特許 6985834 ポンプ装置

(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】6985834

(24)【登録日】2021年11月30日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】ポンプ装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 15/00 20060101AFI20211213BHJP

【ＦＩ】

   F04D15/00 Z

【請求項の数】7

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2017-141271(P2017-141271)

(22)【出願日】2017年7月20日

(65)【公開番号】特開2019-19799(P2019-19799A)

(43)【公開日】2019年2月7日

【審査請求日】2020年7月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100146710

【弁理士】

【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男

(74)【代理人】

【識別番号】100186613

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100172041

【弁理士】

【氏名又は名称】小畑 統照

(72)【発明者】

【氏名】原田 陽介

(72)【発明者】

【氏名】巽 啓敏

(72)【発明者】

【氏名】夏野 貴好

【審査官】 上野 力

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２１１３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０６６２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１９７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７０４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６１３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３７３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 エバラ直結給水ブースタポンプＰＮＥＦＭ取扱説明書，日本，株式会社荏原製作所，2015年04月，p.1,7,9,39,45,56

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水を移送するポンプと、
前記水の流路に取り付けられた圧力タンクと、
前記ポンプを制御する制御部と、
を備えたポンプ装置であって、
前記制御部は、
前記ポンプ装置の各種データを記憶する記憶部と、
前記各種データを表示する表示部と、を有し、
前記各種データは前記圧力タンクの基準封入圧力を含み、
前記表示部は、前記基準封入圧力を表示することを特徴とし、
前記制御部は、前記圧力タンクの実測封入圧力を前記記憶部に記憶し、当該記憶した実測封入圧力における前回に記憶された実測封入圧力からの減少量が、前記圧力タンクの異常を判定するための所定の閾値よりも大きい場合には、前記表示部で前記圧力タンクのメンテナンスのための表示を行う、
ポンプ装置。

【請求項2】

前記各種データの少なくとも一部は設定変更が可能であって、
前記制御部は、前記各種データの設定変更を受け入れることができるように構成されている情報入力部を有し、前記情報入力部を通じて入力される情報に基づいて前記基準封入圧力を設定する、
請求項１に記載のポンプ装置。

【請求項3】

前記各種データは前記ポンプ装置の装置情報を含み、
前記装置情報は、前記ポンプの口径、締切揚程、及び前記ポンプ装置の機器構成を示す機種識別情報、のうちの少なくとも１つを含み、
前記制御部は、前記装置情報に基づいて前記基準封入圧力を設定する、
請求項１または２に記載のポンプ装置。

【請求項4】

前記各種データは前記ポンプ装置の設定値情報を含み、
前記設定値情報は、前記ポンプの設定圧力、最低圧力、始動圧力、及び停止圧力のうちの少なくとも１つを含み、
前記制御部は、前記設定値情報に基づいて前記基準封入圧力を設定する、
請求項１から３の何れか１つに記載のポンプ装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記実測封入圧力に基づいて前記圧力タンクのメンテナンス時期を算出する、
請求項１から４の何れか１つに記載のポンプ装置。

【請求項6】

前記圧力タンクの封入圧力に関する情報を外部端末と通信することができるように構成された通信部を更に備える、
請求項１から５の何れか１つに記載のポンプ装置。

【請求項7】

前記通信部は、近距離無線通信によって前記外部端末と通信する、請求項６に記載のポンプ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポンプ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

集合住宅やオフィスビルなどの建物では、水道本管からの水道水をポンプにより加圧して需要先の給水対象に供給する給水装置がポンプ装置の一例として用いられている。通常、給水装置が供給する水量は需要先の水の使用量に依存して変動し、例えば、夜間などの水の使用量が少ない時間帯においては供給水量が大幅に減少する。このため、省エネルギーの観点から、水の使用量が一定以下に低下したときはポンプを停止させるようにしている。このとき、ポンプを直ちに停止させず、ポンプの吐出側に設けられた圧力タンクに水を溜める。これにより、需要先における水の使用の開始からしばらくの間は圧力タンクから水が需要先に供給される。

【0003】

水が使用されると、ポンプの吐出側の圧力が低下する。そして、この吐出側圧力がポンプの始動圧力以下にまで低下すると、圧力センサがこれを検知し、ポンプが再始動される。その後、再び水の使用量が少なくなると圧力タンクに蓄圧した後にポンプが停止され、ポンプの始動および停止が繰り返される。

【0004】

ポンプ装置に用いられる圧力タンクとしては、内部にダイヤフラム（隔壁）を配置したダイヤフラム式圧力タンクが一般的である。この圧力タンクの内部には予め空気が封入されており、圧力タンクに流入した水はダイヤフラムを介して空気を圧縮する。圧力タンクとポンプとの間には逆止弁が配置されており、この逆止弁と圧力タンクとにより、ポンプが停止した後においても給水配管内の水圧が適切に維持される。

【0005】

ダイヤフラム式圧力タンクは、過度に加圧された状態で長期間使用されると、通常の使用に比べてダイヤフラムが早く劣化し、場合によっては破損してしまう。ダイヤフラムが破損して圧力タンク内部の空気がなくなると、給水配管内の圧力は水の使用により急激に低下し、極めて短い時間で始動圧力以下に低下してしまう。このため、ポンプの始動頻度が多くなり、ポンプの寿命が短くなるという問題が生じる。そこで、ポンプの停止および再始動が適切なタイミングでなされるように、圧力タンクには、工場出荷時に、予め適切な封入圧力で空気が封入される。そして、圧力タンクの封入圧力は作業員によって定期的に測定され、封入圧力の調整または圧力タンクの交換といった圧力タンクのメンテナンスが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−１４４９７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ダイヤフラム式圧力タンクの封入圧力の基準値は、ポンプの口径および出力などに基づいて細かく定められている。従来、作業者は、こうした封入圧力の基準値を知るために紙媒体の作業指示書および報告書を使用し、圧力タンクのメンテナンスを行っていた。しかしながら、紙媒体は、ポンプのメンテナンス作業時に濡れてしまい、紙面がにじんだり紙が破損したりして取り扱いにくいという問題があった。

【0008】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、圧力タンクのメンテナンスが容易な
ポンプ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】

【0009】

（形態１）形態１のポンプ装置は、水を移送するポンプと、水の流路に取り付けられた圧力タンクと、ポンプを制御する制御部と、を備える。制御部は、ポンプ装置の各種データを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された各種データを表示する表示部と、を有する。そして、各種データは圧力タンクの基準封入圧力を含み、表示部は、基準封入圧力を表示することを特徴とする。
形態１のポンプ装置によれば、圧力タンクをメンテナンスする作業者は、表示部で基準封入圧力を確認することができるので、メンテナンス時の作業性が向上する。

【0010】

（形態２）形態２のポンプ装置によれば、形態１のポンプ装置において、ポンプ装置の各種データの少なくとも一部は設定変更が可能であって、制御部は、ポンプ装置の各種データの設定変更を受け入れることができるように構成されている情報入力部を有し、情報入力部を通じて入力される情報に基づいて圧力タンクの基準封入圧力を設定する。
形態２のポンプ装置によれば、情報入力部を通じて入力される情報に基づいて制御部が圧力タンクの基準封入圧力を設定する。かかる構成により、ポンプ装置の装置構成に対して制御部の汎用性を向上することができるとともに、操作者が情報入力部を通じてポンプ装置に入力する情報を低減できる。

【0011】

（形態３）形態３のポンプ装置によれば、形態１または２のポンプ装置において、各種データは、ポンプ装置の装置情報を含む。装置情報は、ポンプの口径、締切揚程、および、ポンプ装置の機器構成を示す機種識別情報、のうちの少なくとも１つを含む。そして、制御部は、装置情報に基づいて圧力タンクの基準封入圧力を設定する。

【0012】

（形態４）形態４のポンプ装置によれば、形態１から３の何れか１つのポンプ装置において、各種データは、ポンプ装置の設定値情報を含む。設定値情報は、ポンプの設定圧力、最低圧力、始動圧力、及び停止圧力のうち少なくともひとつを含む。そして、制御部は、設定値情報に基づいて圧力タンクの基準封入圧力を設定する。
形態４のポンプ装置によれば、ポンプ装置の設定値情報に基づいて圧力タンクの基準封入圧力が設定される。かかる構成により、制御部は、操作者によるポンプ装置の設定に応じて圧力タンクの基準封入圧力を設定することができる。

【0013】

（形態５）形態５のポンプ装置によれば、形態１から４の何れか１つのポンプ装置において、制御部は、圧力タンクの実測封入圧力を記憶部に記憶する。
形態５のポンプ装置によれば、制御部において、圧力タンクの封入圧力の測定値である実測封入圧力の履歴を管理することができる。

【0014】

（形態６）形態６のポンプ装置によれば、形態５のポンプ装置において、制御部は、記憶部に記憶された実測封入圧力に基づいて圧力タンクのメンテナンス時期を算出する。
形態６のポンプ装置によれば、作業者は、制御部を通じて圧力タンクのメンテナンス時期を確認することができる。

【0015】

（形態７）形態７のポンプ装置によれば、形態１から６の何れか１つのポンプ装置において、圧力タンクの封入圧力に関する情報を外部端末と通信することができるように構成された通信部を更に備える。
形態７のポンプ装置によれば、作業者が外部端末を用いて圧力タンクの封入圧力に関する情報をポンプ装置と通信することができる。

【0016】

（形態８）形態８のポンプ装置によれば、形態７のポンプ装置において、通信部は、近距
離無線通信によって外部端末と通信する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る給水装置の一例を示す平面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る給水装置の一例を示す正面図ある。

【図3】本発明の実施形態に係る給水装置の一例を示す左側面図である。

【図4】制御部の一例を示す概略ブロック構成図である。

【図5】制御部により実行される基準封入圧力設定処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】機名と吐出配管の口径と給水装置の出力容量と基準封入圧力との関係を示すテーブルの一例を示す図である。

【図6A】ポンプの運転特性曲線を示すグラフである。

【図7】制御部により実行される封入圧力管理処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】制御用メモリに記憶される実測封入圧力の履歴の一例を示す図である。

【図9】制御用メモリに記憶される実測封入圧力の履歴の一例を示すグラフである。

【図10】変形例の制御部および外部端末を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図３は本発明の実施形態に係るポンプ装置の一例としての給水装置を示す模式図であり、図１は平面図、図２は正面図、図３は左側面図である。図示するように給水装置１０では、ベース２０の上に、２台のポンプ３０Ａ，３０Ｂと、これらポンプ３０Ａ，３０Ｂの中間に配置される圧力タンク５０とが載置されている。また、給水装置１０は、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出側に接続される吐出配管４０と、圧力タンク５０の上部に設置される制御盤６０とを備えている。以下各構成部品について説明する。本実施形態では、給水装置１０は、ポンプ３０Ａ，３０Ｂとポンプ２台の構成だが、ポンプ台数は１台もしくは３台以上の複数台の構成としてもよい。

【0019】

この給水装置１０は、主にオフィスビルや集合住宅などの建物への給水に使用される。給水装置１０の吸込口３５Ａ，３５Ｂは、その上流に不図示の水道本管または受水槽といった水供給源が接続されている。給水装置１０の吐出し口である吐出集合管４３は、その下流に、不図示の配水管が接続されて建物の内部に配置された給水器具（例えば蛇口）に接続されている。給水装置１０は、水供給源の水を加圧し建物の各給水器具に供給するためのポンプ装置である。

【0020】

まず、給水装置１０の建物への給水方式としては、水道本管の水を一旦受水槽に貯留し、受水槽の水を給水対象へポンプにて加圧する受水槽方式、及び、水道本管の本管圧を利用しポンプにて増圧することにより給水対象へ水を供給する直結給水方式などがある。また、給水対象への給水方式としては、ポンプにて増圧した水を直接圧送する直送式、または、ポンプにて増圧した水を屋上のタンクに一旦貯留し、自然流下にて給水を行う高置水槽方式等がある。

【0021】

ベース２０は、ポンプ３０Ａ，３０Ｂ等の各機器をその上に取り付けて基礎に固定するための台であって、略矩形の平板状で、長手方向の両側辺は下方向に折り曲げられた後に外方向に折り曲げられることで、Ｌ字状の固定辺２３，２３を構成している。

【0022】

給水装置１０は、ポンプ３０Ａ，３０Ｂを駆動するモータ３３Ａ，３３Ｂを備えている。ポンプ３０Ａ，３０Ｂは、吸込口３５Ａ，３５Ｂが設けられ、またポンプ３０Ａ，３０Ｂの上面には吐出し口３７Ａ，３７Ｂが設けられている。なお、直結給水方式の場合には、吸込口３５Ａ，３５Ｂが水道本管から分岐した供給管に逆流防止装置(不図示)を介して
接続され、供給管には、水道本管の圧力を検出する図示しない圧力センサが設けられる。以下、供給管に設けられる水道本管の圧力を計測する圧力センサにより検出される圧力値を「流入圧力」という。

【0023】

吐出配管４０は略Ｔ字状の配管であり、吐出し流量が過少水量Ｑｍｉｎ未満に至ったことを検知する流量検知器の一種であるフロースイッチ４９Ａ，４９Ｂ、及びチェッキ弁（逆止弁）４７Ａ，４７Ｂを介して、両ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出し口３７Ａ，３７Ｂに、接続されている。吐出配管４０の中央には吐出集合管４３が設けられている。これによって、両ポンプ３０Ａ，３０Ｂは、並列運転を行うことができる。チェッキ弁４７Ａ，４７Ｂによって、ポンプ３０Ａ，３０Ｂが停止したときに吐出配管４０内の水がポンプ３０Ａ，３０Ｂ側に逆流しない。吐出配管４０の中央の下部には、この吐出配管４０を圧力タンク５０に連結する連結配管４５が取り付けられ、連結配管４５には吐出配管４０から圧力タンク５０間の流路を遮断できる仕切弁４５Ａが設けられている。さらに吐出配管４０には吐出配管４０内圧力を検出する圧力センサ４８が取り付けられている。以下、圧力センサ４８により検出される圧力値を「吐出し圧力」という。

【0024】

圧力タンク５０は、樹脂等で形成された圧力タンク本体５３を備えている。圧力タンク本体５３の内部には、ゴムなど弾力性のある材料により形成されたダイヤフラム（隔壁）５１が配置されており、このダイヤフラム５１と圧力タンク本体５３によって画成された空気室５２に加圧空気が予め封入されている。圧力タンク５０とチェッキ弁４７Ａ，４７Ｂの効果によって、ポンプ３０Ａ，３０Ｂが停止した後の吐出配管４０内の圧力は、水が使用されない限り一定圧力に保持される。また、圧力タンク５０によって、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出し圧力の脈動を吸収したり、配管内の圧力の急変による衝撃を緩和する。

【0025】

圧力タンク５０は、常に封入圧が適切な範囲内（たとえば、後述する基準封入圧力Ｐｔｂの±２０％程度）となるよう定期的にメンテナンスされる。具体的には、圧力タンク５０の空気室５２には不図示の空気封入口が備えられており、この空気封入口より定期的に空気が封入される。圧力タンク５０のメンテナンス時には、作業員は仕切弁４５Ａを閉めて吐出配管４０と圧力タンク５０との流路を遮断し、圧力タンク５０から水を抜いた状態で封入圧力実測値Ｐｔａを測定し、封入圧力が基準封入圧力Ｐｔｂとなるように空気を封入する。仕切弁４５Ａにより吐出配管４０と圧力タンク５０との流路を遮断できるので、ポンプ３０Ａ，３０Ｂを運転しながら圧力タンクのメンテナンスを行うことができる。

【0026】

なお、以下、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出側である吐出配管４０に圧力タンク５０が設けられている実施形態について説明するが、こうした例には限定されない。圧力タンク５０は、水を蓄圧できるように水の流路（搬送液の搬送路）に取り付けられていればよく、吐出配管４０に設けられた圧力タンク５０に代えてもしくは加えて圧力タンク５０がポンプの流入側の配管（例えば、供給管）に設けられてもよい。そうすれば、流入圧力の脈動を吸収したり、供給管内の圧力の急変による衝撃を緩和することができる。

【0027】

制御盤６０は、ケース６１内に、ポンプの運転制御を行う各種電気回路からなる制御部６５並びにモータ３３Ａ，３３Ｂの可変速手段であるインバータ（不図示）を内蔵して構成されている。

【0028】

図４は、実施形態の給水装置１０の制御部６５の一例を説明するためのブロック構成図である。図示するように、給水装置１０の制御部６５は、制御用メモリ（記憶部）６６と、演算部６９と、Ｉ／Ｏ部７０と、運転パネル７９と、通信部７３と、を備えている。

【0029】

制御部６５の制御用メモリ６６としては、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦｅＲＡＭ、及び、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＲＡＭ等の揮発性メモリが使用される。
制御用メモリ６６は、給水装置１０を制御するための制御プログラムと、装置情報、設定値情報、メンテナンス情報、履歴情報、異常情報、運転情報等の給水装置１０に関する各種データを記憶する。なお、これらは、制御用メモリ６６が不揮発性記憶領域を有する場合には、その不揮発性記憶領域に記憶されてもよい。

【0030】

ここで、給水装置１０に関する各種データについて説明する。給水装置１０の装置情報とは、給水装置１０を構成する各機器に関する情報である。装置情報は、ポンプの台数、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの口径、給水量、全揚程、締切揚程、モータ３３Ａ，３３Ｂの出力容量、給水方式、および、給水装置１０の機種を示す機種識別情報（例えば機名、型番、シリアル番号など）の少なくとも１つが含まれる。設定値情報は、主に給水装置１０の使用環境や給水方式等によって値が変更される情報であって、設定圧力ＰＡ、最低圧力ＰＢ、始動圧力Ｐ０、停止圧力Ｐ１の少なくとも１つを含み、更には、各種警報を検出するための閾値や検知時間等の情報を含む。メンテナンス情報は、給水装置１０のメンテナンスに関する情報であって、圧力タンク５０の封入圧力の基準値（基準封入圧力Ｐｔｂ）、圧力タンク５０の封入圧力の測定値（実測封入圧力Ｐｔａ）、実測封入圧力Ｐｔａの履歴を含み、更には、メンテナンス作業履歴としての日時、作業内容、交換部品、メンテナンス作業者、後述する閾値Ｐｒｅｆ、ΔＰｒｅｆ等の情報が含まれてもよい。異常情報は給水装置１０における異常に関する情報であって、現在検出中の各種警報（インバータトリップ、吐出し圧力異常低下、各種センサー異常等）や異常（流入圧低下や受水槽の満水渇水減水等）を含む。履歴情報は、給水装置の各種履歴に関する情報であって、ポンプ３０Ａ、３０Ｂの積算運転時間並びに積算運転回数、給水装置１０にける警報履歴、各種操作履歴等を含む。運転情報は、給水装置１０における現在の状態を示す情報であって、現在のポンプ３０Ａ，３０Ｂのそれぞれの運転または停止状態、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの回転速度並びに電流値、更には、給水装置１０の入力電圧や流入圧力、吐出し圧力、目標圧ＳＶ等を含む。なお、メンテナンス情報並びに履歴情報は、給水装置１０が有する現在時刻と共に記憶されていることが好ましい。

【0031】

演算部６９としては、ＣＰＵが使用される。演算部６９は、制御用メモリ６６に格納されている制御プログラム及び各種データ、並びにＩ／Ｏ部７０から入力される信号に基づいて、給水装置１０を構成する各機器を制御するための演算等を行う。また、演算部６９は、通信部７３並びにＩ／Ｏ部７０等における通信制御や運転パネル７９における表示や操作の制御を行う。演算部６９における演算結果は、制御用メモリ６６に記憶されるとともに、Ｉ／Ｏ部７０、通信部７３に出力される。

【0032】

Ｉ／Ｏ部７０としては、ポート等が使用される。Ｉ／Ｏ部７０は、圧力センサ４８の入力信号、及び、フロースイッチ４９Ａ，４９Ｂ等の各種センサー類の検出信号等を受け入れて演算部６９に送る。また、Ｉ／Ｏ部７０と不図示のインバータとは、ＲＳ４２２，２３２Ｃ，４８５等の通信手段により互いに接続されるとよい。Ｉ／Ｏ部７０から各種設定値や回転速度の指令値、発停信号（運転・停止信号）などの制御信号がインバータへ送られる。また、インバータから実際の周波数値や電流値等がＩ／Ｏ部７０へと送られる。なお、Ｉ／Ｏ部７０とインバータとの間で送受信される制御信号としては、アナログ信号および／またはデジタル信号を用いてもよい。また、給水装置１０にて、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの可変速制御を行わない場合は、インバータがなくてもよい。その場合、モータ３３Ａ，３３Ｂの電源の入り切りをＩ／Ｏ部７０の接点出力にて行うとよい。

【0033】

なお、Ｉ／Ｏ部７０の入力ポートには、切り替えスイッチ等が接続され、切り替えスイッチからの入力信号により給水装置１０の装置情報や設定値情報を変更可能としてもよい。その場合、Ｉ／Ｏ部７０は、制御用メモリ６６に記憶される各種データを変更可能な情報入力部として機能する。

【0034】

運転パネル７９は、制御用メモリ６６に記憶される各種データを、演算部６９を介して表示ならびに変更することができるＧＵＩである。具体的には、運転パネル７９は、装置情報、設定値情報、メンテナンス情報の表示や設定変更、メンテナンス情報、履歴情報の表示、入力、履歴のクリア、異常情報の表示やリセット、運転情報の表示等を行う。運転パネル７９は、設定部７１と表示部７２を備える。なお、制御部６５と運転パネル７９は別々の基板としてもよい。制御部６５と運転パネル７９はシリアル通信や信号線等の有線もしくは無線にて接続されるとよい。制御部６５と運転パネル７９とを別々の基板とした場合は、給水装置１０から離れた場所（例えば、管理人室等）に設置し、制御部６５とシリアル通信や信号線等で接続された機器内に運転パネル７９を構成してもよい。また、運転パネル７９はＣＰＵを備え、該ＣＰＵにて表示操作の制御並びに制御部６５や外部端末８０との通信制御を行ってもよい。

【0035】

運転パネル７９の設定部７１は、制御部６５の情報入力部であって、ユーザーの外部操作により給水装置１０における自動給水の運転/停止、警報リセット並びに各種データの設定変更等の各種入力操作を行うために使用される。具体的には、設定部７１は不図示の操作ボタンやタッチパネル等を備え、外部操作による入力された情報は、制御用メモリ６６に記憶される。例えば、設定部７１は、設定圧力ＰＡ、最低圧力ＰＢ、始動圧力Ｐ０、停止圧力Ｐ１を設定値情報として設定変更したり、圧力タンク５０の実測封入圧力Ｐｔａ、閾値Ｐｒｅｆ、ΔＰｒｅｆ等をメンテナンス情報として入力したり設定変更することができる。例えば、給水装置１０のメンテナンス等を行う作業者は、計測器を用いて圧力タンク５０の封入圧力を計測し、設定部７１を通じて実測封入圧力Ｐｔａを入力する。入力された実測封入圧力Ｐｔａは、制御用メモリ６６に記憶される。

【0036】

更に、装置情報の一例である締切揚程を設定部７１より設定入力する場合を説明する。ユーザーの外部操作により設定部７１もしくは通信部７３より入力された全揚程は、制御用メモリ６６に記憶される。演算部６９は、設定された締切揚程に基づいてポンプの性能曲線を選択もしくは演算し、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの回転速度を制御する制御プログラムを実行する。このように、装置情報や設定値情報を変更することにより、制御部６５の汎用性を向上させることができ、複数の装置構成や設置環境の異なる給水装置に対して同一の制御部６５並びに制御プログラムを用いることができる。なお、設定部７１よりポンプ３０Ａ，３０Ｂの口径、及び前記給水装置の機器構成を示す機種識別情報、設定圧力ＰＡ、最低圧力ＰＢ、始動圧力Ｐ０、停止圧力Ｐ１の設定変更を行っても同様の効果が得られる。

【0037】

運転パネル７９の表示部７２は、７セグメントＬＥＤ及び表示灯によるユーザーインターフェースとして機能し、制御用メモリ６６に格納されている各種データ（例えば、圧力タンク５０の封入圧力の基準値（基準封入圧力Ｐｔｂ）および封入圧力の測定値（実測封入圧力Ｐｔａ）、実測封入圧力Ｐｔａの履歴等を表示できるように構成されている。また表示部７２は、ドットマトリクス方式による液晶表示器などであってもよい。

【0038】

通信部７３は、有線通信または無線通信によって外部端末８０と通信可能なように構成されている。具体的には、制御用メモリ６６に記憶された給水装置１０に関する各種情報を外部端末８０へ送信するとともに、制御部６５の情報入力部として外部端末８０からの設定値情報の変更要求を受信し、演算部６９に送る。ここで、通信部７３における無線通信としては、例えば近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）の技術を利用することができる。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＷｉ−Ｆｉなど、任意の方式の無線通信を利用することができる。ただし、ＮＦＣは、制御部６５と外部端末８０とを近づけるだけで通信を完了させることができる点で有利である。また、有線通信としては、例えば制御部６５にＵＳＢ（Universal Serial Bus）のような外部接続端子が設けられ、ここに外部端末８０が接続されることによって通信がなされてもよいし、Ｒ
Ｓ４２２，２３２Ｃ，４８５等のシリアル通信を用いてもよい。

【0039】

図３のように制御部６５は通信部７３と別々の基板としてもよい。その場合は、制御部６５と通信部７３はシリアル通信や信号線等の有線もしくは無線通信にて接続される。制御部６５と通信部７３とを別々の基板とした場合は、給水装置１０から離れた場所（例えば、管理人室等）に設置し、制御部６５とシリアル通信や信号線等で接続された機器内に通信部７３を構成してもよい。

【0040】

外部端末８０は、表示操作部８０Ａを有し、給水装置１０に関する各種データを表示並びに変更可能なように構成されている。具体的には、外部端末８０は、有線通信または無線通信によって通信部７３と通信し、通信部７３を介して取得した制御用メモリ６６に記憶された各種データを表示操作部８０Ａに表示するとともに、表示操作部８０Ａより入力された各種データの変更要求を通信部７３へ送信する。表示操作部８０Ａは、タッチ入力方式または押圧ボタン方式を用いた液晶画面での高機能表示器を採用することができる。この場合、表示部７２には簡易な情報を表示し、外部端末８０には大きな情報量の情報を表示できるとよい。こうした構成により、外部端末８０は、制御用メモリ６６に記憶された各種データのうち複数の情報（例えば、基準封入圧力Ｐｔｂ、実測封入圧力Ｐｔａ、実測封入圧力Ｐｔａの履歴、設定圧力ＰＡ、最低圧力ＰＢ、始動圧力Ｐ０、停止圧力Ｐ１、目標圧ＳＶ、現在圧ＰＶ、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転・停止、回転速度など）を、表示操作部８０Ａの同一画面上に表示することができ、給水装置１０に不慣れなユーザーも誤解することなく、給水装置１０の状態を認識したり、設定入力を行うことができる。

【0041】

また、給水装置１０は、機械室またはポンプ室などの電気的なノイズの多い環境に設置されることがある。こうした場合に備えて、表示部７２として、液晶表示やタッチパネルよりも電気的ノイズに強い７セグメントＬＥＤや表示灯、機械的な押圧ボタンなどにて構成された表示器が使用されてもよい。これにより、外部環境から発生される電気的なノイズによって外部端末８０の液晶表示やタッチパネル操作に異常が発生した場合でも、表示部７２により給水装置１０の運転に必要な最低限度の表示および操作を行うことができる。したがって、給水装置１０を電気的ノイズの多い環境下にも設置することができる。

【0042】

さらに、外部端末８０として、スマートフォン、携帯電話、パソコン、又は、タブレットなどの汎用端末機器（ＰＤＡ）を採用した場合には、これらのＰＤＡに、外部端末８０として作用するための専用のアプリケーションソフトウエアをインストールさせてもよい。この場合には、専用のアプリケーションソフトウエアをユーザーのレベル又は目的に沿って複数用意してもよい。

【0043】

なお、上述した運転パネル７９の機能は、外部端末８０にて全て実施可能としてもよい。給水装置１０が操作しにくい場所（例えば、運転パネル７９が操作者の足元あたり）に設置されていても給水装置１０の状態確認や設定値情報の変更等の操作が容易となる。

【0044】

ここで、上述した設定値情報には、外部端末８０による設定値情報の変更を制限する変更制限情報が含まれてもよい。変更制限情報によって設定値情報の変更が禁止されているときには、外部端末８０から設定値情報を変更することができない。この場合には、設定部７１を通じて変更制限情報を変更することで、外部端末８０による設定値情報の変更（設定入力）が許容される。これにより、例えば、メンテナンス作業中に、第三者が外部端末８０により設定値情報を変更することを防止することができる。また、給水装置１０は、マンションやビルの道路に面した外壁面に設置されることもあり、第三者が外部端末８０を用いて不正なアクセスすることが懸念される。これら不正アクセスが確認された場合に、制御部６５は、変更制限情報を変更することによって、外部端末８０による設定値情報の変更を禁止するとよい。そうすれば、外部端末８０にて設定入力ができなくなり、第三者における不正アクセス等を防止することができる。更に、制御部６５は、変更制限情報にて外部端末８０による通信を禁止してもよい。そうすれば、外部端末８０にて給水装置１０の各種情報を閲覧することもできなくなるため、不正アクセスへのセキュリティがより向上することとなる。なお、変更制限情報は、設定値情報の内容ごとに設定できるものとしてもよい。

【0045】

制御部６５による給水装置１０の給水制御の一例について説明する。ポンプ３０Ａ，３０Ｂが停止している状態で吐出し圧力が所定の始動圧力Ｐ０にまで低下すると、制御部６５はポンプ３０Ａ，３０Ｂの少なくとも一方を始動させる。具体的には、制御部６５はポンプ３０Ａ，３０Ｂの駆動を開始するようにモータ３３Ａ，３３Ｂ（インバータを備える場合にはインバータ）に指令を出す。ポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転中は、設定された圧力（設定圧力ＰＡ）により推定末端圧力一定制御または目標圧力一定制御などの制御が行われる。具体的には推定末端圧力一定制御の場合は、水供給先の末端の圧力が最低圧力ＰＢにて一定となるように、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの回転数と目標圧力制御カーブとを用いてポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出し圧力に対する目標圧ＳＶを設定し、目標圧力一定制御の場合は、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出し側の圧力が設定圧力ＰＡとなるように、設定圧力ＰＡを目標圧ＳＶと設定する。また、吐出し圧力を現在圧ＰＶとして、目標圧ＳＶと現在圧ＰＶの偏差にてＰＩＤ演算を行いポンプ３０Ａ，３０Ｂの指令回転速度が設定される。なお、推定末端圧一定制御において、設定圧力ＰＡは最大流量時の圧力値であり、最低圧力ＰＢは、末端の給水栓における流量ゼロ時の圧力値であり、直結給水にて推定末端圧力一定制御を行う場合は、流入圧力に基づいて目標圧力制御カーブを補正してもよい。具体的には目標圧力制御カーブを流入圧力だけ加算し、目標圧ＳＶを算出する。また、制御部６５は、本実施形態のようにポンプが複数台ある場合は、同時に起動可能なポンプ台数（ポンプ並列運転台数）にて水量に応じたポンプの台数制御も行われる。なお、ポンプ並列運転台数は設定値情報として制御用メモリ６６に記憶されるとよい。

【0046】

ポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転中に建物での水の使用が少なくなると、フロースイッチ４９Ａ，４９Ｂは、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの吐出し流量が過少水量Ｑｍｉｎ未満に至ったことを検出し、その検出信号をＩ／Ｏ部７０を介して制御部６５に送る。制御部６５は、この検出信号を受けると、所定時間で吐出し圧力が停止圧力Ｐ１に達するようにポンプ３０Ａ、３０Ｂの回転数を制御する蓄圧運転を行う。そして、吐出し圧力が所定の停止圧力Ｐ１に達すると、圧力タンク５０に蓄圧したと判断して蓄圧運転を終了し、ポンプ３０Ａ，３０Ｂを停止（小水量停止）させる。ポンプ３０Ａ，３０Ｂが小水量停止した後に、再び建物内で水が使用されると吐出し圧力が始動圧力Ｐ０以下まで低下しポンプ３０Ａ，３０Ｂが始動する小停再始動を行う。小停再始動のとき、ポンプ３０Ａ，３０Ｂが給水可能な回転速度まで上昇するまでの間は、圧力タンク５０に貯留された水で給水される。なお、本実施形態のようにポンプが複数台ある場合には、始動するポンプ３０Ａ，３０Ｂをローテーションさせ、ポンプ３０Ａ，３０Ｂ内に水が滞留するのを防ぐことが好ましい。また、小水量を検知する方法としては、フロースイッチ４９Ａ，４９Ｂを用いずに、モータ３３Ａ，３３Ｂの電流値による低負荷や締切揚程等その他の手段を用いてもよい。

【0047】

上述したように、給水装置１０は、水の使用量が少ないときにポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転を停止させる小水量停止機能を有している。上述した蓄圧運転において停止圧力Ｐ１まで蓄圧することで、吐出配管４０を流れる水は連結配管４５を通って圧力タンク５０内に流れ込み、圧力タンク５０内には所定量の水が貯留される。ここで、圧力タンク５０の封入圧力である空気室５２の圧が著しく低い状態にて、蓄圧運転を行うと、小停再始動時にタンクからの給水が遅れてしまい、給水が間に合わなくなる虞がある。また、圧力タンク内に貯留される水の量が多くなり、ダイヤフラム５１が圧力タンク本体５３の内壁に当たって破損する虞がある。また、空気室５２の圧が過度に高い状態で蓄圧運転を行うと、
圧力タンク内に貯留される水の量が少ないため、小停再起動時の給水が間に合わなくなったり空気室５２内の空気を過大圧縮するためダイヤフラム５１の寿命が短くなる。そのため、圧力タンク５０の封入圧力は、最適な圧力を基準封入圧力Ｐｔｂにて管理されることが望ましい。

【0048】

次に、圧力タンク５０の封入圧力を管理するための制御部６５による制御について説明する。上記したように、圧力タンク５０は、工場出荷時には、空気室５２に、工場出荷時の停止圧力Ｐ１並びに始動圧力Ｐ０にて蓄圧運転並びに小停再始動時を行うのに適切な基準封入圧力Ｐｔｂで空気が予め封入されている。ここで、給水装置１０の設置環境（例えば、給水対象の建物の高さ、要求される給水量、末端の水栓までの距離）によって停止圧力Ｐ１並びに始動圧力Ｐ０が変更されたり、また、圧力タンク５０は経年劣化によって空気室５２より空気が抜けてしまうことがあり、適正な封入圧力が維持されないことがある。封入圧力が適正でないと、吐出し圧力が不安定となったり、小水量停止時に圧力タンク５０に十分な量の水を溜めることができなくなったりしてしまう。

【0049】

図５は、制御部６５により実行される基準封入圧力Ｐｔｂ設定処理の一例を示すフローチャートである。この基準封入圧力Ｐｔｂ設定処理は、給水装置１０の主電源が投入（給水装置１０が起動）されたとき、または、給水装置１０の各種データのうち基準封入圧力Ｐｔｂに関連する情報が変更されたときに制御部６５により実行されるとよい。また、基準封入圧力Ｐｔｂ設定処理は、表示部７２に基準封入圧力Ｐｔｂを表示するときに実行されるものとしてもよい。基準封入圧力Ｐｔｂ設定処理が実行されると、制御部６５は、まず制御用メモリ６６に記憶された装置情報および設定値情報を取得する（Ｓ１１０）。そして、制御部６５は、取得した装置情報および設定値情報に基づいて圧力タンク５０の基準封入圧力Ｐｔｂを設定して（Ｓ１２０）、基準封入圧力設定処理を終了する。

【0050】

基準封入圧力Ｐｔｂの設定は、一例として、装置情報と設定値情報のうちの何れかの情報と基準封入圧力Ｐｔｂとの関係を予め定めたマップまたはテーブル等を制御用メモリ６６に記憶しておき、このマップまたはテーブル等と、制御用メモリ６６に記憶されている装置情報と設定値情報とに基づいて行うものとすることができる。図６は、機名とポンプ３０Ａ，３０Ｂの口径とモータ３３Ａ，３３Ｂの出力容量と停止圧力Ｐ１と基準封入圧力Ｐｔｂとの関係を示すテーブルの一例を示す図である。図６に示すテーブルの例では、機名、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの口径、モータ３３Ａ，３３Ｂの出力、及び停止圧力Ｐ１に対して、適正な封入圧力の基準値である基準封入圧力Ｐｔｂが定められている。なお、停止圧力Ｐ１と始動圧力Ｐ０が別々に設定される場合は、停止圧力Ｐ１と始動圧力Ｐ０にて基準封入圧力Ｐｔｂを設定してもよい。一例として、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの口径が４０ｍｍであるとともにモータ３３Ａ，３３Ｂの出力容量が１．５ｋＷ、停止圧力Ｐ１が０．１８Ｍｐａであるときに、圧力タンク５０の封入圧力の基準封入圧力Ｐｔｂが０．１５Ｍｐａであることが示されている。なお、本実施形態では、給水装置１０の機名が装置の構成情報（例えば、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの口径、型式、運転特性である締切揚程等、並びに圧力タンク５０の型式等）を含んでいるため、制御部６５は、設定部７１を通じて入力された機名に基づいて圧力タンク５０の封入圧力の基準封入圧力Ｐｔｂを設定するものとしてもよい。

【0051】

ここで、図６Ａを用いて、蓄圧運転で小停再始動時の給水が確保できる圧力である基準封入圧力Ｐｔｂについて説明する。図６Ａは図１に示す給水装置におけるポンプの運転特性曲線を示すグラフである。図６Ａにおいて、横軸が水量、縦軸が圧力（ヘッドまたは揚程）を表している。

【0052】

図６Ａにおいて、曲線Ｎ１、Ｎｍｉｎは、各回転速度におけるポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転特性を示している。ここで、抵抗曲線Ｒは、圧力タンク５０の封入圧が基準封入圧力
Ｐｔｂにて、ポンプ３０Ａ、３０Ｂが蓄圧運転を行う際の圧力タンク５０内に流れ込む水量に応じた管路損失であり、水量が０の点を原点として水量Ｑの略二乗に比例する曲線となっている。

【0053】

水量が設定量Ｑｍｉｎよりも少なくなってフロースイッチ４９Ａ，４９Ｂが動作すると、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの蓄圧運転が開始される。蓄圧運転においては、制御部６５は、目標圧ＳＶを最低圧力ＰＢであるＰｍｉｎから停止圧力Ｐ１まで所定の時間をかけて徐々に上昇させる。制御部６５は、目標値ＳＶと現在圧ＰＶのＰＩＤ演算を行い、その結果、抵抗曲線Ｒに沿って、運転中のポンプ３０Ａまたは３０Ｂの回転速度がＮｍｉｎからＮ１まで上がる。運転中のポンプ３０Ａ，または３０Ｂの吐出し圧力は停止圧力Ｐ１に達すると、蓄圧運転が終了して、運転中のポンプ３０Ａまたは３０Ｂが小水量停止される。ここで、圧力タンク５０の封入圧が基準封入圧力Ｐｔｂであるときには蓄圧運転が終了する運転点は点Ａ１であり、この点Ａ１における圧力は停止圧力Ｐ１、水量はＱ１となっている。蓄圧運転を行う時間とこのＱ１ならびにＱｍｉｎよって蓄圧運転時に圧力タンク５０に貯留される水量が求められる。

【0054】

抵抗曲線ＲＥ１は、圧力タンク５０の封入圧が基準封入圧力Ｐｔｂより高い場合の管路損失を示す曲線である。この場合には吐出し圧力が停止圧力Ｐ１に達するように蓄圧運転が行われると、蓄圧運転が終了する運転点が点ＡＥ１となり、このときの水量ＱＥ１は水量Ｑ１より少なくなる。抵抗曲線ＲＥ２は、圧力タンク５０の封入圧が基準封入圧力Ｐｔｂより低い場合の管路損失を示す曲線である。この場合には吐出し圧力が停止圧力Ｐ１に達するように蓄圧運転が行われると、蓄圧運転が終了する運転点が点ＡＥ２となり、このときの水量ＱＥ２はＱ１より多くなる。つまり、蓄圧運転時に圧力タンク５０に貯留される水量は、圧力タンク５０の容積とポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転特性曲線、蓄圧運転を行う時間より求めることができる。

【0055】

ここで、蓄圧運転時は、過少水量なので給水先における水の使用はゼロと考え、連結配管４５を通って圧力タンク５０内に流れ込む水の管路抵抗のみを考慮すればよく、連結配管４５より下流の給水先までの管路抵抗は無視することができる。よって、蓄圧運転時のポンプ３０Ａ，３０Ｂの運転特性曲線は、図６に示す機名、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの口径、モータ３３Ａ，３３Ｂの出力及び停止圧力Ｐ１の何れかにて設定することができる。言い換えれば、基準封入圧力Ｐｔｂは、図６に示す機名、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの口径、モータ３３Ａ，３３Ｂの出力の出力容量、及び停止圧力Ｐ１もしくは始動圧力Ｐ０の何れかにて設定することができる。

【0056】

また、圧力タンク５０は、蓄圧運転時の最高の圧力である停止圧力Ｐ１と圧力タンク５０の封入圧力との比が所定の値（最大圧縮比）を超えないように使用することで、過度に加圧された状態を防止してダイヤフラム５１が早期に劣化するのを防止することができる。なお、最大圧縮比は、圧力タンク５０容積や構造によって決まる。制御部６５は、停止圧力Ｐ１および始動圧力Ｐ０に基づいて基準封入圧力Ｐｔｂを設定できる。このときには、設定値情報である設定圧力ＰＡに基づいて基準封入圧力Ｐｔｂを算出してもよい。こうすれば、給水装置１０の設置環境（例えば、給水先の建物の高さや給水量、末端水栓までの管路抵抗など）に応じて、より適正な基準封入圧力Ｐｔｂを設定することができる。

【0057】

一例として、設定圧力ＰＡに基づく基準封入圧力Ｐｔｂの算出について説明する。制御部６５は、まず、設定圧力ＰＡに所定の係数Ｄ１を乗じて最低圧力ＰＢを設定する。制御部６５が推定末端圧一定制御を行うのであれば、係数Ｄ１は０．８、０．８５、又は０．９等の１以下の係数である。制御部６５が吐出圧力一定制御を行うのであれば係数Ｄ１は１となる。続いて、制御部６５は、設定圧力ＰＡと最低圧力ＰＢとの差が所定の閾値（たとえば３ｍ）より大きいときには最低圧力ＰＢを始動圧力Ｐ０に設定し、始動圧力Ｐ０に
所定の閾値（たとえば３ｍ）を加えた圧力を停止圧力Ｐ１とする。一方、制御部６５は、設定圧力ＰＡと最低圧力ＰＢとの差が所定の閾値（たとえば３ｍ）以下のときには設定圧力ＰＡから所定の閾値（例えば３ｍ）を減じた圧力を始動圧力Ｐ０に設定する。次に、制御部６５は、始動圧力Ｐ０に閾値（例えば３ｍ）を加えた圧力を停止圧力Ｐ１に設定する。なお、設定圧力ＰＡと最低圧力ＰＢとの差が所定の閾値以下のときには、設定圧力ＰＡと停止圧力Ｐ１とは同じ値としてもよい。そして、停止圧力Ｐ１と基準封入圧力Ｐｔｂとの比が最大圧縮比（例えば４）以下ならば、制御部６５は、始動圧力Ｐ０に所定の係数（０．８、０．８５、又は０．９等）を乗じることにより、基準封入圧力Ｐｔｂを算出する。このように、始動圧力Ｐ０と停止圧力Ｐ１の差が所定の閾値によって決まることで、蓄圧運転時に圧力タンク５０には適切な圧力で加圧するとともに必要量の貯水量を確保できる。また、制御部６５は、設定部７１等の情報入力部を通じて入力された設定圧力ＰＡに連動して最低圧力ＰＢ、停止圧力Ｐ１、始動圧力Ｐ０、及び基準封入圧力Ｐｔｂを自動的に変更することができる。これにより、設定変更の際の利便性が良くなる。

【0058】

なお、封入圧力の基準封入圧力Ｐｔｂは、設定圧力ＰＡに代えて、または加えて、他の情報に基づいて設定されてもよい。一例として、基準封入圧力Ｐｔｂは、設定部７１等の情報入力部を通じて直接設定された最低圧力ＰＢ、停止圧力Ｐ１、始動圧力Ｐ０、全揚程、及び、締切揚程の少なくとも一部に基づいて設定されてもよい。また、封入圧力の基準封入圧力Ｐｔｂが制御用メモリ６６に予め記憶されるものとしたり、設定部７１や通信部７３等の情報入力部を通じて封入圧力の基準封入圧力Ｐｔｂを設定できるものとし、制御部６５は設定された基準封入圧力Ｐｔｂを用いるものとしてもよい。

【0059】

具体的には、設定部７１等の情報入力部を通じて設定された始動圧力Ｐ０に所定の係数（０．８、０．８５、又は０．９等）を乗じることにより、基準封入圧力Ｐｔｂを算出してもよい。または、設定部７１等の情報入力部を通じて直接設定された停止圧力Ｐ１より所定の値を減算する等して始動圧力Ｐ０を求め、この始動圧力Ｐ０に所定の係数（０．８、０．８５、又は０．９等）を乗じることにより、基準封入圧力Ｐｔｂを算出してもよい。設定部７１等の情報入力部を通じて直接設定された全揚程及び締切揚程に所定の係数（１以下）を乗ずる、もしくは所定の値を減ずる等して停止圧力Ｐ１もしくは始動圧力Ｐ０を求め、基準封入圧力Ｐｔｂを算出してもよい。

【0060】

このように本実施形態の給水装置１０は、給水装置１０の各種データを記憶する記憶部である制御メモリ６６と給水装置１０の各種データを表示する表示部７２を有し、給水装置１０の各種データには圧力タンク５０の封入圧力の基準封入圧力Ｐｔｂを含み、表示部７２で基準封入圧力Ｐｔｂを表示できる。このため、作業者が圧力タンク５０の封入圧力を確認したり調整するときに、表示部７２を通じて基準封入圧力Ｐｔｂを確認することができる。したがって、紙媒体の給水装置１０の仕様書または作業指示書等を用いなくても圧力タンク５０のメンテナンスを行うことができ、作業性を向上できる。

【0061】

図７は、制御部６５により実行される封入圧力管理処理の一例を示すフローチャートである。この封入圧力管理処理は、設定部７１を通じて圧力タンク５０の封入圧力の計測値である実測封入圧力Ｐｔａが入力されたときに、制御部６５によって実行されるとよい。封入圧力管理処理が実行されると、制御部６５は、まず、入力された実測封入圧力Ｐｔａを制御用メモリ６６に記憶する（Ｓ１４０）。このときには、制御部６５は、図示しない計時部によって計時される現在時刻とともに実測封入圧力Ｐｔａを記憶することが好ましい。また、記憶された実測封入圧力Ｐｔａは、その履歴と共に作業者の操作によって表示部７２で表示できることが好ましい。図８は、制御用メモリ６６に記憶される実測封入圧力Ｐｔａの一例を示す図である。図８では、圧力タンク５０の封入圧力が半年ごとに計測され、設定部７１を通じて制御用メモリ６６に記憶されている例が示されている。また、図９は、制御用メモリ６６に記憶される実測封入圧力Ｐｔａの一例を示すグラフである。
表示部７２が液晶表示板など高性能である場合には、実測封入圧力Ｐｔａの表示として図９に示すようなグラフなどを用いてもよい。こうした制御により、制御用メモリ６６に実測封入圧力Ｐｔａが保持され、作業者は紙媒体の報告書などを使用しなくても実測封入圧力Ｐｔａを確認することができる。また、時刻とともに実測封入圧力Ｐｔａを記憶することで実測封入圧力Ｐｔａの履歴を確認できる。

【0062】

続いて、制御部６５は、入力された実測封入圧力Ｐｔａを閾値Ｐｒｅｆと比較する（Ｓ１５０）。また、実測封入圧力Ｐｔａが閾値Ｐｒｅｆよりも大きいときには（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）、封入圧力の減少量ΔＰｔａを計算して（Ｓ１６０）、計算した減少量ΔＰｔａを閾値ΔＰｒｅｆと比較する（Ｓ１７０）。このＳ１５０〜Ｓ１７０の処理は、圧力タンク５０に異常が生じているか否かを判定する処理である。ここで、閾値Ｐｒｅｆ，ΔＰｒｅｆは、ダイヤフラム５１が損傷しているような圧力タンク５０の異常を判定するための閾値であり、基準封入圧力Ｐｔｂ、設定圧力ＰＡ、停止圧力Ｐ１、始動圧力Ｐ０、締切揚程、および大気圧などの給水装置１０の各種データの少なくとも一部に基づいて予め定められた値を用いることができる。なお、メンテナンスによって圧力タンク５０の封入圧を調整したか否かに基づいて閾値Ｐｒｅｆの値が変更されてもよい。また、封入圧力の減少量ΔＰｔａは、今回に入力された実測封入圧力Ｐｔａ（図９における「Ｐｔａ１」）から前回に入力された実測封入圧力Ｐｔａ（図９における「Ｐｔａ２」）との差を計算することにより算出することができる。さらに、実測封入圧力Ｐｔａが実測時の時刻情報とともに記憶部７８に記憶されている場合には、封入圧力の減少量ΔＰｔａは、所定の基準時間当たりの減少量として算出されてもよい。また、これに代えて、前回に実測したときからの経過時間ΔＴに基づいて閾値ΔＰｒｅｆを補正するものとしてもよい。

【0063】

制御部６５は、実測封入圧力Ｐｔａが閾値Ｐｒｅｆ以下であったり（Ｓ１５０：Ｎｏ）、封入圧力の減少量ΔＰｔａが閾値ΔＰｒｅｆ以上であるときには（Ｓ１７０：Ｎｏ）、圧力タンク５０を交換する等のメンテナンスを行うべきと判断する。このため、制御部６５は、圧力タンク５０を交換するように表示部７２で表示して（Ｓ２００）、封入圧力管理処理を終了する。制御部６５は、このときには表示部７２への表示に代えてまたは加えてブザー音などを鳴らしてもよい。こうした制御により、作業者は圧力タンク５０の交換等のメンテナンスを行うべきことを認識することができる。なお、制御部６５による圧力タンク５０の異常判定は、実測封入圧力Ｐｔａおよび減少量ΔＰｔａに代えて、または加えて、前回に圧力タンク５０が交換されてからの経過時間など他の情報に基づいて行われてもよい。

【0064】

制御部６５は、実測封入圧力Ｐｔａが閾値Ｐｒｅｆより大きく（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）、封入圧力の減少量ΔＰｔａが閾値ΔＰｒｅｆより小さいときには（Ｓ１７０：Ｙｅｓ）、圧力タンク５０に異常は生じていないと判断する。続いて制御部６５は、実測封入圧力Ｐｔａに基づいて、圧力タンク５０のメンテナンス時期Ｔｍを算出し（Ｓ１８０）、算出したメンテナンス時期Ｔｍを表示部７２で表示して（Ｓ１９０）、封入圧力管理処理を終了する。図８および図９に示すように、一般に圧力タンク５０の封入圧力は、時間の経過とともに減少する。また、本実施形態では、圧力タンク５０の封入圧力がメンテナンス値Ｐｍ以下に至ると、空気室５２に空気を封入するなど圧力タンク５０をメンテナンスすべきものとしている。ここで、メンテナンス値Ｐｍは、圧力タンク５０の規格および基準封入圧力Ｐｔｂ等に基づいて予め定めた値を用いることができる。そして、本実施形態の制御部６５は、実測封入圧力Ｐｔａの履歴に基づいて、圧力タンク５０の封入圧力がメンテナンス値Ｐｍ以下に至ると推定される時期をメンテナンス時期Ｔｍとして算出する。一例として、制御部６５は、前回に実測したときからの経過時間ΔＴと減少量ΔＰｔａにてメンテナンス時期Ｔｍとして算出する。具体的には、今回計測した日時からΔＴ経過後に、今回計測された実測封入圧力Ｐｔａから減少量ΔＰｔａで減少すると仮定して、メンテナンス値Ｐｍ以下に至る時期をメンテナンス時期Ｔｍとして算出する。ただし、こうした例に
限定されず、制御部６５は、実測封入圧力Ｐｔａの履歴に基づいてｎ次関数または指数関数などの近似関数を算出し、近似関数において封入圧力がメンテナンス値Ｐｍ以下に至る時期をメンテナンス時期Ｔｍとして算出するものとしてもよい。このようにメンテナンス時期Ｔｍが算出されて表示部７２で表示されることにより、作業者が圧力タンク５０をメンテナンスする時期を認識することができる。なお、メンテナンス時期Ｔｍは、封入圧力管理処理が実行されたときに限らず、ユーザーの操作によって表示部７２で表示されてもよい。

【0065】

なお、図８および図９に示す例などでは、圧力タンク５０の封入圧力が測定されるときに封入圧力の調整がなされていないものとしているが、こうした例には限定されず、圧力タンク５０の封入圧力が調整されたときには設定部７１を通じて調整した封入圧力が入力されてもよい。この場合には、封入圧力が調整された後の測定値のみを用いてメンテナンス時期Ｔｍが算出されるものとしてもよい。

【0066】

上記した実施形態では、実測封入圧力Ｐｔａが設定部７１を通じて給水装置１０に入力されるとともに、圧力タンク５０の基準封入圧力Ｐｔｂおよびメンテナンス時期Ｔｍが表示部７２で表示されるものとした。しかしながら、これに代えて、または加えて、実測封入圧力Ｐｔａが外部端末８０から通信部７３を通じて給水装置１０に入力されてもよい。このときには、制御部６５は、外部端末８０が有する時刻情報とともに実測封入圧力Ｐｔａを制御用メモリ６６に記憶するものとしてもよい。また、圧力タンクの基準封入圧力Ｐｔｂおよびメンテナンス時期Ｔｍが通信部７３を通じて外部端末８０に送信されて、外部端末８０において基準封入圧力Ｐｔｂおよびメンテナンス時期Ｔｍが表示されるものとしてもよい。また、圧力タンク５０の実測封入圧力Ｐｔａの履歴が通信部７３を通じて外部端末８０に送信されて表示されてもよく、この場合には図９に示すようなグラフなどで実測封入圧力Ｐｔａの履歴が表示されてもよい。

【0067】

上述した封入圧力管理処理に加えて、例えば、Ｓ１５０の前やＳ１９０の後等に実測封入圧力Ｐｔａと基準封入圧力Ｐｔｂを比較してもよい。この際、実測封入圧力Ｐｔａが基準封入圧力Ｐｔｂよりも所定の値以上大きければ、制御部６５は、圧力タンク５０が過度に加圧された状態である旨を表示部７２に出力してもよい。また、図５に示したように装置情報もしくは設定値情報の何れかが変更となり、制御部６５によって基準封入圧力Ｐｔｂの設定が変更された場合にも封入圧力管理処理が行われるとよい。その際には、制御部６５は、前回の実測封入圧力Ｐｔａを実測封入圧力Ｐｔａとして封入圧力管理処理を行ってもよい。

【0068】

（変形例）
図１０は、変形例の制御部および外部表示器である外部端末８０を示す図である。この変形例では、通信部７３が、制御部側アンテナ部７６、集積回路７７、及び、記憶部７８を備えている。記憶部７８は、通信用の揮発性メモリ（不図示）並びに不揮発性メモリ（不図示）を含んでいる。集積回路７７は、制御部側アンテナ部７６、記憶部７８に電気的に接続されている。なお、図１０に示す制御部６５Ａは表示部７２を備えていないが、表示部７２を備えてもよい。また、変形例の制御部６５Ａは、ポンプ３０Ａ，３０Ｂ等の給水装置１０の他の構成と一体に設けられていてもよいし、給水装置１０のデータを中継するための装置として給水装置１０の他の構成から離れて設けられてもよい。

【0069】

変形例の外部端末８０は、電波を送受信する表示器側アンテナ部８１と、表示部８２と、バッテリー８３と、データリーダー８４と、を備えている。この外部端末８０では、表示器側アンテナ部８１で受信したデータがデータリーダー８４で読み取られる。そして、データリーダー８４で読み取られたデータ（例えば、圧力タンク５０の基準封入圧力Ｐｔｂ、実測封入圧力Ｐｔａの履歴、メンテナンス時期Ｔｍ、経過時間ΔＴ、減少量ΔＰｔａ
およびメンテナンス値Ｐｍなどを含む圧力タンク５０の封入圧力に関する情報やその他の各種データ）が表示部８２で表示される。また、外部端末８０より給水装置１０の各種設定値を変更したり圧力タンク５０の実測封入圧力Ｐｔａを入力したりすることも可能とする。バッテリー８３は、表示器側アンテナ部８１、データリーダー８４、および表示部８２に電力を供給する。

【0070】

外部端末８０として、例えばスマートフォン、携帯電話、パソコン、タブレット等の汎用端末機器を用いてもよく、遠隔監視器などの専用の端末機器を用いてもよい。特に、スマートフォンなどのＰＤＡを外部端末として使用すれば、専用の表示器を制作するコストが削減できるので、給水装置のコストを下げることができる。また、複数のユーザーが個々の汎用端末機器に給水装置１０の状態を表示させたり、設定を変更したりすることができるので、ユーザーのレベル又は目的に沿った操作を提供することが可能である。たとえば、マンションまたはビルの管理人のような給水装置に関する専門知識のないユーザーに対して、ポンプ３０Ａ，３０Ｂの制御に関する情報などを分かり易く知らせることができる給水装置を安価に提供することができる。

【0071】

外部端末８０は、近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）の技術によって制御部６５Ａと接続される。より具体的には、外部端末８０を制御部６５Ａに近づけた状態で、表示器側アンテナ部８１が電波を発生すると、その電波を制御部側アンテナ部７６が受け取り、制御部側アンテナ部７６は電波を電力に変換する。この電力は集積回路７７および記憶部７８に供給されてこれら集積回路７７および記憶部７８を駆動する。外部端末８０が記憶部７８のデータを読取る場合、集積回路７７は、電波に含まれる通信データに基づいて、記憶部７８に記憶されているデータを読み取り、制御部側アンテナ部７６にデータを送る。制御部側アンテナ部７６は、データとともに電波を表示器側アンテナ部８１に送信する。データリーダー８４は、表示器側アンテナ部８１が受信したデータを読み取り、そのデータを表示部８２に表示させる。また、外部端末８０が記憶部７８のデータを変更する場合、集積回路７７は、電波に含まれる通信データに基づいて、記憶部７８のデータを変更し、制御部側アンテナ部７６にデータ変更が実行されたことを意味するデータを送る。制御部側アンテナ部７６は、データとともに電波を表示器側アンテナ部８１に送信する。データリーダー８４は、表示器側アンテナ部８１が受信したデータを読み取り、データ変更が実行されたことを表示部８２に表示させる。

【0072】

外部端末８０は、表示を消去するためのクリアボタン８６と、データをリセットするためのリセットボタン（不図示）を備えていてもよい。ユーザーがクリアボタン８６を押すと、表示部８２の表示が消去される。また、リセットボタンを押すと、リセット信号が制御部６５Ａに送信され、リセット信号を受信した制御部６５Ａは、メンテナンス情報などのデータをリセットする。本実施形態のクリアボタン８６は、表示部８２の画面上に現れる仮想的なボタンであるが、クリアボタン８６は表示部８２の外に設けられた機械的なボタンであってもよい。なお、実施形態および変形例の制御部６５，６５Ａにクリアボタン、リセットボタンを設けてもよい。

【0073】

変形例では、制御部６５Ａの記憶部７８に記憶されているデータは、無線通信により制御部６５Ａから外部端末８０に送られる。変形例によれば、給水装置１０の電源が入っていない場合でも、制御部側アンテナ部７６は外部端末８０から発せられる電波から電力を発生し、集積回路７７および記憶部７８を駆動することができる。したがって、給水装置１０のメンテンナンス中などにおいて制御部６５に電力が供給されていないときでも、外部端末８０は、制御部６５の記憶部７８からデータを取得して表示したり、記憶部７８に記憶されているデータを変更することができる。なお、このときには、制御部６５Ａは、外部端末８０から受信した時刻情報に基づいて計時部７４によって計数される現在時刻を修正してもよい。

【0074】

ＮＦＣは、数ｃｍの近距離にて相互通信する技術である。変形例の制御部６５Ａを給水装置１０の他の構成と一体に設けられている場合、外部端末８０にて各種情報を表示または変更するときには、ユーザー及びメンテナンス員は、相互通信可能な距離まで外部端末８０を制御部６５Ａに近づけることになる。このことは、外部端末８０を操作するときは、ユーザーおよびメンテナンス員は給水装置１０の近くにいることを意味する。このため、例えば消耗品の交換作業中にリセットボタンが押されてポンプが起動するといった誤操作に起因した給水装置１０の予期しない動作を防止することに繋がる。また、複数の給水装置１０が設置された現場では、表示したい給水装置１０の近距離で相互通信が可能となる為、意図しない別の給水装置の状態を表示または設定変更してしまうという誤表示または誤操作を防止することができる。

【0075】

なお、本実施形態または変形例の給水装置１０の通信部７３は、公衆回線やネットワーク、専用回線等を介して、保守管理会社または管理人室に設けられた遠隔監視装置(例えば、パソコン、スマートフォン、又は、専用モニター)と通信してもよい。この場合、ポンプの運転情報、設定値情報の変更履歴、給水装置１０の異常履歴等が、通信部７３から遠隔監視装置に送信される。遠隔監視装置は、受信したデータを表示する表示部を備えてもよい。また、遠隔監視装置は給水装置１０から受信したデータを、外部端末８０に送信してもよい。また、外部端末８０および遠隔監視装置は、給水装置１０から受信したデータを外部サーバに送信して記憶させてもよい。また、遠隔監視装置から各種データの書き込みを行ってよいし、外部端末から遠隔監視装置へ各種データを書き込み更に遠隔監視装置より給水装置１０へ各種データの書き込みを行ってもよい。このときには、給水装置１０は、外部端末８０と通信したときと同様に、遠隔監視装置から設定値情報の変更指令を受信したときに、または遠隔監視装置と通信したときに、上記した設定値情報変更処理または通信時制御処理を実行して、遠隔監視装置から時刻情報を受信してもよい。

【0076】

給水装置１０は、記憶部７８に記憶した各種履歴情報を制御用メモリ６６と共用してもよい。例えば、給水装置１０が電源断時に記憶部７８に書き込まれた情報は、給水装置１０の復電後に制御用メモリ６６にコピーされ、通電中に制御用メモリ６６の各種履歴情報が変更された場合は、記憶部７８にコピーされるとよい。但しこのようなタイミングにコピーするのみに限らず、制御用メモリ６６と記憶部７８の値が一致すればよい。

【0077】

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。

【符号の説明】

【0078】

１０…給水装置
２０…ベース
３０Ａ，３０Ｂ…ポンプ
４０…吐出配管
４５…連結配管
４５Ａ…仕切弁
４８…圧力センサ
５０…圧力タンク
５１…ダイヤフラム
６０…制御盤
６５，６５Ａ…制御部
６６…制御用メモリ（記憶部）
６９…演算部
７０…Ｉ／Ｏ部
７１…設定部（情報入力部）
７２…表示部
７３…通信部（情報入力部）
７６…制御部側アンテナ部
７７…集積回路
７８…記憶部
７９…運転パネル
８０…外部端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図6A】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】