JP3172499B2 - 組み合わせポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は空調あるいは給水
設備に適した液体圧送用のポンプ装置に関し、特に、大
きな容量を得るために２台以上のポンプを組み合わせて
なるポンプ装置において、負荷の大きさに応じて、圧力
及び水量等のポンプ性能を要求通りに変更し、対応でき
るようにした組み合わせポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２台のポンプを併用する場合のポンプの
組み合わせとしては、両ポンプを可変速ポンプとする組
み合わせと、両ポンプを単速度ポンプとする組み合わせ
と、一方を可変速ポンプとし、残りを単速度ポンプとす
る組み合わせが考えられる。

【０００３】ここで、可変速ポンプとは、可変速モータ
又はインバータ等で回転数を変更することによりポンプ
性能を変更する機能を有するもの、又は、吐出水等の水
力を利用してポンプ性能を変更する機能を有するもので
あり、一方、単速度ポンプとは、定速で運転し、ポンプ
性能を変更しないものである。

【０００４】負荷の変化に応じて圧力を一定に制御する
ためには、少なくとも１台の可変速ポンプを備えた組み
合わせポンプ装置が必要であり、上記３つの組み合わせ
のうち、単速度ポンプと可変速ポンプとの組み合わせ又
は可変速ポンプ同士の組み合わせを選択する必要があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】圧力を一定に制御する
場合でも、単に各ポンプの吐出圧を一定に制御する場合
と、推定末端圧を一定に制御する場合がある。

【０００６】上記選択された２つの組み合わせのうち、
単速度ポンプと可変速ポンプとの組み合わせにおいて
は、可変速ポンプのみで運転している状態ではポンプ性
能を要求通りに変更することが可能であり、吐出圧一定
制御のみでなく、推定末端圧一定制御も容易に実施でき
る。ところが、単速度ポンプを加えた２台運転状態で
は、単速度ポンプの性能は固定されているため、大水量
の場合は一応推定末端圧一定制御が可能であるが、水量
が多くない場合には、キャビテーションや軸動力オーバ
ーの対策を十分に施した単速度ポンプでないと、推定末
端圧一定制御を行なうことはできない。たとえば、図１
２において、ＣＨは単速度ポンプの揚程曲線、ＫＨ＋Ｃ
Ｈは可変速ポンプと単速度ポンプの２台運転状態の揚程
曲線を示し、直線Ｐは可変速ポンプの圧力設定線を示し
ているが、大水量２Ｑの運転点イから１／２の水量Ｑに
なった場合、運転点ロで運転されるべきところ、圧力設
定線Ｐ上の運転点ハで回転することになるから、軸動力
オーバーやキャビテーションの発生の危険があり、当初
からキャビテーションや軸動力オーバーを起こさない吸
込み揚程小等の条件を用意しておかなければ、推定末端
圧一定制御はできないのである。吐出圧一定制御による
運転よりも、推定末端圧一定制御による運転の方が省エ
ネルギーに寄与することは既知の事実であり、したがっ
て従来の可変速ポンプと単速度ポンプとの組み合わせで
は、２台運転状態において、常には推定末端圧一定制御
ができないため、エネルギーの浪費が大きく、運転コス
トの節約ができない。

【０００７】一方、両ポンプを共に可変速ポンプとした
組み合わせにおいては、推定末端圧一定制御は一応可能
となるが、２台運転状態では、負荷の変化に対する両ポ
ンプの圧力変動が相互に影響し合う。すなわち両ポンプ
の吐出圧の押し合い状態になるので、同一圧力に落ち着
くのに時間がかかり、制御の応答性が遅い。しかも、両
ポンプ共に可変速ポンプを用いて同時にそれぞれ圧力制
御を行うように設置するので、コストが高くなるのみな
らず、機械も複雑化する。

【０００８】

【発明の目的】本願発明の目的は、ポンプを２台以上備
えた組み合わせポンプ装置において、２台運転状態でも
負荷の変化に応じて推定末端圧一定制御が迅速かつ容易
に行え、しかも、省エネルギー化と、イニシャルコスト
の節約と、構造の簡素化を同時に達成できる組み合わせ
ポンプを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願請求項１記載の発明は、可変速ポンプを用いた可
変速型第１ポンプ１と、単速度ポンプ又は回転速度を一
定に固定した状態の可変速ポンプを用いた定速型第２ポ
ンプ２とを備え、可変速型第１ポンプ１の吐出口３に接
続された第１吐出管４と、定速型第２ポンプ２の吐出口
５に接続された第２吐出管６とを、共通吐出管１０に合
流して負荷発生部に接続し、定速型第２ポンプ２の吐出
口５あるいは第２吐出管６に、一次圧一定制御型の圧力
制御弁１１を設け、該圧力制御弁１１により該圧力制御
弁１１の一次側圧力を一定に制御することにより、定速
型第２ポンプ２の吐出口５及び第２吐出管６の弁一次側
吐出管部分６ａの圧力を一定圧に制御するようにしてい
ることを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の組
み合わせポンプ装置において、上記定速型第２ポンプを
複数台備え、各定速型第２ポンプ毎に上記圧力制御弁を
設けていることを特徴としている。

【００１１】一次圧一定制御型の圧力制御弁により、定
速型第２ポンプのポンプ性能を絞り、同ポンプの吐出圧
を所定の値に制御するので、２台運転中、あるいは３台
以上運転中も、推定末端圧一定制御が可能となり、可変
速型第１ポンプの省エネルギー化が促進される。しか
も、各定速型第２ポンプに制御弁をそれぞれ１個設ける
だけのコスト増加で実施できるので、構成も複雑になら
ず、部品コストも抑制することができる。

【００１２】

【発明の第１の実施の形態】図１は２台のポンプを組み
合わせるポンプ装置に本願発明を適用した例であり、可
変速ポンプを用いた可変速型第１ポンプ１と、単速度ポ
ンプを用いた定速型第２ポンプ２とを備えている。可変
速型第１ポンプ１は、可変速モータ又はインバータ等に
より回転数を変更することにより吐出圧及び吐出量等ポ
ンプ性能を変更するか、あるいは吐出水の水力を利用し
てポンプ性能を変更する機能を有する形式であり、定速
型第２ポンプ２は、回転数が固定され、ポンプ性能を変
更することができない形式である。

【００１３】可変速型第１ポンプ１の吐出口３には第１
吐出管４が接続し、定速型第２ポンプ２の吐出口５には
第２吐出管６が接続し、両吐出管４，６は合流管８を介
して共通吐出管１０に接続し、該共通吐出管１０は、負
荷が変化する負荷発生部、たとえば給水設備の給水管等
に接続している。

【００１４】定速型第２ポンプ２の第２吐出管６の途中
又は吐出口５に、吐出圧一定制御機能を有する圧力制御
弁１１を配置している。該圧力制御弁１１としては、通
常の電動式制御弁、空圧式制御弁、油圧式制御弁又は水
力を利用した自己制御弁が適しており、圧力制御弁１１
の一次側圧力を一定圧に制御する機能を有している。す
なわち、定速型第２ポンプ２の吐出口５及び第２吐出管
６の一次側吐出管部分６ａの圧力を一定圧に制御するよ
うになっている。

【００１５】図２は、図１の組み合わせポンプ装置によ
る１台及び２台運転状態を示す揚程曲線図であり、縦軸
Ｈは揚程、横軸Ｑは水量（流量）である。ＫＨは可変速
型第１ポンプの揚程曲線、ＣＨは定速型第２ポンプの揚
程曲線、ＫＨ＋ＣＨは２台運転状態の揚程曲線を示し、
水量０から水量ＱKの区間Ｓ１は可変速型第１ポンプ１
による単独運転区間、水量ＱKから水量２ＱKの区間Ｓ２
は両ポンプ１，２による２台運転区間を示している。線
Ｐは可変速型第１ポンプ１の圧力設定線であり、この圧
力設定線Ｐ上で可変速型第１ポンプ１のポンプ性能が制
御される。

【００１６】図３は図２に対応する定速型第２ポンプ２
の仮想揚程曲線図であり、曲線ＣＨは圧力制御弁１１を
全く絞っていない状態の定速型第２ポンプ２の揚程曲
線、その他の曲線ＣＨ1,ＣＨ2,ＣＨ3は、それぞれ定速
型第２ポンプ２の吐出口５の吐出圧から圧力制御弁１１
による絞り分の圧力を差し引いた値、すなわち圧力制御
弁１１の二次側に接続する二次側吐出管部分６ｂにおい
て仮想される揚程（ポンプ性能）を示している。すなわ
ち圧力制御弁１１の開度が小さくなり、弁絞り度が増加
するに従い、仮想揚程曲線はＣＨ1から順次ＣＨ2及びＣ
Ｈ3へと移行する。

【００１７】

【作用】図２において、運転点（イ）で２台運転をして
いると仮定し、その合計水量ｑ1が比率合計で５５とす
ると、内訳は可変速型第１ポンプが５で、定速型第２ポ
ンプ２が５０となる。この時、定速型第２ポンプ２は、
図３で水量はＱK（比率５０)、揚程はｈ３の運転点
（イ）で運転する。

【００１８】負荷水量が増加して、図２の圧力設定線Ｐ
上の点（ロ）での運転指令が出ると、可変速型第１ポン
プ１は次第に吐出圧力を増大し、それに伴い当然図１の
共通吐出管１０内の圧力も増加してくる。そうなると、
第２吐出管６の二次側吐出管部分６ｂの圧力も増加して
くるから、圧力制御弁１１はそれまでの弁開度（弁絞り
度）を継続していると、圧力制御弁１１内の抵抗が大き
くなり、圧力制御弁１１の一次側吐出管部分６ａの圧力
が元の所定圧力値よりも増加し、一定を維持できなくな
る。そこで、圧力制御弁１１は一次側吐出管部分６ａ内
の一定圧を維持するために、弁開度を大きくし、絞りを
緩やかにする。それにより、一次側吐出管部分６ａ内の
一次側圧力は低下し、所定の値となる。すなわち、図３
において、定速型第２ポンプ２の仮想揚程は、仮想揚程
曲線ＣＨ3上の運転点（イ）から、一時的に仮想揚程曲
線ＣＨ3上の運転点（イ´）まで揚程が増加し、それか
ら弁開度が増加する（弁絞り度が緩められる）ことによ
り、仮想揚程曲線ＣＨ2上に移り、運転点（ロ）に達
し、運転をする。運転点（ロ）から運転点（ハ）へ、ま
た、運転点（ハ）から運転点（ニ）へと移行する場合で
も、同様に推移する。

【００１９】以上の逆に、負荷の要求水量が減少する時
には、次のように作用する。たとえば図２の運転点
（ニ）で２台運転している時に、負荷の要求水量が減少
した時は、可変速型第１ポンプ１は次第に吐出圧力が減
少し、それに伴い共通吐出管１０及び第２吐出管６の二
次側吐出管部分６ｂの圧力も減少する。これに対し、圧
力制御弁１１の弁開度が従前の状態だと、弁開度が大き
くて抵抗は少ないから、圧力制御弁１１の二次側圧力の
低下に対し弁開度を小さくして弁絞り度を増加させない
と、一次側圧力（一次側吐出管部分６ａ内の圧力）を一
定に維持できない。そこで弁開度が小さくなり、弁絞り
が進む。それにより図３における定速型第２ポンプ２の
運転状態は、揚程曲線ＣＨ上の運転点（ニ）から運転点
（ニ´）を経て仮想揚程曲線ＣＨ1上の揚程ｈ1、水量Ｑ
Kの運転点（ハ)に移行する。更に負荷の減少が続くと、
上記同様に運転点は図２及び図３の運転点（ハ）から
（ロ）へ、また運転点（ロ）から（イ）へと移行するこ
とになる。

【００２０】図３は説明上運転点の変化を誇張して記載
してあり、そのため運転点（イ´）及び運転点（ニ´）
は、図面上ではそれぞれ運転点（イ）及び運転点（ニ）
から大きく水量が変化しているように見えているが、実
際の圧力制御動作は連続しているので、上記のような水
量変化は殆ど起こらず、水量ＱK線上で一定に制御され
る。

【００２１】以上のように定速型第２ポンプ２の吐出口
５に一次圧力を一定に制御する圧力制御弁を配置してい
ることにより、圧力制御弁１１の二次側で仮想した定速
型第２ポンプ２の仮想ポンプ性能は、規定水量において
可変速型第１ポンプ１が要求する必要圧力に同調するこ
とになり、２台運転状態での全体のポンプ性能は、図２
の圧力設定線Ｐ上に乗り、推定末端圧力一定制御が実現
できることになる。

【００２２】図４でさらに説明を加えると、運転点
（ハ）を要求されたときには、可変速型第１ポンプ１の
ポンプ性能はＫＨ１、定速型第２ポンプ２の制御弁出口
の仮想ポンプ性能はＣＨ１にある。両揚程曲線ＫＨ１と
ＣＨ１とを水平（水量方向）に合成した並列曲線を作る
と、ＫＨ１＋ＣＨ１の揚程曲線となり、これを揚程ｈ１
で切ると、水量ｑ３との交点（ハ）での運転点となるこ
とが判る。

【００２３】図５は省エネルギー化を説明するための揚
程曲線図であり、点ｐ1，ｐ2及びｐ4を結ぶ直線状の破
線Ｐaは、本願発明による組み合わせポンプ装置の推定
末端圧一定制御時の圧力設定線であり、点ｐ1,ｐ2,ｐ3
及びｐ4を結ぶ折線状の実線Ｐbは、圧力制御弁を備えて
いない定速型ポンプと可変速型ポンプとの従来の組み合
わせポンプ装置の圧力設定線である。後者の従来型の圧
力設定線Ｐbでは、水量ＱKまでは可変速型ポンプ１台の
みで推定末端圧一定制御を行い、水量ＱKから水量２ＱK
の２台運転時では、区間ｐ3,ｐ4のように吐出圧力一定
制御を行っていることが判る。点ｐ5と点ｐ3を結ぶ一点
鎖線Ｙ１は、２台並列運転中、可変速型ポンプが吐出圧
一定で運転しているときの圧力を示している。同じく点
ｐ2から横軸平行に水量Ｑkを差し引いた点ｐ6と点ｐ3を
結ぶ線Ｙ２は、本願発明による圧力制御弁１１を備えた
定速型第２ポンプ２と可変速型第１ポンプ１とを併用し
て、２台運転中も推定末端圧一定制御で運転している時
の可変速型第１ポンプ１の圧力状態を示している。

【００２４】曲線Ｙ２は、２台運転中の圧力設定曲線Ｐ
aの区間ｐ2,ｐ4から定速型第２ポンプの定速運転時の水
量をそれぞれ横軸に差し引けば、２台運転中の可変速型
第１ポンプの揚程曲線が得られ、それを１台の可変速型
第１ポンプ領域内に書き移している。このようにしてで
きた可変速型第１ポンプの曲線Ｙ１とＹ２を比較する
と、斜線で示す圧力差領域が、可変速型第１ポンプの省
エネルギーに相当するものであることが判る。要する
に、従来では定速型ポンプの吐出圧一定制御に対応して
可変速型ポンプも吐出圧一定制御となり、曲線Ｙ１で作
動せざるを得なかったが、本願発明では、２台運転時も
推定末端圧一定制御となって、曲線Ｙ２の制御となり、
斜線で示す圧力差領域の分だけ省エネルギー化できるの
である。

【００２５】図６は一次側圧力を一定制御する圧力制御
弁１１の一具体化例を示しており、パイロット弁２５及
びピストン機構２４を備え、一次側圧力を利用して水力
により自己制御する圧力制御弁１１である。該圧力制御
弁１１の弁ケース２２は、定速型第２ポンプ２（図１）
の一次側吐出管部分６ａに接続する入口部２２ａと、二
次側吐出管部分６ｂ（図１）に接続する出口部２２ｂ
と、弁座２７を有し、該弁座２７に対向する弁体２３を
移動自在に内装している。

【００２６】前記弁体２３は連結ロッド２６を介してピ
ストン機構２４のピストン３３に連結し、該ピストン３
３はシリンダ３２内に軸方向摺動自在に嵌合すると共に
シリンダ３２内をバランス室３４と定圧室３５に仕切っ
ている。バランス室３４はパイロット弁２５を介して入
口部２２ａに接続し、定圧室３５はオリフィス４２を介
して直接に入口部２２ａに接続している。また、バラン
ス室３４及び定圧室３５は、オリフィス４０，４１を介
してそれぞれポンプの吸込み側などの低圧側へ抜けるよ
うになっている。したがって、定圧室３５は入口部２２
ａ、すなわち一次側吐出管部分６ａの圧力がオリフィス
４２を介して流入し、その圧力変化に同調するようにな
っている。

【００２７】弁体２３が弁座２７に対して離脱、当接す
ることにより制御弁１１を開閉すると共に、その弁体２
３の変位量により弁開度（弁絞り度）を調節する。すな
わち、弁体２３が弁座２７から遠ざかるに従い、弁開度
が大きくなり、弁絞り度が小さくなる。

【００２８】パイロット弁２５は、パイロット用一次圧
が大になると、パイロット用二次圧を更に大とするよう
機能するものである。すなわち、圧力制御弁１１の入口
部２２ａ（一次側吐出管部分６ａ）の圧力が増大する
と、バランス室３４の圧力をさらに増大し、反対に、圧
力制御弁１１の入口部２２ａの圧力が減少すると、バラ
ンス室３４の圧力をさらに減少させるよう機能するもの
である。

【００２９】

【発明の第２の実施の形態】（１）図７は、１台の可変
速型第１ポンプ１に対し、定速型第２ポンプ２を３台並
列に組み合わせたポンプ装置であり、各定速型第２ポン
プ２の吐出口にそれぞれ一次圧一定制御の圧力制御弁１
１を配置している。

【００３０】図８は、図７の組み合わせポンプ装置によ
る１台〜４台運転状態を示す揚程曲線図を示しており、
前記図２と同様、縦軸Ｈは揚程（圧力）、横軸Ｑは水量
である。該曲線図において、ＫＨは可変速型第１ポンプ
１の揚程曲線、ＣＨは１台の定速型第２ポンプ２の揚程
曲線、ＫＨ＋ＣＨは１台の可変速型第１ポンプと１台の
定速型第２ポンプ２との２台運転状態の揚程曲線、ＫＨ
＋２ＣＨは１台の可変速型第１ポンプと２台の定速型第
２ポンプとの３台運転状態の揚程曲線、ＫＨ＋３ＣＨは
１台の可変速型第１ポンプ１と３台の定速型第２ポンプ
２との４台運転状態の揚程曲線を示し、水量０から水量
ＱKの区間Ｓ１は可変速型第１ポンプ１による単独運転
区間、水量ＱKから水量２ＱKの区間Ｓ２は上記２台運転
区間、水量２ＱKから水量３ＱKの区間Ｓ３は上記３台運
転区間、水量３ＱKから水量４ＱKの区間Ｓ４は上記４台
運転区間を示している。線Ｐは可変速型第１ポンプ１の
圧力設定線であり、この圧力設定線Ｐ上で可変速型第１
ポンプ１のポンプ性能が制御される。ＫＨ1,ＫＨ2,ＫＨ
3は可変速型第１ポンプ１の回転速度を順次下げた場合
の揚程曲線である。

【００３１】図９は上記３台運転状態における最小水量
時の状態を示しており、全体の水量２ＱK、圧力ｈ2での
運転点（ハ）における運転状態である。各ポンプの状態
については、まず、運転点（ハ）の上記圧力ｈ2の横線
と水量ＱKとの交点（ハ´）を得る。したがって、定速
型第２ポンプ２の吐出口（制御弁１１の一次側）では、
吐出量ＱK、運転点（へ）となっており、弁絞りによっ
て「へ→ハ´」へ減圧することにより制御弁の二次側圧
力（定速型第２ポンプの仮想性能）は揚程曲線ＣＨ2と
なり、水量ＱK、運転点（ハ´）となる。一方、可変速
型第１ポンプ１の揚程曲線はＫＨ´2となり、締め切り
点が運転点（ハ）及び（ハ´）と同じ圧力ｈ2で吐出量
は０となる。すなわち、全体の水量２ＱKの運転状態で
は、２台の定速型第２ポンプ２が共に運転点（へ）で運
転し、圧力制御弁の制御による仮想ポンプ性能ＣＨ2に
したがって二次側圧力ｈ2でそれぞれ水量ＱKを吐出し、
一方可変速型第１ポンプ１の吐出量は０となっているの
である。

【００３２】図１０は上記３台運転状態における最大水
量時の状態を示しており、全体の水量３ＱK、圧力ｈ1で
の運転点（ニ）における運転状態である。各ポンプの状
態については、まず、運転点（ニ）における上記圧力h1
の横線と水量Ｑkとの交点（ニ´）を得る。したがっ
て、定速型第２ポンプ２の吐出口（制御弁１１の一次
側）では、吐出量ＱKで運転点（へ）となっており、弁
絞りによって「へ→ニ´」へ減圧することにより制御弁
の二次側圧力（定速型第２ポンプの仮想性能）は揚程曲
線ＣＨ1となり、水量ＱK、運転点（ニ´）となる。一
方、可変速型ポンプ１の揚程曲線はＫＨ1となり、吐出
量ＱK、運転点（ニ´）となる。すなわち、全体の水量
３ＱKの状態では、２台の定速型第２ポンプが共に運転
点（へ）で運転し、仮想ポンプ性能ＣＨ1にしたがって
二次側圧力ｈ1でそれぞれ水量ＱKを吐出し、一方、可変
速型第１ポンプ１も圧力ｈ1、運転点（ニ´）で、水量
ＱKを吐出している。

【００３３】要するに３台運転状態では、上記図９の最
小水量状態と図１０の最大水量状態の間で運転制御され
ることになり、２台の定速型第２ポンプ２は、常時、一
台当り運転点（へ）で定量運転し、一方、可変速型第１
ポンプ１の水量は０からＱkの間で変化する。推定末端
圧は前記第１の実施の形態と同様に、一定に制御され
る。

【００３４】図１１は４台運転状態の場合を示してお
り、全体の最小水量３ＱK、圧力ｈ1での運転点（ニ）か
ら最大水量４ＱK、圧力ｈmでの運転点（ホ）の間での運
転である。各ポンプについては、全体の最小水量３ＱK
の運転状態（ニ）では、運転点（ニ）の圧力h1の横線と
水量ＱKとの交点（ニ´）を得る。定速型第２ポンプ２
の吐出口（制御弁１１の一次側）では、運転点（へ）
で、吐出量ＱKとなっており、弁絞りによって「へ→ニ
´」へ減圧することにより制御弁の二次側圧力（定速型
第２ポンプの仮想性能）は揚程曲線ＣＨ１となり、水量
ＱK、運転点（ニ´）となる。一方、可変速型第１ポン
プ１の揚程曲線はＫＨ´１となり、締め切り点が運転点
（ニ）の圧力ｈ1で吐出量は０となる。すなわち、全体
の水量３ＱKの運転状態では、３台の定速型第２ポンプ
２が共に運転点（へ）で運転し、仮想ポンプ性能ＣＨ1
にしたがって二次側圧力ｈ1でそれぞれ水量ＱKを吐出
し、一方可変速型第１ポンプ１の吐出量は０となってい
るのである。

【００３５】全体の最大水量４ＱKの運転状態では、各
ポンプについては、運転点（ホ）の圧力ｈmの横線と水
量ＱKとの交点（へ）を得る。定速型第２ポンプ２の吐
出口（制御弁１１の一次側）では、曲線ＣＨ上で、吐出
量ＱK、運転点（へ）となっており、制御弁は全開状態
で作用しておらず、固有の圧力損失が無いと仮定して、
制御弁の二次側圧力（定速型第２ポンプの仮想性能）も
揚程曲線ＣＨとなり、水量ＱK、運転点（へ）となる。
一方、可変速型第１ポンプ１の揚程曲線はＫＨであり、
水量ＱK、運転点（へ）である。すなわち、全体水量４
ＱKの状態では、３台の定速型第２ポンプ２が共に運転
点（へ）で運転し、かつ、制御弁は全開状態であり、一
方可変速型第１ポンプ１も運転点（へ）で運転してい
る。

【００３６】要するに４台運転状態では、全体水量３Ｑ
Kと４ＱKの間で運転制御され、３台の定速型第２ポンプ
２は、常時、一台当り運転点（へ）で定量運転すること
になる。

【００３７】

【そのほかの実施の形態】（１）定速型第２ポンプとし
て、前記実施の形態では機能自体が単速度回転に固定さ
れた、いわゆる単速度ポンプを用いているが、可変速ポ
ンプの変速制御機能を固定状態として、定速型第２ポン
プとして利用することも可能である。この場合は、上記
定速型第２ポンプとして使用する可変速ポンプは、緊急
時、たとえば可変速型第１ポンプが故障して変速が不可
能になった時に、予備の可変速型第１ポンプとして利用
することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、 （１）可変速型第１ポンプと、１台あるいは複数台の定
速型第２ポンプとを備え、各ポンプの吐出管を合流させ
て共通吐出管から負荷部分に接続する組み合わせポンプ
装置において、定速型第２ポンプの吐出口に一次圧を一
定に制御する圧力制御弁を設けることにより、２台運転
状態においても推定末端圧一定制御を行えるようにして
いるので、従来のようにたとえば２台共に可変速型ポン
プを利用して推定末端圧一定制御を行う構造に比べて、
負荷の変化に対する圧力制御の応答性が良く、しかも、
コストが安くて構造が簡単である。

【００３９】（２）２台以上の運転時においても推定末
端圧一定制御が行えるので、従来の可変速型ポンプと定
速型ポンプとの組み合わせポンプ装置のように、２台以
上の運転状態では吐出圧一定制御をせざるを得ない装置
に比べ、可変速型ポンプの省エネルギー化を達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 １台の可変速型ポンプと１台の定速型ポンプ
との組み合わせポンプ装置に本願発明を適用した配管略
図である。

【図２】 図１の組み合わせポンプ装置の揚程曲線図で
ある。

【図３】 定速型第２ポンプに圧力制御弁を組み合わせ
た場合の定速型第２ポンプの仮想ポンプ性能を示す揚程
曲線図である。

【図４】 ２台運転状態での任意の運転点でのポンプ性
能を示す揚程曲線図である。

【図５】 省エネルギー部分を明確にするための揚程曲
線図である。

【図６】 圧力制御弁の一例を示す断面略図である。

【図７】 １台の可変速型ポンプと３台の定速型ポンプ
との組み合わせポンプ装置に本願発明を適用した配管略
図である。

【図８】 図７の組み合わせポンプ装置の揚程曲線図で
ある。

【図９】 ３台運転状態での最小水量時の揚程曲線図で
ある。

【図１０】 ３台運転状態での最大水量時の揚程曲線図
である。

【図１１】 ４台運転状態での揚程曲線図である。

【図１２】 従来技術の揚程曲線図である。

【符号の説明】

１ 可変速型第１ポンプ ２ 定速型第２ポンプ ３ 吐出口 ４ 第１吐出管 ５ 吐出口 ６ 第２吐出管 ６ａ 一次側吐出管部分 ６ｂ 二次側吐出管部分 １０ 共通吐出管

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｄ 16/20 Ｇ０５Ｄ 16/20 Ｎ (56)参考文献 特開 平10−31520（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−96695（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−42101（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 15/00 F04B 49/08 G05D 16/20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変速ポンプを用いた可変速型第１ポン
   プ１と、単速度ポンプ又は回転速度を一定に固定した状
   態の可変速ポンプを用いた定速型第２ポンプ２とを備
   え、 可変速型第１ポンプ１の吐出口３に接続された第１吐出
   管４と、定速型第２ポンプ２の吐出口５に接続された第
   ２吐出管６とを、共通吐出管１０に合流して共通の負荷
   発生部に接続し、 定速型第２ポンプ２の吐出口５あるいは第２吐出管６
   に、一次圧一定制御型の圧力制御弁１１を設け、 該圧力制御弁１１により該圧力制御弁１１の一次側圧力
   を一定に制御することにより、定速型第２ポンプ２の吐
   出口５及び第２吐出管６の弁一次側吐出管部分６ａの圧
   力を一定圧に制御するようにしていることを特徴とする
   組み合わせポンプ装置。
2. 【請求項２】 上記定速型第２ポンプを複数台備え、各
   定速型第２ポンプ毎に上記圧力制御弁を設けていること
   を特徴とする請求項１記載の組み合わせポンプ装置。