JP2000337264A - 貯水タンク付水道用給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配水管側からの給水に代えて、貯水タンクに
よる給水に切替えたとき、配水管からの水が流入を確実
に防止し、且つ貯水タンクを複数の水道用給水装置に共
用できるようにした貯水タンク付水道用給水装置を提供
すること。 【解決手段】 水道本管１の水圧により貯水タンク６に
貯水し、配水管２の水圧が低下したときでも、貯水タン
ク６から増圧ポンプ装置１０により水が供給できるよう
にした装置において、配水管２内の圧力が低下したこと
を圧力センサ３で検出し、自動弁５を閉じることによ
り、増圧ポンプ装置１０の吸込み側を配水管２から確実
に遮断するようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配水管から末端の
給水栓に給水する水道用給水装置に係り、特に、増圧ポ
ンプの吸込側に密閉式のタンクを設けた貯水タンク付水
道用給水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の給水装置は、配水管から供給され
た水を一旦受水槽に汲み込み、加圧ポンプを用いて末端
の需要家へ給水を行っていた。しかし、この場合、受水
槽が衛生上の問題になる。

【０００３】そこで、近年、受水槽を用いないで、直
接、水道の配水管に直結したポンプで給水するようにし
た、いわゆる水道管直結給水方式による給水装置が普及
してきており、その一例を特開平４ー３３０１２７号公
報にみることができる。

【０００４】しかし、この方式の給水装置は、水道の断
水に際して直ちにポンプの運転を停止させなければなら
ないので、緊急用水の確保ができず、非常時の水量確
保、或いは配水管側工事断水時での水量確保が課題にな
っていた。

【０００５】そこで、例えば特開平１０−２９９６８４
号公報では、ポンプ装置の吸込側に貯水タンクを設置
し、この貯水タンクに、配水管の水圧により貯水される
ようにして、非常時や工事断水時にも定量の水量が確保
できるようにした貯水機能付の水道用給水装置について
提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、水道
が断水したときでの配水管からの水の流入阻止について
配慮がされておらず、断水時での給水機能の充分な維持
の点に問題があった。また、上記従来技術は、貯水機能
とポンプ装置の機能を充分に発揮させる点について配慮
がされているとはいえず、両機能を最大限に発揮できる
ようにするために必要な配水管側と水道用給水装置以降
との遮断のタイミング、貯水タンクの作動及び給水装置
の作動を関係付ける点に問題があった。

【０００７】さらに、非常時や工事断水時だけではな
く、通常の使用状態にあるときでも、例えば給水制限が
始まって、配水管圧力が規定値以下となった場合には、
ポンプを停止させ、配水管側から水を引き込まないよう
にしなければならないが、上記従来技術による貯水機能
付水道用給水装置では、配水管圧力が規定値以下になっ
たことにより、貯水タンクからの給水運転に切替えたと
き、逆流防止弁を基点として貯水タンク側の圧力が配水
管側圧力より低くなったとき、配水管側から貯水タンク
側に水が流入してしまうという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、配水管側からの給水に代
えて、貯水タンクによる給水に切替えたとき、配水管か
ら貯水タンクに水が流入するのを確実に防止し、加え
て、貯水タンクを複数の水道用給水装置に共用できるよ
うにした貯水タンク付水道用給水装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、配水管から
逆流防止弁を介して増圧ポンプに至る経路に貯水タンク
を備えた貯水タンク付水道用給水装置において、記配水
管内の水圧を検出する圧力センサと、前記逆流防止弁と
前記貯水タンクの間の経路に配置した自動弁とを設け、
前記配水管内の水圧が予め設定してある所定圧力以下に
なったとき、前記配水管と前記貯水タンクの間の経路を
前記自動弁により遮断するようにして達成される。

【００１０】これにより、本発明の実施形態によれば、
以下の動作が得られる。まず、配水管の水圧が規定値以
上にあるときは、これを圧力センサが検知して自動弁を
開くので、通常の使用状態を保つことになり、需要側の
水使用状況に応じて増圧ポンプ装置が運転され、配水管
側から給水される。

【００１１】次に、配水管の水圧が規定値以下に低下し
たときには、これが圧力センサで検知され自動弁が閉鎖
されるので、配水管側からの給水を確実に遮断すること
ができる。このとき、需要側に水使用があれば増圧ポン
プ装置が運転され、貯水タンクから給水される。

【００１２】この水の使用に伴って、貯水タンク内の水
位が低下し、下限水位にまで低下したとすると、これが
下限水位検出手段により検出され、増圧ポンプ装置が停
止される。さらに、給水装置が複数組あった場合でも、
貯水タンクを共用することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による貯水タンク付
水道用給水装置について、図示の実施の形態により詳細
に説明する。図１と図２は、本発明の第１の実施形態
で、ここで、図１は給水系の構成を示し、図２は制御回
路を示す。

【００１４】まず、図１において、１は水道本管、２は
配水管、３は圧力センサ、４は逆流防止弁、５は自動
弁、６は貯水タンク、７は吸排気弁、８は下限水位検出
手段、９は吸込管、１０は増圧ポンプ装置、１１はバイ
パス管、１２は逆止め弁、１３は吐出側圧力タンク、１
４は圧力センサ、１５は制御装置、１６は送水管、１７
は給水器具である。

【００１５】そして、まず配水管２は、水道本管１から
給水用の水を引き込む働きをし、これに圧力センサ３が
設けてある。そして、この圧力センサ３は、この配水管
２内の水圧を検出する働きをするもので、このため、圧
力に応じて開閉する接点を備え、この接点は例えば水柱
約７ｍ以下の圧力で閉じ、水柱約１０ｍ以上で開くよう
に設定してある。

【００１６】次に、逆流防止弁４は、いわゆる逆止め弁
で、貯水タンク６側から配水管２側に水が逆流しないよ
うに阻止する働きをする。自動弁５は電磁コイルＳＶを
備えた電磁弁で構成され、配水管２側の水圧が規定値以
下のとき閉じ、設定値を越えたとき開くように制御され
る弁である。

【００１７】貯水タンク６は密閉式のタンクであるが、
その頂部に吸排気弁７を設けて空気の出入りか可能にさ
れている。そして、これにより、この貯水タンク６に
は、配水管２の水圧により水が流入し、配水管２の水圧
に応じた水位まで貯水されるようになっている。

【００１８】下限水位検出手段８は、３種類の水位検出
レベルＥ１、Ｅ２、Ｅ３を有し、貯水タンク６の水位が
下限水位ＬＷＬ(詳細は後述する)にあるか否かを検出す
るのに用いられる。

【００１９】増圧ポンプ装置１０は、いわゆるブースタ
ーポンプで、需要家末端に必要な水圧を所定圧力に維持
するのに使用され、配水管２の水圧だけでは不足したと
きに運転されると共に、貯水タンク６内の水位による圧
力だけでは不足したときにも運転される。

【００２０】バイパス管１１は逆止め弁１２を備え、配
水管２の水圧が吐出側所定圧より十分に高くて増圧ポン
プ装置１０を運転する必要がないとき、停止している増
圧ポンプ装置１０を迂回し、直接給水できるようにする
働きをする。吐出側圧力タンク１３はいわゆるアキュム
レータで、内部に空気溜りを有し、送水管１６内の圧力
変動を吸収し、圧力を保持(蓄圧)する働きをする。

【００２１】圧力センサ１４は増圧ポンプ装置１０の吐
出側に設けられ、給水圧力を検出する働きをする。制御
装置１５は図２に示す制御回路を備え、自動弁５と増圧
ポンプ装置１０を制御する働きをする。送水管１６は需
要家末端までの配管で、給水器具１７は送水管１６の末
端に取り付けられたコック付蛇口などである。

【００２２】次に、図２において、ＰＳは圧力センサ３
の接点で、従って、例えば水柱約７ｍ以下で閉じ、水柱
約１０ｍ以上で開く。なお、この実施形態では、このセ
ンサの出力が接点で示してあるが、これに限定されるも
のではなく、例えば圧力に応じて連続的な信号を出力す
るものでもよい。

【００２３】ＳＶＴはタイマーで、自動弁５の遮断に遅
れ時間を設定する働きをし、このため圧力センサ３の接
点ＰＳが閉じたときに計時を開始し、例えば１０秒など
の設定時間が経過後、通常は閉じている接点ＳＶＴａを
開き、この後、前記接点ＰＳが開いたときは遅れなく復
帰し、接点ＳＶＴａを閉じる。

【００２４】ＳＶは電磁コイルで、上記したように自動
弁５を操作する働きをする。なお、この実施形態では、
通電されたとき弁が開き、不通電時に弁が閉じる電磁弁
が用いられているが、動作条件が反対になっているもの
を使用してもよいし、同一機能を有しているなら電動弁
を使用しても良い。

【００２５】ＬＶは液面継電器で、貯水タンク６に設け
られた下限水位検出手段８により下限水位ＬＷＬを検出
し、下限水位信号Ｌｖａ(接点で表してある)を出力する
働きをする。従って、この実施形態の場合、この信号Ｌ
ｖａは下限水位ＬＷＬが検出されたとき閉じ、復帰水位
になったとき開くものである。

【００２６】なお、この実施形態では、この液面継電器
ＬＶを外部回路として設けているが後述す水道用給水装
置の運転制御回路中に電子回路として組み込んでもよい
し、ソフトウエーアとして組み込んでも良い。

【００２７】ＬＶＸはリレーで、液面継電器ＬＶの接点
Ｌｖａにより動作し、不通電時には閉じていて、通電時
に開く接点ＬＶＸｂを備えている。Ｒは表示手段で、同
じく液面継電器ＬＶの接点Ｌｖａにより動作し、貯水用
の貯水タンク６内に水がないとき、それを表示する働き
をする。Ｙは増圧ポンプ運転制御回路で、リレーＬＶＸ
の接点ＬＶＸｂからの信号により、貯水タンク６の水位
が下限水位ＬＷＬを越えて上位にあることを条件として
運転可能な状態になる。

【００２８】なお、図示してないが、この増圧ポンプ運
転制御回路Ｙはマイクロコンピュータを備え、これに吐
出側圧力センサ１４により需要側の水使用の状態を検出
し、この検出結果に応じて水道用給水装置を適正に運転
制御するためのプログラムが組み込まれている。

【００２９】次に、この実施形態の動作について説明す
る。先ず初めに、配水管２の水圧が、例えば水柱１０ｍ
以上の充分な値にある通常の使用状態での動作について
説明する。この場合、配水管の水圧が充分に高いので、
圧力センサ３の接点ＰＳは開いており、この結果、タイ
マーＳＶＴの接点ＳＶＴａは閉じている。

【００３０】従って、自動弁５は、そのコイルＳＶに通
電され、開いており、この結果、水道本管１の水は、配
水管２内の水圧により、配水管２、逆流防止弁４、自動
弁５を通って貯水タンク６内に送り込まれる。

【００３１】ここでいま、最初、貯水タンク６内が、空
気だけで満たされていたとすると、送りこまれた水によ
り内部の空気の圧力が上昇し、吸排気弁７が開かれ、こ
こから空気が排出されて水位が上昇して行く。そして水
位が下限水位ＬＷＬを越え、内部の空気が吸排気弁７か
ら全て排出され、水に置換されるまで、この水位の上昇
が続く。

【００３２】ここで、貯水タンク６内の水位が復帰水位
を越えると、液面継電器ＬＶはその接点Ｌｖａを開状態
とする。この結果、リレーＬＶＸは非通電状態になり、
接点ＬＶｘｂを閉じ、運転制御回路Ｙが作動可能状態に
される。

【００３３】この状態で、次に需要側で水の使用が生
じ、例えば給水器具１７が開かれたとすると、吐出側圧
力タンク１３の水圧が下がり、これを圧力センサ１４が
検出して増圧ポンプ装置１０を始動させ、始動後は圧力
センサ１４で検出した圧力に応じて増圧ポンプ装置１０
の運転を制御し、需要側への給水を行うのである。

【００３４】次に、非常時、又は工事断水などの理由に
より、配水管２の圧力が、例えば水柱７ｍ以下などの規
定値より低下した場合の動作について説明する。いま、
配水管水圧が水柱７ｍ以下に低下したとすると、圧力セ
ンサ３の接点ＰＳが閉じ、これにより、タイマーＳＶＴ
が起動され、上記したように、約１０秒の設定時間後、
接点ＳＶＴａを開く。

【００３５】そこで、この時点でコイルＳＶの通電が解
かれるので、自動弁５が閉じ、この結果、配水管２側か
らの水はここで確実に遮断され、従って、以後、この自
動弁５が開かれない限り、配水管２側から貯水タンク６
に水が流入する虞れは全く生じない。

【００３６】この状態で、需要側で水の使用が起こる
と、前述したようにして増圧ポンプ装置１０が運転さ
れ、給水が行なわれる。しかして、このときは、増圧ポ
ンプ装置１０の運転に伴って貯水タンク６内の水は需要
側に給水され消費されてゆくので、給水に伴って貯水タ
ンク６内の水位は低下して行く。

【００３７】そして、貯水タンク６内の水位が下限水位
ＬＷＬまで低下すると、ここで液面継電器ＬＶの接点Ｌ
Ｖａが閉じ、これによりリレーＬＶＸが付勢され、その
接点Ｌｘｂが開かれると共に、表示手段Ｒが動作され
る。

【００３８】この結果、この時点で貯水タンク水位低下
が表示手段Ｒに表示されると共に、このリレーＬＶＸの
接点ｂが開いたことにより増圧ポンプ運転制御回路Ｙが
応答し、増圧ポンプ装置１０の運転を停止させるので、
貯水タンク６内の水が無くなっても増圧ポンプ装置１０
が運転されたままになる虞れはなく、しかも、貯水タン
ク６内の水が減少して、下限水位ＬＷＬになるまで確実
に給水を行なうことができるので、貯水タンク６による
貯水機能を有効に利用することができる。

【００３９】なお、この実施形態では、貯水タンク６の
下限水位の検出に、水位センサを使用しているが、圧力
センサなどにより、貯水タンク６の下限水位に対応する
圧力から下限水位を検出するようにしても良い。

【００４０】従って、この実施形態によれば、配水管１
側からの給水に代えて、貯水タンク６内からの給水に切
替えたとき、配水管１から貯水タンク６側に水が流入す
るのを確実に防止することができるので、貯水タンク６
内の水が限度になるまで有効に利用し、給水動作を行な
うことができる。

【００４１】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。図３は、複数の給水対象となる建物棟が連なって
いる大規模集合住宅などに本発明を適用した場合の一実
施形態で、この図３では、２棟を対象として、夫々が増
圧ポンプ装置１０を有し、送水管１６を介して各需要家
の給水器具１７に水道水を供給するようにした水道用給
水装置を２組、夫々Ａ、Ｂとして適用した場合を示した
ものである。

【００４２】そして、このとき、共通管１８を用い、こ
れにより夫々の給水装置Ａ、Ｂの吸込管９を連結し、こ
の共通管１８に貯水タンク６を設けることにより、１槽
の貯水タンク６を共用して給水が行なえるようにしたも
ので、その他の構成は図１の実施形態と同じである。

【００４３】従って、この図３の実施形態によっても、
配水管１側からの給水に代えて、貯水タンク６内からの
給水に切替えたとき、配水管１から貯水タンク６側に水
が流入するのを確実に防止することができるので、貯水
タンク６内の水が限度になるまで有効に利用し、給水動
作を行なうことができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、水道の配水管の水圧が
規定値より低下した場合には、逆流防止弁の配水管側に
設けた圧力センサがこれを検出して自動弁を遮断するよ
うにしたので、誤って増圧ポンプが運転されてしまうな
どのいかなる事態になっても、給水制限中、或いは非常
時に、配水管側の水が需要側へ引き込まれてしまうのを
確実に抑えることができる。また、本発明によれば、給
水制限中、或いは非常時に、配水管側の水が需要側へ引
き込まれてしまう虞れがないので、貯水タンクを用いた
ことの利点が充分に生かせ、貯水タンク内の水を有効に
用い、限度まで給水を継続させることができる。

【００４５】さらに、本発明によれば、貯水タンクを複
数系統の給水装置に共用することができるので、貯水機
能を確保しながら、設備費を最小限に抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による貯水タンク付水道用給水装置の一
実施形態を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態における制御回路を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明による貯水タンク付水道用給水装置の他
の一実施形態を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 水道本管 ２ 配水管 ３ 圧力センサ ４ 逆流防止弁 ５ 自動弁 ６ 貯水タンク ７ 吸排気弁 ８ 下限水位検出手段 ９ 吸込管 １０ 増圧ポンプ装置 １１ バイパス管 １２ 逆止め弁 １３ 圧力タンク １４ 圧力センサ １５ 制御回路 １６ 送水管 １７ 給水器具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 孝寿 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所内 Ｆターム(参考） 3H020 AA01 AA03 AA07 BA04 BA11 BA18 CA01 CA03 CA07 DA01 DA08 DA11 DA21 DA22 DA28 EA08 EA09 EA12 3H045 AA06 AA09 AA12 AA14 AA23 AA39 BA20 BA28 BA31 CA02 CA03 CA14 DA01 DA11 DA12 DA31 DA32 DA41 DA47 EA34 EA35 EA38

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配水管から逆流防止弁を介して増圧ポン
   プに至る経路に貯水タンクを備えた貯水タンク付水道用
   給水装置において、 前記配水管内の水圧を検出する圧力センサと、 前記逆流防止弁と前記貯水タンクの間の経路に配置した
   自動弁とを設け、 前記配水管内の水圧が予め設定してある所定圧力以下に
   なったとき、前記配水管と前記貯水タンクの間の経路を
   前記自動弁により遮断するように構成したことを特徴と
   する貯水タンク付水道用給水装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、 前記貯水タンクは、その頂部に吸排気弁を備え、 配水管から流入した水が所定の水位に達するまでは、該
   吸排気弁を介して内部の空気を排出させ、 前記増圧ポンプ装置の運転により、該貯水タンク内の水
   位が低下するときは、該吸排気弁から外気が導入される
   ように構成されていることを特徴とする貯水タンク付水
   道用給水装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の発明において、 前記貯水タンクは、そこに貯水された水の水位を検出す
   る検出手段を備え、 該検出手段により、前記貯水タンクに貯水された水の水
   位が予め設定してある所定の下限水位以上にあるとき、
   前記増圧ポンプ装置の運転が可能にされるように構成し
   たことを特徴とする貯水タンク付水道用給水装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３に記載の何れかの発明にお
   いて、 少なくとも前記配水管と、これに連結された増圧ポンプ
   装置からなる給水装置が複数組設けられており、前記貯
   水タンクがこれら複数組の給水装置に共用されるように
   構成されていることを特徴とする貯水タンク付水道用給
   水装置。