(57)【要約】【課題】通常電源から非常電源に切り替わった際に、直ちに通常電源運転時と同じ状態で運転を継続できる消火ポンプシステムを提供する。【解決手段】消火ポンプと、該消火ポンプを駆動するインバータと、インバータに電源を供給する通常電源と、前記通常電源と並列に設けた非常電源と、通常電源と非常電源を前記各部に通電する始動回路と、圧力が所定圧力値となるように前記インバータに周波数指令信号を出力する制御装置を備え、前記制御装置は前記通常電源で前記消火ポンプが運転している際の運転条件を記憶する不揮発性の記憶部を有すると共に、前記始動回路は通電回路を機械的に保持する自己保持回路を有し、電源供給が前記通常電源から非常電源に切り替わった時、前記始動回路は自己保持回路を通じて前記非常電源から各部に給電し、前記制御装置は前記記憶部に記憶している運転条件を読みだして、消火ポンプを運転する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水源からの水を、吸込み管を介して送水管端末の各階に設けられた放水手段群に送水する消火ポンプと、該消火ポンプを駆動する電動機と、該電動機を駆動するインバータと、前記電動機とインバータに電源を供給する通常電源と、前記通常電源と並列に設けた非常電源と、通常電源と非常電源を前記各部に通電する始動回路と、前記消火ポンプ吐出し側の送水圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出した圧力が所定圧力値となるように前記インバータに周波数指令信号を出力する制御装置を備えた消火ポンプシステムにおいて、
前記制御装置は前記通常電源で前記消火ポンプが運転している際の運転履歴、圧力設定値及びインバータ周波数を記憶する不揮発性の記憶部を有すると共に、前記始動回路は通電回路を機械的に保持する自己保持回路を有し、
電源供給が前記通常電源から非常電源に切り替わった時、前記始動回路は自己保持回路を通じて前記非常電源から各部に給電し、前記制御装置は前記記憶部に記憶している運転履歴、圧力設定値及びインバータ周波数を読みだして、消火ポンプを運転することを特徴とする消火ポンプシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の消火ポンプシステムにおいて、
前記自己保持回路はセットコイルとリセットコイルを有し、前記セットコイル側が励磁したとき通電回路を機械的に保持し、前記リセットコイル側が励磁したとき通電回路を開放することを特徴とする消火ポンプシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の消火ポンプシステムにおいて、
非常電源に非常電源運転を認識して信号を出力する認識手段を設け、前記制御装置は電源の供給が前記通常電源から非常電源に切り替わった時、認識信号に基づいて前記不揮発性の記憶部に保存している圧力設定値とインバータ周波数を読みだして、消火ポンプを運転することを特徴とする消火ポンプシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の消火ポンプシステムにおいて、
前記制御装置は非常電源に切り替わって消火ポンプが運転中に始動条件が解除されて前記始動回路の自己保持回路が解放された時、消火ポンプの運転を停止することを特徴とする消火ポンプシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の消火ポンプシステムにおいて、
前記両電源と前記インバータとの間に配線用遮断器を設け、この配線用遮断器はポンプ運転中にトリップレス構成を有していることを特徴とする消火ポンプシステム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の消火ポンプシステムにおいて、
前記両電源と前記インバータとの間に警報付きの漏電リレー設け、ポンプ運転中の過電流でトリップレスとし、漏電時に警報を発報することを特徴とする消火ポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消火用水に適用する可変速駆動されるポンプを備えた非常電源対応の消火ポンプシステムに関する。ここでいう消火ポンプシステムとは、消火栓ポンプシステム及びスプリンクラーポンプシステムを包含したインバータ駆動消火ポンプシステムをいう。以下、消火ポンプシステムと呼ぶ。
【背景技術】
【０００２】
消火ポンプシステムは、火災時に火災検知器や放出装置、あるいは人為的な操作によって、速やかに運転され、送水されなければならない。そのため、商用電源（通常電源）運転時に対する信頼性だけでなく、非常電源切り替え運転時にも信頼性の高いポンプ及びシステムが要求される。最近、インバータの普及に伴い消火ポンプシステムにインバータを採用する動向が見られる。当然、このインバータ駆動の消火ポンプシステムも非常電源切り替え運転時の対応が必要である。インバータ駆動の消火ポンプシステムの公知例として特許文献１がある。
【０００３】
この特許文献１の消火ポンプ装置では、非常電源の容量が小さいので、通常電源の問題発生による通常電源から非常電源への切替え時に、通常電源から非常電源への切り替えを検知し、この検知に基づいて非常電源の起動の際に回転速度の上昇パターンをソフトパターンに変化させるとの記載がある。しかし、通常電源から非常電源への切り替え時に数秒程度の電源断の状態が発生し、これに対して消火ポンプ装置をどう対応させるかの記載がない。
【０００４】
又、消火ポンプ装置の性能基準（加圧送水装置の基準消防庁告示第八号）に、通常電源から非常電源への切り替え後、消火ポンプを切り替え前の運転状態を維持することが要求されており、これに対応する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２０８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記のように特許文献１には、通常電源から非常電源への切り替え時に数秒程度の電源断の状態が発生し、これに対して消火ポンプ装置をどう対応させるかの記載がない。従って、数秒程度の電源断の間にポンプ運転が中断し、送水圧力が低下して消火活動に支障が生じる恐れがある。
【０００７】
また、数秒程度の電源断の間に通常電源で消火ポンプを運転している時の運転状態（圧力設定値、インバータ運転周波数等）情報が消失する可能性が高く、非常電源への切り替え後に、通常電源での運転状態と同じ運転状態で直ちに運転するのは困難で、消火活動に支障が生じる恐れがある。
【０００８】
さらに、非常電源への切り替え後に、消火ポンプの回転数を急激に立ち上げると、ポンプ駆動電動機に過負荷による過電流が流れて配線用遮断器がトリップ動作を起こして電源が遮断され、消火活動に支障が生じる恐れがある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、通常電源から非常電源に切り替わった際に、直ちに通常電源運転時と同じ状態で運転を継続できる消火ポンプシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、水源からの水を、吸込み管を介して送水管端末の各階に設けられた放水手段群に送水する消火ポンプと、該消火ポンプを駆動する電動機と、該電動機を駆動するインバータと、前記電動機とインバータに電源を供給する通常電源と、前記通常電源と並列に設けた非常電源と、通常電源と非常電源を前記各部に通電を開始する始動回路と、前記消火ポンプ吐出し側の送水圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出した圧力が所定圧力値となるように前記インバータに周波数指令信号を出力する制御装置を備えた消火ポンプシステムにおいて、
前記制御装置は前記通常電源で前記消火ポンプが運転している際の運転履歴、圧力設定値及びインバータ周波数を記憶する不揮発性の記憶部を有すると共に、前記始動回路は通電回路を機械的に保持する自己保持回路を有し、
電源供給が前記通常電源から非常電源に切り替わった時、前記始動回路は自己保持回路を通じて非常電源から各部に給電し、前記制御装置は前記記憶部に記憶している運転履歴、圧力設定値及びインバータ周波数を読みだして、消火ポンプを運転することを特徴とする。
【００１１】
また、上記に記載の消火ポンプシステムにおいて、前記自己保持回路はセットコイルとリセットコイルを有し、前記セットコイル側が励磁したとき通電回路を機械的に保持し、前記リセットコイル側が励磁したとき通電回路を開放することを特徴とする。
【００１２】
また、上記に記載の消火ポンプシステムにおいて、非常電源に非常電源運転を認識して信号を出力する認識手段を設け、前記制御装置は電源の供給が前記通常電源から非常電源に切り替わった時、認識信号に基づいて前記不揮発性の記憶部に保存している圧力設定値とインバータ周波数を読みだして、消火ポンプを運転することを特徴とする。
【００１３】
また、上記に記載の消火ポンプシステムにおいて、前記制御装置は非常電源に切り替わって消火ポンプが運転中に始動条件が解除されて前記始動回路の自己保持回路が解放された時、消火ポンプの運転を停止することを特徴とする。
【００１４】
また、上記に記載の消火ポンプシステムにおいて、前記両電源と前記インバータとの間に配線用遮断器を設け、この配線用遮断器はポンプ運転中にトリップレス構成を有していることを特徴とする。
【００１５】
また、上記に記載の消火ポンプシステムにおいて、前記両電源と前記インバータとの間に警報付きの漏電リレー設け、ポンプ運転中の過電流でトリップレスとし、漏電時に警報を発報することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、制御装置に不揮発性の記憶部を設け、始動回路を機械的な自己保持回路を設けているので、通常電源での消火ポンプの運転条件を記憶部に記憶しているので、通常電源から非常電源に切り替わった際に電源が遮断することなく、これらの運転条件で直ちに運転を継続することができる。又、非常電源に非常電源認識手段を設けておけば、この敏速性が一層向上する。
【００１７】
更に、インバータと電源との間にトリップ素子無しの配線用遮断器又は漏電リレーを設けているので、一時的に消火ポンプを過負荷運転してもトリップすることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】スプリンクラー消火設備に適用した本発明実施例のシステム系統図。
【図２】消火栓消火設備に適用した本発明の他の実施例のシステム系統図。
【図３】本実施例の階毎吐出し圧力一定制御のポンプ性能曲線図。
【図４】本実施例の末端圧力一定制御のポンプ性能曲線図。
【図５】本実施例の制御盤の回路図。
【図６】本実施例の吐き出し圧力一定制御のアルゴリズムを示すフローチャート。
【図７】本実施例の末端圧力一定制御のアルゴリズムを示すフローチャート。
【図８】本実施例の制御フローを説明するためのフローチャート。
【図９】本実施例の消火栓の詳細構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例について図１〜図９により説明する。本発明実施例は、消火ポンプと、該消火ポンプを駆動するインバータと、インバータに電源を供給する通常電源と、前記通常電源と並列に設けた非常電源と、通常電源と非常電源を前記各部に通電する始動回路と、圧力が所定圧力値となるように前記インバータに周波数指令信号を出力する制御装置を備え、前記制御装置は前記通常電源で前記消火ポンプが運転している際の運転条件を記憶する不揮発性の記憶部を有すると共に、前記始動回路は通電回路を機械的に保持する自己保持回路を有し、電源供給が前記通常電源から非常電源に切り替わった時、前記始動回路は自己保持回路を通じて前記非常電源から各部に給電し、前記制御装置は前記記憶部に記憶している運転条件を読み出して消火ポンプを運転することを特徴とする。
【００２０】
図１は、本発明実施例の消火ポンプシステムを建物のスプリンクラー消火設備に適用したシステム系統図を示し、１０階建てを例としている。１は水源であり例えば消火水槽等である。４は先端にフート弁２を取り付けた吸い込み管３を吸い込み側に設け、送水管１０へ送水するスプリンクラー消火ポンプである。以下、消火ポンプと略す。この消火ポンプ４には吐き出し側に内部に空気溜まるを有する圧力タンク１４、逆止め弁６、仕切り弁７が取り付けられている。
【００２１】
９はポンプ近傍に位置し送水管１０に取り付けられた圧力検出手段であり、検出圧力に応じた電気信号Ｓ１１を発信する。発信された電気信号Ｓ１１は、後で述べる制御盤８が受信する。また、送水配管１０には、階毎に送水管枝管１０−１〜１０−３にスプリンクラー１０−１a〜e〜１０−３a〜eをそれぞれ備えてスプリンクラー群（放水手段群）を構成している。１０−１ｓ〜１０−３ｓはそれぞれ前記スプリンクラーが開放した時に放水信号を発する放水装置であり、前記階毎のスプリンクラーと一対一に対応して階高さが特定出来る部位に取り付けられている。便宜上、放出装置の放出信号も１０−１ｓ〜１０−３ｓを用いる。これらの信号群はＳ１３として制御盤８に送信される。
【００２２】
制御盤８は、後で詳細に説明するが通常電源及び非常電源から電源の供給を受け、インバータ、制御装置等を内蔵しており、動力ケーブルＳ１０により電動機５に電力（可変周波数、可変電圧）を供給する。各階のスプリンクラー（放出装置）から発信される信号１０−１ｓ〜１０−３ｓは、どの階なのかを示す位置情報であり、これによってその階が特定され、階毎に必要な送水圧力（圧力設定値）、またはこれに対応する初期インバータ周波数、または、階毎に必要な送水圧力（圧力設定値）とこれに対応する初期インバータ周波数が決定される。尚、図示は省略しているが、ジョッキーポンプ装置を別個に設けて常時送水管を所定圧力に加圧する場合もあり、このジョッキーポンプ装置を省略してジョッキーポンプ機能を消火ポンプで代替することもある。
【００２３】
図２は、本発明の他の実施例のインバータ駆動消火栓ポンプシステムを建物の消火栓消火設備に適用したシステム系統図を示したもので、１０階建てを例にしている。図１に示す圧力タンクを省略し、スプリンクラー及び放出装置、放出信号に代えて、消火栓群１０−１a〜１０−３a及びこれの始動指令信号１０−１ｓ〜１０−３ｓとしたものである。尚、この消火栓は、図９に示すように送水管１０の枝管１０−１〜１０−３により引き込み、始動押釦スイッチ２２、ベル２３、始動表示ランプ２４、ホース２５、ノズル２６を備えている。そして、消火栓の始動押釦スイッチ２２が操作されると、始動指令を発信したことを示す始動指令信号１０−１ｓ〜１０−３ｓを発信する。
【００２４】
図３は、図１、図２のシステム系統図に示した消火ポンプシステムを、階毎の所定の圧力設定値で運転した際の消火ポンプ性能曲線図であり、横軸に吐出し量（ｍ３／ｍｉｎ）、縦軸に全揚程（ｍ）を取って示す。所定水量Ｑ０は、送水管端末の消火栓や、スプリンクラー放出装置等（以下、総称して消火用器具と呼ぶ）に送水するのに必要な送水量であり、ポンプ性能曲線図上に表示するときは吐出し量として示される。本実施例ではＱ０を一定にして扱っているが、消火用器具毎に変わった値でもよい。
【００２５】
圧力設定値Ｈ０１０Ｆは、１０階の送水管端末の消火用器具（本実施例では最高位、最遠方にあり、ここへの送水が可能であれば他の消火用器具への送水が可能）へ送水するのに必要な圧力設定値であり、送水管等の抵抗損失（図中のＲ１０）、実揚程（図示せず）、消火用器具での所要末端圧力（図示せず）を含んでおり、ポンプ性能曲線図上に表示するときは全揚程として示される。また、所定水量Ｑ０、圧力設定値Ｈ０１０Ｆを満足する点を仕様点Ｏ１とすると、インバータ周波数ｆ１０もとで運転した時に得られるポンプＱ−Ｈ性能曲線Ａを有するポンプを選定することが必要である。即ち、仕様点Ｏ１において、ポンプ性能曲線Ａと圧力設定値Ｈ０１０Ｆと送水配管抵抗曲線Ｒ１０が交わっている。
【００２６】
同様に、Ｈ０９Ｆは９階、Ｈ０８Ｆは８階のそれぞれ送水管端末の消火用器具に所定水量Ｑ０を送水するのに必要な圧力設定値である。８階未満の各送水管端末の消火用器具に送水するのに必要な圧力設定値は前記説明で明らかなので説明を省いている。これらの、圧力設定値は送水管端末の消火用器具から始動指令信号が発信され制御盤８がこれを受信したときに設定される。
【００２７】
図４は、図１、図２のシステム系統図に示した消火ポンプシステムを、最上階の圧力設定値で末端圧力一定制御、及び自動点検プログラムで運転した際の消火ポンプ性能曲線図であり、横軸に吐出し量（ｍ３／ｍｉｎ）、縦軸に全揚程（ｍ）を取って示す。図３と同じ記号で示すものは同じ性能機能であるから説明を省く。最上階の圧力設定値を用いる理由は、送水管端末の消火用器具から始動指令信号を利用する場合は、これに対応して階毎の圧力設定値が定まるが、これを用いずに送水圧力の変化を利用する場合、階毎の圧力設定値が定まらないので、図４に示すように１０階の圧力設定値（本実施例では最高位、最遠方にあり、ここへの送水が可能であれば他の消火用器具への送水が可能）用いる。そして、圧力設定値のＨ０１０Ｆは上限設定値という意味となり、Ｈ０１０ＦＬは下限設定値で、ｆ１２はこれのインバータ周波数である。これらの設定値は予め不揮発性の記憶部（後述）に記憶されている。ここで言う不揮発性の記憶部とは電源断時に保存されているデータが消失されないものである。
【００２８】
図５は、図1、図２で説明した制御盤８の回路図である。同図において、ＰＷ（Ｒ、Ｓ、Ｔ）通常は通常使用する商用電源（通常電源）、ＰＷ（Ｒ、Ｓ、Ｔ）、非常は非常用電源であり、通常電源で事故が発生して遮断された場合に、これを自動的に検知して切替スイッチＳＷによって非常電源に切り替えて、消火ポンプシステムを運転できるよう予め準備されている。ＲＸは、非常電源運転を認識する認識手段としてのリレーであり、電源の供給が通常電源から非常電源に切り替わった時、認識信号を出力する。
【００２９】
通常電源から非常電源に切り替える際には、従来、数秒間の電源断の状態が発生し、この間に、通常電源運転時のインバータ運転周波数、制御盤の運転回路（自己保持回路）、制御装置（ＣＰＵ、記憶部を含む）の圧力設定値等の情報が消失するので、非常電源への切り替え時に、通常電源での運転状態に直ちに復旧するようにする等の対応が必要となっていた。
【００３０】
Ｒ（又はＲ１）、Ｓは制御電源、ＭＢＶは両電源（通常電源と非常電源）と前記インバータとの間に接続された配線用遮断器、ＩＮＶは周波数設定手段及び操作表示部ＣＯＮＳを有するインバータ、ＣＵはＣＰＵ、不揮発性の記憶部を有する記憶部Ｍ（以後、説明の便宜上不揮発性記憶部を不揮発性記憶部と呼ぶ）、入出力インターフェースＩ／Ｏ２、３等を備える制御装置である。前記不揮発性記憶部Ｍには、消火ポンプを運転するための運転条件（運転状態）として、圧力設定値とインバータ初期周波数、運転中の圧力設定値とインバータ周波数、運転履歴および送水圧力データ等を記憶している。尚、運転履歴はフラグであり、運転した後に例えば０ＦＦＨ（初期値は００Ｈが書き込まれている。従って運転していないときは００Ｈとなっている。）と書き込んでおく。このようにすれば、非常電源に切り替わった際に、通常電源でポンプを運転していたかどうかの判定が可能となる。
【００３１】
ＴＲはトランス、Ｉ／Ｏ１は階毎の消火栓始動スイッチ又は放出装置からの始動指令信号１０−１Ｓ〜１０−３Ｓ（階高さ．．．．８Ｆ〜１０Ｆに対応）を取り込む入力回路部、Ｘは取り込んだ始動指令信号１０−１Ｓ〜１０−３ＳがＯＮ時にＯＮするリレー接点群（．．．８ＦＸ〜１０ＦＸ、Ｘ１）である。Ｉ／Ｏ２は入出力インターフェース部であり、前記リレー接点群Ｘの信号（始動指令信号１０−１Ｓ〜１０−３Ｓに対応するリレー・・・８ＦＸ〜１０ＦＸの信号を入力）、及び後で述べるリレーＸ１の接点信号をここより取り込む。そして、階毎の吐出し圧力一定制御を行う場合は、前記入出力インターフェースＩ／Ｏ２より取り込んだ始動指令信号１０−１Ｓ〜１０−３Ｓに対応する、リレー・・・．８ＦＸ〜１０ＦＸの信号に基づき圧力設定値を設定し、前記不揮発性記憶部Ｍに記憶する。
【００３２】
又、不揮発性記憶部Ｍに記憶する代わりに、リレー群Ｘのリレーを後で述べる特性のキープリレーとしても良い。同様にＩ／Ｏ３は入出力インターフェース部であり、圧力検出手段の信号Ｓ１１を取り込み、リレーＸ１へＯＮする信号Ａ５及びインバータＩＮＶへインバータ周波数指令信号ＡＤ０、ＣＭ１を出力する。５２Ｖは電磁継電器、ＩＭは電動機である。ＢＳ１は始動押釦スイッチ、ＢＳ２は停止押釦スイッチ、ＫＰ２はキープリレーであり、これらによって始動回路を構成し、また、前記始動押釦スイッチＢＳ１の接点とキープリレーＫＰ２の接点との並列接続により、通電回路を機械的に保持する自己保持回路を構成している。
【００３３】
尚、前記キープリレーＫＰ２は、セットコイル（Ｓ）とリセットコイル（Ｒ）を有しており、セットコイルＳ側が励磁したときその接点（ａ接点）を閉じ、電源断となってもこの状態を維持する。閉じた接点を復帰させるにはリセットコイルＲを励磁すれば良い。接点（ａ接点）とは、前記始動押釦スイッチＢＳ１と並列に接続されているキープリレーＫＰ２の接点である。
【００３４】
そして、前記制御装置ＣＵのＣＰＵには後で述べる図６、図７、図８のフローチャートに示す処理のプログラムが格納されている。
【００３５】
次に大まかな運転手順と、通常電源の遮断時にどのようにして始動回路（自己保持回路）が消失しないかについて説明する。今、図５において、配線用遮断器ＭＶＢが投入されているものとする。
【００３６】
始動押釦スイッチＢＳ１が押されると、キープリレーＫＰ２のセットコイルＳが励磁して、その接点を閉じて前記釦スイッチＢＳ１を自己保持し、同時にリレー５２Ｖが励磁されてその接点５２Ｖａを閉じ、インバータ端子ＦＷ、ＣＭ０をＯＮしてインバータＩＮＶが運転を開始する。この時、制御装置ＣＵからインバータ周波数指令信号（双方向）ＡＤ０、ＣＭ１は発信されていない。従って、インバータＩＮＶは、予め周波数ｆ１０（送水管端末の消火用器具のどこにでも送水が可能な周波数）が設定されて、この周波数でポンプを運転する。
【００３７】
この状態で通常電源が遮断されて非常電源に切換えられることによる電源復帰後も、前記自己保持回路により通電回路が機械的に保持されているので、始動押釦スイッチＢＳ１が押されなくても、周波数ｆ１０による消火ポンプの運転が維持される。このように、電源が通常電源から非常電源に切替わっても、始動回路が自己保持回路によって機械的に保持されて消失することなく電源供給が維持されるため、消火ポンプの運転が中断することなく継続される。
【００３８】
そして、停止押釦スイッチＢＳ２が押されると、前記キープリレーＫＰ２のリセットコイルＲが励磁されてその接点（ａ接点）が開いて（旧状態に復帰して）始動回路が解放されて、はじめて消火ポンプの運転が停止する（図１、図２共通）。このように、停止押釦スイッチＢＳ２が押されたときにはじめて消火ポンプの運転が停止するようにして、消火時に不用意にポンプの運転停止が起こらないようにしている。
【００３９】
階毎の送水管端末消火用器具からの始動指令信号１０−１ｓ〜１０−３ｓを受信した場合は、入力インターフェースＩ／Ｏ１にその信号を受信し、制御装置ＣＵの入出力インターフェースＩ／Ｏ２より取り込む。入出力インターフェースＩ／Ｏ２より取り込んだ信号に対応した階毎圧力設定値、及びインバータ初期周波数を設定し、不揮発性記憶部Ｍに記憶する。続いて入出力インターフェースＩ／Ｏ３よりリレーＸ１をＯＮ（励磁）する信号Ａ５を出力する。りレーＸ１の接点Ｘ１が閉じて押釦スイッチＢＳ１を自己保持し、リレー５２Ｖが閉じその接点５２Ｖａがインバータ端子ＦＷ，ＣＭ０をＯＮする。合わせて、制御装置ＣＵよりインバータ周波数指令信号（双方向）ＡＤ０、ＣＭ１（前記設定されたインバータ初期周波数）を出力し運転を開始する。
【００４０】
そして、後で詳細に説明する階毎圧力設定値による吐出し圧力一定制御を実施する（図１、図２共通）。この状態では、通常電源が遮断されて非常電源による電源復帰後も前記自己保持回路が機械的に保持しているので、制御装置ＣＵは運転履歴、圧力設定値、インバータ周波数が不揮発性の記憶部Ｍに記憶が維持され、これらが適宜読み出され、直ちに電源断前の運転状態に復帰する。
【００４１】
また、不揮発性記憶部Ｍには、予め末端圧力一定制御の圧力設定値Ｈ０１０Ｆ、Ｈ０１０ＦＬ、インバータ周波数ｆ１０、ｆ１２が関数、又はテーブルとして記憶されている。そして、これに現在周波数を反映することで、この周波数対応の圧力設定値が得られる。
【００４２】
図１の例では、スプリンクラー消火設備の動作に伴い、圧力検出手段９の送水管圧力の検出値がＨ０１０ＦＬ以下となった時、入出力インターフェースＩ／Ｏ３よりリレーＸ１をＯＮする信号Ａ５を出力する。リレーＸ１の接点Ｘ１が閉じて押釦スイッチＢＳ１を自己保持し、リレー５２Ｖが閉じ、その接点５２Ｖａがインバータ端子ＦＷ，ＣＭ０をＯＮする。合わせて、制御装置ＣＵよりインバータ周波数指令信号（双方向）ＡＤ０、ＣＭ１（前記設定されたインバータ周波数ｆ１２）を出力し運転を開始する。そして、後で詳細に説明する末端圧力一定制御を実行する。電源断時の対応は前述の説明で明らかなので説明は省く。
【００４３】
図２の例では、送水管端末消火用器具からの始動指令信号（階高さ情報無し）１０−１ｓ〜１０−３ｓを受信した場合、入力インターフェースＩ／Ｏ１にその信号を受信し、制御装置ＣＵの入出力インターフェースＩ／Ｏ２より取り込む。これにより、入出力インターフェースＩ／Ｏ３よりリレーＸ１をＯＮする信号Ａ５を出力する。リレーＸ１の接点Ｘ１が閉じて押釦スイッチＢＳ１を自己保持し、リレー５２Ｖが閉じその接点５２Ｖａがインバータ端子ＦＷ，ＣＭ０をＯＮする。合わせて、制御装置ＣＵよりインバータ周波数指令信号（双方向）ＡＤ０、ＣＭ１（インバータ周波数ｆ１２）を出力し運転を開始する。そして、後で詳細に説明する末端圧力一定制御を実行する。電源断時の対応は前述の説明で明らかなので説明は省く。
【００４４】
図８は、メーン処理及び圧力制御の処理（アルゴリズム）を示すフローチャートである。図示していないが、イニシャル処理や割込処理により、階毎の吐出し圧力一定制御の圧力設定値とインバータ初期周波数、又は末端圧一定制御の圧力設定値とインバータ初期周波数を決定し、不揮発性記憶部Ｍに記憶する。尚、発明の意図に無関係な途中は省略している。
【００４５】
先ず、階毎吐出し圧力一定制御を例に通常電源の運転について説明する。説明の便宜上、始動指令は１０階で発生しているものとして進める。まず、６００Ａにおいて運転履歴フラグ（６０８、６０９ステップの運転処理で運転した場合に、運転履歴フラグを０ＦＦＨ、運転しなければ００Ｈにセットされている）があるか判定する。当然、最初は運転されていないのでＮＯと判定され、６１１ステップから６００ステップへと進む。６００〜６０７ステップは階毎の圧力設定値を設定する処理を示している。最上階から最下階まで順番に始動指令があるかチエックし、始動指令のある階に対して圧力設定値を決定し設定する。
【００４６】
実施例では１０階からの始動指令信号が発信されているので、６００Ａステップで運転履歴ありと判断されると、６００Ｂステップで圧力設定値Ｈ０１０Ｆ、インバータ初期周波数ｆ１０（図３参照）を不揮発性記憶部Ｍより読み出して、６００Ｂ、６００Ｃ、６０９Ａステップと進み、運転履歴フラグセット処理、ポンプ運転処理を実行して６１０ステップの圧力制御処理へと進む。
【００４７】
ここで、ポンプの運転処理とは、図５において制御装置ＣＵに入出力インターフェースＩ／Ｏ２より１０階からの始動指令信号に基づく始動要求信号１０ＦＸを取り込み、前記制御装置ＣＵから入出力インターフェースＩ／Ｏ３を介して、リレーＸ１及びインバータへ速度指令信号ＡＤ０、ＣＭ１（インバータ初期周波数ｆ１０に対応した信号）を出力する。加えて、リレーＸ１の接点が閉じて始動回路が形成され、リレー５２Ｖの接点５２Ｖａによりインバータ端子ＦＷ、ＣＭ０がＯＮして消火ポンプが運転することを言う。
【００４８】
６１０ステップにおいて、先ず、図６に示す階毎の吐出し圧力一定制御について説明する。ここで、前述したように圧力設定値はＨ０１０Ｆ、インバータ初期周波数はｆ１０に設定されている。図６の５００ステップで、圧力検出手段により送水圧力Ｈ（説明の便宜上記号Ｈを用いる）を検出し、５０１ステップでこの送水圧力Ｈと圧力設定値Ｈ０（説明の便宜上記号Ｈ０を用いるが、前述のようにＨ０＝Ｈ０１０Ｆである）とを比較する。比較の結果、Ｈ０−α＞Ｈであれば５０２ステップへ進み、インバータ増速制御処理を実行してから５０５ステップで、増速後のインバータ周波数を不揮発性記憶部Ｍに記憶する処理を実行して、５００ステップへ戻る。
【００４９】
５０１ステップでの判定がＨ０＋α＜Ｈであれば５０３ステップに進み、インバータ減速制御処理を実行してから５０６ステップで、減速後のインバータ周波数を不揮発性記憶部Ｍに記憶する処理を実行して、５００ステップへ戻る。そして、５０１ステップでの判定がＨ０−α＜＝Ｈ＜＝Ｈ０＋αであれば、次の６１４ステップの処理に進む。以下、前述の処理を継続することにより、圧力検出手段により検出された送水圧力が階毎の圧力設定値（不揮発性記憶部Ｍより読み出された）と等しくなるようになる。尚、αは目標圧力の不感滞を示し大体１〜２ｍであり、ａはインバータの変速制御幅を示し適宜０．１〜１Ｈｚに設定される。
【００５０】
次に、図７により末端圧力一定制御について説明する。この制御は、図８の６０２〜６０７ステップの処理を削除するか、または６００、６０１ステップの処理だけが実行されるようにすれば、最上階（１０階）の圧力設定値が設定され、６１０ステップの処理を図７で末端圧力一定制御として実行することができる。図７において、図６と同じステップ記号で表示している処理は図６と同じ処理につき説明を省く。図７の５０４ステップの処理は、５０１ステップで圧力設定値が一致した後、圧力設定値を更新する処理である。圧力設定値は図４に示す配管抵抗曲線Ｒ１０であり、関数又はテーブルで現わされ、現在のインバータ周波数に基づいて求められる。即ち、図７の処理を実行すると末端圧一定制御が得られる。
【００５１】
次に、通常電源の遮断から非常電源へ切り替わった際の処理の、第１の実施態様を説明する。図８の６００Ａステップの処理において、ＮＯと判定したら、６１１ステップ以降の処理に進む（前述したので説明を省く。）。非常電源へ切り替わった際、６００Ａステップの処理において、ＹＥＳ（運転履歴フラグが０ＦＦＨにセットされていることを指す）と判定したら、６００Ｂステップへ進む。このステップで前述した（６０９、６０９Ａステップ）不揮発性記憶部Ｍに記憶している圧力設定値とインバータ周波数を読み出し、６００Ｃステップで運転履歴をリセット（００Ｈとする）して、６０９Ａステップの運転処理に進む。このようにすると、通常電源の遮断前の運転状態と同じ運転状態に直ちに復帰することができる。なお、６００Ｃステップにおいて運転履歴のリセット処理を実行するのは、６１４〜６１６ステップの停止処理を実行した後の初期運転状態に備えるためである。
【００５２】
次に第２の実施態様について説明する。これは、図５において非常電源運転中を認識するリレーＲＸを設け、電源の供給が前記通常電源から非常電源に切り替わった時、リレーＲＸから出力された認識信号に基づいて、前記不揮発性の記憶部Ｍに保存している圧力設定値と、インバータ周波数を読みだして、直ちに通常電源での運転状態と同じ状態に移行するようにしたものである。具体的には、図８の６００Ａステップの処理を前記認識手段のリレーＲＸが作動（認識信号の出力）しているか判定する処理に変更すれば良い。又、６００Ｃと６０９ステップの処理は省略することが出来る。こうすると、６００Ａステップの判定後、６００Ｂと６０９Ａステップの処理を実行して、通常電源遮断前の運転状態に直ちに復帰することができる。このように非常電源認識手段のリレーＲＸを設けておけば、通常電源遮断前の運転状態への復帰の敏速性が一層向上する
また、通常電源から非常電源に切り替わった後、消火ポンプが運転中に始動条件が解除され、停止押釦スイッチが押された時、機械的に保持されていた始動回路の自己保持回路が解放されて停止するようにしている。即ち、図５において、停止押釦スイッチＢＳ２はａ接点、ｂ接点を有する構造であり、キープリレーＫＰ２のセットコイルＳを前記ｂ接点で解放し、前記キープリレーＫＰ２のリセットコイルＲを前記ａ接点で通電してリセットし、始動回路の機械的自己保持回路を解放するようにしている。
【００５３】
さらに、インバータ駆動回路と両電源（通常電源と非常電源）との間に、素子無し配線遮断器ＭＢＶを設けて運転中にトリップレス（引き外し動作しない）としても良い。即ち、通常電源から非常電源に切り替った際に、消火ポンプの運転を早期に立ち上げようとして配線用遮断器ＭＢＶに過電流が流れる可能性が高くなるが、図５において配線用遮断器ＭＢＶを過電流により動作する引き外し素子を無くしたもので構成しているので、主電源回路が過負荷状態でも前記配線用遮断器ＭＢＶをトリップさせず（主電源回路の遮断をせず）、火災発生時の消火ポンプの運転を優先させることができる。
【００５４】
また、上記実施例を更に改良したもので、上記素子なし配線用遮断器ＭＢＶに代えて警報付き漏電リレー（トリップレス構造）を設けても良い。すなわち、漏電リレーによって、過電流時のトリップレスで且つ、漏電時の発報による予防保全ができるようにする。警報は主電源漏電、主電源過電流時に発報するようにする。
【００５５】
以上のように、本発明実施例は、水源からの水を、吸込み管を介して送水管端末の各階に設けられた放水手段群に送水する消火ポンプと、該消火ポンプを駆動する電動機と、該電動機を駆動するインバータと、前記電動機とインバータに電源を供給する通常電源と、前記通常電源と並列に設けた非常電源と、通常電源と非常電源を前記各部に通電する始動回路と、前記消火ポンプ吐出し側の送水圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段の検出した圧力が所定圧力値となるように前記インバータに周波数指令信号を出力する制御装置を備えた消火ポンプシステムにおいて、前記制御装置は前記通常電源で前記消火ポンプが運転している際の運転履歴、圧力設定値及びインバータ周波数を記憶する不揮発性の記憶部を有すると共に、前記始動回路は通電回路を機械的に保持する自己保持回路を有し、電源供給が前記通常電源から非常電源に切り替わった時、前記始動回路は自己保持回路を通じて前記非常電源から各部に給電し、前記制御装置は前記記憶部に記憶している運転履歴、圧力設定値及びインバータ周波数を読みだして、消火ポンプを運転することを特徴とする。
【符号の説明】
【００５６】
１…水源、２…フート弁、３…吸い込み管、４…消火ポンプ、５…電動機、６…逆止め弁、７…仕切り弁、１０…送水管、１０−１〜１０−３…送水管枝管、８…制御盤、９…圧力検出手段、１０−１ａ〜ｅ〜１０−３ａ〜ｅ…放水手段群（消火栓又放水装置）、１０−１Ｓ〜１０−３Ｓ…始動指令信号、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１３…制御盤授受信号、ＩＮＶ…インバータ、ＢＳ１、ＢＳ２、ＫＰ２…始動回路、ＢＳ１の接点、ＫＰ２の接点…自己保持回路、ＣＵ…制御装置、Ｍ…不揮発性の記憶部、Ｓ…セットコイル、Ｒ…リセットコイル、ＲＸ…認識手段（リレー）、ＭＢＶ…配線用遮断器。
【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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【図８】
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【図９】
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