特許 5890669 給水システム

(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】5890669

(24)【登録日】2016年2月26日

(45)【発行日】2016年3月22日

(54)【発明の名称】給水システム

(51)【国際特許分類】

   F04D 15/00 20060101AFI20160308BHJP

   F04D 13/16 20060101ALI20160308BHJP

   F04B 49/06 20060101ALI20160308BHJP

【ＦＩ】

   F04D15/00 F

   F04D15/00 Z

   F04D13/16 B

   F04B49/06 321A

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-265031(P2011-265031)

(22)【出願日】2011年12月2日

(65)【公開番号】特開2013-117195(P2013-117195A)

(43)【公開日】2013年6月13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】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−１２９５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−００９１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２９１７９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ １５／００

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のポンプを可変速運転する可変速駆動手段と、前記可変速駆動手段を制御する制御装置と、前記ポンプの吐出側の給水管に取付けられた給水管圧力センサと、前記ポンプの給水管の末端に設けられた複数の給水器具を備え、ポンプを可変速運転することにより前記複数の給水器具に給水する給水システムにおいて、
前記各給水器具が必要とする圧力目標値および対応する回転速度を設定値として入力する設定手段と、前記複数の給水器具またはその近傍に設けられ給水器具の操作状況を発信する第１通信手段と、前記制御装置に設けた第２通信手段を備え、
前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、この受信信号に対応する給水器具が必要とする前記設定値の圧力目標値と前記給水管圧力センサの圧力とが等しくなるように回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする給水システム。

【請求項2】

請求項１に記載の給水システムにおいて、
前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、発信した第１通信手段のうち最高位置に設置の第１通信手段を持つ給水器具の実用揚程を求めると共に、発信した第１通信手段の各給水器具に対して配管抵抗を求め、前記実用揚程と前記配管抵抗の加算値に各給水器具の所要末端圧力のうち一番大きな所要末端圧力を加えた値を設定値の圧力目標値として生成することを特徴とする給水システム。

【請求項3】

請求項１に記載の給水システムにおいて、
前記制御装置はさらに、前記設定手段の設定に基いて前記各給水器具の必要とする圧力目標値と対応する回転速度を記憶する記憶部を備え、
前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、この受信信号に対応する給水器具の必要とする圧力目標値と対応する回転速度を前記記憶部から読み出して、前記記憶部から読み出した必要とする圧力目標値と前記給水管圧力センサの圧力とが等しくなるように回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする給水システム。

【請求項4】

請求項３に記載の給水システムにおいて、
前記記憶部は、各給水器具に対応した放水量と圧力目標値とから定まるインバータ周波数が回転速度として記憶され、
前記制御装置は、前記第１通信手段から信号を受信した時、発信した第１通信手段を持つ給水器具の放水量を前記記憶部から読み出して集計演算処理して最大水量を求め、この最大水量からこの水量に対応したインバータ周波数を前記記憶部より読み出して、始動時の流量目標値対応回転速度を自動生成することを特徴とする給水システム。

【請求項5】

複数のポンプを可変速運転する可変速駆動手段と、前記可変速駆動手段を制御する制御装置と、前記ポンプの吐出側の給水管に取付けられた給水管圧力センサと、前記ポンプの給水管の末端に設けられた複数の給水器具を備え、ポンプを可変速運転することにより前記複数の給水器具に給水する給水システムにおいて、
前記各給水器具毎に給水系の必要とする圧力目標値および対応する回転速度を設定値として入力する設定手段と、前記複数の給水器具またはその近傍に設けられ圧力を検出する給水器具圧力センサおよびこの圧力状態を発信する第１通信手段と、前記制御装置に設けた第２通信手段を備え、
前記給水器具圧力センサが当該給水器具の開放状態を検出したとき当該第１通信手段が発信し、前記制御装置は当該第１通信手段から信号を受信した時、この受信信号に対応する給水器具の給水系の必要とする前記設定値の圧力目標値と前記給水管圧力センサの圧力とが等しくなるように回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする給水システム。

【請求項6】

請求項５に記載の給水システムにおいて、
前記制御装置はさらに、前記設定手段で設定した前記各給水器具毎に給水系で必要とする圧力目標値と対応する回転速度を記憶する記憶部を備え、
前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、この受信信号に対応する給水器具の給水系で必要とする圧力目標値と対応する回転速度を記憶部から読み出して、前記記憶部から読み出した給水系の必要とする前記圧力目標値と前記給水管圧力センサの圧力とが等しくなるように回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする給水システム。

【請求項7】

請求項５または６に記載の給水システムにおいて、
前記各給水器具に取り付けた給水器具圧力センサは圧力スイッチであることを特徴とする給水システム。

【請求項8】

複数のポンプを可変速運転する可変速駆動手段と、前記可変速駆動手段を制御する制御装置と、前記ポンプの給水管の末端に設けられた複数の給水器具を備え、ポンプを可変速運転することにより前記複数の給水器具に給水する給水システムにおいて、
前記各給水器具毎に給水系の必要とする圧力目標値および対応する回転速度を設定する設定手段と、これらの設定値を記憶する記憶部と、前記各給水器具またはその近傍に設けられ圧力を検出する給水器具圧力センサおよびこの圧力状態を発信する第１通信手段と、前記制御装置に設けられた第２通信手段を設け、
前記給水器具圧力センサが前記給水器具の開放状態を検出したとき、当該第１通信手段が発信し、前記制御装置は当該第１通信手段から信号を受信したとき、受信した中から最高位置で最遠に設置された給水器具圧力センサを選択し、この選択された給水器具圧力センサが取り付けられている第１通信手段に圧力検出データの送信指令を発信し、この送信指令に基く受信信号に対応した給水器具の給水系の必要とする前記圧力目標値と前記回転速度を前記記憶部より読み出し、前記記憶部より読み出した圧力目標値と前記最高位置で最遠に設置された給水器具圧力センサの圧力とが等しくなるように、回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする給水システム。

【請求項9】

請求項８に記載の給水システムにおいて、
前記可変速駆動手段に指令する回転速度は、複数の給水器具に対応して流量目標値および圧力目標値が予め決められており、該圧力目標値と該流量目標値によって対応付けされていることを特徴とする給水システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信手段を備えた給水装置と、給水管末端の給水器具又はその近傍に通信手段を備えた給水系からなる給水システムに関する。

【背景技術】

【0002】

給水装置は、可変速駆動装置（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これ用のコントローラが使用されるが、このコントローラもインバータをべースにしたものである。）によって駆動されるポンプで構成されている。そして、給水装置の圧力制御方式には、（１）ポンプの吐き出し側に圧力センサを設置し、ここの圧力を一定に制御する吐き出し圧力一定制御方式、（２）ポンプの吐き出し側に圧力センサを設置し、ここの圧力が配管抵抗曲線上に乗るように圧力制御し間接的に末端の圧力を一定にする推定末端圧力一定制御方式、（３）給水管端末の最高部最遠部に圧力センサを設置し、この圧力が一定となるよう圧力制御する直接的な末端圧力一定制御方式の３方式がある。

【0003】

（１）、（２）の方式は適宜、採用されているが、（２）方式は複雑で大きな記憶容量のソフトウエアーが必用であり、制御するためのパラメータ等の設定を必要とする等取り扱いが面倒な面もある。（３）方式では給水管の端末に設置した圧力センサと給水装置間との間にケーブルを長く敷設することなり、施工も面倒であり工事費がかさむため殆ど採用されていない。

【0004】

（１）、（２）の方式では、最大水量を基に目標圧力にこれを決定しており、設計計算上の裕度が含まれているため無駄な運転動力を消費していることが多々ある。（３）の方式は直接末端の圧力を所定圧力に制御するので無駄な運転動力を軽減することができ、前記したケーブルの施工性が悪いことを除いて考えると望ましい給水方式である。しかし、給水管端末の最高部最遠部の圧力を一定に制御するため、これより近い位置の蛇口（給水器具）を用いるときは、圧力が高すぎて無駄な運転動力を使うことになる。

【0005】

この技術の従来例として、特許文献１（特開平１０−００９１４８号公報）を挙げることができる。特許文献１は配管圧力が不明である場合、配管損失が変化した場合であっても、所定の圧力で被給水部に給水するものある。各蛇口を順番に選択してこの蛇口に送信機能付圧力センサを設置し、この蛇口を全開にして推定末端圧一定制御を行うときのこの蛇口における必要な圧力を設定し、この設定に基いて負荷曲線を求めこの負荷曲線により推定末端圧一定制御を行うものである。

【0006】

しかしながら、前述したように推定末端圧一定制御は、複雑で大きな記憶容量のソフトウエアーが必用であり、制御するためのパラメータ等の設定を必要とする等取り扱いが面倒な面を有すると共に、設計計算上の裕度が含まれているため、無駄な運転動力を消費していることが多々ある。

【0007】

なお、推定末端圧力一定制御とは、最大使用水量Ｑ０を給水器具中の最高位、最遠の器具に給水することを想定して求めた全揚程Ｈ０との２量を上限座標とし、水量０及びこの水量における締め切り圧力ヘッド（実揚程＋所要末端圧力ヘッド）との2量を下限座標として、これを結ぶ直線又は二次曲線上に、ポンプの吐き出し圧力ヘッドがのるように間接的に制御することを言う。実際には、水量が回転数（インバータ周波数と対応）に比例することより座標の２量のうち、水量はインバータの周波数に替えている。末端圧力一定制御とは、制御対象とする特定の末端に圧力センサを設置し、ここの圧力が一定となりよう直接的に圧力一定制御（インバータ周波数を制御）することを言う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平１０−００９１４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

背景技術で述べた（３）方式の直接的な末端圧力一定制御を採用し、無駄な運転動力の軽減を図るには、これの課題であるケーブルが長く施工性が悪いという点を解消する必要がある。これの改善策として、給水装置及び給水管端末の各給水器具又はこれの近傍に無線通信手段をそれぞれ設置する方法が考えられる。しかし、無線通信を用いると必然的に、圧力データ等を授受することにより通信時間が長くなり、レスポンスが悪くなるという問題が生じる。

【0010】

本発明は、上記従来技術の問題点にかんがみ、直接的な末端圧力一定制御と同等以上の圧力制御で、無駄な運転動力を軽減し、レスポンスの良い給水システムを提供するものである。

【0011】

また、給水装置側に圧力目標値、初期時インバータ周波数（目標流量）等を設定値として持たせ、圧力制御において、末端圧力一定制御と同等以上の前記問題点を解消した無線通信手段を備えた給水装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、上記課題を解決するため、複数のポンプを可変速運転する可変速駆動手段と、前記可変速駆動手段を制御する制御装置と、前記ポンプの吐出側の給水管に取付けられた給水管圧力センサと、前記ポンプの給水管の末端に設けられた複数の給水器具を備え、ポンプを可変速運転することにより前記複数の給水器具に給水する給水システムにおいて、
前記各給水器具が必要とする圧力目標値および対応する回転速度を設定値として入力する設定手段と、前記複数の給水器具またはその近傍に設けられ給水器具の操作状況を発信する第１通信手段と、前記制御装置に設けた第２通信手段を備え、
前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、この受信信号に対応する給水器具が必要とする前記設定値の圧力目標値と前記給水管圧力センサの圧力とが等しくなるように回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする。

【0013】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、発信した第１通信手段のうち最高位置に設置の第１通信手段を持つ給水器具の実用揚程を求めると共に、発信した第１通信手段の各給水器具に対して配管抵抗を求め、前記実用揚程と前記配管抵抗の加算値に各給水器具の所要末端圧力のうち一番大きな所要末端圧力を加えた値を設定値の圧力目標値として生成することを特徴とする。

【0014】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、この受信信号に対応する給水器具の必要とする圧力目標値と対応する回転速度を前記記憶部から読み出して、前記記憶部から読み出した必要とする圧力目標値と前記給水管圧力センサの圧力とが等しくなるように回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする。

【0015】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記記憶部は、各給水器具に対応した放水量と圧力目標値とから定まるインバータ周波数が回転速度として記憶され、
前記制御装置は、前記第１通信手段から信号を受信した時、発信した第１通信手段を持つ給水器具の放水量を前記記憶部から読み出して集計演算処理して最大水量を求め、この最大水量からこの水量に対応したインバータ周波数を前記記憶部より読み出して、始動時の流量目標値対応回転速度を自動生成することを特徴とする。

【0016】

本発明は、上記課題を解決するため、複数のポンプを可変速運転する可変速駆動手段と、前記可変速駆動手段を制御する制御装置と、前記ポンプの吐出側の給水管に取付けられた給水管圧力センサと、前記ポンプの給水管の末端に設けられた複数の給水器具を備え、ポンプを可変速運転することにより前記複数の給水器具に給水する給水システムにおいて、
前記各給水器具毎に給水系の必要とする圧力目標値および対応する回転速度を設定値として入力する設定手段と、前記複数の給水器具またはその近傍に設けられ圧力を検出する給水器具圧力センサおよびこの圧力状態を発信する第１通信手段と、前記制御装置に設けた第２通信手段を備え、
前記給水器具圧力センサが当該給水器具の開放状態を検出したとき当該第１通信手段が発信し、前記制御装置は当該第１通信手段から信号を受信した時、この受信信号に対応する給水器具の給水系の必要とする前記設定値の圧力目標値と前記給水管圧力センサの圧力とが等しくなるように回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする。

【0017】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、この受信信号に対応する給水器具の給水系で必要とする圧力目標値と対応する回転速度を記憶部から読み出して、前記記憶部から読み出した給水系の必要とする前記圧力目標値と前記給水管圧力センサの圧力とが等しくなるように回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする。

【0018】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記各給水器具に取り付けた給水器具圧力センサは圧力スイッチであることを特徴とする。

【0019】

本発明は、上記課題を解決するため、複数のポンプを可変速運転する可変速駆動手段と、前記可変速駆動手段を制御する制御装置と、前記ポンプの給水管の末端に設けられた複数の給水器具を備え、ポンプを可変速運転することにより前記複数の給水器具に給水する給水システムにおいて、
前記各給水器具毎に給水系の必要とする圧力目標値および対応する回転速度を設定する設定手段と、これらの設定値を記憶する記憶部と、前記各給水器具またはその近傍に設けられ圧力を検出する給水器具圧力センサおよびこの圧力状態を発信する第１通信手段と、前記制御装置に設けられた第２通信手段を設け、
前記給水器具圧力センサが前記給水器具の開放状態を検出したとき、当該第１通信手段が発信し、前記制御装置は当該第１通信手段から信号を受信したとき、受信した中から最高位置で最遠に設置された給水器具圧力センサを選択し、この選択された給水器具圧力センサが取り付けられている第１通信手段に圧力検出データの送信指令を発信し、この送信指令に基く受信信号に対応した給水器具の給水系の必要とする前記圧力目標値と前記回転速度を前記記憶部より読み出し、前記記憶部より読み出した圧力目標値と前記最高位置で最遠に設置された給水器具圧力センサの圧力とが等しくなるように、回転速度の増減を前記可変速駆動手段に指令することで前記可変速駆動手段を制御することを特徴とする。

【0020】

また、上記に記載の給水システムにおいて、前記可変速駆動手段に指令する回転速度は、複数の給水器具に対応して流量目標値および圧力目標値が予め決められており、該圧力目標値と該流量目標値によって対応付けされていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、通信手段を用いて給水管端末の複数の給水器具の操作状況を受信したとき受信信号に対応した給水器具のための設定値により可変速駆動手段を制御するので、レスポンスがよく、かつ給水器具に適した圧力目標値、流量目標値で給水できるので、無駄な運転動力を軽減することができる。さらに、従来の末端圧力一定制御と比較し、大きな容量のソフトウエアーを必要とせず面倒なパラメータ設定が必要なく取り扱いが簡単となる。

【0022】

また、給水装置側に圧力目標値、初期時インバータ周波数（目標流量）等を持たせ、各給水器具が開放された状態を通信手段で無線通信で給水装置に伝達し、これに基づいて目標圧力及び初期時インバータ周波数（目標流量）を設定し、ポンプ吐き出し側取り付けの圧力センサにより前記圧力目標値と等しくなるように圧力制御するので、直接的な末端圧力一定制御と同等以上の圧力制御を実現でき、無駄な運転動力を軽減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明実施例の給水システムの給水系統図。

【図2】本発明実施例の集合住宅各階の給水器具の開放時の給水器具に対する水使用量、実揚程、配管抵抗、所要末端圧力、全揚程、インバータ周波数を示す説明図。

【図3】各給水器具が開放された場合の運転状態を示すポンプ運転特性図。

【図4】本発明実施例の給水装置の構成図。

【図5】図１に示した集合住宅の各階の配管の各部位とLOSS計算説明図。

【図6】同上の計算結果を示す説明図。

【図7】本発明実施例の動作のメインフローチャート。

【図8】本発明実施例の動作の割込み処理のフローチャート。

【図9】本発明実施例の各階の給水器具の実揚程Ｈａを計算して記憶部に格納するフローチャート。

【図10】本発明実施例の配管抵抗を計算する処理と使用最大水量を求める処理のフローチャート。

【図11】本発明実施例の求めた給水量からインバータ初期周波数を求める処理を示すフローチャート。

【図12】本発明実施例の全揚程を求める処理を示すフローチャート。

【図13】インバータ初期周波数を説明するポンプ運転特性図。

【図14】水量とインバータ周波数との関係を示す説明図。

【図15】本発明実施例の記憶部の内容を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施例について、図１〜図１４を用いて説明する。

【0025】

図１は、本発明実施例の給水装置の給水系統図であり、給水対象を５階建ての集合住宅を例にしている。１は水源であり、本実施例では受水槽を用いる例で示しているが、これを用いず水源が水道の配水管であってもよく、受水槽に限定されるものではない。２は吸込管、３は詳細を後で述べるが前記吸込管２の水を吸い込み、吐き出し側の給水管４を介して該給水管の端末の各給水器具に給水する給水装置（ＰＵ）であり、無線通信手段（第２通信手段）０ｔａを備えている。

【0026】

１ａ〜１ｅは給水管４の端末に複数取り付けられたそれぞれ１階に属する給水器具（蛇口）、２ａ〜２ｅ、３ａ〜３ｅ、４ａ〜４ｅ、５ａ〜５ｅは同様にそれぞれ２階、３階、４階、５階に複数取り付けられた各給水管端末の給水器具である。１Ｐａ〜１Ｐｅは前記各給水器具１ａ〜１ｅの近傍に取り付けた給水器具圧力センサであり、圧力検出値をデータとして用いることも、この検出データの変化により給水器具の開閉信号として用いることも出来る。又、単に給水器具の開閉信号のみに用いる場合は、圧力センサの代わりに圧力スイッチとしても良い。圧力センサの添字のａ〜ｅは給水器具に対応している。２Ｐａ〜２Ｐｅ、３Ｐａ〜３Ｐｅ、４Ｐａ〜４Ｐｅ、５Ｐａ〜５Ｐｅは同様に、それぞれ２階、３階、４階、５階の各給水管端末給水器具の近傍取り付けられた圧力センサーである。

【0027】

１ｔａ〜１ｔｅは前記給水器具の近傍に取り付けた無線通信手段（第１通信手段）であり、同様に２ｔａ〜２ｔｅ、３ｔａ〜３ｔｅ、４ｔａ〜４ｔｅ、５ｔａ〜５ｔｅはそれぞれ２階、３階、４階、５階の各給水管端末給水器具の近傍取り付けられた無線通信手段である。これらの圧力センサや無線通信手段は一体にしてもよく、各給水器具に取り付けても良い。そして、これらの無線通信手段により、前記給水装置３と各給水器具の間で情報の授受を行う。又、Ｑ１０〜Ｑ１４、Ｑ２０〜Ｑ２４、Ｑ３０〜Ｑ３４、Ｑ４０〜Ｑ４４、Ｑ５０〜Ｑ５４はそれぞれ、１階〜５階に属する前記各給水器具の放水量であり、用いられる給水器具の種類により放水量は異なる。

【0028】

なお、上記無線通信手段は有線通信手段でも良く、共通の電線を通じて送信信号を搬送波に載せて通信することができる。

【0029】

さて、ここで、水利計算と前記した給水装置３のポンプの選定方法について説明しておく。ポンプは使用最大水量（Ｑ０とする。）と、全揚程（Ｈ０とする。）を満足するものが選ばれる。図１を例示すると、Ｑ０は次の（１）式により求められる。

【0030】

Ｑ０＝{Ｑ１０＋Ｑ１１〜Ｑ１４}＋{Ｑ２０＋Ｑ２１〜Ｑ２４}＋{Ｑ３０＋Ｑ３１〜Ｑ３４}＋{Ｑ４０＋Ｑ４１〜Ｑ４４}＋{Ｑ５０＋Ｑ５１〜Ｑ５４}×Ｋ （１）
ここで、Ｋは給水器具の同時開閉率である。給水器具は同時に開らくことはないので、このＫを乗じて使用最大水量が求められるのが一般的である。

【0031】

全揚程Ｈ０は次の（２）式により求められる。

【0032】

Ｈ０＝Ｈa＋Ｈｆ＋Ｈｐ−Ｈｓ （２）
ここで、Ｈaは実揚程であり、受水槽１の吸水面から最高位の吸水器具までの実高さを示す。Ｈｆは配管抵抗であり、使用最大水量Ｑ０を給水管４に流した場合の給水管４の抵抗、Ｈｐは所要末端圧力ヘッドであり、給水器具端末の所要末端圧力ヘッド（一般的には１０ｍ程度が用いられている。）、Ｈｓは吸込全揚程であり、ポンプ吸込中心より吸水面が高ければマイナス（本例）、低ければプラスとなる。

【0033】

以上の水利計算（１）式、（２）式の求め方は、建築設備ハンドブック、空気調和衛生工学便覧等に一般的に示されている。従来は、（２）式で求めた全揚程Ｈ０により、使用水量の変化に伴い、吐出し圧力一定制御又は末端圧力一定制御を行っている。よって、従来技術で述べたようにエネルギーを無駄に消費することになっている。

【0034】

図２は、図１に示した集合住宅の各階の給水器具が開放された際の、給水器具に対する水使用量とそれぞれ実揚程、配管抵抗、所要末端圧力、全揚程、インバータ周波数との関係を整理してまとめて示したものである。これの見方は、例えば１階において、給水器具１ａのみが開放された場合を想定すると、放水量（使用水量）はＱ１０であり、実揚程はＨ１ａ−ＨＳ（図１参照）、配管抵抗はＨ１ｆ（Ｑ１０）であり、給水量Ｑ１０を１階の給水管枝管（給水器具１a）に流した場合の配管抵抗を示す。所要末端圧力はＨＰ、全揚程Ｈ０１（Ｑ１０）はＨ１ａ−ＨＳ＋Ｈ１ｆ＋ＨＰ、インバータ周波数はｆ１であることを意味する。全揚程は圧力目標値となる。

【0035】

同様に、２階、３階、４階、５階の給水器具２ａ、３ｂ、３ｅ、４ｃ、５ｅが開放された場合を想定すると、放水量はＱ２０＋Ｑ３１＋Ｑ３４＋Ｑ４２＋Ｑ５４であり、実揚程はＨａ（＝Ｈ２ａ＋Ｈ３ａ＋Ｈ４ａ＋Ｈ５ａ−ＨＳ）（図１参照）で、配管抵抗はＨ５ｆ（Ｑ２０＋Ｑ３１＋Ｑ３４＋Ｑ４２＋Ｑ５４）であり、給水量Ｑ２０＋Ｑ３１＋Ｑ３４＋Ｑ４２＋Ｑ５４を５階の給水管枝管（給水器具２ａ、３ｂ、３ｅ、４ｃ、５ｅ）に流した場合の配管抵抗を示す。

【0036】

所要末端圧力はＨＰ、全揚程Ｈ０(Ｑ２０＋Ｑ３１＋Ｑ３４＋Ｑ４２＋Ｑ５４)は、Ｈａ（＝Ｈ２ａ＋Ｈ３ａ＋Ｈ４ａ＋Ｈ５ａ−ＨＳ）＋Ｈ５ｆ（Ｑ２０＋Ｑ３１＋Ｑ３４＋Ｑ４２＋Ｑ５４）＋ＨＰ、インバータ周波数はｆ１4であることを意味する。これ以外については、以上の説明で明らかなので説明を省略する。各部の配管抵抗の求め方は、図５の説明図と、図６の説明図に示す通りである。図５の部位Ｌ１は、直管部の損失水頭であり例えばダーシーの公式、即ち次の（３）式による。
途中の計算過程は省略して結果をLOSS1として図６の説明図に示している。
（０．０２＋０．０００５／Ｄ）×（Ｖ^２／２ｇ）×（Ｌ／Ｄ） （３）
ここで、Ｄは直管部内径（ｍ）、Ｖは直管部（直線状管部）を流れる流体の流速（ｍ／ｓｅｃ）、Ｌは直管部長さ（ｍ）、ｇは重力の加速度（ｍ／ｓｅｃ^２）である。部位Ｌ２は、曲管部の損失水頭であり次の（４）式による。
これも、途中の計算過程は省略して結果をLOSS２として図６の説明図に示している。
（Ｖ^２／２ｇ）×ψ （４）
ここで、ψは曲管の形状による損失係数である。

【0037】

以上説明したように、各部位Ｌ３〜Ｌ１７（図５）での前述した方法で損失水頭を計算してその結果が図６の説明図に示されるが、これらの結果は、メモリ（記憶部）に予め記憶しておく。これらの計算方法は、前述したように建築設備ハンドブック、空気調和衛生工学便覧等に一般的に示されている。

【0038】

図３は、各給水器具が開放された場合の運転状態を示すポンプ運転特性図であり、横軸に水量、縦軸に全揚程と軸動力を示したものである。ここで、Ｏ0点は前記（１）（２）式で示した使用最大水量Ｑ０、全揚程Ｈ０を満足する仕様点を示している。そして、ポンプはこれを満足するＱ−Ｈ性能、インバータ周波数ｆ０の元で曲線Ａを有するポンプを備えた給水装置が選択される。曲線Ａ´はインバータ周波数ｆ０´のもとで、前記した仕様点（Ｑ０、Ｈ０）を満足していることを示す。更に、この時の軸動力（モータ出力）は、曲線Ｆ（インバータ周波数はｆ０´のもとで）上でＱ０との交点のＳ０である。

【0039】

又、水量０の縦軸上に、実揚程Ｈａ＋所要末端圧力ＨＰのポイントＯ５を示している。このＯ５点と前記した仕様点Ｏ０とを結ぶように引いた直線Ｌが配管抵抗曲線である。配管抵抗は、2次曲線等が用いられるがここでは直線近似して示している。曲線Ｍはインバータ周波数ｆ５のもとで実揚程Ｈａ＋所要末端圧力ＨＰ（水量０の点）を満足し、この時の軸動力曲線はＧであり、軸動力はＳ５である。

【0040】

参考までに説明すると、使用水量の変動に伴い、給水圧力が全揚程Ｈ０と等しくなるよう直線Ｎ上を一定にインバータ周波数を制御することを吐き出し圧力一定制御と呼んでいる。又、使用水量の変動に伴い、給水圧力が配管抵抗曲線Ｌ上にくるようにインバータ周波数を制御することを末端圧力一定制御と称する。

【0041】

さて、１階に属する給水器具１ａのみが開放されると、放水量はＱ１０であり、全揚程はＨ０１であり、これに対応する周波数はｆ１であることは前記したとおりである（図２参照）。これを図３上に示すと、Ｑ−Ｈ性能曲線はＢであり運転点は０１、軸動力曲線はＫであり、この時の軸動力はＳ１である。これは、前記した末端圧力一定制御で運転した場合の軸動力の最小値Ｓ５よりも著しく軸動力が低減している。

【0042】

即ち、給水器具１ａが開放された時、これに対応の無線通信手段１ｔａが信号を発信し、これを給水装置３に備わっている無線通信手段０ｔａが受信したとき、目標圧力（圧力目標値）を全揚程Ｈ０１とし、インバータ周波数をｆ１としてポンプモータを運転し、給水圧力が前記目標圧力Ｈ０１となるよう吐き出し圧力一定制御を行うのである。

【0043】

同様に、２階に属する給水器具２ａ、２ｂ、２ｄが開放されると、放水量はＱ２０＋Ｑ２１＋Ｑ２３であり、全揚程はＨ０４であり、これに対応する周波数はｆ４であり、ポンプＱ−Ｈ性能曲線はＣであり、軸動力曲線はＨであり、軸動力はＳ４である。

【0044】

又、３階に属する給水器具３ａ、３ｂ、３ｄ、３ｅが開放されると、放水量はＱ３０＋Ｑ３１＋Ｑ３２＋Ｑ３４であり、全揚程はＨ０６であり、これに対応する周波数はｆ６であり、ポンプＱ−Ｈ性能曲線はＤであり、軸動力曲線はＩであり、軸動力はＳ６である。

【0045】

更に、１階及び５階に属する給水器具１ｂ、１ｃ、５ａ、５ｂが開放されると、放水量はＱ１１＋Ｑ１２＋Ｑ５０＋Ｑ５１であり、全揚程はＨ０１２であり、これに対応する周波数はｆ１２であり、ポンプＱ−Ｈ性能曲線はＥであり、軸動力曲線はＪであり、軸動力はＳ１２である。給水器具対応の無線通信手段から発信された信号を給水装置３の無線通信手段０ｔａが受信し、目標圧力、インバータ周波数の決定、ポンプモータの運転処理については、前述で明らかなので説明を省略する。

【0046】

図４は、本発明実施例の給水装置３の構成図を示している。２は水源に接続された吸込管、２−１、２−２は仕切弁、３−１はモータ６（本実施例では誘導モータで示しているが永久磁石モータでも良い）によって駆動され、水源の水を前記吸込管２を介して吐出配管４に吐き出すポンプ、５は逆止め弁、８は給水管４の圧力を検出しこれに応じた電気信号を出力する圧力センサである。７は内部に空気を保有する圧力タンク、９は極小水量を検出した時に信号１０，Ｓ１を発する流量スイッチである。

【0047】

ＰＷは電源、ＥＬＢは漏電遮断器であり自身以降の配線の短絡及び漏電保護を行う。ＩＮＶは可変速駆動手段であり、各種設定、操作及び表示部を有するオペレータ（操作部）ＣＯＮＳ１と、運転指令信号Ｒｕｎ及び周波数指令信号ｆ１を入力する入力端子を備えている。これらが入力されると運転を開始し、運転周波数が前記周波数指令信号ｆ１に到達したとき到達周波数信号ｆ１０を出力する。

【0048】

モータ６には、前記周波数指令信号ｆ１に対応した電力（周波数と電圧が指令周波数によって定まる）を供給する。尚、簡単にするために、周波数到達信号ｆ１０を省略して周波数指令信号ｆ１で兼ねても良いし、運転指令信号Ｒｕｎを省略して周波数指令信号ｆ１で兼ねても良い。Ｒ，Ｓは制御電源、ＳＳは操作スイッチであり、スイッチを閉じると後述の制御装置ＣＵが制御電源に接続され、開くと開放される。ＴＲはトランスであり、前記制御装置ＣＵに低電圧の制御電源を供給する。

【0049】

制御装置ＣＵの構成を説明する。ＣＰＵはマイクロプロセッサ、Ｏｔａは無線通信手段（第２通信手段）であり、端末の給水器具の近傍に取り付けた無線通信手段（第１通信手段）とで信号の授受を行う。ＭはＥＥＲＯＭ（又はフラッシュメモリ）、ＲＡＭ等からなる記憶部（メモリ）であり、後述の圧力目標値、流量目標値、周波数（回転速度）等のパラメータ、各部位の水利データ（実揚程、抵抗、所要末端圧力、全揚程）、端末の無線通信手段と信号の授受で得られたデータ、運転制御するためのプログラム等が記憶される。Ｉ／Ｏは入出力回路部であり、ここからＣＰＵに取り込まれる。

【0050】

ＣＯＮＳ２は表示部（例えば、周波数、電圧、電流等）と操作部（例えばタクトスイッチ等）を有する設定手段（コンソール、オペレータ）であり、各部位に設置された各給水器具毎の圧力目標値、流量目標値、周波数（回転速度）等のパラメータ、各部位の水利データ（実揚程、抵抗、所要末端圧力、全揚程）を入力設定すると共に、運転、停止等（キー操作部で例えばタクトスイッチ）の信号を入力するのに用いる。前記した圧力センサ８の信号（Ｓ０）と、流量スイッチ９の信号（Ｓ，１０）は、前記した制御装置ＣＵの入出力回路部Ｉ／Ｏより取り込まれ、データとして記憶部Ｍに記憶される。又、後述するが、始動条件が成立すると制御装置ＣＵは入出力回路部Ｉ／ＯよりリレーＲｕｎをＯＮする信号を出力すると共に、周波数指令信号ｆ１を前記可変速駆動手段ＩＮＶに出力する。

【0051】

図７〜図１２は制御装置ＣＵでの制御手順、処理を示したフローチャートであり、図１５は記憶部Ｍのメモリマップを示したものである。図１３は初期周波数の決め方を示すためのポンプ性能、周波数、水量対応関係を示すポンプ運転特性図、図１４はその水量と初期周波数対応表を示したものである。

【0052】

図７に示す本発明実施例の動作のメインフローチャートについて説明する。７００ステップで、例えば次の７０１ステップのイニシャル処理に備えて、割り込み禁止処理Ｄ１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、無線通信手段（第１、第２通信手段）の送受信処理など各種の初期化処理を実行し、起動準備を行う。

【0053】

そして、７０２ステップで図１５のメモリマップに示すパラメータを初期化の必要なものは初期化し、固定データは固定データとし、それぞれ記憶部Ｍの所定アドレスに保存する。ここで、圧力制御に使用するパラメータＱ0ｘ（給水量），Ｈaｘ（実揚程）、Ｈfｘ（配管抵抗）、Ｈ0ｘ（全揚程）、ｆstart（インバータ初期周波数）等が、初期値として設計値（データ）が記憶部のＲＡＭに保存される。ここで、添字のｘは変数であることを示す。７０３ステップでは、次に説明する割り込み処理に備えて割り込み許可処理ＥＩを実行し、７０４ステップで割り込み待ち処理を実行する。この結果、次に説明する割り込み処理が実行される。

【0054】

図８の割込み処理Ａ、割込み処理Ｂにおいて、処理Ａの８０１ステップで設定手段ＣＯＮＳ２でのキースイッチが押されたかを判定し、押されていれば８０３ステップでパラメータ設定用のキーが押されたかを判定する。ここで、パラメータ設定処理の状態にあるのか、そうでないのかの動作状態を安定にするために、例えばアップ、ダウン両キーを長押ししたら、パラメータを読み込み設定処理の８０５ステップへ進み、もう一度押したら、ここから脱出して８０４ステップのキースイッチへ対応した表示処理を実行して８０９ステップへ抜けるようにする。

【0055】

８０５ステップから８０８ステップでは、前述したパラメータＱ0ｘ（給水量），Ｈaｘ（実揚程）、Ｈfｘ（配管抵抗）、Ｈ0ｘ（全揚程）、ｆstart（インバータ初期周波数）等の設定処理を実行し、所定のメモリM１００〜Ｍ１０４にそれぞれ記憶する。８０１ステップでキースイッチが押されてないと判定すると、８０２ステップで初期化で決定している圧力が表示される。以上の処理は割り込み処理での実行であり、運転中であっても必要に応じて随時設定変更することが出来る。割込み処理Ａが済むと図７の７０４ステップに戻る。

【0056】

処理Ｂでは、故障チェック・監視の８１０ステップの後、８１２ステップで無線通信手段の送受信処理を実行すると共に、端末の給水機器からの受信データを記憶部に記憶しておく。即ち、無線通信手段のデータをメモリＲＡＭの例えばＭ１０７〜Ｍ１１２に格納する。給水管端末の給水器具が開放されているときは、端末設置の各無線通信手段から信号が発報され、給水器具が閉じているときは、各無線通信手段から信号が発報されないことを意味する。前記メモリには、無線通信手段が発報されている場合は例えば００Ｈのデータを、発報されていない場合には０ＦＦＨのデータを書き込む。

【0057】

又、これに対応して、メモリＥＥＰＲＯＭの例えばＭ０〜Ｍ１０に各給水器具の使用水量のデータＱ１０〜Ｑ５４を予め書き込んでおく。即ち、無線通信手段１ｔaからの信号を受信したら、給水器具１aが開放されたことを意味しており、ＲＡＭのＭ１００には００Ｈのデータが書き込まれ、給水器具１aに対応する使用水量（放水量）のデータＱ１０はメモリＥＥＰＲＯＭのＭ０に書き込まれている。

【0058】

又、８１３ステップでは、圧力センサによる給水管の給水圧力の検出処理（検出結果がレジスタＡＮ０に格納されている）、インバータ周波数ｆ１（＝ｆｘ：変数）、ｆ１０の検出処理を実行する。ＡＮ０のデータは記憶部のＭ１０７に保存される。更に、メモリーＭ１０５には変数ｆｘとしてインバータ現在周波数ｆ１、メモリーＭ１０６にはインバータ到達波数ｆ１０のデータが保存される。尚、メモリーＲＡＭに格納した値は変数として用いる。ここで、メモリーＥＥＰＲＯＭにデータを書き込む処理は、予め別の処理により書き込んでおくこともできる。

【0059】

又、停電復帰時に再度パラメータ設定しなくても済むようにするため、Ｑ0X（給水量），Ｈaｘ（実揚程）、Ｈfｘ（配管抵抗）、Ｈ0ｘ（全揚程）、ｆstart（インバータ初期周波数）等のデータは、ＲＡＭに保存しているデータと同じものをＥＥＰＲＯＭにも保存しておく。このようにしておけば、停電復帰時にＥＥＰＲＯＭに前記パラメータが保存されているので支障なく運転することができ、停電復帰時に再度、パラメータ設定をするという面倒さを解決することができる。割込み処理Ｂが済むと図７の７０４ステップに戻る。

【0060】

図９の割込み処理において、９０１〜９１０ステップでは、１階〜５階までの各階の給水器具が開放されているかをチエックし、実揚程Ｈａを計算し結果をメモリＭ１０１に格納する。即ち、９０１ステップでは、１階給水器具のいずれかが開放されているか否かのチエックをし、開放されている場合は、実揚程Ｈａに１階の実高さＨ１aを加算して次の９０４ステップへ進み、開放されてなければ９０３ステップで、実用程Ｈaに０を格納する処理を実行して次の９０４ステップへ進む。

【0061】

同様に、９０４ステップでは、２階給水器具のいずれかが開放されているか否かのチエックをし、開放されている場合には、９０５ステップで実揚程Ｈａ（この時の実用程Ｈaには、Ｈ１aが格納されている。）に２階の実高さＨ２aを加算して次の９０６ステップへ進む。この時、実揚程Ｈａの値は、ＨａがＨ１ａであればＨ１a＋Ｈ２ａであり、Ｈａが０であればＨ２ａとなっている。開放されてなければ未処理のまま次の９０６ステップへ進む。この時、実揚程Ｈａの値は、ＨａがＨ１ａであればＨ１aであり、Ｈａが０であれば０となっている。

【0062】

以上の説明で明らかなので、これ以降の処理についての説明は省くが、９１１ステップの処理を終えてＲＥＴＩで割り込みから図７のメーン処理に戻る際には、各階の給水器具の開放状態に応じて適宜、１階〜５階の実高さのデータが加算され、これらの総和が実揚程Ｈａｘに格納されＲＡＭのＭ101に格納されている。

【0063】

図１０の割込み処理は、配管抵抗を計算する処理と、使用最大水量を求める処理を示している。先ず、1階〜5階の全階において、水使用があった場合について説明する。１０１ステップで、５階設置の各給水器具の無線通信手段からの信号が受信されたかチエックする。受信しておれば、次の１０２ステップへ進む。未受信であれば、１１８ステップ以降へ処理を進める。１１１ステップで前記発信した無線通信手段対応の給水器具の給水量（放出水量）の総和を求める。

【0064】

１０２ステップでメモリＭ１０８よりM１１１までのデータ（前記したように無線通信手段からの受信があれば００Ｈを書き込む。）を順番に００Ｈかチエックする。００Ｈであれば、ＥＥＰＲＯＭのＭ０〜Ｍ１０の中からこれと対応するデータを読み出し、積算して最大使用水量（給水管端末の開放された給水器具の必要水量の総和）Ｑ0Xを求め、メモリＭ１００に格納する。例えば、メモリＭ１０８、Ｍ１１０、Ｍ１１１が００Ｈであれば、これと対応するメモリＭ０、Ｍ１、Ｍ１０のデータの総和を求めて最大使用水量（給水量と同意）とする。

【0065】

１０３ステップでは、この給水量により５階の配管抵抗を計算して求める。ここでは、便宜上、各給水器具個々に計算せず、最遠方に前記で計算した給水量の器具があるとして、そこまでの距離により配管抵抗を計算している。一般的には、空気調和．衛生工学便覧や建築設備ハンドブック等に示される水利計算方法に基づいて求められる。具体的には図６に示す５階のそれぞれ配管抵抗（直管部）ＬＯＳＳ１５（管長さＳ１５）、配管抵抗（曲管部）ＬＯＳＳ１６、配管抵抗（直管部）ＬＯＳＳ１７（管長さＳ１７）を求める。直管部、例えばダーシーの公式、曲管部はｆＶ^２／２ｇ（ここで、ｆは損失係数、Ｖは管内流速、ｇは重力の加速度）により計算している。

【0066】

同様に１０４ステップでは、４階設置の各無線通信手段からの信号が受信されたかチエックする。受信しておれば、次の１０５、１０６ステップへ進む。未受信であれば未処理のまま１０７ステップへ進む。１０５ステップにおいて、前述同様に４階と５階の給水量を求め、１０６ステップでこの給水量にて４階の配管抵抗（直管部）ＬＯＳＳ１２（管長さＳ１２）、配管抵抗（Ｔ字曲管部）ＬＯＳＳ１３を求める。求め方は前述で明らかなので説明を省く。尚、４、５階で水使用があった場合、部位Ｌ１２、Ｌ１３に流れる水量は４階と５階の給水量の総和となるので、ＬＯＳＳ１２（管長さＳ１２）、配管抵抗（Ｔ字曲管部）ＬＯＳＳ１３はこの給水量の総和で計算する。又、この場合、５階部位Ｌ１７への給水があるので、部位Ｌ１４の損失計算はしなくて良い。５階への給水がない場合は部位Ｌ１７の配管抵抗が必要となる。以上の説明で明らかなので、これ以降の説明は省き結果のみを次に示す。

【0067】

１０７〜１０９ステップで３、４，５階の給水量を計算し、これに基づいて３階の配管抵抗ＬＯＳＳ９、ＬＯＳＳ１０を求める。１１０〜１１２ステップで２、３、４，５階の給水量を計算し、これに基づいて２階の配管抵抗ＬＯＳＳ６、ＬＯＳＳ７を求める。

【0068】

１１３〜１１５ステップで１、２、３、４，５階の給水量を計算し、これに基づいて１階の配管抵抗ＬＯＳＳ１、ＬＯＳＳ２、ＬＯＳＳ３、ＬＯＳＳ４を求める。そして、１１６ステップで１階〜５階までの配管抵抗の総和Ｈｆｘを求め、メモリＭ１０２に格納する。１１８ステップにおいて、５階の水使用がなく、５階の配管抵抗は０となっている。ここで、４階の水使用があるか否か判定する。ＹＥＳと判定した場合、説明は省くが、１０５ステップ４階以降の処理と同じ処理を実行する。１１８ステップの判定でＮＯと判定した場合は、１１９ステップへ進む。

【0069】

１１９ステップおいて、４、５階での水使用がなく４、５階の配管抵抗は０となっている。ここで、３階の水使用があるか否か判定する。ＹＥＳと判定した場合は１０８ステップ３階以降の処理と同じ３階以降の処理を実行する。図示は省略しているが、３階での水使用があり２，１階での水使用がなければ、３階への給水量の計算を実行し、この給水量で配管抵抗ＬＯＳＳ１、ＬＯＳＳ２、ＬＯＳＳ３、ＬＯＳＳ４、ＬＯＳＳ６、ＬＯＳＳ７、ＬＯＳＳ９、ＬＯＳＳ１０、ＬＯＳＳ１１を計算することになる。ＮＯと判定した場合は、１２０ステップへ進む。

【0070】

１２０、１２１ステップで２階、１階の水使用がなければ配管抵抗の総和は０となる。更に、１１６Ａステップでは各階の給水量を総和して最大水量Ｑ０Ｘを計算し結果をメモリＭ１００、Ｍ９０に格納しておく。この後、１１７ステップへ進み、１１７ステップでＲＥＴＩでメーンループへ戻る。

【0071】

図１２の割込み処理は全揚程を求める処理を示している。即ち、１３１ステップでメモリに格納されている実揚程Ｈａ、吸込全揚程Ｈｓ、所要末端圧力Ｈｐ、配管抵抗Ｈｆを読み出し、これらの総和を計算して全揚程Ｈ０ｘを求めてメモリＭ１０３に格納する。図１１の割込み処理は、求めた給水量Ｑ０ｘからインバータ初期周波数を求める処理を示したものである。

【0072】

上記のように、制御装置ＣＵは第１通信手段から信号を受信した時、発信した通信手段のうち最高位置に設置の通信手段を持つ給水器具の実用揚程を求めると共に、発信した通信手段の各給水器具に対して配管抵抗を求め、前記実用揚程と前記配管抵抗の加算値に各給水器具の所要末端圧力のうち一番大きな所要末端圧力を加えた値を設定値の圧力目標値として生成している。

【0073】

図１３はこの初期周波数を求めるためのポンプ特性図を示している。図１３において、縦軸に全揚程を横軸に水量を取り、ポンプ性能曲線Ａ（周波数ｆ１０の場合）を表している。これに全揚程Ｈ０を水平に引き（線分Ｆ）、周波数を５等分してこれらの周波数ｆ２０、ｆ３０、ｆ４０、ｆ５０に対応するポンプ性能曲線Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを作図して、これらポンプ性能曲線と水平線Fとの交点を下に下ろして、水量Ｑ１０、Ｑ２０、Ｑ３０、Ｑ４０、０を求める。図１４に水量とインバータ周波数との関係を示している。

【0074】

図１１に戻って説明すると、１５１ステップで記憶部より給水量Ｑ０Xのデータを読み出す。１５２ステップ以降で、この読み出した給水量Ｑ０Xが、前述した水量のＱ１０〜Ｑ２０のどの位置にあるかをチエックする。給水量Ｑ０XがＱ１０と等しければ、１５３ステップでインバータ初期周波数ｆstartにｆ１０を代入し、メモリＭ１０４に格納する。そして、１６６ステップへ抜ける。

【0075】

給水量Ｑ０ｘがＱ１０とＱ２０の間にある場合は１６３ステップへ進み、さらに、１６４ステップでは初期周波数ｆstartにｆ５０を代入し、１６５ステップでは下記の演算処理０を実行して結果をインバータ初期周波数ｆstartに代入し、メモリＭ１０４に格納して１６６ステップへ抜ける。

【0076】

同様に、給水量Ｑ０ｘがＱ２０以下の場合は１５４ステップへ進み、さらに場合分けされて１５５ステップでは初期周波数ｆstartにｆ２０を代入し、１５６ステップでは演算処理１を実行して結果をインバータ初期周波数ｆstartに代入し、メモリＭ１０４に格納して１６６ステップへ抜ける。さらに、１５８ステップでは初期周波数ｆstartにｆ３０を代入し、１５９ステップでは演算処理２を実行して結果をインバータ初期周波数ｆstartに代入し、メモリＭ１０４に格納して１６６ステップへ抜ける。さらに、１６１ステップでは初期周波数ｆstartにｆ４０を代入し、１６２ステップでは演算処理３を実行して結果をインバータ初期周波数ｆstartに代入し、メモリＭ１０４に格納して１６６ステップへ抜ける。

【0077】

演算処理０：
ｆstart＝ｆ２０＋（ｆ１０−ｆ２０）ｘ（Ｑ１０−Ｑ０X）／（Ｑ１０−Ｑ２０）となる。

【0078】

演算処理１：
ｆstart＝ｆ３０＋（ｆ２０−ｆ３０）ｘ（Ｑ２０−Ｑ０X）／（Ｑ２０−Ｑ３０）となる。
演算処理２：
ｆstart＝ｆ４０＋（ｆ３０−ｆ４０）ｘ（Ｑ３０−Ｑ０X）／（Ｑ３０−Ｑ４０）となる。
演算処理３：
ｆstart＝ｆ５０＋（ｆ４０−０）ｘ（Ｑ４０−Ｑ０X）／（Ｑ４０−０）となる。

【0079】

説明を図７のメーン処理に戻す。７０５ステップで端末の無線通信手段からの信号を受信したか否か、即ち、端末の給水器具（蛇口）が開放されたか否か判定する。ＹＥＳであれば、次の７０８ステップへ進み、ＮＯであればＹＥＳとなるまで７０６、７０７，７０５ステップの処理を繰り返す。７０６ステップではポンプが運転中か判定し、運転中であれば、７０７ステップでポンプを停止して７０５ステップへ戻る。

【0080】

７０８ステップでは、ポンプが運転中か否か判定する。ＮＯであれば、次の７０９ステップへ進みここで、ポンプを予め決めているインバータ周波数（設計値）で運転する運転処理を実行して７１０ステップへ進む。ＹＥＳであれば未処理のまま７１０ステップへ進む。７１０ステップでは圧力センサが検出した圧力データＨをメモリより読み出す。７１１ステップでは全揚程Ｈ０ｘ（圧力制御する際の目標圧力Ｈ０となる。）をメモリより読み出す。そして、７１２ステップで両者を比較する。

【0081】

比較した結果、Ｈ０（＝Ｈ０ｘ）−α（不感帯、例えば２ｍ）＞Ｈならば、７１３ステップへ進み、ここで増速処理（例えば現在速度に０．１ＨＺ加算する）を実行して次の７１４ステップへ進む。Ｈ０（＝Ｈ０X）＋α（不感帯、例えば２ｍ）＜Ｈならば、７１６ステップへ進み、ここで減速処理（例えば現在速度から０．１ＨＺ減算する）を実行して次の７１７ステップへ進む。いずれでもない場合は、変速せず７１５ステップへ進む。

【0082】

そして、７１５ステップでは変速指令して、その速度に到達するのに必要な所定時間Δｔの待ち時間を実行し７０５ステップへ戻る。そして、これ以降の処理を継続して実行する。

【0083】

以上のようにして給水端末の開放している各給水器具に対応した予め記憶された目標圧力（圧力目標値）を読み出して設定し、これと圧力センサの検出した吐き出し圧力（圧力センサの圧力）が一定（ほぼ等しく）となるようにインバータ周波数を制御する。これにより、端末の給水器具が真に必要な給水圧力で給水することが可能となり、大幅な省エネルギーを図ることができる。

【0084】

なお、前記記憶部は各給水器具に対応したグルーピングの放水量と圧力目標値とから定まるインバータ周波数が回転速度として記憶し、前記制御装置は前記第１通信手段から信号を受信した時、発信した通信手段を持つ給水器具の放水量を前記記憶部から読み出してこれらを集計演算処理して最大水量を求め、この最大水量からこの水量に対応したインバータ周波数を前記記憶部より読み出して、始動時の流量目標値対応回転速度を自動生成するようにしても良い。

【0085】

次に、別の実施例について説明する。給水端末器具の開放に伴い、ここでの給水圧力を安定させるには、給水圧力が目標圧力（全揚程）と等しくなるレスポンス（応答）を向上させることは大変重要なことである。これを改善するには、図７の７０９ステップの後に、記憶部（メモリ）よりインバータ初期周波数ｆstartを読み出し、この周波数を出力する処理を追加すればよい。このようにすれば、前述したように給水量に基づいてインバータ初期周波数ｆstartが決められているので、目標圧力（全揚程）に等しくなるレスポンス（応答）が良くなる。

【0086】

更に、給水管端末の給水端末器具に設けている圧力センサを圧力制御に用いると、ポンプ吐き出し側給水管に取り付けた圧力センサを省略することができるので、コストダウンが可能となる。通信スピードが遅いと言う問題も考えられるが、無線通信手段のデータの送受信量を少なくする、レスポンスの良い通信デバイスを選択する等により対応は十分に可能である。具体的には、各端末の給水器具の開放状態をチエックし、給水量、実揚程、配管抵抗を求める処理の中に、最高位、最遠箇所の圧力センサを選択する処理を追加して、圧力制御に使用する圧力センサを選択する。そして、これと対応する無線通信手段にこの圧力センサの検出した圧力データをのせて、給水装置ＰＵに備わる無線通信手段０ｔａに送信する。これのデータを用いて図7に示す圧力制御を行えば良い。

【符号の説明】

【0087】

１…吸込み管、１ａ〜５ｅ…給水器具、１ｔａ〜５ｔａ…第１通信手段、０ｔａ…第２通信手段、１ｐａ〜５ｐｅ…給水器具圧力センサ、２…吸込み管、３…給水装置、３−１…ポンプ、４…給水管、６…モータ、７…圧力タンク、８…給水管圧力センサ、ＣＵ…制御装置、ＩＮＶ…可変速駆動手段、Ｍ…記憶部、Ｉ／Ｏ…入出力回路部、ＣＰＵ…マイクロプロセッサ、ＣＯＮＳ２…設定手段。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】