(57)【要約】【課題】吐出圧一定制御を行うポンプを、流量スイッチや流量センサを用いることなく、かつ吐出圧力に変動を生じさせることなく、水の使用が終わってから短時間でポンプを停止させる。【解決手段】ポンプ吐出圧を検出する圧力センサ４と、ポンプ回転数を検出する回転数センサと、検出したポンプ吐出圧に応じてポンプ回転数を増減し、ポンプ吐出圧を予め定めた圧力範囲に維持する吐出圧一定制御を行う制御部２０と、を有してなるポンプを制御する方法であって、吐出圧一定制御で運転中、ポンプ回転数が連続して同じであった時間を計測し、該時間が予め定められた時間よりも長くなったとき、そのときのポンプ回転数を第１の回転数として記憶し、前記第１の回転数を記憶した後、ポンプ回転数が前記第１の回転数よりも予め定めた回転数以上低下したとき、前記圧力センサと回転数センサのいずれか一方もしくは双方の出力を用いてポンプ停止の要否を判定する。【選択図】　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ吐出圧を検出する圧力センサと、ポンプ回転数を検出する回転数センサと、検出したポンプ吐出圧に応じてポンプ回転数を増減し、ポンプ吐出圧を予め定めた圧力範囲に維持する吐出圧一定制御を行う制御手段と、を有してなるポンプを制御する方法であって、吐出圧一定制御で運転中、検出したポンプ回転数が連続して同じであった時間を計測し、該時間が予め定められた時間よりも長くなったとき、そのときのポンプ回転数を第１の回転数として記憶し、前記第１の回転数を記憶した後、ポンプ回転数が前記第１の回転数よりも予め定めた回転数以上低下したとき、前記圧力センサと回転数センサのいずれか一方もしくは双方の出力を用いてポンプ停止の要否を判定することを特徴とするポンプ制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ制御方法において、吐出圧一定制御で運転中、ポンプ回転数を所定の時間間隔で継続的に検出し、検出したポンプ回転数が前回検出した回転数と同じかどうかを判定し、連続して同じであると判定した回数が予め定めた回数を越えたとき、そのポンプ回転数を前記第１の回転数として記憶することを特徴とするポンプ制御方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のポンプ制御方法において、前記ポンプ停止の要否判定中に、ポンプ吐出圧が、前記予め定めた圧力範囲から予め定めた圧力以上低下したときは実行中の停止判定を中止し、吐出圧一定制御を開始することを特徴とするポンプ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプの吐出流体が、タンクなどの一時貯留施設を介することなく、吐出圧一定制御で、直接負荷に供給される場合のポンプの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポンプの吐出流体が、タンクなどの一時貯留施設を介することなく、直接負荷に供給される場合、負荷における吐出流体の使用が停止されたら、吐出流体の行き場がなくなるので、通常、ポンプを停止するようになっている。従来、電源周波数に同期した周波数で運転（回転）されるポンプでは、圧力スイッチなどにより吐出圧力を検知し、吐出圧力が予め設定された圧力を超えて上昇したら、ポンプから吐出される流体（例えば水）の吐出側での使用が停止されたと判断してポンプを停止していた。ポンプがインバータ等によって可変速運転されるようになると、ポンプ吐出側で水の使用が停止されても、吐出圧が上昇しないようにポンプ回転数が低下され、圧力スイッチを動作させるまで吐出圧力が上昇しない場合が発生し、停止しない現象が発生する。このため、流量スイッチや流量センサで吐出し側の流量が少なくなったことを検出して、ポンプを停止させる方法が取られるようになった。
【０００３】
しかし、流量スイッチや流量センサは高価であり、製品のコストが上がってしまう。そこで、流量を直接検出せずに圧力センサや回転数センサを使って負荷側の水使用量低下乃至水使用停止を検出し、ポンプを停止させる方法がいくつか提案されている。例えば、特許文献１に示されるように、設定時間毎に制御目標圧力を設定圧力だけ下降させてポンプの回転数の低下をみる停止判定を行なうものがある。上記特許文献１に示される制御で運転した時の停止判定における圧力、流量およびモータ回転数の変化の状態について説明する。
【０００４】
圧力一定制御で運転している時（すなわち、水が使用されているとき）、一定時間Ｔが経つと、制御部は停止状態（停止の要否）を判定するため、目標の吐出圧力（目標圧力、以下同じ）Ｐｏを予め設定された圧力ｐだけ下降させる。目標圧力が低下すると、ポンプ回転数は、検出圧力を新たな目標圧力Ｐａに近づけるために下降する。ポンプ回転数の低下に伴なって吐出流量も低下する。検出圧力が圧力ｐだけ低い、下降された目標圧力Ｐａに達すると、吐出流量、ポンプ回転数ともに安定する。制御部は新たな目標圧力Ｐａに制御されていることを確認した時点で、目標の吐出圧力を元の目標圧力Ｐｏに戻す。目標圧力が元に戻ると、ポンプ回転数は、検出圧力を元の目標圧力Ｐｏに近づけるために上昇する。ポンプ回転数の上昇に伴なって吐出流量も増加する。水を使用している間は、この停止判定がポンプが停止するまで、所定の時間間隔Ｔで繰返される。
【０００５】
上記従来の制御で運転停止した時の圧力、流量およびモータ回転数の変化について説明する。圧力一定制御で運転している時、水の使用が中断されると流量は減少するが、圧力は一定に制御されているので目標圧力を保持するため、回転数は下降する。したがって、検出される吐出圧力は目標圧力である。前回の停止判定から、一定時間Ｔが経過すると、制御部は停止状態を判定するため、目標圧力Ｐｏを設定圧力ｐだけ下降させる。しかしながら、目標圧力を設定圧力だけ下降させても、吐出し側が閉切られているため下降された目標圧力に制御することはできず、圧力は最初の目標圧力Ｐｏに保持される。制御部は検出圧力を目標圧力に近づけるためにポンプ回転数を下げ続ける。ポンプ回転数の下限に達した時、モータへの出力が停止され、ポンプが停止される。
【０００６】
また、特許文献２には、ポンプ回転数を検知し、検知した回転数が特定の条件を満たすときにポンプを停止させる例が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−５４５７７号公報
【特許文献２】
特開平３−１５９５８６号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１記載の従来技術では、停止判定の周期毎に使用している水の量が使用者の意図に関係なく増減してしまう問題があった。また、この方法では、設定時間間隔で制御目標圧を所定量増減させたり、モータの回転数を所定量増減させて停止判定を行なうため、その周期毎にポンプの運転音が大きくなったり、使用している水の量が負荷側の水使用者の意図に関係なく増減してしまうという問題があった。また、停止判定をする設定時間間隔を長くすれば、前述の問題の発生の頻度は少なくなるが、使用者が水を使い終わってからポンプが停止するまでに時間がかかってしまいポンプが無駄に運転している時間が多くなってしまうという問題があった。
【０００８】
特許文献２に記載されたものは、ポンプ回転数に基づいてポンプ停止の要否を判断するものではあるが、吐出圧一定制御を行うポンプにおいて、負荷側で吐出流体の使用を停止した場合の処理については何も記載されていない。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題点に鑑み、吐出圧一定制御を行うポンプにおいて、流量スイッチや流量センサを用いることなく、かつ吐出圧力に変動を生じさせることなく、水の使用が終わってから短時間でポンプを停止させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
ポンプを停止させるかどうかの判定（停止判定）が必要なのは、いうまでもなく、ポンプが運転されている時、すなわち、ポンプから吐出される流体（吐出流体）が負荷側で使用されているときおよびポンプが運転されているが吐出流体は使用されていないときである。そしてポンプが停止されるのは、それまで使用されていた吐出流体が使用されなくなったときである。発明者は、ポンプ回転数を変化させて行う停止判定の前段階として、まず、吐出圧一定運転中に、負荷において吐出流体が使用されているかどうか、次いで使用されていた吐出流体の量が低下した可能性があるかどうかを、流量スイッチや流量センサを用いることなく検出し、その可能性があるとき、停止判定を行うこととした。
【００１１】
負荷において吐出流体が使用されているかどうかを、ポンプ回転数が予め定めた時間一定になっているかどうかで判定する。ポンプ回転数が予め定めた時間一定になったら、次いで、ポンプ回転数が前記一定の回転数から低下するかどうかを監視し、低下したら、吐出流体の量が低下した可能性があると判定して、停止判定を行う。なお、前記ポンプ回転数が予め定めた時間一定であるという意味は、ポンプ回転数が予め定めた時間の間、制御誤差や信号に含まれるノイズのために不可避な回転数変動の範囲内にあるということであって、厳密な意味で一定と言う意味ではない。
【００１２】
このように、使用されていた吐出流体の量が低下した可能性があるときに初めて停止判定を行うので、吐出流体使用中に、流量が変動したりポンプ回転音が変動したりすることがなく、また、吐出流体の使用停止後は速やかにポンプを停止させることができる。
【００１３】
停止判定は、従来用いられてきた判定手順のいずれの方法を用いてもよい。例えば、ポンプ回転数を低下させて吐出圧が低下するかどうかを監視し、吐出圧が低下しなかったら、吐出流体の使用が停止されているとしてポンプを停止してもよいし、吐出圧一定制御における目標吐出圧を低下させ、検出される吐出圧が低下しなかったら、吐出流体の使用が停止されているとしてポンプを停止してもよい。また、吐出圧一定制御における目標吐出圧を低下させ、検出される回転数が回転数制御の下限に達したら、吐出流体の使用が停止されているとしてポンプを停止してもよい。
【００１４】
上記課題を達成する本発明の具体的な構成は、ポンプ吐出圧を検出する圧力センサと、ポンプ回転数を検出する回転数センサと、検出したポンプ吐出圧に応じてポンプ回転数を増減し、ポンプ吐出圧を予め定めた圧力範囲に維持する吐出圧一定制御を行う制御手段と、を有してなるポンプを制御する方法であって、吐出圧一定制御で運転中、検出したポンプ回転数が連続して同じであった時間を計測し、該時間が予め定められた時間よりも長くなったとき、そのときのポンプ回転数を第１の回転数として記憶し、前記第１の回転数を記憶した後、ポンプ回転数が前記第１の回転数よりも予め定めた回転数以上低下したとき、前記圧力センサと回転数センサのいずれか一方もしくは双方の出力を用いてポンプ停止の要否を判定することを特徴とする。
【００１５】
上記ポンプ制御方法において、前記第１の回転数は、吐出圧一定制御で運転中、ポンプ回転数を所定の時間間隔で継続的に検出し、検出したポンプ回転数が前回検出した回転数と同じかどうかを判定し、連続して同じであると判定した回数が予め定めた回数を越えたとき、そのポンプ回転数を前記第１の回転数として記憶するようにしてもよい。
【００１６】
また、上記のポンプ制御方法において、前記ポンプ停止の要否判定中に、ポンプ吐出圧が前記予め定めた圧力範囲から予め定めた圧力以上低下したときは、実行中の停止判定を中止し、吐出圧一定制御を開始することが望ましい。
【００１７】
本発明によれば、ポンプ吐出流体の使用量が減少した時にのみ停止判定が行なわれるようになり、吐出流体を使用し続けている時も、所定時間毎に行なっていた停止判定を行なうことがなくなり、停止判定毎にポンプの運転音が大きくなったり、使用している吐出流体の量が使用者の意図に関係なく増減してしまうという問題が無くなる。
【００１８】
また、吐出流体の使用量が減ることで停止判定が行われた時、停止判定中に、検出圧力が目標圧より所定量低下した時には、実行中の停止判定を中止し、吐出圧一定制御を行なうようにしたものである。これにより、水を使用している時の停止判定による水量の変化を抑えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の実施の形態におけるポンプ装置の全体構成を示す。
【００２０】
図示のポンプ装置は、ベース１０と、ベース１０に取りつけられたポンプ部１３と、前記ポンプ部１３の上部にボルト１４により取付けられた分離室３と、分離室３と前記ベース１０に内装された吐出側通水管を接続する吐出し管１５と、吐出側通水管の下流端で前記ベース１０に結合された吐出フランジ１６と、前記分離室３と前記ベース１０に内装された吸込み側通水管を接続する吸込み管８と、吸込み側通水管の上流端で前記ベース１０に結合された吸込みフランジ９と、前記ベース１０に取りつけられ、前記ポンプ部１３により加圧された吐出圧力を検出する圧力センサ４と、前記ベース１０に取りつけられた蓄圧用の圧力タンク５と、を含んで構成されている。
【００２１】
前記ポンプ部１３は、電動機２と、電動機２に直結された羽根車（図示せず）を水密に内蔵したケーシング７およびケーシングカバー６を含んで構成される。
分離室３は、内部に逆止弁（図示せず）を備え、前記ケーシング７に構成された吸込み口（図示せず）と吐出し口（図示せず）に水封材（図示せず）を介して取付けられる。
【００２２】
電動機２上部には、ポンプ装置１の運転を可変速制御するためのインバータ制御部を含む制御手段である制御部２０が配置されている。前記制御部２０には電源ケーブル１１により電気が供給される。前記電動機２には、図示されていない回転数センサが装着され、電動機回転数すなわちポンプ回転数を検出して前記制御部２０に出力するようになっている。制御部２０は、前記圧力センサ４及び回転数センサの出力信号に基づき、ポンプ回転数を変化させてポンプ吐出圧力を目標圧力に制御する吐出圧力一定制御を行う。本実施の形態では、ポンプ吐出圧力を検出する圧力センサ４を用いて圧力一定制御を行うので吐出圧力一定制御となるが、ポンプ吐出流体を使用する負荷の位置における吐出流体の圧力を一定に制御する場合でも、圧力センサ４の設置位置を変えるだけで同じように適用できる。
【００２３】
次に圧力一定制御について説明する。図２は本発明における圧力一定制御のブロック図を示す。本発明においては、ＰＩ制御で吐出圧力を一定に制御する方式について説明する。制御部２０は、制御部２０に設定された目標圧力Ｐｏと圧力センサ４の検出値からその圧力誤差を求め、積分項（Ｉ）と比例項（Ｐ）からモータ出力電圧を算出し、モータの回転数を制御する。目標圧力Ｐｏに比べ検出圧力が低い時は、圧力誤差は正でその差が大きほど目標圧力との差が大きくなる。圧力誤差が正の時はモータ出力電圧を増加する方に働き、誤差が大きいほど増加量が大きくなる。従ってモータの回転数もそれに応じて増加し、ポンプの圧力を上昇させる。また、目標圧力Ｐｏに比べ検出圧力が高い時は、圧力誤差は負でその差が大きほど目標圧力との差が大きくなる。圧力誤差が負の時はモータ出力電圧を減少する方に働き、誤差が大きいほど減少量が大きくなる。従ってモータの回転数もそれに応じて減少し、ポンプの圧力を低下させる。
【００２４】
本実施の形態では、圧力を一定に制御するための制御手段をＰＩ制御で説明したが、圧力を一定にするフィードバック制御であればこのほかの制御手段を用いても同一の結果が得られる。なお、前記目標圧力Ｐｏは、制御の安定を図るため、上下にある幅を持った圧力範囲として設定される。
【００２５】
図３に、本実施の形態で運転した時に、負荷側における水の使用が停止されたとき、言い換えると吐出側の水栓が閉切られた時の圧力、流量およびモータ回転数（モータ回転数が決まればポンプ回転数は一義的に決まるから、以下、ポンプ回転数と云う）を示す。圧力一定制御で運転している時は、使用者が水栓を開いて水を使用している間は、使用者が水栓を操作しない限りは、吐出圧力、流量とも一定である。ポンプ回転数も一定の値となる。
【００２６】
以下、図３、図４、図５を参照して本発明に係る制御方法の実施の形態を説明する。
【００２７】
ポンプ装置が起動されると、制御部２０は圧力一定制御を行い、ポンプ回転数が予め定めた時間（例えば２〜３秒）、一定になったかどうかを監視する。これは、水が使われていることを確認するためである。このために、まず、所定の時間間隔（例えば０．１〜０．２秒毎）にポンプ回転数を検出し、予め定めた時間の間に連続して検出したポンプ回転数を記憶する。計測の時間間隔は予め定められているから、前記予め定められた時間に相当する回数（所定回数Ｎ）のポンプ回転数を記憶するようにすればよい（手順１、手順２）。
【００２８】
記憶したポンプ回転数の個数がＮ個になったら、その中の最大値Ｒｍａｘと最小値Ｒｍｉｎを抽出し（手順３）、最大値Ｒｍａｘと最小値Ｒｍｉｎの差Ａが予め定めた回転数の差の許容範囲Ｓ内にあるかどうかを判定する（手順４）。許容範囲Ｓは、計測した回転数が一定になったかどうかを判定する基準であり、検出誤差、演算誤差等を考慮して、同じと判断する回転数の差の許容範囲Ｓを定めておくのが望ましい。
【００２９】
最大値Ｒｍａｘと最小値Ｒｍｉｎの差Ａが予め定めた回転数の差の許容範囲Ｓ内にない場合、手順５に進み、記憶済みのＮ個の回転数のうちの最も古い回転数を消去し、新しく測定された回転数を記憶して手順３に戻る。
【００３０】
最大値Ｒｍａｘと最小値Ｒｍｉｎの差Ａが予め定めた回転数の差の許容範囲Ｓ内にある場合、最大値Ｒｍａｘと最小値Ｒｍｉｎの平均値もしくはＮ回の回転数の平均値を、第１の回転数Ｒ１として記憶する（手順６）。
【００３１】
なお、Ｎ回の回転数を記憶した後に第１の回転数Ｒ１を求めるのではなく、検出された回転数を逐次前回検出されたポンプ回転数と比較し、検出されるポンプ回転数が連続して同じである時間もしくは回数を計測するようにしてもよい。個の場合、連続して同じである時間もしくは回数が予め設定した時間もしくはこの時間に相当する回数（Ｎ）を越えたとき、前記検出されたポンプ回転数（同じである回転数）を前記第１の回転数Ｒ１として記憶する。検出したポンプ回転数を比較する際は、検出誤差、演算誤差等を考慮して定められた前記回転数の差の許容範囲Ｓに基づいて同じかどうかを判断するのが望ましい。
【００３２】
制御部２０は、圧力一定制御中に記憶した前記第１の回転数Ｒ１と第１の回転数Ｒ１記憶後に検出した現在のポンプ回転数Ｒｔを前記所定の時間間隔で比較する（手順７、８）。ポンプ回転数が同じである状態が続いている間は、停止判定を行なわない。
【００３３】
手順８の結果、前記第１の回転数Ｒ１を記憶したのちに、所定の時間間隔で検出されるポンプ回転数Ｒｔが増加した場合（制御の安定のため、Ｒ１に幅を設け、ポンプ回転数Ｒｔが前記第１の回転数Ｒ１＋ΔＲ１より大きくなった場合とした）は、記憶した前記第１の回転数Ｒ１は消去され、手順１に戻り、その時点から、連続して検出されるポンプ回転数がＮ個になるまで回転数が再度記憶され、上記手順が繰り返される。回転数の増加はポンプ吐出量の増加を意味し、増加したポンプ吐出量で安定した状態（前記一定時間の間、回転数が同じである状態）を検出するためである。
【００３４】
手順８の比較で、前記第１の回転数Ｒ１を記憶したのちに、ポンプ回転数ＲｔがＲ１＋ΔＲ１以下の場合、手順９に進み、制御部２０は、圧力一定制御中に記憶した前記第１の回転数Ｒ１と所定の時間間隔で検出される現在のポンプ回転数Ｒｔの比較を継続する。手順９では、Ｒ１−Ｒｔが予め定めた回転数ｋ（このｋの値は予め実験などにより求めておく）以上（Ｒ１−Ｒｔ＝ΔＲ≧ｋ）になっているかどうかが判定される。
【００３５】
この判定は、ポンプ回転数が一定値（Ｒ１）を示したあとで、水の使用量が減ったかどうかを判断するものである。すなわち、水栓が閉切られる（図３の時点Ａ）と流量が減少する。流量が減少すると、ポンプ回転数がそのままであれば圧力が上昇するが、圧力一定制御中なので、制御部２０は、目標圧力を維持するためポンプ回転数を低下させる。すなわち、前記第１の回転数Ｒ１を記憶したのちに、ポンプ回転数ＲｔとＲ１の差が前記予め定めた回転数ｋ以下（（Ｒ１−Ｒｔ≧ｋ）になっていると、水の使用量が減ってきたことになる。
【００３６】
手順９で、Ｒ１−Ｒｔ≧ｋになっていない場合、手順７に戻り、それ以降の手順が繰り返される。
【００３７】
一方、手順９の比較により、所定回転数ｋ以上の差が発生した時（Ｒ１−Ｒｔ＝ΔＲ≧ｋ）、制御部２０は、負荷側の流量、つまり水の使用量が低下したと判断し、ポンプ停止の要否を判断（停止判定）する必要があると判定する。
【００３８】
負荷側の流量が低下したと判断する基準になる前記所定回転数ｋは、通常の定速回転中の回転数変動幅、回転数制御信号のノイズによる回転数変動幅、制御誤差による回転数変動幅などを総合した回転数変動幅よりも大きいものとする。この回転数変動幅はポンプ回転数の大小によって変わることがあるから、実際にポンプを運転して、複数のポンプ回転数について実験的に確認するのが望ましい。
前記所定回転数ｋとなる数値が得られたら、ポンプ回転数に対応するテーブルとして制御部に格納しておく。前記第１の回転数Ｒ１が記憶されたら、その回転数に対応する数値（前記所定回転数ｋ）を読み出して、前記比較で算定される回転数差ΔＲと対比すればよい。例えば、発明者の実験では、第１の回転数Ｒ１が１５００ＲＰＭであれば、ポンプの大きさにもよるが、前記所定回転数ｋは１０ＲＰＭ程度であった。
【００３９】
停止判定する必要があると判定したら、制御部は、まず、目標圧力Ｐｏを予め定めた圧力（設定圧力ｐ）だけ下降させ、目標圧力Ｐ１とする（図３の時点Ｂ）（手順１０）。設定圧力ｐは、少なくとも、制御部が吐出圧力を設定圧力ｐだけ低下させるためにポンプ回転数を低下させる制御信号を出す大きさで、かつ、吐出圧力が設定圧力ｐだけ低下しても流量減少が目立たない大きさであることが望ましい。
【００４０】
しかしながら、目標圧力を設定圧力ｐだけ下降させても、吐出し側（負荷の使用側）が閉切られている場合、下降された目標圧力Ｐ１に制御することはできず、圧力は最初の目標圧力Ｐｏのままに保持される。制御部２０は、目標圧力をＰ１に低下させてからポンプ回転数が目標圧力の低下に応答して変動するのに必要な時間が経過した後、検出された圧力Ｐｔと当初目標圧力Ｐｏ（実際には、Ｐｏ−ΔＰ１、ΔＰ１は制御の安定を考慮して決めた余裕値）を比較する。
【００４１】
検出された圧力ＰｔがＰｏ−ΔＰ１よりも低くならなかったら（言い換えると、検出された圧力Ｐｔと新たな目標圧力Ｐ１の差が縮まらなかったら）、吐出し側が閉切られていると判断し、ポンプ停止を指示する（手順１３）。
【００４２】
ポンプ停止後は、制御部２０は、目標圧力を当初のＰｏに戻し、前記Ｒ１を消去（手順１４）してポンプ吐出側圧力を監視する。ポンプ吐出側圧力が目標圧力Ｐｏ以下（実際には、Ｐｏ−ΔＰ２以下、ΔＰ２は制御の安定を考慮して決めた余裕値）に低下したら（手順１５）、ポンプを起動して手順１に戻り、吐出圧一定制御を実行する（手順１６）。
【００４３】
逆に、手順１１で、検出された圧力Ｐｔと新たな目標圧力Ｐ１の差が縮まったら（言い換えると、検出された圧力Ｐｔが当初の目標圧力Ｐｏよりも低くなったら）、負荷で水を使用中であると判断し、目標圧力を最初の目標圧力Ｐｏに戻し、前記Ｒ１を消去して手順１に戻り、吐出圧一定制御に復帰する（手順１２）。
【００４４】
目標圧力を設定圧力ｐだけ下降させたのち、検出圧力で判断するのではなく、ポンプ回転数で判定するようにしてもよい。この場合、制御部２０は検出される吐出圧力を新たな目標圧力に近づけるためにポンプ回転数を下げ続ける。負荷における水使用が終了している場合（負荷の水栓が閉められている場合）、ポンプ回転数を下げても吐出側の圧力は低下しないから、制御部はポンプ回転数を下げ続ける。ポンプ回転数が制御範囲の下限に達した時、制御部はモータへの出力を停止、すなわちポンプを停止する。負荷側で水使用中であった場合は、その時の流量で新たな目標圧力Ｐ１になる回転数で回転数が静定する。この場合、負荷側で水を使用中であると判断し、目標圧力を最初の目標圧力Ｐｏに戻し、吐出圧一定制御に復帰する。
【００４５】
上記の例では、ポンプ回転数を低下させるために目標圧力を低下させたが、目標圧力はそのままで、ポンプ回転数だけを強制的に低下させても、同様に停止判定を行うことができる。この場合、低下させる回転数は、前記目標圧力を低下させる場合の、吐出圧力を新たな目標圧力に低下させるために低下させるべき回転数に相当する回転数とすればよい。
【００４６】
これにより従来、停止判定の周期毎に、使用している水の量が使用者の意図に関係なく増減してしまう問題を解消することが可能となる。また、負荷側の流量が低下したら直ちにポンプ停止の要否を判断するから、水の使用が終わってから短時間でポンプを停止させることが可能になる。
【００４７】
本実施の形態においては、停止判定の方法として、目標圧力を所定の圧力ｐだけ低下させたときのフィードバック制御による回転数の変化による方法を示したが、停止の判定方法は、別の方法で行なっても、制御方法が圧力を一定にするフィードバック制御であり、回転数と吐出圧力を使って停止判定を行なうものであれば、同様の効果が得られる。例えば、一時的に吐出圧一定制御を解除して予め定めた回転数だけポンプ回転数を低下させ、ポンプ吐出圧が低下するかどうかを監視し、ポンプ吐出圧が低下しなかったら、負荷における水の使用が終了しているとしてポンプを停止させる方法がある。
【００４８】
なお、上記実施の形態では作動流体、つまりポンプから吐出されて負荷に供給される流体が水である場合について述べたが、可変速運転されるポンプで吐出圧一定制御されるものであれば、水以外の流体を対象とするものにも、適用可能である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、ポンプ吐出流体の使用量が減少した時にのみ停止判定が行なわれるようになり、一定流量でポンプ吐出流体を使用し続けている間は停止判定を行なうことが無くなる。したがって、ポンプ吐出流体が負荷側で使用されている時にポンプ運転音が変化したり流量が増減するといった問題がなく、安定した量でポンプ吐出流体を供給することができる。また、負荷側の流量が低下したら直ちにポンプ停止の要否を判断するから、ポンプ吐出流体の使用が終わってから短時間でポンプを停止させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるポンプ装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態における圧力一定制御の制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の制御で運転停止する時の圧力、流量およびモータ回転数の変化を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態における制御手順の例を示す制御フロー図である。
【図５】本発明の実施の形態における制御手順の例を示す制御フロー図である。
【符号の説明】
１　ポンプ装置
２　電動機
３　分離室
４　圧力センサ
５　圧力タンク
６　ケーシングカバー
７　ケーシング
８　吸込み管
９　吸込みフランジ
１０　ベース
１１　電源ケーブル
１３　ポンプ部
１４　ボルト
１５　吐出し管
１６　吐出しフランジ
２０　制御部
【図１】
2004108292.tif 000003
【図２】
2004108292.tif 000004
【図３】
2004108292.tif 000005
【図４】
2004108292.tif 000006
【図５】
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