(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプの吐出抵抗を検査するポンプ吐出抵抗検査装置であって、
所定の基準回転速度Ｎ0でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線Ａ0を記憶する記憶部と、
制御時回転速度Ｎ1で運転中のポンプから計測した当該ポンプの動作状態を示す特性値のうち、当該制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を演算用入力特性値として取得するとともに、吐出抵抗の検査時に実測された、基準運転点ＲMにおける基準揚程ＨMと前記制御時揚程Ｈ1との比を示す制御時回転速度比ＩＮＶMを比較用入力特性値として取得するデータ取得部と、
前記記憶部の基準揚程曲線Ａ0と前記データ取得部で得られた前記制御時流量Ｑ1および前記制御時揚程Ｈ1とに基づいて基準運転点Ｒ0を算出し、当該基準運転点Ｒ0における基準揚程Ｈ0と前記制御時揚程Ｈ1との比から制御時回転速度比ＩＮＶ1を基準特性値として算出する特性値算出部と、
前記データ取得部で得られた前記制御時回転速度比ＩＮＶMからなる比較特性値と前記特性値算出部で得られた前記制御時回転速度比ＩＮＶ1からなる基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する特性値比較部と
を備えることを特徴とするポンプ吐出抵抗検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ吐出抵抗検査装置において、
前記特性値算出部は、前記基準揚程曲線Ａ0と前記制御時流量Ｑ1および前記制御時揚程Ｈ1とに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと前記記憶部の基準揚程曲線Ａ0との交点からなる前記基準運転点Ｒ0を特定する基準運転点特定部と、ポンプの回転速度を制御して、前記基準運転点特定部で特定された前記基準運転点Ｒ0から前記制御時運転点Ｒ1へ運転状態を変化させるために必要な前記制御時回転速度比ＩＮＶ1を前記基準特性値として算出する基準特性値算出部とを有し、
前記特性値比較部は、前記比較用入力特性値として得られた前記制御時回転速度比ＩＮＶMからなる比較特性値と前記特性値算出部で得られた前記制御時回転速度比ＩＮＶ1からなる基準特性値とを比較し、比較特性値が基準特性値より小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値が基準特性値より大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する比較判定部を有する
ことを特徴とするポンプ吐出抵抗検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載のポンプ吐出抵抗検査装置において、
前記記憶部は、前記基準回転速度Ｎ0でのポンプに関する流量Ｑと軸動力Ｅの関係を示す基準軸動力曲線Ｂ0と、制御時回転速度Ｎ1での制御時軸動力曲線Ｂ1に関する関数形状式を記憶し、
前記データ取得部は、前記制御時回転速度比ＩＮＶMに代えて、吐出抵抗の検査時に実測された、前記制御時運転点Ｒ1と対応する制御時動力点ＰM1における制御時軸動力ＥMを、前記比較用入力特性値として取得し、
前記特性値算出部は、前記制御時回転速度比ＩＮＶ1に代えて、前記記憶部の基準軸動力曲線Ｂ0と前記基準運転点Ｒ0における基準流量Ｑ0とに基づいて基準動力点Ｐ0を算出し、当該基準動力点Ｐ0における基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0と前記記憶部の関数形状式とから制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、当該制御時軸動力曲線Ｂ1と前記制御時流量Ｑ1とに基づいて前記制御時運転点Ｒ1と対応する制御時動力点Ｐ1における制御時軸動力Ｅ1を、前記基準特性値として算出し、
前記特性値比較部は、前記データ取得部で得られた前記制御時軸動力ＥMからなる比較特性値と前記特性値算出部で得られた前記制御時軸動力Ｅ1からなる基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する
ことを特徴とするポンプ吐出抵抗検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載のポンプ吐出抵抗検査装置において、
前記特性値算出部は、前記基準揚程曲線と前記演算用入力特性値とに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと前記記憶部の基準揚程曲線Ａ0との交点からなる基準運転点Ｒ0を特定する基準運転点特定部と、この基準運転点特定部で特定された基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線Ｂ1と前記記憶部の基準軸動力曲線Ｂ0との交点からなる基準動力点Ｐ0を特定する基準動力点特定部と、前記基準動力点特定部で特定された基準動力点Ｐ0と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、この制御時軸動力曲線Ｂ1と前記演算用入力特性値として得られた制御時流量Ｑ1とから制御時軸動力Ｅ1を基準特性値として算出する基準特性値算出部とを有し、
前記特性値比較部は、前記比較用入力特性値として得られた制御時軸動力ＥMからなる比較特性値と前記特性値算出部で得られた制御時軸動力Ｅ1からなる基準特性値とを比較し、比較特性値が基準特性値より大きい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値が基準特性値より小さい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する比較判定部を有する
ことを特徴とするポンプ吐出抵抗検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載のポンプ吐出抵抗検査装置において、
前記特性値算出部は、前記制御時回転速度比ＩＮＶ1に代えて、前記基準運転点Ｒ0における基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0を、前記基準特性値として算出し、
前記特性値比較部は、前記データ取得部で得られた制御時回転速度比ＩＮＶMと前記制御時流量Ｑ1または前記制御時揚程Ｈ1とに基づいて前記基準運転点ＲMを算出し、当該基準運転点ＲMにおける基準流量ＱMまたは基準揚程ＨMを比較特性値として算出し、前記基準流量ＱMからなる比較特性値と前記特性値算出部で得られた前記基準流量Ｑ0からなる基準特性値とを比較し、あるいは、前記基準揚程ＨMからなる比較特性値と前記特性値算出部で得られた前記基準揚程Ｈ0からなる基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する
ことを特徴とするポンプ吐出抵抗検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載のポンプ吐出抵抗検査装置において、
前記特性値算出部は、前記基準揚程曲線Ａ0と前記制御時流量Ｑ1および前記制御時揚程Ｈ1とに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと前記記憶部の基準揚程曲線Ａ0との交点からなる前記基準運転点Ｒ0を特定する基準運転点特定部を有し、
前記特性値比較部は、前記データ取得部で比較用入力特性値として得られたポンプの前記制御時回転速度比ＩＮＶMと前記データ取得部で得られた前記制御時流量Ｑ1および前記制御時揚程Ｈ1とから、ポンプを基準回転速度Ｎ0へ戻した際の前記基準流量ＱMまたは前記基準揚程ＨMを比較特性値として算出する比較特性値算出部と、前記基準流量ＱMからなる比較特性値と前記特性値算出部で特定された前記基準流量Ｑ0からなる基準特性値とを比較し、あるいは、前記基準揚程ＨMからなる比較特性値と前記特性値算出部で特定された前記基準揚程Ｈ0からなる基準特性値とを比較し、比較特性値が基準特性値より小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値が基準特性値より大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する比較判定部を有する
ことを特徴とするポンプ吐出抵抗検査装置。
【請求項７】
回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、記憶部、データ取得部、および演算処理部を備えるポンプ吐出抵抗検査装置を用いて、当該ポンプの吐出抵抗の変化を検査するポンプ吐出抵抗検査方法であって、
前記記憶部により、所定の基準回転速度Ｎ0でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線Ａ0を記憶する記憶ステップと、
前記データ取得部により、制御時回転速度Ｎ1で運転中のポンプから計測した当該ポンプの動作状態を示す特性値のうち、当該制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を演算用入力特性値として取得するとともに、吐出抵抗の検査時に実測された、基準運転点ＲMにおける基準揚程ＨMと前記制御時揚程Ｈ1との比を示す制御時回転速度比ＩＮＶMを比較用入力特性値として取得するデータ取得ステップと、
前記演算処理部により、前記記憶部の基準揚程曲線Ａ0と前記データ取得ステップで得られた前記制御時流量Ｑ1および前記制御時揚程Ｈ1とに基づいて基準運転点Ｒ0を算出し、当該基準運転点Ｒ0における基準揚程Ｈ0と前記制御時揚程Ｈ1との比から制御時回転速度比ＩＮＶ1を基準特性値として算出する特性値算出ステップと、前記データ取得ステップで得られた前記制御時回転速度比ＩＮＶMからなる比較特性値と前記特性値算出ステップで得られた前記制御時回転速度比ＩＮＶ1からなる基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する特性値比較ステップと
を備えることを特徴とするポンプ吐出抵抗検査方法。
【請求項８】
請求項７に記載のポンプ吐出抵抗検査方法において、
前記記憶部は、前記基準回転速度Ｎ0でのポンプに関する流量Ｑと軸動力Ｅの関係を示す基準軸動力曲線Ｂ0と、制御時回転速度Ｎ1での制御時軸動力曲線Ｂ1に関する関数形状式を記憶とし、
前記データ取得ステップは、前記制御時回転速度比ＩＮＶMに代えて、吐出抵抗の検査時に実測された、前記制御時運転点Ｒ1と対応する制御時動力点ＰM1における制御時軸動力ＥMを、前記比較用入力特性値として取得し、
前記特性値算出ステップは、前記制御時回転速度比ＩＮＶ1に代えて、前記記憶部の基準軸動力曲線Ｂ0と前記基準運転点Ｒ0における基準流量Ｑ0とに基づいて基準動力点Ｐ0を算出し、当該基準動力点Ｐ0における基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0と前記記憶部の関数形状式とから制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、当該制御時軸動力曲線Ｂ1と前記制御時流量Ｑ1とに基づいて前記制御時運転点Ｒ1と対応する制御時動力点Ｐ1における制御時軸動力Ｅ1を、前記基準特性値として算出し、
前記特性値比較ステップは、前記データ取得ステップで得られた前記制御時軸動力ＥMからなる比較特性値と前記特性値算出ステップで得られた前記制御時軸動力Ｅ1からなる基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する
ことを特徴とするポンプ吐出抵抗検査方法。
【請求項９】
請求項７に記載のポンプ吐出抵抗検査方法において、
前記特性値算出ステップは、前記制御時回転速度比ＩＮＶ1に代えて、前記基準運転点Ｒ0における基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0を、前記基準特性値として算出し、
前記特性値比較ステップは、前記データ取得ステップで得られた制御時回転速度比ＩＮＶMと前記制御時流量Ｑ1または前記制御時揚程Ｈ1とに基づいて前記基準運転点ＲMを算出し、当該基準運転点ＲMにおける基準流量ＱMまたは基準揚程ＨMを比較特性値として算出し、前記基準流量ＱMからなる比較特性値と前記特性値算出ステップで得られた前記基準流量Ｑ0からなる基準特性値とを比較し、あるいは、前記基準揚程ＨMからなる比較特性値と前記特性値算出ステップで得られた前記基準揚程Ｈ0からなる基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する
ことを特徴とするポンプ吐出抵抗検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ制御技術に関し、特にポンプの動作特性を示す各種特性値に基づきポンプ吐出抵抗の変化を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスビル、公共施設、ホテルなどに設けられている一般的な空調設備のポンプシステムでは、熱源水を送液するポンプ（２次ポンプ）にインバータを設けてポンプ回転速度を可変制御している。これにより、負荷側で必要な流量だけ熱源水を送液するようポンプを制御でき、ポンプでの消費電力を削減することができる。
このようなポンプシステムでは、ポンプの特性値、すなわち流量、揚程、軸動力、およびポンプ回転速度比を必要に応じて計測し、これら特性値が所望の値を保つようインバータを制御してポンプの回転速度を調整する運転制御を行っている。
【０００３】
従来、このようなポンプシステムにおいて、ポンプ回転速度とポンプ消費電力から、その回転速度に対応した揚程曲線関数データ、軸動力曲線関数データ、抵抗曲線データに基づいて、ポンプ回転速度制御時における流量や揚程を算出するものが提案されている（例えば、特許文献１など参照）。これにより、圧力計や流量計を用いることなく、これらポンプ特性値に基づきインバータを制御することにより、流量一定制御や吐出圧一定制御などの運転制御を行うことが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０７６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空調設備などのポンプシステムでは、例えば、空調負荷の変動や運用上の何らかの理由により、ポンプの出力段に設けられている吐出弁の弁開度を一時的に操作して、ポンプから負荷側の熱交換器に対する熱源水の供給量を低減させる場合がある。このような吐出弁操作が行われた状態は、ポンプの回転数制御で吐出圧を調整しているのではなく、ポンプの出力段で増大した吐出抵抗により過剰な吐出圧を圧損させていることになり、この圧損分がエネルギーロスとなる。したがって、効率よくポンプを運転するためには、ポンプの吐出抵抗の変化を検査して、適時、オペレータへ報知する必要がある。
【０００６】
また、ポンプ、往ヘッダ、配管の目詰まりにより、熱源水の供給量が低減する場合もある。このようにして熱源水の供給量の低下が発生している状態は、前述のようなエネルギーロスの発生を伴う。したがって、ポンプの吐出抵抗の変化を検査して、ポンプの吐出抵抗に起因するエネルギーロスの発生有無を把握し、必要に応じて適切な対応をとる必要がある。
【０００７】
しかしながら、前述した従来技術では、ポンプ回転速度とポンプ消費電力に基づき演算処理を行うことにより、ポンプ回転速度制御時における流量や揚程など、ポンプの動作状態を示す特性値を得ているものの、ポンプ吐出抵抗の変化を検査することはできないという問題点があった。
また、圧力計などの計測機器を別途追加して、ポンプの吐出抵抗を監視する方法も考えられるが、設備増大やコストアップの要因となる。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて、ポンプ吐出抵抗の変化を検査することができるポンプ吐出抵抗検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的を達成するために、本発明にかかるポンプ吐出抵抗検査装置は、回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプの吐出抵抗を検査するポンプ吐出抵抗検査装置であって、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線を記憶する記憶部と、制御時回転速度で運転中のポンプから計測した当該ポンプの動作状態を示す特性値のうち、当該制御時運転点を示す制御時流量および制御時揚程を演算用入力特性値として取得するとともに、回転速度比または制御時軸動力を比較用入力特性値として取得するデータ取得部と、記憶部の基準揚程曲線とデータ取得部で得られた演算用入力特性値とに基づいて、基準回転速度でポンプを運転した際の基準運転点から特定されるポンプの特性値を基準特性値として算出する特性値算出部と、データ取得部で得られた比較用入力特性値からなる比較特性値と特性値算出部で得られた基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する特性値比較部とを備えている。
【００１０】
この際、データ取得部で、ポンプの回転速度比を比較用入力特性値として取得し、特性値算出部に、基準揚程曲線と演算用入力特性値とに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定する基準運転点特定部と、ポンプの回転速度を制御して、基準運転点特定部で特定された基準運転点から制御時運転点へ運転状態を変化させるために必要な回転速度比を基準特性値として算出する基準特性値算出部とを設け、特性値比較部に、比較用入力特性値として得られた回転速度比からなる比較特性値と特性値算出部で得られた基準回転速度比からなる基準特性値とを比較し、比較特性値が基準特性値より小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値が基準特性値より大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する比較判定部を設けてもよい。
【００１１】
また、記憶部で、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶するともとに、データ取得部で、制御時軸動力を比較用入力特性値として取得し、特性値算出部に、基準揚程曲線と演算用入力特性値とに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定する基準運転点特定部と、この基準運転点特定部で特定された基準運転点の基準流量に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定する基準動力点特定部と、基準動力点特定部で特定された基準動力点と記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と演算用入力特性値として得られた制御時流量とから制御時軸動力を基準特性値として算出する基準特性値算出部とを設け、特性値比較部に、比較用入力特性値として得られた制御時軸動力からなる比較特性値と特性値算出部で得られた制御時軸動力からなる基準特性値とを比較し、比較特性値が基準特性値より大きい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値が基準特性値より小さい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する比較判定部を設けてもよい。
【００１２】
また、データ取得部で、ポンプの回転速度比を比較用入力特性値として取得し、特性値算出部で、基準揚程曲線と演算用入力特性値とに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定する基準運転点特定部を有し、特性値比較部に、データ取得部で比較用入力特性値として得られたポンプの回転速度比とデータ取得部で得られた演算用入力特性値とから、ポンプを基準回転速度へ戻した際の流量または揚程を比較特性値として算出する比較特性値算出部と、比較特性値と特性値算出部で特定された基準運転点の基準流量または基準揚程からなる基準特性値とを比較し、比較特性値が基準特性値より小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値が基準特性値より大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する比較判定部を設けてもよい。
【００１３】
また、本発明にかかるポンプ吐出抵抗検査方法は、回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、記憶部、データ取得部、および演算処理部を備えるポンプ吐出抵抗検査装置を用いて、当該ポンプの吐出抵抗の変化を検査するポンプ吐出抵抗検査方法であって、記憶部により、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線を記憶する記憶ステップと、データ取得部により、制御時回転速度で運転中のポンプから計測した当該ポンプの動作状態を示す特性値のうち、当該制御時運転点を示す制御時流量および制御時揚程を演算用入力特性値として取得するとともに、回転速度比または制御時軸動力を比較用入力特性値として取得するデータ取得ステップと、演算処理部により、記憶部の基準揚程曲線とデータ取得ステップで得られた演算用入力特性値とに基づいて、基準回転速度でポンプを運転した際の基準運転点から特定されるポンプの特性値を基準特性値として算出する特性値算出ステップと、データ取得ステップで得られた比較用入力特性値からなる比較特性値と特性値算出ステップで得られた基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する特性値比較ステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する際に比較する基準特性値と比較特性値のうち、基準特性値については、データ取得部でポンプシステムから得られる制御時流量および制御時揚程など、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて算出することができるとともに、比較特性値についても、データ取得部でポンプシステムから実測される一般的な特性値、あるいは実測特性値から算出可能な特性値である。
このため、ポンプ吐出抵抗の変化を直接検査するための圧力計などの計測機器を別途追加することなく、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて、ポンプ吐出抵抗の変化を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の構成を示すブロック図である。
【００１６】
ポンプ吐出抵抗検査装置１は、全体としてワークステーションやパーソナルコンピュータなど、コンピュータを用いて演算処理を行う情報演算処理装置からなり、ポンプシステム５において回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて、ポンプ吐出抵抗の変化を検査する機能を有している。
【００１７】
このポンプ吐出抵抗検査装置１には、主な機能部として、データ取得部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、データ出力部１４、記憶部１５、および演算処理部１６が設けられている。また、演算処理部１６には、ポンプ吐出抵抗検査処理を行う処理部として、特性値算出部１７と特性値比較部１８が設けられている。
【００１８】
本実施の形態は、データ取得部１１により、制御時回転速度で運転中のポンプから計測した当該ポンプの動作状態を示す特性値のうち、当該制御時運転点を示す制御時流量および制御時揚程を演算用入力特性値として取得するとともに、回転速度比を比較用入力特性値として取得し、演算処理部１６の特性値算出部１７により、記憶部の基準揚程曲線とデータ取得部で得られた演算用入力特性値とに基づいて、基準回転速度でポンプを運転した際の基準運転点から特定されるポンプの特性値を基準特性値として算出し、演算処理部１６の特性値比較部１８により、データ取得部で得られた比較用入力特性値からなる比較特性値と特性値算出部で得られた基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する。
【００１９】
［ポンプシステム］
次に、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の処理対象となるポンプシステムについて説明する。図２は、ポンプ吐出抵抗検査装置の処理対象となるポンプシステムの構成例を示すブロック図である。
ポンプシステム５は、オフィスビル、公共施設、ホテルなどに設けられている一般的な空調設備のポンプシステムであり、２系統の熱源を有し、熱源機に１次ポンプを有するともに、往ヘッダに２次ポンプを有し、これらポンプにインバータを設けてポンプ回転速度を可変制御している。なお、本発明は、熱源が２系統のポンプシステムに限定されるものではなく、１系統や３系統以上熱源があるポンプシステムに対しても、同様に適用でき、同様の作用効果が得られる。
【００２０】
このポンプシステム５には、主な装置として、制御装置５０Ａ、２次ポンプ制御装置５０Ｂ、熱源機５１Ａ，５１Ｂ、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂ、往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂ、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ、差圧計５５、バルブ５６Ａ、吐出弁５６Ｂ、往水温度センサ５７Ａ、還水温度センサ５７Ｂ、流量計５８、および還ヘッダ５９が設けられている。
【００２１】
還ヘッダ５９と往ヘッダ５３Ａは、並行する２系統の熱源管路６１，６２で接続されており、これら熱源管路６１，６２には、熱源機５１Ａおよび１次ポンプ５２Ａと、熱源機５１Ｂおよび１次ポンプ５２Ｂが、それぞれ直列的に配置されている。バイパス管路６０は、還ヘッダ５９と往ヘッダ５３Ａをバイパス経路で結ぶ管路である。
外部負荷６５から戻ってきた熱源水は、還ヘッダ５９で熱源管路６１，６２に分配され、制御装置５０Ａからの制御に応じて熱源機５１Ａ，５１Ｂで適温に調整された後、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂにより、制御装置５０Ａからのインバータ制御に応じた流量で往ヘッダ５３Ａへ送液される。
【００２２】
往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂの間には、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ、差圧計５５、およびバルブ５６Ａが並列的に接続されている。
１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂから往ヘッダ５３Ａで送液された熱源水は、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにより、２次ポンプ制御装置５０Ｂからのインバータ制御に応じた流量で、それぞれの吐出弁５６Ｂを介して往ヘッダ５３Ｂへ送液され、さらに往ヘッダ５３Ｂを介して外部負荷６５側へ送液される。往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂの間の圧力差すなわち揚程Ｈは差圧計５５で計測され、２次ポンプ制御装置５０Ｂへ出力される。
【００２３】
外部負荷６５は、空調器などの熱交換器や熱交換器に対する熱源水の供給量を調整するバルブからなり、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対する配管抵抗となる。往ヘッダ５３Ｂから送液された熱源水は、往水管路６３を介して外部負荷６５へ供給され、外部負荷６５で熱交換された後、還水管路６４を介して還ヘッダ５９へ戻る。往水管路６３には往水温度センサ５７Ａが設けられており、外部負荷６５へ供給される熱源水すなわち往水の温度が計測されて制御装置５０Ａへ出力される。還水管路６４には還水温度センサ５７Ｂが設けられており、外部負荷６５から戻る熱源水すなわち還水の温度が計測されて制御装置５０Ａへ出力される。また還水管路６４には流量計５８が設けられており、外部負荷６５を循環する熱源水の流量Ｑが計測されて、制御装置５０Ａや２次ポンプ制御装置５０Ｂへ出力される。
【００２４】
制御装置５０Ａは、往水温度センサ５７Ａで計測された往水温度、還水温度センサ５７Ｂで計測された還水温度、流量計５８で計測された流量Ｑに基づき、外部負荷６５における負荷熱量を算出し、この負荷熱量に基づき熱源器５１Ａ，５１Ｂの運転台数を調整する。また、制御装置５０Ａは、熱源器５１Ａ，５１Ｂの運転台数の変更時、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂの回転速度をそれぞれインバータ制御して、流量Ｑが保たれるよう１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂの個々の流量を調整する。
２次ポンプ制御装置５０Ｂは、流量計５８で計測された流量Ｑに基づき、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの運転台数を調整する。また、往ヘッダ５３Ｂにおいて過剰となった熱源水を往ヘッダ５３Ａへ戻すため、バルブ５６Ａの開度を調整する。
【００２５】
［ポンプ吐出抵抗検査の原理］
次に、図３を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置におけるポンプ吐出抵抗検査の原理について説明する。図３は、ポンプ吐出抵抗検査の原理を示す説明図である。
【００２６】
［流量と揚程の関係］
まず、ポンプの回転速度をインバータ制御した場合の流量と揚程の関係について説明する。
ポンプの回転速度Ｎをインバータ制御により定格回転速度Ｎ0から制御時回転速度Ｎ1へ制御した場合、ポンプからの吐き出し量すなわち流量Ｑと、その吐出圧力すなわち揚程Ｈには、次式（１）に示す関係が成り立つ。式（１）において、ＩＮＶは、定格回転速度Ｎ0に対する制御時回転速度Ｎ1の比率Ｎ1／Ｎ0、すなわち回転速度比であり、Ｋ1，Ｋ2は定数である。
Ｈ＝Ｋ1×ＩＮＶ2−Ｋ2×Ｑ2  …（１）
【００２７】
式（１）で示される流量−揚程の関係を示す動作特性を揚程曲線という。この揚程曲線は、式（１）から分かるように、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて、図３の左側縦軸に沿った方向で並行移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％）における揚程曲線を基準揚程曲線Ａ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における揚程曲線を制御時揚程曲線Ａ1という。
【００２８】
また、揚程曲線は、式（１）から分かるように、流量Ｑの２次関数で表すことができ、ｓ，ｔ，ｕを定数とすると、次式（２）のような関数式で近似できる。
Ｈ＝−ｓ×Ｑ2＋ｔ×Ｑ＋ｕ  …（２）
一般に、ポンプの基準揚程曲線Ａ0は、ポンプに固有の特性であり、個々の製品ごとに式（２）のような基準揚程曲線がグラフや関数式によりメーカーから提供される。
【００２９】
一方、ポンプの負荷抵抗が一定の状態でポンプの回転速度Ｎをインバータ制御した場合、揚程Ｈは流量Ｑの２乗に比例する動作特性を有している。ここで、αを定数とすると、次式（３）のような関数式で近似でき、式（３）で示される流量−揚程の関係を示す動作特性を抵抗曲線Ｃという。
Ｈ＝α×Ｑ2  …（３）
【００３０】
したがって、ポンプの流量Ｑとその揚程Ｈで決定される運転点Ｒは、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて同一抵抗曲線Ｃ上を移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％＝基準回転速度比ＩＮＶ0）における運転点を基準運転点Ｒ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における運転点を制御時運転点Ｒ1という。また、基準運転点Ｒ0における流量および揚程をそれぞれ基準流量Ｑ0および基準揚程Ｈ0といい、制御時運転点Ｒ1における流量および揚程をそれぞれ制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1という。
【００３１】
このことから、インバータ制御時の制御時運転点Ｒ1すなわち制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1が既知であれば、式（３）の定数αを逆算して、式（３）すなわち抵抗曲線Ｃを特定できる。また、予め提供された基準揚程曲線Ａ0を式（２）として記憶しておけば、基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとの交点を、式（２）と式（３）の連立方程式の解として特定できる。したがって、負荷抵抗が一定の状態において、制御時運転点Ｒ1に対する基準運転点Ｒ0を求めることができ、逆に基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1を求めることも可能なことが分かる。
【００３２】
また、負荷抵抗が一定の状態でインバータ制御して回転速度比をＩＮＶ0からＩＮＶ1へ変更した場合、ポンプの運転状態が基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1へ移動し、基準揚程曲線Ａ0が制御時揚程曲線Ａ1へ平行移動する。この際、式（１）から揚程Ｈは、回転速度比ＩＮＶの２乗に比例することから、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ02（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ12の比に比例する。したがって、制御時揚程Ｈ1は、次式（５）に基づき基準揚程Ｈ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができる。
Ｈ1＝Ｈ0×ＩＮＶ12  …（５）
【００３３】
同じく、式（１）から流量Ｑは、回転速度比ＩＮＶに比例することから、基準流量Ｑ0と制御時流量Ｑ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ0（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ1の比に比例する。したがって、制御時流量Ｑ1は、次式（６）に基づき基準流量Ｑ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができ、逆に制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準流量Ｑ0を求めることもできる。
Ｑ1＝Ｑ0×ＩＮＶ1  …（６）
【００３４】
また、式（５）を用いて、制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準揚程Ｈ0を求めることもでき、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
同じく、式（６）を用いて、制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準流量Ｑ0を求めることもでき、基準流量Ｑ0と制御時流量Ｑ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
【００３５】
［ポンプ吐出抵抗の変化判定］
図２に示した空調設備などのポンプシステムでは、例えば、空調負荷の変動や運用上の何らかの理由により、２次ポンプ５４Ａ〜５４Ｃの出力段に設けられている吐出弁５６Ｂの弁開度を一時的に操作して、ポンプから負荷側の熱交換器に対する熱源水の供給量を低減させる場合がある。また往ヘッダ５３Ｂなど２次ポンプ５４Ａ〜５４Ｃに接続されている管路に目詰まりが発生する場合もある。このような場合、２次ポンプ５４Ａ〜５４Ｃポンプに対して吐出抵抗が発生し、揚程曲線が変化する。
【００３６】
吐出弁の開度が１００％の場合、定格回転速度Ｎ0の際の揚程曲線は、図３の基準揚程曲線Ａ0となるが、例えば吐出弁の開度がＶM＜１００％の場合、ポンプに吐出抵抗が発生し、定格回転速度Ｎ0の際の基準揚程曲線Ａ0は基準揚程曲線ＡMとなり、制御時運転点Ｒ1における制御時揚程曲線Ａ1は制御時揚程曲線ＡM1となる。これは、任意の運転点で運転している状態で吐出弁を絞ると吐出抵抗が発生して、揚程および流量が低減するからである。例えば、ポンプを図３の基準運転点Ｒ0で運転している際に吐出弁の開度をＶMとした場合、吐出抵抗が発生して揚程および流量が低減し、ポンプの負荷抵抗が一定の場合、基準運転点Ｒ0は抵抗曲線Ｃに沿って基準運転点ＲMまで変化する。
【００３７】
したがって、実測された入力特性値２に基づいて、基準運転点Ｒ0の変化を確認すれば、ポンプの吐出抵抗の有無を検査することができる。
基準運転点Ｒ0の変化については、いくつかの方法が考えられる。本実施の形態では、制御時運転点Ｒ1を起点として、実測された制御時回転速度比ＩＮＶM、すなわち基準運転点ＲMから制御時運転点Ｒ1まで運転点を移動させるためにポンプの回転速度を変化させた際の回転速度比と、吐出抵抗のない状態での制御時回転速度比ＩＮＶ1、すなわち基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1まで運転点を移動させるためにポンプの回転速度を変化させた際の回転速度比とを比較することにより、基準運転点Ｒ0の変化を確認する場合について説明する。
【００３８】
また、後述する第２の実施の形態では、実測されたポンプの制御時軸動力ＥMと、吐出抵抗のない基準運転点Ｒ0に対応する制御時軸動力Ｅ1とを比較することにより、基準運転点Ｒ0の変化を確認する場合について説明する。
また、後述する第３の実施の形態では、基準運転点Ｒ0における基準揚程Ｈ0または基準流量Ｑ0と、基準運転点ＲMにおける基準揚程ＨMまたは基準流量ＱMとを比較することにより、基準運転点Ｒ0の変化を確認する場合について説明する。
【００３９】
［ポンプ吐出抵抗検査装置の構成］
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の構成について説明する。
データ取得部１１は、専用のデータ通信回路からなり、ポンプシステム５の各機器などの外部装置とデータ通信を行うことにより、特性値算出対象となるポンプに関する入力特性値２やプログラムなどの各種情報を取得する機能を有している。入力特性値２としては、検査対象となるポンプから、制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を、吐出抵抗のない状態での制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出するための演算用入力特性値２Ａとして取得し、制御時運転点Ｒ1における制御時回転速度比ＩＮＶMを、制御時回転速度比ＩＮＶ1と比較するための比較用入力特性値２Ｂとして取得する。
【００４０】
この際、図２のポンプシステムでは、例えば流量計５８で計測された流量値（吐き出し量）を制御時流量Ｑ1として取得し、差圧計５５で計測された差圧を制御時揚程Ｈ1として取得し、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃで計測された制御時回転速度比ＩＮＶ1を取得すればよい。なお、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃや２次ポンプ制御装置５０Ｂから回転速度が得られる場合には、データ取得時に演算処理部１６で回転速度比に変換してもよい。
【００４１】
操作入力部１２は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータによるポンプ吐出抵抗検査処理の開始などの各種操作を検出して演算処理部１６へ出力する機能を有している。
画面表示部１３は、ＬＣＤやＰＤＰなどの画面表示装置からなり、演算処理部１６からの出力に応じて、操作メニュー画面や検査結果３などの各種情報を画面表示する機能を有している。
データ出力部１４は、専用のデータ通信回路からなり、ポンプシステム５の各機器などの外部装置とデータ通信を行うことにより、演算処理部１６で算出された検査出力３を出力する機能を有している。
【００４２】
記憶部１５は、メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、演算処理部１６でのポンプ吐出抵抗検査処理に用いる各種処理情報やプログラム１５Ｐを記憶する機能を有している。このうちプログラム１５Ｐは、演算処理部１６に読み込まれて実行され、ポンプ吐出抵抗検査処理を行う各種処理部を実現するプログラムであり、予め外部装置や記録媒体からデータ取得部１１を介して記憶部１５に格納される。
記憶部１５で記憶される主な処理情報として、基準揚程曲線関数式１５Ａや関数形状式１５Ｂがある。
【００４３】
基準揚程曲線関数式１５Ａは、定格回転速度Ｎ0（回転速度比＝ＩＮＶ0）におけるポンプの流量Ｑと揚程Ｈの関係、すなわち基準揚程曲線を示す関数式である。基準揚程曲線関数式１５Ａは、すべての定数が確定している関数式であり、予めポンプに技術資料として添付されている関数式を用いればよく、図面やデータとして添付されている場合はこれら図面やデータから予め関数式を算出しておけばよい。
一方、関数形状式１５Ｂは、抵抗曲線Ｃなど、ポンプの動作特性を示す各種関数式である。これら関数式は、各定数が確定しておらず、２次関数など関数の形状だけを示す式である。
【００４４】
演算処理部１６は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部１５のプログラム１５Ｐを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１５Ｐとを協働させて、ポンプ吐出抵抗検査処理に必要な各種処理部を実現する機能を有している。
演算処理部１６で実現される主な処理部として、特性値算出部１７と特性値比較部１８がある。
【００４５】
特性値算出部１７は、記憶部１５の基準揚程曲線関数式１５Ａとデータ取得部１１で得られた演算用入力特性値２Ａとに基づいて、基準回転速度でポンプを運転した際の基準運転点Ｒ0から特定されるポンプの特性値を基準特性値４Ａ、ここでは吐出抵抗のない状態での制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出する機能を有している。
特性値算出部１７には、基準運転点特定部１７Ａと基準特性値算出部１７Ｂとが設けられている。
【００４６】
基準運転点特定部１７Ａは、演算用入力特性値２Ａに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと記憶部１５の基準揚程曲線関数式１５Ａで示される基準揚程曲線Ａ0との交点からなる基準運転点Ｒ0を特定することにより、吐出抵抗のない状態において基準回転速度Ｎ0で運転した際のポンプの基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0を算出する機能を有している。
基準特性値算出部１７Ｂは、基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0と演算用入力特性値２Ａの制御時流量Ｑ1または制御時揚程Ｈ1とに基づき、ポンプの回転速度を制御して、基準運転点特定部で特定された基準運転点から制御時運転点へ運転状態を変化させるために必要な、吐出抵抗のない状態での制御時回転速度比ＩＮＶ1を基準特性値４Ａとして算出する機能を有している。
【００４７】
特性値比較部１８は、データ取得部１１で得られた比較用入力特性値２Ｂからなる比較特性値４Ｂと特性値算出部１７で得られた基準特性値とを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定し、検査結果３としてデータ出力部１４から出力する機能を有している。
特性値比較部１８には、比較判定部１８Ａが設けられている。
比較判定部１８Ａは、比較用入力特性値２Ｂとして得られた制御時回転速度比ＩＮＶMからなる比較特性値４Ｂと特性値算出部１７で得られた制御時回転速度比ＩＮＶ1からなる基準特性値４Ａとを比較し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する機能を有している。
【００４８】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図４〜図６を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の動作について説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフロー図である。図５は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフローチャートである。図６は、図５のポンプ吐出抵抗検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。
【００４９】
ポンプ吐出抵抗検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ吐出抵抗検査処理の開始指示操作に応じて、図４および図５のポンプ吐出抵抗検査処理を開始する。ここでは、制御時運転点Ｒ1を起点として、実測された制御時回転速度比ＩＮＶM、すなわち基準運転点ＲMから制御時運転点Ｒ1まで運転点を移動させるためにポンプの回転速度を変化させた際の回転速度比と、吐出抵抗のない状態での制御時回転速度比ＩＮＶ1、すなわち基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1まで運転点を移動させるためにポンプの回転速度を変化させた際の回転速度比とを比較することにより、基準運転点Ｒ0の変化を確認する場合について説明する。
【００５０】
演算処理部１６は、まず、特性値算出部１７により、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時運転点Ｒ1における制御時回転速度比ＩＮＶMを取得し、比較用入力特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ１００）、制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を取得し、演算用入力特性値２Ａとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ１０１）。
【００５１】
次に、特性値算出部１７は、基準運転点特定部１７Ａにより、後述する図６の基準運転点特定処理を実行し、基準揚程Ｈ0を算出する（ステップ１０２）。
続いて、特性値算出部１７は、基準特性値算出部１７Ｂにより、基準運転点特定部１７Ａで求めた基準揚程Ｈ0と、記憶部１５から読み出した演算用入力特性値２Ａの制御時揚程Ｈ1とから、前述した式（５）に基づき制御時回転速度比ＩＮＶ1を基準特性値４Ａとして算出する（ステップ１０３）。
【００５２】
その後、演算処理部１６は、特性値比較部１８の比較判定部１８Ａにより、記憶部１５から読み出した比較用入力特性値２Ｂである制御時回転速度比ＩＮＶMからなる比較特性値４Ｂと、特性値算出部１７で得られた制御時回転速度比ＩＮＶ1からなる基準特性値４Ａとを比較する（ステップ１０４）。
そして、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する（ステップ１０５）。
【００５３】
この後、特性値比較部１８は、上記判定結果に応じたポンプの吐出抵抗の変化を示す検査結果３を、画面表示部１３やデータ出力部１４へ出力し、あるいは記憶部１５へ保存し、一連のポンプ吐出抵抗検査処理を終了する。
【００５４】
［基準運転点特定処理］
基準運転点特定部１７Ａは、特性値算出部１７からの指示に応じて、図６の基準運転点特定処理を開始する。
まず、基準運転点特定部１７Ａは、記憶部１５の関数形状式１５Ｂから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し（ステップ１１０）、記憶部１５から読み出した制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を式（３）に代入して定数αを算出する（ステップ１１１）。これにより、抵抗曲線Ｃが特定される。
【００５５】
続いて、基準運転点特定部１７Ａは、記憶部１５から基準揚程曲線Ａ0として、前述した式（２）の定数が確定している基準揚程曲線関数式１５Ａを読み出し（ステップ１１２）、例えば基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとを連立方程式として解くことにより、基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとの交点、すなわち基準運転点Ｒ0を特定して、基準揚程Ｈ0および基準流量Ｑ0を算出し（ステップ１１３）、得られた基準揚程Ｈ0および基準流量Ｑ0を記憶部１５へ一時保存し、一連の基準運転点特定処理を終了する。
【００５６】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、データ取得部１１により、制御時回転速度Ｎ1で運転中のポンプから計測した当該ポンプの動作状態を示す特性値のうち、当該制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を演算用入力特性値２Ａとして取得するとともに、制御時回転速度比ＩＮＶ1を比較用入力特性値２Ｂとして取得し、演算処理部１６の特性値算出部１７により、記憶部１５の基準揚程曲線関数式１５Ａの基準揚程曲線Ａ0とデータ取得部１１で得られた演算用入力特性値２Ａとに基づいて、基準回転速度Ｎ0でポンプを運転した際の基準運転点Ｒ0から特定されるポンプの特性値、ここでは制御時回転速度比ＩＮＶ1を基準特性値４Ａとして算出し、演算処理部１６の特性値比較部１８により、データ取得部１１で得られた比較用入力特性値２Ｂからなる比較特性値４Ｂと特性値算出部１７で得られた基準特性値４Ａとを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定している。
【００５７】
具体的には、データ取得部１１により、ポンプの制御時回転速度比ＩＮＶMを比較用入力特性値２Ｂとして取得し、特性値算出部１７において、基準運転点特定部１７Ａにより、基準揚程曲線Ａ0と演算用入力特性値２Ａとに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと基準揚程曲線Ａ0との交点からなる基準運転点Ｒ0を特定し、基準特性値算出部１７Ｂにより、ポンプの回転速度を制御して、基準運転点特定部１７Ａで特定された基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1へ運転状態を変化させるために必要な制御時回転速度比ＩＮＶ1を基準特性値４Ａとして算出し、特性値比較部１８において、比較判定部１８Ａにより、比較用入力特性値２Ｂとして得られた制御時回転速度比ＩＮＶMからなる比較特性値４Ｂと特性値算出部１７で得られた制御時回転速度比ＩＮＶ1からなる基準特性値４Ａとを比較し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定している。
【００５８】
これにより、ポンプ吐出抵抗の変化を示す基準運転点Ｒ0の変化を、基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1へ運転状態を変化させるために必要な制御時回転速度比ＩＮＶ1と、基準運転点ＲMから制御時運転点Ｒ1へ運転状態を変化させるために必要な制御時回転速度比ＩＮＶMとの比較により確認することができる。
この際、制御時回転速度比ＩＮＶ1は、データ取得部１１でポンプシステム５から得られる制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1など、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて算出することができ、制御時回転速度比ＩＮＶMも、データ取得部１１でポンプシステム５から得られる一般的な特性値である。このため、ポンプ吐出抵抗の変化を直接検査するための圧力計などの計測機器を別途追加することなく、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて、ポンプ吐出抵抗の変化を検査することができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、基準特性値算出部１７Ｂにより制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出する際、前述した式（５）に基づき、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出する場合を例として説明したが、前述した式（６）に基づき制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出してもよい。この場合には、基準運転点特定部１７Ａにより得られた基準流量Ｑ0と演算用入力特性値２Ａとして取得した制御時流量Ｑ1とから、前述した式（６）に基づき制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出すればよい。
【００６０】
［第２の実施の形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置について説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の構成を示すブロック図であり、前述の図１と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
【００６１】
第１の実施の形態では、演算用入力特性値２Ａから算出した吐出抵抗のない状態での制御時回転速度比ＩＮＶ1と、比較用入力特性値２Ｂとして実測された制御時回転速度比ＩＮＶMとを比較することにより、ポンプ吐出抵抗の変化を検査する場合を例として説明した。本実施の形態では、演算用入力特性値２Ａから算出した吐出抵抗のない状態での制御時軸動力Ｅ1と、比較用入力特性値２Ｂとして実測された制御時軸動力ＥMとを比較することにより、ポンプ吐出抵抗の変化を検査する場合について説明する。
【００６２】
［ポンプ吐出抵抗検査の原理］
ここで、図８を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置におけるポンプ吐出抵抗検査の原理について説明する。図８は、ポンプ吐出抵抗検査の原理を示す説明図である。
【００６３】
［流量と軸動力の関係］
まず、ポンプの回転速度をインバータ制御した場合の流量と軸動力の関係について説明する。
一般に、定格回転速度Ｎ0で運転中のポンプからの吐き出し量すなわち流量Ｑとポンプの消費電力すなわち軸動力Ｅは、図８の基準軸動力曲線Ｂ0で表される。このようなポンプの基準軸動力曲線Ｂ0は、ポンプに固有の特性であり、個々の製品ごとにグラフや関数式によりメーカーから提供される。この軸動力Ｅは、流量Ｑの２次関数で表すことができ、ａ，ｂ，ｃを定数とすると、次式（７）のような関数式で近似できる。
Ｅ＝−ａ×Ｑ2＋ｂ×Ｑ＋ｃ  …（７）
【００６４】
一方、ポンプの負荷抵抗が一定の状態でポンプの回転速度Ｎをインバータ制御した場合、軸動力Ｅは流量Ｑの３乗に比例する動作特性を有している。ここで、βを定数とすると、次式（７）のような関数式で近似できる。ここでは、ポンプの負荷抵抗が一定の状態におけるインバータ制御時に、式（８）で示される流量−軸動力の関係を示す動作特性を制御時軸動力曲線Ｂ1という。
Ｅ＝β×Ｑ3  …（８）
【００６５】
したがって、ポンプの流量Ｑとその軸動力Ｅで決定される動力点Ｐは、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて同一制御時軸動力曲線Ｂ1上を移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％）における運転点を基準動力点Ｐ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における動力点を制御時動力点Ｐ1という。また、基準動力点Ｐ0における軸動力を基準軸動力Ｅ0といい、制御時動力点Ｐ1における軸動力を制御時軸動力Ｅ1という。
【００６６】
このことから、インバータ制御時の制御時動力点Ｐ1すなわち制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1が既知であれば、式（８）の定数βを逆算して、式（８）すなわち制御時軸動力曲線Ｂ1を特定できる。また、予め提供された基準軸動力曲線Ｂ0を式（７）として記憶しておけば、基準軸動力曲線Ｂ0と制御時軸動力曲線Ｂ1との交点を、式（７）と式（８）の連立方程式の解として特定できる。したがって、負荷抵抗が一定の状態において、制御時動力点Ｐ1に対する基準動力点Ｐ0を求めることができ、逆に基準動力点Ｐ0から制御時動力点Ｐ1を求めることも可能なことが分かる。
【００６７】
また、負荷抵抗が一定の状態でインバータ制御して回転速度比をＩＮＶ0からＩＮＶ1へ変更した場合、ポンプの運転状態が基準動力点Ｐ0から制御時動力点Ｐ1へ移動する。この際、式（８）から軸動力Ｅは流量Ｑの３乗に比例し、式（６）から流量Ｑは回転速度比ＩＮＶに比例することから、基準軸動力Ｅ0と制御時軸動力Ｅ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ02（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ13の比に比例する。
【００６８】
したがって、制御時軸動力Ｅ1は、次式（９）に基づき基準軸動力Ｅ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができる。
Ｅ1＝Ｅ0×ＩＮＶ13  …（９）
また、式（９）を用いて、制御時軸動力Ｅ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準軸動力Ｅ0を求めることもでき、基準軸動力Ｅ0と制御時軸動力Ｅ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
【００６９】
［ポンプ吐出抵抗の変化判定］
図２に示した空調設備などのポンプシステムでは、例えば、空調負荷の変動や運用上の何らかの理由により、２次ポンプ５４Ａ〜５４Ｃの出力段に設けられている吐出弁５６Ｂの弁開度を一時的に操作して、ポンプから負荷側の熱交換器に対する熱源水の供給量を低減させる場合がある。また往ヘッダ５３Ｂなど２次ポンプ５４Ａ〜５４Ｃに接続されている管路に目詰まりが発生する場合もある。このような場合、２次ポンプ５４Ａ〜５４Ｃポンプに対して吐出抵抗が発生し、揚程曲線が変化する。
【００７０】
吐出弁の開度が１００％の場合、定格回転速度Ｎ0の際の揚程曲線は、図８の基準揚程曲線Ａ0となるが、例えば吐出弁の開度がＶM＜１００％の場合、ポンプに吐出抵抗が発生し、定格回転速度Ｎ0の際の揚程曲線は、図８の基準揚程曲線ＡMとなる。これは、任意の運転点で運転している状態で吐出弁を絞ると吐出抵抗が発生して、揚程および流量が低減するからである。例えば、ポンプを図８の基準運転点Ｒ0で運転している際に吐出弁の開度をＶMとした場合、吐出抵抗が発生して揚程および流量が低減し、ポンプの負荷抵抗が一定の場合、基準運転点Ｒ0は抵抗曲線Ｃに沿って基準運転点ＲMまで変化する。
【００７１】
したがって、実測された入力特性値２に基づいて、基準運転点Ｒ0の変化を確認すれば、ポンプの吐出抵抗の有無を検査することができる。
この際、図８に示すように、基準運転点Ｒ0の変化に応じて、制御時軸動力曲線Ｂ1も変化する。前述したように、制御時軸動力曲線Ｂ1は式（８）で示すことができる。したがって、ポンプ吐出抵抗の変化に応じて基準運転点Ｒ0が基準運転点ＲMに変化した場合、これら基準運転点に対応する基準動力点もそれぞれ基準動力点Ｐ0から基準動力点ＰMへ変化する。
【００７２】
このため、制御時軸動力曲線Ｂ1を特徴付ける式（８）の定数βもそれぞれ異なる値となり、制御時軸動力曲線Ｂ1が制御時軸動力曲線ＢMへ変化することになる。したがって、基準運転点Ｒ0の変化に応じて制御時軸動力曲線Ｂ1が制御時軸動力曲線ＢMへ変化した場合、これら制御時軸動力曲線Ｂ1および制御時軸動力曲線ＢMと制御時流量Ｑ1とが交差する制御時動力点Ｐ1および制御時動力点ＰM1がそれぞれ異なるものとなり、これら制御時動力点Ｐ1および制御時動力点ＰM1に対応する制御時軸動力Ｅ1およびＥMも異なる値を示す。
本実施の形態では、実測されたポンプの制御時軸動力ＥMと、吐出抵抗のない基準運転点Ｒ0に対応する制御時軸動力Ｅ1とを比較することにより、基準運転点Ｒ0の変化を確認している。
【００７３】
［ポンプ吐出抵抗検査装置の構成］
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の構成について説明する。
本実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置１Ｂには、図１のポンプ吐出抵抗検査装置１Ａと比較して、演算処理部１６の特性値算出部１７に、基準動力点特定部１７Ｃが追加されている。
【００７４】
基準動力点特定部１７Ｃは、基準運転点特定部１７Ａで特定された基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線Ｂ1と記憶部１５の基準軸動力曲線関数式１５Ｃで特定される基準軸動力曲線Ｂ0との交点からなる基準動力点Ｐ0を特定する機能を有している。
【００７５】
一方、本実施の形態では、データ取得部１１により、制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を演算用入力特性値２Ａとして取得し、制御時動力点Ｐ1における制御時軸動力ＥMを比較用入力特性値２Ｂとして取得する。
また、記憶部１５は、新たな処理情報として、基準軸動力曲線関数式１５Ｃを記憶している。基準軸動力曲線関数式１５Ｃは、定格回転速度（回転速度比＝ＩＮＶ0）におけるポンプの流量Ｑと軸動力Ｅの関係、すなわち基準軸動力曲線を示す関数式である。さらに、記憶部１５は、関数形状式１５Ｂとして、制御時軸動力曲線Ｂ1を示す各種関数式を記憶している。この関数式は、各定数が確定しておらず、３次関数など関数の形状だけを示す式である。
【００７６】
また、特性値算出部１７の基準特性値算出部１７Ｂは、基準動力点特定部１７Ｃで得られた基準動力点Ｐ0の基準軸動力Ｅ0とに基づいて、記憶部１５の関数形状式１５Ｂから読み出した制御時軸動力曲線Ｂ1の関数形状式を特定する機能と、この制御時軸動力曲線Ｂ1と演算用入力特性値２Ａの制御時流量Ｑ1とから制御時動力点Ｐ1とを特定し、そのときの制御時軸動力Ｅ1を基準特性値４Ａとして算出する機能とを有している。
【００７７】
また、特性値比較部１８の比較判定部１８Ａは、データ取得部１１で得られた制御時動力点ＰMにおける制御時軸動力ＥMからなる比較特性値４Ｂと、特性値算出部１７で得られた制御時流量Ｑ1の制御時軸動力Ｅ1からなる基準特性値４Ａとを比較し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより大きい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより小さい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する機能を有している。
【００７８】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図９〜図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の動作について説明する。図９は、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフロー図である。図１０は、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフローチャートである。図１１は、図１０のポンプ吐出抵抗検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【００７９】
ポンプ吐出抵抗検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ吐出抵抗検査処理の開始指示操作に応じて、図９および図１０のポンプ吐出抵抗検査処理を開始する。ここでは、演算用入力特性値２Ａから算出した吐出抵抗のない状態での制御時軸動力Ｅ1と、比較用入力特性値２Ｂとして実測された制御時軸動力ＥMとを比較することにより、ポンプ吐出抵抗の変化を検査する場合について説明する。
【００８０】
演算処理部１６は、まず、特性値算出部１７により、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時運転点Ｒ1における制御時軸動力ＥMを取得し、比較用入力特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ２００）、制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を取得し、演算用入力特性値２Ａとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ２０１）。
次に、特性値算出部１７は、基準運転点特定部１７Ａにより、前述した図６の基準運転点特定処理を実行し、基準流量Ｑ0を算出する（ステップ２０２）。
続いて、特性値算出部１７は、基準動力点特定部１７Ｃにより、後述する図１１の基準動力点特定処理を実行し、基準軸動力Ｅ0を算出する（ステップ２０３）。
【００８１】
その後、特性値算出部１７は、基準運転点特定部１７Ａにより算出された基準流量Ｑ0と、基準動力点特定部１７Ｃにより算出された基準軸動力Ｅ0を、記憶部１５からそれぞれ読み出すとともに、記憶部１５の関数形状式１５Ｂから制御時軸動力曲線Ｂ1の関数形状式として前述した式（９）を読み出し、基準流量Ｑ0と基準軸動力Ｅ0から定数βを算出する。これにより、制御時軸動力曲線Ｂ1が特定される（ステップ２０４）。
続いて、特性値算出部１７は、記憶部１５から制御時運転点Ｒ1の制御時流量Ｑ1を読み出し、この制御時流量Ｑ1と制御時軸動力曲線Ｂ1とから制御時軸動力Ｅ1を算出し、基準特性値４Ａとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ２０５）。
【００８２】
その後、演算処理部１６は、特性値比較部１８の比較判定部１８Ａにより、記憶部１５から読み出した比較用入力特性値２Ｂである制御時軸動力ＥMからなる比較特性値４Ｂと、特性値算出部１７で得られた制御時軸動力Ｅ1からなる基準特性値４Ａとを比較する（ステップ２０６）。
そして、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより大きい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより小さい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する（ステップ２０７）。
【００８３】
この後、特性値比較部１８は、上記判定結果に応じたポンプの吐出抵抗の変化を示す検査結果３を、画面表示部１３やデータ出力部１４へ出力し、あるいは記憶部１５へ保存し、一連のポンプ吐出抵抗検査処理を終了する。
【００８４】
［基準動力点特定処理］
基準動力点特定部１７Ｃは、特性値算出部１７からの指示に応じて、図１１の基準動力点特定処理を開始する。
まず、基準動力点特定部１７Ｃは、記憶部１５から基準流量Ｑ0を読み出すとともに、記憶部１５から基準軸動力曲線Ｂ0として、式（７）の定数が確定している基準軸動力曲線関数式１５Ｃを読み出す（ステップ２１０）。
続いて、基準動力点特定部１７Ｃは、基準流量Ｑ0と基準軸動力曲線Ｂ0とから基準軸動力Ｅ0を算出する（ステップ２１１）。これにより、基準軸動力曲線Ｂ0と制御時軸動力曲線Ｂ1との交点、すなわち基準動力点Ｐ0を特定し、この基準軸動力Ｅ0を記憶部１５へ一時保存し（ステップ２１２）、一連の基準動力点特定処理を終了する。
【００８５】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、データ取得部１１により、制御時回転速度Ｎ1で運転中のポンプから計測した当該ポンプの動作状態を示す特性値のうち、当該制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を演算用入力特性値２Ａとして取得するとともに、制御時軸動力ＥMを比較用入力特性値２Ｂとして取得し、演算処理部１６の特性値算出部１７により、記憶部１５の基準揚程曲線関数式１５Ａの基準揚程曲線Ａ0とデータ取得部１１で得られた演算用入力特性値２Ａとに基づいて、基準回転速度Ｎ0でポンプを運転した際の基準運転点Ｒ0から特定されるポンプの特性値、ここでは制御時軸動力Ｅ1を基準特性値４Ａとして算出し、演算処理部１６の特性値比較部１８により、データ取得部１１で得られた比較用入力特性値２Ｂからなる比較特性値４Ｂと特性値算出部１７で得られた基準特性値４Ａとを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定している。
【００８６】
具体的には、データ取得部１１により、ポンプの制御時軸動力ＥMを比較用入力特性値２Ｂとして取得し、特性値算出部１７において、基準運転点特定部１７Ａにより、基準揚程曲線Ａ0と演算用入力特性値２Ａとに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと基準揚程曲線Ａ0との交点からなる基準運転点Ｒ0を特定し、基準動力点特定部１７Ｃにより、基準運転点特定部１７Ａで特定された基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0との交点からなる基準動力点Ｐ0を特定する。
【００８７】
そして、基準特性値算出部１７Ｂにより、基準動力点特定部１７Ｃで特定された基準動力点Ｐ0と制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、この制御時軸動力曲線Ｂ1と演算用入力特性値２Ａとして得られた制御時流量Ｑ1とから制御時軸動力Ｅ1を基準特性値４Ａとして算出し、特性値比較部１８において、比較判定部１８Ａにより、比較用入力特性値２Ｂとして得られた制御時軸動力ＥMからなる比較特性値４Ｂと特性値算出部１７で得られた制御時軸動力Ｅ1からなる基準特性値４Ａとを比較し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより大きい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより小さい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定している。
【００８８】
これにより、ポンプ吐出抵抗の変化を示す基準運転点Ｒ0の変化を、吐出抵抗のない状態における基準運転点Ｒ0および基準動力点Ｐ0に対応する制御時動力点Ｐ1おける制御時軸動力Ｅ1と、基準運転点ＲMに対応する実測された制御時軸動力ＥMとの比較により確認することができる。
この際、制御時軸動力Ｅ1は、データ取得部１１でポンプシステム５から得られる制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1など、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて算出することができ、制御時回転速度比ＩＮＶMも、データ取得部１１でポンプシステム５から得られる一般的な特性値である。このため、ポンプ吐出抵抗の変化を直接検査するための圧力計などの計測機器を別途追加することなく、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて、ポンプ吐出抵抗の変化を検査することができる。
【００８９】
［第３の実施の形態］
次に、図１２を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置について説明する。図１２は、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の構成を示すブロック図であり、前述の図１と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
【００９０】
第１の実施の形態では、演算用入力特性値２Ａから算出した吐出抵抗のない状態での制御時回転速度比ＩＮＶ1と、比較用入力特性値２Ｂとして実測された制御時回転速度比ＩＮＶMとを比較することにより、ポンプ吐出抵抗の変化を検査する場合を例として説明した。本実施の形態では、基準運転点Ｒ0における基準揚程Ｈ0または基準流量Ｑ0と、基準運転点ＲMにおける基準揚程ＨMまたは基準流量ＱMとを比較することにより、ポンプ吐出抵抗の変化を検査する場合について説明する。
【００９１】
本実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置１Ｂには、図１のポンプ吐出抵抗検査装置１Ａと比較して、演算処理部１６の特性値比較部１８に、比較特性値算出部１８Ｂが追加されている。
【００９２】
比較特性値算出部１８Ｂは、制御時回転速度比ＩＮＶMと制御時揚程Ｈ1または制御時流量Ｑ1とから、基準運転点ＲMにおける基準揚程ＨMまたは基準流量ＱMを比較特性値４Ｂとして算出する機能を有している。この際、基準揚程ＨMについては、前述した式（５）に制御時揚程Ｈ1を代入するとともに、制御時回転速度比ＩＮＶ1に制御時回転速度比ＩＮＶMとを代入し、逆算した基準揚程Ｈ0を基準揚程ＨMとして用いればよい。また、基準流量ＱMについては、前述した式（６）に制御時流量Ｑ1を代入するとともに、制御時回転速度比ＩＮＶ1に制御時回転速度比ＩＮＶMとを代入し、逆算した基準流量Ｑ0を基準流量ＱMとして用いればよい。
【００９３】
一方、本実施の形態では、データ取得部１１により、第１の実施の形態と同様に、制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を演算用入力特性値２Ａとして取得し、制御時運転点Ｒ1における制御時回転速度比ＩＮＶMを比較用入力特性値２Ｂとして取得する。
また、特性値算出部１７には、基準運転点特定部１７Ａのみが設けられており、特性値算出部１７は、この基準運転点特定部１７Ａで得られた基準運転点Ｒ0における基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0を、基準回転速度でポンプを運転した際の基準運転点Ｒ0から特定されるポンプの特性値を示す基準特性値４Ａとして出力する機能を有している。
【００９４】
また、特性値比較部１８の比較判定部１８Ａは、比較特性値算出部１８Ｂで得られた基準運転点ＲMにおける基準揚程ＨMまたは基準流量ＱMからなる比較特性値４Ｂと、特性値算出部１７で特定された基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0からなる基準特性値４Ａとを比較し、比較特性値が基準特性値より小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値が基準特性値より大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する。
【００９５】
［第３の実施の形態の動作］
次に、図１３および図１４を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の動作について説明する。図１３は、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフロー図である。図１４は、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフローチャートである。
【００９６】
ポンプ吐出抵抗検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ吐出抵抗検査処理の開始指示操作に応じて、図１４のポンプ吐出抵抗検査処理を開始する。ここでは、基準運転点Ｒ0における基準揚程Ｈ0または基準流量Ｑ0と、基準運転点ＲMにおける基準揚程ＨMまたは基準流量ＱMとを比較することにより、基準運転点Ｒ0の変化を確認する場合について説明する。
【００９７】
演算処理部１６は、まず、特性値算出部１７により、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時運転点Ｒ1における制御時回転速度比ＩＮＶMを取得し、比較用入力特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ３００）、制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を取得し、演算用入力特性値２Ａとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ３０１）。
続いて、特性値算出部１７は、基準運転点特定部１７Ａにより、前述した図６の基準運転点特定処理を実行し、基準揚程Ｈ0を基準特性値４Ａとして算出する（ステップ３０２）。
【００９８】
一方、演算処理部１６は、特性値比較部１８の比較特性値算出部１８Ｂにより、基準運転点特定部１７Ａで求めた基準揚程Ｈ0と、記憶部１５から読み出した比較用入力特性値２Ｂの制御時回転速度比ＩＮＶMとから、前述した式（５）に基づき基準揚程ＨMを比較特性値４Ｂとして算出する（ステップ３０３）。
その後、演算処理部１６は、特性値比較部１８の比較判定部１８Ａにより、比較特性値算出部１８Ｂで得られた基準揚程ＨMからなる比較特性値４Ｂと、特性値算出部１７で得られた基準揚程Ｈ0からなる基準特性値４Ａとを比較する（ステップ３０４）。
【００９９】
そして、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定する（ステップ３０５）。
この後、特性値比較部１８は、上記判定結果に応じたポンプの吐出抵抗の変化を示す検査結果３を、画面表示部１３やデータ出力部１４へ出力し、あるいは記憶部１５へ保存し、一連のポンプ吐出抵抗検査処理を終了する。
【０１００】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、データ取得部１１により、ポンプの制御時回転速度比ＩＮＶMを比較用入力特性値２Ｂとして取得し、特性値算出部１７の基準運転点特定部１７Ａにより、基準揚程曲線Ａ0と演算用入力特性値２Ａとに基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと基準揚程曲線Ａ0との交点からなる基準運転点Ｒ0を特定し、特性値比較部１８において、比較特性値算出部１８Ｂにより、データ取得部１１で比較用入力特性値２Ｂとして得られたポンプの制御時回転速度比ＩＮＶMとデータ取得部１１で得られた演算用入力特性値２Ａとから、ポンプを基準回転速度Ｎ0へ戻した際の基準流量ＱMまたは基準揚程ＨMを比較特性値４Ｂとして算出し、比較判定部１８Ａにより、比較特性値算出部１８Ｂで得られた基準流量ＱMまたは基準揚程ＨMからなる比較特性値４Ｂと、特性値算出部１７で特定された基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0からなる基準特性値４Ａとを比較し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより小さい場合はポンプの吐出抵抗が増大したと判定し、比較特性値４Ｂが基準特性値４Ａより大きい場合はポンプの吐出抵抗が低減したと判定している。
【０１０１】
これにより、ポンプ吐出抵抗の変化を示す基準運転点Ｒ0の変化を、基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0と、基準運転点ＲMの基準流量ＱMまたは基準揚程ＨMとの比較により確認することができる。
この際、基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0は、および基準流量ＱMまたは基準揚程ＨMは、データ取得部１１でポンプシステム５から得られる、制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、制御時回転速度比ＩＮＶMなど、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて算出することができる。このため、ポンプ吐出抵抗の変化を直接検査するための圧力計などの計測機器を別途追加することなく、ポンプ運転制御に用いる一般的な特性値に基づいて、ポンプ吐出抵抗の変化を検査することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態では、比較判定部１８Ａにおいて、基準揚程Ｈ0と基準揚程ＨMとを比較する場合を例として説明したが、基準流量Ｑ0と基準流量ＱMとを比較することにより、ポンプ吐出抵抗の変化を判定してもよい。この場合、基準流量Ｑ0については、基準運転点特定部１７Ａにより特定された基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0を用いればよい。また、基準流量ＱMについては、演算用入力特性値２Ａとして取得した制御時流量Ｑ1と比較用入力特性値２Ｂとして取得した制御時回転速度比ＩＮＶMとから、前述した式（６）に基づき基準流量ＱMを算出すればよい。
【０１０３】
［実施の形態の拡張］
以上の各実施の形態では、ポンプ吐出抵抗検査の原理で説明した各式を用いて、所望する未知の特性値を算出する例についてそれぞれ説明したが、これら各式の用い方については前述した例に限定されるものではなく、任意の特性値を求める方法として異なる式を用いて算出する方法が複数ある場合には、いずれの方法を用いてもよい。
【０１０４】
また、各実施の形態では、図８に示すように、演算用入力特性値２Ａに基づき算出した基準運転点Ｒ0から特定される基準特性値４Ａと、比較用入力特性値２Ｂに対応する比較特性値４Ｂとを比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定する場合を例として説明した。具体的には、第１および第３の実施の形態において、基準運転点Ｒ0，Ｒ1に関する、制御時回転速度比ＩＮＶ1，ＩＮＶM、基準揚程Ｈ0，ＨM、または基準流量Ｑ0，ＱMを比較する場合について説明し、第２の実施の形態では、制御時動力点Ｐ1，ＰM1に関する制御時軸動力Ｅ1，ＥMを比較する場合について説明した。
【０１０５】
この他、基準動力点Ｐ0，ＰMを特定することにより、基準軸動力Ｅ0，ＥM0または基準流量Ｑ0，ＱMをそれぞれ比較する場合も考えられる。この際、基準軸動力Ｅ0については、第２の実施の形態で説明したように、制御時運転点Ｒ1→抵抗曲線Ｃ→基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0をそれぞれ順に特定すればよい。
【０１０６】
一方、基準軸動力ＥM0については、演算用入力特性値２Ａの制御時流量Ｑ1と比較用入力特性値２Ｂとして取得した制御時軸動力ＥMとから制御時動力点ＰM1が特定されるため、特性値算出部１７において、記憶部１５の関数形状式１５Ｂから制御時軸動力曲線ＢMの関数形状式として前述した式（８）を読み出し、制御時軸動力ＥMと制御時流量Ｑ1から定数βを算出することにより、制御時軸動力曲線ＢMを特定し、基準動力点特定部１７Ｃにおいて、記憶部１５から基準軸動力曲線Ｂ0として、式（７）の定数が確定している基準軸動力曲線関数式１５Ｃを読み出し、この基準軸動力曲線Ｂ0と制御時軸動力曲線ＢMとの交点、すなわち基準動力点ＰMを特定すればよい。
【０１０７】
また、各実施の形態では、運転点や基準点における特性値を比較する場合を例として説明したが、ポンプの動作特性を示す特性曲線の定数を比較することにより、ポンプの吐出抵抗の変化を判定してもよい。
例えば、図８に示したように、ポンプの吐出抵抗が増加した場合、基準揚程曲線はＡ0からＡMへ変化し、同様に、制御時軸動力曲線もＢ1からＢMへ変化する。この際、基準揚程曲線は、前述した式（１）や式（２）で表すことができ、制御時軸動力曲線は、前述した式（８）で表すことができる。このため、これら式の形状を決定する定数を求めて比較することにより、基準揚程曲線の変化を確認するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ポンプ吐出抵抗検査装置の処理対象となるポンプシステムの構成例を示すブロック図である。
【図３】ポンプ吐出抵抗検査の原理を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフロー図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフローチャートである。
【図６】図５のポンプ吐出抵抗検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の構成を示すブロック図である。
【図８】ポンプ吐出抵抗検査の他の原理を示す説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフロー図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフローチャートである。
【図１１】図１０のポンプ吐出抵抗検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフロー図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ吐出抵抗検査装置のポンプ吐出抵抗検査処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１…ポンプ吐出抵抗検査装置、１１…データ取得部、１２…操作入力部、１３…画面表示部、１４…データ出力部、１５…記憶部、１５Ａ…基準揚程曲線関数式、１５Ｂ…関数形状式、１５Ｃ…基準軸動力曲線関数式、１５Ｐ…プログラム、１６…演算処理部、１７…特性値算出部、１７Ａ…基準運転点特定部、１７Ｂ…基準特性値算出部、１７Ｃ…基準動力点特定部、１８…特性値比較部、１８Ａ…比較判定部、１８Ｂ…比較特性値算出部、２…入力特性値、２Ａ…演算用入力特性値、２Ｂ…比較用入力特性値、３…検査結果、４Ａ…基準特性値、４Ｂ…比較特性値、５…ポンプシステム、５０Ａ…制御装置、５０Ｂ…２次ポンプ制御装置、５１Ａ，５１Ｂ…熱源機、５２Ａ，５２Ｂ…１次ポンプ、５３Ａ，５３Ｂ…往ヘッダ、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…２次ポンプ、５５…差圧計、５６Ａ…バルブ、５６Ｂ…吐出弁、５７Ａ…往水温度センサ、５７Ｂ…還水温度センサ、５８…流量計、５９…還ヘッダ、６０…バイパス管路、６１，６２…熱源管路、６３…往水管路、６４…還水管路、６５…外部負荷、Ｑ…流量、Ｑ0，ＱM…基準流量、Ｑ1…制御時流量、Ｈ…揚程、Ｈ0，ＨM…基準揚程、Ｈ1…制御時揚程、Ｅ…軸動力、Ｅ0，ＥM0…基準軸動力、Ｅ1，ＥM…制御時軸動力、ＩＮＶ…回転速度比、ＩＮＶ0…基準回転速度比、ＩＮＶ1，ＩＮＶM…制御時回転速度比、Ａ0，ＡM…基準揚程曲線、Ａ1，ＡM1…制御時揚程曲線、Ｂ0…基準軸動力曲線、Ｂ1，ＢM…制御時軸動力曲線、Ｃ…抵抗曲線、Ｒ0，ＲM…基準運転点、Ｒ1…制御時運転点、Ｐ0…基準動力点、Ｐ1，ＰM…制御時動力点。
【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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【図１３】
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【図１４】
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