KR101760547B1 - 급수 장치 - Google Patents

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KR101760547B1
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료타로 가라키
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

일정한 유량을 확보한 그대로, 회전 속도가 낮아지도록 펌프를 제어할 수 있게 하여, 에너지 절약화의 요청에 따를 수 있도록 한다. 물을 가압하여 송수하는 펌프와, 펌프에 전력을 공급하여 그 펌프를 변속 운전하는 주파수 변환기와, 펌프의 토출측의 압력을 검지하는 토출측 압력 센서와, 펌프의 회전 속도를 제어하는 제어부(15)를 구비하고, 제어부(15)에는 유량(Q)과 양정(H)의 다른 관계를 나타내는 복수의 제어용 양정 곡선(B, C1, C2, C3)이 기억되고, 택일적으로 선택된 제어용 양정 곡선(B, C1, C2 또는 C3)에 기초하여 펌프의 회전 속도가 제어된다.

Description

급수 장치{WATER SUPPLY APPARATUS}
본 발명은 펌프를 사용해서 집합 주택이나 빌딩 등에 수돗물 등의 급수를 행하는 급수 장치에 관한 것이다.
집합 주택이나 빌딩 등에 설치되어, 각 급수단으로 물을 공급하는 장치로서 급수 장치가 있다. 도 1은 이러한 급수 장치의 전형예를 나타내는 것으로, 급수 장치는 모터(M)를 각각 갖고 물을 가압하여 송수하는 2대의 펌프(1)와, 각 펌프(1)를 구동하기 위한 모터(M)에 전력을 공급하는 인버터(주파수 변환기)(2)를 구비하고 있다. 급수 장치는 펌프(1)의 토출측에, 압력 탱크(3)와 토출측 압력 센서(4)를 구비하고, 각각의 펌프(1)마다 플로우 스위치(유량 검출 수단)(6)와 역지 밸브(7)를 구비하고 있다. 펌프(1)의 흡입측 배관(8)은 수도 본관(9)에 접속되며, 이 흡입측 배관(8)에 흡입측 압력 센서(10)와 역류 방지 장치(11)가 설치되어 있다. 또한, 수도 본관(9)의 압력만으로 급수를 행하기 위한 바이패스관(12)이 펌프(1)의 흡입측 배관(8)과 토출측 배관(13) 사이에 설치되어 있다. 그리고, 바이패스관(12) 도중에는 역지 밸브(14)가 설치되어 있다. 펌프(1)의 제어를 행하는 제어부(15)는 이들 센서류로부터의 신호에 기초해서, 상황에 따른 펌프(1)의 회전 수 제어 및 대수 제어를 행한다.
또한, 펌프의 흡입측 배관이 수도 본관에 접속된 직결식 급수 장치가 아니고, 수수조식의 급수 장치이면, 펌프의 흡입측 배관은 수수조에 접속되고, 수수조에 구비된 수위 검지기가 제어부에 접속된다. 이 수수조식의 급수 장치의 경우, 역류 방지 장치, 흡입측 압력 센서 및 바이패스관은 구비되어 있지 않다.
도 2는 급수 장치에 있어서의 사용 유량과 그 유량에 필요한 양정(헤드)의 관계를 나타내는 필요 양정 곡선 A와, 이 필요 양정 곡선 A를 기초로 설정한 표준 제어용 양정 곡선 B를, 펌프의 Q-H 곡선(펌프의 회전 속도 N1, N2 및 N3)과 함께 나타낸다. 도 2에 있어서, 횡축은 유량 Q를 나타내고, 종축은 양정(헤드) H를 나타낸다.
필요 양정 곡선 A는, 예를 들어 건물의 양정(최상층의 높이) H1, 수도 기구에 필요한 압력(수도 기구의 압력 손실) H2 및 유량에 의존하는 배관 손실 H3의 합계(H1+H2+H3)로부터 구해진다. 이 예에서는, 사용 유량이 0일 때의 양정 PB0과, 마찬가지로 사용 유량이 최종점 Q0일 때의 양정 PA0을 매끄럽게 연결하는 곡선으로서 나타나고 있다.
이 필요 양정 곡선 A는, 어디까지나 이상의 양정과 사용 유량의 관계를 구한 것이며, 실제 설계 시에 있어서는, 필요 양정 곡선 A에 대해, 예를 들어 십여% 정도의 여유를 갖게 한 표준 제어용 양정 곡선 B를 설정하고, 이 표준 제어용 양정 곡선 B에 기초하여 펌프의 회전 속도를 제어하는 것이 널리 행해지고 있다. 이 표준 제어용 양정 곡선 B는, 사용 유량이 0일 때의 상기 양정 PB0에 십여% 정도의 여유를 갖게 한 양정(최저 필요 압력) PB1과, 사용 유량이 최종점 Q0일 때의 상기 양정 PA0에 십여% 정도의 여유를 갖게 한 양정(최대 필요 압력) PA1을 매끄럽게 연결하는 곡선으로서 나타나고 있다.
이 표준 제어용 양정 곡선 B는 도 1에 도시하는 급수 장치의 제어부(15)의 기억부에 기억되어 있고, 이 표준 제어용 양정 곡선 B에 기초하여, 즉 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 사용 유량이 Q1일 때, 이 유량 Q1과 표준 제어용 양정 곡선 B와의 교점 U3이 펌프(1)의 운전 포인트(회전 속도 N1)가 되도록, 펌프(1)의 회전 속도가 제어된다.
이와 같이, 필요 양정 곡선 A에 대해, 예를 들어 십여% 정도의 여유를 갖게 한 표준 제어용 양정 곡선 B를 설정하고, 이 표준 제어용 양정 곡선 B에 기초하여 펌프의 회전 속도를 제어함으로써, 예를 들어 배관에 부식이 발생하여 배관 손실이 설계 당초에 비해 커진 경우에, 급수 장치가 그 사용 성능을 내놓을 수 없게 되어버리는 것을 방지하거나, 또한 사용자측에서 어떠한 이유에 의해, 좀더 유량을 내보내고자 하는 요구가 있는 경우에, 이 요구에 따를 수 있다.
또한, 배관 저항과 펌프 성능 곡선으로부터 구해지는 유량을 인풋하고, 구한 유량이 얻어지도록 펌프의 회전 속도를 자동으로 맞추어 가는 방법이 제안되고 있다(특허문헌 1 참조). 이 방법은 최초에 유량을 측정한 지점에서, 유량이 많으면 펌프의 회전 속도를 자동으로 낮추고, 펌프의 회전 속도를 낮추어도 유량이 더 많으면, 또한 펌프의 회전 속도를 유량에 맞게 자동으로 낮추어, 차례로 목표로 하는 유량이 될 때까지 펌프의 회전 속도를 자동으로 조정해 가도록 하고 있다.
일본 특허 공개 소59-51193호 공보
필요 양정 곡선 A의 십여% 정도의 여유를 갖는 표준 제어용 양정 곡선 B를 설정하고, 이 표준 제어용 양정 곡선 B에만 기초하여 펌프의 회전 속도를 제어하는 경우, 에너지 절약화를 도모하려고 해도, 유연하게 대응할 수 없었다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 표준 제어용 양정 곡선 B에만 기초하여, 사용자의 사용 유량이 Q1이 되도록, 펌프의 회전 속도를 제어하려고 하면, 도 2의 유량 Q1과 표준 제어용 양정 곡선 B의 교점 U3이 운전 포인트가 되도록 펌프의 회전 속도가 N1로 제어되기 때문에, 이 운전 포인트를 필요에 따라서 변경시킬 수 없다.
그러나, 사용자의 사용 유량 Q1이 확보되어 있으면, 도 2에 도시하는 유량 Q1과 필요 양정 곡선 A의 교점(회전 속도 N3) U1보다도 양정이 높고, 상기 교점 U3보다도 양정이 낮은, 교점 U2가 운전 포인트가 되도록, 펌프의 회전 속도를 N2로 제어해도 되는 경우가 있다. 이러한 경우에, 양정이 높은 교점 U3에서 펌프를 운전하면, 양정이 낮은 교점 U2에서 펌프를 운전할 때에 비해, 펌프의 회전 속도는 커지고, 그만큼 많은 전력을 소비하게 된다. 이것은 에너지 절약이 엄격하게 요구되는 작금의 요구에 반하는 것이다.
또한, 사용자측에서는, 충분한 여유를 갖는 표준 제어용 양정 곡선에 기초하여 펌프의 회전 속도를 제어할 필요가 없는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 필요최저한의 여유를 갖는 제어용 양정 곡선에 기초하여 펌프의 회전 속도를 제어함으로써, 에너지 절약화에 공헌할 수 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 발명은, 이러한 에너지 절약화를 의도한 것은 아니다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 일정한 유량을 확보한 그대로, 펌프의 회전 속도가 낮아지도록 제어할 수 있도록 해서, 에너지 절약화의 요청에 따를 수 있도록 한 급수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 기재된 발명은, 물을 가압하여 송수하는 펌프와, 상기 펌프에 전력을 공급하여 그 펌프를 임의의 회전 속도로 운전하는 주파수 변환기와, 상기 펌프의 토출측의 압력을 검지하는 토출측 압력 센서와, 상기 펌프의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부에는, 유량과 양정의 다른 관계를 나타내는 복수의 제어용 양정 곡선이 기억되고, 택일적으로 선택된 제어용 양정 곡선에 기초하여 상기 펌프의 회전 속도가 제어되는 것을 특징으로 하는 급수 장치이다.
예를 들어 제1 제어용 양정 곡선과, 상기 제1 제어용 양정 곡선보다도 압력(양정)을 낮게 설정한 제2 제어용 양정 곡선을 제어부에 각각 기억해 둔다. 그리고, 통상은 제1 제어용 양정 곡선에 기초하여 펌프의 회전 속도를 제어하고, 필요에 따라서, 제2 제어용 양정 곡선에 기초하여 펌프의 회전 속도를 제어함으로써, 제1 제어용 양정 곡선에만 기초하여 펌프의 회전 속도를 제어한 경우에 비교하여 사용수량을 유지한 그대로 펌프의 회전 속도를 떨어뜨려 에너지 절약화를 도모할 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명은, 상기 제어부에 기억되어 있는 복수의 제어용 양정 곡선을 차례로 전환하는 전환 버튼과, 펌프의 회전 속도의 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선에 대응한 에너지 절약의 정도를 나타내는 에너지 절약 표시부를 갖는 운전 패널을 갖는 것을 특징으로 하는 청구항 1 기재의 급수 장치이다.
이에 의해, 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선의 선택을 사용자가 전환 버튼을 사용해서 간편하게 행하고, 이 선택된 상태를 에너지 절약 표시부에서 확인할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명은, 상기 복수의 제어용 양정 곡선은, 표준 제어용 양정 곡선과, 표준 제어용 양정 곡선에 대해 소유량측의 양정을 낮게 설정한 소유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 급수 장치이다.
청구항 4에 기재된 발명은, 상기 복수의 제어용 양정 곡선은, 표준 제어용 양정 곡선과, 표준 제어용 양정 곡선에 대해 중유량 영역의 양정을 낮게 설정한 중유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 급수 장치이다.
청구항 5에 기재된 발명은, 상기 복수의 제어용 양정 곡선은, 표준 제어용 양정 곡선과, 표준 제어용 양정 곡선에 대해 대유량 영역의 양정을 낮게 설정한 대유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 급수 장치이다.
청구항 6에 기재된 발명은, 상기 복수의 제어용 양정 곡선은, 표준 제어용 양정 곡선과, 표준 제어용 양정 곡선에 대해 대략 나란하게 전체 유량 영역의 양정을 낮게 설정한 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 급수 장치이다.
본 발명의 급수 장치에 따르면, 동일한 사용수량이어도, 필요에 따라서, 회전 속도가 낮은 운전 포인트를 선택하여 펌프를 운전할 수 있고, 이에 의해 급수 시의 사용 전력을 억제해서 에너지 절약화를 도모하여, CO2의 삭감으로 이어질 수 수 있다.
도 1은 종래의 급수 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 2는 급수 장치에 있어서의 필요 양정 곡선과 종래의 급수 장치의 표준 제어용 양정 곡선을 펌프의 Q-H 곡선과 함께 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 급수 장치의 구성예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 형태의 급수 장치의 제어부에 기억되어 있는 복수의 제어용 양정 곡선을 필요 양정 곡선과 함께 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 실시 형태의 급수 장치에 구비되어 있는 운전 패널을 도시하는 평면도.
도 6은 본 발명의 제어용 양정 곡선으로서 사용되는 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 필요 양정 곡선 및 표준 제어용 양정 곡선과 함께 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 제어용 양정 곡선으로서 사용되는 중유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 필요 양정 곡선 및 표준 제어용 양정 곡선과 함께 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 제어용 양정 곡선으로서 사용되는 대유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 필요 양정 곡선 및 표준 제어용 양정 곡선과 함께 나타내는 그래프.
도 9는 본 발명의 제어용 양정 곡선으로서 사용되는 소유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 필요 양정 곡선 및 표준 제어용 양정 곡선과 함께 나타내는 그래프.
도 10은 급수 장치를 1일 운전했을 때에 있어서의 급수량(유량)과 시각의 관계를 나타내는 그래프.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 5에 있어서, 동일 또는 상당하는 요소에는 동일 부호를 붙이고 중복된 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 실시 형태의 급수 장치의 구성예를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 급수 장치의 제어부(15)는 설정부(16), 기억부(17), 연산부(18), 표시부(19) 및 I/O부(20)를 구비하고 있다. 설정부(16) 및 표시부(19)는, 급수 장치의 운전 패널(21)에 구비되어 있다. 또한, 제어부(15) 이외의 구성은, 도 1에 도시하는 종래의 급수 장치의 구성과 거의 마찬가지이다.
설정부(16)는 외부 조작에 의해, 유량과 양정의 다른 관계를 나타내는 복수의 제어용 양정 곡선 등의 각종 설정값을 설정하는 데도 사용된다. 설정부(16)에 있어서 설정된 복수의 제어용 양정 곡선 등의 각종 설정값은, 기억부(17)에 기억된다. 예를 들어, 사용 유량이 0일 때의 상기 양정(최저 필요 압력) PB1, 사용 유량이 최종점 Q0일 때의 상기 양정(최대 필요 압력) PA1 등이 설정값으로서 기억부(17)에 입력되어 기억된다. I/O부(20)는 토출측 압력 센서(4)의 출력이나 플로우 스위치(6) 신호 등의 급수 장치 내에 설치된 각종 센서로부터의 신호를 받아들여서 연산부(18)로 보낸다. 또한, I/O부(20)와 각 인버터(2)는 RS485 등의 통신 수단에 의해 서로 접속되고, 제어부(15)로부터 인버터(2)로는 각종 설정값이나 주파수 지령값, 발정 신호(기동·정지 신호) 등의 제어 신호가 보내지고, 인버터(2)로부터 제어부(15)로는 실제의 주파수 값이나 전류값 등의 운전 상황이 차례로 보내진다.
도 4는 설정부(16)를 개재해서 설정되어 기억부(17)에 기억되어 있는 복수의 제어용 양정 곡선을 나타낸다. 이 예에서는, 예를 들어 건물의 양정(최상층의 높이) H1, 수도 기구에 필요한 압력(수도 기구의 압력 손실) H2 및 유량에 의존하는 배관 손실 H3의 합계(H1+H2+H3)로부터 구해지는 필요 양정 곡선 A에 대해, 예를 들어 십여% 정도의 여유를 갖게 한 표준 제어용 양정 곡선 B 외에, 3개의 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C1, C2, C3의 합계 4개의 제어용 양정 곡선이 사용되고 있다.
전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C1, C2, C3은 표준 제어용 양정 곡선 B에 대해 대략 나란하게, 전체 유량 영역에 걸쳐서 양정이 낮게 설정되고, 또한 필요 양정 곡선 A보다도 양정이 높게 설정되어 있다. 그리고, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C1, C2, C3의 순서대로, 양정이 순서대로 낮아지도록 설정되어 있다. 그리고, 이 4개의 제어용 양정 곡선 B, C1, C2, C3 중 하나가 선택되고, 이 선택된 제어용 양정 곡선 B, C1, C2 또는 C3에 기초해서 펌프(1)의 회전 속도가 제어된다.
도 5는 급수 장치에 구비되어 있는 운전 패널(21)의 평면도를 나타낸다. 도 5에 도시한 바와 같이, 운전 패널(21)에는 제어부(17)에 기억되어 있는 4개의 제어용 양정 곡선 B, C1, C2, C3을 차례로 전환하는 전환 버튼(22)과, 펌프(1)의 회전 속도의 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선에 대응한 에너지 절약의 정도를 나타내는 에너지 절약 표시부(23)를 갖고 있다.
이에 의해, 전환 버튼(22)을 누르지 않는 경우에는, 에너지 절약 표시부(23)의 램프가 점등하지 않고, 표준 제어용 양정 곡선 B가 펌프(1)의 회전 속도의 제어로 사용된다. 그리고, 전환 버튼(22)을 1회 누르면, 에너지 절약 표시부(23)의 "L"에 대응하는 램프가 점등하여, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C1이 펌프(1)의 회전 속도의 제어로 사용된다. 전환 버튼(22)을 2회 누르면, 에너지 절약 표시부(23)의 "M"에 대응하는 램프가 점등하여, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C2가 펌프(1)의 회전 속도의 제어로 사용된다. 또한, 전환 버튼(22)을 3회 누르면, 에너지 절약 표시부(23)의 "H"에 대응하는 램프가 점등하고, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C3가 펌프(1)의 회전 속도의 제어로 사용된다. 전환 버튼(22)을 4회 누르면 원래의 상태로 복귀한다.
이에 의해, 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선 B, C1, C2 또는 C3의 전환을 사용자가 전환 버튼(22)을 눌러서 간편하게 행하고, 이 전환한 상태를 에너지 절약 표시부(23)로 확인할 수 있다.
이어서, 이 급수 장치에 의해, 사용자의 사용 유량이 Q1이 되도록, 펌프의 회전 속도를 제어하는 경우에 대해서, 도 4를 참조하여 설명한다. 우선, 전환 버튼(22)을 누르지 않는 경우, 표준 제어용 양정 곡선 B에 기초하여, 펌프(1)의 회전 속도가 제어되고, 표준 제어용 양정 곡선 B와 유량이 Q1의 교점 U3이 펌프(1)의 운전 포인트가 된다. 이때, 에너지 절약 표시부(23)의 램프는 점등되지 않는다.
사용자가 전환 버튼(22)을 1회 누르면, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C1에 기초해서, 펌프(1)의 회전 속도가 제어되고, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C1과 유량 Q1의 교점 U4가 펌프(1)의 운전 포인트가 된다. 이때, 에너지 절약 표시부(23)의 "L"에 대응하는 램프가 점등한다. 전환 버튼(22)을 2회 누르면, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C2에 기초해서, 펌프(1)의 회전 속도가 제어되고, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C2와 유량 Q1의 교점 U5가 펌프(1)의 운전 포인트로 된다. 이때, 에너지 절약 표시부(23)의 "M"에 대응하는 램프가 점등한다. 그리고, 전환 버튼(22)을 3회 누르면, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C3에 기초해서, 펌프(1)의 회전 속도가 제어되고, 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C3과 유량 Q1과의 교점 U6이 펌프(1)의 운전 포인트로 된다. 이때, 에너지 절약 표시부(23)의 "H"에 대응하는 램프가 점등한다.
이와 같이, 동일한 사용유량이여도, 필요에 따라서, 회전 속도가 낮은 운전 포인트를 선택하여 펌프를 운전할 수 있도록 함으로써, 급수 시의 사용 전력을 억제해서 에너지 절약화를 도모하여, CO2의 삭감으로 이어질 수 있다.
상기의 예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 표준 제어용 양정 곡선 B에 대해 대략 나란하게, 전체 유량 영역에 걸쳐서 양정이 낮게 설정되고, 또한 필요 양정 곡선 A보다도 양정이 높게 설정된 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C를 복수(이 예에서는 3개) 사용하여, 전체 유량 영역에 있어서, 거의 일정한 에너지 절약을 도모하도록 한 예를 나타내고 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 표준 제어용 양정 곡선 B에 대해 중유량 영역의 양정을 낮게 설정한 중유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 D를 사용해서, 주로 중유량 영역에 있어서 에너지 절약을 도모하도록 해도 된다. 이 경우, 표준 제어용 양정 곡선 B와 중유량 영역에 있어서의 양정의 차가 다른 복수의 중유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 D를 사용함으로써, 단계적인 에너지 절약을 도모하도록 해도 된다.
또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 표준 제어용 양정 곡선 B에 대해 대유량 영역의 양정을 낮게 설정한 대유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 E를 사용해서, 주로 대유량 영역에 있어서 에너지 절약을 도모하도록 해도 된다. 이 경우, 표준 제어용 양정 곡선 B와 대유량 영역에 있어서의 양정의 차가 다른 복수의 대유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 E를 사용함으로써, 단계적인 에너지 절약을 도모하도록 해도 된다.
또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 표준 제어용 양정 곡선 B에 대해 소유량 영역의 양정을 낮게 설정한 소유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 F를 사용해서, 주로 소유량 영역에 있어서 에너지 절약을 도모하도록 해도 된다. 이 경우, 표준 제어용 양정 곡선 B와 소유량 영역에 있어서의 양정의 차가 다른 복수의 소유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 F를 사용함으로써, 단계적인 에너지 절약을 도모하도록 해도 된다.
또한, 도 6에 도시하는 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 C, 도 7에 도시하는 중유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 D, 도 8에 도시하는 대유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 E 및 도 9에 도시하는 소유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선 F를 임의로 조합함으로써, 에너지 절약 효과를 고려하면서, 원하는 유량, 양정으로 되도록, 펌프의 회전 속도를 제어하도록 해도 된다.
이어서, 1시간마다의 급수량(유량)을 도 10에 도시하는 관계에 유지한 그대로, 양정(급수압력)을 40m로부터 36m로 떨어뜨려 급수 장치를 1일 운전했을 때에 있어서의, 양정이 36m인 경우의 시각, 급수율, 급수량 및 소비 전력(시간마다 소비 전력)의 관계를 표 1에, 양정이 40m인 경우의 시각, 급수율, 급수량 및 소비 전력(시간마다 소비 전력)의 관계를 표 2에 각각 나타낸다.
Figure 112013073684994-pct00001
Figure 112013073684994-pct00002
이 표 1과 표 2로부터, 양정(급수 압력)을 40m로부터 36m로 줄여서 급수 장치를 1일 운전할 수 있으면, 소비 전력의 합계를 16.41kWh로부터 13.99kWh로 저하시킬 수 있으며, 1일에 2.42kWh의 에너지 절약이 되는 것을 알 수 있다. 이를 1년으로 환산하면, 883kWh의 에너지 절약으로 된다. 이 양을 CO2로 환산하면 358㎏(도쿄전력권장 CO2 변환 계수 : 1kWh=0.43㎏)으로 된다. 삼나무 1개의 CO2의 흡수량은 14.5㎏[삼나무 11000개로 연간 160t의 CO2 흡수량=14.5㎏/개(식물철영양 연구회)]이므로, 삼나무 약 25개분의 CO2 삭감으로 된다.
또한, 복수의 제어용 양정 곡선을 사용해서, 양정이 낮다고 사용자가 느꼈을 때에, 반대로 양정을 높이도록 한 제어용 양정 곡선을 선택하도록 해도 된다. 즉, 전술한 실시 형태에서는, 표준 제어용 양정 곡선 B 및 이 곡선 B의 전부 또는 일부의 유량 영역의 양정을 낮게 한 몇몇 제어용 양정 곡선을 제어부에 기억시켜서 제어용 양정 곡선을 선택하도록 하고 있지만, 표준 제어용 양정 곡선 B 및 이 곡선 B의 전부 또는 일부의 유량 영역의 양정을 높게 한 몇몇 제어용 양정 곡선을 제어부에 기억시켜서 제어용 양정 곡선을 선택하도록 해도 된다.
지금까지 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 여러가지 다른 형태로 실시되어도 되는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 본 발명의 급수 장치는, 펌프의 운전의 전력 사용량을 저감한다고 하는 에너지 절약을 목적으로 해서 제어용 양정 곡선을 선택하도록 하고 있지만, 본 발명은, 반드시 이러한 목적뿐만 아니라, 절수를 목적으로 해서 제어용 양정 곡선을 선택하는 급수 장치에도 적용할 수 있다.
본 발명은 펌프를 사용해서, 집합 주택이나 빌딩 등에 수돗물 등의 급수를 행하는 급수 장치에 적용 가능하다.
1 : 펌프
2 : 인버터(주파수 변환기)
3 : 압력 탱크
4 : 토출측 압력 센서
8 : 흡입측 배관
9 : 수도 본관
10 : 흡입측 압력 센서
12 : 바이패스관
13 : 토출측 배관
15 : 제어부
16 : 설정부
17 : 기억부
18 : 연산부
19 : 표시부
20 : I/O부
21 : 운전 패널
22 : 전환 버튼
23 : 에너지 절약 표시부
A : 필요 양정 곡선
B : 표준 제어용 양정 곡선
C : 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선
D : 중유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선
E : 대유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선
F : 소유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선

Claims (6)

  1. 물을 가압하여 송수하는 펌프와,
    상기 펌프에 전력을 공급하여 그 펌프를 임의의 회전 속도로 운전하는 주파수 변환기와,
    상기 펌프의 토출측의 압력을 검지하는 토출측 압력 센서와,
    상기 펌프의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부에는, 유량과 양정의 다른 관계를 나타내는 복수의 제어용 양정 곡선이 기억되고, 택일적으로 선택된 제어용 양정 곡선에 기초하여 상기 펌프의 회전 속도가 제어되고,
    상기 제어부에 기억되어 있는 복수의 제어용 양정 곡선을 차례로 전환하는 전환 버튼과, 펌프의 회전 속도의 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선에 대응한 에너지 절약의 정도를 나타내는 에너지 절약 표시부를 갖는 운전 패널을 갖는 것을 특징으로 하는 급수 장치.
  2. 물을 가압하여 송수하는 펌프와,
    상기 펌프에 전력을 공급하여 그 펌프를 임의의 회전 속도로 운전하는 주파수 변환기와,
    상기 펌프의 토출측의 압력을 검지하는 토출측 압력 센서와,
    상기 펌프의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부에는, 유량과 양정의 다른 관계를 나타내는 복수의 제어용 양정 곡선이 기억되고, 택일적으로 선택된 제어용 양정 곡선에 기초하여 상기 펌프의 회전 속도가 제어되고,
    상기 복수의 제어용 양정 곡선은, 표준 제어용 양정 곡선과, 표준 제어용 양정 곡선에 대해 소유량측의 양정을 낮게 설정한 소유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 포함하고,
    상기 제어부에 기억되어 있는 복수의 제어용 양정 곡선을 차례로 전환하는 전환 버튼과, 펌프의 회전 속도의 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선에 대응한 에너지 절약의 정도를 나타내는 에너지 절약 표시부를 갖는 운전 패널을 갖는 것을 특징으로 하는 급수 장치.
  3. 물을 가압하여 송수하는 펌프와,
    상기 펌프에 전력을 공급하여 그 펌프를 임의의 회전 속도로 운전하는 주파수 변환기와,
    상기 펌프의 토출측의 압력을 검지하는 토출측 압력 센서와,
    상기 펌프의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부에는, 유량과 양정의 다른 관계를 나타내는 복수의 제어용 양정 곡선이 기억되고, 택일적으로 선택된 제어용 양정 곡선에 기초하여 상기 펌프의 회전 속도가 제어되고,
    상기 복수의 제어용 양정 곡선은, 표준 제어용 양정 곡선과, 표준 제어용 양정 곡선에 대해 중유량 영역의 양정을 낮게 설정한 중유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 포함하고,
    상기 제어부에 기억되어 있는 복수의 제어용 양정 곡선을 차례로 전환하는 전환 버튼과, 펌프의 회전 속도의 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선에 대응한 에너지 절약의 정도를 나타내는 에너지 절약 표시부를 갖는 운전 패널을 갖는 것을 특징으로 하는 급수 장치.
  4. 물을 가압하여 송수하는 펌프와,
    상기 펌프에 전력을 공급하여 그 펌프를 임의의 회전 속도로 운전하는 주파수 변환기와,
    상기 펌프의 토출측의 압력을 검지하는 토출측 압력 센서와,
    상기 펌프의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부에는, 유량과 양정의 다른 관계를 나타내는 복수의 제어용 양정 곡선이 기억되고, 택일적으로 선택된 제어용 양정 곡선에 기초하여 상기 펌프의 회전 속도가 제어되고,
    상기 복수의 제어용 양정 곡선은, 표준 제어용 양정 곡선과, 표준 제어용 양정 곡선에 대해 대유량 영역의 양정을 낮게 설정한 대유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 포함하고,
    상기 제어부에 기억되어 있는 복수의 제어용 양정 곡선을 차례로 전환하는 전환 버튼과, 펌프의 회전 속도의 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선에 대응한 에너지 절약의 정도를 나타내는 에너지 절약 표시부를 갖는 운전 패널을 갖는 것을 특징으로 하는 급수 장치.
  5. 물을 가압하여 송수하는 펌프와,
    상기 펌프에 전력을 공급하여 그 펌프를 임의의 회전 속도로 운전하는 주파수 변환기와,
    상기 펌프의 토출측의 압력을 검지하는 토출측 압력 센서와,
    상기 펌프의 회전 속도를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부에는, 유량과 양정의 다른 관계를 나타내는 복수의 제어용 양정 곡선이 기억되고, 택일적으로 선택된 제어용 양정 곡선에 기초하여 상기 펌프의 회전 속도가 제어되고,
    상기 복수의 제어용 양정 곡선은, 표준 제어용 양정 곡선과, 표준 제어용 양정 곡선에 대해 나란하게 전체 유량 영역의 양정을 낮게 설정한 전체 유량 영역 에너지 절약형 제어용 양정 곡선을 포함하고,
    상기 제어부에 기억되어 있는 복수의 제어용 양정 곡선을 차례로 전환하는 전환 버튼과, 펌프의 회전 속도의 제어로 사용되는 제어용 양정 곡선에 대응한 에너지 절약의 정도를 나타내는 에너지 절약 표시부를 갖는 운전 패널을 갖는 것을 특징으로 하는 급수 장치.
  6. 삭제
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