特許 5775791 給水装置および給水装置の運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5775791

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】給水装置および給水装置の運転方法

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/06 20060101AFI20150820BHJP

   F04D 15/00 20060101ALI20150820BHJP

【ＦＩ】

   F04B49/06 321B

   F04D15/00 D

【請求項の数】12

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-234301(P2011-234301)

(22)【出願日】2011年10月25日

(65)【公開番号】特開2013-92095(P2013-92095A)

(43)【公開日】2013年5月16日

【審査請求日】2014年1月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 幸一

【審査官】 佐藤 秀之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１６１６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１−９６４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−６２８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１９９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−３４７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−３７０３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１８８７８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

Ｆ０４Ｄ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロプロセッサー、操作パネル、各設定値を記憶する記憶部を有する可変速制御装置と、該可変速制御装置で駆動されるポンプと、該ポンプの吐出側に取付けられた圧力センサを備えたポンプ装置を複数台設置し、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるように、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水装置において、
各ポンプ装置は、前記ポンプ吐出側圧力に基づき独立して運転することにより、始動してから運転を停止するまで揃速運転を行うことを特徴とする給水装置。

【請求項2】

請求項１に記載の給水装置おいて、
前記各ポンプ装置の可変速制御装置は通信端子を備え、前記可変速制御装置は当該通信端子へのケーブル接続状況を判定して、非接続時と接続時にそれぞれ当該記憶部に単独運転と複数運転の選択パラメータを記憶することを特徴とする給水装置。

【請求項3】

請求項２に記載の給水装置おいて、
前記操作パネルに自動、手動の運転モードスイッチを設け、前記可変速制御装置は前記操作パネルでの自動運転モードと前記記憶部の複数運転の選択パラメータに基いて、当該ポンプ装置を揃速運転（せんそく運転）するように制御することを特徴とする給水装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の給水装置において、
前記各ポンプ装置の吐き出し量をＱ0（ｍ３／ｍｉｎ）、各ポンプ装置から給水される負荷の最大水量をＱ（ｍ３／ｍｉｎ）としたとき、Ｑ／Ｑ0＝ｎ（小数点以下１桁を四捨五入）で求められるｎ台のポンプ装置が設置され、前記各可変速制御装置により当該ポンプが揃速運転がなされるように構成されたことを特徴とする給水装置。

【請求項5】

請求項２または３に記載の給水装置において、
前記ケーブルで接続されたｎ台のポンプ装置は、それぞれ始動条件が成立した時、運転を開始して揃速運転するように構成されたことを特徴とする給水装置。

【請求項6】

請求項１に記載の給水装置において、
各ポンプ装置は、複数台の並列運転を行う場合の合成性能に基づいて、独立して運転がなされることを特徴とする給水装置。

【請求項7】

マイクロプロセッサー、操作パネル、各設定値を記憶する記憶部を有する可変速制御装置と、該可変速制御装置で駆動されるポンプと、該ポンプの吐出側に取付けられた圧力センサを備えたポンプ装置を複数台設置し、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるように、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水装置の運転方法において、
各ポンプ装置は、前記ポンプ吐出側圧力に基づき独立して運転することにより、始動してから運転を停止するまで揃速運転を行うことを特徴とする給水装置の運転方法。

【請求項8】

請求項７に記載の給水装置の運転方法おいて、
前記各ポンプ装置の可変速制御装置は通信端子を備え、前記可変速制御装置はケーブル接続状況を判定し、非接続時と接続時にそれぞれ当該記憶部に単独運転と複数運転の選択パラメータを記憶することを特徴とする給水装置の運転方法。

【請求項9】

請求項８に記載の給水装置の運転方法おいて、
前記操作パネルに自動、手動の運転モードスイッチを設け、前記操作パネルでの自動運転モードと前記記憶部の複数運転の選択パラメータに基いて、可変速制御装置により当該ポンプ装置が揃速運転されることを特徴とする給水装置の運転方法。

【請求項10】

請求項７〜９のいずれかに記載の給水装置の運転方法において、
前記各ポンプ装置の吐き出し量をＱ0（ｍ３／ｍｉｎ）、各ポンプ装置から給水される負荷の最大水量をＱ（ｍ３／ｍｉｎ）としたとき、Ｑ／Ｑ0＝ｎ（小数点以下１桁を四捨五入）で求められるｎ台のポンプ装置が設置され、前記各可変速制御装置により当該ポンプを独立して揃速運転すること特徴とする給水装置の運転方法。

【請求項11】

請求項８または９に記載の給水装置の運転方法おいて、
前記ケーブルで接続されたｎ台のポンプ装置は、それぞれ始動条件が成立した時、運転を開始して揃速運転（せんそく運転）することを特徴とする給水装置の運転方法。

【請求項12】

請求項７に記載の給水装置の運転方法において、
各ポンプ装置は、複数台の並列運転を行う場合の合成性能に基づいて、独立して運転がなされることを特徴とする給水装置の運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数台のポンプ装置を設置した給水装置および給水装置の運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

給水装置は、可変速駆動手段によって駆動されるポンプ装置を、単独又は複数台設置して使用している。可変速駆動手段は、誘導電動機を駆動する場合はインバータが使用され、永久磁石電動機を駆動する場合はコントローラが使用される。このコントローラはインバータをベースにしたものである。

【0003】

これら給水装置の従来技術として、特許文献１と特許文献２が挙げられる。特許文献１は、それぞれにマイクロプロセッサーを搭載したインバータ本体と制御基板及びポンプ、モータでｎ重系を構成される。そしてこれらに共通なマイクロプロセッサーを搭載したインタフェース基板とで構成した自律分散給水制御システムにおいて、
（１）ｎ重の制御基板はインタフェース基板から指令し、圧力制御はそれぞれの制御基板が行う。（２）電源投入時に通信異常が発生したらそれぞれの制御基板の初期化処理で手動運転とし、運転中に通信異常が発生した場合には、通信異常が発生する直前のインタフェース基板の運転モード信号（手動運転モード、切又は自動運転モード）を制御基板のＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、このモードが切のときは切の処理を、手動のときは手動の処理を、自動のときは自動の処理を実行する。（３）インタフェース基板とｎ重の制御基板間に通信異常が発生した場合には、それぞれの制御基板が手動運転か自動運転かを判定するパラメータに基づいて、手動運転又は自動運転を行い、通信異常が復帰したら自動運転を行なう。（４）インタフェース基板とｎ重の制御基板間に通信異常が発生した場合には、通信異常となった制御基板が、通常の始動圧力パラメータより−３ｍと設定し同時運転を回避する、などである。

【0004】

特許文献２は、それぞれにマイクロプロセッサーを搭載したインバータ本体と制御基板及びポンプ、モータでｎ重系とし、そしてこれらに共通なマイクロプロセッサーを搭載したインタフェース基板を備え、給水装置の運転を制御するｎ重系システムにおいて、（１）ｎ重の制御基板は、マスター号機かスレーブ号機かを選択して設定手段を有しており、予めｎ重の制御基板のうち１台のみマスター号機に他はスレーブ号機にそれぞれ設定され、マスター号機は自己運転し、他のスレーブ号機全てに運転制御指令する。（２）マスター号機はインターフェース基板と信号の授受を行い、スレーブ号機はインターフェース基板と信号の授受は停止する。（３）マスター号機故障時はスレーブ号機のうちの１台がマスター号機にシフトして設定される、などである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２２８６４９号公報

【特許文献2】特開２００８−２０２５５６号公報

【特許文献3】特開２０００−１４５６５１号公報

【特許文献4】特開平９−０２５８７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、これらの特許文献に示す従来技術には、上位に複数台設置のポンプ装置をどのように運転制御するかを制御する制御系が必要であり、また、多重系のシステムでは異常発生時のバックアップの構成とその制御が必要となり、いずれにおいても、構成・配線・制御が複雑になり、専門知識をもった熟練者でないと対応できず、コスト的に不利となる恐れがある。

【0007】

また、特許文献３や特許文献４では、コントローラの一つをマスターとし他のコントローラをスレーブとして用いるマスタースレーブ方式であり、やはり制御が複雑になって上流と同様な問題がある。

【0008】

そこで、本発明は、上記従来の問題点にかんがみ、システム構成およびポンプ運転の制御が簡単で、低価格の給水装置および給水装置の運転方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、本発明は、マイクロプロセッサー、操作パネル、各設定値を記憶する記憶部を有する可変速制御装置と、該可変速制御装置で駆動されるポンプと、該ポンプの吐出側に取付けられた圧力センサを備えたポンプ装置を複数台設置し、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるように、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水装置において、
各ポンプ装置は、前記ポンプ吐出側圧力に基づき独立して運転することにより、始動してから運転を停止するまで揃速運転を行うことを特徴とする。

【0010】

また、上記に記載の給水装置おいて、前記各ポンプ装置の可変速制御装置は通信端子を備え、前記可変速制御装置は当該通信端子へのケーブル接続状況を判定して、非接続時と接続時にそれぞれ当該記憶部に単独運転と複数運転の選択パラメータを記憶することを特徴とする。

【0011】

また、上記に記載の給水装置おいて、前記操作パネルに自動、手動の運転モードスイッチを設け、前記可変速制御装置は前記操作パネルでの自動運転モードと前記記憶部の複数運転の選択パラメータに基いて、当該ポンプ装置を揃速運転（せんそく運転）するように制御することを特徴とする。

【0012】

また、上記に記載の給水装置において、前記各ポンプ装置の吐き出し量をＱ0（ｍ３／ｍｉｎ）、各ポンプ装置から給水される負荷の最大水量をＱ（ｍ３／ｍｉｎ）としたとき、Ｑ／Ｑ0＝ｎ（小数点以下１桁を四捨五入）で求められるｎ台のポンプ装置が設置され、前記各可変速制御装置により当該ポンプが揃速運転がなされるように構成されたこと特徴とする。

【0013】

また、上記に記載の給水装置において、前記ケーブルで接続されたｎ台のポンプ装置は、それぞれ始動条件が成立した時、運転を開始して揃速運転するように構成されたことを特徴とする。
また、上記に記載の給水装置において、各ポンプ装置は、複数台の並列運転を行う場合の合成性能に基づいて、独立して運転がなされることを特徴とする。

【0014】

上記課題を解決するため、本発明は、マイクロプロセッサー、操作パネル、各設定値を記憶する記憶部を有する可変速制御装置と、該可変速制御装置で駆動されるポンプと、該ポンプの吐出側に取付けられた圧力センサを備えたポンプ装置を複数台設置し、該圧力センサの検出したポンプ吐出側圧力が所定圧力となるように、各ポンプ装置がそれぞれ独立して運転がなされる給水装置の運転方法において、
各ポンプ装置は、前記ポンプ吐出側圧力に基づき独立して運転することにより、始動してから運転を停止するまで揃速運転を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、独自に運転及び圧力制御するポンプ装置を給水負荷に対して複数台設置して給水系を構築するので、上位の制御系が不要となり、簡単なシステムが低価格の給水系を構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明実施例のポンプ装置単体のポンプ運転特性図。

【図2】本発明実施例のポンプ装置単体のシステム構成図。

【図3】本発明実施例の操作パネルの説明図。

【図4】本発明実施例のポンプ装置の運転機能説明図。

【図5】本発明実施例の運転制御手順を示すフローチャート。

【図6】本発明実施例の運転制御の割込処理のフローチャート。

【図7】本発明実施例の記憶部のメモリマップの説明図。

【図8】本発明実施例の２台設置のポンプ装置のポンプ運転特性図。

【図9】本発明実施例の２台設置のポンプ装置のシステム構成図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施例を図１〜図９により説明する。

【0018】

図１は本発明のポンプ装置単体のポンプ運転特性図であり、横軸に水量、縦軸に全揚程を取って示している。ここで、曲線Ａはポンプ１台を１００％の回転数（インバータのｆ１周波数に対応、表示はｆ１）で運転した際のＱ−Ｈ性能曲線を示す。曲線Ｅはｆ４回転数（周波数表示はｆ４）運転時のＱ−Ｈ性能曲線を示す。同様に、曲線Ｂは仕様点（需要が所望な水量、全全揚程である。）水量Ｑ０、全揚程Ｈ０を満足するＱ−Ｈ性能曲線であり、ｆ０回転数（周波数表示はｆ０）で運転した際に得られる。曲線Ｃ、Ｄはそれぞれ回転数ｆ２（周波数表示はｆ２）、ｆ３（周波数表示はｆ３）で運転した時のＱ−Ｈ性能曲線である。

【0019】

曲線Ｆはポンプで揚水した場合に弁類、配管等で生ずる配管抵抗曲線であり、ポンプの吐出側圧力を制御する際の目標値となる。Ｈ４は水量０の点での目標圧力であり、前述した配管抵抗曲線Ｆとポンプのｆ４回転数運転時のＱ−Ｈ性能曲線Ｅとの交点で示される。同様にＨ１はポンプのｆ１回転数運転時の目標圧力であり、曲線Ａと曲線Ｆの交点で示される。この時の水量はＱ１である。そして、ポンプ装置は需要側使用水量の変動に伴い、圧力センサの検出した給水圧力が、目標圧力即ち、前記抵抗曲線Ｆ上にくるようにインバータ周波数を制御する。これを末端圧力一定制御と呼んでいる。当然、Ｈ１、Ｈ４はパラメータとして前述したように予め設定され記憶部に記憶されている。尚、図示では、Ｑ−Ｈ性能曲線を代表の曲線Ａ（周波数ｆ１）〜曲線Ｅ（周波数ｆ４）で示しているが、配管抵抗曲線Ｆ上で周波数を制御すれば、この周波数に対応したポンプ性能曲線が生ずるが明らかなので省略している。

【0020】

又、Ｈ４は停止状態からポンプが始動する際の始動圧力としても使用される。即ち、自動運転において、圧力センサで検出した給水圧力が始動圧力Ｈ４以下であればポンプは運転を開始し、使用水量の変動に伴って配管抵抗曲線Ｆ上の圧力を保つように給水がなされる。そして、使用水量が極少なく、流量スイッチが少水量使用状態を検出したときポンプは停止する。

【0021】

図２は、本発明実施例のポンプ装置単体のシステム構成図を示している。２−１、２−２は仕切弁、３はモータ４で駆動されるポンプであり、このポンプ３の吸込み側は吸込み管１を介して水源側と接続される。水源側は、直結方式では水道本管（図示せず）からの水の供給を受け、受水槽方式では受水槽（図示せず）から水の供給を受ける。５は逆止め弁、６は給水管、７は圧力タンクであり給水管６のポンプに近い部位に設けられる。８はこの給水管６に備わり、ここの圧力に応じて電気信号を発する圧力センサである。このセンサ８によりポンプ３の吐出し圧力を制御（例えば吐出し圧一定、推定末端圧力一定）する。

【0022】

更に、需要側はこの給水管６の端末の先が直送式の場合には、需要側給水管と接続して、例えば集合住宅等の水栓に給水する。高置水槽式の場合には、この需要側給水管と接続して高置水槽へ給水する。９は流量スイッチであり、逆止め弁５よりポンプ３側に配置され、少水量使用状態（例えば５〜１０Ｌ／ｍｉｎ）を検出してポンプを停止する信号を発信する。

【0023】

ＩＮＶは前述のモータ４を駆動するマイクロプロセッサーを搭載した可変速制御装置（インバータ）の本体であり、漏電遮断器ＥＬＢを介して電源側ＰＷより電源の供給を受ける。

【0024】

Ｃ０ＮＳは前記可変速制御装置ＩＮＶに設けられた操作パネルである。表示部、操作部（後述）を備えると共に、運転モード（手動、自動）判定機能、単独運転（自己機の運転）、複数台運転（ケーブル接続しているｎ台の運転）選択機能、起動停止・圧力制御のためのパラメータ等の設定入力、これらの設定値と圧力センサの検出した圧力信号等を記憶する記憶部Ｍ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ）を備えている。

【0025】

操作パネルＣＯＮＳの詳細を図３に、その機能を図４に示す。３０は表示部、３１はＲＵＮ（運転）キースイッチ、３２はＳＴＯＰ（停止）キースイッチ、３３はＰＲＧ（設定パラメータがメモリに記憶）キースイッチ、３４はアップのタクトキースイッチ、３５はダウンのタクトキースイッチ、３６はＦＵＮＣ（機能）キースイッチ、３７は手動と自動の切替キースイッチである。ＦＵＮＣ（機能）キースイッチ３６は、例えば押される毎に表示機能とパラメータ設定機能とが切り替わる。ＰＲＧキースイッチは、押されると表示部とタクトスイッチ等によって設定されたパラメータがメモリＭに記憶される。尚、操作パネルＣＯＮＳは、可変速制御装置ＩＮＶ（インバータ）と分離してもこれに装着しても良い。

【0026】

図４に示すように手動運転時には、ＲＵＮキースイッチ３１を押した時に運転を開始し、ＳＴＯＰキースイッチ３２を押した時に運転を停止する。インバータ周波数はアップキースイッチ３４とダウンキースイッチの操作で設定する。手動運転時には、周波数はパラメータとして初期値が予め記憶され、前記の操作によって初期値から所定の周波数に設定する。又、自動運転時には、ＲＵＮ（運転）キースイッチ３１を押した時に自動運転を開始し、ＳＴＯＰ（停止）キースイッチ３２を押した時に運転を停止する。尚、自動運転開始しても、給水圧力が始動圧力（予めパラメータで設定）以下となり始動条件が成立しないと運転動作を開始しない。手動運転、自動運転のモード設定は、切替キースイッチ（ＭＡＮ／ＡＵＴＯキースイッチ）３７により、このスイッチを押すごとに状態が自動、手動と切り替わる。初期値は手動運転（ＭＡＮ）モード時に（予めパラメータで設定）設定される。

【0027】

自動運転には、図４に示す通り単独運転と複数運転のモードが設けられている。即ち、図２の可変速制御装置ＩＮＶに通信用端子Ｓ２が設けられており、可変速制御装置ＩＮＶは、通信用端子Ｓ２がケーブルＳ５が非接続で開放されている時に単独運転、ケーブルＳ５が接続されているときに複数台運転のモードと判断する。尚、この通信は有線、無線を問わない。ケーブルを接続する代わりにパラメータとしても良い。

【0028】

更に、可変速制御装置（インバータ）ＩＮＶは、端子Ｉ０、Ｉ１とＩ２、Ｉ３を備えており、ケーブルＳ0を介して前記吐出し側圧力センサ８に接続され、ケーブルＳ１介して流量スイッチ９に接続されている。

【0029】

ポンプ装置は、上記の構成からなり、単独で圧力センサ８と流量スイッチ９からの信号を受けながら、独立して圧力制御の運転がなされる。

【0030】

図５、図６は、ポンプ装置の運転制御手順を示したフローチャートであり、これが運転制御プログラムとして、可変速制御装置ＩＮＶのマイクロプロセッサーに搭載されている。図７は前記した各種パラメータ等を格納するための記憶部Ｍのメモリマップである。

【0031】

使用開始に当たっては、図２に示す電源側漏電遮断器ＥＬＢを投入すると、動作制御プログラムが作動する。先ず、５０１ステップでイニシャル処理、５０２ステップでパラメータ設定処理を実行する。イニシャル処理では、レジスタ、割り込みベクタ、メモリ、スタックポインタなど各種の処理を実行し、パラメータ設定処理では、前述した初期値を設定し運転準備を行う。５０３、５０４ステップでは割り込みを許可し、図6に示す割り込み処理に備える。当然、割り込みが発生し、６００ステップ以降の割り込み処理が実行される。

【0032】

６００ステップ（ＩＮＴ０）以降の割り込み処理においては、図６（Ａ）に示すように、６０１ステップで、図２又は図３の操作パネルＣＯＮSでキースイッチが押されたか可変速制御装置ＩＮＶにより判定する。判定した結果、押されていなければ６０２ステップへ進み、例えば初期値で決定している圧力等の表示を行い、６０９ステップで割り込み処理から割り込み前の処理（ステップ５０４）へ戻るＲＥＴＩ処理を実行する。

【0033】

６０１ステップの判定結果でキースイッチが押されていたら、６０３ステップへ進み、押されたキースイッチ（図３）がパラメータ変更キー（ＦＵＮＣキースイッチ３６）であるか判定する。パラメータ変更キーであった場合、６０５ステップへ進み、以降のステップでパラメータ設定（変更が可能なことを示す）処理、及びメモリーＭへ格納処理を実行する。格納処理の結果、図７のように格納される。このようにすれば、運転中でもパラメータの設定変更が可能となる。

【0034】

６１０ステップ（ＩＮＴ１）以降の割り込み処理においては、図６（Ｂ）に示すように、６１１ステップで可変速制御装置ＩＮＶにより故障のチエック、監視を行う。６１２ステップでは可変速制御装置ＩＮＶにより通信端子Ｓ２がケーブルＳ５が接続されているか、開放されているかの判定を実行し、接続されている場合はケーブルＳ５を介して送受信処理を実行し、自動運転モードであれば記憶部であるＲＡＭのメモリ１０３（Ｍ１０３）のＴＡＮ／ＦＵＫパラメータにデータをセット（記憶）する。可変速制御装置ＩＮＶでの通信端子Ｓ２へのケーブルの接続状況の判断は、通信端子Ｓ２の電気的レベル（高レベル、低レベル）で行われる。

【0035】

例えば、通信端子Ｓ２にケーブルＳ５が接続されてなければ、データ００Ｈをセットする。これは、単独運転即ち自己機による運転を意味する。通信端子Ｓ２にケーブルＳ５が接続されていれば、データ０ＦＦＨをセットする。これは複数運転、即ち図４に示す複数ｎ台による運転を意味する。６１３ステップでは、圧力センサ及び周波数の信号を検出し、アナログレジスタＡＮ０（圧力）、現在周波数ｆANSのデータをメモリーＭ１０８、Ｍ１１１に格納する。そして，６１４ステップで割り込み処理から割り込み前の処理（ステップ５０４）に戻る。

【0036】

今、運転モードパラメータＭＡＮ／ＡＵＴＯがＭＡＮ、即ち手動に設定されているものとする。

【0037】

図５の５０５ステップにおいてＭＡＮと判定し、５０６ステップへ進み、手動運転処理を実行して５０５ステップへ戻る。ここで手動運転処理とは、前述したＲＵＮキースイッチ３１が押された時運転開始し、ＳＴＯＰキースイッチ３２が押された時に運転停止し、インバータ周波数はアップ、ダウンキースイッチ３４、３５で設定される処理のことである。

【0038】

次に、運転モードパラメータＭＡＮ／ＡＵＴＯがＡＵＴＯに設定され、あるいは変更された場合について説明する。

【0039】

５０５ステップの判定がＡＵＴＯとなり、５０７ステップへ進む。５０７ステップでＲＵＮキースイッチが押されたか判定する。ＹＥＳであれば次の５０８ステップへ進み、自動運転を開始する。ＮＯであればＹＥＳになるまでここの処理を実行する。５０８ステップにおいて、圧力センサの検出した給水圧力が始動圧力（Ｈ４）以下になったか判定する。Ｈ４以下であれば５０９ステップへ進みポンプを始動する。続いて、５１０ステップで目標圧力Ｈ０（初回は初期値のＨ４、次からは５１７ステップで更新された目標圧力となる。）をメモリＭより読み出し、５１１ステップで給水圧力Ｈ（実際の給水圧力は圧力センサが検出した圧力データＡＮ０であり、Ｈ０＝ＡＮ０、フロー図では説明の便宜上記号Ｈを使用。）を読み出し、５１２ステップで両データを比較する。

【0040】

比較した結果、Ｈ０＋α＜Ｈならば、５１３ステップへ進み減速処理を実行する。
Ｈ０−α＜＝Ｈ＜＝Ｈ０＋αならば、５１７ステップの目標圧力更新処理を実行する。
Ｈ０−α＞Ｈならば、５２０ステップへ進み増速処理を実行する。ここで、変速処理の周波数ｆは、メモリＭのＭ１０９のｆｘＡＵＴＯと同じものであり、フロー図では説明の便宜上、ｆを使用している。

【0041】

５１３ステップの減速処理が終わったら、５１４ステップへ進み、指令した周波数に到達したか到達するまで確認する。到達したら５１５ステップへ進み、ここで、前述したように流量スイッチがＯＮしているか判定する。判定した結果、ＹＥＳであれば停止処理を実行して５１０ステップへ戻る。ＮＯであれば５１９ステップへ進む。５１７ステップでは、現在周波数から新たな目標圧力を求めて更新する。目標圧力を求める方法は、圧力パラメータと周波数パラメータによる演算式又はテーブルを用いる。これを実行したら、５１８ステップで周波数を変更指令を発信して、給水圧力が安定するのに必要なΔｔの待ち時間を実行して５１９ステップへ進む。

【0042】

５２０ステップの増速処理を実行したら、５２１ステップで指令周波数に到達したか到達するまで確認する。到達したら５１９ステップへ進む。

【0043】

５１９ステップではＳＴＯＰキースイッチが押されたか判定する。ＹＥＳと判定したら５１６ステップの停止処理を実行して５０５ステップへ戻りここから処理を続ける。ＮＯと判定したら５１０ステップへ戻りここから処理を継続する。

【0044】

次に、前述のポンプ装置を複数のｎ台設置した場合の実施例について、説明する。説明の便宜上、複数のｎ台は２台を例にして説明する。

【0045】

設備計画時に、給水設備給水負荷の使用最大水量に対して、ポンプ装置をｎ台設置し、ｎ台のポンプ装置がそれぞれ独自に運転及び圧力制御するよう計画する。具体的には、この給水系において、ポンプ装置の吐き出し量をＱ0（ｍ３／ｍｉｎ）、負荷の最大水量をＱ（ｍ３／ｍｉｎ）とした時、Ｑ／Ｑ0＝ｎの演算を行い、小数点以下1桁を四捨五入して、ｎを決定し、ｎ台設置するようにする。このようにすれば、使用最大水量に合わせた給水設備専用の給水システムを設計製造する必要がなく、ポンプ装置の標準品をｎ倍化でシステムを構築することができるので、設計工数や専用給水システムの製造日数を短縮することが出来、標準品が使用できるので低価格にすることが出来る。

【0046】

図８は前述したポンプ装置を２台設置し同時に運転した場合のポンプ性能曲線を示す。一点鎖線で示している性能は、図１に示したポンプ装置の性能曲線である。この性能曲線の圧力を一定にして水量2倍にして表示したのが実線で示した性能曲線であり、２台を並列運転した場合の合成性能曲線である。図示していないが、ｎ台設置の場合はn台並列運転合成性能曲線となるのは明らかである。

【0047】

図８において、抵抗曲線Ｊは、Ｏ３点の圧力Ｈ３を一定にして水量Ｑ３を２倍にしたポイントＯ５点、同様にＯ２点の圧力Ｈ２を一定にして水量Ｑ２を２倍にしたポイントＯ６点、Ｏ０点の圧力Ｈ０を一定にして水量Ｑ０を２倍にしたポイントＯ０点、Ｏ１点の圧力Ｈ１を一定にして水量Ｑ１を２倍にしたポイントＯ７点、をプロットしてこのポイント上に引いた線分である。

【0048】

又、ポンプ性能曲線Ｇは、ポンプ性能曲線Ｃ（周波数ｆ２運転時）を２台並列運転した合成性能である。ポンプ性能曲線Ｈは、ポンプ性能曲線Ｂ（周波数ｆ０運転時）を２台並列運転した合成性能である。ポンプ性能曲線Ｉは、ポンプ性能曲線Ａ（周波数ｆ１運転時）を２台並列運転した合成性能である。即ち、２台同時運転すると使用水量の変動に伴い、抵抗曲線Ｊ上を運転する。しかも、２台同じポンプ装置であるから、ほぼ同じ周波数で制御され給水圧力は抵抗曲線Ｊ上の圧力となる。給水圧力は抵抗曲線Ｊ上の圧力に制御され、２台の周波数はほぼ等しいので、ここでは揃速運転と呼ぶことにする。揃速運転すると、２台のポンプ装置がそれぞれ独自に運転及び圧力制御してほぼ等しい速度で運転されるので、使用水量変動時の圧力変動防止を図ることできる。ちなみに、従来は１台が変速で他は定速運転となっている。

【0049】

図９はポンプ装置を２台同じものを設置した場合のシステム構成図である。ポンプ装置のシステム構成図の図２を２台設置したものであり、同じ記号で示しているものは同じ性能、機能である。又添字、枝番の１は１号機、２は２号機を示している。吸込管１及び給水管６は１号機２号機共合流している。可変速制御装置ＩＮＶ１とＩＮＶ２の通信端子Ｓ２をケーブルＳ５で接続している。これによって、前述したように自動運転選択時に、可変速制御装置ＩＮＶ１、ＩＮＶ２が複数台運転と判定して揃速運転機能が作用することになる。

【0050】

前述したように始動圧力、目標圧力等全てのパラメータ、ポンプの性能、圧力制御方式が２台共同一なので、水の使用時にほぼ同時に運転が開始し、抵抗曲線に沿った末端圧力一定制御の揃速運転を行い、水の使用がなくなるとほぼ同時に運転を停止する。なお、同時始動、同時停止が不都合な場合は、説明を省いたが、始動圧力確認タイマーパラメータ、停止タイマーパラメータを一方のポンプ装置を変更すればこの不都合を解消することができる。

【0051】

更に、自動運転中に保守を行う場合、適宜、ＳＴＯＰキーを押すことにより停止させることもできる。勿論、ＲＵＮキーを押すことにより再運転することも出来る。

【0052】

以上の説明は２台設置を例にしたが、２台以上の複数のｎ台設置でもｎ台の末端圧力一定制御の揃速運転が実現でき、ｎ倍の水量を給水することができることは明らかである。

【符号の説明】

【0053】

１…吸込み管、２−１〜２−２…仕切弁、３、３−１、３−２…ポンプ、４、４−１、４−２…モータ、５…逆止め弁、６…給水管、７…圧力タンク、８、８−１、８−２…圧力センサ、９、９−１、０−２…流量スイッチ、３７…自動、手動の運転モードスイッチ、ＩＮＶ、ＩＮＶ１、ＩＮＶ２…可変速制御装置（インバータ）、Ｍ、Ｍ１、Ｍ２…記憶部、Ｓ２…通信端子、Ｓ５…ケーブル、ＣＯＮS…操作パネル、ＥＬＢは漏電遮断器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】