(57)【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、
前記電動機の回転数を制御する制御装置と、
前記ポンプの吐き出し側圧力を検出する圧力検出部とを備え、
前記制御装置は、前記電動機に駆動する周波数により、前記電動機の回転数を制御し、前記圧力検出部により検出される前記ポンプの吐き出し側圧力を目標圧力に対する許容圧力範囲内で駆動するように制御されるポンプ装置であって、
前記制御装置の出力する周波数の変更を停止させる時間、または周波数の変更量は、前記ポンプの吐き出し側圧力の所定の時間あたりの変化量に応じて変更し、
前記ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲を超え、前記制御装置の出力する周波数を変更させている間に、前記ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲に向かう方向に変化し始めた場合には、前記ポンプの吐き出し側圧力が前記目標圧力に到達する前に前記制御装置の出力する周波数の変更を停止させる、または、周波数の変更量を減少させることを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
前記制御装置の出力する周波数の変更を停止させる時間、または周波数の変更量は、制御装置の出力する周波数を変化させ始めてから前記ポンプの吐き出し側圧力が変化し始めるまでの時間に応じて変更することを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
【請求項３】
前記制御装置の出力する周波数の変更を停止させている間、または周波数の変更量を減少させている間に、前記ポンプの吐き出し側圧力が所定の値を超えて許容圧力範囲から遠ざかる方向に変化した場合、再び周波数の変更をおこなう、または再び最初の周波数の変更量で周波数を変更させることを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
【請求項４】
前記制御装置の出力する周波数の変更を停止させるのは、前記ポンプの吐き出し側圧力が、その直前の圧力値に対して許容圧力範囲に向かう方向で変化している間とすることを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
【請求項５】
前記ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲を超え、前記制御装置の出力する周波数を変更させる際に、前記制御装置の出力する周波数の変更量に制限を設けることを特徴とする請求項１に記載ポンプ装置。
【請求項６】
所定のタイミング、もしくは、所定の時間周期、または、前記制御装置の出力する周波数が増加から減少、または減少から増加に変化した際に運転状態を記憶し、
記憶したデータが所定の時間内で増加と減少を繰り返している場合で、
前記ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲を超え、制御装置の出力する周波数を変更させている間に、前記ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲に向かう方向で変化し始めた場合には、制御装置の出力する周波数の変更を停止させる、または周波数の変更量を減少させることを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
【請求項７】
所定のタイミングで運転状態を記憶し、
記憶したデータが所定の時間内で増加と減少を繰り返している場合には、
前記ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲を超え、制御装置の出力する周波数を変更させる際に、制御装置の出力する周波数を、記憶したデータの間の値で所定の時間だけ固定して運転をおこなうことを特徴とする請求項１記載のポンプ装置。
【請求項８】
所定の時間だけ周波数の値を固定して運転をおこなう際の、固定する周波数の値は、前記記憶したデータの圧力記憶値の平均値、もしくは、前記記憶したデータの圧力記憶値のうち最も新しい二つの圧力記憶値の極値の平均値、または、前記記憶したデータの圧力記憶値のうち最大値と最小値の平均値とすることを特徴とする請求項７記載のポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ装置に係り、特に、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装置において、目標圧力で安定した運転をおこなうことのできるポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポンプは商用電源駆動による一定回転数での運転をおこない、バルブ（弁）により流量を調整していたが、近年では、この調整の代わりにインバータ駆動で周波数を変更して、電動機を可変速運転することにより流量を制御している。
【０００３】
一般に、ポンプ装置においては、ポンプの吐き出し側圧力値が許容圧力範囲内に収まるように制御することが求められる。このときの制御においては、ポンプの吐き出し側圧力値と予め設定した目標圧力に差が生じた場合には、短時間で吐き出し側圧力値が目標圧力に達するよう制御するのが望ましい。
【０００４】
例えば、ポンプの始動時に圧力低下、すなわち、吐き出し側圧力値が目標圧力より低い状態を起こさないよう制御するために、加速時間を変更する方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９１１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載されたポンプ装置の制御方法では、ポンプ始動時の加速時間を短く、常用時の加速時間を長くして、始動時の圧力の落ち込みを小さくしながら、始動時のオーバーシュートを抑えることが可能であるとしている。
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術を用いた方法では、最適な加速時間を決定するためには、ポンプ装置を設置する個々の設備環境、特にポンプの吐き出し側に設置する圧力タンクの容量と、末端までの配管長を考慮しなければならず、設備に変更を加える際には加速時間の見直しもおこなわなければならない。上記特許文献１には、このような観点は考慮されていない。さらには、圧力タンクが大きい場合や配管長が長い場合には、運転周波数の上昇に対して吐き出し側圧力の上昇が遅れることがあり、圧力のオーバーシュートが発生しやすい。圧力がオーバーシュートすることにより、圧力の周期的な変動（後述）、およびそれに伴う運転周波数の周期的な変動（後述）が発生し、給水圧力が安定しない恐れがある。このような圧力のオーバーシュートは、ポンプの始動時以外にも使用水量に急激な変化があった場合にも発生しやすい。
【０００８】
本発明では、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的、設備環境によらず、始動時や使用水量の急変時などに圧力のオーバーシュートを防ぎつつ、速やかに吐き出し側圧力を目標圧力に一致させ、目標圧力で安定した運転をおこなうことのできるポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のポンプ装置は、ポンプと、ポンプを駆動する電動機と、電動機の回転数を制御する制御装置と、ポンプの吐き出し側圧力を検出する圧力検出部とを備え、制御装置は、電動機に駆動する周波数により、電動機の回転数を制御し、圧力検出部により検出されるポンプの吐き出し側圧力を許容圧力範囲内で駆動するように制御されるポンプ装置である。そして、ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲を超え、制御装置の出力する周波数を変更させている間に、ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲に向かう方向に変化し始めた場合には、制御装置の出力する周波数の変更を停止させる、または、周波数の変更量を減少させるようにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、設備環境によらず、始動時や使用水量の急変時などに圧力のオーバーシュートを防ぎつつ、速やかに吐き出し側圧力を目標圧力に一致させ、目標圧力で安定した運転をおこなうことのできるポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るポンプ装置の全体構成図である。
【図２】電力変換部の詳細な構成図である。
【図３】一般的なポンプの性能特性グラフと使用水量が変化した際の吐き出し側圧力とポンプの運転周波数の時間経過に対する変化のグラフを示した図である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【図５】本発明の第一の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の不揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係るポンプ装置のメイン制御処理を示すフローチャートである。
【図７】ポンプ状態確認処理（図６：Ｓ２００）を示すフローチャートである。
【図８Ａ】ポンプ制御処理（運転モード処理）を示すフローチャートである。
【図８Ｂ】ポンプ制御処理（手動運転処理）を示すフローチャートである。
【図８Ｃ】ポンプ制御処理（自動運転処理、定速運転設定処理）を示すフローチャートである。
【図８Ｄ】ポンプ制御処理（運転開始処理）を示すフローチャートである。
【図８Ｅ】ポンプ制御処理（少水量検出処理）を示すフローチャートである。
【図８Ｆ】ポンプ制御処理（圧力制御処理）を示すフローチャートである。
【図８Ｇ】ポンプ制御処理（昇圧停止処理）を示すフローチャートである。
【図９Ａ】ポンプ制御処理（加速処理前半）を示すフローチャートである。
【図９Ｂ】ポンプ制御処理（加速処理後半）を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】ポンプ制御処理（減速処理前半）を示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】ポンプ制御処理（減速処理後半）を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第二の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【図１２】本発明の第二の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の不揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【図１３】本発明の第三の実施形態に係るポンプ制御処理（加速処理前半）を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第三の実施形態に係るポンプ制御処理（減速処理前半）を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第三の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【図１６】本発明の第三の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の不揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【図１７Ａ】本発明の第三の実施形態に係るポンプ状態確認処理（図６：Ｓ２００）（前半）を示すフローチャートである。
【図１７Ｂ】本発明の第三の実施形態に係るポンプ状態確認処理（図６：Ｓ２００）（後半）を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第三の実施形態に係るポンプ制御処理（加速処理後半）を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第三の実施形態に係るポンプ制御処理（減速処理後半）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の各実施形態を、図１から図１９を用いて説明する。
【００１３】
〔実施形態１〕
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図１から図１０Ｂを用いて説明する。
【００１４】
先ず、図１および図２を用いて本発明の第一の実施形態に係るポンプ装置の構成について説明する。  
図１は、本発明の第一の実施形態に係るポンプ装置の全体構成図である。  
図２は、電力変換部の詳細な構成図である。
【００１５】
ポンプ１０は、電動機２０で駆動されている。ポンプの吸込み側は、吸込み管１１を介して水源側と接続される。水源側は、直結方式では、水道本管（図示せず）からの水の供給を受け、受水槽方式では、受水槽（図示せず）から水の供給を受ける。給水管１２（吐出し管）は、水の通路であり、圧力検出部５２が、この給水管１２に備わっている。圧力検出部５２は、ここの水圧（ポンプの吐き出し側圧力）に応じて電気信号を発する。そして、ポンプ装置は、この圧力検出部の検出値を基にポンプの吐き出し側圧力を制御（例えば、吐出圧一定制御、推定末端圧一定制御）する。さらに、需要側として、給水管１２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。水栓など需要側末端までの配管長が長い場合や、水栓の数が多く全末端までの配管長の合計が大きな値となる場合には電動機（ポンプ装置）の運転周波数の上昇に対して吐き出し側圧力の上昇が遅れることがある。図示していないが、給水圧力の急激な変動を抑えると同時に自動運転中のポンプ停止間隔を長くすることを目的に、給水管１２に圧力タンクを設けることもある。需要側の最大使用水量、あるいは、推定される使用水量の変化量に合わせて、圧力タンクの容量を変更するが、圧力タンクの容量が大きい場合にも、運転周波数の上昇に対して吐き出し側圧力の上昇が遅れることがある。
【００１６】
インバータ３０は、電源側より電源の供給を受け、電力変換装置３２により出力電圧の周波数を変化させることによって、電動機２０の回転速度を変化させ駆動する制御装置である。演算処理部３１は、記憶部３３に記憶された制御パラメータに従い、信号処理部３４から入力された信号に応じて、電動機２０の運転／停止および回転速度変化をおこなう。信号処理部３４と圧力検出部５２は、圧力信号線５１で接続され、圧力検出部５２で検出した吐き出し圧力値が信号処理部３４に入力される。
【００１７】
次に、図２を用いて電力変換装置３２の回路構成について詳細に説明する。  
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電動機２０に供給される。逆変換器６３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、例えば、電動機温度が異常に高い場合には、電動機への電力供給を停止する。また、制御回路６４に接続された操作表示部６５により各種設定をおこなうことができる。
【００１８】
次に、図３を用いて本発明のポンプ装置の制御方法の考え方について概要を説明する。  
図３は、一般的なポンプの性能特性グラフと使用水量が変化した際の吐き出し側圧力とポンプの運転周波数の時間経過に対する変化のグラフを示した図である。
【００１９】
本実施形態は、ポンプの吐き出し側圧力が許容圧力範囲を超え、インバータの出力する周波数を変更させている間に、吐き出し側圧力が許容圧力範囲に向かう方向で変化し始めた場合には、インバータの出力する周波数の変更を停止させるよう制御するものである。
【００２０】
一般的なポンプの性能特性グラフは、図３（ａ）のように表される。ここで、横軸が水量、縦軸が吐出圧である。周波数ＨＦ１でポンプを運転させた時の水量に対する吐出圧の変化を曲線ＦＨ１で表ことにし、以下、同様に周波数ＨＦ２、ＨＦ３、ＨＦ４で運転させた場合の吐出圧の変化をそれぞれ曲線ＦＨ２、ＦＨ３、ＦＨ４で表ことにする。一般的なポンプ特性として同じ周波数で運転した場合、水量が増えると吐出圧が下がるため、水量−吐出圧の特性は、右肩下がりの曲線となる。水量に対する吐出圧の低下量は、ポンプ内部の羽根車の形状などにより変化する。
【００２１】
顧客仕様点（顧客がポンプ運転で望む水量、吐出圧）が、仮に、水量Ｑ３、吐出圧Ｈ３であった場合、吐出圧一定制御であれば、使用水量に対して自動運転における給水圧（目標圧力）は、図中のＨ１からＨ２、Ｈ３、Ｈ４を通る直線のように変化する。目標圧力の上下に点線で示した直線ＮＣＵ、ＮＣＬはそれぞれ目標圧力に誤差許容値を加えた、あるいは、誤差許容値を引いた直線であり、吐出圧がこの曲線ＮＣＵ、ＮＣＬの範囲に収まるように給水制御をおこなうことにより安定した給水をおこなうことができる。  
図３（ｂ）に示したのは、時間の経過につれての吐出圧と運転周波数の変化を示すグラフであり、使用水量が急激に変化した場合で、圧力タンクの容量が小さい場合や配管長が短い場合の従来の制御方法での吐出圧の変化（Ｈａ：点線）、運転周波数の変化（Ｆａ：点線）および圧力タンクの大きい場合や配管長が長い場合の従来の制御方法での吐出圧の変化（Ｈｂ：一点鎖線）、運転周波数の変化（Ｆｂ：一点鎖線）、さらに圧力タンクの大きい場合や配管長が長い場合の実施形態１を用いた場合の吐出圧の変化（Ｈｃ：実線）、運転周波数の変化（Ｆｃ：実線）を、それぞれ示している。
【００２２】
従来の制御方法であっても、圧力タンクの容量が小さい場合や配管長が短い場合（Ｈａ，Ｆａ）には、多少の圧力のオーバーシュートがあるが、時刻ｔ３を過ぎると吐出圧は一定値に安定する。しかしながら、圧力タンクの容量が大きい場合や配管長が長い場合（Ｈｂ，Ｆｂ）には、従来の制御方法では吐出圧が安定しない。
【００２３】
この吐出圧が安定しない様子を説明すると以下のようになる。時刻ｔ１の時点で吐出圧がＮＣＬを下回っているために、ポンプ装置は、加速処理を開始し、時刻ｔ２の時点でも加速を続ける。その後、吐出圧が許容圧力範囲に収まるため加速処理を止めるが、周波数の上昇に対して吐出圧が遅れて上昇するため、吐出圧がＮＣＵを超えてしまう。そこで、時刻ｔ３から減速処理を開始し、時刻ｔ４で減速処理を止める。しかしながら、今度は周波数の減少に対して吐出圧が遅れて低下するため、時刻ｔ５で吐出圧がＮＣＬを下回る。よって、時刻ｔ５から時刻ｔ６まで加速処理をおこない、時刻ｔ７で減速を開始し、と加速処理と減速処理を繰り返し、結果として吐出圧は安定しない。
【００２４】
本実施形態の制御方法を用いた場合（Ｈｃ，Ｆｃ）は、時刻ｔ１の時点で吐出圧が上昇し始めたことを確認し、加速処理を止める（後述する図９ＡのＳ５２０、図９Ｂの５６０、Ｓ５６１〜Ｓ５６２、Ｓ５６４の処理の流れとなる）。次に、時刻ｔ２の時点で吐出圧の上昇も止まっており、この時点で吐出圧はＮＣＬを下回っている（後述する図８ＦのＳ４２０、Ｓ４２１、Ｓ４３０、Ｓ５００）。そこで、再び加速処理をおこない、時刻ｔ３には吐出圧が安定した状態となる（後述する図９ＡのＳ５２０、図９ＢのＳ５６０、Ｓ５６３の流れで加速処理をおこない、メイン制御フローに戻った後、再び自動運転制御フローを実行する際には、加減速停止タイマが運転中であれば、図９ＡのＳ５２０、Ｓ５３３、Ｓ５４０、Ｓ５４２、加減速停止タイマが停止した後であっても圧力が上昇している間は、図９ＡのＳ５２０、図９ＢのＳ５６０、Ｓ５６１〜Ｓ５６２、Ｓ５６４の処理の流れとなり、加速処理をおこなわない）。このように、本実施形態のポンプ装置では、吐出圧の応答を確認しながら、少しずつ周波数を上げることにより圧力のオーバーシュートを起こすことなく、また吐出圧が周期的に変動（脈動）し、その度に吐出圧が低下することを防ぐことができる。
【００２５】
次に、図４および図５を用いて本発明の第一の実施形態に係るポンプ装置の処理に用いられるパラメータ（変数）について説明する。  
図４は、本発明の第一の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。  
図５は、本発明の第一の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の不揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【００２６】
インバータ３０の記憶部３３の揮発性メモリには、図４に示されるような一時的変数が記憶される。現在のポンプ吐き出し側圧力（吐出圧）ＤｐＮは、現在のポンプ１０の吐き出し側の圧力である（１００１番地）。前回のポンプ吐き出し側圧力ＤｐＭは、圧力の変化を確認するために記憶される吐き出し圧が変更前の前回のポンプ吐き出し側圧力である（１００２番地）。現在の周波数（運転速度）ＨｚＮは、インバータ３０が電動機に対し出力している現在に周波数である（１００３番地）。現在の水量における目標圧力ＨｓＮは、その時点の使用水量に対し、ポンプ１０が出力すべき吐出圧である（１００４番地）。
【００２７】
運転モードＲＳＮは、外部から入力されるポンプ装置の運転状態を表すパラメータであり（１００５番地）、例えば、信号入出力部３４に制御線を用いて手動運転信号が入力されれば、ＲＳＮを１とし、自動運転信号が入力されれば、ＲＳＮを２とし、運転を切るときには、ＲＳＮを０とする。
【００２８】
ポンプ状態ＰＳＮは、ポンプ１０の状態を表すパラメータであり（１００６番地）、ポンプ１０に対し停止の指示をしている状態は０（停止）とし、運転の指示をしている状態は１（運転中）とする。
【００２９】
指令周波数ＨｚＣは、インバータ３０が電動機２０に対し出力する目標である周波数（指示速度）を表すパラメータであり（１００７番地）、インバータ３０は、所定の時間をかけて電動機をある周波数（運転速度）から指令周波数（指示速度）まで速度を変化させる。よって、定速運転中は、指令周波数と出力周波数が一致するが、電動機の加速中、あるいは、減速中は、指令周波数と出力周波数に差が生じることに留意する。
【００３０】
運転指令信号ＲＣＮは、外部から入力される運転指令信号が入力されているか否かを表すフラグであり（１００８番地）、例えば、信号入出力部３４に制御線を用いて運転指令信号が入力されれば、ＲＣＮを１とし、入力されていなければ、ＲＣＮを０とする。停止指令信号ＳＣＮは、外部から入力される停止指令信号が入力されているか否かを表すフラグであり（１００９番地）、停止指令信号が入力されれば、ＳＣＮを１とし、入力されていなければ、ＳＣＮを０とする。運転指令信号と停止指令信号を一つの制御線で制御し、信号が入力されているときは、ＲＣＮを１、ＳＣＮを０、信号が入力されていない時はＲＣＮを０、ＳＣＮを１としてもよい。
【００３１】
定速運転指令信号ＣＣＮは、外部から入力される定速運転指令信号が入力されているか否かを表すフラグであり（１０１０番地）、例えば、信号入出力部３４に制御線を用いて定速運転指令信号が入力されれば、ＣＣＮを１とし、入力されていなければ、ＣＣＮを０とする。
【００３２】
停止前昇圧運転フラグＳＴＦは、ポンプ１０が停止した直後に圧力が急激に下がることがないよう、ポンプ停止前に昇圧運転をおこなっていることを表すフラグであり（１０１１番地）、ＳＴＦが０であれば、通常運転中であり、ＳＴＦが１であれば、停止前昇圧運転中である。
【００３３】
少水量検出タイマの残り時間ＴＮ１は、少水量検出機能による少水量検出のタイマ時間を表すパラメータである（１０５１番地）。
【００３４】
加減速停止タイマの残り時間ＴＮ２は、加減速処理の一時停止の残り時間を表すパラメータであり（１０５２番地）、タイマの残り時間が０でないときは、タイマが運転中であり、タイマの残り時間がカウントダウンし０になったとき、タイマは停止中となる。加減速停止フラグＣＧＦは、加減速処理を停止するか否かを表すフラグであり（１０５３番地）、ＣＧＦが０であれば通常の加速処理、減速処理をおこない、１であれば、圧力変動を抑えるために加速処理、減速処理を停止する。加減速識別フラグＡＤＦは、加減速処理のいずれを実施したか否かを表すフラグであり（１０５４番地）、ＡＤＦが１であれば加速処理の実施後であり、ＡＤＦが２であれば減速処理の実施後である。このＡＤＦにより、直前の処理が加速であったか、減速であったかを識別することができる。
【００３５】
インバータ３０の記憶部３３の不揮発性メモリには、図４に示されるようなシステム設定値が記憶される。
【００３６】
最低目標圧力Ｈ１は、ポンプ１０が自動運転する際に水量０（締切運転）で目標とする圧力である（２００１番地）。最高目標圧力Ｈ４は、ポンプ１０が自動運転する際に最大水量で目標とする圧力である（２００１番地）。ここで、需要側末端での圧力が一定となるように推定し、給水制御をおこなう場合（推定末端圧一定制御の場合）配管抵抗を加味し、Ｈ１＜Ｈ４とする。需要側末端を意識せず、ポンプ装置の吐き出し側圧力を一定にするよう給水制御をおこなう場合（吐出圧一定制御の場合）、Ｈ１＝Ｈ４とする。
【００３７】
始動圧力Ｈｏｎは、ポンプ１０が運転を開始する圧力である（２００３番地）。停止前昇圧目標圧力Ｈｏｆは、ポンプ１０が停止前に昇圧する際の目標とする圧力である（２００４番地）。
【００３８】
最低制御周波数ＨＦ１は、ポンプ１０が水量０（締切運転）で吐出圧Ｈ１となるよう運転した際の出力周波数である（２００５番地）。最高制御周波数ＨＦ４は、ポンプ１０が最大水量で吐出圧Ｈ４となるよう運転した際の出力周波数である（２００６番地）。
【００３９】
少水量周波数ＨＦＬは、少水量であると判定するときの周波数（判定速度）である（２００７番地）。周波数加算値ＨＦＡは、加速処理において出力周波数に加える値である（２００８番地）。周波数減算値ＨＦＤは、減速処理において出力周波数より引く値である（２００９番地）。
【００４０】
手動運転時の運転周波数ＨＦＭは、手動運転をおこなう際の指令周波数である（２０１０番地）。定速運転時の運転速度ＨＦＣは、定速運転をおこなう際の指令周波数である（２０１１番地）。
【００４１】
圧力誤差許容値ＮＣＤは、吐出圧ＤｐＮと目標圧力ＨｓＮの差の許容値である（２０１２番地）。この許容値を超えた場合、加速処理または減速処理をおこなうことにより水量に対し、最適な吐出圧となるように制御する。
【００４２】
少水量検出時間ＴＭ１は、少水量検出タイマの設定値である（２０５１番地）。圧力確認時間ＴＭ２は、加減速停止タイマの設定値である（２０５２番地）。
【００４３】
加減速一時停止時の周波数加算値ＳＴＡは、加減速一時停止中に出力周波数に加える値である（２１０１番地）。加減速一時停止時の周波数減算値ＳＴＤは、加減速一時停止中に出力周波数から引く値である（２１０２番地）。
【００４４】
加減速変更量の制限値ＬＭＴは、加減速一時停止時の指令周波数の変更の制限幅を表す値である（２１１１番地）。
【００４５】
次に、図６から図１０Ｂを用いて本発明の第一の実施形態に係るポンプ装置の処理について説明する。
【００４６】
先ず、図６を用いて本発明の第一の実施形態に係るポンプ装置のメイン制御処理について説明する。  
図６は、本発明の第一の実施形態に係るポンプ装置のメイン制御処理を示すフローチャートである。
【００４７】
先ず、インバータ内の各種機能の初期化処理をおこない（Ｓ１００）、以下、Ｓ２００とＳ３００の各処理を繰り返し実行する。Ｓ２００では、ポンプ状態確認処理をおこない、運転状態を揮発性メモリに記憶させる。Ｓ３００では、ポンプ制御処理をおこない、入力された信号に従いポンプを制御し、自動運転モードの場合には圧力制御をおこなう。
【００４８】
次に、図７を用いてポンプ状態確認処理（図６：Ｓ２００）を説明する。  
図７は、ポンプ状態確認処理（図６：Ｓ２００）を示すフローチャートである。
【００４９】
先ず、既に記憶している現在のポンプ吐き出し側圧力（吐出圧）ＤｐＮを前回のポンプ吐き出し側圧力ＤｐＭに記憶する。ＤｐＮにデータがなければＤｐＭには０が記憶される。次に、現在の吐出圧をＤｐＮに記憶する（Ｓ２０２）。次に、現在の出力周波数を現在の周波数ＨｚＮに記憶し（Ｓ２０３）、メイン制御処理に戻る（Ｓ２０４）。
【００５０】
次に、図８Ａから図１０Ｂを用いてポンプ制御処理について説明する。  
図８Ａから図８Ｇは、ポンプ制御処理を示すフローチャートである。  
図８Ａは、ポンプ制御処理（運転モード処理）を示すフローチャートである。  
図８Ｂは、ポンプ制御処理（手動運転処理）を示すフローチャートである。  
図８Ｃは、ポンプ制御処理（自動運転処理、定速運転設定処理）を示すフローチャートである。  
図８Ｄは、ポンプ制御処理（運転開始処理）を示すフローチャートである。  
図８Ｅは、ポンプ制御処理（少水量検出処理）を示すフローチャートである。  
図８Ｆは、ポンプ制御処理（圧力制御処理）を示すフローチャートである。  
図８Ｇは、ポンプ制御処理（昇圧停止処理）を示すフローチャートである。  
図９Ａは、ポンプ制御処理（加速処理前半）を示すフローチャートである。  
図９Ｂは、ポンプ制御処理（加速処理後半）を示すフローチャートである。  
図１０Ａは、ポンプ制御処理（減速処理前半）を示すフローチャートである。  
図１０Ｂは、ポンプ制御処理（減速処理後半）を示すフローチャートである。
【００５１】
先ず、運転モードＲＳＮの判定をおこない（Ｓ３１０）、０（切）であれば、Ｓ３２０に進み、１（手動運転）であれば、Ｓ３３０に進み、２（自動運転）であれば、Ｓ３５０に進む。
【００５２】
運転モードＲＳＮが０（切）のとき、ポンプ状態ＰＳＮが１（運転）であるか否かの判定をおこない（Ｓ３２０）、ＰＳＮが１（運転）であれば、指令周波数ＨｚＣに０を設定し（Ｓ３２１）、ＰＳＮに０（停止）を設定し（Ｓ３２２）、図６のメイン制御処理に戻る（Ｓ３２３）。
【００５３】
Ｓ３２０で、ＰＳＮが０（停止）であれば、何も処理をおこなわず、図６のメイン制御処理に戻る（Ｓ３２３）。ここで、ＲＳＮが０（切）である場合に運転状態の確認をおこなうのは、運転モードを切り替えた後、ポンプ状態ＰＳＮが、０（切）のモードにおいてポンプを確実に停止させておくためである。
【００５４】
Ｓ３１０で、運転モードＲＳＮが１（手動運転）のとき、運転指令信号が入力されている（ＲＣＮが１）か否かの判定をおこない（図８Ｂ：Ｓ３３０）、ＲＣＮが１の場合には、指令周波数ＨｚＣに手動運転周波数ＨＦＭを設定し（Ｓ３３１）、ポンプ状態ＰＳＮに１（運転）を設定し（Ｓ３３２）、Ｓ３４０に進む。Ｓ３３０で、運転指令信号が入力されていなければ（ＲＣＮが０であれば）、何も処理をおこなわず、Ｓ３４０に進む。
【００５５】
次に、停止指令信号が入力されている（ＳＣＮが１）か否かの判定をおこない（Ｓ３４０）、ＳＣＮが１の場合には、指令周波数ＨｚＣに０を設定し（Ｓ３４１）、ＰＳＮに０（停止）を設定し（Ｓ３４２）、図６のメイン制御処理に戻る（Ｓ３４３）。Ｓ３４０で、停止指令信号が入力されていなければ（ＳＣＮが０であれば）、何も処理をおこなわず、図６のメイン制御処理に戻る（Ｓ３４３）。
【００５６】
Ｓ３１０で、運転モードＲＳＮが２（自動運転）のとき、定速運転指令信号が入力されている（ＣＣＮが１）か否かの判定をおこない（図８Ｃ：Ｓ３５０）、ＣＣＮが１の場合には、指令周波数ＨｚＣに定速運転周波数ＨＦＣを設定し（Ｓ３５１）、ポンプ状態ＰＳＮに１（運転）を設定し（Ｓ３５２）、図６のメイン制御処理に戻る（Ｓ３５３）。
【００５７】
Ｓ３５０で、定速運転指令信号が入力されていなければ（ＣＣＮが０）、Ｓ３６０に進む。そして、ＰＳＮが１（運転）であるか否かの判定をおこない（Ｓ３６０）、１（運転）であれば、Ｓ３７０に進み、０（停止）であれば、図８ＤのＳ３８０に進む。
【００５８】
次に、停止前昇圧運転中である（ＳＴＦが１）か否かの判定をおこない（Ｓ３７０）、１（昇圧運転中）であれば、図８ＧのＳ４５０に進み、０（通常運転中）であれば、図８ＥのＳ３９０に進む。
【００５９】
Ｓ３７０で、停止前昇圧運転でなければ（通常運転中であれば）、吐出圧ＤｐＮが始動圧力Ｈｏｎ未満であるか否かの判定をおこない（図８Ｄ：Ｓ３８０）、ＤｐＮがＨｏｎ未満であれば、指令周波数ＨｚＣに最低制御周波数ＨＦ１を設定し（Ｓ３８１）、ポンプ状態ＰＳＮに１（運転）を設定し（Ｓ３８２）、メイン制御フローに戻る。Ｓ３８０でＤｐＮがＨｏｎ以上である場合、何も処理をおこなわず、メイン制御処理に戻る（Ｓ３８３）。
【００６０】
Ｓ３７０で、停止前昇圧運転中でなければ（ＳＴＦが０１）、出力周波数ＨｚＮが少水量周波数ＨＦＬ未満であるか否かの判定をおこない（Ｓ３９０：図８Ｅ）、ＨｚＮがＨＦＬ未満であれば、Ｓ４００に進み、ＨｚＮがＨＦＬ未満でなければ、少水量検出タイマを停止させ（ＴＮ１に０を設定し）（Ｓ３９１）、図８ＧのＳ４２０に進む。
【００６１】
Ｓ３９０で、ＨｚＮがＨＦＬ未満であれば、少水量検出タイマＴＮ１が運転中である（ＴＮ１が０ではない）か否かの判定をおこない（Ｓ４００）、運転中であれば、ＴＮ１をカウントダウンし（値を減少させ）（Ｓ４０１）、Ｓ４１０に進む。Ｓ４００で、ＴＮ１が停止中（ＴＮ１が０）であれば、ＴＮ１に少水量検出時間ＴＭ１を設定し（Ｓ４０２）、図８ＦのＳ４２０に進む。
【００６２】
Ｓ４１０で、少水量検出タイマＴＮ１が０であれば（少水量検出タイマ終了）、Ｓ４１１に進み、少水量検出タイマＴＮ１が０でなければ（少水量検出タイマが終了していない）、図８ＧのＳ４２０に進む。
【００６３】
Ｓ４１０で、少水量検出タイマＴＮ１が０のときは、停止前昇圧運転処理をおこなう（Ｓ４１１）。停止前昇圧運転処理では、例えば、加速にかける時間を長くするなど昇圧運転をおこなうのに適した制御パラメータに変更する。その後、停止前昇圧運転フラグＳＴＦを１（昇圧運転中）に設定し（Ｓ４１２）、メイン制御処理に戻る（Ｓ４１３）。停止前昇圧とは、少水量検出時などに停止前に昇圧することにより、ポンプ停止時間を長くして、省エネルギーな運転にすることを目的とした処理である。  
図８Ｅで、Ｓ３９１、Ｓ４０２実行後、または、Ｓ４１０で、少水量検出タイマＴＮ１が０でない（少水量検出タイマが終了していない）ときには、出力周波数ＨｚＮが指令周波数ＨｚＣと等しいか否かの判定をおこない（Ｓ４２０：図８Ｅ）、ＨｚＮがＨｚＣと等しければ、ＨｚＮと最低目標圧力Ｈ１、最高目標圧力Ｈ４、最低制御周波数ＨＦ１、最高制御周波数ＨＦ４から目標圧力ＨｓＮを算出し（Ｓ４２１）、Ｓ４３０に進む。算出には次の（式１）（一次式近似）や（式２）（二次式近似）を用いる。
【００６４】
ＨｓＮ  ＝  （ＨｚＮ−ＨＦ１）÷（ＨＦ４−ＨＦ１）
×（Ｈ４−Ｈ１）＋Ｈ１                    …  （式１）
ＨｓＮ  ＝  （  （ＨｚＮ−ＨＦ１）÷（ＨＦ４−ＨＦ１）  ）１／２
×（Ｈ４−Ｈ１）＋Ｈ１                    …  （式２）
Ｓ４２０で、ＨｚＮがＨｚＣと等しくなければ、メイン制御処理に戻る。
【００６５】
次に、吐出圧が目標圧力から許容値分よりも低い（ＤｐＮがＨｓＮから圧力誤差許容値ＮＣＤ引いた値より小さい：ＤｐＮ＜ＨｓＮ−ＮＣＤ）か否かの判定をおこない（Ｓ４３０）、ＤｐＮがＨｓＮからＮＣＤ引いた値より小さければ、Ｓ５００に行き、ＤｐＮがＨｓＮよりＮＣＤ引いた値より小さくなければ、Ｓ４４０に行く。
【００６６】
Ｓ４３０で、吐出圧が目標圧力から許容値分よりも低ければ（ＤｐＮがＨｓＮよりＮＣＤ引いた値より小さければ）、加速処理をおこなう（Ｓ５００：図９Ａにより後述）。Ｓ４３０で、、吐出圧が目標圧力から許容値分よりも低くなければ（ＤｐＮがＨｓＮがよりＮＣＤ引いた値より小さくなければ）、吐出圧が目標圧力から許容値分よりも高い（ＤｐＮがＨｓＮにＮＤＣ足した値より大きい：ＤｐＮ＞ＨｓＮ＋ＮＤＣ）か否かの判定をおこない（Ｓ４４０）、吐出圧が目標圧力から許容値分よりも高ければ（ＤｐＮがＨｓＮにＮＤＣ足した値より大きければ）、減速処理をおこなう（Ｓ６００：図１４により後述）。
【００６７】
Ｓ４４０で、吐出圧が目標圧力から許容値分よりも高くなければ（ＤｐＮがＨｓＮにＮＤＣ足した値より大きくなければ）、メイン制御処理に戻る（Ｓ４２２）。
【００６８】
そして、Ｓ５００の加速処理、または、Ｓ６００の減速処理の後、指令周波数ＨｚＣを設定し（Ｓ４４３）、メイン制御フローに戻る（Ｓ４４４）。
【００６９】
Ｓ３７０で、停止前昇圧運転であれば、吐出圧ＤｐＮが停止前昇圧目標圧力Ｈｏｆに達しているか否かの判定をおこない（ＤｐＮ≧Ｈｏｆ）（Ｓ４５０：図８Ｇ）、達していれば、Ｓ４５１に行き、達していなければ、Ｓ４５４に行く。
【００７０】
Ｓ３７０で、吐出圧ＤｐＮが停止前昇圧目標圧力Ｈｏｆに達していれば、指令周波数ＨｚＣに０を設定し（Ｓ４５１）、ポンプ状態ＰＳＮに０（停止）を設定し（Ｓ４５２）、停止前昇圧運転フラグＳＴＦを０（通常運転）に設定し（Ｓ４５３）、メイン制御処理に戻る（Ｓ４５６）。
【００７１】
Ｓ３７０で、吐出圧ＤｐＮが停止前昇圧目標圧力Ｈｏｆに達していない場合、指令周波数ＨｚＣに周波数加算値ＨＦＡ４５４を加え（Ｓ４５４）、メイン制御処理に戻る（Ｓ４５６）。
【００７２】
次に、図９Ａを用いて加速処理（Ｓ５００：図８Ｆ）について説明する。
【００７３】
先ず、加減速識別フラグＡＤＦが１（加速）であるか否かの判定をおこない、（Ｓ５１０）、加速であれば、Ｓ５２０に進み、ＡＤＦが１でなければ、図９ＢのＳ５６０に進む。
【００７４】
次に、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）であるか否かの判定をおこない（Ｓ５２０）、１であれば、Ｓ５３３に進み、加減速停止フラグＣＧＦが１でなければ、図９ＢのＳ５６０に進む。
【００７５】
Ｓ５２０で、加減速停止フラグＣＧＦが１であれば、加減速停止タイマＴＮ２をカウントダウンし（値を減少させ）（Ｓ５３３）、加減速停止タイマＴＮ２が終了している（ＴＮ２が０である）ならば（Ｓ５４０）、加減速停止フラグＣＧＦを０（通常）に設定し（Ｓ５４１）、ポンプ制御処理に戻る（Ｓ５４２）。
【００７６】
Ｓ５４０で、加減速停止タイマＴＮ２が終了していない（ＴＮ２が０でない）場合には、何も処理をおこなわず、ポンプ制御処理（Ｓ４４３：図８Ｆ）に戻る（Ｓ５４２）。  
図９ＡのＳ５１０で、加減速識別フラグＡＤＦが１（加速）でないとき、または、Ｓ５２０で、加減速停止フラグＣＧＦが１でないときには、現在の吐出圧ＤｐＮが前回の吐出圧ＤｐＭより高い場合には（Ｓ５６０：図９Ｂ）、Ｓ５６１に進み、現在の吐出圧ＤｐＮが前回の吐出圧ＤｐＭより高くない場合には、Ｓ５６３に進む。
【００７７】
Ｓ５６０で、現在の吐出圧ＤｐＮが前回の吐出圧ＤｐＭより高い場合には、加減速停止タイマＴＮ２に圧力確認時間ＴＭ２を設定し（Ｓ５６１）、加減速停止フラグを１（あり）に設定し（Ｓ５６２）、加減速判別フラグを１（加速）に設定し（Ｓ５６４）、ポンプ制御処理（Ｓ４４３：図８Ｆ）に戻る（Ｓ５６５）。
【００７８】
Ｓ５６０で、ＤｐＮがＤｐＭより高くない場合には、指令周波数ＨｚＣにＨＦＡを加え（Ｓ５６３）、加減速判別フラグを１（加速）に設定し（Ｓ５６４）、ポンプ制御処理（Ｓ４４３：図８Ｆ）に戻る（Ｓ５６５）。
【００７９】
次に、図１０Ａを用いて減速処理（Ｓ６００：図８Ｆ）について説明する。
【００８０】
先ず、加減速識別フラグＡＤＦが２（減速）であるか否かの判定をおこない（Ｓ６１０）、減速であれば、Ｓ６２０に進み、ＡＤＦが２でなければ、図１０ＢのＳ６６０に進む。
【００８１】
Ｓ６１０で、加減速識別フラグＡＤＦが減速であれば、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）であるか否かの判定をおこない（Ｓ６２０）、１であれば、Ｓ６３３に進み、１でなければ、図１０ＢのＳ６６０に進む。
【００８２】
Ｓ６２０で、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）であれば、Ｓ６４０に進み、加減速停止フラグが１でなければ（通常）、図１０ＢのＳ６６０に進む。
【００８３】
Ｓ６２０で、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）であれば、加減速停止タイマＴＮ２をカウントダウンし（値を減少させ）（Ｓ６３３）、加減速停止タイマが終了している（ＴＮ２が０である）ならば（Ｓ６４０）、加減速停止フラグを０（通常）に設定し、ポンプ制御処理に戻る（Ｓ６４２）。Ｓ６４０で、加減速停止タイマが終了していない場合には、何も処理をおこなわず、ポンプ制御処理に戻る（Ｓ６４２）。
【００８４】
Ｓ６１０で、加減速識別フラグＡＤＦが減速でないとき、または、Ｓ６２０で、加減速停止フラグが１でないときには（通常）、現在の吐出圧ＤｐＮが前回の吐出圧ＤｐＭより低いか否かを判定し（Ｓ６６０：図１０Ｂ）、現在の吐出圧ＤｐＮが前回の吐出圧ＤｐＭより低い場合には、Ｓ６６１に進み、現在の吐出圧ＤｐＮが前回の吐出圧ＤｐＭより低くない場合には、Ｓ６６３に進む。
【００８５】
Ｓ６１０で、現在の吐出圧ＤｐＮが前回の吐出圧ＤｐＭより低い場合には、加減速停止タイマＴＮ２に圧力確認時間ＴＭ２を設定し（Ｓ６６１）、加減速停止フラグを１（停止中）に設定し（Ｓ６６２）、加減速判別フラグを２（減速）に設定し（Ｓ６６４）、ポンプ制御処理に戻る（Ｓ６６５）。
【００８６】
Ｓ６１０で、現在の吐出圧ＤｐＮが前回の吐出圧ＤｐＭより低くない場合には、指令周波数ＨｚＣからＨＦＤを引き（Ｓ６６３）、加減速判別フラグを２（減速）に設定し（Ｓ６６４）、ポンプ制御処理に戻る（Ｓ６６５）。
【００８７】
次に、本実施形態のポンプ装置の処理についての特徴について要約する。  
本実施形態では、出力周波数が指令周波数と等しい状態で、吐出圧が目標圧力より許容値以上に低い場合に、図８ＦのＳ５００の処理の中、すなわち、具体的には、図９ＢのＳ５６０、Ｓ５６３で加速処理をおこない、指令周波数を上げてメインの制御処理に戻る。ここで、指令周波数を上げてから実際に出力周波数が上がるまでには少しの時間差が発生する。そして、図６のメインのループ処理を繰り返し、出力周波数が指令周波数と等しくなってから、図８ＦのＳ４２０を実行した際、吐出圧が目標圧力より許容値以上に低くても、加減速停止タイマが運転中の間は加速をおこなわず、加減速停止タイマが停止していても、現在の吐き出し圧が前回の吐き出し圧より高い、すなわち、圧力が上昇している間は加速をおこなわない（図９ＡのＳ５２０、Ｓ５３３、Ｓ５４０、Ｓ５４２、あるいは、図９ＡのＳ５２０、図９ＢのＳ５６０、Ｓ５６１〜Ｓ５６２、Ｓ５６４の処理の流れとなる）。もし、吐出圧が目標圧力より許容値以上に低く、加減速停止タイマが停止し、圧力の上昇もない状態であれば、再び加速処理をおこなう。このように吐出圧の応答を確認しながら少しずつ周波数を上げることにより圧力のオーバーシュートを起こすことなく、また、吐出圧が周期的に変動し、その度に吐出圧が低下することを防ぐことができる。もし上述の処理をおこなっている最中に水量が急激に減少し、吐出圧が急上昇して目標圧力より許容値以上に高くなった場合には減速処理をおこなう。減速処理の場合も、同様に圧力の応答を確認しながら制御する。
【００８８】
なお、本実施形態において、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）の場合の出力周波数に加える値（周波数加算値）ＳＴＡを、図５に示したように不揮発性メモリの２１０１番地に記憶し、２１０２番地に加減速停止フラグが１（停止中）の場合の出力周波数より引く値（周波数減算値）ＳＴＤを記憶し、図９ＢのＳ５６１の前において、指令周波数ＨｚＣにＳＴＡを加える処理を付け加える、あるいは、図１０ＢのＳ６６１の前において、指令周波数ＨｚＣからＳＴＤを引く処理を付け加えるようにしてもよい。ここで、ＳＴＡおよびＳＴＤは、通常の周波数加算値ＨＦＡおよび周波数減算値ＨＦＤより小さい値とする。さらには、図には記載していないが、図９ＢのＳ５６２、あるいは、図１０ＢのＳ６６２で、加減速停止フラグを１にする際に、加減速一時停止開始時の出力周波数ＨｚＳを記憶し、Ｓ５６１の前の指令周波数ＨｚＣにＳＴＡを加える処理、あるいは、図１０ＢのＳ６６１の前の指令周波数ＨｚＣからＳＴＤを引く処理において、加算あるいは減算後の指令周波数ＨｚＣと加減速一時停止開始時の出力周波数ＨｚＳの差が加減速変更量の制限値ＬＭＴを超えないことを条件として与えることにより、加減速一時停止時の指令周波数の変更の幅に制限をおこなうのもよい。この場合には、図５に示されるように、不揮発性メモリ２１１１番地に、予め加減速変更量の制限値ＬＭＴを記憶しておく。
【００８９】
また、本実施形態において、加減速停止タイマの設定値ＴＭ２（圧力確認時間）は、予め設定する固定値としたが、現在の吐出圧ＤｐＮと前回の吐出圧ＤｐＭの値の差に応じて変更してもよい。同様に、加速処理において出力周波数に加える値である周波数加算値ＨＦＡと、減速処理において出力周波数より引く値である周波数減算値ＨＦＤを、現在の吐出圧ＤｐＮと前回の吐出圧ＤｐＭの値の差に応じて変更してもよい。
【００９０】
また、加減速停止タイマの設定値ＴＭ２は、加速処理を開始してから現在の吐出圧ＤｐＮと前回の吐出圧ＤｐＭの値に差が生じるまでの時間に応じて変更してもよい。さらには、加減速停止タイマの設定値ＴＭ２を非常に短く、あるいは、０とすることにより、吐出圧の変化がある間は、加速あるいは減速をしない制御としてもよい。これにより、逆に言えば、吐出圧の変化がなくなると加速あるいは減速を再開する制御とすることができる。
【００９１】
さらには、本実施形態では、加速時、減速時ともに吐出圧が許容圧力範囲に向かう方向で変化している間は、指令周波数の変更を停止するものとしたが、圧力低下時には極力早く圧力を回復させたいのであれば、減速時のみ加減速停止タイマの設定値ＴＭ２（圧力確認時間）を設けるものとし、圧力のオーバーシュートを防ぎたいのであれば加速時のみ加減速停止タイマの設定値ＴＭ２（圧力確認時間）を設けるものとしてもよい。
【００９２】
〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態を、図１１から図１４を用いて説明する。  
本実施形態は、第一の実施形態の処理に加えて、吐出圧が許容圧力範囲に向かう方向で変化し、指令周波数の変更を停止している間に、吐出圧が所定の値を超えて許容圧力範囲から遠ざかる方向に変化した場合、加減速一時停止時間（圧力確認時間）の間であっても、再び周波数の変更をおこなうものである。例えば、吐出圧が低下し、指令周波数を増加させた後、さらに、吐出圧が低下するということは水量が増加している途中であるということである。その際には、指令周波数を増加させ続けても圧力が周期的に変動することにはならず、逆に指令周波数を増加させなければ吐出圧が目標圧力に到達せず、圧力が不足している状態が長く継続してしまうことになる。よって、吐出圧が許容範囲から遠ざかる方向に変化した場合は、圧力確認時間の間であっても再び周波数の変更をおこなう。
【００９３】
本実施形態のポンプ装置の構成は、図１および図２に示される第一の実施形態と同様である。
【００９４】
次に、図１１および図１２を用いて本発明の第二の実施形態に係るポンプ装置の処理に用いられるパラメータ（変数）について説明する。  
図１１は、本発明の第二の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。  
図１２は、本発明の第二の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の不揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【００９５】
本実施形態の記憶部３３の揮発性メモリに記憶されるパラメータには、図４に示した第一の実施形態のものに加えて、加減速一時停止開始時のポンプの吐き出し側圧力ＤｐＳが加わっている。
【００９６】
加減速一時停止開始時のポンプの吐き出し側圧力ＤｐＳは、加減速一時停止開始時のポンプ１０の吐き出し側の圧力を表すパラメータである（１２０１番地）。
【００９７】
また、記憶部３３の不揮発性メモリに記憶されるパラメータには、図４に示した第一の実施形態のものに加えて、吐出圧比較時の誤差許容値ＮＤｐが加わっている。
【００９８】
吐出圧比較時の誤差許容値ＮＤｐは、吐出圧比較時の加減速停止の判定のために使われる値である（２２０１番地）
本実施形態のポンプ装置の処理は、第一の実施形態の処理において、図９Ａを図１３に、図１０Ａを図１４に置き換えたものである。
図１３は、本発明の第三の実施形態に係るポンプ制御処理（加速処理前半）を示すフローチャートである。
図１４は、本発明の第三の実施形態に係るポンプ制御処理（減速処理前半）を示すフローチャートである。
図１３の加速処理においては、先ず、加減速識別フラグＡＤＦが１（加速）であるか否かの判定をおこない、（Ｓ５１０）、加速であれば、Ｓ５２０に進み、ＡＤＦが１でなければ、図９ＢのＳ５６０に進む。
【００９９】
次に、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）であるか否かの判定をおこない（Ｓ５２０）、１であれば、Ｓ５３０に進み、加減速停止フラグＣＧＦが１でなければ、図９ＢのＳ５６０に進む。
【０１００】
Ｓ５２０で、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）であれば、現在の吐出圧ＤｐＮが加減速開始時の吐出圧ＤｐＳより誤差許容値ＮＤｐ分を超えて低い（ＤｐＮ＜ＤｐＳ−ＮＤｐ）か否かの判定をおこない（Ｓ５３０）、低い場合には、Ｓ５３１に進み、低くない場合には、Ｓ５３３に進む。
【０１０１】
Ｓ５３０で、現在の吐出圧ＤｐＮが加減速開始時の吐出圧ＤｐＳより誤差許容値ＮＤｐ分を超えて低い場合には、加減速停止フラグを０（通常）に設定し（Ｓ５３１）、指令周波数ＨｚＣにＨＦＡを加え（Ｓ５３２）、ポンプ制御処理に戻る（Ｓ５４２）。
【０１０２】
Ｓ５３０で、現在の吐出圧ＤｐＮが加減速開始時の吐出圧ＤｐＳより誤差許容値ＮＤｐ分を超えて低くない場合には、加減速停止タイマＴＮ２をカウントダウンし（値を減少させ）（Ｓ５３３）、加減速停止タイマＴＮ２が終了している（ＴＮ２が０である）ならば（Ｓ５４０）、加減速停止フラグＣＧＦを０（通常）に設定し（Ｓ５４１）、ポンプ制御処理に戻り（Ｓ５４２）、加減速停止タイマＴＮ２が終了していないならば、何も処理をおこなわず、ポンプ制御処理（Ｓ４４３：図８Ｆ）に戻る（Ｓ５４２）。
図１４の減速処理においては、先ず、加減速識別フラグＡＤＦが２（減速）であるか否かの判定をおこない（Ｓ６１０：図１０Ａ）、減速であれば、Ｓ６２０に進み、ＡＤＦが２でなければ、図１０ＢのＳ６６０に進む。
【０１０３】
Ｓ６１０で、加減速識別フラグＡＤＦが減速であれば、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）であるか否かの判定をおこない（Ｓ６２０）、１であれば、Ｓ６３０に進み、１でなければ、図１０ＢのＳ６６０に進む。
【０１０４】
Ｓ６２０で、加減速停止フラグＣＧＦが１（停止中）であれば、現在の吐出圧ＤｐＮが加減速開始時の吐出圧ＤｐＳより誤差許容値ＮＤｐ分を超えて高い（ＤｐＮ＞ＤｐＳ＋ＮＤｐ）か否かの判定をおこない（Ｓ６３０）、高い場合には、加減速停止フラグを０（通常）に設定し（Ｓ６３１）、指令周波数ＨｚＣから周波数減算値ＨＦＤを引き、ポンプ制御処理に戻る（Ｓ６４２）。
【０１０５】
Ｓ６３０で、現在の吐出圧ＤｐＮが加減速開始時の吐出圧ＤｐＳより誤差許容値ＮＤｐ分を超えて高くない場合には、加減速停止タイマＴＮ２をカウントダウンし（値を減少させ）（Ｓ６３３）、加減速停止タイマＴＮ２が終了している（ＴＮ２が０である）ならば（Ｓ６４０）、加減速停止フラグＣＧＦを０（通常）に設定し（Ｓ６４１）、ポンプ制御処理に戻り（Ｓ６４２）、加減速停止タイマＴＮ２が終了していないならば、何も処理をおこなわず、ポンプ制御処理に戻る（Ｓ６４２）。
図には記載していないが、図９ＢのＳ５６２、あるいは、図１０ＢのＳ６６２で、加減速停止フラグを１にする際に、加減速開始時の吐出圧ＤｐＳを記憶するとよい。
【０１０６】
本実施形態のポンプ装置の制御方法によれば、出力周波数の変化を停止している間に、圧力が許容圧力範囲から遠ざかる方向（圧力が不安定となる方向）に変化した際には再び周波数の変化を開始することで圧力がより安定するように制御することが可能となる。
【０１０７】
〔実施形態３〕
以下、本発明に係る第三の実施形態を、図１５から図１９を用いて説明する。  
本実施形態は、一定時間毎に運転状態（ここでは、簡易的に説明するために吐出圧のみとする）を記憶し、記憶された運転状態の変化を確認し、圧力が周期的に上下に変動する、すなわち、脈動するようであれば、吐出圧が許容圧力範囲に向かう方向で変化している間は、指令周波数の変更を停止するものである。運転状態の記憶値から脈動を確認することにより、水量の変化によって周波数や圧力が変動しているときは、通常の加減速処理をおこない、吐出圧が目標圧力に等しくなるよう制御して安定した給水をおこないつつ、脈動が発生した場合にのみ、周波数の増減を停止して、吐出圧が周期的に変動し、その度に吐出圧が低下することを防ぐことができる。さらには、運転状態を記憶しておくことにより、後述するように周波数を運転状態から算出した最適な値に固定して運転し、より素早く吐出圧を目標圧力付近で安定させることができる。
【０１０８】
本実施形態のポンプ装置の構成は、図１および図２に示される第一の実施形態と同様である。
【０１０９】
次に、図１５および図１６を用いて本発明の第三の実施形態に係るポンプ装置の処理に用いられるパラメータ（変数）について説明する。
図１５は、本発明の第三の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
図１６は、本発明の第三の実施形態に係るインバータ３０の記憶部３３の不揮発性メモリに記憶されるパラメータの一覧を示す図である。
【０１１０】
本実施形態の記憶部３３の揮発性メモリに記憶されるパラメータには、図４に示した第一の実施形態のものに加えて、１３０１番地〜１５０９番地のものが加わったものである。
【０１１１】
運転状態確認タイマの残り時間ＴＮ３は、運転状態確認タイマの残り時間を表すパラメータである（１３０１番地）。運転状態確認回数ＣＮ１は、現在、運転状態を何回確認したかの回数を表すパラメータである（１３０２番地）。圧力脈動フラグＤｐＦは、圧力の脈動が生じているか否かを表すパラメータであり（１３０３番地）、ＤｐＦが０であれば、圧力脈動なし、１であれば、圧力脈動ありとなる。
【０１１２】
運転状態データ１〜９は、脈動を判定するための運転状態データ（吐出し圧）のデータである（１５０１〜１５０９番地）。
【０１１３】
本実施形態の記憶部３３の不揮発性メモリに記憶されるパラメータには、図５に示した第一の実施形態のものに加えて、２３０１〜２３０３番地のものが加わったものである。
【０１１４】
運転状態確認タイマの設定値ＴＭ３は、圧力確認の周期時間の値である（２３０１番地）。運転状態確認回数ＣＭ１は、運転状態を確認する上限値である（２３０２番地）。吐出圧変動の判定値ＤｐＪは、脈動を判定するための吐出圧の変動の判定値である（２３０３番地）。
【０１１５】
ここで、揮発性メモリに記憶された運転状態確認タイマの残り時間ＴＮ３が０になるたびに、現在の運転状態確認回数ＣＮ１が不揮発性メモリに記憶されているＣＭ１に達するまで、運転状態データＨＮ１〜ＨＮ９（１５０１〜１５０９番地）を記憶する。このとき、データを記憶する部分は、現在の運転状態確認回数ＣＮ１の回数に応じて変更する。よって、運転状態確認回数ＣＭ１の値と運転状態を記憶するデータ領域の数（図１５では、９）は一致しているのがよい。ＣＮ１がＣＭ１に達した場合には記憶されたデータを確認し、吐出圧変動の判定値ＤｐＪを用いて脈動の有無を判定する。なお、データ領域の数は、ポンプ装置の仕様や使用目的によって適宜変更されうる。
【０１１６】
本実施形態のポンプ装置の処理は、第一の実施形態の処理において、図７を図１７Ａおよび図１７Ｂに、図９Ｂを図１８に、図１０Ｂを図１９に置き換えたものである。したがって、図９ＡのＳ５１０、Ｓ５２０のＮｏ判定時の続く処理は、図１８のＳ５５０に、図１０ＡのＳ６１０、Ｓ６２０のＮｏ判定時の続く処理は、Ｓ６５０になる。
図１７Ａは、本発明の第三の実施形態に係るポンプ状態確認処理（図６：Ｓ２００）（前半）を示すフローチャートである。
図１７Ｂは、本発明の第三の実施形態に係るポンプ状態確認処理（図６：Ｓ２００）（後半）を示すフローチャートである。
図１８は、本発明の第三の実施形態に係るポンプ制御処理（加速処理後半）を示すフローチャートである。
図１９は、本発明の第三の実施形態に係るポンプ制御処理（減速処理後半）を示すフローチャートである。
図１７Ａに示されるポンプ状態確認処理では、既に記憶している吐出圧ＤｐＮを前回の吐出圧としてＤｐＭに記憶する（Ｓ２０１）。ＤｐＮにデータがなければ、ＤｐＭには０が記憶される。次に、現在の吐出圧をＤｐＮに記憶する（Ｓ２０２）。次に、現在の出力周波数をＨｚＮに記憶する（Ｓ２０３）。
【０１１７】
次に、運転状態確認タイマＴＮ３が終了しているか否かの判定をおこない（Ｓ２１０）、終了していれば（ＴＮ３が０であれば）、Ｓ２１１に進み、終了していなければ（ＴＮ３が０でなければ）、Ｓ２１４に進む。
【０１１８】
Ｓ２１０で、運転状態確認タイマＴＮ３が終了している（ＴＮ３が０）ときには、現在の吐出圧ＤｐＮを、運転状態を記憶するデータ領域である運転状態データｉ（ｉ＝１〜９）（１５０１番地から１５０９番地のうち、現在の運転状態確認回数に該当する部分）に記憶する（Ｓ２１１）。次に、現在の運転状態確認回数ＣＮ１をカウントアップする（Ｓ２１２）。次に、運転状態確認タイマの残り時間ＴＮ３に確認周期時間ＴＭ３を設定し（Ｓ２１３）、図１７ＢのＳ２２０に進む。
【０１１９】
Ｓ２１０で、運転状態確認タイマＴＮ３が終了していない（ＴＮ３が０でない）ときには、ＴＮ３をカウントダウンし（値を減少させ）（Ｓ２１４）、メイン制御処理（図３：Ｓ３００）に戻る。
図１７ＡのＳ２１３実行後、現在の運転状態確認回数ＣＮ１が運転状態確認回数ＣＭ１以上であるか（確認回数がＣＭ１の回数に達したか）否かの判定をおこない（Ｓ２２０）、ＣＮ１がＣＭ１以上であれば、Ｓ２２１に進み、ＣＮ１がＣＭ１以上でなければ、メイン制御処理（図３：Ｓ３００）に戻る。
【０１２０】
Ｓ２２０で、現在の運転状態確認回数ＣＮ１が運転状態確認回数ＣＭ１以上のときには、圧力脈動確認処理をおこなう（Ｓ２２１）。この圧力脈動確認処理では、運転状態データｉ（ＨＮｉ）（ｉ＝１〜９）（１５０１番地〜１５０９番地）に記憶されたデータ（吐出圧）が周期的に上下している、すなわち、脈動しているか否かの判定をおこなう。このときに、脈動の有無を判定する方法は、目標圧ＨｓＮより吐出圧変動の判定値ＤｐＪ分より低い値と、ＨｚＮよりＤｐＪ分より高い値があるか否かで判定してもよい。あるいは、記憶されたデータのうちＨｚＳより高いデータの値と、ＨｚＳより低いデータの値の差がＤｐＪより大きいか否かで判定をおこなってもよい。周期的に繰り返しているか否かの判定を、より正確におこなうために、上述のような値の組が複数あるか否かを判定の条件とするとなおよい。
【０１２１】
圧力脈動確認処理の後、圧力脈動があるか否かの判定をおこない（Ｓ２３０）、圧力脈動確認処理で圧力脈動があった場合には、圧力脈動フラグを１に設定し（Ｓ２３１）、圧力脈動がなかった場合には、圧力脈動フラグを０に設定する（Ｓ２３２）。その後、現在の運転状態確認回数ＣＮ１を０にし（Ｓ２３３）、メイン制御処理に戻る。
【０１２２】
加速処理において、図９ＡのＳ５１０で、加減速識別フラグＡＤＦが１（加速）でないとき、または、Ｓ５２０で、加減速停止フラグＣＧＦが１でないときには、本実施形態では、圧力脈動フラグが１であるか（圧力脈動があるか）否かの判定をおこない（Ｓ５５０：図１８）、１である（圧力脈動がある）場合には、Ｓ５６０に進み、１でない（圧力脈動がない）場合には、Ｓ５６４に進む。
【０１２３】
以下、第一の実施形態の図９ＢのＳ５６０〜Ｓ５６５と同様である。
【０１２４】
減速処理において、図１０ＡのＳ６１０で、加減速識別フラグＡＤＦが減速でないとき、または、Ｓ６２０で、加減速停止フラグが１でないときには（通常）、本実施形態では、圧力脈動フラグが１であるか（圧力脈動があるか）否かの判定をおこない（Ｓ６５０：図１９）、１である（圧力脈動がある）場合には、Ｓ６６０に進み、１でない（圧力脈動がない）場合には、Ｓ６６４に進む。
【０１２５】
以下、第一の実施形態の図１０ＢのＳ５６０〜Ｓ５６５と同様である。
【０１２６】
本実施形態の方法によれば、圧力脈動がある場合にのみ、周波数の変化を停止させる処理をおこなうことにより、通常時は従来と同じ制御をおこないつつ、圧力脈動が発生し、給水圧力が不安定になった場合にのみ、本発明の制御方法を取り入れることができる。
【０１２７】
また、運転状態を記憶するタイミングは一定周期ではなく、加速から減速、または減速から加速に切り替えるタイミングで運転状態と記憶するのでもよい。この場合、吐出圧は加減速識別フラグＣＧＦが、１（加速）から２（減速）、または、２（減速）から１（加速）に変化するタイミングでおこなうとよく、図９ＡのＳ５１０のＮｏ判定時の後、および、図１０ＢのＳ６１０のＮｏ判定時の後がよい。圧力の上下する周期が確認周期ＴＭ３よりも長い場合や、逆に、非常に短い場合には、各データの値は、偏った値となってしまうが、圧力の上下する周期は、圧力タンクや配管長によって異なり、予測が困難であるため、運転状態を記憶するタイミングを加速から減速、または、減速から加速に切り替えるタイミングとしておくことは汎用的に設定できるという点で利点がある。
【０１２８】
また、本実施形態では、説明を簡易にするために運転状態データを吐出圧のみとしたが、吐出圧のみでは、実際の使用水量の変化に対して吐出圧が変動しているのと、脈動による吐出圧の変化の区別がつかないため、運転状態として保存するデータには、出力周波数も加えるとよい。さらに、正確に運転状態を把握するためにインバータが出力する電流値（負荷電流値）を加えるとなおよい。運転状態として保存するデータに、出力周波数を加えた場合、吐出圧が許容圧力範囲に向かう方向で変化している際、指令周波数ＨｚＣを変更しない、あるいは、加減速一時停止時の周波数の加算値ＳＴＡ、加減速一時停止時の周波数の減算値ＳＴＤといった通常より小さい値の変化量とするのではなく、指令周波数ＨｚＣを一定時間だけ固定値とすることによって、より素早く吐出圧を目標圧力ＨｓＮ付近で安定させることができる。例えば、図３の吐出圧の変化（Ｈｂ）、運転周波数の変化（Ｆｂ）の関係を見ても明らかなように、圧力脈動が起きている場合には、その間の運転周波数ＨｚＮの中間値を指令周波数ＨｚＣとすれば、吐出圧が目標圧力ＨｓＮ付近で安定することが期待できる。よって、運転状態の各データである運転状態ｉ（ｉ＝１〜９）（ここでは運転周波数）の平均値を求め、それを上述の固定値として指令周波数ＨｚＣとする。あるいは、運転状態の各データの中で極値（値が増加から減少、または、減少から増加に変化する点の値）を確認し、最も新しい二つの極値の平均値を上述の固定値として指令周波数ＨｚＣとする、または、運転状態の各データの中で最大値と最小値を確認し、その平均値を上述の固定値として指令周波数ＨｚＣとするようにしてもよい。
【０１２９】
〔その他の応用例〕
上記の実施形態においては、インバータを別途設置するポンプとして説明したが。本発明はこれに限られることなくポンプの周囲あるいは一部にインバータ部品を配置した制御装置一体型ポンプでも同様の効果が得られることは、当業者であれば明らかである。さらに、複数台のポンプを用いた給水装置においても、インバータを用いて可変速運転をおこなうポンプに、上記制御を適用することで本発明と同様の効果を得ることができる。
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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