(57)【要約】【課題】凍結防止運転時であっても確実に交互運転し、ポンプに外付けするヒータよりも省エネとなる給水装置を提供すること。【解決手段】給水装置１０は、ポンプ２１及びポンプ２１を駆動するモータ２２を備える、複数のポンプ装置２０と、温度検出装置６０と、制御部９２と、を備える。制御部９２は、モータ２２を制御し、温度検出装置６０の検出温度ＴＨが第１の閾値Ｔ１未満となるとモータ２２の運転モードを通常運転モードから凍結防止運転モードへ移行し、温度検出装置６０の検出温度ＴＨが第１の閾値Ｔ１より大きい第２の閾値Ｔ２以上となると運転モードを凍結防止運転モードから通常運転モードへ移行し、凍結防止運転モード中にモータ２２を予め設定された一定のオン時間間隔及びオフ時間間隔で駆動することで、複数のポンプ２１を交互運転する。【選択図】図２
2022003239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ及び前記ポンプを駆動するモータを備える、複数のポンプ装置と、
温度検出装置と、
前記モータを制御し、前記温度検出装置の検出温度が第１の閾値未満となると前記モータの運転モードを通常運転モードから凍結防止運転モードへ移行し、前記温度検出装置の検出温度が前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上となると前記運転モードを前記凍結防止運転モードから前記通常運転モードへ移行し、前記凍結防止運転モード中に前記モータを予め設定された一定のオン時間間隔及びオフ時間間隔で駆動することで、前記複数のポンプを交互運転する制御部と、
を備える給水装置。
【請求項２】
ポンプ及び前記ポンプを駆動するモータを備える、複数のポンプ装置と、
温度検出装置と、
前記モータを制御し、前記温度検出装置の検出温度が第１の閾値未満となると前記モータの運転モードを通常運転モードから凍結防止運転モードへ移行し、前記温度検出装置の検出温度が前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上となると前記運転モードを前記凍結防止運転モードから前記通常運転モードへ移行し、前記凍結防止運転モード中に前記モータを予め設定された一定のオン時間間隔及びオフ時間間隔で駆動する制御部と、
を備え、
前記凍結防止運転モード中における前記モータの前記オフ時間は、前記モータの前記オン時間以上に設定され、
前記制御部は、前記複数のポンプ装置の台数が奇数である場合は前記複数のポンプ装置を２台一組及び１台のポンプ装置群に分け、前記複数のポンプ装置の台数が偶数である場合は前記複数のポンプ装置を２台一組のポンプ装置群に分け、前記２台一組のうち一方の前記モータを駆動している間は他方の前記モータの駆動を停止する様に、前記２台一組では前記ポンプを交互運転させる、
給水装置。
【請求項３】
前記制御部は、制御部内記憶部を有し、前記凍結防止運転モード中に、前記モータのオフ直前の前記温度検出装置の検出温度を前記制御部内記憶部に記憶し、当該記憶された検出温度が、前回記憶された前記モータのオフ直前の前記検出温度未満であると判定すると、前記モータの次のオン時に供給する交流電源の周波数を増加する、請求項１または請求項２に記載の給水装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記通常運転モードでは前記複数のポンプ装置を目標圧力一定制御で制御し、前記凍結防止運転モードでは、前記モータに供給する交流電源の周波数の初期値を最低運転周波数とし、上限値を前記目標圧力一定制御での締切運転時周波数とする、請求項３に記載の給水装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記凍結防止運転モードにおいて前記モータが駆動される前記ポンプ装置を、目標圧力一定制御で運転する、請求項１または請求項２に記載の給水装置。
【請求項６】
前記制御部は、制御部内記憶部を有し、前記制御部内記憶部は、前記凍結防止運転モードで前記モータに供給する電力の上限値としての第１の上限値、及び、前記凍結防止運転モードで前記モータに供給する電流の上限値としての第２の上限値の少なくとも一方を記憶し、
前記制御部は、前記凍結防止運転モード中に前記モータに供給する電力を前記第１の上限値以下とし、または、前記凍結防止運転モード中に前記モータに供給する電流を、前記第２の上限値以下とする、
請求項１または請求項２に記載の給水装置。
【請求項７】
前記複数のポンプ装置のそれぞれの前記モータに電力を供給する、複数のインバータを備え、
前記温度検出装置は、前記複数のインバータ、前記複数のポンプ装置、前記複数のポンプ装置の二次側の流路、または、前記複数のポンプ装置の外に設けられる、請求項１または請求項２に記載の給水装置。
【請求項８】
前記ポンプ、及び、前記複数のポンプ装置の二次側の流路の少なくとも一方に設けられる保温材を備える、請求項１または請求項２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、複数のポンプ装置を備える給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
給水装置において、外気温低下により給水装置内の流路の温度が低下すると、ポンプ装置を運転させることで流路内温度が上昇し、給水装置内の流路の水の凍結を防止する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６９５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような給水装置において、複数のポンプ装置を備えるものがある。例えば交互運転の場合、運転方法によっては、凍結防止を優先するがあまり、複数同時運転となってしまうケースがある。
【０００５】
本発明は、凍結防止運転時であっても確実に交互運転し、ポンプに外付けするヒータよりも省エネとなる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】
【０００６】
本発明の一形態にかかる給水装置は、ポンプ及び前記ポンプを駆動するモータを備える、複数のポンプ装置と、温度検出装置と、前記モータを制御し、前記温度検出装置の検出温度が第１の閾値未満となると前記モータの運転モードを通常運転モードから凍結防止運転モードへ移行し、前記温度検出装置の検出温度が前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上となると前記運転モードを前記凍結防止運転モードから前記通常運転モードへ移行し、前記凍結防止運転モード中に前記モータを予め設定された一定のオン時間間隔及びオフ時間間隔で駆動することで、前記複数のポンプを交互運転する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、凍結防止運転時であっても確実に交互運転することにより、通常運転時に交互運転するポンプの場合、例え凍結防止運転時であっても複数同時運転することを抑制できる。また、ポンプに外付けするヒータ使用時よりも省エネとなる給水装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る給水装置の構成を示す説明図。
【図２】同給水装置の動作の一例を示す流れ図。
【図３】同給水装置の変形例に係る構成を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態に係る給水装置１０について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、給水装置１０の構成を示す説明図である。図２は、給水装置１０の動作の一例を示す流れ図である。
【００１０】
図１に示すように、給水装置１０は、複数のポンプ装置２０と、吐出配管２５と、圧力センサ３０と、流量センサ４０と、各ポンプ装置２０のモータ２２に接続されたインバータ５０と、温度検出装置６０と、記憶部９１及び制御部９２を備える制御盤９０と、を備える。
【００１１】
本実施形態では、給水装置１０は、ポンプ装置２０を一例として二台備える。複数のポンプ装置２０は、それぞれ、ポンプ２１と、モータ２２と、を備える。ポンプ装置２０は、水を増圧して二次側に圧送する。
【００１２】
ポンプ２１は、例えば、１以上のインペラと、インペラに設けられる回転軸と、インペラを内部に配置するケーシングと、を備える。ケーシングは、ポンプ吸込口及びポンプ吐出口を備える。ポンプ吸込口は、吸込管を介して、水道配管、井戸または受水槽等に流体的に接続される。ポンプ吐出口は、吐出配管２５に接続される。
【００１３】
モータ２２は、インペラの回転軸に固定され、インペラを回転する。モータ２２は、ケーブルによって、制御盤９０内の制御部９２に接続される。
【００１４】
吐出配管２５は、複数の個別吐出管２６と、合流管２７と、を備える。複数の個別吐出管２６は、複数のポンプ２１の吐出口に接続される。合流管２７は、複数の個別吐出管２６が合流する。合流管２７の二次側は、給水先の水道装置に接続される。
【００１５】
圧力センサ３０は、例えば、合流管２７に設けられる。圧力センサ３０は、信号線を介して制御部９２に接続され、圧力に応じた信号を制御部９２に送信する。
【００１６】
流量センサ４０は、各個別吐出管２６に設けられる。流量センサ４０は、停止流量を検出可能に構成される。流量センサ４０は、例えば磁石が設けられたパドル等を備え、磁石が近接された場合にホールＩＣ等にて流量検出を行う近接式センサである。流量センサ４０は、信号線を介して制御部９２に接続され、例えば停止流量を検出すると信号を制御部９２に送信する。
【００１７】
インバータ５０は、各ポンプ装置２０に設けられる。インバータ５０は、ポンプ装置２０のモータ２２にそれぞれ電気的に接続されている。インバータ５０は制御部９２からの制御信号に応じた所定の周波数の電圧を出力することで、接続されたモータ２２を回転させる。
【００１８】
温度検出装置６０は、制御部９２により、複数のポンプ２１及び複数のポンプ２１の二次側の流路である吐出配管２５の水温に関連して温度が変化する部位の温度を検出可能に構成される。すなわち、温度検出装置６０が設けられる箇所の温度は、複数のポンプ２１及び吐出配管２５内の水の温度に対して、所定の温度となる。さらに換言すると、温度検出装置６０により検出された温度から、複数のポンプ２１及び吐出配管２５内の水の温度を想定することが可能である。温度検出装置６０は、複数のインバータ５０、複数のポンプ装置２０、複数のポンプ装置２０の二次側の流路、または、複数のポンプ装置２０の外に設けられる。
【００１９】
温度検出装置６０は、例えば２つ設けられる。２つの温度検出装置６０は、それぞれ、一例として、インバータ５０に設けられる。温度検出装置６０は、制御部９２に接続され、検出した温度に応じた信号を制御部９２に送信する。温度検出装置６０は、例えばサーミスタである。本実施形態では、温度検出装置６０は、一例として、インバータ５０の温度を検出する。すなわち、温度検出装置６０の検出温度ＴＨは、本実施形態ではインバータ５０の温度である。
【００２０】
制御盤９０は、記憶部９１及び制御部９２が搭載された回路基板を備える。本実施形態では、記憶部９１は、一例として、制御部９２を構成する回路基板に搭載される、所謂制御部内記憶部である。
【００２１】
記憶部９１は、例えばプログラムメモリやＲＡＭ、書き換え可能なＲＯＭを備える記憶装置である。記憶部９１は、第１の閾値Ｔ１と、第２の閾値Ｔ２と、凍結防止運転モードでのモータ２２の駆動時間であるオン時間Ｔ３と、凍結防止運転モードでのモータ２２の駆動を停止する時間であるオフ時間Ｔ４と、を設定し、記憶する。ここで、凍結防止運転モードは、ポンプ２１及び配管の水が凍結することを防止する為のポンプ装置２０の締め切り連続運転である。また、凍結防止運転は、一方のモータ２２と他方のモータ２２の駆動及び停止を交互に繰り返す運転である。
【００２２】
ここで、配管とは、給水装置１０が備える、ポンプ２１の二次側の流路を構成する配管であって、本実施形態では、一例として吐出配管２５である。
【００２３】
第１の閾値Ｔ１は、通常運転モードから凍結防止運転モードへの移行の開始の判断に用いられる検出温度である。第１の閾値Ｔ１は、温度検出装置６０の検出温度ＴＨと比較される。第１の閾値Ｔ１は、複数のポンプ２１及び吐出配管２５の水が凍結するおそれのあるときの温度検出装置６０の検出温度である。
【００２４】
ここで、複数のポンプ２１及び吐出配管２５の水が凍結するおそれのあるときの温度検出装置６０の検出温度とは、例えば、外気温が複数のポンプ２１及び吐出配管２５の水を凍結する温度であり、複数のポンプ装置２０が駆動されない状態が続くと複数のポンプ２１及び吐出配管２５の水が凍結するときの温度検出装置６０の検出温度である。第１の閾値Ｔ１は、例えば２度または３度である。なお、第１の閾値Ｔ１は、適宜設定可能である。
【００２５】
第２の閾値Ｔ２は、凍結防止運転モードを終了して通常運転モードへ戻る判断をする検出温度である。第２の閾値Ｔ２は、温度検出装置６０の検出温度ＴＨと比較される。第２の閾値Ｔ２は、第１の閾値Ｔ１よりも高い温度に設定される。第２の閾値Ｔ２は、例えば、５度または６度である。
【００２６】
凍結防止運転モードでの運転のオン時間Ｔ３は、例えば、１分間である。
【００２７】
凍結防止運転モードでの運転のオフ時間Ｔ４は、オン時間Ｔ３以上に設定される。オフ時間Ｔ４は、例えば、一分間である。
【００２８】
制御部９２は、例えばプロセッサを備える。制御部９２は、温度検出装置６０の検出温度ＴＨに基づいて、複数のポンプ２１及び吐出配管２５内水の温度を想定する。例えば、記憶部９１は、温度検出装置６０の検出温度ＴＨ、並びに、複数のポンプ２１及び二次側の吐出配管２５の水の温度を実測結果から紐づけるマップを有する。そして、制御部９２は、温度検出装置６０の検出温度ＴＨ、及び、記憶部９１のマップに基づいて、複数のポンプ２１及び配管の水の温度を想定する。
【００２９】
このように、複数のポンプ２１の水の温度および吐出配管２５内の水の温度を想定できることで、複数のポンプ２１の水の温度及び吐出配管２５の水の温度が凍結しない温度で、給水装置１０を制御することが可能となる。このため、温度検出装置６０の設置場所を限定することがない。
【００３０】
また、制御部９２は、圧力センサ３０、流量センサ４０、温度検出装置６０からの信号に基づき、予め記憶部９１に記憶されたプログラムに従って、複数のポンプ装置２０を制御する。具体的には、制御部９２は、複数のインバータ５０に制御信号を送信して複数のインバータ５０を制御する。制御部９２は、例えば、目標圧力一定制御により、複数のポンプ装置２０を通常運転モードで制御する。
【００３１】
また、制御部９２は、流量センサ４０の検出結果から給水先に給水していない状態であると判断すると、温度検出装置６０の検出温度ＴＨに基づいて、通常運転モードから凍結防止運転モードに移行する。すなわち、締切運転となる凍結防止運転モードに移行する。
【００３２】
本実施形態では、給水先に給水していない状態の判断として、例えば、給水装置１０が備える全てのポンプ装置２０のモータ２２がオフしている状態、すなわち停止している状態となると、給水先へ給水していない状態と判断する。
【００３３】
本実施形態では、２台のポンプ装置２０のモータ２２がオフしている状態、すなわち停止している状態で、温度検出装置６０の検出温度ＴＨが第１の閾値Ｔ１未満にとなると通常運転モードから凍結防止運転モードに移行し、ポンプ装置２０を、凍結防止運転モードで運転する。また、制御部９２は、２台のポンプ装置２０を凍結防止運転モードで運転する場合、２台のポンプ装置２０のモータ２２を交互に運転する。具体的には、一方のポンプ装置２０のモータ２２を、記憶部９１に記憶された駆動時間で駆動する間、他方のポンプ装置２０のモータ２２を、記憶部９１に記憶された停止時間で停止する。
【００３４】
次に、給水装置１０の制御の一例について、図２を用いて説明する。ここで、２台のポンプ装置２０のうち一方を第１のポンプ装置２０Ａとし、他方を第２のポンプ装置２０Ｂとする。また、第１のポンプ装置２０Ａのポンプ２１を第１のポンプ２１Ａとし、第２のポンプ装置２０Ｂのポンプ２１を第２のポンプ２１Ｂとする。また、第１のポンプ装置２０Ａのモータ２２を第１のモータ２２Ａとし、第２のポンプ装置２０Ｂのモータ２２を第２のモータ２２Ｂとする。また、第１のモータ２２Ａに接続されるインバータ５０を、第１のインバータ５０Ａとし、第２のモータ２２Ｂに接続されるインバータ５０を、第２のインバータ５０Ｂとする。また、第１のインバータ５０Ａに設けられる温度検出装置６０を第１の温度検出装置６０Ａとし、第２のインバータ５０Ｂに設けられる温度検出装置６０を第２の温度検出装置６０Ｂとする。また、第１の温度検出装置６０Ａの検出温度を検出温度ＴＨ１とし、第２の温度検出装置６０Ｂの検出温度を検出温度ＴＨ２とする。
【００３５】
制御部９２は、流量センサ４０や圧力センサ３０で検出した流量や圧力に基づき、吐出圧力一定制御や推定末端圧一定制御などの目標圧力一定制御により通常運転モードの制御を行う。制御部９２は、各インバータ５０に制御信号を出力することで、第１のポンプ装置２０Ａ及び第２のポンプ装置２０Ｂを運転する。
【００３６】
制御部９２はさらに、第１の温度検出装置６０Ａ及び第２の温度検出装置６０Ｂの検出温度ＴＨ１、ＴＨ２に基づいて、第１のポンプ２１Ａ及び吐出配管２５の水の温度、及び、第２のポンプ２１Ｂ及び吐出配管２５の水の温度を想定する。また、制御部９２は、第１の温度検出装置６０Ａ及び第２の温度検出装置６０Ｂの検出温度ＴＨ１、ＴＨ２に基づいて、凍結防止運転モードで複数のポンプ装置２０の制御を行う。
【００３７】
制御部９２は、図２に示すように、第１のポンプ装置２０Ａ及び第２のポンプ装置２０Ｂの運転が停止された状態で、第１の温度検出装置６０Ａからの信号に基づいて第１のポンプ２１Ａ及び吐出配管２５を含む配管の水の温度を想定し、第１の温度検出装置６０の検出温度ＴＨ１が第１の閾値Ｔ１未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。制御部９２は、検出温度ＴＨ１が第１の閾値Ｔ１以上であると（ステップＳＴ１のＮＯ）、第１のポンプ装置２０Ａの停止状態を維持して、凍結防止運転モードでの運転を停止する（ステップＳＴ２）。
【００３８】
また、制御部９２は、ステップＳＴ１の処理と並行して、第２の温度検出装置６０Ｂの検出温度ＴＨ２に基づいて第２のポンプ２１Ｂ及び吐出配管２５を含む配管の水の温度を想定し、第２の温度検出装置６０Ｂの検出温度ＴＨ２が第１の閾値Ｔ１未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。制御部９２は、検出温度ＴＨ２が第１の閾値Ｔ１以上であると（ステップＳＴ３のＮＯ）、第２のポンプ装置２０Ｂの停止状態を維持して、凍結防止運転を停止する。（ステップＳＴ４）。
【００３９】
制御部９２は、検出温度ＴＨ１が第１の閾値Ｔ１未満であると判断すると（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、次に、第２の温度検出装置６０Ｂの検出温度ＴＨ２が第１の閾値Ｔ１未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ５）。
【００４０】
制御部９２は、検出温度ＴＨ２が第１の閾値Ｔ１以上であると判定すると（ステップＳＴ５のＮＯ）、第１のポンプ装置２０Ａを凍結防止運転モードで運転する対象のポンプ装置として決定する（ステップＳＴ６）。
【００４１】
制御部９２は、検出温度ＴＨ２が第１の閾値Ｔ１未満であると判定すると（ステップＳＴ５のＹＥＳ）、第１のポンプ装置２０Ａ及び第２のポンプ装置２０Ｂを、凍結防止運転モードで運転する対象のポンプ装置として決定する。
【００４２】
また、制御部９２は、ステップＳＴ３で検出温度ＴＨ２が第１の閾値Ｔ１未満であると判定すると（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、第１の温度検出措置６０Ａの検出温度ＴＨ１が第１の閾値Ｔ１未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ８）。
【００４３】
制御部９２は、検出温度ＴＨ１が第１の閾値Ｔ１以上であると判定すると（ステップＳＴ８のＮＯ）、第２のポンプ装置２０Ｂを凍結防止運転モードで運転する対象のポンプ装置として決定する（ステップＳＴ９）。
【００４４】
制御部９２は、検出温度ＴＨ２が第１の閾値Ｔ１未満であると判定すると（ステップＳＴ８のＹＥＳ）、第１のポンプ装置２０Ａ及び第２のポンプ装置２０Ｂを凍結防止運転モードで運転する対象のポンプ装置として決定する（ステップＳＴ７）。
【００４５】
制御部９２は、第１のポンプ装置２０Ａのみ凍結防止運転モードで運転すると決定すると、第１のポンプ装置２０Ａの凍結防止運転モードでの運転を開始する（ステップＳＴ１０）。
【００４６】
制御部９２は、周波数一定制御により、第１のモータ２２Ａを制御する（ステップＳＴ１１）。ここで、周波数一定制御は、モータ２２に供給される交流電源の周波数を一定の周波数とする制御である。本実施形態では、最低運転周波数の電圧を供給する。最低運転周波数は、モータ２２を駆動する為に必要な最低周波数である。また、制御部９２は、第１のモータ２２Ａを駆動している状態では、第２のモータ２２Ｂの駆動を禁止する。
【００４７】
制御部９２は、第１のモータ２２Ａの駆動時間が、記憶部９１に設定記憶されたオン時間Ｔ３が経過する直前に、すなわちオフ直前に、第１の温度検出装置６０Ａの検出温度ＴＨ１を、記憶部９１に設定記憶する。ここで、オン時間Ｔ３が経過する直前、すなわちオフ直前とは、例えば、オン時間Ｔ３が経過する１秒前であり、適宜設定可能である。
【００４８】
そして、制御部９２は、第１のモータ２２Ａの駆動時間が、記憶部９１に設定記憶されたオン時間Ｔ３となると、第１のモータ２２Ａの駆動を停止する。そして、制御部９２は、第２のポンプ装置２０Ｂの運転禁止を解除する（ステップＳＴ１２）。
【００４９】
次に、制御部９２は、記憶部９１に記憶された前回のオフ直前の検出温度ＴＨ１が、今回記憶したオフ直前の検出温度ＴＨ１以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。
【００５０】
制御部９２は、前回のオフ直前の検出温度ＴＨ１が今回のオフ直前の検出温度ＴＨ１以上であると判定すると（ステップＳＴ１３のＹＥＳ）、第１のポンプ装置２０Ａの凍結防止運転モードでの運転における次回の第１のモータ２２Ａの駆動時に第１のモータ２２Ａに供給される交流電源の周波数を予め設定した割合で増加させる（ステップＳＴ１４）。増加幅は、例えば、１Ｈｚである。なお、凍結防止運転モードでの、第１のモータ２２Ａに供給する電源周波数の上限値は、目標圧力一定制御持に検出される締切運転時周波数である。制御部９２は、第１のモータ２２Ａに供給する電源周波数が、締切運転時周波数となると、以降、周波数の増加を停止し、締切運転時周波数の電源を供給する。
【００５１】
制御部９２は、前回オフ直前の検出温度ＴＨ１が今回のオフ直前の検出温度ＴＨ１未満であると判定すると（ステップＳＴ１３のＮＯ）、第１のポンプ装置２０Ａの凍結防止運転モードでの運転における次回の第１のモータ２２Ａの駆動時に第１のモータ２２Ａに供給する電源周波数を維持する（ステップＳＴ１５）。
【００５２】
次に、制御部９２は、第１の温度検出装置６０Ａの検出温度ＴＨ１からの信号に基づいて第１のポンプ２１Ａ及び吐出配管２５の水の温度を想定し、検出温度ＴＨ１が第２の閾値Ｔ２未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。
【００５３】
制御部９２は、検出温度ＴＨ１が第２の閾値Ｔ２未満であると判定すると（ステップＳＴ１６のＹＥＳ）、ステップＳＴ１１に戻り、第１のモータ２２Ａを駆動する。
【００５４】
制御部９２は、温度ＴＨ１が第２の閾値Ｔ２以上であると判定すると（ステップＳＴ１６のＮＯ）、ステップＳＴ２に進み、凍結防止運転モードでの運転を停止する。
【００５５】
また、制御部９２は、第２のポンプ装置２０Ｂのみ凍結防止運転モードで運転すると決定すると、第１のポンプ装置２０Ａの凍結防止運転モードでの運転を開始する（ステップＳＴ１７）。
【００５６】
制御部９２は、周波数一定制御により、第２のモータ２２Ｂを制御する（ステップＳＴ１８）。本実施形態では、最低運転周波数の電圧を供給する。また、制御部９２は、第２のモータ２２Ｂを駆動している間は、第１のモータ２２Ａの駆動を禁止する。
【００５７】
制御部９２は、第２のモータ２２Ｂの駆動時間が、記憶部９１に設定記憶されたオン時間Ｔ３が経過する直前に、すなわちオフ直前に、第２の温度検出装置６０Ｂの検出温度ＴＨ２を、記憶部９１に設定記憶する。ここで、オン時間Ｔ３が経過する直前、すなわちオフ直前とは、例えば、オン時間Ｔ３が経過する１秒前であり、適宜設定可能である。
【００５８】
そして、制御部９２は、第２のモータ２２Ｂの駆動時間が、記憶部９１に設定記憶されたオン時間Ｔ３となると、第２のモータ２２Ｂの駆動を停止する。そして、制御部９２は、第１のモータ２２Ａの駆動禁止を解除する（ステップＳＴ１９）。
【００５９】
次に、制御部９２は、記憶部９１に設定記憶された前回オフ直前の検出温度ＴＨ２が、今回記憶したオフ直前の検出温度ＴＨ２以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０）。
【００６０】
制御部９２は、前回のオフ直前の検出温度ＴＨ２が今回のオフ直前の検出温度ＴＨ２以上であると判定すると（ステップＳＴ２０のＹＥＳ）、第２のポンプ装置２０Ｂの凍結防止運転モードにおける次回の第２のモータ２２Ｂの駆動時に第２のモータ２２Ｂに供給する電圧の周波数を予め設定した割合で増加させる（ステップＳＴ２１）。増加幅は、例えば、１Ｈｚである。制御部９２は、第２のモータ２２Ｂに供給する電源周波数が、締切運転時周波数となると、以降、周波数の増加を停止し、締切運転時周波数の電源を供給する。
【００６１】
制御部９２は、前回のオフ直前の検出温度ＴＨ２が今回のオフ直前の検出温度ＴＨ２未満であると判定すると（ステップＳＴ１９のＮＯ）、第２のポンプ装置２０Ｂの凍結防止運転における次回の第２のモータ２２Ｂの駆動時に第２のモータ２２Ｂに供給する電源周波数を維持する（ステップＳＴ２２）。
【００６２】
次に、制御部９２は、第２の温度検出装置６０Ｂの検出温度ＴＨ２に基づいて第２のポンプ２１Ｂ及び吐出配管２５の水の温度を想定し、検出温度ＴＨ２が第２の閾値Ｔ２未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ２３）。
【００６３】
制御部９２は、検出温度ＴＨ２が第２の閾値Ｔ２未満であると判定すると（ステップＳＴ２２のＹＥＳ）、ステップＳＴ１８に戻り、凍結防止運転モードでの運転を継続する。制御部９２は、検出温度ＴＨ２が第２の閾値Ｔ２以上であると判定すると（ステップＳＴ２２のＮＯ）、ステップＳＴ４に戻り、凍結防止運転モードでの運転を停止する。
【００６４】
また、制御部９２は、第１のポンプ装置２０Ａ及び第２のポンプ装置２０Ｂを凍結防止運転モードで運転するポンプ装置に決定すると（ステップＳＴ７）、検出温度ＴＨ１及検出温度ＴＨ２を比較し、検出温度ＴＨ１が検出温度ＴＨ２以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２４）。
【００６５】
制御部９２は、検出温度ＴＨ１が検出温度ＴＨ２以下であると判定すると（ステップＳＴ２４のＹＥＳ）、先発ポンプを第１のポンプ装置２０Ａとし、後発ポンプを第２のポンプ装置２０Ｂとして、第１のポンプ装置２０Ａ及び第２のポンプ装置２０Ｂを交互運転により、凍結防止運転モードで運転する（ステップＳＴ１０及びステップＳＴ１７）。
【００６６】
具体的には、制御部９２は、第１のモータ２２Ａを駆動している間は、第２のモータ２２Ｂを停止し、第２のモータ２２Ｂを駆動している間は、第１のモータ２２Ａを停止する。換言すると、制御部９２は、第１のポンプ装置２０Ａに対してステップＳＴ１１の処理を施している間は、第２のポンプ装置２０Ｂに対してステップＳＴ１９の処理を施す。さらに、制御部９２は、第１のポンプ装置２０Ａに対してステップＳＴ１２の処理を施す間は、第２のポンプ装置２０Ｂに対してステップＳＴ１８の処理を施す。
【００６７】
また、制御部９２は、検出温度ＴＨ１が検出温度ＴＨ２より大きい判定すると（ステップＳＴ２４のＮＯ）、先発ポンプを第２のポンプ装置２０Ｂとし、後発ポンプを第１のポンプ装置２０Ａとして、第１のポンプ装置２０Ａ及び第２のポンプ装置２０Ｂを交互運転により、凍結防止運転モードで運転する（ステップＳＴ１０及びステップＳＴ１７）。
【００６８】
具体的には、制御部９２は、第２のモータ２２Ｂを駆動している間は、第１のモータ２２Ａを停止し、第１のモータ２２Ａを駆動している間は、第２のモータ２２Ｂを停止する。換言すると、制御部９２は、第２のポンプ装置２０Ｂに対してステップＳＴ１８の処理を施している間は、第１のポンプ装置２０Ａに対してステップＳＴ１２の処理を施す。さらに、制御部９２は、第２のポンプ装置２０Ｂに対してステップＳＴ１９の処理を施す間は、第１のポンプ装置２０Ａに対してステップＳＴ１１の処理を施す。
【００６９】
このように構成される給水装置１０では、一台のポンプ装置２０のみ凍結防止運転モードで運転を行う場合に、このポンプ装置２０のモータ２２の駆動及び停止を交互に行う。この為、凍結防止運転時であっても確実に交互運転することにより、通常運転時に交互運転するポンプの場合、例え凍結防止運転時であっても複数同時運転することを抑制できる。また、ポンプに外付けするヒータ使用時よりも省エネとなる。
【００７０】
さらに、給水装置１０では、凍結防止運転モードでのモータ２２のオフ時間Ｔ４を、オン時間Ｔ３以上とすることで、２台のポンプ装置２０を凍結防止運転モードで運転する際に、一方のポンプ装置２０のモータ２２及び他方のポンプ装置２０のモータ２２を交互に運転することが可能となる。この為、同時に２台の給水装置１０が運転することがないので、凍結防止運転時であっても確実に交互運転することにより、通常運転時に交互運転するポンプの場合、例え凍結防止運転時であっても複数同時運転することがない。また、ポンプに外付けするヒータ使用時よりも省エネとなる。
【００７１】
さらに、制御部９２は、凍結防止運転モードで運転中において、モータ２２のオフ直前の温度検出装置６０の検出温度ＴＨが、記憶部９１に設定記憶された前回のオフ直前の検出温度ＴＨ未満であると、モータ２２の次回オン時に供給される電源周波数を増加させる。この為、モータ２２の回転数が増加することでポンプ２１の発熱量が増加する。この循環動作を続けると、結果として、温度検出装置６０のオフ直前の検出温度ＴＨが、記憶部９１に記憶された前回のオフ直前の検出温度ＴＨ未満となることを抑制できるので、ポンプ２１及び吐出配管２５を含む配管が凍結することを防止できる。
【００７２】
さらに、制御部９２は、凍結防止運転中において、ポンプ装置２０のモータ２２に供給する電源周波数の上限値を、締切運転時周波数に設定することで、凍結防止運転での消費電力が大きくなることを防止できる。
【００７３】
なお、上述の例では、制御部９２は、凍結防止運転モードでの運転中において、モータ２２に供給する電源周波数を、最低周波数から目標圧力一定制御持に検出される締切運転時周波数までの範囲で変化する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、制御部９２は、凍結防止運転中においても、モータ２２を目標圧力一定制御で駆動してもよい。
【００７４】
または、制御部９２は、凍結防止運転モードでの運転による消費電力を算出し、凍結防止運転での消費電力が所定の上限値以上とならないように、モータ２２に供給する電圧及び電流を制御してもよい。具体的には、記憶部９１は、凍結防止運転でのモータ２２に供給する電力の上限値である第１の上限値Ｔ５が記憶される。制御部９２は、モータ２２に供給する電圧及び電流を、消費電力すなわちモータ２２に供給する電力が第１の上限値Ｔ５より大きくならないように制御する、換言するとモータ２２に供給する電力を第１の上限値Ｔ５以下とする制御をする。
【００７５】
または、給水装置１０は、凍結防止運転モードでの運転中にモータ２２に供給する電流が所定の上限値以上とならないように、モータ２２に供給する電流を制御してもよい。具体的には、記憶部９１は、凍結防止運転モードでの運転中にモータ２２に供給する電流の上限値である第２の上限値Ｔ６を記憶する。制御部９２は、凍結防止運転中にモータ２２に供給される電流が第２の上限値Ｔ６より大きくならないように制御する、換言するとモータ２２に供給される電流を第２の上限値Ｔ６以下とする制御をする。
【００７６】
または、記憶部９１が第１の上限値Ｔ５及び第２の上限値Ｔ６を記憶し、制御部９２は、凍結防止運転モードでの運転中にモータ２２に供給する電圧及び電流を、消費電力すなわちモータ２２に供給する電力が第１の上限値Ｔ５より大きくならないように制御するとともに、換言するとモータ２２に供給する電力を第１の上限値Ｔ５以下とする制御をするとともに、凍結防止運転モードでの運転中にモータ２２に供給される電流が第２の上限値Ｔ６より大きくならないように制御する、換言するとモータ２２に供給される電流を第２の上限値Ｔ６以下とする制御をする。
【００７７】
また、上述の例では、制御部９２は、インバータ５０内に設けられる温度検出装置６０の検出温度ＴＨ及び閾値Ｔ１、Ｔ２を比較し、さらに、検出温度ＴＨ１に基づいてポンプ２１及び吐出配管２５内の水の温度を想定する構成が一例として説明された。しかしながら、これに限定されない。
【００７８】
他の例では、温度検出装置６０は、ポンプ２１に直接設けられてもよい。または、温度検出装置６０は、ポンプ２１の二次側の流路に直接設けられてもよい。この一例として、温度検出装置６０は、個別吐出管２６に設けられてもよい。または、温度検出装置６０は、ポンプ２１及びポンプ２１の二次側の流路の双方の外側であって、制御部９２によってポンプ２１の二次側の水の温度を検出可能な位置に設けられてもよい。
【００７９】
また、上述の例では、給水装置１０は、複数のポンプ装置２０として、２台のポンプ装置２０を備え、凍結防止運転モードでは一方のポンプ装置２０及び他方のポンプ装置２０を交互の運転する構成が一例として説明されたが、これに限定されない。他の例では、給水装置１０は、３台以上のポンプ装置２０を備える構成であってもよい。３台以上のポンプ装置２０を備える構成の場合、凍結防止運転モードでは、駆動するポンプ装置２０を一台として他のポンプ装置２０を停止することで、複数のポンプ装置２０を交互に運転してもよい。
【００８０】
または、給水装置１０が３台以上のポンプ装置２０を備える構成である場合、制御部９２は、これら３台以上のポンプ装置２０を２台一組、または、１台に分ける。例えば、奇数台、具体例として３台のポンプ装置２０を備える構成では、２台のポンプ装置２０の１組と、１台のポンプ装置２０とに分けられる。例えば、偶数台、具体例として４台のポンプ装置２０を備える構成では、２台のポンプ装置２０を１組とする２組に分けられる。５台のポンプ装置２０は、２台のポンプ装置２０を１組とする２組と、１台のポンプ装置２０とに分けられる。そして、制御部９２は、これら分けられたポンプ装置２０に対して、それぞれ、第１のポンプ装置２０Ａ及び第２のポンプ装置２０Ｂを設定し、図２に示す制御を行う。なお、１台のみのポンプ装置２０は、例えば第１のポンプ装置２０Ａに設定される。
【００８１】
このように、複数のポンプ装置２０を２台一組、または、１台のポンプ装置２０に分けて、それぞれに対して図２に示す制御を行うことで、給水装置１０が備える複数のポンプ装置２０に対して、凍結防止運転を行う為のプログラムを１種類有すればよい。
【００８２】
換言すると、最大で２台のポンプ装置２０の凍結防止運転を同時に行うことが可能な１種類のプログラムを用いることで、３台以上のポンプ装置２０に対しても、凍結防止運転を行うことが可能となる。
【００８３】
この為、凍結防止運転を行うポンプ装置２０の台数に応じたプログラムを用意する必要がない。さらに、凍結防止運転の為のプログラムを、最大で２台のポンプ装置２０を同時に凍結防止運転行うプログラムとすることで、当該プログラムが複雑になることを防止できる。
【００８４】
また、給水装置１０は、ポンプ２１、及び、ポンプ２１の二次側の流路の少なくとも一方を覆う保温材１００を備える構成であってもよい。この一例として、図３に示すように、給水装置１０は、ポンプ２１の二次側の流路である個別吐出管２６を覆う保温材１００を備える。保温材１００は、例えば発泡スチロールで構成される。
【００８５】
保温材１００によって、ポンプ２１及びポンプ２１の二次側の流路の少なくとも一方が覆われることで、ポンプ２１の二次側の水が保温される。この為、凍結防止運転の頻度を少なくし、凍結防止運転モードでの運転時の電源周波数も減らすことができるので、凍結防止運転による消費電力をより抑えることができる。
【００８６】
他の例では、保温材１００は、ポンプ２１に設けられてポンプ２１を覆う構成であってもよい。または、保温材１００は、ポンプ２１及びポンプ２１の二次側の流路の双方に設けられて、ポンプ２１を覆い、かつ、ポンプ２１の二次側の流路を覆う構成であってもよい。
【００８７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００８８】
１０…給水装置、２０…ポンプ装置、２０Ａ…第１のポンプ装置、２０Ｂ…第２のポンプ装置、２１…ポンプ、２１Ａ…第１のポンプ、２１Ｂ…第２のポンプ、２２…モータ、２２Ａ…第１のモータ、２２Ｂ…第２のモータ、２５…吐出配管、２６…個別吐出管、２７…合流管、３０…圧力センサ、４０…流量センサ、５０…インバータ、５０Ａ…第１のインバータ、５０Ｂ…第２のインバータ、６０…温度検出装置、６０Ａ…第１の温度検出装置、６０Ｂ…第２の温度検出装置、９０…制御盤、９１…記憶部、９２…制御部、１００…保温材。
【図１】
2022003239.tif 000003
【図２】
2022003239.tif 000004
【図３】
2022003239.tif 000005