JP7493787B2 - Water supply equipment - Google Patents
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Description
本開示は、電動ポンプを備える給水装置に関する This disclosure relates to a water supply device equipped with an electric pump.
電動ポンプを制御する制御部は、給水圧を検出する圧力センサの検出値を利用して当該電動ポンプの作動を制御する。そして、特許文献1に記載の給水装置では、圧力センサの異常を検知したとき、ポンプを停止させることなく、運転を継続し、流量検知器が小水量を検知した場合、運転が継続されているポンプを停止させ、ポンプが所定時間以上停止していると判定したときに、運転していたポンプ又は異なるポンプの運転を開始している。
The control unit that controls the electric pump controls the operation of the electric pump using the detection value of a pressure sensor that detects the water supply pressure. In the water supply device described in
上記のように、圧力センサに異常が発生したか否かを検知することは、電動ポンプを制御する上で重要な事項である。しかし、特許文献1に記載には、具体的に、どのようにして圧力センサに異常が発生したか否かを検知するかについての言及が一切無い。
As described above, detecting whether an abnormality has occurred in the pressure sensor is an important issue in controlling the electric pump. However, there is absolutely no mention in
本開示は、上記点に鑑み、圧力センサに異常が発生したか否かを検知する機能を備える給水装置の一例を開示する。 In view of the above, the present disclosure discloses an example of a water supply device that has a function for detecting whether an abnormality has occurred in a pressure sensor.
給水装置は、例えば、給水用の電動ポンプ(2)と、電動ポンプ(2)を駆動するインバータ(3)と、給水圧を検出する圧力センサ(Ps1)と、電動ポンプ(2)の吐出し流量を検出する流量センサ(Fs)と、インバータ(3)の駆動周波数を制御することにより、電動ポンプ(2)の停止及び稼働を制御する制御部(4)であって、圧力センサ(Ps1)の検出圧力が目標とする圧力となるように電動ポンプ(P)の稼働を調整する目標圧力制御、及び圧力センサ(Ps1)に異常が発生したか否かを検知するための異常検知制御を実行可能な制御部(4)とを備える。 The water supply device includes, for example, an electric pump (2) for supplying water, an inverter (3) for driving the electric pump (2), a pressure sensor (Ps1) for detecting the water supply pressure, a flow rate sensor (Fs) for detecting the discharge flow rate of the electric pump (2), and a control unit (4) for controlling the stop and operation of the electric pump (2) by controlling the drive frequency of the inverter (3), and the control unit (4) is capable of executing target pressure control for adjusting the operation of the electric pump (P) so that the pressure detected by the pressure sensor (Ps1) becomes a target pressure, and abnormality detection control for detecting whether an abnormality has occurred in the pressure sensor (Ps1).
そして、異常検知制御は、基準流量(Frs)となった時の現実の駆動周波数(以下、運転時周波数(fd)という。)と基準周波数(fo)とを比較し、当該運転時周波数(fd)と基準周波数(fo)との差の絶対値が予め決められた値以上となったときに、圧力センサ(Ps1)に異常が発生したと判断する。 The abnormality detection control then compares the actual drive frequency (hereinafter referred to as the operating frequency (fd)) at the reference flow rate (Frs) with the reference frequency (fo), and determines that an abnormality has occurred in the pressure sensor (Ps1) when the absolute value of the difference between the operating frequency (fd) and the reference frequency (fo) is equal to or greater than a predetermined value.
なお、電動ポンプ(2)の給水負荷が予め決められた条件となり、かつ、給水負荷が予め決められた当該条件となったときを判断基準状態とし、当該判断基準状態時における基準となる電動ポンプ(2)の吐出し流量を基準流量(Frs)とし、当該判断基準状態時における駆動周波数を基準周波数(fo)とする。 The state when the water supply load of the electric pump (2) meets a predetermined condition and the water supply load meets the predetermined condition is defined as the reference state, the discharge flow rate of the electric pump (2) that is the reference in the reference state is defined as the reference flow rate (Frs), and the drive frequency in the reference state is defined as the reference frequency (fo).
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。 Incidentally, the symbols in parentheses above are examples showing the corresponding relationship with the specific configurations etc. described in the embodiments described below, and the present disclosure is not limited to the specific configurations etc. shown by the symbols in parentheses above.
以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。 The following "embodiment of the invention" shows an example of an embodiment that falls within the technical scope of this disclosure. In other words, the invention-specific matters described in the claims are not limited to the specific configurations and structures shown in the embodiment below.
少なくとも符号が付されて説明された機器や部材等の構成要素は、「1つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも1つ設けられている。つまり、「1つの」等の断りがない場合には、当該構成要素は2以上設けられていてもよい。本開示に示された給水装置は、少なくとも符号が付されて説明された構成要素等を備える。 At least one of the components of the equipment, parts, etc. that are described and marked with a symbol is provided, unless otherwise specified as "one". In other words, unless otherwise specified as "one", two or more of the components may be provided. The water supply device shown in this disclosure includes at least the components that are described and marked with a symbol.
(第1実施形態)
<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、電動ポンプ2、インバータ3、圧力センサPs、流量センサFs及び制御部4等を少なくとも備える。
First Embodiment
<1. Overview of the water supply system>
In this embodiment, an example of a water supply apparatus according to the present disclosure is applied to a water supply apparatus applied to a building such as an apartment building, a commercial building, etc. As shown in Fig. 1, the
電動ポンプ2は、ポンプ部2A及びモータ部2Bを有する電動式のポンプである。電動ポンプ2は、制御部4より制御される。具体的には、当該制御部4は、電動ポンプ2のモータ部2Bを駆動するインバータ3を介して電動ポンプ2制御する。
The
インバータ3は、制御部4から出力される指令周波数に応じた周波数の駆動電流をモータ部2Bに供給する。これにより、モータ部2Bの回転数が制御部4により可変制御される。なお、インバータ3からモータ部2Bに供給される駆動電流の周波数を駆動周波数という。
The
つまり、制御部4は、インバータ3の駆動周波数を制御することにより、電動ポンプ2の停止及び稼働を制御する。制御部4には、圧力センサPsの検出値及び流量センサFsの検出値が入力されている。
In other words, the
流量センサFsは電動ポンプ2の吐出し流量を検出する。本実施形態に係る圧力センサPsは、第1圧力センサPs1及び第2圧力センサPs2により構成されている。第1圧力センサPs1及び第2圧力センサPs2は、給水装置1の給水圧を検出する。
The flow rate sensor Fs detects the discharge flow rate of the
なお、制御部4には、第1圧力センサPs1の検出値、及び第2圧力センサPs2の検出値のいずれも入力されている。以下、2つの圧力センサのうちいずれか一方の圧力センサを意図する際には、圧力センサPsと記す。
The
<2.制御部の制御>
<2.1 制御部等の概要>
制御部4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。当該制御部4は、ROM等の不揮発性記憶部(図示せず。)に予め記憶されたプログラムに従って下記の各制御を実行する。
2. Control of the control unit
2.1 Overview of the control unit, etc.
The
制御部4内又は制御部4外(本実施形態では、制御部4内)には、記憶部5が設けられている。記憶部5は、停止流量Frs、目標圧力、及び基準周波数fo等を記憶するための不揮発性記憶装置である。なお、停止流量Frs、目標圧力、及び基準周波数foは、下記の各制御で必要とされる定数値又はパラメータである。
A
制御部4内又は制御部4外(本実施形態では、制御部4内)には、通信部6が設けられている。通信部6は、無線及び有線のうち少なくとも一方の通信手法(本実施形態では、無線)にて外部機器と通信可能な機器である。外部機器とは、例えば、携帯型の通信機器や給水装置1を遠隔監視する管理装置等である。
A
制御部4は、少なくとも圧力センサPsに異常が発生したと判断された場合に、予め決められた項目についての情報を通信部6を介して送信する。なお、予め決められた項目とは、例えば、圧力センサPsに異常が発生したときの給水装置の運転状態と発生日時等である。
When it is determined that an abnormality has occurred in at least the pressure sensor Ps, the
警告装置7は、給水装置1の構成機器に異常が発生したときに、その旨の警告を発する装置である。当該警告装置7は、制御部4から信号を受けて、いずれの機器に異常が発生したかを作業者が認識可能な態様で警告を発する。
The
<2.2 制御部の制御>
<制御の概要>
制御部4は、電動ポンプ2の停止及び稼働を制御する。つまり制御部4は、インバータ3の出力を制御する。制御部4は、制御モードとして、小水量停止制御、目標圧力制御、及び異常検知制御等を少なくとも実行可能である。
<2.2 Control of the control unit>
<Control Overview>
The
小水量停止制御及び目標圧力制御は、電動ポンプ2を制御するための制御モードである。異常検知制御は、圧力センサPsに異常が発生したか否かを検知するための制御モードである。なお、小水量停止制御、目標圧力制御、及び異常検知制御それぞれは、独立並列的に実行される。
The low water volume stop control and the target pressure control are control modes for controlling the
<小水量停止制御>
小水量停止制御は、流量センサFsの検出流量が停止流量Frsまで低下したときに、電動ポンプ2を停止させる制御である。なお、本実施形態に係る停止流量Frsは、定数値として予め決められた値である。
<Small water volume stop control>
The small water flow rate stop control is a control for stopping the
すなわち、停止流量Frsとは、電動ポンプ2の給水負荷が予め決められた条件となったとき(以下、このときを判断基準状態ともいう。)における基準となる電動ポンプ2の吐出し流量(以下、この流量を基準流量ともいう。)である。
In other words, the stop flow rate Frs is the discharge flow rate of the
具体的には、建物側で必要とする給水量が小さくなり、電動ポンプ2の給水負荷が小さくなると、電動ポンプ2の吐出し流量も小さくなる。電動ポンプ2は、その構造上、最小吐出し流量より小さい吐出し流量で稼働することができない。
Specifically, when the amount of water supply required by the building decreases and the water supply load of the
つまり、停止流量Frsは、給水負荷が予め決められた条件となったとき、つまり判断基準状態となったときの吐出し流量であって、最小吐出し流量より大きい予め決められた吐出し流量である。 In other words, the stop flow rate Frs is the discharge flow rate when the water supply load meets a predetermined condition, i.e., when the judgment criteria state is reached, and is a predetermined discharge flow rate that is greater than the minimum discharge flow rate.
そして、制御部4は、停止流量Frsを基準流量として、電動ポンプ2を停止させるか否かを制御する。なお、電動ポンプ2が停止した後、圧力センサPsの検出値が予め決められた圧力(以下、起動圧力という。)以下まで低下したときに、制御部4は電動ポンプ2を起動する。
The
<目標圧力制御>
目標圧力制御は、圧力センサPsの検出圧力が目標とする圧力(以下、目標圧力という。)となるように電動ポンプ2を調整する制御である。つまり、制御部4は、圧力センサPsの検出圧力が目標圧力に近づくように指令周波数を変化させる。
<Target pressure control>
The target pressure control is a control for adjusting the
制御部4は、第1圧力センサPs1及び第2圧力センサPs2のうちいずれか一方の圧力センサを目標圧力制御に用いる。以下、2つの圧力センサPs1、Ps2のうち目標圧力制御等に用いられる圧力センサを使用センサPsという。
The
なお、本実施形態では、第1圧力センサPs1に不具合が発生した場合を除き、第1圧力センサPs1が使用センサPsとして選択される。つまり、給水装置1の電源スイッチ(図示せず。)が投入されると、制御部4は、第1圧力センサPs1の検出圧力を目標圧力及び起動圧力と比較する。
In this embodiment, the first pressure sensor Ps1 is selected as the sensor Ps to be used unless a malfunction occurs in the first pressure sensor Ps1. In other words, when the power switch (not shown) of the
<異常検知制御>
異常検知制御は、停止流量Frsとなった時の現実の駆動周波数(以下、運転時周波数fdという。)と基準周波数foとを比較し、当該運転時周波数fdと基準周波数foとの差の絶対値が予め決められた値以上となったときに、使用圧力センサPsに異常が発生したと判断する制御である。
<Abnormality detection control>
The abnormality detection control compares the actual drive frequency (hereinafter referred to as the operating frequency fd) at the stop flow rate Frs with a reference frequency fo, and determines that an abnormality has occurred in the operating pressure sensor Ps when the absolute value of the difference between the operating frequency fd and the reference frequency fo becomes equal to or greater than a predetermined value.
基準周波数foとは、流量センサFsの検出流量が停止流量Frs、つまり基準流量となったときにおける駆動周波数であって、異常検知制御の実行時に判断基準となる駆動周波数をいう。 The reference frequency fo is the drive frequency when the flow rate detected by the flow sensor Fs becomes the stop flow rate Frs, i.e., the reference flow rate, and is the drive frequency that serves as the judgment standard when abnormality detection control is executed.
本実施形態に係る制御部4は、電動ポンプ2の初回起動後、検出流量が初めて停止流量Frs、つまり基準流量となった時の現実の駆動周波数を基準周波数foとして記憶部5に記憶する。
The
<異常検知制御の実行タイミング>
本実施形態に係る制御部4は、以下の2つの要件に基づいて異常検知制御を実行するか否かを判断する。具体的には、2つ要件が共に満たされた場合には、制御部4は、異常検知制御を実行する。2つ要件のうちいずれかを満たさない場合には、制御部4は、異常検知制御を実行しない。
<Execution timing of abnormality detection control>
The
<第1の要件>
第1圧力センサPs1の検出値と第2圧力センサPs2の検出値との差の絶対値(以下、検出差という。)が予め決められた値以上となる状態が、予め決められた時間(例えば、3秒)以上継続した場合に、制御部4は、第1の要件が満たされたと判断する。
<First requirement>
When the absolute value of the difference between the detection value of the first pressure sensor Ps1 and the detection value of the second pressure sensor Ps2 (hereinafter referred to as the detection difference) remains greater than or equal to a predetermined value for a predetermined time (e.g., 3 seconds) or more, the
つまり、第1の要件が満たされた場合、制御部4は、異常検知制御を実行可能であると判断する。その理由は、第1の要件が満たされた場合には、2つの圧力センサPs1、Ps2のうち少なくとも一方に異常が発生している可能性が高いからである。
In other words, when the first requirement is met, the
<第2の要件>
簡易異常検出制御により、第1圧力センサPs1及び第2圧力センサPs2のいずれにも異常が発生していないと判断された場合に、制御部4は、第2の要件が満たされたと判断する。
<Second Requirement>
When it is determined by the simple abnormality detection control that no abnormality has occurred in either the first pressure sensor Ps1 or the second pressure sensor Ps2, the
簡易異常検出制御とは、検出圧力の最小値及び最大値に基づいて圧力センサPsに異常が発生したか否かを破断する制御である。つまり、制御部4は、検出圧力が所定範囲に収まっているか否かかに基づいて異常の有無を判断する。
The simplified abnormality detection control is a control that determines whether an abnormality has occurred in the pressure sensor Ps based on the minimum and maximum values of the detected pressure. In other words, the
具体的には、制御部4は、第1圧力センサPs1の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間(例えば、3秒)継続したとき、異常検知制御を実行することなく、第1圧力センサPs1に異常が発生したと判断する。
Specifically, when the detection value of the first pressure sensor Ps1 remains outside a predetermined range for a predetermined period of time (e.g., 3 seconds), the
制御部4は、第2圧力センサPs2の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間(例えば、3秒)継続したとき、異常検知制御を実行することなく、第2圧力センサPs2に異常が発生したと判断する。
When the detection value of the second pressure sensor Ps2 remains outside a predetermined range for a predetermined time (e.g., 3 seconds), the
<異常検知制御等の詳細>
以下の説明及び図2~図4は、使用センサPsとして第1圧力センサPs1が選択された場合の異常検知制御等の制御を示すフローチャートの一例である。なお、図2~図4に示される制御は、小水量停止制御、及び目標圧力制御と独立並列的に実行される。
<Details of anomaly detection control, etc.>
The following description and Figures 2 to 4 are examples of flow charts showing control such as abnormality detection control when the first pressure sensor Ps1 is selected as the sensor Ps to be used. Note that the control shown in Figures 2 to 4 is executed independently and in parallel with the small water volume stop control and the target pressure control.
給水装置1の電源スイッチ(図示せず。)が投入されると、制御部4は、初回の電源投入時であるか否かを判断する(S1)。なお、初回の電源投入時であるか否かの判断は、例えば、電源スイッチが過去に投入されたこと示すパラメータに基づいて判断される。
When the power switch (not shown) of the
初回の電源投入時である場合には(S1:YES)、初回の小水量停止時か否かを判断する(S3)。初回の小水量停止時である場合には(S3:YES)、その小水量停止時における運転時周波数を基準周波数foとして記憶部5に記憶させる(S5)。
If it is the first time the power is turned on (S1: YES), it is determined whether or not it is the first time the low water volume is stopped (S3). If it is the first time the low water volume is stopped (S3: YES), the operating frequency at the time the low water volume is stopped is stored in the
初回の電源投入時でない場合(S1:NO)、又はS5が実行された場合、制御部4は、電動ポンプ2が稼働中であるか否かを判断する(S7)。電動ポンプ2が稼働中である場合には(S7:YES)、制御部4は、第1圧力センサPs1の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したか否かを判断する(S9)。
If it is not the first time the power is turned on (S1: NO), or if S5 is executed, the
第1圧力センサPs1の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したと判断された場合には(S9:YES)、制御部4は、第1圧力センサPs1に異常が発生した旨を警告装置7に表示するとともに、通信部6を介して警告信号を発信する(S11)。
If it is determined that the state in which the detection value of the first pressure sensor Ps1 is outside the predetermined range has continued for a predetermined time (S9: YES), the
次に、制御部4は、第2圧力センサPs2の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したか否かを判断する(S13)。第2圧力センサPs2の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続しなかった場合には(S13:NO)、制御部4は、第2圧力センサPs2を使用センサPsに変更する(S15)。
Next, the
第2圧力センサPs2の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続した場合(S13:YES)、又は第2圧力センサPs2が使用センサPsに変更された場合(S15)、本制御が終了する。 If the detection value of the second pressure sensor Ps2 remains outside the predetermined range for a predetermined period of time (S13: YES), or if the second pressure sensor Ps2 is changed to the sensor Ps in use (S15), this control ends.
第1圧力センサPs1の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続しなかった場合には(S9:NO)、制御部4は、第2圧力センサPs2の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したか否かを判断する(S17)。
If the state in which the detection value of the first pressure sensor Ps1 is outside the predetermined range has not continued for a predetermined time (S9: NO), the
第2圧力センサPs2の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続した場合(S17:YES)、制御部4は、第2圧力センサPs2に異常が発生した旨を警告装置7に表示するとともに、通信部6を介して警告信号を発信した後(S19)、本制御が終了する。
If the detection value of the second pressure sensor Ps2 remains outside the predetermined range for a predetermined time (S17: YES), the
第2圧力センサPs2の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続しなかった場合には(S17:NO)、制御部4は、検出差が予め決められた値以上となる状態が予め決められた時間以上継続したか否かを判断する(S21)。
If the state in which the detection value of the second pressure sensor Ps2 is outside the predetermined range does not continue for a predetermined time (S17: NO), the
検出差が予め決められた値以上となる状態が予め決められた時間以上継続しなかった場合には(S21:NO)、制御部4は、再び、S7を実行する。検出差が予め決められた値以上となる状態が予め決められた時間以上継続した場合には(S21:YES)、制御部4は、小水量停止時か否かを判断する(S23)。
If the state in which the detection difference is equal to or greater than the predetermined value does not continue for a predetermined time or more (S21: NO), the
小水量停止時である場合には(S23:YES)、その小水量停止時における運転時周波数fdを取得した後(S25)、制御部4は、取得した運転時周波数fdと基準周波数foとの差の絶対値が予め決められた値以上であるか否かを判断する(S27)。
If the low water flow rate is stopped (S23: YES), the
当該絶対値が予め決められた値以上である場合には(S27:YES)、制御部4は、使用センサPsである第1圧力センサPs1に異常が発生した旨を警告装置7に表示するとともに、通信部6を介して警告信号を発信する(S29)。
If the absolute value is equal to or greater than a predetermined value (S27: YES), the
次に、制御部4は、第2圧力センサPs2を使用センサPsに変更した後(S31)、本制御を終了する。上記絶対値が予め決められた値以上でない場合には(S27:NO)、制御部4は、第2圧力センサPs2に異常が発生した旨を警告装置7に表示するとともに、通信部6を介して警告信号を発信した後(S33)、本制御を終了する。
Next, the
<3.本実施形態に係る給水装置の特徴>
例えば、電動ポンプ2の羽根車の回転数が同じであっても、給水負荷、つまり吐出し側の負荷が変化すると、電動ポンプ2の吐出し流量が変動する。また、羽根車の回転数は、駆動周波数に対して線形的に変化する。
<3. Features of the water supply device according to this embodiment>
For example, even if the rotation speed of the impeller of the
したがって、駆動周波数、給水負荷及び吐出し流量の3つのパラメータのうち、2つのパラメータの値が決定すると、残り1つのパラメータの値が一義的に決定する。このため、例えば、給水負荷及び吐出し流量の値が決定すれば、駆動周波数が一義的に決定する。 Therefore, when the values of two of the three parameters, drive frequency, water supply load, and discharge flow rate, are determined, the value of the remaining parameter is uniquely determined. Therefore, for example, when the values of the water supply load and discharge flow rate are determined, the drive frequency is uniquely determined.
つまり、給水負荷が予め決められた負荷状態、つまり判断基準状態であるときにおいて、吐出し流量の値が基準流量であれば、駆動周波数は、理想的には、常に基準周波数foとなる。 In other words, when the water supply load is in a predetermined load state, i.e., the judgment reference state, if the discharge flow rate value is the reference flow rate, the drive frequency will ideally always be the reference frequency fo.
負荷状態、つまり判断基準状態は、給水圧の影響を受ける。しかし、本実施形態に係る給水装置1では、目標圧力制御が実行されるので、吐出し流量が基準流量となる状態では、負荷状態も判断基準状態にほぼ維持される。
The load state, i.e., the judgment reference state, is affected by the water supply pressure. However, in the
したがって、基準流量となった時の現実の駆動周波数である運転時周波数fdが基準周波数foに対して大きく相違する場合には、圧力センサPsに異常が発生した可能性が極めて高い。 Therefore, if the operating frequency fd, which is the actual drive frequency when the reference flow rate is reached, differs significantly from the reference frequency fo, it is highly likely that an abnormality has occurred in the pressure sensor Ps.
そこで、本実施形態に係る異常検知制御において、制御部4は、運転時周波数fdと基準周波数foとの差の絶対値が予め決められた値以上となったときに、圧力センサPsに異常が発生したと判断する。
Therefore, in the abnormality detection control according to this embodiment, the
小水量停止制御により電動ポンプ2が停止する状態は圧力変動が小さい。このため、当該状態であれば、圧力センサPsに異常が発生しているか否かを判断する際に、誤った判断がされる可能性が低い。そこで、本実施形態では、判断基準状態として小水量停止制御により電動ポンプ2が停止する状態を採用し、基準流量として停止流量Frsを採用している。
When the
本実施形態に係る制御部4は、第1の要件及び第2の要件に基づいて異常検知制御を実行するか否かを判断する。したがって、必要以上に異常検知制御が実行されることが抑制できる。
The
すなわち、第1の要件が満たされた場合には、2つの圧力センサPs1、Ps2のうち少なくとも一方に異常が発生している可能性が高い。したがって、第1の要件が満たされた場合に異常検知制御が実行されれば、必要以上に異常検知制御が実行されることが抑制できる。 In other words, when the first requirement is met, there is a high possibility that an abnormality has occurred in at least one of the two pressure sensors Ps1 and Ps2. Therefore, if the abnormality detection control is executed when the first requirement is met, it is possible to prevent the abnormality detection control from being executed more than necessary.
第2の要件が満たされていない場合には、異常検知制御が実行されるまでもなく、圧力センサPsに異常が発生している可能性が高い。したがって、必要以上に異常検知制御が実行されることが抑制できる。 If the second condition is not met, there is a high possibility that an abnormality has occurred in the pressure sensor Ps even before the abnormality detection control is executed. Therefore, it is possible to prevent the abnormality detection control from being executed more than necessary.
制御部4は、少なくとも使用センサPsに異常が発生したと判断された場合に、予め決められた項目についての情報を通信部6を介して送信する。したがって、給水装置1の管理会社に、早期のメンテナンスを促すことが可能となるとともに、メンテナンス業務の効率化が期待でき得る。
When it is determined that an abnormality has occurred in at least the sensor Ps in use, the
(第2実施形態)
本実施形態に係る給水装置1は、図5に示されるように、上記の構成に加えて、電動ポンプ2の吸入側の水圧を検出する第3圧力センサPs3及び第4圧力センサPs4を備える。
Second Embodiment
As shown in FIG. 5 , the
すなわち、第1実施形態に係る給水装置1は、受水槽(図示せず。)に貯留されている水を電動ポンプ2にて吸引して給送する構成であった。これに対して、本実施形態では、電動ポンプ2の吸引側に水道が連結されている。
That is, the
このため、本実施形態に係る電動ポンプ2の吸入側には、水道圧が作用している。そして、制御部4は、電動ポンプ2の吸入側の水圧(以下、吸入圧という。)が予め決められた水圧以上となるように、電動ポンプ2の作動を制御する。
For this reason, water pressure acts on the suction side of the
つまり、本実施形態に係る制御部4は、小水量停止制御、目標圧力制御、及び異常検知制御それぞれを独立並列的に実行しながら、電動ポンプ2の吸入側の水圧が予め決められた水圧以上となるような制御も独立並列的に実行する。
In other words, the
制御部4は、通常、第3圧力センサPs3を吸入圧を検出する圧力センサ(以下、使用センサPsという。)として選択する。そして、電源スイッチが投入されると、制御部4は、図6に示されるように、電動ポンプ2が稼働中であるか否かを判断する(S41)。
The
電動ポンプ2が稼働中である場合には(S41:YES)、制御部4は、第3圧力センサPs3の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したか否かを判断する(S43)。
If the
第3圧力センサPs3の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したと判断された場合には(S43:YES)、制御部4は、第3圧力センサPs3に異常が発生した旨を警告装置7に表示するとともに、通信部6を介して警告信号を発信する(S45)。
If it is determined that the state in which the detection value of the third pressure sensor Ps3 is outside the predetermined range has continued for a predetermined time (S43: YES), the
次に、制御部4は、第4圧力センサPs4の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したか否かを判断する(S47)。第4圧力センサPs4の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続しなかった場合には(S47:NO)、制御部4は、第4圧力センサPs4を使用センサPsに変更する(S49)。
Next, the
第4圧力センサPs4の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続した場合(S47:NO)、又は第4圧力センサPs4が使用センサPsに変更された場合(S49)、本制御が終了する。 If the detection value of the fourth pressure sensor Ps4 remains outside the predetermined range for a predetermined period of time (S47: NO), or if the fourth pressure sensor Ps4 is changed to the sensor Ps in use (S49), this control ends.
第3圧力センサPs3の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続しなかった場合には(S43:NO)、制御部4は、第4圧力センサPs4の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したか否かを判断する(S51)。
If the state in which the detection value of the third pressure sensor Ps3 is outside the predetermined range does not continue for a predetermined time (S43: NO), the
第4圧力センサPs4の検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続した場合(S51:YES)、制御部4は、第4圧力センサPs4に異常が発生した旨を警告装置7に表示するとともに、通信部6を介して警告信号を発信した後(S53)、本制御が終了する。
If the detection value of the fourth pressure sensor Ps4 remains outside the predetermined range for a predetermined time (S51: YES), the
なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号が付されている。このため、本実施形態では、重複する説明は省略されている。 Note that components and the like that are the same as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals as in the above-described embodiment. For this reason, duplicate explanations are omitted in this embodiment.
(その他の実施形態)
上述の実施形態に係る給水装置は、1つの電動ポンプ2、1つインバータ3、及び1つの制御部4を備える構成であった。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、複数の電動ポンプ2を備え、1つ又は電動ポンプ2と同数のインバータ3及び制御部4を備える構成であってもよい。
Other Embodiments
The water supply device according to the embodiment described above is configured to include one
上述の実施形態では、圧力センサPsに異常が発生した際に送信する情報は、少なくとも給水装置の運転状態と発生日時を含む情報であった。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、給水量の変化等を含む情報を送信する構成であってもよい。 In the above embodiment, the information transmitted when an abnormality occurs in the pressure sensor Ps includes at least the operating state of the water supply device and the date and time of the occurrence. However, the present disclosure is not limited to this. In other words, the disclosure may be configured to transmit information including, for example, a change in the amount of water supply.
上述の実施形態では、判断基準状態として小水量停止制御により電動ポンプ2が停止する状態を採用し、基準流量として停止流量Frsを採用した。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、判断基準状態及び基準流量として、その他の状態及び流量を採用してもよい。
In the above embodiment, the state in which the
上述の実施形態では、電動ポンプ2の初回起動後、流量センサFsの検出流量が初めて基準流量となった時の現実の駆動周波数を基準周波数foとした。しかし、本開示はこれに限定されない。
In the above embodiment, the actual drive frequency when the flow rate detected by the flow sensor Fs first reaches the reference flow rate after the
すなわち、当該開示は、例えば、試験等により求めた値を予め記憶部5に基準周波数foとして記憶させた構成、又は給水装置1の据え付け時に作業者が基準周波数foを設定入力する構成であってもよい。
In other words, the disclosure may be, for example, a configuration in which a value determined by testing or the like is stored in advance in the
上述の実施形態に係る制御部4は、第1の要件及び第2の要件に基づいて異常検知制御を実行するか否かを判断した。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、第1の要件及び第2の要件のうち少なくとも1つの要件判断を廃止してもよい。なお、第1の要件及び第2の要件を廃止した場合には、第2圧力センサPs2を廃止してもよい。
The
上述の実施形態では、少なくとも使用センサPsに異常が発生したと判断された場合に、無線通信にて情報を送信した。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、有線通信にて情報を送信してもよい。 In the above embodiment, when it is determined that an abnormality has occurred at least in the sensor Ps in use, information is transmitted via wireless communication. However, the present disclosure is not limited to this. In other words, the disclosure may transmit information via wired communication, for example.
さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも2つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。 Furthermore, the present disclosure is not limited to the above-mentioned embodiments as long as it conforms to the spirit of the disclosure described in the above-mentioned embodiments. Therefore, the present disclosure may be a configuration in which at least two of the above-mentioned embodiments are combined, or a configuration in which any of the constituent elements illustrated or the constituent elements described with reference numerals in the above-mentioned embodiments are eliminated.
1… 給水装置 2… 電動ポンプ 3… インバータ
4… 制御部 5… 記憶部 6… 通信部 7… 警告装置
Ps1… 第1圧力センサ Ps2… 第2圧力センサ Fs… 流量センサ
REFERENCE SIGNS LIST 1: Water supply device 2: Electric pump 3: Inverter 4: Control unit 5: Storage unit 6: Communication unit 7: Warning device Ps1: First pressure sensor Ps2: Second pressure sensor Fs: Flow rate sensor
Claims (10)
前記電動ポンプを駆動するインバータと、
給水圧を検出する圧力センサと、
給水圧を検出する第2の圧力センサと、
前記電動ポンプの吐出し流量を検出する流量センサと、
前記インバータの駆動周波数を制御することにより、前記電動ポンプの停止及び稼働を制御する制御部であって、小水量停止制御、目標圧力制御、及び異常検知制御を実行可能な制御部とを備え、
前記小水量停止制御は、前記流量センサの検出流量が予め決められた停止流量まで低下したときに、稼働している前記電動ポンプを停止させる制御であり、
前記目標圧力制御は、前記圧力センサの検出圧力が目標とする圧力となるように前記電動ポンプの稼働を調整する制御であり、
前記異常検知制御は、前記圧力センサに異常が発生したか否かを検知するための制御であり、
前記停止流量時における駆動周波数であって、基準となる駆動周波数を基準周波数としたとき、
前記異常検知制御は、前記停止流量となった時の現実の駆動周波数(以下、運転時周波数という。)と前記基準周波数とを比較し、当該運転時周波数と前記基準周波数との差の絶対値が予め決められた値以上となったときに、前記圧力センサに異常が発生したと判断する制御であり、
さらに、前記制御部は、前記圧力センサの検出値と前記第2の圧力センサの検出値との差の絶対値(以下、検出差という。)を利用して前記異常検知制御を実行するか否かを判断する給水装置。 An electric pump for water supply;
an inverter that drives the electric pump;
A pressure sensor for detecting a water supply pressure;
a second pressure sensor for detecting a water supply pressure;
a flow rate sensor for detecting a discharge flow rate of the electric pump;
A control unit that controls the stop and operation of the electric pump by controlling a drive frequency of the inverter, the control unit being capable of executing a small water volume stop control, a target pressure control, and an abnormality detection control;
The small water volume stop control is a control for stopping the electric pump that is operating when the flow rate detected by the flow rate sensor falls to a predetermined stop flow rate,
the target pressure control is a control for adjusting the operation of the electric pump so that the pressure detected by the pressure sensor becomes a target pressure,
the abnormality detection control is a control for detecting whether or not an abnormality has occurred in the pressure sensor,
The drive frequency at the time of the stop flow rate is a reference drive frequency,
The abnormality detection control is a control for comparing an actual drive frequency at the time of the stop flow rate (hereinafter referred to as an operating frequency) with the reference frequency, and determining that an abnormality has occurred in the pressure sensor when an absolute value of a difference between the operating frequency and the reference frequency is equal to or greater than a predetermined value,
Furthermore, the control unit of the water supply device determines whether or not to execute the abnormality detection control by using the absolute value of the difference between the detection value of the pressure sensor and the detection value of the second pressure sensor (hereinafter referred to as the detection difference) .
前記制御部は、少なくとも前記圧力センサに異常が発生したと判断された場合に、予め決められた項目についての情報を前記通信部を介して送信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。 A communication unit for communicating with an external device,
A water supply device as described in any one of claims 1 to 6, wherein the control unit is capable of executing the function of transmitting information about predetermined items via the communication unit when it is determined that an abnormality has occurred in at least the pressure sensor.
前記制御部は、前記第3圧力センサの検出値を利用して前記電動ポンプの作動を制御可能であり、
前記制御部は、前記第3圧力センサの検出値が予め決められた範囲外となる状態が予め決められた時間継続したときには、前記第3圧力センサの検出値に代えて、前記第4圧力センサの検出値を利用して前記電動ポンプの作動を制御するとともに、前記第3圧力センサに異常が発生した旨の報知作動を実行する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の給水装置。 a third pressure sensor and a fourth pressure sensor for detecting a water pressure on the suction side of the electric pump;
The control unit is capable of controlling the operation of the electric pump by utilizing a detection value of the third pressure sensor,
A water supply device as described in any one of claims 1 to 7, wherein the control unit, when a state in which the detection value of the third pressure sensor is outside a predetermined range continues for a predetermined period of time, controls the operation of the electric pump using the detection value of the fourth pressure sensor instead of the detection value of the third pressure sensor, and performs an alarm operation to indicate that an abnormality has occurred in the third pressure sensor.
前記制御部は、前記第3圧力センサ及び第4圧力センサのうち少なくとも一方の圧力センサに異常が発生したと判断された場合に、予め決められた項目についての情報を前記通信部を介して送信する機能を実行可能である請求項8又は9に記載の給水装置。 A communication unit for communicating with an external device,
The water supply device as described in claim 8 or 9, wherein the control unit is capable of executing the function of transmitting information about predetermined items via the communication unit when it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the third pressure sensor and the fourth pressure sensor.
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