特開 2024-99492 液体を循環させるためのシステム

(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】P2024099492

(43)【公開日】2024-07-25

(54)【発明の名称】液体を循環させるためのシステム

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/06 20060101AFI20240718BHJP

【ＦＩ】

F04B49/06 311

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024001152

(22)【出願日】2024-01-09

(31)【優先権主張番号】102023000000267

(32)【優先日】2023-01-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(71)【出願人】

【識別番号】524011306

【氏名又は名称】ピウシ・ソシエタ・ペル・アチオニ

【氏名又は名称原語表記】ＰＩＵＳＩ Ｓ．Ｐ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シモーネ・ガブリエッリ

(72)【発明者】

【氏名】ミケーレ・ペリッツァーリ

【テーマコード（参考）】

3H145

【Ｆターム（参考）】

3H145AA06

3H145AA12

3H145AA22

3H145AA42

3H145BA28

3H145CA09

3H145CA21

3H145CA30

3H145DA05

3H145DA48

(57)【要約】      （修正有）

【課題】パイプに沿って特定の流量センサまたは圧力センサを設置する必要なしに、その動作に必要な測定値を得ることができる、液体を循環させるためのシステムを提供する。
【解決手段】液体を循環させるためのシステムであって、液体の流れのために少なくとも１つのパイプ（３）に接続可能であり、少なくとも１つの電気モータ（４）によって駆動される少なくとも１つのポンプ（２）を備える、システム。本発明は、電気モータの動作と相関する少なくとも２つの電気的パラメータの検知手段と、検知手段に機能的に接続され、検知手段によって提供される信号に基づいて、パイプ（３）を通る液体の流れと相関する少なくとも１つの流体力学的パラメータを決定するように構成された処理手段とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を循環させるためのシステムであって、液体の前記流れのために少なくとも１つのパイプ（３）に接続可能であり、少なくとも１つの電気モータ（４）によって駆動される少なくとも１つのポンプ（２）を備え、前記電気モータ（４）の動作と相関する少なくとも２つの電気的パラメータの検知手段（５）と、前記検知手段（５）に機能的に接続され、前記検知手段（５）によって提供された信号に基づいて、前記パイプ（３）を通る前記液体の前記流れと相関する少なくとも１つの流体力学的パラメータを決定するように構成された処理手段（６）と、を備えることを特徴とする、システム。

【請求項2】

前記処理手段（６）は、前記電気モータ（４）の前記動作と相関する機械的パラメータと前記ポンプ（２）の前記動作と相関する少なくとも１つの対応する流体力学的パラメータとの間のそれぞれの関係を表す少なくとも１つのデータセット（８a～８e、９a～９e）を含むメモリユニット（７）に機能的に接続され、前記処理手段（６）は、前記検知手段によって測定された値の関数として、前記電気モータ（４）の動作の少なくとも１つの機械的パラメータを計算し、前記電気モータ（４）の動作の前記計算された機械的パラメータおよび前記代表的なデータ（８a～８e、９a～９e）によって、前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータを決定するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記メモリユニット（７）は少なくとも１つの第１の補正係数を含み、前記処理手段（６）は、前記ポンプ（２）の製造公差から生じる誤差を補償するために、前記第１の補正係数を使用して、前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学パラメータを決定するのを助けるように構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記ポンプ（２）の使用温度を検知するように適合された温度検知手段（１５）を備え、前記処理手段（６）は、前記温度検知手段（１５）に機能的に接続され、前記温度検知手段（１５）から到着する前記信号に基づいて、第２の補正係数を計算し、前記第２の補正係数を使用して、前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学パラメータを決定するのを助けるように構成されていることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項5】

ユーザが前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータに対して少なくとも１つの所望の値を設定するためのインターフェース手段（２５）を備え、前記処理手段（６）は、前記インターフェース手段（２５）に機能的に接続され、前記インターフェース手段（２５）を介して前記ユーザによって設定された前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータの前記所望の値と、前記検知手段（５）によって提供される前記信号に基づいて前記処理手段（６）によって決定された前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータの前記値との比較を実行するように構成され、前記処理手段（６）は、前記比較の結果に基づいて前記電気モータ（４）を駆動するように構成されていることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項6】

前記電気モータ（４）はブラシレスモータであることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項7】

前記ポンプ（２）は遠心ポンプであることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項8】

パイプ（３）を通る液体の流れを作るために電気モータ（４）によってポンプ（２）を駆動することを含む、液体を循環させるための方法であって、前記電気モータ（４）の前記動作と相関する少なくとも２つの電気的パラメータを検知することと、前記少なくとも２つの電気的パラメータの前記検知された値に基づいて、前記パイプ（３）を通る前記液体の前記流れと相関する少なくとも１つの流体力学的パラメータの前記値を決定することと、を含むことを特徴とする、方法。

【請求項9】

前記電気モータ（４）の前記動作と相関する前記少なくとも２つの電気的パラメータの前記検知値に基づいて、前記電気モータ（４）の前記動作と相関する少なくとも１つの機械的パラメータの前記値を決定することと、前記電気モータ（４）の前記動作と相関する前記少なくとも１つの機械的パラメータの前記先に決定された値に基づいて、および前記電気モータ（４）の前記動作と相関する機械的パラメータと前記ポンプ（２）の前記動作と相関する少なくとも１つの対応する流体力学的パラメータとの間のそれぞれの関係を表す少なくとも１つのデータセット（８a～８e、９a～９e）に基づいて、前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータの値を決定することと、を含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記ポンプ（２）の製造公差を考慮に入れるために、前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータの前記決定された値に第１の補正係数を適用することを含むことを特徴とする、請求項８または９に記載の方法。

【請求項11】

前記ポンプ（２）の使用温度を検知することと、前記使用温度に応じて、第２の補正係数を計算することと、前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータの前記決定された値に前記第２の補正係数を適用することと、を含むことを特徴とする、請求項８～１０のいずれか１項に記載の方法。

【請求項12】

前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータに所望の値を設定することと、前記液体の前記流れと相関する前記少なくとも１つの流体力学的パラメータの前記所望の値を、前記少なくとも２つの電気的パラメータの前記検知値に基づいて決定された前記液体の前記流れと相関する少なくとも１つの流体力学的パラメータの前記値と比較することと、前記比較工程の結果に基づいて前記ポンプ（２）の前記動作を変化させることと、を含むことを特徴とする、請求項８～１１のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体を循環させるためのシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

液体を循環させるためのシステム、例えば、液体が流される少なくとも１つのパイプと、パイプに沿って挿入され、液体が前記パイプ内を循環することを可能にする少なくとも１つのポンプとを備える配管システムなどが知られている。

【0003】

通常、従来の配管システムには、パイプに沿って他の要素も設けられ、これらの要素は、典型的には、例えば、液体の流量または圧力などのシステムの少なくとも１つの流体力学的パラメータを測定することを可能にする１つまたは複数の測定センサ、ならびにパイプ内の液体の流れを調整または遮断するための弁、アクチュエータ、または他の装置によって構成される。

【0004】

システムはまた、任意選択的に、予め設定された条件および指示に基づいて、配管システムの動作に介入するために、データおよびコマンドを配管システムの様々な要素とアナログ的またはデジタル的に交換することができる、典型的には電子コントローラによって構成される制御装置を備えることができる。

【0005】

典型的には、制御装置は、通常は測定センサによって供給される信号に基づいて、システムを始動／停止し、システムの流体力学的パラメータを調整／表示し、状態および警報を管理する機能を実行する。

【0006】

しかしながら、そのような構造は、システムの制御要件を満たすことができるが、システム内の、特に液体が循環するパイプに沿った適切な位置にいくつかのセンサを有することを必要とし、必ずしも容易に手が届くとは限らず、その結果、それらのセンサの設置および管理のコストが生じる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、上述の態様の１つまたは複数において既知の技術を改善することができる、液体を循環させるためのシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的の範囲内で、本発明の目的は、パイプに沿って特定の流量センサまたは圧力センサを設置する必要なしに、その動作に必要な測定値を得ることができる、液体を循環させるためのシステムを提供することである。

【0009】

本発明の別の目的は、動作中の信頼性および安全性の最大保証を提供することができる、液体を循環させるためのシステムを提供することである。

【0010】

本発明のさらなる目的は、任意の既存の解決策に代わる方法で、既知の技術の欠点を克服することである。

【0011】

本発明の別の目的は、比較的実施が容易であり、既知の技術に対して非常に競争力のある製造コストを有する、液体を循環させるためのシステムを提供することである。

【0012】

この目的ならびに以下でより明らかになるこれらおよび他の目的は、任意選択的に従属請求項の特徴の１つまたは複数を備えた、請求項１に記載の液体を循環させるためのシステムによって達成される。

【0013】

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の図面に非限定的な例を目的として示されている、本発明による液体を循環させるためのシステムの好ましいが排他的ではない実施形態の説明からより明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】動作ステップのスキームを有する本発明によるシステムの概略図である。

【図2】動作ステップの異なるスキームを有する、本発明によるシステムの可能な実施形態を示す図である。

【図3】動作ステップの追加のスキームを示す、本発明によるシステムの別の実施形態の概略図である。

【図4】動作の対応するスキームを示す、本発明によるシステムの別の実施形態の概略図である。

【図5】電気モータの出力シャフトの異なる回転速度における、本発明によるシステムの電気モータによって供給される機械的トルクと本発明によるシステムのポンプによって分配される流量との間の関係を表す点のグラフである。

【図6】電気モータの出力シャフトの異なる回転速度における、本発明によるシステムの電気モータの機械的トルクと本発明によるシステムのポンプによって供給される圧力との間の関係を表す点のグラフである。

【図7】本発明によるシステムの電気モータに関連する電子基板にインストールされたファームウェアの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図を参照すると、全体的に参照番号１で示されている本発明による液体を循環させるためのシステムは、液体が流れるように意図されている少なくとも１つのパイプ３に接続可能な少なくとも１つのポンプ２を備える。

【0016】

ポンプ２は、所与の回転速度および所与の機械的トルクをポンプ２に伝達するために、その出力シャフト４aを介してポンプ２に接続された少なくとも１つの電気モータ４を備える少なくとも１つのモータアセンブリ４０によって作動される。

【0017】

ポンプ２は、例えば遠心ポンプとすることができ、電気モータ４は、例えばブラシレスモータ（BLDC）とすることができる。

【0018】

しかしながら、ポンプ２を、例えば蠕動ポンプまたは容積ポンプなどの異なるタイプのポンプによって構成することができない理由はなく、電気モータ４を、誘導モータまたは別のタイプの電気モータによって構成することができない理由はない。

【0019】

電気モータ４の動作と相関する少なくとも２つの電気的パラメータを測定することを可能にする検知手段５と、検知手段５に機能的に接続され、検知手段５によって提供される信号に基づいて、パイプ３を通る測定することが望ましい液体の流れと相関する少なくとも１つの流体力学的パラメータを決定するように構成された、マイクロプロセッサによって好都合に構成された処理手段６とが設けられている。

【0020】

例えば、検知手段５によって測定することができる電気的パラメータは、電気モータ４の端子における電圧V、電気モータ４によって吸収される電流の強度I、および任意選択的に、電気モータ４によって吸収される電流の周波数frを含む群から選択される少なくとも２つの電気的パラメータを含むことができ、そのような電気的パラメータに基づいて処理手段６によって得ることができる液体の流れと相関する流体力学的パラメータは、パイプ３内の液体の流量Qまたは圧力pとすることができる。

【0021】

好都合には、処理手段６は、少なくとも１つの関係データセット、すなわち、例えば機械的トルクcおよびその出力シャフト４aにおいて電気モータ４によって供給される回転速度（vel）などの電気モータ４の動作と相関する機械的パラメータと、ポンプによって液体に供給される流量または圧力またはヘッドなどのポンプ２の動作と相関する少なくとも１つの対応する流体力学的パラメータとの間の、それ自体従来からのそれぞれの関係を表すデータを記憶するメモリユニット７に機能的に接続される。

【0022】

この関係（通常、技術用語では「ポンプの特性曲線」と呼ばれる）は、ポンプ２に対して一意に定義され、例えば、出力シャフト４aの所与の回転速度でモータ４によって供給されるトルクと、ポンプ２によって分配される流量または圧力との間のリンクを表すことができる。

【0023】

メモリユニット７は、有利には、複数のデータセット８a～８eおよび９a～９eを含み、その各々は、ポンプ２および特定の液体について、出力シャフト４aの対応する回転速度における、電気モータ４によって供給されるトルクと、流量または圧力などのそのポンプの動作と相関する流体力学的パラメータとの間の関係を表す。

【0024】

特に、メモリユニット７は、例えば、第１のデータセット８a～８eを含むことができ、その各々は、ポンプ２および特定の液体について、出力シャフト４aの対応する回転速度における、電気モータ４によって供給されるトルクと、ポンプ２によってパイプ３内を循環する液体に供給される流量との間の関係を表す。基本的に、第１のデータセット８a～８eによって表される関係は、タイプQ＝f（vel，c）の形式をとることができる。

【0025】

メモリユニット７はまた、第２のデータセット９a～９eを含むことができ、その各々は、ポンプ２および特定の液体について、出力シャフト４aの対応する回転速度における、電気モータ４によって供給されるトルクと、ポンプ２によってパイプ３内を循環する液体に供給される圧力との間の関係を表す。基本的に、第２のデータセット９a～９eによって表される関係は、タイプp＝f（vel，c）の形式をとることができる。

【0026】

これらのデータセット８a～８e、９a～９eは、ポンプ２の油圧特性のマッピングを構成し、実験的に得られる。

【0027】

換言すれば、ポンプ２によって供給される流量Qおよび圧力pの流体力学値と、電気モータ４によってポンプ２に供給される機械的トルクcおよび回転速度（vel）によって構成される機械的値との間のリンクは、ポンプ２（または、より正確には、特定のポンプ２のタイプならびに幾何学的および技術的特性を表すサンプルポンプ）を様々な異なる作動条件にさらすことを伴う２次元マッピング動作を用いて実験によって得られる。

【0028】

基本的に、ポンプの２次元マッピング動作は、電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度および電気モータ４によって供給される機械的トルクの値の対ごとに、サンプルポンプによって液体に供給される流量または圧力の対応する値を読み取ることができるように、電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度および電気モータによって供給される機械的トルクの異なる値でサンプルポンプを動作させることを含む。

【0029】

各データセット８a～８e、９a～９eは、デカルト平面上の一連の点としてグラフで表すことができ、図５および図６に示すように、電気モータ４のトルクとポンプ２の流量または圧力との関係をプロットする。

【0030】

各データセット８a～８e、９a～９eの点を通過する連続関数は、例えば区分的線形化などの数学的演算を使用して処理手段６による近似によって計算することができる。

【0031】

メモリユニット７に記憶されたマッピングは、電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度の離散数の値に対応するデータセット８a～８e、９a～９eを含むことができる。

【0032】

メモリユニット７に記憶されていない電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度の他の値に対応するデータセットは、処理手段６によって、メモリユニット７に記憶された少なくとも２つのデータセット８a～８e、９a～９eから開始して、例えば、加重平均を計算するための従来の数学的演算によって計算することができる。

【0033】

より詳細には、処理手段６は、有利には、それ自体知られている関係を表す数学的方程式を使用して、検知手段５によって測定された値に基づいて、例えば、その出力シャフト４aにおいて電気モータ４によって供給されるトルクまたは電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度などの電気モータ４の動作の少なくとも１つの機械的パラメータを計算するように構成され、また、処理手段６は、計算されたモータ４の動作の機械的パラメータおよびメモリユニット７に記憶されたデータセット８a～８e、９a～９eの代表的なデータを使用して、測定することが望まれる液体の流れと相関する流体力学的パラメータを決定するように構成される。

【0034】

実際の実施形態によれば、例えば、電気モータ４が従来のブラシレスモータであり、特に、マイクロプロセッサを備えたそれ自体の電子制御基板１０を既に有するブラシレスモータである場合、各相における電圧および電流の強度および周波数のような、電気モータの動作の電気的パラメータを測定することから導出された電気モータ４のトルクおよび速度の間接測定値は、既知であるように、予め定義された従来の計算アルゴリズムを使用して典型的には既にプログラムされている電気モータの電子制御基板１０によって供給され、電気測定値およびもしあればそのモータのプレートデータのみを使用してモータのトルクおよび速度のこれらの測定値を供給することができる。電気モータ４および関連する電子基板１０は共に、図１～図４に点線で概略的に示す、ポンプ２を作動させるためのモータアセンブリ４０を構成する。

【0035】

上述の所定の計算アルゴリズムは、基本的に、以下の一般的な形式をとる関係を実装する：vel＝f_vel（I，V）およびc＝f_c（I，V）、式中、f_velは、速度の値をポンプの電気的パラメータにリンクする関係を示し、f_cは、トルクの値を電気的パラメータにリンクする関係を示す。

【0036】

基本的に、これらの関係は、ランタイムに電気的パラメータに基づいてトルクおよび速度値を供給するライブラリ関数によって実施することができ、ブラシレスモータの電子基板１０に製造業者によって既に組み込まれている。

【0037】

例えば、電気パラメータから電気モータのトルクおよび速度の値を取得するために、MC_GetMecSpeedAverageMotor1()およびMC_GetTerefMotor1()という名前のライブラリ関数を使用することができ、これらは、「ST Motor Control Workbench」という名前の自動コード生成システム、特に「５．Y．４」という名前の、STMicroelectronicsという名前のマイクロプロセッサ製造業者によって供給されるバージョンで供給されるライブラリに属する。

【0038】

ブラシレスモータを制御するのに適したマイクロプロセッサの他の製造者は、同等のライブラリ関数を供給する。

【0039】

この実施形態によれば、従来のブラシレスモータに既に設置されている電子基板１０を使用して、それに取り付けられたマイクロプロセッサを使用して処理手段６を提供することができる。

【0040】

さらに、電子基板１０は、その上に既に実装された検知手段５を有することができる。
したがって、この場合、ブラシレスモータに既に設置されている電子基板１０は、そのブラシレスモータによって構成される電気モータ４の動作と相関する機械的パラメータと、ポンプ２の動作と相関する流体力学的パラメータとの間の既存の関係を表すデータを含むメモリユニット７に接続することができ、または、そのような代表的なデータは、ブラシレスモータの電子基板に既にインストールされている場合には、メモリユニットに直接ロードすることができる。

【0041】

また、この場合、図７に概略的に示すように、電気モータ４を実装するブラシレスモータの電子基板１０にインストールされたファームウェア２０は、互いにインターフェースする少なくとも２つのソフトウェアモジュール、より具体的には、ブラシレスモータを制御する関数を含む少なくとも１つの第１のモジュール２１と、ポンプ２の動作と相関する油圧測定値を供給することを可能にする計算アルゴリズムに基づくソフトウェアを含む少なくとも１つの第２のモジュール２２とを含むように実装することができる。ファームウェア２０はまた、他の補助関数２３を含むことができる。

【0042】

特に、第１のモジュール２１は、例えば、既存のブラシレスモータの電子基板にインストールされた従来型のファームウェアに通常存在する関数を含むことができる。

【0043】

より具体的には、ファームウェアの第１のモジュール２１に含まれる関数は、電気モータ４の動作の電気的パラメータを電気モータの動作の機械的パラメータにリンクする既知の関係を適用することによって、検知手段５によって測定された値の関数として電気モータ４の動作の少なくとも１つの機械的パラメータを供給するようにプログラムされる。

【0044】

次に、ファームウェア２０の第２のモジュール２２を実装するソフトウェアが基づく計算アルゴリズムは、少なくとも２つの関数、特に平均化関数と、メモリユニット７に含まれる代表的なデータを線形化する関数とを含む。

【0045】

より具体的には、平均化関数は、メモリユニット７に記憶されたデータセット８a～８e、９a～９eから、例えば、電気モータ４のトルク値およびポンプ２の流量値、または電気モータ４のトルク値およびポンプ４の圧力値を、検知手段５によって供給される値を処理することによって得られる電気モータ４の出力シャフト４aの現在の回転速度値にリンクする点の系列をチャートで表す値の系列を構築することを可能にする。

【0046】

前述したように、構築された系列の点は、特に、２つの連続した点の系列の間の加重平均、すなわち、メモリユニット７に記憶され、検知手段５によって供給される電気パラメータの値を処理することによって得られる電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度の値よりも低い速度値およびより高い速度値にそれぞれ対応する２つのデータセット８a～８e、９a～９eの値の加重平均として計算される。

【0047】

一方、線形化関数は、構築された系列内の値を区分的に線形化することによって、機械的トルク／流量リンクまたは機械的トルク／圧力リンクを供給する。

【0048】

第２のモジュール２２の計算アルゴリズムはランタイムに実行される。
有利には、メモリユニット７に記憶された代表データ８a～８e、９a～９eを生成するためにサンプルとして採取されたポンプに対して、ポンプ２の製造公差に関連する特性の分散に起因する流量／圧力の測定値の偏差は、少なくとも１つの第１の補正係数、特に乗算係数K_pによって補償される。

【0049】

より具体的には、そのような第１の補正係数K_pがメモリユニット７に記憶され、処理手段６は、第１の補正係数K_pにも基づいて、流量および圧力などの液体の流れと相関する流体力学パラメータを決定するように構成される。

【0050】

特に、処理手段６は、ファームウェア２０のモジュール２１および２２の実行に続いて、すなわち、処理手段６による、検知手段５によって供給されるポンプ２の電気的パラメータの値から開始して処理手段６によって以前に計算された電気モータ４の動作の機械的パラメータの値、およびメモリユニット７に記憶された代表的なデータ８a～８e、９a～９eの計算に続いて、第１の補正係数K_pをそれらの同じ処理手段６によって得られた流量および圧力値と乗算する。

【0051】

なお、補正係数K_pは、生産ライン上のすべてのポンプに適用することができる。挿入される係数の値は、K_p＝１で得られた測定値と、生産ラインに設置された基準機器を用いて得られた値との比から導出される。

【0052】

この方法は、製造されたすべてのポンプのマッピングの較正を可能にする。
好都合には、ポンプ２の使用温度を検出するように適合された温度検知手段１５が設けられる。

【0053】

ポンプ２の使用温度は、ポンプ２が特定の条件下で動作するように要求される温度を意味し、特に電気モータ４がポンプ２に隣接して、またはどのようにでもポンプ２の近傍に配置されている場合、それは例えば液体の温度、周囲温度、または電気モータ４の温度に依存し得る。

【0054】

例えば、このような温度検知手段１５は、ポンプ２と電気モータ４との間に介在する領域に位置することができる。

【0055】

有利には、処理手段６は、温度検知手段１５に機能的に接続され、さらに、温度検知手段１５から生じる信号に基づいて、第２の補正係数、特に乗算係数K_Tを計算するように構成され、そのような第２の補正係数K_Tにも基づいて、液体の流れと相関する流体力学パラメータを決定するように構成される。

【0056】

このようにして、温度の変動による流量／圧力測定値の偏差は、センサ手段１５によってその温度を測定することによってランタイムに便利に補償することができる。

【0057】

好都合には、処理手段６は、第１および第２の補正係数の両方を適用するように構成することができる。

【0058】

有利には、図４に示すように、ユーザが液体の流れと相関する流体力学パラメータの少なくとも１つの所望の値を設定することを可能にするインターフェース手段２５も存在することができる。

【0059】

そのようなインターフェース手段２５は、制御パネル、例えばタッチ感知制御パネルによって、またはキーパッドおよびスクリーンまたは他の同様の装置によって提供することができる。

【0060】

好都合には、処理手段６は、インターフェース手段２５に機能的に接続され、インターフェース手段２５を介してユーザによって設定された液体の流れと相関する流体力学パラメータの所望の値と、検知手段５によって供給される信号に基づいて処理手段６によって計算された液体の流れと相関するこの流体力学パラメータの値との間の比較を実行するように構成される。

【0061】

処理手段６は、上記の比較の結果に基づいて電気モータ４を駆動するようにさらに構成される。

【0062】

基本的に、処理手段６は、この場合、PIDタイプのコントローラ、すなわち比例・積分・微分コントローラとして機能するように構成される。

【0063】

特に、処理手段６が、液体の流れと相関する流体力学的パラメータの所望の値と計算された値との間の差を見つける場合、処理手段６は、そのような差が相殺されるまで電気モータ４に作用し、予め設定可能な許容差を小さくする。

【0064】

本発明によるシステムの動作は以下の通りである。
電気モータ４は、ポンプ２を駆動し、結果としてパイプ３に沿った液体の流れを得るように作動される。

【0065】

この時点で、検知手段５は、電気モータ４の端子または相における電圧、電気モータ４を通過する電流の強度および／または周波数など、電気モータ４の動作と相関する少なくとも２つの電気的パラメータを検出し、電気モータ４の動作と相関するそのような電気的パラメータの検知値を処理手段６に供給する。

【0066】

処理手段６は、上述の電気的パラメータを検出した検知手段５から検知値が受信されると、パイプを通る液体の流れと相関する少なくとも１つの流体力学的パラメータの値を提供するように、電気的パラメータのそのような検知値を処理することができる。

【0067】

特に、処理手段６は、まず、検知手段５によって供給される電気的パラメータの検知値に基づいて、例えばファームウェア２０の第１のモジュール２１に含まれる関数を実行することによって、例えば電気モータ４によって分配されたトルクまたは電気モータ４の出力シャフトの回転速度など、電気モータ４の動作と相関する少なくとも１つの機械的パラメータの値を決定することに進む。

【0068】

続いて、処理手段６は、先に決定された電気モータ４の動作と相関する機械的パラメータの値に基づいて、液体の流れと相関する流体力学的パラメータの値の決定に進む。

【0069】

これを行うために、処理手段６は、ファームウェア２０の第２のモジュール２２の関数を都合よく実行し、機械的パラメータの値を、メモリユニット７に記憶されたデータセット８a～８e、９a～９eによって表される関係に挿入する。

【0070】

特に、処理手段６によって先に決定された電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度の値が、メモリユニット７に記憶された代表的なデータセット８a～８e、９a～９eの電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度の値に対応しない場合、処理手段６は、まず、メモリユニット７に記憶されたデータセット８a～８e、９a～９eに対して行われた加重平均演算を介して、処理手段６によって決定された電気モータ４の出力シャフト４aの回転速度の値に対して、例えば電気モータ４によって分配されるトルクなどの電気モータ４の動作と相関する機械的パラメータと、例えば、圧力または流量のようなポンプ２の動作と相関する決定された流体力学的パラメータとの間の関係を表す曲線上の点に対応する新しいデータ系列を計算する。

【0071】

次いで、処理手段６は、区分的線形化演算によって、先に計算された新しいデータ系列に対応する点を通過する連続数学関数の線形近似を決定する。

【0072】

この時点で、処理手段６は、得られた線形近似を使用して、電気モータ４の動作と相関する機械的パラメータの予め決定された値に基づいて流体力学的パラメータの所望の値を計算する。

【0073】

処理手段６は、続いて、ポンプ２の製造公差を考慮に入れるために、乗算の数学的演算を介して、流体力学的パラメータのこの得られた所望の値に第１の補正係数K_pを適用することができる。

【0074】

処理手段６はまた、温度検知手段１５によって供給される温度の測定を介して、第２の補正係数K_Tを計算し、第２の補正係数K_Tは、次に液体の流れと相関する流体力学パラメータの決定された値に対するものであり、ここでも乗算の数学的演算を介して、液体の流れと相関する流体力学パラメータの最終値を取得し、これは、ユーザが見ることができるように、処理手段６によってインターフェース手段２５に送信することができる。

【0075】

ユーザが、インターフェース手段２５を介して、液体の流れと相関する流体力学的パラメータの所望の値を設定した場合、処理手段６は、この所望の値を、検知手段５によって実行される検出によって処理手段６によって決定された同じ流体力学的パラメータの値と比較する。

【0076】

処理手段６が、流体力学的パラメータの所望の値と決定された値との間の比較における差が、予め設定された許容限界よりも大きい場合、処理手段６は、検出された差が相殺され、予め設定可能な許容誤差が小さくなるまで、電気モータの動作と相関する機械的パラメータを変化させるように、電気モータ４の電気的パラメータに作用することによって、ポンプ２の動作をフィードバックにおいて変化させる。

【0077】

実際には、本発明は意図された目的および目的を完全に達成することが分かっており、特に、本発明によるシステムは、流量および圧力を測定するためにセンサを使用することなく、配管システム内の流量および／または圧力の測定および調整を可能にすることが強調される。

【0078】

このように考えられた本発明は、多数の修正および変形が可能であり、それらはすべて添付の特許請求の範囲内にある。さらに、すべての詳細は、他の技術的に均等な要素によって置き換えられてもよい。

【0079】

実際には、使用される材料、ならびに偶発的な形状および寸法は、要件および最新技術に応じて任意であり得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【外国語明細書】