JP6759392B2 - 給水装置 - Google Patents
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Description
図1は、給水装置1の構成を示す正面図であり、図2は、給水装置1の構成を一部断面で示す側面図であり、図3は、給水装置1に用いられるポンプ装置11単数の全揚程と流量の関係を示す性能曲線及び当該性能曲線に近似した1次方程式を示すグラフであり、図4は、給水装置1の推定末端圧力一定制御による全揚程と流量の関係を、複数のポンプ装置11の運転台数毎に示すグラフであり、図5は、給水装置1の一変形例であって、給水装置1の構成を示す正面図である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。
[1] ポンプ及び前記ポンプを駆動するモータを有する複数のポンプ装置と、
前記モータを駆動するインバータと、
前記複数のポンプ装置それぞれの流量を検出する複数の流量検出器と、
前記複数のポンプ装置の二次側に接続された連結管内の圧力を検出する圧力検出器と、
前記ポンプ装置単数の定格流量Q 1 、前記複数のポンプ装置の最大並列運転台数N、前記最大並列運転台数N台で前記ポンプ装置を運転したときのユニット定格流量N・Q 1 、前記複数のポンプ装置の吐出量の合計であるユニット給水量ΣQ、推定末端圧力一定制御による目標圧力Pの最大値である設定圧力、前記設定圧力に所定の係数を乗じた推定末端圧力P L 、前記設定圧力から前記推定末端圧力P L を減算した差圧ΔPを記憶する記憶部と、
前記目標圧力Pを、P=P L +ΔP{ΣQ/(N・Q 1 )}^2から算出し、前記圧力検出器による圧力の検出値が前記目標圧力Pとなるよう前記インバータを制御する制御部と、
を備える給水装置。
[2] 前記制御部は、前記複数の流量検出器それぞれにより検出された流量の合算値を前記ユニット給水量ΣQとする[1]に記載の給水装置。
[3] 前記複数のポンプ装置の二次側が合流した流量を検出する第2流量検出器をさらに備え、
前記制御部は、前記第2流量検出器による流量の検出値を前記ユニット給水量ΣQとする[1]に記載の給水装置。
[4] 前記設定圧力を入力可能に構成される入力部をさらに備え、
前記記憶部は、前記ポンプ装置単数の圧力・流量関数を記憶し、
前記制御部は、前記入力部に前記設定圧力が新たに入力されると、前記記憶部に記憶された前記設定圧力を、前記入力部に入力された前記設定圧力に更新し、更新された前記設定圧力を用いて前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPを算出し、前記記憶部に記憶された前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPを、算出した前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPに更新するとともに、前記圧力・流量関数から、更新された前記設定圧力に対応する前記定格流量Q 1 を求め、前記記憶部に記憶された前記ポンプ装置単数の前記定格流量Q 1 を、求めた前記定格流量Q 1 に更新するとともに、更新した前記定格流量Q 1 を用いて前記ユニット定格流量N・Q 1 を算出し、前記記憶部に記憶された前記ユニット定格流量N・Q 1 を、算出した前記ユニット定格流量N・Q 1 に更新する[1]に記載の給水装置。
[5] 前記記憶部は、複数の1次関数で近似した前記圧力・流量関数を記憶する[4]に記載の給水装置。
[6] 前記記憶部は、吸込揚程を記憶し、
前記入力部は、前記吸込揚程を入力可能に構成され、
前記制御部は、前記入力部に前記吸込揚程が新たに入力されると、前記記憶部に記憶された前記吸込揚程を、前記入力部に入力された前記吸込揚程に更新し、更新後の前記吸込揚程と更新前の前記吸込揚程との差分を前記設定圧力から減算した値を新たな前記設定圧力とし、前記記憶部に記憶された前記設定圧力を、算出された新たな前記設定圧力に更新するとともに、前記定格流量Q 1 を更新することなく、更新された前記設定圧力を用いて前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPを再度算出して、前記記憶部に記憶された前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPを、算出した前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPに更新する[4]に記載の給水装置。
[7] 前記制御部は、前記ポンプ装置単数の流量に対応したヒステリシス係数をk2とし、運転する前記ポンプ装置をn台からn+1台に増台するときの前記ユニット給水量ΣQとしたときに、運転する前記ポンプ装置をn+1台からn台に減台する減台流量ΣQ OFF を、ΣQ OFF ={(1−k 2 )/n}・ΣQから算出し、前記ユニット給水量ΣQが前記減台流量ΣQ OFF 以下になると、運転する前記ポンプ装置をn+1台からn台に減台する[1]乃至[6]のいずれか一項に記載の給水装置。
[8] 前記記憶部は、前記ポンプ装置の停止流量をさらに記憶し、
前記制御部は、運転する全ての前記ポンプ装置それぞれの流量を検出する前記流量検出器により前記停止流量を超える流量を検出し、且つ、運転する全ての前記ポンプ装置の運転周波数が所定の時間の間、最高運転周波数である場合に、待機中の前記ポンプ装置を運転する[1]乃至[7]のいずれか一項に記載の給水装置。
Claims (7)
- ポンプ及び前記ポンプを駆動するモータを有する複数のポンプ装置と、
前記モータを駆動するインバータと、
前記複数のポンプ装置それぞれの流量を検出する複数の流量検出器と、
前記複数のポンプ装置の二次側に接続された連結管内の圧力を検出する圧力検出器と、
前記ポンプ装置単数の定格流量Q1、前記複数のポンプ装置の最大並列運転台数N、前記最大並列運転台数N台で前記ポンプ装置を運転したときのユニット定格流量N・Q1、前記複数のポンプ装置のうち、運転している全ての前記ポンプ装置による吐出量の合計であるユニット給水量ΣQ、推定末端圧力一定制御による目標圧力Pの最大値である設定圧力、前記設定圧力に所定の係数を乗じた推定末端圧力PL、前記設定圧力から前記推定末端圧力PLを減算した差圧ΔPを記憶する記憶部と、
前記設定圧力を入力可能に構成される入力部と、
前記目標圧力Pを、P=PL+ΔP{ΣQ/(N・Q1)}^2から算出し、前記圧力検出器による圧力の検出値が前記目標圧力Pとなるよう前記インバータを制御する制御部と、
を備え、
前記記憶部は、前記ポンプ装置単数の圧力・流量関数を記憶し、
前記制御部は、前記入力部に前記設定圧力が新たに入力されると、前記記憶部に記憶された前記設定圧力を、前記入力部に入力された前記設定圧力に更新し、更新された前記設定圧力を用いて前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPを算出し、前記記憶部に記憶された前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPを、算出した前記推定末端圧力P L 及び前記差圧ΔPに更新するとともに、前記圧力・流量関数から、更新された前記設定圧力に対応する前記定格流量Q 1 を求め、前記記憶部に記憶された前記ポンプ装置単数の前記定格流量Q 1 を、求めた前記定格流量Q 1 に更新するとともに、更新した前記定格流量Q 1 を用いて前記ユニット定格流量N・Q 1 を算出し、前記記憶部に記憶された前記ユニット定格流量N・Q 1 を、算出した前記ユニット定格流量N・Q 1 に更新する給水装置。 - 前記制御部は、前記複数の流量検出器それぞれにより検出された流量の合算値を前記ユニット給水量ΣQとする請求項1に記載の給水装置。
- 前記複数のポンプ装置の二次側が合流した流量を検出する第2流量検出器をさらに備え、
前記制御部は、前記第2流量検出器による流量の検出値を前記ユニット給水量ΣQとする請求項1に記載の給水装置。 - 前記記憶部は、複数の1次関数で近似した前記圧力・流量関数を記憶する請求項1に記載の給水装置。
- 前記記憶部は、吸込揚程を記憶し、
前記入力部は、前記吸込揚程を入力可能に構成され、
前記制御部は、前記入力部に前記吸込揚程が新たに入力されると、前記記憶部に記憶された前記吸込揚程を、前記入力部に入力された前記吸込揚程に更新し、更新後の前記吸込揚程と更新前の前記吸込揚程との差分を前記設定圧力から減算した値を新たな前記設定圧力とし、前記記憶部に記憶された前記設定圧力を、算出された新たな前記設定圧力に更新するとともに、前記定格流量Q1を更新することなく、更新された前記設定圧力を用いて前記推定末端圧力PL及び前記差圧ΔPを再度算出して、前記記憶部に記憶された前記推定末端圧力PL及び前記差圧ΔPを、算出した前記推定末端圧力PL及び前記差圧ΔPに更新する請求項1に記載の給水装置。 - 前記制御部は、前記ポンプ装置単数の流量に対応したヒステリシス係数をk2とし、運転する前記ポンプ装置をn台からn+1台に増台するときの前記ユニット給水量ΣQとしたときに、運転する前記ポンプ装置をn+1台からn台に減台する減台流量ΣQOFFを、ΣQOFF=(1−k 2 /n)・ΣQから算出し、前記ユニット給水量ΣQが前記減台流量ΣQOFF以下になると、運転する前記ポンプ装置をn+1台からn台に減台する請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の給水装置。
- 前記記憶部は、前記ポンプ装置の停止流量をさらに記憶し、
前記制御部は、運転する全ての前記ポンプ装置それぞれの流量を検出する前記流量検出器により前記停止流量を超える流量を検出し、且つ、運転する全ての前記ポンプ装置の運転周波数が所定の時間の間、最高運転周波数である場合に、待機中の前記ポンプ装置を運転する請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の給水装置。
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