JPH04330127A - 自動給水システム - Google Patents

自動給水システム

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JPH04330127A
JPH04330127A JP3056091A JP3056091A JPH04330127A JP H04330127 A JPH04330127 A JP H04330127A JP 3056091 A JP3056091 A JP 3056091A JP 3056091 A JP3056091 A JP 3056091A JP H04330127 A JPH04330127 A JP H04330127A
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water supply
water
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pump
supply system
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Yoshikiyo Matsuhashi
松橋 芳清
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IWAYA DENKI SEISAKUSHO KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は配水管の水を端末給水栓
に自動的に給水する自動給水システムに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば水道配水管の水は元圧(静水圧)
がかかっているので、この元圧によって二階建の建築物
の末端給水栓には給水することが可能である事を目標に
しているが、三階建以上の中高層建築物になると、前記
元圧だけでは不足して末端給水栓に給水することができ
ないことも生じるようである。そこで、配水管からの水
を一旦受水槽に入れ、この受水槽から前記建築物の屋上
に設けられた高置水槽へポンプアップし、この高置水槽
から各階の末端給水栓へ自然流下によって給水している
。あるいは、一旦、受水槽に入れられた水を加圧ポンプ
によって末端給水栓に直接給水していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の給水システムにあっては、中高層の建築物の
末端給水栓に給水するには配水管からの水を一旦受水層
に入れていたので、配水管にかかっている元圧は前記末
端給水栓に流し込むのに十分な圧力のときであっても縁
切されることとなり、したがって元圧の有するエネルギ
ーは利用されず、省エネという時代の要請に反するとい
う問題点があった。
【0004】また、受水槽に一旦貯水すると水の活性が
失われてしまうので、受水槽の有効容積が20立方メー
トルを超えるものについては簡易水道法の規制対象とな
り、安全衛生管理が義務付けられている。しかし近年土
地高騰による設置費の上昇や人手不足,人件費の上昇に
より前記管理を維持するのは困難となっている。さらに
、前記規制が及ばない小規模な受水槽の場合には、安全
衛生管理が不充分になり易く、安全衛生上問題があった
【0005】本発明は、配水管の元圧が十分なときには
、この元圧のエネルギーを利用し、また受水槽の設置は
不要となるようにして、この自動給水システムの維持費
を安くするとともに安全衛生上において問題のない自動
給水システムを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にあっては、配水管の水を末端給水栓
へ給水する給水管と、この給水管の途中に介設され前記
末端給水栓へ水を吐出する少なくとも一つの電動ポンプ
と、この電動ポンプより上流側の給水管に配設され水源
の元圧を検知する元圧センサと、前記電動ポンプより下
流側の給水管に配設され吐出圧を検知する吐出圧センサ
と、検知された元圧が最低圧以上から所定圧以下の範囲
内かおよび吐出圧が一定圧以下かを判定し前記電動ポン
プを作動させるために信号を出力する制御手段と、この
制御手段からの信号に基づいて可変電力を前記電動ポン
プに指定して供給する駆動手段とを備えた構成としたも
のである。
【0007】
【作用】元圧によって元圧を検知すると、この元圧が所
定値以上かどうかを制御手段によって判定し、所定値以
上のときには元圧が十分でこのエネルギーによって末端
給水栓へ流し込みが可能であるので、電動ポンプは休止
される。元圧が所定値以下と判定されると、駆動手段に
よって電動ポンプに可変電力が供給されるが、このとき
作動させる電動ポンプを指定する。
【0008】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1ないし図3は本発明に係る自動給水システムの一実施
例を示す図である。
【0009】図1において、符号1は元圧(静水圧)が
かかっている水源であり、この水源1には配水管2が接
続され、この配水管2からは中高層の建築物3の各階に
設けられた末端給水栓STVへ給水するための給水管4
が分岐している。
【0010】給水管4には電動ポンプMP1,MP2…
MPnが配設され、この電動ポンプMP1,MP2…M
Pnの吸水側には吸水側集合管5が取り付けられ、吐出
側には吐出側集合管6が取り付けられている。吸水側集
合管5と吐出側集合管6とはバイパス管7によって連通
されており、バイパス管7、吸水側集合管5には逆止弁
CHV0,CHV1,CHV2…CHVnが配設されて
いる。吸水側集合管5より上流側の給水管4には配水管
2の元圧を検知する元圧センサPS1と二重逆止弁DC
HVが配設されている。また吐出側集合管6より下流側
の給水管4には水が流れているか(末端給水栓STVが
使用されているかどうか)を検知する流量スイッチFS
、電動ポンプMP1,MP2…MPnによって吐出され
る水の圧力を検知する吐出圧センサPS2、水の圧力変
動を低減させる圧力タンクTが配設されている。
【0011】元圧センサPS1によって検知された元圧
、流量スイッチFSによって検知された流量および吐出
圧センサPS2によって検知された吐出圧は信号として
判定器8に入力され、判定器8によって判断された条件
によっては運転台数制御器9へ駆動信号が出力されると
もに、PIコントローラ10へ前記吐出圧の信号が入力
される。PIコントローラ10では、電動ポンプMP1
,MP2…MPnが一定吐出圧で運転されるように、設
定した目標値PdCと吐出圧センサPS2で検出した吐
出圧Pd間の偏差信号を比例および積分制御する。ここ
で、判定器8およびPIコントローラ10は制御手段1
2を構成している。
【0012】PIコントローラ10から出力された信号
に基づいてVVVFインバータ11はV/F変換電力を
運転台数制御器9に供給する。運転台数制御器9は電動
ポンプMP1,MP2…MPnの先発,次発,後続発と
いった順序を指定して駆動させる。電動ポンプMP1,
MP2…MPnは吐出圧を一定に保持するためにVVV
Fインバータ11から供給されるV/F変換電力によっ
て可変速で運転される。ここで、VVVFインバータ1
1および運転台数制御器9は駆動手段13を構成してい
る。
【0013】次に、図2に示すフローチャートを参照に
しながらこの自動給水システムの動作を図1に基づき説
明する。
【0014】元圧センサPS1によって元圧を検知する
と、この元圧は信号として判定器8に出力され、この判
定器8によって元圧が所定圧PSH以上かどうかを判定
する(ステップS1)。元圧が所定圧PSH以上のとき
、すなわち元圧が十分でこのエネルギーによって末端給
水栓STVへ流し込みが可能なとき、判定器8から運転
台数制御器9へ信号が出力されて電動ポンプMP1,M
P2…MPnは休止状態が保持される(ステップS2)
。 元圧が所定値PSH以下のときは末端給水栓STVへ流
し込みが不可能であり電動ポンプMP1,MP2…MP
nを作動させる必要があるが、この元圧が最低圧PSL
以下のとき(ステップS3)、すなわち水源が枯渇して
いたりあるいは電動ポンプMP1,MP2…MPnに至
る配水管2に破損事故が生じたりする等の異常事態のと
きには電動ポンプMP1,MP2…MPnの作動を休止
させる(ステップS2)。さらに元圧が最低圧値PSL
以上所定圧値PSH未満でも、吐出圧値Pdが吐出圧設
定目標値PdCと同一値のため、吐出圧センサPS2と
の偏差信号値が0値であれば末端給水栓STVが全く使
用されていない状態であるから、全電動ポンプMP1,
MP2,…MPnは無駄な運転をさせないために休止さ
せている(ステップS4)。
【0015】次に末端給水栓STVを1個でも開くと、
圧力タンクTから給水され、吐出圧力値Pdは次第に低
下する。吐出圧設定目標値PdCより低圧に設定された
起動圧力設定値PdSまで低下すると、吐出圧力センサ
PS2の信号は判定器8を経て運転台数制御器9に入力
される(ステップS5)。運転台数制御器9は電動ポン
プMP1,MP2,…MPnに先発,次発,後続発の順
序を指定する(ステップS6)。
【0016】圧力センサPS2の信号は判定器8で偏差
信号となり、PIコントローラ10にも入力される。P
Iコントローラ10の制御信号(比例及び積分)をVV
VFインバータ11に入力する(ステップS7)。VV
VFインバータ11は、V/F変換電力を運転台数制御
器9の指定にする指定電動ポンプ(先発)に供給される
(ステップS8)。
【0017】電動ポンプはV/F変換電力が供給され、
吐出圧設定目標値Pdcに保持するために可変速度で運
転される。使用している末端給水栓STVが増加すると
、先発の電動ポンプMP1は、吐出圧目標値維持能力の
限界に達してこの吐出圧設定目標値から低下し始める。 吐出圧センサPS2によって吐出圧設定目標値維持が困
難であると判定されると(ステップS9)、この吐出圧
の信号Pdに基づいて同様にして次発の電動ポンプMP
2を運転する。さらに、使用している末端給水栓STV
が増加すると、逐次後続の電動ポンプMP3〜nを追加
運転する。このときの電動ポンプMP1,MP2…MP
nの吐出量に対する吐出圧の関係は図3に示す通りとな
る。次に、前記末端給水栓STVの数が減少し始めると
、逆の順序をたどり、逐次後続発の電動ポンプから停止
させる。最後に残った先発機は流量スイッチFSの休止
信号により休止する。ここで、運転台数制御器9は、次
サイクル時には電動ポンプの先発,次発,後続発の順序
を入れ替えて各電動ポンプの負荷時間を均等化している
。なお、電動ポンプの吐出量急閉時の圧力変動は圧力タ
ンクTによりウォーターハンマも低減させる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
水管にかかっている元圧が十分なときには、そのまま末
端給水栓へ流し込むことが可能となる。したがって、十
分な元圧の有するエネルギーを利用することができ、省
エネという時代の要請に応えることができる。
【0019】また、受水槽の設置が不要となるので、安
全衛生管理やこのための高い人件費等が不要となり、し
たがって、この自動給水システムの維持費を安くするこ
とができるとともに安全衛生上においても問題はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動給水システムの一実施例を示
す全体構成図。
【図2】この自動給水システムの作動を示すフローチャ
ート。
【図3】この自動給水システムに用いられる電動ポンプ
の運転特性を示すグラフ。
【符号の説明】
2…配水管、4…給水管、8…判定器、9…運転台数制
御器、10…PIコントローラ、11…VVVFインバ
ータ、PS1…元圧センサ、PS2…吐出圧センサ、M
P1,MP2…MPn…電動ポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  配水管の水を末端給水栓へ給水する給
    水管と、この給水管の途中に介設され前記末端給水栓へ
    水を吐出する少なくとも一つの電動ポンプと、この電動
    ポンプより上流側の給水管に配設され水源の元圧を検知
    する元圧センサと、前記電動ポンプより下流側の給水管
    に配設され吐出圧を検知する吐出圧センサと、検知され
    た元圧が最低圧以上から所定圧以下の範囲内かおよび吐
    出圧が一定圧以下かを判定し前記電動ポンプを作動させ
    るために信号を出力する制御手段と、この制御手段から
    の信号に基づいて可変電力を前記電動ポンプに指定して
    供給する駆動手段とを備えたことを特徴とする自動供給
    システム。
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