JPH03294676A - 可変速ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変速ポンプ装置に関し、特に、ポンプの吐出
側圧力に関連する信号を送出可能な圧力検出部、この圧
力検出部からの信号に応じて上記ポンプの運転速度を制
御するための可変速運転制御部、上記ポンプを定周波数
電源により運転するための定速運転制御部および、上記
ポンプを上記可変速運転制御部と定速運転制御部とに選
択的に連携させるための切替手段を有する可変速ポンプ
装置に関する。

〔従来の技術〕

給水等に用いられる従来の可変速ポンプ装置においては
、第４図に例示するようにポンプ４１の駆動用電動機４
２が、吐出側流路４３に設けられた圧力検出部４４から
制御部４５に入力される信号に応じて制御されるように
構成されている。

上記制御部４５は、第５図に例示するように可変速運転
制御部４６、定速運転制御部４７および、上記電動機４
２を上記可変速運転制御部４６と定速運転制御部４７と
に選択的に連携させるための切替手段４８を備えている
。上記可変速運転制御部４６は、定周波数電源から電動
機４２への入力回路に設けられたインバータ４９および
主開閉器５０を備え、圧力設定部５１に設定された目標
圧力と、圧力検出部４４によって検出された吐出側圧力
との偏差に応じて演算部５２から送出される変速信号に
より電動機４２の駆動速度を制御するとともに、吐出側
圧力が所定時間以上連続して所定下限値以下の場合には
圧力検出部４４からの信号に応じて判定部５３から送出
される遮断信号により、上記開閉制御部５４および切替
手段４８を介して上記主開閉器５０を遮断し得るように
なっている。また、上記定速運転制御部４７は上記定周
波数電源から電動機４２への直接の入力回路に設けられ
た開開閉器５５を備え、上述同様に吐出側圧力が所定時
間以上連続して所定下限値以下の場合には圧力検出部４
４からの信号に応じて判定部５６から送出される遮断信
号により、開閉制御部５７および切替手段４８を介して
開開閉器５５を遮断し得るようになっている。そして、
上記切替手段４８は上記主開閉器５０および開開閉器５
５への各遮断信号をインバータ４９から送出される故障
信号に応じて選択的に開閉するようになっている。なお
、図中５８および５９は必要に応じて設けられる信号変
換部である。

〔発明か解決しようとする課題〕

上述のように構成された従来装置においては、上記イン
バータ４９が故障した場合にはこれからの故障（５号に
応じてポンプ４２は自動的に定速運転に切替えられるが
、後述するように上記制御部４５または圧力検出部４４
等に故障を生じた場合には揚水不能な状態になってしま
う。

すなわち、正常な可変速運転が行われているときに ａ、上記開閉制御部５４に接触不良またはその他の故障
か生じた場合、 ｂ、インバータ４９が故障したにも拘らず所定の故障信
号が送出されない場合、 Ｃ１圧力検出部４４か故障して実際よりも低い圧力に対
応する異常信号を送出した場合 などにはいずれも故障ｆｉ号が送出されないから、上記
切替手段４８か作動せずポンプ４１が定速運転に切替え
られないまま□でいる。そして、圧力検出部４４からの
異常信号が所定時間以上連続したときには上記判定部５
６からの遮断信号によりポンプ４１が停止されることに
なる。したがって、制御部４５における局部的な故障だ
けで断水状態になってしまい、場合によっては異常運転
に基づくより重大な事故が誘発される可能性もないとは
いえない。さりとて、上記制御部４５における全ての故
障に対応し得るような故障信号発生手段や代替機構等を
完備することは実用上必ずしも合理的であるとは考えら
れず、かつ大幅なコスト増をもたらすことになる。

本発明は上述のような問題点を解決するためになされた
もので、制御部および圧力検出部等における部分的な不
具合のためポンプが停止されたり、あるいは吐出側圧力
の異常低下が検出されたような場合などには、予め想定
された部分について自動的に故障の発生場所や真偽の探
索ならびに運転可能な対策を選定でき、断水事故の発生
および継続時間を最小限にとどめ得る可変速ポンプ装置
を安価に提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段〕 本発明は、ポンプの吐出側圧力に関連する信号を送出可
能な圧力検出部、この圧力検出部からの信号に応じて上
記ポンプの運転速度を制御するための可変速運転制御部
、上記ポンプを定周波数電源により運転するための定速
運転制御部および、上記ポンプを上記可変速運転制御部
と定速運転制御部とに選択的に連携させるための切替手
段を有する可変速ポンプ装置において、上記ポンプの吐
出側圧力に関連する信号を送出可能な第２の圧力検出部
、上記可変速運転制御部および定速運転制御部を上記両
圧力検出部と選択的に連携させるための第２の切替手段
ならびに、上記両切替手段を制御可能な選択部を具備す
ることを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明は上述のように構成されているので、上記圧力検
出部および（または）可変速運転制御部における実際ま
たは見掛けの部分的故障等によりポンプか停止されたり
、あるいは吐出側圧力の異常低ドが検出されたような場
合などには、上記選択部から所望のプログラムに従って
送出される信号による内圧力検出部相互ならびに可変速
および定速の両運転態様相互の切替、これに基づく運転
可能な組合せの選択、この組合せによる運転態様への移
行等が全て自動的に行われる。

〔実施例〕

以下、本発明について図示の一実施例を参照しながら説
明する。

第１図においてポンプ１の駆動用電動機２は、吐出側流
路３に設けられた第１の圧力検出部４および第２の圧力
検出部５から制御部６に入力される信号のいずれかに応
じて制御されるように構成されている。

上記制御部６は、第２図に例示するように可変速運転制
御部７、定速運転制御部８、上記電動機２を上記可変速
運転制御部７と定速運転制御部８とに選択的に連携させ
るための第１の切替手段９、上記可変速運転制御部７お
よび定速運転制御部８を上記両圧力検出部４と５とに選
択的に連携させるための第２の切替手段１０ならびに、
上記可変速運転制御部７から送出される故障信号および
上記両圧力検出部４．５から第２の切替手段１０を経て
送出される信号に応じて上記両切替手段９゜１０を制御
可能な選択部１１を備えている。

図示例においては、上記可変速運転制御部７は、定周波
数電源から電動機２への入力回路に設けられたインバー
タ１２および主開閉器１３、目標圧力を設定するための
圧力設定部１４、上記目標圧力と吐出側圧力との偏差を
補正するための変速信号を送出可能な演算部１５、吐出
側圧力が連続して所定下限値以下の時間が所定値以上に
なったとき所定の遮断ら号を送出可能な判定部１６なら
びに、この判定部１６からの信号に応じて上記主開閉器
１３を開閉可能な開閉制御部１７を備えている。

また、上記定速運転制御部８は上記定周波数電源から電
動機２への直接の入力回路に設けられた開開閉器１８、
吐出側圧力が連続して所定下限値量ドの時間が所定値以
上になったとき所定の遮断信号を送出可能な判定部１９
および、この判定部１つからの信号に応じて上記開開閉
器１８を開閉可能な開閉制御部２０を備えている。

さらに、上記第１の切替手段９は上記主開閉器１３およ
び開開閉器１８への各遮断信号を上記選択部１］からの
に５号に応じて選択的に開閉するようになっており、上
記第２の切替手段１０は上記選択部１１からの信号に応
じて上記第１の圧力検出部４および第２の圧力検出部５
のいずれか一方の出力信号を可変速運転制御部７、定速
運転制御部８および選択部１１に導くようになっている
。

そして、上記選択部１１は上記インバーター２からの故
障信号および、上記第１の圧力検出部４または第２の圧
力検出部５から導かれた出力信号に応じ、かつ必要に応
じて予め設定された適宜プロダラムにしたがって上記第
１の切替手段９および第２の切替手段１０を制御し得る
ようになっている。なお、図中２１．２２は必要に応じ
て設けられる信号変換部である。

つぎに、上述のように構成された装置の動作について説
明する。

正常な運転状態においては、上記第１の圧力検出部４に
よって検出された吐出側圧力が、圧力設定部１４に設定
された目標圧力と等しくなるように、演算部１５からの
変速信号によってインバータ１２の出力周波数が制御さ
れ、ポンプ１は電動機２を介して可変速運転されている
。

このような運転状態にあるとき吐出側圧力が所定値以下
の状態か所定時間以上連続すると、判定部１６．１９か
らの遮断ら号により主開閉器１３および開開閉器１８が
共に開状態となる。すなわち、ポンプ１は過剰需要が原
因で停止され、故障がなくても断水状態になる場合もあ
る。

また、インバータ］２から故障信号が送出されると、選
択部１］からの信号により第１の切替手０ 段９が図示の主開閉器１３側から開開閉器１８側に切替
えられ、ポンプ］は定速運転状態になる。

すなわち、制御部６において局部的な故障が生じてもポ
ンプ１は停止されないようになっている。

さらに、故障の０゛無に拘らずポンプ］が停止したり、
あるいは吐出側圧力の異常低下が検出されたような場合
などには、予め設定されたプログラムに従って選択部１
１から送出される信号により第１、第２の切替手段９．
１０が種々に切替えられ、これによって運転可能な組合
せの探索が自動的に行われる。

すなわち第３図に例示するように、まずイ段階において
第１の切替手段１０により第１の圧力検出部４が第２の
圧力検出部５に置換され、その結果第２の圧力検出部５
の検出圧力が正常であれば第１の圧力検出部４が故障で
あると判定され、第２の圧力検出部５による可変速運転
が行われる。

上記イ段階における置換の結果第２の圧力検出部５の検
出圧力が正常でない場合には、四段階において第１の圧
力検出部４に復元され、さらにハ１ 段階において第１の切替手段９により主開閉器１３から
料量閉器１８に切替えられる。その結果第１の圧力検出
部４の検出圧力が正常であれば可変速運転制御部７か故
障であると判定され、第１の圧力検出部４による定速運
転制御が行われることになる。

上記イ段階における切替の結果第１の圧力検出部４の検
出圧力がｉＦ−常でない場合には、二段階において第２
の切替手段］０により第１の圧力検出部４が第２の圧力
検出部５に置換され、その結果第２の圧力検出部５の検
出圧力が正常であれば第１の圧力検出部４および可変速
運転制御部７が故障であると判定され、第２の圧力検出
部５による定速運転が行われる。そして、上記二段階に
おける置換の結果第２の圧力検出部５の検出圧力が正常
でない場合には、電動機２を含むポンプ１が故障である
と判定されて停止される。

すなわち、上述のように構成された装置においては、制
御部６および圧力検出部４等に故障を生じ、かつ故障信
号が送出されない場合でも、切替２ 手段９．１０および選択部１１などにより運転可能な状
態に自動的に切替えられるので、断水の影響を最小にす
ることかできる。しかも、そのための付加部分が第２の
圧力検出部５、第２の切替手段］０および選択部］］な
どと僅少かつ安価であるので、コスト増も僅かですむこ
とになる。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
い。たとえば、上記両切替手段９．１゜による切替順序
や切替種類などは第３図とは異なるものであってよく、
要すれば上記四段階や二段階などを省略してもよい。ま
た、上述のような順次切替方式の代わりに適宜の疑似故
障発生手段を用いることも可能である。さらに、上記圧
力検出部４．５は適宜様式のものでよいが、たとえば出
力信号を前者ではアナログ式、後者では０Ｎ１０ＦＦ式
にするとか、これら両方式を−っで兼ね備えるようなも
のであってもよい。その他、本発明の要旨とするところ
の範囲内で種々の変更ないし応用か可能である。

　３ 〔発明の効果〕 本発明によれば、上述のように制御部および圧力検出部
等における部分的な不具合のためポンプが停止されたり
、あるいは吐出側圧力の異常低下が検出されたような場
合などには、予め想定された部分について自動的に故障
の発生場所や真偽の探索ならびに運転＝１能な対策を選
定でき、断水事故の発生および継続時間を最小限にとど
め得る可変速ポンプ装置を安価に提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は同例
の制御部を示すブロック図、第３図は同例の動作説明用
線図、第４図は従来例を示す系統図、第５図は同例の制
御部を示すブロック図である。 １・・・ポンプ、２・・・電動機、３・・・吐出側流路
、４゜５・・・圧力検出部、７・・・可変速運転制御部
、８・・定速運転制御部、９，１０・・・切替手段、１
１・・・選択部、１２・・・インバータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポンプの吐出側圧力に関連する信号を送出可能な圧力
   検出部、この圧力検出部からの信号に応じて上記ポンプ
   の運転速度を制御するための可変速運転制御部、上記ポ
   ンプを定周波数電源により運転するための定速運転制御
   部および、上記ポンプを上記可変速運転制御部と定速運
   転制御部とに選択的に連携させるための切替手段を有す
   る可変速ポンプ装置において、上記ポンプの吐出側圧力
   に関連する信号を送出可能な第２の圧力検出部、上記可
   変速運転制御部および定速運転制御部を上記両圧力検出
   部と選択的に連携させるための第２の切替手段ならびに
   、上記両切替手段を制御可能な選択部を具備することを
   特徴とする可変速ポンプ装置。