JPH07279885A - インバ−タ−切り替え式加圧給水システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は貯水槽内に配置されたポンプの回転
を、インバ−タ−切り替えによって制御する加圧給水シ
ステムに係るものである。 【構成】 受水槽中に複数の水中ポンプが配置された夫
々のポンプに対応してインバ−タ−が取り付けられ、圧
力センサ−によりパイプからの吐出圧力を検知し、この
圧力信号を制御部に入力し、制御部にて所定信号との差
異を求め、必要な周波数をインバ−タ−に入力し、夫々
のインバ−タ−を介して各水中ポンプの回転数を制御す
る加圧給水システム。１‥受水槽、２₁ 、２₂ ‥水中ポ
ンプ、３₁、３₂ ‥インバ−タ−、９‥圧力センサ−、
１１‥制御部。 【効果】 本発明のシステムは、ポンプを効果的に回転
させることができ、省エネルギ−化となり、故障時のバ
ックアップが可能な安全性の高いシステムとなった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加圧給水システムの改良
に関し、特に貯水槽内に配置されたポンプの回転を、イ
ンバ−タ−切り替えによって制御する加圧給水システム
に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】高層住宅の給水設備にあって、一旦受水
槽に水を溜め、次いで屋上等の高置水槽へポンプにより
揚水し、この高置水槽より水の落差による圧力を利用し
て各蛇口等に供給するシステムが採用されており、近年
に至り、これを改良したシステムとして減圧弁即ち揚水
量に関わらず吐出圧力を一定に保つ弁を利用したシステ
ムが開発され、受水槽より直接各蛇口等に供給するシス
テムが採用されるようになってきた。

【０００３】図２は後者の給水システムの概念図であ
り、受水槽Ｔ中に水中ポンプＰが横置きに設置され、こ
のポンプＰより逆止弁ＣＶ、減圧弁ＲＶを介してパイプ
が各蛇口Ｍに連なっている。図中、ＰＴは圧力タンク、
ＰＳは圧力スイッチ、Ｅは水位測定用電極、Ｃは制御盤
を示す。

【０００４】このシステムは吐出圧力を一定にするた
め、圧力スイッチＰＳによって減圧弁ＲＶを制御し、こ
の弁の機構によって吐出圧力を一定に保つこととされ
る。かかるシステムは高置水槽が不要となる利点はある
が、水を各蛇口へ供給するためにポンプがフル回転を持
続する必要があり、例えば、殆どの蛇口で水を使用しな
い場合であっても、ポンプはフル回転されておく必要が
ある。従って、エネルギ−的にみてロスの度合いが大き
い。

【０００５】更に改良されたシステムとして、インバ−
タ−を１台用い、１台のポンプはこのインバ−タ−制御
によって運転するが、他のポンプは通常の商用電源にて
運転するという提案がなされている。この提案にあって
は、インバ−タ−にて制御されたポンプが１台だけ運転
されている場合はよいが、２台共に運転に供される際に
は、一方のポンプは商用電源を使用することとなり、必
要以上のエネルギ−を消費するものでエネルギ−ロスは
大きくなる。

【０００６】即ち、このシステムにあっては、使用水量
の増減によってインバ−タ−からの指示により回転数を
制御し、インバ−タ−駆動ポンプを駆動させ、末端（蛇
口）圧力が一定になるように制御する。そして、インバ
−タ−駆動ポンプの回転数が最大回転数となると、停止
中の商用電源による定速ポンプが起動して並列運転とな
り末端圧力を一定に保つ。そして、使用水量が減少する
と定速ポンプが停止し、インバ−タ−駆動ポンプのみの
運転に戻ることとなる。このように、定速ポンプの運転
時は必要以上のエネルギ−を消費するもので、更なる改
良が求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はインバ−タ−
駆動による複数の水中ポンプを内蔵した受水槽一体型加
圧給水システムを提供するものであり、如何なる蛇口の
利用状況によっても、インバ−タ−制御されたポンプを
回転させるため、水の需要に応じて全てのポンプの回転
数を調整することができ、以て省エネルギ−タイプの給
水システムを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、水槽中
に複数の水中ポンプが配置され、各水中ポンプを連結し
たパイプにて各蛇口に配管された加圧給水システムであ
って、各水中ポンプに夫々別個の給水バルブ及び逆止弁
が配置され、更に夫々のポンプに対応してインバ−タ−
が夫々取り付けられ、前記パイプに連なる圧力センサ−
によりパイプからの吐出圧力を検知し、この圧力信号を
制御部に入力し、制御部にて所定信号との差異を求め、
必要な周波数をインバ−タ−に入力し、夫々のインバ−
タ−を介して各水中ポンプの回転数を制御することを特
徴とするインバ−タ−切り替え式加圧給水システムに係
るものである。

【０００９】

【作用】以下、実施例をもって作用及び作動状態を説明
する。図１は本発明の給水システムの概念図である。図
中、１は受水槽であり、この受水槽１中には、水中に没
して周波数を変えて回転数の制御を行うモ−タ−（図示
せず）を内蔵した水中ポンプ２₁ 、２₂ が２個横置きに
設置されている。この水中ポンプ２₁ 、２₂ には夫々別
個にインバ−タ−（周波数変換器）３₁ 、３₂ 、給水バ
ルブ４₁ 、４₂ 、逆止弁５₁ 、５₂ を備えている。尚、
水中ポンプ２₁ 、２₂ は回転駆動力を与えるモ−タ−
（図示せず）が夫々一体となっている。

【００１０】かかる水中ポンプ２₁ 、２₂ は、受水槽１
内の水を昇圧して受水槽外へに吐出するもので、この吐
出された水は夫々の給水バルブ４₁ 、４₂ 及び逆止弁５
₁ 、５₂ を経由してパイプ６に導かれ、夫々の蛇口７、
７、‥‥‥に送られる。そして、前記したパイプ６には
圧力タンク８、圧力センサ−９、送水バルブ１０が備え
られており、圧力センサ−９にて検知した圧力信号は制
御部１１に送られる。又、１２は電源、１３はブレ−カ
−であり、この他に水位測定用電極等が備えられること
は言うまでもない。尚、インバ−タ−３₁ 、３₂ の故障
等を考慮して各ポンプ２₁ 、２₂ は商用電源に接続する
ように予め配線されるのが好ましい。

【００１１】制御部１１は、制御目標圧力を出力する出
力部と、回転速度制御部と、ポンプの回転速度と制御目
標圧力との関係を設定する設定部と、可変速運転中の最
大回転数を記憶する記憶装置とを含んでいる。前記の出
力部は、インバ−タ−の出力信号を得、ポンプの回転速
度と制御目標圧力との関係から所定の目標圧力を出力す
る部位であり、回転速度制御部は、出力部からの出力信
号と圧力センサ−からの信号とからポンプの回転速度の
制御信号を出力する部位である。かかる制御部１１から
は周波数信号が出され、インバ−タ−３₁ 、３₂ にこの
信号が入力され、そしてインバ−タ−３₁ 、３₂ は所定
の周波数を出力して水中ポンプ２₁ 、２₂ と一体となっ
ている図示しないモ−タ−に送り、このモ−タ−が所要
速度で回転することとなる。

【００１２】さて、図１にて示す本発明の給水システム
の制御部１１にあっては、先ず圧力センサ−９によって
得られた信号Ｓ₁ は制御部１１に送られ、この制御部１
１では、一方でインバ−タ−３₁ 、３₂ から送られる信
号Ｓ₂ を基礎として制御目標圧力ＳＶが設定される。そ
して、Ｓ₁ と制御目標圧力ＳＶとの差及びその変化速度
等から、ポンプ２₁ 、２₂ の吐出圧力が制御目標圧力Ｓ
Ｖに近づくように周波数出力信号がインバ−タ−３₁ 、
３₂ に送られる。このようにインバ−タ−３₁、３₂ を
介してモ−タ−の回転を変速し、ポンプ２₁ 、２₂ から
の吐出圧力を変更することとなる。

【００１３】本発明の給水システムの運転は次の通りに
なる。使用水量の増減によってインバ−タ−のからの指
示により回転数を制御し、インバ−タ−駆動ポンプ２₁
を駆動させ、末端（蛇口）圧力が一定になるように制御
することとなる。そして、このインバ−タ−駆動ポンプ
２₁ の回転数が最大回転数となると、停止中の他のイン
バ−タ−駆動ポンプ２₂ が起動して並列運転となり末端
圧力を一定に保つ。そして、使用水量が減少するとイン
バ−タ−駆動ポンプ２₂ が停止し、再びインバ−タ−駆
動ポンプ２₁ のみの運転に戻ることとなる。

【００１４】本発明にあっては、システムの中心となる
ポンプ２₁ 、２₂ に夫々別個のインバ−タ−３₁ 、３₂
を採用したものであって、使用水量の増減に伴って常に
ポンプが最適出力をもって駆動されるものであって、エ
ネルギ−のロスは極めて少なくなるものである。

【００１５】

【発明の効果】本発明の受水槽一体型加圧給水システム
にあっては、ポンプを効果的に回転させることができる
ため、省エネルギ−化が達成され、しかも故障時のバッ
クアップが可能な安全性の高いシステムとなったもので
ある。そして、ポンプを水槽中に組み込んだことによる
低騒音、低振動が達成され、更にはポンプの回転数を制
御する各部位がコンパクトに設計できるメリットがあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の給水システムの概念図である。

【図２】図２は従来の給水システムの概念図である。

【符号の説明】

１‥‥受水槽、 ２₁ 、２₂ ‥‥水中ポンプ、 ３₁ 、３₂ ‥‥インバ−タ−、 ４₁ 、４₂ ‥‥給水バルブ、 ５₁ 、５₂ ‥‥逆止弁、 ６‥‥パイプ、 ７‥‥蛇口、 ８‥‥圧力タンク、 ９‥‥圧力センサ−、 １０‥‥送水バルブ、 １１‥‥制御部、 １２‥‥電源、 １３‥‥ブレ−カ−、 Ｃ‥‥制御盤、 ＣＶ‥‥逆止弁、 Ｅ‥‥水位測定用電極、 Ｍ‥‥蛇口、 Ｐ‥‥水中ポンプ、 ＰＳ‥‥圧力スイッチ、 ＰＴ‥‥圧力タンク、 ＲＶ‥‥減圧弁、 Ｔ‥‥受水槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受水槽中に複数の水中ポンプが配置さ
   れ、各水中ポンプを連結したパイプにて各蛇口に配管さ
   れた加圧給水システムであって、各水中ポンプに夫々別
   個の給水バルブ及び逆止弁が配置され、更に夫々のポン
   プに対応してインバ−タ−が夫々取り付けられ、前記パ
   イプに連なる圧力センサ−によりパイプからの吐出圧力
   を検知し、この圧力信号を制御部に入力し、制御部にて
   所定信号との差異を求め、必要な周波数をインバ−タ−
   に入力し、夫々のインバ−タ−を介して各水中ポンプの
   回転数を制御することを特徴とするインバ−タ−切り替
   え式加圧給水システム。