JP2009528467A - 枝管の追加を監視する給水管システム及びその方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、水を輸送する少なくとも１つの導管及び該導管の電気パラメータの変化を測定する監視手段とからなる給水本管系と、供給された溝を貯溜する貯溜タンクと、貯溜された水を水消費装置に排出する水排出管系と、監視手段により測定されたパラメータの変化に応じて貯溜タンクへの水の供給と貯溜タンクからの水の排出を制御する制御系とからなる水を再使用するシステムに関する。本発明はまたこのようなシステムに適用される給水本管系、及びこのようなシステム又は給水本管系を監視する方法に関する

Description

本発明は枝管の追加を監視する給水管システムに関する。本発明はまたそのような給水管システムからなる水を再利用するシステム、及び給水システムへの枝管の追加を監視する方法に関する。

環境を保存する為に高レベルの純度が要求されない用途用に正常な給水の使用を減少する努力が通常行われている。シャワーや風呂水をトイレの洗浄に再使用するシステムを試みることができる。このようなシステムは雑排水システムと呼ばれている。他の例は、居住位置に２つの別個の給水システムを設ける新たな不動産の開発である。１つは蛇口から飲むことができる清浄給水であり、他は清浄できない水、例えばトイレ用に供給することである。

例えばシャワー水、風呂水、雨水または飲用の品質標準に合致しない他の水を有する導管が飲用水給水システムと接触すると、清浄給水の汚染が生じ、著しい公衆の健康を害する結果となる。

従って汚水（impure water）を輸送する導管が飲用水を輸送する給水システムと接触する状況にある給水導管を監視することが望ましい。未熟なＤＩＹ熱中者により作業が行われた時、誤って異なる給水システム管の望ましくない接続が生じる現実的な危険性がある。導水管の標準化がないことにより過誤の危険性が増加する。

本発明の目的は、汚水を輸送する導管と飲用水を輸送する導管との間で生じる接続の危険性を減少する給水システムを提供することである。

前記目的は本発明による給水本管系によって達成され、この給水本管系は水を輸送する少なくとも１つの導管と、前記導管が分岐されたか否かを監視する監視手段とからなる。

２つの給水本管系の間の接続を行うために、枝管や継手を配設する必要がある。本発明による給水本管系により枝管が導管に配置されたときを検出することが可能であるため、接触の危険性が生じるか否か、すなわち、分岐が給水本管系で行われたという条件が満たされたか否かも検出される。飲めない、すなわち、消費されたときに健康被害を生じる水を輸送する給水本管系の分岐は、必要であれば、極めて注意深く行わなければならない。
資格のある人だけがそのような作業を行うことができることを保証するために、そのような「汚水」を輸送する給水本管を枝管の配置に対して監視するのが望ましい。

さらに好ましい実施形態では、給水本管系の導管は導電部材からなり、監視手段は、導電部材に接続され電気信号を発生する発生器（generator）と、導電部材の少なくとも１つの電気パラメータを測定する測定装置とからなる。

導管に導電性部材を設け、この導電性部材に発生器により発生される信号を供給することにより、給水管本管系を監視する目的で測定することができる信号が生じる。導管に修正を行うとき、例えば枝管を配置するとき、導管は一般に一時的に分離される。導管が全体的に分離されないときでも、給水本管系への修正は、測定信号の変化を生じる。例えば導管の電気抵抗が測定される場合である。測定装置により測定される発生器により発生される信号の値は、導管への修正によって変化する。このようにして、枝管の配置のような給水本管系への修正は検出することができる。

好ましい実施形態では、導線性部材は実質的に導電性シースからなる。このような導電性シースは、導管壁に収容することができる。このように、このようなシースが２つの電気的絶縁層の間に位置する実施形態を構想することができる。他の実際的な実施形態は、導電性チューブ、例えば標準の銅又はアルミニウムチューブの使用であり、絶縁外層とともに、外側にのみ設けられる。

さらに好ましい実施形態では、導電性部材は実質的に導電性ワイヤからなる。このようなワイヤは導管の内部と外部に配置することができる。このようなワイヤは導管の壁に埋設することができる。

さらなる実施形態では、導電性部材は、アルミニウム、銅、亜鉛、導電性プラスチック又はエポキシ樹脂のような導電性材料から製造される。電気的に導体である全ての材料をこの目的で使用することができる。

さらなる好ましい実施形態では、導電性材料を備えた導管は電気回路の一部である。この回路は分離の発生に対して監視することができる。さらなる好ましい実施形態では、測定装置は電気回路が閉じたか否かを測定する。

さらに他の好ましい実施形態では、測定される電気パラメータは、電圧差、及び/又は電流の大きさ、及び/又は電気抵抗、及び/又はインピーダンス、及び/又は容量、及び/又は誘導からなる。これらの電気パラメータは、枝管を配置する目的での導管の一時的分離のような導管に対する修正がなされたときに変化する。もちろんこれらのパラメータを組み合わせて測定することも可能である。

さらに好ましい実施形態では、測定装置は、測定された電気パラメータが所定の限界値を超えるや否や、音響及び/又は視覚警報を発する。そのような警報を与えることは、枝管が配置されたこと、又は枝管が配置されることを示唆するように導管が一時的に分離されるといったような状況が起こったことを示す。したがって、例えば給水会社に報知することが可能である。

本発明はさらに、
前述したような給水本管系と、
供給された水を貯溜する貯溜タンクと、
貯溜された水を水消費者に排出する水排出管系と、
貯溜タンクへの水の供給及び貯溜タンクからの水の排出を制御する制御系と、
からなる水を再使用するシステムに関する。

例えばシャワーや風呂水のような水を再使用する、例えばトイレを洗浄するシステムは、「不純」水の存在により、飲用水用の給水本管系への望まれない接続の特殊な危険性が存在する。このために、本発明はさらにうそのような水を再使用するシステムに関し、それはしばしば汚水処理システムと言及され、前述の給水本管系が適用される。

好ましい実施形態では、制御系は、測定手段により測定された電気パラメータが所定の限界値を超えるや否や、貯溜タンクからの水の排出に影響を与える。限界値を超える電気パラメータにより特徴付けられる危険な状況におけるこの影響の結果、再使用に意図された水の排水は一時的に又は永久的に停止することができる。

他のさらに好ましい実施形態では、排水への影響は、ポンプをオフすること、及び/又は閉鎖部材で導管を閉鎖することからなる。このようにして、他の給水本管系への接続が起こり得る枝管が配置されると、再使用に意図された水が飲用水を輸送する給水本管系に進入する結果として汚染が起こるのを防止することができる。

さらに他の好ましい実施形態では、水を再使用するシステムは、貯溜タンクから水消費装置に水を汲み上げるポンプからなり、制御系は所定の最大水供給量を超えるとこのポンプをオフする。

水消費装置の最大水消費量が知られているとき、これは枝管を追跡（trace）することもできる。トイレのシスターンの容量が知られているとき、ポンプにより供給される最大供給量を決定することができる。枝管を配置する結果、この供給量の上の点まで水の需要量が増加する可能性がある。これは例えば流量計により測定することができる。需要量の送出が関連の水消費装置で予期することができる最大供給量を超える場合、これは枝管の存在を示す。このような場合、再使用に意図された水の輸送は、制限することができ、又はポンプを一時的に又は永久的にオフすることにより完全に防止することができる。

流量計は、枝管が給水本管系ではなく水消費装置の容器に配置される可能性がある場合、増加した水供給量を検出する。

本発明はさらに、給水本管系への枝管の追加を監視する方法であって、水を輸送する少なくとも１つの導管を配置し、この導管を枝管の追加に対して監視するステップからなる方法に関する。

この方法の好ましい実施例では、導管は導電性部材からなり、当該方法はさらに、導電性部材に接続された発生器（generator）を用いて電気信号を発生し、導電性部材の少なくとも１つの電気パラメータを測定するステップを有する。

他のさらに好ましい実施形態では、前記方法はさらに、電気パラメータの測定値を所定の限界値と比較し、音響的及び/又は視覚的な警報を与え、及び/又は測定値が所定の限界値を超えたときに閉鎖部材を用いて導管を閉鎖するステップを有する。

さらに好ましい実施形態では、電気信号は連続的に発生され、測定される。この方法では、給水本管系に対する修正を直ちに検出することができる。

さらに他の好ましい実施形態では、電気信号は周期的に発生され、測定される。２つの測定値の間の時間の周期は、この時間周期の間に導管を一時的に分離し、枝管を配置し、再接続することができないように、短いことが好ましい。したがって、実際の時間周期は例えば最大１分である。

以下の説明により例示的な実施形態を添付図面を参照してさらに明らかにする。

図１は給水本管系（main system）１を示し、この給水本管系１は導管２と、該導管２が枝分かれしているか否かを監視する為に導管２に接続された監視手段３とからなる。

好ましい実施形態では監視手段３は、測定信号を発生する発生器４と、この測定信号を測定する測定装置５とからなる。導管２は導電性シース７または導電性ワイヤ１０として実施することができる導電性部材６からなる。

図２は導電性部材が導電性シース７である導管２の好ましい実施形態を示す。このシース７は内側で絶縁内層８により遮蔽され、外側で絶縁外層９により遮蔽されている。シース７は絶縁層９のみを有する実施例も試みることができる。

図３は、導電性部材が導電性ワイヤ１０である代案の実施形態を示す。図示された実施形態では、ワイヤ１０は電気的に絶縁された導管壁１１に埋設されているが、このワイヤ１０を導管２に対して一体に又は外部に配置することもできる。

図４は、例えばシャワー又は風呂水のような水をトイレの洗浄に再使用するシステムを示す。シャワー及び風呂水は供給導管２３を介して供給され、貯溜タンク２２に貯溜されている。トイレ２１のような水消費装置が洗浄のために水を要求すると、この水は貯溜タンク２２から排出導管２４を介してトイレ２１に輸送される。

第２トイレ２６の形態の第２の離れて位置する水消費装置に貯溜タンク２２からの水を供給することも、水導管２５を介して可能である。貯溜タンクからの距離が大きい場合、特に第２水消費装置が高床のトイレ２６である場合、貯溜タンク２２から導管２５を介してトイレ２６に水を汲み上げるために、水導管２５内にポンプ２７を配置することが必要である。ポンプ２７は水導管２５に圧力を提供し、この導管を、それにより輸送される水の性質に照らして望ましくない他の用途、例えば分岐を設けたり、タップ（tap）等を設けることに適したものとすることができる。したがって特に水導管２５は、枝管の追加に対して監視されなければならず、そのために本発明による給水本管系を有する。

もちろん、枝管を追加するために水を再使用するシステムを離れる全ての導管を監視することが推奨される。この例では、これらは導管２４と２５である。

これらは本発明の好ましい実施形態であるが、前述した実施形態は、本発明を例証することのみ意図され、本発明の明細書を限定するものではない。したがって、本発明の範囲は請求の範囲のみにより規定される。

本発明による給水システムの概略図を示す。 本発明の第１の好ましい実施形態による導管を示す。 本発明の第２の好ましい実施形態による導管を示す。 本発明による給水システムを備えた水再使用システムを示す。

符号の説明

１ 給水システム
２ 導管
３ 監視手段
４ 発生器
５ 測定ユニット
６ 導電性部材
７ 導電性シース
８ 絶縁内層
９ 絶縁外層
１０ 導電性ワイヤ
１１ 導管壁
２１ トイレ
２２ 貯溜タンク
２３ 供給導管
２４ 排出導管
２５ 水導管
２６ 第２トイレ
２７ ポンプ

Claims (29)

1. 水を再使用するシステムにおいて、
   水を輸送する少なくとも１つの導管と該導管の電気的パラメータを測定する監視手段とを有する給水本管系と、
   供給された水を貯溜する貯溜タンクと、
   貯溜された水を水消費装置に排出する水排出管系と、
   前記監視手段によって測定されたパラメータの変化に応じて前記貯溜タンクへの水の供給と前記貯溜タンクからの水の排出を制御する制御系とからなる水再使用システム。
2. 前記制御系は前記監視手段から受信した信号に応じてポンプをオフし、前記ポンプは前記貯溜タンクから前記水消費装置に水を汲み上げるようになっている請求項１に記載のシステム。
3. 前記制御系は、前記監視手段から受信した信号に応じて、前記導管に配置された閉鎖部材を閉鎖するようになっている請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記導管は導線性部材からなり、前記監視手段は、
   前記導電性部材に接続され、電気信号を発生する発生器と、
   前記導電性部材の少なくとも１つの電気パラメータを測定する測定装置と、
   からなる請求項１から３のいずれかに記載のシステム。
5. 前記導電性部材は実質的に導電性シースからなる請求項４に記載のシステム。
6. 前記導電性部材は実質的に導電性ワイヤからなる請求項４に記載のシステム。
7. 前記導電性部材は、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、亜鉛、又は導電性プラスチック又はエポキシ樹脂のような導電性材料から製造されている請求項４−６のいずれかに記載のシステム。
8. 前記導電性部材を備えた前記導管は電気回路の一部である請求項４−７のいずれかに記載のシステム。
9. 前記測定装置は電気回路が閉じたか否かを測定する請求項４−８のいずれかに記載のシステム。
10. 前記電気パラメータは、電圧差、及び/又は電流の大きさ、及び/又は電気抵抗、及び/又はインピーダンス、及び/又は容量、及び/又は誘導からなる請求項１から９のいずれかに記載のシステム。
11. 前記制御系は、前記測定された電気パラメータが所定の限界値を超えるや否や、音響及び/又は視覚警報を発する請求項１から１０のいずれかに記載のシステム。
12. 前記監視手段は、前記測定された電気パラメータが所定の限界値を超えるや否や、音響及び/又は視覚警報を発する請求項１から１１のいずれかに記載のシステム。
13. 前記測定装置は、前記測定された電気パラメータが所定の限界値を超えるや否や、音響及び/又は視覚警報を発する請求項４−１２のいずれかに記載のシステム。
14. 前記制御系は、前記測定手段により測定された電気パラメータが所定の限界値を超えると、前記貯溜タンクから水が排出されるようにする請求項１から１３のいずれかに記載のシステム。
15. 前記貯溜タンクから水消費者に水を汲み上げるポンプをさらに有し、前記制御系は所定の最大水供給量を超えると前記ポンプをオフする請求項１から１４のいずれかに記載のシステム。
16. 水を輸送する少なくとも１つの導管と、
    水を再使用するために前記導管に接続され、少なくとも１つの貯溜タンクからなる装置と、
    前記導管の電気パラメータを測定する監視手段と、
    前記監視手段から受信する信号に応じて、前記貯溜タンクへの水の供給と前記貯溜タンクからの水の排出を制御する制御系と、
    からなる給水本管系。
17. 前記制御系は、前記監視手段から受信する信号に応じてポンプをオフする請求項１６に記載の給水本管系。
18. 前記制御系は、前記監視手段から受信する信号に応じて、前記導管に配置された閉鎖部材を閉鎖する請求項１６又は１７に記載の給水本管系。
19. 請求項１−１５のいずれかに記載のシステムに適用される請求項１６−１８のいずれかに記載の給水本管系。
20. 汚水装置に接続された給水本管系を監視する方法において、
    水を輸送する少なくとも１つの導管を配置し、
    前記導管を監視するように監視手段を配置する、
    ステップからなる給水本管系監視方法。
21. 前記監視手段は、前記導管の少なくとも１つの電気パラメータを測定し、
    前記方法は、
    前記監視手段により測定される電気パラメータに応じて、制御系を用いて、前記汚水装置の貯溜タンクへの水の供給と前記汚水装置からの水の排水を制御する、
    ステップを有する請求項２０に記載の方法。
22. 前記監視手段から受信する信号に応じて、前記制御系を用いて、ポンプをオフするステップをさらに有し、前記ポンプは前記貯溜タンクから前記給水本管系を介して前記汚水装置に接続された水消費装置に少なくとも水を汲み上げるようになっている請求項２１に記載の方法。
23. 前記監視手段から受信する信号に応じて、前記制御系を用いて、前記導管に配置された閉鎖手段を閉鎖するステップをさらに有する請求項２１又は２２に記載の方法。
24. 前記導管は導電性部材からなり、前記方法はさらに、
    前記導電性部材に接続された発生器を用いて電気信号を発生し、
    前記導電性部材の少なくとも１つの電気パラメータを測定する、
    ステップをさらに有する請求項２０−２３のいずれかに記載の方法。
25. 前記電気パラメータを所定の限界値と比較し、
    前記測定値が所定の限界値を超えると、音響的及び/又は視覚的に警報し、及び/又は閉鎖部材を用いて前記導管を閉鎖する、
    ステップをさらに有する請求項２１−２４に記載の方法。
26. 前記電気信号は連続的に発生し、測定する請求項２４−２５のいずれかに記載の方法。
27. 前記電気信号は周期的に発生し、測定する請求項２４−２５のいずれかに記載の方法。
28. 請求項１６−１９に記載の給水本管系が適用される請求項２０−２７のいずれかに記載の方法。
29. 請求項１−１５に記載のシステムが適用される請求項２０−２７のいずれかに記載の方法。

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