JP7452852B2 - 給水装置 - Google Patents
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Description
<1.給水装置の概要>
本実施形態は、例えば、マンションや商業ビル等の建物に適用される給水装置に本開示に係る給水装置の一例が適用されたものである。図1に示されるように、本実施形態に係る給水装置1は、複数(例えば、4つ)の電動ポンプP1~P4及び制御部CTL1~CTL4等を少なくとも備える。
<2.1 制御の概要>
制御部CTL1~CTL4、つまり、各制御部CTLの制御回路は、例えば、CPU、ROM及びRAM等を有するマイクロコンピュータ等にて構成されている。各制御部CTLは、ROM等の不揮発性記憶部に予め記憶された制御用プログラムに従って駆動回路等を制御する。
並列運転制御モードとは、2台以上の電動ポンプPを稼働させるための制御モードの一例である。本実施形態に係る並列運転制御モードでは、少なくとも協働目標圧力制御機能が実行可能である。
協働目標圧力制御機能とは、少なくとも2台の電動ポンプPが、吐出し圧センサPSの検出圧力が予め決められた圧力となり、かつ、それらの電動ポンプPの吐出し流量が互いに略等しくなるように協働制御する同期変速運転機能である。
定速運転制御機能及び変速運転制御機能は、流量均一化制御機能の実施後において、互いに並列して実行される機能である。以下、稼働中の電動ポンプPのうち定速運転制御機能が実行されている1つ又は複数の電動ポンプを定速運転ポンプPcとし、その他の電動ポンプPを変速運転ポンプPvという。
流量均一化制御機能は、2台以上の電動ポンプPが稼働している状態から稼働台数が1つ増台した時以降において、稼働中の電動ポンプPそれぞれの吐出し流量が略同一となるように制御する機能である。
定速運転制御機能では、定速運転ポンプPcの吐出し流量が目標とする流量(以下、目標流量という。)となるように制御される。つまり、定速運転ポンプPcを制御する制御部CTLは、対応する流量センサFSの検出流量が目標流量となるように運転周波数を制御する。
変速運転制御機能では、給水圧が目標とする圧力となるように変速運転ポンプPvが制御され、かつ、当該変速運転ポンプPvが複数の場合には、それら変速運転ポンプPvそれぞれの吐出し流量が略同一となるように制御される。
第1制御部CTL1は、定速及び変速運転開始後においては、差分抑制制御機能、維持制御機能、及び最大給水制御機能等を必要に応じて実行する。
第1制御部CTL1は、定速及び変速運転開始後、定速運転ポンプPcを差分抑制制御機能にて制御する。差分抑制制御機能とは、変速運転ポンプPvの吐出し流量と定速運転ポンプPcの吐出し流量との差の絶対値が予め決められた値未満となるように、定速運転ポンプPcを制御する機能である。
維持制御機能は、変速運転ポンプPvの吐出し流量(V1)が均一流量(Va)以下となったときに実行される機能であって、定速運転ポンプPcの吐出し流量(V2)を均一流量(Va)に維持する機能である。
最大給水制御機能とは、変速運転ポンプPvの吐出し流量が予め決められた最大給水能力に到達した場合に、定速運転ポンプPcの吐出し流量を予め決められた最大給水能力にする機能である。
第1制御部CTL1は、給水装置1の給水量(以下、給水量と略す。)が減台流量(Qb)以下になったときに、稼働している複数の電動ポンプPのうちいずかの電動ポンプP(本実施形態では、最初に起動した電動ポンプP)を停止させる。
図2Aは、第1電動ポンプP1と第2電動ポンプP2とが協働目標圧力制御機能にて制御されているときの各電動ポンプPの吐出し流量のイメージを示している。第1電動ポンプP1及び第2電動ポンプP2の吐出し流量は、互いに略同一となるように制御される。
図3~図7に示されるフローチャートは、上記の制御作動を示す制御フローの一例である。当該制御を実行するためのフローチャートは、第1制御部CTL1及び各制御部CTLのROM等の不揮発性記憶部に保存されている。なお、以下の(S1)等は、フローチャート内の符合を示す。
複数の電動ポンプPを同時に稼働させる場合、各電動ポンプPの吐出し流量が略同一となることが望ましい。
上述の実施形態では、差分抑制制御機能、維持制御機能、及び最大給水制御機能が実行された。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、差分抑制制御機能、維持制御機能、及び最大給水制御機能のうち少なくとも1つの機能が廃止された構成であってもよい。
P1~P4… 電動ポンプ
CTL1~CTL4… 制御部
FS1~FS4… 流量センサ
PS… 圧センサ
Claims (8)
- 複数の電動ポンプと、
吐出し圧力を検出する吐出し圧センサと、
複数の前記電動ポンプそれぞれの運転周波数を制御する少なくとも1つの制御部であって、並列運転制御モードにてそれら電動ポンプを制御可能な制御部とを備え、
前記並列運転制御モードでは、協働目標圧力制御機能、流量均一化制御機能、定速運転制御機能、及び変速運転制御機能が少なくとも実行可能であり、
前記定速運転制御機能及び前記変速運転制御機能は、前記流量均一化制御機能が開始されて、稼働中の前記電動ポンプそれぞれの吐出し流量が略同一となった後に実行され、かつ、前記変速運転制御機能と前記定速運転制御とが並列して実行され、
稼働中の前記電動ポンプのうち前記定速運転制御機能が実行されている1つ又は複数の電動ポンプを定速運転ポンプとし、その他の前記電動ポンプを変速運転ポンプとしたとき、
前記協働目標圧力制御機能では、少なくとも2台の前記電動ポンプが、前記吐出し圧センサの検出圧力が目標圧力となり、かつ、それらの電動ポンプの吐出し流量が互いに略等しくなるように各電動ポンプの運転周波数が同期制御され、
前記電動ポンプの稼働台数を増台させる直前に稼働している電動ポンプを増台前ポンプとし、増台により起動した前記電動ポンプを増台時起動ポンプとし、当該増台時起動ポンプの起動直前の前記目標圧力を増台時目標圧力としたとき、
前記流量均一化制御機能では、2台以上の前記電動ポンプが稼働している状態から稼働台数が1つ増台した時以降、前記増台時目標圧力を目標圧力として前記増台前ポンプを前記協働目標圧力制御機能にて制御するとともに、前記増台時起動ポンプに対して増速指令を発することにより、稼働中の前記電動ポンプそれぞれの吐出し流量が略同一となるように制御され、
前記定速運転制御機能では、前記定速運転ポンプの吐出し流量が目標とする流量となるように制御され、
前記変速運転制御機能では、給水圧が目標とする圧力となるように前記変速運転ポンプが制御され、かつ、当該変速運転ポンプが複数の場合には、それら変速運転ポンプそれぞれの吐出し流量が略同一となるように制御される
給水装置。 - 前記制御部は、
前記変速運転ポンプの吐出し流量と前記定速運転ポンプの吐出し流量との差の絶対値が予め決められた値未満となるように、前記定速運転ポンプを制御する差分抑制制御機能
が実行可能である請求項1に記載の給水装置。 - 前記制御部は、
前記変速運転ポンプの吐出し流量が予め決められた最大給水能力に到達した場合に、前記定速運転ポンプの吐出し流量を予め決められた最大給水能力にする最大給水制御機能
が実施可能である請求項2に記載の給水装置。 - 前記定速運転制御機能及び前記変速運転制御機能の実行開始時、又は前記流量均一化制御機能の終了時における前記電動ポンプの吐出し流量を均一流量としたとき、
前記制御部は、
前記変速運転ポンプの吐出し流量が前記均一流量以下となったときには、前記定速運転ポンプの吐出し流量を前記均一流量に維持する維持制御機能
が実行可能である請求項2又は3に記載の給水装置。 - 給水量を検出する流量検出器を備え、
前記電動ポンプの稼働台数が増台する直前に前記流量検出器により検出された給水量から予め決められた流量が減じられた値を減台流量としたとき、
前記制御部は、前記流量検出器により検出された給水量が前記減台流量以下になったときに、稼働している複数の電動ポンプのうちいずかの電動ポンプを停止させる請求項1ないし4のいずれか1つに記載の給水装置。 - 前記制御部は、前記流量検出器により検出された給水量が前記減台流量以下になったときに、最初に起動した電動ポンプを停止させる請求項5に記載の給水装置。
- 前記制御部は、目標とする圧力(以下、目標圧力という。)を給水量に応じて決定する
定末端圧力一定制御機能を実行可能であり、
前記制御部は、
推定末端圧力一定制御機能の実行時において、稼働する前記電動ポンプの台数を増台させた場合には、前記目標圧力を増台させる直前の値に固定し、かつ、
稼働する前記電動ポンプの台数を減台させた場合には、前記目標圧力を減台させる直前の値に固定する機能を実行可能である請求項1ないし6のいずれか1項に記載の給水装置。 - 稼働する前記電動ポンプの台数が増台する直前の状態において、最後に起動した電動ポンプを最後発ポンプとし、最初に起動した前記電動ポンプを先発ポンプとしたとき、
前記制御部は、前記変速運転ポンプとして、前記先発ポンプ及び前記最後発ポンプを選択する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の給水装置。
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