JP3313529B2 - 給水装置 - Google Patents

給水装置

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JP3313529B2
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浩二 大野
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水道の配水管に直結す
る給水装置に係り、特に断水させることなく、逆流によ
る防止弁を保守点検するのに好適な逆流検出方法並びに
その装置に関する。
【0002】
【従来の技術】平成3年に厚生省より、安全でおいしい
水の供給を目的として「フレッシュ水道計画」が発表さ
れた。この中の一つの対応として、従来の受水槽を省き
ポンプ装置を直接水道の配水管に直結して使用する増圧
給水方式が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の給水方式では、
水道の配水管より一旦受水槽に貯水し、これをポンプに
より加圧し需要家に送水していた。従って仮に需要家側
から汚水が逆流し浸入しても、受水槽を介しての給水の
ためこれがバッファとなり配水管側が汚染される確率は
極めて低い。しかし、直結給水方式にすると、最悪の場
合、需要家側からの汚染水が逆流し、配水管が汚染する
可能性があり、その配水管に関わる他系統への影響が考
えられる。
【0004】そこで、ポンプ二次側の逆止め弁に加え、
さらにポンプ一次側に逆流防止弁を設置し、逆流防止並
びに汚染防止を図っている。しかしながら、この逆流防
止弁の作動状況が外部から目視できず、逆流防止の評価
ができない。従って、保守・点検時の管理基準があいま
いとなっている。さらに、断水させることなくこの逆流
防止弁の保守点検を行えるようにすることが要求され
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題は、ポンプ吸込
み側に設置された圧力センサと、水道配水管とポンプと
の間に設置された一個又は複数個の逆流防止弁と、逆流
確認のための条件を設定する一個又は複数個の逆流確認
弁において、逆流確認弁の操作により達成される。
【0006】
【作用】断水させることなく水道配水管への逆流確認が
可能となり、システムの信頼性(衛生面)を向上させる
ことができる。また、逆流確認に必要な仕切弁を、外部
から開閉できるような電動弁等(以下、自動開閉弁とい
う)を使用することにより自動的に逆流確認が行え、シ
ステムの異常を早期に検出することができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一つの実施例を図1〜図3に
より説明する。図1は実施例の給水装置の全体構成を説
明するためのブロック図、図2は給水装置の制御盤盤面
の詳細図、図3は逆流防止弁の異常検出動作を示すフロ
ーチャートである。図1において、水道管1が配水管2
を介して2系列に配設されたポンプ7−1,7−2の吸
込み側に接続され、ポンプ吸込み側直近にはポンプ点検
時のための仕切弁6−1,6−2が接続されている。配
水管2とポンプ7−1,7−2の途中には、逆流防止弁
点検用弁3−1、3−2、逆流確認弁4、逆流防止弁
5、配水管の圧力を検出するための圧力計14及び圧力
センサ15、エアー抜き弁16が設けられている。ポン
プ吐出し側には逆止弁9−1,9−2及び仕切弁10−
1,10−2が設けられ、また仕切弁10−1,10−
2の下流側には、ポンプからの吐出水を蓄え所望の圧力
を保つ圧力タンク11と吐出水の圧力を検出する圧力セ
ンサ12が設けられている。そして、さらに下流には点
検用の仕切弁13が設けられている。
【0008】制御装置100は、ポンプ7−1、7−2
を駆動する電動機8−1、8−2を可変速駆動するイン
バ−タINV1,INV2、漏電を保護する漏電しゃ断
機ELB1,ELB2から成る動力回路部とリレー回路
部120、コントローラ110から構成されている。リ
レー回路120はトランスTR、安定化電源Z、リレー
52X1,52X2、及びこれとコントローラ110と
のインターフェースI/Oを備えている。
【0009】コントローラ110は演算処理装置CPU
(以下、CPUと略す。)、圧力センサ12、15から
の信号(アナログ量)をディジタル信号に変換するため
のA/D変換器、インバータINV1,INV2に給水
系が所望成速度指令信号を指令するD/A変換器、コン
トローラ110に電源を供給するための電源端子E、リ
レー52X1,52X2を駆動するためのインターフェ
ースI/Oに信号を送信するため出力ポートPIO−1
を備える。また、ポンプの運動特性に応じて運転するよ
う設定手段130により設定した設定値を読込むための
入力ポートPIO−2、漏電しゃ断機ELB1,ELB
2のそれぞれが漏電等によりトリップした時に動作する
接点ELBAL1,ELBAL2、及びインバータIN
V1,INV2が過負荷等によりトリップした時に動作
する接点INVAL1,INVAL2の状態を読込むた
めの入力ポートPIO−3を備えている。即ち、CPU
はこれらの故障状態に応じて、そのポンプを停止させ、
休止している他方のポンプへ切え替て運転するよう指
令、及びその制御を実行する。
【0010】図1において、漏電しゃ断機ELB1,E
LB2を投入し、制御電源用しゃ断機140を投入する
と、制御装置110の電源が確立し、CPUは予めメモ
リMEMに記憶させているプログラムに基き、初期設定
を行い、設定手段130から設定情報を読み込み、イン
バータ及び漏電しゃ断機の状態(故障していないこと)
を入力ポートPIO−3より読込み、さらに圧力センサ
12、15の信号をA/D変換器を介して読込む。又、
給水圧力は運動速度の変化に対応して、例えば管路抵抗
曲線が負荷運転制御として記憶してある。こうして運転
準備が完了する。
【0011】この状態で水を使用すると給水圧力が低下
し、始動圧力以下迄低下すると、CPUは出力ポートP
IO−1を介して、インターフェースI/Oへリレー5
2X1を付勢する信号を出力すると共に、D/A変換器
を介して、インバータINV1へ運転速度N1の信号を
出力する。これによりインバータINV1が始動し、電
動機8−1が駆動される。運転した後は、給水圧力が所
定の値以上にくるよう圧力センサ12の信号に基づき制
御される。使用水量が減少し、ポンプ停止条件が確立す
ると、CPUは現在出力しているリレー52X1を消勢
し、インバータINV1への速度指令信号N1を解除す
る。これによりポンプ7−1は停止する。再度、水が使
用され、始動圧力以下となり始動条件が確立すると、リ
レー52X2を付勢して運転速度N2の信号が発せら
れ、今度は他方のインバータINV2、電動機8−2、
を駆動し、ポンプ7−2を運転する。以後、同様に、切
り替え制御が行われ交互運転が行われる。
【0012】本発明は以上の構成を有する給水システム
にあって、逆流の発生を確実に検知するシステムを提供
する。 (実施例1)先ず仕切弁13と点検用仕切弁3−1を閉
じ、逆流防止弁5の二次側圧力を一定に保ちその時の圧
力を圧力計14及び圧力センサ15で確認する。次に、
逆流確認弁4を開き逆流防止弁の一次側を大気解放とす
る。この時、逆流防止弁の二次側は逆流防止弁一次側よ
り高い圧力となる。(逆流確認条件成立)逆流確認弁4
を開いた後圧力センサ15の検出する圧力が、逆流確認
弁を開く前の圧力より低下すれば、逆流防止弁5の異常
により逆流していると判断することができる。
【0013】(実施例2)図1に示す仕切弁3−1,1
3,及び逆流確認弁4に自動弁を使用することにより、
逆流確認を自動で行う。図2の(1)は本給水システム
に装備される制御盤の説明図、(2)は(1)に示す表
示灯18の詳細を示す説明図である。制御盤は、1号ポ
ンプ7−1の操作パネルと2号ポンプ7−2の操作パネ
ルのほかに、各種の切換スイッチと表示灯18が配設さ
れる。切換スイッチには“自動−手動”切換スイッチ、
“1号ポンプ−2号ポンプ”切換スイッチに加えて、
“常用−テスト”切換スイッチ17が設けられる。
【0014】図3は、逆流防止弁の機能をテストするフ
ローチャートである。“常用−テスト”切換スイッチ1
7をテストにすると、図3の処理が開始される。ステッ
プS1で初期設定されたテストプログラムは、ステップ
S2で逆流防止弁のテストモードが選択されると、ステ
ップS3で運転中のポンプが停止される。ステップS4
で仕切弁3−1と13が閉じられ、ステップS5で圧力
センサ15によりポンプ吸込側の圧力Psが検出され
る。ステップS6で逆流確認弁4を開き、ステップS7
でこの時のポンプ吸込側圧力Ps´を検出する。
【0015】ステップS8でポンプ吸込側圧力Ps,P
s´の値を比較する。逆流確認弁4を開いたときのポン
プ吸込側圧力Ps´が、閉じたときの圧力Psに比べて
低下したときには、逆流防止弁5に漏れが発生したもの
として、ステップS9で逆流防止弁異常出力を実行す
る。この信号は図2の操作盤の表示灯18のうちの7番
のランプを点灯し、警報を発する。Ps´の低下が発生
しなければ、逆流防止弁5は正常に機能しているので、
ステップS10で逆流確認弁4を閉じ、ステップS11
で仕切弁3−1,13を開いて初期状態に戻る。
【0016】(実施例3)図4に示すように配水管とポ
ンプ吸込管との間に一系として仕切弁3−1、逆流確認
弁4−1、逆流防止弁5−1、仕切弁3−2、圧力計1
4−1、圧力センサ15−1を取付け、二系として仕切
弁3−3、逆流確認弁4−2、逆流防止弁5−2、仕切
弁3−4、圧力計14−2、圧力センサ15−2を取付
けて二重系とする。これにより一系の保守点検を行う際
には3−3、3−4の仕切弁を開放して二系で給水し、
3−1、3−2仕切弁を閉め逆流確認弁4−1を開放し
て、圧力計14−1、圧力センサ15−1により前述同
じ要領で水圧低下を確認して逆流防止弁5−1の異常
(例えば、洩れがあるか、異物が詰まっているか)を調
べる。二系も一系と同様にして保守点検を行うことがで
きる。尚、逆流防止弁の異常を発見した場合には他系で
の給水を行いながら、取外して分解点検保守を行う。
【0017】図5は図4の配管系統を更に改善したもの
で、逆流防止弁5−1の前後に三方切換弁3−1a、3
−2aを設け、それぞれ三方のうちの一方を逆流防止弁
5−2に接続して構成する。さらに、逆流確認弁4−
2、逆流防止弁5−2、圧力計14−2、圧力センサ1
5−2を組立て、X部で示すユニット品として保守点検
時のみ現場に持込み図5に示すように接続して点検及び
交換作業を行うようにすることもできる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、需要家側
からの逆流による汚染防止として、逆流防止弁を使用し
ているが、これは外部からその状態を目視確認すること
ができず、万が一逆流防止弁に異常が生じた場合、その
状態を放置することになりかねないため、目視により逆
流現象を検出し、本来の目的である「安全でおいしい水
の供給」を実現し、直結給水システムの信頼性を向上さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の直結給水システムの全体構成
を説明するためのブロック図。
【図2】本発明の給水装置の制御盤盤面の詳細図。
【図3】逆流防止弁の異常検出動作のフローチャート。
【図4】本発明の他の実施例を示すブロック図。
【図5】本発明の他の実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
1 水道管 2 配水管 3−1,3−2 逆流防止弁点検用仕切弁 4 逆流確認弁 5 逆流防止弁 6−1,6−2 仕切弁 7−1,7−2 ポンプ 8−1,8−2 モータ 9−1,9−2 逆止め弁 10−1,10−2 仕切弁 11 圧力タンク 12 圧力センサ 13 仕切弁 14 圧力計 15 圧力センサ 16 エアー抜き弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 幸一 東京都習志野市東習志野7丁目1番1号 株式会社日立製作所 産業機器事業部 内 (56)参考文献 特開 平3−79900(JP,A) 特開 昭61−194367(JP,A) 特開 平6−221951(JP,A) 実開 平1−118262(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 15/00 - 15/02 F04D 27/00 - 27/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水道の配水管に直結する給水装置におい
    て、 水道の配水管に直結されるポンプと、水道の配水管とポ
    ンプ吸込み口の間に配設された逆流防止弁と、水道の配
    水管と逆流防止弁の間に配設された逆流防止弁点検用の
    第1の仕切弁と、該第1の仕切弁と逆流防止弁の間に配
    設された逆流確認弁と、逆流防止弁とポンプ吸込み口の
    間に設けられた水道の配水管の圧力を検出するための圧
    力計及び圧力センサと、ポンプ吐出し側に設けられたポ
    ンプからの吐出水を蓄え所望の圧力を保つ圧力タンクと
    吐出水の圧力を検出する圧力センサと、吐出水の圧力を
    検出する圧力センサの下流側に配設される逆流防止弁点
    検用の第2の仕切弁を備え、逆流確認時には、上述した
    第2の仕切弁と第1の仕切弁を閉じ、逆流確認弁を閉か
    ら開にしたときの圧力センサの変化により逆流を検出す
    ることを特徴とする給水装置。
  2. 【請求項2】 水道の配水管とポンプ吸込み口の間に並
    列に設けられる配管を有し、各配管は、水道の配水管と
    ポンプ吸込み口の間に配設された逆流防止弁と、水道の
    配水管と逆流防止弁の間に配設された逆流防止弁点検用
    の第1の仕切弁と、該第1の仕切弁と逆流防止弁の間に
    配設された逆流確認弁と、逆流防止弁とポンプ吸込み口
    の間に設けられた水道の配水管の圧力を検出するための
    圧力計及び圧力センサと、圧力センサの下流側に配設さ
    れた逆流防止弁点検用の第2の仕切弁を備え、一方の配
    管通水を保った状態で他方の配管の逆流防止弁の保守が
    できるように構成したことを特徴とする請求項1記載の
    給水装置。
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