(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水ポンプの回転数を変化させてポンプ吐出圧力を制御する可変速給水装置の制御方法において、
前記給水ポンプの始動後、前記ポンプ吐出圧力を検出する処理と、
運転中の前記給水ポンプのポンプ回転数に対応して前記ポンプ吐出圧力の目標値であるポンプ吐出目標圧力値の計算を行う処理と、
計算により得られた前記ポンプ吐出目標圧力値と、前記ポンプ吐出圧力を検出して得られたポンプ吐出圧力検出値とを比較し、比較結果に基づいて前記ポンプ回転数の増加又は減少を繰り返す処理と、
前記給水ポンプの運転停止条件検出により、過去の運転時における最高回転数である過去最高回転数と今回の運転時における最高回転数である今回最高回転数とを比較して、前記過去最高回転数が前記今回最高回転数を超える場合には、前記過去最高回転数に１以下で０を超える定数を乗じた新過去最高回転数に設定し、前記過去最高回転数が前記今回最高回転数以下である場合には、前記過去最高回転数を前記今回最高回転数に書き換え、その後、前記ポンプ吐出圧力を検出する処理へ戻る処理と
を有することを特徴とする、可変速給水装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、推定末端圧力一定制御を行う可変速給水装置の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の給水ユニットの運転周波数は次のように行っていた。
初期値として設定したポンプ吐出量０における最少維持圧力（ＰＬ）、ＰＬを維持するのに必要な運転周波数（Ｎb）、給水ユニット選定の際の水量（Ｑd）を送るのに必要なポンプの吐出圧力（ＰＨ）と、過去に運転した最大周波数（Ｎａ）を使用し、例えば下記の数１により、その時点のポンプ回転数（Ｎ）の時のポンプの吐出目標圧力（ＳＶ）を演算し、実際のポンプの吐出圧力ＰがＮに対応したＳＶになるように回転数を変化させる。
【０００３】
【数１】
0004641594.tif 000002
【０００４】
ＮがＮａに達してもＰがＳＶを満足できない場合には、ＳＶをＰＨとし、ＰがＳＶに等しくなるようにポンプ回転数を増速する。この際、Ｎａの値は増速後のポンプ回転数の値に変更して記憶させ、これ以降のＳＶの計算には新しく記憶させたＮａの値を使用する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
Ｎａの値が一時的な現象（例えば、停電による断水後の復電時や，偶然に水の使用が重なった時など）におけるＱｄを上まわる流量の時の値を記憶されていた場合、それ以降、水の使用量が給水ユニット選定時の水量Ｑｄ以下の時にはＳＶが低く計算されるために、実際にその水量を送水するのに必要な圧力で供給されないという不都合が発生する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、給水ポンプの回転数を変化させてポンプ吐出圧力を制御する可変速給水装置の制御方法において、前記給水ポンプの始動後、前記ポンプ吐出圧力を検出する処理と、運転中の前記給水ポンプのポンプ回転数に対応して前記ポンプ吐出圧力の目標値であるポンプ吐出目標圧力値の計算を行う処理と、計算により得られた前記ポンプ吐出目標圧力値と、前記ポンプ吐出圧力を検出して得られたポンプ吐出圧力検出値とを比較し、比較結果に基づいて前記ポンプ回転数の増加又は減少を繰り返す処理と、前記給水ポンプの運転停止条件検出により、過去の運転時における最高回転数である過去最高回転数と今回の運転時における最高回転数である今回最高回転数とを比較して、前記過去最高回転数が前記今回最高回転数を超える場合には、前記過去最高回転数に１以下で０を超える定数を乗じた新過去最高回転数に設定し、前記過去最高回転数が前記今回最高回転数以下である場合には、前記過去最高回転数を前記今回最高回転数に書き換え、その後、前記ポンプ吐出圧力を検出する処理へ戻る処理とを有することを特徴としている。
【０００７】
給水ユニット選定時の水量以上の水の使用があった後に、Ｑｄ以下の水量で水を使用した際、しばらくの間は給水圧力が低い状態で使用しなければならないが、給水ユニットが始動／停止を繰り返すごとに次第に適切な給水圧力に近付いてくる。
【０００８】
【発明の実施の態様】
この発明の実施の態様を図1，図２及び図３のグラフを用いて説明する。図１はポンプの最高回転数時（Ｎｍａｘ）の特性曲線上に、給水ポンプ選定時の水量Ｑｄがある場合を示し，Ｎｍａｘの値はこれ以上増加しないので、水の使用量が給水ユニット選定時の水量Ｑｄ以下の時にＳＶが低く計算されることはなく、前述したような、実際にその水量を送水するのに必要な圧力で供給されないと言う不都合は起こらない。
【０００９】
いま、図２に示すように、ポンプの最高回転数における特性曲線以下に、給水ポンプ選定時の水量Ｑｄ、吐出圧力ＰＨのポイントがある場合、正規の使用水量と吐出圧の関係は、実線に示す曲線になる。吐出圧ＰＨで、使用水量がＱｄを超えた場合には、吐出圧力ＰＨを保ちながら、その使用水量を満足するように，ポンプの許容できる最高回転数Ｎｍａｘ以下の範囲でポンプを増速して対応し、給水ユニットを停止する時には、その時の運転速度をＮａとして記憶させる。従って、使用水量とポンプの吐出圧の関係を示す曲線は図２において破線で示すもののようになる。そのために、例えばＱ１の水を使用した場合には、図２のδＰ１の圧力不足が生ずる。
【００１０】
そこでこの発明においては、図３のグラフに示すように、給水ユニットが始動するごとに、始動時に記憶されているＮａに１以下で０を超える数を掛けて新しいＮａとし、停止するまではＮａを増加させる必要が生じない限り、その値を使用してＳＶの計算を行い、停止時にはＮａを記憶させておく。Ｑｄより多い水量、例えばＱ２を使用した場合、ＳＶの値はＱ２とＰＨの交点と、ＰＬを通る曲線上の点となるが、その後Ｑｄ以下で水を使用すると、1回目の給水ユニット始動時にはＮａ×α（０<α≦１）の値を新たにＮａとしてＳＶを計算し、２回目には１回目のＮａに更にαを掛けた値として、以下同様に徐々にＮａの値を少なくして行く。
【００１１】
このようにして得られたＮａの値を使用して、前述した式１によりＳＶの計算を行い，停止時にはＮａを記憶させ、これ以降のＳＶの計算には新しく記憶させたＮａの値を使用するようにすれば、給水ユニットが始動／停止を繰り返すごとに次第に適切な給水圧力に近付いてくる。
【００１２】
次に図４のステップ図を用いて、この発明の制御方法を、ステップに基いて順次説明する。
ステップ１、工事が終了し、給水装置が最初に使用される時、過去の運転実績がないので、Ｎａには０がセットされる。
ステップ２、圧力検出器からの信号によりポンプの吐出圧力（ポンプ吐出口付近の配管内圧力）Ｐを検出する。Ｐが予め設定されているポンプの始動圧力より大きい場合はＰを検出し続け、Ｐが始動圧力以下になったらステップ３に進む。
ステップ３、ポンプを始動、加速させる。
ステップ４、圧力検出値Ｐの検出値を取込む。
ステップ５、検出値Ｐが最少維持圧力ＰＬ以下（Ｐ≦ＰＬ）の場合にはそのまま加速を続ける。ＰがＰＬを越えたらステップ６に進む。
ステップ６、給水装置が運転を開始してから停止するまでの間、その間の運転周波数の最大値を記憶させておくための変数Ｎａ´をクリアする。
ステップ７、Ｐの値を検出する。
ステップ８、その時点のポンプ回転数Ｎに対応する目標ポンプ吐出圧力ＳＶを計算する。〔数１〕は計算に使用する式の一例である。
ステップ９、ステップ７で検出したＰと、ステップ８で計算した値を比較し、等しい時はステップ１５へ進み、Ｐ＜ＳＶの時はステップ１０へ進み、Ｐ＞ＳＶの時はステップ１４へ進む。
ステップ１０、回転数を増加（回転数UP）させ、ステップ１１に進む。
ステップ１１、その時の回転数ＮがＮａより大きい時はステップ１２に進み、そうでない時はステップ１５に進む。
ステップ１２、その時の回転数ＮがＮａ´より大きい時はステップ１３に進み、そうでない時はステップ１５に進む。
ステップ１３、その時の回転数Ｎが給水装置を使用開始して以来最高の値であり（Ｎ＞Ｎａ）、かつ今回の給水装置の運転においても最高の回転数であった場合（Ｎ＞Ｎａ′）には、今回の運転における最高回転数Ｎa′としてこの時の回転数Ｎを記憶させてステップ１５に進む。
ステップ１４、回転数を減少（回転数DOWN）させ、ステップ１５へ進む。
ステップ１５、停止条件を検出し、停止条件を満たしていない場合にはステップ７に返り、ステップ１５までの作業を繰り返す。停止条件は、流量検出装置がある場合には検出流量が予め設定した流量以下での運転を一定時間以上続けた場合、ポンプ吐出圧力の検出による場合には予め設定した周波数以下でかつ予め設定した圧力以上の運転を一定時間以上運転した場合などを設定する。停止条件を検出した場合はステップ１６に進む。
ステップ１６、ポンプの停止処理をし、ステップ１７に進む。
ステップ１７、Ｎａ′が０より大きいかどうかを判定する。即ち、直前の運転における最高回転数がＮａより大きかった場合にはステップ１９に進み、Ｎａの値をＮａ′に書き換えた後にステップ２に進む。そうでない場合には、Ｎａに今迄のＮａにα（０＜α≦１）を乗じた値を設定してステップ２に進む。
【００１３】
【発明の効果】
この発明の制御方法は以上のように構成したので、運転、停止を繰り返すポンプユニットにおいて、必要な吐出圧力が常に確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ポンプの最高回転数時（Ｎｍａｘ）の特性曲線上に、給水ポンプ選定時の水量Ｑｄがある場合を示すグラフである。
【図２】  ポンプの最高回転数における特性曲線以下に、給水ポンプ選定時の水量Ｑｄ、吐出圧力ＰＨのポイントがある場合を示すグラフである。
【図３】  この発明の制御方法を用い給水ユニットが始動するごとに、始動時に記憶されているＮａに１以下で０を超える数を掛けて新しいＮａとし、1回目の給水ユニット始動時にはＮａ×α（０<α≦１）の値を新たにＮａとしてＳＶを計算し、２回目には１回目のＮａに更にαを掛けた値として、以下同様に徐々にＮａの値を少なくして行く方法を示すグラフである。
【図４】  この発明の制御方法を示すステップ図である。
【図１】
0004641594.tif 000003
【図２】
0004641594.tif 000004
【図３】
0004641594.tif 000005
【図４】
0004641594.tif 000006