JP6944249B2 - 給水装置 - Google Patents

Description

本発明は、給水装置に関する。

近年、建物等の給水対象に水道水を供給する給水装置においても、省エネ要求が高まりつつある。こうした要求に対して、従来、ユーザーが操作可能な切替ボタンを備え、切替ボタンの操作に伴ってポンプの制御用揚程曲線を変更する給水装置が提案されている（特許文献１参照）。この給水装置では、運転パネルが省エネルギの程度を示す省エネ表示部を有しており、ユーザーは、現在のポンプの制御用揚程曲線の選択を運転パネルで確認することができる。

また、従来、電力供給源を商用電源と蓄電器とで切り替えることが可能な給水装置において、蓄電器から電力が供給されているときには、長時間運転を実現するために、商用電源から電力が供給されているときに比してポンプでの消費電力が小さくなるように制御を行うものが提案されている。

特許第５９１４３６５号明細書 特開２０１４−１３８４９７号公報

省エネルギを実現するためにポンプの目標圧力を小さくすると、建物の末端まで十分な給水が行われないおそれがある。建物給水対象への給水はライフラインであり、省エネルギで運転する際にも、給水を確保することが求められる。また、省エネルギ用の運転では、通常時の運転と異なる制御用の設定を用いてポンプを制御するため、通常時の運転と省エネルギ用の運転とで制御を切り替えるときに、ポンプの回転数が急激に変化するなど、給水装置が過剰な反応を示すおそれがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、給水対象への給水を確保しつつ給水装置の省エネルギを実現することを目的の１つとする。また、省エネルギ運転でない通常時の運転と省エネルギ運転との切り替えを緩やかに行うことができる給水装置を提案することを目的の１つとする。

［形態１］形態１によれば、給水対象に水を供給するための給水装置が提案され、かかる給水装置は、水を加圧して送水するポンプと、ポンプの駆動部に流れる電流値である第１電流値が第１電流制限値を超えないようにポンプの駆動を制御する第１制御を実行する制御ユニットと、を備える。そして、制御ユニットは、所定の低電力消費信号が入力されたときには、第１電流値が第１電流制限値よりも小さい第２電流制限値を超えないようにポンプの駆動を制御する第２制御を実行する。
かかる構成により、形態１の給水装置は、所定の低電力消費信号が入力されたときには、ポンプの駆動部に流れる電流が、第１制御において用いられる第１電流制限値よりも小さい第２電流制限値を超えないようにポンプの駆動が制御される。このため、第２電流制限値を超えない範囲でポンプを駆動して給水することができ、給水対象への給水圧力を確保しつつ装置の省エネルギ化を図ることができる。

［形態２］形態２によれば、形態１の給水装置であって、給水装置は、第２電流制限値を変更可能な設定部を更に備える。
形態２によれば、設定部において第２電流制限値を設定することができ、所望の省エネルギ化の運転を実現することができる。

［形態３］形態３によれば、形態１または２の給水装置であって、第２電流制限値は、給水装置における電力上限値に基づいて設定される。
形態３によれば、電力上限値に基づいて第２電流制限値が設定されるので、所望の省エネルギ化の運転を実現することができる。

［形態４］形態４によれば、形態１から３の何れか１つの給水装置であって、制御ユニットは、ポンプに電力を供給してポンプを任意の回転速度で運転する周波数変換器と、周波数変換器を介してポンプの駆動を制御する制御部と、を有し、制御部は、ストール電流値として第１電流制限値または第２電流制限値を設定することにより、第１制御または第２制御を実行する。
形態４によれば、ストール電流値として第１電流制限値または第２電流制限値が設定され、ポンプの駆動部に流れる電流がストール電流値を超えないようにポンプの駆動が制御される。

［形態５］形態５によれば、形態１から３の何れか１つの給水装置であって、給水装置は、ポンプを複数台備えている。そして、制御ユニットは、第１電流値を、複数のポンプの駆動部に流れる電流値の合計とすることを特徴とする。
形態５によれば、複数台のポンプを備える給水装置において、給水対象への給水を確保しつつ装置の省エネルギ化を図ることができる。

［形態６］形態６によれば、形態５の給水装置であって、制御ユニットは、ポンプの駆動部に電力を供給してポンプを任意の回転速度で運転する周波数変換器と、複数の周波数変換器を介して複数台のポンプの駆動を制御する制御部と、を備える。そして、制御ユニットは、第２制御を実行していて２台以上のポンプを運転しているときに第１電流値が第２電流制限値を超えるときには、運転中のポンプのうち１台のポンプに対して、回転速度を低下させる制御、または、運転を停止させる制御を実行する。
形態６によれば、複数のポンプの駆動部に流れる電流値の合計が第２電流制限値を超えるときには、１台のポンプに対して回転速度を低下させる制御、または、運転を停止させる制御が実行される。このため、運転している残りのポンプによって給水対象への給水を確保することができる。

［形態７］形態７によれば、形態５または６の給水装置であって、制御ユニットは、第２制御を実行していて２台以上のポンプを運転しているときに複数の第１電流値が第２電流制限値以上の第３電流制限値を超えるときには、運転中のポンプのうち１台のポンプだけの運転を許可して残りのポンプの運転を停止させる。
形態７によれば、第２制御により複数のポンプの駆動部に流れる電流値の合計が第２電流制限値を超えないようにポンプの駆動が制御されているにもかかわらず第３電流制限値を超えるときには、１台のポンプだけを運転させて残りのポンプの運転を停止させる。これにより、１台のポンプだけの運転を伴って、即座に電流を小さくすることができる。

［形態８］形態８によれば、形態７の給水装置であって、
駆動機毎の電流制限値である第４電流制限値を更に備えており、第２制御を実行していてポンプを運転しているときに、ポンプの駆動部毎の電流値が、第４電流制限値を超えるときには、該当するポンプの回転速度を低下させる制御、該当するポンプの加速を制限す
る制御および／または、該当するポンプの運転を停止させる制御を実行する。
形態８によれば、形態７の制御と合わせてポンプ毎の電流値を監視することにより、所望の省エネルギ化の運転を実現することができる。

［形態９］形態９によれば、形態１から８の何れか１つの給水装置であって、制御ユニットは、所定の低電力消費信号の入力信号の変化より所定時間経過後に、第１制御と第２制御とを切り替える。
こうすれば、短期間に低電力消費信号が入力信号のＯＮ/ＯＦＦの変化がなされたときに、第１制御と第２制御とで制御が頻繁に変更されることを防止することができる。

［形態１０］形態１０によれば、形態１から９の何れか１つの給水装置であって、制御ユニットは、所定の低電力消費信号の入力信号の変化時に、ポンプが所定の高出力で運転されているときには、所定の高出力での運転が終了してから第１制御と第２制御とを切り替えることを特徴とする。
形態１０によれば、ポンプが高出力で運転されているときに第１制御から第２制御に切り換えられてポンプの回転速度が大きく変更されることなどを抑制できる。

［形態１１］形態１１によれば、形態９または１０の給水装置であって、給水装置は、所定の低電力消費信号が入力されているにもかかわらず第１制御を実行していることを表示可能な表示部を備える。
形態１１によれば、低電力消費信号が入力されているにもかかわらず第１制御が実行されていることをユーザーに表示することができる。

［形態１２］形態１２によれば、形態１から１１の何れか１つの給水装置であって、制御ユニットは、ポンプの吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の第１目標圧力になるようにポンプの回転速度を設定して当該ポンプの駆動を制御する推定末端圧力一定制御と、ポンプの吐出側圧力が所定の第２目標圧力になるようにポンプの回転速度を設定して当該ポンプの駆動を制御する目標圧力一定制御と、を実行可能であり、第２制御を実行するときには推定末端圧力一定制御によりポンプの駆動を制御する。
形態１２によれば、低電力消費信号が入力されたときに推定末端圧力一定制御が実行されるので、装置の省エネルギ化を図ることができる。

［形態１３］形態１３によれば、形態１から１２の何れか１つの給水装置であって、制御ユニットは、第２制御を実行しているときに所定の運転禁止信号が入力されたときには、ポンプを停止させる。
形態１３によれば、例えば給水装置の他の機器の運転を優先したいとき、または、給水装置の運転に支障があるときなどに、ポンプを停止させることができる。

［形態１４］形態１４によれば、形態１から１３の給水装置であって、制御ユニットは、第１制御を実行しているときには第１比例ゲインを用いたＰＩ制御またはＰＩＤ制御によりポンプの吐出側圧力が目標圧力になるようにポンプの回転速度を設定して当該ポンプの駆動を制御し、第２制御を実行しているときには第１比例ゲインより小さい第２比例ゲインを用いたＰＩ制御またはＰＩＤ制御によりポンプの吐出側圧力が目標圧力になるようにポンプの回転速度を設定して当該ポンプの駆動を制御する。
形態１４によれば、第２制御では、吐出側圧力の変化に伴うポンプの回転速度が緩やかに変更され、装置の省エネルギ化を図ることができる。

［形態１５］形態１５によれば、形態１から１４の何れか１つの給水装置であって、ユーザーにより第２制御を選択可能な操作部を更に備え、制御ユニットは、第２制御を選択するための操作部に対して所定の操作がなされたときに、所定の低電力消費信号が入力され
たと判断する。
形態１４によれば、ユーザーが操作部を操作することにより、第１制御と第２制御とを切り替えることができる。

［形態１６］形態１６によれば、形態１から１４の何れか１つの給水装置であって、給水装置は、第１電力供給源と第２電力供給源とから電力を供給されることができ、制御ユニットは、電力供給源が第１電力供給源から第２電力供給源に切り替えられたときに、所定の低電力消費信号が入力されたと判断する。
形態１６によれば、給水装置の電力供給源の切り替えに応じて、第１制御と第２制御とを切り替えることができる。

［形態１７］形態１７によれば、形態１６の給水装置であって、制御ユニットは、第２電力供給源の供給可能な電力量に基づいて第２電流制限値を設定する。
形態１７によれば、第２電力供給源の供給可能な電力量に基づいて省エネルギ運転を実行することができる。

［形態１８］形態１８によれば、形態１６または１７の給水装置であって、制御ユニットは、第１制御と第２制御とを切り替えるときには、第２制御によるポンプの回転速度変化よりも緩やかにポンプの回転速度を変化させる。
形態１８によれば、第１制御と第２制御とを切り替えるときにポンプの回転速度を緩やかに変化させるので、第１制御と第２制御との切り替えをスムーズに行うことができる。

［形態１９］形態１９によれば、形態１６から１８の何れか１つの給水装置であって、制御ユニットは、制御ユニット内の所定の異常を検出することができるとともに、当該所定の異常を検出したことを表示部で報知可能であり、制御ユニットは、給水装置の電力供給源が第１電力供給源から第２電力供給源に切り替えられたときには、所定時間が経過するまでは制御ユニット内に所定の異常が生じていても報知を行わない。
形態１９によれば、制御ユニット内の所定の異常を表示部で報知できる。また、給水装置の電力供給源が切り替えられたときには所定時間は異常の報知が行われないので、一時的な電力遮断および大電流など、電力供給源の切り替えに伴う一時的な異常の報知を抑制できる。

［形態２０］形態２０によれば、形態７または８を引用する形態１６から１９の何れか１つの給水装置であって、第３電流制限値は、第２電力供給源の出力可能な最大電力に基づく電流値である。
形態２０によれば、第２電力供給源の出力可能な最大電力に基づいて第３電流制限値が定められるので、第２電力供給源の状態に基づいて第２制御を実行することができる。

［形態２１］形態２１によれば、形態１から２０の何れか１つの給水装置であって、制御ユニットは、第１制御を実行しているときにポンプが停止しているときには、ポンプの吐出側圧力が第１始動圧力よりも小さくなったときにポンプを始動させ、第２制御を実行しているときにポンプが停止しているときには、ポンプの吐出側圧力が第１始動圧力よりも低い第２始動圧力よりも小さくなったときにポンプを始動させる。
形態２１によれば、第２制御が実行されているときにはポンプが停止している時間を長くすることができ、装置の省エネルギ化を図ることができる。

［形態２２］形態２２によれば、形態１から２１の何れか１つの給水装置であって、給水装置は、ポンプの吐出側に設けられている圧力タンクを更に備え、制御ユニットは、第１制御を実行しているときにポンプの運転が所定の小水量状態となったときには、圧力タンクに第１水量を蓄圧させてからポンプを停止させ、第２制御を実行しているときにポンプ
の運転が所定の小水量状態となったときには、圧力タンクに第１水量よりも大きい第２水量を蓄圧させてからポンプを停止させる。
形態２２によれば、第２制御が実行されているときには圧力タンクに蓄圧する水の量を大きくしてポンプを停止させるので、ポンプが停止している時間を長くすることができ、装置の省エネルギ化を図ることができる。

［形態２３］形態２３によれば、形態１から２１の何れか１つの給水装置であって、制御ユニットは、第１制御を実行しているときにポンプの運転が所定の小水量状態となったときには、第１時間にわたってポンプを運転させてからポンプを停止させ、第２制御を実行しているときにポンプの運転が所定の小水量状態となったときには、第１時間よりも短い第２時間にわたってポンプを運転させてからポンプを停止させる。
形態２３によれば、ポンプの運転が小水量状態となってから短い時間でポンプを停止させるので、ポンプが停止している時間を長くすることができ、装置の省エネルギ化を図ることができる。

［形態２４］形態２４によれば、形態１から２３の何れか１つの給水装置であって、給水装置は、制御ユニットが第２制御を実行していることを表示可能な表示部を備える。
形態２４によれば、表示部で第２制御を実行していることを表示できる。

［形態２５］形態２５によれば、形態１から２４の何れか１つの給水装置であって、給水装置は、給水装置の制御に関する情報を外部表示器に送信するように構成された通信部を更に備え、通信部は、制御ユニットが第２制御を実行していることを情報として外部表示器に送信可能である。
形態２５によれば、第２制御を実行していることを外部表示器で表示できる。

第１実施形態に係る給水装置の概略構成を示す図である。 運転パネルの具体的な一例を示す図である。 制御モード設定処理の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態の制御用数値設定処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態のポンプ駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る給水装置の概略構成を示す図である。 第３実施形態における電流制限値設定処理の一例を示すフローチャートである。 第４実施形態における運転禁止制御処理の一例を示すフローチャートである。 第５実施形態における制御方法設定処理の一例を示すフローチャートである。 第１変形例の制御部および外部表示器を示す図である。 第２変形例の制御部および外部表示器を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る給水装置を示す模式図である。この給水装置は主にマンション、オフィスビル、商業施設、又は、学校等の建物（給水対象）に水道水を給水するための装置である。図１では、給水装置１００が直結給水方式で使用されており、給水装置１００の吸込口は、導入管５を介して水道管（水道本管）４に接続されている。ただし、給水装置１００は、給水装置１００の吸込口が図示しない受水槽を介して水道管４に接続される受水槽方式で使用されてもよい。給水装置１００の吐出口には給水管７が接続されており、この給水管７は、各建物の給水栓（例えば蛇口）１０に連通している。
給水装置１００は、水道管４（または受水槽）からの水を増圧し、建物の各給水栓１０に水を供給する。

給水装置１００は、ポンプ２と、このポンプ２を駆動する駆動部としてのモータ３と、モータ３を可変速駆動する周波数変換器としてのインバータ２０と、を備えている。なお、本実施形態では、インバータ２０は、後述する制御部４０とともに制御ユニット３０を構成している。また、給水装置１００は、ポンプ２の吐出側（下流側）に、逆止弁２２と、フロースイッチ２４と、圧力センサ２６と、圧力タンク２８と、を備える。

図１に示す例では、インバータ２０と制御部４０は別々に構成されているが、制御部４０とインバータ２０は一体型でもよい。また、インバータ２０の台数はポンプ２の台数よりも少なくても良い。インバータ２０の台数がポンプ２の台数よりも少ない場合、インバータは、運転されるポンプ２に優先的に接続されるような切り替え機構を有しても良い。

図１に示す例では、ポンプ２、モータ３、逆止弁２２、および、フロースイッチ２４が２組設けられ、これらは並列に設けられている。なお、１組、または３組以上のポンプ２、モータ３、逆止弁２２、およびフロースイッチ２４が設けられてもよい。複数台のポンプ２を設けることにより、一部のポンプ２が運転不可となった場合には、運転可能な他のポンプ２にて給水を継続し極力断水を避けるようになっている。

また、複数のポンプ２の上流側には、逆流防止装置２５が設けられている。逆流防止装置２５は、給水装置１００の吸込口に接続された導入管５に設けられており、給水装置１００から水道管４への水の逆流を防止する。逆流防止装置２５の上流側には、圧力センサ２１が設けられている。圧力センサ２１は、ポンプ２の吸込側圧力を測定するための圧力測定器である。

逆止弁２２は、ポンプ２の吐出口に接続された吐出管に設けられており、ポンプ２が停止したときの水の逆流を防止する。逆止弁２２の下流側（二次側）には、フロースイッチ２４が設けられている。フロースイッチ２４は、吐出管を流れる水の流量が所定の値にまで低下したこと、すなわち過少水量（小水量）を検出する流量検出器である。吐出管におけるフロースイッチ２４のさらに下流側には、圧力センサ２６、及び、圧力タンク２８が設けられている。圧力センサ２６は、ポンプ２の吐出側圧力（以降、吐出側圧力とは、圧力センサ２６にて測定した圧力値を示す。）を測定するための圧力測定器である。圧力タンク２８は、ポンプ２が停止している間の吐出側圧力を保持するための圧力保持器である。

給水装置１００は、給水動作を制御する制御部４０を備えている。図１および図２に示すように、制御部４０は、記憶部４７と、演算部４８と、Ｉ／Ｏ部５０と、設定部４６と、表示部４９と、を備えている。設定部４６及び表示部４９は、給水装置１００の運転パネル５１に備えられている。制御部４０はインバータ２０を介してポンプ２の駆動を制御し、本実施形態では、制御部４０とインバータ２０とを合わせて「制御ユニット３０」という。

設定部４６は、外部操作により、給水を行うのに用いられる各種設定値を設定するのに使用される。設定部４６において設定された各種設定値は、Ｉ／Ｏ部５０に信号入力され、記憶部４７に記憶される。一例として、ユーザーは、設定部４６を介して、停止圧力、始動圧力、最大流量時の吐出側圧力ＰＡ、締切運転時の吐出側圧力ＰＢ、及び、その他制御に用いられる情報を入力できるようになっている。また、本実施形態では、各種設定値には、後述する第１電流制限値Ａｓ１、第２電流制限値Ａｓ２が含まれ、ユーザーは設定部４６を通じて第１電流制限値Ａｓ１、第２電流制限値Ａｓ２をそれぞれ設定変更できる
とよい。そして、本実施形態では、運転パネル５１には、各種設定値を設定する設定モードとするための設定ボタン５１６が備えられている。設定ボタン５１６が所定時間（例えば１秒）長押しされると運転パネル５１は設定モードとなり、ユーザーは、各種設定値を設定することができる。なお、設定部４６は運転パネル５１に設けなくても良い。例えば、Ｉ／Ｏ部５０に接続されるトグルスイッチ等（不図示）を設けることにより代用してもよい。その場合、選択されたトグルスイッチ等の状態と各種設定値とを関連付けるデータテーブルを記憶部４７に設けるとよい。また、トグルスイッチ等の選択された状態が目視で確認できるスイッチであれば、表示部４９と設定部４６は兼ねることができる。

表示部４９は、ユーザーインターフェースとして機能し、記憶部４７に格納されている設定値等の各種データや、現在のポンプ２の運転状況（運転状態）、例えば現在の制御モード（第１制御モードまたは第２制御モード）、ポンプ２の運転または停止、運転周波数（回転数）、電流、吸込側圧力、吐出側圧力、および、給水圧力等を、Ｉ／Ｏ部５０を介して表示する。また、表示部４９は、インバータ２０など給水装置１００に異常が生じているときには、警報ランプの点灯とブザー音とによってユーザーに異常を報知する。

図２は、運転パネルの具体的な一例を示す図である。一例として、運転パネル５１は、Ｉ／Ｏ部５０と通信線もしくは信号線を用いて電気的に接続されるとよい。図示するように、運転パネル５１は、給水装置１００の運転に関する情報（例えば、ポンプ２の吐出側圧力、周波数（回転速度）、ポンプに作用する電源電圧）を表示する７セグメントＬＥＤ５１０、警報ランプ５１１、ポンプ２の状態（運転・停止・故障）を示すランプ５１２ａ、電力の消費レベル（ＥＣＯレベル、Ｈ・Ｍ・Ｌ）を示すランプ５１２ｂ、および、受水槽を有する場合の受水槽の状態（満水・減水・渇水）を示すランプ５１２ｃを有する。また、運転パネル５１は、ポンプ２を選択するための選択ボタン５１３、ポンプ２の試験運転と自動運転を切り替えるための切替ボタン５１４、警報発生時のブザー発生を停止するためのブザー停止ボタン５１５、運転パネル５１を設定モードとするための設定ボタン５１６、モニタキーとして表示を切り替えるための機能／モニタボタン５１７、表示の切替および各種設定値の設定を行うための選択ボタン５１８、を有する。さらに、運転パネル５１は、省電力の運転モードとするためのＥＣＯボタン（操作部）５１９、及び、ポンプ２を停止するための停止ボタン５２０を有する。

記憶部４７としては、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリが使用される。記憶部４７には、各種データ、例えば演算部４８における演算結果のデータ（運転時間、積算値等）、圧力値（吸込側圧力、吐出側圧力）、設定部４６を通じて入力されたデータ、及びＩ／Ｏ部５０を通じて入力される、またはＩ／Ｏ部５０を通じて出力されるデータ等が格納される。

Ｉ／Ｏ部５０としては、ポート等が使用される。Ｉ／Ｏ部５０は、圧力センサ２１，２６の信号、及び、フロースイッチ２４の信号を取得する回路を有し、取得した信号情報を演算部４８に送る。また、モータ３には、モータ３の回転数を検出する図示しない回転数センサやモータ３の電流値を計測する電流計が備えられていてもよい。Ｉ／Ｏ部５０は、回転数センサにより検出されたモータ３の回転数やモータ３の電流値をインバータ２０を介して取得し、取得した信号情報を演算部４８に送る。ただし、モータ３の回転数は、モータ３に設けられた回転数センサによって検出されるものに限定されず、回転数センサを設けずにインバータ２０の出力周波数から推定してもよい。Ｉ／Ｏ部５０は、通信における信号の入出力も行う。本実施形態では、ポンプ２とモータ３とは同期しており、ポンプ２の回転数とモータ３の回転数とは同一である。ポンプ２とモータ３とに変速器が介在する場合には、変速器の変速比（可変である場合には現在の変速比）とモータ３の回転数とに基づいて、ポンプ２の回転数を取得してもよい。また、ポンプ２の回転数は、モータ３の回転数に基づいて取得されるものに限定されず、ポンプ２の回転数を直接に検出する回転数センサから取得してもよい。

また、本実施形態では、モータ３の電流値を計測する電流計（不図示）がモータ３に備えられていてもよい。以降、本実施形態では、ポンプ２の駆動部の電流値（第１電流値）とは、モータ３の電流値もしくはインバータ２０の電流値とするとよい。

演算部４８としては、例えばＣＰＵが使用される。演算部４８は、記憶部４７に格納されているプログラム及び各種データ、並びにＩ／Ｏ部５０から入力される信号に基づいて、ポンプ２を運転するための各種データの設定、計時、及び、演算等を行う。演算部４８からの出力は、Ｉ／Ｏ部５０に入力される。

また、Ｉ／Ｏ部５０とインバータ２０は、ＲＳ４２２，ＲＳ２３２Ｃ，ＲＳ４８５等の通信手段により互いに接続される。Ｉ／Ｏ部５０からインバータ２０へは、各種設定値や周波数指令値、発停信号（運転・停止信号）などの制御信号が送られ、インバータ２０からＩ／Ｏ部５０へは、実際の周波数値や電流値、インバータトリップ信号等の運転状況（運転状態）が逐次送られる。

なお、Ｉ／Ｏ部５０とインバータ２０との間で送受信される制御信号としては、上述した通信手段に代えてまたは加えて、アナログ信号および／またはデジタル信号を用いることができる。例えば、回転周波数等にはアナログ信号を用い、運転停止指令等にはデジタル信号を用いることができる。

更に、Ｉ／Ｏ部５０は、信号線または通信線にて運転パネル５１と接続し、運転パネル５１の情報の入出力を行う。具体的には、Ｉ／Ｏ部５０は、運転パネル５１よりユーザーが設定変更する入力情報を演算部４８に送ると共に、運転パネル５１よりユーザーが要求した演算部４８の情報を運転パネル５１へ送る。

Ｉ／Ｏ部５０は、低電力消費信号の入力信号を取得する低電力消費信号入力ポート５０−１を更に設ける。低電力消費信号入力ポート５０−１にどのような機器からの信号が入力されるかは、「低電力消費信号接続設定値」として、運転パネル５１にてユーザーが設定可能であり且つ記憶部４７に記憶できるとよい。なお、低電力消費信号入力ポート５０−１は複数個設けても良い。また、低電力消費信号入力ポート５０−１は通信でもよいし、デジタル信号やアナログ信号の入力でもよい。更には複数のポートにて構成されてもよい。本実施形態では「低電力消費信号接続設定値」には、「ＥＣＯボタン」と設定された場合を記す。但し、低電力消費信号入力ポート５０−１は、Ｉ／Ｏ部５０と運転パネル５０の接続部と共用としてもよい。また、「低電力消費信号接続設定値」の設定変更は、Ｉ／Ｏ部５０に接続される専用スイッチ（不図示）を設け、この専用スイッチの入力による設定変更でもよい。

更に、Ｉ／Ｏ部５０は、各種外部機器からの入力信号を取得する外部信号入力ポート５０−２を設けてもよい。外部信号入力ポート５０−２は、通信でもよいし、デジタル信号やアナログ信号の入力でもよい。低電力消費信号入力ポート５０−１が通信であれば、低電力消費信号入力ポート５０−１と外部信号入力ポート５０−２は共用してもよい。

続いて、制御部４０（制御ユニット３０）による給水装置１００の制御について説明する。ポンプ２が停止している状態で吐出側圧力が所定の始動圧力にまで低下すると、制御部４０はポンプ２を始動させる。具体的には、制御部４０はモータ３の駆動を開始するようにインバータ２０に指令を出す。ポンプ２の運転中は、設定された圧力（設定圧）により推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御などの制御が行われる。具体的には推定末端圧力一定制御の場合はポンプ２の回転数と目標圧力制御カーブとを用いて目標圧（ＳＶ）を設定し、目標圧力一定制御の場合は設定圧を目標圧（ＳＶ）とする。また、吐出側
圧力を現在圧（ＰＶ）とする。そして、ＳＶとＰＶの差に基づいて、比例ゲインＧｐ、及び、積分ゲインＧｉを用いたＰＩ演算、もしくは、比例ゲインＧｐ、積分ゲインＧｉ、及び、微分ゲインＧｄを用いたＰＩＤ演算を行い、ポンプ２の指令回転数が設定される。また、制御部４０は、本実施形態のようにポンプが複数台ある場合は、同時に起動可能なポンプ台数（ポンプ並列運転台数）にて水量に応じたポンプの台数制御も行われる。

ポンプ２の運転中に建物での水の使用が少なくなると、フロースイッチ２４は、過少水量を検出し、その検出信号を制御部４０に送る（小水量状態）。制御部４０はこの検出信号を受け、ポンプ２に指令を出して吐出側圧力が所定の停止圧力Ｐｆに達するまでポンプ２の回転数を増加させ、圧力タンク２８に蓄圧した後ポンプ２を停止（小水量停止）させる。ポンプ２が小水量停止した後に、再び建物内で水が使用されると吐出側圧力が始動圧力Ｐｓ以下まで低下しポンプ２が始動する。なお、本実施形態のようにポンプが複数台ある場合には、始動するポンプ２をローテーションさせ、ポンプ２内に水が滞留するのを防ぐことが好ましい。また、小水量を検知する方法としては、フロースイッチ２４を用いずに、モータ３の電流値による低負荷や締切圧力等その他の手段を用いてもよい。

次に、本実施形態の給水装置１００の更に具体的な制御について説明する。図３は、第１実施形態の制御モード設定処理の一例を示すフローチャートである。この制御モード設定処理は、給水装置１００の制御モードを、通常時の上述したような設定された圧力（設定圧）により推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御などの制御を行う第１制御を実行するための第１制御モードと、第１制御モードより消費電力を低く（省電力）するための第２制御を実行するための第２制御モードと、の一方に設定するための処理である。制御モード設定処理は、給水装置１００の起動中に制御部４０によって繰り返し実行される。

制御モード設定処理では、制御部４０は、まず、低電力消費信号が入力されているか否かを判定する（Ｓ１００）。第１実施形態では、制御部４０は、運転パネル５１のＥＣＯボタン５１９が操作されることによって省電力とすることが求められているときに、低電力消費信号が入力されていると判断する。具体的には、制御部４０は、ＥＣＯボタン５１９の操作による制御モードの設定変更がＩ／Ｏ部５０に入力され、Ｉ／Ｏ部５０から演算部４８に制御モードの設定変更要求を送る。演算部４８は、制御モードの設定変更に応じて記憶が行われる記憶部４７の所定の記憶領域を参照し、制御モードの設定変更を行うことにより、低電力消費信号が入力されているか否かを判定（Ｓ１００）する。

低電力消費信号が入力されていないときには（Ｓ１００：Ｎｏ）、制御部４０は、通常時の制御モードでポンプ２を駆動すると判断し、制御モードを通常時の第１制御モードに設定して（Ｓ１０２）、制御モード設定処理を終了する。本実施形態では、制御部４０は、制御モードを設定するときには記憶部４７の所定の記憶領域に制御モードを記憶する。

低電力消費信号が入力されているときには（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、制御部４０は、低電力消費信号が入力されて所定時間（例えば数秒）が経過しているか否かを判定する（Ｓ１０４）。なお、所定時間は運転パネル５１で設定できるものとしてもよい。所定時間が経過していないときには（Ｓ１０４：Ｎｏ）、制御部４０は、Ｉ／Ｏ部５０を介して、表示部４９（運転パネル５１）に切替遅延を表示させ（Ｓ１０６）、制御モードを通常時の第１制御モードに設定して（Ｓ１０２）、制御モード設定処理を終了する。このように、本実施形態では、低電力消費信号が入力されていても、所定時間が経過するまで制御モードには第１制御モードが設定される。これにより、制御モードが頻繁に変更されることを防止できる。また、本実施形態では、低電力消費信号が入力されているにもかかわらず制御モードが第１制御モードに設定されているときには、表示部４９に切替遅延が表示される。こうすることにより、ＥＣＯボタン５１９を操作したユーザーが、制御モードが変更さ
れない間に給水装置１００に不具合が生じているなどと誤解することを防止できる。なお、切替遅延の表示は、たとえば、ランプ５１２ｂの点滅または点灯により行ってもよい。

低電力消費信号が入力されて所定時間が経過したときには（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、制御部４０は、低電力の制御モードでポンプ２を駆動すると判断し、制御モードを低電力用の第２制御モードに設定して（Ｓ１１２）、制御モード設定処理を終了する。

なお、図３の制御モード設定処理では、低電力消費信号が所定時間にわたって入力されるまでは制御モードを第１制御モードとし、低電力消費信号が所定時間にわたって入力されてから制御モードを第２制御モードに変更する。しかし、低電力消費信号が入力されているときにはその経過時間にかかわらずに制御モードを第２制御モードにしてもよい。また、低電力消費信号が入力されていないときに、低電力消費信号が入力の変化から所定時間が経過するまでは制御モードを第２制御モードとし、所定時間が経過してから制御モードを第１制御モードに変更してもよい。

図４は、制御用数値設定処理の一例を示すフローチャートである。この制御用数値設定処理は、現在設定されている制御モードに応じて、給水装置１００の制御に使用する制御用数値を設定する処理である。制御用数値設定処理は、給水装置１００の起動中に制御部４０によって繰り返し実行される。なお、制御用数値設定処理は、制御モード設定処理と並列に実行されてもよいし、制御モード設定処理に続けて実行されてもよい。また、制御モード設定処理において、制御モードが変更されたときにのみ実行されるものとしてもよい。

制御用数値設定処理が実行されると、制御部４０は、現在の制御モードが第１制御モードであるか否かを判定する（Ｓ２００）。具体的には、制御部４０は、記憶部４７の所定の記憶領域を参照する。そして、制御モードが第１制御モードであるときには（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、制御部４０は、通常時の第１制御を行うと判断する。第１実施形態では、制御部４０は、第１制御を行うために、ストール電流Ａｓに第１電流制限値Ａｓ１を設定する（Ｓ２０２）。また、制御部４０は、ポンプ２の停止圧力Ｐｆおよび始動圧力Ｐｓに第１停止圧力Ｐｆ１および第１始動圧力Ｐｓ１をそれぞれ設定して（Ｓ２０４，Ｓ２０６）、制御用数値設定処理を終了する。ここで、ストール電流Ａｓは、ポンプ２の駆動部に流れる電流の制限値であり、インバータ２０もしくは制御部４０は、ポンプ２の駆動部に流れる電流がストール電流Ａｓを超えないようにポンプ２の駆動を制御する。具体的には、インバータ２０もしくは制御部４０は、ポンプ２の駆動部に流れる電流（第１電流値）がストール電流Ａｓ以上になったら、ポンプ２の加速を制限したり、ポンプ２の回転数を下げる制御を行う。第１制御モードの第１電流制限値Ａｓ１は、たとえばインバータ２０、モータ３並びにポンプ４の定格に基づくストール電流値を用いることができる。また、第１停止圧力Ｐｆ１および第１始動圧力Ｐｓ１は、給水装置１００における給水先の給水量並びに全揚程や末端圧等にて求められる。なお、本実施形態では、第１停止圧力Ｐｆ１および第１始動圧力Ｐｓ１のそれぞれは運転パネル５１において設定可能としている。更に第１制御モードの第１電流制限値Ａｓ１を運転パネル５１において設定可能とすれば、制御装置４０はインバータ２０、モータ３並びにポンプ４の容量にかかわらず使用することが出来る。

制御モードが第２制御モードであるときには（Ｓ２００：Ｎｏ）、制御部４０は、省電力用の第２制御を行うと判断する。制御部４０は、第２制御を行うために、ストール電流Ａｓに第２電流制限値Ａｓ２を設定する（Ｓ２１２）。また、制御部４０は、ポンプ２の停止圧力Ｐｆおよび始動圧力Ｐｓに第２停止圧力Ｐｆ２および第２始動圧力Ｐｓ２をそれぞれ設定して（Ｓ２１４，Ｓ２１６）、制御用数値設定処理を終了する。ここで、第２電流制限値Ａｓ２は、第１電流制限値Ａｓ１より小さい値（Ａｓ２＜Ａｓ１）であり、実験
またはシミュレーション等によって定めた値を用いることができる。また、第２停止圧力Ｐｆ２および第２始動圧力Ｐｓ２は、第１停止圧力Ｐｆ１および第１始動圧力Ｐｓ１よりそれぞれに小さい値（Ｐｆ２＜Ｐｆ１，Ｐｓ２＜Ｐｓ１）であり、実験またはシミュレーション等によって定めた値を用いることができる。なお、本実施形態では、第２電流制限値Ａｓ２、第２停止圧力Ｐｆ２、および第２始動圧力Ｐｓ２のそれぞれは運転パネル５１において設定可能としている。

このように、第１実施形態では、ＥＣＯボタン５１９の操作に応じて制御モードが第１制御モードまたは第２制御モードに設定される。そして、第２制御モードにおいては、ストール電流Ａｓに第１制御モードの第１電流制限値Ａｓ１より小さい第２電流制限値Ａｓ２が設定される。そして、制御部４０またはインバータ２０は、ポンプ２の駆動部に流れる電流が第２電流制限値Ａｓ２を超えないようにポンプ２の駆動を制御する。こうした制御により、第２制御モードにおいては、特にポンプ２の回転数を急激に増加させるとき、または、建物で使用される水量の増加に伴いポンプ２が高回転数で駆動されるときに、ポンプ２の駆動部に流れる電流が制限される。したがって、ポンプ２の回転数が滑らかに増加するように制御が行われ、大出力でのポンプ２の駆動が抑制される。このため、第２制御モードでは、ポンプ２に使用される電力を低減させることができ、省エネルギを実現することができる。また、第２制御モードでは、第２電流制限値Ａｓ２を超えない範囲でポンプ２から目標圧（ＳＶ）が吐出されるようにポンプ２の駆動が制御されるので、通常時の第１制御モードと同様に給水対象への給水圧力を確保することができる。これは、小水量であれば末端の水栓にも断水せずに給水することが出来ることを意味する。

また、第２制御モードにおいては、ポンプ２の停止圧力Ｐｆおよび始動圧力Ｐｓが小さい値に設定される。停止圧力Ｐｆに小さい第２停止圧力Ｐｆ２が設定されることにより、通常時の第１制御モードに比して、小水量時にポンプ２の回転数を下げることができる。

また、制御部４０は、フロースイッチ２４にて小水量を一定時間以上検知すると、ポンプ２の回転数を制御して、停止圧力Ｐｆまで徐々に加圧し圧力タンク２８に蓄圧した後に、ポンプ２を小水量停止する。停止圧力Ｐｆに小さい第２停止圧力Ｐｆ２が設定されることにより、通常時の第１制御モードに比して、小水量時にポンプ２の蓄圧運転時間が短縮されるため、ポンプ２の駆動される時間が短くなる。言い換えれば、第１制御モードでは小水量時に第１時間にわたってポンプ２を運転させてからポンプ２を停止させるのに比較して、第２制御モードでは小水量時に第１時間より短い第２時間にわたってポンプ２を運転させてからポンプ２を停止させる。また、始動圧力Ｐｓに小さい第２始動圧力Ｐｓ２が設定されることにより、第１制御モードに比して、ポンプ２が始動されるタイミングが遅くなる。したがって、ポンプ２を停止させる時間を長くすることができ、給水装置１００の省エネルギ化を図ることができる。

なお、インバータ２０に、表示操作部（不図示）や記憶部（不図示）を更に設け、第１電流制限値Ａｓ１、第２電流制限値Ａｓ２を記憶してもよい。第１電流制限値Ａｓ１、第２電流制限値Ａｓ２をインバータ２０に記憶する場合は、制御部４０は、Ｉ／Ｏ部５０よりインバータ２０へ制御モードが第１制御モードまたは第２制御モードであるかの情報を送信し、インバータ２０は、受信した制御モードに従って、第１電流制限値Ａｓ１もしくは第２電流制限値Ａｓ２にてモータ３並びにポンプ２を制御するとよい。

（第２実施形態）
次に第２実施形態の給水装置１００について説明する。第２実施形態の給水装置１００は、第１実施形態の給水装置１００と同一のハード構成を有しており、図４の制御用数値処理に代えて図５のポンプ駆動制御処理を実行する。なお、図５のポンプ運転制御処理では、制御用数値を設定する処理に加えてポンプ２の駆動を制御する処理も含まれている。

図５は、第２実施形態のポンプ駆動制御処理の一例を示すフローチャートである。このポンプ駆動制御処理は、現在に設定されている制御モードに応じて、給水装置１００の制御に使用する制御用数値を設定するとともに、制御用数値を用いて複数台のポンプ２の駆動を制御する処理である。ポンプ駆動制御処理は、給水装置１００の起動中に制御部４０によって繰り返し実行される。なお、第２実施形態においても、制御モードの設定は第１の実施形態と同様に図３のフローチャートを用いて設定される。

ポンプ駆動制御処理が実行されると、制御部４０は、まず、第１実施形態の制御用数値設定処理のステップＳ２００と同様に、現在の制御モードが第１制御モードであるか否かを判定する（Ｓ２００）。そして、制御モードが第１制御モードであるときには（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、制御部４０は、制御用の電流制限値Ａｃに第１電流制限値Ａｃ１を設定するとともに（Ｓ３０２）、異常電流制限値Ａａに通常時の異常電流制限値Ａａｒを設定する（Ｓ３０３）。また、制御部４０は、第１実施形態の制御用数値設定処理と同様に、停止圧力Ｐｆと始動圧力Ｐｓとに第１制御モード用の圧力Ｐｆ１，Ｐｓ１をそれぞれ設定する（Ｓ２０４，２０６）。ここで、制御用の電流制限値Ａｃは、複数のインバータ２０に流れる合計電流値に対する制限値である。また、異常電流制限値Ａａは、主に第２制御モードにおいてポンプ２の駆動を制限するための電流制限値である。第１電流制限値Ａｃ１および通常時の異常電流制限値Ａａｒは、インバータ２０、モータ３、ポンプ２の定格電流値などに基づいて通常時の電流制限値として予め定められた値を用いることができる。また、給水装置１００において、複数台のポンプ２を同時に並列運転する場合は、第１電流制限値Ａｃ１および通常時の異常電流制限値Ａａｒは、インバータ２０、モータ３、ポンプ２の定格電流値を並列運転台数分だけ合計した値としてもよい。

制御モードが第２制御モードであるときには（Ｓ２００：Ｎｏ）、制御部４０は、制御用の電流制限値Ａｃに第２電流制限値Ａｃ２を設定するとともに（Ｓ３１２）、異常電流制限値Ａａに第２制御用の異常電流制限値（第３電流制限値）Ａａ３を設定する（Ｓ３１３）。また、制御部４０は、第１実施形態の制御用数値設定処理と同様に、停止圧力Ｐｆと始動圧力Ｐｓとに第２制御モード用の圧力Ｐｆ２，Ｐｓ２をそれぞれ設定する（Ｓ２１４，２１６）。ここで、第２電流制限値Ａｃ２は、第１電流制限値Ａｃ１より小さい値であり（Ａｃ２＜Ａｃ１）、予め定められた値を用いてもよいし、第１実施形態の第２電流制限値Ａｓ２と同様に運転パネル５１で設定できるものとしてもよい。また、第２制御用の異常電流制限値（第３電流制限値）Ａａ３は、第２電流制限値Ａｃ２よりも大きい値であり（Ａａ３＞Ａｃ２）、異常電流制限値Ａａｒよりも小さい予め定められた値を用いてもよいし、第１実施形態の第２電流制限値Ａｓ２と同様に、運転パネル５１で設定できるものとしてもよい。

第１制御モードまたは第２制御モードの制御用数値を設定すると、制御部４０は、複数のポンプ２の駆動部流れる合計電流値Ａｓｕｍが異常電流制限値Ａａ以下であるか否かを判定する（Ｓ３２０）。ここで、複数のポンプ２の駆動部に流れる合計電流値Ａｓｕｍは、第１電流値であり、制御部４０が各ポンプ２の駆動部に流れる電流を取得して合計することにより取得されてもよいし、各ポンプ２の駆動部に分岐する前の電力ラインに流れる電流を検出する電流センサ（不図示）により検出されてもよい。

いまは、合計電流値Ａｓｕｍが異常電流制限値Ａａ以下であるときを考える（Ｓ３２０：Ｙｅｓ）。このときには、続いて制御部４０は、合計電流値Ａｓｕｍが制御用の電流制限値Ａｃ以下であるか否かを判定する（Ｓ３２２）。そして、合計電流値Ａｓｕｍが制御用の電流制限値Ａｃ以下であるときには（Ｓ３２２：Ｙｅｓ）、そのまま運転可能なポンプ台数の範囲でポンプ２の駆動を制御して（Ｓ３２８）、ポンプ運転制御処理を終了する。運転可能なポンプ台数は、ポンプ運転制御処理において変更され、記憶部４７の所定の
記憶領域に記憶される。なお、運転可能なポンプ台数は、運転パネル５１で設定できてもよい。また、運転可能なポンプ台数は、制御モードが切り替えられたときに、給水装置１００が備えるポンプ２の台数へと初期化されてもよい。いまは、運転可能なポンプ台数は、給水装置１００が備えるポンプ２の台数に等しいときを考える（図１に示す例では２台）。この場合には、給水装置１００が備える複数台のポンプ２が給水対象での水の使用に応じて駆動され、給水対象に給水が行われる。

合計電流値Ａｓｕｍが電流制限値Ａｃを超えているときには、制御部４０は、運転中のポンプ２のうち１つのポンプの回転数を低下させる処理を実行する（Ｓ３２４）。これにより、回転数を低下したポンプ２に流れる水量が減少し電力が減少するので、合計電流値Ａｓｕｍを低下させて電流制限値Ａｃ以下となるようにすることができる。そして、制御部４０は、回転数を低下させたポンプ２が所定回転数未満となったときにはポンプ２の運転を停止させる。なお、合計電流値Ａｓｕｍが電流制限値Ａｃを超えているときには、即座に運転中のポンプ２のうち１つのポンプを停止させてもよい。

ポンプ２の回転数を低下させる処理を実行すると、制御部４０は、そのポンプ２の運転が停止したか否かを判定する（Ｓ３２５）。そして、ポンプ２が停止していないときには（Ｓ３２５：Ｎｏ）、１つのポンプ２の回転数を低下させた状態で、複数台のポンプ２の駆動を制御して（Ｓ３２８）、ポンプ運転制御処理を終了する。一方、ポンプ２を停止させたときには（Ｓ３２５：Ｙｅｓ）、運転可能ポンプ台数Ｐｎを１台だけ減じ（Ｐｎ＝Ｐｎ−１，Ｓ３２６）、残りのポンプ２の駆動を制御して（Ｓ３２８）、ポンプ運転制御処理を終了する。このように合計電流値Ａｓｕｍが電流制限値Ａｃを超えたためにポンプ２を停止させたときには運転可能なポンプ台数Ｐｎが１台減る。これにより、以降の制御においては、運転可能なポンプ台数Ｐｎを超えてポンプ２が始動されない。これにより、電流制限値Ａｃを超えないように複数台のポンプ２を制御することができる。

一般にポンプ２の駆動には、モータ３またはポンプ２の回転に伴うエネルギ損失が伴う。これに対して、本実施形態では、合計電流値Ａｓｕｍが電流制限値Ａｃを超えているときには、運転中のポンプ２のうち１つのポンプの回転数を低下させて必要に応じてそのポンプを停止させる。このため、複数台のすべてに対してポンプの回転数を低下させる場合に比して、エネルギ効率を大きくすることができ、省エネルギ化を図ることができる。

また、制御モードが第２制御モードのときには、制御用の電流制限値Ａｃに小さい第２電流制限値Ａｃ２が設定される。このため、第２制御モードでは給水装置１００で大きな電力が消費されることを防止でき、給水装置１００の低電力化を図ることができる。また、本実施形態では、吐出側圧力の目標圧（ＳＶ）は、第１制御モードと第２制御モードとで同一であり、第２制御モードにおいても電流制限値Ａｃを超えない範囲で第１制御モードと同様に給水対象への給水が確保される。ただし、第２制御モードにおいて、合計電流値Ａｓｕｍが電流制限値Ａｃを超えたときには、吐出側圧力の目標圧（ＳＶ）、最大流量時の吐出側圧力ＰＡ、締切運転時の吐出側圧力ＰＢの何れかまたは全てを小さくしてもよい。

そして、こうした制御が実行されているにもかかわらず、複数のポンプ２の駆動部に流れる合計電流値Ａｓｕｍが異常電流制限値Ａａを超えるときには（Ｓ３２０：Ｎｏ）、制御部４０は、運転可能なポンプ台数Ｐｎを値１にする（Ｓ３２７）。これにより、制御部４０は、１台のポンプ２だけを残して他のポンプ２を停止させて、１台のポンプ２の駆動を制御して（Ｓ３２８）、ポンプ運転制御処理を終了する。つまり、制御部４０は、特に第２制御モードにおいて複数のポンプ２の駆動部２０に流れる合計電流値Ａｓｕｍが第３電流制限値Ａａ３を超えるときには、１台のポンプ２だけの運転を許可して残りのポンプ２の運転を停止させ、複数のポンプ２の駆動部の合計電流値を即座に小さくすることがで
きる。

なお、上述ではポンプ２の台数が２台について説明したが、ポンプ２の台数は３台以上でもよい。その場合でも、Ｓ３２７，Ｓ３２８では１台のみのポンプ２を駆動し、Ｓ３２６，Ｓ３２８では、運転可能ポンプ台数Ｐｎを１台だけ減じて（Ｐｎ＝Ｐｎ−１）、残りのポンプ２の駆動を制御するとよい。また、ポンプ２の駆動部に流れる電流や合計電流値Ａｓｕｍに関わらず、低電力消費信号が入力にて、強制的に１台のポンプ２だけの運転を許可してもよい。

図４のフローにて示した制御と図５のフローにて示した制御を併用しても良い。その場合、図５のフローが終了後（Ｓ３２８の後）に、Ｓ２０２並びにＳ２１２にて設定したストール電流Ａｓを第４電流制限値とし、該第４の電流制限値と、ポンプ２毎の駆動部の電流値とを比較し、ポンプ２毎の駆動部の電流流値が前記第４電流制限値を超えるときには、該当する前記ポンプの回転速度を低下させる、または、それに加えてポンプ２の運転を停止させる制御を実行するとよい。この場合、第４の電流制限値は比較するポンプの容量毎に複数設定されてもよい。図４のフローにて示した制御と図５のフローにて示した制御を併用することにより、ポンプ２毎の電流値と合計電流値Ａｓｕｍを同時に監視でき、電流値が大きくなったポンプ２から順に電流値を制限することができる。

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態に係る給水装置１００の概略構成を示す図である。第３実施形態の給水装置１００は、基本的に第１実施形態の給水装置１００と同一の構成を有しているため、同一の構成要素には、同じ図番を付与して説明を省略する。第３実施形態の給水装置１００は、第２電力供給源の一例としての蓄電装置８０を介して第１電力供給源の一例である商用電源９０に接続されており、商用電源９０から直接に電力供給を受けられるとともに、蓄電装置８０の蓄電器８２から電力供給を受けられる。蓄電装置８０は、直流化インバータ８４、蓄電器８２、交流化インバータ８５、スイッチ８８、および、制御部８６を備えている。

直流化インバータ８４は、商用電源９０から受電した商用電力を直流電力へ変換するインバータであり、変換した直流電力を蓄電器８２へ供給する。蓄電器８２は、直流化インバータ８４から供給された直流電力を蓄電する蓄電池である。蓄電器８２としては、リチウムイオン電池など、公知の蓄電池を用いることができる。交流化インバータ８５は、蓄電器８２から出力された直流電力を交流電力へ変換するインバータである。

スイッチ８８は、制御部８６により制御され、給水装置１００の電力供給源を商用電源９０（第１電力供給源）と蓄電器８２（第２電力供給源）とで切り替える。第３実施形態では、スイッチ８８は、商用電源９０から商用電力が供給されている通常時には、商用電源９０から供給された交流電力を給水装置１００に供給する。一方、スイッチ８８は、商用電源９０から商用電力が供給されない停電時には、交流化インバータ８５から出力された交流電力を給水装置１００に供給する。

制御部８６は、直流化インバータ８４、交流化インバータ８５、および、スイッチ８８を制御する。制御部８６は、商用電源９０の停電に応じてスイッチ８８を制御することにより、給水装置１００への電力供給を継続させる。また、制御部８６は、スイッチ８８の接続状態、つまり給水装置１００の電力供給源が商用電源９０と蓄電器８２とのいずれに選択されているか、および、蓄電器８２の状態（例えば、蓄電残量など）を示す制御信号を給水装置１００の低電力消費信号入力ポート５０−１へ送信する。

第３実施形態の給水装置１００のＩ／Ｏ部５０における低電力消費信号入力ポート５０
−１には、運転パネル５１のＥＣＯボタン（操作部）５１９の操作信号に加えてもしくは代えて、上述した蓄電装置８０の制御部８６からの各種信号が入力される。そのため、「低電力消費信号接続設定値」は、「第２電力供給源」および／または「ＥＣＯボタン」に設定されているとよい。

第３実施形態の給水装置１００の制御部４０は、給水装置１００の電力供給源が第１電力供給源の１例としての商用電源９０から第２電力供給源の１例としての蓄電器８２へと切り替えたことを知らせる信号が蓄電装置８０の制御部８６から低電力消費信号入力ポート５０−１へ入力されたときに、低電力消費信号が入力されたと判断する。そして、制御部４０は、低電力消費信号の入力に応じて、上記した制御モード設定処理（図３）を実行し、第１実施形態の制御用数値設定処理（図４）、または、第２実施形態のポンプ駆動制御処理（図５）などを実行する。こうした制御により、第３実施形態の給水装置１００では、蓄電器８２から給水装置１００に電力が供給されているときに、つまり停電時に、給水対象への給水を確保しつつ給水装置１００で消費される電力を低減させることができる。また、図３の制御モード設定処理では、低電力消費信号が入力されたときに所定時間が経過するまでは制御モードが第２制御モードへと切り替えられないので、短時間の停電時に制御モードが切り替えられることを防止できる。

上述したように、「低電力消費信号接続設定値」が「ＥＣＯボタン」および／または「第２電力供給源」に設定されている場合は、制御モード設定処理（図３）を実行し、第１実施形態の制御用数値設定処理（図４）、または、第２実施形態のポンプ駆動制御処理（図５）などは実行可能である。また、「低電力消費信号接続設定値」が「ＥＣＯボタン」「第２電力供給源」以外の設定でも、制御モード設定処理（図３）を実行し、第１実施形態の制御用数値設定処理（図４）、または、第２実施形態のポンプ駆動制御処理（図５）を実行するができる。これは、制御方法を統一できることによって、制御部４０における演算負荷を低減したり、記憶部４７のメモリの容量を低減することができる効果がある。更に、以下では、「低電力消費信号接続設定値」が「第２電力供給源」に設定されている場合の制御部４０における制御方法を記す。

図７は、第３実施形態における電流制限値設定処理の一例を示すフローチャートである。この電流制限値設定処理は、制御モードが第２制御モードであるときに、つまり給水装置１００が蓄電器８２から電力の供給を受けているときに、給水装置１００の制御部４０によって繰り返し実行される。以下、第２電力供給源の供給可能な電力量の１例として蓄電器８２の充電量（充電残量）Ｃｂを用いて説明する。この電流制限値設定処理では、制御部４０は、蓄電器８２の充電量（充電残量）Ｃｂを蓄電装置８０から取得し（Ｓ４０２）、取得した充電量Ｃｂに基づいて第２電流制限値Ａｃ２および異常電流制限値（第３電流制限値）Ａａ３を設定する（Ｓ４０４）。ここで、充電量Ｃｂに基づく第２電流制限値Ａｃ２および異常電流制限値Ａａ３の設定は、たとえば蓄電器８２の特性に基づいて予め定められた関係式またはマップなどを用いて行われればよい。なお、異常電流制限値Ａａ３は、充電量Ｃｂに基づいた蓄電器８２の出力可能な最大電力から導出されてもよい。そして、制御部４０は、設定した電流制限値Ａｃ２および異常電流制限値Ａａ３を利用して上記した第２実施形態のポンプ駆動制御処理（図５）を実行する。こうした制御により、蓄電器８２の充電量Ｃｂに応じて、給水装置１００で使用される電流（電力）を制限することができ、蓄電器８２の使用可能時間を長くしたり、蓄電器８２の劣化を防止したりすることができる。なお、運転パネル５１で第２電流制限値Ａｃ２または異常電流制限値Ａａ３を設定できるときには、運転パネル５１で設定されている値と、蓄電器８２の充電量Ｃｂに基づいて演算された値とのいずれか小さい値を第２電流制限値Ａｃ２または異常電流制限値Ａａ３として用いてもよい。

また、第３実施形態では、給水装置１００への供給電源が不安定になると、制御部４０
の制御電源も不安定になる恐れがあり、その場合、Ｉ／Ｏ部５０から入力される信号を誤検出したり、演算部４８が不安定になる可能性があるため、所定時間である「電源安定までの様子見時間」を設けるとよい。給水装置１００の電力供給源が商用電源９０から蓄電器８２に切り替えられる要因の一例として、送電線への落雷があった場合が考えられる。その場合、目安として１秒程度の瞬時電圧低下が発生する。更に、一般にスイッチ８８が、電源の供給源を商用電源９０から蓄電器８２に切替えるのに、２秒程度かかる。これらより、瞬時電圧低下時間（１秒程度）＋蓄電装置切替え時間（２秒程度）に、数秒を加算もしくは乗算した時間を「電源安定までの様子見時間」とするとよい。

給水装置１００の制御部４０は、給水装置１００の電力供給源が商用電源９０から蓄電器８２に切り換えられたときには、上述した「電源安定までの様子見時間」（例えば数秒）にわたって、インバータ２０の異常などの所定の異常を検出しないものとしてもよい。または、制御部４０は、電力供給源が切り替えられたときには、「電源安定までの様子見時間」が経過するまでインバータ２０から異常信号を入力しても表示部４９での表示を行わないものとしてもよい。これは、スイッチ８８によって電力供給源が切り替えられるときには、制御装置４０とインバータ２０間に短時間の断線状態が生じたり、インバータ２０に過大な電流が流れたりする場合があることに基づく。

（第４実施形態）
第４実施形態の給水装置１００は、第１実施形態などの給水装置１００と同一の構成を有し、図８に示す運転禁止制御処理を更に実行する。運転禁止制御処理は、制御部４０によって繰り返し実行される。運転禁止制御処理では、制御部４０は、現在の制御モードが第２制御モードであるか否かを判定して（Ｓ５０２）、制御モードが第２制御モードであるときには（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、運転禁止信号が入力されているか否かを判定する（Ｓ５０４）。運転禁止信号は、給水装置１００の運転を停止させるための信号であり、運転パネル５１で入力できるものでもよいし、第３実施形態の蓄電装置８０または他の外部装置から外部信号入力ポート５０−２に入力されるものとしてもよい。制御部４０は、制御モードが第１制御モードであるとき（Ｓ５０２：Ｎｏ）、及び、運転禁止制御信号が入力されていないときには（Ｓ５０４：Ｎｏ）、そのまま運転禁止制御処理を終了する。一方、制御部４０は、第２制御モードにおいて運転禁止制御信号が入力されているときには（Ｓ５０４：Ｙｅｓ）、ポンプ２を停止させる処理を実行して（Ｓ５０６）、運転禁止制御処理を終了する。なお、制御部４０は、運転禁止制御信号の入力が解除されたときには、給水対象の水の使用に応じて再びポンプ２を運転させる。こうした制御により、例えば第２制御モードにおいて給水装置１００の他の機器の運転を優先したいときにポンプ２を停止させることができる。具体的には、例えば、第３実施形態において停電時に蓄電器８２の電力を消火ポンプ装置などの他の緊急性の高い機器の運転に優先して利用したいときに、蓄電装置８０から運転禁止制御信号が制御部４０に入力されることにより、ポンプ２を停止させて他の機器の運転の優先を実現することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態の給水装置１００は、第１実施形態などの給水装置１００と同一の構成を有し、図９に示す制御方法設定処理を更に実行する。制御方法設定処理は、制御部４０によって繰り返し実行される。制御方法設定処理では、制御部４０は、現在の制御モードが１制御モードであるか否かを判定する（Ｓ６００）。そして、制御モードが第１制御モードであるときには、制御部４０は、制御方法を上記の目標圧力一定制御または推定末端圧力一定制御のいずれかに設定して（Ｓ６０２）、制御方法設定処理を終了する。また、制御モードが第２制御モードであるときには、制御部４０は、制御方法を推定末端圧力一定制御に設定して（Ｓ６１２）、制御方法設定処理を終了する。ここで、第１制御モードにおいては、例えば運転パネル５１への入力によって目標圧力一定制御または推定末端圧力一定制御に設定されてもよい。また、ポンプ２の運転状態などの給水装置１００の状態に
応じて制御方法が設定されてもよい。一方、第２制御モードにおいては、その直前に目標圧力一定制御が実行されていても、制御方法が推定末端圧力一定制御に変更される。これは、一般に目標圧力一定制御に比して、推定末端圧力一定制御の方が、消費電力が小さくなる傾向があることに基づく。こうした制御により、給水対象への給水を確保しつつ給水装置１００の省エネルギ化を図ることができる。

（第１変形例）
図１０は、第１変形例の制御部４０および外部表示器７０を示す図である。図示するように、第１変形例では、制御部４０が表示部４９を有するとともに、外部表示器７０がさらに設けられている。この外部表示器７０は、給水装置１００の一部として構成されてもよいし、外部装置として構成されてもよい。外部表示器７０では、上述した運転パネル５１と同等か、もしくはより詳細な情報を表示したり、複雑な操作を行ったりすることができる表示器としてもよい。

また、第１変形例では、制御部４０は、通信部６０をさらに備え、有線通信または無線通信によって外部表示器７０に接続されている。さらに、第１変形例では、運転パネル５１に、リセットボタン５２、および、クリアボタン５３が備えられている。クリアボタン５３の押下により、制御部４０は、表示部４９の表示のみをクリアする。また、リセットボタン５２の押下により、制御部４０は、圧力センサ２１，２６の異常判定、及び、他のメンテナンス情報（例えば、運転時間、始動回数、消耗部品の使用期間、故障履歴）などのデータをリセットする。また、給水装置１００の制御における各種設定値の表示変更を行えるよう、上述した運転パネルと同等の機能を実現する操作部を設けてもよい。

外部表示器７０として、例えばスマートフォン、携帯電話、パソコン、タブレットの汎用端末機器、または遠隔監視器などの専用端末機器が採用される。第１変形例では、表示部４９として、７セグメントＬＥＤ及び表示灯などの簡易な表示器を採用することができる。また、外部表示器７０として、タッチ入力方式または押圧ボタン方式用いた液晶画面での高機能表示器を採用することができる。この場合、表示部４９には簡易な情報を表示でき、外部表示器７０には大きな情報量の情報を表示できる。こうした構成により、実施形態の給水装置１００と同様に、外部表示器７０に制御部４０によるポンプ２の制御に関した情報（例えば、制御モード、ポンプ２の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、制御方法など）、または、圧力センサ２１，２６の異常情報などを表示することによって、給水装置に不慣れなユーザーも誤解することなく、給水装置１００の状態を認識することができる。また、給水装置１００は、機械室またはポンプ室などの電気的なノイズの多い環境に設置されることがある。こうした場合に備えて、表示部４９として、液晶表示やタッチパネルよりも電気的ノイズに強い７セグメントＬＥＤや表示灯、機械的な押圧ボタンなどにて構成された表示器が使用されてもよい。これにより、外部環境から発生される電気的なノイズによって外部表示器７０の液晶表示やタッチパネル操作に異常が発生した場合でも、表示部４９により給水装置１００の運転に必要な最低限度の表示および操作を行うことができる。したがって、給水装置１００を電気的ノイズの多い環境下にも設置することができる。

さらに、外部表示器７０として、スマートフォン、携帯電話、パソコン、又は、タブレットなどの汎用端末機器を採用した場合には、これらの機器に、外部表示器７０として作用するための専用のアプリケーションソフトウエアをインストールさせてもよい。この場合には、専用のアプリケーションソフトウエアを複数用意して使い分けることにより、ユーザーのレベル又は目的に沿った表示操作を提供することが可能である。

ここで、制御部４０に運転パネル５１（表示部４９）は設けられていなく、代わりに外部表示器（高機能表示器）７０のみが設けられてもよい。この場合、上述した運転パネル
の機能は外部表示器７０にて全て実施可能とする。つまり、制御部４０は、外部表示器７０からの信号に基づいて、低電力消費信号が入力されたと判断して給水装置１００の制御モードを第１制御モードと第２制御モードとで切り替えてもよい。これにより、給水装置１００には表示器自体を設ける必要がなくなるので、給水装置１００全体のコストを更に下げることが可能である。また、運転パネル５１の設定部４６にリセットボタン５２及びクリアボタン５３が備えられず、代わりに、外部表示器７０にリセットボタン(不図示)又はクリアボタン(不図示)が備えられてもよい。外部表示器７０上のクリアボタンを押すと、外部表示器７０上に表示されている表示が消去される。

また、図１０において、通信部６０は、公衆回線やネットワーク、専用回線等を介して、保守管理会社または管理人室に設けられた遠隔監視装置(例えば、パソコン、スマートフォン、又は、専用モニター)と通信してもよい。この場合、例えば給水装置１００におけるポンプ２の制御に関する情報等が、通信部６０から遠隔監視装置に送信される。遠隔監視装置は、給水装置１００のポンプ運転情報（ポンプ２の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モードなど）、メンテナンス情報（運転時間、始動回数、消耗部品の使用期間、故障履歴など）、機器情報（製品番号、部品交換履歴、部品リストなど）など、他の情報も表示してもよい。

（第２変形例）
図１１は、第２変形例の制御部および外部表示器を示す図である。第２変形例の制御部４０は、通信部６０に代えて、制御部側アンテナ部６７を備えている点、および制御部側アンテナ部６７に接続された集積回路６８を備えている点で、第１変形例の制御部４０と異なっている。集積回路６８は、不揮発性記憶領域、および、揮発性記憶領域を有する記憶部４７に電気的に接続されている。なお、図１１に示す制御部４０は表示部４９を備えていないが、表示部４９を備えてもよい。また、第２変形例の外部表示器７０は、給水装置１００の一部として構成されてもよいし、外部装置として構成されてもよい。

第２変形例の外部表示器７０は、電波を送受信する表示器側アンテナ部７１と、表示部７２と、バッテリー７３と、データリーダー７４と、を備えている。この外部表示器７０では、表示器側アンテナ部７１で受信したデータがデータリーダー７４で読み取られる。そして、データリーダー７４で読み取られたデータ（例えば、ポンプ２の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モードなど）が表示部７２で表示される。バッテリー７３は、表示器側アンテナ部７１、データリーダー７４、および表示部７２に電力を供給する。

外部表示器７０として、例えばスマートフォン、携帯電話、パソコン、タブレット等の汎用端末機器を用いてもよく、遠隔監視器などの専用の端末機器を用いてもよい。特に、スマートフォンなどの汎用端末機器を外部表示器として使用すれば、専用の表示器を制作するコストが削減できるので、給水装置のコストを下げることができる。また、複数のユーザーが個々の汎用端末機器に給水装置１００の状態を表示させることができるので、ユーザーのレベル又は目的に沿った表示操作を提供することが可能である。たとえば、マンションまたはビルの管理人のような給水装置に関する専門知識のないユーザーに対して、ポンプ２の制御に関する情報などを分かり易く知らせることができる給水装置を安価に提供することができる。

外部表示器７０は、近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）の技術によって制御部４０と接続される。より具体的には、外部表示器７０を制御部４０に近づけた状態で、表示器側アンテナ部７１が電波を発生すると、その電波を制御部側アンテナ部６７が受け取り、制御部側アンテナ部６７は電波を電力に変換する。この電力は集積回路６８および記憶部４７に供給されてこれら集積回路６８および記憶部４７を駆動する。集
積回路６８は、記憶部４７に記憶されている上記データを読み取り、制御部側アンテナ部６７にデータを送る。制御部側アンテナ部６７は、データとともに電波を表示器側アンテナ部７１に送信する。データリーダー７４は、表示器側アンテナ部７１が受信したデータを読み取り、そのデータを表示部７２に表示させる。

外部表示器７０は、表示を消去するためのクリアボタン７６と、データをリセットするためのリセットボタン（不図示）を備えていてもよい。ユーザーがクリアボタン７６を押すと、表示部７２に表示されているポンプ２の制御に関した情報表示（例えば、ポンプ２の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モード）等が消去される。また、リセットボタンを押すと、リセット信号が制御部４０に送信され、リセット信号を受信した制御部４０は、メンテナンス情報などのデータをリセットする。本実施形態のクリアボタン７６は、表示部７２の画面上に現れる仮想的なボタンであるが、クリアボタン７６は表示部７２の外に設けられた機械的なボタンであってもよい。第２変形例の制御部４０は、クリアボタンを備えていないが、制御部４０にクリアボタン、リセットボタンを設けてもよい。

なお、表示のクリアおよびデータのリセットの操作は、操作制限を設けてもよい。具体的には、ユーザーが主に使用する外部表示器７０にクリアボタン７６を設け、メンテナンス員が主に使用する制御部４０にリセットボタンを設ける。このように制御部４０にのみリセットボタンを設けることで、外部表示器７０を操作するユーザーによるリセットボタンの誤操作を防ぐことができる。パスワード等の複雑な使用制限の解除方法ではなく、外部表示器７０を設けることで、ユーザーの誤操作によるリセットを防止することができる。

第２変形例では、制御部４０の記憶部４７に記憶されているデータ（例えば、ポンプ２の回転数、吸込側圧力、吐出側圧力、給水圧力、制御モードなど）は、無線通信により制御部４０から外部表示器７０に送られる。第２変形例によれば、給水装置１００の電源が入っていない場合でも、制御部側アンテナ部６７は外部表示器７０から発せられる電波から電力を発生し、集積回路６８および記憶部４７を駆動することができる。したがって、給水装置１００のメンテンナンス中などにおいて制御部４０に電力が供給されていないときでも、外部表示器７０は、制御部４０の記憶部４７からデータを取得して表示することができる。

ＮＦＣは、数ｃｍの近距離にて相互通信する技術である。したがって、外部表示器７０に各種情報を表示するときには、ユーザー及びメンテナンス員は、相互通信可能な距離まで外部表示器７０を制御部４０に近づけることになる。このことは、外部表示器７０を操作するときは、ユーザーおよびメンテナンス員は給水装置１００の近くにいることを意味する。このため、例えば消耗品の交換作業中の誤操作に起因した給水装置１００の予期しない動作を防止することに繋がる。また、複数の給水装置１００が設置された現場では、表示したい給水装置１００の近距離で相互通信が可能となる為、意図しない別の給水装置の状態を表示してしまうという誤表示を防止することが出来る。

なお、上記の例では、制御部４０と外部表示器７０との無線通信方式の例としてＮＦＣを挙げたが、他にも、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＷｉ−Ｆｉなど、任意の方式の無線通信を利用可能である。ただし、ＮＦＣは、制御部４０と外部表示器７０とを近づけるだけで通信を完了させることができる点で有利である。また、制御部４０と外部表示器７０とが有線通信してもよい。例えば、制御部４０には、制御部側アンテナ部６７の代わりに、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）のような外部接続端子が設けられ、ここに外部表示器７０が接続されることによって通信が可能になってもよい。

（その他の変形例）
上記した実施形態では、運転パネル５１にて第２電流制限値Ａｓ２，Ａｃ２および第３電流制限値Ａａ３を設定できるものとした。しかし、第２電流制限値Ａｓ２，Ａｃ２および第３電流制限値Ａａ３などは、運転パネル５１に設定された他の設定情報に基づいて制御部４０によって設定されてもよい。たとえば、運転パネル５１にて消費電力制限値（電力上限値）を設定できるものとし、消費電力制限値に基づいて第２電流制限値Ａｓ２，Ａｃ２または第３電流制限値Ａａ３が設定されてもよい。このときには、例えば制御部４０は、消費電力制限値とインバータ２０の数および定格電圧などとに基づいて第２電流制限値Ａｓ２，Ａｃ２または第３電流制限値Ａａ３を設定することができる。

一例として、第２電力供給源の電源供給量を蓄電器８２の充電量Ｃｂとして、充電量Ｃｂとユーザーが設定する電源供給希望時間Ｔｂから、消費電力の上限を算出し、第２電流制限値Ａｓ２，Ａｃ２および第３電流制限値Ａａ３を算出してもよい。消費電力の上限は、「充電量Ｃｂ÷電源供給希望時間Ｔｂ」となる。但し、「充電量Ｃｂ÷電源供給希望時間Ｔｂ」が蓄電装置８０の出力最大電力を超える場合は、消費電力の上限を蓄電装置８０の出力最大電力とするとよい。また、この消費電力の上限とモータ３の定格電圧より、第２電流制限値Ａｓ２，Ａｃ２および第３電流制限値Ａａ３を算出する。モータ３が３相モータであれば、瞬時最大電流値は「消費電力の上限÷（√３×モータ３の定格電圧）」となり、この瞬時最大電流値を基準として第２電流制限値Ａｓ２，Ａｃ２および第３電流制限値Ａａ３の値を算出するとよい。

上記した実施形態では、低電力消費信号が所定時間にわたって入力されたときに制御モードを第１制御モードから第２制御モードに変更するものとした。しかし、これに代えて、または加えて、ポンプ２が高出力で運転しているときには、ポンプ２の高出力での運転が終了してから制御モードの切り替えを行うものとしてもよい。例えば、制御部４０は、低電力消費信号が入力されたときにポンプ２が高出力で運転されているときには、水供給先での使用水量が減って高出力での運転が終了してから制御モードを第１制御モードから第２制御モードへと変更する。また、制御部４０は、第２制御モードから第１制御モードへと変更するときにも、同様にポンプ２の高出力での運転が終了してから制御モードを切り替えてもよい。なお、制御部４０は、例えばポンプ２の駆動部に流れる電流またはポンプ２の回転数に基づいてポンプ２が所定の高出力であるか否かを判定すればよい。こうした制御により、ポンプ２が高出力で運転されているときに制御モードが切り替えられてポンプ２の回転速度が大きく変更されることなどを抑制できる。

なお、ポンプ２が運転しているときには、小水量停止等にてポンプ２が停止してから制御モードの切り替えを行うものとしてもよい。例えば、制御部４０は、低電力消費信号が入力されたときにポンプ２が運転されているときには、ポンプ２が停止してから制御モードを第１制御モードから第２制御モードへと変更する。また、制御部４０は、第２制御モードから第１制御モードへと変更するときにも、同様にポンプ２が停止してから制御モードを切り替えてもよい。ポンプ２が運転されているときに制御モードが切り替えられてポンプ２の回転速度が大きく変更されることなどを抑制できる。また、ポンプ２が停止中であれば回転数や電流の変化が無く、より安定した状態で切り替えることができる。

更に、ポンプ２が運転しているときには、図８のＳ５０４の運転禁止信号の入力の可否に関わらず、ポンプ２を強制的に停止し、一定時間経過した後に、制御モードの切り替えを行うものとしてもよい。例えば、制御部４０は、低電力消費信号が入力されたときにポンプ２が運転されているときには、ポンプ２を停止させてから制御モードを第１制御モードから第２制御モードへと変更する。また、制御部４０は、第２制御モードから第１制御モードへと変更するときにも、同様にポンプ２を停止させてから制御モードを切り替えてもよい。ポンプ２が運転されているときに制御モードが切り替えられてポンプ２の回転速
度が大きく変更されることなどを抑制できる。また、ポンプ２が停止中であれば回転数や電流の変化が無く、より安定した状態で切り替えることができる。特に、図６の構成では入力される電源が切り替わる際に給水装置１００における電源電圧が不安定なる。よって、上述した電源安定までの様子見時間は、ポンプ停止させてもよい。

また、制御部４０は、制御モードが第２制御モードであるときには、制御モードが第１制御モードであるときに比して、ＰＩ制御またはＰＩＤ制御の比例ゲインＧｐに小さい値を設定してもよい。言い換えれば、制御部４０は、制御モードが第１制御モードであるときには第１比例ゲインＧｐ１を用いてＰＩ制御またはＰＩＤ制御によりポンプ２の駆動を制御し、制御モードが第２制御モードであるときには第１比例ゲインＧｐ１より小さい第２比例ゲインＧｐ２を用いてＰＩ制御またはＰＩＤ制御によりポンプ２の駆動を制御してもよい。こうすれば、第２制御モードでは、第１制御モードに比してポンプ２の回転速度が緩やかに変更され、回転数が急激に増加する際に発生するポンプ２の駆動部に流れる電流の上昇を抑制でき、給水装置１００の省エネルギ化を図ることができる。

また、制御部４０は、制御モードを第１制御モードから第２制御モードへと切り替えるときには、第２制御モードにおけるポンプ２の回転速度変化に比して、ポンプ２の回転速度を緩やかに変化させてもよい。つまり、例えば、制御部４０は、制御モードを第２制御モードへと切り替えたときに吐出側圧力と目標圧との差が大きいときには、吐出側圧力と目標圧との差が予め定めた値より小さくなるまで、第２制御モードにおけるポンプ２の回転速度変化に比して、ポンプ２の回転速度を緩やかに変化させてもよい。また、例えば、制御部４０は、制御モードを切り替えてから所定時間が経過するまでに停止しているポンプ２を始動させるときには、通常時のポンプ２の始動に比して緩やかにポンプ２を始動させてもよい。こうした制御により、制御モードが第１制御モードと第２制御モードとで切り替えられるのをスムーズに行うことができる。

上記した実施形態では、制御モードが第２制御モードであるときには、停止圧力Ｐｆとして、第１制御モードにおける第１停止圧力Ｐｆ１よりも小さい第２停止圧力Ｐｆ２が設定されるものとした。しかし、制御モードが第２制御モードであるときには、停止圧力Ｐｆとして、第１制御モードにおける第１停止圧力Ｐｆ１よりも大きい第２停止圧力Ｐｆ２が設定されてもよい（Ｐｆ２＞Ｐｆ１）。こうすれば、制御モードが第２制御モードであるときには、ポンプ２を停止させるときに第１制御モードのときよりも多い水量を圧力タンク２８に蓄圧することができる。したがって、次回にポンプ２が始動するタイミングを遅らせることができ、給水装置１００の構成によってはポンプ２が停止する時間が長くなるので、給水装置１００の省エネルギ化を図ることができる。また、給水管７に圧力タンク２８を増設することにより、圧力タンク２８への貯水量が多くなり、次回にポンプ２が始動するタイミングを遅らせることができ、停止時間を長くできる。

第３実施形態では、給水装置１００の電力供給源が商用電源９０と蓄電器８２とで切り替えられるものとした。しかし、これに代えて、または加えて、給水装置１００は発電機から電力が供給可能であってもよい。そして、発電機または他の外部装置からの入力に基づいて給水装置１００の電力供給源が商用電源９０から発電機に切り替えられたときに、給水装置１００の制御部４０は低電力消費信号が入力されたと判断してもよい。このときには、制御部４０は、第３実施形態と同様の制御を行ってもよい。また、上述した実施例では、ＥＣＯボタン５１９、蓄電装置８０もしくは発電機より低電力消費信号を低電力消費信号入力ポート５０−１へ入力した例を示したが、低電力消費信号の入力はそれらの例に限らない。例えば、昨今の地震等による大規模自然災害が発生した時には、発電所のトラブルにより電力調整が行われた。このような場合や、真夏や真冬の電力使用ピーク時等にも低電力消費信号の入力を用いて、給水装置１００の省エネルギ運転を行うとよい。

第２実施形態では、複数のポンプ２の駆動部２０の合計電流値Ａｓｕｍが電流制限値Ａｃを超えないように複数台のポンプ２が制御される。ここで、ポンプ２を始動（加速）させるときにはインバータ２０に大きい電流が流れる。このため、ポンプ２を始動（加速）させている間は電流制限値Ａｃによる合計電流値Ａｓｕｍの制限を行わないものとしてもよい。または、ポンプ２を始動（加速）させている間は電流制限値Ａｃを第２電流制限値Ａｃ２よりも所定値だけ大きい値に設定してもよい。こうすれば、第２制御モードにおいて、ポンプ２の始動（加速）が制限されてしまうことを抑制できる。

第２実施形態の図５のポンプ駆動制御処理では、複数のポンプ２の駆動部に流れる合計電流値Ａｓｕｍが電流制限値Ａｃを超えているときには、制御部４０は、運転中のポンプ２のうち１つのポンプの回転数を低下させるものとした。しかし、制御部４０は、２つ以上、またはすべてのポンプの回転数を低下させてもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、実施形態および変形例の任意の組み合わせが可能であり、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

２…ポンプ
３…モータ
４…水道管
５…導入管
７…給水管
１０…給水栓
２０…インバータ
２１…圧力センサ
２２…逆止弁
２４…フロースイッチ
２５…逆流防止装置
２６…圧力センサ
２８…圧力タンク
３０…制御ユニット
４０…制御部
４６…設定部
４７…記憶部
４８…演算部
４９…表示部
５０…Ｉ／Ｏ部
５１…運転パネル
６０…通信部
６７…制御部側アンテナ部
６８…集積回路
７０…外部表示器
７１…表示器側アンテナ部
７２…表示部
７３…バッテリー
７４…データリーダー
７６…クリアボタン
８０…蓄電装置
８２…蓄電器
８４…直流化インバータ
８５…交流化インバータ
８６…制御部
８８…スイッチ
９０…商用電源
１００…給水装置
５１６…設定ボタン
５１９…ＥＣＯボタン

Claims (25)

1. 給水対象に水を供給するための給水装置において、
   水を加圧して送水するポンプと、
   前記ポンプの駆動部に流れる電流である第１電流値が前記駆動部の定格に基づく第１電流制限値を超えないように前記ポンプの駆動を制御する第１制御を実行する制御ユニットと、を備え、
   前記制御ユニットは、前記ポンプの前記駆動部に電力を供給して前記ポンプを任意の回転速度で運転するためのインバータを有し、
   前記制御ユニットは、所定の低電力消費信号が入力されたときには、前記第１電流値が前記第１電流制限値よりも小さい第２電流制限値を超えないように前記ポンプの駆動を制御する第２制御を実行する、
   ことを特徴とする給水装置。
2. 前記給水装置は、前記第２電流制限値を変更可能な設定部を更に備えた、
   請求項１に記載の給水装置。
3. 前記第２電流制限値は、前記給水装置における電力上限値に基づいて設定される、
   請求項１または２に記載の給水装置。
4. 前記制御ユニットは、前記インバータのストール電流値として前記第１電流制限値または前記第２電流制限値を設定することにより、前記第１制御または前記第２制御を実行する、
   請求項１から３の何れか１つに記載の給水装置。
5. 前記給水装置は、前記ポンプを複数台備えており
   前記制御ユニットは、前記第１電流値を、前記複数のポンプの前記駆動部に流れる電流値の合計とすることを特徴とする、
   請求項１から３の何れか１つに記載の給水装置。
6. 前記制御ユニットは、
   前記第２制御を実行していて２台以上のポンプを運転しているときに前記第１電流値が前記第２電流制限値を超えるときには、運転中のポンプのうち１台のポンプに対して、回転速度を低下させる制御、または、運転を停止させる制御を実行する、
   請求項５に記載の給水装置。
7. 前記制御ユニットは、
   前記第２制御を実行していて２台以上の前記ポンプを運転しているときに前記第１電流値が前記第２電流制限値以上の第３電流制限値を超えるときには、運転中の前記ポンプのうち１台のポンプだけの運転を許可して残りのポンプの運転を停止させる、
   請求項５または６に記載の給水装置。
8. 前記制御ユニットは、
   駆動部毎の電流制限値である第４電流制限値を更に備え、
   前記第２制御を実行していて前記ポンプを運転しているときに、
   前記駆動部毎の電流値が、前記第４電流制限値を超えるときには、
   該当する前記ポンプの回転速度を低下させる制御、該当するポンプの加速を制限する制御、および／または、運転を停止させる制御を実行する、
   請求項７に記載の給水装置。
9. 前記制御ユニットは、前記所定の低電力消費信号の入力信号の変化より所定時間経過後に、前記第１制御と前記第２制御とを切り替えることを特徴とする、
   請求項１から８の何れか１つに記載の給水装置。
10. 前記制御ユニットは、前記所定の低電力消費信号の入力信号の変化時に、前記ポンプが所定の高出力で運転されているときには、前記所定の高出力での運転が終了してから前記第１制御と前記第２制御を切り替えることを特徴とする、
    請求項１から９の何れか１つに記載の給水装置。
11. 前記給水装置は、前記所定の低電力消費信号が入力されているにもかかわらず前記第１制御を実行していることを表示可能な表示部を備えた、
    請求項９または１０に記載の給水装置。
12. 前記制御ユニットは、前記ポンプの吐出側圧力が目標圧力制御カーブ上の第１目標圧力になるように前記ポンプの回転速度を設定して当該ポンプの駆動を制御する推定末端圧力一定制御と、前記ポンプの吐出側圧力が所定の第２目標圧力になるように前記ポンプの回転速度を設定して当該ポンプの駆動を制御する目標圧力一定制御と、を実行可能であり、前記第２制御を実行するときには前記推定末端圧力一定制御により前記ポンプの駆動を制御する、
    請求項１から１１の何れか１つに記載の給水装置。
13. 前記制御ユニットは、前記第２制御を実行しているときに所定の運転禁止信号が入力されたときには、前記ポンプを停止させる、
    請求項１から１２の何れか１つに記載の給水装置。
14. 前記制御ユニットは、前記第１制御を実行しているときには第１比例ゲインを用いたＰＩ制御またはＰＩＤ制御により前記ポンプの吐出側圧力が目標圧力になるように前記ポンプの回転速度を設定して当該ポンプの駆動を制御し、前記第２制御を実行しているときには前記第１比例ゲインより小さい第２比例ゲインを用いたＰＩ制御またはＰＩＤ制御によ
    り前記ポンプの吐出側圧力が目標圧力になるように前記ポンプの回転速度を設定して当該ポンプの駆動を制御する、
    請求項１から１３に記載の給水装置。
15. 前記給水装置は、ユーザーにより前記第２制御を選択可能な操作部を更に備え、
    前記制御ユニットは、前記第２制御を選択するための操作部に対して所定の操作がなされたときに、前記所定の低電力消費信号が入力されたと判断する、
    請求項１から１４の何れか１つに記載の給水装置。
16. 前記給水装置は、第１電力供給源と第２電力供給源とから電力を供給されることができ、
    前記制御ユニットは、電力供給源が前記第１電力供給源から前記第２電力供給源に切り替えられたときに、前記所定の低電力消費信号が入力されたと判断する、
    請求項１から１４の何れか１つに記載の給水装置。
17. 前記制御ユニットは、前記第２電力供給源の供給可能な電力量に基づいて前記第２電流制限値を設定する、
    請求項１６に記載の給水装置。
18. 前記制御ユニットは、前記第１制御と前記第２制御とを切り替えるときには、前記第２制御による前記ポンプの回転速度変化よりも緩やかに前記ポンプの回転速度を変化させる、
    請求項１６または１７に記載の給水装置。
19. 前記制御ユニットは、前記制御ユニット内の所定の異常を検出することができるとともに、当該所定の異常を検出したことを表示部で報知可能であり、
    前記制御ユニットは、前記給水装置の電力供給源が前記第１電力供給源から前記第２電力供給源に切り替えられたときには、所定時間が経過するまでは前記制御ユニット内に前記所定の異常が生じていても前記報知を行わない、
    請求項１６から１８の何れか１つに記載の給水装置。
20. 前記第３電流制限値は、前記第２電力供給源の出力可能な最大電力に基づく電流値である、
    請求項７または８を引用する請求項１６から１９の何れか１つに記載の給水装置。
21. 前記制御ユニットは、前記第１制御を実行しているときに前記ポンプが停止しているときには、前記ポンプの吐出側圧力が第１始動圧力よりも小さくなったときに前記ポンプを始動させ、前記第２制御を実行しているときに前記ポンプが停止しているときには、前記ポンプの吐出側圧力が前記第１始動圧力よりも低い第２始動圧力よりも小さくなったときに前記ポンプを始動させる、
    請求項１から２０の何れか１つに記載の給水装置。
22. 前記給水装置は、前記ポンプの吐出側に設けられている圧力タンクを更に備え、
    前記制御ユニットは、前記第１制御を実行しているときに前記ポンプの運転が所定の小水量状態となったときには、前記圧力タンクに第１水量を蓄圧させてから前記ポンプを停止させ、前記第２制御を実行しているときに前記ポンプの運転が前記所定の小水量状態となったときには、前記圧力タンクに前記第１水量よりも大きい第２水量を蓄圧させてから前記ポンプを停止させる、
    請求項１から２１の何れか１つに記載の給水装置。
23. 前記制御ユニットは、前記第１制御を実行しているときに前記ポンプの運転が所定の小水量状態となったときには、第１時間にわたって前記ポンプを運転させてから前記ポンプを停止させ、前記第２制御を実行しているときに前記ポンプの運転が前記所定の小水量状態となったときには、前記第１時間よりも短い第２時間にわたって前記ポンプを運転させてから前記ポンプを停止させる、
    請求項１から２１の何れか１つに記載の給水装置。
24. 前記給水装置は、前記制御ユニットが前記第２制御を実行していることを表示可能な表示部を備える、
    請求項１から２３の何れか１つに記載の給水装置。
25. 前記給水装置は、前記給水装置の制御に関する情報を外部表示器に送信するように構成された通信部を更に備え、
    前記通信部は、前記制御ユニットが前記第２制御を実行していることを前記情報として前記外部表示器に送信可能である、
    請求項１から２４の何れか１つに記載の給水装置。

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