JP2000303515A - Pressure-boosting feed water system for mid-to-high-rise building - Google Patents
Pressure-boosting feed water system for mid-to-high-rise buildingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、水道用配水管に直結し
て給水を行なうようにした中高層建物用の給水システム
に係り、特に、配水管の水圧が所定値以上望める場合を
対象とした増圧給水システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water supply system for a middle-to-high-rise building which is directly connected to a water supply pipe for water supply, and more particularly to a case where the water pressure of the water supply pipe can be expected to be a predetermined value or more. It relates to a booster water supply system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】水道管(水道用の配水管)の水圧は、日本
国内では、自治体などの水道事業体で夫々所定値が保証
されているのが通例であり、その一般的な値は、高さ換
算で、例えば２０ｍ以上(３階建：実揚程２.６ｍ×３、
管路抵抗による損失を実揚程の２０％、所要末端圧力１
０ｍ)である。従って、何れの水道事業体から給水した
場合でも、給水すべき建物の階床が或る程度以上高くな
ると、水道管の水圧だけでは上の階床への給水は不可能
で、このため、高層の建物では、従来からポンプを用い
た給水システムが用いられている。2. Description of the Related Art In Japan, the water pressure of water pipes (water pipes for water supply) is generally guaranteed to be a predetermined value by a water utility such as a local government. In terms of height, for example, 20m or more (3 stories: actual head 2.6m × 3,
Loss due to pipeline resistance is 20% of actual head, required end pressure 1
0m). Therefore, even if water is supplied from any of the water utilities, if the floor of the building to be supplied becomes higher than a certain level, it is impossible to supply water to the upper floor only by the water pressure of the water pipe. A water supply system using a pump has been conventionally used in the building.
【０００３】ところで、このようなポンプを用いた給水
システムにおいては、水道管に対するバッファ機能や衛
生面での見地から、従来は受水槽の使用が義務付けられ
ており、従って、このようなポンプを用いた給水システ
ムでは、折角、水道管に水圧が与えられているにもかか
わらず、それの有効利用ができなくなっていており、省
エネ(省エネルギー)の見地から問題があった。In a water supply system using such a pump, the use of a water receiving tank is conventionally required from the viewpoint of a buffer function for water pipes and sanitary aspects. In the existing water supply system, despite the fact that water pressure was given to the water pipe, it could not be used effectively, and there was a problem from the viewpoint of energy saving (energy saving).
【０００４】しかしながら、近年、設備の機能向上など
に伴って、このような場合でも、受水槽を用いなくて
も、特に問題が無いことが判り、この面での規制が外さ
れた結果、水道管にポンプを直結し、増圧ポンプ(ブー
スターポンプ)として使用するようにした給水システム
が、水道管の水圧も有効に利用でき、省エネが得られる
ことから、にわかに注目を集めるようになってきた。However, in recent years, it has been found that there is no particular problem even in such a case without the use of a water receiving tank in accordance with the improvement of the functions of the facilities. The water supply system, in which a pump is directly connected to a pipe and used as a booster pump (booster pump), has been attracting immediate attention because the water pressure of the water pipe can be used effectively and energy can be saved. .
【０００５】そこで、このような水道管直結の給水シス
テムの従来例について説明すると、このシステムとして
は、大別して、図６と図７に示すように、２方式ある。
そして、これらの使い分けは、システムが接続される水
道管の水圧の具合による。ところで、この水圧の値は、
水道事業体によっても異なるが、上記したように通常、
１.０〜３.５Ｋgf／cm2 の範囲にあり、その他、地形の
違いによる水道管の起伏や長さなどにもより異なってく
る。Therefore, a conventional example of such a water supply system directly connected to a water pipe will be described. This system is roughly classified into two types as shown in FIGS.
The proper use of these depends on the water pressure of the water pipe to which the system is connected. By the way, the value of this water pressure is
Depending on the water utility, as mentioned above,
It is in the range of 1.0 to 3.5 Kgf / cm 2 , and also varies depending on the undulation and length of the water pipe due to the difference in topography.
【０００６】しかして、上記した使い分けは、水圧の値
そのものではなくて、主として、その変動による。すな
わち、比較的水圧変動が大きいと想定される場合には、
図６の方式が主として採用され、水圧が比較的安定で、
しかも、その値が、高さ換算で２０ｍ以上の場合に図７
の方式が選ばれる。[0006] However, the above-mentioned proper use mainly depends not on the value of the water pressure itself but on its fluctuation. That is, when it is assumed that the water pressure fluctuation is relatively large,
The method of FIG. 6 is mainly adopted, and the water pressure is relatively stable.
Moreover, when the value is 20 m or more in height conversion, FIG.
Is selected.
【０００７】まず、図６の給水システムについて説明す
ると、このシステムでは、水道配水管１から量水計２と
給水管３を介して取り込まれた所定の圧力を有する水道
水をそのまま増圧ポンプ４の吸込管側に導入させるよう
になっている。そして、この増圧ポンプ４により増圧さ
れた水道水が、その吐出管から逆止弁(逆流防止弁)５を
介して給水管８に供給され、さらに給水対象となる建物
の各階にある水栓(負荷水栓)１０ａ〜１０ｆに供給され
るようになっている。First, the water supply system shown in FIG. 6 will be described. In this system, tap water having a predetermined pressure taken in from a water supply pipe 1 via a water meter 2 and a water supply pipe 3 is directly supplied to a booster pump 4. Of the suction pipe. Then, the tap water whose pressure has been increased by the pressure intensifying pump 4 is supplied from the discharge pipe to a water supply pipe 8 via a check valve (check valve) 5, and further supplied to the water on each floor of the building to be supplied with water. The plugs (load faucets) 10a to 10f are supplied.
【０００８】そして、このとき、ポンプ４による増圧
は、最上階の水栓に対しても所定の水量が確保できる水
圧に設定してあるので、下の階床では、必要に応じて、
減圧弁９ａ〜９ｄを介して給水するようになっている。
また、このシステムでは、ポンプ４に、逆止弁６を有す
るバイパス給水管７が設けられており、停電などにより
ポンプ４の運転が出来なくなったときでも、或る程度の
給水能力が確保出来るようになっている。[0008] At this time, the pressure increase by the pump 4 is set to a water pressure at which a predetermined amount of water can be ensured even for the faucet on the top floor.
Water is supplied through the pressure reducing valves 9a to 9d.
Further, in this system, the pump 4 is provided with a bypass water supply pipe 7 having a check valve 6, so that even when the pump 4 cannot be operated due to a power failure or the like, a certain level of water supply capacity can be secured. It has become.
【０００９】次に、図７のシステムでは、給水対象とな
る建物の階床を高層ゾーンと低層ゾーンに分けた上で、
別途、量水計２を介して水道配水管１に接続された給水
管１１を設け、低層ゾーンの階床(この例では１階から
３階までの階床)については、水道管の圧力だけで給水
するようにしたものであり、従って、図示のように、高
層ゾーンに属する階床の内、最下階床となる４階の水栓
１４ｄの配管にだけ減圧弁９ｄを設けたものである。Next, in the system shown in FIG. 7, the floor of the building to be supplied with water is divided into a high-rise zone and a low-rise zone.
Separately, a water supply pipe 11 connected to the water supply pipe 1 via the water meter 2 is provided. For the floor of the low-rise zone (the floors from the first floor to the third floor in this example), only the pressure of the water pipe is provided. Therefore, as shown in the figure, the pressure reducing valve 9d is provided only in the pipe of the faucet 14d on the fourth floor, which is the lowest floor, of the floors belonging to the high-rise zone, as shown in the figure. is there.
【００１０】これらのシステムにおいては、ポンプ４の
駆動にインバータを用い、可変速運転給水方式を用いる
のが一般的であり、この結果、給水量に応じたポンプ４
の可変速運転による省エネ化が得られることになり、水
道管の水圧を有効利用できることと相俟って、更に充分
に省エネ化を得ることができる。また、図７のシステム
では、低層ゾーンの階床については、水道管の圧力だけ
で給水するようになっているので、更にエネルギーの有
効利用が得られることになる。In these systems, an inverter is generally used to drive the pump 4 and a variable speed operation water supply system is used. As a result, the pump 4 according to the amount of water supply is used.
Energy savings can be obtained by the variable speed operation described above, and the water pressure of the water pipe can be effectively used, and further sufficient energy savings can be obtained. Further, in the system of FIG. 7, the floor of the low-rise zone is supplied with water only by the pressure of the water pipe, so that more effective use of energy can be obtained.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、構成
の簡略化について充分に配慮がされているとは言えず、
コストの低減の点で問題があった。However, the prior art described above does not sufficiently consider the simplification of the configuration.
There was a problem in terms of cost reduction.
【００１２】すなわち、まず、図６のシステムでは、多
数の減圧弁と、バイパス給水管を必要とし、このため、
ローコスト化が困難である。一般に、例えば３階を越え
るような中高層建物を対象とした増圧給水システムの場
合、５〜６階程度までなら、給水圧力は、最高でも３０
ｍ程度なので、減圧弁は不要であるが、これ以上の階床
の建物では、増圧ポンプの吐出圧力がかなり高くなり、
この結果、低層ゾーンも含めて、高層ゾーンの一部の階
床にも減圧弁が必要になる。一般には、給水圧力が概略
３.０Ｋgf／cm2 を越える毎に、減圧弁が必要になる。
この結果、図６の従来例では、高層ゾーンの給水には、
水道管の水圧が有効に利用されているが、低層ゾーンで
は、ことさら多数の減圧弁が必要になる上、上記したよ
うに、逆止弁を備えたバイパス給水管も必要になるた
め、構成が複雑になってコスト低減が困難になってしま
うのである。That is, first, the system shown in FIG. 6 requires a number of pressure reducing valves and a bypass water supply pipe.
It is difficult to reduce costs. In general, for example, in the case of a booster water supply system intended for a middle-to-high-rise building exceeding three floors, the water supply pressure is at most 30 if it is about 5 to 6 floors.
m, so a pressure reducing valve is not required, but in buildings with more floors than this, the discharge pressure of the booster pump becomes considerably higher,
As a result, a pressure reducing valve is required on some floors of the high-rise zone, including the low-rise zone. Generally, a pressure reducing valve is required each time the feedwater pressure exceeds approximately 3.0 kgf / cm 2 .
As a result, in the conventional example of FIG.
Although the water pressure of the water pipe is used effectively, the low-rise zone requires a particularly large number of pressure reducing valves and, as mentioned above, a bypass water supply pipe equipped with a check valve. It becomes complicated and cost reduction becomes difficult.
【００１３】次に、図７のシステムでは、更に別途、低
層ゾーン用の配水管が必要で、この結果、やはり構成が
複雑になってコスト低減が困難になってしまうのであ
る。Next, in the system shown in FIG. 7, a separate water pipe for the low-rise zone is required. As a result, the configuration becomes complicated and the cost reduction becomes difficult.
【００１４】本発明の目的は、簡単な構成で、水道管給
水圧力が常に有効に利用でき、充分にコストダウンが可
能な中高層建物用増圧給水システムを提供することにあ
る。It is an object of the present invention to provide a booster water supply system for middle and high-rise buildings, which has a simple structure, can always effectively use the water supply pressure, and can sufficiently reduce the cost.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的は、給水対象と
なる中高層建物の各階床を高層ゾーンと低層ゾーンに分
け、低層ゾーンの階床に対しては、水道用配水管に直結
された低階床側給水管により給水し、高層ゾーンの階床
では、上記低階床側給水管に吸込管が接続された増圧ポ
ンプを用い、その吐出管に接続された中高階床側給水管
により給水するようにしたものである。The object of the present invention is to divide each floor of a medium-to-high-rise building to be supplied with water into a high-rise zone and a low-rise zone, and to provide a low-rise zone with a floor directly connected to a water pipe. Water is supplied by the floor-side water supply pipe, and on the floor of the high-rise zone, a booster pump in which a suction pipe is connected to the low-floor floor-side water supply pipe is used. It is designed to be supplied with water.
【００１６】[0016]
【作用】低層ゾーンには水道管の水圧だけで給水される
ので、減圧の必要は無くなり、増圧ポンプは高層ゾーン
で必要とする増圧だけを得るように働けば良いので、水
道管の水圧が充分に活用され、この結果、低層ゾーンで
の減圧が不要になることと相俟って、必要なエネルギー
を少なくすることができ、且つ、バイパス管路がなくて
も低層ゾーンへの給水が途絶える虞れをなくすことがで
きる。[Function] Since the low-rise zone is supplied only with the water pressure of the water pipe, there is no need to reduce the pressure. The booster pump only needs to work to obtain the required pressure increase in the high-rise zone. As a result, combined with the fact that decompression in the low-rise zone becomes unnecessary, the required energy can be reduced, and water supply to the low-rise zone can be performed without a bypass pipe. The possibility of interruption can be eliminated.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明による中高層建物用増圧給水シ
ステムについて、図示の実施例により詳細に説明する。
図１は、６階建のビルを給水対象の建物とし、その１階
から３階までを低層ゾーン(低階床群)、４階から６階ま
でを高層ゾーン(高階床群)に分けて本発明を適用した場
合の一実施例で、特許請求の範囲の第１項に記載の発明
に対応したものであり、図において、１２、１４は圧力
センサ、１３は流量スイッチ、１５は圧力タンク(アキ
ュームレータ)、そして１６は制御装置で、その他の構
成要素については、図６及び図７で説明した従来技術と
同じである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a booster water supply system for a high-rise building according to the present invention.
Fig. 1 shows a 6-story building as a building for water supply. The first to third floors are divided into low-rise zones (low-floor groups), and the fourth to sixth floors are divided into high-rise zones (high-floor groups). One embodiment in which the present invention is applied, which corresponds to the invention described in claim 1. In the drawings, 12 and 14 are pressure sensors, 13 is a flow switch, and 15 is a pressure tank. (Accumulator) and 16 is a control device, and other components are the same as those of the prior art described with reference to FIGS.
【００１８】なお、以下、この実施例の説明では、給水
管３、８について、夫々低層ゾーン用給水管３と、高層
ゾーン用給水管８とに分けて説明する。まず、この実施
例では、増圧ポンプ４の吸込管は、低層ゾーン用給水管
３の一部で、０.２〜０.５Ｋgf／cm2 程度の水圧が確保
できる位置、例えば給水管３の立上り配管の一部などに
接続されており、その吐出管は、高層ゾーン用給水管８
に接続されている。そして、この実施例では、水道配水
管１から供給される水道水の圧力が略２０ｍ以上期待で
きるものとしてあり、この結果、低層ゾーン用給水管３
に接続されている１階から３階までの各階床にある水栓
１０ａ〜１０ｃには、水道配水管１の水圧により直接、
給水が得られるようになっている。In the description of this embodiment, the water supply pipes 3 and 8 will be described separately for the low-rise zone water supply pipe 3 and the high-rise zone water supply pipe 8. First, in this embodiment, the suction pipe of the booster pump 4 is a part of the water supply pipe 3 for the low-rise zone, and a position where a water pressure of about 0.2 to 0.5 kgf / cm 2 can be secured, for example, the water supply pipe 3 The discharge pipe is connected to a part of the rising pipe, and the high-rise zone water supply pipe 8
It is connected to the. In this embodiment, the pressure of the tap water supplied from the water supply pipe 1 is expected to be approximately 20 m or more. As a result, the low-rise zone water supply pipe 3 is provided.
The water taps 10a to 10c on each floor from the first floor to the third floor connected to the
Water supply is available.
【００１９】水圧センサ１２は、増圧ポンプ４の吸込管
側の圧力、すなわち、低層ゾーン用給水管３の上端部の
水圧を検出して制御装置１６に入力する働きをする。流
量スイッチ１３は、増圧ポンプ４から高層ゾーン用給水
管８に供給される水量を監視し、それが所定流量以下に
なったとき所定の出力を発生し、それを制御装置１６に
入力する働きをする。The water pressure sensor 12 functions to detect the pressure on the suction pipe side of the intensifier pump 4, that is, the water pressure at the upper end of the water supply pipe 3 for the low-rise zone, and to input the detected pressure to the control device 16. The flow switch 13 monitors the amount of water supplied from the intensifier pump 4 to the water supply pipe 8 for the high-rise zone, and when the amount of water falls below a predetermined flow rate, generates a predetermined output and inputs it to the control device 16. do.
【００２０】水圧センサ１４は、増圧ポンプ４の吐出側
の圧力、すなわち、高層ゾーン用給水管８の下端部の水
圧を検出して制御装置１６に入力する働きをする。圧力
タンク１５は空気室を備えた、いわゆるアキュームレー
タで構成されていて、高層ゾーンで水が使用されていな
いときには、この給水管８内の水圧が所定値ＰOFF(ポン
プ停止圧力)に保たれるように働く。The water pressure sensor 14 has the function of detecting the pressure on the discharge side of the intensifier pump 4, that is, the water pressure at the lower end of the water supply pipe 8 for the high rise zone, and inputting it to the control device 16. The pressure tank 15 is formed of a so-called accumulator having an air chamber. When water is not used in the high-rise zone, the water pressure in the water supply pipe 8 is maintained at a predetermined value POFF (pump stop pressure). Work on.
【００２１】制御装置１６は、図３に示すように、主要
な構成要素としてインバータ１６Ａと、制御回路１６Ｂ
を備え、インバータ１６Ａにより、商用３相交流電源Ｐ
Ｗから３相交流電力Ｒ、Ｓ、Ｔを受電し、これから可変
電圧可変周波数の３相交流電力Ｕ、Ｖ、Ｗを発生して増
圧ポンプ駆動用誘導電動機ＩＭを可変速運転させるよう
になっている。As shown in FIG. 3, the control device 16 includes an inverter 16A and a control circuit 16B as main components.
And a commercial three-phase AC power source P
The three-phase AC power R, S, T is received from W, and the three-phase AC power U, V, W having a variable voltage and variable frequency is generated therefrom to operate the booster pump driving induction motor IM at a variable speed. ing.
【００２２】一方、制御回路１６Ｂは、ＣＰＵとメモリ
Ｍ、それに入出力インターフェースＰＩＯ−１、ＰＩＯ
−２、ＰＩＯ−３からなるコンピュータ部と、安定化電
源ＡＶＲとディジタル−アナログコンバータＤ／Ａ、ア
ナログ−ディジタルコンバータＡ／Ｄ、ディジタルスイ
ッチＳＷなどからなる周辺装置で構成されており、これ
により圧力センサ１２、１４と、流量スイッチ１３から
の信号を取り込み、これらの信号と、メモリＭに格納し
てある所定のプログラムに従って所定の演算を行ない、
インバータ１６Ａに制御信号Ｏ、Ｌを供給し、このイン
バータ１６Ａを制御するようになっている。On the other hand, the control circuit 16B comprises a CPU, a memory M, and input / output interfaces PIO-1 and PIO.
-2, a computer unit comprising PIO-3, and peripheral devices comprising a stabilized power supply AVR, a digital / analog converter D / A, an analog / digital converter A / D, a digital switch SW, etc. The signals from the sensors 12, 14 and the flow rate switch 13 are fetched, and these signals are subjected to a predetermined calculation according to a predetermined program stored in the memory M,
The control signals O and L are supplied to the inverter 16A to control the inverter 16A.
【００２３】なお、この図３において、ＳＳはスイッチ
で、システム全体の動作と停止の操作を行なう為のも
の、ＳＴＸはリレーと接点、ＥＢＬは漏電遮断器、そし
てＣＯＮＳはインバータ１６Ａの操作パネルであり、従
って、スイッチＳＳを投入操作することにより安定化電
源ＡＶＲに電力が供給され、制御回路１６Ｂが動作状態
になると共に、リレーＳＴＸの接点が閉じて、インバー
タ１６Ａの電源が投入され、これも動作可能な状態にさ
れることになる。In FIG. 3, SS is a switch for operating and stopping the entire system, STX is a relay and a contact, EBL is an earth leakage breaker, and CONS is an operation panel of the inverter 16A. Therefore, when the switch SS is turned on, power is supplied to the stabilized power supply AVR, the control circuit 16B is activated, the contacts of the relay STX are closed, and the power of the inverter 16A is turned on. It will be operable.
【００２４】次に、この実施例による増圧ポンプ４の制
御動作について説明する。まず、上記したように、低層
ゾーンの１階から３階までの各階床の水栓１０ａ〜１０
ｃに対しては、水道配水管１の水圧により給水が行なわ
れるので、増圧ポンプ４の運転は、このときの給水動作
とは無関係である。Next, the control operation of the booster pump 4 according to this embodiment will be described. First, as described above, faucets 10a to 10a on each floor from the first floor to the third floor of the low-rise zone.
Since water is supplied to c by the water pressure of the water supply pipe 1, the operation of the booster pump 4 has nothing to do with the water supply operation at this time.
【００２５】一方、高層ゾーンの４階から６階までの各
階床の水栓１ｄ〜１ｆに対しては、水道配水管１の水圧
だけでは足りないので、さらに増圧ポンプ４により増圧
して給水するようになっている。まず、高層ゾーンの４
階から６階までの各階床の水栓１ｄ〜１ｆの何れも閉じ
られているときには、上記したように、高層ゾーン用給
水管８の水圧は、圧力タンク１５によりポンプ停止圧力
ＰOFF に保持されているので、ポンプ４は停止してい
る。On the other hand, for the faucets 1d to 1f of each floor from the fourth floor to the sixth floor in the high-rise zone, the water pressure of the water distribution pipe 1 alone is not enough. It is supposed to. First, 4 in the high-rise zone
When all of the faucets 1d to 1f on each floor from the first floor to the sixth floor are closed, the water pressure of the high-rise zone water supply pipe 8 is maintained at the pump stop pressure P OFF by the pressure tank 15 as described above. Therefore, the pump 4 is stopped.
【００２６】次に、高層ゾーンの階床で水が使用される
と、高層ゾーン用給水管８の水圧がポンプ停止圧力Ｐ
OFF から低下し、さらに図２に示す始動圧力ＰON にま
で低下すると、これが圧力センサ１４により検知され、
この結果、制御装置１６は、図２に示すようにしてポン
プ４の運転を開始し、低層ゾーン用給水管３から水を取
り込み、高層ゾーン用給水管８に増圧された水が供給さ
れるようにする。Next, when water is used on the floor of the high-rise zone, the water pressure of the high-rise zone water supply pipe 8 becomes the pump stop pressure P
When the pressure decreases from OFF and further decreases to the starting pressure P ON shown in FIG. 2, this is detected by the pressure sensor 14, and
As a result, the control device 16 starts the operation of the pump 4 as shown in FIG. 2, takes in water from the water supply pipe 3 for the low-rise zone, and supplies the increased-pressure water to the water supply pipe 8 for the high-rise zone. To do.
【００２７】このため、まず、制御回路１６Ｂ内にある
コンピュータのメモリＭには、例えばディジタルスイッ
チＳＷなどにより、予めポンプ停止圧力ＰOFF、ポンプ
始動圧力ＰON、各回転速度Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3 でのポンプの
Ｑ−Ｈ特性Ａ、Ｂ、Ｃ、負荷ロード曲線Ｆ、及び、その
他、必要な制御定数などが、上記したプログラムの外に
も格納してある。そして、圧力センサ１２、１４、流量
スイッチ１３などから取り込んだ信号により、所定の制
御信号を演算し、これをインバータ１６Ａに供給するこ
とによりポンプ４を可変速運転して、図２の負荷ロード
曲線Ｆに沿った運転が得られるようにする。For this reason, first, the pump stop pressure P OFF , the pump start pressure P ON , the respective rotational speeds N 1 , N 2 , and the like are previously stored in the memory M of the computer in the control circuit 16B by, for example, a digital switch SW. The QH characteristics A, B, and C of the pump at N 3 , the load load curve F, and other necessary control constants are also stored outside the above-mentioned program. Then, a predetermined control signal is calculated based on signals taken from the pressure sensors 12 and 14, the flow rate switch 13, and the like, and the calculated control signal is supplied to an inverter 16A to operate the pump 4 at a variable speed, thereby obtaining a load load curve shown in FIG. Operation along F is obtained.
【００２８】すなわち、いま、高層ゾーンでの使用水量
Ｑが０から増加し、ポンプ４が始動した後、さらに使用
水量Ｑが増加して行ったとすると、この使用水量Ｑの増
加に応じて、制御回路１６Ｂはインバータ１６Ａの出力
周波数を増加させ、ポンプ４の回転速度Ｎを増加させて
ゆく。そして使用水量Ｑ2では回転速度Ｎ2になり、使用
水量Ｑ3では回転速度Ｎ3になるようにし、反対に、使用
水量Ｑが、Ｑ2→Ｑ1→０と減少していったら、ポンプ４
の回転速度Ｎを、Ｎ1→Ｎ2→Ｎ3と低下させて行き、使
用水量Ｑが所定流量ＱS(０＜ＱS＜Ｑ2)にまで低下した
ら、これを流量スイッチ１３の信号により検知し、ポン
プ４の回転速度Ｎを、所定値Ｎ’にまで増速させ、圧力
タンク１５に給水して高層ゾーン用給水管８の水圧がポ
ンプ停止圧力ＰOFF に達したところでポンプ４を停止さ
せるのである。That is, assuming that the amount of used water Q in the high-rise zone increases from 0 and the amount of used water Q further increases after the pump 4 starts, control is performed in accordance with the increase in the amount of used water Q. The circuit 16B increases the output frequency of the inverter 16A and increases the rotation speed N of the pump 4. And use it to water Q 2 in the rotation speed N 2, in such a manner that the amount of water used Q 3 rotation speed N 3 In the opposite, if the amount of water used Q it is, began to decrease and Q 2 → Q 1 → 0, pump 4
Is reduced to N 1 → N 2 → N 3, and when the used water amount Q decreases to a predetermined flow rate QS (0 <QS <Q2), this is detected by a signal of the flow rate switch 13, The rotational speed N of the pump 4 is increased to a predetermined value N ', water is supplied to the pressure tank 15, and the pump 4 is stopped when the water pressure of the high-rise zone water supply pipe 8 reaches the pump stop pressure P OFF. .
【００２９】従って、この実施例によれば、各階層ゾー
ン毎に異なった水圧で給水することができるので、減圧
弁を使用する必要が無く、このため、減圧に伴うエネル
ギーの損失が無くなるので、充分に省エネを得ることが
できる。また、ポンプ４は、水道配水管１から供給され
る水道水が有する圧力では足りない部分の増圧を行なえ
ば済むため、水道配水管の水圧が有効に利用された分、
省エネが得られることになる。Therefore, according to this embodiment, it is possible to supply water with different water pressures for each hierarchical zone, so that it is not necessary to use a pressure reducing valve, and therefore, there is no energy loss due to pressure reduction. Energy can be saved sufficiently. In addition, since the pump 4 only needs to increase the pressure of a portion that is insufficient with the pressure of the tap water supplied from the water supply pipe 1, the water pressure of the water supply pipe is effectively used.
Energy saving will be obtained.
【００３０】一方、この実施例では、減圧弁やバイパス
配管を設ける必要が無いから、コストを低減することが
できる。さらに、高層ゾーンに対する給水が、低層ゾー
ンの給水管を共用して行なわれるので、別途、低層ゾー
ン専用の給水管を設ける必要も無いので、この面でも構
成が簡単になり、さらにコストダウンを得ることができ
る。On the other hand, in this embodiment, since there is no need to provide a pressure reducing valve or a bypass pipe, the cost can be reduced. Further, since the water supply to the high-rise zone is performed by sharing the water supply pipe of the low-rise zone, there is no need to separately provide a water supply pipe dedicated to the low-rise zone. Therefore, the configuration is simplified in this aspect, and the cost is further reduced. be able to.
【００３１】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図４は、給水対象となる建物が９階建てのビルで、
これを１階から３階までの低層ゾーン(低階床群)と、４
階から６階までの中層ゾーン(中階床群)、それに７階か
ら９階までの高層ゾーン(高階床群)に分け、それに本発
明を適用した場合の一実施例で、特許請求の範囲の第２
項に記載の発明に対応したものであり、図から明らかな
ように、この実施例は、図１の実施例に、さらに増圧ポ
ンプ４０と逆止弁５０、７階から９階までの各階床の水
栓１０ｇ、１０ｈ、１０ｉに接続された高層ゾーン用の
給水管８０、圧力センサ１２０、１４０、流量センサ１
３０、圧力タンク１５０、それに制御装置１６０を加え
たものであり、従って、その他は、図１の実施例と同じ
であるが、以下、この実施例では、４階から６階までの
階床を中層ゾーンと記し、７階から９階までの階床を高
層ゾーンと記すことにする。なお、１階から３階までの
低層ゾーンについては、図１の実施例と同じである。Next, another embodiment of the present invention will be described. Fig. 4 shows a 9-story building where water is to be supplied.
This is divided into low-rise zones (low-floor group) from the first floor to the third floor,
It is an embodiment in which the present invention is applied to a middle zone (floor group) from the first floor to the sixth floor and a high zone (high floor group) from the seventh floor to the ninth floor. Second
As is apparent from the drawing, this embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that the booster pump 40 and the check valve 50, each floor from the seventh floor to the ninth floor are added. Water supply pipe 80 for high-rise zone connected to floor faucets 10g, 10h, 10i, pressure sensors 120, 140, flow sensor 1
30, a pressure tank 150 and a control device 160 are added thereto. Therefore, the other parts are the same as those in the embodiment of FIG. 1, but in this embodiment, the floors from the fourth floor to the sixth floor will be described below. The middle-rise zone is described, and the floors from the seventh floor to the ninth floor are described as the high-rise zone. The low-rise zones from the first floor to the third floor are the same as in the embodiment of FIG.
【００３２】増圧ポンプ４０の吸込管は、中層ゾーン用
給水管８の一部で、第１段目の増圧ポンプ４により０.
２〜０.５Ｋgf／cm2 程度の水圧が確保できる位置、例
えば給水管８の立上り配管の一部などに接続されてお
り、その吐出管は、高層ゾーン用給水管８０に接続され
ている。そして、この高層ゾーン用給水管８０には、上
記したように７階から９階までの各階床の水栓１０ｇ、
１０ｈ、１０ｉが接続されている。The suction pipe of the pressure intensifier pump 40 is a part of the water supply pipe 8 for the middle zone, and the suction pipe of the first stage pressure intensifier pump 4 is used as a suction pipe.
It is connected to a position where a water pressure of about 2 to 0.5 kgf / cm 2 can be secured, for example, a part of a rising pipe of the water supply pipe 8, and its discharge pipe is connected to the high-rise zone water supply pipe 80. And, as described above, the water tap 10g for each floor from the seventh floor to the ninth floor is provided in the high-rise zone water supply pipe 80,
10h and 10i are connected.
【００３３】従って、この実施例では、水道配水管１の
水圧を、第１段目の増圧ポンプ４と第２段目の増圧ポン
プ４０により２段に増圧して、高層ゾーンの各各階床の
水栓１０ｇ、１０ｈ、１０ｉに給水が行なわれるように
したものであり、このため、制御装置１６０は、第１段
目の制御装置１６と同じようにして、圧力センサ１２
０、１４０と、流量スイッチ１３０の信号により、増圧
ポンプ１４０を可変速制御し、所定の水圧に昇圧された
水を水栓１０ｇ、１０ｈ、１０ｉに供給するように、こ
のポンプ４０を運転制御するようになっている。Therefore, in this embodiment, the water pressure of the water distribution pipe 1 is increased to two levels by the first-stage pressure-intensifying pump 4 and the second-stage pressure-intensifying pump 40, and each floor of the high-rise zone is Water is supplied to the faucets 10g, 10h, and 10i on the floor. For this reason, the control device 160 controls the pressure sensor 12 in the same manner as the first-stage control device 16.
0, 140 and the signal of the flow rate switch 130, the booster pump 140 is controlled at a variable speed, and the operation of the pump 40 is controlled so that the water boosted to a predetermined water pressure is supplied to the faucets 10g, 10h, and 10i. It is supposed to.
【００３４】しかして、このとき、第２段目の増圧ポン
プ４０による給水のためには、第１段目の増圧ポンプ４
も同時に運転されている必要が有り、従って、この実施
例では、第１段目の制御装置１６にも圧力センサ１２０
からの信号が取り込まれるようになっており、これによ
り、第２段目の増圧ポンプ４０を運転して、高層ゾーン
に対する給水が開始されたときには、増圧ポンプ４０の
吸込管側の圧力が所定値から低下しないように、必ず第
１段目の増圧ポンプ４も運転状態になるように構成され
ている。具体的には、第２段目の増圧ポンプ４０の吸込
側の圧力が、例えば、常に１.０Ｋgf／cm2 に保たれる
ように第１段目の増圧ポンプ４を運転制御するのであ
る。However, at this time, in order to supply water by the second-stage pressure-intensifying pump 40, the first-stage pressure-increasing pump 4
Must also be operated at the same time, and therefore, in this embodiment, the pressure sensor 120
The second stage pressure intensifier pump 40 is operated, and when water supply to the high-rise zone is started, the pressure on the suction pipe side of the pressure intensifier pump 40 is increased. The first-stage pressure-intensifying pump 4 is always configured to be in the operating state so as not to decrease from the predetermined value. Specifically, the operation of the first-stage pressure-intensifying pump 4 is controlled so that the pressure on the suction side of the second-stage pressure-increasing pump 40 is always kept at, for example, 1.0 kgf / cm 2 . is there.
【００３５】第２段目の増圧ポンプ４０に必要な圧力
(全揚程)は、実揚程；２.６ｍ×５階、管路ロス；実揚
程の２０％、所要末端圧力１０ｍ、第１段目による給水
圧力１０ｍ、という条件が満足されるように、例えば２
３ｍとし、この条件が満足されるようにして設置する。The pressure required for the second stage pressure booster pump 40
(Total head) is the actual head; 2.6m × 5th floor, pipeline loss; 20% of the actual head, required terminal pressure 10m, water supply pressure by the first stage 10m, etc. 2
3 m, and installed so as to satisfy this condition.
【００３６】このようにすれば、第２段目の増圧ポンプ
４０の吐出側の圧力は、最高でも３０ｍ以下になるの
で、各階床に減圧弁を設ける必要はなくなる。但し、第
１段目の増圧ポンプ４による吐出流量は、第２段目の増
圧ポンプ４０の吐出量分もまかなえるように設定してお
く必要がある。With this arrangement, the pressure on the discharge side of the second-stage pressure-intensifying pump 40 becomes 30 m or less at the maximum, so that it is not necessary to provide a pressure reducing valve on each floor. However, the discharge flow rate of the first stage pressure booster pump 4 needs to be set so as to cover the discharge amount of the second stage pressure booster pump 40.
【００３７】次に、この図４の実施例の動作について、
説明する。 ＜４階以上、６階までの階床で水が使用されたとき＞水
栓１０ｄ〜１０ｆが開かれると、水圧センサ１４による
検出圧力が、例えば設定値１.０Ｋgf／cm2 以下とな
り、これにより第１段目の増圧ポンプ４が始動される。
始動後は、中層ゾーン用給水管８の末端の圧力が１.０
Ｋgf／cm2の設定値を保つように、増圧ポンプ４の回転
速度を制御する。そして、水の使用が停止されて流量が
所定値ＱS 以下になったら、流量スイッチ１３の信号に
より、ポンプを停止させるのであるが、このとき、一
旦、増圧ポンプ４の回転速度を上げ、水圧を１.５Ｋgf
／cm2 にまで昇圧し、圧力タンク１５に蓄圧しておくの
である。なお、この制御は、図１の実施例と同じであ
る。Next, the operation of the embodiment shown in FIG.
explain. <When water is used on floors from the fourth floor to the sixth floor> When the faucets 10d to 10f are opened, the pressure detected by the water pressure sensor 14 becomes, for example, a set value of 1.0 kgf / cm 2 or less. As a result, the first-stage pressure-intensifying pump 4 is started.
After the start, the pressure at the end of the middle zone water supply pipe 8 is 1.0.
The rotational speed of the pressure-intensifying pump 4 is controlled so as to keep the set value of Kgf / cm 2 . Then, when the use of water is stopped flow falls below the predetermined value Q S, the signal of the flow rate switch 13, although the stopping of the pump, this time, once, increasing the rotation speed of the booster pump 4, Water pressure is 1.5kgf
/ Cm 2 and accumulates pressure in the pressure tank 15. This control is the same as in the embodiment of FIG.
【００３８】＜７階以上、９階までの階床で水が使用さ
れたとき＞水栓１０ｇ〜１０ｉが開かれると、高層ゾー
ン用の給水管８０の圧力が低下する。そこで、圧力セン
サ１４０による検出圧力が第２段目の増圧ポンプ４０の
始動圧力ＰON 以下になると、第２段目の増圧ポンプ４
０を始動させる。そして、始動後は、給水量に応じて、
この増圧ポンプ４０を可変速運転して、予め定めてある
負荷ロード曲線に沿った運転が得られるようにする。な
お、このときの制御も、図１の実施例における増圧ポン
プ４の制御と同じである。<When Water is Used on the 7th Floor to 9th Floor> When the faucets 10g to 10i are opened, the pressure of the water supply pipe 80 for the high rise zone decreases. Therefore, when the pressure detected by the pressure sensor 140 becomes equal to or lower than the starting pressure P ON of the second-stage pressure-intensifying pump 40, the second-stage pressure-increasing pump 4
Start 0. And after starting, according to the amount of water supply,
The intensifier pump 40 is operated at a variable speed so that an operation along a predetermined load load curve can be obtained. The control at this time is the same as the control of the booster pump 4 in the embodiment of FIG.
【００３９】しかして、このときには、さらに圧力セン
サ１２０による検出圧力も同時に監視し、これにより、
増圧ポンプ４０の吸込側の圧力が設定値(１.０Ｋgf／cm
2)以下になったら、上記したように、１段目の増圧ポン
プ４の運転を開始し、増圧ポンプ４と増圧ポンプ４０の
２台のポンプによる直列運転により給水が行なわれるよ
うにする。At this time, the pressure detected by the pressure sensor 120 is also monitored at the same time.
The pressure on the suction side of the intensifier pump 40 is equal to the set value (1.0 kgf / cm).
2 ) As described above, the operation of the first-stage pressure-intensifying pump 4 is started as described above, and the water is supplied by the series operation of the two pressure-intensifying pumps, the pressure-intensifying pump 4 and the pressure-intensifying pump 40. I do.
【００４０】このときの１段目の増圧ポンプ４について
は、設定圧力(１.０Ｋgf／cm2)を目標値とする一定圧力
制御となり、２段目の増圧ポンプ４０については、上記
した負荷ロード曲線に従った制御となる。そして、この
ときも、ポンプを停止させるときには、それぞれ一旦、
増圧ポンプ４、４０の回転速度を上げ、水圧を１.５Ｋg
f／cm2 にまで昇圧し、圧力タンク１５、１５０に蓄圧
しておくのである。At this time, the first-stage pressure-intensifying pump 4 performs a constant pressure control with the target value set at the set pressure (1.0 kgf / cm 2 ). Control is performed according to the load load curve. And also at this time, when stopping the pump,
Increase the rotation speed of booster pumps 4 and 40 and increase the water pressure to 1.5 kg
The pressure is raised to f / cm 2 and stored in the pressure tanks 15 and 150.
【００４１】従って、この実施例でも、各階層ゾーン毎
に異なった水圧で給水することができるので、減圧弁を
使用する必要が無く、このため、減圧に伴うエネルギー
の損失が無くなるので、充分に省エネを得ることができ
る。次に、ポンプ４は、水道配水管１から供給される水
道水が有する圧力では足りない部分の増圧を行なえば済
むため、水道配水管の水圧が有効に利用された分、省エ
ネが得られることになる。Therefore, also in this embodiment, it is possible to supply water with different water pressures for each hierarchical zone, so that it is not necessary to use a pressure reducing valve. Therefore, there is no energy loss due to the pressure reduction, so that the water pressure can be sufficiently reduced. Energy saving can be obtained. Next, since the pump 4 only needs to increase the pressure of a portion that is insufficient with the pressure of the tap water supplied from the water distribution pipe 1, energy can be saved because the water pressure of the water distribution pipe is effectively used. Will be.
【００４２】また、この実施例でも、減圧弁やバイパス
配管を設ける必要が無いから、コストを低減することが
できる。さらに、高層ゾーンに対する給水が、低層ゾー
ンの給水管を共用して行なわれるので、別途、低層ゾー
ン専用の給水管を設ける必要も無いので、この面でも構
成が簡単になり、さらにコストダウンを得ることができ
る。Also in this embodiment, since there is no need to provide a pressure reducing valve or a bypass pipe, the cost can be reduced. Further, since the water supply to the high-rise zone is performed by sharing the water supply pipe of the low-rise zone, there is no need to separately provide a water supply pipe dedicated to the low-rise zone. Therefore, the configuration is simplified in this aspect, and the cost is further reduced. be able to.
【００４３】ところで、この図４の実施例では、２段目
の増圧ポンプ４０が運転を開始する毎に、１段目の増圧
ポンプ４も始動される場合が殆どであるから、この１段
目の増圧ポンプ４の始動頻度がかなり高くなってしまう
虞れがある。そこで、この始動頻度の増加が好ましくな
い場合には、圧力タンク１５、１５０の容量を、必要に
応じて適宜増加させてやればよい。By the way, in the embodiment of FIG. 4, almost every time the second-stage pressure-intensifying pump 40 starts operating, the first-stage pressure-increasing pump 4 is also started. There is a concern that the frequency of starting the pressure booster pump 4 at the stage becomes considerably high. Therefore, if the increase in the starting frequency is not preferable, the capacities of the pressure tanks 15 and 150 may be increased as needed.
【００４４】なお、この図４の実施例では、２台の増圧
ポンプを用いた場合について説明したが、本発明は、更
に多くの、例えばｎ台(ｎ＞３、４、……)の増圧ポンプ
を用いることにより、高層から超高層の任意の階数の建
物における給水システムとして適用可能なことは、言う
までもない。In the embodiment shown in FIG. 4, the case where two pressure intensifier pumps are used has been described. However, the present invention is applicable to a greater number of, for example, n (n> 3, 4,...) It is needless to say that the use of the booster pump enables application as a water supply system in a building of any floor from a high rise to a super high rise.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明によれば、以下に列挙する効果が
ある。According to the present invention, the following effects can be obtained.
【００４６】１ バイパス用の給水管や、３階以下の専
用の給水管が不要になるので、配管設備に必要な工事費
を少なく抑えることができる。(1) Since there is no need for a water supply pipe for bypass or a dedicated water supply pipe for the third floor or lower, the construction cost required for piping equipment can be reduced.
【００４７】２ 低層ゾーンでの給水にも減圧弁を必要
としないので、設備費が少なくて済む。(2) Since a pressure reducing valve is not required for water supply in the low-rise zone, equipment costs can be reduced.
【００４８】３ １段目からｎ段目まで、各段に圧力タ
ンクを設置しておき、ここで圧力制御を行なうようにで
きるため、停電などによりポンプの運転が停止させられ
てしまったときでも、ウォーターハンマ現象が発生す
るのを防止することが できる。3. Since pressure tanks are installed in each stage from the first stage to the nth stage, and pressure control can be performed here, even when the operation of the pump is stopped due to a power failure or the like, Thus, the occurrence of the water hammer phenomenon can be prevented.
【図１】本発明による中高層建物用増圧給水システムの
一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a boosted water supply system for a middle- and high-rise building according to the present invention.
【図２】本発明の一実施例におけるポンプの運転特性図
である。FIG. 2 is an operation characteristic diagram of a pump in one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施例における制御装置を示す回路
図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a control device according to one embodiment of the present invention.
【図４】本発明の他の一実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図５】本発明の他の一実施例における制御装置を示す
回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a control device according to another embodiment of the present invention.
【図６】給水システムの第１の従来例を示すブロック図
である。FIG. 6 is a block diagram showing a first conventional example of a water supply system.
【図７】給水システムの第２の従来例を示すブロック図
である。FIG. 7 is a block diagram showing a second conventional example of a water supply system.
１ 水道配水管 ２ 量水計 ３ 給水管(低層ゾーン用給水管) ４、４０ 増圧(ブースター)ポンプ ５、５０ 逆止弁(逆流防止弁) ８、８０ 給水管(高層ゾーン用給水管) １０ａ〜１０ｉ 各階の水栓 １２、１４、１２０、１４０ 圧力センサ １３、１３０ 流量スイッチ １５、１５０ 圧力タンク １６ 制御装置 1 Water supply pipe 2 Water meter 3 Water supply pipe (water supply pipe for low-rise zone) 4, 40 Booster pump (booster) 5, 50 Check valve (check valve) 8, 80 Water supply pipe (water supply pipe for high-rise zone) 10a to 10i Water taps on each floor 12, 14, 120, 140 Pressure sensor 13, 130 Flow switch 15, 150 Pressure tank 16 Controller
Claims (1)
少なくとも３群の階床群に分割し、下階床群に属する階
床に対する給水は水道用配水管に直結された下階床群用
給水管により行ない、下階床群以外の階床群に属する階
床に対する給水は、各階床群毎に、夫々専用の増圧ポン
プの吐出側に接続された夫々の高階床群用給水管により
行なうようにした給水システムにおいて、 上記専用の増圧ポンプの吸込側を、順次、その階床群の
下階床群側の給水管に夫々接続して給水を行なうように
構成すると共に、 上記専用の増圧ポンプによる各階床群毎の吐出圧力の最
高値が高さ換算で３０ｍになるように各階床群の増圧ポ
ンプの運転が制御されるように構成したことを特徴とす
る中高層建物用増圧給水システム。1. Each floor of a middle-high-rise building is sequentially
It is divided into at least three floor groups, and water supply to the floors belonging to the lower floor group is performed by the lower floor group water supply pipe directly connected to the water distribution pipe, and to the floor groups other than the lower floor group. Water supply to the floor to which it belongs is performed in each of the floor groups by a water supply system for each high floor group connected to the discharge side of the dedicated pressure booster pump. The suction side is sequentially connected to a water supply pipe on the lower floor group side of the floor group to supply water, and the maximum value of the discharge pressure for each floor group by the dedicated pressure booster pump is provided. The operation of booster pumps of each floor group is controlled so that the height becomes 30 m in terms of height.
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|---|---|---|---|
| JP2000106839A JP3392390B2 (en) | 1994-06-14 | 2000-04-07 | Intensified water supply system for middle and high rise buildings |
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- 2000-04-07 JP JP2000106839A patent/JP3392390B2/en not_active Expired - Lifetime
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| CN111127654B (en) * | 2019-12-13 | 2024-05-17 | 华航环境发展有限公司 | High-rise building water-supply construction method based on BIM |
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| JP3392390B2 (en) | 2003-03-31 |
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