特開 2022-77430 給水装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022077430

(43)【公開日】2022-05-23

(54)【発明の名称】給水装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/08 20060101AFI20220516BHJP

   F04D 15/00 20060101ALI20220516BHJP

【ＦＩ】

F04B49/08 311

F04D15/00 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020188293

(22)【出願日】2020-11-11

(71)【出願人】

【識別番号】000148209

【氏名又は名称】株式会社川本製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】坂谷 哲則

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 章太

【テーマコード（参考）】

3H020

3H145

【Ｆターム（参考）】

3H020AA01

3H020AA05

3H020BA05

3H020CA01

3H020CA04

3H020DA04

3H020DA22

3H020EA02

3H020EA03

3H020EA11

3H020EA12

3H145AA12

3H145AA23

3H145BA23

3H145BA31

3H145CA03

3H145CA06

3H145DA07

3H145EA13

3H145EA14

3H145EA37

3H145EA38

(57)【要約】

【課題】 従来と異なる手法にて目標圧力を決定する給水装置の一例を開示する。
【解決手段】 電動ポンプ３が停止している状態であって、給水量が０より大きく、かつ、予め決められた流量（本実施形態では、停止流量Ｑｓ）以下のときに圧力センサＰｄ１により検出された圧力（最低吐出側圧力ＰＬ）及び検出流量Ｑを利用して目標圧力Ｐｔを決定する。配管損失は、流量の関数値として推定可能であるので、末端圧と流量とが検出可能であれば、吐出し圧力、つまり目標圧力Ｐｔを決定することが可能である。このため、給水装置１では、最低吐出側圧力ＰＬ及び検出流量Ｑを利用して目標圧力Ｐｔを決定している。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の配水管に接続される給水装置において、
給水用のポンプと、
前記配水管に供給する給水量を検出する流量センサと、
前記配水管に供給する水の圧力を検出する圧力センサと、
前記ポンプの停止及び稼働を制御する制御部であって、前記流量センサの検出流量を利用して目標圧力を決定する目標圧力決定制御、及び前記圧力センサの検出圧力が前記目標圧力となるように前記ポンプの作動を制御する目標圧力制御を実行可能な制御部と、
前記ポンプの停止時に給水圧を保持する蓄圧装置とを備え、
前記目標圧力決定制御では、
前記ポンプが停止している状態であって、前記給水量が０より大きく、かつ、予め決められた流量以下のときに前記圧力センサにより検出された圧力（以下、最低吐出側圧力という。）、及び前記検出流量を利用して前記目標圧力を決定する決定機能
が実行可能である給水装置。

【請求項2】

前記目標圧力決定制御を実行するために必要な情報が記憶された記憶部を備え、
前記目標圧力決定制御では、
前記決定機能（以下、補正制御という。）、又は
前記最低吐出側圧力を利用することなく、前記検出流量及び前記記憶部に記憶されている情報を利用して前記目標圧力を決定する標準決定制御
が実行可能である請求項１に記載の給水装置。

【請求項3】

前記制御部は、最初に前記ポンプが起動した時からの経過日数が予め決められた所定日数以上となったときに前記補正制御を実行するとともに、前記補正制御が実行された以降は、当該補正制御にて決定された前記目標圧力にて前記目標圧力制御を実行し、
さらに、前記制御部は、前記補正制御が実行されるまでは前記標準決定制御にて決定された前記目標圧力にて前記目標圧力制御を実行する請求項２に記載の給水装置。

【請求項4】

前記ポンプを駆動する電動モータと、
前記電動モータを駆動するインバータ方式の駆動部であって、前記制御部の指令に従って当該電動モータに供給する駆動電流の周波数を予め決められた範囲で変化させる駆動部とを備え、
前記流量センサの検出流量が前記範囲の上限周波数に基づいて予め決められた流量以上となった時を補正時としたとき、
前記制御部は、最初の前記補正時又は最初の前記補正時以降のときに前記補正制御を実行するとともに、前記補正制御が実行された以降は、当該補正制御にて決定された前記目標圧力にて前記目標圧力制御を実行し、
さらに、前記制御部は、前記補正制御が実行されるまでは前記標準決定制御にて決定された前記目標圧力にて前記目標圧力制御を実行する請求項２に記載の給水装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記流量センサの検出流量が予め決められた流量以下となったときに前記ポンプを停止させる小水量停止制御を実行可能であり、
さらに、前記制御部は、前記小水量停止制御により前記ポンプが停止しているときに前記最低吐出側圧力の検出を実行する請求項１ないし４のいずれ１項に記載の給水装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記圧力センサの検出圧力が予め決められた圧力（以下、起動圧力という。）以下となったときに前記ポンプを起動させる起動制御を実行可能であり、
さらに、前記制御部は、前記最低吐出側圧力の検出を実行しているときは、前記起動制御を停止させる請求項１ないし５のいずれ１項に記載の給水装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記圧力センサの検出圧力が前記起動圧力以下のときに、前記最低吐出側圧力の検出を実行する請求項６に記載の給水装置。

【請求項8】

前記記憶部には、第１設定圧力、及び当該第１設定圧力より小さい第２設定圧力が少なくとも記憶されており、
前記標準決定制御では、前記第１設定圧力と前記第２設定圧力との圧力差及び前記流量センサの検出流量に関する関数値として前記目標圧力が決定され、
前記最低吐出側圧力を利用して予め決められたルールに従って決定された値を補正後第２設定圧力としたとき、前記補正制御では、前記第１設定圧力と前記補正後第２設定圧力との圧力差及び前記流量センサの検出流量に関する関数値として前記目標圧力が決定される
請求項２ないし４のいずれか１項に記載の給水装置。

【請求項9】

前記記憶部には、前記第２設定圧力より小さい第３設定圧力が少なくとも記憶されており、
前記補正制御では、前記最低吐出側圧力に前記第３設定圧力が加算された値が前記補正後第２設定圧力とされる請求項８に記載の給水装置。

【請求項10】

前記記憶部には、１より大きい値が補正係数として記憶されており、
前記最低吐出側圧力に前記補正係数が乗算された値を補正後第１設定圧力としたとき、前記補正制御では、前記補正後第１設定圧力と前記補正後第２設定圧力との圧力差及び前記流量センサの検出流量に関する関数値として前記目標圧力が決定される
請求項８又は９に記載の給水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、建物の配水管に接続される給水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

給水用ポンプは、吐出し圧力が目標とする圧力（以下、目標圧力という。）となるように制御される。目標圧力は、建物の配水管のうち最もポンプから離れた末端において、必要な圧力が確保されるように決定されることが望ましい。

【0003】

このため、目標圧力は、配水管で発生する圧力損失（以下、配管損失という。）が考慮された値として決定される。配管損失は、流量の増大に応じて大きくなるので、例えば、特許文献１においては、目標圧力制御カーブとポンプの性能曲線との交点として決定される圧力を目標圧力としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－２１４７１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

適切な目標圧力制御カーブは、給水装置の運転状況等によって異なる。このため、特許文献１に記載の発明では、ポンプが始動された後の吐出側圧力の最低値を決定した後、当該最低値と吐出側圧力についての所定下限値との差分を算出し、当該差分に基づいて目標圧力制御カーブを補正している。

【0006】

本開示は、上記点に鑑み、特許文献１に記載の給水装置と異なる手法にて目標圧力を決定する給水装置の一例を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

建物の配水管に接続される給水装置は、例えば、給水用のポンプ（３Ａ）と、配水管に供給する給水量を検出する流量センサ（Ｆｓ１）と、配水管に供給する水の圧力を検出する圧力センサ（Ｐｄ１）と、ポンプ（３Ａ）の停止及び稼働を制御する制御部（１０）であって、流量センサ（Ｆｓ１）の検出流量（Ｑ）を利用して目標圧力（Ｐｔ）を決定する目標圧力決定制御、及び圧力センサ（Ｐｄ１）の検出圧力が目標圧力（Ｐｔ）となるようにポンプ（３Ａ）の作動を制御する目標圧力制御を実行可能な制御部（１０）と、ポンプ（３Ａ）の停止時に給水圧を保持する蓄圧装置（５）とを備え、目標圧力決定制御では、ポンプ（３Ａ）が停止している状態であって、給水量が０より大きく、かつ、予め決められた流量以下のときに圧力センサ（Ｐｄ１）により検出された圧力（以下、最低吐出側圧力（ＰＬ）という。）、及び検出流量（Ｑ）を利用して目標圧力（Ｐｔ）を決定する決定機能が実行可能であることが望ましい。

【0008】

これにより、当該最低吐出側圧力（ＰＬ）は、ポンプ（３Ａ）が停止している状態であって、給水量が０より大きく、かつ、予め決められた流量以下のときに検出された圧力、つまり、蓄圧装置（５）にて給水されている状態の給水圧となる。

【0009】

そして、上記状態においては、流量が極めて小さく、かつ、配管損失が流速の２乗に比例して変化することから、最低吐出側圧力（ＰＬ）は、建物の配水管のうち最もポンプから離れた末端における現実の圧力（以下、末端圧という。）とみなすことが可能である。

【0010】

そして、配管損失は、上記のように流量の関数値として推定可能であるので、末端圧と流量とが検出可能であれば、吐出し圧力、つまり目標圧力（Ｐｔ）を決定することが可能である。このため、当該給水装置では、最低吐出側圧力（ＰＬ）及び検出流量（Ｑ）を利用して目標圧力（Ｐｔ）を決定している。

【0011】

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態に係る給水装置を示す図である。

【図2】目標圧力決定制御の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。

【0014】

少なくとも符号が付されて説明された機器や部材等の構成要素は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該構成要素は２以上設けられていてもよい。本開示に示された給水装置は、少なくとも符号が付されて説明された構成要素等を備える。

【0015】

（第１実施形態）
＜１．給水装置の概要＞
本実施形態は、例えば、マンションや商業ビル等の建物に適用される給水装置に本開示に係る給水装置の一例が適用されたものである。図１に示されるように、本実施形態に係る給水装置１は、電動ポンプ３、蓄圧装置５及び制御部１０等を少なくとも備える。

【0016】

電動ポンプ３は、ポンプ部３Ａ及びモータ部３Ｂを有する電動式のポンプである。電動ポンプ３の吐出し側は、建物の配水管側に接続されている。そして、電動ポンプ３は、例えば受水槽７に貯留された水を配水管に供給する。

【0017】

電動ポンプ３の作動は制御部１０により制御される。本実施形態に係る制御部１０は、駆動回路（本実施形態では、インバータ方式の駆動回路）３Ｃを介して電動ポンプ３の作動を制御する。

【0018】

駆動回路３Ｃは、制御部１０から出力される指令周波数に応じた周波数（以下、駆動周波数という。）を有する駆動電流をモータ部３Ｂに供給する。これにより、モータ部３Ｂの回転数、つまりポンプ部３Ａが制御部１０により可変制御される。

【0019】

なお、駆動周波数は、予め決められた上限駆動周波数と下限駆動周波数との間で変更調節される。つまり、電動ポンプ３は、上限駆動周波数に対応する吐出し圧力又は吐出し流量と下限駆動周波数に対応する吐出し圧力又は吐出し流量との間で運転する。

【0020】

蓄圧装置５は、電動ポンプ３の吐出し側に接続されて当該電動ポンプ３が停止しているときに給水圧を保持する。蓄圧装置５は、不活性ガスが充填されたガス室５Ａの内圧により、電動ポンプ３が停止しているときの給水圧を保持する。

【0021】

制御部１０には、流量センサＦｓ１の検出値及び圧力センサＰｄ１の検出値が入力されている。流量センサＦｓ１は、配水管に供給する給水量を検出する。圧力センサＰｄ１は、配水管に供給する水の圧力（以下、給水圧という。）を検出する。

【0022】

＜２．制御部の制御＞
＜２．１ 制御の概要＞
制御部１０は、電動ポンプ３の停止及び稼働を制御する。つまり制御部１０は、駆動回路３Ｃの出力を制御する。なお、制御部１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータ等にて構成されている。

【0023】

制御部１０内又は制御部１０外（本実施形態では、制御部１０内）には、記憶部１１及び通信部１３が設けられている。記憶部１１は、給水装置１の制御を実行する際に利用される各種パラメータ等の情報を記憶するための不揮発性記憶装置である。

【0024】

通信部１３は、外部と有線又は無線にて通信可能である。給水装置１は警報装置１５を有する。警報装置１５は、制御部１０からの指令を受信すると、音声や光等の作業者が認識可能な警報を発信する。

【0025】

制御部１０は、電動ポンプ３の制御モードとして、小水量停止制御、起動制御、目標圧力制御、及び目標圧力決定制御等が実行可能である。目標圧力決定制御は、補正制御及び標準決定制御等を有して構成されている。

【0026】

制御部１０は、上記の各制御を独立並列的に実行する。なお、各制御を実行するためのプログラムは、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部（図示せず。）に予め記憶されている。制御部１０（ＣＰＵ）は、それらのプログラムを読み込んで各制御を実行する。

【0027】

＜小水量停止制御＞
小水量停止制御は、流量センサＦｓ１の検出流量Ｑが予め決められた流量（以下、停止流量Ｑｓという。）以下となったときに、電動ポンプ３を停止させて当該電動ポンプ３による給水を停止する制御である。

【0028】

＜起動制御＞
起動制御は、電動ポンプ３が停止した後、圧力センサＰｄ１の検出圧力が予め決められた圧力（以下、起動圧力Ｐｓｕという。）以下となったときに、電動ポンプ３を起動させる制御である。

【0029】

なお、電動ポンプ３が停止している状態、つまり電動ポンプ３の停止後、給水圧が蓄圧装置５により起動圧力Ｐｓｕより大きい状態に保持されているときには、蓄圧装置５から配水管に給水される。

【0030】

＜目標圧力制御＞
目標圧力制御は、圧力センサＰｄ１の検出圧力が目標とする圧力（以下、目標圧力Ｐｔという。）となるように電動ポンプ３を調整する制御である。つまり、制御部１０は、検出圧力が目標圧力Ｐｔに近づくように指令周波数を変化させる。

【0031】

＜目標圧力決定制御＞
目標圧力決定制御は、流量センサＦｓ１の検出流量Ｑを利用して目標圧力Ｐｔを決定する制御である。なお、目標圧力決定制御により決定された目標圧力Ｐｔは、記憶部１１に記憶される。制御部１０は、記憶部１１に記憶されている目標圧力Ｐｔを利用して目標圧力制御を実行する。

【0032】

制御部１０は、当該目標圧力決定制御による目標圧力Ｐｔを決定するための制御として、標準決定制御及び補正制御が実行可能である。制御部１０は、給水装置１の電源スイッチ（図示せず。）が最初に投入された時に標準決定制御を実行して目標圧力Ｐｔを決定し、当該決定された目標圧力Ｐｔを記憶部１１に記憶させる。

【0033】

そして、制御部１０は、標準決定制御の実行後、以下の第１条件及び第２条件のうち少なくとも一方の条件が成立したときに補正制御を実行して目標圧力Ｐｔを決定し、記憶部１１に既に記憶されている目標圧力Ｐｔを当該決定された目標圧力Ｐｔに更新する。

【0034】

つまり、制御部１０は、補正制御が実行されるまでは標準決定制御にて決定された目標圧力Ｐｔにて前記目標圧力制御を実行し、かつ、補正制御が実行された以降は、当該補正制御にて決定された目標圧力Ｐｔにて目標圧力制御を実行する。

【0035】

「第１条件」
第１条件が成立したときとは、給水装置１の設置工事の完了後、最初に電動ポンプ３が起動した時からの経過日数が予め決められた所定日数（例えば、１０００時間相当）以上となったときをいう。

【0036】

「第２条件」
第２条件が成立したときとは、給水装置１の設置工事の完了後、最初の補正時又は当該最初の補正時以降のときをいう。補正時とは、流量センサＦｓ１の検出流量Ｑが上限駆動周波数に基づいて予め決められた流量（以下、補正開始流量という。）以上となった時をいう。

【0037】

補正開始流量は、例えば、上限駆動周波数にて電動ポンプ３が駆動されたときの最大流量Ｑｍａｘに、１未満の係数値（例えば、０．７）が乗算された値をいう。なお、本実施形態に係る制御部１０は、給水装置１の設置工事時もしくは工場出荷時に最大流量Ｑｍａｘとして記憶部１１に記憶された値、又は補正開始流量として記憶された値を利用する。

【0038】

＜標準決定制御＞
制御部１０は、標準決定制御においては、第１設定圧力Ｐ１と第２設定圧力Ｐ２との圧力差ΔＰ、及び流量センサＦｓ１の検出流量Ｑに関する関数値として目標圧力Ｐｔを決定する。上記の関数として、本実施形態では、例えば、以下の数式を採用している。

【0039】

Ｐｔ＝Ｐ２＋ΔＰ×｛（Ｑ－Ｑｓ）／（Ｑｍａｘ－Ｑｓ）｝＾２ ・・・数１
なお、第１設定圧力Ｐ１及び第２設定圧力Ｐ２は、給水装置１の設置工事時又は工場出荷時に記憶部１１に記憶された値された値である。第２設定圧力Ｐ２は第１設定圧力Ｐ１より小さい値である。

【0040】

因みに、圧力差ΔＰは、上限駆動周波数にて電動ポンプ３が駆動されたときに発生すると想定される配管損失（以下、見込損失という。）に相当する圧力である。第２設定圧力Ｐ２は、建物の配水管の末端において、必要と想定される圧力（以下、想定末端圧という。）である。

【0041】

つまり、本実施形態に係る目標圧力Ｐｔは、想定末端圧に、圧力センサＰｄ１の圧力検出位置から末端までの間で発生する見込損失を加算した値に相当する。因みに、見込損失は、概ね、第１設定圧力Ｐ１の１０％～２０％程度である。

【0042】

＜補正制御＞
制御部１０は、補正制御においては、補正後第１設定圧力Ｐ１ｒと補正後第２設定圧力Ｐ２ｒとの圧力差ΔＰ及び流量センサＦｓ１の検出流量Ｑに関する関数値として目標圧力Ｐｔを決定する。

【0043】

つまり、制御部１０は、数式１の圧力差ΔＰとして、補正後第１設定圧力Ｐ１ｒと補正後第２設定圧力Ｐ２ｒと圧力差を用いて目標圧力Ｐｔを決定する。補正後第１設定圧力Ｐ１ｒと補正後第２設定圧力Ｐ２ｒは、最低吐出側圧力ＰＬを利用して予め決められたルールに従って決定された値である。

【0044】

「最低吐出側圧力ＰＬ」
最低吐出側圧力ＰＬとは、電動ポンプ３が停止している状態であって、給水量が０より大きく、かつ、予め決められた流量（本実施形態では、停止流量Ｑｓ）以下のときに圧力センサＰｄ１により検出された圧力をいう。

【0045】

このため、制御部１０は、圧力センサＰｄ１の検出圧力が起動圧力Ｐｓｕ以下のときに、最低吐出側圧力ＰＬの検出を開始する。そして、制御部１０は、最低吐出側圧力ＰＬの検出を実行しているときは、起動制御を停止させる。

【0046】

つまり、制御部１０は、最低吐出側圧力ＰＬの検出が終了するまで電動ポンプ３の停止状態を維持し、最低吐出側圧力ＰＬの検出が終了したときに、電動ポンプ３の稼働を許可する。

【0047】

なお、制御部１０は、補正時から予め決められた時間が経過したときに、最低吐出側圧力ＰＬの検出を実行するために電動ポンプ３を停止状態とする旨の警告を発信し、かつ、最低吐出側圧力ＰＬの検出が終了したときに、その旨を発信する。

【0048】

「補正後第１設定圧力Ｐ１ｒ」
補正後第１設定圧力Ｐ１ｒとは、最低吐出側圧力ＰＬに補正係数ｋが乗算された値をいう。補正係数ｋは、記憶部１１に予め記憶された値であって、１より大きい値（例えば、１．１以上、１．２以下の値）である。つまり、補正係数ｋは、「圧力センサＰｄ１の圧力検出位置における圧力と当該位置から末端までの間で発生する見込損失との比」に関連した値である。

【0049】

「補正後第２設定圧力Ｐ２ｒ」
補正後第２設定圧力Ｐ２ｒとは、最低吐出側圧力ＰＬに第３設定圧力Ｐ３が加算された値である。第３設定圧力Ｐ３は、記憶部１１に予め記憶された値であって、第２設定圧力Ｐ２より小さい値である。具体的には、第３設定圧力Ｐ３は、給湯器等の給水を受けて稼働する機器において、必要とされる最低給水圧に相当する値である。

【0050】

＜２．２ 制御の詳細＞
図２は、目標圧力決定制御の制御フローの一例を示すフローチャートである。当該目標圧力決定制御は、電源スイッチが投入と同時に起動する。目標圧力決定制御が起動すると、制御部１０は、小水量停止制御により電動ポンプ３が停止したか否かを判断する（Ｓ１）。

【0051】

小水量停止制御により電動ポンプ３が停止した判断された場合には、制御部１０は、測定フラグが１であるか否かを判断する（Ｓ２）。測定フラグは、補正制御が実行されたか否かを示すパラメータである。

【0052】

測定フラグが１であるときは、補正制御が既に実行されたことを意味する。なお、測定フラグの初期値は０である。そして、測定フラグが１であると判断された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御部１０は、本制御を終了させる。

【0053】

測定フラグが１でないと判断された場合（Ｓ２：ＮＯ）、制御部１０は、圧力センサＰｄ１の検出圧が起動圧力Ｐｓｕ以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。検出圧が起動圧力Ｐｓｕより大きいと判断された場合には（Ｓ３：ＮＯ）、制御部１０は、再び、Ｓ１を実行する。

【0054】

検出圧が起動圧力Ｐｓｕ以下であると判断された場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部１０は、第１条件が成立したか否かを判断する（Ｓ４）。第１条件が不成立の場合には（Ｓ４：ＮＯ）、制御部１０は、第２条件が成立したか否かを判断する（Ｓ５）。

【0055】

第２条件が不成立の場合には（Ｓ５：ＮＯ）制御部１０は、再び、Ｓ１を実行する。第１条件又は第２条件が成立した場合には（Ｓ４：ＹＥＳ、Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部１０は、起動制御を停止させた後（Ｓ６）、最低吐出側圧力ＰＬを検出する（Ｓ７）。

【0056】

次、制御部１０は、補正後第１設定圧力Ｐ１ｒ及び補正後第２設定圧力Ｐ２ｒを数式１に代入して目標圧力Ｐｔを決定するとともに（Ｓ８、Ｓ９）、その決定した目標圧力Ｐｔを記憶部１１に記憶させる。

【0057】

その後、制御部１０は、測定フラグを１とするとともに、起動制御の停止状態を解除した後（Ｓ１０）、本制御を終了させる。

【0058】

＜３．本実施形態に係る給水装置の特徴＞
制御部１０は、補正制御においては、最低吐出側圧力ＰＬ及び検出流量Ｑ等を利用して目標圧力Ｐｔを決定する。

【0059】

当該最低吐出側圧力ＰＬは、電動ポンプ３が停止している状態であって、給水量が０より大きく、かつ、予め決められた流量以下のときに検出された圧力、つまり、蓄圧装置５にて給水されている状態の給水圧である。

【0060】

そして、上記状態においては、流量が極めて小さく、かつ、配管損失が流速の２乗に比例して変化することから、最低吐出側圧力ＰＬは、建物の配水管のうち最もポンプから離れた末端における現実の圧力（以下、末端圧という。）とみなすことが可能である。

【0061】

そして、配管損失は、上記のように流量の関数値として推定可能であるので、末端圧と流量とが検出可能であれば、吐出し圧力、つまり目標圧力Ｐｔを決定することが可能である。このため、本実施形態に係る給水装置１では、最低吐出側圧力ＰＬ及び検出流量Ｑを利用して目標圧力Ｐｔを決定している。

【0062】

制御部１０は、補正制御が実行されるまでは、標準決定制御により目標圧力Ｐｔを決定し、かつ、補正制御が実行された以降は、当該補正制御にて決定された目標圧力Ｐｔにて目標圧力制御を実行する。これにより、給水装置１が設置された後に、給水負荷が変動した場合であっても、自動的に当該変動に応じた目標圧力Ｐｔに補正され得る。

【0063】

制御部１０は、電動ポンプ３が停止している状態であって、給水量が０より大きく、かつ、予め決められた流量（本実施形態では、停止流量Ｑｓ）以下のときに、最低吐出側圧力ＰＬの検出を実行する。

【0064】

これにより、最低吐出側圧力ＰＬの検出時に、断水状態になってしまうことが抑制され得る。また仮に、最低吐出側圧力ＰＬの検出時に断水状態になってしまった場合であっても、その断水時間を短時間とすることが可能である。

【0065】

つまり、本実施形態では、小水量停止制御により電動ポンプ３が停止しているときに最低吐出側圧力ＰＬの検出を実行するので、利用者が必要とする給水量が微量な状態で当該検出が実行されることになる。

【0066】

したがって、当該給水装置１では、実質的な断水状態が短くなる。さらに、制御部１０は、圧力センサＰｄ１の検出圧力が起動圧力Ｐｓｕ以下のときに、最低吐出側圧力ＰＬの検出を実行するので、実質的な断水状態が回避され得る。

【0067】

補正後第２設定圧力Ｐ２ｒは、最低吐出側圧力ＰＬに、給湯器等の給水を受けて稼働する機器において、必要とされる最低給水圧が加算された値である。したがって、当該給水装置１では、確実に末端まで十分な給水を実施することが可能となる。

【0068】

（第２実施形態）
上述の実施形態に係る補正制御では、補正後第１設定圧力Ｐ１ｒと補正後第２設定圧力Ｐ２ｒとの圧力差ΔＰ及び流量センサＦｓ１の検出流量Ｑに関する関数値として目標圧力Ｐｔを決定された。

【0069】

これに対して、本実施形態に係る補正制御では、第１設定圧力Ｐ１と補正後第２設定圧力Ｐ２ｒとの圧力差ΔＰ及び流量センサＦｓ１の検出流量Ｑに関する関数値として目標圧力Ｐｔが決定される。

【0070】

なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号が付されている。このため、本実施形態では、重複する説明は省略されている。

【0071】

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る給水装置１は、受水槽７に貯留された水を配水管に供給する構成であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、受水槽が無く、電動ポンプ３の吸入側が水道に接続された構成であってもよい。

【0072】

上述の実施形態では、１台の電動ポンプ３を備える給水装置であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、電動ポンプ３を複数台備え、給水量の変化に応じて稼働させる電動ポンプ３の台数を増減制御可能な構成であってもよい。

【0073】

なお、当該構成においては、複数台の電動ポンプ３のうち最初に第２条件が成立したときに、補正制御が実行される構成が望ましい。因みに、当該構成においては、流量センサＦｓ１は、各電動ポンプ３の吐出し側それぞれに設けられる。

【0074】

上述の実施形態では、流量センサＦｓ１の検出流量Ｑが上限駆動周波数に基づいて予め決められた流量（補正開始流量）以上となったときに第２条件が成立する構成であった。

【0075】

しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、駆動周波数が上限駆動周波数になったとき、又は駆動周波数が上限駆動周波数より小さい予め決められた周波数となったときに第２条件が成立する構成であってもよい。

【0076】

上述の実施形態に係る補正制御では、第２設定圧力Ｐ２を補正した。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、第１設定圧力Ｐ１のみを補正する補正制御であってよい。

【0077】

上述の実施形態に係る制御部１０は、数式１を用いて目標圧力Ｐｔを決定した。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、圧力と検出流量Ｑとの関係が記憶されたマップ又は表を利用して目標圧力Ｐｔが決定される構成であってもよい。

【0078】

上述の実施形態では、第１条件及び第２条件のうち少なくとも一方の条件が成立したときに補正制御が実行された。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、電源スイッチの投入と同時に補正制御が実行される構成、つまり標準決定制御が無い構成であってよい。

【0079】

上述の実施形態では、小水量停止制御により電動ポンプ３が停止しているときに最低吐出側圧力ＰＬの検出が実行されたしかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、第１条件が成立した時に最低吐出側圧力ＰＬの検出が実行される構成であってもよい。

【0080】

上述の実施形態では、圧力センサＰｄ１の検出圧力が起動圧力Ｐｓｕ以下のときに、最低吐出側圧力ＰＬの検出を実行され、かつ、当該検出の実行中は起動制御が停止した。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、第１条件が成立したときに、電動ポンプ３を停止させて最低吐出側圧力ＰＬの検出を実行する構成であってよい。

【0081】

上述の実施形態に係る補正後第２設定圧力Ｐ２ｒは、最低吐出側圧力ＰＬに、給湯器等において必要とされる最低給水圧が加算された値であった。しかし、本開示はこれに限定されない。

【0082】

すなわち、当該開示は、例えば、最低吐出側圧力ＰＬをそのまま補正後第２設定圧力Ｐ２ｒとする構成、又は最低吐出側圧力ＰＬに１より大きい係数を乗算した値を補正後第２設定圧力Ｐ２ｒとする構成等であってもよい。

【0083】

さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。

【符号の説明】

【0084】

１… 給水装置 ３… 電動ポンプ ３Ａ… ポンプ部 ３Ｂ… モータ部
３Ｃ… 駆動回路 ５… 蓄圧装置 １０… 制御部 １１… 記憶部
１３… 通信部 １５… 警報装置 Ｆｓ１… 流量センサ Ｐｄ１… 圧力センサ

【図1】

【図2】