JP2015079303A - 水位制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】配線工事を容易にすると共に、信頼性の高い給水システムを構築することができる水位制御装置を提供する。【解決手段】水位制御装置は、受水槽３内の水位を検知するための少なくとも１つの水位検知器１１ａ〜１１ｅ，１２ａ〜１２ｃと、受水槽３に取り付け可能か、または受水槽３の近傍に配置可能な少なくとも１つの水位制御部７とを備える。水位制御部７は、水位検知器１１ａ〜１１ｅ，１２ａ〜１２ｃからの水位信号に基づいて受水槽３の水位を監視する中央制御部３０と、受水槽３に接続される給水ユニット１と中央制御部３０との間で、受水槽３の水位を含むデータを送受信するデータ通信手段３３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、給液システムにおける給液ユニットへ液体を供給するための受液槽の液位を検出して制御する液位制御装置のうち、特に給水システムにおける給水ユニットへ水を供給するための受水槽の水位を制御する水位制御装置に関するものである。

従来から、オフィスビルや集合住宅などの建物へ給水する給水システムには、ポンプを備えた給水ユニットが使用されている。ポンプの吸込側には、水道管から供給される市水を貯留するための受水槽が接続され、当該受水槽内の水をポンプで昇圧して建物内の各給水ポイント（例えば蛇口）まで圧送する。

図８に、従来の給水システムの概略図を示す。図８に示される従来の給水システムは、オフィスビルや集合住宅などの建物内の各給水ポイントへ水を圧送するポンプ１０２，１０２を有する給水ユニット１０１と、水道管から供給される水を貯留する受水槽１０３，１０３とを備えている。ポンプ１０２，１０２は、導水管１０８を介して受水槽１０３，１０３に接続されており、導水管１０８には開閉弁１０９，１０９が設けられている。ポンプ１０２，１０２の吐出側には圧力タンク１０４が設けられ、ポンプ１０２，１０２で昇圧された水が一旦圧力タンク１０４に貯められるようになっている。

各受水槽１０３には、受水槽１０３内の水位を検知するための水位検知器として、水位検出用電極棒１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄ，１１１ｅが設けられる。また、各受水槽１０３内には、受水槽１０３への市水の流入を許容および制限するための市水流入弁１０５の開閉制御に使用される水位検知器としての流入弁用電極棒１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃが設けられる。水位検出用電極棒１１１ａ〜１１１ｅは、水位検知器保持器１１３に保持されており、流入弁用電極棒１１２ａ〜１１２ｃは、水位検知器保持器１１４に保持されている。

給水ユニット１０１は、ポンプ１０２，１０２の起動および停止や、市水流入弁１０５の開閉動作などの給水を制御するための給水制御部１０６を備えている。そして、この給水制御部１０６内に、水位制御部１０７が設けられ、この水位制御部１０７に、電極棒１１１ａ〜１１１ｅおよび電極棒１１２ａ〜１１２ｃが配線１２０，１２０を介してそれぞれ接続される。また、市水流入弁１０５を開閉動作させるための動力線１２１，１２１も水位制御部１０７に接続される。電極棒１１１ａ〜１１１ｅおよび電極棒１１２ａ〜１１２ｃから水位制御部１０７に取り込まれた水位信号は、給水制御部１０６により監視されるようになっている。このような構成で、水位制御部１０７は、受水槽１０３，１０３の水位を監視しつつ、水位に基づいて市水流入弁１０５，１０５を開閉して、受水槽１０３，１０３の水位を制御している。

図８に示した例では、受水槽１０３，１０３は２つ設けられているので、水位検出用電極棒１１１ａ〜１１１ｅ、および流入弁用電極棒１１２ａ〜１１２ｃから水位制御部１０７までは、電極棒の総数に対応する合計１６本の配線１２０，１２０を設けなければならない。さらに、市水流入弁１０５が電動弁として構成されているため、この市水流入弁１０５に電力を供給するための動力線１２１，１２１も合計６本設ける必要がある。通常、受水槽１０３，１０３と給水ユニット１０１とは離れた場所に設置されているため、これら多数の配線１２０，１２０，１２１，１２１の配線工事は、非常に労力のかかる作業となっていた。また、受水槽１０３，１０３と給水ユニット１０１との距離や、これらの間を接続する配線の太さによっては、配線間に発生する浮遊容量によって水位の誤検知が発生する場合があり、給水システムの信頼性の点で問題があった。

さらに、電極棒１１１ａ〜１１１ｅおよび電極棒１１２ａ〜１１２ｃの設置時やメンテナンス時における動作確認は、給水ユニット１０１に設けられた給水制御部１０６と、受水槽１０３，１０３における実際の水位とを比較して行われることがある。その際には、離れた位置に設置された給水ユニット１０１と受水槽１０３，１０３間を作業員が往復する必要があり、作業効率が悪く、作業者には大きな負担を強いることになっていた。

特開平９−１３３５６７号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、給液システムの液位制御装置のうち、特に、配線工事を容易にすると共に、信頼性の高い給水システムを構築することができる水位制御装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、受水槽内の水位を検知するための少なくとも１つの水位検知器と、前記受水槽に取り付け可能か、または前記受水槽の近傍に配置可能な、少なくとも１つの水位制御部とを備え、前記水位制御部は、前記水位検知器からの水位信号に基づいて前記受水槽の水位を監視する中央制御部と、前記受水槽に接続される給水ユニットと前記中央制御部との間で、前記受水槽の水位を含むデータを送受信するデータ通信手段と、を備えたことを特徴とする水位制御装置である。

本発明の好ましい態様は、前記受水槽への水の流入を許容および制限する市水流入弁をさらに備え、前記中央制御部は、前記水位信号に基づいて前記市水流入弁の開閉制御を行うことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水位検知器が、電極棒より構成されることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水位制御部は、前記受水槽の外壁面に取り付け可能に構成されていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つの水位検知器は、２つの水位検知器であり、前記２つの水位検知器は、２槽の受水槽に別々に取り付け可能に構成され、前記水位制御部には、前記中央制御部によって制御される前記２つの水位検知器のうちのいずれかを選択するための切替スイッチが設けられることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つの水位制御部は、２つの水位制御部であり、前記２つの水位制御部のうちの一方が前記２つの受水槽のうちの一方に、前記２つの水位制御部の他方が前記２つの受水槽のうちの他方に、それぞれ取り付け可能に構成されていることを特徴とする
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも１つの水位制御部は、２つの水位制御部であり、前記２つの受水槽のうちの一方の受水槽の近傍に、前記２つの水位制御部のうちの一方の水位制御部が、前記２つの受水槽のうちの他方の受水槽の近傍に、前記２つの水位制御部のうちの他方の水位制御部が、それぞれ配置可能に構成されていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記水位検知器と前記水位制御部が一体に構成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水位検知器に接続されるスレーブ回路部をさらに備え、前記スレーブ回路部は、前記水位信号に基づいて前記受水槽の水位を決定する機能を有しており、前記水位制御部と前記スレーブ回路部とは、データ通信手段を介して接続されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水位検知器と前記スレーブ回路部とは、一体的に構成されていることを特徴とする。

本発明の好ましい態様は、前記データ通信手段の伝送方式は、ＲＳ−４８５による伝送方式であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、非常用バックアップ電源をさらに備えたことを特徴とする。

本発明の他の態様は、受水槽内の水を移送するポンプを含む給水ユニットと、前記受水槽の水位を制御する上記水位制御装置と、を備えたことを特徴とする給水システムである。

本発明の好ましい態様は、前記ポンプに接続された受水槽をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記受水槽への水の流入を許容および制限する市水流入弁をさらに備えたことを特徴とする。

本発明の他の態様は、受液槽内の液位を検知するための少なくとも１つの液位検知器と、前記受液槽に取り付け可能か、または前記受液槽の近傍に配置可能な、少なくとも１つの液位制御部と、前記受液槽内の液体を移送するポンプを含む給液ユニットと備え、前記液位制御部は、前記液位検知器からの液位信号に基づいて前記受液槽の液位を監視する中央制御部と、前記受液槽に接続される給液ユニットと前記中央制御部との間で、前記受液槽の液位を含むデータを送受信するデータ通信手段と、を備えたことを特徴とする給液システムである。

本発明の好ましい態様は、前記受液槽への液体の流入を許容および制限する液体流入弁をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記ポンプに接続された受液槽をさらに備えたことを特徴とする。

本発明によれば、水位制御部と給水ユニットとをデータ通信手段により連結しているので、水位検知器と給水ユニットとを直接結ぶ配線が不要になり、配線工事が飛躍的に容易になる。また、水位検知器と水位制御部との間の配線は、極力短くすることができるので、浮遊容量に起因する水位の誤検知が防止され、信頼性の高い給水システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る水位制御装置が設けられた給水システムの一例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る水位制御部のブロック図である。 本発明の実施形態に係る水位制御装置が設けられた給水システムの他の例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る水位制御装置が設けられた給水システムのさらに他の例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る水位制御装置が設けられた給水システムのさらに他の例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る水位制御装置が設けられた給水システムのさらに他の例を示す模式図である。 図６に示す実施形態に係る給水システムのブロック図である。 従来の給水システムの一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態に係る水位制御装置について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る水位制御装置を備えた給水システムの一例を示す模式図である。図１に示すように、給水システムは、オフィスビルや集合住宅などの建物内の各給水ポイント（例えば蛇口）へ水を圧送するポンプ２，２を有する給水ユニット１と、水道管から供給される水を貯留する受水槽３，３とを備え、さらに、後述する水位制御装置を備えている。ポンプ２，２は、導水管８を介して受水槽３，３に接続されており、導水管８には開閉弁９，９が設けられている。ポンプ２，２の吐出側には圧力タンク４が設けられ、ポンプ２，２で昇圧された水が一旦圧力タンク４に貯められるようになっている。

各受水槽３には、受水槽内部の水位を検知するための水位検知器として、水位検出用電極棒１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅが設けられる。また、各受水槽３には、受水槽３への市水の流入を許容および制限するための市水流入弁５の開閉制御に使用される水位検知器としての流入弁用電極棒１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設けられる。水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅは、水位検知器保持器１３に保持されており、流入弁用電極棒１２ａ〜１２ｃは、水位検知器保持器１４に保持されている。本発明の実施形態に係る水位制御装置は、水位検知器としての電極棒１１ａ〜１１ｅ，１２ａ〜１２ｃと、これら電極棒１１ａ〜１１ｅ，１２ａ〜１２ｃから送られる水位信号（電流）から受水槽３，３の水位を決定し、さらに受水槽３，３の水位を監視する水位制御部７と、受水槽３，３への水の流入を許容および制限する市水流入弁５，５とを備えている。

水位制御部７は、最も長い電極棒１１ａとその他の電極棒１１ｂ〜１１ｅとの間に電流が流れるか否かで、水の存在を検知する。すなわち、最も長い電極棒１１ａをコモン電極棒として、この電極棒１１ａとその他の電極棒１１ｂ〜１１ｅとの間に水が存在すると、電極棒１１ａとその他の電極棒１１ｂ〜１１ｅのうちの少なくとも１つとが導通する。水位制御部７は、電極棒１１ａと電極棒１１ｂ〜１１ｅとの導通状態から受水槽３内の水位を検知するように構成される。例えば、電極棒１１ａと電極棒１１ｂとが導通し、電極部１１ａと電極棒１１ｃとが導通していない場合は、水位は電極棒１１ｂの下端と電極棒１１ｃの下端との間に存在する。本実施形態では、コモン電極棒である電極棒１１ａの他に、４本の電極棒１１ｂ〜１１ｅが設けられているので、水位制御部７は、４つの水位を検知することができる。

２番目に長い電極棒１１ｂは、渇水警報用の電極棒であり、最も短い電極棒１１ｅは、満水警報用の電極棒である。水位が電極棒１１ｂよりも低下した場合には、水位制御部７は、渇水警報信号を生成し、電極棒１１ｅにまで水位が上昇した場合には、満水警報信号を生成する。同様に、流入弁用電極棒１２ａ〜１２ｃのうち、最も長い電極棒１２ａは、コモン電極として使用される。２番目に長い電極棒１２ｂは、市水流入弁５を開動作させるための電極棒である。最も短い電極棒１２ｃは、市水流入弁５を閉動作させるための電極棒である。すなわち、水位制御部７は、水位が電極棒１２ｂよりも低下したときに、市水流入弁５を開動作させ、電極棒１２ｃにまで水位が上昇したときに、市水流入弁５を閉動作させる。

なお、水位検知器として、図示した例では、電極棒を使用しているが、これに代えて、フロートスイッチを用いることもできる。フロートスイッチは、当該フロートスイッチに設けられた浮子が水面の上下に応じて上下動し、当該上下動に伴ってｏｎ／ｏｆｆ信号を出力するスイッチである。

市水流入弁５は、図示した例では、電動弁として構成されている。電動弁の代わりに、電磁弁を使用してもよい。また、図示した例とは相違するが、所謂ボールタップ方式の給水機構を市水流入弁５に採用することもできる。ボールタップ方式は、支持棒の先端にボールの浮き玉が設けられ、水面の上下変動によるボールの変位によって、支持棒が取り付けられたレバー付け根の弁を自動で開閉する給水機構である。

水位制御部７は、受水槽３，３のうちの一方の外壁面に設けられている。この水位制御部７のブロック図を図２に示す。水位制御部７は、電極棒１１ａ〜１１ｅ，１２ａ〜１２ｃからの水位信号に基づいて受水槽３，３の水位を監視し、制御する中央制御部３０と、中央制御部３０と給水ユニット１との間で、受水槽３，３の水位を含むデータを送受信するための通信制御回路３３と、中央制御部３０および通信制御回路３３に電力を供給する電源回路部３４とを備えている。中央制御部３０には、２つの受水槽３，３に配置された電極棒１１ａ〜１１ｅおよび電極棒１２ａ〜１２ｃから延びる配線２０，２０が接続される。さらに、中央制御部３０には、２つの受水槽３，３に配置された市水流入弁５，５の動力線２１，２１が接続される。

通信制御回路３３は、給水ユニット１の給水制御部６との双方向シリアル通信を行うためのデータ通信手段である。この通信制御回路３３は、中央制御部３０に通信線２５を介して接続されるとともに２本の通信線２３を介して給水制御部６に接続される。そして、当該通信線２３および通信制御回路３３を介して、給水制御部６と水位制御部７とは双方向データ通信を行うことが可能となっている。中央制御部３０から通信制御回路３３に送られるデータには、受水槽３，３の水位、渇水警報信号、満水警報信号、市水流入弁５，５の開信号および閉信号が含まれ、これらデータは水位制御部７の通信制御回路３３から給水制御部６に送られる。

電源回路部３４は、給水ユニット１の給水制御部６に動力線２２を介して接続されており、給水制御部６から電力が電源回路部３４に供給されるようになっている。電力は電源回路部３４で電圧を降圧してから電源線２７，２７を介して中央制御部３０および通信制御回路３３に供給され、配線２０，２０を通じて電極棒１１ａ〜１１ｅおよび電極棒１２ａ〜１２ｃに供給される。電源回路部３４から電源線２７を介して中央制御部３０には交流および直流の両方の電力が、通信制御回路３３には直流の電力がそれぞれ供給される。なお、中央制御部３０及び通信制御回路３３に供給する電力は、これらの電力供給先の構成部品の種類によって交流および直流のいずれか一方又は両方を適宜選択することができる。また、動力線２２からの電力が、中央制御部３０、動力線２１，２１を経由して市水流入弁５，５に供給される。このように、電極棒１１ａ〜１１ｅ，１２ａ〜１２ｃおよび市水流入弁５，５に供給される電力は、水位制御部７から供給されるので、水位制御部７と給水ユニット１の給水制御部６とを結ぶ動力線２２の数は、最大で３本となる。

中央制御部３０は、水位検知器である水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅと、流入弁用電極棒１２ａ〜１２ｃの水位信号（電流）を受け取り、当該水位信号に基づいて市水流入弁５の動作を制御して、受水槽３，３の水位を独自に制御することができるようになっている。言い換えれば、給水制御部６に依存せずに、水位制御部７は、受水槽３，３の水位を独自に制御することができるようになっている。中央制御部３０によるこれらの制御は、中央制御部３０に備えられた図示しないＣＰＵにより実行される。

以下に、この水位制御部７の動作について説明する。ポンプ２が駆動することによって、受水槽３内の水が減っていき、水位が流入弁用電極棒１２ｂよりも低下すると、電極棒１２ａと電極棒１２ｂ間の導通が途絶える。中央制御部３０は、電極棒１２ａと電極棒１２ｂ間の導通が途絶えたことを検知すると、市水流入弁５を開動作させる。この開動作の信号は、通信制御回路３３と通信線２３を介して、給水制御部６に送信される。一方、受水槽３の水位が上昇して電極棒１２ｃに達すると、電極棒１２ａと電極棒１２ｃ間が導通する。中央制御部３０は、電極棒１２ａと電極棒１２ｃ間が導通したことを検知すると、市水流入弁５を閉動作させる。この閉動作の信号は、通信制御回路３３と通信線２３を介して、給水制御部６に送信される。このようにして、水位制御部７独自で、受水槽３の水位を制御することが可能となっている。

受水槽３内の水位が低下していき、水位用の電極棒１１ａと電極棒１１ｂとの間の導通が途絶えると、中央制御部３０は、渇水警報信号を生成し、この渇水警報信号を、通信制御回路３３と通信線２３を介して給水制御部６に送信する。この場合、給水制御部６によりポンプ２，２の運転が強制的に停止される。同様に、受水槽３内の水位が上昇していき、電極棒１１ａと電極棒１１ｅとの間が導通すると、中央制御部３０は、満水警報信号を生成し、この満水警報信号を、通信制御回路３３と通信線２３を介して給水制御部６に送信する。

データ通信手段としての通信制御回路３３は、水位制御部７と給水制御部６との間を双方向でデータを送受信できるように構成されている。したがって、水位制御部７に取り込まれた水位信号を、給水制御部６に送信し、給水制御部６からの指令信号に基づき、通信制御回路３３、通信線２５を介して中央制御部３０により市水流入弁５を動作させてもよい。

図１に図示した例では、水位制御部７は、一方の受水槽３の外壁面に設けられている。このように構成することで、水位制御部７と給水制御部６との間を結ぶ配線は、通信線２３と動力線２２だけでよくなり、図８に示した従来例と比較して、配線工事が飛躍的に容易になる。また、水位制御部７と給水制御部６とは通信線２３で連結される一方で、水位検知器である電極棒１１ａ〜１１ｅと電極棒１２ａ〜１２ｃから延びる配線２０，２０は極力短くすることができる。配線２０，２０を短くすることができるので、所謂浮遊容量による水位の誤検知が防止され、信頼性の高い給水システムを提供することができるようになる。さらに、電極棒１１ａ〜１１ｅおよび電極棒１２ａ〜１２ｃの設置や、メンテナンス時における動作確認は、受水槽３，３近傍にのみ人員を配置した状態で行うことができるようになる。したがって、互いに離れた位置に設置された給水ユニット１と受水槽３，３との間を作業員が往復する必要がなくなり、作業効率が大幅に改善される。

上記した浮遊容量に起因する水位の誤検知について、より詳細に説明する。水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅと流入弁用電極棒１２ａ〜１２ｃとから延びる配線２０，２０が長く引かれている場合、配線太さにもよるが、隣り合う配線同士がコンデンサの如く作用して、当該配線間に電荷をため込んでしまう場合がある。このような場合、電極棒間の導通がないにも拘わらず、ため込まれた電荷により電流が流れ、あたかも電極棒間が導通していると制御部で判断されることがある。本発明によれば、配線２０，２０を極めて短くすることができるので、このような浮遊容量に起因した水位の誤検知を防止することができる。

これまで、図１および図２を用いて、受水槽３，３のうちの一方に水位制御部７が取り付けられた例を説明してきたが、水位制御部７を受水槽３，３の近傍に設けてもよい。例えば、受水槽３，３の近傍に存在する柱や壁などの支持体に水位制御部７を設けてもよい。

図１に示した例では、水位制御部７と給水制御部６との間を動力線２２で接続している。しかしながら、受水槽３，３の近傍で水位制御部７用の電源を確保できるのであれば、動力線２２を省略することができる。動力線２２を省略することができれば、配線工事がより容易になる。さらに、図２に示されるように、水位制御部７は、電源回路部３４の一次側にＵＰＳ（無停電電源装置）等の非常用バックアップ電源４０を備えることが好ましい。このような構成にしておけば、停電時などの非常時においてポンプ２が動作できなくても、水位制御部７が作動して受水槽３，３に水を貯めることができるので、給水システムの設置場所における完全な断水を防止することができる。

また、図示した例のデータ通信手段３３の伝送方式は、ＲＳ−４８５による伝送方式を採用している。ＲＳ−４８５方式であれば、通信線２３が２本で済むため好適である。しかしながら、その他のシリアル通信方式を採用することも可能である。例えばＲＳ−２３２Ｃ方式や、電力線搬送方式などが採用可能である。いずれの方式であっても、パリティチェックなどを行うことで、通信の信頼性を高めることができる。

さらに、図１に示した例のように、受水槽３，３が２槽設けられる場合には、水位制御部７には、中央制御部３０によって制御される２つの水位検知器（各々電極棒１１ａ〜１１ｅと電極棒１２ａ〜１２ｃとから構成される）のうちのいずれかを選択するための切替スイッチ３５が設けられるのが好ましい（図２参照）。切替スイッチ３５を設けておけば、水位を監視する受水槽を選択し、選択されたほうの受水槽の水位を制御することができる。また、受水槽３，３の点検作業の際に、水位を監視する受水槽を選択することができるので、監視を解かれた受水槽の水を抜いて、当該受水槽の点検を容易に行うことができるようになる。

受水槽３，３が２槽設けられる場合、２つの受水槽３，３に２つの水位制御部７をそれぞれ設けてもよい。言い換えれば、水位制御部７が２つ設けられ、当該２つの水位制御部のうちの一方が、２つの受水槽３，３のうちの一方に、２つの水位制御部のうちの他方が、２つの受水槽３，３のうちの他方に、それぞれ取り付け可能に構成されていてもよい。この構成例が、図３に示される。図３に示されるように、第１の水位制御部７ａおよび第２の水位制御部７ｂは、互いに通信線２３で接続されており、第１の水位制御部７ａは通信線２３を介して給水ユニット１の給水制御部６に接続されている。両受水槽３，３の水位などのデータは、第１の水位制御部７ａから給水制御部６に送られるようになっている。給水制御部６から送られてくる制御データは、一旦第１の水位制御部７ａで受信され、次いで、第１の水位制御部７ａから第２の水位制御部７ｂに送信される。

なお、水位制御部が２つ設けられる場合に、図示した例とは相違して、これら水位制御部７ａ，７ｂをそれぞれ、受水槽３，３の近傍に配置することもできる。言い換えれば、水位制御部７ａ，７ｂが２つ設けられ、２つの受水槽３，３のうちの一方の近傍に当該２つの水位制御部のうちの一方が、２つの受水槽３，３のうちの他方の近傍に、２つの水位制御部のうちの他方が、それぞれ配置可能に構成されていてもよい。この場合も、先に記述したように、受水槽３，３の近傍に存在する柱や壁などの支持体に水位制御部７ａ，７ｂが配置される。

給水制御部６と第１の水位制御部７ａは、動力線２２で接続されており、さらに、第１の水位制御部７ａと第２の水位制御部７ｂは、動力線２２で接続されている。電力は、給水制御部６から第１の水位制御部７ａおよび第２の水位制御部７ｂに供給される。

このような構成によれば、２つの水位制御部７ａ，７ｂ間における配線は、通信線２３と動力線２２のみであり、一方の受水槽３から他方の受水槽３までの間の電極棒１１ａ〜１１ｅと電極棒１２ａ〜１２ｃの配線２０，２０を省略することができるので、設置の際の現場施工が容易になる。また、受水槽３，３同士が若干離れた位置に配置される場合であっても、使い勝手のよい給水システムを提供することができる。

また、図４に示されるように、受水槽３が１槽だけの場合であっても、本発明を適用することができる。このような場合であっても、上記した水位制御部７を受水槽３に隣接して配置すれば、配線工事が容易になり、且つ、所謂浮遊容量による水位の誤検知が防止され、信頼性の高い給水システムを提供することができる。さらに、電極棒１１ａ〜１１ｅおよび電極棒１２ａ〜１２ｃの設置時やメンテナンス時における動作確認の際には、作業効率が大幅に改善されるのも同様である。

さらに、図５に示されるように、水位制御部７を、水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅおよび流入弁用電極棒１２ａ〜１２ｃと一体に構成してもよい。このように構成すれば、電極棒１１ａ〜１１ｅおよび電極棒１２ａ〜１２ｃと水位制御部７との間の距離は最小であり、浮遊容量による水位の誤検知をさらに抑制する効果のある配置構成となる。また、このような配置構成であれば、水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅと流入弁用電極棒１２ａ〜１２ｃおよび水位制御部７を１つのユニットとして給水システム施工前に予め組み上げておくことが可能になる。その結果、給水システムの施工が非常に容易となる。

さらに、図６に示されるように、受水槽３，３の一方に設けられる水位制御部７とは別に、スレーブ回路部８ａ，８ｂが設けられてもよい。スレーブ回路部８ａ，８ｂは、水位検知器である水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅと一体的に構成され、受水槽３，３にそれぞれ設けられる。スレーブ回路部８ａ，８ｂは、電極棒１１ａ〜１１ｅおよび電極棒１２ａ〜１２ｃによる受水槽３，３の水位を検知するための回路部である。これら２つのスレーブ回路部８ａ，８ｂと水位制御部７とを示したブロック図が図７に示される。なお、図７では、水位制御部７と一方のスレーブ回路部８ａとを示し、他方のスレーブ回路部８ｂは、一方のスレーブ回路部８ａと同一の構成のため単なる１ブロックとして描いて、詳細な図示を省略する。

これら２つのスレーブ回路部８ａ，８ｂは、それぞれ、ＣＰＵ（中央処理装置）３６と、ＲＳ−４８５方式が採用された通信制御回路であるデータ通信手段３７とを有している。２つのスレーブ回路部８ａ，８ｂのうちの一方のスレーブ回路部８ａのデータ通信手段３７は、２本の通信線２５で水位制御部７と接続される。他方のスレーブ回路部８ｂのデータ通信手段３７は、一方のスレーブ回路部８ａのデータ通信手段３７に通信線２５により接続される。ＣＰＵ３６は、水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅから受水槽３，３の水位信号を受け取り、通信線２５、通信制御回路３７，３３を介して中央制御部３０に設けられたＣＰＵに送る。流入弁用電極棒１２ａ〜１２ｃは、配線２６によりスレーブ回路部８ａ，８ｂに接続される。したがって、中央制御部３０に備えられたＣＰＵは図２の場合とは異なり、スレーブ回路部８ａ内又は８ｂ内のいずれか選択されたＣＰＵ３６を経由して水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅからの水位信号を受け取ることになる。

水位制御部７と通信線２５で接続される一方のスレーブ回路部８ａは、水位制御部７に水位信号を送信すると共に、一方のスレーブ回路部８ａに通信線２５で接続される他方のスレーブ回路部８ｂは、一方のスレーブ回路部８ａを介して、水位制御部７に水位信号を送信する。水位制御部７と、給水ユニット１の給水制御部６とは、上記したように、双方向シリアル通信を行っている。なお、スレーブ回路部８ａ，８ｂ用の電源線２７が水位制御部７から延びている。電源線２７は、水位制御部７の電源回路部３４から一方のスレーブ回路８ａの電源回路部３８に延びている。さらに、電源線２７は、一方のスレーブ回路８ａの電源回路部３８から他方のスレーブ回路８ｂの電源回路部３８に延びている。電源回路部３８には電源回路部３４から交流の電力が供給され、通信制御回路３７には直流の電力が、ＣＰＵ３６には交流及び直流の両方の電力がそれぞれ供給される。通信制御回路３７などに供給する電力を交流及び直流のいずれか一方又は両方にするかどうかについては、水位制御部７の場合と同様に適宜選択することができる。

２つの受水槽３，３にそれぞれ設けられた市水流入弁５の動力線２１は、一方の受水槽３に設けられた水位制御部７に接続される。水位制御部７は、スレーブ回路部８ａ，８ｂから送信されてくる流入弁用電極棒１２ａ〜１２ｃの水位信号に基づいて、上記したように市水流入弁５を開閉動作する。また、上記した実施形態と同様に、水位制御部７には、当該水位制御部７が制御する受水槽３，３を選択するための切替スイッチ３５が設けられる。

この実施形態では、受水槽３，３の水位検知を行うスレーブ回路部８ａ，８ｂを設け、水位検知を行う機能を水位制御部７から切り離している。このように構成することで、水位検出用電極棒１１ａ〜１１ｅと一体化される構成要素であるスレーブ回路部８ａ，８ｂを小型化することができ、スレーブ回路部８ａ，８ｂを容易に水位検知器と一体化することができる。また、動力線の一部を電源線２７に置き換えていることから、使用する線材量を減らすことができる。

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

１ 給水ユニット
２ ポンプ
３ 受水槽
４ 圧力タンク
６ 給水制御部
７ 水位制御部
８ａ，８ｂ スレーブ回路部
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ 水位検出用電極棒（水位検知器）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 流入弁用電極棒（水位検知器）
１３ 水位検知器保持器
１４ 水位検知器保持器
２０ 配線
２１ 動力線
２２ 動力線
２３ 通信線
２５ 通信線
２６ 配線
２７ 電源線
３０ 中央制御部
３３ 通信制御回路（データ通信手段）
３４ 電源回路部
３５ 切替スイッチ
３６ ＣＰＵ
３７ 通信制御回路（データ通信手段）
３８ 電源回路部
４０ 非常用バックアップ電源

Claims (18)

1. 受水槽内の水位を検知するための少なくとも１つの水位検知器と、
   前記受水槽に取り付け可能か、または前記受水槽の近傍に配置可能な、少なくとも１つの水位制御部とを備え、
   前記水位制御部は、
   前記水位検知器からの水位信号に基づいて前記受水槽の水位を監視する中央制御部と、
   前記受水槽に接続される給水ユニットと前記中央制御部との間で、前記受水槽の水位を含むデータを送受信するデータ通信手段と、を備えたことを特徴とする水位制御装置。
2. 前記受水槽への水の流入を許容および制限する市水流入弁をさらに備え、
   前記中央制御部は、前記水位信号に基づいて前記市水流入弁の開閉制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の水位制御装置。
3. 前記水位検知器が、電極棒より構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の水位制御装置。
4. 前記水位制御部は、前記受水槽の外壁面に取り付け可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の水位制御装置。
5. 前記少なくとも１つの水位検知器は、２つの水位検知器であり、前記２つの水位検知器は、２槽の受水槽に別々に取り付け可能に構成され、
   前記水位制御部には、前記中央制御部によって制御される前記２つの水位検知器のうちのいずれかを選択するための切替スイッチが設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の水位制御装置。
6. 前記少なくとも１つの水位制御部は、２つの水位制御部であり、
   前記２つの水位制御部のうちの一方が前記２つの受水槽のうちの一方に、前記２つの水位制御部の他方が前記２つの受水槽のうちの他方に、それぞれ取り付け可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の水位制御装置。
7. 前記少なくとも１つの水位制御部は、２つの水位制御部であり、
   前記２つの受水槽のうちの一方の受水槽の近傍に、前記２つの水位制御部のうちの一方の水位制御部が、前記２つの受水槽のうちの他方の受水槽の近傍に、前記２つの水位制御部のうちの他方の水位制御部が、それぞれ配置可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の水位制御装置。
8. 前記水位検知器と前記水位制御部が一体に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の水位制御装置。
9. 前記水位検知器に接続されるスレーブ回路部をさらに備え、
   前記スレーブ回路部は、前記水位信号に基づいて前記受水槽の水位を決定する機能を有しており、
   前記水位制御部と前記スレーブ回路部とは、データ通信手段を介して接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の水位制御装置。
10. 前記水位検知器と前記スレーブ回路部とは、一体的に構成されていることを特徴とする請求項９に記載の水位制御装置。
11. 前記データ通信手段の伝送方式は、ＲＳ−４８５による伝送方式であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の水位制御装置。
12. 非常用バックアップ電源をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の水位制御装置。
13. 受水槽内の水を移送するポンプを含む給水ユニットと、
    前記受水槽の水位を制御する請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の水位制御装置と、
    を備えたことを特徴とする給水システム。
14. 前記ポンプに接続された受水槽をさらに備えたことを特徴とする請求項１３に記載の給水システム。
15. 前記受水槽への水の流入を許容および制限する市水流入弁をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の給水システム。
16. 受液槽内の液位を検知するための少なくとも１つの液位検知器と、
    前記受液槽に取り付け可能か、または前記受液槽の近傍に配置可能な、少なくとも１つの液位制御部と、
    前記受液槽内の液体を移送するポンプを含む給液ユニットと備え、
    前記液位制御部は、
    前記液位検知器からの液位信号に基づいて前記受液槽の液位を監視する中央制御部と、
    前記受液槽に接続される給液ユニットと前記中央制御部との間で、前記受液槽の液位を含むデータを送受信するデータ通信手段と、を備えたことを特徴とする給液システム。
17. 前記受液槽への液体の流入を許容および制限する液体流入弁をさらに備えたことを特徴とする請求項１６記載の給液システム。
18. 前記ポンプに接続された受液槽をさらに備えたことを特徴とする請求項１６または１７に記載の給液システム。

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