(57)【要約】 【課題】  ポンプを駆動するモータの運転仕様を変更することにより、動力特性の異なった給水ポンプを構築することができる自動給水装置を提供すること。【解決手段】  アキュームレータを搭載した主ポンプの吐出し側及び吸込側に接続されたジェット部１２と、前記主ポンプを駆動するモータを可変速運転する制御部２４と、前記モータの種別毎の最大回転速度及び最大電流値をそれぞれ記憶する記憶部２５と、切換スイッチ２１を具備し、この切換スイッチの状態に応じて前記記憶部に記憶されている最大回転速度あるいは最大電流値を容易に選択可能であることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキュームレータを搭載した主ポンプの吐出し側及び吸込側に接続されたジェット部と、
前記主ポンプを駆動するモータを可変速運転する制御部と、
前記モータの種別毎の最大回転速度及び最大電流値をそれぞれ記憶する記憶部と、
切換スイッチを具備し、
この切換スイッチの状態に応じて前記記憶部に記憶されている最大回転速度あるいは最大電流値を容易に選択可能であることを特徴とする自動給水装置。
【請求項２】
アキュームレータを搭載した主ポンプの吐出し側及び吸込側に接続されたジェット部と、前記主ポンプを駆動するモータを可変速運転する制御部とを備えた自動給水装置において、
前記モータはモータ種別を記憶する記憶部を具備し、  
前記制御部はこのモータ種別に対応したモータ常数、最大回転数及び最大電流値を記憶する記憶部を具備し、
前記モータが前記制御部に接続されると、前記制御部は前記モータからモータ種別を取得し、前記記憶部に記憶されているこのモータ種別に対応したモータ常数、最大回転数及び最大電流値を前記記憶部に設定することを特徴とする自動給水装置。
【請求項３】
アキュームレータを搭載した主ポンプの吐出し側及び吸込側に接続されたジェット部と、前記主ポンプを駆動するモータを可変速運転する制御部とを備えた自動給水装置において、
前記制御部は、電源投入時に自動的にオートチューニングし、測定されたモータ常数によりモータの種別を決定し、その時の最大回転数及び最大電流値を、あらかじめ記憶させておいた値に設定することを特徴とする自動給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジェット部を有するポンプの最大負荷を抑制するようにした自動給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
主ポンプ部と、この主ポンプ部の吐出側および吸込側に圧力管および吸込管を介して接続されたジェットポンプ部を備え、前記吐出管の内部圧力に応じて主ポンプの駆動速度を可変制御するように構成された深井戸用自動運転ポンプ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ジェットポンプを可変速制御する自動給水ポンプが日立ホーム＆ライフソリューションから発売されている。
【特許文献１】特開昭６１−５５３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
自動給水ポンプに使用されるポンプを直入れ運転する場合には、ポンプ部を各動力や周波数毎に用意する必要があった。
【０００４】
このため、ポンプの種類が多い場合には、共通に使用できる部品が少なくなるため、コストパーフォーマンスが良くなかった。
【０００５】
本発明はポンプを共通に使用し、ポンプを駆動するモータの運転仕様を変更することにより、動力特性の異なった給水ポンプを構築することができる自動給水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、アキュームレータを搭載した主ポンプの吐出し側及び吸込側に接続されたジェット部と、前記主ポンプを駆動するモータを可変速運転する制御部と、前記モータの種別毎の最大回転速度及び最大電流値をそれぞれ記憶する記憶部と、切換スイッチを具備し、この切換スイッチの状態に応じて前記記憶部に記憶されている最大回転速度あるいは最大電流値を選択可能であることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、アキュームレータを搭載した主ポンプの吐出し側及び吸込側に接続されたジェット部と、前記主ポンプを駆動するモータを可変速運転する制御部とを備えた自動給水装置において、前記モータはモータ種別を記憶する記憶部を具備し、前記制御部はこのモータ種別に対応したモータ常数、最大回転数及び最大電流値を記憶する記憶部を具備し、前記モータが前記制御部に接続されると、前記制御部は前記モータからモータ種別を取得し、前記記憶部に記憶されているこのモータ種別に対応したモータ常数、最大回転数及び最大電流値を前記記憶部に設定することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、アキュームレータを搭載した主ポンプの吐出し側及び吸込側に接続されたジェット部と、前記主ポンプを駆動するモータを可変速運転する制御部とを備えた自動給水装置において、前記制御部は、電源投入時に自動的にオートチューニングし、測定されたモータ常数によりモータの種別を決定し、その時の最大回転数及び最大電流値を、あらかじめ記憶させておいた値に設定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、アキュームレータを搭載した主ポンプの吐出し側及び吸込側に接続されたジェット部と、前記主ポンプを駆動するモータを可変速運転する制御部とを備えた自動給水装置において、井戸深さを検知する水位検出装置を有し、水位検出装置により水位を検出し、井戸深さに応じた最大回転速度や最大電流値を前記記憶部に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、切換スイッチによりモータの最大回転速度及び最大電流値を設定することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、モータが制御部に接続されると、制御部は前記モータからモータ種別を取得し、このモータ種別に対応したモータ常数、最大回転数及び最大電流値を記憶部に設定するようにしたので、モータ種別に応じた各種設定値を自動的に設定することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、モータを制御部に接続し電源を投入すると、自動的にオートチューニング後、測定されたモータ常数にあったモータ種別を決定し、モータ種別に応じた設定値を自動的に設定することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、井戸深さに応じてモータの最大回転速度や最大電流値を記憶部に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照して本発明の一実施の形態に係る自動給水装置について説明する。図1は深井戸ジェットポンプ部を井戸に入れて井戸の水を給水する自動給水装置の構成を示す図である。図１において、１１は井戸である。この井戸１１の地下水位ｈの位置にはジェット部１２が配設されている。このジェット部１２の吸い込み口は、吸い込み配管１３、チェック弁ＣＶを介してポンプ１４の吸い込み口に接続される。このポンプ１４はケーシング内にインペラが配設されており、このインペラの回転軸がモータ１５により回転される構成を有する。
【００１５】
このポンプ１４の吐出口は吐出配管１６に接続される。この吐出配管１６には流量を検出するための流量センサ（ＦＳ）１７が配設される。また、流量センサ１７の下流側には、自動圧力調整弁１７ａが配設されている。この自動圧力調整弁１７ａは、ポンプ１４の吐出圧力が低くなるとポンプ１４から吐出される水を後述する配管２０を介してジェット部１２に戻す量を増加させるように機能する弁である。
【００１６】
さらに、この自動圧力調整弁１７ａの下流側は、吐出配管１６を介して吐出された水を溜めておくアキュームレータ１８、吐出配管１６を介して流れる水の水圧を検出するための圧力センサ（ＰＳ）１９が配設されている。
【００１７】
前記ポンプ１４の吐出口は配管２０を介して深井戸用ジェット部１２の吐出口に接続されている。これにより、ジェット部１２の吐出口から高圧のジェット流を噴出させることができる。
【００１８】
２０は自動給水装置の電装箱を示す。この電装箱２０には切換えスイッチ２１が設けられている。この切換えスイッチ２１の操作信号は制御部２２に出力される。
【００１９】
この制御部２２は本自動給水装置を統括して制御するＣＰＵ（中央処理装置）２３、モータ１５の回転速度を可変制御するインバータ２４、メモリ２５により構成される。
【００２０】
３１はモータ１５の運転電流Ｉを検出する運転電流検出センサ、３２はモータ１５の回転速度Ｎmを検出するための回転速度センサである。これら運転電流検出センサ３１で検出された運転電流Ｉ及び回転速度センサ３２で検出された回転速度Ｎm、流量センサ１７で検出された流量Ｆ及び圧力センサ１９で検出された吐出圧力ＰはＣＰＵ２２に入力される。
【００２１】
ＣＰＵ２２はこのような入力されるデータに基づいて図４のフローチャートに示すようなポンプ１４の吐出圧力を一定にする制御を行っている。
【００２２】
なお、メモリ２５には、図２（Ａ）に示すような深井戸用対応ジェット用のモータ制御データ記憶領域と、図２（Ｂ）に示すように浅井戸対応ジェット用のモータ制御データ記憶領域とを有する。これら２つのモータ制御データ記憶領域の切換は切換えスイッチ２１により切換えることができる。また、この切換えスイッチ２１により図２（Ａ）あるいは（Ｂ）のモータ種別も切換えることができる。
【００２３】
モータ１５は図３に示すようにシステム構成を有する。つまり、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、モータ駆動部４４、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部４５により構成される。インタフェース部４５はインバータ２４に接続される。ＲＡＭ４３にはモータ種別を示す識別詞が記憶されている。たとえば、モータ種別（７５０Ｗ、４００Ｗ、２５０Ｗ）を特定する識別詞が記憶されている。
【００２４】
次に、上記のように構成された本発明の動作について説明する。まず、図５を参照してポンプ１４のインペラを兼用し、モータ１５の種別の例として７５０Ｗ、４００Ｗ、２５０Ｗを使用した場合のポンプ単体（ジェット部なし）での特性について説明する。
【００２５】
７５０Ｗは、最大回転速度４．０１０min−１にて運転させた場合、ポンプ単体での揚水量−全揚程の特性はＡ２に示す特性となる。またその時の軸動力はＡ１に示す特性となる。
【００２６】
同様に、４００Ｗは、最大回転速度３．４２０min−１にて運転させた場合、ポンプ単体での揚水量−全揚程の特性はＢ２に示す特性となる。またその時の軸動力はＢ１に示す特性となる。
【００２７】
また、２５０Ｗは、最大回転速度３．０７０min−１にて運転させた場合、ポンプ単体での揚水量−全揚程の特性はＣ２に示す特性となる。また、その時の軸動力はＣ１に示す特性となる。
【００２８】
次に、図７を参照して浅井戸用ジェット部と組合わせた時（４００Ｗ）のポンプの吐出圧力を一定に保つ場合のモータの軸動力の変化例について説明する。同図を見ても明らかなように、Ｃ１に示すように全揚程を２０ｍ一定に制御するためには、揚水量に応じてモータの軸動力をＣ２に示すように変化させれば良い。
【００２９】
また、Ｄ１に示すように全揚程を１５ｍ一定に制御するためには、揚水量に応じてモータの軸動力をＤ２に示すように変化させれば良い。
【００３０】
本発明は、ポンプ１４として同一ケーシング、同一インペラを使用し、このポンプ１４を駆動するモータ１５の最大回転速度Ｖmaxや最大電流値Ｉmaxを可変設定すると共に、モータ１５をインバータ２４で可変速運転することにより、動力の異なったポンプを作成することを特徴としている。
【００３１】
つまり、モータ１５の最大回転速度Ｖmax及び最大電流値Ｉmaxは、電装箱２０に設けられた切換えスイッチ２１を操作することによりメモリ２５に予め設定されている最大回転速度Ｖmax及び最大電流値Ｉmaxを取得することができる。
【００３２】
一方、モータ１５をインタフェース（Ｉ／Ｆ）部４５を介してインバータ２４に接続して電源を投入すると、制御部２２は自動的にオートチューニングしてモータ１５の常数を測定する。そして、制御部２２は、この測定されたモータ１５の常数からモータの種別を決定し、このモータ種別に対応する最大回転速度Ｖmax及び最大電流値Ｉmaxをメモリ２５から読み出す。これにより、モータ１５を接続するだけで自動的にモータの最大回転速度Ｖmax及び最大電流値Ｉmaxを取得することができる。
【００３３】
また、井戸１１に入れられるジェット部として、図１に示したような深井戸用ジェット部とほかに、図８に示すような浅井戸用ジエット部がある。
【００３４】
ここで、図８を参照して浅井戸用ジェット部を使用した自動給水装置について説明する。図８において、図１と同一部分には同一番号を付し、その詳細な説明については省略する。図８に示すように、浅井戸用ジエット部５１は、チェック弁ＣＶとモータ１５の吸い込み口との間に介装されている。
【００３５】
このように浅井戸用ジエット部５１あるいは深井戸用ジェット部１２のどちらを使用するかで、切換えスイッチ２１を操作することによりモータ１５の設定値を変更させることができる。
【００３６】
以上のようにモータ１５の設定値が設定されると、ＣＰＵ２３は図４のフローチャートに示す処理により吐出圧力一定制御運転を行う。
【００３７】
つまり、回転速度センサ３２で検出された回転速度Ｎmが最大回転速度Ｖmaxより小さく、運転電流センサ３１で検出された運転電流Ｉが最大運転電流Ｉmaxより小さければ、吐出圧力一定制御運転が行われる。
【００３８】
この吐出圧力一定制御運転の動作を図６を参照して説明する。地下水位ｈが２４ｍの場合と、地下水位ｈが３０ｍの場合とで吐出圧力が１６ｍと一定制御される。
【００３９】
例えば、地下水位ｈが３０ｍの場合には、Ｘ１で示すようにインバータ２４の出力が制御され、吐出圧力が「４６ｍ」一定となるように制御される。このように、吐出圧力を「４６ｍ」一定となるように制御することにより、４６−３０＝１６というように、ポンプ１４から吐出される水の圧力を１６ｍと一定に保つことができる。
【００４０】
一方、地下水位ｈが２４ｍの場合には、Ｙ１で示すようにインバータ２４の出力が制御され、吐出圧力が「４０ｍ」一定となるように制御される。このように、吐出圧力を「４０ｍ」一定となるように制御することにより、４０−２４＝１６というように、ポンプ１４から吐出される水の圧力を１６ｍと一定に保つことができる。
【００４１】
つまり、ポンプ１４として同じケーシング、同じインペラを用いた場合でも、モータ１５の運転を切換えることにより、地下水位が変化して場合でも吐出圧力を一定に保つことができる。つまり、ポンプを駆動するモータの運転仕様を変更することにより、動力特性の異なった給水ポンプを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自動給水装置のシステム構成図。
【図２】同実施の形態に係るモータ定数記憶部の構成を示す図。
【図３】同実施の形態に係わるモータのシステム構成を示す図。
【図４】同実施の形態に係る自動給水装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】同実施の形態に係るインペラを兼用しポンプの出力に応じた回転速度で運転し例を示す図。
【図６】同実施の形態に係る地下水位を変化させた時の軸動力変化例を示す図。
【図７】同実施の形態に係るポンプ吐出圧力一定時の軸動力変化例を示す図。
【図８】本発明に係る浅井戸用ジェット部を採用した自動給水装置のシステム構成を示す図。
【符号の説明】
【００４３】
１１…井戸、１２…ジェット部、１３…吸い込み配管、１４…ポンプ、１５…モータ、
１６…吐出配管、１７…流量センサ、１７ａ…自動圧力調整弁、１９…圧力センサ、２０…電装箱、２２…制御部、２３…ＣＰＵ、２４…インバータ、２５…メモリ、ＣＶ…ジェット部、ＳＶ…自圧弁。
【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】
2006177157.tif 000009
【図８】
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