JPS6345515B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は給水装置に関するものである。

従来の装置構成を第１図及び第２図に示しこれ
にて説明する。

第１図において５は可変速モータで可変速モー
タ５によりポンプ４は駆動され、受水槽１よりフ
ート弁２を介して吸込管３より吸込まれた水は逆
止弁６、仕切弁７を介して集合管１４へ吐出され
るようになつており、定速度モータ１１でポンプ
１０が運転され、受水槽１よりフート弁８を介し
て吸込管９より吸込まれた水は逆止弁１２、仕切
弁１３を介して集合管１４に合流するようになつ
ている。

第１図の給水装置はポンプ４が可変速モータ５
にて駆動され、吐出圧力一定制御をおこない、ポ
ンプ４が最高回転数で運転され、使用水量の増大
により集合管１４内の圧力が低下すると、圧力ス
イツチ１５が検知し、ポンプ１０が駆動される。
ポンプ４とポンプ１０にて、１台を可変速他の１
台を固定速にて運転し、吐出圧力一定制御をおこ
なう。ポンプ４，１０を２台共運転時圧力が上昇
すると、圧力スイツチ１５が検知し、何れかのポ
ンプ１台を停止させる。この様な方法は第３図に
示す様に追加−解列時に必らず圧力スイツチON
−OFF間の圧力幅が生じる。

第３図は横軸に給水量、縦軸に給水圧力を示す
ポンプ性能曲線である。Q₁は給水圧力Ｐにおけ
るポンプ４の吐出量、Q₂はポンプ１０運転時の
給水が開始されたときの給水領域である。圧力ス
イツチ１５は設定圧力一定としてもその圧力が低
落して行つて動作する圧力と圧力が上昇して行つ
て動作する圧力とには幅があり、第３図に示すよ
うにポンプ４が最高回転数で運転され圧力が給水
圧力Ｐよりも低い点Ｓ１で入りその信号は制御回
路に送られ制御回路を介してポンプ１０を運転す
る。逆にポンプ４，１０が運転しているときに給
水量が減少して圧力が上昇すると給水圧力Ｐより
も高い点Ｓ２で圧力スイツチ１５は解除され、そ
の信号は制御回路に送られ、制御回路を介してポ
ンプ１０は消勢される。圧力スイツチ１５が入る
圧力と解除される圧力の差即ち圧力幅が生ずるの
が第１図の従来例の問題点である。

この圧力幅を極力押える方法として、第２図の
給水装置が考えられている。

第２図の給水配管系、ポンプ、モータは第１図
と同じ配列であつて第１図と同符号が附されてい
る。第１図とは検知器、制御が異るものである。
集合管１４にフロースイツチ１８を設け、フロー
スイツチ１８の設定流量以上の流量によるフロー
スイツチ１８の信号により制御装置を介してモー
タ１１を附勢してポンプ１０を追加運転し、設定
水量以下の流量に対するフロースイツチ１８の状
態によりポンプ４のみの運転を行うものである。
１６，１７はポンプ４又は１０が締切り運転を行
う場合の逃し装置である。第２図の方法は集合管
１４の流量を検出するフロースイツチ１８をもう
け、予め設定された流量以上で他のポンプを追加
運転し、解列は予め設定された流量以下でおこな
われる。この様に流量で追加−解列をおこなえば
圧力幅は生じない。

第４図は第２図の回路のポンプ性能曲線を示す
もので横軸に給水量、縦軸に給水圧力を示す。
Q₁はポンプ４の吐出量を、Q₂はポンプ４，１０
が共働したときの吐出量を示す。例えば給水量が
Q₁を越えるとポンプ４が締切り運転を行うよう
な場合逃し装置１６より受水槽１へ戻される水量
のため流量はQ₁よりQ₁′に減少する。

この様に追加と解列の間の吐出量Q₁′〜Q₁間は
１台のポンプは締切状態となるため、一般に逃し
装置１６，１７をもうけている。また、逃し水の
処理の問題、及び締切状態のためのランニングコ
ストの増加が問題となる。

上記問題点を解決するための特開昭55−123386
号公報に示される発明はポンプの回転数が追加固
定速ポンプの流量値となつたとき他のポンプを追
加運転させ、可変速ポンプの吐出側に設けられた
フロースイツチが作動したとき解列するが追加解
列時円滑につながらず、圧力変動し保守上の問題
点がある。

本発明はこれらの圧力幅、逃し装置、逃し水の
処理、及びランニングコスト増加の欠点をなくし
て、少くとも二台は可変速回転させて運転される
ポンプを備えてこれらにより給水量増大時は二台
もしくは二台以上のポンプを共働させ、給水量の
少いときは一台のポンプを運転する給水装置にお
いてポンプを追加運転し、解列するに際して設定
圧力設定給水量において圧力変動なくポンプの追
加、解列が行われ得る給水装置を提供することを
目的とする。

以下、本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。

第５図は実施例の配管図、第６図は第５図のポ
ンプ性能曲線を示す線図である。モータ５，１１
は夫々周波数変換モータであつてポンプ４，１０
はモータ５，１１により夫々駆動され、受水槽１
よりフート弁２，８を介して吸込管３，９より
夫々水を汲み上げて、フロースイツチ１９，２
０、逆止弁６，１２、仕切弁７，１３を通じて
夫々吐出して集合管１４に合流して給水する如く
なつている。

第１０図は横軸に給水量、縦軸に給水圧力を示
し、Pcはモータ５，１１が商用周波数、即ち一
定周波数の50Hzもしくは60Hzの周波数で運転され
た場合のポンプ４もしくは１０の性能曲線を示
す。

第６図に示す様に給水量が０〜Q₁の間は可変
周波数変換器２５の切換器２９によりポンプ４ま
たはポンプ１０のいずれかで、圧力検知器２１よ
りの信号にて制御盤２２より周波数変換器２５へ
信号を与え周波数を変換し、可変周波数切換器２
９により選択されたモータへ出力周波数を供給
し、ポンプ４又は１０の回転数を変化させて吐出
圧力が一定となる様制御される。

今ポンプ４とモータ５との組み合せで、吐出圧
力一定制御されているとする。周波数変換器２５
の出力周波数に比例した電圧値が比較器２６へ与
えられ、設定器２７で予め設定された吐出量Q₁
に相当する周波数値に対応する電圧になると比較
器２６より制御盤２２へ信号を与え商用電源切換
器３１によりモータ１１は商用電源にて駆動さ
れ、ポンプ１０が追加運転となる。

追加運転後は第１０図に示す様に給水量がQ₁
〜Q₂の間は圧力検知器２１よりの信号にて制御
盤２２より周波数変換器２５へ信号を与え周波数
を変換し、モータ５へ指令し、ポンプ４の回転数
を変化させて吐出圧力が一定となる様制御され
る。

使用給水量が減少すると周波数変換器２５より
の出力周波数が低下しモータ５の回転数が低下
し、ポンプ４の締切り近くなり、この時の送水量
をフロースイツチ１９にて検出し、その信号を制
御盤２２へ与え、商用電源切換器３１によりモー
タ１１は商用電源より切り離され、ポンプ１０は
解列されポンプ４一台の運転となる。圧力検知器
２１の検知圧力信号を制御盤２２に導いて周波数
変換器２５より切換器２９を介して変速周波数に
てモータ５は附勢されポンプ４は吐出圧が一定と
なるように制御される。

以上により第６図に示すようにポンプ４を定圧
制御して吐出量Q₁になつたときポンプ１０を定
回転数で回転させて吐出量Q₁′を給水圧力Ｐにて
吐出させるようになり、ポンプ４の吐出量がQ₁
−Q₁′の締切り吐出量近くにおいてポンプ１０を
解列したこととなる。

今ポンプ４とモータ５との組み合せで吐出圧力
一定制御されているとき、ポンプ４の吐出量が少
い時フロースイツチ１９にて検出して、その信号
を制御盤２２へ与えポンプ４を停止させることも
できる。

また、可変周波数切換器２９及び商用電源切換
器３１があるために、先発のポンプをポンプ４よ
りポンプ１０へ、後発ポンプをポンプ１０よりポ
ンプ４へ切替えることもできる。

以上のとおり、実施例において一方のポンプが
吐出量０〜Q₁の間圧力検知器により給水圧力を
検知して制御盤等を介して該一方のポンプを定圧
制御し、流量がQ₁になつたとき、規定給水圧力
にて一方のポンプの締切り最小流量よりも大きく
締切り最小流量に近い流量だけ吐出量Q₁より小
さい吐出量Q₁′の吐出量をもつ他方のポンプを追
加運転し、給水量をQ₂に増大させ、給水量がQ₂
よりQ₁へ減少して流量制御されているポンプの
締切り最小流量近くになつたときに、フロースイ
ツチにより検知して制御盤を介して他方の追加運
転をしているポンプを解列して、元のポンプによ
り給水圧一定になるように配管、制御装置を備え
たから、解列動作が圧力変動幅をなくして行うこ
とができる。従来例のように集合配管出口側へ大
型のフロースイツチを設ける必要がなくなる。逃
し装置及び逃し水の処理が不要となる。ランニン
グコストを低下させることができる。

以上の実施例はポンプ二台を設置した例であ
る。

ポンプが三台の場合の他の実施例としては第７
図に示すようにポンプ１０の吐出口にもフロース
イツチ２０を備え、モータ１１を可変速モータと
してポンプ４にて定圧制御してポンプ４の流量が
Q₁を越えるとポンプ４の流量をポンプ１０の最
小締切り流量よりわずかに大きい流量を流量Q₁
より減じた吐出量Q₁′で定速度運転し、ポンプ１
０の吐出量を可変とし、圧力検知器２１の信号に
より制御盤２２を介してモータ１１を変速するよ
うにして一定給水圧にて送水し、更にポンプ１０
の流量が最大吐出量を越えるとポンプ３２を運転
し、ポンプ１０の流量を可変して定圧にて給水
し、流量が減少してポンプ１０の最小締切り流量
近くとなるとフロースイツチ２０が動作して制御
盤２２を介してポンプ３２を駆動しているモータ
３３を停止する。更に給水量が減少して再びポン
プ１０の最小締切り流量近くになると、フロース
イツチ２０が再び動作してポンプ１０を停止する
と同時にポンプ４は吐出量Q₁′より吐出量Q₁に増
大して滑かにつながり、吐出量Q₁以下ではポン
プ４は定圧制御される。尚、フロースイツチ１９
は交互運転用、２２′は可変速モータ１１等の第
５図と同様の制御機器である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は夫々が従来例の給水装置の配
管制御図、第３図、第４図は第１図、第２図にお
ける夫々のポンプ性能曲線を示す線図、第５図は
本発明の実施例を示す配管制御図、第６図は第５
図のポンプ性能曲線を示す線図、第７図はポンプ
が三台の場合の実施例を示す配管制御図である。 １……受水槽、２……フート弁、３……吸込
管、４……ポンプ、５……可変速モータ、６……
逆止弁、７……仕切弁、８……フート弁、９……
吸込管、１０……ポンプ、１１……モータ、１２
……逆止弁、１３……仕切弁、１４……集合管、
１５……圧力スイツチ、１６，１７……逃し装
置、１８，１９，２０……フロースイツチ、２１
……圧力検知器、２２……制御盤、２５……周波
数変換器、２６……比較器、２７……設定器、２
９……切換器、３１……商用電源切換器、３２…
…ポンプ、３３……モータ、２２′……制御機器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 夫々駆動される少くとも二台のポンプを備
   え、各ポンプの吐出口より集合管に導き集合管よ
   り送水して給水し、給水管或は集合管に圧力検知
   器を備えて圧力検知器の信号を制御装置に送り制
   御装置を介して夫々のポンプの駆動装置を制御し
   てポンプ吐出量を給水量に合せ且つ定圧制御を行
   う如く構成され少くとも一台のポンプは可変速駆
   動装置を備えてポンプ吐出口と集合管の間にフロ
   ースイツチを設け流量が制御されるものにおい
   て、前記可変速される少くとも二台のポンプは
   夫々がフロースイツチを設けられ、前記可変速駆
   動装置は商用電源を入力して周波数を変換する可
   変周波数変換器と、該可変周波数変換器により駆
   動されるモータを備え、該可変周波数変換器には
   その発生周波数に応じた電圧出力端子が、可変速
   駆動装置により駆動されるモータに連結された前
   記少くとも二台の内の一つのポンプの最小流量と
   他の一つのポンプの商用電源周波数による運転時
   の流量の合計以上の上限流量に対応する可変周波
   数変換器の該電圧出力端子の電圧値を設定する電
   圧設定器に連結した比較器に配線され、該比較器
   は該比較器において比較された電圧値の一致信号
   を送るように制御装置に配線され、制御装置は前
   記圧力検知器及びフロースイツチよりの入力を受
   け且つ可変周波数変換器並びに商用電源切換器に
   出力するように配線され、流量が該可変速される
   ポンプにより給水される最小流量と電圧設定器に
   設定された電圧値に対応する上限流量の間は前記
   圧力検知器により検知する信号を制御装置に送つ
   て制御装置により可変周波数変換器を介してモー
   タを駆動してポンプ吐出量を給水圧が一定となる
   ように定圧制御し、前記可変速されるポンプが上
   限流量に対応する予め電圧設定器に設定した電圧
   値以上で制御装置を介して商用電源切換器で切換
   え、他のポンプを商用電源切換器を介して追加運
   転させると共に可変速されるポンプを定圧制御
   し、フロースイツチが可変速されるポンプの最小
   流量を検知するとフロースイツチの信号は制御装
   置に送られ制御装置を介して商用電源切換器を介
   して追加運転されたポンプを解列する如く配して
   なる給水装置。 ２ 可変速される少くとも二台のポンプは可変周
   波数変換器並びに商用電源切換器に可変周波数切
   換器を介して交互運転可能に連結された特許請求
   の範囲第１項記載の給水装置。