JP3533428B2 - ポンプ装置及びポンプの制御装置 - Google Patents
ポンプ装置及びポンプの制御装置Info
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- JP3533428B2 JP3533428B2 JP2003045084A JP2003045084A JP3533428B2 JP 3533428 B2 JP3533428 B2 JP 3533428B2 JP 2003045084 A JP2003045084 A JP 2003045084A JP 2003045084 A JP2003045084 A JP 2003045084A JP 3533428 B2 JP3533428 B2 JP 3533428B2
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- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水道本管に接続した
ポンプにより水を吸い込み高位置にある高置水槽に送水
するポンプ装置及びポンプの制御装置に関するものであ
る。
ポンプにより水を吸い込み高位置にある高置水槽に送水
するポンプ装置及びポンプの制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のこの種のポンプ装置の構成
を示す図である。図７において、１はポンプであり、該
ポンプ１は電動機２により駆動される。３は該電動機２
の回転数を制御することによりポンプ１の回転数を制御
するインバータを具備する可変速手段、４は高い位置に
設置された高置水槽である。
を示す図である。図７において、１はポンプであり、該
ポンプ１は電動機２により駆動される。３は該電動機２
の回転数を制御することによりポンプ１の回転数を制御
するインバータを具備する可変速手段、４は高い位置に
設置された高置水槽である。
【０００３】水位検出器５は高置水槽４の水位Ｌがポン
プ運転水位Ｌ2にある場合は、可変速手段３にポンプ運
転信号ＰＳを出力し、ポンプ１を運転させて水道本管６
より給水管７を経由してポンプ１により水を吸い込み、
ポンプ１により吐出し圧力が与えられて逆止弁８と定流
量弁９を経由して揚水管１０より高置水槽４に送水され
る。高置水槽４の水位がポンプ停止水位Ｌ1に達する
と、水位検出器５は可変速手段３にポンプ停止信号を送
りポンプ１を停止する。
プ運転水位Ｌ2にある場合は、可変速手段３にポンプ運
転信号ＰＳを出力し、ポンプ１を運転させて水道本管６
より給水管７を経由してポンプ１により水を吸い込み、
ポンプ１により吐出し圧力が与えられて逆止弁８と定流
量弁９を経由して揚水管１０より高置水槽４に送水され
る。高置水槽４の水位がポンプ停止水位Ｌ1に達する
と、水位検出器５は可変速手段３にポンプ停止信号を送
りポンプ１を停止する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにポンプ１
を始動し、高置水槽４に送水する場合、ポンプ１を一般
のポンプの様に急激に始動させると給水管７の水が急激
にポンプに吸い込まれて、水撃作用と同じになりポンプ
１の始動と同時にポンプ１の吸込側で圧力が急激に低下
し、その低下した水圧が水道本管６に伝播し、水道本管
６に衝撃や振動等の悪影響を与えるという問題がある。
を始動し、高置水槽４に送水する場合、ポンプ１を一般
のポンプの様に急激に始動させると給水管７の水が急激
にポンプに吸い込まれて、水撃作用と同じになりポンプ
１の始動と同時にポンプ１の吸込側で圧力が急激に低下
し、その低下した水圧が水道本管６に伝播し、水道本管
６に衝撃や振動等の悪影響を与えるという問題がある。
【０００５】上記のような問題を発生させないようにす
るため、可変速手段３にてポンプ１の運転回転数をゆっ
くり増速させたり、またポンプ１の吐出し側に設けた定
流量弁９により必要以上の流量を水道本管６より吸い込
まないようにしている。
るため、可変速手段３にてポンプ１の運転回転数をゆっ
くり増速させたり、またポンプ１の吐出し側に設けた定
流量弁９により必要以上の流量を水道本管６より吸い込
まないようにしている。
【０００６】一般に定流量弁の圧力損失と流量との関係
は図２に示すように、設定値Ｓを流すためには大きな圧
力損失が発生する。従って、ポンプ１に必要な吐出し圧
力が正確に計算できないという問題がある。そのため一
般的にはポンプを高めの吐出し圧力で運転している。ま
た、図２から明らかなように、吐出し圧力がいくら高す
ぎても、定流量弁で制限してしまうので、一般的にはポ
ンプ吐き出し圧力を高く維持する必要がある。その結
果、定流量弁を設けた場合も、次のような問題がある。 ・定流量弁の圧力損失が大きい。 ・ポンプの吐出し圧力の調整が難しい。
は図２に示すように、設定値Ｓを流すためには大きな圧
力損失が発生する。従って、ポンプ１に必要な吐出し圧
力が正確に計算できないという問題がある。そのため一
般的にはポンプを高めの吐出し圧力で運転している。ま
た、図２から明らかなように、吐出し圧力がいくら高す
ぎても、定流量弁で制限してしまうので、一般的にはポ
ンプ吐き出し圧力を高く維持する必要がある。その結
果、定流量弁を設けた場合も、次のような問題がある。 ・定流量弁の圧力損失が大きい。 ・ポンプの吐出し圧力の調整が難しい。
【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、ポンプ吐出し側に定流量弁を
不要とし、水道本管から吸込んだ水を高置水槽に送水す
るポンプ装置及びポンプの制御装置を提供することを目
的とする。
で、上記問題点を除去し、ポンプ吐出し側に定流量弁を
不要とし、水道本管から吸込んだ水を高置水槽に送水す
るポンプ装置及びポンプの制御装置を提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のポンプ装置は、吸込口が給水管を通して水道本
管に接続されたポンプと、該ポンプの吐出口に接続さ
れ、高置水槽に送水する揚水管と、前記ポンプを駆動す
る電動機と、該電動機を可変速運転する可変速手段と、
前記ポンプ吐出口側に設けられた逆止弁と、前記ポンプ
の回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、前記ポン
プの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段と、前記ポ
ンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手段と、前記
ポンプ回転数測定手段により測定された前記ポンプの現
在の回転数と前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前記吐
出圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回転数を求
め、前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令する制御手
段とを備えたことを特徴とするものである。
本発明のポンプ装置は、吸込口が給水管を通して水道本
管に接続されたポンプと、該ポンプの吐出口に接続さ
れ、高置水槽に送水する揚水管と、前記ポンプを駆動す
る電動機と、該電動機を可変速運転する可変速手段と、
前記ポンプ吐出口側に設けられた逆止弁と、前記ポンプ
の回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、前記ポン
プの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段と、前記ポ
ンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手段と、前記
ポンプ回転数測定手段により測定された前記ポンプの現
在の回転数と前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前記吐
出圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回転数を求
め、前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令する制御手
段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】本発明の１態様によれば、前記ポンプは、
前記高置水槽の水位が所定のポンプ運転水位にある場合
には運転され、前記高置水槽の水位が前記運転水位より
高い所定の停止水位に達すると停止されることを特徴と
する。
前記高置水槽の水位が所定のポンプ運転水位にある場合
には運転され、前記高置水槽の水位が前記運転水位より
高い所定の停止水位に達すると停止されることを特徴と
する。
【００１０】本発明の１態様によれば、前記制御手段
は、前記吸込圧力検出手段の検出圧力及び前記吐出圧力
検出手段の検出圧力に基づいてＰＩ制御により前記可変
速手段に回転数指令を送ることを特徴とする。
は、前記吸込圧力検出手段の検出圧力及び前記吐出圧力
検出手段の検出圧力に基づいてＰＩ制御により前記可変
速手段に回転数指令を送ることを特徴とする。
【００１１】本発明のポンプの制御装置は、水道本管に
接続されたポンプにより高置水槽に送水するポンプの制
御装置であって、前記ポンプの回転数を測定するポンプ
回転数測定手段と、前記ポンプの吸込み圧力を検出する
吸込圧力検出手段と、前記ポンプの吐出し圧力を検出す
る吐出圧力検出手段と、前記ポンプを駆動する電動機を
可変速運転する可変速手段とを備え、前記ポンプ回転数
測定手段により測定された前記ポンプの現在の回転数と
前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前記吐出圧力検出手
段の検出圧力を用いてポンプ回転数を求め、前記可変速
手段に該ポンプ回転数を指令し前記電動機を可変速運転
することを特徴とするものである。
接続されたポンプにより高置水槽に送水するポンプの制
御装置であって、前記ポンプの回転数を測定するポンプ
回転数測定手段と、前記ポンプの吸込み圧力を検出する
吸込圧力検出手段と、前記ポンプの吐出し圧力を検出す
る吐出圧力検出手段と、前記ポンプを駆動する電動機を
可変速運転する可変速手段とを備え、前記ポンプ回転数
測定手段により測定された前記ポンプの現在の回転数と
前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前記吐出圧力検出手
段の検出圧力を用いてポンプ回転数を求め、前記可変速
手段に該ポンプ回転数を指令し前記電動機を可変速運転
することを特徴とするものである。
【００１２】本発明の１態様によれば、前記高置水槽の
水位が所定のポンプ運転水位にある場合には前記ポンプ
を運転し、前記高置水槽の水位が前記運転水位より高い
所定の停止水位に達すると前記ポンプを停止することを
特徴とする。
水位が所定のポンプ運転水位にある場合には前記ポンプ
を運転し、前記高置水槽の水位が前記運転水位より高い
所定の停止水位に達すると前記ポンプを停止することを
特徴とする。
【００１３】本発明のポンプ装置の他の態様は、水道本
管に接続されたポンプにより高置水槽に送水するポンプ
装置であって、前記ポンプの回転数を測定するポンプ回
転数測定手段と、前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸
込圧力検出手段と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する
吐出圧力検出手段と、前記ポンプを駆動する電動機を可
変速運転する可変速手段とを備え、前記高置水槽の水位
により前記ポンプ回転数測定手段により測定された前記
ポンプの現在の回転数と前記吸込圧力検出手段の検出圧
力と前記吐出圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回
転数を求め、前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令し
前記電動機を可変速運転することを特徴とするものであ
る。
管に接続されたポンプにより高置水槽に送水するポンプ
装置であって、前記ポンプの回転数を測定するポンプ回
転数測定手段と、前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸
込圧力検出手段と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する
吐出圧力検出手段と、前記ポンプを駆動する電動機を可
変速運転する可変速手段とを備え、前記高置水槽の水位
により前記ポンプ回転数測定手段により測定された前記
ポンプの現在の回転数と前記吸込圧力検出手段の検出圧
力と前記吐出圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回
転数を求め、前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令し
前記電動機を可変速運転することを特徴とするものであ
る。
【００１４】本発明のポンプ装置の他の態様は、吸込口
が給水管を通して水道本管に接続されたポンプと、前記
ポンプを駆動する電動機と、該電動機を可変速運転する
可変速手段と、前記ポンプ吐出側に設けた逆止弁と、前
記ポンプの回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、
前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段
と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手
段と、高置水槽の水位により前記ポンプの起動停止を行
い前記ポンプ回転数測定手段により測定された前記ポン
プの現在の回転数と前記吸込圧力検出手段の検出圧力と
前記吐出圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回転数
を求め、前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令する制
御手段とを備えたことを特徴とするものである。
が給水管を通して水道本管に接続されたポンプと、前記
ポンプを駆動する電動機と、該電動機を可変速運転する
可変速手段と、前記ポンプ吐出側に設けた逆止弁と、前
記ポンプの回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、
前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段
と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手
段と、高置水槽の水位により前記ポンプの起動停止を行
い前記ポンプ回転数測定手段により測定された前記ポン
プの現在の回転数と前記吸込圧力検出手段の検出圧力と
前記吐出圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回転数
を求め、前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令する制
御手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】本発明のポンプ装置の他の態様は、吸込口
が給水管を通して水道本管に接続されたポンプと、前記
ポンプを駆動する電動機と、該電動機を可変速運転する
可変速手段と、前記ポンプ吐出側に設けた逆止弁と、前
記ポンプの回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、
前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段
と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手
段と、高置水槽の水位を検出する水位検出器の検出水位
が所定の運転水位にあると前記ポンプを起動し、前記ポ
ンプ回転数測定手段により測定された前記ポンプの現在
の回転数と前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前記吐出
圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回転数を求め、
前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令する制御手段と
を備えたことを特徴とするものである。
が給水管を通して水道本管に接続されたポンプと、前記
ポンプを駆動する電動機と、該電動機を可変速運転する
可変速手段と、前記ポンプ吐出側に設けた逆止弁と、前
記ポンプの回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、
前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段
と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手
段と、高置水槽の水位を検出する水位検出器の検出水位
が所定の運転水位にあると前記ポンプを起動し、前記ポ
ンプ回転数測定手段により測定された前記ポンプの現在
の回転数と前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前記吐出
圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回転数を求め、
前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令する制御手段と
を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】本発明の１態様によれば、前記制御手段は
前記水位検出器の検出水位が前記運転水位より高い所定
の停止水位にあると前記ポンプを停止することを特徴と
する。
前記水位検出器の検出水位が前記運転水位より高い所定
の停止水位にあると前記ポンプを停止することを特徴と
する。
【００１７】本発明のポンプ装置の他の態様は、吸込口
が給水管を通して水道本管に接続されたポンプと、前記
ポンプを駆動する電動機と、該電動機を可変速運転する
可変速手段と、前記ポンプ吐出側に設けた逆止弁と、前
記ポンプの回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、
前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段
と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手
段と、高置水槽の水位が所定の運転水位にある場合にポ
ンプを起動し、前記ポンプ回転数測定手段により測定さ
れた前記ポンプの現在の回転数と前記吸込圧力検出手段
の検出圧力と前記吐出圧力検出手段の検出圧力を用いて
ポンプ回転数を求め、前記可変速手段に該ポンプ回転数
を指令する制御手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
が給水管を通して水道本管に接続されたポンプと、前記
ポンプを駆動する電動機と、該電動機を可変速運転する
可変速手段と、前記ポンプ吐出側に設けた逆止弁と、前
記ポンプの回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、
前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段
と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手
段と、高置水槽の水位が所定の運転水位にある場合にポ
ンプを起動し、前記ポンプ回転数測定手段により測定さ
れた前記ポンプの現在の回転数と前記吸込圧力検出手段
の検出圧力と前記吐出圧力検出手段の検出圧力を用いて
ポンプ回転数を求め、前記可変速手段に該ポンプ回転数
を指令する制御手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【００１８】本発明の１態様によれば、前記制御手段は
高置水槽の水位が前記運転水位より高い所定の停止水位
に達すると前記ポンプを停止することを特徴とする。
高置水槽の水位が前記運転水位より高い所定の停止水位
に達すると前記ポンプを停止することを特徴とする。
【００１９】本各請求項に記載の発明によれば、吸込圧
力検出手段の検出圧力及び吐出圧力検出手段の検出圧力
に基づいて可変速手段に回転数指令を送りポンプ回転数
を制御するから、定流量弁を使用しないで流量を制御す
ることができ、定流量弁の圧力損失なく、ポンプ運転動
力費が低減できる。
力検出手段の検出圧力及び吐出圧力検出手段の検出圧力
に基づいて可変速手段に回転数指令を送りポンプ回転数
を制御するから、定流量弁を使用しないで流量を制御す
ることができ、定流量弁の圧力損失なく、ポンプ運転動
力費が低減できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１は本発明のポンプ装置の構成を示
すブロック図である。図１において、図７と同一符号を
付した部分は同一又は相当する部分を示す。１１は減算
器、１２はポンプ１の決められた流量における運転回転
数と全揚程のテーブルデータ、１３はＰＩ（比例・積
分）制御部、１４はポンプ１の吸い込み圧力を検出する
吸込圧力検出手段、１５はポンプ１の吐出し圧力を検出
する吐出圧力検出手段である。
づいて説明する。図１は本発明のポンプ装置の構成を示
すブロック図である。図１において、図７と同一符号を
付した部分は同一又は相当する部分を示す。１１は減算
器、１２はポンプ１の決められた流量における運転回転
数と全揚程のテーブルデータ、１３はＰＩ（比例・積
分）制御部、１４はポンプ１の吸い込み圧力を検出する
吸込圧力検出手段、１５はポンプ１の吐出し圧力を検出
する吐出圧力検出手段である。
【００２１】水位検出器５は高置水槽４の水位が所定の
ポンプ運転水位Ｌ2にある場合は、可変速手段３にポン
プ運転信号ＰＳを出力し、ポンプ１を運転させて水道本
管６より給水管７を経由してポンプ１により水を吸い込
み、ポンプ１により吐出し圧力が与えられて逆止弁８を
経由して揚水管１０を通して高置水槽４に送水される。
高置水槽４の水位がポンプ停止水位Ｌ1（図２から明ら
かなように、ポンプ運転水位Ｌ2より低い所定の水位）
に達すると、水位検出器５は可変速手段３にポンプ停止
信号を送りポンプ１を停止する。
ポンプ運転水位Ｌ2にある場合は、可変速手段３にポン
プ運転信号ＰＳを出力し、ポンプ１を運転させて水道本
管６より給水管７を経由してポンプ１により水を吸い込
み、ポンプ１により吐出し圧力が与えられて逆止弁８を
経由して揚水管１０を通して高置水槽４に送水される。
高置水槽４の水位がポンプ停止水位Ｌ1（図２から明ら
かなように、ポンプ運転水位Ｌ2より低い所定の水位）
に達すると、水位検出器５は可変速手段３にポンプ停止
信号を送りポンプ１を停止する。
【００２２】吐出圧力検出手段１５及び吸込圧力検出手
段１４で検出してポンプ１の吐出し圧力から吸込圧力を
減算器１１にて減算し、該減算結果ΔＰ（測定全揚程）
を指令値としてＰＩ制御部１３に入力すると同時に、フ
ィードバック信号としてポンプ回転数測定手段（可変速
手段３の出力周波数）で現在のポンプ回転数を測定し、
該測定回転数でテーブルデータ１２より全揚程ΔＰ’
（テーブル揚程）を読み込みその値をＰＩ制御部１３に
入力し、該ＰＩ制御部１３の出力で可変速手段３にこの
測定揚程ΔＰとテーブル揚程ΔＰ’が一致するようにポ
ンプ回転数を指令し、ポンプ１を決められた流量に制御
する。
段１４で検出してポンプ１の吐出し圧力から吸込圧力を
減算器１１にて減算し、該減算結果ΔＰ（測定全揚程）
を指令値としてＰＩ制御部１３に入力すると同時に、フ
ィードバック信号としてポンプ回転数測定手段（可変速
手段３の出力周波数）で現在のポンプ回転数を測定し、
該測定回転数でテーブルデータ１２より全揚程ΔＰ’
（テーブル揚程）を読み込みその値をＰＩ制御部１３に
入力し、該ＰＩ制御部１３の出力で可変速手段３にこの
測定揚程ΔＰとテーブル揚程ΔＰ’が一致するようにポ
ンプ回転数を指令し、ポンプ１を決められた流量に制御
する。
【００２３】上記テーブルデータ１２の求め方について
説明する。図３はポンプ１の回転数Ｎ0，Ｎ1，Ｎ2，
Ｎ3，Ｎ4，Ｎ5，Ｎ6における全揚程Ｐと吐出し流量Ｑの
関係を示す図である。図３において、吐出し流量の設定
値Ｑ1のポンプ１の回転数Ｎ0，Ｎ1，Ｎ2，Ｎ3，Ｎ4，Ｎ
5，Ｎ6（実際はもっと細かく回転数を決める）毎に回転
数と全揚程Ｐを測定して、その回転数と全揚程の関係を
図４に示すようにグラフ化して、このグラフがテーブル
データ化され、テーブルデータ１２となる。
説明する。図３はポンプ１の回転数Ｎ0，Ｎ1，Ｎ2，
Ｎ3，Ｎ4，Ｎ5，Ｎ6における全揚程Ｐと吐出し流量Ｑの
関係を示す図である。図３において、吐出し流量の設定
値Ｑ1のポンプ１の回転数Ｎ0，Ｎ1，Ｎ2，Ｎ3，Ｎ4，Ｎ
5，Ｎ6（実際はもっと細かく回転数を決める）毎に回転
数と全揚程Ｐを測定して、その回転数と全揚程の関係を
図４に示すようにグラフ化して、このグラフがテーブル
データ化され、テーブルデータ１２となる。
【００２４】いま、ポンプ１の運転点が図５において、
点Ａ、即ちポンプ回転数がＮ2でシステムカーブＳＣと
の交点Ａが圧力になる。実際図５の圧力は吐出し圧力で
あるが、解りやすくするため、吸い込み圧力が零（吸込
圧力検出手段１４で検出した吸い込み圧力ＰSが零）、
即ちポンプ１の全揚程を読み込む。この場合は、図４に
より回転数（可変速手段３の出力周波数）Ｎ2の場合
は、Ｂ点、即ち圧力はＰBとなる。この圧力ＰB＝ΔＰ’
とポンプ１の全揚程、即ち吐出圧力検出手段１５で検出
した吐出し圧力ＰDと吸込圧力検出手段１４で検出した
吸い込み圧力ＰS＝０の差ΔＰを比較して、圧力ＰB＝Δ
Ｐ’がΔＰより小さい場合はＰＩ制御部１３によりポン
プの回転数を上昇させていき、ポンプ１の吐出圧力検出
手段１５で検出した全揚程（吐出し圧力）ΔＰ（吸い込
み圧力ＰS＝０）と回転数（可変速手段３の出力周波
数）でテーブルデータから読み出した全揚程圧力ＰB＝
ΔＰ’が一致するようにポンプ１の回転数を制御する。
点Ａ、即ちポンプ回転数がＮ2でシステムカーブＳＣと
の交点Ａが圧力になる。実際図５の圧力は吐出し圧力で
あるが、解りやすくするため、吸い込み圧力が零（吸込
圧力検出手段１４で検出した吸い込み圧力ＰSが零）、
即ちポンプ１の全揚程を読み込む。この場合は、図４に
より回転数（可変速手段３の出力周波数）Ｎ2の場合
は、Ｂ点、即ち圧力はＰBとなる。この圧力ＰB＝ΔＰ’
とポンプ１の全揚程、即ち吐出圧力検出手段１５で検出
した吐出し圧力ＰDと吸込圧力検出手段１４で検出した
吸い込み圧力ＰS＝０の差ΔＰを比較して、圧力ＰB＝Δ
Ｐ’がΔＰより小さい場合はＰＩ制御部１３によりポン
プの回転数を上昇させていき、ポンプ１の吐出圧力検出
手段１５で検出した全揚程（吐出し圧力）ΔＰ（吸い込
み圧力ＰS＝０）と回転数（可変速手段３の出力周波
数）でテーブルデータから読み出した全揚程圧力ＰB＝
ΔＰ’が一致するようにポンプ１の回転数を制御する。
【００２５】ポンプ１を上記のように制御することによ
り、ポンプ１の吐出し側に図７に示すように定流量弁９
が不要になり、またポンプ１の吐出し圧力が使用される
負荷、即ちシステムカーブＳＣに合致してポンプ１を運
転できるから、定流量弁を用いる場合のように、定流量
弁の圧力損失が大きく、ポンプの吐出し圧力の調整が難
しいという問題が解決でき、最適な運転が可能となる。
例えば、システムカーブが図５の点線ＳＣ’の場合はポ
ンプ１は交点イで運転されることになる。
り、ポンプ１の吐出し側に図７に示すように定流量弁９
が不要になり、またポンプ１の吐出し圧力が使用される
負荷、即ちシステムカーブＳＣに合致してポンプ１を運
転できるから、定流量弁を用いる場合のように、定流量
弁の圧力損失が大きく、ポンプの吐出し圧力の調整が難
しいという問題が解決でき、最適な運転が可能となる。
例えば、システムカーブが図５の点線ＳＣ’の場合はポ
ンプ１は交点イで運転されることになる。
【００２６】図６は図１の加算器１１及びＰＩ制御部１
３からなる制御部をマイクロコンピュータで構成した場
合のプログラムの処理手順を示す図である。制御部をマ
イクロコンピュータで構成した場合の処理手順を説明す
ると、先ず出力周波数ＨｚOU Tを０にセットする（ステ
ップＳＴ１）。出力周波数ＨｚOUTを可変速手段３のイ
ンバータに指令する（ステップＳＴ２）。吐出圧力検出
手段１５で検出したポンプ１の吐出し圧力ＰDを読み込
み（ステップＳＴ３）、続いて吸込圧力検出手段１４で
検出した吸い込み圧力ＰSを読み込む（ステップＳＴ
４）。
３からなる制御部をマイクロコンピュータで構成した場
合のプログラムの処理手順を示す図である。制御部をマ
イクロコンピュータで構成した場合の処理手順を説明す
ると、先ず出力周波数ＨｚOU Tを０にセットする（ステ
ップＳＴ１）。出力周波数ＨｚOUTを可変速手段３のイ
ンバータに指令する（ステップＳＴ２）。吐出圧力検出
手段１５で検出したポンプ１の吐出し圧力ＰDを読み込
み（ステップＳＴ３）、続いて吸込圧力検出手段１４で
検出した吸い込み圧力ＰSを読み込む（ステップＳＴ
４）。
【００２７】吐出し圧力ＰDから吸い込み圧力ＰSを減算
し、この減算値＝ＰD−ＰSをポンプの全揚程ΔＰとする
（ステップＳＴ５）。続いて出力周波数ＨｚOUTにより
テーブルデータ１２から全揚程ΔＰ’を読み込む（ステ
ップＳＴ６）。続いて測定した全揚程ΔＰとテーブルデ
ータ１２から読み込んだ全揚程ΔＰ’を比較し（ステッ
プＳＴ７）、ΔＰ＜ΔＰ’であったら出力周波数Ｈｚ
OUTから周波数増加分ＤＩＧＨｚを減算した値ＨｚOUT−
ＤＩＧＨｚを出力周波数ＨｚOUTとして可変速手段３の
インバータに出力する（ステップＳＴ８）。ΔＰ＞Δ
Ｐ’であったら出力周波数ＨｚOUTに周波数増加分ＤＩ
ＧＨｚを加算した値ＨｚOUT＋ＤＩＧＨｚを出力周波数
ＨｚOUTとして可変速手段３のインバータに出力する
（ステップＳＴ９）。
し、この減算値＝ＰD−ＰSをポンプの全揚程ΔＰとする
（ステップＳＴ５）。続いて出力周波数ＨｚOUTにより
テーブルデータ１２から全揚程ΔＰ’を読み込む（ステ
ップＳＴ６）。続いて測定した全揚程ΔＰとテーブルデ
ータ１２から読み込んだ全揚程ΔＰ’を比較し（ステッ
プＳＴ７）、ΔＰ＜ΔＰ’であったら出力周波数Ｈｚ
OUTから周波数増加分ＤＩＧＨｚを減算した値ＨｚOUT−
ＤＩＧＨｚを出力周波数ＨｚOUTとして可変速手段３の
インバータに出力する（ステップＳＴ８）。ΔＰ＞Δ
Ｐ’であったら出力周波数ＨｚOUTに周波数増加分ＤＩ
ＧＨｚを加算した値ＨｚOUT＋ＤＩＧＨｚを出力周波数
ＨｚOUTとして可変速手段３のインバータに出力する
（ステップＳＴ９）。
【００２８】なお、テーブルデータ１２には、ポンプ１
の性能を数値化して該ポンプ１の性能を記憶しておき、
該ポンプの回転数別にポンプの性能を換算し、流量を決
めて、その流量に従いポンプ全揚程を求めてそれらの結
果をテーブル化したものでも良いし、またポンプ１の吐
出し側に定流量弁を設け、ポンプ１を自動的に低速より
最高回転数までゆっくり増速させていき、ポンプの回転
数（可変速手段３の出力周波数）と吐出圧力検出手段１
５で検出した吐出し圧力ＰDと吸込圧力検出手段１４で
検出した吸込圧力ＰSとを減算し、その減算値を全揚程
としてポンプの回転数と同時にテーブル化したものであ
ってもよい。
の性能を数値化して該ポンプ１の性能を記憶しておき、
該ポンプの回転数別にポンプの性能を換算し、流量を決
めて、その流量に従いポンプ全揚程を求めてそれらの結
果をテーブル化したものでも良いし、またポンプ１の吐
出し側に定流量弁を設け、ポンプ１を自動的に低速より
最高回転数までゆっくり増速させていき、ポンプの回転
数（可変速手段３の出力周波数）と吐出圧力検出手段１
５で検出した吐出し圧力ＰDと吸込圧力検出手段１４で
検出した吸込圧力ＰSとを減算し、その減算値を全揚程
としてポンプの回転数と同時にテーブル化したものであ
ってもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００３０】吸込圧力検出手段の検出圧力及び吐出圧力
検出手段の検出圧力に基づいて可変速手段に回転数指令
を送りポンプ回転数を制御するから、定流量弁を使用し
ないで流量を制御することができ、定流量弁の圧力損失
なく、ポンプ運転動力費が低減できる。
検出手段の検出圧力に基づいて可変速手段に回転数指令
を送りポンプ回転数を制御するから、定流量弁を使用し
ないで流量を制御することができ、定流量弁の圧力損失
なく、ポンプ運転動力費が低減できる。
【図１】本発明のポンプ装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】定流量弁の圧力損失を示す図である。
【図３】ポンプの回転数毎の全揚程と吐出し流量の関係
を示す図である。
を示す図である。
【図４】ポンプの決められた流量におけるポンプ回転数
と全揚程の関係のテーブルデータを示す図である。
と全揚程の関係のテーブルデータを示す図である。
【図５】本発明のポンプ装置の動作点を説明するための
図である。
図である。
【図６】本発明のポンプ装置の制御部をマイクロコンピ
ュータで構成した場合のプログラムの処理手順を示す図
である。
ュータで構成した場合のプログラムの処理手順を示す図
である。
【図７】従来のポンプ装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１ ポンプ
２ 電動機
３ 可変速手段
４ 高置水槽
５ 水位検出器
６ 水道本管
７ 給水管
８ 逆止弁
９ 定流量弁
１０ 揚水管
１１ 減算器
１２ テーブルデータ
１３ ＰＩ制御部
１４ 吸込圧力検出手段
１５ 吐出圧力検出手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−131765（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−3186（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−34139（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−8886（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−286888（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−105509（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭61−57193（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−147795（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭57−178868（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F04D 15/00
F04B 49/06 321
Claims (11)
- 【請求項１】 吸込口が給水管を通して水道本管に接続
されたポンプと、該ポンプの吐出口に接続され、高置水
槽に送水する揚水管と、前記ポンプを駆動する電動機
と、該電動機を可変速運転する可変速手段と、前記ポン
プ吐出口側に設けられた逆止弁と、前記ポンプの回転数
を測定するポンプ回転数測定手段と、前記ポンプの吸込
み圧力を検出する吸込圧力検出手段と、前記ポンプの吐
出し圧力を検出する吐出圧力検出手段と、前記ポンプ回
転数測定手段により測定された前記ポンプの現在の回転
数と前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前記吐出圧力検
出手段の検出圧力を用いてポンプ回転数を求め、前記可
変速手段に該ポンプ回転数を指令する制御手段とを備え
たことを特徴とするポンプ装置。 - 【請求項２】 前記ポンプは、前記高置水槽の水位が所
定のポンプ運転水位にある場合には運転され、前記高置
水槽の水位が前記運転水位より高い所定の停止水位に達
すると停止されることを特徴とする請求項１に記載のポ
ンプ装置。 - 【請求項３】 前記制御手段は、前記吸込圧力検出手段
の検出圧力及び前記吐出圧力検出手段の検出圧力に基づ
いてＰＩ制御により前記可変速手段に回転数指令を送る
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプ装置。 - 【請求項４】 水道本管に接続されたポンプにより高置
水槽に送水するポンプの制御装置であって、前記ポンプ
の回転数を測定するポンプ回転数測定手段と、前記ポン
プの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手段と、前記ポ
ンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出手段と、前記
ポンプを駆動する電動機を可変速運転する可変速手段と
を備え、前記ポンプ回転数測定手段により測定された前記ポンプ
の現在の回転数と 前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前
記吐出圧力検出手段の検出圧力を用いてポンプ回転数を
求め、前記可変速手段に該ポンプ回転数を指令し前記電
動機を可変速運転することを特徴とするポンプの制御装
置。 - 【請求項５】 前記高置水槽の水位が所定のポンプ運転
水位にある場合には前記ポンプを運転し、前記高置水槽
の水位が前記運転水位より高い所定の停止水位に達する
と前記ポンプを停止することを特徴とする請求項４に記
載のポンプの制御装置。 - 【請求項６】 水道本管に接続されたポンプにより高置
水槽に送水するポンプ装置であって、前記ポンプの回転数を測定するポンプ回転数測定手段
と、 前記ポンプの吸込み圧力を検出する吸込圧力検出手
段と、前記ポンプの吐出し圧力を検出する吐出圧力検出
手段と、前記ポンプを駆動する電動機を可変速運転する
可変速手段とを備え、 前記高置水槽の水位により前記ポンプ回転数測定手段に
より測定された前記ポンプの現在の回転数と前記吸込圧
力検出手段の検出圧力と前記吐出圧力検出手段の検出圧
力を用いてポンプ回転数を求め、前記可変速手段に該ポ
ンプ回転数を指令し前記電動機を可変速運転することを
特徴とするポンプ装置。 - 【請求項７】 吸込口が給水管を通して水道本管に接続
されたポンプと、前記ポンプを駆動する電動機と、該電
動機を可変速運転する可変速手段と、前記ポンプ吐出側
に設けた逆止弁と、前記ポンプの回転数を測定するポン
プ回転数測定手段と、前記ポンプの吸込み圧力を検出す
る吸込圧力検出手段と、前記ポンプの吐出し圧力を検出
する吐出圧力検出手段と、高置水槽の水位により前記ポ
ンプの起動停止を行い前記ポンプ回転数測定手段により
測定された前記ポンプの現在の回転数と前記吸込圧力検
出手段の検出圧力と前記吐出圧力検出手段の検出圧力を
用いてポンプ回転数を求め、前記可変速手段に該ポンプ
回転数を指令する制御手段とを備えたことを特徴とする
ポンプ装置。 - 【請求項８】 吸込口が給水管を通して水道本管に接続
されたポンプと、前記ポンプを駆動する電動機と、該電
動機を可変速運転する可変速手段と、前記ポンプ吐出側
に設けた逆止弁と、前記ポンプの回転数を測定するポン
プ回転数測定手段と、前記ポンプの吸込み圧力を検出す
る吸込圧力検出手段と、前記ポンプの吐出し圧力を検出
する吐出圧力検出手段と、高置水槽の水位を検出する水
位検出器の検出水位が所定の運転水位にあると前記ポン
プを起動し、前記ポンプ回転数測定手段により測定され
た前記ポンプの現在の回転数 と前記吸込圧力検出手段の
検出圧力と前記吐出圧力検出手段の検出圧力を用いてポ
ンプ回転数を求め、前記可変速手段に該ポンプ回転数を
指令する制御手段とを備えたことを特徴とするポンプ装
置。 - 【請求項９】 前記制御手段は前記水位検出器の検出水
位が前記運転水位より高い所定の停止水位にあると前記
ポンプを停止することを特徴とする請求項８に記載のポ
ンプ装置。 - 【請求項１０】 吸込口が給水管を通して水道本管に接
続されたポンプと、前記ポンプを駆動する電動機と、該
電動機を可変速運転する可変速手段と、前記ポンプ吐出
側に設けた逆止弁と、前記ポンプの回転数を測定するポ
ンプ回転数測定手段と、前記ポンプの吸込み圧力を検出
する吸込圧力検出手段と、前記ポンプの吐出し圧力を検
出する吐出圧力検出手段と、高置水槽の水位が所定の運
転水位にある場合にポンプを起動し、前記ポンプ回転数
測定手段により測定された前記ポンプの現在の回転数と
前記吸込圧力検出手段の検出圧力と前記吐出圧力検出手
段の検出圧力を用いてポンプ回転数を求め、前記可変速
手段に該ポンプ回転数を指令する制御手段とを備えたこ
とを特徴とするポンプ装置。 - 【請求項１１】 前記制御手段は高置水槽の水位が前記
運転水位より高い所定の停止水位に達すると前記ポンプ
を停止することを特徴とする請求項１０に記載のポンプ
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003045084A JP3533428B2 (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | ポンプ装置及びポンプの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003045084A JP3533428B2 (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | ポンプ装置及びポンプの制御装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02381293A Division JP3423342B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | ポンプの流量制限制御装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003081276A Division JP4050642B2 (ja) | 2003-03-24 | 2003-03-24 | ポンプ装置及びポンプの制御装置 |
| JP2003327165A Division JP4001573B2 (ja) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | ポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003262197A JP2003262197A (ja) | 2003-09-19 |
| JP3533428B2 true JP3533428B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=29208473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003045084A Expired - Lifetime JP3533428B2 (ja) | 2003-02-21 | 2003-02-21 | ポンプ装置及びポンプの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3533428B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200462937Y1 (ko) | 2010-01-26 | 2012-10-11 | 왈러스 펌프 코퍼레이션 리미티드 | 가압기의 자동 제어 장치 |
| CN104085932A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-10-08 | 云南大红山管道有限公司 | 一种铁精矿脱水水循环系统 |
-
2003
- 2003-02-21 JP JP2003045084A patent/JP3533428B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003262197A (ja) | 2003-09-19 |
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