JP2000291585A - 水道用給液装置 - Google Patents
水道用給液装置Info
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- JP2000291585A JP2000291585A JP2000087107A JP2000087107A JP2000291585A JP 2000291585 A JP2000291585 A JP 2000291585A JP 2000087107 A JP2000087107 A JP 2000087107A JP 2000087107 A JP2000087107 A JP 2000087107A JP 2000291585 A JP2000291585 A JP 2000291585A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配水管への影響がなく、高置水槽内の水が濁
水となることがなく、衛生的な給水を可能にする。 【解決手段】 高置水槽１２に給水する水道用給液装置
で、水道本管１に逆止弁９を介して直結給水用の配管２
を接続し、高置水槽１２に送水する送水管を接続し、配
管２に接続されこの配管２を通して水道本管１の水を吸
い込み前記送水管側に吐き出すポンプ８を設けると共
に、水圧を検出する圧力検出手段３と、高置水槽１２内
の水位を検出する水位検出手段１４とを設け、ポンプ８
を駆動する電動機の速度制御を行うインバータが、圧力
検出手段３の検出圧力と水位検出手段１４の検出水位に
応じた制御を行い、ポンプの可変速駆動を行う。
水となることがなく、衛生的な給水を可能にする。 【解決手段】 高置水槽１２に給水する水道用給液装置
で、水道本管１に逆止弁９を介して直結給水用の配管２
を接続し、高置水槽１２に送水する送水管を接続し、配
管２に接続されこの配管２を通して水道本管１の水を吸
い込み前記送水管側に吐き出すポンプ８を設けると共
に、水圧を検出する圧力検出手段３と、高置水槽１２内
の水位を検出する水位検出手段１４とを設け、ポンプ８
を駆動する電動機の速度制御を行うインバータが、圧力
検出手段３の検出圧力と水位検出手段１４の検出水位に
応じた制御を行い、ポンプの可変速駆動を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水道用給液装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、水道用給液装置（給水ポンプ）
は、逆流による水の汚染防止や、ウオータハンマーの影
響による量水計（水道メータ）の誤計測防止の観点か
ら、水道本管に直結して使用されることが規制されてい
た。このため、水道本管であるの配水管から分岐して一
旦受水槽に注入し、この水を給水ポンプにより揚水して
ビル（又はアパート，マンション等）の屋上に設置され
た水槽（以下、高置水槽と略す。）に貯水し、そして落
差を利用し各需要家に送水しているのが現状である。
は、逆流による水の汚染防止や、ウオータハンマーの影
響による量水計（水道メータ）の誤計測防止の観点か
ら、水道本管に直結して使用されることが規制されてい
た。このため、水道本管であるの配水管から分岐して一
旦受水槽に注入し、この水を給水ポンプにより揚水して
ビル（又はアパート，マンション等）の屋上に設置され
た水槽（以下、高置水槽と略す。）に貯水し、そして落
差を利用し各需要家に送水しているのが現状である。
【０００３】この例を図１により説明すると次の通りと
なる。配水管１から分岐管２，量水計３，ボールタップ
４を介して受水槽５に一旦注入する。受水槽５に貯水さ
れた水を給水ポンプ８により揚水し、建物１８の屋上に
設置してある高置水槽１２に貯水する。この貯水した水
を、落差を利用して、各戸メータ１７を介して需要家の
水栓１６に給水する。この際、給水ポンプ８は高置水槽
１２に設置してある液面リレー１４が、同水槽の下限水
位ＬＷＬを検知した時に始動し、上限水位ＨＷＬを検知
すると停止する。なお、６、１１は送水管、７、１０は
仕切弁、９は逆止弁、１３はボールタップである。
なる。配水管１から分岐管２，量水計３，ボールタップ
４を介して受水槽５に一旦注入する。受水槽５に貯水さ
れた水を給水ポンプ８により揚水し、建物１８の屋上に
設置してある高置水槽１２に貯水する。この貯水した水
を、落差を利用して、各戸メータ１７を介して需要家の
水栓１６に給水する。この際、給水ポンプ８は高置水槽
１２に設置してある液面リレー１４が、同水槽の下限水
位ＬＷＬを検知した時に始動し、上限水位ＨＷＬを検知
すると停止する。なお、６、１１は送水管、７、１０は
仕切弁、９は逆止弁、１３はボールタップである。
【０００４】最近、水道の配水管の圧力を利用するとと
もに不衛生な受水槽を排除するために、給水装置を同本
管に直結して給水する検討が始められている。この装置
は図１に於いて、排除した受水槽の代わりに点線配管１
９により給水装置に直結し、受水槽５を省略するもので
ある。又、この給水装置は次の点で可変周波数電源とし
てのインバータを用いた給水装置が有効であると考えら
れている。 （１）インバータにはソフトスタート，ソフトストップ
の機能を有しており、始動，停止時の配水管側の圧力変
動を押えることができ、配水管１側への影響を防止でき
る。 （２）水道配水管１の圧力が低下したら、インバータに
よりポンプ運転速度を下げて需要家への給水調整ができ
る。
もに不衛生な受水槽を排除するために、給水装置を同本
管に直結して給水する検討が始められている。この装置
は図１に於いて、排除した受水槽の代わりに点線配管１
９により給水装置に直結し、受水槽５を省略するもので
ある。又、この給水装置は次の点で可変周波数電源とし
てのインバータを用いた給水装置が有効であると考えら
れている。 （１）インバータにはソフトスタート，ソフトストップ
の機能を有しており、始動，停止時の配水管側の圧力変
動を押えることができ、配水管１側への影響を防止でき
る。 （２）水道配水管１の圧力が低下したら、インバータに
よりポンプ運転速度を下げて需要家への給水調整ができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】高置水槽式の給水装置
を水道の配水管に直結して使用すると次の問題点があ
る。 （１）ポンプは常に一定の運転点Ｑ（ポンプ性能曲線Ａ
と管路抵抗曲線Ｆとの交点；図３参照）で数時間運転さ
れるため、この間に大水量が消費される。従って、この
システムが普及し配水管に給水装置が多数直結される
と、配水管圧力が低下する虞がある。又、ポンプは使用
量大の状態で停止するため配水管圧力が上昇する。
を水道の配水管に直結して使用すると次の問題点があ
る。 （１）ポンプは常に一定の運転点Ｑ（ポンプ性能曲線Ａ
と管路抵抗曲線Ｆとの交点；図３参照）で数時間運転さ
れるため、この間に大水量が消費される。従って、この
システムが普及し配水管に給水装置が多数直結される
と、配水管圧力が低下する虞がある。又、ポンプは使用
量大の状態で停止するため配水管圧力が上昇する。
【０００６】（２）計画最大水量Ｑ0（図３参照）以上
の水量が消費される虞があり、この場合には配水管圧力
が計画値より低下する。 （３）従来の高置水槽式給水装置の給水ポンプは定速運
転であり、このポンプは水槽水位が下限水位ＬＷＬの時
に始動し、上限水位ＨＷＬの時に停止する。この間の落
差が大きいため、落下水によって、底に溜まっている異
物が巻上げられ、給水が濁る。 （４）高置水槽は一般に余裕を大きく取ってあるため、
水の停溜時間が長く、不衛生となる。
の水量が消費される虞があり、この場合には配水管圧力
が計画値より低下する。 （３）従来の高置水槽式給水装置の給水ポンプは定速運
転であり、このポンプは水槽水位が下限水位ＬＷＬの時
に始動し、上限水位ＨＷＬの時に停止する。この間の落
差が大きいため、落下水によって、底に溜まっている異
物が巻上げられ、給水が濁る。 （４）高置水槽は一般に余裕を大きく取ってあるため、
水の停溜時間が長く、不衛生となる。
【０００７】本発明の目的は、配水管への影響がなく、
高置水槽内の水が濁水となることがなく、衛生的な給水
を可能にする水道用給液装置を提供することにある。
高置水槽内の水が濁水となることがなく、衛生的な給水
を可能にする水道用給液装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、高置水槽に
給水する水道用給液装置において、水道本管に逆止弁を
介して接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽に
送水する送水管と、前記配管に接続され該配管を通して
前記水道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出すポ
ンプと、水圧を検出する圧力検出手段と、前記高置水槽
内の水位を検出する水位検出手段と、前記ポンプを駆動
する電動機と、該電動機を速度制御するインバータと、
該インバータに前記圧力検出手段の検出圧力および前記
水位検出手段の検出水位に応じた指令を出力する制御手
段とを備えることで、達成される。
給水する水道用給液装置において、水道本管に逆止弁を
介して接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽に
送水する送水管と、前記配管に接続され該配管を通して
前記水道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出すポ
ンプと、水圧を検出する圧力検出手段と、前記高置水槽
内の水位を検出する水位検出手段と、前記ポンプを駆動
する電動機と、該電動機を速度制御するインバータと、
該インバータに前記圧力検出手段の検出圧力および前記
水位検出手段の検出水位に応じた指令を出力する制御手
段とを備えることで、達成される。
【０００９】上記目的はまた、高置水槽に給水する水道
用給液装置において、水道本管に接続される直結給水用
の配管と、前記高置水槽に送水する送水管と、前記配管
に接続され該配管を通して前記水道本管の水を吸い込み
前記送水管側に吐き出すポンプと、該ポンプの吐出側と
前記送水管との間に設けられた逆止弁と、水圧を検出す
る圧力検出手段と、前記高置水槽内の水位を検出する水
位検出手段と、前記ポンプを駆動する電動機と、該電動
機を速度制御するインバータと、該インバータに前記圧
力検出手段の検出圧力および前記水位検出手段の検出水
位に応じた指令を出力する制御手段とを備えることで
も、達成される。
用給液装置において、水道本管に接続される直結給水用
の配管と、前記高置水槽に送水する送水管と、前記配管
に接続され該配管を通して前記水道本管の水を吸い込み
前記送水管側に吐き出すポンプと、該ポンプの吐出側と
前記送水管との間に設けられた逆止弁と、水圧を検出す
る圧力検出手段と、前記高置水槽内の水位を検出する水
位検出手段と、前記ポンプを駆動する電動機と、該電動
機を速度制御するインバータと、該インバータに前記圧
力検出手段の検出圧力および前記水位検出手段の検出水
位に応じた指令を出力する制御手段とを備えることで
も、達成される。
【００１０】上記目的はまた、高置水槽に給水する水道
用給液装置において、水道本管に第１の逆止弁を介して
接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽に送水す
る送水管と、前記配管に接続され該配管を通して前記水
道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出すポンプ
と、該ポンプの吐出側と前記送水管との間に設けられた
第２の逆止弁と、水圧を検出する圧力検出手段と、前記
高置水槽内の水位を検出する水位検出手段と、前記ポン
プの駆動する電動機と、該電動機を速度制御するインバ
ータと、該インバータに前記圧力検出手段の検出圧力お
よび前記水位検出手段の検出水位に応じた指令を出力す
る制御手段とを備えることでも、達成される。
用給液装置において、水道本管に第１の逆止弁を介して
接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽に送水す
る送水管と、前記配管に接続され該配管を通して前記水
道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出すポンプ
と、該ポンプの吐出側と前記送水管との間に設けられた
第２の逆止弁と、水圧を検出する圧力検出手段と、前記
高置水槽内の水位を検出する水位検出手段と、前記ポン
プの駆動する電動機と、該電動機を速度制御するインバ
ータと、該インバータに前記圧力検出手段の検出圧力お
よび前記水位検出手段の検出水位に応じた指令を出力す
る制御手段とを備えることでも、達成される。
【００１１】
【作用】ポンプは水道本管である配水管に直結され、本
管圧力の不足分を加圧して、ビル等の高所に設置されて
いる高置水槽に給水する。水位検出手段は、高置水槽内
の水位が、下限水位，上限水位，低水位運転水位のいず
れにあるかを検出し水位信号を発する。圧力検出手段
は、検出したの圧力に応じた圧力信号を発する。
管圧力の不足分を加圧して、ビル等の高所に設置されて
いる高置水槽に給水する。水位検出手段は、高置水槽内
の水位が、下限水位，上限水位，低水位運転水位のいず
れにあるかを検出し水位信号を発する。圧力検出手段
は、検出したの圧力に応じた圧力信号を発する。
【００１２】水位信号と圧力信号に基づき、制御手段
は、インバータはポンプの速度を制御する。これによ
り、ポンプを下限水位で始動させ、上限水位で停止さ
せ、あるいは圧力の立上り，立下り特性を図５に例示す
るように制御できる。また、ポンプを停止させるか減速
運転し、高置水槽内水位をＬＷＬまで下げ、揚水量と需
要水量とがこの水位付近で見合うようこの間でＬＷＬ一
定制御を行うことができる。更に、減速運転に入った場
合、ポンプ吐出し圧力が予め設定してある最低保証圧力
ＨC以下に低下させないよう速度制御したり、増速運転
に入った場合は、ポンプ吐出し圧力が予め設定してある
全揚程ＨＴを越えないように速度制御することができ
る。
は、インバータはポンプの速度を制御する。これによ
り、ポンプを下限水位で始動させ、上限水位で停止さ
せ、あるいは圧力の立上り，立下り特性を図５に例示す
るように制御できる。また、ポンプを停止させるか減速
運転し、高置水槽内水位をＬＷＬまで下げ、揚水量と需
要水量とがこの水位付近で見合うようこの間でＬＷＬ一
定制御を行うことができる。更に、減速運転に入った場
合、ポンプ吐出し圧力が予め設定してある最低保証圧力
ＨC以下に低下させないよう速度制御したり、増速運転
に入った場合は、ポンプ吐出し圧力が予め設定してある
全揚程ＨＴを越えないように速度制御することができ
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図２は本発明の一実施例に係る給水設備に構
成図であり、基本的には、図１に示した受水槽５を削除
した構成である。なお、図１で説明した機器と同じ機器
には同一符号を付け説明は省略する。２０は内部に空気
溜まりを有する圧力変動吸収用の圧力タンク、２１はポ
ンプ吐出し側圧力を検出する圧力センサ、２２は需要側
からの汚染を防止する逆流防止弁、１４は高置水槽１２
に装備され高置水槽１２内の水位を検出する水位検出手
段であり、たとえば下限水位ＬＷＬと、上限水位ＨＷＬ
と、ＬＷＬより若干高い低水位での運転を行うための水
位ＬＬを検出する。なお、６，１１は送水管、７，１０
は仕切弁、９は逆止弁、１３はボールタップである。
説明する。図２は本発明の一実施例に係る給水設備に構
成図であり、基本的には、図１に示した受水槽５を削除
した構成である。なお、図１で説明した機器と同じ機器
には同一符号を付け説明は省略する。２０は内部に空気
溜まりを有する圧力変動吸収用の圧力タンク、２１はポ
ンプ吐出し側圧力を検出する圧力センサ、２２は需要側
からの汚染を防止する逆流防止弁、１４は高置水槽１２
に装備され高置水槽１２内の水位を検出する水位検出手
段であり、たとえば下限水位ＬＷＬと、上限水位ＨＷＬ
と、ＬＷＬより若干高い低水位での運転を行うための水
位ＬＬを検出する。なお、６，１１は送水管、７，１０
は仕切弁、９は逆止弁、１３はボールタップである。
【００１４】図４は図２に示すポンプ性能曲線図であ
り、縦軸に全揚程Ｈをとり、横軸に水量Ｑをとってあ
る。同図に於いて、Ｆは管路抵抗曲線であり、給水系統
により固有の値を示す。また、Ｑ0は計画最大給水量
（瞬時最大水量）、ＨＴは全揚程である。一般には１０
０％Ｎ時（曲線Ａ）、このＱ0，ＨＴを満足するように
ポンプを選定する。しかし汎用されるポンプは大量生産
されるため、必らずしもＱ0とＨＴが一致しない。これ
に対して曲線Ｂは計画最大水量Ｑ0のとき全揚程ＨＴと
なる特性を満足するポンプ運転速度がＮBの時のＱ−Ｈ
性能である。曲線Ｄは任意の水量ＱD、揚程ＨDを満足す
る運転速度がＮDの時のＱ−Ｈ性能である。同様に曲線
Ｃは水量が０の時に最低保証圧力ＨCを満足する運転速
度ＮCの時のＱ−Ｈ性能である。尚、図４は、吸込側圧
力を最小値で示してあるので、この圧力が変化すると前
述した運転速度ＮB，ＮD，ＮCは変わるのは明らかであ
る。これに対し、従来は図３に示すよう、ポンプは常に
一定の運転点Ｑで運転される。
り、縦軸に全揚程Ｈをとり、横軸に水量Ｑをとってあ
る。同図に於いて、Ｆは管路抵抗曲線であり、給水系統
により固有の値を示す。また、Ｑ0は計画最大給水量
（瞬時最大水量）、ＨＴは全揚程である。一般には１０
０％Ｎ時（曲線Ａ）、このＱ0，ＨＴを満足するように
ポンプを選定する。しかし汎用されるポンプは大量生産
されるため、必らずしもＱ0とＨＴが一致しない。これ
に対して曲線Ｂは計画最大水量Ｑ0のとき全揚程ＨＴと
なる特性を満足するポンプ運転速度がＮBの時のＱ−Ｈ
性能である。曲線Ｄは任意の水量ＱD、揚程ＨDを満足す
る運転速度がＮDの時のＱ−Ｈ性能である。同様に曲線
Ｃは水量が０の時に最低保証圧力ＨCを満足する運転速
度ＮCの時のＱ−Ｈ性能である。尚、図４は、吸込側圧
力を最小値で示してあるので、この圧力が変化すると前
述した運転速度ＮB，ＮD，ＮCは変わるのは明らかであ
る。これに対し、従来は図３に示すよう、ポンプは常に
一定の運転点Ｑで運転される。
【００１５】図５は始動，停止時の立上げ，立下げ特性
図を示したもので、横軸に時間、縦軸に速度、圧力を概
念的に示す。また破線は従来の定速ポンプの例である。
図を示したもので、横軸に時間、縦軸に速度、圧力を概
念的に示す。また破線は従来の定速ポンプの例である。
【００１６】図２に示す水位検出手段の具体的実施例を
図６，図７に示す。図６はフロート式水位検出器の例、
図７は電極棒Ｅ1〜Ｅ4を使った水位検出器の例である。
これらの水位検出器は公知であるので説明は省略する。
図６，図７に示す。図６はフロート式水位検出器の例、
図７は電極棒Ｅ1〜Ｅ4を使った水位検出器の例である。
これらの水位検出器は公知であるので説明は省略する。
【００１７】図８は本発明の一例に係る制御回路の構成
図である。３０は商用電源、３１は配線用しゃ断器、３
２はヒューズ、Ｒ及びＳは制御電源、３３はインバー
タ、３４はインバータに加減速時間などの制御定数を設
定するコンソール、３５はポンプを駆動するインダクシ
ョンモートル、３６は入、切操作用のスイッチ、３７は
コントロールユニットＣＵ用の電源用トランス、３８は
インバータ運転指令用のリレーでありこれの接点Ｘ９が
閉じるとインバータは始動し開くと停止する。３９は前
記リレー３８を駆動するためのインターフェース回路、
４０はＣＵの安定化電源、４１はＣＰＵからの指令によ
りインバータの速度Ｎを指令するためのインターフェー
ス回路（デジタル／アナログ変換器Ｄ／Ａで構成され
る。）、４２はメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭで構成され
る）、４３は演算ユニットＣＰＵ、４４〜４８は入力用
インターフェース回路、４９は定数ＨＴ，ＨC，ＬＷ
Ｌ，ＨＷＬ，ＬＬなどを設定するデジタルスイッチ、５
０は同様に最高速度ＮB，時間ｔ1'，ｔ2，ｔ3，ｔ4'な
どを設定するディジタルスイッチ、５１は水位検出手段
の液面リレーの例、５２は同じく水位センサ、５３は圧
力センサ、５４は計時手段である。
図である。３０は商用電源、３１は配線用しゃ断器、３
２はヒューズ、Ｒ及びＳは制御電源、３３はインバー
タ、３４はインバータに加減速時間などの制御定数を設
定するコンソール、３５はポンプを駆動するインダクシ
ョンモートル、３６は入、切操作用のスイッチ、３７は
コントロールユニットＣＵ用の電源用トランス、３８は
インバータ運転指令用のリレーでありこれの接点Ｘ９が
閉じるとインバータは始動し開くと停止する。３９は前
記リレー３８を駆動するためのインターフェース回路、
４０はＣＵの安定化電源、４１はＣＰＵからの指令によ
りインバータの速度Ｎを指令するためのインターフェー
ス回路（デジタル／アナログ変換器Ｄ／Ａで構成され
る。）、４２はメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭで構成され
る）、４３は演算ユニットＣＰＵ、４４〜４８は入力用
インターフェース回路、４９は定数ＨＴ，ＨC，ＬＷ
Ｌ，ＨＷＬ，ＬＬなどを設定するデジタルスイッチ、５
０は同様に最高速度ＮB，時間ｔ1'，ｔ2，ｔ3，ｔ4'な
どを設定するディジタルスイッチ、５１は水位検出手段
の液面リレーの例、５２は同じく水位センサ、５３は圧
力センサ、５４は計時手段である。
【００１８】計時手段５４はΔｔ（例えば１０ｍｓｅ
ｃ）の割込みタイマと図１４に示すタイムチャートのタ
イマーで構成してある。図９〜図１３は制御手順を示す
フローチャートであり、予めプログラムとして、前述し
たメモリ４２に記述してある。
ｃ）の割込みタイマと図１４に示すタイムチャートのタ
イマーで構成してある。図９〜図１３は制御手順を示す
フローチャートであり、予めプログラムとして、前述し
たメモリ４２に記述してある。
【００１９】次に、上述した構成の給水設備の動作につ
いて説明する。配線用しゃ断器３１を投入し、スイッチ
３６を閉じると制御電源が確立し、コントローラＣＵは
図９で示すステップ９００の初期設定までの処理を実行
する。即ち、ここで、ＣＰＵのレジスタ、インターフェ
ース回路４４〜４８、割込レジスターメモリ等の初期値
の設定を行い、さらに、ディジタルスイッチ４９，５０
から各設定値ＨＴ（計画最大水量Ｑ0に対応した全揚
程），ＨC（水量０時保証揚程），ＬＷＬ（下限水
位），ＬＬ（低水位運転開始水位）ＨＷＬ（上限水
位），ＮB（最高速度），図５に示すタイムコンスタン
トｔ1'，ｔ2，ｔ3，ｔ4'を読み込みそれぞれの値をメモ
リ４２のＲＡＭに書込み記憶しておく。またメモリＴＲ
Ｏを００Ｈに設定しておく（ＴＲＯは低水位運転するか
どうかのデータを入れておく）。
いて説明する。配線用しゃ断器３１を投入し、スイッチ
３６を閉じると制御電源が確立し、コントローラＣＵは
図９で示すステップ９００の初期設定までの処理を実行
する。即ち、ここで、ＣＰＵのレジスタ、インターフェ
ース回路４４〜４８、割込レジスターメモリ等の初期値
の設定を行い、さらに、ディジタルスイッチ４９，５０
から各設定値ＨＴ（計画最大水量Ｑ0に対応した全揚
程），ＨC（水量０時保証揚程），ＬＷＬ（下限水
位），ＬＬ（低水位運転開始水位）ＨＷＬ（上限水
位），ＮB（最高速度），図５に示すタイムコンスタン
トｔ1'，ｔ2，ｔ3，ｔ4'を読み込みそれぞれの値をメモ
リ４２のＲＡＭに書込み記憶しておく。またメモリＴＲ
Ｏを００Ｈに設定しておく（ＴＲＯは低水位運転するか
どうかのデータを入れておく）。
【００２０】次に、ステップ９０１で割込処理に必要な
時間のソフトタイマΔｔ1を実行する。この処理中に最
初の割込み処理（図１２，図１３）を実行する。先ずス
テップ１１０を実行して圧力センサ５３の検出した圧力
（ポンプ吐出し圧力）をインターフェース回路４７より
読込み、メモリ４２のＲＡＭに格納する。同様にして次
のステップ１１１で高置水槽１４の水位を水位検出手段
５１又は５２の信号をインターフェース４６，４７を介
して読込みメモリ４２のＲＡＭに格納する。水位検出手
段として一般には液面リレー５１がよく用いられ、きめ
細い連続的な制御を行う際には水位センサを用いる。
時間のソフトタイマΔｔ1を実行する。この処理中に最
初の割込み処理（図１２，図１３）を実行する。先ずス
テップ１１０を実行して圧力センサ５３の検出した圧力
（ポンプ吐出し圧力）をインターフェース回路４７より
読込み、メモリ４２のＲＡＭに格納する。同様にして次
のステップ１１１で高置水槽１４の水位を水位検出手段
５１又は５２の信号をインターフェース４６，４７を介
して読込みメモリ４２のＲＡＭに格納する。水位検出手
段として一般には液面リレー５１がよく用いられ、きめ
細い連続的な制御を行う際には水位センサを用いる。
【００２１】次に、割込処理のステップ１２０を実行す
る。ここで、Ｔ2がＯＮか判定し、ＯＮであれば、ステ
ップ１２１へ進みＴＲＯの値を０ＦＦＨに設定し、Ｔ2
がＯＮでなければＴＲＯの値をステップ１２２で００Ｈ
に設定して、このループから抜け、ステップ９０２へも
どる。尚、このＴＲＯの設定は、計時手段４３のＴ1周
期毎に発生するＴ2パルス毎に行う。また、この割込処
理（図１２，図１３）は、ステップ９０２以降のメーン
ルーチンを実行中でも、計時手段のアクセスによりΔＴ
時間毎に実行されるものである。
る。ここで、Ｔ2がＯＮか判定し、ＯＮであれば、ステ
ップ１２１へ進みＴＲＯの値を０ＦＦＨに設定し、Ｔ2
がＯＮでなければＴＲＯの値をステップ１２２で００Ｈ
に設定して、このループから抜け、ステップ９０２へも
どる。尚、このＴＲＯの設定は、計時手段４３のＴ1周
期毎に発生するＴ2パルス毎に行う。また、この割込処
理（図１２，図１３）は、ステップ９０２以降のメーン
ルーチンを実行中でも、計時手段のアクセスによりΔＴ
時間毎に実行されるものである。
【００２２】ステップ９０２へ戻ると、ここで、ＴＲＯ
のデータが００Ｈか否か判定され、００Ｈであればステ
ップ９０３へ進み、これ以降の処理が実行される。ステ
ップ９０３では高置水槽の水位がＬＷＬか判定し、この
レベルになければこれに達するまでステップ９０２〜９
０３を実行し、達している場合には次のステップ９０
４，９０５で、リレー３８のＯＮ信号を出力してインバ
ータを駆動し、速度指令信号として最低速度ＮCの信号
を出力する。また、インバータはコンソール３４により
図５に示すように加速時間（ｔ1'−ｔ1）と減速時間
（ｔ4−ｔ4'）が予め設定されている。これにより、イ
ンバータ３３及びポンプモートル３５は加速時間（ｔ1'
−ｔ1）でソフトスタートにより運転を始める。
のデータが００Ｈか否か判定され、００Ｈであればステ
ップ９０３へ進み、これ以降の処理が実行される。ステ
ップ９０３では高置水槽の水位がＬＷＬか判定し、この
レベルになければこれに達するまでステップ９０２〜９
０３を実行し、達している場合には次のステップ９０
４，９０５で、リレー３８のＯＮ信号を出力してインバ
ータを駆動し、速度指令信号として最低速度ＮCの信号
を出力する。また、インバータはコンソール３４により
図５に示すように加速時間（ｔ1'−ｔ1）と減速時間
（ｔ4−ｔ4'）が予め設定されている。これにより、イ
ンバータ３３及びポンプモートル３５は加速時間（ｔ1'
−ｔ1）でソフトスタートにより運転を始める。
【００２３】ステップ９０６では初期設定時にメモリ４
２に格納したＮB，ＮC，ｔ2，ｔ１’を読出し、（ＮＢ
−ＮC）＝Ｎ，（ｔ2−ｔ1'）／Ｎ＝Δｔ2を求める。ス
テップ９０７では、圧力センサ５３の検出したポンプ吐
出し圧力がＨＴを越えたか否かを判定し、越えている場
合には増速せずにステップ９１１へジャンプし、計画最
大水量以上の水が流れないよう抑制する。越えていない
場合にはステップ９０８に進み、現状の速度より１Ｈｚ
（制御上１ｂｉｔとしても良い）だけ増速し、ステップ
９０９で前記求めたΔｔ2だけの待ち時間を実行し、ス
テップ９１０でＮだけ増速が終了したか否かを判定し、
増速が終了するまでステップ９０７以降の処理を実行す
る。
２に格納したＮB，ＮC，ｔ2，ｔ１’を読出し、（ＮＢ
−ＮC）＝Ｎ，（ｔ2−ｔ1'）／Ｎ＝Δｔ2を求める。ス
テップ９０７では、圧力センサ５３の検出したポンプ吐
出し圧力がＨＴを越えたか否かを判定し、越えている場
合には増速せずにステップ９１１へジャンプし、計画最
大水量以上の水が流れないよう抑制する。越えていない
場合にはステップ９０８に進み、現状の速度より１Ｈｚ
（制御上１ｂｉｔとしても良い）だけ増速し、ステップ
９０９で前記求めたΔｔ2だけの待ち時間を実行し、ス
テップ９１０でＮだけ増速が終了したか否かを判定し、
増速が終了するまでステップ９０７以降の処理を実行す
る。
【００２４】Ｎだけの増速が終了し最高速度に到達した
ら、ステップ９１１へ進む。ところで、この状態では、
図４，図５に於いて、ポンプは速度Ｎｃの状態で運転を
始め、徐々に増速して昇圧し、時刻ｔ1'から時刻ｔ2ま
でに速度ＮB，揚程ＨＴに到達している。ステップ９１
１では水槽水位がレベルＨＷＬに達したか否か判定し、
達していない場合には、このレベルＨＷＬに達するまで
ステップ９１２〜９１１を実行する。レベルＨＷＬに達
したら、図１０のステップ９１３へ進み、ここでＮB−
ＮC＝Ｎ'（ｔ4'−ｔ4）／Ｎ'＝Δｔ3を求め、ステップ
９１４へ進む。
ら、ステップ９１１へ進む。ところで、この状態では、
図４，図５に於いて、ポンプは速度Ｎｃの状態で運転を
始め、徐々に増速して昇圧し、時刻ｔ1'から時刻ｔ2ま
でに速度ＮB，揚程ＨＴに到達している。ステップ９１
１では水槽水位がレベルＨＷＬに達したか否か判定し、
達していない場合には、このレベルＨＷＬに達するまで
ステップ９１２〜９１１を実行する。レベルＨＷＬに達
したら、図１０のステップ９１３へ進み、ここでＮB−
ＮC＝Ｎ'（ｔ4'−ｔ4）／Ｎ'＝Δｔ3を求め、ステップ
９１４へ進む。
【００２５】ステップ９１４ではポンプ吐出側圧力がＨ
C以下に到達していないかを判定し、到達している場合
に減速せずにステップ９１９へジャンプし、ＨC以上の
場合にはステップ９１５で現状の速度より１Ｈｚ（制御
上１ｂｉｔとしても良い）だけ減速し、ステップ９１６
で前記求めたΔｔ3だけの待時間処理を実行し、ステッ
プ９１７では減速がＮ'だけ変化するか判定し、Ｎ'減速
するまでステップ９１４以降の処理を実行する。そして
ステップ９１９では、リレー３８をＯＦＦし、速度指令
データを‘０’とする信号を出力して、インバータ３３
及びポンプ８を停止させる。この時、減速時間は（ｔ4
−ｔ4'）であり、ソフトストップとなる。
C以下に到達していないかを判定し、到達している場合
に減速せずにステップ９１９へジャンプし、ＨC以上の
場合にはステップ９１５で現状の速度より１Ｈｚ（制御
上１ｂｉｔとしても良い）だけ減速し、ステップ９１６
で前記求めたΔｔ3だけの待時間処理を実行し、ステッ
プ９１７では減速がＮ'だけ変化するか判定し、Ｎ'減速
するまでステップ９１４以降の処理を実行する。そして
ステップ９１９では、リレー３８をＯＦＦし、速度指令
データを‘０’とする信号を出力して、インバータ３３
及びポンプ８を停止させる。この時、減速時間は（ｔ4
−ｔ4'）であり、ソフトストップとなる。
【００２６】尚、この状態を、図４，図５を用いて説明
すると、ＮB，ＨＴの状態から徐々に減速，減圧を始
め、時刻ｔ3から時刻ｔ4'までの時間でＮC，ＨCに到達
した後停止する。この後、図９のステップ９０２へ戻
り、これ以降の処理を繰返し実行する。
すると、ＮB，ＨＴの状態から徐々に減速，減圧を始
め、時刻ｔ3から時刻ｔ4'までの時間でＮC，ＨCに到達
した後停止する。この後、図９のステップ９０２へ戻
り、これ以降の処理を繰返し実行する。
【００２７】ステップ９０２で判定した結果、ＴＲＯが
０ＦＦＨの場合はステップ９２３へジャンプし、低水位
状態でのＬＷＬ一定運転制御を行う。即ち、ステップ９
２３で高置水槽水位がＬＷＬより上位か否かを判定し、
上位でない場合はステップ９２６へジャンプし、上位に
ある場合にはステップ９２４へ進み、ここでステップ９
１５と同様の減速処理を実行し、ステップ９２５で一定
時間（例ば数秒）の待時間処理を実行し、再びステップ
９０２へ戻る。ステップ９２６ではヒステリシスを設け
る処理（ＬＷＬをＬＷＬ−ΔＬとする処理、例えば、数
分程度最低速度近くで運転するように決める処理）を実
行し、ステップ９２７では水位が更新後のＬＷＬより下
位にあるか否かを判定する。下位にある場合はステップ
９２８でステップ９０８と同様な増速処理を実行してス
テップ９２５へ進み、下位にない場合は変速せずにステ
ップ９２５へ進む。
０ＦＦＨの場合はステップ９２３へジャンプし、低水位
状態でのＬＷＬ一定運転制御を行う。即ち、ステップ９
２３で高置水槽水位がＬＷＬより上位か否かを判定し、
上位でない場合はステップ９２６へジャンプし、上位に
ある場合にはステップ９２４へ進み、ここでステップ９
１５と同様の減速処理を実行し、ステップ９２５で一定
時間（例ば数秒）の待時間処理を実行し、再びステップ
９０２へ戻る。ステップ９２６ではヒステリシスを設け
る処理（ＬＷＬをＬＷＬ−ΔＬとする処理、例えば、数
分程度最低速度近くで運転するように決める処理）を実
行し、ステップ９２７では水位が更新後のＬＷＬより下
位にあるか否かを判定する。下位にある場合はステップ
９２８でステップ９０８と同様な増速処理を実行してス
テップ９２５へ進み、下位にない場合は変速せずにステ
ップ９２５へ進む。
【００２８】このようにして、ここではＬＷＬ一定制御
を行う。また、図１１では、図９のＸ部のＬＷＬ一定制
御を水位センサではなく、液面リレーを用いた例を示し
たものである。ステップ９２９で水位がＬＬより上位で
あるか否かを判定し、ヒステリシス演算することなくス
テップ９３２で水位がＬＷＬより下位か否か判定する。
他は図９と同じであるから説明を省く。
を行う。また、図１１では、図９のＸ部のＬＷＬ一定制
御を水位センサではなく、液面リレーを用いた例を示し
たものである。ステップ９２９で水位がＬＬより上位で
あるか否かを判定し、ヒステリシス演算することなくス
テップ９３２で水位がＬＷＬより下位か否か判定する。
他は図９と同じであるから説明を省く。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果が得られる。 （１）始動時に水面が低いと、揚水した水が高置水槽内
で落下する量が多くなり、高置水槽内で水が濁るという
問題が生じていたが、本発明では図５に示すように揚水
量を絞って徐々に立上げることができるため、濁り防止
ができる。 （２）高置水槽方式の場合には、従来は、一定の運転状
態で停止されると圧力上昇が生じていた。しかし、本発
明では、図５に示すように、停止させる前に水量を絞っ
て、停止させることができるため、圧力上昇が生じな
い。 （３）定期的に高置水槽の水位をＬＷＬ近くまでに下げ
た状態で運転を行うことができるので、停溜水がなく衛
生的である。
で落下する量が多くなり、高置水槽内で水が濁るという
問題が生じていたが、本発明では図５に示すように揚水
量を絞って徐々に立上げることができるため、濁り防止
ができる。 （２）高置水槽方式の場合には、従来は、一定の運転状
態で停止されると圧力上昇が生じていた。しかし、本発
明では、図５に示すように、停止させる前に水量を絞っ
て、停止させることができるため、圧力上昇が生じな
い。 （３）定期的に高置水槽の水位をＬＷＬ近くまでに下げ
た状態で運転を行うことができるので、停溜水がなく衛
生的である。
【図１】本発明の一実施例に係る水道用給水装置に従来
技術で用いられている受水槽を介装した図である。
技術で用いられている受水槽を介装した図である。
【図２】本発明による一実施例に係る給水装置の構成図
である。
である。
【図３】従来のポンプ運転特性図である。
【図４】本発明の一実施例に係るポンプ運転特性図であ
る。
る。
【図５】本発明の一実施例のポンプ運転スケジュール図
である。
である。
【図６】水位検出手段の具体的実施例を示す図である。
【図７】水位検出手段の他の具体的実施例を示す図であ
る。
る。
【図８】本発明による具体的一実施例の制御回路図であ
る。
る。
【図９】本発明による具体的一実施例の制御フローチャ
ートである。
ートである。
【図１０】本発明による具体的一実施例の制御フローチ
ャートである。
ャートである。
【図１１】本発明による具体的一実施例の制御フローチ
ャートである。
ャートである。
【図１２】本発明による具体的一実施例の制御フローチ
ャートである。
ャートである。
【図１３】本発明による具体的一実施例の制御フローチ
ャートである。
ャートである。
【図１４】本発明による計時手段のタイムチャートの一
例を示す図である。
例を示す図である。
１…配水管、８…ポンプ、２１…圧力センサ、１２…高
置水槽、１４…水位検出手段、３３…インバータ、ＣＵ
…コントロールユニット、４９、５０…制御定数設定用
ディジタルスイッチ。
置水槽、１４…水位検出手段、３３…インバータ、ＣＵ
…コントロールユニット、４９、５０…制御定数設定用
ディジタルスイッチ。
Claims (11)
- 【請求項１】 上部が大気に開放された高置水槽に給水
する水道用給液装置において、水道本管に逆流防止弁を
介して接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽に
送水する送水管と、前記配管に接続され該配管を通して
前記水道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出すポ
ンプと、前記高置水槽内の水位を検出する水位検出手段
と、前記ポンプを駆動する電動機と、該電動機を速度制
御するインバータと、該インバータに前記水位検出手段
の検出水位に応じた起動指令、または起動停止指令を出
力する一方、前記高置水槽内の水位をある低水位にほぼ
保つべく、増減速制御を行う制御手段とを備えることを
特徴とする水道用給液装置。 - 【請求項２】 上部が大気に開放された高置水槽に給水
する水道用給液装置において、水道本管に逆流防止弁を
介して接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽に
送水する送水管と、前記配管に接続され該配管を通して
前記水道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出すポ
ンプと、該ポンプの吐出側と前記送水管との間に設けら
れた逆止弁と、前記高置水槽内の水位を検出する水位検
出手段と、前記ポンプの駆動する電動機と、該電動機を
速度制御するインバータと、該インバータに前記水位検
出手段の検出水位に応じた起動指令、または起動停止指
令を出力する一方、前記高置水槽内の水位をある低水位
にほぼ保つべく、増減速制御を行う制御手段とを備える
ことを特徴とする水道用給液装置。 - 【請求項３】 上部が大気に開放された高置水槽に給水
する水道用給液装置において、水道本管に逆流防止弁を
介して接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽に
送水する送水管と、前記配管に接続され該配管を通して
前記水道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出すポ
ンプと、水圧を検出する圧力検出手段と、前記高置水槽
内の水位を検出する水位検出手段と、前記ポンプを駆動
する電動機と、該電動機を速度制御するインバータと、
該インバータに前記圧力検出手段の検出圧力に応じた速
度指令、および前記水位検出手段の検出水位に応じた起
動指令、または起動停止指令を出力する一方、前記高置
水槽内の水位をある低水位にほぼ保つべく、増減速制御
を行う制御手段とを備えることを特徴とする水道用給液
装置。 - 【請求項４】 上部が大気に開放された高置水槽に給水
する水道用給液装置において、水道本管に逆流防止弁を
介して接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽に
送水する送水管と、前記配管に接続され該配管を通して
前記水道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出すポ
ンプと、該ポンプの吐出側と前記送水管との間に設けら
れた逆止弁と、水圧を検出する圧力検出手段と、前記高
置水槽内の水位を検出する水位検出手段と、前記ポンプ
の駆動する電動機と、該電動機を速度制御するインバー
タと、該インバータに前記圧力検出手段の検出圧力に応
じた速度指令、および前記水位検出手段の検出水位に応
じた起動指令、または起動停止指令を出力する一方、前
記高置水槽内の水位をある低水位にほぼ保つべく、増減
速制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする水道
用給液装置。 - 【請求項５】 請求項３，４のいずれかにおいて、前記
圧力検出手段は、前記ポンプから吐き出される給水圧力
を検出する位置に設置されていることを特徴とする水道
用給液装置。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかにおい
て、前記制御手段は、前記インバータとは別体に設けら
れていることを特徴とする水道用給液装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれかにおい
て、前記制御手段は、前記ポンプを始動するときは前記
インバータをソフトスタートさせ、前記ポンプを停止さ
せるときは前記インバータをソフトストップさせること
を特徴とする水道用給液装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれかにおい
て、前記制御手段では、前記高置水槽内の水位をある低
水位にほぼ保つべく、増減速制御処理が定期的に起動さ
れることを特徴とする水道用給液装置。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれかにおい
て、前記高置水槽に送水する時に計画最大水量を越えな
いように前記ポンプの上限速度を規定する手段を備える
ことを特徴とする水道用給液装置。 - 【請求項１０】 水道本管に直結された配管を通して水
を吸い込み需要側に吐き出すポンプと、該ポンプを駆動
する電動機と、該電動機を速度制御するインバータと、
前記ポンプを始動するときはソフトスタートの指令を前
記インバータに出力し前記ポンプを停止させるときはソ
フトストップの指令を前記インバータに出力する制御手
段とを備えることを特徴とする水道用給液装置。 - 【請求項１１】 上部が大気に開放された高置水槽に給
水する水道用給液装置において、水道本管に逆流防止弁
を介して接続される直結給水用の配管と、前記高置水槽
に送水する送水管と、前記配管に接続され該配管を通し
て前記水道本管の水を吸い込み前記送水管側に吐き出す
ポンプと、前記高置水槽内の水位を検出する水位検出手
段と、前記ポンプを駆動する電動機と、該電動機を速度
制御するインバータと、該インバータに前記水位検出手
段の検出水位に応じた起動指令、または起動停止指令を
出力する一方、前記高置水槽内の水位を定期的にある低
水位まで下げる制御手段とを備えることを特徴とする水
道用給液装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087107A JP3373481B2 (ja) | 1993-12-22 | 2000-03-23 | 水道用給液装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5054397A JP3344917B2 (ja) | 1993-12-22 | 1997-03-05 | 水道用給液装置 |
| JP2000087107A JP3373481B2 (ja) | 1993-12-22 | 2000-03-23 | 水道用給液装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5054397A Division JP3344917B2 (ja) | 1993-12-22 | 1997-03-05 | 水道用給液装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000374690A Division JP3373494B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 水道用給液装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000291585A true JP2000291585A (ja) | 2000-10-17 |
| JP3373481B2 JP3373481B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=26391023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000087107A Expired - Fee Related JP3373481B2 (ja) | 1993-12-22 | 2000-03-23 | 水道用給液装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3373481B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100924234B1 (ko) | 2009-01-19 | 2009-11-02 | 주식회사 두크 | 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이를 이용한 흡입부 저수위 검출 방법 |
| CN104061146A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-24 | 湖南主导科技发展有限公司 | 双电动水泵并网智能控制器及双泵高楼供水系统 |
-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000087107A patent/JP3373481B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100924234B1 (ko) | 2009-01-19 | 2009-11-02 | 주식회사 두크 | 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이를 이용한 흡입부 저수위 검출 방법 |
| CN104061146A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-24 | 湖南主导科技发展有限公司 | 双电动水泵并网智能控制器及双泵高楼供水系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3373481B2 (ja) | 2003-02-04 |
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