[发明专利]供水装置及供水方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用泵对小区住宅和大厦等进行自来水等的供水的供水装置及供水方法。另外，本发明涉及供水装置的控制装置及供水装置的控制程序。

背景技术

具有被设置在小区住宅和大厦等中、作为向各供水端供给水的装置的供水装置。图1表示这样的供水装置的典型例，供水装置具有：2台泵1，分别具有电机M，并将水加压来输送；变换器(变频器)2，向用于驱动各泵1的电机M供给电力。供水装置在泵1的排出侧具有压力容器3和排出侧压力传感器4，按每个泵1具有流量开关(流量检测机构)6和止回阀7。泵1的吸入侧配管8被连接在自来水主管9，并在该吸入侧配管8上设置有吸入侧压力传感器10和逆流防止装置11。而且，仅通过自来水主管9的压力进行供水的旁通管12被设置在泵1的吸入侧配管8和排出侧配管13之间。而且，在旁通管12的中途设置有止回阀14。进行泵1的控制的控制部15基于来自这些传感器类部件的信号，实施与状况相应的泵1的转速控制及台数控制。

此外，若不是泵的吸入侧配管被连接在自来水主管的直结式供水装置，而是蓄水槽式的供水装置，则泵的吸入侧配管被连接在蓄水槽，蓄水槽所具有的水位检测器被连接在控制部。该蓄水槽式的供水装置的情况下，不具有逆流防止装置、吸入侧压力传感器及旁通管。

图2与泵的H-Q曲线(转速N₁、N₂及N₃)一并示出了表示供水装置中的使用流量和该流量所需的扬程(head)之间的关系的必要扬程曲线A、和基于该必要扬程曲线A设定的(标准)控制用扬程曲线B。在图2中，横轴表示流量Q，纵轴表示扬程(head)H。

必要扬程曲线A是从例如建筑物的扬程(顶层的高度)H₁、自来水设备所需的压力(自来水设备的压损)H₂及依赖于流量的配管损失H₃的合计(H₁+H₂+H₃)求出的。在该例中，必要扬程曲线A是平滑地连结使用流量为“0”时的扬程PB₀和使用流量为最终点Q₀时的扬程PA₀而成的曲线。

该必要扬程曲线A仅仅用于求出理想的扬程和使用流量之间的关系，在实际设计时广泛使用的如下方式，对于必要扬程曲线A，设定带有例如十几％左右的余量的(标准)控制用扬程曲线B，基于该控制用扬程曲线B控制泵的转速。该(标准)控制用扬程曲线B是平滑地连结对使用流量为“0”时的所述扬程PB₀具有十几％左右的余量而成的扬程(最低必要压力)PB₁和对使用流量为最终点Q₀时的所述扬程PA₀具有十几％左右的余量而成的扬程(最大必要压力)PA₁而成的曲线。

该控制用扬程曲线B作为扬程和转速的函数被存储在图1所示的供水装置的控制部15的存储部，基于该控制用扬程曲线B，也就是说，例如图2所示，使用流量为Q₁时，以该流量Q₁和控制用扬程曲线B的交点U₃成为泵1的运转点(转速N₁)的方式，控制泵1的转速。

图3表示图2所示的供水装置的运转循环的一例。在图3中，横轴表示时间，纵轴表示泵的旋转频率。泵1的旋转频率能够通过变换器2被可变速控制。

如图3所示，泵1停止驱动(时间：t₁)，此后，由排出侧压力传感器4测定的排出压力DP变得比设定的压力(设定压)SP低(DP＜SP)时，判定为水被使用，泵1开始旋转(时间：t₂)，进行供水。在供水过程中，利用设定压SP和由排出侧压力传感器4测定的当前的排出压力DP进行PI计算，通过将PI计算结果反映给泵1的旋转频率，进行泵1的可变速控制。

而且，在通过泵1进行的供水过程中，在检测到排出压力DP变得充分高、且通过流量开关6的“闭”而使用水量变少的情况时(时间：t₃)，泵1开始向压力容器4蓄压的加压运转，进行小水量停止动作，以便在接下来的少量使用时能够使用压力容器4内的水，然后，停止泵1的驱动(时间：t₄)。对流量开关6的“闭”进行检测的时间是例如1秒。

而且，由排出侧压力传感器4测定的排出压力DP变得比设定的设定压SP低(DP＜SP)时，判定为水被使用，泵1再次开始旋转(时间：t₅)，进行供水。