JP4205793B2 - 自動給水装置における少水量検出方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建造物や施設への自動給水装置における少水量検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
推定末端圧力一定制御では、配管抵抗による圧損を補う形で、流量に応じ目標圧力を最少維持圧力（ＰＬ）から最大給水圧力（ＰＨ）の間で変化させる。つまり、流量が少ない場合は吐出圧力を低く、すなはち運転周波数を低く、また流量が多い場合は吐出圧力を高く、つまり運転周波数を高く制御している。このような推定末端圧力一定制御による自動給水装置では、使用水量が減少すると、ポンプの吐出側に取付けた少水量検出器によって、少水量の信号を検出してポンプを停止させている。従来の少水量検出器には、機械可動部を持つものが多く信頼性に不安があった。
【０００３】
このような機械的少水量検出器に代わって、配管内圧力とポンプ運転周波数の変動により、少水量を判断する方法が用いられている。また、例えば特開昭６２−２２５７９７号公報に示すように、ポンプ本体に温度センサーを設け、ポンプ締切り運転状態を検知して、この温度センサーによる測定値が一定温度を超える場合に、締切り運転状態と判断して、ポンプ運転を停止させる方法が案出されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した配管内圧力とポンプ運転周波数の変動により、少水量を判断する方法は、吸込み側圧力が変動した場合に，確実に少水量を判断できない場合がある。また温度センサーを用いて締切り運転状態と判断して、ポンプ運転を停止させる方法は、季節による水温の違いが原因となる誤動作を避けるために、検知温度を高くしておく必要があり、ポンプ寿命に悪影響を及ぼす。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで上記推定末端圧力一定制御において、運転周波数が最低維持周波数（Ｎｂ）となって一定時間変化が無くなるとと同時に、配管内の水を加温するとともに、水温の温度変化量を温度検出部で監視し、温度変化量が規定値以上となれば少水量と判断してポンプを停止させる方法を案出した。
【０００６】
水温の温度変化量は、ポンプの撹拌熱による水温の上昇を、水の加温による上昇によって確実に把握できるようにし、この温度変化量をポンプの吐出側の適当個所に取り付けた温度センサーによって把握し、この温度変化量が所定置を超えた場合にポンプの停止を指令するようにしている。
【０００７】
この場合、ポンプが小さく撹拌熱による温度上昇値が少ない装置に対して、給水装置の吐出配管側に小容量のヒーターを取り付け、その近傍にサーミスタ等の温度センサーを設ける。運転周波数が最低維持周波数（Ｎｂ）となって一定時間変化が無くなると、ヒーターに通電して配管内の水を加温する。また同時に水温の温度変化量を温度検出器で監視する。水の使用量により水温の温度変化量も変わることを利用して、変化量が規定値以上となれば、少水量と判断してポンプを停止させる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の給水装置の、吐出配管側にヒーターを取り付けた実施例を図１によって説明する。口径５０ｍｍ、電動機容量１．５ｋＷのポンプ１、制御装置2、圧力検出部３、呼び径６５ｍｍの吐出配管７, 呼び径５０ｍｍの吸込配管６を備えた給水装置において、吐出配管７の外面に定格１６Ｗのセラミックヒーター４を貼り付け、その近傍に温度検出部５からなるサーミスタを設置した。
【０００９】
図２に推定末端圧力一定制御における、運転周波数の吐出圧力曲線を示す。目標圧力は流量に応じて、配管抵抗による圧損分を補う形で、最少維持圧力（ＰＬ）から最大給水圧力（ＰＨ）の間で変化する。流量が少ない場合は吐出圧力を低く、従って運転周波数を低くし、流量が多い場合は吐出圧力を高く、従って運転周波数を高く制御する。ポンプが小さく撹拌熱による温度上昇値が少ない装置について、上記水温上昇による少水量検出をより短時間に確実に行うために、給水装置の吐出配管側にヒーターを取り付ける。運転周波数が最低維持周波数（Ｎｂ）となって一定時間変化が無くなるとヒーターに通電し、同時に水温の温度変化量を温度検出部で監視する。流量が０になればポンプの撹拌とヒーターによる加熱によって水温が上昇するので、ポンプの吐出配管に設けた温度センサーにより温度を計測し、変化量すなわちヒーターに通電した直後の水温と計測した水温の温度差が規定値以上となれば、少水量と判断してポンプを停止させる。
【００１０】
一実施例では、水温１８．６℃、外気温２２〜２７℃の条件下で運転を行い、給水装置の運転周波数が４６Ｈｚとなった時を最低周波数Ｎｂであると設定して、その最低周波数Ｎｂの状態が１０秒間変化しない場合にヒーターに通電する。運転ポンプの撹拌熱による水温の温度変化量を温度検出部で監視したら、図３のグラフに示すように、流量が０〜５リットル／分の時は２．５〜３分で１℃の水温上昇が得られた。従ってこの時点で少水量と判断して、ポンプの運転を停止することが出来た。
【００１１】
ポンプの種類や電動機出力の違いによる電動機発熱の影響などにより、水温上昇の度合いは変わることが予測されるため、各種条件に対応できるように、適切なヒーター容量の選定、水温変化量の規定値設定が必要となる。
【００１２】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、簡単な構造によって少水量検出を確実に行い、自動給水装置の推定末端圧力一定制御をより的確に行うことが出来る。特にポンプが小さく撹拌熱による温度上昇値が少ない装置についても、給水装置の吐出配管側に小容量のヒーターを取り付けることによって確実な少水量検出が出来、従来の機械式検出方法の欠点を克服することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による給水装置の吐出配管側にヒーターを取り付けた実施例を示す。
【図２】推定末端圧力一定制御における、運転周波数の吐出圧力曲線を示す。
【図３】運転ポンプの水温の、流量毎の温度変化量を、温度検出部で監視した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ポンプ
２ 制御装置
３ 圧力検出部
４ ヒーター
５ 温度検出部
６ 吸込配管
７ 吐出配管

Claims (2)

1. 推定末端圧力一定制御において、運転周波数が最低維持周波数（Ｎｂ）となって一定時間変化が無くなると同時に、配管内の水を加温するとともに、水温の温度変化量を温度検出部で監視し、変化量が規定値以上となれば少水量と判断してポンプを停止させることを特徴とする、自動給水装置における少水量検出方法。
2. 推定末端圧力一定制御自動給水装置において、運転周波数を監視する装置を設け、この値が最低維持周波数（Ｎｂ）となって一定時間変化が無くなった時に通電される、小容量のヒーターを取り付け、且つポンプの吐出側に温度センサーを設け、前記ヒーターの作動による温度変化を該温度センサーにより検知し、温度変化量が所定値を超えた場合に、ポンプ停止信号を発する制御装置を設けた、自動給水装置における少水量検出装置。

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