(57)【要約】【課題】  従来公知の同一口径のポンプ機種を組合せた給水ポンプユニットに対し、異口径のポンプ機種を組合せることにより、ポンプの実台数分以上の特性数を得ることができる異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニットを提供すること、そして、ポンプの流量公比を２.０とした異口径ポンプ機種の組合せ方式とすることにより、既に知られている回転数制御方式に比し、日、季節あるいは年間における流量変動値が大きい場合においてもこれに容易に対応可能な異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニットを提供する。【解決手段】  給水量にかかわらず、吐出圧がほぼ一定となるよう運転台数を制御可能なポンプ組合せ型給水ポンプユニットであって、前記ポンプユニットが異口径ポンプの組合せよりなる等差流量方式としたことを特徴とする。そして、前記異口径ポンプの流量公比が約２.０をとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水量にかかわらず、吐出圧がほぼ一定となるよう運転台数を制御可能なポンプ組合せ型給水ポンプユニットであって、前記ポンプユニットが異口径ポンプの組合せよりなる等差流量方式としたことを特徴とする異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニット。
【請求項２】
前記異口径ポンプの流量公比が約２.０である請求項１記載の異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニット。
【請求項３】
前記異口径ポンプの組合せが、流量比１：２の２機種のポンプの組合せよりなる２口径型であって、流量比１のポンプに対し、流量比２のポンプの追加繰返しにより順次流量比が等差で増大するようにしたことを特徴とする請求項１記載の異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニット。
【請求項４】
前記異口径ポンプの組合せが、流量比が１：２：４の３機種のポンプの組合せよりなる３口径型であって、流量比が１〜５までは流量比１のポンプと流量比２のポンプの組合せよりなり、流量比２のポンプを順次追加することで流量比を等差で増大し、また流量比が６以上では、流量比４のポンプを１台追加し、以下流量比２のポンプを追加し繰返すことにより、順次流量比を等差で増大させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニット。
【請求項５】
前記異口径ポンプの組合せが、流量比が１：２：４の３機種のポンプの組合せよりなる３口径型であって、流量比が１〜３では流量比１のポンプと流量比２のポンプの組合せよりなり、また流量比が４〜７では流量比４のポンプを追加し、さらに流量比が８以上では流量比４のポンプをさらに１台追加して２台とし、以下流量比２のポンプを追加し繰返すことにより、順次流量比を等差で増大させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニット。
【請求項６】
前記異口径ポンプの組合せが、流量比が１：２：４：８の４機種のポンプの組合せよりなる４口径型であって、流量比が１〜３では流量比１のポンプと流量比２のポンプの組合せよりなり、また流量比が４〜７では前記流量比１〜３の組合せに流量比４のポンプを追加し、さらに流量比が８以上では流量比４〜７の組合せに対し流量比８のポンプをさらに１台追加し、以下流量比２のポンプを追加繰返すことにより、順次流量比を等差で増大させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンション等に適用する給水ポンプユニットに関し、特に時間的又は季節的な流量変動が大きくてもこれに対応可能な台数制御型ポンプ制御方式の給水ポンプユニットに関するものである。さらに詳しくは複数の異口径ポンプをパネル型にまとめた異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述した時間的又は季節的な流動変動の問題への対応として、インバータによるポンプの回転数制御型と、複数台のポンプを使用する台数制御型の制御方式が知られている。
【０００３】
さて、回転数制御型に対する商用電源駆動方式による台数制御型ポンプ制御方式の技術課題としては、（１）ポンプＯＮ−ＯＦＦ時の圧力変動の平滑化、起動電流の低減化、（２）省エネ化対策として流量変動に適正に対応した効率的運転、（３）配管損失に対し不可避である過大余裕への対応、ということが挙げられる。
【０００４】
このために、ポンプの性能を細分化して、肌細かな数多くの特性（Ｑ（流量），Ｈ（揚程），ｋＷ（消費電力））を確保する必要がある。しかし、従来の「同一口径」機種の組合せ方式では、台数分の特性数しか得られず、そのために台数増加には限界がある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−１０９９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の同一口径のポンプ機種を組合せた給水ポンプユニットに対し、異口径のポンプ機種を組合せることにより、ポンプに実台数分以上の特性数を得ることができる異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニットを提供することを課題とする。
【０００６】
また、特に合理的かつ効率的に特性数を増やす手法として、流量公比を２.０とした異口径ポンプ機種の組合せ方式とすることにより、既に知られている回転数制御方式に比し、日、季節あるいは年間における流量変動値が大きい場合においてもこれに対応可能な異口径ポンプ組合せ型給水ポンプユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決すべく、本発明の給水ポンプユニットは、給水量にかかわらず、吐出圧がほぼ一定となるよう運転台数を制御可能なポンプ組合せ型給水ポンプユニットであって、前記ポンプユニットが異口径ポンプの組合せよりなる等差流量方式としたことを特徴とする。
そして、前記異口径ポンプの流量公比を約２.０として給水ポンプユニットを構成した。
そして、前記異口径ポンプの組合せが、流量比１：２の２機種のポンプの組合せよりなる２口径型であって、前記流量比２のポンプの追加繰返しにより順次流量を等差で増大するようにした。
さらに、前記異口径ポンプの組合せが、流量比が１：２：４の３機種のポンプの組合せよりなる３口径型であって、流量比が１〜５までは流量比１のポンプと流量比２のポンプの組合せよりなり、流量比２のポンプを順次追加することで流量比を等差で増大し、また流量比が６以上では、流量比４のポンプを１台追加し、以下流量比２のポンプを追加し繰返すことにより、順次流量比を等差で増大させるようにしたことを特徴とする。
さらに、前記異口径ポンプの組合せが、流量比が１：２：４の３機種のポンプの組合せよりなる３口径型であって、流量比が１〜３では流量比１のポンプと流量比２のポンプの組合せよりなり、また流量比が４〜７では流量比４のポンプを追加し、さらに流量比が８以上では流量比４のポンプをさらに１台追加して２台とし、以下流量比２のポンプを追加し繰返すことにより、順次流量比を等差で増大させるようにしたことを特徴とする。
さらにまた、前記異口径ポンプの組合せが、流量比が１：２：４：８の４機種のポンプの組合せよりなる４口径型であって、流量比が１〜３では流量比１のポンプと流量比２のポンプの組合せよりなり、また流量比が４〜７では前記流量比１〜３の組合せに流量比４のポンプを追加し、さらに流量比が８以上では流量比４〜７の組合せに対し流量比８のポンプをさらに１台追加し、以下流量比２のポンプを追加繰返すことにより、順次流量比を等差で増大させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、給水量にかかわらず、吐出圧がほぼ一定となるよう運転台数を制御可能な給水ポンプユニットであって、このポンプユニットが異口径ポンプの組合せよりなる等差流量方式として構成した。
このような構成にしたので、給水ポンプユニットを構成するポンプ台数分以上の給水流量の多様な特性（Ｑ，Ｈ，ｋＷ）数を得ることが可能となった。
【０００９】
また、給水ポンプユニットを構成する異口径ポンプの流量公比を約２.０としたので、合理的かつ効率的に流量特性数を増やすことが可能となり、日、季節あるいは年間における流量変動が大きい場合でもこれに容易に対応可能な給水ポンプユニットが得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る給水ポンプユニットにおいて、異口径ポンプの流量比が約２.０のポンプを使用した場合の実施例について図面を参照して説明する。なお汎用ポンプメーカーは（表１）のごとく、流量公比２.０または１.４でシリーズ化している。本来は口径面積公比１.２５２≒１.６でシリーズ化すべきであるが、ＩＳＯ規格を優先し、本発明においては流量公比を２.０略２と選定した。これは現実の製品にはずれがあるので、流量公比２.０と称しても、実際はその許容範囲内である１.６〜２.０である。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
さて、図１は流量公比２.０とした場合の台数制御・異口径機種組合せの基本形を示す。ただし、組合せ欄の数値は、ポンプ単体の流量公比を示す。
【００１３】
（１）２口径型について；
図１の左欄に示す組合せは、流量比１：２の２機種のポンプの組合せよりなる２口径型であって、前記流量比２のポンプを追加し、これを繰返すことにより順次流量比が１つずつ等差で増大する。
【００１４】
即ち、図２（Ａ）で明らかなように、流量比１と２を単独で使用して流量比１と２となり、流量比１と２を組合せて流量比３、さらにこの組合せに流量比２のポンプを追加し３台とすることで、流量比４と５の組合せが可能となる。そしてさらに流量比２のポンプを追加して合計４台で流量比６と７の組合せとなる。
【００１５】
同様にポンプ台数５台を使用することで、即ち流量比１のポンプ１台と流量比２のポンプ４台を組合せることで、流量比８，９の組合せが可能である。
【００１６】
このように前記２口径型の場合、流量比１のポンプ１台に対し、流量比２のポンプの台数を順次追加し繰返すことによって流量比を１〜９のごとく順次増すことが可能である。
【００１７】
上述した２口径型の場合には、２口径ポンプの適用例として例えば口径２５mmと３２mm、口径３２mmと４０mmあるいは口径４０mmと５０mmの組合せが考えられる（図１（ａ）の下欄参照）。
実際の製品化に当っては、図１（ａ）の斜線を施したような組合せが好適である。即ちポンプ２台型は流量比２と１、３台型は流量比２，２，１、４台型は流量比２，２，２，１、そして５台型は流量比２，２，２，２，１が好ましい組合せである。
【００１８】
（２）３口径型の場合には、流量比を順次増加させたい場合、ポンプ台数とポンプ口径の関係は、図１（ａ）に示すように３口径型（１／２）と３口径型（２／２）の２つの組合せタイプが考えられる。
即ち３口径型（１／２）の場合には、流量比１と流量比４のポンプ各１台に対し、流量比２のポンプを順次追加しこれを繰返すことで、流量（比）１，２，３…１１と順次増大させることができる。
【００１９】
また、３口径型（２／２）の場合には、流量比１のポンプと流量比２のポンプ及び流量比４のポンプの組合せで構成される。流量比１〜３は３口径型（１／２）と同じであるが、流量比４から流量比７に対しては流量比２のポンプをさらに追加することで、流量比の等差での増大が可能である。そして流量比８から上は１台の流量比１のポンプと２台の流量比４のポンプ２台に対し、流量比２のポンプをさらに追加繰返すことによって流量比を等差で増大させている。
【００２０】
なお、実際の製品化機種としては、３口径型においては、図１（ａ）の３口径型（２／２）における斜線を施したような組合せが好ましい。
【００２１】
因みに図１（ａ）における３口径型（１／２）の例においては、その適用口径の組合せは、例えば口径２５mm，３２mm，４０mmの組合せ、口径３２mm，４０mm，５０mmの組合せ、あるいは口径４０mm，５０mm，６０mmの組合せが採用される。
【００２２】
３口径型（２／２）の例においては、その口径の組合せは、口径３２mm，４０mm，５０mmの組合せ、口径４０mm，５０mm，６５mmの組合せ、または口径５０mm，６５mm，８０mmの組合せが考えられる。
【００２３】
（３）４口径型の場合には、流量比を順次増すには、図１（ａ）の一番右の部分に記載したような構成となっている。即ち流量比１のポンプと、流量比２のポンプと、流量比４及び流量比８のポンプの組合せとなっている（図２（ｂ）のグラフ（ｃ）参照）。
【００２４】
そして４口径型の適用例として、ポンプの口径３２mm，４０mm，５０mm，６５mmの組合せ、口径４０mm，５０mm，６５mm，８０mmの組合せ、あるいは口径５０mm，６５mm，８０mm，１００mmの組合せが考えられる。
【００２５】
図２は本発明に係る異口径・組合せ（等差流量）型の基本モデルを示し、図１の２口径型と３口径型（２／２）及び４口径型の形別で表現したものである。即ち図２（ａ）は２口径型のモデルで、前記図１の２口径型の組合せに対応する図である。このモデルにおいては、流量比１，２，３…９に対応するもので、１台型から５台型を示している。
【００２６】
また図２（ｂ）は３口径型組合せモデルを示し、前記図１の３口径型（２／２）に対応する図である。このモデルでは、流量比４から口径４のポンプを採用している。
【００２７】
さらに図２（ｃ）は４口径型組合せモデルを示し、前記図１の４口径型に対応する図である。このモデルでは、流量比８から口径８のポンプを使用し、口径４のポンプの追加によって、流量比８〜１５に対応させている。
【００２８】
図３は本発明に係る台数制御・異口径組合せ型における吐出集合管モデルを示し、図３（ａ）は２口径型と３口径型を組合せた実施例で、２口径型の流量比１のポンプと流量比２のポンプを組合せたものと、４口径型の流量比４のポンプ２台よりなるものとの組合せたものである。これは図１（ａ）の３口径型（２／２）における流量比１１に対応する機種組合せモデルとなっている。
【００２９】
図３（ｂ）は２口径型の３台型と、３口径型の流量比４の５台型組合せ例を組合せたものである。これは図１（ａ）の３口径型（２／２）における流量比１３に対応する機種組合せモデルとなっている。
【００３０】
図３（ｃ）は２口径型の４台型における流量比７に対応するもでる、そして図３（ｄ）は２口径型の５台組合せ型、即ち図１（ａ）の２口径型の流量比９に対応する機種組合せモデルである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る台数制御・異口径機種組合せの基本形を示す。
【図２】異口径組合せ（等差流量）型の基本モデルを示し、（ａ）は２口径型、（ｂ）は３口径型（図１の３口径（２／２）に対応）、（ｃ）は４口径型の基本モデルを示す。
【図３】台数制御異口径組合せ型における吐出集合管モデルを示し、（ａ）は２口径型の２台と３口径型の２台の組合せ例、（ｂ）は２口径型の３台と３口径型の２台組合せた５台型組合せ例、（ｃ）は２口径４台型組合せ例、（ｄ）は２口径５台型の組合せ例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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