JPS61152995A - 給水装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、建造物に設置される給水システムに係り、特
に無人管理される給水システムに好適な給水装置に関す
る。

〔発明の背景〕

一般に、高層ビル等の建造物内部における給水は、地表
又は地下に受水槽を設け、又、当該建造物屋上に高架水
槽（給水槽）を設け、揚水ポンプ（送水ポンプ）により
受水槽から高架水槽に給水し、この高架水槽の水を各階
床に導くことにより行なわれる。そして、揚水ポンプの
起動、停止は、高架水槽に設けられた水位検出器から出
力される信号により制御される。近年、建造物が高層化
するに伴なって水槽も大形化し、屋上に高架水槽を設け
ることが不経済となったため、殆んどの水槽が屋上直置
式に近くなり、このため、屋上に近〜・階床では充分な
水頭差が得られないので、加圧貯水式の給水槽が用Ｖら
れている。

ところで、上記のような給水システムにおいて、揚水ポ
ンプが故障したり、受水槽から高架水槽に至る管路が凍
結した場合、高架水槽へ送水することができず、建造物
内部が断水となるという事態が生じ、又、揚水ポンプが
正常でも管路が凍結した場合、揚水ポンプの駆動モータ
が焼損するという事故が生じていた。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、その目的は、ポンプ故障による断水および凍結による
モータ焼損を防止することができる給水装置を提供する
にある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため、本発明は、受水槽から給水
槽に至る管路の水流を水流検出器により検出するよう＆
ｃし、２台の送水ポンプを備えて、−万の送水ポンプに
電源を接続した状態において、水流検出器によって水流
が検出されないときには。

当該−万の送水ポンプに接続された電源を切り離して他
方の送水ポンプに電源を接続した状態に切換え、この状
態においても水流検出器によって水流が検出されないと
きには、肖該他方の送水ポンプに接続された電源をも切
り離すようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る給水装置の回路図である
が、この回路の構成を説明するに先立ち、第２図により
給水システムの概略を説明する。第２図で、１は受水槽
、２は給水槽、３は給水槽２の水位を検出する水位検出
器である。４．５は受水槽１の水を給水槽２に供給する
送水ポンプであり、両者並列に接続されて交互に駆動さ
れるようになっている（交互駆動につい【は後述する）
。

６は送水ポンプ４．５と給水槽２との間の管路に設けら
れた水流検出器であり、所定量以上の水流を検出したと
き信号が出力される。７は逆止弁である。このような給
水システムにおいては、給水槽２の水位が所定の低水位
（渇水状態）になると水位検出器３がこれを検出して信
号を出力し、送水ポンプ４．５のいずれか一方を駆動し
て給水槽２に送水し、この送水により給水槽２の水位が
所定の高水位（満水状態）になると水位検出器３がこれ
を検出して信号を出力し、駆動中の送水ポンプを停止す
る。かくして、給水槽２の水位は常に一定範囲内の水位
に維持され、建造物内の給水に支障がないよ５にされて
いる。

ここで、第１図に戻り、その回路構成を説明する。Ｐ、
　Ｎは電源の正負両極を示す。８は交互リレーであり、
通電状態から無通電状態に変化したときのみ切換え作動
し、その他の場合は作動しない。交互リレー８は接点８
ａｌ、８８１ｅ　　ｇｂ、。

８ｂ２を有する。９１．　、　９　ａ、は水位検出器３
の所定低水位検出時の信号により作動するリレー（図示
しない）の接点、１０ｂ１，１０ｂ、　は水位検出器３
の所定高水位検出時の信号により作動するリレー（図示
しない）の接点である。１１　ａ　１゜１１ａ２．１ｌ
ｂ１．ｌｌｂ、は、水流検出器６が水流を検出したとき
作動する水流リレー（図示しない）のａ接点およびｂ接
点である。１２は送水ポンプ４を駆動するモータ１６の
リレーであり、接点１２　ａｌ、１２ａ、、　１ｚａ３
を有する。又、１３は送水ポンプ５を駆動するモータ１
７のリレーであり、接点１３　ａ　１　ｅ　１３　ａ　
ｚ　ｅ　１３　ａ　＠　　を有する。

ここで、モータ１６．１７はそれぞれ３相電源で駆動さ
れ、接点１２ａｌ　　、接点１３ａ、はその回路中に介
在せしめられる。１４は通電後所定時間経過して作動す
るタイマであり、接点１４　ａｌ　。

１４ＪＩ意、１４ｂ、、１４ｂ、　を有する。１５は事
故時に作動してこれを報らせる警報器、１８．１９は警
報器１５の作動を保持する保持リレー、２０は交互リレ
ー８の回路を開放するリレーである。

保持リレー１８は接点”　８”　１　＠　１８　ａ　ｘ
　　を、保持リレー１９は接点１９ａ１．１９ａ２　　
を、リレー２０は接点２０ｂをそれぞれ有する。

次に１本実施例の動作を、第３図に示すフローチャート
を参照しながら説明する。まず、正常時の動作について
説明する。今、前回の送水が送水ポンプ５で行なわれ、
次の送水は送水ポンプ４で行なわれる順番であるとする
。この場合、各リレー接点は第１図に示す状態にある。

この状態において、水位検出器３は常に給水槽ｚ内の水
位が低水位にあるか否かを監視しており（第３図に示す
手順Ｓ１）、水位が低水位になるとこれを検出し。

て低水位リレーを作動させ、接点９ａ□、９ａ２をオン
とする。接点９ａ、がオンとなると、電源Ｐ−リレー１
２−接点８ｂ、−接点９Ｊ１１−接点１０ｂ、−接点１
４ｂ１−電源Ｎの回路が閉成されてリレー１２が作動し
、接点１２ａ□、１２ａ、、１２ａ３がオンとなる。接
点１２ａ３　のオンにより、モータ１６が電源に接続さ
れ、送水ポンプ４が駆動される（手順Ｓ冨、なお、第３
図において、送水ポンプ４は２４％送水ポンプ５はＰ、
とし【示されている）。このため、受水槽１の水は給水
槽２へ供給される。一方、接点１２ａ１　のオンにより
交互リレー８が通電状態となるが、前述したように交互
リレー８は作動しない。又、接点１２ａ、のオンにより
、タイマ１４が計時動作を開始する。

この間、水流検出器６は一定以上の水流があるか否かを
監視しく手順Ｓ、）、又、水位検出器３は水位が高水位
にあるか否かを監視する（手順８４）。

給水槽２への送水が正常になされている場合、水流検出
器６は水流有を検出して水流リレーを作動させ、その接
点１１ｍ、、１１ａ２　をオンとし、接点１１ｂ１．１
１ｂ、　　をオフとする。その僅か後に、さきに計時動
作を開始していたタイｆｆ１４の設定時間が経過し、タ
イマ１４が作動してその接点１４ａｌ、１４ｍ、　　を
オン、接点１４ｂ１，１４ｂ２をオフとする。接点１４
ｂ□、１４ｂ、　がオフとなっても、接点１１ａ１．ｌ
ｌａ、　　がすでにオンとなっているので、リレー１２
および交互リレー１３は引続いて作動−状態にある。

この状態で、給水槽２の水位が上記給水により高水位と
なると、水位検出器３はこれを検出して高水位リレーを
動作させ、接点１０ｂ１．１０ｂ２をオフとする。接点
１０ｂ１　がオフになると、リレー１２０回路が開放さ
れ、リレー１２は非励磁状ｎＶｃなり、これにより接点
１２ａ１，１２ｍ２゜１２ａ１　がオフとなる。接点１
２ａ、のオフにより、モータ１６が遮断されて送水ポン
プ４が送水を停止する（手順８ｇ　）。又、接点１２ａ
１　のオフにより、交互リレー８は通電状態から無通電
状態となって作動し、接点８　ａ、、８　ａ２をオンと
し、接点８ｂ、、８ｂ、をオフとする。この接点８ａ１
のオンにより、次回送水における送水ボン　。

プ５の駆動が準備され、接点８ｂｌのオフにより、次回
送水における送水ポンプ４の休止が確保される。即ち、
送水ポンプ４が電源から切離され、送水ポンプ５が電源
に接続可能の状態に切換えられる。モし【、上記接点１
２，１２　のオフにより、タイマ１４は不作動状態とな
ってリセットされる。

回路は交互リレー８の接点９　ａ　１　ｅ　　８　ａ　
！　ｓ　８　ｂ　１−８ｂ、が切換えられただけで、他
の接点は図示の状態となる。

この状態において、水位検出器３は給水槽２内の水位を
監視しく手順Ｓ６）、水位が低水位になると低水位リレ
ーを作動させて接点９ａｌ、９ａ２をオンとし、今度は
接点８ａ１がオンになっているので、電源Ｐ−リレー１
３−接点８ａ１−接点９ａｌ−接点１０ｂ２−接点１４
ｂ２−電源Ｎの回路が閉成され、リレー１３が作動して
その接点ｔａａ、、１３ａ、、１３ａ、をオンとする。

接点１３ｍ１　のオンにより、モータ１７が電源に接続
され、送水ポンプ５が駆動され（手順Ｓｒ　）、給水槽
２への送水が開始される。以後の動作はさきに述べた動
作に準じるので、説明は省略する。かくして、正常状態
においては、手順８１〜８．。が繰返えされて給水槽２
への給水が送水ポンプ４゜５の交互運転により行なわれ
る。

次に、モータ又は送水ポンプに何らかの故障が生じ、あ
るいは管路凍結等の事態が生じ、受水槽１から給水槽２
への送水が不可能となる異常状態時の動作について説明
する。まず、モータ１６又は送水ポンプ４に何等かの故
障が生じており、モータ１７および送水ポンプ５は正常
状態にある場合、上記の動作と同様、手順Ｓ１．Ｓ２に
より接点９ａ１，９ａ、は一旦オンとなり、リレー１２
が作動してその接点１２ａ□＊　１２　ａ　ｆｉｇ　１
２１３　がオンとなり、これにより交互リレー８が通電
状態となる。しかしながら、給水槽２への送水はなされ
ないので、水流検出器６は水流を検出せず、接点１１　
ａ　ｌｅ目」２　はオフ、接点１１ｂ、、１ｌｂ２はオ
ンとなったままである。−万、前記接点１２ａ。

のオンにより、タイマ１４は計時動作を開始しており、
設定時間後に接点１４ａｌ、１４ａ２　がオン、接点１
４ｂ１．１４ｂ、　　がオフとなる。前述のように、接
点１１ａ１はオフのままであるので、タイマ１４の接点
１４ｂ１がオフになるとリレー１２の回路が開放され、
接点１２ａ、はオフとなってモータ１６、送水ポンプ４
は電源から遮断され（手Ｎ！ＬＳ１１　）、その使用が
中止される。

−万、一旦通電状態となってい声交互リレー８は、接点
１１ａ、がオフのままタイマ１４の設定時間が経過しズ
接点１４ｂ２がオフとなるので、不通電状態に変化し、
これにより、接点８ａ１゜８ａ２がオン、接点８ｂ□、
８ｂ、がオフとなる。

ところで、タイマ１４が作動し、その後交互リレー８が
作動するまでの極く短時間、交互リレー８の接点８ｂ１
、タイマ１４の接点１４ａ、および７１ｔＥＩＪレーの
接点１１ｂ１はオンの状態にあるので、保持リレー１８
が作動状態となり、その作動状態が保持される。この保
持リレー１８の作動により接点ｘｓａ１，１８ａ、がオ
ンとなり、接点１８ａ１のオンにより警報器１５が作動
しく手順８１２　　）％モータ１６、送水ポンプ４の故
障を報じる。

さ【、上記交互リレー８の作動により接点８ａ１がオン
となると、電源Ｐ−リレー１３−接点８ａｌ−接点９ａ
２−接点１０ｂ２−接点１４ｂ２−電源Ｎの回路が閉成
され、リレー１３が作動して接点１３ａ３を閉じてモー
タ１７、送水ポンプ５を駆動する（手順”ＳＩＳ　）。

このため、受水槽１から給水槽２への送水が支障なく開
始され、水流検出器６は水流を検出して（手１［８１４
）接点１１ａ１．ｌｌａ、を閉じ、接点１　ｌ　ｂ、、
１ｌｂ２を閉じる。以下、さきの動作と同様の動作によ
り、水位検出器３が高水位を検出したとき（手順８ｔｓ
）、モータ１７、送水ポンプ５を停止する（手順Ｓ□、
）。

以後、動作は再び手順８里に戻るが、警報器１５が作動
し、これにより係員がモータ１６、送水ポンプ４を検査
して故障修理が完了している場合には、動作は手順Ｓ□
〜８１０　を繰返すことになる。又、故障修理が完了し
ていない場合には、動作は手順Ｓ８〜８３％　８１□〜
Ｓ□６の繰返しになり、この間、送水は専ら送水ポンプ
５により行なわれる。なお、モータ１６、送水ポンプ４
が正常で、モータ１７、送水ポンプ５に故障が生じてい
る場合の動作（手順Ｓ１〜Ｓ８．８１ｇ〜５２４）も上
記動作に準じるので説明は省略する。

次に、モータ１６．送水ポンプ４、およびモータ１７、
送水ポンプ５の両方に故障が生じている場合には、当然
ながら手順Ｓ□４　又は手順Ｓ２□において水流は検出
されないので、手順Ｓ、４の場合はリレー１２が遮断さ
れた状態でリレー１３が遮断され、又、手順Ｓ２□の場
合はリレー１３が遮断された状態でリレー１２が遮断さ
れる。

これにより、接点１２ａ３．１３ａ３はいずれもオフと
なり、モータ１６、送水ポンプ４、およびモータ１７、
送水ポンプ５は電源から遮断される（手順８１８１手順
Ｓ３．）。この状態において、さきに述べた説明から明
らかなように、保持リレー１８．１９はいずれも作動状
態が保持されることｋなり、その接点１ａａ１，１９ａ
□のオンにより警報器１５の作動が維持されるとともに
、その接点１８ａ２，１９ａ２のオンによりリレー２０
が作動せしめられる。リレー２０の作動により、その接
点２０ｂがオフとなるので、交互リレー８は以後不作動
状態に維持される。したかつ℃、交互リレー８が作動す
ることにより、手順８１８から手順Ｓ１へ、又は、手順
８２１３から手順Ｓ６へ戻って動作が繰り返されるのを
避けることができる。

次に、管路凍結等送水ポンプ４．５以外の原因により送
水不能となった場合、水流検出器６による水流の検出は
ないので、送水ポンプ４．５が駆動されても接点１１　
ａ１＊　　１１　ａ２はオンとならない。したがって、
その動作は゛上記の送水ポンプ４．５の両方が故障した
場合の動作と全く同様の動作となる。

このように、本実施例では、水流検出器を設けて水流を
検出し、その検出接点をリレー回路に挿入して、−万の
送水ポンプが故障した場合には他方の送水ポンプを駆動
するようにしたので、建造物内の断水事故を防止するこ
とができ、又、管路凍結等送水不能の事態が生じた場合
には両方の送水ポンプを電源から遮断するようにしたの
で、モータの焼損事故を防止することができる。

なお、給水槽は高架水槽だけでなく、加圧式貯水槽その
他どのような方式のものであっても差し支えない。又、
上記実施例の説明ではリレー回路を例示して説明したが
、リレー回路に限ることはなく、電子的な回路あるいは
マイクロコンピュータを用いて構成することができる。

さらに、警報器に代えて表示器を用いることもでき、あ
るいはその両者を併用することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、水流検出器、事故時切
換手段および遮断手段を設け、一方の送水ポンプが故障
したときには他方の送水ポンプを駆動し、又、管路凍結
等の送水不能の事態が生じた場合には両方の送水ポンプ
の電源を遮断するようＫしたので、一方の送水ポンプが
故障しても建造物内の断水事故を防止することができ、
又、送水不能の事態が生じてもモータの焼損事故を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る給水装置の回路図、第２
図は本発明の実施例に係る給水システムのシステム構成
図、第３図はＷＥ１図に示す回路の動作を説明するフロ
ーチャートである。 １・・・・・・受水槽、２・・・・・・給水槽、３・・
・・・・水位検出器、４．５・・・・・・送水ポンプ、
６・・・・・・水流検出器、８−−−−−−交互！Ｊ　
レ−１９ａ１＊　　９ａ２．１０Ｊ＊１０ｂ、・・・・
・・水位検出器の検出接点、ｌｌａ□。 １１ａ２．１１ｂ１．１１ｂ、・・・・・・水流検出器
の検出接点、１２．　１３・旧・・リレー、１４・旧・
・タイマ、１５・・・・・・９報ｍ、１６．１７・・・
・・・ヒータ。 １８．１９・・・・・・保持リレー。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、受水槽と、この受水槽から給水槽へ交互運転により
   送水を行なう２台の送水ポンプとを備え、前記給水槽の
   水位に応じて前記２台の送水ポンプを運転制御する給水
   システムにおいて、前記受水槽から給水槽に至る管路の
   水流を検出する水流検出器と、前記２台の送水ポンプの
   うちの一方に対する電源接続状態において前記水流検出
   器で水流が検出されないとき他方の送水ポンプを電源接
   続状態に切換える事故時切換手段と、この事故時切換手
   段の切換による前記他方の送水ポンプの電源接続状態に
   おいて前記水流検出器で水流が検出されないとき当該他
   方の送水ポンプの電源接続状態を電源遮断状態とする遮
   断手段とを設けたことを特徴とする給水装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記事故時切換手
   段は、故障信号を出力する出力手段を備えていることを
   特徴とする給水装置。