JP6343459B2 - Water supply equipment - Google Patents

Water supply equipment

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JP6343459B2 JP2014026223A JP2014026223A JP6343459B2 JP 6343459 B2 JP6343459 B2 JP 6343459B2 JP 2014026223 A JP2014026223 A JP 2014026223A JP 2014026223 A JP2014026223 A JP 2014026223A JP 6343459 B2 JP6343459 B2 JP 6343459B2
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Description

この発明は、給水装置に関する。   The present invention relates to a water supply apparatus.

従来より、商業建造物や高層集合住宅等の水の需要先に充分な給水をすべく、例えば上水道配水管等と需要先との間に、給水装置が設けられることがある。   Conventionally, a water supply device is sometimes provided between, for example, a water supply pipe or the like and a customer in order to supply sufficient water to a customer in a commercial building or a high-rise apartment.

このような従来の給水装置として、通常、ポンプを運転させて加圧しながら給水するが、省エネルギーの観点から、需要先での水使用量がある所定量以下にまで少なくなると、ある少流量検知時間にわたって少流量状態が継続したことを確認してから、ポンプを停止するものが、知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、少流量検知時間が、前回ポンプ停止時間と、直前ポンプ運転時間と、フロースイッチの開閉回数とに基づいて、データテーブルを参照したファジィ推論により、自動的に設定される。   As such a conventional water supply device, water is usually supplied while operating the pump to pressurize, but from the viewpoint of energy saving, when the amount of water used at the customer is reduced below a certain amount, a certain low flow rate detection time It is known that the pump is stopped after confirming that the low flow rate state has continued (for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, the small flow rate detection time is automatically set by fuzzy inference with reference to a data table based on the previous pump stop time, the previous pump operation time, and the number of times the flow switch is opened and closed.

特許第3411137号公報Japanese Patent No. 3411137

ここで、少流量状態の監視が行われる少流量検知時間は、短いほど、ポンプの運転時間が減ることから、省エネ効果が上がるものの、その分、ポンプの起動頻度が高くなり得る結果、ポンプの寿命が短くなったり、圧力変動に起因して周辺機器に負荷がかかるおそれがある。一方、少流量検知時間が必要以上に長いと、ポンプの無駄な運転時間が長くなる結果、省エネ効果が下がることとなる。   Here, although the low flow rate detection time during which the low flow rate state is monitored is shorter, the pump operation time decreases, so the energy saving effect is improved, but as a result, the pump start-up frequency can be increased accordingly. There is a risk that the service life may be shortened or a load may be applied to peripheral devices due to pressure fluctuation. On the other hand, if the low flow rate detection time is longer than necessary, the wasteful operation time of the pump becomes longer, resulting in a lower energy saving effect.

特許文献1の技術では、ポンプの停止時間及び運転時間が水使用量に応じていつでも大きく変動し得るにもかかわらず、これらの長期的な傾向を考慮せずに少流量検知時間が設定されるので、上述のように、ポンプの無駄な運転時間が長くなるおそれがあった。   In the technique of Patent Document 1, the low flow rate detection time is set without considering these long-term trends, even though the pump stop time and operation time can vary greatly depending on the amount of water used. Therefore, as described above, there is a possibility that the useless operation time of the pump becomes long.

本発明は、上記の課題を解決するためにされたものであり、ポンプの起動頻度が異常に高くなるのを抑制しつつ、ポンプの無駄な運転時間を低減できる、給水装置を提供することにある。   This invention is made in order to solve said subject, and provides the water supply apparatus which can reduce useless operating time of a pump, suppressing that the starting frequency of a pump becomes abnormally high. is there.

上記目的を達成するための本発明の要旨構成は、次の通りである。   In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.

本発明による給水装置は、
ポンプと、
前記ポンプを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ポンプの運転中に少流量状態が停止確認時間Tcにわたって継続した後に、前記ポンプを停止させ、
前記停止確認時間Tcは、直近複数回分の前記ポンプの停止時間の平均Tt_aveと、直近複数回分の前記停止確認時間を除く前記ポンプの運転時間の平均Tr_aveとに基づいて決定される。
A water supply apparatus according to the present invention comprises:
A pump,
A control unit for controlling the pump;
With
The control unit, after the low flow rate state continues over the stop confirmation time Tc during operation of the pump, to stop the pump,
The stop confirmation time Tc is determined based on the average Tt_ave of the pump stop times for the latest multiple times and the average Tr_ave of the pump operation time excluding the latest stop confirmation times for the plurality of times.

この発明の配管装置において、
前記ポンプが一旦停止されてから、起動され、その後再び停止されるまでの所定の理想給水間隔をTq_idealとしたとき、前記停止確認時間Tcは、
Tc = Tq_ideal − (Tt_ave + Tr_ave)
の式を用いて算出されるのが好ましい。
In the piping device of the present invention,
When the predetermined ideal water supply interval from when the pump is once stopped to being started and then stopped again is Tq_ideal, the stop confirmation time Tc is:
Tc = Tq_ideal − (Tt_ave + Tr_ave)
It is preferable to calculate using the following formula.

この発明の配管装置において、
前記停止確認時間Tcは、前記式を用いて算出された値が所定下限値を下回る場合、該所定下限値に設定されるのが好ましい。
In the piping device of the present invention,
The stop confirmation time Tc is preferably set to the predetermined lower limit value when the value calculated using the above formula is lower than the predetermined lower limit value.

この発明の配管装置において、
配管内圧力を検出する圧力検出部と、
配管内の流量が所定流量値以下になると少流量検出信号を出力する少流量検出部と、
をさらに備え、
前記ポンプは複数台設けられており、
前記制御部は、前記圧力検出部により検出される配管内圧力が所定圧力値を上回り、かつ、前記少流量検出部から前記少流量検出信号が出力された場合に、前記少流量状態になったと判断することが好ましい。
In the piping device of the present invention,
A pressure detector for detecting the pressure in the pipe;
A small flow rate detection unit that outputs a small flow rate detection signal when the flow rate in the pipe falls below a predetermined flow rate value;
Further comprising
A plurality of the pumps are provided,
The control unit is in the low flow state when the pipe internal pressure detected by the pressure detection unit exceeds a predetermined pressure value and the small flow rate detection signal is output from the small flow rate detection unit. It is preferable to judge.

本発明によれば、ポンプの起動頻度が異常に高くなるのを抑制しつつ、ポンプの無駄な運転時間を低減できる、給水装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water supply apparatus which can reduce the useless operation time of a pump can be provided, suppressing that the starting frequency of a pump becomes abnormally high.

本発明の一実施形態に係る給水装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the water supply apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1のポンプの動作の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of operation | movement of the pump of FIG. 図1の制御部の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process of the control part of FIG.

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して詳細に例示説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の一実施形態に係る給水装置を、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態における給水装置20は、例えば、吸込口1が上水道配水管又は受水槽等への接続口と配管を介して接続され、吐出口7が需要先等への接続口と配管を介して接続された状態で、使用されるものである。給水装置20は、吸込口1から吐出口7までの配管流路内に、複数台の(図の例では、2台の)ポンプ2と、各ポンプ2の下流側に配置されたフロースイッチ3(少流量検出部)と、逆止弁4と、圧力タンク5と、圧力発信器6(圧力検出部)とを、備えている。さらに、給水装置20は、ポンプ2と有線又は無線により電気的に接続されたインバータ9と、フロースイッチ3、圧力発信器6、及びインバータ9と有線又は無線により電気的に接続された制御部8とを、備えている。
The water supply apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIGS. 1-3.
As shown in FIG. 1, in the water supply apparatus 20 in the present embodiment, for example, the suction port 1 is connected to a water supply water distribution pipe or a connection port to a water receiving tank or the like via a pipe, and the discharge port 7 is connected to a demand destination or the like. It is used in a state where it is connected to the connection port via a pipe. The water supply device 20 includes a plurality of (two in the illustrated example) pumps 2 and a flow switch 3 disposed on the downstream side of each pump 2 in a pipe flow path from the suction port 1 to the discharge port 7. (Low flow rate detection unit), check valve 4, pressure tank 5, and pressure transmitter 6 (pressure detection unit). Furthermore, the water supply apparatus 20 includes an inverter 9 electrically connected to the pump 2 by wire or wirelessly, a flow switch 3, a pressure transmitter 6, and a control unit 8 electrically connected to the inverter 9 by wire or wirelessly. And has.

ポンプ2は、電動機(図示せず)による羽根車(図示せず)の回転によって、ポンプ2内の水を昇圧し、排出する。図の例において、2台のポンプ2は、並列に配置されており、それぞれの下流側には、フロースイッチ3が接続されている。本実施形態では、ポンプ2が複数台設けられているが、ポンプ2は1台のみ設けられてもよい。   The pump 2 pressurizes and discharges water in the pump 2 by rotation of an impeller (not shown) by an electric motor (not shown). In the illustrated example, the two pumps 2 are arranged in parallel, and the flow switch 3 is connected to each downstream side. In the present embodiment, a plurality of pumps 2 are provided, but only one pump 2 may be provided.

各フロースイッチ3は、それぞれ対応するポンプ2の下流側に配置されており、水がある程度使用されている間は開状態にあるが、水がほとんど使用されなくなって流量が所定流量値以下になった(すなわち少流量状態になった)ことを検出すると、閉状態になり、少流量検出信号を制御部8に出力する。各逆止弁4は、それぞれ対応するフロースイッチ3の下流側に配置されており、各逆止弁4の下流側は、合流されて、圧力タンク5の上流側に接続されている。各逆止弁4は、水が上流側へ逆流するのを防止する。   Each flow switch 3 is arranged on the downstream side of the corresponding pump 2 and is in an open state while water is used to some extent, but the water is hardly used and the flow rate becomes a predetermined flow rate value or less. When it is detected that the low flow rate state has been reached, the closed state is entered and a low flow rate detection signal is output to the control unit 8. Each check valve 4 is arranged on the downstream side of the corresponding flow switch 3, and the downstream side of each check valve 4 is joined and connected to the upstream side of the pressure tank 5. Each check valve 4 prevents water from flowing back to the upstream side.

圧力タンク5は、逆止弁4の下流側に配置されており、内部に予め封入された空気が、圧力タンク5に流入する水によって圧縮される。この圧縮空気の作用により、ポンプ2の停止中でも、逆止弁4より下流側の配管内水圧が維持される。圧力発信器6は、逆止弁4の下流側に配置されており、逆止弁4より下流側の配管内圧力を検出して、制御部8に通知する。   The pressure tank 5 is disposed on the downstream side of the check valve 4, and the air previously enclosed therein is compressed by the water flowing into the pressure tank 5. By the action of this compressed air, the water pressure in the pipe downstream from the check valve 4 is maintained even when the pump 2 is stopped. The pressure transmitter 6 is disposed on the downstream side of the check valve 4, detects the pressure in the pipe on the downstream side of the check valve 4, and notifies the control unit 8.

インバータ9は、制御部8からの指令に従って、ポンプ2の回転数を制御する。制御部8は、CPU基板等で構成されており、フロースイッチ3から得られる水使用量の情報と圧力発信器6から得られる配管内圧力の情報とに基づいて、ポンプ2の運転台数やポンプ2の回転数を変化させるべく、インバータ9を制御する。   The inverter 9 controls the rotation speed of the pump 2 in accordance with a command from the control unit 8. The control unit 8 is composed of a CPU board and the like, and the number of pumps 2 operated and the number of pumps 2 are determined based on information on the amount of water used obtained from the flow switch 3 and information on the pressure in the pipe obtained from the pressure transmitter 6. The inverter 9 is controlled so as to change the rotational speed of 2.

次に、図2及び図3を参照して、本実施形態の給水装置20の動作を説明する。図2は、ポンプ2が一旦停止された後に起動されて、その後に再び停止されるまでの、ポンプ2の動作を示すタイムチャートである。図2において、横軸は時間を示しており、縦方向ではポンプ2が運転中又は停止中のいずれの状態にあるかを示している。なお、図2では、2台のポンプ2を包括的に観ており、すなわち、2台のポンプ2のうち少なくとも1台が運転中であれば、図2において運転中であるものとしている。   Next, with reference to FIG.2 and FIG.3, operation | movement of the water supply apparatus 20 of this embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a time chart showing the operation of the pump 2 until the pump 2 is started after being stopped once and then stopped again. In FIG. 2, the horizontal axis indicates time, and the vertical direction indicates whether the pump 2 is operating or stopped. In FIG. 2, the two pumps 2 are viewed comprehensively, that is, if at least one of the two pumps 2 is in operation, it is assumed that the operation is in FIG.

本実施形態では、ポンプ2を一旦停止してから、ポンプ2を起動し、その後再びポンプ2を停止するまでの時間を、給水間隔Tqと定義する。すなわち、1回の給水間隔Tqは、1回のポンプ2の停止時間Ttと、1回のポンプ2の運転時間との合計である。そして、ポンプ2の運転時間は、通常運転時間Tr1と、ポンプ2を停止すべきか否かの確認(停止確認処理)が行われる停止確認時間Tcと、圧力タンク5の昇圧(昇圧運転)が行われる昇圧運転時間Tr2との合計である。 In the present embodiment, a time from when the pump 2 is temporarily stopped to when the pump 2 is started and then stopped again is defined as a water supply interval Tq. That is, one water supply interval Tq is the sum of one stop time Tt of the pump 2 and one operation time of the pump 2. The operation time of the pump 2 includes a normal operation time Tr 1 , a stop confirmation time Tc for confirming whether or not the pump 2 should be stopped (stop confirmation process), and a pressure increase (pressure increase operation) of the pressure tank 5. This is the total of the boost operation time Tr 2 to be performed.

ポンプ2の運転時間のうち、通常運転時間Tr1と昇圧運転時間Tr2との合計を、「停止確認時間を除く運転時間Tr」とする(Tr=Tr1+Tr2)。
したがって、給水間隔Tqは、次の〔式1〕で求められる。
Tq = Tt + Tr1+ Tc + Tr2
= Tt + Tr + Tc 〔式1〕
なお、本例において、停止時間Tt、通常運転時間Tr1、及び停止確認時間Tcは制御部8によって随時変更され得る値であり、昇圧運転時間Tr2はユーザ等によって設定される固定値である。
Of the operating time of the pump 2, the sum of the normal operation time Tr 1 and the step-up operation time Tr 2, and "operating time Tr except for the stop confirmation time" (Tr = Tr 1 + Tr 2 ).
Therefore, the water supply interval Tq is obtained by the following [Equation 1].
Tq = Tt + Tr 1 + Tc + Tr 2
= Tt + Tr + Tc [Formula 1]
In this example, the stop time Tt, the normal operation time Tr 1 , and the stop confirmation time Tc are values that can be changed at any time by the control unit 8, and the boost operation time Tr 2 is a fixed value set by the user or the like. .

図3は、1回の給水間隔Tqで制御部8が行う処理を示している。制御部8は、メモリ(図示せず)に記憶されたプログラムを処理することにより、図3の処理を行う。まず、制御部8は、ポンプ2を停止すると、停止時間Ttの測定を開始する(ステップS1)。ポンプ2が停止されている間は、圧力タンク5によって配管内の圧力を保持する。   FIG. 3 shows processing performed by the control unit 8 at one water supply interval Tq. The control unit 8 performs the process of FIG. 3 by processing a program stored in a memory (not shown). First, when the pump 2 is stopped, the control unit 8 starts measuring the stop time Tt (step S1). While the pump 2 is stopped, the pressure tank 5 holds the pressure in the pipe.

そして、制御部8は、ポンプ2を起動させるための起動条件が成立したか否かの判断を、起動条件が成立するまで繰り返す(ステップS2、NO)。本例において、起動条件は、水が使用されるにつれて圧力タンク5内の水が少なくなることにより、圧力発信器6から出力される、逆止弁4より下流側の配管内圧力が、所定圧力値を下回った場合に、成立とする。起動条件が成立すると(ステップS2、YES)、制御部8は、ポンプ2を起動し(ステップS3)、それまで測定した停止時間Tt(ポンプ2の停止から起動までの時間)を内部に記憶するとともに、通常運転時間Tr1の測定を開始する(ステップS4)。この間、制御部8は、ポンプ2を再び停止すべきかの停止確認条件が成立したか否かの判断を、停止確認条件が成立するまで繰り返す(ステップS5、NO)。本例において、停止確認条件は、水がほとんど使用されなくなることにより、圧力発信器6から出力される、逆止弁4より下流側の配管内圧力が、所定圧力値を上回り、かつ、フロースイッチ3からの少流量検出信号に応じてフロースイッチ3が閉状態となったことを確認できた場合に、成立とする。 And the control part 8 repeats judgment whether the starting condition for starting the pump 2 was satisfied until a starting condition is satisfied (step S2, NO). In this example, the starting condition is that the water in the pressure tank 5 decreases as the water is used, so that the pressure in the pipe downstream from the check valve 4 output from the pressure transmitter 6 is a predetermined pressure. It is established when the value falls below the value. When the start condition is satisfied (step S2, YES), the control unit 8 starts the pump 2 (step S3), and stores the stop time Tt (time from the stop to start of the pump 2) measured so far. At the same time, measurement of the normal operation time Tr 1 is started (step S4). During this time, the control unit 8 repeats the determination of whether or not the stop confirmation condition as to whether the pump 2 should be stopped again is satisfied or not until the stop confirmation condition is satisfied (step S5, NO). In this example, the stop confirmation condition is that the pressure in the pipe on the downstream side of the check valve 4 output from the pressure transmitter 6 exceeds a predetermined pressure value when the water is hardly used, and the flow switch 3 is established when it can be confirmed that the flow switch 3 is closed in response to the small flow rate detection signal from 3.

制御部8は、停止確認条件が所定時間(例えば1秒間)にわたって成立したと判断すると(ステップS5、YES)、それまで測定した通常運転時間Tr1(ポンプ2の起動から停止確認条件の成立までの時間)を内部に記憶する(ステップS6)。 When the control unit 8 determines that the stop confirmation condition is satisfied for a predetermined time (for example, 1 second) (step S5, YES), the normal operation time Tr 1 measured until then (from the start of the pump 2 to the establishment of the stop confirmation condition) Is stored inside (step S6).

そして、制御部8は、予め設定された昇圧運転時間Tr2、上記ステップで算出した停止時間Tt及び通常運転時間Tr1を含む、各パラメータを用いて、停止確認時間Tcを算出する(ステップS7)。停止確認時間Tcの算出方法については後述する。制御部8は、算出した停止確認時間Tcをタイマーにセットして、タイマーを開始する(ステップS8)。そして、制御部8は、タイマーがカウントアップするまでの間、依然として停止確認条件が成立しているか否かの判断を繰り返す(ステップS9、Yes;ステップS11、NO)。制御部8は、タイマーがカウントアップする前に、停止確認条件が所定時間(例えば1秒間)にわたって非成立となったと判断した場合(ステップS9、NO)、タイマーをリセットして(ステップS10)、ステップS5に戻る。このように、停止確認処理では、少流量状態が停止確認時間Tcにわたって継続したことが確認された場合に、ポンプ2を停止すべきと判断される。
なお、制御部8は、ステップS5に戻った後に再びステップS6で通常運転時間Tr1を算出する際には、前回の通常運転時間Tr1の記憶(ステップS6)後から、停止確認条件の成立までの時間と、前回算出した通常運転時間Tr1とを、足し合わせる。
Then, the control unit 8 calculates the stop confirmation time Tc using each parameter including the preset boosting operation time Tr 2 , the stop time Tt calculated in the above step, and the normal operation time Tr 1 (step S7). ). A method for calculating the stop confirmation time Tc will be described later. The control unit 8 sets the calculated stop confirmation time Tc to the timer and starts the timer (step S8). And the control part 8 repeats judgment whether a stop confirmation condition is still satisfied until the timer counts up (step S9, Yes; step S11, NO). When the controller 8 determines that the stop confirmation condition is not satisfied for a predetermined time (for example, 1 second) before the timer counts up (step S9, NO), the controller 8 resets the timer (step S10). Return to step S5. As described above, in the stop confirmation process, it is determined that the pump 2 should be stopped when it is confirmed that the low flow rate state has continued for the stop confirmation time Tc.
When calculating the normal operation time Tr 1 in step S6 again after returning to step S5, the control unit 8 establishes the stop confirmation condition after storing the previous normal operation time Tr 1 (step S6). And the normal operation time Tr 1 calculated previously are added together.

一方、停止確認条件が所定時間にわたって非成立になることなくタイマーがカウントアップした場合(ステップS11、YES)、制御部8は、所定の昇圧運転時間Tr2にわたって、ポンプ2の運転速度を上げる等して圧力タンク5に加圧(蓄圧)することで、昇圧運転を行う。昇圧運転時間Tr2が経過した後、制御部8は、配管内圧力が所定圧力値以上であることを確認できた場合に(ステップS13、YES)、ポンプ2を停止して(ステップS14)、再びステップS1に戻り、次の給水間隔Tqでも同様の処理を行う。昇圧運転時間Tr2が経過した後も配管内圧力が所定圧力値に達しなかった場合は(ステップS13、NO)、ステップS5に戻る。 On the other hand, when the timer counts up without the stop confirmation condition not being satisfied for a predetermined time (step S11, YES), the control unit 8 increases the operation speed of the pump 2 over the predetermined boost operation time Tr 2 or the like. Then, the pressure tank 5 is pressurized (accumulated) to perform a boost operation. After boosting operation time Tr 2 has elapsed, the control unit 8, when the pipe pressure was confirmed to be more than a predetermined pressure value (step S13, YES), stops the pump 2 (step S14), and Returning to step S1 again, the same processing is performed at the next water supply interval Tq. If the pressure in the pipe does not reach the predetermined pressure value even after the boosting operation time Tr 2 has elapsed (step S13, NO), the process returns to step S5.

なお、停止確認条件は、上述したもの以外の内容のものを用いてもよい。例えば、停止確認条件として、上述した2つの条件(配管内圧力が所定圧力値を上回っていること、フロースイッチ3が閉状態にあること)のうち、フロースイッチ3が閉状態にあることのみでも良い。   The stop confirmation conditions may be those other than those described above. For example, as the stop confirmation condition, only the fact that the flow switch 3 is in the closed state among the two conditions described above (the pressure in the pipe exceeds the predetermined pressure value and the flow switch 3 is in the closed state). good.

次に、図3のステップS7で算出される停止確認時間Tcについて説明する。
少流量状態の監視が行われる停止確認時間Tcは、短いほど、ポンプ2の無駄な運転時間が減ることから、省エネ効果が上がるものの、その分、ポンプ2の起動頻度が高くなり得る結果、ポンプ2の寿命が短くなったり、圧力変動に起因して周辺機器に負荷がかかるおそれがある。一方、停止確認時間Tcが必要以上に長いと、ポンプ2の無駄な運転時間が長くなる結果、省エネ効果が下がることとなる。このような点を踏まえ、本実施形態では、ポンプ2の起動頻度が異常に高くなるのを抑制することで、ポンプ2の寿命向上や周辺機器への負荷軽減を達成しつつ、ポンプ2の無駄な運転時間を低減することで、省エネ効果を向上させるべく、停止確認時間Tcの最適化を行う。
Next, the stop confirmation time Tc calculated in step S7 in FIG. 3 will be described.
The shorter the stop confirmation time Tc for monitoring the low flow rate state, the less wasteful operation time of the pump 2 will reduce the energy saving effect. However, the start frequency of the pump 2 can be increased accordingly. There is a possibility that the lifespan of 2 is shortened or a load is applied to peripheral devices due to pressure fluctuation. On the other hand, if the stop confirmation time Tc is longer than necessary, the wasteful operation time of the pump 2 becomes longer, resulting in a lower energy saving effect. In view of such points, in this embodiment, by suppressing the pump 2 from starting abnormally high, the pump 2 is wasted while improving the life of the pump 2 and reducing the load on peripheral devices. Optimize the stop confirmation time Tc in order to improve the energy saving effect by reducing unnecessary operation time.

停止確認時間Tcの最適化のために、本実施形態では、図3のステップS7において、直近の複数回(今回及び直前の少なくとも1回)分の給水間隔Tqの平均が、所定の理想給水間隔Tq_idealに近づくように、停止確認時間Tcを調整する。理想給水間隔Tq_idealとは、ポンプ2の起動頻度が異常に高くはなく、かつ、最も省エネ効果が期待できる給水間隔を意味している。理想給水間隔は、使用環境、設置環境によって任意に設定することが可能である。   In order to optimize the stop confirmation time Tc, in this embodiment, in step S7 of FIG. 3, the average of the latest water supply intervals Tq for a plurality of times (at least once this time and immediately before) is a predetermined ideal water supply interval. The stop confirmation time Tc is adjusted so as to approach Tq_ideal. The ideal water supply interval Tq_ideal means a water supply interval at which the startup frequency of the pump 2 is not abnormally high and the most energy-saving effect can be expected. The ideal water supply interval can be arbitrarily set depending on the use environment and the installation environment.

例えば、理想給水間隔Tq_idealが70秒に、昇圧運転時間Tr2が10秒に、それぞれ予め設定されているものとする。
このとき、給水間隔Tqが常に理想給水間隔Tq_idealに等しいと仮定すると、上記〔式1〕より、
70秒 = Tt + Tr1 + Tc + 10秒
となる。
また、1日当たりのポンプ2の起動回数は、
1日の時間 / Tq_ideal = 86400秒 / 70秒=1234回
となる。
したがって、この例では、1日当たりのポンプ2の起動回数が1234回を超えないことが望ましいことになる。直近複数回分の給水間隔Tqの平均が理想給水間隔Tq_idealに近づくように、停止確認時間Tcを調整することで、1日当たりのポンプ2の起動回数が1234回を超えないようにすることができる。
For example, it is assumed that the ideal water supply interval Tq_ideal is set in advance to 70 seconds, and the boosting operation time Tr 2 is set to 10 seconds.
At this time, assuming that the water supply interval Tq is always equal to the ideal water supply interval Tq_ideal,
70 seconds = Tt + Tr 1 + Tc + 10 seconds.
In addition, the number of times the pump 2 is started per day is
Time of day / Tq_ideal = 86400 seconds / 70 seconds = 1234 times
It becomes.
Therefore, in this example, it is desirable that the number of activations of the pump 2 per day does not exceed 1234. By adjusting the stop confirmation time Tc so that the average of the most recent water supply intervals Tq approaches the ideal water supply interval Tq_ideal, the number of activations of the pump 2 per day can be prevented from exceeding 1234 times.

ここで、直近複数回分の給水間隔Tqの平均Tq_aveは、直近複数回分の停止時間Tt、停止確認時間を除く運転時間Tr、及び停止確認時間Tcのそれぞれの平均を、Tt_ave、Tr_ave、Tc_aveとすると、〔式1〕から導き出される次の〔式2〕によって、求めることができる:
Tq_ave = Tt_ave + Tr_ave + Tc_ave 〔式2〕
Here, the average Tq_ave of the water supply intervals Tq for the latest multiple times is the average of the stop time Tt for the latest multiple times, the operation time Tr excluding the stop confirmation time, and the stop confirmation time Tc as Tt_ave, Tr_ave, Tc_ave The following [Equation 2] derived from [Equation 1] can be obtained:
Tq_ave = Tt_ave + Tr_ave + Tc_ave [Formula 2]

そして、給水間隔の平均Tq_aveが理想給水間隔Tq_idealよりも小さい場合(Tq_ave < Tq_ideal)、次の〔式3〕のように、停止確認時間Tcをこれらの差分だけ長く設定することで、その分、給水間隔Tqを長くして、1日当たりのポンプ2の起動回数(起動頻度)の低下に寄与できる。
Tc = Tc_ave + (Tq_ideal − Tq _ave)
= Tc_ave + {Tq_ideal − (Tt_ave + Tr_ave + Tc_ave)} 〔式3〕
When the average water supply interval Tq_ave is smaller than the ideal water supply interval Tq_ideal (Tq_ave <Tq_ideal), as shown in the following [Equation 3], by setting the stop confirmation time Tc longer by these differences, By extending the water supply interval Tq, it is possible to contribute to a decrease in the number of activations (activation frequency) of the pump 2 per day.
Tc = Tc_ave + (Tq_ideal − Tq _ave)
= Tc_ave + {Tq_ideal − (Tt_ave + Tr_ave + Tc_ave)} [Formula 3]

一方、給水間隔の平均Tq_aveが理想給水間隔Tq_ideal以上である場合(Tq_ave ≧ Tq_ideal)、次の〔式4〕のように、停止確認時間Tcをこれらの差分だけ短く設定することで、その分、省エネに寄与できる。
Tc = Tc_ave − (Tq _ave − Tq_ideal)
= Tc_ave − {(Tt_ave + Tr_ave + Tc_ave) − Tq_ideal} 〔式4〕
On the other hand, when the average Tq_ave of the water supply interval is equal to or greater than the ideal water supply interval Tq_ideal (Tq_ave ≧ Tq_ideal), the stop confirmation time Tc is set shorter by these differences as shown in the following [Equation 4]. It can contribute to energy saving.
Tc = Tc_ave − (Tq _ave − Tq_ideal)
= Tc_ave − {(Tt_ave + Tr_ave + Tc_ave) − Tq_ideal} [Formula 4]

このように、給水間隔の平均Tq_aveと理想給水間隔Tq_idealとの大小関係によって、停止確認時間Tcの導出方法が異なるものの、〔式3〕及び〔式4〕をそれぞれ分解すると、ともに、次の〔式5〕になる:
Tc = Tq_ideal − (Tt_ave + Tr_ave) 〔式5〕
Thus, although the method for deriving the stop confirmation time Tc differs depending on the magnitude relationship between the average Tq_ave of the water supply intervals and the ideal water supply interval Tq_ideal, when [Equation 3] and [Equation 4] are respectively decomposed, Equation 5] becomes:
Tc = Tq_ideal − (Tt_ave + Tr_ave) [Formula 5]

以上のような考えから、図3のステップS7では、〔式5〕に従い、理想給水間隔Tq_idealから、直近複数回分の停止時間の平均Tt_aveと直近複数回分の停止確認時間を除く運転時間の平均Tr_aveとの和を差し引くことによって、停止確認時間Tcを算出する。
停止確認時間Tcを算出するにあたって、1回分の停止時間Tt及び停止確認時間を除く運転時間Trではなく、直近複数回分の停止時間の平均Tt_ave及び直近複数回分の停止確認時間を除く運転時間の平均Tr_aveを用いることによって、長期的なポンプ2の運転傾向を考慮した停止確認時間Tcの最適化ができる。
From the above consideration, in step S7 of FIG. 3, according to [Equation 5], the average Tr_ave of the operation time excluding the average stop time for the latest multiple times and the stop confirmation time for the latest multiple times from the ideal water supply interval Tq_ideal. The stop confirmation time Tc is calculated by subtracting the sum of.
When calculating the stop confirmation time Tc, instead of the operation time Tr excluding one stop time Tt and the stop confirmation time, the average of the latest stop times Tt_ave and the average of the operation time excluding the latest multiple stop confirmation times By using Tr_ave, it is possible to optimize the stop confirmation time Tc considering the long-term operation tendency of the pump 2.

ただし、本実施形態では、〔式5〕によって算出された停止確認時間Tcを所定の調整範囲(本例では、10秒以上)内に収めるべく、停止確認時間Tcは、〔式5〕を用いて算出された値が所定下限値(本例では、10秒)を下回る場合、該所定下限値に設定される。
すなわち、本例では、
算出値がTc<10秒の場合には、Tc=10秒 〔式6〕
に設定する。
これにより、少流量状態の監視のために十分な時間を常に確保できる。
However, in this embodiment, in order to keep the stop confirmation time Tc calculated by [Equation 5] within a predetermined adjustment range (10 seconds or more in this example), the stop confirmation time Tc uses [Equation 5]. When the value calculated in this way falls below a predetermined lower limit value (10 seconds in this example), the predetermined lower limit value is set.
That is, in this example,
When the calculated value is Tc <10 seconds, Tc = 10 seconds [Formula 6]
Set to.
Thereby, sufficient time can always be secured for monitoring the low flow rate state.

つぎに、上述した本実施形態の効果を確認するために、ポンプ運転例1について検証する。
以下の表1は、ポンプ運転例1において、給水間隔毎に算出される停止時間Tt及び停止確認時間を除く運転時間Trの値と、これらの値を用いて算出される停止時間の平均Tt_ave、停止確認時間を除く運転時間の平均Tr_ave、及び停止確認時間Tcの値を示している。表1の各行には、平均Tt_ave、Tr_aveの算出に用いられる、直近5回分の給水間隔TqにおけるTt、Trの値を示している。1回の給水間隔Tqが終わるごとに、表1の行が1つ下の行へ進む。Tt_ave、Tr_aveは、それぞれ直近5回分(今回及び直前4回分)のTt、Trの平均値とした。Tcは、〔式5〕、〔式6〕を用いて求めた。Tr2は10秒とし、Tq_idealは70秒とした。
Next, in order to confirm the effect of the above-described embodiment, the pump operation example 1 is verified.
Table 1 below shows the value of the operation time Tr excluding the stop time Tt and stop confirmation time calculated for each water supply interval in the pump operation example 1, and the average Tt_ave of the stop time calculated using these values. The average Tr_ave of the operation time excluding the stop confirmation time and the value of the stop confirmation time Tc are shown. Each row of Table 1 shows values of Tt and Tr in the latest five water supply intervals Tq used for calculating average Tt_ave and Tr_ave. Each time the water supply interval Tq ends, the row in Table 1 advances to the next lower row. Tt_ave and Tr_ave were the average values of Tt and Tr for the latest five times (current and last four times), respectively. Tc was determined using [Formula 5] and [Formula 6]. Tr 2 was 10 seconds and Tq_ideal was 70 seconds.

(ポンプ運転例1)
ポンプ運転例1では、連続する複数回の給水間隔のうち、途中、一時的にポンプの停止時間Ttが長くなる。具体的には、最初の5回の給水間隔では、Tt=15秒、Tr=15秒で一定であるが(表1の1行目、Tt及びTrの「今回」から「4回前」までの列)、その次の給水間隔では、一旦Tt=180秒、Tr=15秒となり(表1の2行目、Tt及びTrの「今回」の列)、さらにそれ以降の給水間隔では、再びTt=15秒、Tr=15秒で一定となる(表1の3〜7行目、Tt及びTrの「今回」の列)。
(Pump operation example 1)
In the pump operation example 1, the pump stop time Tt is temporarily increased in the middle of a plurality of continuous water supply intervals. Specifically, in the first five water supply intervals, Tt = 15 seconds and Tr = 15 seconds are constant (the first line of Table 1, Tt and Tr from this time to “four times before”). In the next water supply interval, Tt = 180 seconds and Tr = 15 seconds (second row in Table 1, “current” column of Tt and Tr), and in the subsequent water supply intervals again It becomes constant at Tt = 15 seconds and Tr = 15 seconds (the third to seventh rows in Table 1, “current” columns of Tt and Tr).

Figure 0006343459
Figure 0006343459

表1から判るように、停止時間Ttが途中で一時的に長くなると(表1の2行目、Ttの「今回」の列)、それ以降の5回の給水間隔において、停止確認時間Tcは、他の給水間隔での値(40秒)と比べて低い値(10秒)を有することとなる(表1の2〜6行目、Tcの列)。
仮に、停止確認時間Tcを、〔式5〕における平均値Tt_ave、Tr_aveを直近1回分の値Tt、Trに置き換えた式で算出する場合、停止確認時間Tcは、表1の2行目で一旦10秒に下がるものの、3行目から40秒に戻ることとなる。したがって、本ポンプ運転例では、停止確認時間Tcを算出する際に、平均値Tt_ave、Tr_aveを用いることにより、例えば直近1回分の値Tt、Trを用いる場合に比べて、複数回の給水間隔における停止確認時間Tcの合計が低くなるので、その分、ポンプの無駄な運転時間を削減でき、省エネ効果を向上できる。
As can be seen from Table 1, when the stop time Tt becomes temporarily longer in the middle (the second row of Table 1, the “current” column of Tt), the stop confirmation time Tc becomes 5 at the subsequent water supply intervals. Therefore, it has a lower value (10 seconds) than the value at other water supply intervals (40 seconds) (2nd to 6th rows in Table 1, column of Tc).
If the stop confirmation time Tc is calculated using an equation in which the average values Tt_ave and Tr_ave in [Expression 5] are replaced with the latest values Tt and Tr, the stop confirmation time Tc is temporarily calculated in the second row of Table 1. Although it falls to 10 seconds, it will return to 40 seconds from the 3rd line. Therefore, in this pump operation example, when calculating the stop confirmation time Tc, by using the average values Tt_ave and Tr_ave, for example, compared to the case of using the values Tt and Tr for the latest one time, at a plurality of water supply intervals. Since the total stop confirmation time Tc is lowered, the unnecessary operation time of the pump can be reduced correspondingly, and the energy saving effect can be improved.

なお、ポンプ運転例1に限らず、停止時間Tt及び停止確認時間を除く運転時間Trの合計(Tt+Tr)が一時的に長くなって、その後、Tt+Trが短くなった場合は、停止確認時間Tcを算出する際に、〔式5〕で平均値Tt_ave、Tr_aveを用いることにより、例えば直近1回分の値Tt、Trを用いる場合に比べて、ポンプの無駄な運転時間を削減できることとなる。   Not only pump operation example 1, but if the total of the operation time Tr (Tt + Tr) excluding the stop time Tt and the stop confirmation time becomes temporarily longer and then Tt + Tr becomes shorter, the operation will stop. When calculating the confirmation time Tc, by using the average values Tt_ave and Tr_ave in [Equation 5], for example, it is possible to reduce the wasteful operation time of the pump as compared with the case of using the latest values Tt and Tr, for example. Become.

本発明に係る給水装置は、商業建造物や集合住宅等の需要先に給水するための、あらゆる種類の給水装置に適用することができる。   The water supply apparatus according to the present invention can be applied to all kinds of water supply apparatuses for supplying water to demand destinations such as commercial buildings and apartment houses.

1:吸込口、 2:ポンプ、 3:フロースイッチ(少流量検出部)、 4:逆止弁、 5:圧力タンク、 6:圧力発信器(圧力検出部)、 7:吐出口、 8:制御部、 9:インバータ、 20:給水装置、 Tc:停止確認時間、 Tc_ave:直近複数回分の停止確認時間の平均、 Tt:停止時間、 Tt_ave:直近複数回分の停止時間の平均、 Tr:停止確認時間を除く運転時間、 Tr1:通常運転時間、 Tr2:昇圧運転時間、 Tr_ave:直近複数回分の停止確認時間を除く運転時間の平均、 Tq:給水間隔、 Tq_ave:直近複数回分の給水間隔の平均、 Tq_ideal:理想給水間隔 1: suction port, 2: pump, 3: flow switch (low flow rate detection unit), 4: check valve, 5: pressure tank, 6: pressure transmitter (pressure detection unit), 7: discharge port, 8: control , 9: Inverter, 20: Water supply device, Tc: Stop confirmation time, Tc_ave: Average of stop confirmation times for the latest multiple times, Tt: Stop time, Tt_ave: Average of stop times for the latest multiple times, Tr: Stop check time , Tr 1 : Normal operation time, Tr 2 : Boosting operation time, Tr_ave: Average operation time excluding the latest multiple stoppage confirmation times, Tq: Water supply interval, Tq_ave: Average of the latest multiple water supply intervals , Tq_ideal: Ideal water supply interval

Claims (3)

ポンプと、
前記ポンプを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ポンプの運転中に少流量状態が停止確認時間Tcにわたって継続した後に、前記ポンプを停止させ、
前記停止確認時間Tcは、直近複数回分の前記ポンプの停止時間の平均Tt_aveと、直近複数回分の前記停止確認時間を除く前記ポンプの運転時間の平均Tr_aveとに基づいて決定され、
前記ポンプが一旦停止されてから、起動され、その後再び停止されるまでの所定の理想給水間隔をTq_idealとしたとき、前記停止確認時間Tcは、
Tc = Tq_ideal − (Tt_ave + Tr_ave)
の式を用いて算出される、給水装置。
A pump,
A control unit for controlling the pump;
With
The control unit, after the low flow rate state continues over the stop confirmation time Tc during operation of the pump, to stop the pump,
The stop confirmation time Tc is determined based on the average Tt_ave of the pump stop time for the latest multiple times and the average Tr_ave of the pump operation time excluding the stop confirmation time for the latest multiple times ,
When the predetermined ideal water supply interval from when the pump is once stopped to being started and then stopped again is Tq_ideal, the stop confirmation time Tc is:
Tc = Tq_ideal − (Tt_ave + Tr_ave)
The water supply device calculated using the formula .
前記停止確認時間Tcは、前記式を用いて算出された値が所定下限値を下回る場合、該所定下限値に設定される、請求項に記載の給水装置。 2. The water supply device according to claim 1 , wherein the stop confirmation time Tc is set to the predetermined lower limit value when a value calculated using the equation is below a predetermined lower limit value. 配管内圧力を検出する圧力検出部と、
配管内の流量が所定流量値以下になると少流量検出信号を出力する少流量検出部と、
をさらに備え、
前記ポンプは複数台設けられており、
前記制御部は、前記圧力検出部により検出される配管内圧力が所定圧力値を上回り、かつ、前記少流量検出部から前記少流量検出信号が出力された場合に、前記少流量状態になったと判断する、請求項1又は2に記載の給水装置。
A pressure detector for detecting the pressure in the pipe;
A small flow rate detection unit that outputs a small flow rate detection signal when the flow rate in the pipe falls below a predetermined flow rate value;
Further comprising
A plurality of the pumps are provided,
The control unit is in the low flow state when the pipe internal pressure detected by the pressure detection unit exceeds a predetermined pressure value and the small flow rate detection signal is output from the small flow rate detection unit. The water supply apparatus of Claim 1 or 2 which judges.
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