(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水を行うポンプと、
該ポンプの吐出側の水圧を検出し、該検出した水圧を示す水圧信号を出力する圧力検出手段と、
前記ポンプを駆動する電動機と、
前記電動機の速度制御を行うインバータと、
前記圧力検出手段から前記水圧信号を受信し、ＣＰＵにより前記インバータを制御する制御部と、を備えた給水装置において、
前記ポンプの吐出側の圧力が設定圧力以下になった場合に信号を出力する圧力スイッチと、
該圧力スイッチが前記信号を出力した場合に、前記ＣＰＵのリセットを行うリセット手段と、
前記リセット手段により前記ＣＰＵのリセットを行った後にさらに設定回数の前記ＣＰＵのリセットを行った場合に、前記ＣＰＵへ供給する電力を遮断して前記ＣＰＵを停止させる停止手段と、
前記リセット手段により前記ＣＰＵのリセットを行った後にさらに設定回数の前記ＣＰＵのリセットを行った場合に、前記インバータにより前記電動機が設定速度となるように速度制御させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする給水装置。
【請求項２】
請求項１に記載の給水装置において、
前記リセット手段は、前記ＣＰＵが有する自身のリセットを行うためのリセット端子と前記圧力スイッチとの接続を開閉する第１のリレーを備えており、前記圧力スイッチが前記信号を出力した場合に、前記第１のリレーにより前記リセット端子と前記圧力スイッチとの接続を閉状態として前記リセット端子に信号を送ることにより、前記ＣＰＵのリセットを行うことを特徴とする給水装置。
【請求項３】
請求項１に記載の給水装置において、
前記停止手段は、前記ＣＰＵと該ＣＰＵに電力を供給する電力供給元との接続を開閉する第２のリレーを備えており、前記リセット手段により前記ＣＰＵのリセットを行った後にさらに設定回数の前記ＣＰＵのリセットを行った場合に、前記第２のリレーにより前記ＣＰＵと前記電力供給元との接続状態を開状態として前記ＣＰＵに供給する電力を遮断することにより、前記ＣＰＵを停止させることを特徴とする給水装置。
【請求項４】
請求項１に記載の給水装置において、
前記リセット手段により前記ＣＰＵのリセットを行った回数が設定回数以上になった場合に信号を出力するカウンタと、
前記インバータによって前記電動機が設定速度となるように速度制御するための前記インバータが有する端子と、の接続を開閉する第３のリレーをさらに備えており、
前記制御手段は、前記カウンタが信号を出力した場合に、前記第３のリレーにより前記カウンタと前記インバータが有する端子との接続を閉状態として前記インバータが有する端子に信号を送ることにより、前記電動機が設定速度となるように前記インバータにより速度制御させることを特徴とする給水装置。
【請求項５】
請求項１に記載の給水装置において、
前記インバータから前記電動機に流す電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流値と該電流値に対して必要な前記電動機の速度との関係を記憶する記憶部と、
をさらに備え、
前記リセット手段により前記ＣＰＵのリセットを行った後にさらに設定回数の前記ＣＰＵのリセットを行った場合に、前記制御部は、前記電流検出手段が検出した電流値に対して前記記憶部に記憶された関係から必要な前記電動機の速度を求め、該求めた速度となるように前記電動機を前記インバータにより速度制御させることを特徴とする給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平１１−１７３２９２号公報（特許文献１）がある。この公報には、「インバ−タ１６ｂによりモ−タを可変速運転させることによりポンプ１５の吐出圧力を目標圧力一定となるように制御する目標圧力一定制御手段１６と、この目標圧力一定制御手段により目標圧力一定制御がなされているときに、上記圧力センサ２０により設定圧力以上が検出され、且つ出力周波数検出手段１６ｃにより最大周波数が検出されているときに異常と判定する異常検出手段１６と、この異常検出手段により異常と判定されたときに、ポンプ１５を瞬時に停止させて再度運転するリトライ運転手段１６とを具備したことを特徴とする」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７３２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１においては、圧力センサ２０を用いて、外部ノイズ等によるマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）の異常状態を検出することが記載されている。しかし、引用文献１には、圧力センサ自体がノイズの影響を受けやすく、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）が異常状態となっている場合に圧力センサもノイズの影響で異常状態となる場合があることについて開示されていない。
【０００５】
すなわち、上記特許文献１に記載の技術では、圧力センサも外部ノイズ等の影響で異常状態となっている場合には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）の異常状態を検出することができず、この場合にはたとえば、需要側へ給水することができず断水状態となったり、あるいは、需要側で必要とする圧力よりも高い圧力で給水してしまい需要側に迷惑を与える虞があるという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、ＣＰＵが異常状態となって圧力が低下した場合にＣＰＵの再起動を行うことが可能な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】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。 本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、  給水を行うポンプと、ポンプの吐出側の水圧を検出し、検出した水圧を示す水圧信号を出力する圧力検出手段と、ポンプを駆動する電動機と、電動機の速度制御を行うインバータと、圧力検出手段から水圧信号を受信し、ＣＰＵによりインバータを制御する制御部と、を備えた給水装置において、ポンプの吐出側の圧力が設定圧力以下になった場合にスイッチが入ったことを示すＯＮ信号を出力する圧力スイッチと、圧力スイッチがＯＮ信号を出力した場合に、ＣＰＵのリセットを行うリセット手段と、を備えた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＣＰＵが異常状態となって圧力が低下した場合にＣＰＵの再起動を行うことが可能な給水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の給水装置１００の構成を示す図である。
【図２】実施例１の制御部ＣＵの構成を示した図である。
【図３】ポンプを２台運転する場合の運転特性図である。
【図４】バックアップ運転を行うための制御回路を示した図である。。
【図５】実施例２のバックアップ運転を行うための制御回路を示した図である。
【図６】実施例３の電流値に応じたインバータによる速度制御を行うための制御回路を説明するための図である。。
【図７】実施例４のバックアップ運転を行うための制御回路を説明するための図である
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例の給水装置１００の構成を示す図である。本実施例においては、給水装置１００はポンプを２台（３−１、３−２）備えているが、これに限るものではなくポンプ１台でも３台以上であってもよい。  
水は吸込み側から１−１、１−２の吸込み管を介して給水装置１００に吸い込まれる。２−１〜２−４は仕切り弁、３−１はインダクションモータ４−１（ＩＭ１）によって駆動され、吸込み管１−１を介して吸込み側の水を需要側へ送水するポンプ（Ｐ１）、同様に３−２はインダクションモータ４−２（ＩＭ２）によって駆動され、吸込み管１−２を介して吸込み側の水を需要側へ送水するポンプ（Ｐ２）である。なお、本実施例ではインダクションモータを例にして示しているが、永久磁石モータであってもよい。以降においてはインダクションモータを単にモータという。
【００１２】
モータ４−１はインバータＩＮＶ１によって、モータ４−２はインバータＩＮＶ２によってそれぞれ可変速に速度制御される。なお、図１のＲ，Ｓ、Ｔは電源を示しており、ＥＬＢ１、ＥＬＢ２はそれぞれインバータＩＮＶ１及びインバータＩＮＶ２の漏電遮断器であり、これ以降の系統の漏電保護を行う。このインバータＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２に対しては制御部ＣＵからの速度指令信号ｆ１、ｆ２によって所定の周波数、電圧によってモータ４−１、インダクションモータ４−２を駆動する。それぞれの速度指令信号ｆ１、ｆ２に対しインバータの現在の電動機への指令周波数であるｆ１０、ｆ２０を制御装置ＣＵに返す。
【００１３】
また、インバータＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２はそれぞれ、モータ４−１、モータ４−２に流れる電流値を検出する電流検出手段ＣＴ１、ＣＴ２を備え、この電流検出手段により検出した電流値や電動機に対する指令周波数、インバータの運転及び故障状態をコンソールＣＯＮＳ１、ＣＯＮＳ２に表示する。Ｒｕｎ１、Ｒｕｎ２は、制御部ＣＵがインバータＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２に対して運転指令信号ＲＵＮ１、ＲＵＮ２を出力した場合にＯＮ状態となる接点であり、これによりインバータＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２は運転開始する。一方で制御部ＣＵが運転指令信号ＲＵＮ１、ＲＵＮ２の出力を停止すればＲｕｎ１、Ｒｕｎ２はＯＦＦ状態となるため、ＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２は停止する。
【００１４】
次に、５−１、５−２は逆止め弁、６はポンプ３−１、ポンプ３−２からの水を需要側に給水するための給水管、７は給水管６に取り付けられ内部に空気を有する圧力タンク、８は給水管６に備わり、給水管６の圧力を検出し、検出した圧力に応じて圧力信号を発する通常制御用の圧力センサである。この圧力センサ８は、現在の圧力を無段階（あるいは設定された最小計測単位ごと）に測定することができるものであり、圧力センサ８からの信号は制御部ＣＵに送られて、この圧力信号に応じてインバータによる速度制御が行われる。
【００１５】
９は給水管６に取り付けられた圧力スイッチであり、設定された圧力以下になるとスイッチが入りこのスイッチが入ったことを示すＯＮ信号を出力する。また圧力スイッチ９は設定された圧力を超えるとスイッチが切れこのスイッチが切れたことを示すＯＦＦ信号を出力する。詳細は後で述べるが、圧力スイッチ９はＣＰＵが暴走して異常状態となった場合に異常低下した圧力を検出するためのスイッチであり、この圧力スイッチ９の出力する信号も制御部ＣＵに送られる。
【００１６】
次に給水装置１００の制御を行う制御部ＣＵについて説明する。
【００１７】
図２は、制御部ＣＵの構成を説明するための図である。Ｒ，Ｓは制御電源、ＴＲはトランスであり、その二次側を制御部ＣＵの電源端子に接続している。制御部ＣＵは、自身の運転及び故障状態を表示する、あるいはキー入力スイッチ等を備えるコンソールＣＯＮＳ３を備える。
【００１８】
そして制御部９は、インバータＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２のそれぞれの現在の指令周波数ｆ１０、ｆ２０、圧力センサ８からの信号Ｓ０、圧力スイッチ９からの信号Ｓ１入力端子を備え、また、インバータＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２を運転開始させるための信号Ｒｕｎ１、Ｒｕｎ２や、同じくインバータＩＮＶ１、インバータＩＮＶ２に対する速度指令信号ｆ１、ｆ２を出力する出力端子を備える。また、スイッチＳＳは入り切りすることで制御部ＣＵの運転、停止を行うスイッチである。
【００１９】
なお、図２に示すＸ１、Ｘ２、Ｘ３の回路は後で説明するようにＣＰＵや圧力センサ８に異常状態が発生した場合に必要となるものであるが、まず以下においては、制御部ＣＵによる通常運転について説明する。
【００２０】
図３は、通常運転においてポンプを２台を運転する場合の運転特性図であり、縦軸に給水圧力ヘッドＨ（ｍ）と、横軸に使用水量Ｑ（ｍ３／ｍｉｎ）をとって示している。抵抗曲線Ｇは、本実施例の給水装置を用いてたとえばビル等の建物（需要側）に給水する場合に、需要側で使用される使用水量Ｑと、この使用水量Ｑの場合に需要側での圧力が一定となるように給水するのに必要な圧力Ｈ（目標圧力Ｈ）との関係を示したものである。つまり抵抗曲線Ｇは、いわゆる末端圧力一定制御を行う場合の目標圧力を示している。
【００２１】
以下においては制御部ＣＵによる末端圧力一定制御の概要を説明する。詳細な説明は省略するが、制御部ＣＵはメモリＭに記憶されたプログラムをＣＰＵにより実行することによって、上記した末端圧力一定制御を行うようにインバータＩＮＶ１やインバータＩＮＶ２に対して、ポンプ３−１やポンプ３−２を速度制御させる指令を送うものである。なお、本実施例においては、使用水量を測定するための水量計はなく、圧力センサ８の検出圧力や設定された目標圧力(抵抗曲線Ｇ)等に基づいてポンプの速度制御を行うものである。
【００２２】
１台目のポンプの始動圧力はＰＬであり、制御部ＣＵは圧力センサ８の検出した圧力が始動圧力ＰＬ以下になった場合に１台目のポンプ（たとえばポンプ３−１）を始動するようにインバータＩＮＶ１に対して始動指令を行う。次に使用水量がＱ１と増えた場合には、制御部ＣＵはポンプ１台をインバータにより最高周波数Ｆ１（運転特性は曲線Ｂ）となるように速度制御させることで、運転点が抵抗曲線Ｇ上のＯ１としてこの場合の目標圧力となるようにする。さらに使用水量が増えてＱ２となった場合には、制御部ＣＵは、ポンプ３−１の周波数を最高周波数ｆｍａｘ（運転特性は曲線Ａ）とすることで運転点が抵抗曲線Ｇ上のＯ２となってこの場合の目標圧力ＰＭとなるようにする。
【００２３】
使用水量がＱ２を超えるとポンプ３−１だけでは給水量が賄えないため、この場合に制御部ＣＵは、ポンプ３−２も始動するようにインバータＩＮＶ２に対して始動指令を行う。たとえば使用水量がＱ３の場合には、１台目のポンプ３−１が最高周波数ｆｍａｘで２台目のポンプ３−２の周波数がｆ１とすることで、２台のポンプを合わせた運転特性は曲線Ｅとなって、抵抗曲線Ｇ上の運転点Ｏ３で運転することができる。さらに使用水量が増えてＱ４となれば、ポンプ３−２も最高周波数として運転特性が曲線Ｄとして抵抗曲線Ｇ上の運転点Ｏ４で運転するようにする。
【００２４】
以上が、制御部ＣＵのＣＰＵによって行われる末端圧力一定制御の概要であり、これが通常運転として行われるものである。次に以下においては制御部ＣＵのＣＰＵが外部ノイズ等によって異常状態となった場合の処理について説明する。ＣＰＵが異常状態となった場合には、プログラムの特定のアドレスでロックして上記した通常運転を実行することができなくなり、この状態で需要側の使用水量が増えると、ポンプの吐出側の圧力は低下することになる。
【００２５】
この状態において、圧力センサ８によってポンプの吐出側の圧力が異常に低下した場合（たとえば図３の始動圧力ＰＬの５０％程度）を検出することにより、ＣＰＵに異常が発生したことを検出することが考えられる。しかしながら、制御部ＣＵによる通常運転において、圧力センサ８の検出圧力を用いて制御を行っており、ＣＰＵにノイズが重畳して異常状態となった場合、圧力センサ８も同様にノイズが重畳して異常状態となる虞がある。
【００２６】
そしてこの場合には、ポンプ吐出側の圧力低下を検出することができないため、ＣＰＵの異常状態を検出することができないことになり、吐出側の圧力低下により結局は給水ができなくなり、断水という事態を招くことになり得る。
【００２７】
この事態を回避するために本実施例においては、図１において示した圧力スイッチ９を圧力センサ８とは別に給水管６に設けたものである。ここで、圧力スイッチ９は給水管６の圧力が設定された値以下になった場合にスイッチが入り、このスイッチが入ったことを示すＯＮ信号を出力するものである。この圧力スイッチ９は機械的に動作するものであり、電気信号によりセンシングを行う圧力センサ８に比べてノイズが重畳しにくい。したがって、圧力スイッチ９を採用すると、ＣＰＵが異常状態となったとしても圧力スイッチ９までもが異常状態となる可能性は圧力センサ８と比較すると低い。また、圧力センサ８と比較して圧力スイッチ９は安価であるため、低コストでより正確にＣＰＵの異常状態を検出することができる。
【００２８】
さらに本実施例においては、図２に示す回路Ｘ１、Ｘ２（あるいはＸ３）を制御部ＣＵに設けることにより、ＣＰＵの異常状態を検出するだけでなく、直ちにＣＰＵを正常状態に復帰させることができる。なお、この回路Ｘ１、Ｘ２（あるいはＸ３）はリレーにより構成されるリレー回路である。圧力検出スイッチ９によりＣＰＵの異常状態を検出した場合に、リレー回路Ｘ１、Ｘ２（あるいはＸ３）により、異常状態となったＣＰＵを正常状態に復帰するための方法について説明する。
【００２９】
まず、リレー回路Ｘ１においてＰＳは、圧力スイッチ９がＯＮ信号を出力した場合、たとえば、制御部ＣＵのＣＰＵが異常状態となってポンプ３−１、３−２の吐出側の圧力が設定された圧力（たとえばＰＬの５０％程度のＰＬＬ）以下になった場合に、閉じる接点である。この場合に接点ＰＳが閉じるとタイマーＴ１が励磁して所定時間後（例えば６０秒）に、タイマーＴ２とリレーＲ１が励磁する。なお、スイッチＳＳ１は閉じている状態である。
【００３０】
ここでＴ１ａはＴ１が励磁すると閉じ励磁を止めると開く接点であり、Ｔ１ｂは逆にＴ１が励磁すると開き励磁を止めると閉じる接点である。接点Ｔ２ｂ、Ｔ２ａも同様にタイマーＴ２の励磁の有無によって開閉を行う。タイマーＴ２は励磁後、所定時間（例えば１〜３秒）でその接点Ｔ２ｂを開くので、リレーＲ１は１〜３秒のみ励磁されることになるため、リレー回路Ｘ２の接点Ｒ１ａは１〜３秒のみ閉じることになる。
【００３１】
リレー回路Ｘ２においては、接点Ｒ１ａをＣＰＵをリセットするためのリセット端子と接地（グランド）間に接続する。また、本実施例ではリセット端子に信号が送られた場合にリセット処理を最優先に行うために、リセット端子をＮＭＩ（Ｎｏｎ−Ｍａｓｋａｂｌｅ  Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ、割り込み禁止不可の最優先処理）端子としている。そして、接点Ｒ１ａがオンすると、１〜３秒のみのいわゆるワンショット信号がＮＭＩ端子（リセット端子）に送られてＮＭＩがＬレベルとなりＮＭＩ処理が行われる。
【００３２】
本実施例では、ＮＭＩ処理として最優先にＣＰＵのリセット処理を行うものとしているため、ＣＰＵが異常状態となって圧力スイッチ９がＯＮ信号を出力した場合、直ちにＣＰＵのリセット処理を行い、復旧を図ることが可能となる。なお、ノイズが重畳してＣＰＵが異常状態となっている場合には、ＣＰＵのリセット処理を行うことでＣＰＵを正常状態に戻せることがあることから、後で説明するバックアップ運転とすることなく、給水装置の運転を継続することができる。
【００３３】
次にリレー回路Ｘ３を用いて異常状態となったＣＰＵを正常状態に復帰するための方法について説明する。図２においては、リレー回路Ｘ２とリレー回路Ｘ３が共に示されているが、リレー回路Ｘ３だけでも以下に示す方法でＣＰＵの復帰を図ることが可能である。
【００３４】
リレー回路Ｘ３においては、リレーＲ１が励磁するとスイッチが開く接点Ｒ１ｂをＣＰＵに電力を供給する制御電源、例えばＲ相に接続する。すると、上記したように圧力スイッチ９がＯＮ信号を出力した場合、リレーＲ１が１〜３秒のみ励磁されるため、この間に接点Ｒ１ｂが開いてＣＰＵへの電力が遮断された後に再度供給されることになる。つまり、リレー回路Ｘ２と同様にＣＰＵをリセットして再始動することができるため、一過性の雑音によってＣＰＵが異常状態になっていた場合には、これを正常状態に復帰させることができる。
【００３５】
したがって、本実施例によれば、外部ノイズの影響を受けにくい圧力スイッチ９を用いることにより、より正確にＣＰＵの異常状態を検出することができ、さらに異常状態を検出した場合にリレー回路Ｘ１、Ｘ２（あるいはＸ３）を用いてＣＰＵのリセットを行うため、後で説明するバックアップ運転を行うことなく一過性の雑音によって異常状態になっていたＣＰＵを正常状態に復帰させることができる。
【００３６】
次に、給水装置１００のバックアップ運転について説明する。本実施例では上記したように、制御部ＣＵのＣＰＵの異常状態を検出した場合、正常状態に復帰させるためにＣＰＵのリトライを行うものであるが、このリトライによっても正常状態に復帰できない場合がある。そうすると異常状態となったＣＰＵによって給水装置１００が異常な運転を行う虞があるため、これを回避する必要がある。このためには、制御部のＣＰＵを停止させることが考えられ、この場合にはエラー警報を発すると共に給水装置１００の制御自体が停止することになる。
【００３７】
そしてこのような場合には、自動で中央側の監視室に対してエラー警報が送信されるか、あるいは、給水装置のユーザからの連絡により、サービスマンが現地に赴いて給水装置の修理を行い、この後に給水装置１００の運転が再開することとなる。しかしながら、給水装置のユーザの用途によっては短い時間であっても給水が断たれる（いわゆる断水状態）ことを避けなければならない場合があり得る。
【００３８】
そこで本実施例においては、以下に説明する給水装置１００のバックアップ運転を行うものである。
【００３９】
図４はバックアップ運転を行うための制御回路を示した図である。図４の制御部ＣＵ、インバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）、回路Ｘ１は、図２のものと同じものであり、図４においては図２のその他の構成は省略して示している。また、Ｒ，Ｓの制御電源も図２のものと同様である。可能であればバックアップ運転を行う前にＣＰＵを正常状態に復帰させることが望ましいため、本実施例においては設定した回数（たとえば３回）の上記したＣＰＵのリセットを行い、それでもＣＰＵが正常状態に復帰しない場合にバックアップ運転を行うように構成するものである。
【００４０】
図４の構成について説明すると、ＣＰＵのリセット回数を設定したカウンタＣＵＴを設けて、ＣＰＵのリセット回数をカウントし、設定したリセット回数となるまでは、図２で説明したＣＰＵのリセットを繰り返すようにしている。これにより、バックアップ運転を行う前にＣＰＵを正常状態に復帰させる可能性を高めることができる。
【００４１】
カウンタＣＵＴは、電源端子３，４に制御電源Ｒ，Ｓを接続し、圧力スイッチ９によりポンプ吐出し圧力の異常低下を検出する回路Ｘ１のリレーＲ１の出力接点Ｒ１ａを入力端子１，２に接続する。図２で説明したように圧力スイッチ９がポンプ吐出し圧力の異常低下を検出してＯＮ信号を出力すると、リレーＲ１が励磁するため、この場合に接点Ｒ１ａが閉じてＣＰＵのリセットが行われることから、カウンタＣＵＴによってＣＰＵのリセット回数をカウントすることができる。
【００４２】
このカウンタＣＵＴのカウントしたリセット回数が設定したリセット回数となった場合、出力接点ＣＵＴが閉じてリレーＣＵＴＸが励磁する。ここで回路Ｙ１は、制御部ＣＵのＣＰＵを停止させるための回路であり、リレーＣＵＴＸの接点ＣＵＴＸａをＲＥ端子とＧ端子（グランド、例えば基板ＣＵの接地）間に接続したものであり、リレーＣＵＴＸが励磁することによって、ＣＰＵのＲＥ端子がＬレベル（０ｖ）とって制御部ＣＵのＣＰＵは停止する。
【００４３】
このとき本実施例においては、さらに回路Ｙ２を設けることにより、バックアップ運転を行う。ここではインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）の１台で運転する場合について説明するが、インバータは２台以上であってもよい。インバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）の入力端子１０、１１はこの端子に信号が入力されたときに、予め設定された特定の周波数（ポンプの能力を１００％出せる最高周波数、例えば５０Ｈｚ地区では５０Ｈｚ、６０Ｈｚ地区では６０Ｈｚとする）、電圧をインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）から接続されたモータ４−１（あるいはモータ４−２）に対して出力するための端子である。周波数の設定は図示していないがインバータに備わるデジタルオペレータ（表示及び設定手段）によって行うことができる。
【００４４】
そして回路Ｙ２では、１２，１３は運転指令端子であり、ＲＵＮ１（又はＲＵＮ２）接点と並列に前記リレーＣＵＴＸの接点ＣＵＴＸａを追加接続する。したがって、カウンタＣＵＴのカウント値が設定されたリセット回数に達するとＣＵＴＸが励磁するため、回路Ｙ２のＣＵＴＸａが閉じて運転指令端子１２、１３に信号が入力されると共に、上記した入力端子１０，１１に信号が入力されることになるため、設定した周波数、電圧がインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）から接続されたモータ４−１（あるいは４−２）に対して出力される。
【００４５】
したがって、本実施例では、回路Ｙ１、Ｙ２を備えたことにより、制御部ＣＵのＣＰＵが異常状態となった場合にＣＰＵのリセット回数をカウンタＣＵＴによりカウントし、このカウント値が設定回数に達した場合に、カウンタＣＵＴの出力によってＣＰＵのＲＥ端子をＬレベルとしてＣＰＵを停止すると共に、入力端子１０、１１及び運転指令端子１２、１３に入力される。よって、インバータＩＮＶ１に予め設定されている固定周波数及び電圧で電動機４−１が駆動するため、ポンプ３−１によって給水を続けることができ、断水を回避することが可能となる。
【実施例２】
【００４６】
実施例２を図５を用いて説明する。本実施例は、圧力スイッチ９よりも高い圧力が設定された圧力スイッチ１０を用いて給水装置１００のバックアップ運転を行うものである。
【００４７】
図５の構成は基本的に図２の構成と同様であるが、図２と異なる構成を示し、その他は省略してある。本実施例においては、ＣＰＵの異常状態を検出する図１に示す圧力スイッチ９とは別に圧力スイッチ１０を同じく給水管６に設けている（図１に図示せず）。圧力スイッチ１０には圧力スイッチよりも高い圧力が設定され（たとえば図３に示すＰＬ）、ＰＬ以下になった場合にスイッチが入ったことを示すＯＮ信号を出力し、ＰＬより高い圧力となった場合にＯＦＦ信号を出力するように設定されている。そして回路Ｙ３のＰＳ２は圧力スイッチ１０のＯＮ信号、ＯＦＦ信号と共に開閉する接点である。
【００４８】
制御部ＣＵのＣＰＵが異常状態となって圧力スイッチ９がＯＮ信号を出力すると、カウンタＣＵＴがこれをカウントする。そして、カウント値が設定された回数に達すると、その接点ＣＵＴａが閉じてタイマーＴ３が計時を開始する。タイマーＴ３には、ポンプの始動頻度に十分な時間、例えば６０〜１２０秒程度が設定されている。Ｔ３ｂはその接点であり、設定された時間が過ぎてタイマー３の励磁後に開放する。そしてリレーＲ２の出力接点Ｒ２ａによってポンプのＯＮ、ＯＦＦを指令する。
【００４９】
回路Ｙ４は、図４のＹ２と同様に、図１に示すインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）及びこれの入力回路部を示したものである。本実施例では１台のインバータを運転する場合について示すが、これに限定されない。入力端子１０，１１、運転指令端子１２，１３は実施例１で説明したものと同様であるから説明を省略する。
【００５０】
図４と同様にＣＰＵが異常状態となってポンプ吐出側圧力が異常低下すると、ＣＰＵのリセットを行い、このリセット回数をカウンターＣＵＴでカウントして設定回数に達すると、カウンタの出力ＣＵＴＸａによってＣＰＵのＲＥ端子がＬレベルとなって、ＣＰＵによる通常運転を停止する。
【００５１】
この場合において水が使用されると、ポンプ吐出し側圧力が下限目標圧力ＰＬ以下に低下して圧力スイッチ１０がＯＮ信号を出力するとＰＳ２が閉じ、回路Ｙ３が作動してリレーＲ２が励磁する。これによりＲ２の出力接点Ｒ２ａが閉じてインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）の入力端子１０、１１、及び、運転指令端子１２、１３に入力されるため、図４で説明したように、インバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）は接続されたモータ４−１（あるいは４−２）に対して設定周波数、電圧を与えて駆動させる。これによりポンプ３−１（あるいは３−２）は給水を続けることが可能となる。
【００５２】
また、水の使用がなくなると、ポンプ吐出し側圧力が高くなって下限目標圧力ＰＬを超えると圧力スイッチ１０からＯＦＦ信号が出力されてＰＳ２が開き、タイマーＴ３が計時を終了するとリレーＲ２が開放されるため、インバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）及びポンプは停止する。
【００５３】
以上の通り、本実施例においては、制御部ＣＵの異常を検出するための圧力スイッチ９以外に図３の下限目標圧力ＰＬ以下になった場合にＯＮ信号を出力する圧力スイッチ１０を用いてバックアップ運転を行うため、実施例１に比べてポンプ吐出し側圧力を高く保つことができ、需要側に圧力が足らないことが原因となって給水ができないことがないようにバックアップ運転を行うことが可能である。
【００５４】
さらに、使用水量がなくポンプ吐出側の圧力が高くなった場合には、インバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）及びポンプを停止するため、実施例１に比べて無駄の少ないバックアップ運転を行うことができ、また、需要側に必要以上の圧力で給水することがないようにできる。
【実施例３】
【００５５】
本実施例について図６を用いて説明する。
【００５６】
図６は図４の回路においてＣＰＵを停止させるための回路Ｙ１の代わりに、カウンタＣＵＴが設定回数をカウントした場合に励磁するリレーＣＵＴＸの接点ＣＵＴＸａをＣＵに入力する回路部Ｘ２を追加したものである。また図示していないが本実施例では、図４のインバータ関連の回路Ｙ２の端子１０，１１及び１２，１３より接点ＣＵＴＸａを除いている。その他の構成は省略している。以下、本実施例において、ＣＰＵが異常状態となった場合の制御方法について説明する。
【００５７】
カウンタＣＵＴは実施例１と同様にＣＰＵのリセット回数をカウントするが、本実施例においては、カウント値が設定回数に達した場合に、図６のＣＵＴＸａが閉じるとインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）によって検出する電流値に基づいて接続するモータ４−１（あるいは４−２）の速度制御を行う運転制御に切り替える。
【００５８】
この制御を行うために、制御部ＣＵは図２で示すメモリＭに予め電流値に基づいた速度指令のアルゴリズムを記憶している。このアルゴリズムとは、運転負荷パターンとインバータ負荷電流変化(インバータ内部電流の変化に対応)との関係を求めておき、これとインバータの速度(周波数)とを関係付けたものである。そして、このアルゴリズムを記憶しておくことにより、インバータＩＮＶ１で検出したモータ４−１に流す電流値に応じて、インバータＩＮＶ１からモータ４−１に対する指令周波数を決定することができる。
【００５９】
したがって、本実施例によれば、外部ノイズが重畳しやすい圧力センサに異常が発生した場合で、ＣＰＵには異常がなかった場合に、圧力センサによらない電流値に応じた電動機の速度制御に切替えるため、断水回避を避けられるだけでなく、運転負荷に対して必要な電流値で給水が行えるため、効率の良いバックアップ運転が可能となる。
【実施例４】
【００６０】
実施例４を図７により説明する。図７は、図２と基本的な構成は同一であり、図２と異なる構成のみを示している。まず図７においては、カウンタＣＵＴ１、カウンタＣＵＴ２という２つのカウンタを設け、設定カウンター値は、カウンタＣＵＴ１の第１のカウンター値＜カウンタＣＵＴ２の第２のカウンター値（例えば第１のカウンター値＋１）と設定し、カウンタＣＵＴ１のカウンター値が第１のカウンター値となるまでは、実施例１で説明したのと同様に圧力スイッチ９によりポンプ吐出し側圧力の異常低下を検出してＣＰＵのリセット（あるいはリトライ）を行う。
【００６１】
そして、カウンタＣＵＴ１が第１のカウンター値に達すると回路Ｘ３のＣＵＴ１Ｘａの接点が閉じるため、実施例３で説明したインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）で検出したモータ４−１（あるいは４−２）に流す電流値に応じた速度制御を行うように切り替えるようにしたものである。
【００６２】
この場合にさらにポンプ吐出し側の圧力が異常低下すると再度圧力スイッチ９からＯＮ信号が出力されるため、カウンタＣＵＴ１、ＣＵＴ２によりカウントが行われる。なお、この場合には圧力センサ８にノイズが重畳したものではなく、ＣＰＵにノイズが重畳して異常状態を発生したものと推定することができる。
【００６３】
そして、ＣＵＴ２のカウンター値が第２のカウンター値に達したため、ＣＵＴ２Ｘが励磁されることにより、回路Ｙ１により実施例１で説明したのと同様にＣＰＵは停止され、また、回路Ｙ５によりインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）による固定周波速でのバックアップ運転となる。ンバータを始動させて、固定速による運転を行う。回路Ｙ５の変わりに図５の回路Ｙ３、Ｙ４の回路にすれば実施例２と同様にインバータのＯＮ、ＯＦＦによるバックアップ運転を行うことが出来る。
【００６４】
以上説明したように、本実施例では、第１段階としてＣＰＵのリセット（あるいはリトライ）、第２段階としてインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）による検出電流値を用いた速度制御、第３段階としてＣＰＵによらないインバータＩＮＶ１（あるいはＩＮＶ２）による固定周波数によるバックアップ運転を行うものである。
【００６５】
したがって、可能な限りＣＰＵを正常状態に復帰させ、また、バックアップ運転を効率良く実現することが出来て、断水回避の機能を強化することができる。
【００６６】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００６７】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、たとえば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００６８】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
給水装置…１００、ポンプ…３−１・３−２、インダクションモータ…４−１・４−２、インバータ…ＩＮＶ１・ＩＮＶ２、制御部…ＣＵ、電流検出手段…ＣＴ１・ＣＴ２、圧力センサ…８、圧力スイッチ…９。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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