JPH0932047A

JPH0932047A - 水道圧利用給水システム

Info

Publication number: JPH0932047A
Application number: JP18241995A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Nishimura; 俊一西村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1997-02-04

Abstract

(57)【要約】【構成】上水道に連結される増圧装置４の下流側を分岐
し、一方を建物の上層階に配設し、他方を貯水槽２２を
介して建物の下層階および上層階に配設し、上層階の貯
水槽２２からの給水管１０を増圧装置４からの給水管１
０と連結した。【効果】小形の増圧装置で建物内の必要個所に衛生的で
安定した高圧給水を行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水道圧利用給水システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】上水道の配水圧を補完する給水システム
として、例えば、実開昭61−50162 号公報で示す給水装
置が開示されている。これは、上水道の配管圧力が十分
でない地域で、例えば瞬間湯沸器や浄水器などの所定の
給水圧力を必要とする給水装置を使う場合に、高置水槽
などの水源からの給水圧力を補完する増圧システムであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、水道配水を
さらに増圧させて、建物内への給水を安定して行うもの
である。また、戸別の家庭内配水管系で、高圧給水管系
と低圧給水管系を選択的に設けることで、利便性が高く
効率的な給水が行えるようにする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の一案は、上水道
の配水管などの水源に連結されて配水圧力をさらに増圧
する増圧装置を備え、この増圧装置の下流側の給水管を
分岐して、一方の分岐給水管を建物の上層階に配置し、
他方の分岐給水管を建物の上層部に配置した貯水槽に連
結し、この貯水槽の下流側を建物の下層階および上層階
に配置し、この上層階への給水管を前記増圧装置からの
分岐給水管と連結したことを特徴とする水道圧利用給水
システムである。

【０００５】この方法により、小形の増圧装置で建物内
の上層階にも高圧給水できるとともに、増圧装置の修理
点検時でも高置水槽から建物全体に給水ができる。

【０００６】また、本発明の他案は、上水道などの水源
からの配水管に設けられた住宅戸別の給水メータの下流
側を複数に分岐し、分岐管の一方に増圧装置を設けた戸
別増圧式水道圧利用給水システムである。

【０００７】

【作用】この方法により、家庭内で、瞬間湯沸器や浄水
器などが設置された配管系を選択して、必要に応じた高
圧水を供給することができる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す中層建物への
給水システムで、上水道などの水源に連結されて配水を
さらに増圧する増圧装置を備え、この増圧装置の下流側
を分岐して、一方を建物の上層階に配設し、他方を貯水
槽を介して建物の下層階および上層階に配設し、この上
層階への給水管を前記増圧装置からの給水管と連結した
水道圧利用給水システムである。ここで、上水道の配水
管２を分岐して、一方の分岐管２Ａに増圧装置４を設
け、他方の分岐管２Ｂに前後に仕切弁６Ａ，６Ｂを有す
るストレーナ内蔵型の逆止弁８を設けるとともに、増圧
装置４の下流側で分岐管２Ａ，２Ｂを連通して、建物へ
の給水管１０として集約してある。この分岐管２Ｂは、
増圧装置４の点検修理時にも、建物内への給水を継続さ
せるために設けた。ここで、分岐管２Ａに設けた増圧装
置４は、上流側に圧力開閉装置１２と、ストレーナおよ
び逆止弁内蔵形の減圧弁１４を配置し、この減圧弁１４
の下流側をさらに二つに分岐し、それぞれの分岐管２
Ｃ，２Ｄ各々に、前後に仕切弁６Ａ，６Ｂを有するスト
レーナ内蔵型の逆止弁８と、電動ポンプ１６とを設け、
この電動ポンプ１６の下流側に、蓄圧装置１８と吐出側
の圧力開閉器２０とを備えている。この例では、分岐管
２Ａと分岐管２Ｂの各々に同様な自動給水装置を２セッ
ト配置した増圧装置４としてあるが、建物への給水仕様
に応じて１セットあるいは３セット以上の自動給水装置
としてもよい。また、増圧装置４の下流側で、建物への
給水管１０は複数に分岐され、一方の分岐給水管１０Ａ
を建物の上層階(図では４階〜５階)に配設し、他方の分
岐給水管１０Ｂを、貯水槽２２に連通してある。ここ
で、貯水槽２２は、建物の屋上などの上層部に配置し、
ボ−ルタップなどの液面制御装置を併用してある。さら
に、貯水槽２２の下流側の給水管２４は、建物の下層階
（図では１階〜３階）および上層階(図では４階〜５階)
に配設されている。ここで、上層階へ分岐した給水管２
４Ａの下流側は、逆止弁２６を介して、増圧装置４から
の分岐給水管１０Ａと連結してある。この逆止弁２６は
貯水槽２２から上層階への流下水を通過させる。また、
増圧装置４から上層階への分岐給水管１０Ａには、逆止
弁２８と減圧弁３０とが設けられている。建物内の給水
管１０Ａおよび給水管２４の末端には、水栓や瞬間湯沸
器あるいは浄水器などの給水器具３２が設けられてい
る。

【０００９】次に、本発明の一実施例による増圧装置４
の給水作用を、電気回路の概念を示す図２を併用して説
明する。上流側の圧力開閉器１２は、配水管２の給水圧
力が所定値に達している場合は、電動ポンプ１６Ａ，１
６Ｂと電源３４との電気回路を接続し、所定の圧力より
も低い（例えば、断水中などの）場合には電気回路を開
放して、電動ポンプ１６Ａ，１６Ｂの運転を停止する。
配水管２に所定の圧力水が供給されている状態で、給水
器具３２（例えば水栓）を使用すると、圧力開閉器１２
と圧力開閉器２０が接点を閉じているため、電動ポンプ
１６Ａが始動し、配水管２の圧力水をさらに増圧して供
給する。この例では、流水により動作する流量開閉器３
６は、磁石を備えるフロート３８と、リードスイッチ４
０と、電磁開閉器４２とで構成されている。電動ポンプ
１６の給水量が多い場合には、流路中のフロート３８が
上昇して近接するリードスイッチ４０の接点を閉じさ
せ、電磁開閉器４２の励磁巻線４２Ａに通電させること
で、接点４２Ｂを閉じ、圧力開閉器２０と並列の回路を
構成する。次に、水栓などの給水器具３２が絞られるな
どで給水量が少なくなると、給水管１０内の圧力が徐々
に上昇し、蓄圧装置１８内に蓄水するとともに、圧力開
閉器２０が接点を開放する。この時点では、まだ流量開
閉器３６は回路を閉じているため、電動ポンプ１６Ａは
運転を続けている。次に、水栓が閉じられると、フロー
ト３８が自重で降下してリードスイッチ４０から離れる
ため、リードスイッチ４０の接点が開放し、接点４２Ｂ
も開放されて通電が停止し、電動１６Ａも停止する。こ
のようにして、圧力開閉器２０に遅延して流量開閉器３
６が回路を開放することで、蓄圧装置１８の小形化と起
動頻度を緩慢にし、安定した自動給水を行うことができ
る。

【００１０】次に、再び、給水器具３２が使用される
と、蓄圧装置１８から圧力水が吐き出されるとともに、
給水管１０内の圧力が低下し、再び、圧力開閉器２０が
接点を閉じるが、同時に、交互切換装置４４が接点を切
り換えて、他方の電動ポンプ１６Ｂの運転に切り換え
る。このようにして、２組の電動ポンプ１６Ａ，１６Ｂ
を交互に運転させることで、各々の運転時間の平均化を
図り、装置全体の耐久性を保つようにしてある。ここ
で、交互切換装置４４は，永久磁石を用いた自己保持形
のもので、電圧が印加されるたびに交互に回路を切り換
える。つまり、まず、電圧が印加されると一方の回路を
閉じ、電源が切れた時でも永久磁石によりそのままの状
態を保持する。次いで、再び電圧が印加されると、回路
を他方に切り換え、再び電源が切れた時にも永久磁石に
よりそのままの状態を保持する。このようにして、例え
ば、図２の回路では、圧力開閉器２０と流量開閉器３６
の開閉、つまり、電動ポンプ１６Ａまたは１６Ｂの始動
停止のたびに、次は他方の電動ポンプの運転に切り換
え、交互運転させる。この様に構成した給水システム
で、図１の右部に示す建物内の給水圧力線図のように、
貯水槽２２のみで流下給水する従来方式（一点鎖線Ｐ
ｏ）に比べて、下層階に対して不足しがちな上層階の給
水を、流下圧力Ｐｏよりも高い圧力Ｐで行うことがで
き、瞬間湯沸器や浄水器などの高圧水利用機器の使用も
可能となり、生活水準の向上が図れる。また、上層階の
給水圧力を確保するために、貯水槽２２を高い架台に設
置する必要もなく、建物の耐震性や工事作業性や美観が
向上する。また、配水管２が断水した場合でも、貯水槽
２２内の水を建物全体へ暫定給水できる。さらに、配水
管２の断水中に逆止弁８が故障して、給水管１０内の圧
力が低下した場合でも、屋上の貯水槽２２の背圧が常に
給水管２４Ａに加わっているため、上層階で水栓の先端
に取り付けたホースが流し台のシンク内の汚水中に水没
していても、サイホン現象による逆流は生じないので、
シンク内の水が給水管１０内へ逆流して配水管２内を汚
染するような不具合を防止することができる。この場
合、さらに、貯水槽２２内の水位が低下した場合でも、
水位の低下によりボールタップは弁を開放しているた
め、大気が分岐給水管１０Ｂから給水管１０へ流入する
ことで、同様にサイホン現象を防止し、給水管１０内や
配水管２内の衛生性を保てる。

【００１１】また、図３に給水性能を示すように、建物
全体を大形の電動ポンプ（一点鎖線Ａ）で給水する場合
（給水量Ｑ）に比べて、建物の上層階のみを部分的に、
配水管２の給水圧力Ｐｓに加えて増圧装置４でさらに加
圧することで、必要な給水圧力Ｐｄと給水量ｑを満足す
る給水性能（破線Ｂ）が得られ、増圧装置４は小形化が
可能となり、省資源や省エネルギが図れる。ここで、給
水管１０Ａに減圧弁３０を設けることで、実線Ｃのよう
に定圧給水を行い、必要以上の高圧が上層階に加わるの
を防止する。この減圧弁３０は、図１のように階別ある
いは各住戸別に設けるか、電動ポンプ１６の吐出側近く
に集約して、増圧装置４内に１個のみ設けてもよい。

【００１２】また、図４の配水管２内の圧力線図に示す
ように、大形の電動ポンプを設置した場合には、大量の
水が始動時に急速に吸引されることで、配水管２内の圧
力が破線Ａのように急激に低下するが、本発明のように
小容量の電動ポンプを用いることにより、実線Ｂのよう
に始動時の配水管２内の圧力低下を抑制し、近隣の建物
への給水への悪影響を防止することができる。さらに、
配水管２内の水圧が変動した場合でも、減圧弁１４を吸
込側に設置することで、破線Ｃのように、さらに、電動
ポンプ１６の始動時における配水管２内の圧力変動を抑
制することができる。また、吸込側の減圧弁１４と吐出
側の減圧弁３０とを併用することで、配水管２の圧力変
動や給水器具３２の使用状態の変化による圧力変動を、
さらに緩和することもできる。

【００１３】また、上述した増圧装置４は、屋上の貯水
槽２２を使用しない給水システムにも応用でき、配水管
２を分岐した一方の分岐管２Ａに増圧装置４を設けて建
物の上層階（４階〜５階）に給水し、低層階（１階〜３
階）には、配水管２から分岐管２Ｂを介して直接給水さ
せることもできる。この場合も、増圧装置４の小形化
と、上層階への高圧給水が行える。また、ここで、増圧
装置４の吐出側に設けた減圧弁３０の下流側で、増圧措
置４と分岐管２Ｂとを逆止弁を介して連結すれば、増圧
装置４の修理点検時に配水管２の給水圧力で上層階にも
給水できる。

【００１４】次に、図５および図６は、本発明の展開例
を示す水道圧利用給水システムであり、増圧装置４をさ
らに小形化でき、各住戸別に増圧給水する。

【００１５】この場合、図５に示すような中層住宅の場
合に、配水管２の水道メータ（親メータ）５０から分岐
した各階、あるいは、各住戸別に水道メータ（各戸メー
タ）５２を設け、増圧が必要な階（図では４階〜５階）
の階別あるいは各戸別に、各戸メータ５２の下流側で増
圧装置４を設ける。

【００１６】この場合、増圧が必要な住戸のみに増圧装
置４を設置することで、給水システムの簡素化や、受益
者負担の原則に基づいた設備購入や保全費用の負担制度
にできる。

【００１７】ここで、増圧装置４は、図１の構成でもよ
いが、図６の実施例は、各戸メータ５２の下流側を複数
に分岐し、家庭内で、配水管２の給水圧で直接給水する
低圧管路５４と、配水管２の給水を増圧装置４でさらに
増圧する高圧管路５６とに分けた。これは、給水器具３
２が水栓３２Ａの場合は扱いやすい低圧給水とし、湯沸
器３２Ｂや浄水器３２Ｃなどの高圧機器の場合は、増圧
装置４で高圧給水する。ここで、増圧装置４は、図２で
説明した２組の電動ポンプ１６Ａ，１６Ｂの交互運転方
式としてもよいが、配水管２の給水状況や保全体制に応
じて、１セットの自動式給水装置を交互に使用するもの
でもよい。

【００１８】ここで、図６と図７を併用して、この給水
システムの動作を説明する。

【００１９】電動ポンプ１６の吸込側の圧力開閉器１２
は、配水管２の給水圧力が所定値に達している場合は、
電動ポンプ１６と電源３４との電気回路を接続し、所定
の圧力よりも低い（例えば、断水中などの）場合には電
気回路を開放して、電動ポンプ１６の運転を停止する。
また、吸込側に設けたもう一つの圧力開閉器６０は、低
圧では電気回路を開放しているが、配水管２の給水圧力
が十分高く、例えば、増圧装置４の始動圧力よりも高い
圧力で給水された場合など、増圧装置４を運転させる必
要がない場合には、電気回路を開放して増圧装置４の運
転を停止させ、給水圧力が異常に高くなることを防止す
る。配水管２に所定の圧力水が供給されて、圧力開閉器
１２と圧力開閉器６０の両方が回路を閉じている状態
で、給水器具３２（例えば水栓）を使用すると、圧力開
閉器２０が接点を閉じ、切換装置４４はまず電動ポンプ
１６Ａを選択して始動させ、配水管２の圧力水をさらに
増圧して供給する。次いで、流量開閉器３６の電磁開閉
器４２は接点４２Ｂを閉じ、圧力開閉器２０との並列の
回路を構成して、電動ポンプ１６Ａの運転を継続する。
次に、水栓などの給水器具３２が絞られるなどで給水量
が少なくなると、給水管１０内の圧力が徐々に上昇し、
蓄圧装置１８内に蓄水するとともに、圧力開閉器２０が
接点を開放する。この時点では、まだ流量開閉器３６は
回路を閉じているため、電動ポンプ１６Ａは運転を続け
ている。次に、水栓が閉じられると、フロート３８が自
重で降下してリードスイッチ４０から離れるため、リー
ドスイッチ４０の接点が開放し、接点４２Ｂも開放され
て通電が停止し、電動ポンプ１６Ａも停止する。次に、
再び、給水器具３２が使用されると、蓄圧装置１８から
圧力水が吐き出されるとともに、給水管１０内の圧力が
低下し、再び、圧力開閉器２０が接点を閉じるが、同時
に、交互切換装置４４が接点を切り換えて、他方の電動
ポンプ１６Ｂの運転に切り換える。このようにして、２
組の電動ポンプ１６Ａ，１６Ｂを交互に運転させること
で、各々の運転時間の平均化を図り、装置全体の耐久性
を保つようにしてある。ここで、２組の自動給水装置の
構成部品（吸込側の圧力開閉器１２と圧力開閉器１６、
および吐出側の圧力開閉器２０と流量開閉器３６と、切
換装置４４）は、それぞれが連動するようになってお
り、電動ポンプ１６Ａと電動ポンプ１６Ｂとを交互運転
させるとともに、これらの構成部品が故障したときに相
互補完するようにした。このため、各々単独でも自動運
転できるように構成した２組の自動給水装置全体として
も相互補完するため、増圧装置４の信頼性も顕著に向上
する。

【００２０】なお、２組の自動給水装置を相互補完する
ために接続した電気回路で、切換装置４４の回路切り換
え時のラッシュ電流を吸収する静電容量６２を設けてあ
る。また、低層階で使用する場合などは、増圧装置４の
下流側と低圧管路５４との下流側を、逆止弁を介して連
通して増圧装置４の保守点検時に低圧管路５４から高圧
管路５６の給水器具３２にも給水可能にしたり、逆に、
仕切弁や切換弁などを介して増圧装置４から低圧管路５
５の水栓３２Ａに適時給水可能にすることもできる。ま
た、各戸メータ５２と、増圧装置４および低圧管路の逆
止弁８との間に逆止弁５８を設けてあるが、これは、配
水管２側が断水などで増圧装置４内よりも低圧になった
場合に、通常は閉鎖している逆止弁５８から大気を導入
させて、サイホン現象による給水器具３２下流の汚水の
逆流を防止し、配水管２内の衛生性を保つ。

【００２１】また、実施例では、管内の圧力検出と電動
ポンプの運転制御を、圧力開閉器や流量開閉器、あるい
は、自己保持形の切換装置を用いた例だが、本発明はこ
の例に制約されることなく、吸込側の二つの圧力開閉器
の圧力検出機能を兼ね備える圧力センサや、電子回路な
どによる制御装置により構成してもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、小形の増圧装置で建物
内の必要個所に安定した高圧給水を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す水道直圧利用給水シス
テムの説明図。

【図２】図１の増圧装置の一実施例による電気回路図。

【図３】図１の実施例による水道直圧利用給水システム
の給水特性図。

【図４】図１の実施例における増圧装置の始動時の配水
管内圧力線図。

【図５】本発明の階別，住戸別の水道直圧利用給水シス
テムの一実施例の特性図。

【図６】本発明の他の実施例による増圧装置の系統図。

【図７】本発明の他の実施例による増圧装置の電気回路
図。

【符号の説明】

２…配水管、４…増圧装置、１０…給水管、２２…貯水
槽、３２…給水器具。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上水道に水道メータを介して直結した増圧
装置の下流側を分岐して、一方を建物の上層階に配設
し、他方を貯水槽を介して前記建物の下層階および前記
上層階に配設し、前記貯水槽から前記上層階への給水管
を逆止弁を介して前記増圧装置からの給水管と連結し、
前記貯水槽からの流下圧力よりも高い圧力で前記増圧装
置から給水することを特徴とする水道圧利用給水システ
ム。
【請求項２】上水道の配水管に設けられた住宅戸別の給
水メータの下流側を複数に分岐し、一方の分岐路を前記
配水管からの直接給水路とし、他方の分岐路に増圧装置
を配置して増圧給水路としたことを特徴とする水道圧利
用給水システム。
【請求項３】上水道に水道メータを介して直結する増圧
装置を備え、電源と、吸込側圧力あるいは吐出側圧力あ
るいは流量に応動する電気回路開閉器と、電動ポンプと
が直列接続する電気回路を構成し、吸込側の圧力が所定
の圧力に達すると前記電気回路を閉じ、吸込側の圧力が
前記電動ポンプの始動圧力よりも高くなったときに前記
電気回路を開放することを特徴とする水道圧利用給水シ
ステム。
【請求項４】上水道に水道メータを介して直結される増
圧装置を備え、前記増圧装置を構成する複数の電動ポン
プのうち、いずれかを選択して運転させる交互切替装置
を、吸込側圧力または吐出側圧力あるいは流量に応動す
る電気回路開閉器と、前記電動ポンプとの間に直列接続
したことを特徴とする水道圧利用給水システム。