荏原製作所 給水ポンプの省エネ運転モードの特許

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荏原製作所からポンプ始動頻度の過多を抑制しながらも、省エネルギーを達成することが可能な給水装置を提供する特許が出願されています。

【公開番号】特許公開2015-25427
【公開日】平成27年2月5日

【課題】ポンプ始動頻度の過多を抑制しながらも、省エネルギーを達成することが可能な給水装置を提供する。

省エネモードの少水量停止動作を示すグラフ
図4 省エネモードの少水量停止動作を示すグラフ

第1の目標圧力制御カーブと第2の目標圧力制御カーブとを備えた給水装置の運転特性図である。
図6 第1の目標圧力制御カーブと第2の目標圧力制御カーブとを備えた給水装置の運転特性図である。

【発明の詳細な説明】

<省略>

【0039】
少水量停止動作の通常モードと省エネモードは、次のようにして切り替えられる。少水量停止動作の直前のポンプ2の運転時間t1(図3および図4参照)が所定の第1のしきい値を超えている場合には、制御部40は少水量停止動作を通常モードで実行する。上記運転時間t1が上記第1のしきい値以下であって、かつポンプ2の前回の停止時間t2(図3および図4参照)が所定の第2のしきい値を超えている場合には、制御部40は少水量停止動作を省エネモードで実行する。上記運転時間t1が上記第1のしきい値以下であって、かつポンプ2の前回の停止時間t2が上記所定の第2のしきい値以下である場合には、現在選択されているモード(通常モードまたは省エネモード)がそのまま維持される。すなわち前回と同一の少水量停止動作が行われる。このように、ポンプ2の最新の運転履歴(運転状況)に基づいて、少水量停止動作が通常モードと省エネモードとの間で切り替えられるので、ユーザーに不便さを感じさせることなく、ポンプ2の始動頻度の過多を抑制しながら、省エネルギーを実現することができる。

【0040】
省エネモードでの様子見運転の時間は、0以上であって、かつ通常モードでの様子見運転の時間よりも短く設定される。さらに、省エネモードでの圧力保持運転の時間を、通常モードでの圧力保持運転の時間よりも短くしてもよい。この場合、省エネモードでの圧力保持運転の時間は0であってもよい。図5は、様子見運転および圧力保持運転の時間が0である場合の省エネモードの少水量停止動作を示すグラフである。図5から分かるように、様子見運転および圧力保持運転の時間が0であるということは、様子見運転および圧力保持運転が行われないことを意味する。この場合は、図4に示す省エネモードの少水量停止動作よりもさらなる省エネルギーを実現することができる。

<途中省略>

【0045】
省エネモードの少水量停止動作では、図4および図5に示すように、様子見運転が短い時間で行われるか、様子見運転が行われない。この場合、省エネルギーは実現されるが、その一方で、ポンプ2の起動および停止の頻度が増加することがある。そこで、ポンプ2の起動および停止の頻度を下げるために、運転時間t1と停止時間t2との合計が、所定の基準時間STよりも短い場合は(t1+t2<ST)、制御部40は、運転時間t1と停止時間t2との合計が所定の基準時間STに達するまでポンプ2の運転を継続してもよい。この場合におけるポンプ2の運転を継続させる時間(すなわち、ST-(t1+t2))は、付加的な運転時間であり、この付加的な運転時間の経過後に少水量停止動作が省エネモードで実行される。一方、運転時間t1と停止時間t2との合計が、所定の基準時間ST以上である場合は(t1+t2≧ST)、制御部40は直ちに少水量停止動作を省エネモードで実行する。所定の基準時間STは、例えば60秒である。このような運転を実行することにより、省エネルギーとポンプ2の起動停止の頻度低減とをバランスさせることができる。

従来のファジイ推論機能による少水量停止動作は、直前の運転時間が短い場合には、様子見運転時間を長めにするというものですが、夜間だと様子見運転時間ばかりが長くなってしまうために考えられた運転制御方式です。

新発売した給水ポンプユニット、PNAFM型やフレッシャー3100の新機能Eモードについての特許と思われます。省エネ運転時は様子見運転と圧力保持運転の時間を短くするとともに運転制御圧力を減少させて省エネとなります。

例をまとめてみますと
省エネモードの少水量停止動作を示すグラフ

直近の停止時間:t2 直前の運転時間:t1 その後のモード 備考
長い 長い 省エネ運転制御(水圧を落とす)
長い 通常 ※t1が長くなった場合は運転途中で通常モードに切り替わり
長い 短い 省エネ
短い 短い 継続
t1+t2が短い 所定時間給水運転を行ったあと省エネモードで小水量停止動作

という制御になっているようです。

様子見運転と圧力保持運転を0とした例では起動頻度過多の可能性があるのでt1+t2が短い場合は規定時間(たとえば60秒)運転をした後に少水量停止動作が省エネモードで実行するということが記載されています。

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