JP3230085B2 - 水の供給方法とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デパート、スーパ
ーマーケット、量販店、学校、病院、スイミングスクー
ルその他、水を大量に消費する施設に実施する水の供給
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような水を大量に消費する施設で
は、水道水の料金が非常に多くなり、年間の水道料金が
数千万円になることも決して珍しいことではない。この
ため、この料金が物価や手数料に反映することになる。
そこで節水を検討することになるが、それにも限度があ
り、単なる節水ではそれほどの効果を期待することがで
きない。

【０００３】そこで着目されたものに地下水（井戸水）
がある。地下水は通常の使用に対しては無限にあると言
っても過言ではなく、地下水自体に料金は掛からないか
ら、これを使用すれば、水に対する経費を大幅に節減で
きることになる。地下水を利用する上において問題とな
るのは、各種細菌の混入である。しかしながらこの細菌
は、地表から余り深くない浅井戸（深さ約１０ｍ位）に
多く存在し、不透水層を１〜３層以上掘り下げた、いわ
ゆる深井戸には多くは存在しないことが知られている。

【０００４】深井戸から汲み上げた地下水には、上記の
ように細菌は多くは存在しないが、それでも飲用に供す
るためには数段階の濾過をして使用することになる。こ
こで図２について、本出願人によって開発された井戸水
の濾過装置を説明する。深井戸１には図示しない揚水ポ
ンプが設けられており、汲み上げた地下水（被処理水）
をパイプ２によって原水槽３の上方に導くようになって
いる。原水槽３の大きさは、水質ならびに使用水量によ
り決定される。

【０００５】原水槽３からはパイプ４によって前濾過機
５に導かれ、ここで濾過されて通常の飲料水に適合した
水質になる。前濾過機５からはパイプ６によって前処理
槽７に導かれた後、パイプ８によって膜濾過機９の下部
に導かれる。膜濾過機９では被処理水が上昇する過程で
膜濾過フィルタに通し、０．１ミクロンの精密膜濾過
で、従来完全には除去できなかったＯ−１５７、クリプ
トスポリジウム、ジアルジアなどが完全に除去される。

【０００６】膜濾過機９の上部からは、上記各細菌が除
去された水がパイプ１０によって処理水槽１１に貯留さ
れ、使用者の要求により、随時水の供給ができるように
なっている。１２はそのための地下水供給管、１３は水
質監視システムである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記地下水の濾過装置
によれば、上質の安全な水を随時使用することができ
る。しかしながらこれだけを使用すると、予想しない停
電でポンプが停止したときや、フィルタエレメントのメ
ンテナンス時などに一時的に断水となることがある。そ
こで、上記のように処理した水を従来から使用している
水道水と混合して使用することが考えられる。このよう
にすれば、通常は主として地下水を使用するようにし、
これに水道水を適宜混合することによって、安定した供
給がなされることになる。

【０００８】しかしながら、地下水と水道水を単に混合
するのみでは、一定の地下水を安定して供給することは
できない。そこで両方の水の分量比を常に安定して供給
する制御が必要になるが、従来は存在しなかった。

【０００９】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、デパート、スーパーマーケット、量販店、学校、病
院、スイミングスクールその他、水を大量に消費する施
設に実施して好結果を得ることができる水の供給方法と
その装置を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項１に記載した発明は、
１個の受水槽に水道水と地下水の両方を供給し、通常の
減水に対しては地下水を優先して供給することを特徴と
する水の供給方法である。

【００１１】また、請求項２に記載した発明は、１個の
受水槽に水道水と地下水の両方を供給し、通常の減水に
対しては地下水を優先して供給し、地下水の供給系統が
不作動のときには水道水を供給することを特徴とする水
の供給方法である。

【００１２】さらに、請求項３に記載した発明は、１個
の受水槽に、それぞれバルブを接続した水道水供給管と
地下水供給管を接続し、該貯水槽内の水位が満水状態か
ら一定値まで低下したときに地下水供給管のバルブを開
き、水位が元の満水状態に復帰したときに地下水供給管
のバルブを閉じると共に、地下水の供給系統が不作動の
ときには水道水供給管のバルブを開くように制御するこ
とを特徴とする水の供給方法である。

【００１３】そして、請求項４に記載した発明は、１個
の受水槽に、それぞれバルブを接続した地下水供給管と
水道水供給管を接続すると共に、該受水槽内の水の水位
が第１の設定値以下に低下したことと、水の供給によっ
て該第１の設定値まで水位が上昇したことを検出する第
１のレベルセンサと、水位が前記第１の設定値になった
ことと水の供給により第１の設定値より高いところの第
２の設定値に達したことを検出する第２のレベルセンサ
とを設け、前記第１のレベルセンサの出力信号により、
水道水供給管のバルブ開閉を制御し、第２のレベルセン
サの出力信号により、地下水供給管のバルブ開閉を制御
する機構を設けたことを特徴とする水の供給装置であ
る。

【００１４】さらに、請求項５に記載した発明は、請求
項４に記載したものにおいて、前記地下水供給管に接続
された第１のレベルセンサが、受水槽に既設のボールタ
ップ式バルブのパイロットバルブであることを特徴とす
る請求項４に記載の水の供給装置である。

【００１５】このような構成とすれば、通常の使用に対
しては地下水を多く使用し、地下水の供給系統に故障が
生じたり、メンテナンスを行うときには水道水を多く使
用することができるようになる。また、水道水をあまり
使用しないときには、いわゆる赤水が出るが、このよう
なことがないように適量の水道水を使用することにな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
について説明する。受水槽１４は次に説明するように、
上方から水道水あるいは地下水が供給されて一定の水位
を保つようになっている。受水槽１４には底部近くに配
水管１５が設けられ、貯留されている水１６を、水を使
用するところに配水するようになっている。また受水槽
１４の上端近くにはオーバーフロー管１７が設けられ、
水位が異常に上昇したときに、その水を外部に排出する
ようになっている。

【００１７】受水槽１４の上方には、２本の水道水供給
管１８，１９と、１本の地下水供給管２０の下端が開口
している。水道水供給管１８はバルブ２１を介して水道
源（水道配管）２２に接続されており、バルブ２１が開
弁したとき、水道源２２から十分な量の水を受水槽１４
内に放出する。後述するように、このバルブ２１は、次
に説明するパイロットバルブ２３の作動に関連して開閉
する。

【００１８】水道水供給管１９の基端はバルブ２１に接
続されており、バルブ２１が閉じていても水道源２２か
らの水の一部を受けるようになっている。そして受水槽
１４の内部に設けられたボールタップ（フロート）２４
が設定値より降下したとき（水位が下がったとき）パイ
ロットバルブ２３が開弁して、水道水供給管１９に水を
流すようになっている。水道水供給管１９に水が流れる
とバルブ２１はそれを検出し、大きく開弁して水道水供
給管１８から十分な量の水を受水槽１４に放出するよう
になっている。このように作動するパイロットバルブ２
３は、本発明において第１のレベルセンサとして機能す
る。

【００１９】パイロットバルブ２３には、本発明によっ
て電磁バルブ２５が並列に接続されている。この電磁バ
ルブ２５はソレノイド２６に通電されたときに閉弁し、
通電のないときに開弁するものである。

【００２０】前述のように、受水槽１４の上部には、濾
過処理された地下水を供給する地下水供給管２０の下端
が開口している。この地下水供給管２０は電磁バルブ２
７を介して地下水供給管１２の先端に接続されており、
地下水供給管１２は処理水槽１１に接続されている（図
２参照）。電磁バルブ２７も電磁バルブ２６と同様に、
ソレノイド２８への通電制御を行うことにより、開閉す
る。

【００２１】受水槽１４の上部には、長さが異なる（順
次短くなる）６本の電極２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９
ｄ，２９ｅおよび２９ｆを有するレベルセンサ２９が設
けられている。もっとも長い電極２９ａの下端は受水槽
１４の底部近くまで延びており、アースとして機能する
ようになっている。次に長い電極２９ｂの下端は、水位
の第４のレベルＤの高さに位置し、電極２９ｃは水位の
第３のレベルＣの高さに位置する。後述するが、水１６
が第４のレベルＤまで降下すると水道水が入り、第３の
レベルＣまで上昇すると停止する。

【００２２】電極２９ｃより少し短い電極２９ｄの下端
は第２のレベルＢの高さに位置し、電極２９ｅの下端は
第１のレベルＡの高さに位置する。第１のレベルＡは満
水のレベルであり、水１６を使用することにより水位が
低下して第２のレベルＢになると、第１のレベルＡまで
地下水が供給される。電極２９ｆの下端は第１のレベル
Ａよりさらに高いところにあり、なんらかの理由によっ
て水位が異常に上昇して電極２９ｆの下端に達したと
き、これを検知するようになっている。

【００２３】レベルセンサ２９には３本の信号線３０，
３１，３２が設けられており、信号線３０はソレノイド
２８に、また信号線３１はソレノイド２６に、さらに信
号線３２はアラーム３３に接続されている。

【００２４】このように構成されたこの装置を使用する
と、水の供給方法の発明を実現することができる。すな
わち、極端に大量の水を使用することにより、受水槽１
４内の水位が第４のレベルＤより低下したときには、レ
ベルセンサ２９の電極２９ｂがこれを検知してソレノイ
ド２６への通電を断つことにより電磁バルブ２５を開
き、バルブ２１も開いて水道水が供給される。この給水
により水位が上昇したことを電極２９ｃが検知すると電
磁バルブ２５が閉じ、バルブ２１も閉じて水道水は停止
する。前述のように電磁バルブ２５は通電されないとき
に開弁するので、何らかの事由によってレベルセンサ２
９からの信号が出力されないときには開弁状態が継続
し、水位の制御はボールタップ２４によって行われるこ
とになる。

【００２５】水位が第２のレベルＢとなったことを、電
極２９ｄでレベルセンサ２９が検出したときには、レベ
ルセンサ２９はソレノイド２８に通電して電磁バルブ２
７を開き、処理水槽１１からの地下水を供給する。地下
水の供給により水位が第１のレベルＡに復帰すると、レ
ベルセンサ２９はソレノイド２８への通電を停止する。
このように、第１のレベルＡと第２のレベルＢの間は、
地下水のみの供給で水位が保たれる。すなわち、１個の
受水槽１４に水道水と地下水の両方を供給し、通常の減
水に対しては地下水のみを補給することになる。

【００２６】レベルセンサ２９には、第３のレベルＣに
位置する電極２９ｃが設けられているので、水位がこれ
より低下したことを検出することができる。通常は水位
がこれより低下したときには、電極２９ｃの信号によ
り、バルブ２１が開いて水道水が供給される。

【００２７】水位が正常時の第１のレベルＡより低くな
ったとき、その低下位置が第２のレベルＢまでの間は、
レベルセンサ２９の作動により、地下水が供給されて第
１のレベルＡを保つような制御が行われるが、地下水の
供給系統に故障が発生したときには、水位が第１のレベ
ルＡより低下しても地下水の供給が行われないので、水
量が不足する虞がある。このときには、ボールタップ２
４が低下し、レベルＡまで水道水が供給されるので、渇
水になることはない。

【００２８】レベルセンサ２９の作動により、通常は水
位が第１のレベルＡより高くなることはないが、なんら
かの原因により水位が上昇したときには、その水はオー
バーフロー管１７から外部に排出されるが、同時にレベ
ルセンサ２９の作動により、アラーム３３が作動する。

【００２９】以上説明した実施の形態では、レベルセン
サ２９の出力信号で電磁バルブ２５，２７のソレノイド
２６，２８を励磁するように説明したが、実際には、こ
の間に適当な制御回路を挿入することになることが多
い。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た水の供給方法とその装置であるから、請求項１ないし
３の発明によれば、受水槽に水道水と地下水の両方を供
給したとき、通常の減水に対しては地下水が優先して供
給されるので、水道水の使用を大幅に減らすことができ
る。また、地下水の供給系統に故障が生じたときに水道
水が供給されるので、渇水になることがない。そして請
求項４，５の発明によれば、上記制御が行える装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す系統図である。

【図２】井戸水の濾過装置を示す系統図である。

【符号の説明】

１１ 処理水槽 １２ 地下水供給管 １４ 受水槽 １８ 水道水供給管 １９ 水道水供給管 ２０ 地下水供給管 ２１ バルブ ２２ 水道源 ２３ パイロットバルブ ２４ ボールタップ ２５ 電磁バルブ ２７ 電磁バルブ ２９ レベルセンサ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １個の受水槽に水道水と地下水の両方を
   供給し、通常の減水に対しては地下水を優先して供給す
   ることを特徴とする水の供給方法。
2. 【請求項２】 １個の受水槽に水道水と地下水の両方を
   供給し、通常の減水に対しては地下水を優先して供給
   し、地下水の供給系統が不作動のときには水道水を供給
   することを特徴とする水の供給方法。
3. 【請求項３】 １個の受水槽に、それぞれバルブを接続
   した水道水供給管と地下水供給管を接続し、該貯水槽内
   の水位が満水状態から一定値まで低下したときに地下水
   供給管のバルブを開き、水位が元の満水状態に復帰した
   ときに地下水供給管のバルブを閉じると共に、地下水の
   供給系統が不作動のときには水道水供給管のバルブを開
   くように制御することを特徴とする水の供給方法。
4. 【請求項４】 １個の受水槽に、それぞれバルブを接続
   した地下水供給管と水道水供給管を接続すると共に、該
   受水槽内の水の水位が第１の設定値以下に低下したこと
   と、水の供給によって該第１の設定値まで水位が上昇し
   たことを検出する第１のレベルセンサと、水位が前記第
   １の設定値になったことと水の供給により第１の設定値
   より高いところの第２の設定値に達したことを検出する
   第２のレベルセンサとを設け、前記第１のレベルセンサ
   の出力信号により、水道水供給管のバルブ開閉を制御
   し、第２のレベルセンサの出力信号により、地下水供給
   管のバルブ開閉を制御する機構を設けたことを特徴とす
   る水の供給装置。
5. 【請求項５】 前記地下水供給管に接続された第１のレ
   ベルセンサが、受水槽に既設のボールタップ式バルブの
   パイロットバルブであることを特徴とする請求項４に記
   載の水の供給装置。