JP3979984B2 - Water supply equipment - Google Patents

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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

本発明は簡易・小型の給水装置に係り、特に負荷が少水量の時に給水ポンプを停止する少水量停止機能を有する給水装置に関する。   The present invention relates to a simple and small-sized water supply device, and more particularly to a water supply device having a small water amount stop function for stopping a water supply pump when a load is a small amount of water.

可変速給水装置は、給水を行うポンプの回転数を、インバータ等の可変速手段により負荷に応じて変化させて、流量及び吐出圧力を調整することができる給水装置である。図1は、可変速給水装置の全体構成を示す説明図である。この可変速給水装置は、吸い込み口11より水を吸い込み、給水ポンプ1で加圧して負荷20に給水する。流路10の給水ポンプ1の吐出側には、水流の流量が一定値以下の少水量であることを検出するフロースイッチ3と、逆止弁4と、圧力タンク5と、ポンプの吐出側圧力(圧力タンクの水圧)を検出する圧力検出手段6とが設けられている。ポンプ1は、その回転数を変化する可変速手段2である周波数/電圧インバータによって駆動され、可変速手段2はポンプ制御手段7により制御される。   The variable speed water supply apparatus is a water supply apparatus that can adjust the flow rate and the discharge pressure by changing the rotation speed of a pump that supplies water in accordance with a load by a variable speed means such as an inverter. Drawing 1 is an explanatory view showing the whole variable speed water supply system composition. This variable speed water supply device sucks water from the suction port 11, pressurizes it with the water supply pump 1, and supplies water to the load 20. On the discharge side of the water supply pump 1 in the flow path 10, a flow switch 3, a check valve 4, a pressure tank 5, and a discharge side pressure of the pump for detecting that the flow rate of the water flow is a small amount of water below a certain value. Pressure detecting means 6 for detecting (water pressure in the pressure tank) is provided. The pump 1 is driven by a frequency / voltage inverter that is a variable speed means 2 that changes its rotational speed, and the variable speed means 2 is controlled by a pump control means 7.

このポンプ制御手段7は、フロースイッチ3が流路10の流量がある一定値以下であることを検出し、少水量検知信号を発生して、一定の少水量検知時間保持して少水量状態が継続したことを確認してから、圧力タンク5に一定時間ある加圧圧力値または加圧周波数値で蓄圧した後、給水ポンプ1を停止する少水量停止機能を有する。また、ポンプ始動圧力設定値を有し、給水ポンプの停止中に圧力検出手段6の圧力信号がポンプ始動圧力設定値以下になった時には、給水ポンプ1を始動する機能を有する。   The pump control means 7 detects that the flow switch 3 has a flow rate of the flow path 10 below a certain value, generates a small water amount detection signal, holds a constant small water amount detection time, and the small water amount state is maintained. After confirming that the pressure tank 5 has been continued, the pressure tank 5 has a function of stopping a small amount of water after the pressure tank 5 is accumulated at a pressurized pressure value or a pressurized frequency value for a certain period of time. Also, it has a pump start pressure set value, and has a function of starting the feed water pump 1 when the pressure signal of the pressure detecting means 6 becomes equal to or lower than the pump start pressure set value while the feed water pump is stopped.

従って、この可変速給水装置の動作は次のとおりである。まず負荷20が中水量あるいは大水量を必要とする時は、ポンプ制御手段7は圧力検出手段6の圧力信号S1 から、給水ポンプ1を回転させ負荷20における圧力が一定になるように、可変速手段2を比例積分(PI)制御する。負荷が少水量の時には、ポンプの締切運転による加熱を防止し、かつ無駄な運転時間の削減(省エネルギー)を図るため、前述の少水量停止動作を行う。すなわち、フロースイッチ3が少水量を検出して検知信号を発生し、ある少水量検知時間中、少水量状態が継続していることを確認してから、圧力タンク5に一定時間ある加圧圧力値または加圧周波数値で蓄圧して、その後給水ポンプ1を停止する。そして圧力タンク5から負荷20に水を供給し、圧力タンク5の圧力が所定のポンプ始動圧力設定値以下に低下したときには、再び給水ポンプを始動し、負荷20における水圧を所定圧に保持する可変速運転に復帰する。   Therefore, the operation of this variable speed water supply apparatus is as follows. First, when the load 20 requires a medium or large amount of water, the pump control means 7 rotates the feed water pump 1 from the pressure signal S1 of the pressure detection means 6 so that the pressure at the load 20 becomes constant. The means 2 is controlled by proportional integration (PI). When the load is a small amount of water, the above-described operation for stopping the small amount of water is performed in order to prevent heating due to the shutoff operation of the pump and to reduce useless operation time (energy saving). That is, the flow switch 3 detects a small amount of water and generates a detection signal. After confirming that the small amount of water continues for a certain amount of water detection time, the pressure pressure in the pressure tank 5 is constant for a certain period of time. The pressure is accumulated at the value or the pressurization frequency value, and then the water supply pump 1 is stopped. When water is supplied from the pressure tank 5 to the load 20 and the pressure in the pressure tank 5 falls below a predetermined pump start pressure set value, the water supply pump is started again, and the water pressure at the load 20 can be maintained at the predetermined pressure. Return to shifting operation.

少水量停止動作の目的は、ポンプ締切運転による加熱防止、無駄な運転時間の削減であるが、逆にこの少水量停止動作時の蓄圧圧力が高すぎると、ポンプ停止前の蓄圧による急激な圧力上昇を頻繁に繰り返すこととなり、給水装置としての機械的寿命に問題を及ぼし、又、負荷側の頻繁な圧力変動等の問題が生じる。また、少水量停止前の蓄圧による圧力上昇値を低く抑えれば、負荷側の急激な圧力上昇がなくなり給水装置としての使い勝手がよくなるが、蓄圧が低いため再始動までのポンプの停止時間があまり稼げず、ポンプの始動停止の頻度が増えることになる。   The purpose of the low water volume stop operation is to prevent heating by the pump shutoff operation and to reduce wasteful operation time, but conversely, if the accumulated pressure during this small water volume stop operation is too high, a sudden pressure due to the accumulated pressure before the pump stops The rise will be repeated frequently, which will cause a problem in the mechanical life of the water supply device, and problems such as frequent pressure fluctuations on the load side will occur. In addition, if the pressure increase due to pressure accumulation before the stoppage of a small amount of water is kept low, there will be no sudden pressure rise on the load side and the usability as a water supply device will be improved. Can not earn, the frequency of starting and stopping the pump will increase.

ところで、本発明者等は特願平5−240527号特許出願にて、負荷あるいは直近の運転状況のデータに応じて、加圧圧力(周波数)値、少水量検知時間を含むポンプの運転パラメータを自動設定する手段を備えた可変速給水装置を開示している。また、運転パラメータを自動設定する手段は、ファジィ推論機能によるものであることも同様に開示している。係る可変速給水装置によれば、ポンプの締切運転による加熱防止、無駄運転時間の削減という本来の少水量停止機能の目的を満たしながら、ポンプの始動停止頻度の低減、少水量停止前の蓄圧による急激な圧力上昇の低減という相反する目的をそれぞれある程度バランス良く達成することができる。   In the meantime, the present inventors, in Japanese Patent Application No. 5-240527, applied the pump operating parameters including the pressurized pressure (frequency) value and the small water amount detection time according to the data of the load or the latest operating condition. A variable speed water supply apparatus having means for automatically setting is disclosed. It is also disclosed that the means for automatically setting the operation parameter is based on a fuzzy inference function. According to such a variable speed water supply device, while satisfying the purpose of the original low water volume stop function of preventing the heat by the pump shut-off operation and reducing the wasteful operation time, the pump start / stop frequency is reduced, and the pressure is accumulated before the low water volume stop. The conflicting objectives of reducing the sudden pressure rise can be achieved with a certain degree of balance.

しかしながら、上述した可変速給水装置は、簡易・小型の給水装置に適用する場合には、次のような問題点がある。
(1)制御のために用いる入力要素信号(情報)が多くなり、制御装置の価格が高くなる。
(2)特願平5−240527号特許出願に開示されたファジィ推論機能を用いる場合、データ量が多くなりメモリ容量が指数関数的に増加する。このため、大容量のメモリと処理速度の速いCPUを必要とし、制御装置の価格が高くなる。
However, the variable speed water supply apparatus described above has the following problems when applied to a simple and small-sized water supply apparatus.
(1) The number of input element signals (information) used for control increases, and the price of the control device increases.
(2) When the fuzzy inference function disclosed in Japanese Patent Application No. 5-240527 is used, the amount of data increases and the memory capacity increases exponentially. For this reason, a large-capacity memory and a CPU with a high processing speed are required, and the price of the control device increases.

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、簡易・小型の経済的な給水装置においても、締切運転を避けて且つ頻繁な起動停止を避けて、バランスの取れた少水量停止動作を行うことができる給水装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances. Even in a simple and small-sized economical water supply apparatus, a balanced low water quantity stopping operation is performed while avoiding a deadline operation and frequent starting and stopping. It aims at providing the water supply apparatus which can be used.

上述した目的を達成するため、本発明の給水装置は、ポンプと、前記ポンプの吐出側に設けられた圧力検出手段と、前記ポンプの回転数を変化させる可変速手段と、負荷が少水量の時に前記ポンプを停止する少水量停止機能を有する制御手段とを備えた給水装置において、前記制御手段は、少水量状態になったら、前記ポンプの回転数を少水量状態になったときの回転数に固定して、一定時間前記圧力検出手段の検出圧力が所定の圧力よりも低下しないことを判断して、前記ポンプを停止させることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, a water supply apparatus of the present invention includes a pump, pressure detection means provided on the discharge side of the pump, variable speed means for changing the rotation speed of the pump, and a load with a small amount of water. In a water supply apparatus comprising a control means having a small water amount stop function that sometimes stops the pump, the control means, when in a low water amount state, the rotational speed of the pump when in a low water amount state The pump is stopped when it is determined that the detected pressure of the pressure detecting means does not drop below a predetermined pressure for a certain period of time.

本発明の一態様によれば、前記ポンプの吐出側に圧力タンクを備え、前記制御手段は、少水量状態になったら設定加圧圧力で前記圧力タンクに水を加圧してポンプを停止させる。
本発明の一態様によれば、前記所定の圧力は少水量状態になったときの圧力より低い圧力値である。
According to an aspect of the present invention, a pressure tank is provided on the discharge side of the pump, and the control unit pressurizes water into the pressure tank with a set pressurization pressure when the water volume is low, and stops the pump.
According to one aspect of the present invention, the predetermined pressure is a pressure value lower than the pressure when the small water amount state is reached.

本発明の給水装置の好ましい態様は、給水ポンプと、該給水ポンプの回転数を変化する可変速手段と、該給水ポンプの吐出側に設けたフロースイッチ及び逆止弁と、該逆止弁の下流側に設けた圧力タンク及び圧力検出手段と、ポンプ制御手段とを具備し、該ポンプ制御手段は、前記フロースイッチが少水量検知信号を発生して、ある少水量検知時間保持してから前記圧力タンクに一定時間、ある加圧圧力値または加圧周波数値で蓄圧した後、前記給水ポンプを停止する機能と、ポンプ始動圧力設定値を有し、前記給水ポンプ停止中に前記圧力検出手段により圧力信号が前記ポンプ始動圧力設定値以下になった時に、前記給水ポンプを始動する機能とを有し、前記少水量検知時間は、前回ポンプ停止時間と、直前ポンプ運転時間と、前記フロースイッチの開閉回数とに基づいて、自動設定する機能とを備えた。   A preferable aspect of the water supply apparatus of the present invention includes a water supply pump, variable speed means for changing the rotation speed of the water supply pump, a flow switch and a check valve provided on the discharge side of the water supply pump, A pressure tank and pressure detection means provided on the downstream side; and a pump control means. The pump control means generates a low water amount detection signal after the flow switch generates a low water amount detection time, and The pressure tank has a function of stopping the feed water pump after accumulating at a certain pressurized pressure value or pressurized frequency value for a certain period of time, and a pump starting pressure set value, and the pressure detecting means while the feed water pump is stopped. A function of starting the water supply pump when a pressure signal becomes equal to or lower than the pump start pressure set value, and the low water amount detection time includes a previous pump stop time, a previous pump operation time, and the flow Based on the number of times of opening and closing of switches, and a function of automatically setting.

また、前記制御手段は、前記フロースイッチが閉じてから、少水量検知時間のタイマをスタートさせると共に周波数を固定で若干上昇した圧力監視運転を行い、該タイマのカウントアップにより前記蓄圧運転に入るものである。   In addition, the control means starts a timer for detecting a small amount of water after the flow switch is closed, performs a pressure monitoring operation with a slight increase in frequency, and enters the pressure accumulation operation by counting up the timer. It is.

また、前記制御手段は、前記フロースイッチが閉じてから、少水量検知時間のタイマをスタートさせると共に周波数をそのまま固定した圧力監視運転を行い、該タイマのカウントアップにより前記蓄圧運転に入るものである。   Further, after the flow switch is closed, the control means starts a timer for detecting a small amount of water and performs a pressure monitoring operation with a fixed frequency, and enters the pressure accumulating operation by counting up the timer. .

また、前記制御手段は、前記フロースイッチが閉じてから、少水量検知時間のタイマをスタートさせると共に圧力監視運転を行い、該タイマのカウントアップにより前記蓄圧運転に入るものである。   Further, after the flow switch is closed, the control means starts a timer for detecting a small amount of water and performs a pressure monitoring operation, and enters the pressure accumulation operation by counting up the timer.

また、前記少水量検知時間を自動設定する手段は、データテーブルを参照したファジィ推論により行うものである。   The means for automatically setting the small water amount detection time is performed by fuzzy inference with reference to a data table.

本発明によれば、ポンプ締切運転による無駄運転時間を低減し、省エネルギーに寄与することができると共に、急激なポンプの吐出側圧力の上昇を避け、給水系統の機械的寿命を伸ばし、かつ負荷側の圧力変動の少ない快適な給水装置が提供される。   According to the present invention, it is possible to reduce the wasteful operation time due to the pump shut-off operation, contribute to energy saving, avoid a sudden increase in the discharge side pressure of the pump, extend the mechanical life of the water supply system, and A comfortable water supply device with less pressure fluctuation is provided.

本発明によれば、ポンプ締切運転による加熱防止、運転時間の低減などの少水量停止動作の目的を満足しながら、運転停止(始動)頻度の低減を簡易小型の給水装置で達成することができる。   According to the present invention, it is possible to achieve a reduction in the frequency of operation stop (start) with a simple and small water supply device while satisfying the objectives of a small water amount stop operation such as prevention of heating by pump shut-off operation and reduction in operation time. .

以下、本発明の一実施例について添付図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、簡易・小型の経済的な可変速給水装置の全体構成を示すブロック図である。図1から明らかなように、給水ポンプ1と、給水ポンプ1の回転数を変化する可変速手段2と、給水ポンプの吐出側に設けたフロースイッチ3と逆止弁4と、逆止弁の下流側に設けた圧力タンク5及び圧力検出手段6とからなる構成は、従来の技術の項で述べた可変速給水装置と同様である。また、ポンプ制御手段7は、フロースイッチ3が少水量検知信号S2 を発生して、ある少水量検知時間保持してから、圧力タンク5に蓄圧し、その後給水ポンプ1を停止する少水量停止機能を有し、またポンプ始動圧力設定値を有し、給水ポンプ1の停止中に圧力検出手段6により圧力信号S1 がポンプ始動圧力設定値以下になったときに給水ポンプ1を始動する始動機能等を有することも前述の従来技術と同様である。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a simple, small and economical variable speed water supply apparatus. As apparent from FIG. 1, the feed water pump 1, the variable speed means 2 for changing the rotation speed of the feed water pump 1, the flow switch 3 and the check valve 4 provided on the discharge side of the feed water pump, and the check valve The configuration comprising the pressure tank 5 and the pressure detection means 6 provided on the downstream side is the same as that of the variable speed water supply apparatus described in the section of the prior art. Further, the pump control means 7 generates a small amount of water detection signal S2 and holds the small amount of water detection time, then accumulates pressure in the pressure tank 5, and then stops the water supply pump 1 after that. And a start function for starting the feed water pump 1 when the pressure signal S1 falls below the pump start pressure set value by the pressure detecting means 6 while the feed water pump 1 is stopped. It is the same as that of the above-mentioned prior art.

本実施例の給水装置においては、ポンプ制御手段7に少水量状態の継続を確認する少水量検知時間を運転状況に応じて、最適値を自動的に設定する自動設定手段15を備える。ここで運転状況とは、例えば、直前の給水ポンプ運転時間、前回のポンプ停止時間、フロースイッチ開閉回数等である。少水量検知時間を自動設定する手段は、ファジィ推論機能によるものであり、ファジィ推論部と規則を具備し、運転状況の各種情報を取り込んでファジィ推論の規則に従った推論結果を抽出し、その値を運転パラメータとして新たに設定する。   In the water supply apparatus of the present embodiment, the pump control means 7 is provided with an automatic setting means 15 for automatically setting an optimum value for the small water amount detection time for confirming the continuation of the small water amount state according to the operation state. Here, the operating status is, for example, the immediately preceding feed water pump operating time, the previous pump stop time, the number of times of opening and closing the flow switch, and the like. The means for automatically setting the small water detection time is based on the fuzzy reasoning function, which has a fuzzy reasoning part and rules, extracts various information on the operating status, extracts the reasoning results according to the rules of fuzzy reasoning, and A new value is set as an operation parameter.

図2は、少水量停止動作のフローを示す。まず、圧力検出手段6で検出された現在圧力が締切運転時の最低圧力PB 以上であることを判断する(ST1)。これがYESであれば、フロースイッチが閉であるか、開であるかが判断される(ST2)。フロースイッチが閉であるということは、負荷側への供給水量がほとんど無い少水量状態であることを示している。YESである場合、即ち少水量状態が検出されると少水量検知時間タイマがスタートする(ST3)。ここでタイマ値がデータテーブルよりファジィ推論により自動設定される。この詳細については後述する。次にタイマがカウントアップしたか否かが判断される(ST4)。タイマがカウントアップしたか否かということは、所定の少水量検知時間が経過したか否かが判断される。   FIG. 2 shows a flow of a small water amount stop operation. First, it is determined that the current pressure detected by the pressure detection means 6 is equal to or higher than the minimum pressure PB during the shut-off operation (ST1). If this is YES, it is determined whether the flow switch is closed or open (ST2). The fact that the flow switch is closed indicates that the amount of water supplied to the load side is almost small. If YES, that is, if a small water amount state is detected, a small water amount detection time timer is started (ST3). Here, the timer value is automatically set from the data table by fuzzy inference. Details of this will be described later. Next, it is determined whether or not the timer has counted up (ST4). Whether or not the timer has counted up is determined whether or not a predetermined small water amount detection time has elapsed.

この段階で、NOとなるとタイマがカウントアップしていない状態であるので、圧力監視運転が開始される(ST5)。この運転は、フロースイッチが閉じたときの周波数よりも若干高い一定の周波数でポンプが運転される。そして、圧力監視遅延タイマがスタートする(ST6)。このタイマは数秒程度の短時間のタイマであり、そして圧力監視遅延タイマがカウントアップしたか否かが判断される(ST7)。このタイマのカウントアップにより、現在圧力を読み込める状態となるので、現在圧力がフロースイッチを閉じたときの圧力(PF )よりも大きいか否かが判断される(ST8)。現在圧力がフロースイッチの閉じたときの圧力PF 以上である場合には、少水量状態が継続していると判断され、ST2に戻り、以降、ST3、ST4、ST5、ST6、ST7のループを繰り返すことになる。   At this stage, if the answer is NO, the timer is not counting up, so the pressure monitoring operation is started (ST5). In this operation, the pump is operated at a constant frequency slightly higher than the frequency when the flow switch is closed. Then, the pressure monitoring delay timer starts (ST6). This timer is a short-time timer of about several seconds, and it is determined whether or not the pressure monitoring delay timer has been counted up (ST7). Since the current pressure can be read by counting up the timer, it is determined whether or not the current pressure is higher than the pressure (PF) when the flow switch is closed (ST8). When the current pressure is equal to or higher than the pressure PF when the flow switch is closed, it is determined that the low water amount state continues, and the process returns to ST2, and thereafter the loop of ST3, ST4, ST5, ST6, ST7 is repeated. It will be.

尚、圧力監視運転は、フロースイッチが閉じた時の加圧周波数に固定してポンプを運転してもよい。この場合には、比較のための圧力値(PF )を少し下げて、例えば95%として演算し、圧力監視運転を行い、その後蓄圧運転に入る。
又、圧力監視運転は、加圧周波数を固定せずに供給未端圧力を一定とする可変速(PI)制御運転を継続したままとしてもよい。
In the pressure monitoring operation, the pump may be operated with the pressure frequency fixed when the flow switch is closed. In this case, the pressure value (PF) for comparison is slightly lowered and calculated as, for example, 95%, pressure monitoring operation is performed, and then pressure accumulation operation is started.
Further, in the pressure monitoring operation, the variable speed (PI) control operation in which the supply end pressure is kept constant without fixing the pressurization frequency may be continued.

そして、ST4でタイマがカウントアップして、YESとなると、少水量状態が一定時間継続したことが確認される。そして、圧力タンクに水を加圧する蓄圧運転に入る(ST9)。即ち、この少水量検知時間中に、フロースイッチが一回も開かれないということを意味している。蓄圧運転は、所定の設定加圧圧力(又は周波数)で行われる。   When the timer counts up in ST4 and becomes YES, it is confirmed that the low water amount state has continued for a certain period of time. Then, the pressure accumulation operation for pressurizing water to the pressure tank is started (ST9). That is, it means that the flow switch is never opened during this small water amount detection time. The pressure accumulation operation is performed at a predetermined set pressure (or frequency).

現在圧力の確認のステップ(ST8)において、現在圧力がフロースイッチの閉じたときの圧力PFよりも低下した場合には、少水量状態でないと判断され、フロースイッチ検知タイマ、圧力監視検知タイマがリセットされ、少水量検知動作がキャンセルされる。同様に、スタート直後の圧力確認のステップ(ST1)において現在圧力が締切運転時の最低圧力PB よりも低下した場合にも、同様に少水量状態ではないと判断され、少水量停止状態がキャンセルされる。又、フロースイッチが開又は閉であることを検知するステップ(ST2)において、フロースイッチが開であるときには、同様に少水量状態でないと判断され、少水量停止動作がキャンセルされる。   If the current pressure is lower than the pressure PF when the flow switch is closed in the current pressure confirmation step (ST8), it is determined that the water flow is not low, and the flow switch detection timer and the pressure monitoring detection timer are reset. The small water amount detection operation is canceled. Similarly, when the current pressure is lower than the minimum pressure PB during the shut-off operation in the pressure confirmation step (ST1) immediately after the start, it is similarly determined that the water amount is not low, and the low water amount stop state is cancelled. The Further, in the step (ST2) of detecting that the flow switch is open or closed, when the flow switch is open, it is similarly determined that there is no small water amount state, and the small water amount stop operation is cancelled.

図3は、少水量停止動作の一例を示すタイムチャートである。時刻T1 で前回の蓄圧運転に入り、時刻T2 でポンプの運転を停止する。そして、時刻T3 で圧力が始動圧力以下に低下したことを検知して再びポンプが始動し、末端の給水機器における圧力を一定とするような可変速(PI制御)が行われる。この時刻T2 からT3 に至る時間が前回停止時間として制御装置に記憶される。即ち、前回停止時間とは、ポンプ運転速度がゼロとなってから、再始動して周波数が上昇するまでの停止時間である。そして、時刻T4 でフロースイッチ閉が検知されると、少水量状態が一定時間継続したことを確認する少水量検知時間のタイマがスタートする。そしてポンプは、フロースイッチが少水量状態を検知したときの周波数よりも若干高い周波数一定で圧力監視運転に入る。この間に、フロースイッチが開となったり、現在圧力がフロースイッチが閉となったときの圧力(PF )よりも低下した場合などの、少水量状態でなくなった場合を除いて、少水量検知時間が満了するとポンプは蓄圧運転(ST9)に入る。   FIG. 3 is a time chart showing an example of the operation for stopping a small amount of water. At the time T1, the previous pressure accumulation operation is started, and at the time T2, the pump operation is stopped. Then, at time T3, it is detected that the pressure has dropped below the starting pressure, the pump is started again, and variable speed (PI control) is performed so as to keep the pressure at the terminal water supply device constant. The time from this time T2 to T3 is stored in the control device as the previous stop time. That is, the previous stop time is the stop time from when the pump operation speed becomes zero until the frequency increases after restarting. When the flow switch close is detected at time T4, a small water amount detection time timer is started to confirm that the low water amount state has continued for a certain period of time. Then, the pump enters the pressure monitoring operation at a constant frequency that is slightly higher than the frequency when the flow switch detects the low water amount state. During this time, the low water amount detection time except when the low water amount state is lost, such as when the flow switch is opened or the current pressure drops below the pressure (PF) when the flow switch is closed Expires, the pump enters a pressure accumulation operation (ST9).

少水量検知時間は、少水量状態の継続を確認してポンプ停止を行い、始動頻度を押さえるための様子見時間である。この少水量検知時間を長くすると、水量変動が多い場合にはポンプの無駄な始動停止の繰り返しを避けられるが、無送水が継続しているときにはこの間無駄な運転を行うことになる。逆に、少水量検知時間を短くすれば、無送水状態が長く続くときには無駄な運転が少なくなるが、水量変動が多い場合には停止・始動頻度が増えてしまうという弊害がある。   The small water amount detection time is a time for checking the continuation of the small water amount state, stopping the pump, and suppressing the start frequency. If this small amount of water detection time is lengthened, it is possible to avoid repeated start and stop of the pump when the amount of water fluctuation is large, but when the non-water supply continues, useless operation is performed during this time. On the contrary, if the detection time for the small amount of water is shortened, useless operation is reduced when the non-water supply state continues for a long time, but there is an adverse effect that the frequency of stopping / starting increases when the amount of water fluctuation is large.

即ち、上述した少水量検知時間の自動設定で以下の(1)、(2)を適度にバランスよく達成できるようにする。
(1)少水量停止・始動の回数を減らす(始動頻度の低減により流量変動、圧力変動を小さくする)。
(2)無駄な運転時間の低減(省エネ、ポンプ締切運転による加熱の防止)。
In other words, the following (1) and (2) can be achieved with an appropriate balance by the automatic setting of the small water amount detection time described above.
(1) Reduce the number of times of stopping and starting with a small amount of water (reducing flow rate fluctuations and pressure fluctuations by reducing the starting frequency).
(2) Reduction of wasted operation time (energy saving, prevention of heating by pump shutoff operation).

ここで少水量検知時間は、前回停止時間と、直前運転時間と、フロースイッチ開閉回数とからファジィ推論により決定される。直前運転時間は、ポンプが始動してからフロースイッチ閉が検出されるまでの時間であり、図3ではT3 からT4 に至る時間である。尚、圧力監視運転中にフロースイッチが閉から開状態になると、その時点から再びフロースイッチが閉になるまでの時間を直前運転時間に加算する。
フロースイッチ開閉回数とは、前回蓄圧運転に入った時点(T1 )から、少水量検知時間が満了する迄(T5 )の時間中に、フロースイッチが何回開閉したか回数をカウントする。圧力監視運転中にフロースイッチが閉から開になると、開閉回数を累積カウントする。
Here, the small water amount detection time is determined by fuzzy inference from the previous stop time, the previous operation time, and the flow switch opening / closing frequency. The immediately preceding operation time is the time from when the pump is started until the flow switch is detected to be closed, and is the time from T3 to T4 in FIG. When the flow switch is changed from the closed state to the open state during the pressure monitoring operation, the time from the time point until the flow switch is closed again is added to the previous operation time.
The flow switch open / close count is the number of times the flow switch is opened / closed during the time from when the previous pressure accumulation operation was started (T1) until the low water amount detection time expired (T5). When the flow switch is switched from closed to open during pressure monitoring operation, the number of open / close operations is counted.

そして、少水量検知時間は、データテーブルを参照して、前回停止時間、直前運転時間、及びフロースイッチ開閉回数の三項目のそれぞれの範囲に該当するデータを選択する。尚、圧力監視運転中にフロースイッチが閉から開になると、少水量停止動作をキャンセルし、タイマをリセットし、再びフロースイッチが閉になった時点で新しい少水量検知時間を選択し、その時間に基づいて圧力監視運転を再スタートする。   For the small water amount detection time, data corresponding to each of the three ranges of the previous stop time, the previous operation time, and the flow switch opening / closing frequency is selected with reference to the data table. If the flow switch is opened from the closed state during pressure monitoring operation, the small water volume stop operation is canceled, the timer is reset, and when the flow switch is closed again, a new low water volume detection time is selected, and the time Restart the pressure monitoring operation based on

図4は、少水量検知時間の選択のためのデータテーブルを示す。フロースイッチ開閉回数を少、中、多の三分類とし、前回停止時間を短、長の二分類とし、直前運転時間を短、長の二分類とする。NA ,NB ,NC ,ND ,NE は、それぞれフロースイッチの閉状態を検出する少水量検知時間の長短を表している。
ここで、
NA 短時間
NB やや短時間
NC 中位
ND やや長時間
NE 長時間
FIG. 4 shows a data table for selecting a small water amount detection time. The flow switch opening / closing frequency is classified into three categories of small, medium, and large, the previous stop time is classified into two categories of short and long, and the immediately preceding operation time is classified into two categories of short and long. NA, NB, NC, ND, NE represent the length of the small water amount detection time for detecting the closed state of the flow switch.
here,
NA Short time NB Some short time NC Medium ND Some long time NE Long time

従って、例えばフロースイッチ開閉回数が少であり、前回直前運転時間が短であり、前回停止時間が短である場合には、少水量検知時間はNC (中位)となる。このように、フロースイッチが閉じていることを検出する時間は、フロースイッチ開閉回数、直前運転時間、前回停止時間のテーブルを参照することにより求めている。   Therefore, for example, when the number of times of opening and closing the flow switch is small, the previous operation time is short, and the previous stop time is short, the small water amount detection time is NC (medium). Thus, the time for detecting that the flow switch is closed is obtained by referring to the table of the number of times of opening / closing the flow switch, the previous operation time, and the previous stop time.

このデータテーブルを参照して、ファジィ推論を行うことは汎用マイコンを利用してソフトウエアで対応している。この方式は予めファジィ推論の結果を、離散的なデータとしてROMに書き込んで入力時に対応する出力値を参照する方法である。今回のファジィ推論のルールは、三入力・一出力であり、ルール数が比較的少ないので、高速応答性が必要なく、比較的低速度のマイコンを使用し、メモリ容量も少なくて済む。このため、制御回路部分の製造コストを抑えることができる。尚、ファジィ推論に使用するマイコンは、末端圧力一定制御にすでにマイコンが採用されているから、そのマイコンと共用することができる。   Performing fuzzy inference with reference to this data table is supported by software using a general-purpose microcomputer. This method is a method in which the result of fuzzy inference is written in the ROM as discrete data in advance and the output value corresponding to the input is referred to. The rules for fuzzy reasoning this time are three inputs and one output, and since the number of rules is relatively small, there is no need for high-speed response, a relatively low-speed microcomputer is used, and the memory capacity is small. For this reason, the manufacturing cost of the control circuit portion can be suppressed. The microcomputer used for fuzzy inference can be shared with the microcomputer because the microcomputer has already been adopted for the terminal pressure constant control.

上述したファジィ推論機構を組み込んだ可変速給水装置を、小規模の集合住宅に適用してフィールドテストを行った。その結果、ファジィ推論のデータテーブルを使用した場合、使用しないものと比較して約60%程度の少水量停止回数の削減効果があることが確認された。少水量停止時間についても、ファジィ推論による自動設定を用いない場合と比較して、一回あたりの停止時間が3倍程度長くなっており、適切な少水量停止が行われていることが判る。
尚、蓄圧時の圧力設定値は、本実施例では必要最低圧力(PB )よりも少し高い圧力としている。蓄圧時の加圧圧力をファジィ推論により求めることもできるが、複雑な演算を必要とする割には蓄圧時の圧力の取りうる設定範囲が狭いため、その範囲内で細かい設定を行っても大きな効果は期待できないためである。従って、蓄圧時の圧力設定値は予め定めた一定の設定値とすることにより、十分に効果のある少水量停止動作を行うことができる。
A field test was conducted by applying the variable speed water supply system incorporating the fuzzy inference mechanism described above to a small apartment house. As a result, it was confirmed that when the fuzzy inference data table is used, there is an effect of reducing the number of times of stoppage of a small amount of water by about 60% as compared with the case of not using it. As for the low water amount stop time, the stop time per one time is about three times longer than when automatic setting by fuzzy inference is not used, and it can be seen that an appropriate low water amount stop is being performed.
Note that the pressure set value at the time of pressure accumulation is a pressure slightly higher than the necessary minimum pressure (PB) in this embodiment. The pressurization pressure at the time of pressure accumulation can be obtained by fuzzy inference, but the setting range that can be taken by the pressure at the time of pressure accumulation is narrow for complicated calculation, so even if fine settings are made within that range This is because the effect cannot be expected. Therefore, by setting the pressure setting value at the time of pressure accumulation to a predetermined constant value, it is possible to perform a sufficiently small water amount stopping operation.

なお、本実施例においては他のファジィコントローラにより、予め推論を行い推論結果をデータテーブル化して少水量検知時間の設定を行ったが、ファジィ推論に限定されるものではないが、ファジィ推論を用いればあらゆる負荷状況に対し望ましい運転状態にする制御が行え、経験知識を制御内容に反映することができる。また、データテーブルの分割を上述した実施例よりも、もっと多くしても勿論よい。   In this embodiment, inference was performed in advance by another fuzzy controller and the inference result was converted into a data table and the low water amount detection time was set, but this is not limited to fuzzy inference, but fuzzy inference is used. Thus, it is possible to perform control to obtain a desired operating state for any load situation, and to reflect experience knowledge in the control content. Of course, the data table may be divided more than in the above-described embodiment.

可変速給水装置の全体構成を示す説明図。Explanatory drawing which shows the whole structure of a variable speed water supply apparatus. 少水量停止動作のフローを示す説明図。Explanatory drawing which shows the flow of small water quantity stop operation | movement. 少水量停止動作の一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of small water stop operation | movement. 少水量検知時間を推論するテーブルの一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the table which infers small water amount detection time.

符号の説明Explanation of symbols

1 給水ポンプ
2 可変速手段
3 フロースイッチ
4 逆止弁
5 圧力タンク
6 圧力検出手段
7 ポンプ制御手段
10 流路
11 吸い込み口
15 自動設定手段
20 負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Feed water pump 2 Variable speed means 3 Flow switch 4 Check valve 5 Pressure tank 6 Pressure detection means 7 Pump control means 10 Flow path 11 Suction port 15 Automatic setting means 20 Load

Claims (3)

ポンプと、
前記ポンプの吐出側に設けられた圧力検出手段と、
前記ポンプの回転数を変化させる可変速手段と、
負荷が少水量の時に前記ポンプを停止する少水量停止機能を有する制御手段とを備えた給水装置において、
前記制御手段は、少水量状態になったら、前記ポンプの回転数を少水量状態になったときの回転数に固定して、一定時間前記圧力検出手段の検出圧力が所定の圧力よりも低下しないことを判断して、前記ポンプを停止させることを特徴とする給水装置。
A pump,
Pressure detecting means provided on the discharge side of the pump;
Variable speed means for changing the rotational speed of the pump;
In a water supply apparatus comprising a control means having a small water amount stop function for stopping the pump when the load is a small amount of water,
When the low water amount state is reached, the control means fixes the rotation speed of the pump to the rotation speed when the low water amount state is reached, and the detection pressure of the pressure detection means does not drop below a predetermined pressure for a certain period of time. The water supply device is characterized in that the pump is stopped.
前記ポンプの吐出側に圧力タンクを備え、前記制御手段は、少水量状態になったら設定加圧圧力で前記圧力タンクに水を加圧してポンプを停止させることを特徴とする請求項1に記載の給水装置。   The pressure tank is provided on the discharge side of the pump, and the control means pressurizes water to the pressure tank with a set pressurization pressure when the water volume is low, and stops the pump. Water supply equipment. 前記所定の圧力は少水量状態になったときの圧力より低い圧力値であることを特徴とする請求項1または2に記載の給水装置。   The water supply device according to claim 1 or 2, wherein the predetermined pressure is a pressure value lower than a pressure when a small amount of water is reached.
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