JP2005282203A - サイフォン式緊急遮水システム用制御方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 本発明は、サイフォン式緊急遮水システムに適用する自動診断機能付制御ユニットを提供する目的とする。
【解決手段】 目的を達成する為、本発明は、制御ユニットの通常の機能以外に、サイフォン管のサイフォンを破壊しても管路の断水が生じない１日１回満水のタイミングを利用して、サイフォン式遮水システムを作動させ、システム構成の諸要素の点検を自動的に行う制御機能、更に点検の結果を中央監視端末に転送する機能を加えた。図２示すように、配水池の通常運転において、バックアップ電源、地震センサー、電動弁に対して、約１日の時間間隔で自動点検を行い異常が発生すると、その連絡が来るので迅速な対応が可能である。
【効果】本発明は、サイフォン式緊急遮水システムに適用することによって、システムの信頼性アップが期待できる同時、システムのメンテナンスフリーが可能となった。
【選択図】 図２

Description

本発明は、地震などの災害時において、貯水槽を用いる生活用水の確保に関する技術である。

従来、配水池や受水槽などのような貯水槽を用いて地震などの緊急時の生活用水を確保する為、図３に示すように、貯水槽１の外の流出管３の途中に緊急遮断弁１０を設置し、地震センサー８が設定値以上の地震動を、または図示していない流量センサーが設定値以上の流量を感知すると、制御ユニット７を介在して、緊急遮断弁１０を閉めることにより、流出管路３の流れを遮断して貯水槽１の貯水を確保する。

しかし、上記の従来技術には、下記のデメリットがある。

流出管３を物理的に遮断するので、流出管口径の増加につれて、緊急遮断弁１０が大型化になったり、弁の大型化に伴い、関連の設備（制御ユニット７、動力システムユニット、非常時バックアップ電源６など）が大型化になったり、不断水の定期点検の為、バイパス管１１を設置したり、全体システムを保護する為、弁室１２を設置したりして、システム全体は、高額となる。
強地震などの非常時は、数年乃至数十年１回の極めて低い頻度で発生するから、非常事態の発生時に、緊急遮断弁１０及び制御ユニット７，地震センサー８、非常時バックアップ電源６の正常な働きを確保する為、日頃の保守・点検を定期的に行わなくてならない。

近々２０〜３０年間には東海地震がかなり高い確率で起きる状況に直面しているのに、配水池への緊急遮水システムの普及率がかなり低い。その理由の一つとして、前述のデメリットが挙げられる。

最近、サイフォン式緊急遮水システムが考案された。図１に示すように、貯水槽１に装着するサイフォン管４の途中に常時閉状態の、制御可能な電動弁５aを設置し、地震センサー８が設定値以上の地震動を、または図示していない流量センサーが設定値以上の流量を感知すると、制御ユニット７を介在して、電動弁５ａを閉めることによって、サイフォン管４に空気が入って、流出が止まり貯水槽１の貯水を確保する。

サイフォン式緊急遮水システムでは、電動弁５ａ口径が小さくてすむので、これに伴い、システムの小型化となって、低価格を実現した。

一方、同システムでは、バックアップ電源６、地震センサー８、電動弁５aを使用するので、緊急時において、システムの正常な働きを確保する為、これらのシステムの構成要素に対して、日頃の保守・点検を定期的に行わなければならない。

すなわち、緊急遮水システムの従来技術（図３）と比較して、サイフォン式緊急遮水システムの使用により、高額という欠点を解決したが、煩雑なメンテナンスという欠点が依然として残っている。

本発明は、サイフォン式緊急遮水システムの特徴を利用し、同システム通常の制御方法にシステム構成の諸要素に対する自動診断機能を加えて、同システムのメンテナンスフリーを図るものである。

図１に示すように、通常、配水池１は、高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）１ｂ、低水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）１ａが設定される。

図１に示すように、通常、サイフォン管の上部４ｂが、高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）１ｂより低い位置に設置される。

従って、サイフォン緊急遮水システムは、常時の運転では、水位が高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）１ｂになった場合、サイフォン制御弁の電動弁５ａを開いても、サイフォン管４に空気が入らないので、断水が生じないという特徴を持っている。

よって、水位が高水位となったタイミングを利用して、システムを作動させシステム構成の諸要素に対する自動点検が可能である。

配水池の運行特性によって、通常、水位が少なくとも１日１回高水位になるので、上記の自動点検を１日の短い時間間隔で行うことができる。

本発明は、上述のサイフォン式緊急遮水システムの特徴に基づき、考案したものである。

請求項１に記載の発明は、図１に示すように、貯水槽用サイフォン式緊急遮水システムの制御ユニット７において、設定値以上の地震動、過流量などの信号を感知してシステムが作動し貯水を確保するという通常の制御機能以外に、サイフォン管４の上部４ｂより高い水位の信号を受けてシステムも作動するという制御機能と、前述のシステム作動にあたり、システムの諸要素（バックアップ電源６、地震センサー８、サイフォン制御弁の電動弁５ａ）が正常に動作しているかどうかの状態信号を中央監視端末１３へ転送するという制御機能を加えることを特徴とする制御ユニット７を用いることを主旨とする。

請求項２に記載の発明は、図１に示すように、貯水槽用サイフォン式緊急遮水システムの制御ユニット７において、設定値以上の地震動、過流量などの信号を感知してシステムが作動し貯水を確保するという通常の制御機能以外に、高水位１aを受けてシステムも作動するという制御機能と、前述のシステム作動にあたり、システムの諸要素（バックアップ電源６、地震センサー８、サイフォン制御弁の電動弁５ａ）が正常に動作しているかどうかの状態信号を中央監視端末１３へ転送するという制御機能を加えることを特徴とする制御ユニット７を用いることを主旨とする。

地震などの緊急時における配水池の貯水確保には、図３に示すような、流出管３を物理的に遮断する方法があれば、図１に示すような、サイフォン流出管４を設置し、サイフォンを破壊させて、流出を遮断する方法もある。

本発明は、サイフォン式緊急遮水システムに適用するもので、１日１回またはその以上の回数の自動点検により、より高信頼性且つメンテナンスフリーのサイフォン式緊急遮水システムが可能である。

更に、低価格且つメンテナンスフリーの特徴を用い、配水池への緊急遮水システムの普及にも寄与する。

以下、実施例１の具体的な制御方法について、図１、図２を用い説明する。

図１に示すように、常時、バルブ３ａを閉状態に、バルブ４ａを開状態にして、サイフォン管４を通し、低水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）１ａ以下の位置から貯水を吸い上げて配水する。

図１に示すように、貯水槽１内に装着するサイフォン管４の途中に常時閉状態の、制御可能な電動弁５aを設置する。地震センサー８が設定値以上の地震動を、または図示していない流量センサーが設定値以上の流量を感知すると、制御ユニット７を介在して、電動弁５ａを開けることによって、サイフォン管４に空気が入って、流出が止まり貯水槽１の貯水を確保する。

前述した機能は、緊急時貯水の確保の為に、備える通常制御機能である。

本発明の制御ユニットは、上述の通常の制御機能は勿論、システムの自動点検機能も持っている。

以下では図１、図２を用い、システムの自動点検機能について説明する。

図１に示すように、配水池１は、高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）１ｂ、低水位（Ｌ．Ｗ．Ｌ）１ａが設定され、サイフォン管の上部４ｂが、高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）１ｂより低い位置に設置される。

サイフォン式緊急遮水システムは、常時の運転では、水位が高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ）１ｂになった場合、サイフォン制御弁の電動弁５ａを開いても、サイフォン管４に空気が入らないので、断水が生じない特徴を持っている。

よって、水位が高水位となったタイミングを利用して、システムを作動させシステム構成の諸要素に対する自動点検が可能である。

わかりやすい為、自動点検の制御回路の詳細説明を省略し、制御のフローチャートについて図２を用い説明する。

通常の運転では、水位センサー９が水位の高水位信号を感知すると、自動診断が始まる。

まず、システムへの電気供給を商用電源からバックアップ電源６へ切り替え、バックアップ電源６は所定の電圧があるかどうかをチェックする。

次に、地震センサー８が設定値以上の地震度を感知したことを想定して、地震センサーの作動を強制的に行わせ、地震センサーが正常に作動するかどうかをチェックする。

更に、電動弁５ａが地震センサーの作動信号を受けて開くから、電動弁が正常に動作しているかどうかをチェックする。

今度、水位が下がり、高水位信号がなくなって、システムの復帰作業が始まる。

まず、電動弁が閉じ、電動弁が正常に作動しているかどうかをチェックする。

次に、地震センサー８をリセットする。

さらに、システムへの電気供給をバックアップ電源６から商用電源へ切り替える。

ここまで、自動診断過程が完了する。

上記の自動診断過程では、４項目のチェックを行い、その結果がリアルタイプに中央管理室に転送されている。

この４項目のすべてが正常であれば、システムは次の高水位を待つ状態に移行する。

この４項目の中の何れが異常となれば、システムの異常と見なされたので、管理者は知らせを受けて、配水池の設置現場へ出迎える。

設置現場で、手動でシステムの諸要素を再チェックして、修理とか交換とかなどの対策を実施する。

配水池の運行特性によって、通常、水位が少なくとも１日１回高水位になるので、上記の自動点検を１日の短い時間スパンで行うことになっている。

周知のように、隣り合う２回点検の時間間隔が短いほど、作動しようとする緊急時において、不作動発生（故障発生）の確率が小さい。

従って、本発明の導入によって、サイフォン式緊急遮水システムは、点検が自動となり、メンテナンスフリーが可能ばかりでなく、システムの信頼性も大幅に向上する。

本発明の実施形態１の配水池制御システム概略図 本発明の実施形態１の自動点検のフローチャート 従来技術の配水池制御システム概要図

符号の説明

１ 水槽本体
１ａ 水槽の低水位
１ｂ 水槽の高水位
２ 流入管
２ａ 流入管バルブ
３ 流出管
３ａ 流出管バルブ
３ｂ 流出管バルブ
４ サイフォン管
４ａ サイフォン管バルブ
４ｂ サイフォン管の上部
５ 空気吸込管
５ａ 電動弁
６ バックアップ電源
７ 制御ユニット
８ 地震センサー
９ 水位計
１０ 緊急遮断弁
１１ 点検用バイパス管
１１ａ 点検用バイパスバルブ
１２ 弁室
１３ 中央管理室

Claims (2)

1. 貯水槽用サイフォン式緊急遮水システムの制御ユニットにおいて、設定値以上の地震動、過流量などの信号を感知してシステムが作動し貯水を確保するという通常の制御機能以外に、サイフォン管の最上部より高い水位の信号を受けてシステムも作動するという制御機能と、前述のシステム作動にあたり、システムの諸要素（バックアップ電源、感震器、サイフォン制御弁の電動弁）が正常に動作しているかどうかの状態信号を中央監視端末へ転送するという制御機能を加えることを特徴とする制御ユニット。
2. 貯水槽用サイフォン式緊急遮水システムの制御ユニットにおいて、設定値以上の地震動、過流量などの信号を感知してシステムが作動し貯水を確保するという通常の制御機能以外に、高水位信号を受けてシステムも作動するという制御機能と、前述のシステム作動にあたり、システムの諸要素（バックアップ電源、地震センサー、サイフォン制御弁の電動弁）が正常に動作しているかどうかの状態信号を中央監視端末へ転送するという制御機能を加えることを特徴とする制御ユニット。
   
   

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