JPH0672599B2 - 可変速ポンプの落水防止装置及び運転方法 - Google Patents
可変速ポンプの落水防止装置及び運転方法Info
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- JPH0672599B2 JPH0672599B2 JP60080117A JP8011785A JPH0672599B2 JP H0672599 B2 JPH0672599 B2 JP H0672599B2 JP 60080117 A JP60080117 A JP 60080117A JP 8011785 A JP8011785 A JP 8011785A JP H0672599 B2 JPH0672599 B2 JP H0672599B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は吸込運転における可変速ポンプの運転装置に係
り、特に揚水の一部を放流させる必要のない同装置の落
水防止装置に関する。
り、特に揚水の一部を放流させる必要のない同装置の落
水防止装置に関する。
吸込運転に於けるポンプの落水防止の技術として、次の
ような方法が提案されている。
ような方法が提案されている。
（特開昭53−124319号、実開昭54−162901号等） これらの１つの技術の概略を第５図および第６図により
説明する。第５図はポンプ装置の構成図で、１は吸水
位、２はフート弁、３は吸込管、４は可変速ポンプ、５
は逆止め弁、６は仕切弁、８は給水管７に備わる圧力セ
ンサーでここの圧力に応答して電気信号を発信する。
又、９は圧力タンク、10は補水管、11は逆止め弁、12は
放流電磁弁、13は放流管、14は補水槽、15は補水管、16
はボールタツプ、17−1,17−２は仕切弁である。
説明する。第５図はポンプ装置の構成図で、１は吸水
位、２はフート弁、３は吸込管、４は可変速ポンプ、５
は逆止め弁、６は仕切弁、８は給水管７に備わる圧力セ
ンサーでここの圧力に応答して電気信号を発信する。
又、９は圧力タンク、10は補水管、11は逆止め弁、12は
放流電磁弁、13は放流管、14は補水槽、15は補水管、16
はボールタツプ、17−1,17−２は仕切弁である。
第６図は第５図に示すポンプの運転特性図で縦軸に圧力
H,横軸に水量Ｑを取つて示す。ここで、Hoは目標圧力
（ポンプの全揚程に相当）、曲線A,B,C,D,E,F,Gはポン
プの運転速度がそれぞれ最高速度Nmax,N1,N2,N3,N4、ポ
ンプの落水現象が生じさせないために必要な放流量Qfに
対応する速度N5、及び最低速度Nminの時のポンプのＱ−
Ｈ性能を示す。又、Qa,Qb,Qc,Qe,Qfはそれぞれ前記した
目標圧力Hoと曲線Ａ〜Ｆとの交点に於ける水量を示す。
H,横軸に水量Ｑを取つて示す。ここで、Hoは目標圧力
（ポンプの全揚程に相当）、曲線A,B,C,D,E,F,Gはポン
プの運転速度がそれぞれ最高速度Nmax,N1,N2,N3,N4、ポ
ンプの落水現象が生じさせないために必要な放流量Qfに
対応する速度N5、及び最低速度Nminの時のポンプのＱ−
Ｈ性能を示す。又、Qa,Qb,Qc,Qe,Qfはそれぞれ前記した
目標圧力Hoと曲線Ａ〜Ｆとの交点に於ける水量を示す。
ポンプ４は使用水量の変化に伴い、給水管内の圧力変化
Ｈを圧力センサー８により検出し、予じめ設定してある
目標圧力Hoと比較し、この目標圧力Hoと一致するように
前記ポンプ４の運転速度を変えて運転し、給水末端へ給
水を行う。たとえば使用水量がQa→Qb→Qe→Qd→Qeと変
化するとこれに伴つて運転速度はNmax→N1→N2→N3→N4
という具合に変化する。しかし、使用水量がQfより少な
い範囲、即ち過少水量で長時間運転するとポンプ４の吸
込側の旋回流により水中の空気が分離して吸込側に溜
り、落水現象（圧力降下）が生ずる。あるいはポンプ内
の水温が上昇するという不具合が生じる。そこで従来は
使用水量がQfより小さい範囲に入つたら、運転速度N5を
検出して、第５図に示す電磁弁12を開けて揚水の一部を
放流管13を介して放流し、ポンプ４の吐出し量を常にQf
以上にして落水現象（圧力低下）防止を行つていた。
又、この速度を検出する代わりにポンプの吐出し側に流
量センサーを設け、これにより過少水量Qfを検出するこ
とも容易に考えられる。
Ｈを圧力センサー８により検出し、予じめ設定してある
目標圧力Hoと比較し、この目標圧力Hoと一致するように
前記ポンプ４の運転速度を変えて運転し、給水末端へ給
水を行う。たとえば使用水量がQa→Qb→Qe→Qd→Qeと変
化するとこれに伴つて運転速度はNmax→N1→N2→N3→N4
という具合に変化する。しかし、使用水量がQfより少な
い範囲、即ち過少水量で長時間運転するとポンプ４の吸
込側の旋回流により水中の空気が分離して吸込側に溜
り、落水現象（圧力降下）が生ずる。あるいはポンプ内
の水温が上昇するという不具合が生じる。そこで従来は
使用水量がQfより小さい範囲に入つたら、運転速度N5を
検出して、第５図に示す電磁弁12を開けて揚水の一部を
放流管13を介して放流し、ポンプ４の吐出し量を常にQf
以上にして落水現象（圧力低下）防止を行つていた。
又、この速度を検出する代わりにポンプの吐出し側に流
量センサーを設け、これにより過少水量Qfを検出するこ
とも容易に考えられる。
尚、第５図における補水槽14はポンプ４の停止中のグラ
ンド部から水洩れあるいはフート弁２からの水洩れに対
しての補水であり、補水管10,逆止め弁11を通して行な
い、常にポンプ４内を満水状態に保つ。さらに補水槽14
へは枝管15、ボールタツプ16を介して行う。
ンド部から水洩れあるいはフート弁２からの水洩れに対
しての補水であり、補水管10,逆止め弁11を通して行な
い、常にポンプ４内を満水状態に保つ。さらに補水槽14
へは枝管15、ボールタツプ16を介して行う。
以上のように従来技術に於いては過少水量時の運転によ
る落水防止のため揚水の一部を無駄に放流しており、こ
れの対策が技術的な課題となつていた。
る落水防止のため揚水の一部を無駄に放流しており、こ
れの対策が技術的な課題となつていた。
本発明の目的は吸込運転条件に於いて、ポンプを運転す
る際、揚水の一部を無駄に放流することなく落水現象を
解消するための給水装置を提供することにある。
る際、揚水の一部を無駄に放流することなく落水現象を
解消するための給水装置を提供することにある。
本発明の特徴はポンプと、このポンプの吐出し側に連結
した給水管と、この給水管に設けた圧力タンクと、この
圧力タンク内の圧力を検知する圧力センサーと、前記ポ
ンプの運転を制御する制御手段とからなり、需要水量の
変動に応じて前記ポンプの運転速度を変えて給水を行う
ものにおいて、前記需要水量が減少し、前記ポンプの回
転速度が予め定めた落水の生じはじめる水量に対応する
速度に近づいたとき、前記圧力タンクへ給水するのに十
分な水量を送るように前記ポンプの運転速度を高め、そ
の後あらかじめ定めた所定時間落水しない極低速回転で
運転することにある。
した給水管と、この給水管に設けた圧力タンクと、この
圧力タンク内の圧力を検知する圧力センサーと、前記ポ
ンプの運転を制御する制御手段とからなり、需要水量の
変動に応じて前記ポンプの運転速度を変えて給水を行う
ものにおいて、前記需要水量が減少し、前記ポンプの回
転速度が予め定めた落水の生じはじめる水量に対応する
速度に近づいたとき、前記圧力タンクへ給水するのに十
分な水量を送るように前記ポンプの運転速度を高め、そ
の後あらかじめ定めた所定時間落水しない極低速回転で
運転することにある。
したがって、放流管を省略でき、またポンプの始動頻度
を抑制できると共にポンプの落水を防止できる。
を抑制できると共にポンプの落水を防止できる。
以下、本発明の一実施例を第１〜第４図により説明す
る。第１図は本実施例の構成図であり、従来例で示した
第５図の電磁弁12と放流管13を省略したものでこれ以外
について同図と同じなので説明を省略する。第２図は第
１図の運転特性図であり、第６図と同じ記号で示すもの
は同じ意味を持つものであり同一符号で示すものは説明
を省く。曲線Ｆは落水の生じはじめる水量Qfと目標圧力
Hoとの交点イに於ける運転速度N5の時のポンプＱ−Ｈ性
能曲線、曲線Ｉは使用水量がQfより小さい落水運転範囲
に入った際に、水中の空気が分離して吸い込み側に溜ま
り落水現象を生ずることがないように、可変速駆動手段
が指令でき得る最低速度Nmin′（具体的には可変速駆動
手段の制御構成により一般的には概略最高速度Nmaxと最
低速度Nminとの比は10:1である。例えばNmaxを3600rpm
とするとNminは360rpmである。）で運転している時のＱ
−Ｈ性能である。使用水量がQfより小さい範囲に入った
とき直ちに運転速度Nmin′で運転することも考えられる
が、しかしこのようにするとQfより小さい水量ではある
が使用水量があるので給水圧力が次第に低下してしま
う。また使用水量がQfより小さい範囲であればポンプ４
を直ちに停止することも考えられるが、しかしこのよう
にするとポンプの始動頻度が高くなってしまう。小スペ
ース、イニシャルコストの低減を図りしかもポンプの始
動頻度を抑制するにはQfより小さい範囲でこれらを満足
するために十分な時間だけ運転を続ける必要がある。そ
こで本発明では、使用水量がQfより小さい範囲に達した
ら直ちに速度Nmin′で運転せず、まず速度Nmin′で前記
十分な時間運転するに必要な給水量を予め圧力タンク内
に保有しておき、その後速度Nmin′で運転するようにし
たものである。なお、曲線Ｊは、圧力タンク９内に必要
な給水量を保有するためにポンプ４の運転速度をNtまで
高めた時のＱ−Ｈ性能である。第３図は本実施例の制御
装置であり、PWは電源、MCBは配線用しや断器、INVは特
に可変周波インバータ装置に制限されるものではないが
ポンプモーターの可変速駆動手段である。Ｍは図示して
いないが第１図に示すポンプ４を駆動するモーター、CT
Lは圧力センサー８の発する信号によりこれらの制御を
行う制御装置である。第４図は前記制御装置の制御の手
順を示すフローチヤートであり、もちろんこの図に示す
プログラムの内容が、説明を省いたが前記制御装置の記
憶部に記憶されているものである。
る。第１図は本実施例の構成図であり、従来例で示した
第５図の電磁弁12と放流管13を省略したものでこれ以外
について同図と同じなので説明を省略する。第２図は第
１図の運転特性図であり、第６図と同じ記号で示すもの
は同じ意味を持つものであり同一符号で示すものは説明
を省く。曲線Ｆは落水の生じはじめる水量Qfと目標圧力
Hoとの交点イに於ける運転速度N5の時のポンプＱ−Ｈ性
能曲線、曲線Ｉは使用水量がQfより小さい落水運転範囲
に入った際に、水中の空気が分離して吸い込み側に溜ま
り落水現象を生ずることがないように、可変速駆動手段
が指令でき得る最低速度Nmin′（具体的には可変速駆動
手段の制御構成により一般的には概略最高速度Nmaxと最
低速度Nminとの比は10:1である。例えばNmaxを3600rpm
とするとNminは360rpmである。）で運転している時のＱ
−Ｈ性能である。使用水量がQfより小さい範囲に入った
とき直ちに運転速度Nmin′で運転することも考えられる
が、しかしこのようにするとQfより小さい水量ではある
が使用水量があるので給水圧力が次第に低下してしま
う。また使用水量がQfより小さい範囲であればポンプ４
を直ちに停止することも考えられるが、しかしこのよう
にするとポンプの始動頻度が高くなってしまう。小スペ
ース、イニシャルコストの低減を図りしかもポンプの始
動頻度を抑制するにはQfより小さい範囲でこれらを満足
するために十分な時間だけ運転を続ける必要がある。そ
こで本発明では、使用水量がQfより小さい範囲に達した
ら直ちに速度Nmin′で運転せず、まず速度Nmin′で前記
十分な時間運転するに必要な給水量を予め圧力タンク内
に保有しておき、その後速度Nmin′で運転するようにし
たものである。なお、曲線Ｊは、圧力タンク９内に必要
な給水量を保有するためにポンプ４の運転速度をNtまで
高めた時のＱ−Ｈ性能である。第３図は本実施例の制御
装置であり、PWは電源、MCBは配線用しや断器、INVは特
に可変周波インバータ装置に制限されるものではないが
ポンプモーターの可変速駆動手段である。Ｍは図示して
いないが第１図に示すポンプ４を駆動するモーター、CT
Lは圧力センサー８の発する信号によりこれらの制御を
行う制御装置である。第４図は前記制御装置の制御の手
順を示すフローチヤートであり、もちろんこの図に示す
プログラムの内容が、説明を省いたが前記制御装置の記
憶部に記憶されているものである。
いま、給水圧力はHoである運転速度で運転しているもの
とする。この状態では第４図に示すループL1,L2あるい
はL3の処理を制御装置が実行し、目標圧力Hoより給水圧
力Ｈの方が大きくなると、減速制御を、目標圧力Hoより
給水圧力Ｈが小さければ増速制御を行い、両者が等しけ
れば変速せず運転を続ける。この状態から使用水量が減
少してQf以下に達し、運転速度がN5以下に達すると第４
図に於ける３ステツプでこのN5以下の状態になつている
ことを判定して４ステツプへ進み、前述したように圧力
タンク９内に水量を保有するために必要な時間T1秒だけ
運転速度Ntを指令し、この後、５ステツプでインバータ
INVの出力し得る最低速度Nmin′を指令して運転T2秒間
続ける。この後、６ステツプでカウンタを１だけ進め次
の７ステツプで予じめ設定したカウンタがｎに達したか
判定し、達していなければ１ステツプからの処理を繰返
し、達している場合には８ステツプへ進み、ここで停止
制御の処理を実行して、この制御の図示していないが再
始動判断処理を実行する部分へジヤンプし、これ以降の
処理を実行する。ところで前述のカウンタの設定値ｎ
と、Nmin′を指令する時間T2は圧力タンクの容量が小さ
く保有水量が少ない場合にこの時間T2を長く設定すると
たとえば需要水量がQf近くで使用されたとすると給水圧
力（圧力タンク内又は給水管内の圧力）が低下してしま
うのでこれを防止するために設けたものである。したが
つて、時間T2を小しくして例えば時間T2を５秒、カウン
タの設定値ｎを12回とすればループL4は12回走りNt→Nm
in′が120秒間繰返されてポンプ４は停止する。なお、
タンク容量が十分に大きい場合に給水圧力の低下が生じ
ない場合にはカウンタの設定値ｎを１とし、時間T2を適
正に設定してもよい。
とする。この状態では第４図に示すループL1,L2あるい
はL3の処理を制御装置が実行し、目標圧力Hoより給水圧
力Ｈの方が大きくなると、減速制御を、目標圧力Hoより
給水圧力Ｈが小さければ増速制御を行い、両者が等しけ
れば変速せず運転を続ける。この状態から使用水量が減
少してQf以下に達し、運転速度がN5以下に達すると第４
図に於ける３ステツプでこのN5以下の状態になつている
ことを判定して４ステツプへ進み、前述したように圧力
タンク９内に水量を保有するために必要な時間T1秒だけ
運転速度Ntを指令し、この後、５ステツプでインバータ
INVの出力し得る最低速度Nmin′を指令して運転T2秒間
続ける。この後、６ステツプでカウンタを１だけ進め次
の７ステツプで予じめ設定したカウンタがｎに達したか
判定し、達していなければ１ステツプからの処理を繰返
し、達している場合には８ステツプへ進み、ここで停止
制御の処理を実行して、この制御の図示していないが再
始動判断処理を実行する部分へジヤンプし、これ以降の
処理を実行する。ところで前述のカウンタの設定値ｎ
と、Nmin′を指令する時間T2は圧力タンクの容量が小さ
く保有水量が少ない場合にこの時間T2を長く設定すると
たとえば需要水量がQf近くで使用されたとすると給水圧
力（圧力タンク内又は給水管内の圧力）が低下してしま
うのでこれを防止するために設けたものである。したが
つて、時間T2を小しくして例えば時間T2を５秒、カウン
タの設定値ｎを12回とすればループL4は12回走りNt→Nm
in′が120秒間繰返されてポンプ４は停止する。なお、
タンク容量が十分に大きい場合に給水圧力の低下が生じ
ない場合にはカウンタの設定値ｎを１とし、時間T2を適
正に設定してもよい。
以上説明したように本実施例によれば極めて低い運転速
度Nmin′で運転しているためポンプ４内の羽根車は単に
低速回転しているだけで有効な仕事をしていないので旋
回流の生ずることがなく、水中の空気が分離することが
なく落水現象を解消することが出来る効果がある。
度Nmin′で運転しているためポンプ４内の羽根車は単に
低速回転しているだけで有効な仕事をしていないので旋
回流の生ずることがなく、水中の空気が分離することが
なく落水現象を解消することが出来る効果がある。
本発明によれば、予め定めた過少水量範囲に達したら、
直ちに落水現象を生じない極低速で運転せず、まず前記
極低速運転で前記十分な時間運転するに必要な給水量を
予め圧力タンク内に保有しておき、その後前記極低速で
運転するようにしたので、放流管を省略でき、またポン
プの始動頻度を抑制できると共にポンプの落水を防止で
きる効果がある。
直ちに落水現象を生じない極低速で運転せず、まず前記
極低速運転で前記十分な時間運転するに必要な給水量を
予め圧力タンク内に保有しておき、その後前記極低速で
運転するようにしたので、放流管を省略でき、またポン
プの始動頻度を抑制できると共にポンプの落水を防止で
きる効果がある。
第１図は本発明の実施例のポンプ装置の構成図、第２図
は第１図に示すポンプの運転特性図、第３図は同じくポ
ンプ装置の制御装置、第４図は第３図の制御装置の制御
手順を示すフローチヤート、第５図は従来のポンプ装置
の構成図、第６図は第５図に示すポンプの運転特性図で
ある。 ４はポンプ、５は逆止め弁、８は圧力センサー、９は圧
力タンク、13は補水槽、14はボールタツプ、INVは可変
周波インバータ装置、CTLは制御装置である。
は第１図に示すポンプの運転特性図、第３図は同じくポ
ンプ装置の制御装置、第４図は第３図の制御装置の制御
手順を示すフローチヤート、第５図は従来のポンプ装置
の構成図、第６図は第５図に示すポンプの運転特性図で
ある。 ４はポンプ、５は逆止め弁、８は圧力センサー、９は圧
力タンク、13は補水槽、14はボールタツプ、INVは可変
周波インバータ装置、CTLは制御装置である。
Claims (3)
- 【請求項１】ポンプと、前記ポンプの吐出し側に連結し
た給水管と、前記給水管に設けた圧力タンクと、前記圧
力タンク内の圧力を検知する圧力センサーと、前記圧力
センサーの出力に基づいて前記ポンプの運転を制御する
制御手段を備えて需要水量の変動に応じて前記ポンプの
運転速度を変えて給水を行なうものにおいて、 前記ポンプの落水が生じはじめる水量に対応して予め定
めた速度に対し、運転速度が該速度以下であることを検
出する速度検出手段と、 前記速度検出手段の検出出力を受け運転速度を高めて前
記圧力タンク内に水を蓄積するように所定時間運転する
蓄水運転手段と、 前記蓄水運転手段の蓄水運転が終了したことを受けて、
空気溜を生じない程度の低速度で且つポンプの始動頻度
を抑制するのに十分な時間として予め定めた時間だけ運
転を行なう手段 を備えたことを特徴とする可変速ポンプの落水防止装
置。 - 【請求項２】前記空気溜を生じない程度の低速度は、前
記ポンプの可変速駆動手段の出力し得る最低速度である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の可変速ポ
ンプの落水防止装置。 - 【請求項３】ポンプと、前記ポンプの吐出し側に連結し
た給水管と、前記給水管に設けた圧力タンクと、前記圧
力タンク内の圧力を検知する圧力センサーと、前記圧力
センサーの出力に基づいて前記ポンプの運転を制御する
制御手段を備えて需要水量の変動に応じて前記ポンプの
運転速度を変えて給水を行なう可変速ポンプの運転方法
において、 給水圧力と予め定めた目標圧力とを比較するステップ
と、 前記給水圧力が前記目標圧力より小さいとき運転速度を
前記ポンプの落水が生じはじめる水量に対応して予め定
めた速度と比較するステップと、 前記ポンプの落水が生じはじめる水量に対応して予め定
めた速度に対し運転速度が該速度以下であるとき運転速
度を高めて前記圧力タンク内に水を蓄積するように所定
時間運転する蓄水運転ステップと、 前記蓄水運転ステップが終了したことを受けて、空気溜
を生じない程度の低速度で且つポンプの始動頻度を抑制
するのに十分な時間として予め定めた時間だけ運転を行
なうステップ を備えたことを特徴とする可変速ポンプの運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60080117A JPH0672599B2 (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 可変速ポンプの落水防止装置及び運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60080117A JPH0672599B2 (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 可変速ポンプの落水防止装置及び運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241496A JPS61241496A (ja) | 1986-10-27 |
| JPH0672599B2 true JPH0672599B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=13709249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60080117A Expired - Lifetime JPH0672599B2 (ja) | 1985-04-17 | 1985-04-17 | 可変速ポンプの落水防止装置及び運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672599B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62282189A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-08 | Shindo Pump Kk | 給水制御装置 |
| JP2845898B2 (ja) * | 1988-08-11 | 1999-01-13 | レーヴエ・プンペンフアブリーク・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 圧力上昇装置および類似装置の運転の経済性を改善する方法 |
| JP5047747B2 (ja) * | 2007-10-01 | 2012-10-10 | 株式会社荏原製作所 | 横軸ポンプの運転制御装置、及び運転制御方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54162901U (ja) * | 1978-05-04 | 1979-11-14 | ||
| JPS56159583A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-08 | Hitachi Ltd | Control apparatus for pump |
| JPS57135287A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-20 | Kubota Ltd | Automatic water feeding method |
-
1985
- 1985-04-17 JP JP60080117A patent/JPH0672599B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61241496A (ja) | 1986-10-27 |
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