障リセットによる人為的な復帰処理がなされた場合も、前記冷却時間が経過するまで、前記ポンプ装置の起動を禁止する制御部と、を備える。 The water supply device according to the embodiment of the present invention is provided on the secondary side of the pump device and the pump device having a sliding component that slides in water in the pump casing in order to support the rotation of the spindle and the impeller. The pressure detector, the flow detector for detecting the flow rate of the pump device, the starting pressure for starting the pump device, the pause time for suspending the pump device determined to be low in pressure, and the sliding component. The storage unit for storing the cooling time for cooling and the pump device are operated in a rotary manner, and the pressure detected by the pressure detector during the operation of the pump device is equal to or lower than the starting pressure, and the flow rate is increased. When the state in which the flow rate is not detected by the detector elapses for a certain period of time, the pump device which is judged to be a pressure drop and is operating is stopped, and after the pause time elapses, the pump device which is judged to be a pressure drop is stopped. If the pump device is stopped for a set number of times by the pressure drop detection, it is determined that the pump device has failed, and an artificial recovery process is performed by resetting the failure. In this case, the pump device is also provided with a control unit that prohibits the start of the pump device until the cooling time elapses.
本発明によれば、揚水不能により高温となった主軸及びインペラの回転を支持する摺動部品が、急冷により破損することを防止できる給水装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a water supply device capable of preventing the sliding parts that support the rotation of the spindle and the impeller, which have become hot due to the inability to pump water, from being damaged by rapid cooling.
以下、本発明の一実施形態に係る給水装置１を、図１乃至図４を用いて説明する。
図１は、給水装置１の構成を示す正面図であり、図２は、給水装置１の構成を一部断面で示す側面図であり、図３は、図４は、給水装置１の構成の一部である吐出管１２、逆止弁１３及び第１流量検出器１９を一部断面で示す側面図である。
Hereinafter, the water supply device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 1 is a front view showing the configuration of the water supply device 1, FIG. 2 is a side view showing the configuration of the water supply device 1 in a partial cross section, and FIG. 3 and FIG. 4 is a configuration of the water supply device 1. It is a side view which shows the discharge pipe 12, the check valve 13, and the 1st flow rate detector 19 which are a part in a partial cross section.
図１及び図２に示すように、給水装置１は、ベース１０と、ベース１０上に配置された複数のポンプ装置１１と、複数のポンプ装置１１の二次側にそれぞれ接続される複数の吐出管１２と、各吐出管１２に設けられる複数の逆止弁１３と、各吐出管１２に設けられる複数の開閉弁１４と、複数の吐出管１２を連結する連結管１５と、連結管１５に設けられる接続管１６と、接続管１６に設けられる蓄圧装置１７と、複数のポンプ装置１１のケーシングカバー３２ｆに接続される逃がし管１８と、各ポンプ装置１１の二次側の流量をそれぞれ検出する複数の第１流量検出器１９と、連結管１５内の圧力を検出する圧力検出器２０と、蓄圧装置１７から連結管１５へ流れる流量を検出する第２流量検出器２１と、各ポンプ装置１１の動作を制御する制御盤２２と、を備える。給水装置１は、ポンプ装置１１により水源の水を圧送し、吐出管１２及び連結管１５を介して給水先に給水する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the water supply device 1 includes a base 10, a plurality of pump devices 11 arranged on the base 10, and a plurality of discharge devices connected to the secondary side of the plurality of pump devices 11, respectively. The pipe 12, the plurality of check valves 13 provided in each discharge pipe 12, the plurality of on-off valves 14 provided in each discharge pipe 12, the connecting pipe 15 connecting the plurality of discharge pipes 12, and the connecting pipe 15 The connection pipe 16 provided, the accumulator 17 provided in the connection pipe 16, the relief pipe 18 connected to the casing covers 32f of the plurality of pump devices 11, and the flow rate on the secondary side of each pump device 11 are detected. A plurality of first flow rate detectors 19, a pressure detector 20 for detecting the pressure in the connecting pipe 15, a second flow rate detector 21 for detecting the flow rate flowing from the accumulator 17 to the connecting pipe 15, and each pump device 11. A control panel 22 for controlling the operation of the above is provided. The water supply device 1 pumps the water from the water source by the pump device 11 and supplies the water to the water supply destination via the discharge pipe 12 and the connecting pipe 15.
図１及び図２に示すように、ポンプ装置１１は、モータ３１と、ポンプ３２と、モータ３１及びポンプ３２を接続する主軸３３と、ポンプ３２内に設けられた摺動部品３４と、を備える。ポンプ装置１１は、一次側が水源に接続される。ここで、水源は、例えば受水槽である。ポンプ装置１１は、例えば、モータ３１に接続された主軸３３が重力方向に沿って延設され、モータ３１がポンプ３２の上部に配置された、所謂立型多段タービンポンプである。ポンプ装置１１は、例えば３台設けられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the pump device 11 includes a motor 31, a pump 32, a spindle 33 connecting the motor 31 and the pump 32, and a sliding component 34 provided in the pump 32. .. The primary side of the pump device 11 is connected to the water source. Here, the water source is, for example, a water receiving tank. The pump device 11 is, for example, a so-called vertical multi-stage turbine pump in which a spindle 33 connected to a motor 31 is extended along the direction of gravity and the motor 31 is arranged above the pump 32. For example, three pump devices 11 are provided.
モータ３１は、回転軸を介してポンプ３２と接続される。モータ３１は、制御盤２２に電気的に接続される。モータ３１は、例えば、ケーシング３１ａ内に固定子及び回転子を有するとともに、回転子に固定され、主軸３３と連結される回転軸３１ｂを有する。 The motor 31 is connected to the pump 32 via a rotating shaft. The motor 31 is electrically connected to the control panel 22. The motor 31 has, for example, a stator and a rotor in the casing 31a, and also has a rotating shaft 31b fixed to the rotor and connected to the spindle 33.
ポンプ３２は、モータ３１により駆動される。ポンプ３２は、例えば、下端側に吸込口３２ａ及び吐出口３２ｂを有する。ポンプ３２は、吸込口３２ａが受水槽に接続され、吐出口３２ｂが吐出管１２に接続される。 The pump 32 is driven by the motor 31. The pump 32 has, for example, a suction port 32a and a discharge port 32b on the lower end side. In the pump 32, the suction port 32a is connected to the water receiving tank, and the discharge port 32b is connected to the discharge pipe 12.
例えば、ポンプ３２は、吸込口３２ａ及び吐出口３２ｂを構成するケーシング３２ｃと、ケーシング３２ｃ上に複数配置されるポンプケーシング３２ｄと、ポンプケーシング３２ｄ上に配置される中間ケーシング３２ｅと、中間ケーシング３２ｅ上に配置されるケーシングカバー３２ｆと、複数のポンプケーシング３２ｄ内に配置され、主軸３３に固定される複数のインペラ３２ｇと、ケーシングカバー３２ｆに設けられ、複数のポンプケーシング３２ｄ及び中間ケーシング３２ｅを覆う管ケーシング３２ｈと、を備えている。 For example, the pump 32 has a casing 32c constituting a suction port 32a and a discharge port 32b, a plurality of pump casings 32d arranged on the casing 32c, an intermediate casing 32e arranged on the pump casing 32d, and an intermediate casing 32e. A casing cover 32f arranged in the casing cover 32f, a plurality of impellers 32g arranged in the plurality of pump casings 32d and fixed to the main shaft 33, and a pipe provided in the casing cover 32f and covering the plurality of pump casings 32d and the intermediate casing 32e. It includes a casing 32h.
ケーシング３２ｃは、ベース１０に固定される。ポンプケーシング３２ｄは、主軸３３を挿通可能に形成される。 The casing 32c is fixed to the base 10. The pump casing 32d is formed so that the main shaft 33 can be inserted therethrough.
ポンプケーシング３２ｄは、互いに積層可能、且つ、ケーシング３２ｃ上に積層可能に形成される。 The pump casing 32d is formed so as to be laminated on each other and on the casing 32c.
中間ケーシング３２ｅは、最上段のポンプケーシング３２ｄに積層可能に形成される。中間ケーシング３２ｅは、ポンプケーシング３２ｄ及び管ケーシング３２ｈを流体的に連続する。 The intermediate casing 32e is formed so as to be laminated on the uppermost pump casing 32d. The intermediate casing 32e fluidly connects the pump casing 32d and the pipe casing 32h.
ケーシングカバー３２ｆは、中間ケーシング３２ｅに積層される。また、ケーシングカバー３２ｆは、ポンプ３２の上面を覆うとともに、例えば、連結部材等を介してモータ３１が接続される。 The casing cover 32f is laminated on the intermediate casing 32e. Further, the casing cover 32f covers the upper surface of the pump 32, and the motor 31 is connected via, for example, a connecting member or the like.
インペラ３２ｇは、各ポンプケーシング３２ｄ内に配置される。インペラ３２ｇは、各ポンプケーシング３２ｄに挿通された主軸３３に固定される。 The impeller 32g is arranged in each pump casing 32d. The impeller 32g is fixed to the spindle 33 inserted through each pump casing 32d.
管ケーシング３２ｈは、ケーシング３２ｃ及びケーシングカバー３２ｆ間に設けられ、内周面と複数のポンプケーシング３２ｄの外周面との間に、ケーシングカバー３２ｆからケーシング３２ｃの吐出口３２ｂへの流路を構成する。 The pipe casing 32h is provided between the casing 32c and the casing cover 32f, and forms a flow path from the casing cover 32f to the discharge port 32b of the casing 32c between the inner peripheral surface and the outer peripheral surfaces of the plurality of pump casings 32d. ..
主軸３３は、例えば、カップリング３３ａ等を介してモータ３１の回転軸３１ｂに連結される。 The spindle 33 is connected to the rotating shaft 31b of the motor 31 via, for example, a coupling 33a or the like.
摺動部品３４は、ポンプ３２内を揚水される水中において摺動する部品である。摺動部品３４は、例えば、軸封装置３６と、水中軸受３７と、を含む。 The sliding component 34 is a component that slides in the water pumped in the pump 32. The sliding component 34 includes, for example, a shaft sealing device 36 and an underwater bearing 37.
軸封装置３６は、ケーシングカバー３２ｆ及び主軸３３の間を軸封する。軸封装置３６は、例えば、ケーシングカバー３２ｆに設けられた固定環３６ａと、主軸３３に設けられた回転環３６ｂと、回転環３６ｂを固定環３６ａに向かって押圧する付勢部材３６ｃと、を備えている。 The shaft sealing device 36 shaft seals between the casing cover 32f and the spindle 33. The shaft sealing device 36 includes, for example, a fixing ring 36a provided on the casing cover 32f, a rotating ring 36b provided on the main shaft 33, and an urging member 36c for pressing the rotating ring 36b toward the fixing ring 36a. I have.
固定環３６ａは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミック材料により形成される。回転環３６ｂは、主軸３３の回転に伴って回転することで、固定環３６ａと摺動する。回転環３６ｂは、例えば、カーボン材料により形成される。 The fixed ring 36a is formed of a ceramic material such as silicon carbide (SiC). The rotating ring 36b slides on the fixed ring 36a by rotating with the rotation of the main shaft 33. The rotating ring 36b is formed of, for example, a carbon material.
水中軸受３７は、主軸３３に設けられたスリーブ３７ａと、ポンプケーシング３２ｄ及び中間ケーシング３２ｅに設けられた軸受３７ｂと、を備えている。 The submersible bearing 37 includes a sleeve 37a provided on the main shaft 33, and a bearing 37b provided on the pump casing 32d and the intermediate casing 32e.
スリーブ３７ａは、主軸３３の中間ケーシング３２ｅの軸受３７ｂと対向する部位に設けられる。スリーブ３７ａは、ＳｉＣ等のセラミック材料により形成される。 The sleeve 37a is provided at a portion of the main shaft 33 of the intermediate casing 32e facing the bearing 37b. The sleeve 37a is made of a ceramic material such as SiC.
軸受３７ｂは、スリーブ３７ａと摺動可能に、中間ケーシング３２ｅに設けられる。軸受３７ｂは、ＳｉＣ等のセラミック材料により形成される。 The bearing 37b is provided in the intermediate casing 32e so as to be slidable with the sleeve 37a. The bearing 37b is made of a ceramic material such as SiC.
図２に示すように、吐出管１２は、一端が各ポンプ３２の吐出口３２ｂに、他端が連結管１５に、それぞれ接続される。吐出管１２は、例えば、少なくとも一部が重力方向に沿って延設される。 As shown in FIG. 2, one end of the discharge pipe 12 is connected to the discharge port 32b of each pump 32, and the other end is connected to the connecting pipe 15. The discharge pipe 12, for example, is at least partially extended along the direction of gravity.
図２及び図３に示すように、逆止弁１３は、ポンプ３２の二次側であって、且つ、連結管１５の一次側に、例えば、各吐出管１２にそれぞれ設けられる。逆止弁１３は、吐出管１２内でポンプ３２へ向かう水の逆流を防止する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the check valve 13 is provided on the secondary side of the pump 32 and on the primary side of the connecting pipe 15, for example, in each discharge pipe 12. The check valve 13 prevents backflow of water toward the pump 32 in the discharge pipe 12.
図２に示すように、開閉弁１４は、ポンプ３２の二次側であって、且つ、連結管１５の一次側に、例えば、各吐出管１２にそれぞれ設けられる。開閉弁１４は、例えば、吐出管１２と連結管１５との接続部に隣接する位置に設けられる。開閉弁１４は、吐出管１２から連結管１５に連続する流路を開放又は閉塞する。 As shown in FIG. 2, the on-off valve 14 is provided on the secondary side of the pump 32 and on the primary side of the connecting pipe 15, for example, in each discharge pipe 12. The on-off valve 14 is provided, for example, at a position adjacent to the connecting portion between the discharge pipe 12 and the connecting pipe 15. The on-off valve 14 opens or closes a flow path continuous from the discharge pipe 12 to the connecting pipe 15.
図１及び図２に示すように、連結管１５は、複数の吐出管１２の他端を連結する。また、連結管１５は、連結された複数の吐出管１２の二次側に２つの開口端を有し、一端に閉止フランジが接続され、他端に給水先に連通する配管が接続される。連結管１５は、各吐出管１２を通過した水を合流させ、接続された配管に連通する二次側への流路を形成する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting pipe 15 connects the other ends of the plurality of discharge pipes 12. Further, the connecting pipe 15 has two open ends on the secondary side of the plurality of connected discharge pipes 12, a closing flange is connected to one end, and a pipe communicating with the water supply destination is connected to the other end. The connecting pipe 15 merges the water that has passed through each discharge pipe 12 and forms a flow path to the secondary side that communicates with the connected pipe.
図１及び図２に示すように、接続管１６は、連結管１５に設けられ、吐出管１２が連結される位置よりも二次側に配置される。また、接続管１６は、複数の蓄圧装置１７が設けられる。接続管１６は、複数の蓄圧装置１７と連結管１５とを流体的に連続する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting pipe 16 is provided in the connecting pipe 15 and is arranged on the secondary side of the position where the discharge pipe 12 is connected. Further, the connecting pipe 16 is provided with a plurality of pressure accumulators 17. The connecting pipe 16 fluidly connects the plurality of accumulators 17 and the connecting pipe 15.
図１及び図２に示すように、蓄圧装置１７は、接続管１６に複数設けられる。本実施形態では、蓄圧装置１７は、２台設けられる。蓄圧装置１７は、接続管１６を介して、連結管１５と流体的に連続する。 As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of accumulators 17 are provided in the connecting pipe 16. In this embodiment, two accumulators 17 are provided. The accumulator 17 is fluidly continuous with the connecting pipe 15 via the connecting pipe 16.
図１及び図２に示すように、逃がし管１８は、複数のポンプ３２のケーシングカバー３２ｆに取り付けられており、その二次側は、受水槽に流体的に接続されている。逃がし管１８は、ポンプ３２内で増圧された水の一部とキャビテーションにより滞留した気泡を受水槽に逃がし、各ポンプ３２内の温度上昇を防止するが、揚水性能の低下も招くため、流れ込み仕様の場合は、逃がし管１８に接続された開閉弁を閉じる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the relief pipe 18 is attached to the casing covers 32f of the plurality of pumps 32, and the secondary side thereof is fluidly connected to the water receiving tank. The relief pipe 18 releases a part of the increased pressure in the pump 32 and air bubbles accumulated by cavitation to the water receiving tank to prevent the temperature in each pump 32 from rising, but also causes a decrease in pumping performance, so that the water flows in. In the case of specifications, the on-off valve connected to the relief pipe 18 is closed.
図２及び図３に示すように、第１流量検出器１９は、各ポンプ３２の二次側の流量を検出可能に、各吐出管１２にそれぞれ設けられる。なお、第１流量検出器１９は、ポンプ３２を通過する水の流量を検出可能であれば、各吐出管１２に設けられるのではなく、ポンプ３２の一次側に設けられる構成であってもよい。具体例として、第１流量検出器１９は、例えば、ポンプ３２の二次側であって、且つ、吐出管１２に設けられた逆止弁１３の一次側に設けられる。即ち、第１流量検出器１９は、各ポンプ３２の二次側の流量を検出可能に構成される。第１流量検出器１９は、流量に対応した信号を出力する流量計である。第１流量検出器１９は、信号を制御盤２２に送信する。第１流量検出器１９は、例えば、回転軸４１と、羽根車４２と、羽根車４２の回転を検出する検出部４３と、を備える羽根車式流量計である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the first flow rate detector 19 is provided in each discharge pipe 12 so as to be able to detect the flow rate on the secondary side of each pump 32. The first flow rate detector 19 may be provided on the primary side of the pump 32 instead of being provided on each discharge pipe 12 as long as the flow rate of water passing through the pump 32 can be detected. .. As a specific example, the first flow rate detector 19 is provided, for example, on the secondary side of the pump 32 and on the primary side of the check valve 13 provided in the discharge pipe 12. That is, the first flow rate detector 19 is configured to be able to detect the flow rate on the secondary side of each pump 32. The first flow rate detector 19 is a flow meter that outputs a signal corresponding to the flow rate. The first flow rate detector 19 transmits a signal to the control panel 22. The first flow rate detector 19 is an impeller type flow meter including, for example, a rotating shaft 41, an impeller 42, and a detection unit 43 for detecting the rotation of the impeller 42.
回転軸４１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１２内に配置される。 The rotating shaft 41 is arranged in the discharge pipe 12 in a direction in which the axial direction is orthogonal to the water flow direction.
羽根車４２は、回転軸４１と一体に形成されるか、又は、別体に設けられた回転軸４１に固定される。羽根車４２は、吐出管１２内を通過する水流を受けることで回転軸４１を回転させる。このような回転軸４１及び羽根車４２は、重力方向に延びる吐出管１２の一部に配置され、吐出管１２内の上昇流によって羽根車４２が回転可能に、吐出管１２に設けられる。 The impeller 42 is formed integrally with the rotating shaft 41, or is fixed to the rotating shaft 41 provided separately. The impeller 42 rotates the rotating shaft 41 by receiving a water flow passing through the discharge pipe 12. Such a rotating shaft 41 and an impeller 42 are arranged in a part of a discharge pipe 12 extending in the direction of gravity, and the impeller 42 is rotatably provided in the discharge pipe 12 by an ascending flow in the discharge pipe 12.
検出部４３は、例えば、回転軸４１に設けられた磁石と、磁石の回転を検出するセンサと、当該センサと電気的に接続される検出基板と、を備える。具体例として、センサは、磁気検出素子である交番検知タイプのホールＩＣである。検出部４３は、回転軸４１の回転に伴う磁石の回転をパルス信号に変換する。検出部４３は、信号線等を介して制御盤２２に電気的に接続される。検出部４３は、パルス信号を制御盤２２に送信する。 The detection unit 43 includes, for example, a magnet provided on the rotation shaft 41, a sensor for detecting the rotation of the magnet, and a detection board electrically connected to the sensor. As a specific example, the sensor is a police box detection type Hall IC which is a magnetic detection element. The detection unit 43 converts the rotation of the magnet accompanying the rotation of the rotation shaft 41 into a pulse signal. The detection unit 43 is electrically connected to the control panel 22 via a signal line or the like. The detection unit 43 transmits a pulse signal to the control panel 22.
図１に示すように、圧力検出器２０は、連結管１５に設けられる。圧力検出器２０は、連結管１５内の圧力を検出可能に構成される。圧力検出器２０は、信号線等を介して制御盤２２に電気的に接続される。圧力検出器２０は、例えば、圧力に対応した信号を出力する圧力計である。圧力検出器２０は、検出した圧力を信号に変換し、信号を制御盤２２に送信する。 As shown in FIG. 1, the pressure detector 20 is provided on the connecting pipe 15. The pressure detector 20 is configured to be able to detect the pressure in the connecting pipe 15. The pressure detector 20 is electrically connected to the control panel 22 via a signal line or the like. The pressure detector 20 is, for example, a pressure gauge that outputs a signal corresponding to the pressure. The pressure detector 20 converts the detected pressure into a signal and transmits the signal to the control panel 22.
図２に示すように、第２流量検出器２１は、接続管１６に設けられ、接続管１６及び連結管１５の接続部と蓄圧装置１７との間に配置される。即ち、第２流量検出器２１は、蓄圧装置１７から連結管１５へ流れる水の流量を検出可能に構成される。第２流量検出器２１は、配管漏水等の給水によって生じる程度の微少流量を検出可能な流量計である。第２流量検出器２１は、流量に対応した信号を出力する流量計である。第２流量検出器２１は、信号を制御盤２２に送信する。第２流量検出器２１は、例えば、第１流量検出器１９と同様に、回転軸４１と、羽根車４２と、羽根車４２の回転を検出する検出部４３と、を備える羽根車式流量計である。 As shown in FIG. 2, the second flow rate detector 21 is provided in the connecting pipe 16 and is arranged between the connecting portion of the connecting pipe 16 and the connecting pipe 15 and the accumulator device 17. That is, the second flow rate detector 21 is configured to be able to detect the flow rate of water flowing from the accumulator 17 to the connecting pipe 15. The second flow rate detector 21 is a flow meter capable of detecting a minute flow rate caused by water supply such as pipe leakage. The second flow rate detector 21 is a flow meter that outputs a signal corresponding to the flow rate. The second flow rate detector 21 transmits a signal to the control panel 22. The second flow rate detector 21 is, for example, an impeller type flow meter including a rotating shaft 41, an impeller 42, and a detection unit 43 for detecting the rotation of the impeller 42, similarly to the first flow detector 19. Is.
図１に示すように、制御盤２２は、インバータ５１と、故障の情報を表示する表示部５２と、故障の情報を外部に警報する報知部５３と、入力部５４と、記憶部５５と、制御部５６と、を備える。 As shown in FIG. 1, the control panel 22 includes an inverter 51, a display unit 52 that displays failure information, a notification unit 53 that warns the failure information to the outside, an input unit 54, and a storage unit 55. It includes a control unit 56.
インバータ５１は、信号線を介してモータ３１及び制御部５６に電気的に接続される。インバータ５１は、例えば、モータ３１と同数設けられる。本実施形態では、インバータ５１は、３台設けられる。インバータ５１は、運転周波数が可変することで、モータ３１の回転数を可変させる。 The inverter 51 is electrically connected to the motor 31 and the control unit 56 via a signal line. For example, the same number of inverters 51 as the motors 31 are provided. In this embodiment, three inverters 51 are provided. The inverter 51 changes the rotation speed of the motor 31 by changing the operating frequency.
表示部５２は、例えば、光又は文字等により故障の情報を表示可能に形成される。例えば、表示部５２は、光を点灯可能な表示灯及び文字等を表示可能なディスプレイである。 The display unit 52 is formed so that failure information can be displayed by, for example, light or characters. For example, the display unit 52 is an indicator lamp capable of turning on light and a display capable of displaying characters and the like.
報知部５３は、外部に故障警報を報知可能に形成された警報装置である。例えば、報知部５３は、音により故障警報を報知可能なスピーカーや、無線や有線によって故障警報の情報を管理センター等に設置される処理装置に送出可能な通信機器である。 The notification unit 53 is an alarm device formed so that a failure alarm can be notified to the outside. For example, the notification unit 53 is a speaker capable of notifying a failure alarm by sound, or a communication device capable of transmitting failure alarm information wirelessly or by wire to a processing device installed in a management center or the like.
入力部５４は、各種設定値を入力可能な入力ボタンやリセット指令を入力可能なリセットボタン等である。 The input unit 54 is an input button capable of inputting various set values, a reset button capable of inputting a reset command, and the like.
記憶部５５は、停止流量Ｑ０と、インバータ５１の最高運転周波数ｆｍａｘと、最高運転周波数でインバータ５１がモータ３１を駆動し、吐出圧力が定格の設定圧力Ｐ１であるときの定格流量Ｑ１と、停止流量Ｑ０時の推定末端圧力Ｐ２と、起動圧力Ｐ３と、を記憶する。また、記憶部５５は、ポンプ装置１１の停止流量Ｑ０時における単位時間あたりのパルス数を一定値Ｘ０として記憶する。 The storage unit 55 stops the stop flow rate Q0, the maximum operating frequency fmax of the inverter 51, the rated flow rate Q1 when the inverter 51 drives the motor 31 at the maximum operating frequency, and the discharge pressure is the rated set pressure P1. The estimated terminal pressure P2 at the flow rate Q0 and the starting pressure P3 are stored. Further, the storage unit 55 stores the number of pulses per unit time at the stop flow rate Q0 of the pump device 11 as a constant value X0.
停止流量Ｑ０は、ポンプ装置１１を停止する流量である。定格流量Ｑ１は、インバータ５１の運転周波数が最高運転周波数ｆｍａｘであって、且つ、ポンプ装置１１の吐出し圧力が定格設定圧力Ｐ１であるときのポンプ装置１１の流量である。停止流量Ｑ０時における単位時間当たりのパルス数Ｘ０は、制御部５６が予め、第１流量検出器１９において、ポンプ３２個別の流量検出器１９の出力の一周期当たりのＯＮ又はＯＦＦ時間を計測することで求められる。起動圧力Ｐ３は、ポンプ装置１１を起動する圧力である。起動圧力Ｐ３は、停止流量Ｑ０時の推定末端圧力Ｐ２よりも低い圧力に設定される。 The stop flow rate Q0 is a flow rate at which the pump device 11 is stopped. The rated flow rate Q1 is the flow rate of the pump device 11 when the operating frequency of the inverter 51 is the maximum operating frequency fmax and the discharge pressure of the pump device 11 is the rated set pressure P1. For the number of pulses X0 per unit time at the stop flow rate Q0, the control unit 56 previously measures the ON or OFF time per cycle of the output of the individual flow rate detectors 19 of the pumps 32 in the first flow rate detector 19. It is required by that. The starting pressure P3 is a pressure for starting the pump device 11. The starting pressure P3 is set to a pressure lower than the estimated terminal pressure P2 at the stop flow rate Q0.
制御部５６は、第１流量検出器１９及び第２流量検出器２１による流量の検出値として、第１流量検出器１９及び第２流量検出器２１より受信したパルス信号のパルス数ｎをそれぞれ検出し、パルス数ｎから流量値に変換する。また、制御部５６は、圧力検出器２０による圧力の検出値として、圧力検出器２０より受信した信号を圧力値に変換する。制御部５６は、第１流量検出器１９、圧力検出器２０及び第２流量検出器２１による流量及び圧力の各検出値、並びに、記憶部５５が記憶する情報に基づいて、各インバータ５１の運転周波数を制御する。 The control unit 56 detects the number n of pulses of the pulse signal received from the first flow rate detector 19 and the second flow rate detector 21 as the flow rate detection values by the first flow rate detector 19 and the second flow rate detector 21, respectively. Then, the number of pulses n is converted into a flow rate value. Further, the control unit 56 converts the signal received from the pressure detector 20 into a pressure value as the pressure detected value by the pressure detector 20. The control unit 56 operates each inverter 51 based on the detected values of the flow rate and the pressure by the first flow rate detector 19, the pressure detector 20, and the second flow rate detector 21, and the information stored in the storage unit 55. Control the frequency.
また、制御部５６は、複数のポンプ装置１１を単独及び並列運転で起動及び停止するとともに、起動及び停止するポンプ装置１１を順番に切り換えるロータリー運転を行う運転機能を有する。また、制御部５６は、少なくとも経過時間をカウント可能な計時機能を有する。なお、例えば、計時機能は、さらに日付及び時刻を計時可能であってもよい。なお、運転機能、計時機能は、記憶部５５に記憶されたプログラム等を制御部５６が実行することで得られる。 Further, the control unit 56 has an operation function of starting and stopping a plurality of pump devices 11 in independent and parallel operations and performing a rotary operation of sequentially switching the starting and stopping pump devices 11. Further, the control unit 56 has a timekeeping function capable of counting at least the elapsed time. In addition, for example, the timekeeping function may be capable of further measuring the date and time. The operation function and the timekeeping function can be obtained by the control unit 56 executing a program or the like stored in the storage unit 55.
さらに、制御部５６は、摺動部品３４を冷却する冷却機能を有する。以下に、冷却機能について詳述する。 Further, the control unit 56 has a cooling function for cooling the sliding component 34. The cooling function will be described in detail below.
冷却機能は、ポンプ装置１１の運転時に摺動部品３４が高温となる所定の条件を満たしたと判断した場合に、制御部５６が、該当するポンプ装置１１の運転を停止し、その後の起動を規制する機能である。 When the cooling function determines that the sliding component 34 satisfies a predetermined condition of high temperature during the operation of the pump device 11, the control unit 56 stops the operation of the corresponding pump device 11 and regulates the subsequent start-up. It is a function to do.
冷却機能の具体例として、制御部５６は、ポンプ装置１１の運転時に、運転周波数が最高運転周波数ｆｍａｘであり、吐出圧力が推定末端圧力Ｐ２より低い起動圧力Ｐ３以下になり、そして、第１流量検出器１９により検出された単位時間当たりのパルス数がゼロである状態が一定時間ｔ１経過した場合に、圧力低下と判断してポンプ装置１１を停止する。なお、ここで、一定時間ｔ１は、予め記憶部５５に記憶する。例えば、一定時間ｔ１は、１５秒である。 As a specific example of the cooling function, the control unit 56 has an operating frequency of the maximum operating frequency fmax, a discharge pressure of less than the starting pressure P3 lower than the estimated terminal pressure P2, and a first flow rate during operation of the pump device 11. When the state in which the number of pulses per unit time detected by the detector 19 is zero has elapsed for a certain period of time t1, it is determined that the pressure has dropped and the pump device 11 is stopped. Here, t1 for a certain period of time is stored in the storage unit 55 in advance. For example, the fixed time t1 is 15 seconds.
そして、予め記憶部５５に記憶された休止時間ｔ２が経過するまで、制御部５６は、圧力低下と判断したポンプ装置１１を起動させず、ロータリー運転の順番を、当該判断したポンプ装置１１をスキップさせて、他のポンプ装置１１により通常運転を行う。なお、ここで、休止時間ｔ２は、一定時間ｔ１よりも長い時間に設定される。例えば、休止時間ｔ２は、３０分である。 Then, until the pause time t2 stored in the storage unit 55 in advance elapses, the control unit 56 does not start the pump device 11 determined to have a pressure drop, and skips the determined pump device 11 in the order of rotary operation. Then, the normal operation is performed by the other pump device 11. Here, the rest time t2 is set to a time longer than the fixed time t1. For example, the rest time t2 is 30 minutes.
そして、制御部５６は、休止時間ｔ２経過後に、圧力低下と判断したポンプ装置１１を起動可能とする。具体例として、制御部５６は、休止時間ｔ２経過後に、ロータリー運転で圧力低下と判断したポンプ装置１１の順番が回ってきた場合に、圧力低下と判断したポンプ装置１１を再度起動する。そして、圧力低下と判断したポンプ装置１１が予め設定された回数、例えば、２回連続して圧力低下と判断された場合には、制御部５６は、当該ポンプ装置１１を故障と判断し、表示部５２によってポンプ装置１１の故障を、給水装置１を設置する室内で表示する。 Then, the control unit 56 enables the pump device 11 determined to have a pressure drop to be activated after the pause time t2 has elapsed. As a specific example, the control unit 56 restarts the pump device 11 determined to have a pressure drop when the turn of the pump device 11 determined to have a pressure drop in the rotary operation comes after the pause time t2 has elapsed. Then, when the pump device 11 determined to have a pressure drop is determined to have a pressure drop for a preset number of times, for example, twice in a row, the control unit 56 determines the pump device 11 as a failure and displays it. The unit 52 displays the failure of the pump device 11 in the room where the water supply device 1 is installed.
なお、所定の回数連続して、圧力低下と判断されなかった場合には、当該ポンプ装置１１は、ロータリー運転で次回以降も運転を行う。 If it is not determined that the pressure has dropped continuously for a predetermined number of times, the pump device 11 will continue to operate in the rotary operation from the next time onward.
ポンプ装置１１が圧力低下による故障と判断された場合であって、運転可能な他のポンプ装置１１により給水されている場合には、制御部５６は、計時機能によって経過時間のカウントを開始し、予め設定された冷却時間ｔ３が経過するまで、圧力低下と判断したポンプ装置１１の起動を禁止する。そして、制御部５６は、冷却時間が経過した時点で、ポンプ装置１１の起動禁止を解除し、報知部５３により故障警報を送出する。ここで、冷却時間は、予め設定され、記憶部５５に記憶される。例えば、冷却時間ｔ３は、休止時間ｔ２の２倍に設定され、本実施形態においては、６０分に設定される。 If the pump device 11 is determined to be out of order due to a pressure drop and water is being supplied by another pump device 11 that can be operated, the control unit 56 starts counting the elapsed time by the timekeeping function. The start of the pump device 11 determined to be a pressure drop is prohibited until the preset cooling time t3 elapses. Then, when the cooling time has elapsed, the control unit 56 releases the start prohibition of the pump device 11, and the notification unit 53 sends a failure alarm. Here, the cooling time is set in advance and stored in the storage unit 55. For example, the cooling time t3 is set to twice the rest time t2, and in the present embodiment, it is set to 60 minutes.
なお、圧力低下と判断したポンプ装置１１の起動を禁止している間は、制御部５６は、入力部５４のリセットボタンを押すことによって人為的に復帰処理された場合にも、故障状態を解除するが、ポンプ装置１１の起動禁止を維持する。なお、故障状態の解除とは、報知部５３により送出される故障警報をＯＦＦし、外部への報知を停止することである。 While the start of the pump device 11 determined to be a pressure drop is prohibited, the control unit 56 releases the failure state even when the reset button of the input unit 54 is artificially restored. However, the start prohibition of the pump device 11 is maintained. The release of the failure state is to turn off the failure alarm sent by the notification unit 53 and stop the notification to the outside.
ポンプ装置１１が圧力低下による故障と判断された場合であって、運転可能なポンプ装置１１がなく、断水に陥った場合には、制御部５６は、直ちに、報知部５３により故障警報を送出し、計時機能によって経過時間の計時を開始し、予め設定された冷却時間が経過するまで、圧力低下と判断したポンプ装置１１の起動を禁止する。なお、圧力低下と判断したポンプ装置１１の起動を禁止している間は、制御部５６は、入力部５４のリセットボタンを押すことによって人為的に復帰処理された場合にも、故障状態を解除するが、ポンプ装置１１の起動禁止を維持する。 If the pump device 11 is determined to be out of order due to a drop in pressure and there is no operable pump device 11 and the water is cut off, the control unit 56 immediately sends a failure alarm by the notification unit 53. , The timing of the elapsed time is started by the timing function, and the start of the pump device 11 determined to be a pressure drop is prohibited until the preset cooling time has elapsed. While the start of the pump device 11 determined to be a pressure drop is prohibited, the control unit 56 releases the failure state even when the reset button of the input unit 54 is artificially restored. However, the start prohibition of the pump device 11 is maintained.
また、運転可能なポンプ装置１１により給水されているか、断水に陥っているかに係わらず、制御部５６は、圧力低下を検出してポンプ装置１１を故障停止した時点から冷却時間が経過するまでの間、表示部５２の表示灯を点滅又は点灯させることで、故障表示を行うとともに、ディスプレイに冷却時間の経過時間若しくは残存値を表示する。 Further, regardless of whether the water is supplied by the operable pump device 11 or the water is cut off, the control unit 56 detects the pressure drop and causes the pump device 11 to fail and stop until the cooling time elapses. During that time, the indicator lamp of the display unit 52 is blinked or turned on to display the failure, and the elapsed time or the residual value of the cooling time is displayed on the display.
このように構成された給水装置１によれば、制御部５６は、ポンプ装置１１の運転時に、運転周波数が最高運転周波数ｆｍａｘであり、吐出圧力が推定末端圧力Ｐ２より低い起動圧力Ｐ３以下になり、そして、第１流量検出器１９により検出された単位時間当たりのパルス数がゼロである状態が一定時間ｔ１経過した場合に、ポンプ装置１１の圧力低下と判断して、ポンプ装置１１を停止する。 According to the water supply device 1 configured in this way, the control unit 56 has an operating frequency of the maximum operating frequency fmax and a discharge pressure lower than the estimated terminal pressure P2 and a starting pressure P3 or less during the operation of the pump device 11. Then, when the state in which the number of pulses per unit time detected by the first flow rate detector 19 is zero has elapsed for a certain period of time t1, it is determined that the pressure of the pump device 11 has dropped, and the pump device 11 is stopped. ..
制御部５６は、圧力低下が検出された場合に、予め記憶部５５に記憶された休止時間ｔ２が経過するまでポンプ装置１１を起動させない。そして、圧力低下の検出が、予め設定された回数繰り返されると、制御部５６は、ポンプ装置１１を圧力低下故障と判断する。そして、ポンプ装置１１を圧力低下故障と判断した場合には、予め記憶部５５に記憶された冷却時間ｔ３が経過するまでポンプ装置１１を起動させない。 When the pressure drop is detected, the control unit 56 does not start the pump device 11 until the pause time t2 stored in the storage unit 55 in advance has elapsed. Then, when the detection of the pressure drop is repeated a preset number of times, the control unit 56 determines that the pump device 11 is a pressure drop failure. When the pump device 11 is determined to be a pressure drop failure, the pump device 11 is not started until the cooling time t3 stored in the storage unit 55 in advance has elapsed.
このため、ポンプ装置１１内に空気が溜まり、気中において摺動部品３４が高速回転して、高温となったのち、充分に冷却されないまま、再度の揚水により急冷されてヒートショックによって破損することを防止できる。即ち、圧力低下検出又は故障と判断した場合に、休止時間ｔ２又は冷却時間ｔ３が経過するまで、ポンプ装置１１を起動させない。 For this reason, air accumulates in the pump device 11, the sliding component 34 rotates at high speed in the air, becomes high in temperature, and then is rapidly cooled by pumping water again without being sufficiently cooled and damaged by heat shock. Can be prevented. That is, when the pressure drop is detected or the failure is determined, the pump device 11 is not started until the pause time t2 or the cooling time t3 elapses.
即ち、制御部５６は、摺動部品３４が高温となっている虞がある状態においてポンプ装置１１を起動させないことから、再揚水された水によって摺動部品３４が冷却されることを防止できる。結果、給水装置１は、摺動部品３４がヒートショックにより破損することを防止できる。 That is, since the control unit 56 does not start the pump device 11 in a state where the sliding component 34 may be hot, it is possible to prevent the sliding component 34 from being cooled by the re-pumped water. As a result, the water supply device 1 can prevent the sliding component 34 from being damaged by heat shock.
また、制御部５６は、ポンプ装置１１が圧力低下故障と判断された場合であって、運転可能なポンプ装置１１により給水されている場合には、冷却時間ｔ３が経過した時点で、ポンプ装置１１の起動禁止を解除し、報知部５３により故障警報を送出する。この場合、運転可能な他のポンプ装置１１により給水されていることから、故障停止と同時に故障警報を送出する必要がなく、例えば、入力部５４のリセットボタンを押して故障状態を解除した場合には、摺動部品３４を冷却する充分な冷却時間が経過していることから、再揚水時に、ヒートショックによる破損を引き起こすことがない。 Further, when the pump device 11 is determined to have a pressure drop failure and water is supplied by the operable pump device 11, the control unit 56 determines that the pump device 11 has passed the cooling time t3. The activation prohibition of the above is released, and a failure alarm is sent by the notification unit 53. In this case, since water is supplied by another pump device 11 that can be operated, it is not necessary to send a failure alarm at the same time as the failure is stopped. For example, when the reset button of the input unit 54 is pressed to release the failure state, the failure state is released. Since a sufficient cooling time has passed to cool the sliding component 34, damage due to heat shock does not occur at the time of re-pumping.
さらに、制御部５６は、ポンプ装置１１が圧力低下故障と判断された場合であって、断水に陥った場合には、故障警報を直ちに送出し、予め設定された冷却時間が経過するまで、圧力低下と判断したポンプ装置１１の起動を禁止する。また、制御部５６は、圧力低下と判断したポンプ装置１１の起動を禁止している間は、制御部５６は、入力部５４のリセットボタンを押すことによって復帰処理された場合には、故障検出を解除するが、ポンプ装置１１の起動禁止を維持する。このため、圧力低下故障停止と同時に故障警報を送出し、警報送出後に作業員が早期に故障の原因を解消した場合に、入力部５４のリセットボタンを操作して復帰処理された場合であっても、冷却時間ｔ３が経過するまでポンプ装置１１が起動されることがない。このため、ポンプ装置１１の故障が解消されても摺動部品３４が冷却されるまでポンプ装置１１が起動することがないことから、再揚水時のヒートショックによる破損を防止できる。 Further, when the pump device 11 is determined to have a pressure drop failure and the water is cut off, the control unit 56 immediately sends a failure alarm and pressurizes the pressure until a preset cooling time elapses. The start of the pump device 11 determined to be lowered is prohibited. Further, while the control unit 56 prohibits the start of the pump device 11 determined to be a pressure drop, the control unit 56 detects a failure when the recovery process is performed by pressing the reset button of the input unit 54. Is released, but the start prohibition of the pump device 11 is maintained. Therefore, a failure alarm is sent at the same time as the pressure drop failure is stopped, and when the worker resolves the cause of the failure early after the alarm is sent, the reset button of the input unit 54 is operated to perform the recovery process. However, the pump device 11 is not started until the cooling time t3 has elapsed. Therefore, even if the failure of the pump device 11 is resolved, the pump device 11 does not start until the sliding component 34 is cooled, so that damage due to heat shock at the time of re-pumping can be prevented.
また、制御部５６は、圧力低下を検出してポンプ装置１１を故障停止した時点から冷却時間ｔ３が経過するまでの間、表示部５２の表示灯を点滅又は点灯させることで、故障表示を行うとともに、ディスプレイに冷却時間の経過時間又は残存時間を表示する。これにより、作業者が圧力低下を検出して故障停止したポンプ装置１１を起動できないこと、及び、起動可能となる時間を確認可能となる。よって、作業者は、ポンプ装置１１の停止の理由を確認することが可能となることから、制御盤の故障と誤認することがない。 Further, the control unit 56 displays the failure by blinking or turning on the indicator lamp of the display unit 52 from the time when the pressure drop is detected and the pump device 11 is stopped due to the failure until the cooling time t3 elapses. At the same time, the elapsed time or remaining time of the cooling time is displayed on the display. As a result, it is possible for the operator to confirm that the pump device 11 that has stopped failure by detecting the pressure drop cannot be started and the time during which the pump device 11 can be started. Therefore, since the operator can confirm the reason for stopping the pump device 11, the operator does not mistakenly recognize it as a failure of the control panel.
上述したように、本発明の一実施形態に係る給水装置１によれば、ポンプ装置１１に用いられる摺動部品３４の破損を抑制できる。 As described above, according to the water supply device 1 according to the embodiment of the present invention, damage to the sliding component 34 used in the pump device 11 can be suppressed.
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上述した例では、摺動部品３４は、軸封装置３６と、水中軸受３７と、を含む構成を説明したがこれに限定されない。例えば、摺動部品３４は、インペラ３２ｇ及びポンプケーシング３２ｄに設けられたライナリングを含む構成であってもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described example, the configuration of the sliding component 34 including the shaft sealing device 36 and the underwater bearing 37 has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the sliding component 34 may have a configuration including an impeller 32g and a liner ring provided on the pump casing 32d.
また、上述した例では、給水装置１は、故障検出の例として、ポンプ装置１１の圧力低下を検出する例を用いたが、これに限定されない。例えば、故障検出の例として、摺動部品３４のうち、軸封装置３６の過熱検出によって故障を検出する構成としてもよい。具体例として、制御部５６が温度センサ等によって軸封装置３６の温度を検出し、記憶部５５に記憶された正常な温度よりも高温の異常温度である閾値と検出した温度を比較する。そして、軸封装置３６の温度が異常温度である場合に、制御部５６がポンプ装置１１を故障と判断し、故障判断されたポンプ装置１１を、軸封装置３６の温度が正常な温度まで低下するまで起動しない構成としてもよい。 Further, in the above-described example, the water supply device 1 uses an example of detecting a pressure drop of the pump device 11 as an example of failure detection, but the present invention is not limited to this. For example, as an example of failure detection, among the sliding parts 34, the failure may be detected by detecting the overheat of the shaft sealing device 36. As a specific example, the control unit 56 detects the temperature of the shaft sealing device 36 by a temperature sensor or the like, and compares the detected temperature with the threshold value which is an abnormal temperature higher than the normal temperature stored in the storage unit 55. Then, when the temperature of the shaft sealing device 36 is an abnormal temperature, the control unit 56 determines that the pump device 11 is a failure, and the temperature of the shaft sealing device 36 is lowered to a normal temperature in the pump device 11 determined to be a failure. It may be configured so that it does not start until it is started.
即ち、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 That is, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment may be carried out in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Further, the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
１…給水装置、１０…ベース、１１…ポンプ装置、１２…吐出管、１３…逆止弁、１４…開閉弁、１５…連結管、１６…接続管、１７…蓄圧装置、１８…逃がし管、１９…第１流量検出器（流量検出器）、２０…圧力検出器、２１…第２流量検出器、２２…制御盤、３１…モータ、３１ａ…ケーシング、３１ｂ…回転軸、３２…ポンプ、３２ａ…吸込口、３２ｂ…吐出口、３２ｃ…ケーシング、３２ｄ…ポンプケーシング、３２ｅ…中間ケーシング、３２ｆ…ケーシングカバー、３２ｇ…インペラ、３２ｈ…管ケーシング、３３…主軸、３３ａ…カップリング、３４…摺動部品、３６…軸封装置、３６ａ…固定環、３６ｂ…回転環、３６ｃ…付勢部材、３７…水中軸受、３７ａ…スリーブ、３７ｂ…軸受、４１…回転軸、４２…羽根車、４３…検出部、５１…インバータ、５２…表示部、５３…報知部、５４…入力部、５５…記憶部、５６…制御部。 1 ... water supply device, 10 ... base, 11 ... pump device, 12 ... discharge pipe, 13 ... check valve, 14 ... on-off valve, 15 ... connecting pipe, 16 ... connecting pipe, 17 ... accumulator, 18 ... relief pipe, 19 ... 1st flow rate detector (flow rate detector), 20 ... pressure detector, 21 ... second flow rate detector, 22 ... control panel, 31 ... motor, 31a ... casing, 31b ... rotating shaft, 32 ... pump, 32a ... Suction port, 32b ... Discharge port, 32c ... Casing, 32d ... Pump casing, 32e ... Intermediate casing, 32f ... Casing cover, 32g ... Impeller, 32h ... Pipe casing, 33 ... Main shaft, 33a ... Coupling, 34 ... Sliding Parts, 36 ... shaft sealing device, 36a ... fixed ring, 36b ... rotating ring, 36c ... urging member, 37 ... underwater bearing, 37a ... sleeve, 37b ... bearing, 41 ... rotating shaft, 42 ... impeller, 43 ... detection Unit, 51 ... Inverter, 52 ... Display unit, 53 ... Notification unit, 54 ... Input unit, 55 ... Storage unit, 56 ... Control unit.
本発明の一実施形態に係る給水装置は、主軸及びインペラの回転を支持するために、ポンプケーシング内の水中で摺動する摺動部品を有する複数のポンプ装置と、前記ポンプ装置の二次側に設けられた圧力検出器と、前記ポンプ装置の流量を検出する流量検出器と、前記ポンプ装置を起動する起動圧力、及び、圧力低下と判断された前記ポンプ装置を休止する休止時間及び前記摺動部品を冷却するための冷却時間が記憶された記憶部と、前記複数のポンプ装置をロータリー運転するとともに、前記ポンプ装置の運転時に、前記圧力検出器で検出された圧力が前記起動圧力以下であり、前記流量検出器で流量が検出されない状態が一定時間経過したときに、圧力低下と判断して運転している前記ポンプ装置を停止し、且つ、前記圧力低下と判断した前記ポンプ装置の前記ロータリー運転における順番をスキップさせて、他の前記ポンプ装置を駆動し、前記休止時間が経過した後に、前記圧力低下と判断した前記ポンプ装置を、前記ロータリー運転において、再度、起動可能とするとともに、前記ポンプ装置が、前記圧力低下検出により、設定された回数、停止した場合には、前記ポンプ装置の故障と判断し、故障リセットによる人為的な復帰処理がなされた場合も、前記冷却時間が経過するまで、前記ポンプ装置の起動を禁止する制御部と、を備える。 The water supply device according to the embodiment of the present invention includes a plurality of pump devices having sliding parts that slide in water in the pump casing to support the rotation of the spindle and the impeller, and a secondary side of the pump device. The pressure detector provided in the pump device, the flow rate detector for detecting the flow rate of the pump device, the starting pressure for starting the pump device, the pause time for suspending the pump device determined to be low in pressure, and the sliding. The storage unit that stores the cooling time for cooling the moving parts and the plurality of pump devices are rotary-operated, and the pressure detected by the pressure detector during the operation of the pump devices is equal to or lower than the starting pressure. When a certain period of time elapses when the flow rate detector does not detect the flow rate, the pump device that is determined to have a pressure drop and is operating is stopped , and the pump device that is determined to have a pressure drop is said to be the same. The order in the rotary operation is skipped, the other pump device is driven, and after the pause time elapses, the pump device determined to have the pressure drop can be started again in the rotary operation, and can be started again. When the pump device is stopped for a set number of times by the pressure drop detection, it is determined that the pump device has failed, and even if an artificial recovery process is performed by resetting the failure, the cooling time elapses. A control unit for prohibiting the start of the pump device is provided until this is done.
即ち、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
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］ 主軸及びインペラの回転を支持するために、ポンプケーシング内の水中で摺動する摺動部品を有するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の二次側に設けられた圧力検出器と、
前記ポンプ装置の流量を検出する流量検出器と、
前記ポンプ装置を起動する起動圧力、及び、圧力低下と判断された前記ポンプ装置を休止する休止時間及び前記摺動部品を冷却するための冷却時間が記憶された記憶部と、
前記ポンプ装置をロータリー運転するとともに、前記ポンプ装置の運転時に、前記圧力検出器で検出された圧力が前記起動圧力以下であり、前記流量検出器で流量が検出されない状態が一定時間経過したときに、圧力低下と判断して運転している前記ポンプ装置を停止し、休止時間が経過した後に、前記圧力低下と判断した前記ポンプ装置を、再度、起動可能とするとともに、前記ポンプ装置が、前記圧力低下検出により、設定された回数、停止した場合には、前記ポンプ装置の故障と判断し、故障リセットによる人為的な復帰処理がなされた場合も、前記冷却時間が経過するまで、前記ポンプ装置の起動を禁止する制御部と、
を備える給水装置。
［２］ 前記故障を警報する報知部を有し、
前記制御部は、前記故障を検出した前記ポンプ装置を停止した後、運転可能な前記ポンプ装置により給水中に、前記冷却時間が経過した後に、前記報知部により前記故障を外部へ警報する、［１］に記載の給水装置。
［３］ 前記制御部は、前記故障を検出した前記ポンプ装置を停止した後、運転可能な前記ポンプ装置がない場合に、前記故障を検出した時点で、前記報知部により前記故障を外部へ警報する、［２］に記載の給水装置。
［４］ 故障及び時間を表示する表示部を有し、
前記制御部は、前記ポンプ装置の故障が検出された場合に、故障を前記表示部に表示させるとともに、前記冷却経過時間若しくは前記冷却時間の残存時間を前記表示部に表示させる、［１］に記載の給水装置。
［５］ 前記流量検出器は、羽根車式であり、
前記制御部は、前記ポンプ装置で出力される単位時間当たりのパルス信号のパルス数がゼロである状態が一定時間経過した場合に、前記圧力低下と判断する、［１］乃至［４］のいずれか一項に記載の給水装置。
That is, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, each embodiment may be carried out in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Further, the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
The following is a description equivalent to the invention described in the claims of the original application of the present application.
[1] A pump device having a sliding component that slides in water in the pump casing to support the rotation of the spindle and the impeller.
A pressure detector provided on the secondary side of the pump device and
A flow rate detector that detects the flow rate of the pump device and
A storage unit that stores the starting pressure for starting the pump device, the pause time for suspending the pump device determined to be a pressure drop, and the cooling time for cooling the sliding parts.
When the pump device is operated in a rotary manner and the pressure detected by the pressure detector is equal to or lower than the starting pressure during the operation of the pump device, and a state in which the flow rate is not detected by the flow rate detector has elapsed for a certain period of time. , The pump device which is determined to be a pressure drop and is being operated is stopped, and after the pause time elapses, the pump device which is determined to be a pressure drop can be started again, and the pump device is said to be said. When the pressure drop is detected and stopped for a set number of times, it is determined that the pump device has failed, and even if an artificial recovery process is performed by resetting the failure, the pump device is operated until the cooling time elapses. A control unit that prohibits the activation of
Water supply device equipped with.
[2] It has a notification unit that warns of the failure.
After stopping the pump device that has detected the failure, the control unit alerts the failure to the outside by the notification unit after the cooling time has elapsed while the water is being supplied by the pump device that can be operated. 1] The water supply device according to.
[3] After stopping the pump device that has detected the failure, the control unit alerts the failure to the outside by the notification unit when the failure is detected when there is no operable pump device. The water supply device according to [2].
[4] It has a display unit that displays the failure and time.
When a failure of the pump device is detected, the control unit displays the failure on the display unit and displays the elapsed cooling time or the remaining time of the cooling time on the display unit in [1]. The water supply device described.
[5] The flow rate detector is an impeller type and has an impeller type.
Any of [1] to [4], the control unit determines that the pressure has dropped when a certain period of time elapses in a state where the number of pulses of the pulse signal output by the pump device is zero per unit time. The water supply device according to item 1.
Claims (5)
前記ポンプ装置の二次側に設けられた圧力検出器と、
前記ポンプ装置の流量を検出する流量検出器と、
前記ポンプ装置を起動する起動圧力、及び、圧力低下と判断された前記ポンプ装置を休止する休止時間及び前記摺動部品を冷却するための冷却時間が記憶された記憶部と、
前記ポンプ装置をロータリー運転するとともに、前記ポンプ装置の運転時に、前記圧力検出器で検出された圧力が前記起動圧力以下であり、前記流量検出器で流量が検出されない状態が一定時間経過したときに、圧力低下と判断して運転している前記ポンプ装置を停止し、休止時間が経過した後に、前記圧力低下と判断した前記ポンプ装置を、再度、起動可能とするとともに、前記ポンプ装置が、前記圧力低下検出により、設定された回数、停止した場合には、前記ポンプ装置の故障と判断し、故障リセットによる人為的な復帰処理がなされた場合も、前記冷却時間が経過するまで、前記ポンプ装置の起動を禁止する制御部と、
を備える給水装置。 A pump device with sliding parts that slide in water in the pump casing to support the rotation of the spindle and impeller.
A pressure detector provided on the secondary side of the pump device and
A flow rate detector that detects the flow rate of the pump device and
A storage unit that stores the starting pressure for starting the pump device, the pause time for suspending the pump device determined to be a pressure drop, and the cooling time for cooling the sliding parts.
When the pump device is operated in a rotary manner and the pressure detected by the pressure detector is equal to or lower than the starting pressure during the operation of the pump device, and a state in which the flow rate is not detected by the flow rate detector has elapsed for a certain period of time. , The pump device which is determined to be a pressure drop and is being operated is stopped, and after the pause time elapses, the pump device which is determined to be a pressure drop can be started again, and the pump device is said to be said. When the pressure drop is detected and stopped for a set number of times, it is determined that the pump device has failed, and even if an artificial recovery process is performed by resetting the failure, the pump device is operated until the cooling time elapses. A control unit that prohibits the activation of
Water supply device equipped with.
前記制御部は、前記故障を検出した前記ポンプ装置を停止した後、運転可能な前記ポンプ装置により給水中に、前記冷却時間が経過した後に、前記報知部により前記故障を外部へ警報する、請求項１に記載の給水装置。 It has a notification unit that warns of the failure.
After stopping the pump device that has detected the failure, the control unit warns the failure to the outside by the notification unit after the cooling time has elapsed while the water is being supplied by the pump device that can be operated. Item 1. The water supply device according to item 1.
前記制御部は、前記ポンプ装置の故障が検出された場合に、故障を前記表示部に表示させるとともに、前記冷却経過時間若しくは前記冷却時間の残存時間を前記表示部に表示させる、請求項１に記載の給水装置。 It has a display unit that displays the failure and time.
According to claim 1, when a failure of the pump device is detected, the control unit displays the failure on the display unit and displays the elapsed cooling time or the remaining time of the cooling time on the display unit. The water supply device described.
前記制御部は、前記ポンプ装置で出力される単位時間当たりのパルス信号のパルス数がゼロである状態が一定時間経過した場合に、前記圧力低下と判断する、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の給水装置。 The flow rate detector is an impeller type and has an impeller type.
Any of claims 1 to 4, wherein the control unit determines that the pressure has dropped when a certain period of time elapses in a state where the number of pulses of the pulse signal output by the pump device is zero per unit time. The water supply device according to the first paragraph.
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