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公開番号2022077430
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-05-23
出願番号2020188293
出願日2020-11-11
発明の名称給水装置
出願人株式会社川本製作所
代理人名古屋国際特許業務法人
主分類F04B 49/08 20060101AFI20220516BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】 従来と異なる手法にて目標圧力を決定する給水装置の一例を開示する。
【解決手段】 電動ポンプ3が停止している状態であって、給水量が0より大きく、かつ、予め決められた流量(本実施形態では、停止流量Qs)以下のときに圧力センサPd1により検出された圧力(最低吐出側圧力PL)及び検出流量Qを利用して目標圧力Ptを決定する。配管損失は、流量の関数値として推定可能であるので、末端圧と流量とが検出可能であれば、吐出し圧力、つまり目標圧力Ptを決定することが可能である。このため、給水装置1では、最低吐出側圧力PL及び検出流量Qを利用して目標圧力Ptを決定している。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
建物の配水管に接続される給水装置において、
給水用のポンプと、
前記配水管に供給する給水量を検出する流量センサと、
前記配水管に供給する水の圧力を検出する圧力センサと、
前記ポンプの停止及び稼働を制御する制御部であって、前記流量センサの検出流量を利用して目標圧力を決定する目標圧力決定制御、及び前記圧力センサの検出圧力が前記目標圧力となるように前記ポンプの作動を制御する目標圧力制御を実行可能な制御部と、
前記ポンプの停止時に給水圧を保持する蓄圧装置とを備え、
前記目標圧力決定制御では、
前記ポンプが停止している状態であって、前記給水量が0より大きく、かつ、予め決められた流量以下のときに前記圧力センサにより検出された圧力(以下、最低吐出側圧力という。)、及び前記検出流量を利用して前記目標圧力を決定する決定機能
が実行可能である給水装置。
続きを表示(約 1,700 文字)【請求項2】
前記目標圧力決定制御を実行するために必要な情報が記憶された記憶部を備え、
前記目標圧力決定制御では、
前記決定機能(以下、補正制御という。)、又は
前記最低吐出側圧力を利用することなく、前記検出流量及び前記記憶部に記憶されている情報を利用して前記目標圧力を決定する標準決定制御
が実行可能である請求項1に記載の給水装置。
【請求項3】
前記制御部は、最初に前記ポンプが起動した時からの経過日数が予め決められた所定日数以上となったときに前記補正制御を実行するとともに、前記補正制御が実行された以降は、当該補正制御にて決定された前記目標圧力にて前記目標圧力制御を実行し、
さらに、前記制御部は、前記補正制御が実行されるまでは前記標準決定制御にて決定された前記目標圧力にて前記目標圧力制御を実行する請求項2に記載の給水装置。
【請求項4】
前記ポンプを駆動する電動モータと、
前記電動モータを駆動するインバータ方式の駆動部であって、前記制御部の指令に従って当該電動モータに供給する駆動電流の周波数を予め決められた範囲で変化させる駆動部とを備え、
前記流量センサの検出流量が前記範囲の上限周波数に基づいて予め決められた流量以上となった時を補正時としたとき、
前記制御部は、最初の前記補正時又は最初の前記補正時以降のときに前記補正制御を実行するとともに、前記補正制御が実行された以降は、当該補正制御にて決定された前記目標圧力にて前記目標圧力制御を実行し、
さらに、前記制御部は、前記補正制御が実行されるまでは前記標準決定制御にて決定された前記目標圧力にて前記目標圧力制御を実行する請求項2に記載の給水装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記流量センサの検出流量が予め決められた流量以下となったときに前記ポンプを停止させる小水量停止制御を実行可能であり、
さらに、前記制御部は、前記小水量停止制御により前記ポンプが停止しているときに前記最低吐出側圧力の検出を実行する請求項1ないし4のいずれ1項に記載の給水装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記圧力センサの検出圧力が予め決められた圧力(以下、起動圧力という。)以下となったときに前記ポンプを起動させる起動制御を実行可能であり、
さらに、前記制御部は、前記最低吐出側圧力の検出を実行しているときは、前記起動制御を停止させる請求項1ないし5のいずれ1項に記載の給水装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記圧力センサの検出圧力が前記起動圧力以下のときに、前記最低吐出側圧力の検出を実行する請求項6に記載の給水装置。
【請求項8】
前記記憶部には、第1設定圧力、及び当該第1設定圧力より小さい第2設定圧力が少なくとも記憶されており、
前記標準決定制御では、前記第1設定圧力と前記第2設定圧力との圧力差及び前記流量センサの検出流量に関する関数値として前記目標圧力が決定され、
前記最低吐出側圧力を利用して予め決められたルールに従って決定された値を補正後第2設定圧力としたとき、前記補正制御では、前記第1設定圧力と前記補正後第2設定圧力との圧力差及び前記流量センサの検出流量に関する関数値として前記目標圧力が決定される
請求項2ないし4のいずれか1項に記載の給水装置。
【請求項9】
前記記憶部には、前記第2設定圧力より小さい第3設定圧力が少なくとも記憶されており、
前記補正制御では、前記最低吐出側圧力に前記第3設定圧力が加算された値が前記補正後第2設定圧力とされる請求項8に記載の給水装置。
【請求項10】
前記記憶部には、1より大きい値が補正係数として記憶されており、
前記最低吐出側圧力に前記補正係数が乗算された値を補正後第1設定圧力としたとき、前記補正制御では、前記補正後第1設定圧力と前記補正後第2設定圧力との圧力差及び前記流量センサの検出流量に関する関数値として前記目標圧力が決定される
請求項8又は9に記載の給水装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、建物の配水管に接続される給水装置に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
給水用ポンプは、吐出し圧力が目標とする圧力(以下、目標圧力という。)となるように制御される。目標圧力は、建物の配水管のうち最もポンプから離れた末端において、必要な圧力が確保されるように決定されることが望ましい。
【0003】
このため、目標圧力は、配水管で発生する圧力損失(以下、配管損失という。)が考慮された値として決定される。配管損失は、流量の増大に応じて大きくなるので、例えば、特許文献1においては、目標圧力制御カーブとポンプの性能曲線との交点として決定される圧力を目標圧力としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2014-214715号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
適切な目標圧力制御カーブは、給水装置の運転状況等によって異なる。このため、特許文献1に記載の発明では、ポンプが始動された後の吐出側圧力の最低値を決定した後、当該最低値と吐出側圧力についての所定下限値との差分を算出し、当該差分に基づいて目標圧力制御カーブを補正している。
【0006】
本開示は、上記点に鑑み、特許文献1に記載の給水装置と異なる手法にて目標圧力を決定する給水装置の一例を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
建物の配水管に接続される給水装置は、例えば、給水用のポンプ(3A)と、配水管に供給する給水量を検出する流量センサ(Fs1)と、配水管に供給する水の圧力を検出する圧力センサ(Pd1)と、ポンプ(3A)の停止及び稼働を制御する制御部(10)であって、流量センサ(Fs1)の検出流量(Q)を利用して目標圧力(Pt)を決定する目標圧力決定制御、及び圧力センサ(Pd1)の検出圧力が目標圧力(Pt)となるようにポンプ(3A)の作動を制御する目標圧力制御を実行可能な制御部(10)と、ポンプ(3A)の停止時に給水圧を保持する蓄圧装置(5)とを備え、目標圧力決定制御では、ポンプ(3A)が停止している状態であって、給水量が0より大きく、かつ、予め決められた流量以下のときに圧力センサ(Pd1)により検出された圧力(以下、最低吐出側圧力(PL)という。)、及び検出流量(Q)を利用して目標圧力(Pt)を決定する決定機能が実行可能であることが望ましい。
【0008】
これにより、当該最低吐出側圧力(PL)は、ポンプ(3A)が停止している状態であって、給水量が0より大きく、かつ、予め決められた流量以下のときに検出された圧力、つまり、蓄圧装置(5)にて給水されている状態の給水圧となる。
【0009】
そして、上記状態においては、流量が極めて小さく、かつ、配管損失が流速の2乗に比例して変化することから、最低吐出側圧力(PL)は、建物の配水管のうち最もポンプから離れた末端における現実の圧力(以下、末端圧という。)とみなすことが可能である。
【0010】
そして、配管損失は、上記のように流量の関数値として推定可能であるので、末端圧と流量とが検出可能であれば、吐出し圧力、つまり目標圧力(Pt)を決定することが可能である。このため、当該給水装置では、最低吐出側圧力(PL)及び検出流量(Q)を利用して目標圧力(Pt)を決定している。
(【0011】以降は省略されています)

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