JP2638203B2 - Variable speed water supply device and its operation method - Google Patents

Variable speed water supply device and its operation method

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JP2638203B2
JP2638203B2 JP14202889A JP14202889A JP2638203B2 JP 2638203 B2 JP2638203 B2 JP 2638203B2 JP 14202889 A JP14202889 A JP 14202889A JP 14202889 A JP14202889 A JP 14202889A JP 2638203 B2 JP2638203 B2 JP 2638203B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、給水設備の水量調節を行なう可変速給水装
置及びその運転方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a variable-speed water supply apparatus for adjusting the amount of water in a water supply facility and a method of operating the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、給水設備では、配管末端における使用者側にお
いて所要の圧力、流量を得たい要請があり、使用流量は
変動するが所要の圧力を保持する必要がある。そして使
用水量の変動に対しては、種々の電動機可変速方式によ
り給水ポンプを可変速させて、給水負荷の大小に関係な
く、ポンプ吐出圧力を一定にするシステム(方式)が近
年急速に普及しつつあるが、最近は、推定方式による末
端圧力一定制御もシステム化されて来ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a water supply facility, there is a demand on a user side at a pipe end to obtain a required pressure and flow rate, and the flow rate used varies, but it is necessary to maintain a required pressure. In response to fluctuations in the amount of water used, systems (methods) that vary the speed of the water supply pump using various motor variable speed systems to maintain a constant pump discharge pressure regardless of the magnitude of the water supply load have rapidly spread in recent years. In recent years, however, constant control of terminal pressure by an estimation method has also been systematized.

上記のようなシステムは、演算部により予め設定して
ある目標圧力に対し、プロセス値である運転圧力をPI
(Proportional and integral)制御により一致させ
て、偏差をゼロとするものである。
The system as described above uses an operating pressure, which is a process value, as a PI with respect to a target pressure preset by an arithmetic unit.
(Proportional and integral) control to make the deviation zero.

第6図は、ポンプ吐出圧力を一定にする定圧制御の例
で、横軸に流量、縦軸に圧力を示す。この場合、ポンプ
の吐出圧力Pは配管末端必要圧力Pnに最大流量時の管路
の圧力損失Pcを加えた圧力で、ポンプの吐出圧力が一定
圧力になるように回転速度を制御している。
FIG. 6 shows an example of constant pressure control for keeping the pump discharge pressure constant. The horizontal axis shows the flow rate and the vertical axis shows the pressure. In this case, the discharge pressure P of the pump is a pressure obtained by adding the pressure loss Pc of the pipe at the maximum flow rate to the required pressure Pn at the end of the pipe, and the rotation speed is controlled so that the discharge pressure of the pump is constant.

また第7図は、第6図と同座標で示す推定方式による
末端圧力一定制御の例で、末端推定圧力が一定になるよ
うに管路の圧損を見込んでポンプ吐出圧力Pを定める。
管路の圧力損失Pcの流量に対応する変化、即ち抵抗曲線
に従ってポンプ吐出圧力を変化させる。(特開昭60−15
6995号公報参照) 〔発明が解決しようとする課題〕 上記した従来の可変速給水装置において、吐出圧力一
定制御の場合は、目標値となる圧力が流量や回転数に関
係なく常に一定であるが、推定方式による末端圧力一定
制御では、目標値となる圧力が流量又は回転数の変化に
伴って随時変化するため、PI制御が収束しにくいという
点がある。
FIG. 7 is an example of the terminal pressure constant control by the estimation method shown by the same coordinates as FIG. 6, and the pump discharge pressure P is determined in consideration of the pressure loss of the pipeline so that the terminal estimated pressure becomes constant.
The pump discharge pressure is changed according to a change corresponding to the flow rate of the pressure loss Pc of the pipeline, that is, a resistance curve. (Japanese Patent Laid-Open No. 60-15
[Problem to be Solved by the Invention] In the above-described conventional variable speed water supply device, in the case of constant discharge pressure control, the target pressure is always constant regardless of the flow rate and the number of rotations. In the terminal pressure constant control based on the estimation method, there is a point that the PI control does not easily converge because the pressure serving as the target value changes as needed with a change in the flow rate or the rotation speed.

圧力タンクがない場合には、ポンプの回転数変化と、
管内圧力の変化の応答遅れは殆んどなく、収束可能であ
るが、圧力タンクがこのシステム系内に入ると、圧力タ
ンク容量や圧力タンク内への空気の封入圧力等により、
圧力タンク内の空気の振幅によるポンプの回転数変化と
管内圧力の変化に応答遅れが生じ、収束できずにハンチ
ング状態を起こしたり、収束するまでに非常に長い時間
を要する場合がある。これは、圧力タンクに封入してあ
る空気の収縮率が水に比べ遥かに大きいためである。
If there is no pressure tank, change in pump speed
There is almost no response delay of the change in the pipe pressure, and it is possible to converge.However, when the pressure tank enters this system, due to the pressure tank capacity and the air filling pressure in the pressure tank, etc.
A response delay occurs between the change in the number of revolutions of the pump and the change in the pressure in the pipe due to the amplitude of the air in the pressure tank, and the hunting state may not be achieved, or a very long time may be required for the convergence. This is because the shrinkage of the air sealed in the pressure tank is much higher than that of water.

例えば、運転中のポンプの圧力が変化して下ったとす
ると、目標圧との間に偏差が生じ、PI制御によりポンプ
は回転数を上げて圧力を上昇させようとする。圧力タン
クがある場合、特にタンク容量が大きい場合、空気の収
縮率が大きいため、圧力上昇がゆっくりとなり、運転圧
力が所定の目標圧となった時点では、既にPI制御からの
回転数は上昇指令はオーバーシュートしており、結果的
に所定圧より上がり過ぎてしまう。そして今度はPI制御
が回転数下降指定に変わるが、再び所定の目標圧力とな
った時点では、既にPI制御からの回転数下降指令はオー
バーシュートしており、結果的には所定圧より下がり過
ぎでしまうことになり、このような動作(ハンチング)
を繰り返してしまうことになる。
For example, if the pressure of the pump during operation changes and falls, a deviation occurs from the target pressure, and the pump attempts to increase the rotation speed by PI control to increase the pressure. When there is a pressure tank, especially when the tank capacity is large, the pressure rises slowly because the air shrinkage rate is large, and when the operating pressure reaches the predetermined target pressure, the rotation speed from PI control has already been increased. Has overshot, and as a result, the pressure is too high. Then, the PI control changes to the rotation speed reduction designation, but when the predetermined target pressure is reached again, the rotation speed reduction command from the PI control has already overshot, and as a result, the rotation speed has fallen too much below the predetermined pressure. This behavior (hunting)
Will be repeated.

特に、締切時の圧力と回転数のデータを読み込んで目
標圧力を設定する推定末端圧力一定制御方式の場合、目
標となる圧力に近づけるために回転数を変化させると、
回転数が変化したことで再び目標圧力が変わるため、制
御が収束しにくいことが多いという問題点があった。
In particular, in the case of the estimated terminal pressure constant control method of setting the target pressure by reading the data of the pressure and the rotation speed at the time of the cutoff, when the rotation speed is changed to approach the target pressure,
Since the target pressure changes again due to the change in the number of revolutions, there is a problem that control often does not easily converge.

本発明は、圧力タンクによるポンプの回転数変化と管
内圧力の変化の応答遅れを無くすようにした可変速給水
装置及びその運転方法を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a variable-speed water supply device and a method of operating the same that eliminates a response delay between a change in the number of revolutions of the pump and a change in the pressure in the pipe caused by the pressure tank.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、ポ
ンプと、該ポンプの吐出側に設けた圧力タンクと、ポン
プの吐出圧力を検知する圧力センサと、ポンプの吐出流
量で少水量を検知できる流量スイッチと、ポンプを可変
速する可変速装置、PI制御装置、各運転点における回転
数と圧力の関係又は流量と圧力の関係を予め設定する演
算部及び制御部を有する制御装置とを備え、ポンプを可
変速させることによりポンプの末端圧力を推定方式によ
り一定に保ち又はポンプの吐出圧力を一定に保つように
した可変速給水装置において、ポンプ吐出側に接続され
る主配管から分岐された圧力タンク配管の途中に電磁弁
を取付け、上記制御装置の制御部を、流量スイッチが小
水量を検出した状況下で該電磁弁を開作動させ、再始動
後一定時間経過後に該電磁弁を閉作動させるように構成
し、上記制御装置の可変速装置を、上記小水量検出時電
磁弁を開作動させた後ポンプを最高回転数で運転し、圧
力タンクへ蓄圧した後ポンプを停止させ、管内圧力が再
びポンプ始動圧以下になったとき再始動するように構成
したことを特徴としており、 また、請求項2の発明(運転方法)は、ポンプと、該
ポンプの吐出側に設けた圧力タンクと、ポンプの吐出圧
力を検知する圧力センサと、ポンプの吐出流量で少水量
を検知できる流量スイッチと、ポンプを可変速する可変
速装置、PI制御装置、各運転点における回転数と圧力の
関係又は流量と圧力の関係を予め設定する演算部及び制
御部を有する制御装置とを備え、ポンプを可変速させる
ことによりポンプの末端圧力を推定方式により一定に保
ち又はポンプの吐出圧力を一定に保つようにした可変速
給水装置の運転方法において、定常運転時は、ポンプ吐
出側に接続される主配管から分岐された圧力タンク配管
途中に取り付けた電磁弁を閉じ、少水量時に、ポンプを
一旦停止させる前に電磁弁を開き、ポンプモーターを最
高回転数で運転して圧力タンク内に水を蓄圧した後にポ
ンプを停止させ、再度管内圧力がポンプ始動圧力以下に
低下するとポンプを再始動し、一定時間経過後に電磁弁
を閉じるようにしたことを特徴としている。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a pump, a pressure tank provided on a discharge side of the pump, a pressure sensor for detecting a discharge pressure of the pump, and a small flow rate with a discharge flow rate of the pump. A flow rate switch that can be detected, a variable speed device that varies the speed of the pump, a PI control device, and a control device that has a calculation unit and a control unit that presets the relationship between the rotation speed and the pressure or the relationship between the flow rate and the pressure at each operating point. In a variable-speed water supply device provided with a variable-speed pump, the terminal pressure of the pump is kept constant by an estimation method or the discharge pressure of the pump is kept constant, the branch is branched from a main pipe connected to the pump discharge side. A solenoid valve was installed in the middle of the pressure tank piping, and the control unit of the control device was operated to open the solenoid valve under the condition that the flow rate switch detected a small amount of water. The solenoid valve is configured to be closed, and the variable speed device of the control device is operated at the maximum number of revolutions after opening the solenoid valve at the time of detecting the small amount of water, and after accumulating the pressure in the pressure tank, the pump is operated. The present invention is characterized in that the pump is stopped and restarted when the pressure in the pipe becomes lower than or equal to the pump starting pressure again. Provided pressure tank, pressure sensor that detects pump discharge pressure, flow switch that can detect small amount of water by pump discharge flow rate, variable speed device that varies pump speed, PI control device, rotation speed at each operating point And a control device having a calculation unit and a control unit for presetting the relationship between the pressure and the relationship between the flow rate and the pressure, and keeping the terminal pressure of the pump constant by the estimation method by changing the speed of the pump, or In the operation method of the variable-speed water supply device that keeps the discharge pressure of the pump constant, during steady operation, the solenoid valve attached in the middle of the pressure tank pipe branched from the main pipe connected to the pump discharge side is closed, At the time of the water volume, open the solenoid valve before stopping the pump once, operate the pump motor at the maximum rotation speed, accumulate water in the pressure tank, stop the pump, and if the pipe pressure drops below the pump starting pressure again The pump is restarted, and the electromagnetic valve is closed after a lapse of a predetermined time.

〔作 用〕(Operation)

請求項1の発明においては、当該給水ポンプの可変速
自動運転をスタートさせると、(i)当初、電磁弁は閉
じており、圧力タンクは当該システム系内から切り離さ
れている。
According to the first aspect of the present invention, when the variable speed automatic operation of the water supply pump is started, (i) at first, the solenoid valve is closed, and the pressure tank is disconnected from the system.

(ii)制御装置の演算部で可変速装置からの現在の回転
数信号又は流量センサ等からの現在の流量信号から予め
設定した目標圧力と圧力センサのプロセス値とをPI制御
装置で比較演算し、可変速装置により適正な電動機回転
数指令を出力し、安定した推定末端圧力一定制御又は吐
出圧力一定制御が得られる。
(Ii) The PI control unit compares and calculates a preset target pressure and a process value of the pressure sensor from the current rotation speed signal from the variable speed device or the current flow rate signal from the flow rate sensor or the like in the calculation unit of the control device. In addition, an appropriate motor speed command is output by the variable speed device, so that stable constant control of the estimated end pressure or constant discharge pressure can be obtained.

(iii)負荷側の使用水量が少なくなると、流量スイッ
チが少水量を検知して、ポンプモーターが最高回転数で
運転を行なう。その際、制御部からの信号により電磁弁
が開いて圧力タンクが当該システム系内につながり、該
圧力タンクへ蓄圧を行なう。
(Iii) When the amount of water used on the load side decreases, the flow rate switch detects the small amount of water, and the pump motor operates at the maximum speed. At this time, the solenoid valve is opened by a signal from the control unit, the pressure tank is connected to the system, and the pressure is stored in the pressure tank.

(iv)蓄圧が完了すると、ポンプ・モータは停止する。
このように該ポンプ・モータが停止することにより省エ
ネルギが図られ、ポンプ停止中は圧力タンクにより必要
圧力が確保される。
(Iv) When the pressure accumulation is completed, the pump / motor stops.
In this way, energy saving is achieved by stopping the pump / motor, and a required pressure is secured by the pressure tank while the pump is stopped.

(v)次いで使用水量が増加し、圧力タンク内圧が降下
し、圧力が再始動圧まで達すると、ポンプ・モータは再
始動する。
(V) Then, when the amount of water used increases, the pressure in the pressure tank drops, and the pressure reaches the restart pressure, the pump / motor restarts.

(vi)再始動後、一定時間を経過すると、制御部からの
信号により電磁弁が閉じて、圧力タンクが再び当該シス
テム系内から切り離され、定常運転状態となり、再び安
定した推定末端圧一定制御又は吐出圧力一定制御を行な
うことができる。
(Vi) After a certain period of time has elapsed after the restart, the solenoid valve is closed by a signal from the control unit, the pressure tank is disconnected from the system again, the system is in a steady operation state, and the stable estimated end pressure constant control is again performed. Alternatively, discharge pressure constant control can be performed.

請求項2の発明においては、定常運転時は、ポンプ吐
出側に接続される主配管から分岐された圧力タンク配管
途中に取り付けた電磁弁を閉じ、少水量時に、ポンプに
悪影響を与える締切運転の防止や省エネルギのためにポ
ンプを一旦停止させる前に、電磁弁を開き、そのまま停
止するのではなく停止時間を極力長くするため、ポンプ
モーターを最高回転数で運転し、圧力タンクに蓄圧し、
保有水量を増加させた後にポンプを停止させる。次いで
再び使用水量が増加すると、当初は圧力タンクに蓄圧さ
れた水が開状態の電磁弁を通過して給水され、給水圧力
を維持し、その後管内圧力がポンプ始動圧力以下になる
とポンプが再始動し、圧力タンクからの給水が不要とな
る一定時間経過後に電磁弁を閉じて、圧力タンクが再び
当該システム系内から切り離され、定常運転状態とな
る。
According to the second aspect of the present invention, at the time of steady operation, the solenoid valve attached in the middle of the pressure tank pipe branched from the main pipe connected to the pump discharge side is closed, and when the amount of water is low, the shut-off operation that adversely affects the pump is performed. Before stopping the pump temporarily to prevent or save energy, open the solenoid valve and stop the pump as it is.To maximize the stop time, operate the pump motor at the maximum speed and accumulate pressure in the pressure tank.
After increasing the water holding, stop the pump. Next, when the amount of water used increases again, the water stored in the pressure tank is initially supplied through the solenoid valve in the open state, and is maintained at the supply water pressure. After that, the pump restarts when the pipe pressure falls below the pump starting pressure. Then, after a lapse of a certain period of time when water supply from the pressure tank becomes unnecessary, the electromagnetic valve is closed, the pressure tank is disconnected from the system again, and a steady operation state is set.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例を図面と共に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の第1実施例を示す吐出圧力一定制
御又は圧力と周波数の関係を利用した推定末端圧力一定
制御を行なう可変速給水装置のフローシートである。
FIG. 1 is a flow sheet of a variable speed water supply apparatus for performing constant discharge pressure control or constant estimated end pressure control utilizing the relationship between pressure and frequency, showing a first embodiment of the present invention.

図において、周波数を変えて回転数の制御を行なうモ
ータ11によって駆動されるポンプ(給水ポンプ)12の吐
出側の主配管13は、逆止弁14、仕切弁15の下流側の途中
に、圧力タンク配管13aを分岐し、その端部に圧力タン
ク2が取付けられており、該圧力タンク配管13aの途中
に、電磁弁16が取付けられ、その前後に仕切弁15aが取
付けられている。
In the figure, a main pipe 13 on the discharge side of a pump (water supply pump) 12 driven by a motor 11 for controlling the number of revolutions by changing the frequency has a pressure on the way downstream of the check valve 14 and the gate valve 15. The tank pipe 13a is branched, and a pressure tank 2 is attached to an end of the tank pipe 13a. An electromagnetic valve 16 is attached in the middle of the pressure tank pipe 13a, and a gate valve 15a is attached before and after the solenoid valve.

上記圧力タンク配管13aの分岐点には、圧力センサ3
が取付けられており、更に主配管13の下流側には流量ス
イッチ4が取付けられ、給水端末部へ連通されている。
A pressure sensor 3 is provided at the branch point of the pressure tank pipe 13a.
The flow switch 4 is attached downstream of the main pipe 13 and communicates with a water supply terminal.

一方、制御装置5は、上記可変速モータ11に接続さ
れ、該モータ11の回転数を制御する可変速装置6と、圧
力センサ3に接続され主配管13内の圧力値によって可変
速装置6を制御するPI制御装置7と、各運転点における
回転数と圧力との関係を予め設定するための、可変速装
置6から入力されPI制御装置7へ出力するように接続さ
れた演算部8と、主配管13上の流量スイッチ4によって
少水量を検知された末端部での給水量の入力に基づい
て、タンク配管13a上の電磁弁16を開作動させ、再始動
後一定時間経過後に該電磁弁を閉作動させるように制御
するようにそれぞれ接続される制御部9とを備えてい
る。
On the other hand, the control device 5 is connected to the variable speed motor 11 and controls the rotation speed of the motor 11, and the variable speed device 6 is connected to the pressure sensor 3 and is controlled by the pressure value in the main pipe 13. A PI control device 7 to be controlled, and a calculation unit 8 connected to the input from the variable speed device 6 and output to the PI control device 7 for presetting the relationship between the rotation speed and the pressure at each operating point, The solenoid valve 16 on the tank pipe 13a is opened based on the input of the water supply amount at the end where the small amount of water is detected by the flow rate switch 4 on the main pipe 13, and after a lapse of a certain time after restarting, the solenoid valve is opened. And a control unit 9 which is connected so as to control so as to perform the closing operation.

次に、作用について説明する。 Next, the operation will be described.

当該給水ポンプの可変速自動運転をスタートさせる
と、(i)当初、電磁弁16は閉じており、圧力タンク2
は当該システム系内から切り離されている。
When the variable speed automatic operation of the water supply pump is started, (i) the solenoid valve 16 is initially closed and the pressure tank 2
Is disconnected from the system.

(ii)制御装置5の演算部8で可変速装置6からの現在
の回転数信号から予め設定した目標圧力と圧力センサ3
のプロセス値とをPI制御装置7で比較演算し、可変速装
置6により適正な電動機回転数指令を出力し、安定した
推定末端圧力一定制御又は吐出圧力一定制御が得られ
る。
(Ii) the target pressure and the pressure sensor 3 set in advance by the arithmetic unit 8 of the control device 5 from the current rotational speed signal from the variable speed device 6
The PI control device 7 compares and calculates the process value, and the variable speed device 6 outputs an appropriate motor rotational speed command, whereby stable constant control of the estimated end pressure or constant discharge pressure is obtained.

(iii)負荷側の使用水量が少なくなると、流量スイッ
チ4が少水量を検知して、ポンプモータが最高回転数で
運転を行なう。その際、制御部9からの信号により電磁
弁16が開いて圧力タンク2が当該システム系内につなが
り、該圧力タンク2へ蓄圧を行なう。
(Iii) When the amount of water used on the load side decreases, the flow switch 4 detects the small amount of water, and the pump motor operates at the maximum rotation speed. At this time, the electromagnetic valve 16 is opened by a signal from the control unit 9, the pressure tank 2 is connected to the system, and pressure is stored in the pressure tank 2.

(iv)蓄圧が完了すると、ポンプ・モータ1は停止す
る。このように、該ポンプ・モータ1が停止することに
より省エネルギが図られ、ポンプ停止中は圧力タンク2
により必要圧力が確保される。
(Iv) When the pressure accumulation is completed, the pump / motor 1 stops. As described above, energy saving is achieved by stopping the pump / motor 1, and the pressure tank 2 is stopped while the pump is stopped.
Thus, the required pressure is secured.

(v)使用水量が増加し、圧力タンク2内圧が降下し、
圧力が再始動圧まで達すると、ポンプ・モータ1は再始
動する。
(V) The amount of water used increases, the pressure inside the pressure tank 2 drops,
When the pressure reaches the restart pressure, the pump / motor 1 restarts.

(vi)再始動後、一定時間を経過すると、制御部9から
の信号により電磁弁16が閉じて、圧力タンク2が再び当
該システム系内から切り離され、定常運転状態となり、
再び安定した推定末端圧一定制御又は吐出圧力一定制御
を行なうことができる。
(Vi) After a certain period of time after restarting, the solenoid valve 16 is closed by a signal from the control unit 9, the pressure tank 2 is disconnected from the system again, and a steady operation state is established.
It is possible to perform stable stable control of the estimated end pressure or constant discharge pressure again.

上記した作用(作動状態)は、第3図のフローチャー
トに示されている。
The above operation (operating state) is shown in the flowchart of FIG.

次に第2図は、本発明の第2実施例を示す圧力と流量
の関係を利用した推定末端圧力一定制御を行なう可変速
給水装置のフロートシートであって、図中、第1図に記
載した符号と同一の符号は同一ないし同類部分を示すも
のとする。
Next, FIG. 2 is a float sheet of a variable-speed water supply device for performing constant control of estimated terminal pressure utilizing the relationship between pressure and flow rate according to a second embodiment of the present invention, which is shown in FIG. The same reference numerals as those described above indicate the same or similar parts.

この実施例ではポンプ12の吐出側の主配管13上の流量
スイッチ4の下流側に流量センサ10が取付けられ、該流
量センサ10は、各運転点における流量と圧力の関係を予
め設定するための演算部8に接続されている。前記した
第1実施例(第1図)では、制御装置5の演算部8で現
在の回転数信号を可変速装置6から入力するようにした
のに対し、この実施例では、上記のように現在の回転数
信号を主配管13上に設けた流量センサ10から入力するよ
うにしている点で相違し、その他の点では変りはない。
In this embodiment, a flow sensor 10 is mounted downstream of the flow switch 4 on the main pipe 13 on the discharge side of the pump 12, and the flow sensor 10 is used to preset the relationship between flow and pressure at each operating point. It is connected to the calculation unit 8. In the first embodiment (FIG. 1) described above, the current rotation speed signal is input from the variable speed device 6 by the arithmetic unit 8 of the control device 5, whereas in this embodiment, as described above, The difference is that the current rotation speed signal is input from the flow sensor 10 provided on the main pipe 13, and there is no difference in other points.

上記した第1及び第2の両実施例によれば、圧力タン
クを付けることによる省エネルギ効果を損なわずに、定
常運転状態において圧力タンクによる圧力脈動の影響を
受けず、常に安定した推定末端圧力一定制御又は吐出圧
力一定制御が得られる。
According to both the first and second embodiments described above, the estimated end pressure always stable without being affected by the pressure pulsation caused by the pressure tank in a steady operation state without impairing the energy saving effect of attaching the pressure tank. Constant control or constant discharge pressure control is obtained.

第4図及び第5図は、上記の効果を示すものである。
第4図は、負荷水量が一定での定常状態を、横軸に時
間、縦軸に圧力と回転数をそれぞれとって示した線図で
あって、同図(a)は従来方式を示し、同図(b)は本
発明のものを示している。
FIG. 4 and FIG. 5 show the above effect.
FIG. 4 is a diagram showing a steady state in which the amount of load water is constant, in which the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents pressure and rotation speed, and FIG. FIG. 2B shows the structure of the present invention.

これら両図を比較して明らかなように、従来方式(a
図)ではハンチング状態を呈するのに対し、本発明(b
図)では、殆ど脈動がみられない。
As is clear from comparison of these two figures, the conventional method (a
FIG. 4) shows a hunting state, whereas the present invention (b)
In the figure, there is almost no pulsation.

同様に第5図は、負荷水量が変化した後の収束状態
を、横軸に時間、縦軸に圧力と回転数をそれぞれとって
示した線図であって、同図(a)は従来方式を示し、同
図(b)は本発明のものを示している。
Similarly, FIG. 5 is a diagram showing the convergence state after the load water amount changes, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing pressure and rotation speed, respectively. FIG. FIG. 2B shows the structure of the present invention.

これら両図を比較して明らかなように、従来方式(a
図)に比べて本発明のもの(b図)が脈動なく収束して
いる状態がよく示されている。
As is clear from comparison of these two figures, the conventional method (a
FIG. 3B shows a state in which the present invention (FIG. 2B) converges without pulsation as compared with FIG.

〔発明の効果〕 以上説明したように、請求項1の発明によればポンプ
と、圧力タンクと、ポンプの吐出圧力を検知する圧力セ
ンサと、ポンプの吐出流量で少水量を検知できる流量ス
イッチと、ポンプの可変速装置、PI制御装置、各運転点
における回転数又は流量と圧力との関係を予め設定する
演算部及び制御部を有する制御装置とを備え、ポンプを
可変速運転することにより推定末端圧力を一定に保ち又
は吐出圧力を一定に保つようにした可変速給水装置にお
いて、ポンプ吐出側に接続される主配管から分岐された
圧力タンク配管の途中に電磁弁を取付け、上記制御装置
の制御部を、流量スイッチが小水量を検出した状況下で
該電磁弁を開作動させ、再始動後一定時間経過後に該電
磁弁を閉作動させるように構成し、上記制御装置の可変
速装置を、上記小水量検出時電磁弁を開作動させた後ポ
ンプを最高回転数で運転し、圧力タンクへ蓄圧した後ポ
ンプを停止させ、管内圧力が再びポンプ始動圧以下にな
ったとき再始動するように構成したことにより、圧力タ
ンクを付けることによる省エネルギ効果を損なわずに、
圧力タンクによるポンプの回転数変化と管内圧力変化の
応答遅れを無くすようにして定常運転時の圧力タンクに
よる圧力脈動を防止することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the invention of claim 1, a pump, a pressure tank, a pressure sensor for detecting a discharge pressure of the pump, and a flow switch capable of detecting a small amount of water by a discharge flow rate of the pump are provided. A variable speed device of the pump, a PI control device, a control device having a calculation unit and a control unit for presetting the relationship between the rotational speed or the flow rate and the pressure at each operating point, and estimating by operating the pump at a variable speed. In a variable-speed water supply device in which the terminal pressure is kept constant or the discharge pressure is kept constant, an electromagnetic valve is attached in the middle of a pressure tank pipe branched from a main pipe connected to the pump discharge side, and The control unit is configured to open the solenoid valve when the flow rate switch detects a small amount of water, and to close the solenoid valve after a lapse of a predetermined time after restarting. After the solenoid valve is opened at the time of detecting the small amount of water, the pump is operated at the maximum rotation speed, the pump is stopped after accumulating the pressure in the pressure tank, and restarted when the pipe pressure becomes lower than the pump starting pressure again. With such a configuration, without impairing the energy saving effect of attaching the pressure tank,
Pressure pulsation by the pressure tank during steady-state operation can be prevented by eliminating the response delay of the pump rotation speed change and the pipe pressure change by the pressure tank.

また、請求項2の発明によれば、上記電磁弁を、定常
運転時は閉じ、少水量時に開いてポンプ停止前にポンプ
モーターを最高回転数で運転して圧力タンク内に蓄圧
し、その後にポンプを停止させ、再度圧力が低下して再
始動後に閉じるように制御すること(運転方法)によ
り、圧力タンクを付けることによる省エネルギ効果を損
わずに、常に安定した推定末端圧力一定制御又は吐出圧
力一定制御が得られる。
According to the second aspect of the present invention, the solenoid valve is closed at the time of steady operation, is opened at the time of a small amount of water, and the pump motor is operated at the maximum rotation speed before the pump stops to accumulate the pressure in the pressure tank. By stopping the pump and controlling the pressure to drop again and close it after restarting (operating method), it is possible to always maintain a stable estimated end pressure constant control without impairing the energy saving effect of attaching the pressure tank. Discharge pressure constant control is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図及び第2図は本発明の第1実施例及び第2実施例
を示す可変速給水装置のフローシート、第3図は本発明
の実施例の作用を示すフローチャート、第4図(a)及
び(b)は負荷水量が一定での定常状態を示す従来方式
と本発明との比較線図、第5図(a)及び(b)は負荷
水量が変化した後の収束状態を示す従来方式と本発明と
の比較線図、第6図及び第7図は従来の制御方式を示す
線図である。 1……ポンプ・モータ、11……モータ、12……ポンプ、
13……主配管、14……逆止弁、15,15a……仕切弁、16…
…電磁弁、2……圧力タンク、3……圧力センサ、4…
…流量スイッチ、5……制御装置、6……可変速装置、
7……PI制御装置、8……演算部、9……制御部、10…
…流量センサ。
1 and 2 are flow sheets of a variable speed water supply device showing a first embodiment and a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention, and FIG. ) And (b) are comparison diagrams between the conventional method showing a steady state in which the load water amount is constant and the present invention, and FIGS. 5 (a) and (b) show a convergence state after the load water amount changes. FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams showing a conventional control system. 1 ... Pump motor, 11 ... Motor, 12 ... Pump,
13 ... Main piping, 14 ... Check valve, 15,15a ... Gate valve, 16 ...
... solenoid valve, 2 ... pressure tank, 3 ... pressure sensor, 4 ...
... Flow switch, 5 ... Control device, 6 ... Variable speed device,
7 ... PI control device, 8 ... Calculation unit, 9 ... Control unit, 10 ...
... Flow sensor.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ポンプと、該ポンプの吐出側に設けた圧力
タンクと、ポンプの吐出圧力を検知する圧力センサと、
ポンプの吐出流量で少水量を検知できる流量スイッチ
と、ポンプを可変速する可変速装置、PI制御装置、各運
転点における回転数と圧力の関係又は流量と圧力の関係
を予め設定する演算部及び制御部を有する制御装置とを
備え、ポンプを可変速させることによりポンプの末端圧
力を推定方式により一定に保ち又はポンプの吐出圧力を
一定に保つようにした可変速給水装置において、ポンプ
吐出側に接続される主配管から分岐された圧力タンク配
管の途中に電磁弁を取付け、上記制御装置の制御部を、
流量スイッチが小水量を検出した状況下で該電磁弁を開
作動させ、再始動後一定時間経過後に該電磁弁を閉作動
させるように構成し、上記制御装置の可変速装置を、上
記小水量検出時電磁弁を開作動させた後ポンプを最高回
転数で運転し、圧力タンクへ蓄圧した後ポンプを停止さ
せ、管内圧力が再びポンプ始動圧以下になったとき再始
動するように構成したことを特徴とする可変速給水装
置。
1. A pump, a pressure tank provided on a discharge side of the pump, a pressure sensor for detecting a discharge pressure of the pump,
A flow rate switch that can detect a small amount of water by the discharge flow rate of the pump, a variable speed device that varies the speed of the pump, a PI control device, an arithmetic unit that presets the relationship between the rotational speed and the pressure or the relationship between the flow rate and the pressure at each operating point and A control device having a control unit, the variable speed water supply device in which the terminal pressure of the pump is kept constant by the estimation method by keeping the pump variable, or the discharge pressure of the pump is kept constant, Attach an electromagnetic valve in the middle of the pressure tank pipe branched from the main pipe to be connected, and control the control unit of the control device,
When the flow rate switch detects a small amount of water, the solenoid valve is opened and the solenoid valve is closed after a certain period of time after restarting. The pump is operated at the maximum speed after the solenoid valve is opened at the time of detection, the pump is stopped after accumulating pressure in the pressure tank, and restarted when the pipe pressure falls below the pump starting pressure again. Variable speed water supply device characterized by the above-mentioned.
【請求項2】ポンプと、該ポンプの吐出側に設けた圧力
タンクと、ポンプの吐出圧力を検知する圧力センサと、
ポンプの吐出流量で少水量を検知できる流量スイッチ
と、ポンプを可変速する可変速給水装置、PI制御装置、
各運転点における回転数と圧力の関係又は流量と圧力の
関係を予め設定する演算部及び制御部を有する制御装置
とを備え、ポンプを可変速させることによりポンプの末
端圧力を推定方式により一定に保ち又はポンプの吐出圧
力を一定に保つようにした可変速給水装置の運転方法に
おいて、定常運転時は、ポンプ吐出側に接続される主配
管から分岐された圧力タンク配管途中に取り付けた電磁
弁を閉じ、少水量時に、ポンプを一旦停止させる前に電
磁弁を開き、ポンプモーターを最高回転数で運転して圧
力タンク内に水を蓄圧した後にポンプを停止させ、再度
管内圧力がポンプ始動圧力以下に低下するとポンプを再
始動し、一定時間経過後に電磁弁を閉じるようにしたこ
とを特徴とする運転方法。
2. A pump, a pressure tank provided on a discharge side of the pump, a pressure sensor for detecting a discharge pressure of the pump,
A flow rate switch that can detect a small amount of water by the discharge flow rate of the pump, a variable speed water supply device that varies the speed of the pump, a PI control device,
A control unit having a calculation unit and a control unit for presetting the relationship between the rotational speed and the pressure or the relationship between the flow rate and the pressure at each operating point, and making the pump variable speed so as to make the terminal pressure of the pump constant by an estimation method. In the operation method of the variable-speed water supply device for maintaining or keeping the discharge pressure of the pump constant, at the time of steady operation, an electromagnetic valve attached in the middle of a pressure tank pipe branched from a main pipe connected to the pump discharge side is used. Close, when the water volume is low, open the solenoid valve before temporarily stopping the pump, run the pump motor at the maximum speed to accumulate water in the pressure tank, stop the pump, and again reduce the pipe pressure to below the pump starting pressure. The operation method is characterized in that the pump is restarted when the pressure drops to a lower value, and the solenoid valve is closed after a certain period of time.
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