JP2012219763A - 給水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水道用逆流防止弁のメンテナンスを行う際の断水を回避することを目的とする。
【解決手段】水道配水管の水を吸い込む吸込管と、吸込管から分岐した第１分岐管及び第２分岐管と、第１分岐管に設けられた第１の水道用逆流防止弁と、第２分岐管に設けられた第２の水道用逆流防止弁と、第１分岐管及び第２分岐管から流れる水を合流し需要側に給水するための給水管と、第１分岐管に設置され、第１の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第１のポンプと、第２分岐管に設置され、第２の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第２のポンプと、を備えた給水装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、給水装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２００８−２６１２７６号公報（特許文献１）がある。この公報には、「２台並列に設けられたポンプ装置１０のポンプ１１の吐出側のそれぞれの流路を合流させるとともに、この合流部に三方弁１５を設け、ポンプ１１及び三方弁１５の間の吐出配管２０上に逆止弁１３を設ける。また、三方弁１５を、この三方弁１５及びポンプ１１の吐出側とに設けられた流路の一方を、閉鎖可能に形成する。」と記載されている（要約参照）。

特開２００８−２６１２７６号公報

前記特許文献１には、給水装置の仕組みが記載されている。このような給水装置を水道本管に直結して使用する場合には、配水管最上流側に逆流を阻止するだけでなく、逆流防止に対する性能の良い、信頼性の高い日本水道協会規格（ＪＷＷＡ Ｂ１２９ 水道用逆流防止弁）に適合する水道用逆流防止弁を使用する制約がある。

そして、水道用逆流防止弁のメンテナンスを行う場合には、逆流を防止できなくなるため、給水装置を停止してポンプを止めることが必要になり、結果、断水しなければならなかった。そこで、本発明は、水道用逆流防止弁のメンテナンスを行う際の断水を回避することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、水道配水管の水を吸い込む吸込管と、吸込管から分岐した第１分岐管及び第２分岐管と、第１分岐管に設けられた第１の水道用逆流防止弁と、第２分岐管に設けられた第２の水道用逆流防止弁と、第１分岐管及び第２分岐管から流れる水を合流し需要側に給水するための給水管と、第１分岐管に設置され、第１の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第１のポンプと、第２分岐管に設置され、第２の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第２のポンプと、を備えた給水装置である。

本発明によれば、水道用逆流防止弁のメンテナンスを行う際の断水を回避することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図１は２台ポンプによる交互運転方式又は交互+並列運転方式の機器構成図を示したものである。 図１の機器構成図の変形例を示す図である。 図２の機器構成図の変形例を示す図である。 図１の機器構成図の変形例を示す図である。 図４の機器構成図の変形例を示す図である。 図４の機器構成図の変形例を示す図である。 図５の機器構成図の変形例を示す図である。 図６の機器構成図の変形例を示す図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

増圧給水装置の構成パターンは（１）２台ポンプ交互運転方式（２）２台ポンプ交互＋並列運転方式（３）３台ポンプ交互＋並列、予備機付運転方式である。この増圧給水装置は、配水管最上流側に逆流を阻止するだけでなく、逆流防止に対する性能の良い、信頼性の高い日本水道協会規格（ＪＷＷＡ Ｂ１２９ 水道用逆流防止弁）に適合する水道用逆流防止弁を使用する制約がある。（ＪＷＷＡ Ｂ１３０ 水道用加圧形給水装置）このため、配水管最上流側の増圧給水装置の入り口側に水道用逆流防止弁を設置し、バイパス配管によって給水した場合にポンプ内を通して逆流を阻止するために、単に逆流阻止を目的とした逆止め弁が設置されている。この結果、送水系統毎の逆止め弁の数は２個使用されることとなり、抵抗損失が１０ｍ以上となり課題となっている。
ここで言う水道用逆流防止弁とは、単に逆流を阻止するだけでなく、逆流の性能、信頼性を向上させた日本水道協会規格（ＪＷＷＡ Ｂ１２９ 水道用逆流防止弁）に適合するものを言う。逆止め弁とは、逆流を阻止する簡易な構成の弁のことを言う。水道本館に給水装置を直結して使用する場合には、水道本管に水が逆流するのを防止するために、この水道用逆流防止弁を必ずポンプ吸込み側に設置する必要がある。一方で吐出し側の逆止め弁は、２台のポンプのうち１台のポンプを運転した場合に、もう一方の停止しているポンプの吐出側から水が戻ってしまうことを防止するためのものである。

通常はこの水道用逆流防止弁を複数のポンプの吸込み側に１つ設置して、これにより逆流防止を行う。しかしながら、この場合には、水道用逆流防止弁のメンテナンスを行う場合には、逆流を防止するために水を止めることが必要になるため、結果として断水を招くことになる。

図１は２台ポンプによる交互運転方式又は交互+並列運転方式の機器構成図を示したものである。同図において、１は水道の配水管（水道本管）、２は吸込管、２ａはその吸込管２の第１分岐管、２ｂはその吸込管２の第２分岐管である。３−１〜３−４は仕切弁、４−１は前記第１分岐管に設けた第１の水道用逆流防止弁、同様に４−２は前記第２分岐管に設けた第２の水道用逆流防止弁であり、日本水道協会の規格適合品であり、逆流防止性能、信頼性のグレードが高くなっている。５−１は第１の増圧ポンプ、同様に５−２は第２の増圧ポンプ、６−１は給水管７側から吸い込み側への逆流を阻止する第１の逆止め弁、同様に６−２は第２の逆止め弁であり前述の水道用逆流防止弁４−１，４−２とは逆流防止性能、信頼性の面でグレードが低くく単に逆流を阻止する目的に用いる。

８は吸込管に設けられここの圧力を検出し電気信号を発する吸い込み側圧力検出手段、９は給水管７に備わりここの圧力を検出し電気信号を発する圧力検出手段である。１０は給水管７に設けられた内部に空気を保有する圧力タンクである。又、１１は前記圧力検出手段の信号を取り込み、前記第１及び第２の増圧ポンプに運転制御、駆動する指令を発する制御装置である。１２は前記圧力検出手段８から制御装置１１へ電気信号を送信するケーブル、同様に１３は圧力検出手段９から制御装置１１へ電気信号を送信するケーブルである。更に、１４は制御装置１１から増圧ポンプ５−２に運転制御指令する動力ケーブル、同様に１５は制御装置１１から増圧ポンプ５−１に運転制御指令する動力ケーブルである。尚、図２以降の図面では同じであるからこれらのケーブルは図示を省略している。

そして、２ａ、３−１、４−１、５−１、６−１、３−３によって第１の駆動系を、２ｂ、３−２、４−２、５−２、６−２、３−４によって第２の駆動系をそれぞれ構成する。更に、第１の駆動系の入り口に仕切弁３−１を出口に仕切弁３−３を設置し、第２の駆動系の入り口に仕切弁３−２を出口に仕切弁３−４を設置している。このように仕切弁を配置すれば、第１の駆動系の点検は仕切弁３−１と３−３を閉じて実施する。第１の駆動系の点検時は、第２の駆動系によって給水が可能である。又、同様にして第２の駆動系を点検する時は第１の駆動系で給水が出来る。このように本実施例においては、第１、第２の駆動系によって２重系が構成されることにより点検（メンテナンス）時においても断水を回避することができるため、給水に対する信頼度が向上する。

また、水道用逆流防止弁を増圧ポンプ５−１、５−２の入口側に１つ設置する場合には、メンテナンスのための仕切弁が水道用逆流防止弁の前後に２つ、またそれぞれの増圧ポンプの前後に必要となるため４つの仕切り弁が必要となり計６つの仕切り弁が必要となる。これに対して本実施例においては、図１に示すように第１駆動系で２つの仕切り弁、第２駆動系で２つの仕切り弁の計４つの仕切り弁で足りるためコストダウンが可能となる。

次に、水道配水管口径（吸込管の分岐前の口径）と吸込管分岐管口径について述べる。ポンプ２台の交互運転の場合は、同口径とする。これは、配水管とそれぞれ第１及び第２分岐管を流れる流量が同じだからである。ポンプ２台の交互＋並列運転の場合は、配水管口径を６５ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍ，１２５ｍｍ、１５０ｍｍとした時、これらの配水管口径に対応する第１及び第２分岐管の口径はそれぞれ４０ｍｍ、５０ｍｍ、６５ｍｍ、８０ｍｍ，１００ｍｍとする。これは、第１及び第２分岐管へは配水管の流量がほぼ半分ずつ分流するからである。第１、第２を機械的に２重系として系をほぼ対象形の構成するからである。なお、水道用逆流防止弁は取付ける配管の口径が大きくなればなるほど高額となるが、たとえば７５ｍｍの場合に取り付ける水道用逆流防止弁が２０万〜３０万円であるのに対し、４０ｍｍの場合には３万円ほどであるため、４０ｍｍの水道用逆流防止弁を２つ取り付けたとしても７５ｍｍの水道用逆流防止弁を１つ取り付けることに比べて大幅にコストダウンが可能となる。

図２は図１にバイパス配管１８、逆止め弁１７、仕切弁１６−１、１６−２を取り付けたものである。即ち、その入口側の一端は第１駆動系の水道用逆流防止弁４−１と増圧ポンプ５−１間に連結し、他端は第２駆動系の水道用逆流防止弁４−２と増圧ポンプ５−２間に連結し、出口側は給水管７に連結したものである。このようにすると、水道の配水管圧力が需要側端末へ給水するのに十分な圧力となるほど高い場合は、ポンプは運転されることなく配水管側より前記バイパス配管１８、逆止め弁１７を介して需要が端末に給水される。第１駆動系を点検している際には、配水管１、第２分岐管２ｂ、水道用逆流防止弁４−２、仕切り弁１６−１、逆止め弁１７、仕切り弁１６−２、給水管７の順にバイパス給水される。第２駆動系の点検時も同様なので説明は省く。逆止め弁１７の点検は、仕切弁１６−１、１６−２を閉めて実施する。又、増圧ポンプが運転している際には、逆止め弁１７により阻止され給水管７の水が増圧ポンプ吸い込み側へ逆流又は還流されることはない。

図３は図２より、逆止め弁６−１と６−２を削除したものである。これらの逆止め弁６−１，６−２を削除しても、需要側及び給水管７側からの逆流を最終段の水道用逆流防止弁で阻止することができる。このため、更に構成が簡単となりコストダウンとなる。
図４は図１に第３の駆動系を追加したものである。即ち、分岐管２Ｃ、仕切弁３−３、水道用逆流防止弁４−３、増圧ポンプ５−３、逆止め弁６−３、仕切弁３−６を追加し第３の駆動系を構成する。
図５は図４に第１及び第２のバイパス管１８−１、１８−２と逆止め弁１７−１、１７−２、仕切弁１６−１，１６−２、１６−３，１６−４を追加したものである。即ち、第１のバイパス管はその入口側の一端は第１駆動系の水道用逆流防止弁４−１と増圧ポンプ５−１間に連結し、他端は第２駆動系の水道用逆流防止弁４−２と増圧ポンプ５−２間に連結し、出口側は給水管７に連結したものである。同様に、第２のバイパス管１８−２はその入口側の一端は第２駆動系の水道用逆流防止弁４−２と増圧ポンプ５−２間に連結し、他端は第３駆動系の水道用逆流防止弁４−３と増圧ポンプ５−３間に連結し、出口側は給水管７に連結したものである。
図６は図４より、逆止め弁６−１、６−２及び６−３を削除したものである。その効果は前述から明らかなので説明を省く。
図７は、図５の配管系統図より、仕切り弁１６−１，逆止め弁１７−１，仕切り弁１６−２、第２のバイパス管１８−１、及び、仕切り弁１６−３，逆止め弁１７−２，仕切り弁１６−４、第２のバイパス管１８−２を省略し、各増圧ポンプに逆止め弁、バイパス管をバイパスして取り付けるようにしたものである。即ち、第１の増圧ポンプ５−１に対して、逆止め弁１７−１、バイパス管１８−１を設けこれの入り口側を前記増圧ポンプ５−１の吸い込み口へ、これの出口を前記増圧ポンプ５−１の吐き出し口に連結したものである。更に、ここで言う逆止め弁１７−１は水道用逆流防止弁４−１とは逆流性能、信頼性面でグレードが低くく単に給水管７からポンプ吸い込み側への逆流防止及び還流防止を目的としている。第２の駆動系及び第３の駆動系については第１の駆動系と同じなので説明を省く。
図８は、図６の配管系統図より、仕切り弁１６−１，逆止め弁１７−１，仕切り弁１６−２、第２のバイパス管１８−１、及び、仕切り弁１６−３，逆止め弁１７−２，仕切り弁１６−４、第２のバイパス管１８−２を省略し、各増圧ポンプに逆止め弁、バイパス管をバイパスして取り付けるようにしたものである。即ち、第１の増圧ポンプ５−１に対して、逆止め弁６−１、バイパス管１８−１を設けこれの入り口側を前記増圧ポンプ５−１の吸い込み口へ、これの出口を前記増圧ポンプ５−１の吐き出し口に連結したものである。第２の駆動系及び第３の駆動系については第１の駆動系と同じなので説明を省く。このように構成すると図５、図６に対して、逆止め弁前後の仕切弁を省略することができ、バイパス管を含めた機械的な二重系及び三重系を構成することが出来、配管系等がより簡単となる。図８においては、ポンプ吐き出し側逆止め弁を省略して、バイパス配管に逆止め弁を設置したので配管系統がより簡単となる。
以上に説明したように、本実施例の給水装置は、水道配水管の水を吸い込む吸込管と、吸込管から分岐した第１分岐管及び第２分岐管と、第１分岐管に設けられた第１の水道用逆流防止弁と、第２分岐管に設けられた第２の水道用逆流防止弁と、第１分岐管及び第２分岐管から流れる水を合流し需要側に給水するための給水管と、第１分岐管に設置され、第１の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第１のポンプと、第２分岐管に設置され、第２の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第２のポンプと、を備えた給水装置である。またこの場合において上記したように以下の態様とすることが望ましい。
（１）第１分岐管には、第１の水道用逆流防止弁及び前記第１のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置され、第２分岐管には、第２の水道用逆流防止弁及び第２のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置されたこと。
（２）第１分岐管における第１の水道用逆流防止弁と第１のポンプとの間の位置から分岐する第１のバイパス管と、第２分岐管における第２の水道用逆流防止弁と第２のポンプとの間の位置から分岐する第２のバイパス管と、第１のバイパス管と第２のバイパス管とに流れる水を合流し、給水管に接続される第３のバイパス管と、を備えたこと。
（３）吸込管から分岐した第３分岐管と、第３分岐管に設けられた第３の水道用逆流防止弁と、第３分岐管に設置され、第３の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第３のポンプと、をさらに備え、第３分岐管から流れる水は給水管により合流されること。
（４）第１分岐管における第１の水道用逆流防止弁と第１のポンプとの間の位置から分岐する第１のバイパス管と、第２分岐管における第２の水道用逆流防止弁と第２のポンプとの間の位置から分岐する第２のバイパス管と、第１のバイパス管と第２のバイパス管とに流れる水を合流し、給水管に接続される第３のバイパス管と、第２分岐管における第２の水道用逆流防止弁と第２のポンプとの間の位置から分岐する第４のバイパス管と、第３分岐管における第３の水道用逆流防止弁と第３のポンプとの間の位置から分岐する第５のバイパス管と、第４のバイパス管と第５のバイパス管とに流れる水を合流し、給水管に接続される第６のバイパス管と、を備えたこと。
（５）第１分岐管には、第１の水道用逆流防止弁及び第１のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置され、第２分岐管には、第２の水道用逆流防止弁及び第２のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置され、第１分岐管には、第１の水道用逆流防止弁及び第１のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置され、第３分岐管には、第３の水道用逆流防止弁及び第３のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置されたこと。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くこと ができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１…配水管（水道本管）、２…吸込管、２ａ…第１分岐管、２ｂ…第２分岐管、３−１〜３−４…仕切弁、４−１…第１の水道用逆流防止弁、４−２…第２の水道用逆流防止弁、５−１・５−２…増圧ポンプ、６−１・６−２…逆止め弁、８…吸い込み側圧力検出手段、９…吐出し側圧力検出手段。

Claims (6)

1. 水道配水管の水を吸い込む吸込管と、
   該吸込管から分岐した第１分岐管及び第２分岐管と、
   前記第１分岐管に設けられた第１の水道用逆流防止弁と、
   前記第２分岐管に設けられた第２の水道用逆流防止弁と、
   前記第１分岐管及び第２分岐管から流れる水を合流し需要側に給水するための給水管と、
   前記第１分岐管に設置され、前記第１の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第１のポンプと、
   前記第２分岐管に設置され、前記第２の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第２のポンプと、
   を備えたことを特徴とする給水装置。
2. 請求項１に記載の給水装置において、
   前記第１分岐管には、前記第１の水道用逆流防止弁及び前記第１のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置され、
   前記第２分岐管には、前記第２の水道用逆流防止弁及び前記第２のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置されたことを特徴とする給水装置。
3. 請求項１又は２に記載の給水装置において、
   前記第１分岐管における前記第１の水道用逆流防止弁と前記第１のポンプとの間の位置から分岐する第１のバイパス管と、
   前記第２分岐管における前記第２の水道用逆流防止弁と前記第２のポンプとの間の位置から分岐する第２のバイパス管と、
   前記第１のバイパス管と前記第２のバイパス管とに流れる水を合流し、前記給水管に接続される第３のバイパス管と、
   を備えたことを特徴とする給水装置。
4. 請求項１に記載の給水装置において、
   前記吸込管から分岐した第３分岐管と、
   該第３分岐管に設けられた第３の水道用逆流防止弁と、
   前記第３分岐管に設置され、前記第３の水道用逆流防止弁から流れる水を吸い込んで加圧する第３のポンプと、をさらに備え、
   前記第３分岐管から流れる水は前記給水管により合流されることを特徴とする給水装置。
5. 請求項４に記載の給水装置において、
   前記第１分岐管における前記第１の水道用逆流防止弁と前記第１のポンプとの間の位置から分岐する第１のバイパス管と、
   前記第２分岐管における前記第２の水道用逆流防止弁と前記第２のポンプとの間の位置から分岐する第２のバイパス管と、
   前記第１のバイパス管と前記第２のバイパス管とに流れる水を合流し、前記給水管に接続される第３のバイパス管と、
   前記第２分岐管における前記第２の水道用逆流防止弁と前記第２のポンプとの間の位置から分岐する第４のバイパス管と、
   前記第３分岐管における前記第３の水道用逆流防止弁と前記第３のポンプとの間の位置から分岐する第５のバイパス管と、
   前記第４のバイパス管と前記第５のバイパス管とに流れる水を合流し、前記給水管に接続される第６のバイパス管と、
   を備えたことを特徴とする給水装置。
6. 請求項５に記載の給水装置において、
   前記第１分岐管には、前記第１の水道用逆流防止弁及び前記第１のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置され、
   前記第２分岐管には、前記第２の水道用逆流防止弁及び前記第２のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置され、
   前記第１分岐管には、前記第１の水道用逆流防止弁及び前記第１のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置され、
   前記第３分岐管には、前記第３の水道用逆流防止弁及び前記第３のポンプに流れる水を止める２つの仕切り弁が設置されたことを特徴とする給水装置。

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