JPH0286975A

JPH0286975A - 自動給水装置の運転方法

Info

Publication number: JPH0286975A
Application number: JP23930488A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Shinko; 信耕　靖; Shigetomo Yoshihara; 吉原　茂友; Masatoshi Tanabe; 正敏田辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-24
Filing date: 1988-09-24
Publication date: 1990-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野〕本発明は、複数台のポンプを並列に接続した自動給水装
置の運転方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、複数台のポンプを並列に接続した自動給水装置は
、第８図に示すように、ポンプ運転制御をおこなう操作
回路にラチェットリレーＲを用い、ポンプ交互運転の場
合、ラチェットリレーＲを励磁するたびに、その接点を
ａ側からｂ側、ｂ側からａ側に切り替え、運転開始時の
開閉器コイルｎｃｌ、ｎｃ２への励磁を切り替えて先行
ポンプを設定していた。また、特公昭５９−７２０号公
報に見られるように、先行機用、追従機用圧力スイッチ
の他、単独運転判断用圧力スイッチとそれに対応するリ
レーコイル、リレー接点を用い、並列運転から単独運転
に移行の際、先行機より停止するように構成したものも
ある。さらに、実開昭６１４９０８４号公報のように、
ラチェットリレーの代わりにブリップフロップなど、電
子回路による順序回路を構成し、ポンプ運転順序を切り
替えるようにしているものもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかして、これら従来の装置は、ポンプ運転の機会を平
均化することによってポンプ装置の信頼性を高めようと
しているが、実際のポンプ運転は。

その使用水量、使用時間によってそれぞれポンプの運転
時間や消費電力が異なり、運転機会を平均化することの
みではポンプ運転状態の平均化を図ることかできない。

第９図は交互運転時の一例を示し、同図は運転時間に偏
りがでた場合のタイムチャートであり、２号機運転のト
ータル時間が長くなることが判る。

なお、このことは、並列運転・運転解除の場合も同様で
ある。

また、従来の装置は、大規模設備向けの自動給水装置を
除き、ポンプ使用時間やその消費電力を知って点検保守
の参考とする手段がなく、別途設備用の計器を取り付け
ることも、コスト的に問題があった。

本発明の目的は、複数台のポンプを並列接続した自動給
水装置において、各ポンプの運転時間、あるいは仕事量
を均一にするように運転制御することができ、また制御
部に付属した形でポンプ運転時間や電力量を表示して保
守２点検の参考とすることができ、別途設備用の計器を
取り付けることなく、コスト的にも有利な自動給水装置
の運転方法を提供することにある。

［ｉ１１題を解決するための手段〕前記目的を達成するために採る本発明の特徴は、並列接
続したポンプの運転・停止を指示する指示制御部を設け
、その指示制御部でポンプ運転時間をカウントし、さら
にその時間を積算・記憶する指示制御素子を備え、成る
運転開始時においてそれぞれのポンプの運転積算時間を
比較し、最も短い積算時間を持つポンプを先行して運転
させるよう指示し、また並列接続したポンプを同時に並
列運転している場合、その並列運転を解除する時にも、
各ポンプの運転積算時間を比較し、最もその時間が長い
ポンプから順次停止させるよう制御する点にある。

また、本発明の他の特徴は、ポンプの運転状態検出部を
指示制御部に設け、ポンプモータの運転特性を検出して
、ポンプ運転時間との演算をおこなうことにより、運転
したポンプの仕事量を求め、その仕事量に応じて運転・
停止させるポンプを選ぶようにした点にある。

さらに加えて、本発明の他の特徴は、ポンプ運転を指示
する指示制御部に、指示制御素子の出力により数値表示
できる表示装置および、その表示を指示制御素子に指令
するスイッチを備え、スイッチ操作をおこなうことによ
りポンプ運転の積算時間、現行モータ入力値、積算電力
値など、指示制御素子の処理内容、記憶内容を表示する
ようにした点にある。

〔作用〕

しかして、前記のごとき運転方法を採用する本発明によ
れば、逐次運転時間をカウント・比較して運転ポンプを
選定できるため、運転機会の平均化による運転時間の偏
りがなくなり、各ポンプの運転時間の平均化を達成する
ことができる。

また、モータ入力を検出し、運転時間との演算をおこな
うことにより、ポンプモータの消費電力を求めることが
でき、これによってポンプの運転・停止順序を選定する
ことで、ポンプモータ仕事量の平均化を達成することが
できる。

さらに、指示制御素子への信号入力により、指示制御素
子内に記憶している運転時間や消費電力を外部表示部に
表示することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、第１図〜第５図を用いて説
明する。

第１図において、符号１で総称するポンプ１には、その
モータ１ａの回転軸にポンプ部１ｂの羽根車（図示せず
）が直結されている。ポンプ１の吸込側には、吸込管４
が接続されており、この吸込管４の下端は、上水道から
切り離されてタンク内に貯水されているタンク水３に至
っている。ポンプ１の吐出側には、吐出管５が接続され
ている。

吐出管５には、弁５ａが設けられている。吐出管５は、
共通管６に接続されており、共通管６の末端には、蛇口
６ａが複数個分岐して設けられている（第１図では２個
のみ図示）。すなわち、第１図の場合、タンク水３と共
通管６との間に位置して、ポンプ１が、吸込管４および
吐出管５を介して２台並列に接続されている。

ポンプ１は、給水量に応じて単独運転および並列運転さ
れる。一方のポンプ１の吐出管５には、圧力検出手段を
構成する圧力スイッチ７および圧力タンク８が設けられ
ている。なお、前記圧力検出手段は、圧力スイッチ７に
代えて、圧力センサを用いるようにしてもよい。

蛇口６ａから給水が始まり、圧力タンク８内の水が供給
されると、当該圧力タンク８内の圧力が低下して圧力ス
イッチ７が閉じる。圧力スイッチ７からの信号は、制御
部９の指示制御部１１に入力される。制御部９には、モ
ータ１ａの運転状態を検知するモータ特性値検出手段を
構成する電力検出部１０を有している。この電力検出部
１０は、モータ１ａの電力をそれぞれ検出し、その検出
信号は、指示制御部１１に出力される。指示制御部１１
には、ポンプ運転時間のカウンタや、運転時間と検出電
力とから消費電力を計算する演算部１１ａと、各ポンプ
１の消費電力を比較する比較部１１ｂ、各ポンプ１の運
転・停止順序を制御する位置付は部１１ｃとを備えてい
る。指示制御部１１からの信号は、各モータ１ａにそれ
ぞれ出力される。

第２図において、それぞれのモータ１ａは、１つの電源
１２に並列に接続されている。この電源回路には、電磁
接触器１３．１４が接続されている。電磁接触器１３．
１４より電源１２側の電源回路には、電源検出部１０が
接続されている。電力検出部１０は、電源回路に直列接
続されたコイル１５と、並列接続されたホール素子１６
と、その出力側に接続された整流・平滑回路１７とから
構成され、ホール素子の乗算作用を用いて、電力に対応
する直流電圧によって任意電力が検知される。整流・平
滑回路１７の出力側は、第２図において、ＡおよびＢで
表示しであるが、これらは第３図のＡおよびＢに至るこ
とを示す。モータ１ａには、進相用コンデンサ１８が接
続されている。

第３図において、指示制御部１１は、マイクロコンピュ
ータなどの指示制御素子１９を中心に構成されており、
電源１２から電源トランス２０゜整流・平滑回路２１、
および定電圧回路２２を介して指示制御素子１９のＶＤ
Ｄ、　ＶＳＳボートに接続されている。２３は指示制御
素子１９の基準タイマを作るクロック回路である。

電磁接触器１３．１４　（第２図）を開閉するためのコ
イル２４，２５は、１回路３接点スイッチ２６および圧
力スイッチ７の一方の極７ａを介して電源１２Ｌこ接続
されている。

指示制御素子１９への入力は、ボートＰ１０゜Ｐ４．Ｏ
，Ｐ４１からおこなわれる。ボートＰＩＯには、圧力ス
イッチ７の他の極７ｂの回路が接続されている。ボート
Ｐ４０．Ｐ４１には、モータ１の電力検出部１０の出力
側（ＡおよびＢ）が、コンパレータ２７，２８を介して
接続されている。

Ｄ／Ａコンバータ２９は、ボートＰ３０．Ｐ３１゜Ｐ３
２．Ｐ３３のディジタル値をアナログ値に変換し、検出
している電力値に対応する電圧を逐次発生させ、コンパ
レータ２７，２８に入力する。

コンパレータ２７，２８は、モータ１ａの電力検出部１
０の出力と、Ｄ／Ａコンバータ２９からの対応値とを比
較し、一致した時、ボー）−Ｐ２Ｏ。

Ｐ４１に信号を出し、ボートＰ３０．Ｐ３１゜Ｐ３２．
Ｐ３３のディジタル値を現時点のモータ電力値として内
部メモリに格納する。

電源トランス２０の２次側には、ゼロクロスタイミング
入力回路３０の一方側が接続され、電源トランス２０の
他方側は、指示制御素子１９のボートＩＮＴに接続され
ている。

指示制御素子１９のボートＰ２０．Ｐ２１からは、ゼロ
クロスのタイミングにより信号が出力され、フォトトラ
イアック３１，３２を介してスイッチング素子のトライ
アック３３，３４を駆動する。トライアック３３，３４
は、１回路３接点スイッチ２６のコイル２４．２５が接
続されている極と並列に接続されており、１回路３接点
スイッチ２６を切り替えることにより、指示制御素子１
９からの指示制御信号がない場合でも、圧力スイッチ７
の一方の極７ａの開閉によってコイル２４．２５は通電
・停止がおこなわれ、これにより、ポンプ１の運転・停
止がおこなわれる。

第４図は指示制御素子１９のメモリ内容を表示する回路
を示す。ポンプの運転・停止時にかかわらず、指示制御
素子１９に対し、外部スイッチ３５により組合せの信号
、あるいは任意タイミングによる信号を入力することに
より、指示制御素子１９に記憶されている運転時間や積
算電力値、あるいは現在入力値などを表示部３６に表示
させる。

しかして、ポンプ１は、圧力スイッチ７からの信号によ
り、まず１台運転を開始し、圧力スイッチ７の借上、あ
るいは少水量にもとづく電力などを検知して停止する。

第５図は交互運転しているポンプ１の運転・停止を示す
タイムチャートである（チャート下の数字は運転時間を
積算した単位時間を示す）。１号機が運転・停止した後
（ステップ４０）、１号。

２号機の運転積算時間は１とＯであり、次の運転開始は
、積算時間の短い２号機となる（ステップ４１）。また
、ステップ４２における運転開始は、それ以前までの積
算時間が１，２号機でそれぞれ２と３であり、積算時間
の短い１号機が引き続き運転することになる。この部分
が単純交互運転との相違点である。なお、以上は、運転
積算時間によって運転順序を制御する例であるが、第６
図においては、積算電力（仕事量）によって運転順序を
制御する例を示す。そして、第６図の縦軸は第５図の運
転・停止状態を示すものではなく、モータ入力の単位時
間における瞬時値を表わす（チャート下の数字は電力の
積算値を示す）。第６図のステップ４３において、それ
以前までの積算値は、１号、２号機でそれぞれ５と１０
であり、値の小さい１号機が次の運転開始となる。

第７図は運転時間積算による交互並列運転の例で、ステ
ップ４４において、１号機の積算時間が２号機に比較し
て長いため、並列運転追従機である１号機を停止させ、
並列解除となっている。また、ステップ４５においては
、やはり１号機の積算時間が長いので、１号機を停止さ
せ、並列解除となっているので、この時の１号機は先行
機で、２号機が追従機であることが判る。並列運転の解
除は、先行・追従によらず、積算時間の長いポンプを停
止させることによっておこなう。なお、これば、積算電
力（仕事量）を判定の条件とした場合も同様である。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、本発明によれば、複数台
のポンプを並列接続した自動給水装置において、各ポン
プの運転時間、あるいは仕事量を均一にするように運転
制御することができる。また、制御部に付属した形でポ
ンプ運転時間や電力量を表示して保守９点検の参考とす
ることができ、別途設備用の計器を取り付けることなく
、コスト的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明方法の実施に供して好適な自動
給水装置、ならびにその各種信号のタイムチャートを示
し、第１図は本発明の自動給水装置全体の構成説明図、
第２図は自動給水装置モータ特性検出部の電気回路図、
第３図は自動給水装置指示制御部の電気回路図、第４図
は自動給水装置指示制御部に付属する表示回路図、第５
図は自動給水装置の運転時間による交互運転制御を示す
タイムチャート図、第６図は自動給水装置の消費電力に
よる交互運転制御を示すタイムチャート図、第７図は自
動給水装置の運転時間による交互並列運転制御を示すタ
イムチャート図、第８図は従来形自動給水装置における
運転制御指示部の操作回路図、第９図は第８図に示す自
動給水装置の交互運転を示すタイムチャート図である。１・・・ポンプ、１ａ・・モータ、１ｂ・・・ポンプ部
、７・・圧力スイッチ、８・・圧力タンク、９・・・制
御部、１０・・・電力検出部、１１・・・指示制御部。

Claims

【特許請求の範囲】１、並列接続された複数台のポンプを有し、１台のポン
プが任意圧力点を検知することにより運転を開始し、任
意高圧力点、あるいは少水量給水点を検知することによ
り自動的に運転を停止する自動給水装置の運転方法にお
いて、指示制御素子によりポンプの運転・停止を指示す
る指示制御部を備え、それぞれのポンプの運転時間を指
示制御部により積算・記憶して、その運転時間に応じて
運転ポンプを選定することを特徴とする自動給水装置の
運転方法。２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、積算運
転時間の短いポンプを運転開始時に先行して稼動させる
ことを特徴とする自動給水装置の運転方法。３、並列接続されたポンプを有し、１台のポンプ運転中
に給水量が増加し、任意給水量、あるいは任意圧力点に
よつて他のポンプを並列運転するポンプ装置において、
並列運転時より給水量が減り、任意給水量、あるいは任
意圧力点により並列運転を解除する時、積算運転時間の
長いポンプを停止させることを特徴とする自動給水装置
の運転方法。４、特許請求の範囲第３項記載の発明において、ポンプ
運転時間の積算および、各ポンプの積算運転時間の比較
、ポンプ運転停止の指示を、マイクロコンピュータなど
の指示制御素子を備えた指示制御部によつておこなうこ
とを特徴とする自動給水装置の運転方法。５、並列接続されたポンプを有し、かつそのポンプモー
タの運転状態を検知するモータ特性値検出手段を有し、
ポンプ運転中、毎時のモータ特性値を積算・記憶し、そ
の積算値に応じて、次に運転・停止させるポンプを選定
することを特徴とする自動給水装置の運転方法。６、特許請求の範囲第５項記載の発明において、ポンプ
特性値をモータ入力電力値とし、その毎時積算値をモー
タ入力の仕事量（ワット時）として演算することを特徴
とする自動給水装置の運転方法。７、ポンプ運転を指示する指示制御部に、指示制御素子
の出力により数値表示できる表示装置およびその表示を
指示制御素子に指令するスイッチを備え、スイッチ操作
をおこなうことによりポンプ運転の積算時間、現行モー
タ入力値、積算電力値など、指示制御素子の処理内容、
記憶内容を表示することを特徴とする自動給水装置の運
転方法。