(57)【要約】  給水装置において、タイマユニットを用いずに給水装置の時刻管理を行うことを可能とする。  複数のポンプと、前記複数のポンプをそれぞれ回転駆動する複数の電動機と、前記複数の電動機にそれぞれ取り付けられた複数の冷却ファンと、前記複数の電動機の回転数をそれぞれ変化させる複数のインバータと、前記複数のインバータの運転／停止を制御する制御装置と、を有する給水装置において、前記複数のインバータは、前記複数の電動機のそれぞれの電機子の外周を構成するハウジングの一部に取り付けられており、該インバータ内に設けられた温度検出器により該ハウジングの温度を検出するように構成され、前記制御装置は、前記温度検出器を使用して、前記複数の電動機のハウジング温度または前記複数のインバータの温度を検出し、検出された温度と電動機の運転状態から時刻を推定することを特徴とする。
2016030975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプと、
前記ポンプを駆動する電動機と、
前記電動機にそれぞれ取り付けられた冷却手段と、
前記電動機の回転数を制御するインバータと、
前記電動機の電機子の外周を構成するハウジングに取り付けられた温度検出器と、
を有する給水装置において、
前記インバータは、前記温度検出器を使用して、前記電動機のハウジング温度または前記インバータの温度を検出し、検出された温度と前記電動機の運転状態から、周囲の温度を演算し、かつ、演算された温度の変化に基づいて時刻を推定する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、
前記電動機の運転状態は、前記電動機の負荷電流値と、前記電動機の回転数から判断されることを特徴とする給水装置。
【請求項３】
前記インバータは、前記負荷電流値に基づき温度上昇量を求め、前記回転数に基づき冷却量を求め、前記温度検出器によって検出された温度に対し、前記温度上昇量を指し引き、前記冷却量を加えることで、周囲の温度を演算することを特徴とする請求項２に記載の給水装置。
【請求項４】
請求項１に記載の給水装置において、
前記インバータは、予め記憶された所定の時刻において電動機の回転数の最低値を高く設定す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、
前記インバータは、予め記憶された所定の時刻において電動機の回転数の最低値を低く設定することを特徴とする給水装置。
【請求項６】
請求項１に記載の給水装置において、
前記ポンプ、前記電動機、及び前記インバータは複数設置され、
複数の前記インバータを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、予め記憶された所定の時刻において水量に対して前記ポンプの運転台数を変更する際の確認時間を短くすることを特徴とする給水装置。
【請求項７】
請求項１に記載の給水装置において、
前記インバータは、推定した時刻と前記電動機の運転状態の相関を記憶することを特徴とする給水装置。
【請求項８】
請求項７に記載の給水装置において、
前記インバータは、前記電動機の負荷が高い状態になりうる時間帯においては、前記電動機の回転数の最低値を高く設定することを特徴とする給水装置。
【請求項９】
請求項７に記載の給水装置において、
前記インバータは、電動機の負荷が低い状態が継続する時間帯においては、電動機の回転数の最低値を低く設定することを特徴とする給水装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の給水装置において、
前記ポンプ、前記電動機、及び前記インバータは複数設置され、
複数の前記インバータを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、電動機の負荷が高い状態になりうる時間帯においては、水量に対して前記ポンプの運転台数を変更する際の確認時間を短くすること
を特徴とする給水装置。
【請求項１１】
複数のポンプと、
前記複数のポンプをそれぞれ回転駆動する複数の電動機と、
前記複数の電動機にそれぞれ取り付けられた複数の冷却ファンと、
前記複数の電動機の回転数をそれぞれ変化させる複数のインバータと、
前記複数のインバータを制御する制御装置と、
を有する給水装置において、
前記複数のインバータは、前記複数の電動機のそれぞれの電機子の外周を構成するハウジングの一部に取り付けられており、該インバータ内に設けられた温度検出器により該ハウジングの温度を検出するように構成され、
前記制御装置は、前記温度検出器を使用して、前記複数の電動機のハウジング温度または前記複数のインバータの温度を検出し、検出された温度と電動機の運転状態から時刻を推定することを特徴とする給水装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記温度検出器によって検出された温度に対し、前記前記電動機の負荷電流値に基づく温度上昇量を指し引き、前記電動機の回転数に基づく冷却量を加えることで演算された周囲温度の変化により推定される時刻に基づき前記複数のインバータの運転及び停止を制御する請求項１１に記載の給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のインバータにより、それぞれ速度制御される電動機によって駆動する複数のポンプを用いた給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のインバータにより、それぞれ速度制御される電動機によって駆動する複数のポンプを用いた給水装置は、時刻や曜日に応じて制御方法を変更することが望ましい。一般的に時計（タイマユニット）を設け、時刻に合わせた制御を行う方法が知られている。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２９６９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術を用いた制御方法では、時計（タイマユニット）を用いなければならず、時計を常に通電させるか、或いは電池やバッテリを備えておく必要がある。電池を備えた場合においても、電池が寿命を迎えた場合に停電が発生すると時刻情報が失われる恐れがある。【０００５】
本発明は、タイマユニットを用いずに給水装置の時刻管理を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば請求の範囲に記載の構成を採用する。本発明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、インバータに設けられた温度検出器により電動機ハウジングの温度を検出し、検出された温度と電動機の運転状態から算出される温度変化に基づき時刻を推定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、タイマユニットを用いずに時刻に応じた制御を行なうことが可能となり、安定した給水を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ポンプ駆動用の電動機とインバータが一体となった外観図を示した図である。
【図２】図１の電動機とインバータの展開図である。
【図３】本実施例１から３の給水装置の全体構成を示す図である。
【図４】本実施例１から３の電力変換装置の回路構成図である。
【図５（ａ）】本実施例１から３のインバータの記憶部のデータ内容のうち揮発性メモリの内容を示す図である。
【図５（ｂ）】本実施例１から３のインバータの記憶部のデータ内容のうち不揮発性メモリの内容を示す図である。
【図６】本実施例１から３のメイン制御処理フローを示す図である。
【図７】本実施例１から３の温度測定処理フローを示す図である。
【図８】本実施例１から３の運転状態測定処理フローを示す図である。
【図９】本実施例１から３の温度判定処理フローを示す図である。
【図１０】本実施例１から３の時刻設定処理フローを示す図である。
【図１１】本実施例１から３の最低指令速度設定処理フローを示す図である。
【図１２】本実施例３の制御装置の記憶部のデータ内容のうち不揮発性メモリの内容を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
実施例１は、インバータにより速度制御される電動機によって駆動するポンプを用いた給水装置において、該インバータは、前記電動機の電機子の外周を構成するハウジングの一部に取り付けられており、また該インバータ内に設けられた温度検出器を利用して該ハウジングの温度を検出するように構成されている。そして、該温度検出器を使用してハウジング温度を検出し、電動機の負荷電流値と電動機の回転数から電動機の運転状態を判断し、検出された温度と電動機の運転状態から時刻を推定するものである。さらに、予め記憶された所定の時刻において電動機の回転数の最低値を高く設定することで急激な負荷の変動（使用水量の急増）、あるいは、電動機の回転数の最低値を低く設定することで水が使われない時間帯における省エネ運転を行うものである。すなわち、ハウジング温度から時刻を推定し、その時刻に応じた好適な制御を行うものである。
【００１０】
まず、本実施例の前提である、電動機とインバータの関係について図面を用いて説明する。図１は、ポンプ駆動用の電動機とインバータが一体となった外観図を示した図である。図１において、１は同期電動機本体の外周を覆うカバー、２は、後にも説明する、冷却ファン２５を内蔵する冷却カバー２、３は、カバー１の外周面に取り付けられた、後に説明するインバータを収納したケース、４はノイズフィルタを内蔵した端子箱、５はエンドブラケット、６は電動機の回転子と一体に形成された回転軸である。
【００１１】
また、図２に、上記したカバー１の内部に収納する電動機部分とインバータの各部の展開図を示す。図２において、９は電動機のハウジングであり、その外周表面の一部には冷却フィン２２が形成されている。また。ハウジング９の内部には、図では見えないが、電動機の固定子と回転子が挿入されており、２４は、上記したエンドブラケット５とは反対側において、ハウジング９の端部に取り付けられたエンドブラケット、２５は、エンドブラケット２４の外側で上記回転軸６に取り付けられる冷却ファンである。また、ハウジング９の平面２３には、カバー１の一部に設けられた開口部２１を介して、インバータ７が取り付けられ、その後、その保護のためのカバー３が外側から取り付けられている。
【００１２】
また、インバータは、発熱素子であるパワースイッチング素子等を有しているので、それらの発熱状況を監視し保護をかける目的で温度検出器が設けられている。２６は制御基板用ケース、２７は平滑コンデンサ用ケースである。そして、ハウジング９の他の端部（図の左端）には、上述した冷却カバー２が取り付けられる。また、図中の符号８は、当該冷却カバー２の壁面の略中央部に、メッシュ状に形成した、外部の空気を取り入れるための小孔を示している。
【００１３】
すなわち、インバータ７は、電動機のハウジング９の一部の平面２３に直接的に取付けられており、インバータ７は、伝熱性に優れた材料で構成されたハウジングと熱的に一体となり、インバータ内部にある温度検出器でインバータとハウジングの温度を一体管理することが出来る。
【００１４】
次に、本実施例の給水装置の全体構成について説明する。図３において、１０−１、１０−２、１０−３はポンプを示し。２０−１、２０−２、２０−３で示す電動機で駆動されている。ここでは便宜上番号の小さい方より１号機ポンプ、２号機ポンプ、３号機ポンプ、および１号機電動機、２号機電動機、３号機電動機、と称する。これらのポンプの吸込み側は、１１で示す吸込み管を介して水源側と接続される。水源側は、直結方式では図示していない水道本管からの水の供給を受け、受水槽方式では図示していない受水槽から水の供給を受ける。１２−１、１２−２、１２−３、１４−１、１４−２、１４−３はそれぞれ仕切り弁、１３−１、１３−２、１３−３はそれぞれ逆止め弁、１５は給水管を示し、１７は、給水管１５に備わり、ここの圧力に応じて電気信号を発する圧力検出手段である。この圧力検出手段の検出値を基にポンプの吐き出し圧力を制御（例えば吐き出し圧一定制御、推定末端圧一定制御）する。更に、需要側として、給水管１５の端末の先が直送式の場合には、需要側給水管と接続して、例えば集合住宅等の水栓に給水する。高置水槽式の場合には、この需要側給水管と接続して高置水槽へ給水する。１８は給水管１５に備わり、急激な圧力変動を抑えるための圧力タンクである。
【００１５】
３０−１、３０−２、３０−３で示す１号機インバータ、２号機インバータ、３号機インバータは、電源側より電源の供給を受け、各々が３２−１、３２−２、３２−３で示す電力変換装置により出力電流の周波数を変化させることで、電動機２０−１、２０−２、２０−３の回転速度を変化させ駆動する。３１−１、３１−２、３１−３は演算処理部であり、３３−１、３３−２、３３−３で示す記憶部に記憶された制御パラメータに従い、３４−１、３４−２、３４−３で示す信号処理部から入力された信号に応じて、電動機２０−１、２０−２、２０−３の運転／停止および回転速度変化を行う。
【００１６】
４０は制御装置であり、インバータ３０−１、３０−２、３０−３を通じてポンプの運転台数を管理する。４１は演算処理部であり、４３で示す記憶部に記憶された制御パラメータに従い、４４で示す信号処理部から入力された信号に応じて、ポンプの運転台数を制御する。制御装置４０とインバータ３０−１、３０−２、３０−３はそれぞれ５０−１、５０−２、５０−３で示す通信／制御線で接続され、制御装置４０およびインバータ３０−１、３０−２、３０−３の制御に必要な信号をやり取りする。
【００１７】
図４には本発明における電力変換装置３２−１、３２−２、３２−３（図４においては符号３２と表現する）の回路構成図を示す。入力される交流電力は順変換器６１で直流電力に変換される。変換された直流電力は、平滑コンデンサ６２により平滑された後に、パワースイッチング素子により構成される逆変換器６３にて任意の周波数の交流電力に変換されて回転電機２０（図３における２０−１、２０−２、２０−３）に供給される。逆変換器は駆動回路６７により駆動される。温度検出器６６で検出された温度情報は制御回路６４に入力され、駆動回路６７は制御回路６４からの指令により制御され、速度の増減を行う。制御回路６４に接続された操作表示部６５により各種設定を行うことができる。
【００１８】
なお、平滑コンデンサ６２は、コンデンサ用ケース２７に格納され、制御回路６４は、制御基板用ケース２６に収納され、構造上は電力変換用ケース３とは離れた位置に配置される。
【００１９】
図５にはインバータにおける制御基板内の記憶部に記憶する、揮発性メモリの内容と不揮発性メモリの内容を示す。尚、制御基板内に記憶部を持たず、外部に記憶装置を取り付けて代用しても差し支えない。
【００２０】
図５（ａ）には記憶部のうち揮発性メモリに記憶する内容である。揮発性メモリの１００１番地には現在のポンプ吐き出し側圧力ＤｐＮを記憶する。１００２番地にはインバータが電動機に対し現在指令している速度（出力している運転周波数）ＨｚＮを記憶し、１００３番地には現在のインバータの出力電流値（電動機の負荷電流値）ＡｍＮを記憶する。ＨｚＮとＡｍＮからインバータの負荷状態、ひいてはポンプの出力する水量を推定することが可能であり、ＤｐＮと、ＨｚＮとＡｍＮから推定される水量よりポンプの運転点（吐き出し側圧力、使用水量）を把握することができる。１００４番地には温度検出手段より検出された値を、現在の温度検出値ＴｅＮとして記憶する。１００５番地には後述する最低指令速度設定処理で設定する、現在の最低指令速度（最低周波数）ＨＬＮを記憶する。
【００２１】
１００６番地には温度測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ１を記憶する。１００７番地には運転状態測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ２を記憶する。１００８番地には後述する時刻設定処理で設定する、現在の時刻（午前０時からの経過時間）ＴｉＮを記憶する。１００９番地には温度測定を開始してからの経過時間ＴｅＳを記憶する。
【００２２】
電動機およびインバータの温度は、温度を検出した瞬間の負荷ではなく、それまでの負荷状態の積算によって変化する。そのため、１１０１番地には運転状態測定周期で測定される指令速度の積算値ＨｚＳを記憶し、１１０２番地には積算値ＨｚＳを後述する平均化回数ＡｖＣで除した値（平均値）ＨｚＡを記憶する。電流値についても同様に、１２０１番地には運転状態測定周期で測定される出力電流値の積算値ＡｍＳを記憶し、１２０２番地には積算値ＡｍＳを平均化回数ＡｖＣで除した値（平均値）ＡｍＡを記憶する。
【００２３】
１３０１番地には温度測定周期に達した場合に、後述する温度判定処理を実行する為の判断フラグＴｅＦを記憶する。ＴｅＦが０の場合は温度判定処理を実行せず、ＴｅＦが１の場合は温度判定処理を行う。
【００２４】
図５（ｂ）には記憶部のうち不揮発性メモリに記憶する内容である。不揮発性メモリの２００１番地には水量ゼロでの目標吐き出し側圧力ＤｐＬを、２００２番地には仕様水量での目標吐き出し側圧力ＤｐＨを記憶する。需要側末端での圧力が一定となるように推定し、給水制御を行う場合（推定末端圧一定制御の場合）ＤｐＬは顧客仕様圧力から配管抵抗分を引いた値とするためＤｐＬ＜ＤｐＨとなる。需要側末端を意識せず、給水装置の吐き出し側圧力を一定にするよう給水制御を行う場合（吐出圧一定制御の場合）ＤｐＬ＝ＤｐＨとする。
【００２５】
２０１１番地から２０１３番地には水量ゼロでの指令速度（最低速度）を記憶する。時刻を把握し、夜間は省エネ効果を得るために低い指令速度に抑え、逆に需要が大きく、また水量変動が激しい朝夕には指令速度を高めに設定することで圧力の低下を抑えるため、２０１１番地には夜間の水量ゼロでの指令速度ＨｚＬを記憶し、２０１２番地には通常の水量ゼロでの指令速度ＨｚＤを記憶し、２０１３番地には朝夕の水量ゼロでの指令速度ＨｚＭを記憶する。２０１４番地には仕様水量での指令速度（最高周波数）ＨｚＨを記憶する。
【００２６】
２０２１番地には電動機の冷却能力（冷却ファンの冷却能力）ＣｏＫを記憶する。電動機の回転数（インバータの指令速度）に応じて冷却ファンの回転数も変化し、ある回転数範囲では定数ｋ１を用いて、冷却量を
ＨｚＡ  ×  ＣｏＫ  ×  ｋ１  ・・・・・・・・・・・・・・・  式１
として近似表現することができる。または使用回転数範囲全体において、高次式で近似しても差し支えない。
【００２７】
２０２２番地には電動機の温度上昇係数（負荷電流に対する温度上昇量）ＷａＫを記憶する。電動機およびインバータの温度上昇は、出力電流値（負荷電流値）により変化し、定数ｋ２を用いて、温度上昇量を
ＡｍＡ  ×  ＷａＫ  ×  ｋ２  ・・・・・・・・・・・・・・・  式２
として近似表現することができる。より正確に、高次式で近似しても差し支えない。
【００２８】
２０３１番地には温度測定周期管理タイマの設定時間（温度を測定する周期）ＴＭ１を記憶する。２０３２番地には運転状態測定周期管理タイマの設定時間（運転状態を測定する周期）ＴＭ２を記憶する。２０３３番地には温度測定を開始して時刻を判定するまでの設定時間ＴｅＴを記憶する。
【００２９】
２１０１番地には指令速度、出力電流値を平均化する回数ＡｖＣを記憶する。温度の測定間隔ＴＭ１が十分に長い場合には平均化回数ＡｖＣは温度を１回測定する間に、指令速度および出力電流値を測定する回数と同等に設定するのが良い。温度の測定間隔ＴＭ１が短い場合には平均化回数ＡｖＣは温度を１回測定する間に、指令速度および出力電流値を測定する回数以上に設定するのが良い。制御を容易にする観点からは、平均化回数ＡｖＣは温度を１回測定する間に、指令速度および出力電流値を測定する回数と同等に設定し、測定回数が平均化回数ＡｖＣに達した際に温度検出値ＴｅＮ、指令速度および出力電流の平均値ＨｚＡ、ＡｍＡを記憶し、指令速度および出力電流値の積算値ＨｚＳ、ＡｍＳをリセットするのが望ましい。
【００３０】
３０１１番地には１回目の温度検出時（時刻１）において後述する温度判定処理で判定した判定温度（周囲温度）Ｔ０１Ｔを、３０１２番地には時刻１における指令速度Ｔ０１Ｈを、３０１３番地には時刻１における出力電流値Ｔ０１Ａを記憶する。本実施例では温度測定周期ＴＭ１を６０（６０分＝１時間）とし、７２回の温度検出（４３２０分＝７２時間＝３日間）を行うため３７２３番地まで各時刻における判定温度、指令速度、出力電流値を記憶する。特に屋外設置においては天候（日照）による気温の変化が大きいため、天候に左右されず正確に時刻を割り出すよう７２回の測定を行うのである。よって、測定時間（周期×回数）は大きい方が望ましいが、初回の時刻設定までの時間を考慮すると３日程度が望ましい。初回の時刻判定の後も周期的に各時刻における判定温度、指令速度、出力電流値を記憶し、時刻判定を実施し、前回の判定時刻との平均値を新しい判定時刻とすることで、より正確な時刻の把握が可能となる。ただし、曜日の判定まで行うことを目的とする場合には１００８０分（＝１６８時間＝７日間）の測定が必要となる。
【００３１】
４００１番地には負荷が増大する１回目の時間帯（例えば朝）の開始時刻ＰＴ１Ｓを記憶し、４００２番地には負荷が増大する１回目の時間帯の終了時刻ＰＴ１Ｅを記憶する。４００３番地には負荷が増大する２回目の時間帯（例えば夕方）の開始時刻ＰＴ２Ｓを記憶し、４００４番地には負荷が増大する２回目の時間帯の終了時刻ＰＴ２Ｅを記憶する。逆に、４１０１番地には負荷が減少する１回目の時間帯（例えば夜間）の開始時刻ＳＴ１Ｓを記憶し、４１０２番地には負荷が減少する１回目の時間帯の終了時刻ＳＴ１Ｅを記憶する。４１０３番地には負荷が減少する２回目の時間帯（例えば昼過ぎ）の開始時刻ＳＴ２Ｓを記憶し、４１０４番地には負荷が減少する２回目の時間帯の終了時刻ＳＴ２Ｅを記憶する。正確に負荷の増大や減少に合わせた時間帯設定を行う場合には、温度測定周期を設定したい時間幅の半分以下とするのが望ましいが、周囲温度は急激に変化するものではなく、給水需要も時間帯にある幅をもって変化するものであるので、温度測定周期は３０分ないし６０分程度の周期で十分である。
【００３２】
５００１番地には時刻判断が完了していることを示すフラグＴＪｕを記憶する。後述する最低指令速度設定処理はＴＪｕが１である（時刻判定が完了している）ことを確認した後に実行する。
【００３３】
図６は本実施例のメイン制御処理フロー図である。まず１００ステップで各種機能の初期化処理を行い、以下２００ステップから８００ステップの各制御を繰り返し実行する。２００ステップでは制御装置−インバータ間の通信制御処理を行う。通信制御処理は図３において５０−１、５０−２、５０−３で示す通信／制御線を用いて信号のやり取りを行う。
【００３４】
３００ステップでは温度測定処理を行い、温度測定を行う周期に達した場合、温度判定処理を実行するよう処理を行う。４００ステップでは運転状態測定処理を行い、運転状態を測定する周期に達した場合、指令速度と出力電流値を記憶する処理を行う。５００ステップでは温度判定処理を行い、温度検出値と指令速度と出力電流値より判定温度（周囲温度）を算出し、記憶する。
【００３５】
６００ステップでは時刻設定処理を行い、複数回の温度判定結果（複数の判定温度）の関係性より時刻を推定し、設定する。７００ステップでは設定された時刻と、予め記憶された負荷の増大、あるいは減少する時刻とを比較し、負荷が通常時から変動する時間帯においては最低指令速度を変更する処理を行う。
【００３６】
８００ステップではポンプ制御処理を行う。住宅給水などでは主に推定末端圧一定制御と吐出圧一定制御が行われており、いずれの制御方式でもインバータによる回転速度の変化でポンプ吐き出し側圧力を顧客所望の圧力となるように制御を行う。複数台のポンプをもつ給水装置において１台のポンプで需要水量を供給できなくなると、２台目のポンプが運転を開始する、並列運転で需要を満たす。
【００３７】
図７は温度測定処理の処理フロー図である。３１０ステップで温度測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ１が０になっているか判定を行い、ＴＮ１が０であれば３１１ステップへ進む。３１１ステップで温度検出器が検出した温度を現在の温度検出値ＴｅＮに記憶し、３１２ステップで温度判定処理の実行フラグＴｅＦを１（実行）に設定する。３１３ステップで温度測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ１に、温度測定周期管理タイマ設定値ＴＭ１を設定し、メイン制御フローに戻る。３１３ステップでＴＮ１にＴＭ１を設定するのは再び周期ＴＭ１の時間後に温度測定を行うためである。
【００３８】
３１０ステップで温度測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ１が０になっていなかった場合には、３１４ステップで温度測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ１をカウントダウンし、記憶する。その後、メイン制御フローに戻る。
【００３９】
図８は運転状態測定処理の処理フロー図である。４１０ステップで運転状態測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ２が０になっているか判定を行い、ＴＮ２が０であれば４１１ステップへ進む。４１１ステップでインバータが電動機に対し現在指示している速度（指令速度、出力周波数）ＨｚＮを記憶し、４１２ステップでＨｚＮを指令速度の積算値ＨｚＳに加算し、ＨｚＳを更新する。４１３ステップでインバータが電動機に対し現在出力している電流値（負荷電流値）ＡｍＮを記憶し、４１４ステップでＡｍＮを出力電流値の積算値ＡｍＳに加算し、ＡｍＳを更新する。４１５ステップで運転状態測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ２に、運転状態測定周期タイマ設定値ＴＭ２を設定し、メイン制御フローに戻る。４１５ステップでＴＮ２にＴＭ２を設定するのは再び周期ＴＭ２の時間後に運転状態測定処理を行うためである。
【００４０】
４１０ステップで運転状態周期管理タイマの残り時間ＴＮ２が０になっていなかった場合には、４１６ステップで運転状態測定周期管理タイマの残り時間ＴＮ２をカウントダウンし、記憶する。その後、メイン制御フローに戻る。
【００４１】
図９は温度判定処理の処理フロー図である。５１０ステップで温度判定処理の実行フラグＴｅＦが１（実行）であるか判定を行い、ＴｅＦが１（実行）であれば５１１ステップに進み、ＴｅＦが０（なし）の場合にはメイン制御フローに戻る。５１１ステップで指令速度の積算値ＨｚＳと平均化回数ＡｖＣより、指令速度の平均値ＨｚＡを算出する。
ＨｚＡ  ＝  ＨｚＳ  ÷  ＡｖＣ  ・・・・・・・・・・・・・・  式３
５１２ステップで指令速度の平均値ＨｚＡと冷却係数ＣｏＫより冷却量を算出する（式１）。５１３ステップで出力電流値の積算値ＡｍＳと平均化回数ＡｖＣより、出力電流値の平均値ＡｍＡを算出する。
ＡｍＡ  ＝  ＡｍＳ  ÷  ＡｖＣ  ・・・・・・・・・・・・・・  式４
５１４ステップで出力電流の平均値ＡｍＡと温度上昇係数ＷａＫよより温度上昇量を算出する（式２）。５１５ステップで指令速度の積算値ＨｚＳを０に戻し、５１６ステップで出力電流値の積算値ＡｍＳを０に戻す。５１７ステップで現在の温度検出値ＴｅＮと式３、式４より得られた冷却量、温度上昇量より判定温度を算出し、判定１回目であれば時刻１における判定温度Ｔ０１Ｔに記憶し、判定ｎ回目であれば時刻ｎにおける判定温度ＴｎＴに記憶する。
（判定温度）＝  ＴｅＮ  −（温度上昇量）＋（冷却量）  ・・・  式５
５１８ステップで温度判定処理の実行フラグＴｅＦを０（なし）に設定し、メイン制御フローに戻る。
【００４２】
図１０は時刻設定処理の処理フロー図である。６１０ステップで温度測定経過時間ＴｅＳが温度測定時間ＴｅＴに達しているか判定し、達している場合には６１１ステップに進み、まだ達していない場合にはメイン制御フローに戻る。６１１ステップで判定温度のうち最も高い値のデータを時刻「午後３時（午前０時より９００分経過）」とする。６１２ステップで「午後３時」とした時間と現在の温度測定経過時間ＴｅＳの差分から午後０時を算出する。例えば測定周期６０分で「午後３時（９００分経過）」とするデータが３０回目（１８００分経過）の測定において検出された場合、「午前０時」は「午後３時」の９００分前であることから、
１８００  −    ９００  ＝    ９００  ・・・・・・・・・・・  式６
より、温度測定開始から９００分経過時点、あるいは翌日「午前０時」は「午後３時」の５４０分後であることから、
１８００  ＋    ５４０  ＝  ２３４０  ・・・・・・・・・・・  式７
より、温度測定開始から２３４０分経過時点であると分かる。これを「午前０時」（基準時間）とする。
【００４３】
６１３ステップで「午前０時」と測定開始から現在までの測定経過時間ＴｅＳ（７２回の測定であれば６０分×７２回＝４３２０分）より現在の時刻ＴｉＮが算出できる。
４３２０  −  ２３４０  ＝  １９８０  ・・・・・・・・・・・  式８
一日は１４４０分（２４時間）であるため、式８の解が１４４０以上の場合は、１４４０で減算する。
１９８０  −  １４４０  ＝    ５４０  ・・・・・・・・・・・  式９
よって、現在は５４０分経過（９時間経過）より午前９時と算出できる。
【００４４】
６１４ステップで時刻判断完了フラグＴＪｕを１（完了）に設定する。６１５ステップで温度測定経過時間ＴｅＳを０に戻し、メイン制御フローに戻る。
【００４５】
６１２ステップでの「午後３時」の抽出方法を最も高い判定温度としたが、１４４０分（＝２４時間）おきの３つのデータの平均値が最も高いものとしても良く、または最も低い判定温度を「午前６時」としても良い。あるいは気温の変化点（上昇から減少、減少から上昇）で判定しても良い。
【００４６】
図１１は最低指令速度設定処理の処理フロー図である。７１０ステップで時刻判断完了フラグＴＪｕが１（完了）であるか判定を行い、ＴＪｕが１（完了）であれば７２０ステップに進み、ＴＪｕが０（未完）の場合には７６３ステップに進む。
【００４７】
７２０ステップでは現在の時刻ＴｉＮが負荷の増大する時間帯として設定されているＰＴ１ＳとＰＴ１Ｅの間の時間帯であるか判定を行い、ＴｉＮがＰＴ１ＳとＰＴ１Ｅの間である場合には７６１ステップに進み、ＰＴ１ＳとＰＴ１Ｅの間の時間帯でなければ７３０ステップに進む。７３０ステップで、同様に、現在の時刻ＴｉＮが負荷の増大する時間帯として設定されているＰＴ２ＳとＰＴ２Ｅの間の時間帯であるか判定を行い、ＴｉＮがＰＴ２ＳとＰＴ２Ｅの間である場合には７６１ステップに進み、ＰＴ２ＳとＰＴ２Ｅの間の時間帯でなければ７４０ステップに進む。
【００４８】
７４０ステップでは現在の時刻ＴｉＮが負荷の減少する時間帯として設定されているＳＴ１ＳとＳＴ１Ｅの間の時間帯であるか判定を行い、ＴｉＮがＳＴ１ＳとＳＴ１Ｅの間である場合には７６２ステップに進み、ＳＴ１ＳとＳＴ１Ｅの間の時間帯でなければ７５０ステップに進む。７５０ステップで、同様に、現在の時刻ＴｉＮが負荷の減少する時間帯として設定されているＳＴ２ＳとＳＴ２Ｅの間の時間帯であるか判定を行い、ＴｉＮがＳＴ２ＳとＳＴ２Ｅの間である場合には７６２ステップに進み、ＳＴ２ＳとＳＴ２Ｅの間の時間帯でなければ７６３ステップに進む。
【００４９】
７６１ステップに進んだ場合、現在の最低指令速度ＨＬＮに朝夕の水量ゼロでの指令速度（朝夕の最低周波数）ＨｚＭを設定し、メイン制御フローに戻る。７６２ステップに進んだ場合、現在の最低指令速度ＨＬＮに夜間の水量ゼロでの指令速度（夜間の最低周波数）ＨｚＬを設定し、メイン制御フローに戻る。７６３ステップに進んだ場合、現在の最低指令速度ＨＬＮに通常の水量ゼロでの指令速度（通常の最低周波数）ＨｚＤを設定し、メイン制御フローに戻る。
【００５０】
本発明の別の実施例を説明する。
実施例２は、実施例１と同じ手法にて時刻を求めるものであるが、４００１番地から４１０４番地に予め負荷の増大／減少する時間帯を入力しておくものではなく、３０１１番地から３７２３番地に記憶された各時刻における出力電流値をもとに負荷の増大／減少を判断し、４００１番地から４１０４番地に負荷の増大／減少する時間帯を自動で記憶させるものである。
【００５１】
本発明の方法によれば、予め負荷を予測し、負荷の増大／減少する時間帯を入力する必要がなく、さらには実際の負荷データをもとに時間帯を自動入力するため、より正確に負荷の変化を把握、設定することが可能となる。加えて、周期的に時刻設定を行う場合、時刻設定を行うたびに負荷の増大／減少する時間帯の見直し（再設定）を行うことで、常に直近の負荷状態を参考にした制御を行うことが可能となる。
【００５２】
各時刻における出力電流値をもとに負荷の増大／減少を判断する際の基準値に関しては、揮発性メモリに予め設定しても良いが、記憶された各時刻の出力電流値の平均値、または中央値などをもとに演算で基準値を求めるのが望ましい。
【００５３】
さらに、実施例１、実施例２の方法において、複数台のポンプをもつ給水装置で１台のポンプでは需要水量を供給できなくなると、２台目のポンプが運転を開始する、並列運転で需要を満たすが、並列運転を開始するまでに確認時間を設けるのが一般的である。この並列運転開始までの確認時間を負荷が増大する時間においては圧力が低下することを防ぐよう、通常より短い確認時間とするのが良い。
【００５４】
本発明のさらに別の実施例を説明する。
実施例３は、制御装置において時刻を判定し、通信／制御線を通じてそれぞれのインバータに対して、時刻の設定値と最低指令速度の設定値を送信するものである。
【００５５】
図１２には制御装置における制御基板内の記憶部に記憶する、不揮発性メモリの内容を示す。尚、制御基板内に記憶部を持たず、外部に記憶装置を取り付けて代用しても差し支えない。
【００５６】
揮発性メモリの２００１番地から２１０１番地までと、４００１番地から５００１番地までのメモリ内容はインバータに記憶する内容と同様である。
【００５７】
３０１４番地には１回目の温度検出時（時刻１）において１号機インバータが判定した温度（周囲温度）Ｔ０１１を、３１０５番地には時刻１において２号機インバータが判定した温度（周囲温度）Ｔ０１２を、３１０６番地には時刻１において３号機インバータが判定した温度（周囲温度）Ｔ０１３を記憶する。本実施例では温度測定周期ＴＭ１を６０（６０分＝１時間）とし、７２回の温度検出（４３２０分＝７２時間＝３日間）を行うため３７２６番地まで各時刻における各インバータの判定温度を記憶する。制御基板はこれらの判定温度の平均値を基に、時刻を判断し、時刻に応じた最低指令速度を設定する。
【００５８】
制御装置において時刻を判定することにより、全てのインバータで統一した時刻と、時刻に応じた最低指令速度で運転を行うことができる。さらには検出する温度データが増えることにより、より正確に時刻を判断することが可能となる。
【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（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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