JP3426447B2 - 自動給水装置 - Google Patents

自動給水装置

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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、給配水経路に可
変速ポンプおよび給水タンクを配置した、水道等の自動
給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる自動給水装置としては、固定速ポ
ンプおよび給水タンクを組み合わせたもの、可変速ポン
プおよび給水タンクを備えたものがある。前者は、ポン
プ吸い込み側の圧力変動が大きいと運転不能になるとい
う問題等があることから、最近は後者のタイプのものが
一般的となっている。図２にかかる自動給水装置の例を
示す。すなわち、インバータ等の可変速制御装置１によ
って可変速制御される可変速ポンプ２は、ポンプ井７の
水を給水タンク３および給配水管６へと送水する。な
お、４は流量計、５は圧力計、８は調節・制御装置であ
る。
【０００３】このような構成における従来の制御例を図
３に示す。すなわち、調節・制御装置８は圧力計５の圧
力信号Ｐを監視し、これが一定値Ｐｃとなるよう、可変
速制御装置１を介して可変速ポンプ２の回転数を制御す
る（吐出圧一定制御）。一方、可変速ポンプ２は流量計
４により計測される流量がほぼ零になるとその動作を停
止し、圧力計５の圧力信号ＰがＰ１になったら、運転を
開始するようにしている。したがって、給水タンク３は
吐出圧力設定値Ｐｃと始動圧力Ｐ１との差ΔＰ分の容量
しか利用されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、図３の
ような制御では給水タンクを有効利用していないため、
ポンプの停止期間が短かく省エネルギー化が図られてい
ないという問題がある。したがって、この発明の課題
は、給水タンクの有効利用を図り、ポンプの停止期間を
長くして省エネルギー化を図ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく、この発明では、給配水経路に可変速ポンプおよび
給水タンクを配置してなる自動給水装置において、調節
・制御装置により、前記給配水経路の流量が所定値より
も多いときは前記可変速ポンプにて圧力制御（吐出圧力
一定制御または推定末端圧一定制御）を行ない、前記流
量が所定値よりも少ないときは前記給配水経路の条件に
応じて前記可変速ポンプの起動，停止圧力が可変の演算
式により可変速ポンプを固定速ポンプに近似した制御を
行なうとともにオン・オフ制御し、可変速ポンプがオフ
期間は前記給水タンクの容量を利用して給水を行なうよ
うにしている。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態説明
図である。なお、適用されるシステムは図２と同じであ
る。すなわち、給配水管６に流れる水を流量計４で検出
し、これが所定流量Ｑａ以上であれば、圧力計５からの
圧力信号Ｐにもとづき調節・制御装置８で所定の演算を
行ない、可変速制御装置１を介して可変速ポンプ２の吐
出圧力一定制御を行なう。なお、吐出圧力一定制御の代
わりに推定末端圧一定制御をするようにしても良い。
【０００７】一方、流量がＱａ以下ならば、調節・制御
装置８によって、下記（１），（２）式のような演算式
により、可変速制御装置１を介して可変速ポンプ２をオ
ン・オフ制御し、固定速ポンプと近似的な制御を行な
う。 Ｐ＝Ｐ1 ＋Ｐ0 ｛１−（ＱN ／Ｑa ）K ｝ …（１） ここに、Ｐ ：目標とする圧力 Ｐ1 ：夜間最大給水時必要圧力＝ポンプ起動圧力 Ｐ0 ：締切時Ｐ1 に加算する圧力 ＱN ：夜間給水量（ＱN ≦Ｑa ） Ｑa ：夜間最大給水量 Ｋ ：係数（２；仮定） Ｐ2 ＝Ｐ1 ＋Ｐ0 ｛１−（Ｑ2 ／Ｑa ）K ｝ …（２） ここに、Ｐ2 ：ポンプ停止圧力 Ｑ2 ：ポンプ停止時の給水量（Ｑ2 ＝Ｑa ／４〜Ｑa
／３）
【０００８】以上のようにすることで、可変速ポンプ２
は図１に実線で示すように圧力Ｐ2にて停止し、圧力Ｐ
1 にて運転を行なうように制御されることになる。した
がって、給水タンク３は圧力Ｐ2 とＰ1 との差ΔＰ’分
の容量が利用されることになり、従来よりも有効利用を
図ることができる。なお、上記圧力Ｐ1 ，Ｐ2 は、給配
水管条件（実揚程，所要末端圧，管路損失等）により、
Ｐ1 ’，Ｐ2 ’の如く変更することができる。
【０００９】
【発明の効果】この発明によれば、給水タンクの有効利
用によりポンプの停止期間を長くして省エネルギー化を
実現できるという利点が得られる。なお、この発明は、
直結給水におけるブースタポンプ等に広く応用が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を説明するための
説明図である。
【図２】自動給水装置の一般的な例を示す構成図であ
る。
【図３】従来の制御方式説明図である。
【符号の説明】
１…可変速制御装置、２…可変速ポンプ、３…給水タン
ク、４…流量計、５…圧力計、６…給配水管、７…ポン
プ井、８…調節・制御装置。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 給配水経路に可変速ポンプおよび給水タ
    ンクを配置してなる自動給水装置において、 前記可変速ポンプを制御する可変速制御装置と、前記給
    配水経路の流量および圧力を検出する流量計および圧力
    計と、前記流量計および圧力計からの検出信号を入力と
    し、前記可変速制御装置に対して前記給配水経路の流量
    が所定値よりも多いときは前記可変速ポンプにて圧力制
    御を行ない、前記流量が所定値よりも少ないときは前記
    給配水経路の条件に応じて前記可変速ポンプの起動，停
    止圧力が可変の演算式により可変速ポンプを固定速ポン
    プに近似した制御を行なうとともにオン・オフ制御し、
    可変速ポンプがオフ期間は前記給水タンクの容量を利用
    して給水を行なう調節・制御装置を備えたことを特徴と
    する自動給水装置。
  2. 【請求項２】 前記圧力制御として、吐出圧力一定制御
    または推定末端圧一定制御とすることを特徴とする請求
    項１に記載の自動給水装置。
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