WO2009093750A1

WO2009093750A1 - 給水装置

Info

Publication number: WO2009093750A1
Application number: PCT/JP2009/051389
Authority: WO
Inventors: Takahide Komatsu; Kazuhiro Kaneda; Tomoharu Tejima; Nobuhiro Higaki; Sachiko Miyauchi
Original assignee: Ebara Corporation
Priority date: 2008-01-24
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2009-07-30
Also published as: CN103590452B; EP2824245A2; HK1190766A1; CN101925706B; JP5210147B2; MY163804A; CN101925706A; US20100307619A1; EP2824245A3; US9249562B2; CN103628523A; US8714933B2; EP2248954A1; EP2248954A4; HK1195797A1; US20140203041A1; CN103628523B; EP2871293A1; JP2009197792A; US9206590B2

Abstract

一方の制御基板が機能しなくなった場合でも、他方の制御基板により確実にバックアップができる給水装置を提供する。複数のポンプ（３）と、対応するポンプの回転周波数を可変制御する複数のインバータ（ＩＮＶ）と、複数のインバータを制御する複数の制御基板（ＣＮ）とを備え、一方の制御基板に異常が発生した場合に、他方の制御基板が一方の制御基板をバックアップすることで運転を継続することができる給水装置（１）であって、一方の制御基板から複数のインバータを経て他方の制御基板までの間を、通信線により直列に接続し、通信線上に、通信をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ（ＳＷ１）を設けた。又は、各制御基板から、それぞれ異なる通信線により直列に複数のインバータを接続した。又は、各制御基板に繋がる系統の外的要因に対する耐性のレベルを異ならせた。

Description

明細書給水装置

技術分野

本発明は、給水装置に係り、特に複数のポンプおよびインバータを備え、ボンプを可変速運転して集合住宅などに給水する給水装置に関するものである。背景技術

集合住宅やビルなどに設置され、各給水端水を供給する装置として給水装置がある。給水装置においては、商用交流電源の周波数および電圧を任意の周波数および電圧に変換するィンバータを用いることにより、ポンプを可変速することが広く行われている。インバータは、ポンプを駆動するモータの回^ i度を任意に変えられるため、ポンプを負荷に対応した最適な回転速度で運転することが可能となり、定格速度で運転する場合に比較して省エネルギー化を図ることができる。

このような給水装置においては、複数のポンプを複数のィンバータを用いて制御する場合があり、この場合には、これらのポンプおよびインバータを制御する制御部が設けられる。このような複数のポンプおよびインバータを用いた給水装置においては、あるポンプ ·モータが故障（漏電、過電流、欠相など）した場合には、自動的に他のポンプに切り替え、断水を回避することができるようになつている。

また、日本国特開 2 0 0 5 - 3 5 1 2 6 7号公報には、ポンプおよびインバータを制御する制御部（制御基板）についても、運転中の制御基板が何らかの不具合によって正常に動作しなくなった場合に、故障した制御基板から待機中の制御基板へ切り替えてバックアップすることにより、給水を止めることのない給水装置が開示されている。発明の開示

ところが、制御基板は、雷によるサージや、ノイズ等の発生に弱く、そのために故障することが多く、また、各種センサの消耗による寿命低下を来し、制御基板が機能しなくなることも多い。そのため、一方の制御基板が故障し、いざ他方の待機中の制御基板を動かそうとしても、故障してしまって、バックアップが行えない場合があり、折角、バックアップ機能が付いていても、その機能が発揮できないこともある。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、雷によるサージ、ノイズ等の発生や、各種センサの寿命によって、一方の制御基板が機能しなくなった場合でも、他方の制御基板により、給水能力を低下させずに、制御基板のバックアップができ、また、同時に制御基板が故障しないように工夫したことで、確実にバックアツプができる給水装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、本発明の第 1の態様によれば、複数のポンプと、対応するポンプの回転周波数を可変制御する複数のィンバータと、前記複数のィンバータを制御する複数の制御基板とを備え、一方の制御基板に異常が発生した場合に、他方の制御基板が前記一方の制御基板をバックアップすることでを継続することができる給水装置であって、前記一方の制御基板から前記複数のィンバータを経て前記他方の制御基板までの間を、通信線により直列に接続し、前記通信線上に、通信を ONZO F Fするスィッチを設けたことを特徴とするものである。ここで、制御基板に異常が発生とは、制御基板そのものの異常（例えば、制御基板内の C P Uの異常）に限らず、制御基板に接続された各系統のいずれかの機器（又はいずれかの箇所）において異常が発生して当該制御基板が正常に動作できなくなる状況をも含むものである。この状況には、電源の異常、制御基板に給電する電源系統の異常、制御基板に繋がる圧力センサの故障等があげられる。本宪明によれば、一方の制御基板に異常が発生した場合に、待機中の他方の制御基板がバックアツプする際に、通信を O NZO F Fするスィッチを O F Fすることにより異常が発生した制御基板とィンバータとの間の通信線を物理的に遮断する。これにより、複数のインバータは、他方の制御基板のみにより制御されるようになる。

本宪明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板または前記他方の制御基板に、前記スィツチを ONZO F Fするための信号を出力する出力手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、異常が発生した制御基板を通信線上から切り離すためのスィツチを、正常な制御基板側から ONZO F F信号を出力して動作させることがでさる。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板及び/または前記他方の制御基板から最初のインバータに接続される通信線上に前記スィッチを設けたことを特徴とする。本発明によれば、異常が発生した制御基板と最初のィンバータとの間で通信を遮断することができるため、異常が発生した制御基板から誤った指令がいずれのインバータにも送られることはない。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板または前記他方の制御基板の異常により前記スィッチを切り替えた後、前記制御基板を再起動させるために、現在運転中の制御基板の通信を止めて、前記スィツチをリセットするリセット機能を制御基板に持たせたことを特徴とする。

本発明によれば、稼働中の制御基板に異常が発生して通信を ONZO F Fするスィッチが O F Fとなり、制御基板を切り替えてもう一つの制御基板によりインバータを制御している間に、この制御基板の通信を止めて、 O F F状態の前記スイッチをリセットして O Nとする。そして、先に異常が発生した制御基板を再起動することにより、制御基板を復帰させることができる。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに電源を供給する電源系統に電源スィツチを設けたことを特徴とする。本発明によれば、一方の制御基板、もしくは、それにかかわる信号系統の修理又は交換などを行う際に、電源スィツチを O F Fとして一方の制御基板を切り離すことにより、他方の制御基板により運転が継続できる。

本発明の好ましレ、態様によれば、前記電源スィッチは前記制御基板内に設けられていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板には、常に電源が投入されていることを特徴とする。

本発明によれば、電源スィッチは、常時投入されており、また制御基板内にある電源回路も常時投入されている。したがって、いずれか一方の制御基板に異常が発生した場合に、直ちに他方の制御基板が前記一方の制御基板をバックアップすることで、給水装置のを,継続することができる。また異常が発生した制御基板を復帰する場合も、短時間で復帰を行うことができる。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板との間を通信線で接続し、制御基板が正常力否かを監視する監視手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、一方の制御基板と他方の制御基板とを接続している通信線を利用して制御基板が正常か否かを監視することができる。したがって、バックァップ運転への判断、もしくは、バックアップ運転後の復帰は、その動作が可能か否かをチェックした上で、バックアップ運転をすることができ、もしくは、バックァップ1¾後の復帰をすることができる。

なお、監視手段が、一方の制御基板と他方の制御基板以外のところに有る場合もある。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板との間を通信線で接続し、制御基板と前記ィンバータとの間が正常に通信されているか否かを監視する監視手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、一方の制御基板と他方の制御基板とを接続している通信線を利用して制御基板とインバータとの間が正常に通信されている力否かを監視することができる。したがって、バックアップ運転への判断、もしくは、ノくックアツプ運転後の復帰は、その動作が可能か否かをチェックした上で、バックァップ運転をすることができ、もしくはノくックァップ運転後の復帰をすることができる。なお、監視手段が、一方の制御基板と他方の制御基板以外のところに有る場合もある。

本発明の好ましい態様によれば、前記少なくとも 1つの制御基板と前記複数のィンバータとの間をアナログ信号または接点信号を送る信号線で接続したことを特徴とする。

本発明によれば、全ての通信が機能不全になっても、制御基板とインバータとを繋ぐ信号線を介してアナ口グ信号又は接点信号によりィンバータを制御することができる。すなわち、通信が異常になっても、サージやノイズ等の外的要因に対して強レ、アナ口グ信号又は接点信号でバックアップすることで、給水装置の運転を継続することができる。

本発明の好ましレ、態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板の前記圧力検知部のうち、いずれか一方に圧力センサを設け、他方に圧力スィッチを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、一方の制御基板に圧力センサを接続し、他方の制御基板に圧カスイツチを接続することにより、圧力スィツチの方が圧力センサよりもノイズ等の外的要因に対する耐性のレベルが高いため、外的要因の影響を低くすることができる。したがって、バックアップを必要とする際に、圧力スィッチに繋がる制御基板を含むバックァップ側の系統を確実に動作させることができる。

本発明の好ましレ、態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板に、それぞれ 1系統以上の圧力検知手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、 1系統以上の圧力検知手段を設けたため、一方の制御基板の圧力検知手段に異常が発生しても、他方の制御基板の圧力検知手段でバックアツプすることができる。

本発明の好まし、態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記圧力検知手段から入力した検出値を比較をして、異なった場合には、前記入力信号の異常と判断する判断手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、圧力検知手段に故障や異常が発生した場合に、直ちに故障や異常を検知きる。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに電源入力部を持たせ、前記各電源入力部には、対応する各電源部を接続するとともに他方の電源部を接続可能とすることを特徴とする。

本発明によれば、一方の電源部から一方の制御基板の電源入力部に給電している間に、この電源部が故障した場合に、他方の電源部がバックアップして、前記一方の制御基板の電源入力部に給電することができる。

本発明の好ましレ、態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記電源部を取り込んだことを特徴とする。

本発明の好ましい態様によれば、前記複数の制御基板にそれぞれ接続され、前記給水装置の操作および制御のための各種設定を行う複数の操作表示部をさらに備え、前記操作表示部は、前記給水装置の運転状況を表示する表示部を有していることを特徴とする。

本発明の第 2の態様によれば、複数のポンプと、対応するポンプの回転周波数を可変制御する複数のィンバータと、前記複数のィンバータを制御する複数の制御基板とを備え、一方の制御基板に異常が発生した場合に、他方の制御基板が前記一方の制御基板をバックアップすることでを継続することができる給水装置であって、前記複数のインバータに、それぞれ 2つ以上の異なる通信ポートを設け、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板から、それぞれ異なる通信線により直列に前記複数のインバータを接続したことを特徴とするものである。ここで、制御基板に異常が発生とは、制御基板そのものの異常（例えば、制御基板内の C P Uの異常）に限らず、制御基板に接続された各系統のいずれかの (又はいずれかの箇所）において異常が発生して当該制御基板が正常に動作できなくなる状況をも含むものである。この状況には、電源の異常、制御基板に給電する電源系統の異常、制御基板に繋がる圧力センサの故障等があげられる。

本宪明によれば、一方の制御基板と他方の制御基板から、それぞれ異なる通信線により直列に複数のィンバータを接続したため、一方の通信線に異常が発生した場合に、他方の通信線により通信を確保することができるため、ノイズ等による通信線の不良が原因でインバータの制御が不能になる事態が防止できる。本発明の好ましい態様によれば、前記複数の制御基板にそれぞれ 2つ以上の異なる通信ポートを設け、前記一方の制御基板、前記複数のインバータ及び前記他方の制御基板を複数の通信線によりそれぞれ直列に接続したことを特徴とする。本発明の好まし V、態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板から、それぞれ異なる通信線が直列に最後のインバータまで延びていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板または前記他方の制御基板と前記複数のインバータを接続する通信線上に、通信を O NZO F Fするスィツチを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、運転中の制御基板に異常が発生した場合に、待機中の他方の制御基板がバックアップする際に、他方の制御基板からスィツチの O F F信号を出力してスィッチを O F Fすることにより、異常が発生した制御基板とィンバータとの間の通信線を物理的に遮断する。これにより、インバータは、他方の制御基板のみにより制御されるようになる。したがって、異常が発生した制御基板から誤った指令がィンバータに送られることはない。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板及び Zまたは前記他方の制御基板から最初のィンバータに接続される通信線上に前記スィツチを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、異常が発生した制御基板と最初のインバータとの間で、通信を遮断す.ることができるため、異常が発生した制御基板から誤った指令がいずれのインバータにも送られることはなレ、。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板の圧力検知部のうち、いずれか一方に圧力センサを設け、他方に圧力スィッチを設けたことを特徴とする。本発明によれば、一方の制御基板に圧力センサを接続し、他方の制御基板に圧カスイッチを接続することにより、圧力スィツチの方が圧力センサよりもノイズ等の外的要因に対する耐性のレベルが高いため、外的要因の影響を低くすることができる。したがって、バックアップを必要とする際に、圧力スィッチに繋がる制御基板を含むバックアップ側の系統を確実に動作させることができる。

本発明によれば、 1系統以上の圧力検知手段を設けたため、一方の圧力検知手段に異常が発生しても、他方の圧力検知手段でバックアップすることができる。本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記圧力検知手段から入力した検出値を比較をして、異なった場合には、前記入力信号の異常と fij断する判断手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、圧力検知手段に故障や異常が発生した場合に、直ちに故障や異常を検知できる。

本発明の好ましレ、態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに電源入力部を持たせ、前記各電源入力部には、対応する各電源部を接続するとともに他方の電源部も接続可能とすることを特徴とする。

本発明によれば、一方の電源部から一方の制御基板の入力部に給電している間に、この電源部が故障した場合に、他方の電源部がバックアップして、前記 —方の制御基板の電源入力部に給電することができる。

本発明の好ましレ、態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記 ¾ 部を取り込んだことを特徴とする。

本発明の第 3の態様によれば、複数のポンプと、対応するポンプの回転周波数を可変制御する複数のィンバータと、前記複数のィンバータを制御する複数の制御基板とを備え、一方の制御基板に異常が発生した場合に、他方の制御基板が前記一方の制御基板をバックアップすることでを継続することができる給水装置であつて、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに繋がる電源系統、信号系統、制御系統のうちの少なくとも一つにおいて、一方の系統の外的要因に対する耐性のレベルを他方の系統の外的要因に対する耐性のレベルと異ならせることを特徴とするものである。ここで、制御基板に異常が発生とは、制御基板そのものの異常（例えば、制御基板内の C P Uの異常）に限らず、制御基板に接続された各系統のいずれかの機器（又はいずれかの箇所）において異常が発生して当該制御基板が正常に動作できなくなる状況をも含むものである。この状況には、電源の異常、制御基板に給電する電源系統の異常、制御基板に繋がる圧力センサの故障等があげられる。

本発明によれば、バックァップ側の制御基板に繋がる系統におけるサージゃノィズの耐量レベル、耐水圧性のレベル等の外的要因に対する耐性のレベルを高くできるので、バックアップを必要とする際に、制御基板を含むバックアップ側の系統を確実に動作させることができる。

本発明の好ましい態様によれば、前記外的要因に対する耐性のレべノレは、サージ及びノイズのうち少なくとも一つの耐量レベルであることを特徴とする。本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板に繋がる系統に対するサージ及び Zまたはノィズの耐量レベルと、前記他方の制御基板に繋がる系統に対するサージ及び Zまたはノィズの耐量レベルとの間で、前記一方の制御基板側よりも前記他方の制御基板側の耐量レベルを上げることを特徴とする。

本発明の好ましい態様によれば、前記外的要因に対する耐性のレベルは、圧力検知部の耐水圧性であり、前記一方の制御基板に繫がる圧力検知部の耐水圧性を前記他方の制御基板に繋がる圧力検知部の耐水圧性と異ならせることを特徴とする。

本発明によれば、圧力検知部の耐水圧性を異ならせることで、圧力検知部にゥォータハンマ等の高水圧がかかった場合でも、圧力検知部の故障リスクを低減することができる。

本発明の好ましレ、態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに繋がる複数の圧力検知部を設け、同一の制御基板内の前記複数の圧力検知部同士で、耐水圧性を異ならせることを特徴とする。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板の圧力検知部のうち、いずれか一方に圧力センサを設け、他方に圧力スィッチを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、一方の制御基板に圧力センサを接続し、他方の制御基板に圧カスイツチを接続することにより、圧カスイツチの方が圧力センサよりもノイズ等の外的要因に対する耐性のレベルが高レ、ため、外的要因の影響を低くすることができる。したがって、バックアップを必要とする際に、圧力スィッチに繋がる制御基板を含むバックァップ側の系統を確実に動作させることができる。

本発明によれば、 1系統以上の圧力検知手段を設けたため、一方の圧力検知手段に異常が発生しても、他方の圧力検知手段でバックアップすることができる。本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記圧力検知手段から入力した検出値を比較をして、異なった場合には、前記入力信号の異常と判断する判断手段を設けたことを特徴とする。

本発明の好ましい態様によれば、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記電源部を取り込んだことを特徴とする。

本発明によれば、以下に列挙する効果を奏する。

( 1 ) 雷によるサージ、ノイズ等の発生や、各種センサの寿命によって、一方の制御基板が機能しなくなつた場合でも、他方の制御基板により、給水能力を低下させずに、給水装置の運転を継続することができる。

( 2 ) 一方の制御基板と他方の制御基板から、それぞれ異なる通信線により直列に複数のインバータを接続したため、一方の通信線に異常が発生した場合に、他方の通信線により通信を確保することができるため、ノイズ等による通信線の不良が原因でィンバータの制御が不能になる事態が防止できる。

( 3 ) ノくックアツプ側の制御基板に繋がる系統におけるサージゃノィズの耐量レベル、耐水圧性のレベル等の外的要因に対する耐性のレべノレを高くできるので、バックァップを必要とする際に、制御基板を含むバックァップ側の系統を確実に動作させることができる。

( 4 ) 制御基板が同時に故障する原因として、圧力検知部にウォータハンマ等の高水圧がかかった場合に、圧力検知部の耐水圧をオーバーして破損にいたる場合もあったが、本発明によれば、圧力検知部の耐水圧性を異ならせることで、圧力検知部の故障リスクを低減することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の給水装置の全体構成を示す概略図である。

図 2は、本発明の給水装置の一実施例を示す図であり、図 1に示す給水装置の通信線の構成を更に詳細に示す概略図である。

図 3は、図 1および図 2に示す給水装置に他のスィツチを追加した実施形態を示す概略図である。

図 4は、図 3に示す給水装置に、運転中の制御基板の通信を止める機能と、通信を O N/O F Fするスィッチをリセットする機能とを追加した実施形態を示す概略図である。

図 5は、図 4に示す給水装置の構成において、通信を ON/O F Fするスイツチをリセットする場合のフローチヤ一トである。

図 6は、図 1および図 2に示す給水装置の電源系統の構成を更に詳細に示す概略図である。、図 7 Aは、一方の制御基板と他方の制御基板とを接続している通信線を利用して相手側制御基板を監視する監視システムのフローチャートであり、図 7 Bは、監視基板の配置構成を示す図である。

図 8は、一方の制御基板と他方の制御基板とを接続してレヽる通信線を利用して相手側制御基板とインバータとの間が正常に通信されているか否かを監視する監視システムのフローチヤ一トである。

図 9 Aは、本発明の給水装置の一実施形態を示す図であり、図 9 Bは、本発明の給水装置の一実施形態を示す図である。

図 1 0は、本発明の給水装置の一実施形態を示す図である。

図 1 1は、図 1 0に示す給水装置に、通信を O N/O F Fするスィッチを設けた実施形態を示す概略図である。

図 1 2は、本発明の給水装置の一実施形態を示す図であり、図 1に示す給水装置の機器構成を更に詳細に示す概略図である。

図 1 3は、給水装置の圧力検知部の一実施形態を示す概略図である。

図 1 4は、給水装置の圧力検知部の他の実施形態を示す概略図である。

図 1 5は、給水装置の制御基板に電源入力部を設けた実施形態を示す概略図である。

図 1 6は、本発明の給水装置の一実施形態を示す図である。図 17は、給水装置の制御盤を示す前面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る給水装置の実施形態について図 1から図 17を参照して詳細に説明する。また、図 1から図 17において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図 1は、本発明の給水装置 1の全体構成を示す概略図である。図 1において、実線（太線）は電源系統を示し、破線は制御系統（通信線）を示し、矢印は信号系統（信号線）を示す。給水装置は、複数台のポンプおよびインバータを備える 1S 本実施形態においては、 3台のポンプおよびインバータを備えた給水装置について説明する。

図 1に示すように、給水装置 1は、受水槽 2と、配管 10を介して受水槽 2に接続される 3台のポンプ 3と、 3台のポンプをそれぞれ駆動する 3台のモータ 4 と、 3台のモータ 4の回転周波数をそれぞれ制御する 3台のインバータ I NV 1, I NV 2, I NV3と、これら 3台のインバータ I NV 1〜 I NV3をはじめとする各種機器を制御する 2つの制御基板（制御基板 1, 制御基板 2) CN1, C N 2とを備えている。

インバータ I NV1, I NV 2, I NV 3には、それぞれ、 ¾ 5から漏電遮断器 ELB 1， ELB 2， ELB 3を介して！ ^が供給されるようになっている。そして、各インバータ I NV 1 , I NV 2, I NV 3からは、各モータ 4に、周波数制御された ¾ が供給されるようになっている。また、 2つの制御基板（制御基板 1, 制御基板 2) CN 1, CN2には、それぞれ、電源 5からノイズフィルタ N F 1， N F 2およびサージ吸収素子 A L 1 , A L 2を介して電源が供給されるようになっている。また漏電遮断器 ELB 1， ELB 2, E L B 3は、それぞれ、信号線を介して制御基板 CN 1および制御基板 C N 2に接続されている。制御基板（制御基板 1 ) C N 1、ィンバータ I N V 1、ィンバータ I VN 2、インバータ I NV3、制御基板淛御基板 2) CN2は、通信線によって直列に数珠つなぎされた接続になっている。すなわち、制御基板 CN1の通信ポート 1 からインバータ I NV 1のポート、インバータ I NV 2のポート、インバータ I NV 3のポート、制御基板 C N 2の通信ポート 1に順番に R S 485により接続されている。したがって、制御基板 CN 1からある指令（情報) を送ると、インバ一タ I N V 1 , I NV2, I N V 3、制御基板 C N 2に同じ指令（情報）が送られる。また制御基板 CN2からある指令（情報）を送ると、インバータ I NV 3， I NV2, INV1、制御基板 CN1に同じ指令（情報）が送られる。そして、制御基板 CN 1と制御基板 CN 2とは、通信ポート 3を介して R S 485によって相互に接続されている。

上述の構成において、給水装置 1の運転中に、一方の制御基板 CN1 (又は C N2) に異常が発生した場合に、待機中の他方の制御基板 CN 2 (又は CN1) が前記一方の制御基板 CN 1 (又は CN2) をバックアップすることで、インバータ INV1, INV2, I NV 3を制御してポンプ 3の運転を継続することができるようになっている。

ここで、制御基板 CN1 (又は CN2) に異常が発生とは、制御基板 CN1 ( 又は CN2) そのものの異常（例えば、制御基板内の CPUの異常）に限らず、制御基板 CN1 (又は CN2) に接続された各系統のいずれかの機器（又はいずれかの箇所）において異常が発生して当該制御基板 CN 1 (又は CN2) が正常に動作できなくなる状況をも含むものである。この状況には、電源の異常、制御基板に給電する電源系統の異常、制御基板に繋がる圧力センサ（後述する圧力センサ PS 1， PS 2等）の故障等があげられる。

受水槽 2には、電極棒 12 aにより受水槽 2の水位を検知する 2セットの水位検知器 WL 1, WL 2が設けられている。本実施形態における各水位検知器 WL 1， WL 2は、 4つの液面レベル（満水、減水、復帰、渴水）を検知する。本実施形態においては、水位検知器 WL 1は信号線を介して制御基板 CN 1に接続されており、水位検知器 WL 2は信号線を介して制御基板 CN 2に接続されている。受水槽 2には、水道本管（図示せず）に接続された給水管 14から電磁弁 16を介して水道水が導入されるようになっている。水位検知器 WL 1， WL2により受水槽 2の水位が検知され、水位の増減に応じて制御基板 CN 1 (又は CN2) により電磁弁 16が開閉される。このような構成により、受水槽 2に水道水がいつたん貯水され、この貯水された水がポンプ 3により住宅等の末端の供給先に供給されるようになっている。

各ポンプ 3の吐出側には、配管 18が接続されており、 3本の配管 18は吐出管 20に合流するようになっている。これにより、受水槽 2内の水道水は、ボンプ 3により配管 18および吐出管 20を介して住宅等の末端の供給先に供給されるようになっている。各配管 18にはチェッキ弁 22およびフロースィッチ 24 がそれぞれ設けられており、フロースィッチ 24の出力は制御基板 CN 1, CN 2に入力される。すなわち、各フロースィッチ 24は信号線を介して制御基板 C N 1および制御基板 CN 2に接続されている。なお、チェッキ弁 22はポンプ 3 が停止した場合に吐出側から吸込側に水が逆流することを防止するための逆流防止弁であり、フロースィッチ 24は配管 18内を流れる水の水量が少なくなつたことを検知するための少水量検知手段である。

吐出管 20には、ポンプ 3の吐出圧力を検出する 2つの圧力センサ（圧力センサ 1，圧力センサ 2) PS 1， PS 2が設置されており、これらの圧力センサ P S 1, P S 2の出力信号は制御基板 CN 1， CN 2に入力されている。すなわち、圧力センサ PS 1は信号線を介して制御基板 CN1に接続されており、圧力センサ PS 2は信号線を介して制御基板 CN 2に接続されている。また、吐出管 20 には圧力タンク 28が接続されており、フロースィツチ 24により水量が少なくなったことが検知された場合には、ポンプ 3の締切運転を防止するために、圧力タンク 28に蓄圧してからポンプ 3の運転を停止することができるようになっている。

この給水装置 1においては、フロースィッチ 24や圧力センサ (圧力センサ 1，圧力センサ 2) PS 1, P S 2などの出力信号に基づいて、ポンプ 3の回転速度 (回転周波数）がィンバータ I NV 1 , I N V 2， I NV3を用いて可変速制御される。一般的には、圧力センサ PS 1， PS 2により検出された圧力信号が設定された目標圧力と一致するようにポンプ 3の回転速度を制御してポンプ 3の吐出圧力が一定になるように制御する吐出圧力一定制御や、ポンプ 3の吐出圧力の目標値を適切に変化させることにより末端の供給先における供給水圧を一定に制御する推定末端圧力一定制御などが行われる。これらの制御によれば、その時々の需要水量に見合つた回転速度でポンプ 3が駆動されるので、省エネルギーを達成することができる。

また、フロースィッチ 24が ONになると、水の使用のない、水量が少ない状態と判断され、ポンプ 3の運転が停止される（少水量停止動作が行われる）。吐出圧力の低下などにより水の使用が検知されると、ポンプが再起動される。水量の少ないときにポンプ 3を停止する場合には、一度ポンプ 3を加速して、圧力タンク 28に蓄圧してからポンプ 3を停止する蓄圧運転を行ってもよい。

本実施形態の給水装置 1は、複数のポンプ 3を備えているので、追加解列を伴う複数台を行ったり、運転中に特定のポンプ 3やインバータ I NV 1, I N V2, I NV 3の異常が検知された場合に、他の正常なポンプ 3やインバータ I NV 1, I NV2, I NV 3にを切り替えて給水を継続することができる。なお、受水槽 2を設置しないで、配管 10を水道本管に直結して直結給水装置を構成してもよい。図 2は、本発明の給水装置の一実施形態を示す図であり、図 1に示す給水装置の通信線の構成を更に詳細に示す概略図である。図 2に示すように、一方の制御基板 CN 1から 3台のインバータ I NV 1， I NV 2, INV3を経て他方の制御基板 CN 2に通信線により直列に接続されている。そして、制御基板 CN 1と最初のインバータ I NV 1とを結ぶ通信線上に、通信を ON/OFFするスイツチ SW1を設けている。すなわち、制御基板 CN 1とインバータ I NV 1〜 I N V 3とを接続する通信線のうち最初の通信線に、通信を ON/OFFするスィッチ SW1を設けている。このスィッチ SW1は、接点を有し、物理的に通信線を遮断する手段であり、スィッチ SW1の ONZOFF制御は、制御基板 CN 2から出力される ONZOFF信号により行われるようになつている。

上述の構成において、制御基板 CN1に異常が発生した場合に、待機中の他方の制御基板 C N 2がバックアツプする際に、制御基板 C N 2力らスイツチの O F F信号を出力してスィッチ SW1を OFFすることにより、制御基板 CN1とィンバータ I NV 1との間の通信線を物理的に遮断する。これにより、 3台のインバータ I NV1, I NV2, I NV 3は、制御基板 C N 2のみにより制御されるようになる。したがって、異常が発生した制御基板 CN 1から誤った指令がィンバータ I NV1， I NV 2, I NV 3に送られることはない。

図 3は、図 1および図 2に示す給水装置にスィツチ S W2を追カ卩した実施形態を示す概略図である。すなわち、制御基板 CN 2とインバータ I NV3とを結ぶ通信線上に、通信を ON/OFFするスィッチ SW2を設けている。スィッチ S W2は制御基板 CN 2と最初のィンバータ I NV 3とを接続する通信線上に設けられている。そして、スィッチ SW2の ONZOF F制御は、制御基板 CN1から出力される ONZOFF信号により行われるようになつている。

上述の構成において、制御基板 CN1に異常が発生した場合に、待機中の他方の制御基板 CN 2がバックアップする際に、制御基板 CN 2からスィッチの OF F信号を出力してスィッチ SWlを OFFすることにより、制御基板 CN1とィンバータ I NV 1との間の通信線を物理的に遮断する。これにより、 3台のインバータ I NV1, I NV2, I NV 3は、制御基板 CN2のみにより制御されるようになる。そして、制御基板 CN 2が稼働中に、制御基板 CN 2に異常が発生した場合に、待機中の他方の制御基板 CN1がバックアップする際に、制御基板 CN 1からスィツチの OFF信号を出力してスィツチ SW2を OFFすることにより、制御基板 CN 2とインバータ I NV 3との間の通信線を物理的に遮断する。これにより、 3台のインバータ I NV 1 , I NV 2, I NV3は、制御基板 CN 1のみにより制御されるようになる。したがって、異常が発生した制御基板 CN 2から誤った指令がインバータ I NV1， I NV2, I NV 3に送られることはない。

図 4は、図 3に示す給水装置に、運転中の制御基板の通信を止める機能と、通信を ONZOFFするスィッチをリセットする機能とを追加した実施形態を示す概略図である。すなわち、制御基板 CN 2は、制御基板 CN 2の運転中に、制御基板 CN 2の通信を止めて、 OFF状態のスィツチ SW1をリセットして ONにするリセット機能を有している。また制御基板 CN 1は、制御基板 CN 1の運転中に、制御基板 CN 1の通信を止めて、 OFF状態のスィッチ SW2をリセットして ONにするリセット機能を有している。

上述の構成において、制御基板 CN 1に異常が発生してスィツチ SW1が OF Fとなり、制御基板 CN 2によりインバータ I NV 1 , I NV 2, I NV3を制御している間（図 4はこの状態を示している）に、制御基板 CN 2の通信を止めて、 OF F状態のスィッチ SW1をリセットして ONとする。そして、制御基板 CN1を再起動する。これにより、制御基板 CN1によりインバータ I NV1, I NV2, I NV3を制御することができる。なお、制御基板 C N 2の通信を止めている間は、制御基板 CN 2が通信を止める前の指令に基づいてインバータ I NV 1 , I NV 2, I NV3は制御される。

また、制御基板 CN 2に異常が発生してスィッチ SW2が OFFとなり、制御基板 CN 1によりインバータ I NV 1， I NV2, I NV 3を制御している間に、制御基板 CN 1の通信を止めて、 OFF状態のスィッチ SW2をリセットして O Nとする。そして、制御基板 CN 2を再起動する。これにより、制御基板 CN2 によりインバータ I NV 1， I NV2, I NV 3を制御することができる。なお、制御基板 CN 1の通信を止めている間は、制御基板 CN 1が通信を止める前の指令に基づいてインバータ I NV 1, I NV2, I NV3は制御される。

図 5は、図 4に示す給水装置の構成において、通信を ON/OFFするスイツチをリセットする場合のフローチャートである。図 5に示すように、相手側制御基板の復帰処理は、次の手順で行われる。以下においては、制御基板 CN 2でバックァップ運転している場合を説明する。なお、制御基板 C N 1でバックアップ運転している場合については括弧内に示す。ステップ S 1において、制御基板 C N 1と制御基板 CN 2との間の通信 3が異常力、否かを判断し、異常の場合には、制御基板 CN1 (又は CN2) を復帰することなく、バックアップ運転を継続する。そして、通信 3が異常でない場合には、ステップ S 2において、運転中の制御基板 CN2 (又は CN 1) からインバータ I NV 1， I NV 2, I NV3への通信を停止する。次に、ステップ S 3において、 OFF信号状態にあるスィッチ SW1 (又は SW2) をリセットして ONとする。そして、ステップ S 4において、通信 3で相手側制御基板から「自動運転中、全インバータ通信異常」を受信したか否かを判断する。上記信号を受信しない場合には、制御基板 CN1 (又は CN2) の系統が正常であるため、制御基板 CN 2によるバックアップを終了する。一方、上記信号を受信した場合には、ステップ S 5において、スィッチ SW1 (又は SW2) の OFF信号を出力する。

図 6は、図 1および図 2に示す給水装置の電源系統の構成を更に詳細に示す概略図である。図 6に示すように、制御基板 CN1, CN 2に電源を供給する電源 '系統に、それぞれ電源スィッチ P SW1， PSW2を設けている。実施形態においては、源スィツチ P SW1をノイズフィルタ NF 1と制御基板 CN 1との間に設け、源スィッチ P SW2をノイズフィルタ NF 2と制御基板 CN 2との間に設けているが、これら電源スィッチ P SW1， P SW2を制御基板 CN 1， C N 2内に設けてもよい。

上述の構成において、一方の制御基板、もしくは、それにかかわる信号系統の修理又は交換などを行う際に、他方の制御基板により運転が継続できる。通常の状態においては、電源スィッチ PSW1, PSW2は、常時投入されており、また制御基板 CN 1 , CN 2内にある電源回路（図示せず）も常時投入されている。したがって、いずれか一方の制御基板 CN 1 (又は CN2) に異常が発生した場合に、直ちに他方の制御基板 CN 2 (又は CN1) が前記一方の制御基板 CN 1 (又は CN2) をバックアップすることで、給水装置のを継続することができる。また異常が発生した制御基板 CN 1 (又は CN2) を復帰する場合も、短時間で復帰を行うことができる。

次に、図 1および図 2に示す給水装置における監視システムについて説明する。図 7 Aは、制御基板 C N 1と制御基板 CN 2とを接続している通信線を利用して相手側制御基板を監視する監視システムのフローチャートである。図 7 Aに示すように、相手側制御基板の監視処理は、次の手順で行われる。以下においては、制御基板 C N 1で運転していて制御基板 C N 2でバックアツプする場合を説明する。なお、制御基板 CN 2で運転していて制御基板 CN 1でバックアップ運転する場合については括弧内に示す。

図 7 Aに示すように、制御基板 CN 1と制御基板 CN 2とを接続している通信線を介して行われる通信 3が異常か否かを判断し、制御基板 CN1 (又は CN2 ) が異常力、否かを判断する。制御基板 CN1 (又は CN2) が異常の場合にはスイッチ SW1 (又は SW2) の切断信号（OFF信号）を出力し、制御基板 CN 2 (又は CN1) によるバックアップ運転に移行する。制御基板 CN1 (又は C N2) が異常でない場合にはスィッチ SW1 (又は SW2) の切断信号（OFF 信号）を出力しない。

なお、図 7 Bに示すように、制御基板 CN 1と制御基板 CN 2とを接続している通信線の途中に監視基板 30を設けることもできる。監視基板 30は、制御基板 C N 1、制御基板 C N 2と接続可能な通信ポートを備えており（図示せず）、通信線により制御基板 C N 1、制御基板 C N 2に接続されている。監視基板 30はこの通信線を介して制御基板 C N 1、制御基板 C N 2がそれぞれ正常に動作しているかどうかを監視し、一方の制御基板 CN1 (又は CN2) に異常があった場合には、他方の制御基板 CN 2 (又は CN1) に通信線を介して一方の制御基板 CN 1 (又は CN2) に異常があったことを通達するように構成されている。このように、制御基板 CN2 (又は CN1) にもう一方の制御基板 CN 1 (又は C N2) の異常を判断する機能を持たせるのではなく、両方の制御基板 CN1， C N 2の異常を一括して判断する機構を設けることもでき、それぞれの制御基板 C Nl, CN2は自ら異常の判断を行うのではなく、異常を通達されるという点で異なるのみで、図 7 Aに示した動作には違いが生じない。

上記構成により、バックアップ運転への判断、もしくは、バックアップ運転後の復帰は、その動作が可能か否かをチェックした上で、バックアップ運転をすることができ、もしくは、バックアップ運転後の復帰をすることができる。

図 8は、制御基板 C N 1と制御基板 C N 2とを接続している通信線を利用して相手側制御基板とインバータとの間が正常に通信されているか否かを監視する監視システムのフローチャートである。図 8に示すように、インバータと制御基板間の監視処理は次の手順で行われる。以下においては、制御基板 CN1で運転していて制御基板 CN 2でバックアップ運転する場合を説明する。なお、制御基板 CN2で運転していて制御基板 C N 1でバックアツプ運転する場合にっレ、ては括弧内に示す。

図 8に示すように、制御基板 CN 1と制御基板 CN 2とを接続している通信線を介して行われる通信 3で相手側制御基板から「自動運転中、全インバータ通信異常」を受信したか否かを判断して制御基板 CN 1 (又は CN2) とインバータ I NV 1, I NV2, I NV 3との間の通信異常がある力否かを判断する。通信異常の場合にはスィッチ SW1 (又は SW2) の切断信号（OFF信号）を出力し、制御基板 CN2 (又は C N 1 ) によるバックアツプに移行する。通信異常でない場合にはスィッチ SW1 (又は SW2) の切断信号（OFF信号）を出力しない。

上記構成により、バックアップ運転への判断、もしくは、バックアップ運転後の復帰は、その動作が可能か否かをチェックした上で、バックァップ運転をすることができ、もしくは、バックアップ運転後の復帰をすることができる。

図 9 Aは、本発明の給水装置の一実施形態を示す図である。図 1に示す給水装置は、制御基板 CN1， CN 2とインバータ I NV 1， I NV 2, I NV3との間の通信線が一系統であつたのに対し、図 9 Aに示す給水装置は、制御基板 C N 1, CN2とインバータ I NV 1， I NV2, I NV 3との間の通信線を二系統にしたものである。

すなわち、制御基板 CN1, CN 2に 2つの通信ポート（すなわち、通信ポート 1と通信ポート 2) を設け、各インバータ I NV 1， I NV 2, INV3に 2 つのポート（すなわちポート 1とポート 2) を設け、制御基板 CN 1、ィンバータ I NV1~I NV3、制御基板 C N 2を異なる通信線 L 1, L2で直列に接続する。これにより、通信線を通信 1と通信 2が可能な二系統にしている。実施形態では、通信線 L l， L 2には RS 485を用いている。図 9 Aにおいては、一方の通信線 L 1を実線で示し、他方の通信線 L 2を破線で示している。そして、制御基板 CN 1と制御基板 CN 2とは、通信ポート 3を介して通信線 L 3で接続し、制御基板 CN 1と制御基板 CN 2との間で通信 3が可能な構成としている。通信線 L 3にも RS 485を用いている。

図 9 Aに示す給水装置によれば、一方の通信線 L 1 (又は L 2) に異常が発生した場合に、他方の通信線 L 2 (又は L 1 ) により通信を確保することができるため、ノイズによる通信線等の不良が原因でインバータ I NV 1, I NV2, I NV 3の制御が不能になる事態が防止できる。

なお、図 9 Bに示すように、制御基板 C N 1と制御基板 C N 2のそれぞれに、通信ポートを 1つだけ設け、制御基板 CN1とインバータ I NV1〜I NV3、制御基板 CN 2とインバータ I NV 1〜 I N V 3を異なる通信線で直列に接続することも出来る。

図 10は、本発明の給水装置の一実施形態を示す図である。図 10に示す給水装置は、制御基板 CN1， CN2とインバータ I NV 1, I NV2, I NV 3との間の通信線を二系統にし、かつ制御基板とインバータ I NV 1， I NV2, I NV 3との間でアナログ信号もしくは接点信号を送ることができる構成としたものである。

すなわち、制御基板 CN1, CN 2に 2つの通信ポート（すなわち、通信ポート 1と通信ポート 2) を設け、各インバータ I NV 1， I NV 2, I NV3に 2 つのポート（すなわちポート 1とポート 2) を設け、制御基板 CN 1とインバータ I NV1, I NV2, I NV3を通信線 L 1で直列に接続し、制御基板 C N 2 とインバータ I NV3, I NV2, I NV 1を通信線 L 2で直列に接続し、さらに制御基板 CN2とインバータ INV1， I NV2, I NV 3との間でアナログ信号もしくは接点信号を送ることができる信号線 SL 1, S L 2, SL3を設けたものである。なお、通信線 L 1は、制御基板 CN 1から最後のィンバータ I N V 3まで延びており、通信線 L 2は、制御基板 CN2から最後の I NV 1まで延びている。

図 10に示す給水装置によれば、一方の通信線 L 1 (又は L2) に異常が発生した場合に、他方の通信線 L 2 (又は L 1 ) により通信を確保することができるため、ノイズ等による通信線の不良が原因でインバータ I NV 1， I NV2, I NV 3の制御が不能になる事態が防止できる。そして、制御基板 CN2とインバータ I NV1, I NV2, I NV 3との間でアナログ信号もしくは接点信号を送ることができる信号線 S L 1, SL 2, SL3を設けた構成により、制御基板 C N 2がアナログ信号を出力した場合には、インバータ I NV 1， I NV 2, I N V 3が可変の回転周波数を出力するように制御することができ、また制御基板 C N 2が接点信号を出力した場合には、インバータ I NV 1， I NV2, I NV3 が予め定められた複数の段階的な固定の回転周波数を出力するように制御することができる。

図 10に示す実施形態によれば、全ての通信が機能不全になっても、制御基板 CN 2とインバータ I NV 1 , I NV 2, I N V 3とを繋ぐ信号線 S L 1， SL 2, S L 3を介してアナログ信号又は接点信号によりインバータ I NV 1， I N V2, I NV 3を制御することができる。すなわち、通信が異常になっても、サ一ジゃノィズ等の外的要因に対して強いアナログ信号又は接点信号でバックアツプすることで、給水装置の運転を継続することができる。

図 10に示す実施形態においては、制御基板 CN 1 , CN2とインバータ I N VI, I NV2, I NV3との間の通信線が二系統ある給水装置に制御基板とィンバータ INV1， I NV2, I NV 3との間でアナログ信号もしくは接点信号を送ることができる構成を設けたが、制御基板 CN1, CN2とインバータ I N VI， I NV2, I NV3との間の通信線が一系統の給水装置に制御基板とィンバータ I NV1, I NV2, I NV 3との間でアナログ信号もしくは接点信号を送ることができる構成を設けるようにしてもよい。この場合にも、通信が異常になっても、アナ口グ信号又は接点信号でバックアップすることで、給水装置の運転を継続することができる。

図 1 1は、図 10に示す給水装置に、通信を ONZOFFするスィッチ SW1, SW2を設けた実施形態を示す概略図である。図 1 1に示すように、制御基板 C N 1 , C N 2に 2つの通信ポート（すなわち、通信ポート 1と通信ポート 2 ) を設け、各インバータ I NV1, I NV 2, I NV3に 2つのポート（すなわちポート 1とポート 2) を設け、制御基板 CN1、インバータ I NV1〜 I NV3、制御基板 C N 2を異なる通信線 L 1， L 2で直列に接続することにより、通信 1 と通信 2が可能な二系統の構成にしている。そして、制御基板 CN1と最初のィンバータ I NV 1とを結ぶ通信線上に、通信を ONZOFFするスィツチ SW1 を設け、制御基板 CN 2と最初のィンバータ I NV 3とを結ぶ通信線上に、通信を ON/OF Fするスィツチ SW2を設けている。スィツチ SW1の ONZOF F制御は、制御基板 CN2から出力される ONZOFF信号により行われ、スィツチ SW2の ON/OF F制御は、制御基板 CN 1から出力される ONZOFF 信号により行われるようになつている。

上述の構成において、運転中の制御基板 CN1に異常が発生した場合に、待機中の他方の制御基板 C N 2がバックアップする際に、制御基板 C N 2からスイツチの OFF信号を出力してスィッチ SW1を OFFすることにより、制御基板 C N 1とインバータ I NV 1との間の通信線を物理的に遮断する。これにより、 3 台のインバータ INV1, I NV2, I NV3は、制御基板 CN2のみにより制御されるようになる。したがって、異常が発生した制御基板 CN 1から誤った指令がインバータ INV1， I NV2, I NV 3に送られることはなレヽ。

また、運転中の制御基板 CN 2に異常が発生した場合に、待機中の他方の制御基板 CN 1がバックアップする際に、制御基板 CN 1からスィツチの OFF信号を出力してスィツチ SW2を OFFすることにより、制御基板 CN2とインバータ I NV 3との間の通信線を物理的に遮断する。これにより、 3台のインバータ I NV1, I NV2, I NV 3は、制御基板 CN 1のみにより制御されるようになる。したがって、異常が発生した制御基板 CN 2から誤った指令がインバータ I NV 1 , I NV2, I NV 3に送られることはなレヽ。

図 1 1に示すように、制御基板 C N 1および制御基板 C N 2から、通信を O N ZOFFするスィッチ SW1, SW2に接点信号を出力するようにしたため、装置のコンパクト化を図ることができる。また、制御基板 CN1 (又は CN2) と最初のインバータ I NV1 (又は I NV3) とを結ぶ通信線上に、通信を ON, OFFするスィッチ SW1 (又は SW2) を設けているため、故障した制御基板の通信線をおおもとから完全に切断することができる。

図 12は、本発明の給水装置の一実施形態を示す図であり、図 1に示す給水装置の機器構成を更に詳細に示す概略図である。図 12において、電源系統に設けられたサージ吸収素子 A L 1とサージ吸収素子 A L 2のサージ放電耐量は、一方が高く、他方が低く設定されている。すなわち、サージ吸収素子 AL 1, AL 2 は、それぞれ線間および対地間両方のサージを吸収し、大きな放電耐量を有しているが、一方のサージ吸収素子 A L 2の放電耐量を他方のサージ吸収素子 A L 1 の放電耐量より大きくしている。たとえば、サージ吸収素子 A L 1の放電耐量を 10 k Aとし、サージ吸収素子 A L 2の放電耐量を 20 k Aとする。これにより、雷によるサージで、一方のサージ吸収素子が故障しても、他方のサージ吸収素子は正常に動作できるようにしている。

また図 12において、 ¾ 系統に設けられたノイズフィルタ NF 1とノイズフィルタ NF 2のノイズ減衰量は、一方が高く、他方が低く設定されている。すなわち、一方のノイズフィルタ NF 2のノイズ減衰量のレベルを他方のノイズフィルタ NF 1のノイズ減衰量のレべノレより大きくしている。これにより、雷などにより高いレベルのノイズが発生して、一方のノイズフィルタが故障しても、他方のノイズフィルタは正常に動作できるようにしている。

さらに図 12において、吐出管 20に設けられた圧力センサ PS 1と圧力センサ PS 2の耐電圧および許容最大圧力（耐水圧性）は、一方が高く、他方が低く設定されている。すなわち、一方の圧力センサ P S 2の耐電圧のレベルを他方の圧力センサ PS 1の耐電圧のレベルより大きくしている。そして、一方の圧力センサ P S 2の許容最大圧力（耐水圧性）を他方の圧力センサ P S 1の許容最大圧力（耐水圧性）より大きくしている。たとえば、圧力センサ P S 2の耐電圧を 2 50Vとし、圧力センサ PS 1の耐電圧を 100 Vとしている。また圧力センサ PS 2の許容最大圧力（耐水圧性）を圧力レンジの 2倍とし、圧力センサ PS 1 の許容最大圧力（耐水圧性）を圧力レンジの 1. 5倍としている。

以上説明したように、図 12に示す本発明の実施形態においては、制御基板 C 1, CN 2のそれぞれに繋がるサージ吸収素子 AL 1， A L 2およびノイズフィルタ NF 1, NF 2を含む電源系統、圧力センサ PS 1, P S 2を含む信号系統、通信線 L I, L 2を含む制御系統において、各系統は二つの系統から構成され、この二つの系統におけるサージ、ノイズ、耐水圧性等の外的要因に対する耐性のレベルを異ならせている。

すなわち、電源系統は、サージ吸収素子 A L 1とノイズフィルタ NF 1を含み制御基板 CN 1に繋がる系統と、サージ吸収素子 A L 2とノイズフィノレタ NF 2 を含み制御基板 CN 2に繋がる系統とから構成されており、一方の系統の外的要因に対する耐性のレべノレを他方の系統の外的要因に対する耐性のレベルと異ならせている。本実施形態では、制御基板 CN 2に繋がる電源系統の外的要因に対する耐性のレベルを制御基板 CN 1に繋がる電源系統の外的要因に対する耐性のレベルよりも高くしている。

また、信号系統は、圧力センサ P S 1等を含み制御基板 CN 1に繋がる系統と、圧力センサ P S 2等を含み制御基板 CN 2に繋がる系統とから構成されており、一方の系統の外的要因に対する耐性のレベルを他方の系統の外的要因に対する耐性のレベルと異ならせている。本実施形態では、制御基板 CN 2に繫がる信号系統の外的要因に対する耐性のレベルを制御基板 CN 1に繋がる信号系統の外的要因に対する耐性のレべよりも高くしている。

制御系統は、通信線 L 1等を含み制御基板 CN 1に繋がる系統と、通信線 L 2 等を含み制御基板 CN 2に繋がる系統とから構成されており、一方の系統の外的要因に対する耐性のレベルを他方の系統の外的要因に対する耐性のレベルと異ならせている。本実施形態では、制御基板 CN 2に繫がる制御系統の外的要因に対する耐性のレベルを制御基板 C Ν 1に繋がる制御系統の外的要因に対する耐性のレベルよりも高くしている。

以上説明したように、通常、バックァップ側の制御基板として用いられる制御基板 CN 2に繋がる系統におけるサージやノイズの耐量レベル、耐水圧性のレべル等の外的要因に対する耐性のレベルを高くしているので、バックアップを必要とする際に、制御基板 CN 2を含むバックアップ側の系統を確実に動作させることができる。

図 13は、給水装置の圧力検知部の一実施形態を示す概略図である。図 13に示すように、制御基板 CN1, CN 2のそれぞれに繋がる圧力センサを 2セットずつ設けている。すなわち、制御基板 CN 1には圧力センサ P S 1-1, P S 1 — 2を接続し、制御基板 CN 2に圧力センサ P S 2-1. PS 2-2を接続する。この場合、同一の制御基板内の圧力センサの耐水圧レベル（耐水圧性）を異ならせており、圧力センサ P S 1 _ 2の耐水圧レベルを圧力センサ P S 1-1の而 ί水圧レベルより大きくし、圧力センサ P S 2 _ 2の耐水圧レベルを圧力センサ P S 2_ 1の耐水圧レベルより大きくしている。そして、耐圧レベルが高い方の圧力センサ PS 1-2, PS 2— 2をバックアップ用の圧力センサとして用いる。このように、同一制御基板内において、複数の圧力センサの耐水圧レベル（耐水圧性）を異ならせることにより、一方の圧力センサが故障しても他方の圧力センサで圧力検出を行うことができるようにして、給水装置の信頼性を向上させている。なお、図 13では図示していないが、 4個の圧力センサ P S 1 _ 1， PS 1— 2， P S 2- 1, P S 2_ 2は同種のセンサを用い、圧力レンジを同一とすることにより、複数の圧力センサ、例えば 4個の圧力センサの検出値を比較してセンサの故障や異常を発見できるようにしてもよい。

なお、各制御基板に繋がる圧力センサの数は、適宜決めることができる。図 14は、給水装置の圧力検知部の他の実施形態を示す概略図である。図 14 に示すように、一方の制御基板の系統の圧力検知部と他方の制御基板の系統の圧カ検知部のうち、一方の系統に圧力センサ P Sを設け、他方の系統に圧カスイツチ PWを設けている。図 14に示す実施形態では、制御基板 CN 1に圧力センサ PSを接続し、制御基板 CN 2に圧力スィッチ PWを接続している。ここで、圧力センサ PSは、圧力を検出し、検出圧力値に対応したアナログ信号又はデジタノレ信号を出力するものであり、圧力スィッチは、予め設定された所定の圧力に対応して ON/OFF信号を出力するものである。

図 14に示すように、制御基板 C N 1に圧力センサ P Sを接続し、制御基板 C N 2に圧力スィッチ PWを接続することにより、圧力スィッチ PWの方が圧力センサ PSよりもノィズ等の外的要因に対する耐久性のレべノレが高いため、外的要因の影響を低くすることができる。したがって、バックアップを必要とする際に、制御基板 C N 2を含むバックァップ側の系統を確実に動作させることができる。図 15は、給水装置の制御基板に電源入力部を設けた実施形態を示す概略図である。図 15に示すように、制御基板 CN1， CN 2のそれぞれに電源入力部 P I N 1， P I N 2を設け、電源入力部 P I N 1 , P I N2に対応するように電源部 PWS 1， PWS 2を設けている。そして、制御基板 CN 1の電源部 PWS 1 と電源入力部 P I N 1とを接続し、かつ制御基板 CN 1の電源部 PWS 1と制御基板 CN 2の電源入力部 P I N 2とを接続可能としている。また制御基板 CN 2 の電源部 P W S 2と電源入力部 P I N 2とを接続し、かつ制御基板 C N 2の電源部 PWS 2と制御基板 CN 1の源入力部 P I N 1とを接続可能としている。上述の構成により、制御基板 CN 1の源部 PWS 1から電源入力部 P I N 1 に給電している間に、制御基板 CN 1の電源部 PWS 1が故障した場合に、制御基板 C N 2の電源部 P W S 2がバックアップして、制御基板 CN2の電源部 P W S 2から制御基板 CN 1の電源入力部 P I 1に給電することができる。また制御基板 CN2の電源部 PWS 2から電源入力部 P I N 2に給電している間に、制御基板 CN2の電源部 PWS 2が故障した場合に、制御基板 CN1の電源部 PW S 1がバックアップして、制御基板 C N 1の電源部 P W S 1から制御基板 C N 2 の電源入力部 P I N 2に給電することができる。この場合、故障した側の制御基板の電源部は、その故障の状況を把握保持できるようになっている。

なお、図 15においては、制御基板内に電源部を設けた例を説明したが、電源部を制御基板と別体にして電源基板として構成してもよレ、。

図 16は、本発明の給水装置の一実施形態を示す図である。本実施形態の特に説明しない構成は、図 1に示す給水装置の構成と同様である。本実施形態においても、制御基板 CN 1は主制御基板として機能し、制御基板 CN 2は予備制御基板として機能する。すなわち、通常の運転では、制御基板 CN1によってポンプの運転が制御され、そして、制御基板 CN1に異常が発生したときに、制御基板 CN 2によるバックアップ運転が行われる。

図 16に示すように、制御基板 C N 1， C N 2には、それぞれ電源基板（電源部） PWS 1， PWS 2が接続されている。電源基板 PWS 1, PWS 2は、制御基板 CN1， CN 2とは別体として設けられている。これらの電源基板 PWS 1， PWS 2は、図 1に示すノイズフィルタ NF 1， NF2およびサジ吸収素子 A L 1, AL 2を介して電、源 5に接続されている。

また、制御基板 C N 1， C N 2には、それぞれ操作表示器 O D 1 , O D 2が接続されている。図 17に示すように、操作表示器 OD l， OD2は、複数のボタンと、表示部を備えており、制御盤 40のフロントパネルに露出していて、外部からボタン操作が可能になっている。制御盤 40の内部には、上述した制御基板 CN1, CN2や、電源基板 PWS 1， PWS 2などが収容されている。

操作表示器 O D 1 , O D 2は、通信ポート 1， 3とは別の電気信号により制御基板 CN1， CN 2と接続されている。操作表示器 OD 1, OD 2への電力の供給は、制御基板 CN 1， CN 2を介して行われる。操作表示器 OD 1, OD 2は、給水装置の各種設定の入力装置として機能する。すなわち、操作表示器 OD 1, OD 2のボタン操作により、給水装置の運転の開始および停止が行われる。また、操作表示器 O D 1 , OD 2では、給水装置の各種設定、例えば吐き出し圧力の目標値の設定ゃ受水槽 2の電磁弁 16 (図 1参照）の制御の有無の設定が行われる。これら設定は、制御基板 CN1, CN2の図示しないメモリーに記憶される。各制御基板 CN1， CN 2での固有の設定（例えば、主制御基板なのか予備制御基板なのかを指定する設定等）を除いて、両方の制御基板 CN1， CN2で同じ設定が保存されるようになっていることが望ましい。したがって、対応する操作表示器を介して制御基板 C N 1， CN2の一方に設定が記憶されると、その設定情報が他方の制御基板に通信により送られて、両方の制御基板 CN1, CN2 に同じ設定が保存されることが望ましい。

また、操作表示器 OD l， OD 2の表示部は、給水装置の運転の状況、例えば圧力センサ PS 1, PS 2により検知された給水圧力やモータ 4を駆動する電流値等を表示するように構成されている。また、図 17に示すように、制御盤 40 のフロントパネルには、バックアップ運転を示すバックアップランプ 45が設けられている。

制御基板 CN 1または対応する圧力センサ P S 1が故障すると、給水装置の運転は、制御基板 C N 2によるバックアツプ運転に切り替わる。制御基板 C N 1から制御基板 C N 2に切り替わる動作の流れは、次のようになる。

( 1 ) 制御基板 C N 1または圧力センサ P S 1の故障が発生し（制御基板 C N 2 への切り替え条件が成立）、

(2) 制御基板 CN 1に連結された操作表示器 OD 1が故障の発生を知らせる警報を発し、

( 3 ) 給水装置の運転制御が制御基板 C N 1から制御基板 C N 2に切り替わり、制御基板 CN 2によるポンプ 3の運転を開始し、そして、

(4) 両方の操作表示器 OD l， OD 2にバックアップ ¾feを知らせるコードを表示し、制御盤 40のバックァップランプ 45が点灯する。

制御基板 CN 2への切り替え（すなわちバックアップ運転）は、次のいずれかが検知されたときに自動的に行なわれる。

( i ) 制御基板 CN1の異常

(ϋ) 圧力センサ PS 1の異常

(iii) 制御基板 CN 1と全てのィンバータ I NV 1〜 I NV 3との間の通信異常

(iv) 制御基板 CN 1と制御基板 CN 2との間の通信異常（制御基板 CN 1に接続される ¾ 基板 PWS 1の異常もこれに含む）

警報および表示以外のバックアップ運転の詳細は、既に述べた実施形態と同様である。なお、バックアップ運転中に制御基板 CN 2において各種設定を変更した場合、制御基板 CN1との通信により設定変更の情報が共有される。しかしながら、制御基板 CN 1と制御基板 CN 2との通信が断絶している場合は、バックァップ運転終了に伴って設定の異なる給水制御が制御基板 C N 1によつて行われるおそれがある。そこで、制御基板 C N 1と制御基板 C N 2とで共有すべき設定については、バックアップ運転からの復帰時に制御基板 C N 1と制御基板 C N 2 との通信により、制御基板 C 2の設定で制御基板 C N 1の設定を上書きすることが望ましい。

なお、本実施形態における操作表示器は、上述した他の実施形態にも採用することができる。また、本実施形態では、操作表示器を制御基板とは別に設けたが、操作表示器を制御基板と一体に構成してもよレ、。

これまで本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもなレ、。例えば、図 1や図 1 6に示した本実施形態では、水位検知器を各制御基板に対応して 2セット設けているが、水位検知器は 1 セットのみ設置して、水位検知器からの信号線を分岐して、各制御基板に接続するように構成してもよい。ただし、水位検知器を 1セットのみ設置する場合には、分岐した信号線を介して各制御基板へ相互に侵入するサージゃノィズに対する対策を各制御基板に対して施すのが望ましい。産業上の利用可能性

本発明の給水装置は、複数のポンプおよびインバータを備え、ポンプを可変速運転して集合住宅などに給水する給水装置に好適に用いられる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数のポンプと、

対応するポンプの回転周波数を可変制御する複数のィンバータと、

前記複数のィンバータを制御する複数の制御基板とを備え、

一方の制御基板に異常が発生した場合に、他方の制御基板が前記一方の制御基板をバックアップすることで運転を継続することができる給水装置であって、前記一方の制御基板から前記複数のィンバータを経て前記他方の制御基板までの間を、通信線により直列に接続し、

前記通信線上に、通信を O NZO F Fするスィッチを設けたことを特徴とする給水装置。

2 - 前記一方の制御基板または前記他方の制御基板に、前記スイッチを O N /O F Fするための信号を出力する出力手段を設けたことを特徴とする請求項 1 記載の給水装置。

3 . 前記一方の制御基板及び/または前記他方の制御基板から最初のィンバータに接続される通信線上に前記スィツチを設けたことを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

4 . 前記一方の制御基板または前記他方の制御基板の異常により前記スィッチを切り替えた後、前記制御基板を再起動させるために、現在運転中の制御基板の通信を止めて、前記スィツチをリセットするリセット機能を制御基板に持たせたことを特徴とする請求項 2または 3記載の給水装置。

5 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに電源を供給する電源系統に電源スィツチを設けたことを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

6 . 前記電源スィツチは前記制御基板内に設けられていることを特徴とする請求項 5記載の給水装置。

7 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板には、常に電源が投入されていることを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

8 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板との間を通信線で接続し、制御基板が正常力否かを監視する監視手段を設けたことを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

9 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板との間を通信線で接続し、制御基板と前記ィンバータとの間が正常に通信されている力否かを監視する監視手段を設けたことを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

1 0 . 前記少なくとも 1つの制御基板と前記複数のィンバータとの間をアナ口グ信号または接点信号を送る信号線で接続したことを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

1 1 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板の前記圧力検知部のうち、いずれか一方に圧力センサを設け、他方に圧力スィッチを設けたことを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

1 2 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板に、それぞれ 1系統以上の圧カ検知手段を設けたことを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

1 3 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記圧力検知手段から入力した検出値を比較をして、異なった場合には、前記入力信号の異常と判断する判断手段を設けたことを特徴とする請求項 1 2記載の給水装置。

1 4 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに電源入力部を持たせ、前記各電源入力部には、対応する各電源部を接続するとともに他方の電源部を接続可能とすることを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

1 5 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記電源部を取り込んだことを特徴とする請求項 1 4記載の給水装置。

1 6 . 前記複数の制御基板にそれぞれ接続され、前記給水装置の操作および制御のための各種設定を行う複数の操作表示部をさらに備え、

前記操作表示部は、前記給水装置の運転状況を表示する表示部を有していることを特徴とする請求項 1記載の給水装置。

1 7 . 複数のポンプと、

一方の制御基板に異常が発生した場合に、他方の制御基板が前記一方の制御基板をバックアップすることで運転を継続することができる給水装置であって、前記複数のィンバータに、それぞれ 2つ以上の異なる通信ポートを設け、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板から、それぞれ異なる通信線により直列に前記複数のィンバータを接続したことを特徴とする給水装置。

1 8 . 前記複数の制御基板にそれぞれ 2つ以上の異なる通信ポートを設け、前記一方の制御基板、前記複数のィンバータ及び前記他方の制御基板を複数の通信線によりそれぞれ直列に接続したことを特徴とする請求項 1 7記載の給水装置。

1 9 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板から、それぞれ異なる通信線が直列に最後のインバータまで延びていることを特徴とする請求項 1 7記載の給水装置。

2 0 . 前記少なくとも 1つの制御基板と前記複数のィンバータとの間をアナ口グ信号または接点信号を送る信号線で接続したことを特徴とする請求項 1 7記載の給水装置。

2 1 . 前記一方の制御基板または前記他方の制御基板と前記複数のィンバークを接続する通信線上に、通信を O NZO F Fするスィツチを設けたことを特徴とする請求項 1 7記載の給水装置。

2 2 . 前記一方の制御基板及び/または前記他方の制御基板から最初のィンバータに接続される通信線上に前記スィツチを設けたことを特徴とする請求項 2 1 記載の給水装置。

2 3 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板の圧力検知部のうち、レ、ずれ力—方に圧力センサを設け、他方に圧力スィツチを設けたことを特徴とする請求項 1 7記載の給水装置。

2 4 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板に、それぞれ 1系統以上の圧カ検知手段を設けたことを特徴とする請求項 1 7記載の給水装置。

2 5 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記圧力検知手段から入力した検出値を比較をして、異なった場合には、前記入力信号の異常と判断する判断手段を設けたことを特徴とする請求項 2 4記載の給水装置。

2 6 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに電源入力部を持たせ、前記各電源入力部には、対応する各電源部を接続するとともに他方の電源部も接続可能とすることを特徴とする請求項 1 7記載の給水装置。

2 7 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記電源部を取り込んだことを特徴とする請求項 2 6記載の給水装置。

2 8 . 前記複数の制御基板にそれぞれ接続され、前記給水装置の操作および制御のための各種設定を行う複数の操作表示部をさらに備え、

前記操作表示部は、前記給水装置の運転状況を表示する表示部を有していることを特徴とする請求項 1 7記載の給水装置。

2 9 . 複数のポンプと、

一方の制御基板に異常が発生した場合に、他方の制御基板が前記一方の制御基板をバックアップすることで運転を継繞することができる給水装置であって、前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに繋がる電源系統、信号系統、制御系統のうちの少なくとも一つにおいて、一方の系統の外的要因に対する耐性のレベルを他方の系統の外的要因に対する耐性のレベルと異ならせることを特徴とする給水装置。 3 0 · 前記外的要因に対する耐性のレベルは、サージ及びノィズのうち少なくとも一つの耐量レベルであることを特徴とする請求項 2 9記載の給水装置。 3 1 . 前記一方の制御基板に繋がる系統に対するサージ及び Zまたはノイズの耐量レベルと、前記他方の制御基板に繋がる系統に対するサージ及び zまたはノィズの耐量レベルとの間で、前記一方の制御基板側よりも前記他方の制御基板側の耐量レべを上げることを特徴とする請求項 3 0記載の給水装置。 3 2 . 前記外的要因に対する耐性のレベルは、圧力検知部の耐水圧性であり、前記一方の制御基板に繫がる圧力検知部の耐水圧性を前記他方の制御基板に繋がる圧力検知部の耐水圧性と異ならせることを特徴とする請求項 2 9記載の給水装置。 3 3 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに繫がる複数の圧力検知部を設け、同一の制御基板内の前記複数の圧力検知部同士で、耐水圧性を異ならせることを特徴とする請求項 3 2記載の給水装置。

3 4 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板の圧力検知部のうち、レ、ずれか一方に圧力センサを設け、他方に圧力スィッチを設けたことを特徴とする請求項 2 9記載の給水装置。

3 5 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板に、それぞれ 1系統以上の圧カ検知手段を設けたことを特徴とする請求項 2 9記載の給水装置。

3 6 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記圧力検知手段から入力した検出値を比較をして、異なった場合には、前記入力信号の異常と判断する判断手段を設けたことを特徴とする請求項 3 5記載の給水装置。 3 7 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに電源入力部を持たせ、前記各電源入力部には、対応する各電源部を接続するとともに他方の電源部を接続可能とすることを特徴とする請求項 2 9記載の給水装置。

3 8 . 前記一方の制御基板と前記他方の制御基板のそれぞれに前記電源部を取り込んだことを特徴とする請求項 3 7記載の給水装置。