JP4602890B2

JP4602890B2 - 給水装置

Info

Publication number: JP4602890B2
Application number: JP2005296609A
Authority: JP
Inventors: 茂佐渡島; 充玉川; 陽平市川
Original assignee: 株式会社川本製作所
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2025-10-11
Also published as: JP2007107198A

Description

この発明は、例えば、集合住宅等の建物に給水する給水装置に関する。

ビル等の建物の給水装置として、建物の下部に水道本管からの水を一時貯留する受水槽を設け、建物の屋上等に受水槽と揚水管で接続された可変容量型の高置水槽を設け、揚水管に設けた揚水ポンプで受水槽内の水を可変容量型の高置水槽に揚水する給水装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この給水装置は、限られた設置スペースに設置できるように可変容量型の高置水槽を採用し、また水道本管から配水管を介して受水槽へ流入する水の流入量及び流入圧を調整する流量調整弁を設け、一時的に大量の水が受水槽へ流入するのを防止し、他の需要者へ影響を及ぼさないようにしている。

同じくビル等の建物の給水装置として、地上に水道本管からの水を一時貯留する受水槽及びポンプユニットを設けるとともに圧力タンクを設け、この圧力タンクによってチャタリング防止及びウォータハンマ防止して各需要者側へ給水するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
また、内部に空気室を形成した圧力タンクの下部に接続管を設け、この接続管の流路を圧力スイッチの導水管側圧力検出ダイヤフラムで開閉可能な自動給水装置が知られている。この自動給水装置は、給水管中の圧力の急低下や給水管中の圧力の急上昇によって生じるウォータハンマを防止するようにしたものである（例えば、特許文献３参照。）。
特開平２−１０８７３４号公報特開平７−２４７５８０号公報特開昭５５−１２６６２７号公報

前述したように、集合住宅等の建物において、受水槽や高置水槽を設置することは、地上、地下あるいは屋上等に広い設置スペースを確保する必要がある。また、近年、タンクレスのトイレを設置する建物が増加しており、大便器等の瞬時に大水量が必要なフラッシュバルブ対応としてもアキュムレータを増設するビル等の少なくない。
さらに、圧力スイッチにより圧力を検出して給水管内の急激な圧力低下を防止した圧力タンク装置が、圧力低下を検知してから目標圧力に戻るまでに時間差が生じる。このため、大便器や小便器を使用した場合に、実際にエアーが混入して適切に流れないことや給水管内の圧力が瞬時に低下することによるウォータハンマで便器が破損することもある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、広い設置スペースを必要とすることなく設置でき、しかも給水管内の急激な圧力低下及びウォータハンマを防止できる給水装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１の発明は、給水管と、この給水管の途中に設けられた直結加圧型ポンプと、この直結加圧型ポンプを駆動するモータを可変速制御して前記給水管内を流通する水圧を制御する制御回路と、前記直結加圧型ポンプの一次側または二次側の前記給水管に接続され該給水管から分岐して設けられかつ途中に止水弁を設けた枝管と、この枝管に前記止水弁よりも下流側に位置して前記枝管に対して並列に接続して設けられ、開閉弁を有する、複数の接続管と、前記各接続管に接続されて前記枝管に対して並列に設けられ、水を蓄積または放出して前記給水管内の圧力変動を抑制する複数のアキュムレータと、を具備したことを特徴とする給水装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の給水装置において、前記直結加圧型ポンプの二次側に位置する前記給水管の途中位置において該給水管に接続して設けられ、前記給水管の需要側の圧力を検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器が検出する前記給水管の需要側の圧力に応じて前記制御回路を操作することを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の給水装置において、前記枝管に接続した、開閉弁を有するドレン管を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、広い設置面積を必要とする容積の大きい受水槽や高置水槽を設置する必要がなく、地上、地下あるいは屋上等のスペースを有効に利用できる。しかも、直結加圧型ポンプの一次側または二次側にアキュムレータを増設可能としたことで、目標とする圧力に到達するまでの起動時間も含め時間差を埋める働きがあり、給水管内の急激な圧力低下及びウォータハンマを防止できるという効果がある。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は給水装置の第１の実施形態を示し、図中１１は水道本管等の給水管であり、１１ａは供給側、１１ｂは需要側である。需要側とは、例えばマンション等の集合住宅の場合は建物内の水道配管（図示しない）を介して各家庭に接続されている。

給水管１１の途中には水道用の直結加圧型ポンプ１２が設けられている。この直結加圧型ポンプ１２を駆動するモータ１３にはインバータ１４によって可変速制御されるようになっており、インバータ１４はＣＰＵ１５からの出力信号によって制御されるようになっている。インバータ１４によってモータ１３を可変速制御して給水管１１内を流通する水圧を目標とする圧力に制御している。また、直結加圧型ポンプ１２の吐出側（二次側）の給水管１１には圧力検出器２４が設けられ、直結加圧型ポンプ１２の吐出圧力を検知し、その検知信号がＣＰＵ１５に入力されるようになっている。
直結加圧型ポンプ１２の一次側の給水管１１には所望の長さの枝管１６が接続され、この枝管１６の上流側には止水弁１７が設けられている。枝管１６には開閉弁１８を有する複数個の接続管１９が設けられている。さらに、枝管１６の下流側にはドレン用開閉弁２０を有するドレン管２１が接続されている。

複数個の接続管１９には水を蓄積または放出して給水管１１内の圧力変動を抑制するアキュムレータ２２が接続されている。アキュムレータ２２は、例えば、圧縮ガスが封入される気室と水が満たされる液室を有する圧力容器２３と、気室と液室とを仕切る仕切り膜とを備え、水を蓄積または放出して圧力変動を抑制するようになっている。

直結加圧型ポンプ１２は、前述したように、インバータ１４によって制御されるモータ１３によって始動するが、直結加圧型ポンプ１２が運転中であれば目標としている圧力に到達するまでの時間は短い。しかし、直結加圧型ポンプ１２が停止中の場合は、目標とする圧力に到達するまでに同ポンプ１２の起動時間も含め時間差が生じる。しかし、前記複数個のアキュムレータ２２が水を蓄積または放出してその時間差を埋める働きがあり、給水管１１内の急激な圧力低下を防止できる。
止水弁１７はアキュムレータ２２の定期点検や故障等の取替え時に給水を断水することなく作業できるようにしたものである。また、ドレン用開閉弁２０を有するドレン管２１は、圧力を保持したままでアキュムレータ２２を取替えた場合の水漏れ等を防止する圧力開放用である。

このように構成された給水装置によれば、水道水は供給側１１ａから給水管１１を介して需要側１１ｂへ供給される。そして、需要側１１ｂでの水道水の需要が増加し、給水管１１を流通する水の圧力が目標圧力よりも低くなると、圧力検出器２４がその圧力を検知してＣＰＵ１５に検知信号を入力する。
ＣＰＵ１５はインバータ１４に制御信号を入力し、直結加圧型ポンプ１２のモータ１３を可変速制御して給水管１１内を流通する水圧が目標とする圧力になるように制御する。また、直結加圧型ポンプ１２が停止中の場合は、目標とする圧力に到達するまでに同ポンプ１２の起動時間も含め時間差が生じるが、給水管１１には枝管１６を介して複数個のアキュムレータ２２が設けられているため、その時間差を埋める働きがあり、給水管１１内の急激な圧力低下を防止できる。
従って、広い設置面積を必要とする容積の大きい受水槽や高置水槽を設置する必要がなく、地上、地下あるいは屋上等のスペースを有効に利用できる。
近年、タンクレスのトイレを設置する建物が増加し、大便器や小便器を使用した場合に、実際にエアーが混入して適切に流れないことや給水管１１内の圧力が瞬時に低下することによるウォータハンマで便器が破損することもあったが、アキュムレータ２２によって前述のような不具合を防止できる。また、枝管１６には開閉弁１８を有する複数個の接続管１９が設けられているため、アキュムレータ２２の増設が簡単である。

図２は給水装置の第２の実施形態を示し、第１の実施形態と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は、給水管１１の途中に設けた直結加圧型ポンプ１２の二次側に枝管１６が接続され、この枝管１６に接続管１９を介してアキュムレータ２２を接続したものであり、第１の実施形態と同様の作用・効果が得られる。
なお、第１及び第２の実施形態においては、枝管１６に４個のアキュムレータ２２を接続した場合について説明したが、図１及び図２に破線で示すように、必要に応じて枝管１６ａを延長し、アキュムレータ２２ａをさらに増設してもよい。

なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。

この発明の第１の実施形態を示す給水装置の構成図。この発明の第２の実施形態を示す給水装置の構成図。

符号の説明

１１…給水管、１２…直結加圧型ポンプ、１３…モータ、１４…インバータ、１５…ＣＰＵ、１６…枝管、２２…アキュムレータ

Claims

給水管と、
この給水管の途中に設けられた直結加圧型ポンプと、
この直結加圧型ポンプを駆動するモータを可変速制御して前記給水管内を流通する水圧を制御する制御回路と、
前記直結加圧型ポンプの一次側または二次側の前記給水管に接続され該給水管から分岐して設けられ、かつ途中に止水弁を設けた枝管と、
この枝管に前記止水弁よりも下流側に位置して前記枝管に対して並列に接続して設けられた、開閉弁を有する、複数の接続管と、
前記各接続管に接続されて前記枝管に対して並列に設けられ、水を蓄積または放出して前記給水管内の圧力変動を抑制する複数のアキュムレータと、
を具備したことを特徴とする給水装置。
前記直結加圧型ポンプの二次側に位置する前記給水管の途中位置において該給水管に接続して設けられ、前記給水管の需要側の圧力を検出する圧力検出器を設け、この圧力検出器が検出する前記給水管の需要側の圧力に応じて前記制御回路を操作することを特徴とする請求項１に記載の給水装置。
前記枝管に接続した、開閉弁を有するドレン管を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給水装置。